《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

5. 道路两侧的树上和商店门前五光十色的彩灯,扮靓了我们的城市。若取走其中一盏灯,整串灯都会熄灭。但当其中一只彩灯灯丝断裂后,其他的灯依然明亮。其亮度将变大(填“变大”“不变”或“变小”),这是因为在这类彩灯的灯丝支架下方还有一根与灯丝并联的特殊金属丝,如图所示,灯丝断裂后,金属丝中有(填“有”或“没有”)电流。如果每只彩灯正常工作的电压为12 V,至少可以将19盏这样的灯泡接在电路中,若其中一盏灯丝断裂的瞬间,该灯泡两端的电压为220V。

答案： 5. 变大 有 19 220 提示:彩灯的灯丝和特殊金属丝并联,正常发光时,电流从灯丝通过,灯丝断裂时,电流从金属丝中通过;其中一只彩灯灯丝断裂后,电流会通过金属丝将电路接通,总电阻减小,电流变大,其他灯泡亮度将变大;灯泡数$n=\frac{220\ \text{V}}{12\ \text{V}}\approx19$,其中一盏灯的灯丝断裂的瞬间,相当于该灯丝的电阻无限大,可分得所有电压,故该灯泡两端的电压为220 V。

6. 如图甲是某生产流水线上均匀正方体产品的输送及计数装置示意图,其中S为激光源$,R_1$为光敏电阻(有光照射时,阻值较小；无光照射时,阻值较大$),R_2= 400 Ω。$水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与$R_1$之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。电压表示数随时间变化的关系如图乙所示。已知电源电压恒为6 V,则有光照射时光敏电阻$R_1$的阻值为200Ω,有光照射和无光照射时保护电阻$R_2$两端的电压之比为$2:1$,每分钟通过S与$R_1$之间的产品个数为100个。

答案： 6. 200 $2:1$ 100 提示:有光照射时,$R_{1}$较小,$U_{1}$较小,为2 V,$U_{2}=U-U_{1}=6\ \text{V}-2\ \text{V}=4\ \text{V}$,$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{4\ \text{V}}{400\ \Omega}=0.01\ \text{A}$,$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{2\ \text{V}}{0.01\ \text{A}}=200\ \Omega$;无光照射时,$U_{1}'=4\ \text{V}$,$U_{2}'=U-U_{1}'=6\ \text{V}-4\ \text{V}=2\ \text{V}$,有光照射和无光照射时,$\frac{U_{2}}{U_{2}'}=\frac{4\ \text{V}}{2\ \text{V}}=\frac{2}{1}$;每经过0.6 s就有一个产品通过计数装置,1 min通过S与$R_{1}$之间的产品个数为$\frac{60\ \text{s}}{0.6\ \text{s/个}}=100$个。

7.(2024·无锡中考)如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为$O_1、$$O_2,A$端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上,若空桶质量为10 kg,轮轴质量为10 kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。$O_1A$长为$0.6 m,O_1O_2$长为$1 m,O_2B$长为0.8 m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取10 N/kg)

(1)人对辘轳不施加力,桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为60kg；若A点系上质量为40 kg的石块,提水时为保证硬棒不会翻转,桶中最多可装60kg的水。
(2)若桶内水的质量为40 kg,人用时20 s将桶匀速提升3 m,此时辘轳提水的机械效率为50%,则桶对水做的功为1200J,人做功的功率为120W。

答案： 7.
(1) 60 60
(2) 1200 120 提示:
(1)以$O_{1}$为支点,A点力的力臂最小,B点力的力臂最大,此时A点受力最大,有$m_{乙}g× O_{1}A=(m_{桶}+m_{轮})g× O_{1}B$,即$m_{乙}×0.6\ \text{m}=(10\ \text{kg}+10\ \text{kg})×(1\ \text{m}+0.8\ \text{m})$,解得$m_{乙}=60\ \text{kg}$;以$O_{2}$为支点,B点力的力臂最小,A点力的力臂最大,此时B点受力最大,有$m_{乙}'g× O_{2}A=(m_{桶}+m_{水}+m_{轮})g× O_{2}B$,即$40\ \text{kg}×(1\ \text{m}+0.6\ \text{m})=(10\ \text{kg}+m_{水}+10\ \text{kg})×0.8\ \text{m}$,解得$m_{水}=60\ \text{kg}$。
(2)$W_{\text{有用}}=Gh=mgh=40\ \text{kg}×10\ \text{N/kg}×3\ \text{m}=1200\ \text{J}$,$W_{\text{总}}=\frac{W_{\text{有用}}}{\eta}=\frac{1200\ \text{J}}{50\%}=2400\ \text{J}$,$P=\frac{W_{\text{总}}}{t}=\frac{2400\ \text{J}}{20\ \text{s}}=120\ \text{W}$。

8.(2024·苏州昆山期中)某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图甲所示,实验步骤如下：
a. 在电子秤上放置一个空杯,电子秤显示m₀,再倒入适量的温水,电子秤显示$m_1,$用温度计测出水的初温$t_1；$
b. 从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录电子秤稳定时的示数为$m_2；$
c. 慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为$t_2。$

(1)为了减小误差,杯子应该选择B。
A. 导热性好的金属杯
B. 隔热性好的双层玻璃杯
(2)整个过程中,原先倒入的温水放出的热量Q放=$c_{水}(m_{1}-m_{0})(t_{1}-t_{2})$(用c水和题中所给字母表示)。
(3)小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量,而小明通过查阅有关冰的熔化热(即1 kg的冰熔化成同温度的水所需吸收的热量)的资料,计算出了该实验中的冰块熔化过程中吸收的热量Q吸,发现总有Q放＞(填“＞”或“＜”)Q吸,原因有冰熔化成水后继续吸热、热量散失不可避免。
(4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,图乙中三种设计最合理的是C。

答案： 8.
(1) B
(2)$c_{水}(m_{1}-m_{0})(t_{1}-t_{2})$
(3)$＞$ 冰熔化成水后继续吸热 热量散失不可避免
(4) C 提示:
(1)为了减少热损失,故选用隔热性好的双层玻璃杯。
(2)空杯时电子秤显示$m_{0}$,再倒入适量的温水,电子秤显示$m_{1}$,用温度计测出水的初温$t_{1}$,最终温度计的示数为$t_{2}$,倒入的温水放热$Q_{\text{放}}=c_{水}(m_{1}-m_{0})(t_{1}-t_{2})$。
(3)冰块熔化后的水温升高需要吸热,同时热量散失不可避免,故水放热大于冰块的熔化吸热。
(4)相同质量的水结冰后体积增大,会发生膨胀,故不锈钢“冰块”内水不能加满。