《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

5.(2024·镇江丹徒期中)如图甲所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用$F$表示,忽略M和电梯的形变。$O～t_{1}$内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,$t_{1}$时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。$O～t_{4}$内,$F随时间t$变化的图线如图乙所示。则$t_{1}～t_{2}$内,电梯______向上______(填“向上”或“向下”)运动,$t_{2}～t_{3}$内,M的机械能______变大______(填“变大”“变小”或“不变”),$t_{3}～t_{4}$内,电梯一定做______减速______(填“加速”“匀速”或“减速”)运动。

答案： 向上 变大 减速 提示:$0～t_1$内,电梯静止,M受到重力G、支持力$F'$和弹簧的拉力T作用,有$G=F'+T=F_2+T$;$t_1～t_2$内,支持力F变大,此时$G＜F_3+T$,M受到的合力方向竖直向上,M随电梯向上做加速运动;$t_2～t_3$内,支持力$F'$恢复到静止时的$F_2$,M和电梯匀速上升,机械能变大。$t_3～t_4$内,$F_1＜F_2$,此时$G＞F_1+T$,电梯向上做减速运动。

6.(2024·南京玄武模拟)甲、乙两烧杯各装100 g $18^{\circ}\text{C}$水,用酒精加热甲烧杯,煤油加热乙烧杯,直至杯内水沸腾1 min即停止加热,此过程燃烧酒精4 g、煤油2.5 g,水温与加热时间的关系如图所示。若水沸腾前后质量不变,同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等。则前5 min,甲杯中水吸收的热量是$3.36×10^4$J。整个加热过程中,酒精的加热效率是33.6%,乙杯中的水吸收的热量更多。

答案： $3.36×10^4$ 33.6 乙 提示:$Q_{吸甲}=c_水m\Delta t_甲=4.2×10^3\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}×0.1\ \text{kg}×(98^\circ\text{C}-18^\circ\text{C})=3.36×10^4\ \text{J}$,因水沸腾1 min后停止加热,则整个过程中,$Q_甲=\frac{6}{5}Q_{吸甲}=\frac{6}{5}×3.36×10^4\ \text{J}=4.032×10^4\ \text{J}$,$Q_{酒精}=q_{酒精}m_{酒精}=3.0×10^7\ \text{J/kg}×4×10^{-3}\ \text{kg}=1.2×10^5\ \text{J}$,$\eta=\frac{Q_甲}{Q_{酒精}}×100\%=\frac{4.032×10^4\ \text{J}}{1.2×10^5\ \text{J}}×100\%=33.6\%$。$Q_乙=\frac{4}{3}Q_{吸甲}=\frac{4}{3}×3.36×10^4\ \text{J}=4.48×10^4\ \text{J}$,故乙杯中的水吸热更多。

7. 探究串联电路特点时,小明连接的电路如图甲所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,$V_{1}表和V_{2}$表随A表示数变化的关系分别是图乙中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流的增大而增大,电源电压为3V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为15Ω,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为6 Ω,此时滑动变阻器接入电路的阻值为18Ω。

答案： 增大 3 15 18 提示:图线②是灯泡的电流随电压的变化规律,电流随着电压的增大而增大,因斜率的倒数表示电阻,图线②的斜率随电压的增大而减小,故灯泡的电阻随电流的增大而增大;$I=0.20\ \text{A}$时,$U_R=U_L=1.5\ \text{V}$,电源电压$U=U_R+U_L=1.5\ \text{V}+1.5\ \text{V}=3\ \text{V}$,$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{3\ \text{V}}{0.2\ \text{A}}=15\ \Omega$,$R'_L=6\ \Omega$时,$U'_L=0.75\ \text{V}$,$I'=0.125\ \text{A}$,$U'_R=U-U'_L=3\ \text{V}-0.75\ \text{V}=2.25\ \text{V}$,$R'=\frac{U'_R}{I'}=\frac{2.25\ \text{V}}{0.125\ \text{A}}=18\ \Omega$。

8.(2024·苏州高新模拟)小明用图甲所示的可变电阻制作了调光灯。

(1)在图甲中用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求：当滑片顺时针转动时,灯变亮,连线不得交叉。

(2)图乙中假设电源电压为3 V不变,电位器的A、B间总电阻为12.1 Ω,电流表$A_{1}$的量程是0～3 A,电流表$A_{2}$的量程是0～0.6 A,此时闭合开关,两个电流表均有示数,若滑片顺时针转动时,电流表______先超量程损坏,若滑片逆时针转动时,电流表______先超量程损坏,为了保证两个电流表的安全,P、A段电阻接入的阻值范围是______Ω到______Ω。

答案：
（1）如图所示 （2）$A_1$ $A_2$ 5 11 提示:
(2)图乙中闭合开关,滑片顺时针转动时,$R_{AP}$变大,$R_{BP}$变小,$A_2$表示数变小,因并联时总电阻小于任一分电阻,$R_{总小}=\frac{U}{I_大}=\frac{3\ \text{V}}{3\ \text{A}}=1\ \Omega$,故$R_{BP}＜1\ \Omega$时,$A_1$表先损坏;滑片逆时针转动时,$R_{AP}$变小,$R_{BP}$变大,$A_2$表示数变大,$R_{AP小}=\frac{U}{I'_大}=\frac{3\ \text{V}}{0.6\ \text{A}}=5\ \Omega$,故$R_{AP}＜5\ \Omega$时,$A_2$表先损坏;$\frac{3\ \text{V}}{R_{AP}}+\frac{3\ \text{V}}{12.1\ \Omega-R_{AP}}=3\ \text{A}$,解得$R_{AP}=11\ \Omega$,为保证两个电表安全,$R_{AP}$范围为$5～11\ \Omega$。