1. 滑动变阻器的功率$P$与通过的电流$I$、电阻$R$之间的关系是$P=I^2R$,若$P$为定值,下列说法正确的是(
A.$I$与$R$成反比例
B.$I^2$与$R$成反比例
C.$I$与$R$成正比例
D.$I^2$与$R$成正比例
B
)A.$I$与$R$成反比例
B.$I^2$与$R$成反比例
C.$I$与$R$成正比例
D.$I^2$与$R$成正比例
答案
1. B
解析
【分析】首先明确题目中$ P $为定值,需结合公式$ P=I^2R $判断各量的比例关系。回忆反比例的定义:两个相关联的量,若它们的乘积为定值,则这两个量成反比例;正比例关系则是两个量的比值为定值。先对公式变形,分析$ I^2 $与$ R $的乘积是否为定值,进而确定正确选项。
【解析】已知滑动变阻器功率公式为$ P = I^2R $,且$ P $为定值,将公式变形可得:$ I^2 = \frac{P}{R} $。根据反比例关系的定义,$ I^2 $与$ R $的乘积为定值$ P $,因此$ I^2 $与$ R $成反比例,对应选项B。
【答案】B
【知识点】反比例关系、电功率公式应用
【点评】本题为基础比例关系判断题,核心是对公式变形后结合反比例定义分析,侧重考查基本概念的掌握,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】已知滑动变阻器功率公式为$ P = I^2R $,且$ P $为定值,将公式变形可得:$ I^2 = \frac{P}{R} $。根据反比例关系的定义,$ I^2 $与$ R $的乘积为定值$ P $,因此$ I^2 $与$ R $成反比例,对应选项B。
【答案】B
【知识点】反比例关系、电功率公式应用
【点评】本题为基础比例关系判断题,核心是对公式变形后结合反比例定义分析,侧重考查基本概念的掌握,难度较低。
【难度系数】0.6
2. 氢气是一种绿色清洁能源,可通过电解水获得. 实践小组通过实验发现,在电解水的过程中,生成物氢气的质量$y$ g与分解的水的质量$x$ g满足我们学过的某种函数关系. 如图是一组实验数据,根据数据,$y$与$x$之间的函数表达式为 (

A.$y=\frac{9}{x}$
B.$y=9x$
C.$y=\frac{1}{9}x$
D.$y=\frac{1}{9x}$
C
)A.$y=\frac{9}{x}$
B.$y=9x$
C.$y=\frac{1}{9}x$
D.$y=\frac{1}{9x}$
答案
2. C
解析
【分析】要确定y与x的函数关系,先观察表格中x和y的对应数据,计算每组数据中y与x的比值,判断函数类型,再设对应函数表达式,代入数据求出系数,进而得到函数表达式,最后匹配选项。
【解析】观察表格中的数据,计算每组y与x的比值:
当x=4.5时,$\frac{y}{x}=\frac{0.5}{4.5}=\frac{1}{9}$;
当x=9时,$\frac{y}{x}=\frac{1}{9}$;
当x=18时,$\frac{y}{x}=\frac{2}{18}=\frac{1}{9}$;
……
可见y与x的比值为定值$\frac{1}{9}$,因此y与x成正比例函数关系,设函数表达式为$y=kx$($k≠0$),将$k=\frac{1}{9}$代入,得函数表达式为$y=\frac{1}{9}x$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】正比例函数、函数表达式确定
【点评】本题考查正比例函数的实际应用,通过实验数据判断函数类型并确定表达式,属于基础题型,考查学生对正比例函数的掌握程度。
【难度系数】0.7
【解析】观察表格中的数据,计算每组y与x的比值:
当x=4.5时,$\frac{y}{x}=\frac{0.5}{4.5}=\frac{1}{9}$;
当x=9时,$\frac{y}{x}=\frac{1}{9}$;
当x=18时,$\frac{y}{x}=\frac{2}{18}=\frac{1}{9}$;
……
可见y与x的比值为定值$\frac{1}{9}$,因此y与x成正比例函数关系,设函数表达式为$y=kx$($k≠0$),将$k=\frac{1}{9}$代入,得函数表达式为$y=\frac{1}{9}x$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】正比例函数、函数表达式确定
【点评】本题考查正比例函数的实际应用,通过实验数据判断函数类型并确定表达式,属于基础题型,考查学生对正比例函数的掌握程度。
【难度系数】0.7
3. 已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流$ I $ A与电阻$ R $ Ω是反比例函数关系,它的图象如图所示. 当电阻$ R $大于$ 9 $ Ω时,电流$ I $可能是(

A.3 A
B.4 A
C.5 A
D.6 A
A
)A.3 A
B.4 A
C.5 A
D.6 A
答案
3. A
解析
【分析】首先,根据题意可知电流$ I $与电阻$ R $成反比例关系,设表达式为$ I=\frac{U}{R} $($ U $为蓄电池电压,是定值);从图像中可获取$ R=9\Omega $时对应的电流$ I=4A $,代入表达式求出定值电压$ U $;再根据反比例函数“当定值不变时,自变量增大,函数值减小”的性质,判断$ R>9\Omega $时电流$ I $的范围,进而选出符合条件的选项。
【解析】因为电流$ I $与电阻$ R $成反比例函数关系,设$ I=\frac{U}{R} $($ U $为定值,即蓄电池电压)。由图像可知,当$ R=9\Omega $时,$ I=4A $,代入表达式得:$ U=IR=4A×9\Omega=36V $,因此函数表达式为$ I=\frac{36}{R} $。由于$ U=36V $是定值,根据反比例函数的性质,当$ R $增大时,$ I $减小,所以当$ R>9\Omega $时,$ I<4A $。观察选项,只有A选项的3A满足$ I<4A $,故答案为A。
【答案】A
【知识点】反比例函数应用、欧姆定律
【点评】本题结合物理欧姆定律考查反比例函数的实际应用,核心是从图像提取对应点求定值,再利用反比例函数增减性判断取值范围,属于基础题型,侧重考查学生的图像信息提取能力。
【难度系数】0.6
【解析】因为电流$ I $与电阻$ R $成反比例函数关系,设$ I=\frac{U}{R} $($ U $为定值,即蓄电池电压)。由图像可知,当$ R=9\Omega $时,$ I=4A $,代入表达式得:$ U=IR=4A×9\Omega=36V $,因此函数表达式为$ I=\frac{36}{R} $。由于$ U=36V $是定值,根据反比例函数的性质,当$ R $增大时,$ I $减小,所以当$ R>9\Omega $时,$ I<4A $。观察选项,只有A选项的3A满足$ I<4A $,故答案为A。
【答案】A
【知识点】反比例函数应用、欧姆定律
【点评】本题结合物理欧姆定律考查反比例函数的实际应用,核心是从图像提取对应点求定值,再利用反比例函数增减性判断取值范围,属于基础题型,侧重考查学生的图像信息提取能力。
【难度系数】0.6
4. 根据杠杆原理,当阻力和阻力臂分别为 1 200 N和0.5 m时,动力臂和动力分别为1.5 m和 (
A.360 N
B.400 N
C.450 N
D.600 N
B
)A.360 N
B.400 N
C.450 N
D.600 N
答案
4. B
解析
【分析】这道题考查杠杆平衡条件的应用,解题思路是:先明确杠杆的平衡公式,再提取题目给出的阻力、阻力臂、动力臂的数值,将数值代入变形后的公式计算动力大小,最后对应选项选出正确答案。
【解析】根据杠杆平衡条件:$F_1L_1 = F_2L_2$,变形可得动力公式$F_1 = \frac{F_2L_2}{L_1}$。将已知条件$F_2=1200N$、$L_2=0.5m$、$L_1=1.5m$代入公式:
$F_1 = \frac{1200N × 0.5m}{1.5m} = \frac{600N·m}{1.5m} = 400N$,对应选项B。
【答案】B
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题是对杠杆平衡条件的基础应用,只要牢记杠杆平衡公式并正确代入数值计算,就能轻松得出答案,属于力学中的基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】根据杠杆平衡条件:$F_1L_1 = F_2L_2$,变形可得动力公式$F_1 = \frac{F_2L_2}{L_1}$。将已知条件$F_2=1200N$、$L_2=0.5m$、$L_1=1.5m$代入公式:
$F_1 = \frac{1200N × 0.5m}{1.5m} = \frac{600N·m}{1.5m} = 400N$,对应选项B。
【答案】B
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题是对杠杆平衡条件的基础应用,只要牢记杠杆平衡公式并正确代入数值计算,就能轻松得出答案,属于力学中的基础题型。
【难度系数】0.8
5. 某气球内充满了一定质量的气体,在温度不变的条件下,气球内气体的压强$ p $ Pa是气球体积$ V $ $ \mathrm{m}^3 $的反比例函数,且当$ V=1.5 \, \mathrm{m}^3 $时,$ p=16\,000 \, \mathrm{Pa} $. 当气球内的气压大于$ 40\,000 \, \mathrm{Pa} $时,气球将爆炸,为确保气球不爆炸,气球的体积应(
A.不小于$ 0.5 \, \mathrm{m}^3 $
B.不大于$ 0.5 \, \mathrm{m}^3 $
C.不小于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $
D.不大于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $
C
)A.不小于$ 0.5 \, \mathrm{m}^3 $
B.不大于$ 0.5 \, \mathrm{m}^3 $
C.不小于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $
D.不大于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $
答案
5. C
解析
【分析】首先,根据题意可知压强$ p $与体积$ V $成反比例关系,需先设出反比例函数解析式,利用已知条件求出解析式中的常数$ k $;再根据气球不爆炸的条件(压强不大于$ 40000 \, \mathrm{Pa} $),代入解析式得到关于$ V $的不等式,结合体积为正数的性质解不等式,即可得到$ V $的取值范围,进而选出正确选项。
【解析】解:设压强$ p $与体积$ V $的反比例函数解析式为$ p = \frac{k}{V} $($ k ≠ 0 $)。
将$ V = 1.5 \, \mathrm{m}^3 $,$ p = 16000 \, \mathrm{Pa} $代入解析式,得:
$ 16000 = \frac{k}{1.5} $,
解得$ k = 16000 × 1.5 = 24000 $,
因此函数解析式为$ p = \frac{24000}{V} $。
要确保气球不爆炸,则压强$ p ≤ 40000 \, \mathrm{Pa} $,代入解析式得:
$ \frac{24000}{V} ≤ 40000 $,
因为体积$ V > 0 $,两边同时乘$ V $,不等号方向不变,得:
$ 24000 ≤ 40000V $,
解得$ V ≥ \frac{24000}{40000} = 0.6 \, \mathrm{m}^3 $,
即气球体积应不小于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $,故选C。
【答案】C
【知识点】反比例函数的应用,一元一次不等式的应用
【点评】本题考查反比例函数在实际问题中的应用,核心是先确定函数解析式,再结合不等式求解,属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】解:设压强$ p $与体积$ V $的反比例函数解析式为$ p = \frac{k}{V} $($ k ≠ 0 $)。
将$ V = 1.5 \, \mathrm{m}^3 $,$ p = 16000 \, \mathrm{Pa} $代入解析式,得:
$ 16000 = \frac{k}{1.5} $,
解得$ k = 16000 × 1.5 = 24000 $,
因此函数解析式为$ p = \frac{24000}{V} $。
要确保气球不爆炸,则压强$ p ≤ 40000 \, \mathrm{Pa} $,代入解析式得:
$ \frac{24000}{V} ≤ 40000 $,
因为体积$ V > 0 $,两边同时乘$ V $,不等号方向不变,得:
$ 24000 ≤ 40000V $,
解得$ V ≥ \frac{24000}{40000} = 0.6 \, \mathrm{m}^3 $,
即气球体积应不小于$ 0.6 \, \mathrm{m}^3 $,故选C。
【答案】C
【知识点】反比例函数的应用,一元一次不等式的应用
【点评】本题考查反比例函数在实际问题中的应用,核心是先确定函数解析式,再结合不等式求解,属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】0.7
6. 密闭容器内有一定质量的二氧化碳,当容器的体积$V\ \mathrm{m}^3$变化时,气体的密度$\rho\ \mathrm{kg/m}^3$随之变化. 已知密度$\rho$与体积$V$是反比例函数关系,它的图象如图所示,当$V=9\ \mathrm{m}^3$时,二氧化碳的密度$\rho=\_\_\_\_\_\_\mathrm{kg/m}^3$.

答案
6. 1.1
解析
【分析】首先,根据题意可知密度ρ与体积V成反比例函数关系,因此先设反比例函数的解析式为ρ = k/V(k为常数,k≠0)。再利用图象上的已知点A(5,1.98),代入解析式求出常数k的值,得到完整的函数表达式。最后将V=9代入解析式,即可计算出对应的密度ρ的值。
【解析】解:因为ρ与V是反比例函数关系,所以设反比例函数解析式为$\rho = \frac{k}{V}$(k≠0)。
将点A(5,1.98)代入解析式,得:
$1.98 = \frac{k}{5}$,
解得$k = 5×1.98 = 9.9$,
因此反比例函数的解析式为$\rho = \frac{9.9}{V}$。
当$V=9\ \mathrm{m}^3$时,代入解析式得:
$\rho = \frac{9.9}{9} = 1.1\ (\mathrm{kg/m}^3)$。
【答案】1.1
【知识点】反比例函数的应用、待定系数法求反比例函数解析式
【点评】本题是反比例函数在实际问题中的基础应用,关键是掌握待定系数法求函数解析式,再代入求值,属于常规题型,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】解:因为ρ与V是反比例函数关系,所以设反比例函数解析式为$\rho = \frac{k}{V}$(k≠0)。
将点A(5,1.98)代入解析式,得:
$1.98 = \frac{k}{5}$,
解得$k = 5×1.98 = 9.9$,
因此反比例函数的解析式为$\rho = \frac{9.9}{V}$。
当$V=9\ \mathrm{m}^3$时,代入解析式得:
$\rho = \frac{9.9}{9} = 1.1\ (\mathrm{kg/m}^3)$。
【答案】1.1
【知识点】反比例函数的应用、待定系数法求反比例函数解析式
【点评】本题是反比例函数在实际问题中的基础应用,关键是掌握待定系数法求函数解析式,再代入求值,属于常规题型,难度较低。
【难度系数】0.7
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