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2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷，共45页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为1.8A
B．家用节能灯的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．人体的安全电压不高于60V
2．（2分）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器，分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D．在一个月内，小明家浴霸的用电费用一定比电风扇的用电费用多
3．（2分）将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是（ ）
A．电流表测量干路电流
B．L1与L2的亮度一定相同
C．通过L1和L2的电流一定相等
D．只断开S2，L1发光且亮度不变
4．（2分）小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表
D．用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮，原因是a的电阻比b小
5．（2分）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
6．（2分）如图所示，保持杠杆在水平位置平衡。在其他条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
7．（2分）如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容比大
B．同时加热相同时间，甲吸收热量多
C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多
D．乙吸热升温比甲慢
8．（2分）健身教练通过改变播放音乐的节奏控制健身者运动时的（ ）
A．时间 B．动力 C．功率 D．距离
9．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
10．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
12．（2分）在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（ ）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共32分）
13．（2分）一节新干电池的电压为 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱。
14．（2分）学校里面常用的一种移动指示牌，侧面结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时（风向如图所示）可看做杠杆，则支点是 点（填图中字母）；按图中所示尺寸比例，它属于 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
15．（5分）如图所示，用大小为500N的拉力F通过滑轮组，将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。
（1）有用功是 J，拉力做功的功率是 W，滑轮组的机械效率是 %。
（2）若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是 。
（3）在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 。（填序号）
①增大物体提升高度 ②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度 ④改变绕绳方式
16．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的 较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
17．（3分）如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。6min该家用电器耗电 kW•h，其额定功率是 W，这个家用电器可能 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
18．（3分）小英按如图1所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电流表的示数如图2甲所示，电压表的示数如图2乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的示数为 A，电阻Rx的阻值为 Ω。
19．（6分）如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝ J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2 W1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（g＝10N/kg）
（2）该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 V，电池此时工作的电流为 A。
（3）若这块电池的容量为5000mA•h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 h。
20．（3分）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用相同的橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手， （选填“乙”或“丙”）卡片可以弹跳得更高一些，这是因为其橡皮筋的 能较大。
21．（2分）如图所示，甲为小明自制的一个模拟调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样，他发现若当电位器接入电阻过小会损坏灯泡，可以考虑串联一个阻值至少是 Ω的保护电阻。
22．（2分）小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是 V，该电表测量电阻的最小值是 Ω。
三、解答题（共44分，其中第25、28题应写出必要的解题过程）
23．（2分）如图所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂。
24．（2分）作图题：
请完成图中电路的连接，要求：两灯并联，开关控制整个电路。
25．（5分）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如表：
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 。
26．（5分）发动机的效率是汽车经济性能指标之一。厂家提供某汽车出厂部分参数如下：①测试数据：汽车在平直公路匀速行驶时，车上的速度表如图所示；百公里耗油量为10（L）；发动机输出功率为20（kW）；使用燃料：92#汽油[热值为4.6×107（J/kg）、密度为0.7×103kg/m3]，请用以上参数推算出在测试条件下：
（1）发动机所做的有用功是多少？
（2）该汽车发动机的效率多大？
27．（13分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器 或灯泡 。（均选填“短路”或“断路”）。
（3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（4）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）实验中应根据 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 。
（6）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则这只小灯泡的实际功率为 W。
（7）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能
28．（8分）利用刻度尺测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿 （顺时针/逆时针）旋转铅笔，使刻度尺向 （选填“左”或者“右”）移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm。
（2）取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，右侧力臂l4＝ cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量M＝ g，3根薯条的总质量m＝ g。
（4）小华利用燃烧薯条加热水的方法，估测薯条的热值。
下表是她记录的实验数据：
薯条总质量/g
空杯质量/g
烧杯和水的总质量/g
加热前水温/℃
加热后水温/℃
37.8
77.8
21
61
利用上表数据，计算可得薯条的热值为 J/kg，该测量值比真实值 （选填“大”或“小”），这是由于 。
29．（9分）如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，计算：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能。
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为1.8A
B．家用节能灯的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．人体的安全电压不高于60V
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、日光灯的功率为40W左右，正常工作电流约为I＝＝≈0.18A左右，故A不符合实际；
B、家用节能灯的额定功率约为20W左右，故B不符合实际；
C、一个鸡蛋的重力约为0.5N，将一个鸡蛋从地面举过头顶做功约为W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，故C符合实际；
D、对人体的安全电压不高于36V，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2．（2分）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器，分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D．在一个月内，小明家浴霸的用电费用一定比电风扇的用电费用多
【分析】（1）由题意可知，四个额定电压相同的用电器；
（2）从柱状图在额定功率下、持续工作的时间，再根据P＝和P＝UI判断通过这四个用电器的电流；
（3）电功率是表示电流做功快慢的物理量；
（3）利用W＝Pt判断这四个用电器消耗的电能，然后可知电费关系。
【解答】解：A、由题知，各用电器的额定电压相同，即正常工作的电压相同，故A错误；
B、由图可知，1度电（即W＝1kW•h）可供白炽灯持续工作的时间较短，由P＝可知，白炽灯的额定功率较大，由P＝UI可知，节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小，故B错误；
C、由图可知，1度电可供电风扇持续工作的时间比白炽灯的少，由P＝可知，电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大，故C正确；
D、虽然浴霸电功率大，由于不知道它们的实际工作时间，根据W＝Pt知无法判断浴霸和电风扇消耗的电能的多少，也就不能比较二者的电费关系，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率的概念和意义，考查了学生根据题中信息解答问题的能力，是一道中等题。
3．（2分）将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是（ ）
A．电流表测量干路电流
B．L1与L2的亮度一定相同
C．通过L1和L2的电流一定相等
D．只断开S2，L1发光且亮度不变
【分析】分析电路图，确定灯泡L1、L2的连接方式；电流表的位置、测量对象；两个开关的位置。
（1）分析电路图，确定电流表的位置和测量对象；
（2）灯泡L1、L2并联，但规格不同，L1与L2的亮度不相同；
（3）灯泡L1、L2并联，但规格不同，通过L1和L2的电流不相等；
（4）灯泡L1、L2并联，互不影响。
【解答】解：
由图知，灯泡L1、L2并列接在电路中，即两灯并联；电流表和L1在一条支路上，则电流表测量通过L1的电流；开关S2和L2在另一条支路上，开关S2只控制灯L2；开关S1在干路上，则开关S1控制整个电路。
A、由图知，电流表和L1在一条支路上，电流表测量通过L1的电流，故A错；
B、灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则L1与L2的亮度不相同，故B错；
C、灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则通过L1和L2的电流不相等，故C错；
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中，只断开S2，只有L1发光，因并联电路各支路互不影响，所以L1的亮度不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了并联电路的特点、电流表的使用方法，分析电路图，确定灯泡L1、L2的连接方式和电流表的位置是关键。
4．（2分）小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表
D．用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮，原因是a的电阻比b小
【分析】（1）导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；并且与长度成正比，与横截面积成反比；与导体两端的电压和通过导体的电流无关；
（2）因为两根电阻丝的材料一样，故运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系；
（3）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表。
【解答】解：
A、导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，所以断开开关，镍铬合金丝a和b仍然有电阻，故A错误；
B、利用此装置中的一根电阻丝，长度相同，横截面积不同，也可以探究导体电阻大小和横截面积的关系，故B正确；
C、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故C错误；
D、a、b为长度一样的镍铬合金丝，a比b细，所以a的电阻大于b的电阻，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用，是中考的常见题型。
5．（2分）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
【分析】利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和弹性势能的变化。
【解答】解：
A、罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，使的罐子沿斜面向上运动，所以可能滚上斜面，故A正确；
BC、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转化为内能，机械能减小，即重力势能转化为动能、弹性势能、内能，故BC错误；
D、罐子在水平面返回过程中，弹性势能转化为动能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。
6．（2分）如图所示，保持杠杆在水平位置平衡。在其他条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
【分析】分析选项中阻力、阻力臂、动力臂的变化，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2进行解答。
【解答】解：
A.增加钩码的个数时，阻力变大，阻力臂和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故A不符合题意；
B.将钩码悬挂点的位置向左移时，阻力和动力臂不变，而阻力臂变大，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故B不符合题意；
C.保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移时，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变小，故C符合题意；
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是判断其它三个因素的变化，是一道较为简单的应用题。
7．（2分）如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容比大
B．同时加热相同时间，甲吸收热量多
C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多
D．乙吸热升温比甲慢
【分析】（1）加热相同时间，甲和乙吸收热量相同，根据图象和公式Q＝cm△t分析出比热容大小；
（2）相同的加热环境，两试管在相同时间内吸收的热量相同；
（3）根据温度变化的情况，分析加热时间，然后得出吸收热量的多少。
（4）加热相同时间，甲和乙吸收热量相同，根据图象判断升高温度的多少。
【解答】解：A、观察图象可知，相同质量的甲乙两种液体吸收同样多的热量（加热相同时间），乙的温度变化小，由c＝知，乙的比热容较大，故A错误；
B、两试管装有质量相同的不同种液体，放在同一加热器内，加热相同时间，甲和乙吸收的热量相同，故B错误；
C、观察图象可知，甲、乙升高相同的温度，乙需要的加热的时间长，所以乙吸热能力强，吸收的热量多，故C错误；
D、观察图象可知，加热相同时间，甲和乙吸收相同的热量，乙升高的温度比甲升高的温度慢，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了学生对数据的分析和理解，解答时要正确应用控制变量法进行分析，把吸收的热量转化为加热时间的长短。
8．（2分）健身教练通过改变播放音乐的节奏控制健身者运动时的（ ）
A．时间 B．动力 C．功率 D．距离
【分析】功率是反映做功快慢的一个物理量，据此分析解答。
【解答】解：功率反映的是物体做功的快慢，等于功和时间的比值；健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身者的运动量，从而改变健身者的做功快慢，即功率的大小。
故选：C。
【点评】本题考查功率的概念，我们首先要知道功率的物理意义是什么。
9．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
【分析】（1）四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能；
（2）做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
【解答】解：
AB、甲图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故B正确，A错误；
C、图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，故C正确；
D、图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故D正确。
故选：A。
【点评】此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
10．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，说明锁定开关S3位于干路，然后与灯泡、电源组成电路，据此进行解答。
【解答】解：由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，且锁定开关S3位于干路，
然后与灯泡、电源组成电路，结合选项电路图可知，选项B符合。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
11．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【分析】根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联；
（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
（2）根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化，再根据P＝UI可知电路消耗的电功率的变化；
（3）根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化；
（4）当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P＝UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，R两端电压越小，由R＝可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
12．（2分）在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（ ）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可
【分析】猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系，据此分析。
【解答】解：猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系：
①计算对应电压与电流的比值，若比值趋向定值，则电流跟电压成正比，①正确；
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，若直线为过原点的直线，则电流跟电压成正比，②正确；
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，若两者近似相等，则说明电流跟电压成正比，③正确。
故选：D。
【点评】本题研究“电流可能跟电压成正比”，考查数据处理的三种方法，要掌握。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共32分）
13．（2分）一节新干电池的电压为 1.5 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱。
【分析】一节干电池的电压是1.5V；
根据电池盒的使用方法解答即可。
【解答】解：一节新干电池的电压是1.5V，要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的B接线柱。
故答案为：1.5；B。
【点评】此题考查了电压和电池盒的使用，难度不大。
14．（2分）学校里面常用的一种移动指示牌，侧面结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时（风向如图所示）可看做杠杆，则支点是 C 点（填图中字母）；按图中所示尺寸比例，它属于 省力 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【分析】使用杠杆时，杠杆绕着转动的点叫支点，根据图示确定支点位置，然后根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆类型。
【解答】解：根据图示风向可知，当指示牌被风吹倒时，指示牌绕着C点转动，则支点为C点；如图所示：
把风力看成动力，那阻力是指示牌重力，动力臂为L，阻力臂为CE，因为动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故答案为：C；省力。
【点评】本题考查杠杆的五要素的确定、杠杆分类，属于基础题目。
15．（5分）如图所示，用大小为500N的拉力F通过滑轮组，将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。
（1）有用功是 80 J，拉力做功的功率是 20 W，滑轮组的机械效率是 80 %。
（2）若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是 不计绳重和摩擦 。
（3）在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 ② 。（填序号）
①增大物体提升高度 ②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度 ④改变绕绳方式
【分析】（1）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
由图知，n＝2，拉力端移动的距离s＝nh，利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P＝求拉力做功功率；根据η＝×100%求出滑轮组的机械效；
（2）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）确定需要增加的条件；
（3）提高滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重，减小摩擦和动滑轮重力；增大物体提升高度、增大匀速拉绳的速度，不会改变滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×10×10﹣2m＝80J；
由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝nh＝2×10cm＝20cm＝0.2m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×0.2m＝100J，
拉力做功功率：P＝＝＝20W；
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；
（2）不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，
所以，要求出动滑轮的重力，需增加的条件是不计绳重和摩擦；
（3）增大提升的物重，有用功增大，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值增大，滑轮组的机械效率增大；而增大物体提升高度、增大匀速拉绳的速度、改变绕绳方式，不会改变滑轮组的机械效率，故①③④错误、②正确。
故答案为：（1）80；20；80；（2）不计绳重和摩擦；（3）②。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算以及提高滑轮组机械效率的方法，利用好关系式：不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）。
16．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 斜面 （填简单机械名称），可以省 力 （选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 做功 使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的 比热容 较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
【分析】（1）钻头有螺纹，这是利用使用斜面可以省力的原理；
（2）改变物体内能的方法：一是做功（能量的转化），二是热传递（能量的转移）；
（3）水的比热容大，是指相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：
（1）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力；
（2）钻孔时钻头发热，因为钻头与墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功方式改变了钻头的内能；
（3）水和其他物质比较，质量相同时，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
故答案为：斜面；力；做功；比热容。
【点评】本题考查了应用斜面知识、改变内能的方法以及应用水的比热容大解释生活中的现象，体现了知识来源于生活又服务于生活的理念。
17．（3分）如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。6min该家用电器耗电 0.1 kW•h，其额定功率是 1000 W，这个家用电器可能 电热水壶 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【分析】3200imp/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，求出闪烁320次消耗的电能，然后根据P＝求出用电器的功率，进而选择是哪种用电器。
【解答】解：
因3200imp/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，
所以，指示灯闪烁320次消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J，
家用电器的额定功率：
P＝＝＝1000W，
因为电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率小于40W，电视机的功率在200W左右，
所以，这个家用电器可能是电热水壶。
故答案为：0.1；1000；电热水壶。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算，关键是从电能表表盘上得到相关信息。
18．（3分）小英按如图1所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电流表的示数如图2甲所示，电压表的示数如图2乙所示，则电压表的示数为 2.5 V，电流表的示数为 0.5 A，电阻Rx的阻值为 5 Ω。
【分析】读取电流表或电压表示数时，首先要明确它们选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直。
已知待测电阻两端电压和通过的电流，利用公式R＝得到电阻阻值。
【解答】解：根据图2可知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.5V；
电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为0.5A；
由I＝可知，电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω。
故答案为：2.5；0.5；5。
【点评】此题考查电流表、电压表的读数以及欧姆定律的应用，关键会正确读取电流表和电压表的示数。
19．（6分）如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝ 3600 J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2 ＝ W1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（g＝10N/kg）
（2）该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 15 V，电池此时工作的电流为 8 A。
（3）若这块电池的容量为5000mA•h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 2.7×105 J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 0.6 h。
【分析】（1）根据W＝Gh计算对货物做的功。无人机沿水平方向匀速飞行过程中，由于拉力方向和运动方向垂直，故无人机对货物不做功。
（2）已知电动机额定功率和额定电流，由U＝可求每个电动机的电压，为了保证4个旋翼电动机均能正常工作，则由并联电路的特点可知，所配电池的电压等于每个电动机的电压；由并联电路电流规律求解；
（3）利用W＝UIt计算电池储存的能量（即在飞行过程中电池可提供能量），然后利用效率公式计算电能转化为的机械能，再利用t＝计算持续飞行的时间。
【解答】解：（1）货物重力G＝mg＝6kg×10N/kg＝600N，
在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝Gh＝60N×60m＝3600J，
在4s内沿水平方向匀速飞行20m，这段过程中无人机对货物不做功，
故该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2＝W1。
（2）由P＝UI可得，所配电池的电压为U＝＝＝15V，
电动机并联，电池此时工作的电流I总＝4I＝4×2A＝8A。
（3）电池的输出电压为15V，容量为5000mA•h，
则电池储存的能量（即在飞行过程中电池可提供能量）：
W＝UIt＝15V×5000×10﹣3A×3600s＝2.7×105J，
当电池电能的80%用于飞行时，电能转化为的机械能：
W机械＝W×80%＝2.7×105J×80%＝2.16×105J，
则该机最多能飞行的时间：
t＝＝＝2160s＝0.6h。
故答案为：（1）3600；W2＝W1；（2）15；8；（3）2.7×105；0.6。
【点评】本题考查电功率、功和效率的计算，有一定的难度。
20．（3分）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用相同的橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手， 乙 （选填“乙”或“丙”）卡片可以弹跳得更高一些，这是因为其橡皮筋的 弹性势 能较大。
【分析】此题用到橡皮筋，橡皮筋拉开后具有弹性势能，恢复时转化为动能，所以卡片会跳起来。弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的能，决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的程度。
【解答】解：由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，乙图中皮筋弹性形变的程度更大一些，其弹性势能更大一些，所以它能够转化的动能更多，跳的更高。
故答案为：B；乙；弹性势。
【点评】对实际问题要抓住关键点，此题中橡皮筋能发生弹性形变，拉开后具有弹性势能，所以要从能的转化角度来考虑。
21．（2分）如图所示，甲为小明自制的一个模拟调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 b和c （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样，他发现若当电位器接入电阻过小会损坏灯泡，可以考虑串联一个阻值至少是 4 Ω的保护电阻。
【分析】（1）滑动变阻器与灯泡串联，顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加，则电流变大，电阻变小，据此确定连接方法。
（2）滑动变阻器阻值为零时，要使灯泡正常发光，应在电路中串联一个保护电阻。根据公式R＝计算出灯泡正常发光时的电阻值和电路中的总电阻，根据串联电路的特点求出串联电阻的阻值。
【解答】解：（1）顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
（2）由前面解答和题意可知，若变阻器的阻值为零，要使灯泡恰好正常发光，则应在电路中串联一个保护电阻；
根据I＝可得灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝16Ω；
接入电源电压为6V时，电路中的最小总电阻为：
R总＝＝＝20Ω
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可知：
保护电阻R＝R总﹣RL＝20Ω﹣16Ω＝4Ω。
故答案为：b和c；4。
【点评】本题是有关电学的计算题目，主要考查了变阻器的连接、欧姆定律在串联电路中的应用，关键要理解题目中所给条件的含义。
22．（2分）小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是 6 V，该电表测量电阻的最小值是 8 Ω。
【分析】由电路图可知，待测电阻与定值电阻R0串联，由欧姆定律和串联电路的特点利用电源电压不变的特点列出等式可以求出电源电压和定值电阻，由于电流表不能超过量程，所以根据欧姆定律即可求出电电路中的最小电阻值，于是即可得出测量的电阻最小值。
【解答】解：由图甲可知，在测量电阻时定值电阻R0与待测电阻R串联；由乙图可知：I1＝0.2A时，R1＝28Ω，I2＝0.4A时，R1＝13Ω；
由I＝和串联电路的电压特点可得：
当测量电阻R1时，电源电压U＝U0+U1＝I1R0+I1R1＝0.2A×R0+0.2A×28Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当测量电阻R2时，电源电压U＝U0′+U2＝I2R0+I2R2＝0.4A×R0+0.4A×13Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R0＝2Ω，U＝6V；
由于电流表量程是0.6A，所以当电路中的最大电流为Imax＝0.6A时测量的电阻值最小，
此时，由I＝可知电路中的最小电阻为Rmin＝＝＝10Ω，
根据串联电路中总电阻等于各电阻之和可知：
测量的电阻值Rmin＝Rmin﹣R0＝10Ω﹣2Ω＝8Ω。
故答案为：6；8。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键会从右图中读出对应的电流和电阻值。
三、解答题（共44分，其中第25、28题应写出必要的解题过程）
23．（2分）如图所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂。
【分析】由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
【解答】解：动力臂越长越省力，最长的动力臂即支点与动力作用点的连线，力与对应的力臂是垂直的，过A点作垂直于力臂OA的作用力F1，方向为左上方。如下图所示：
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
24．（2分）作图题：
请完成图中电路的连接，要求：两灯并联，开关控制整个电路。
【分析】将两灯并列接在电源两点间，开关与控制的电路串联。
【解答】解：两灯并联，将两灯并列接在电源两点间；开关控制整个电路，开关接在干路上，如下所示：
【点评】本题考查并联电路的连接，注意开关要与控制的电路串联。
25．（5分）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如表：
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 相同 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
①小辉认为实验中是直接用 水温升高的多少 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为因为探究过程中他们采用了 控制变量 法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 散热 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 煤油 。
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，根据此进行分析。
【解答】（1）根据Q放＝mq，燃料燃烧放热多少与物体质量和热值有关，故要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等；
水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少和质量有关，所以还需控制两杯水的质量相等；
①质量相同的水，温度变化越大，吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；
根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；
③由上分析知，小明的分析更加合理；
（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大。
故答案为：（1）相同；（2）①水温升高多少；②控制变量；散热；（2）煤油。
【点评】本题为探究煤油和菜籽油的热值大小的实验，考查了实验设计，控制变量法的使用，有很强的综合性。
26．（5分）发动机的效率是汽车经济性能指标之一。厂家提供某汽车出厂部分参数如下：①测试数据：汽车在平直公路匀速行驶时，车上的速度表如图所示；百公里耗油量为10（L）；发动机输出功率为20（kW）；使用燃料：92#汽油[热值为4.6×107（J/kg）、密度为0.7×103kg/m3]，请用以上参数推算出在测试条件下：
（1）发动机所做的有用功是多少？
（2）该汽车发动机的效率多大？
【分析】要解决此题需要掌握热机效率的概念：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。其中首先根据公式W＝Pt计算出发动机做的功，即有用功；根据公式m＝ρV计算出汽油的质量，然后根据公式Q＝mq计算出燃料完全燃烧放出的能量，最后根据公式η＝计算热机的效率。
【解答】解：
（1）由图可知汽车的速度为：v＝90km/h，
由公式v＝可知行驶100千米所用的时间为：t＝＝＝h＝4000s，
在一百公里内发动机做的功为：W＝Pt＝20×103W×4000s＝8×107J；
（2）由公式ρ＝可知所用汽油的质量为：m＝ρV＝10×10﹣3m3×0.7×103kg/m3＝7kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝7kg×4.6×107（J/kg）＝3.22×108J，
发动机的效率为：η＝＝×100%≈24.8%。
答：
（1）发动机所做的有用功是＝8×107J；
（2）该汽车发动机的效率是24.8%。
【点评】此题主要考查了热机效率的概念及热机工作过程中热量的走向。通过给出有关数据及信息考查了学生对热机效率的理解。
27．（13分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器 短路 或灯泡 断路 。（均选填“短路”或“断路”）。
（3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（4）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 A （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）实验中应根据 电压表示数 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 0.625 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 灯的实际功率过小 。
（6）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则这只小灯泡的实际功率为 0.3 W。
（7）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 C 。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能
【分析】（1）由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电流，选择电流表合适量程串联入电路中；
（2）逐一分析每个可能的原因，找出符合题意的答案；
（3）计算灯泡正常发光时变阻器连入的阻值，从而选择其规格；
（4）为保护电路，闭合开关，变阻器连入电路的电阻应最大；由图乙读出两电压表示数，比较电压表示数与灯泡额定电压，由串联电路的分压原理确定滑动变阻器滑片的移动方向；
（5）灯在额定电压下正常发光，据此分析；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知灯在额定电压下的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
②灯丝的电阻随温度升高而变大，结合欧姆定律分析；
③由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时通过灯泡的电流小于0.1A，根据灯的亮度由灯泡的实际功率决定分析；
（6）由图象根据灯泡的电压和电流值，由串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻电压，且两者电压和等于电源电压，由P＝UI计算此时灯泡的额定功率；
（7）方案一：要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为IA＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式；
方案二：根据不能通过开关的转换确定灯否正常发光，由此回答。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）当滑动变阻器短路时，电压表测灯泡两端的电压，即电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当滑动变阻器断路时，整个电路断路，则电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数不变，仍然为零，不符合题意；
当灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表与电源两极连接，测量电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当灯泡短路时，电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，仍然为零，不符合题意；
故发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路；
（3）灯在额定电压2.5V时正常发光，由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器B；
（4）闭合开关前，为保护电路，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的A端；
由图乙知，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻变小，从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止；
（5）灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大；
③灯泡的额定功率为0.625W；由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时，通过灯泡的电流小于0.1A，根据P＝UI，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光；
（6）由图象知，当灯泡两端电压为1.5V，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联，此时定值电阻两端电压UR＝I′R＝0.2A×15Ω＝3V，满足两者电压之和等于电源两端4.5V，
所以此时小灯泡的实际功率：P′＝U′LI′＝1.5V×0.2A＝0.3W；
（7）只闭合S、S2，使电流表示数为IA＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；再断开S2、闭合S1，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI可得出灯的额定功率的表达式，方案一能测量小灯泡的额定功率；
而方案二中，因不能通过开关的转换确定灯否正常发光，故方案二不能测量小灯泡的额定功率，选C。
故答案为：（1）见上图；（2）短路；断路；（3）B；（4）A；2.2； B；（5）电压表示数；①0.625；②变大；③灯的实际功率过小；（6）0.3；（7）C。
【点评】本题测灯泡功率的实验，考查了实物电路的连接、电路故障分析、器材选择、串联电路特点、影响电阻大小的因素和欧姆定律的应用以及电功率的计算，同时考查对实验方案的评估，考查知识点多，综合性强。
28．（8分）利用刻度尺测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿 逆时针 （顺时针/逆时针）旋转铅笔，使刻度尺向 左 （选填“左”或者“右”）移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm。
（2）取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，右侧力臂l4＝ 2.5 cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量M＝ 15 g，3根薯条的总质量m＝ 3 g。
（4）小华利用燃烧薯条加热水的方法，估测薯条的热值。
下表是她记录的实验数据：
薯条总质量/g
空杯质量/g
烧杯和水的总质量/g
加热前水温/℃
加热后水温/℃
37.8
77.8
21
61
利用上表数据，计算可得薯条的热值为 2.24×106 J/kg，该测量值比真实值 小 （选填“大”或“小”），这是由于 有热量损失（薯条不能完全燃烧）。 。
【分析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在O点的右侧，为使杠杆平衡，杠杆的重心应向右移动，据此确定旋转铅笔的方向，直到刻度尺在铅笔上水平平衡；
（2）因重力方向竖直向下，当杠杆水平时，由力臂的定义，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，据此得出铅笔的总长；
已知左侧力臂，故可得出右侧力臂大小；
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2得出刻度尺质量；
在（2）中，根据杠杆的平衡条件得出3根薯条的总质量；
（4）由表中数据求出水的质量和水升高的温度，Q＝cm′△t求出水吸收的热量，根据q＝可得薯条的热值；
实际中，因有热量损失（薯条不能完全燃烧），分析Q的变化，根据q＝判断求出的测量值与真实值的大小。
【解答】解：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，因杠杆右端下沉，故杠杆的重心在O点的右侧，为使杠杆平衡，杠杆的重心应向左移动，故此时应沿逆时针旋转铅笔，使刻度尺向左移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡；
（2）因重力方向竖直向下，当杠杆水平时，由力臂的定义，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm，故杠杆的总长为：
L＝9cm+6cm＝15cm；
取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，故右侧力臂：
l4＝15cm﹣12.5cm＝2.5cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2，即m0gl1＝Mgl2，
故刻度尺质量：
M＝×m0＝×10×10﹣3kg＝1.5×10﹣2kg＝15g；
在（2）中，根据杠杆的平衡条件，
mgl3＝Mgl4，
故3根薯条的总质量：
m＝×M＝×0.015kg＝0.003kg＝3g；
（4）由表中数据，水的质量：m′＝77.8g﹣37.8g＝40g，
水升高的温度：△t＝61℃﹣21℃＝40℃
水吸收的热量：Q＝cm′△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.04kg×40℃＝6720J，
根据Q＝mq，可得薯条的热值为：
q＝＝＝2.24×106J/kg；
实际中，因有热量损失（薯条不能完全燃烧），故Q偏小，根据q＝求出的测量值比真实值小。
故答案为：
（1）逆时针； 左；（2）2.5；（3）15；3；（4）2.24×106；小；有热量损失（薯条不能完全燃烧）。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的运用、对器材的调试和对力臂定义的理解、吸热公式、热值公式的运用和误差分析，综合性较强。
29．（9分）如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，计算：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能。
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【分析】（1）由P＝求出小灯泡电阻RL，由P＝UI求出小灯泡正常发光时的电流；
当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器的最大电阻与L串联，由电阻的串联和欧姆定律得出电路的最小电流，根据W＝I2Rt得出小灯泡在1min内消耗的电能；
（2）S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，根据P＝UI求出电路消耗最大功率；
（3）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，根据电流表的量程确定干路中的电流，由欧姆定律得出通过R0的电流，由电流表的量程可知干路中的最大电流为0.6A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的最大电流，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值。
【解答】解：
（1）由P＝可得，小灯泡电阻：
RL＝＝＝5Ω，
由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器的最大电阻与L串联，
由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流为：
I小＝＝＝0.24A；
小灯泡在1min内消耗的电能：
W＝I小2RLt＝（0.24A）2×5Ω×60s＝17.28J；
（2）当灯泡正常发光时，电路中电流最大，I最大＝IL＝0.5A，
则电路消耗最大功率：
P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W；
（3）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：
I1＝＝＝0.2A，
由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，
通过滑动变阻器的最大电流为：
I滑最大＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最小值：
R滑最小＝＝＝15Ω。
答：（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能为17.28J；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率为3W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值为15Ω。
【点评】本题考查考查串并联电路的规律及欧姆定律和电功率、电能公式的运用，关键是电路的分析，属于常考题。
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2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为1.8A
B．家用节能灯的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．人体的安全电压不高于60V
2．（2分）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器，分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D．在一个月内，小明家浴霸的用电费用一定比电风扇的用电费用多
3．（2分）将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是（ ）
A．电流表测量干路电流
B．L1与L2的亮度一定相同
C．通过L1和L2的电流一定相等
D．只断开S2，L1发光且亮度不变
4．（2分）小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表
D．用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮，原因是a的电阻比b小
5．（2分）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
6．（2分）如图所示，保持杠杆在水平位置平衡。在其他条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
7．（2分）如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容比大
B．同时加热相同时间，甲吸收热量多
C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多
D．乙吸热升温比甲慢
8．（2分）健身教练通过改变播放音乐的节奏控制健身者运动时的（ ）
A．时间 B．动力 C．功率 D．距离
9．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
10．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
12．（2分）在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（ ）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共32分）
13．（2分）一节新干电池的电压为 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱。
14．（2分）学校里面常用的一种移动指示牌，侧面结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时（风向如图所示）可看做杠杆，则支点是 点（填图中字母）；按图中所示尺寸比例，它属于 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
15．（5分）如图所示，用大小为500N的拉力F通过滑轮组，将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。
（1）有用功是 J，拉力做功的功率是 W，滑轮组的机械效率是 %。
（2）若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是 。
（3）在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 。（填序号）
①增大物体提升高度 ②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度 ④改变绕绳方式
16．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的 较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
17．（3分）如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。6min该家用电器耗电 kW•h，其额定功率是 W，这个家用电器可能 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
18．（3分）小英按如图1所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电流表的示数如图2甲所示，电压表的示数如图2乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的示数为 A，电阻Rx的阻值为 Ω。
19．（6分）如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝ J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2 W1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（g＝10N/kg）
（2）该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 V，电池此时工作的电流为 A。
（3）若这块电池的容量为5000mA•h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 h。
20．（3分）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用相同的橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手， （选填“乙”或“丙”）卡片可以弹跳得更高一些，这是因为其橡皮筋的 能较大。
21．（2分）如图所示，甲为小明自制的一个模拟调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样，他发现若当电位器接入电阻过小会损坏灯泡，可以考虑串联一个阻值至少是 Ω的保护电阻。
22．（2分）小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是 V，该电表测量电阻的最小值是 Ω。
三、解答题（共44分，其中第25、28题应写出必要的解题过程）
23．（2分）如图所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂。
24．（2分）作图题：
请完成图中电路的连接，要求：两灯并联，开关控制整个电路。
25．（5分）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如表：
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 。
26．（5分）发动机的效率是汽车经济性能指标之一。厂家提供某汽车出厂部分参数如下：①测试数据：汽车在平直公路匀速行驶时，车上的速度表如图所示；百公里耗油量为10（L）；发动机输出功率为20（kW）；使用燃料：92#汽油[热值为4.6×107（J/kg）、密度为0.7×103kg/m3]，请用以上参数推算出在测试条件下：
（1）发动机所做的有用功是多少？
（2）该汽车发动机的效率多大？
27．（13分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器 或灯泡 。（均选填“短路”或“断路”）。
（3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（4）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）实验中应根据 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 。
（6）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则这只小灯泡的实际功率为 W。
（7）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能
28．（8分）利用刻度尺测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿 （顺时针/逆时针）旋转铅笔，使刻度尺向 （选填“左”或者“右”）移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm。
（2）取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，右侧力臂l4＝ cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量M＝ g，3根薯条的总质量m＝ g。
（4）小华利用燃烧薯条加热水的方法，估测薯条的热值。
下表是她记录的实验数据：
薯条总质量/g
空杯质量/g
烧杯和水的总质量/g
加热前水温/℃
加热后水温/℃
37.8
77.8
21
61
利用上表数据，计算可得薯条的热值为 J/kg，该测量值比真实值 （选填“大”或“小”），这是由于 。
29．（9分）如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，计算：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能。
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
2020-2021学年江苏省无锡市仓下中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为1.8A
B．家用节能灯的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．人体的安全电压不高于60V
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、日光灯的功率为40W左右，正常工作电流约为I＝＝≈0.18A左右，故A不符合实际；
B、家用节能灯的额定功率约为20W左右，故B不符合实际；
C、一个鸡蛋的重力约为0.5N，将一个鸡蛋从地面举过头顶做功约为W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，故C符合实际；
D、对人体的安全电压不高于36V，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2．（2分）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器，分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D．在一个月内，小明家浴霸的用电费用一定比电风扇的用电费用多
【分析】（1）由题意可知，四个额定电压相同的用电器；
（2）从柱状图在额定功率下、持续工作的时间，再根据P＝和P＝UI判断通过这四个用电器的电流；
（3）电功率是表示电流做功快慢的物理量；
（3）利用W＝Pt判断这四个用电器消耗的电能，然后可知电费关系。
【解答】解：A、由题知，各用电器的额定电压相同，即正常工作的电压相同，故A错误；
B、由图可知，1度电（即W＝1kW•h）可供白炽灯持续工作的时间较短，由P＝可知，白炽灯的额定功率较大，由P＝UI可知，节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小，故B错误；
C、由图可知，1度电可供电风扇持续工作的时间比白炽灯的少，由P＝可知，电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大，故C正确；
D、虽然浴霸电功率大，由于不知道它们的实际工作时间，根据W＝Pt知无法判断浴霸和电风扇消耗的电能的多少，也就不能比较二者的电费关系，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率的概念和意义，考查了学生根据题中信息解答问题的能力，是一道中等题。
3．（2分）将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是（ ）
A．电流表测量干路电流
B．L1与L2的亮度一定相同
C．通过L1和L2的电流一定相等
D．只断开S2，L1发光且亮度不变
【分析】分析电路图，确定灯泡L1、L2的连接方式；电流表的位置、测量对象；两个开关的位置。
（1）分析电路图，确定电流表的位置和测量对象；
（2）灯泡L1、L2并联，但规格不同，L1与L2的亮度不相同；
（3）灯泡L1、L2并联，但规格不同，通过L1和L2的电流不相等；
（4）灯泡L1、L2并联，互不影响。
【解答】解：
由图知，灯泡L1、L2并列接在电路中，即两灯并联；电流表和L1在一条支路上，则电流表测量通过L1的电流；开关S2和L2在另一条支路上，开关S2只控制灯L2；开关S1在干路上，则开关S1控制整个电路。
A、由图知，电流表和L1在一条支路上，电流表测量通过L1的电流，故A错；
B、灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则L1与L2的亮度不相同，故B错；
C、灯泡L1、L2的规格不同，并联在同一电路中，则通过L1和L2的电流不相等，故C错；
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中，只断开S2，只有L1发光，因并联电路各支路互不影响，所以L1的亮度不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了并联电路的特点、电流表的使用方法，分析电路图，确定灯泡L1、L2的连接方式和电流表的位置是关键。
4．（2分）小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可以在电路中串联一个电压表
D．用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮，原因是a的电阻比b小
【分析】（1）导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；并且与长度成正比，与横截面积成反比；与导体两端的电压和通过导体的电流无关；
（2）因为两根电阻丝的材料一样，故运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系；
（3）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表。
【解答】解：
A、导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，所以断开开关，镍铬合金丝a和b仍然有电阻，故A错误；
B、利用此装置中的一根电阻丝，长度相同，横截面积不同，也可以探究导体电阻大小和横截面积的关系，故B正确；
C、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故C错误；
D、a、b为长度一样的镍铬合金丝，a比b细，所以a的电阻大于b的电阻，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用，是中考的常见题型。
5．（2分）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
【分析】利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和弹性势能的变化。
【解答】解：
A、罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，使的罐子沿斜面向上运动，所以可能滚上斜面，故A正确；
BC、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转化为内能，机械能减小，即重力势能转化为动能、弹性势能、内能，故BC错误；
D、罐子在水平面返回过程中，弹性势能转化为动能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。
6．（2分）如图所示，保持杠杆在水平位置平衡。在其他条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
【分析】分析选项中阻力、阻力臂、动力臂的变化，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2进行解答。
【解答】解：
A.增加钩码的个数时，阻力变大，阻力臂和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故A不符合题意；
B.将钩码悬挂点的位置向左移时，阻力和动力臂不变，而阻力臂变大，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故B不符合题意；
C.保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移时，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变小，故C符合题意；
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是判断其它三个因素的变化，是一道较为简单的应用题。
7．（2分）如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容比大
B．同时加热相同时间，甲吸收热量多
C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多
D．乙吸热升温比甲慢
【分析】（1）加热相同时间，甲和乙吸收热量相同，根据图象和公式Q＝cm△t分析出比热容大小；
（2）相同的加热环境，两试管在相同时间内吸收的热量相同；
（3）根据温度变化的情况，分析加热时间，然后得出吸收热量的多少。
（4）加热相同时间，甲和乙吸收热量相同，根据图象判断升高温度的多少。
【解答】解：A、观察图象可知，相同质量的甲乙两种液体吸收同样多的热量（加热相同时间），乙的温度变化小，由c＝知，乙的比热容较大，故A错误；
B、两试管装有质量相同的不同种液体，放在同一加热器内，加热相同时间，甲和乙吸收的热量相同，故B错误；
C、观察图象可知，甲、乙升高相同的温度，乙需要的加热的时间长，所以乙吸热能力强，吸收的热量多，故C错误；
D、观察图象可知，加热相同时间，甲和乙吸收相同的热量，乙升高的温度比甲升高的温度慢，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了学生对数据的分析和理解，解答时要正确应用控制变量法进行分析，把吸收的热量转化为加热时间的长短。
8．（2分）健身教练通过改变播放音乐的节奏控制健身者运动时的（ ）
A．时间 B．动力 C．功率 D．距离
【分析】功率是反映做功快慢的一个物理量，据此分析解答。
【解答】解：功率反映的是物体做功的快慢，等于功和时间的比值；健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身者的运动量，从而改变健身者的做功快慢，即功率的大小。
故选：C。
【点评】本题考查功率的概念，我们首先要知道功率的物理意义是什么。
9．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
【分析】（1）四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能；
（2）做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
【解答】解：
AB、甲图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故B正确，A错误；
C、图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，故C正确；
D、图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故D正确。
故选：A。
【点评】此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
10．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，说明锁定开关S3位于干路，然后与灯泡、电源组成电路，据此进行解答。
【解答】解：由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，且锁定开关S3位于干路，
然后与灯泡、电源组成电路，结合选项电路图可知，选项B符合。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
11．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【分析】根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联；
（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
（2）根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化，再根据P＝UI可知电路消耗的电功率的变化；
（3）根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化；
（4）当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P＝UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，R两端电压越小，由R＝可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
12．（2分）在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（ ）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可
【分析】猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系，据此分析。
【解答】解：猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系：
①计算对应电压与电流的比值，若比值趋向定值，则电流跟电压成正比，①正确；
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，若直线为过原点的直线，则电流跟电压成正比，②正确；
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，若两者近似相等，则说明电流跟电压成正比，③正确。
故选：D。
【点评】本题研究“电流可能跟电压成正比”，考查数据处理的三种方法，要掌握。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共32分）
13．（2分）一节新干电池的电压为 1.5 伏；如图所示，若要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的 （选填“B”或“C”）接线柱。
【分析】一节干电池的电压是1.5V；
根据电池盒的使用方法解答即可。
【解答】解：一节新干电池的电压是1.5V，要将一节干电池正确装入电池盒，应将图（甲）中电池的A端接到图（乙）电池盒的B接线柱。
故答案为：1.5；B。
【点评】此题考查了电压和电池盒的使用，难度不大。
14．（2分）学校里面常用的一种移动指示牌，侧面结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时（风向如图所示）可看做杠杆，则支点是 C 点（填图中字母）；按图中所示尺寸比例，它属于 省力 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【分析】使用杠杆时，杠杆绕着转动的点叫支点，根据图示确定支点位置，然后根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆类型。
【解答】解：根据图示风向可知，当指示牌被风吹倒时，指示牌绕着C点转动，则支点为C点；如图所示：
把风力看成动力，那阻力是指示牌重力，动力臂为L，阻力臂为CE，因为动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故答案为：C；省力。
【点评】本题考查杠杆的五要素的确定、杠杆分类，属于基础题目。
15．（5分）如图所示，用大小为500N的拉力F通过滑轮组，将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。
（1）有用功是 80 J，拉力做功的功率是 20 W，滑轮组的机械效率是 80 %。
（2）若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是 不计绳重和摩擦 。
（3）在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是 ② 。（填序号）
①增大物体提升高度 ②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度 ④改变绕绳方式
【分析】（1）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
由图知，n＝2，拉力端移动的距离s＝nh，利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P＝求拉力做功功率；根据η＝×100%求出滑轮组的机械效；
（2）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）确定需要增加的条件；
（3）提高滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重，减小摩擦和动滑轮重力；增大物体提升高度、增大匀速拉绳的速度，不会改变滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×10×10﹣2m＝80J；
由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝nh＝2×10cm＝20cm＝0.2m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×0.2m＝100J，
拉力做功功率：P＝＝＝20W；
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；
（2）不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，
所以，要求出动滑轮的重力，需增加的条件是不计绳重和摩擦；
（3）增大提升的物重，有用功增大，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值增大，滑轮组的机械效率增大；而增大物体提升高度、增大匀速拉绳的速度、改变绕绳方式，不会改变滑轮组的机械效率，故①③④错误、②正确。
故答案为：（1）80；20；80；（2）不计绳重和摩擦；（3）②。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算以及提高滑轮组机械效率的方法，利用好关系式：不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）。
16．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 斜面 （填简单机械名称），可以省 力 （选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 做功 使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的 比热容 较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
【分析】（1）钻头有螺纹，这是利用使用斜面可以省力的原理；
（2）改变物体内能的方法：一是做功（能量的转化），二是热传递（能量的转移）；
（3）水的比热容大，是指相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：
（1）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力；
（2）钻孔时钻头发热，因为钻头与墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功方式改变了钻头的内能；
（3）水和其他物质比较，质量相同时，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
故答案为：斜面；力；做功；比热容。
【点评】本题考查了应用斜面知识、改变内能的方法以及应用水的比热容大解释生活中的现象，体现了知识来源于生活又服务于生活的理念。
17．（3分）如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。6min该家用电器耗电 0.1 kW•h，其额定功率是 1000 W，这个家用电器可能 电热水壶 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【分析】3200imp/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，求出闪烁320次消耗的电能，然后根据P＝求出用电器的功率，进而选择是哪种用电器。
【解答】解：
因3200imp/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，
所以，指示灯闪烁320次消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J，
家用电器的额定功率：
P＝＝＝1000W，
因为电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率小于40W，电视机的功率在200W左右，
所以，这个家用电器可能是电热水壶。
故答案为：0.1；1000；电热水壶。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算，关键是从电能表表盘上得到相关信息。
18．（3分）小英按如图1所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电流表的示数如图2甲所示，电压表的示数如图2乙所示，则电压表的示数为 2.5 V，电流表的示数为 0.5 A，电阻Rx的阻值为 5 Ω。
【分析】读取电流表或电压表示数时，首先要明确它们选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直。
已知待测电阻两端电压和通过的电流，利用公式R＝得到电阻阻值。
【解答】解：根据图2可知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.5V；
电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为0.5A；
由I＝可知，电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω。
故答案为：2.5；0.5；5。
【点评】此题考查电流表、电压表的读数以及欧姆定律的应用，关键会正确读取电流表和电压表的示数。
19．（6分）如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝ 3600 J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2 ＝ W1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（g＝10N/kg）
（2）该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 15 V，电池此时工作的电流为 8 A。
（3）若这块电池的容量为5000mA•h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 2.7×105 J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 0.6 h。
【分析】（1）根据W＝Gh计算对货物做的功。无人机沿水平方向匀速飞行过程中，由于拉力方向和运动方向垂直，故无人机对货物不做功。
（2）已知电动机额定功率和额定电流，由U＝可求每个电动机的电压，为了保证4个旋翼电动机均能正常工作，则由并联电路的特点可知，所配电池的电压等于每个电动机的电压；由并联电路电流规律求解；
（3）利用W＝UIt计算电池储存的能量（即在飞行过程中电池可提供能量），然后利用效率公式计算电能转化为的机械能，再利用t＝计算持续飞行的时间。
【解答】解：（1）货物重力G＝mg＝6kg×10N/kg＝600N，
在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1＝Gh＝60N×60m＝3600J，
在4s内沿水平方向匀速飞行20m，这段过程中无人机对货物不做功，
故该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2＝W1。
（2）由P＝UI可得，所配电池的电压为U＝＝＝15V，
电动机并联，电池此时工作的电流I总＝4I＝4×2A＝8A。
（3）电池的输出电压为15V，容量为5000mA•h，
则电池储存的能量（即在飞行过程中电池可提供能量）：
W＝UIt＝15V×5000×10﹣3A×3600s＝2.7×105J，
当电池电能的80%用于飞行时，电能转化为的机械能：
W机械＝W×80%＝2.7×105J×80%＝2.16×105J，
则该机最多能飞行的时间：
t＝＝＝2160s＝0.6h。
故答案为：（1）3600；W2＝W1；（2）15；8；（3）2.7×105；0.6。
【点评】本题考查电功率、功和效率的计算，有一定的难度。
20．（3分）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用相同的橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手， 乙 （选填“乙”或“丙”）卡片可以弹跳得更高一些，这是因为其橡皮筋的 弹性势 能较大。
【分析】此题用到橡皮筋，橡皮筋拉开后具有弹性势能，恢复时转化为动能，所以卡片会跳起来。弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的能，决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的程度。
【解答】解：由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，乙图中皮筋弹性形变的程度更大一些，其弹性势能更大一些，所以它能够转化的动能更多，跳的更高。
故答案为：B；乙；弹性势。
【点评】对实际问题要抓住关键点，此题中橡皮筋能发生弹性形变，拉开后具有弹性势能，所以要从能的转化角度来考虑。
21．（2分）如图所示，甲为小明自制的一个模拟调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 b和c （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样，他发现若当电位器接入电阻过小会损坏灯泡，可以考虑串联一个阻值至少是 4 Ω的保护电阻。
【分析】（1）滑动变阻器与灯泡串联，顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加，则电流变大，电阻变小，据此确定连接方法。
（2）滑动变阻器阻值为零时，要使灯泡正常发光，应在电路中串联一个保护电阻。根据公式R＝计算出灯泡正常发光时的电阻值和电路中的总电阻，根据串联电路的特点求出串联电阻的阻值。
【解答】解：（1）顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
（2）由前面解答和题意可知，若变阻器的阻值为零，要使灯泡恰好正常发光，则应在电路中串联一个保护电阻；
根据I＝可得灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝16Ω；
接入电源电压为6V时，电路中的最小总电阻为：
R总＝＝＝20Ω
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可知：
保护电阻R＝R总﹣RL＝20Ω﹣16Ω＝4Ω。
故答案为：b和c；4。
【点评】本题是有关电学的计算题目，主要考查了变阻器的连接、欧姆定律在串联电路中的应用，关键要理解题目中所给条件的含义。
22．（2分）小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是 6 V，该电表测量电阻的最小值是 8 Ω。
【分析】由电路图可知，待测电阻与定值电阻R0串联，由欧姆定律和串联电路的特点利用电源电压不变的特点列出等式可以求出电源电压和定值电阻，由于电流表不能超过量程，所以根据欧姆定律即可求出电电路中的最小电阻值，于是即可得出测量的电阻最小值。
【解答】解：由图甲可知，在测量电阻时定值电阻R0与待测电阻R串联；由乙图可知：I1＝0.2A时，R1＝28Ω，I2＝0.4A时，R1＝13Ω；
由I＝和串联电路的电压特点可得：
当测量电阻R1时，电源电压U＝U0+U1＝I1R0+I1R1＝0.2A×R0+0.2A×28Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当测量电阻R2时，电源电压U＝U0′+U2＝I2R0+I2R2＝0.4A×R0+0.4A×13Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R0＝2Ω，U＝6V；
由于电流表量程是0.6A，所以当电路中的最大电流为Imax＝0.6A时测量的电阻值最小，
此时，由I＝可知电路中的最小电阻为Rmin＝＝＝10Ω，
根据串联电路中总电阻等于各电阻之和可知：
测量的电阻值Rmin＝Rmin﹣R0＝10Ω﹣2Ω＝8Ω。
故答案为：6；8。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键会从右图中读出对应的电流和电阻值。
三、解答题（共44分，其中第25、28题应写出必要的解题过程）
23．（2分）如图所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂。
【分析】由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
【解答】解：动力臂越长越省力，最长的动力臂即支点与动力作用点的连线，力与对应的力臂是垂直的，过A点作垂直于力臂OA的作用力F1，方向为左上方。如下图所示：
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
24．（2分）作图题：
请完成图中电路的连接，要求：两灯并联，开关控制整个电路。
【分析】将两灯并列接在电源两点间，开关与控制的电路串联。
【解答】解：两灯并联，将两灯并列接在电源两点间；开关控制整个电路，开关接在干路上，如下所示：
【点评】本题考查并联电路的连接，注意开关要与控制的电路串联。
25．（5分）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如表：
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 相同 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
①小辉认为实验中是直接用 水温升高的多少 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为因为探究过程中他们采用了 控制变量 法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 散热 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 煤油 。
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，根据此进行分析。
【解答】（1）根据Q放＝mq，燃料燃烧放热多少与物体质量和热值有关，故要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等；
水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少和质量有关，所以还需控制两杯水的质量相等；
①质量相同的水，温度变化越大，吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；
根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；
③由上分析知，小明的分析更加合理；
（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大。
故答案为：（1）相同；（2）①水温升高多少；②控制变量；散热；（2）煤油。
【点评】本题为探究煤油和菜籽油的热值大小的实验，考查了实验设计，控制变量法的使用，有很强的综合性。
26．（5分）发动机的效率是汽车经济性能指标之一。厂家提供某汽车出厂部分参数如下：①测试数据：汽车在平直公路匀速行驶时，车上的速度表如图所示；百公里耗油量为10（L）；发动机输出功率为20（kW）；使用燃料：92#汽油[热值为4.6×107（J/kg）、密度为0.7×103kg/m3]，请用以上参数推算出在测试条件下：
（1）发动机所做的有用功是多少？
（2）该汽车发动机的效率多大？
【分析】要解决此题需要掌握热机效率的概念：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。其中首先根据公式W＝Pt计算出发动机做的功，即有用功；根据公式m＝ρV计算出汽油的质量，然后根据公式Q＝mq计算出燃料完全燃烧放出的能量，最后根据公式η＝计算热机的效率。
【解答】解：
（1）由图可知汽车的速度为：v＝90km/h，
由公式v＝可知行驶100千米所用的时间为：t＝＝＝h＝4000s，
在一百公里内发动机做的功为：W＝Pt＝20×103W×4000s＝8×107J；
（2）由公式ρ＝可知所用汽油的质量为：m＝ρV＝10×10﹣3m3×0.7×103kg/m3＝7kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝7kg×4.6×107（J/kg）＝3.22×108J，
发动机的效率为：η＝＝×100%≈24.8%。
答：
（1）发动机所做的有用功是＝8×107J；
（2）该汽车发动机的效率是24.8%。
【点评】此题主要考查了热机效率的概念及热机工作过程中热量的走向。通过给出有关数据及信息考查了学生对热机效率的理解。
27．（13分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器 短路 或灯泡 断路 。（均选填“短路”或“断路”）。
（3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（4）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 A （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）实验中应根据 电压表示数 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为 0.625 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 灯的实际功率过小 。
（6）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则这只小灯泡的实际功率为 0.3 W。
（7）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 C 。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能
【分析】（1）由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电流，选择电流表合适量程串联入电路中；
（2）逐一分析每个可能的原因，找出符合题意的答案；
（3）计算灯泡正常发光时变阻器连入的阻值，从而选择其规格；
（4）为保护电路，闭合开关，变阻器连入电路的电阻应最大；由图乙读出两电压表示数，比较电压表示数与灯泡额定电压，由串联电路的分压原理确定滑动变阻器滑片的移动方向；
（5）灯在额定电压下正常发光，据此分析；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知灯在额定电压下的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
②灯丝的电阻随温度升高而变大，结合欧姆定律分析；
③由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时通过灯泡的电流小于0.1A，根据灯的亮度由灯泡的实际功率决定分析；
（6）由图象根据灯泡的电压和电流值，由串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻电压，且两者电压和等于电源电压，由P＝UI计算此时灯泡的额定功率；
（7）方案一：要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为IA＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式；
方案二：根据不能通过开关的转换确定灯否正常发光，由此回答。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）当滑动变阻器短路时，电压表测灯泡两端的电压，即电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当滑动变阻器断路时，整个电路断路，则电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数不变，仍然为零，不符合题意；
当灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表与电源两极连接，测量电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当灯泡短路时，电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，仍然为零，不符合题意；
故发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路；
（3）灯在额定电压2.5V时正常发光，由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器B；
（4）闭合开关前，为保护电路，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的A端；
由图乙知，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻变小，从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止；
（5）灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大；
③灯泡的额定功率为0.625W；由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时，通过灯泡的电流小于0.1A，根据P＝UI，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光；
（6）由图象知，当灯泡两端电压为1.5V，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联，此时定值电阻两端电压UR＝I′R＝0.2A×15Ω＝3V，满足两者电压之和等于电源两端4.5V，
所以此时小灯泡的实际功率：P′＝U′LI′＝1.5V×0.2A＝0.3W；
（7）只闭合S、S2，使电流表示数为IA＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；再断开S2、闭合S1，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI可得出灯的额定功率的表达式，方案一能测量小灯泡的额定功率；
而方案二中，因不能通过开关的转换确定灯否正常发光，故方案二不能测量小灯泡的额定功率，选C。
故答案为：（1）见上图；（2）短路；断路；（3）B；（4）A；2.2； B；（5）电压表示数；①0.625；②变大；③灯的实际功率过小；（6）0.3；（7）C。
【点评】本题测灯泡功率的实验，考查了实物电路的连接、电路故障分析、器材选择、串联电路特点、影响电阻大小的因素和欧姆定律的应用以及电功率的计算，同时考查对实验方案的评估，考查知识点多，综合性强。
28．（8分）利用刻度尺测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿 逆时针 （顺时针/逆时针）旋转铅笔，使刻度尺向 左 （选填“左”或者“右”）移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm。
（2）取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，右侧力臂l4＝ 2.5 cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量M＝ 15 g，3根薯条的总质量m＝ 3 g。
（4）小华利用燃烧薯条加热水的方法，估测薯条的热值。
下表是她记录的实验数据：
薯条总质量/g
空杯质量/g
烧杯和水的总质量/g
加热前水温/℃
加热后水温/℃
37.8
77.8
21
61
利用上表数据，计算可得薯条的热值为 2.24×106 J/kg，该测量值比真实值 小 （选填“大”或“小”），这是由于 有热量损失（薯条不能完全燃烧）。 。
【分析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在O点的右侧，为使杠杆平衡，杠杆的重心应向右移动，据此确定旋转铅笔的方向，直到刻度尺在铅笔上水平平衡；
（2）因重力方向竖直向下，当杠杆水平时，由力臂的定义，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，据此得出铅笔的总长；
已知左侧力臂，故可得出右侧力臂大小；
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2得出刻度尺质量；
在（2）中，根据杠杆的平衡条件得出3根薯条的总质量；
（4）由表中数据求出水的质量和水升高的温度，Q＝cm′△t求出水吸收的热量，根据q＝可得薯条的热值；
实际中，因有热量损失（薯条不能完全燃烧），分析Q的变化，根据q＝判断求出的测量值与真实值的大小。
【解答】解：
（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m0＝10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，因杠杆右端下沉，故杠杆的重心在O点的右侧，为使杠杆平衡，杠杆的重心应向左移动，故此时应沿逆时针旋转铅笔，使刻度尺向左移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡；
（2）因重力方向竖直向下，当杠杆水平时，由力臂的定义，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l1＝9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l2＝6cm，故杠杆的总长为：
L＝9cm+6cm＝15cm；
取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3＝12.5cm，故右侧力臂：
l4＝15cm﹣12.5cm＝2.5cm；
（3）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2，即m0gl1＝Mgl2，
故刻度尺质量：
M＝×m0＝×10×10﹣3kg＝1.5×10﹣2kg＝15g；
在（2）中，根据杠杆的平衡条件，
mgl3＝Mgl4，
故3根薯条的总质量：
m＝×M＝×0.015kg＝0.003kg＝3g；
（4）由表中数据，水的质量：m′＝77.8g﹣37.8g＝40g，
水升高的温度：△t＝61℃﹣21℃＝40℃
水吸收的热量：Q＝cm′△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.04kg×40℃＝6720J，
根据Q＝mq，可得薯条的热值为：
q＝＝＝2.24×106J/kg；
实际中，因有热量损失（薯条不能完全燃烧），故Q偏小，根据q＝求出的测量值比真实值小。
故答案为：
（1）逆时针； 左；（2）2.5；（3）15；3；（4）2.24×106；小；有热量损失（薯条不能完全燃烧）。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的运用、对器材的调试和对力臂定义的理解、吸热公式、热值公式的运用和误差分析，综合性较强。
29．（9分）如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，计算：
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能。
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【分析】（1）由P＝求出小灯泡电阻RL，由P＝UI求出小灯泡正常发光时的电流；
当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器的最大电阻与L串联，由电阻的串联和欧姆定律得出电路的最小电流，根据W＝I2Rt得出小灯泡在1min内消耗的电能；
（2）S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，根据P＝UI求出电路消耗最大功率；
（3）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，根据电流表的量程确定干路中的电流，由欧姆定律得出通过R0的电流，由电流表的量程可知干路中的最大电流为0.6A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的最大电流，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值。
【解答】解：
（1）由P＝可得，小灯泡电阻：
RL＝＝＝5Ω，
由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器的最大电阻与L串联，
由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流为：
I小＝＝＝0.24A；
小灯泡在1min内消耗的电能：
W＝I小2RLt＝（0.24A）2×5Ω×60s＝17.28J；
（2）当灯泡正常发光时，电路中电流最大，I最大＝IL＝0.5A，
则电路消耗最大功率：
P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W；
（3）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：
I1＝＝＝0.2A，
由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，
通过滑动变阻器的最大电流为：
I滑最大＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最小值：
R滑最小＝＝＝15Ω。
答：（1）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能为17.28J；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率为3W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值为15Ω。
【点评】本题考查考查串并联电路的规律及欧姆定律和电功率、电能公式的运用，关键是电路的分析，属于常考题。
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日期：2021/11/17 17:08:18；用户：张家港二中；邮箱：zjg2z@xyh.com；学号：41479226
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