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2020-2021学年江苏省南通市启东市九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年江苏省南通市启东市九年级（上）期末物理试卷，共28页。
2020-2021学年江苏省南通市启东市九年级（上）期末物理试卷
1. 启东蝶湖景区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED(发光二极管)照明技术，制作LED灯的核心材料是( )
A. 半导体 B. 导体 C. 绝缘体 D. 超导体
2. 小华在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( )
A. 便于直接读出拉力的大小 B. 便于正确认识力臂
C. 便于提供不同方向的拉力 D. 便于测量力臂的大小
3. 对生活中的实例或现象涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 物体吸热，内能增加，温度一定升高
B. 一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内对外做功30次
C. 机械效率大的机器其功率一定大
D. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
4. 如图是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( )
A. S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联
B. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
C. 关上冰箱门时、S1自动断开，使得照明灯熄灭
D. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作
5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，防止触电
B. 用电器的金属外壳不用接地线
C. 家庭电路中，插座和各用电器之间是串联的
D. 家里的空气开关跳闸了，一定是电路中的总功率过大
6. 如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
7. 如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化而变化，以下说法正确的是( )
A. R2的阻值随光照强度的增大而增大
B. 当光照强度减小时，电压表示数减小
C. 当光照强度增大时，电磁铁的磁性变弱
D. 若将R1换成阻值稍小的电阻，可使灯L的发光时间变短
8. 如图所示电路，电源电压恒定，当变阻器的滑片P由中点向b端滑动时，在此过程中( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数不变，电流表示数变大
C. 定值电阻R电功率不变，滑动变阻器功率变大
D. 定值电阻R电功率不变，电路总功率变小
9. 研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)变化不大，请你估算一下：一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时克服重力做功的功率约为( )
A. 10W B. 20W C. 70W D. 140W
10. 如图，电路中电源电压U0不变，滑动变阻器R2电阻线中间某处有个断点，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，已知导体的电阻与导体的长度成正比.闭合开关后，将滑片P移至最左端的过程中，下列关于电流表示数I、电压表示数U与滑片滑动距离x的变化关系图像中，可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 2020年11月24日凌晨，嫦娥五号探测器在海南文昌发射中心成功发射升空，火箭发射升空时，燃料燃烧将______ 转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的______ 大；探测器穿过大气层时，包裹探测器的整流罩与大气层发生剧烈摩擦，温度升高，这是通过______ 的方式增加了整流罩的内能。
12. 如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
(1)图中的电磁铁M是利用______ 发现的电流的磁效应原理工作的。
(2)若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应把它接在进户线的______ 线上。
(3)调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向______ (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开刚转动时，杠杆OA属于______ 杠杆。
13. 某养生电水壶额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用______ 孔插座；其在加热状态下发热体的电阻为______ Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃，水吸收的热量为______ J。
(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h，标有“1200imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁420次，则保温时间为______ h。
14. 某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置，其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1=18V，U2=9V，电阻箱R2调到200Ω，R是个标有“9V4.5W”的自动计数器，R1是一种光敏元件.每当传送带上的产品均匀通过时，射向R1的红外线会被产品挡住。R1的电阻会变大，信号触发器两端的电压U0=UAB时就使乙图电路中S2闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。
(1)自动计数器正常工作时的电流为______ A。
(2)如丙图，传送带匀速输送产品连续工作1min，自动计数器消耗的电能为______ J。
(3)当产品挡住了射向R1的红外线，信号触发器接通受控电路时，U0为______ V和R1阻值为______ Ω。
(4)由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，现场又没有适合U1的电源更换，为了能使计数器正常工作，可以对甲图电路做的调节是______ 。
15. 探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两只相同的试管中分别加入水和沙。分别用同一酒精灯加热，装置如图所示，实验数据记录如下表。
材料
升高10℃
所需时间/s
升高20℃
所需时间/s
升高30℃
所需时间/s
水
54
110
167
沙
11
23
36
(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______ 。
(2)实验中应使加入的水和沙______ (选填“体积”或“质量”)相等。
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致采用______ (选填“水浴法”或“搅拌”)的方法。
(4)实验中，使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子______ (选填“升高的温度”或“吸收的热量”)相同，分析表中数据可知，水和沙两种物质中吸热能力较强的是______ 。
16. 如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
17. 如图所示，请连成符合安全用电原则的照明电路。
18. 如图所示，小磁针静止在通电螺线管的正右方，请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。
19. 一艘质量为160kg的冲锋舟10min内在水面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.75kg的汽油。此过程冲锋舟发动机产生的牵引力为1.0×103N。(汽油的热值取4.6×107J/kg，g取10N/kg)求：
(1)该冲锋舟所受的重力；
(2)该冲锋舟克服阻力做功的功率；
(3)该冲锋舟发动机的效率。(结果在百分号前保留整数)
20. 如图所示，R1为滑动变阻器，其标有“50Ω3A”字样，R2是阻值为20Ω的定值电阻，电流表A1的量程为0∼0.6A，电流表A2的量程为0∼3A，灯泡L上标有“6V1.2W”字样(灯泡L电阻不变)。求：
(1)灯泡L正常工作时的电阻；
(2)闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡L正常发光，求电源电压的大小；
(3)开关S、S1、S2都闭合时，在不损坏电流表的前提下，求R1消耗电功率的范围。
21. 小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想：
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做______ 运动。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：
次数
物体
物重
G/N
拉升高度
h/cm
拉力
F/N
拉动距离s/cm
机械效率η/%
1
木块
6
10
1.20
100
50
2
小车
6
12
0.75
120
①第2次实验时斜面的机械效率为______ %；
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与______ 的关系；
③第1次实验中，木块所受摩擦力为______ N。
(3)小明进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重为5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系：
L/m
0.45
0.40
0.35
0.30
0.90
0.80
0.70
0.60
①由表格中信息可知：与L成______ 比；
②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为______ J；
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为______ N。
22. 在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接了如图甲所示的电路图，小芳认为该电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能原因是______ 。
(3)故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为______ W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向______ (选填“左”或“右”)端移动。
(4)完成上述实验后，小明又重新设计了如图丙所示电路，测量另一个额定电压为的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R0，请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式。
①闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为______ 时，小灯泡正常工作；
②断开所有开关后，再闭合开关S和______ ，读出此时电流表的示数为I；
③算出小灯泡的额定功率______ (用I、和R0表示)。
23. 阅读短文，回答问题.
超市电动搬运车
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。
下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
型号
自重
最大载货量
蓄电池电压
蓄电池容量
提升电机
额定电压
/额定功率
进退电机
额定电压
/额定功率
电机
效率
PTE20X
0.4t
2t
36V
100Ah
36V/800W
36V/900W
80%
(1)搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的______ (选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的，搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为______ 。
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______ 。
A.蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关______ (选填“S1”、“S2”)，货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能为______ J，货物被提升了______ m。
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表(0∼0.6A)，滑动变阻器R2(60Ω1A)，压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______ 边是最大值(选填“左”或“右”)，为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至______ Ω，若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______ (选填“大”或“小”)。
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远______ m。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：根据题意，制作LED灯的核心材料是发光二极管。
故选：A。
按导电能力物质划分为：导体、半导体、绝缘体。半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管(diode)，它是一种能够单向传导电流的电子器件。
本题考查的是半导体二极管的特性，属于基础题。
2.【答案】B
【解析】解：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识．
故选：B.
(1)从支点到力的作用线的距离叫力臂．
(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2.
合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，这也是我们在实验中应该注意的细节．
3.【答案】B
【解析】解：
A、物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，故A错误；
B、已知冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，即对外做功30次，故B正确；
C、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大；功率是功与做功时间之比，两者没有必然联系，故C错误；
D、因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选：B。
(1)内能的大小与温度、质量、状态有关；
(2)在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
(3)功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值；
(4)电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
本题考查了内能与温度的关系、内燃机的工作过程、机械效率和功率、影响电阻大小的因素，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：
A、开关S1闭合、S2断开时，照明灯不工作，只有电动机工作，故A错；
B、开关S1、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并联，故B错；
C、关上冰箱门时，S2自动断开，照明灯熄灭，故C错；
D、冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作，这是压缩机工作的一般原理；故D正确。
故选：D。
(1)电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，并联电路的特点是相互不影响工作。
(2)冰箱门在电路中相当于一个开关，和照明灯串联，控制照明灯的工作。
本题考查了电冰箱的工作电路。电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，能够独立工作，互不影响。
5.【答案】A
【解析】解：
A、使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触电线，手不能接触笔尖金属体，否则会触电，故A正确；
B、家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故B错误；
C、家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的，故C错误；
D、家庭电路中出现了空气开关“跳闸”，可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故D错误。
故选：A。
(1)使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，不能与笔尖金属体接触；
(2)有金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
(3)家庭电路中各用电器是并联的；
(4)家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器总功率过大。
本题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
6.【答案】C
【解析】解：A、小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先增大后减小，小球质量不变，所以小球动能先增大后减小；小球的高度不断降低，所以小球的重力势能不断减小，故A错误。
B、小球下落过程中，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，弹簧不断增长，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；当重力和弹力的合力向上时，小球的速度不断减小，弹簧不断增长，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误。
C、小球下落时，弹簧不断增长，弹簧的弹性势能不断增加，故C正确。
D、小球运动到B点时，小球的高度最小，速度最小，小球的质量不变，所以小球的重力势能和动能都最小，故D错误。
故选：C。
7.【答案】D
【解析】解：
A、要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故A错误；
B、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度减小时，R2的阻值增大，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误；
C、当光照强度增大时，R2的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强，故C错误；
D、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，则R2的阻值变大，此时光照强度减弱，即在天很暗时才自动开启。由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故D正确。
故选：D。
(1)要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
(2)(3)由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据光照强度的变化判定电阻的变化；根据欧姆定律判定电流、电压的变化；电磁铁磁性大小与电流大小和线圈的匝数有关；
(4)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，R2的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。
8.【答案】D
【解析】解：
AB、由电路图可知，滑动变阻器与R并联接在电源两端，电流表测干路电流，电压表测量电源的电压；当变阻器的滑片P由中点向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小；电源电压不变，移动滑片时，电压表示数不变，故AB错误；
CD、R两端电压不变，电阻不变，由电功率公式P=U2R可知，R电功率不变；滑动变阻器两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值变大，P=U2R可知，滑动变阻器的电功率变小，总功率变小，故C错误，D正确。
故选：D。
由电路图可知，滑动变阻器与R并联接在电源两端，电流表测干路电流，电压表测量电源的电压；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由欧姆定律判断电路电流如何变化；根据电功率公式P=U2R判断R与滑动变阻器电功率如何变化。
本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器滑片的移动方向判断电路阻值如何变化、熟练应用欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
9.【答案】D
【解析】解：由v=st可得，一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时所走的路程：
s=vt=4km/h×12h=2km=2000m，
人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，故一个中学生正常步行中重心上升的高度之和为：
△h=0.2s=0.2×2000m=400m，
人的重力约为：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
故克服重力做功为：
W=G△h=600N×400=2.4×105J。
所用时间t=12h=1800s，
克服重力做功的功率P=Wt=2.4×105J1800s≈133W，与D选项接近。
故选：D。
首先求得一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时所走的路程，已知一个中学生的质量约为m=60kg，由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，求得人重心上升的高度，即可求得克服重力所做的功．再根据P=Wt求出功率。
本题考查功和功率的计算，要注意正确理解重力做功的计算方法，抓住重心总的上升高度是解题的关键．
10.【答案】C
【解析】解：滑动变阻器R2电阻线中间某处有个断点，设此处为a点。
AB、滑片从最右端至a点，x逐渐增大，电流表未接通，故示数一直为0，则A错误；
滑片从a点至最左端的过程中，x逐渐增大，电流表接通，测量电路中的电流，
变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，总电阻变小，
设变阻器总长度为L，变阻器的最大电阻为R2，电源电压不变，
根据I=UR可知，电路中的电流I=U0R1−R2′=U0R1+R2−xLR2，
R1，R2为定值，可知此过程中I与x的变化关系图像为双曲线，故B错误；
CD、滑片从最右端至a点时，x逐渐增大，电压表一直测量电源电压，示数一直不变且等于电源电压值，故D错误；
滑片从a点至最左端的过程中，x逐渐增大，电压表测量变阻器的电压，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，
根据串联分压特点，电压表的示数逐渐变小，故可能正确的是C。
故选：C。
由电路图可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
根据欧姆定律分析电流表示数I、电压表示数U与滑片滑动距离x的变化关系。
本题考查动态电路的分析和欧姆定律的应用，难度较大。
11.【答案】化学能 热值 做功
【解析】解：(1)燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能；
(2)火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值大，在同样情况下，可以释放更多的热量；
(3)探测器的整流罩与大气层发生剧烈摩擦，温度升高，这是通过做功的方式增加了整流罩的内能。
故答案为：化学能；热值；做功。
(1)燃烧属于化学变化，将化学能转化为内能；
(2)氢的热值大，在同等情况下可以放出更多的热量；
.(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
该题以火箭发射为问题背景，考查能量的转化、热值和改变物体内能的方式等知识，体现了物理知识的实际应用，难度不大。
12.【答案】电流的磁效应 火 右 省力
【解析】解：(1)图中的电磁铁M是利用奥斯特发现的电流的磁效应的原理工作的；
(2)要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上；
(3)整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成；
干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，切断电路；
说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用，当减小滑变所在支路的电阻时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可以满足要求；所以应该是减小滑变的电阻，向右移动滑片；
(4)金属杆OA可视为杠杆，支点为O点，弹簧的拉力为动力，OA的重力为阻力，此时杠杆的动力臂大于阻力臂，所以OA属于省力杠杆。
故答案为：(1)电流的磁效应；(2)火；(3)右；(4)省力。
(1)电磁铁是利用了电流的磁效应，使电流产生磁场从而可以吸引一些磁性物质；
(2)限流器要想对电路起保护作用，必须接在火线上；
(3)根据电路的结构，分析如何调节滑动变阻器才能达到设计要求；
(4)杠杆可分为：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
本题通过限流器原理图，考查了电流的磁效应、安全用电的原则、滑动变阻器的使用和影响电磁铁磁性的因素，是一道综合性题目。
13.【答案】三 443.36×105 0.2
【解析】解：(1)在使用养生壶时，为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故，应选用三孔插座；
由P=U2R可得，在加热状态下发热体的电阻：
R=U2P=(220V)21100W=44Ω；
(2)水吸收的热量：
；
(3)由表盘参数可知，电路消耗1kW⋅h电能，指示灯闪烁1200次，
工作指示灯闪烁了420次，则养生壶消耗的电能：
W=4201200kW⋅h=720×3.6×106J=1.26×106J，
养生壶正常工作t=0.5h=1800s，
保温功率，
设保温时间为t1，则加热时间为t2=1800s−t1，
由P=Wt可得：，
即：1100W×(1800s−t1)+100W×t1=1.26×106J，
解得t1=720s=0.2h。
故答案为：
(1)三；44；
(2)3.36×105；
(3)0.2。
(1)三孔插座比两孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，目的就是为了防止触电；知道养生壶额定电压和加热功率，由R=U2P求出在加热状态下发热体的电阻；
(2)知道水的质量、初温和末温、水的比热容，利用热量公式进行计算；
(3)根据电能表闪烁的次数求出用电器消耗的电能；已知加热功率和保温功率，根据W=Pt写出加热和保温消耗的电能之和列方程求得保温时间。
本题考查了安全用电常识、热量的计算、电功率和电能的计算，最后一问关键是明确正常工作由加热和保温两个过程组成。
14.【答案】0.52721600适当将电阻箱R2的阻值调大(或者适当将信号触发器的触发电压调低)
【解析】解：
由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；
(1)由图乙可知，电路为R的简单电路，
根据P=UI知，自动计数器正常工作时的电流为：I=PRU2=4.5W9V=0.5A；
(2)根据图丙知计数一次消耗电能的时间0.4s−0.36s=0.04s，即0.4s内有0.04s消耗电能，所以1min内有0.04s0.4s×60s=6s，
由P=Wt可得，1min内自动计数器消耗的电能：W=PRt=4.5W×6s=27J；
(3)当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，根据I=UR可知，电路的电流减小，R2两端的电压减小，由图知，此时AB端的电压为2V；
此时电路的电流为：I′=U0R2=2V200Ω=0.01A，
根据串联电路电压的规律知，R1两端的电压为：UR1=U1−U0=18V−2V=16V，
R1的电阻为：R1=UR1I′=16V0.01A=1600Ω；
(4)由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，根据欧姆定律I=UR可知，电路的电流减小，U0减小，要使U0不变，需要增大R2的电阻。
也可以适当将信号触发器的触发电压调低，使计数器正常工作。
故答案为：(1)0.5A；(2)27；(3)2；1600；(4)适当将电阻箱R2的阻值调大(或者适当将信号触发器的触发电压调低)。
由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压；
(1)由图乙可知，电路为R的简单电路，根据P=UI算出自动计数器正常工作时的电流；
(2)根据图丙读出计数一次消耗电能的时间，再算出1min内电流做功的时间，根据W=Pt算出自动计数器消耗的电能；
(3)根据图丙读出绳子挡住了射向R1的红外线U0的值，根据欧姆定律算出电流，根据串联电路电压规律算出R1两端的电压，最后利用欧姆定律算出R1的电阻的值；
(4)U1的电压减小，根据欧姆定律判断出电流的变化，要使U0不变，需要增大R2的电阻，也可以适当将信号触发器的触发电压调低。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图像确定定值电阻两端电压的大小。
15.【答案】秒表 质量 搅拌 吸收的热量 水
【解析】解：
(1)(2)探究不同物质吸热能力时，要控制两种水和沙子的质量相等，需要用天平测物质的质量，测量加热时间的工具秒表；
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致即受热均匀，可以不断地用搅拌器搅拌；
(4)使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子吸收的热量是相同的；
由表中数据分析可知，在升高相同温度时，水需要的加热时间长，故水的吸热能力要强一些。
故答案为：(1)秒表；(2)质量；(3)搅拌；(4)吸收的热量；水。
(1)(2)探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具秒表；
(3)实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质受热均匀；
(4)实验中用加热时间来表示吸热的多少；分析表中数据，升高相同温度时，加热时间越长，说明吸收热量越多，该物质的吸热能力越强。
实验的目的是比较水和沙子吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较沙子和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性。
16.【答案】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示
【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
17.【答案】解：
(1)三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上。
(2)灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。
【解析】(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】解：根据磁感线的方向可确定螺线管的左端为N极，右端为S极。根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极。
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右边为正极，左边为负极，如图所示：
【解析】根据磁感线的方向可确定通电螺线管的两个磁极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极。
知道通电螺线管的两个磁极，根据安培定则判断螺线管中电流的方向，进而标出电源的正负极。
本题考查安培定则(右手螺旋定则)及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
19.【答案】解：(1)冲锋舟的重力：
G=mg=160kg×10N/kg=1.6×103N，
(2)冲锋舟克服阻力做功W=Fs=1.0×103N×1.2×104m=1.2×107J，
克服阻力做功的功率P=Wt=1.2×107m10×60s=2×104W；
(3)消耗了0.75kg的汽油燃烧产生的热量：
。
冲锋舟发动机的效率：
η=WQ×100%=1.2×107J3.45×107J×100%≈35%。
答：(1)该冲锋舟所受的重力为1.6×103N；
(2)该冲锋舟克服阻力做功的功率为2×104W；
(3)该冲锋舟发动机的效率为35%。
【解析】(1)根据G=mg求重力；
(2)由W=Fs可求得冲锋舟克服阻力做功，由P=Wt可求得冲锋舟克服阻力做功的功率；
(3)因为匀速行驶，牵引力做的功等于冲锋舟克服阻力做功；
根据Q=mq求汽油燃烧产生的热量；
由η=WQ×100%求冲锋舟发动机的效率。
本题考查了重力公式、做功公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及效率公式的应用，综合性较强。
20.【答案】解：(1)由P=U2R可知，灯泡L正常工作时的电阻：RL=UL2PL=(6V)21.2W=30Ω；
(2)根据电路图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，电流表A1、A2都测量电路电流；
因灯泡正常发光，所以由P=UI可知，电路中的电流：I=PLUL=1.2W6V=0.2A，
由I=UR可得，定值电阻R2两端电压：U2=IR2=0.2A×20Ω=4V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=UL+U2=6V+4V=10V；
(3)由电路图可知，开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量R2支路电流，电流表A2测量干路电流；
通过R2的电流：I2=UR2=10V20Ω=0.5A，
因电流表A1的量程为0∼0.6A，所以通过R2的电流为0.5A，
因电流表A2的量程为0∼3A，且并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的最大电流：，
R1消耗的最大功率：；
当R1接入电路的阻值最大时，通过R1的电流最小，最小电流：，
R1消耗的最小功率：；
故R1消耗电功率的范围2W∼25W。
答：(1)灯泡L正常工作时的电阻为30Ω；
(2)电源电压的大小为10V；
(3)R1消耗电功率的范围为2W∼25W。
【解析】(1)根据P=U2R求出灯泡L正常工作时的电阻；
(2)根据电路图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，电流表A1、A2都测量电路电流；已知灯泡的额定电压和额定功率，利用P=UI求出电路电流，根据欧姆定律求出R2两端电压，再根据串联电路电压规律求出电源电压；
(3)由电路图可知，开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量R2支路电流，电流表A2测量干路电流；根据欧姆定律和电流表A1的量程确定R2中的最大电流，再根据电流表A2的量程和并联电路电流规律求出R1中的最大电流，根据P=UI求出R1消耗的最大电功率；当R1接入电路的阻值最大时，通过R1的电流最小，根据欧姆定律求出通过R1的最小电流，根据P=UI求出R1的最小功率，进一步得出R1消耗电功率的范围。
本题是有关电功率的综合计算题目，关键能够正确分析电路，并熟练掌握功率和欧姆定律的公式，同时掌握串并联电路的电流、电压规律，(3)问能够确定电路中的最大电流值是解决问题的关键。
21.【答案】匀速直线 80 摩擦力 0.6正 2.32
【解析】解：(1)沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动。
(2)①斜面的机械效率；
②由图可知，物体的重力是相同的，小车和木块与斜面的接触面的粗糙程度是不同的，受到的摩擦力也不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系；
③沿斜面拉木块做的有用功，
拉力做的总功，
则额外功，
由得，木块所受摩擦力。
(3)①由表中实验数据可知，与L成正比；
②当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面高度h′=s2−L2=(0.5m)2−(0.4m)2=0.3m，
此时有用功，
总功，
③当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m，
设此时的额外功为W，则0.45m0.90J=0.50mW，则W=1J，
由W=fs得，f=Ws=1J0.5m=2N，
物体做匀速运动，由平衡条件得：弹簧测力计的拉力F=f=2N；
故答案为：(1)匀速直线；(2)①80；②摩擦力；③0.6；(3)①正；②2.3；③2。
(1)从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；
(2)①根据求出机械效率；
②根据表格中的相同点和不同点分析；
③求出总功和有用功，然后求出额外功，根据W=fs求出摩擦力；
(3)①分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
②根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，然后由功的公式求出有用功与总功；
③当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力。
本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题。
22.【答案】灯泡短路 0.48右 S2 。
【解析】解：(1)原电路中，电压表串联在电路中，变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的，电路中的电流为0，故灯不发光，电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，如下所示：
(2)电流表有示数，电路短路，灯泡不亮，电压表无示数，说明灯泡短路；
(3)由图乙知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.32A，则灯泡的额定功率；
若使小灯泡正常发光，应该使灯泡两端的电压增大到2.5v，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向右端移动；
(4)①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I。
③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，灯的额定电流为：
，灯的额定功率的表达式：。
故答案为：(1)如上图所示；(2)灯泡短路；(3)0.48；右；(4)①；②S2；③。
(1)灯在2.5V电压下正常发光，根据电源电压为3V小于灯的额定电压分析；
分析原电路连接的错误之处确定电路中的电流为0分析回答；
电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，据此改正；
(2)电流表有示数，电路短路，灯泡不亮，电压表无示数，说明灯泡短路；
(3)由图乙确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数，由电功率公式P=UI求出灯泡的功率；要想使灯泡正常发光，灯泡两端的电压要增大，则灯泡电流要增大，电路电阻要变小；
本题涉及到实物图的连接，滑动变阻器、电压表、电流表的使用，故障问题分析，功率的计算、测电功率的实验的设计等，涉及到的知识很广，有一定的难度。
23.【答案】电流方向 机械能 BS1 1.2×104 0.96右 32 小 432
【解析】解：(1)电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便；
搬运车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能；
(2)A、充足电一次，消耗的电能约W=UIt=36V×100A×3600s=1.296×107J，故A错误；
B、蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，蓄电池相当于用电器，故B正确；
C、蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，蓄电池相当于电源，故C错误；
D、由表格数据知蓄电池电压为36V，是由多节电池串联而成的，故D错误；
故选：B。
(3)根据题意知，当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；
由表格数据可知，提升电机功率P1=0.8kW=800W，
15s内电动机消耗的电能：
，
此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能：
，
由W=Gh=mgh可得，货物被提升的高度：
；
(4)由图丁可知，载重量越大时，仪表盘受到的压力越大，R1的阻值越小；
由丙中电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
当仪表盘受到的压力越大，R1的阻值越小，根据I=UR知，电路的电流越大，电流表的示数越大，
所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
由表格数据可知，最大载货量m2=2t=2000kg，
则托盘受到的最大压力：
F=G2=m2g=2000kg×10N/kg=20×103N，
由图丁可知，此时压敏电阻R1=8Ω，
因电流表量程为0∼0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，
所以当电流表的示数最大为I=0.6A时，载重量最大，R4接入电路中的阻值最小，
电路的总电阻：
R=UI=24V0.6A=40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值为：
R2=R−R1=40Ω−8Ω=32Ω，
即为了确保此装置能安全运行，R2的阻值应至少调至32Ω；
若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流减小，此时指针对应的质量比实际值偏小；
(5)车的质量为：
m1=0.4t=4×102kg，
车的重力为：
G1=m1g=4×102kg×10N/kg=4×103N，
车受到的阻力为：
f=0.3G1=0.3×4×103N=1200N，
由题意知，克服摩擦力做的功为：
Wf=UIt×10%×20%=36V×100A×3600s×10%×20%=5.184×105J，
由W=fs得，需要充电时搬运车离充电座的路程：
s=Wff=5.184×105J1200N=432m。
故答案为：(1)电流方向；机械能；(2)B；(3)S1；1.2×104；0.96；(4)右；32；小；(5)432。
(1)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；电动机工作时消耗了电能，获得了机械能；
(2)①已知电池规格，根据W=UIt求出消耗的电能；
②充电过程中是将电能转化为化学能储存起来；
③电池供电时是电源，充电时则为用电器；
④电池串联使用，串联后的电池组电压是每节电池电压之和；
(3)根据题意当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；
已知提升电机的功率和工作时间，利用公式W=Pt可得消耗的电能；
由效率公式算出消耗的机械能，在根据W=Gh=mgh算出货物被提升的高度；
(4)根据图像判断出压力与电阻的关系，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知质量显示表表盘上的刻度值越往右时的变化；
根据器材允许通过电流的限制情况，可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；
若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化情况即可知道结果；
(5)先计算电源用来克服阻力提供的能量，再根据W=fs求出需要充电时“地牛”离充电座的距离。
本题考查了电功公式和做功公式、重力公式、电阻串联、欧姆定律的综合应用等，根据题意判断出搬运车工作状态时开关的位置是关键，同时注意从表格和图像中获取有用的信息。
2020-2021学年江苏省南通市启东市九年级（上）期末物理试卷
1. 启东蝶湖景区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED(发光二极管)照明技术，制作LED灯的核心材料是( )
A. 半导体 B. 导体 C. 绝缘体 D. 超导体
2. 小华在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( )
A. 便于直接读出拉力的大小 B. 便于正确认识力臂
C. 便于提供不同方向的拉力 D. 便于测量力臂的大小
3. 对生活中的实例或现象涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 物体吸热，内能增加，温度一定升高
B. 一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内对外做功30次
C. 机械效率大的机器其功率一定大
D. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
4. 如图是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( )
A. S1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联
B. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
C. 关上冰箱门时、S1自动断开，使得照明灯熄灭
D. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作
5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，防止触电
B. 用电器的金属外壳不用接地线
C. 家庭电路中，插座和各用电器之间是串联的
D. 家里的空气开关跳闸了，一定是电路中的总功率过大
6. 如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
7. 如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化而变化，以下说法正确的是( )
A. R2的阻值随光照强度的增大而增大
B. 当光照强度减小时，电压表示数减小
C. 当光照强度增大时，电磁铁的磁性变弱
D. 若将R1换成阻值稍小的电阻，可使灯L的发光时间变短
8. 如图所示电路，电源电压恒定，当变阻器的滑片P由中点向b端滑动时，在此过程中( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数不变，电流表示数变大
C. 定值电阻R电功率不变，滑动变阻器功率变大
D. 定值电阻R电功率不变，电路总功率变小
9. 研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)变化不大，请你估算一下：一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时克服重力做功的功率约为( )
A. 10W B. 20W C. 70W D. 140W
10. 如图，电路中电源电压U0不变，滑动变阻器R2电阻线中间某处有个断点，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，已知导体的电阻与导体的长度成正比.闭合开关后，将滑片P移至最左端的过程中，下列关于电流表示数I、电压表示数U与滑片滑动距离x的变化关系图像中，可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 2020年11月24日凌晨，嫦娥五号探测器在海南文昌发射中心成功发射升空，火箭发射升空时，燃料燃烧将______ 转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的______ 大；探测器穿过大气层时，包裹探测器的整流罩与大气层发生剧烈摩擦，温度升高，这是通过______ 的方式增加了整流罩的内能。
12. 如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
(1)图中的电磁铁M是利用______ 发现的电流的磁效应原理工作的。
(2)若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应把它接在进户线的______ 线上。
(3)调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向______ (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开刚转动时，杠杆OA属于______ 杠杆。
13. 某养生电水壶额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用______ 孔插座；其在加热状态下发热体的电阻为______ Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃，水吸收的热量为______ J。
(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h，标有“1200imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁420次，则保温时间为______ h。
14. 某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置，其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1=18V，U2=9V，电阻箱R2调到200Ω，R是个标有“9V4.5W”的自动计数器，R1是一种光敏元件.每当传送带上的产品均匀通过时，射向R1的红外线会被产品挡住。R1的电阻会变大，信号触发器两端的电压U0=UAB时就使乙图电路中S2闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。
(1)自动计数器正常工作时的电流为______ A。
(2)如丙图，传送带匀速输送产品连续工作1min，自动计数器消耗的电能为______ J。
(3)当产品挡住了射向R1的红外线，信号触发器接通受控电路时，U0为______ V和R1阻值为______ Ω。
(4)由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，现场又没有适合U1的电源更换，为了能使计数器正常工作，可以对甲图电路做的调节是______ 。
15. 探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两只相同的试管中分别加入水和沙。分别用同一酒精灯加热，装置如图所示，实验数据记录如下表。
材料
升高10℃
所需时间/s
升高20℃
所需时间/s
升高30℃
所需时间/s
水
54
110
167
沙
11
23
36
(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______ 。
(2)实验中应使加入的水和沙______ (选填“体积”或“质量”)相等。
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致采用______ (选填“水浴法”或“搅拌”)的方法。
(4)实验中，使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子______ (选填“升高的温度”或“吸收的热量”)相同，分析表中数据可知，水和沙两种物质中吸热能力较强的是______ 。
16. 如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
17. 如图所示，请连成符合安全用电原则的照明电路。
18. 如图所示，小磁针静止在通电螺线管的正右方，请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。
19. 一艘质量为160kg的冲锋舟10min内在水面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.75kg的汽油。此过程冲锋舟发动机产生的牵引力为1.0×103N。(汽油的热值取4.6×107J/kg，g取10N/kg)求：
(1)该冲锋舟所受的重力；
(2)该冲锋舟克服阻力做功的功率；
(3)该冲锋舟发动机的效率。(结果在百分号前保留整数)
20. 如图所示，R1为滑动变阻器，其标有“50Ω3A”字样，R2是阻值为20Ω的定值电阻，电流表A1的量程为0∼0.6A，电流表A2的量程为0∼3A，灯泡L上标有“6V1.2W”字样(灯泡L电阻不变)。求：
(1)灯泡L正常工作时的电阻；
(2)闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡L正常发光，求电源电压的大小；
(3)开关S、S1、S2都闭合时，在不损坏电流表的前提下，求R1消耗电功率的范围。
21. 小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想：
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做______ 运动。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：
次数
物体
物重
G/N
拉升高度
h/cm
拉力
F/N
拉动距离s/cm
机械效率η/%
1
木块
6
10
1.20
100
50
2
小车
6
12
0.75
120
①第2次实验时斜面的机械效率为______ %；
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与______ 的关系；
③第1次实验中，木块所受摩擦力为______ N。
(3)小明进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重为5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系：
L/m
0.45
0.40
0.35
0.30
0.90
0.80
0.70
0.60
①由表格中信息可知：与L成______ 比；
②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为______ J；
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为______ N。
22. 在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接了如图甲所示的电路图，小芳认为该电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能原因是______ 。
(3)故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为______ W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向______ (选填“左”或“右”)端移动。
(4)完成上述实验后，小明又重新设计了如图丙所示电路，测量另一个额定电压为的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R0，请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式。
①闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为______ 时，小灯泡正常工作；
②断开所有开关后，再闭合开关S和______ ，读出此时电流表的示数为I；
③算出小灯泡的额定功率______ (用I、和R0表示)。
23. 阅读短文，回答问题.
超市电动搬运车
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。
下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
型号
自重
最大载货量
蓄电池电压
蓄电池容量
提升电机
额定电压
/额定功率
进退电机
额定电压
/额定功率
电机
效率
PTE20X
0.4t
2t
36V
100Ah
36V/800W
36V/900W
80%
(1)搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的______ (选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的，搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为______ 。
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______ 。
A.蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关______ (选填“S1”、“S2”)，货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能为______ J，货物被提升了______ m。
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表(0∼0.6A)，滑动变阻器R2(60Ω1A)，压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______ 边是最大值(选填“左”或“右”)，为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至______ Ω，若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______ (选填“大”或“小”)。
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远______ m。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：根据题意，制作LED灯的核心材料是发光二极管。
故选：A。
按导电能力物质划分为：导体、半导体、绝缘体。半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管(diode)，它是一种能够单向传导电流的电子器件。
本题考查的是半导体二极管的特性，属于基础题。
2.【答案】B
【解析】解：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识．
故选：B.
(1)从支点到力的作用线的距离叫力臂．
(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2.
合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，这也是我们在实验中应该注意的细节．
3.【答案】B
【解析】解：
A、物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，故A错误；
B、已知冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，即对外做功30次，故B正确；
C、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大；功率是功与做功时间之比，两者没有必然联系，故C错误；
D、因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选：B。
(1)内能的大小与温度、质量、状态有关；
(2)在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
(3)功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值；
(4)电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
本题考查了内能与温度的关系、内燃机的工作过程、机械效率和功率、影响电阻大小的因素，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：
A、开关S1闭合、S2断开时，照明灯不工作，只有电动机工作，故A错；
B、开关S1、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并联，故B错；
C、关上冰箱门时，S2自动断开，照明灯熄灭，故C错；
D、冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作，这是压缩机工作的一般原理；故D正确。
故选：D。
(1)电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，并联电路的特点是相互不影响工作。
(2)冰箱门在电路中相当于一个开关，和照明灯串联，控制照明灯的工作。
本题考查了电冰箱的工作电路。电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，能够独立工作，互不影响。
5.【答案】A
【解析】解：
A、使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触电线，手不能接触笔尖金属体，否则会触电，故A正确；
B、家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故B错误；
C、家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的，故C错误；
D、家庭电路中出现了空气开关“跳闸”，可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故D错误。
故选：A。
(1)使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，不能与笔尖金属体接触；
(2)有金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
(3)家庭电路中各用电器是并联的；
(4)家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器总功率过大。
本题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
6.【答案】C
【解析】解：A、小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先增大后减小，小球质量不变，所以小球动能先增大后减小；小球的高度不断降低，所以小球的重力势能不断减小，故A错误。
B、小球下落过程中，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，弹簧不断增长，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；当重力和弹力的合力向上时，小球的速度不断减小，弹簧不断增长，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误。
C、小球下落时，弹簧不断增长，弹簧的弹性势能不断增加，故C正确。
D、小球运动到B点时，小球的高度最小，速度最小，小球的质量不变，所以小球的重力势能和动能都最小，故D错误。
故选：C。
7.【答案】D
【解析】解：
A、要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故A错误；
B、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度减小时，R2的阻值增大，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误；
C、当光照强度增大时，R2的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强，故C错误；
D、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，则R2的阻值变大，此时光照强度减弱，即在天很暗时才自动开启。由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故D正确。
故选：D。
(1)要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
(2)(3)由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据光照强度的变化判定电阻的变化；根据欧姆定律判定电流、电压的变化；电磁铁磁性大小与电流大小和线圈的匝数有关；
(4)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，R2的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。
8.【答案】D
【解析】解：
AB、由电路图可知，滑动变阻器与R并联接在电源两端，电流表测干路电流，电压表测量电源的电压；当变阻器的滑片P由中点向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小；电源电压不变，移动滑片时，电压表示数不变，故AB错误；
CD、R两端电压不变，电阻不变，由电功率公式P=U2R可知，R电功率不变；滑动变阻器两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值变大，P=U2R可知，滑动变阻器的电功率变小，总功率变小，故C错误，D正确。
故选：D。
由电路图可知，滑动变阻器与R并联接在电源两端，电流表测干路电流，电压表测量电源的电压；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由欧姆定律判断电路电流如何变化；根据电功率公式P=U2R判断R与滑动变阻器电功率如何变化。
本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器滑片的移动方向判断电路阻值如何变化、熟练应用欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
9.【答案】D
【解析】解：由v=st可得，一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时所走的路程：
s=vt=4km/h×12h=2km=2000m，
人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，故一个中学生正常步行中重心上升的高度之和为：
△h=0.2s=0.2×2000m=400m，
人的重力约为：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
故克服重力做功为：
W=G△h=600N×400=2.4×105J。
所用时间t=12h=1800s，
克服重力做功的功率P=Wt=2.4×105J1800s≈133W，与D选项接近。
故选：D。
首先求得一个中学生正常步行(速度约为4km/h)半小时所走的路程，已知一个中学生的质量约为m=60kg，由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，求得人重心上升的高度，即可求得克服重力所做的功．再根据P=Wt求出功率。
本题考查功和功率的计算，要注意正确理解重力做功的计算方法，抓住重心总的上升高度是解题的关键．
10.【答案】C
【解析】解：滑动变阻器R2电阻线中间某处有个断点，设此处为a点。
AB、滑片从最右端至a点，x逐渐增大，电流表未接通，故示数一直为0，则A错误；
滑片从a点至最左端的过程中，x逐渐增大，电流表接通，测量电路中的电流，
变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，总电阻变小，
设变阻器总长度为L，变阻器的最大电阻为R2，电源电压不变，
根据I=UR可知，电路中的电流I=U0R1−R2′=U0R1+R2−xLR2，
R1，R2为定值，可知此过程中I与x的变化关系图像为双曲线，故B错误；
CD、滑片从最右端至a点时，x逐渐增大，电压表一直测量电源电压，示数一直不变且等于电源电压值，故D错误；
滑片从a点至最左端的过程中，x逐渐增大，电压表测量变阻器的电压，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，
根据串联分压特点，电压表的示数逐渐变小，故可能正确的是C。
故选：C。
由电路图可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
根据欧姆定律分析电流表示数I、电压表示数U与滑片滑动距离x的变化关系。
本题考查动态电路的分析和欧姆定律的应用，难度较大。
11.【答案】化学能 热值 做功
【解析】解：(1)燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能；
(2)火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值大，在同样情况下，可以释放更多的热量；
(3)探测器的整流罩与大气层发生剧烈摩擦，温度升高，这是通过做功的方式增加了整流罩的内能。
故答案为：化学能；热值；做功。
(1)燃烧属于化学变化，将化学能转化为内能；
(2)氢的热值大，在同等情况下可以放出更多的热量；
.(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
该题以火箭发射为问题背景，考查能量的转化、热值和改变物体内能的方式等知识，体现了物理知识的实际应用，难度不大。
12.【答案】电流的磁效应 火 右 省力
【解析】解：(1)图中的电磁铁M是利用奥斯特发现的电流的磁效应的原理工作的；
(2)要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上；
(3)整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成；
干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，切断电路；
说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用，当减小滑变所在支路的电阻时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可以满足要求；所以应该是减小滑变的电阻，向右移动滑片；
(4)金属杆OA可视为杠杆，支点为O点，弹簧的拉力为动力，OA的重力为阻力，此时杠杆的动力臂大于阻力臂，所以OA属于省力杠杆。
故答案为：(1)电流的磁效应；(2)火；(3)右；(4)省力。
(1)电磁铁是利用了电流的磁效应，使电流产生磁场从而可以吸引一些磁性物质；
(2)限流器要想对电路起保护作用，必须接在火线上；
(3)根据电路的结构，分析如何调节滑动变阻器才能达到设计要求；
(4)杠杆可分为：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
本题通过限流器原理图，考查了电流的磁效应、安全用电的原则、滑动变阻器的使用和影响电磁铁磁性的因素，是一道综合性题目。
13.【答案】三 443.36×105 0.2
【解析】解：(1)在使用养生壶时，为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故，应选用三孔插座；
由P=U2R可得，在加热状态下发热体的电阻：
R=U2P=(220V)21100W=44Ω；
(2)水吸收的热量：
；
(3)由表盘参数可知，电路消耗1kW⋅h电能，指示灯闪烁1200次，
工作指示灯闪烁了420次，则养生壶消耗的电能：
W=4201200kW⋅h=720×3.6×106J=1.26×106J，
养生壶正常工作t=0.5h=1800s，
保温功率，
设保温时间为t1，则加热时间为t2=1800s−t1，
由P=Wt可得：，
即：1100W×(1800s−t1)+100W×t1=1.26×106J，
解得t1=720s=0.2h。
故答案为：
(1)三；44；
(2)3.36×105；
(3)0.2。
(1)三孔插座比两孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，目的就是为了防止触电；知道养生壶额定电压和加热功率，由R=U2P求出在加热状态下发热体的电阻；
(2)知道水的质量、初温和末温、水的比热容，利用热量公式进行计算；
(3)根据电能表闪烁的次数求出用电器消耗的电能；已知加热功率和保温功率，根据W=Pt写出加热和保温消耗的电能之和列方程求得保温时间。
本题考查了安全用电常识、热量的计算、电功率和电能的计算，最后一问关键是明确正常工作由加热和保温两个过程组成。
14.【答案】0.52721600适当将电阻箱R2的阻值调大(或者适当将信号触发器的触发电压调低)
【解析】解：
由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；
(1)由图乙可知，电路为R的简单电路，
根据P=UI知，自动计数器正常工作时的电流为：I=PRU2=4.5W9V=0.5A；
(2)根据图丙知计数一次消耗电能的时间0.4s−0.36s=0.04s，即0.4s内有0.04s消耗电能，所以1min内有0.04s0.4s×60s=6s，
由P=Wt可得，1min内自动计数器消耗的电能：W=PRt=4.5W×6s=27J；
(3)当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，根据I=UR可知，电路的电流减小，R2两端的电压减小，由图知，此时AB端的电压为2V；
此时电路的电流为：I′=U0R2=2V200Ω=0.01A，
根据串联电路电压的规律知，R1两端的电压为：UR1=U1−U0=18V−2V=16V，
R1的电阻为：R1=UR1I′=16V0.01A=1600Ω；
(4)由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，根据欧姆定律I=UR可知，电路的电流减小，U0减小，要使U0不变，需要增大R2的电阻。
也可以适当将信号触发器的触发电压调低，使计数器正常工作。
故答案为：(1)0.5A；(2)27；(3)2；1600；(4)适当将电阻箱R2的阻值调大(或者适当将信号触发器的触发电压调低)。
由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压；
(1)由图乙可知，电路为R的简单电路，根据P=UI算出自动计数器正常工作时的电流；
(2)根据图丙读出计数一次消耗电能的时间，再算出1min内电流做功的时间，根据W=Pt算出自动计数器消耗的电能；
(3)根据图丙读出绳子挡住了射向R1的红外线U0的值，根据欧姆定律算出电流，根据串联电路电压规律算出R1两端的电压，最后利用欧姆定律算出R1的电阻的值；
(4)U1的电压减小，根据欧姆定律判断出电流的变化，要使U0不变，需要增大R2的电阻，也可以适当将信号触发器的触发电压调低。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图像确定定值电阻两端电压的大小。
15.【答案】秒表 质量 搅拌 吸收的热量 水
【解析】解：
(1)(2)探究不同物质吸热能力时，要控制两种水和沙子的质量相等，需要用天平测物质的质量，测量加热时间的工具秒表；
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致即受热均匀，可以不断地用搅拌器搅拌；
(4)使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子吸收的热量是相同的；
由表中数据分析可知，在升高相同温度时，水需要的加热时间长，故水的吸热能力要强一些。
故答案为：(1)秒表；(2)质量；(3)搅拌；(4)吸收的热量；水。
(1)(2)探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具秒表；
(3)实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质受热均匀；
(4)实验中用加热时间来表示吸热的多少；分析表中数据，升高相同温度时，加热时间越长，说明吸收热量越多，该物质的吸热能力越强。
实验的目的是比较水和沙子吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较沙子和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性。
16.【答案】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示
【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
17.【答案】解：
(1)三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上。
(2)灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。
【解析】(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】解：根据磁感线的方向可确定螺线管的左端为N极，右端为S极。根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极。
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右边为正极，左边为负极，如图所示：
【解析】根据磁感线的方向可确定通电螺线管的两个磁极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极。
知道通电螺线管的两个磁极，根据安培定则判断螺线管中电流的方向，进而标出电源的正负极。
本题考查安培定则(右手螺旋定则)及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
19.【答案】解：(1)冲锋舟的重力：
G=mg=160kg×10N/kg=1.6×103N，
(2)冲锋舟克服阻力做功W=Fs=1.0×103N×1.2×104m=1.2×107J，
克服阻力做功的功率P=Wt=1.2×107m10×60s=2×104W；
(3)消耗了0.75kg的汽油燃烧产生的热量：
。
冲锋舟发动机的效率：
η=WQ×100%=1.2×107J3.45×107J×100%≈35%。
答：(1)该冲锋舟所受的重力为1.6×103N；
(2)该冲锋舟克服阻力做功的功率为2×104W；
(3)该冲锋舟发动机的效率为35%。
【解析】(1)根据G=mg求重力；
(2)由W=Fs可求得冲锋舟克服阻力做功，由P=Wt可求得冲锋舟克服阻力做功的功率；
(3)因为匀速行驶，牵引力做的功等于冲锋舟克服阻力做功；
根据Q=mq求汽油燃烧产生的热量；
由η=WQ×100%求冲锋舟发动机的效率。
本题考查了重力公式、做功公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及效率公式的应用，综合性较强。
20.【答案】解：(1)由P=U2R可知，灯泡L正常工作时的电阻：RL=UL2PL=(6V)21.2W=30Ω；
(2)根据电路图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，电流表A1、A2都测量电路电流；
因灯泡正常发光，所以由P=UI可知，电路中的电流：I=PLUL=1.2W6V=0.2A，
由I=UR可得，定值电阻R2两端电压：U2=IR2=0.2A×20Ω=4V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=UL+U2=6V+4V=10V；
(3)由电路图可知，开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量R2支路电流，电流表A2测量干路电流；
通过R2的电流：I2=UR2=10V20Ω=0.5A，
因电流表A1的量程为0∼0.6A，所以通过R2的电流为0.5A，
因电流表A2的量程为0∼3A，且并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的最大电流：，
R1消耗的最大功率：；
当R1接入电路的阻值最大时，通过R1的电流最小，最小电流：，
R1消耗的最小功率：；
故R1消耗电功率的范围2W∼25W。
答：(1)灯泡L正常工作时的电阻为30Ω；
(2)电源电压的大小为10V；
(3)R1消耗电功率的范围为2W∼25W。
【解析】(1)根据P=U2R求出灯泡L正常工作时的电阻；
(2)根据电路图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，电流表A1、A2都测量电路电流；已知灯泡的额定电压和额定功率，利用P=UI求出电路电流，根据欧姆定律求出R2两端电压，再根据串联电路电压规律求出电源电压；
(3)由电路图可知，开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量R2支路电流，电流表A2测量干路电流；根据欧姆定律和电流表A1的量程确定R2中的最大电流，再根据电流表A2的量程和并联电路电流规律求出R1中的最大电流，根据P=UI求出R1消耗的最大电功率；当R1接入电路的阻值最大时，通过R1的电流最小，根据欧姆定律求出通过R1的最小电流，根据P=UI求出R1的最小功率，进一步得出R1消耗电功率的范围。
本题是有关电功率的综合计算题目，关键能够正确分析电路，并熟练掌握功率和欧姆定律的公式，同时掌握串并联电路的电流、电压规律，(3)问能够确定电路中的最大电流值是解决问题的关键。
21.【答案】匀速直线 80 摩擦力 0.6正 2.32
【解析】解：(1)沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动。
(2)①斜面的机械效率；
②由图可知，物体的重力是相同的，小车和木块与斜面的接触面的粗糙程度是不同的，受到的摩擦力也不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系；
③沿斜面拉木块做的有用功，
拉力做的总功，
则额外功，
由得，木块所受摩擦力。
(3)①由表中实验数据可知，与L成正比；
②当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面高度h′=s2−L2=(0.5m)2−(0.4m)2=0.3m，
此时有用功，
总功，
③当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m，
设此时的额外功为W，则0.45m0.90J=0.50mW，则W=1J，
由W=fs得，f=Ws=1J0.5m=2N，
物体做匀速运动，由平衡条件得：弹簧测力计的拉力F=f=2N；
故答案为：(1)匀速直线；(2)①80；②摩擦力；③0.6；(3)①正；②2.3；③2。
(1)从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；
(2)①根据求出机械效率；
②根据表格中的相同点和不同点分析；
③求出总功和有用功，然后求出额外功，根据W=fs求出摩擦力；
(3)①分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
②根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，然后由功的公式求出有用功与总功；
③当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力。
本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题。
22.【答案】灯泡短路 0.48右 S2 。
【解析】解：(1)原电路中，电压表串联在电路中，变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的，电路中的电流为0，故灯不发光，电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，如下所示：
(2)电流表有示数，电路短路，灯泡不亮，电压表无示数，说明灯泡短路；
(3)由图乙知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.32A，则灯泡的额定功率；
若使小灯泡正常发光，应该使灯泡两端的电压增大到2.5v，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向右端移动；
(4)①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I。
③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，灯的额定电流为：
，灯的额定功率的表达式：。
故答案为：(1)如上图所示；(2)灯泡短路；(3)0.48；右；(4)①；②S2；③。
(1)灯在2.5V电压下正常发光，根据电源电压为3V小于灯的额定电压分析；
分析原电路连接的错误之处确定电路中的电流为0分析回答；
电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，据此改正；
(2)电流表有示数，电路短路，灯泡不亮，电压表无示数，说明灯泡短路；
(3)由图乙确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数，由电功率公式P=UI求出灯泡的功率；要想使灯泡正常发光，灯泡两端的电压要增大，则灯泡电流要增大，电路电阻要变小；
本题涉及到实物图的连接，滑动变阻器、电压表、电流表的使用，故障问题分析，功率的计算、测电功率的实验的设计等，涉及到的知识很广，有一定的难度。
23.【答案】电流方向 机械能 BS1 1.2×104 0.96右 32 小 432
【解析】解：(1)电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便；
搬运车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能；
(2)A、充足电一次，消耗的电能约W=UIt=36V×100A×3600s=1.296×107J，故A错误；
B、蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，蓄电池相当于用电器，故B正确；
C、蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，蓄电池相当于电源，故C错误；
D、由表格数据知蓄电池电压为36V，是由多节电池串联而成的，故D错误；
故选：B。
(3)根据题意知，当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；
由表格数据可知，提升电机功率P1=0.8kW=800W，
15s内电动机消耗的电能：
，
此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能：
，
由W=Gh=mgh可得，货物被提升的高度：
；
(4)由图丁可知，载重量越大时，仪表盘受到的压力越大，R1的阻值越小；
由丙中电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
当仪表盘受到的压力越大，R1的阻值越小，根据I=UR知，电路的电流越大，电流表的示数越大，
所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
由表格数据可知，最大载货量m2=2t=2000kg，
则托盘受到的最大压力：
F=G2=m2g=2000kg×10N/kg=20×103N，
由图丁可知，此时压敏电阻R1=8Ω，
因电流表量程为0∼0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，
所以当电流表的示数最大为I=0.6A时，载重量最大，R4接入电路中的阻值最小，
电路的总电阻：
R=UI=24V0.6A=40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值为：
R2=R−R1=40Ω−8Ω=32Ω，
即为了确保此装置能安全运行，R2的阻值应至少调至32Ω；
若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流减小，此时指针对应的质量比实际值偏小；
(5)车的质量为：
m1=0.4t=4×102kg，
车的重力为：
G1=m1g=4×102kg×10N/kg=4×103N，
车受到的阻力为：
f=0.3G1=0.3×4×103N=1200N，
由题意知，克服摩擦力做的功为：
Wf=UIt×10%×20%=36V×100A×3600s×10%×20%=5.184×105J，
由W=fs得，需要充电时搬运车离充电座的路程：
s=Wff=5.184×105J1200N=432m。
故答案为：(1)电流方向；机械能；(2)B；(3)S1；1.2×104；0.96；(4)右；32；小；(5)432。
(1)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；电动机工作时消耗了电能，获得了机械能；
(2)①已知电池规格，根据W=UIt求出消耗的电能；
②充电过程中是将电能转化为化学能储存起来；
③电池供电时是电源，充电时则为用电器；
④电池串联使用，串联后的电池组电压是每节电池电压之和；
(3)根据题意当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；
已知提升电机的功率和工作时间，利用公式W=Pt可得消耗的电能；
由效率公式算出消耗的机械能，在根据W=Gh=mgh算出货物被提升的高度；
(4)根据图像判断出压力与电阻的关系，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知质量显示表表盘上的刻度值越往右时的变化；
根据器材允许通过电流的限制情况，可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；
若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化情况即可知道结果；
(5)先计算电源用来克服阻力提供的能量，再根据W=fs求出需要充电时“地牛”离充电座的距离。
本题考查了电功公式和做功公式、重力公式、电阻串联、欧姆定律的综合应用等，根据题意判断出搬运车工作状态时开关的位置是关键，同时注意从表格和图像中获取有用的信息。
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