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2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市慈吉实验学校九年级（上）期末模拟物理试卷（12月份）（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市慈吉实验学校九年级（上）期末模拟物理试卷（12月份）（含答案解析），共22页。试卷主要包含了2瓦D，6t的货箱以0，【答案】B，【答案】D，【答案】C，【答案】并 0等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市慈吉实验学校九年级（上）期末模拟物理试卷（12月份）
1. 关于如图所示的热学实验，叙述正确的是( )
A. 如图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用
B. 如图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能的转化为它的机械能
C. 如图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
D. 如图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出，乙醚蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能
2. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A. 电风扇 B. 手摇发电机
C. 电铃 D. 电磁起重机
3. 如图，重为15牛的物体A在力F作用下，以0.2米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧秤的示数为3牛，不计滑轮和绳子的重及它们间摩擦，则( )
A. 物体A受到的摩擦力的大小是3牛 B. 3秒钟内拉力F做的功是3焦
C. 拉力F的功率是1.2瓦 D. 2秒钟内重力对物体A做的功是6焦
4. 下列同一选项中，采用的主要研究方法不同的是( )
A
用光线来描述光的传播
B
研究牛顿第一定律
用磁感线来描述磁场
研究影响导体电阻大小的因素
C
研究种子萌发的条件
D
通过亮度来判断灯泡实际功率的大小
研究影响液体蒸发快慢的因素
通过吸引大头针的数目来判断磁性强弱
A. A B. B C. C D. D
5. 跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是( )
A. 向上起跳过程中小金的动能持续增大
B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C. 小金跳一次克服重力做功约 3 焦
D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
6. 如图所示的甲乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是( )
A. 只有甲 B. 只有乙 C. 甲和乙 D. 都不能
7. 如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时( )
A. 活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大
B. 活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变
C. 活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大
D. 活塞向上运动，电路消耗的总功率变小
8. 如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( )
A. D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
B. A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C. B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D. B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
9. 家庭中常用的电饭锅和家用电灯是______(填“串”或“并”)联的；若电饭锅的额定功率是800W，正常工作15min，消耗了______kW⋅h的电能。
10. 手机是我们最常用的通讯工具，手机使用的是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA⋅h).小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6V，容量是1500mA⋅h，这种电池一次充电最多可储存的能量为______ J.使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5h，则该手机在通话状态的放电功率为______ W。
11. 如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的______。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能______(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的______冲程相似。
12. 如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕_______点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为______N(支架重力不计)。为了安全，室外机的位置应尽量______(选填“靠近”或“远离”)墙壁。
13. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中______(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为______W。
14. 如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h
实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
(1)实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过______反映出来。
(2)根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与______有关。
(3)实验后，小科对“高空落下的雨滴不会对人造成伤害”感到好奇。他通过查阅资料知道：雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比，达到最大速度后，雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能______(填“增大”、“不变”或”减小”)。对于下落的雨滴不伤人的现象，小科将进一步探究。
16. 在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：
(1)你认为图______电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是______。
(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是______。
17. 相关资料表明，大部分重大交通事故都是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经过讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，m1=m2
球
质量
m/g
高度
h/cm
木块移动
距离s/cm
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
11
10
38
E
10
15
86
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制______相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用______表示。
(3)研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的______进行比较。
(4)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如表，请根据数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是______。
18. 测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0∼0.6A、0∼3A)、电压表(0∼3V、0∼15V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W，将滑片P缓慢向B端滑动，观察小灯泡的亮度将变______(填“亮”或“暗”)。
(3)该同学想换用其他规格小灯泡再做该实验，但他操作有误，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，那么拔出小灯泡后电压表示数情况是______，电流表示数情况是______(以上两个空选填“示数为零”或“有较大示数”)。
(4)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=______(用I额、I1、I2、R表示)。
19. 随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，其燃料电池工作原理如图，燃料电池的部分参数如表：
Mirai燃料电池部分参数
燃料电池堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114千瓦
体积功率密度
3.1千瓦/升
升压器
最大电压
650伏
请回答：
(1)Mirai在环保方面最大的优点是______(写一点即可)；
(2)新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是______。
(3)燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出电能______。
20. 在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米 2.一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米 2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃.(c水=4.2×103J/(kg⋅℃)请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？
21. 如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%.(g=10N/kg)求：
(1)吊臂上电动机拉力F的大小；
(2)拉力F的功率；
(3)动滑轮的重．
22. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0∼1A，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物Q通过硬杆相连，滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)电阻R0的阻值为多少？
(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？此时电阻丝MN的电功率是多少？
23. 某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(指示灯的电阻不变)
(1)若让左转、右转指示灯同时工作(即双跳灯开启)，转向开关应与触点______接通。(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和3“)
(2)求指示灯的电阻大小。
(3)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的425。
求：
①当右转指示灯微弱发光时，两端实际电压Ux大小？
②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能多少？
③定值电阻R0的阻值多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开。这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A错误；
B、在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误；
C、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确。
故选：D。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力；
(2)物体对外做功，内能减小，内能转化为机械能；
(3)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
(4)做功可以改变物体的内能。
本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解，培养应用知识解决实际问题的能力。
2.【答案】A
【解析】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故A符合题意；
B、发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；
C、电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选：A。
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
3.【答案】C
【解析】解：(1)因物体A受到两股绳子向左的拉力和向右的摩擦力处于平衡状态，所以，物体A受到的摩擦力：f=2F=2×3N=6N，故A不正确；
(2)绳端移动的速度：v绳=nvA=2×0.2m/s=0.4m/s，拉力F的功率：P=Fv绳=3N×0.4m/s=1.2W，故C正确；
(3)3s内拉力F做的功：W=Pt=1.2W×3s=3.6J，故B不正确；
(4)物体在竖直方向上运动的距离为0，根据W=Gh可知2秒钟内重力对物体A做的功是0J，故D不正确。
故选：C。
(1)该滑轮为动滑轮，拉力的大小和弹簧秤的示数一样，而物体A做匀速运动，故所受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
(2)根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出拉力F的功率；
(3)根据W=Pt求出物体A匀速运动3s拉力F做的功；
(4)根据W=Gh计算2秒钟内重力对物体A做的功。
本题考查了动滑轮应用的分析、平衡力的辨别、功和功率的计算等，关键要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍(动滑轮由两股绳子拉着)。
4.【答案】B
【解析】解：A、用光线来描述光的传播和用磁感线来描述磁场，都是采用模型法来研究问题的．故A用的研究方法相同；
B、研究牛顿第一定律，用的是实验推理法；研究影响导体电阻大小的因素用的是控制变量法．故B两个实验用的研究方法不同；
C、研究种子萌发的条件和研究影响液体蒸发快慢的因素实验，都用的是控制变量法．故C中两个实验用的研究方法相同；
D、通过亮度来判断灯泡实际功率的大小和通过吸引大头针的数目来判断磁性强弱两个实验，都用的是转换法．故D中两个实验用的研究方法相同．
故选B
解决此题要知道物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．
解决此类物理学方法问题，要结合研究对象判断所用的研究方法．物理学方法的考查是中考中的热点，需要同学们仔细分析．
5.【答案】D
【解析】解：A、向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小金的动能减小，故A错误；
B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；
C、小金的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；
D、小金在这一分钟内跳绳的功率：P=W总t=30J×10060s=50W，故D正确。
故选：D。
(1)影响动能的因素是质量和速度；
(2)跳绳时由于存在阻力，机械能减小；
(3)根据G=mg算出重力，根据G=mg算出跳一次克服重力做功；
(4)根据P=Wt算出小金在这一分钟内跳绳的功率。
本题考查了影响动能的因素、能量的转化、功和功率公式的应用等知识，是一道综合题，但难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。
由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：
甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得：GL1=GL2，则：L1=L2；
乙硬质轻杆，同理可得：GL3=GL4，则：L3=L4；
用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：
由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，
甲硬质轻杆，L1′L2，则：GL1′
乙硬质轻杆，L3′>L3，L4′GL4′，
所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。
故选：B。
做出杠杆示意图，根据力臂的变化得出力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可判断是否恢复到原来平衡位置。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，判断力臂变化是本题的关键。
7.【答案】C
【解析】解：ABC、当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动；滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表(风速表)示数变大，AB错误，C正确；
D、电源电压U不变，电路电流I增大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选：C。
(1)流体压强和流速的关系：流速越大的地方压强越小；
(2)根据活塞的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据电功率公式得出电路总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器的使用和欧姆定律的应用，关键是根据流速与压强的关系判断出风速变大时活塞的运动方向。
8.【答案】C
【解析】解：
A、D点与A点相比，势能减少，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；
B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；
C、若斜面光滑，则B的速度一定大于A的速度，且大于C的速度；若斜面粗糙，则AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度，故C正确；
D、木块从B到C，若木块与地面有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，但与A点的动能不确定，故D错误。
故选：C。
(1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不具有弹性势能，势能只考虑重力势能。不计空气阻力，机械能守恒；考虑空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。
(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
(2)要注意是否考虑摩擦阻力作用，当考虑摩擦阻力时，机械能不断减小；当不考虑摩擦阻力时，机械能守恒。
9.【答案】并 0.2
【解析】解：家庭中常用的电饭锅和家用电灯是并联的，
由P=Wt可得，电饭锅正常工作15min，消耗的电能W=Pt=0.8kW×1560h=0.2kW⋅h。
故答案为：并；0.2。
家庭中各个用电器是并联的，已知电饭锅的额定功率，根据电功的计算公式W=Pt即可电饭锅正常工作15min消耗电能，
此题主要考查学生对电功的计算的理解和掌握，计算时要特别注意统一使用国际单位制单位；此题难度不大，属于基础题。
10.【答案】194401.08
【解析】解：(1)一次充电存储的电能W=UIt=3.6V×1.5A×3600s=19440J；
(2)手机通话时的功率P=Wt=19440J5×3600s=1.08W；
故答案为：19440；1.08。
(1)电池的容量1500mA⋅h表示，该电池以I=1500mA=1.5A电流放电，可放电1h，由公式W=UIt可以求出电池储存的电能；
(2)已知电能及放电时间，由P=Wt可求出手机在通话状态时的功率。
本题考查电能与电功率的计算，关键是明白电池所标参数的物理意义，这是本题的难点也是重点。
11.【答案】运动状态 大于 做功
【解析】解：
(1)软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；
(2)水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为：(1)运动状态；(2)大于；做功。
(1)力可以改变物体的运动状态；
(2)当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，在转化的过程中，存在内能散失的情况；热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
本题来源于课本的插图，木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，是中考的热点。
12.【答案】C 200 靠近
【解析】解：
(1)用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
(2)C点是支点，空调受到重力而作用在支架上的力是阻力，由杠杆平衡条件可知：F×AC=G×12AB；
A处螺钉的水平拉力为：
F=AB2AC×G-------①。
代入已知量得：
F=40cm2×30cm×300N=200N；
为了安全，即减小水平拉力F；由①知，在AC、G不变的前提下，要减小AB，故A处螺钉的水平拉力室外机的位置应尽量靠近墙壁。
故答案为：C；200；靠近。
(1)三角支架ABC可看作杠杆，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
(2)分析杠杆五要素，根据杠杆的平衡条件求出A处螺钉的水平拉力；
根据杠杆的平衡条件，分析不变的量和可变的量，得出要减小水平拉力F的措施。
此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是将实际问题转化为杠杆问题，体现了物理知识与生活的紧密联系。
13.【答案】dc；36
【解析】解：
由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
(1)滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；
(2)由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib=1A，U1=2V、U2=10V；
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以电流Ia=3A，U1′=6V、U2′=6V；
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：
U=U1+U2=IbR0+U2，U=U1′+U2′=IaR0+U2′，
电源电压不变，则：IbR0+U2=IaR0+U2′，
即：1A×R0+10V=3A×R0+6V，
解得：R0=2Ω，则U=1A×2Ω+10V=12V；
所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V×3A=36W。
故答案为：(1)dc；36。
滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功率公式的应用，要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。
14.【答案】等于 等于
【解析】解：(1)第一次以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，即F1×cb=mg×12cb；F1=12mg；
第二次同理有：F2×ab=mg×12ab，F2=12mg，所以F1=F2；
(2)拉力F1做的功W1=F1h，拉力F2做的功W2=F2h；
因为F1=F2，所以W1=W2。
故答案为：等于；等于。
(1)砖不滑动时可认为砖是以触地点为支点形成的一种转动，因微微抬起所以可以看做为转动的动态平衡；(2)根据公式W=FS可以比较出两个力做功的多少。
本题主要考查的是杠杆平衡条件的运用和功的计算公式的熟练应用，学会运用公式来进行做功多少的比较是解题的关键。
15.【答案】石膏板的形变程度 下落高度 减小
【解析】解：(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变大小反映出来，这种方法是转换法；
(2)同一鸡蛋从不同高度下落，高度越高，石膏板形变越严重，故可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关。
(3)雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：(1)石膏板的形变程度；(2)下落高度；(3)减小。
(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变程度反映出来，这种方法是转换法；
(2)根据表格数据和控制变量法得出结论；
(3)克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
本题考查了学生根据题中信息分析解答能力，掌握控制变量法是解题的关键。
16.【答案】乙；是串联电路，能控制电流相等；电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
【解析】解：(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，因串联电路各处的电流相等，故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系；
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定，电压表示数大的灯泡更亮一些，说明其功率比甲灯大。
故答案为：(1)乙； 乙是串联电路，能控制电流相等； (2)电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，根据串联电路电流规律分析；
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定，灯泡越亮，说明其功率越大。
本题探究小灯泡的电功率与哪些因素有关，考查控制变量法和串联电路的规律及影响灯的亮度的因素。
17.【答案】小球到达斜面底端时的速度 木块被推动的距离 甲和丙 超速20%
【解析】解：(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度相同；
(2)速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动的距离越远；质量一定时，速度越大，将木块推动的距离越远；故实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示；
(3)研究超载带来的危害时，要控制速度相同，质量不同，所以选择甲、乙、丙三次实验中的甲和丙进行比较；
(4)小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端时的速度越大，由表格中对应的实验数据可知，速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
故答案为：(1)小球到达斜面底端时的速度；(2)木块被推动的距离；(3)甲和丙；(4)超速20%。
(1)实验中通过控制小球滚下的高度来控制小球滚下的速度；
(2)动能的大小通过木块被推动距离来表示；
(3)根据控制变量法来分析超载带来的危害；
(4)分析表中实验数据，然后答题。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
18.【答案】0.75暗 有较大示数 示数为零 I额2⋅×I2RI1−I2
【解析】解：(1)原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；将滑片 P缓慢向B端滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的电流小，故观察小灯泡的亮度将变暗；
(3)原来电压表测灯的电压，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，则电压表串联在电路中测电源电压，故那么拔出小灯泡后电压表示数情况是有较大示数，因电路断路，故电流表示数情况是示数为零；
(4)⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：
U=I1R2=I2(R+R2)，
解得：R2=I2RI1−I2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额=I额2RL=I额2R2=I额2⋅×I2RI1−I2，。
故答案为：(1)如上所示；(2)0.75；亮；(3)有较大示数；示数为零；(4)I额2⋅×I2RI1−I2。
(1)原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，分析变阻器连入电路的电阻变化，由欧姆定律得出电路的电流变化，据此回答；
(3)原来电压表测灯的电压，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，则电压表串联在电路中测电源电压，根据串联电路电压的规律分析；
(4)已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P=I2R计算额定功率。
本题测量小灯泡额定功率的实验，考查电路连接、功率计算、电路分析、串联电路电压的规律及设计方案测额定功率的能力。
19.【答案】零排放 H+ 1.14×106J
【解析】解：(1)Mirai在环保方面最大的优点是零排放，尾气无污染；
(2)由题意可知，Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图可知，新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表的是氢离子，符号是H+；
(3)由P=Wt可得总共输出电能：W=Pt=114×103W×10s=1.14×106J。
故答案为：(1)零排放；H+；1.14×106J。
(1)从燃烧时对环境的污染情况分析；
(2)根据Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图解答；
已知燃料电池以最大功率工作10秒钟，利用P=Wt可求得总共输出多少电能。
本题考查了学生对电功公式的掌握和运用，解答此题的关键是从表格中提取有用的信息。
20.【答案】解：
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(30℃−20℃)=4.2×106J；
(2)已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%，则接收的太阳能：
W=Q吸η=4.2×106J50%=8.4×106J，
由P=Wt可得，水由20℃升温到30℃所用时间：
t=WP=WKS=8.4×106J1.2×103W/m2×2m2=3500s。
答：(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×106J；
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。
【解析】(1)已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水所吸收的热量。
(2)太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.已知太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米 2，可求太阳能，再根据W=Pt可求时间。
本题考查了求水吸收的热量、单位时间单位面积上的太阳能，应用热量公式即可正确解题。
21.【答案】解：(1)货箱的重力：G=mg=3.6×103kg×10N/kg=3.6×104N，
由图可知，使用滑轮组承担物重绳子股数n=3，
由η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF可得，80%=3.6×104N3F
则F=1.5×104N；
(2)拉力F移动的速度：v=3×0.5m/s=1.5m/s，
拉力F的功率：P=Fv=1.5×104N×1.5m/s=2.25×104W；
(3)忽略绳重和摩擦时，由F=13(G+G动)可得，动滑轮的重力：G动=3F−G=3×1.5×104N−3.6×104N=9×103N。
答：(1)吊臂上电动机拉力F的大小为1.5×104N；
(2)拉力F的功率为2.25×104W；
(3)动滑轮的重为9×103N。
【解析】(1)由G=mg可求得货箱的重力；
由图可知，使用滑轮组承担物重绳子股数n=3，由η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF可求得吊臂上电动机拉力F的大小；
(2)先求出自由端拉力的速度，然后根据P=Fv求出拉力的功率；
(3)忽略绳重和摩擦，由F=13(G+G动)求得动滑轮的重力。
本题考查了功、功率的计算以及机械效率计算公式的应用，关键是公式及其变形式的灵活运用以及滑轮组绳子有效股数的判断。
22.【答案】解：(1)水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，电流表满偏，此时只有R0接入电路，电流I=1A，
由I=UR可得，电阻R0的阻值：
R0=UI=3V1A=3Ω；
(2)由图电阻丝与R0串联，电流为I′=0.5A时，
电阻丝电阻：
R=R总−R0=UI′−R0=3V0.5A−3Ω=3Ω，
因为粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比，
即：9Ω12cm=3ΩL，解得接入电路的长度为4cm，
由乙图可知：F与x成正比，设F=kx，当x=6cm时，F=24N，
所以k=Fx=24N6cm=4N/cm
当x=4cm时，
则F=kx=4N/cm×4cm=16N；
此时电阻丝MN的电功率：
P=I′2R=(0.5A)2×3Ω=0.75W。
答：(1)电阻R0的阻值为3Ω；
(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为16N；此时电阻丝MN的电功率是0.75W。
【解析】(1)根据电流表满偏时，已知电流表的示数和电源电压，利用欧姆定律公式变形可求得电阻Ro的阻值；
(2)根据电流表读数为0.5A时，可求得电阻丝电阻，根据电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比，可求得接入电路的长度，然后根据弹簧弹力与其伸长量x的关系可求得物体所受的冲击力大小；
利用P=I2R计算电阻丝MN的电功率。
本题考查对欧姆定律的应用、电功率计算及图象的分析能力；了解滑片在不同位置时电路所处的状态，并转化成拉力所对应的示数是本题的解题关键。
23.【答案】3和4
【解析】解：
(1)由图甲可知，若让左转、右转指示灯同时工作，应让两个指示灯同时接入电路，故转向开关应接3和4；
(2)由P=UI=U2R可知，指示灯的阻值：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，消耗的实际功率：Px=425PL=425×3W=0.48W，
由P=UI=U2R可知，指示灯两端的实际电压：Ux=PxRL=0.48W×12Ω=2.4V；
②由图乙可知，交替工作的周期为1.5s，一个周期内正常发光的时间为0.5s，
则右转指示灯闪烁交替工作45s内，正常发光的时间t1=45s1.5s×0.5s=15s，微弱发光的时间t2=t−t1=45s−15s=30s，
由P=Wt可得，右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能：W=PLt1+PL′t2=3W×15s+0.48W×30s=59.4J；
③当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯和R0串联，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，电路中的电流：I=PXRL=0.48W12Ω=0.2A，
由I=UR可得，此时电路的总电阻：R总=UI=6V0.2A=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0=R总−RL=30Ω−12Ω=18Ω。
答：(1)3和4；
(2)指示灯的电阻为12Ω；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，两端实际电压为2.4V；
②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能为59.4J；
③定值电阻R0的阻值为18Ω。
(1)根据图甲可知，左转、右转指示灯同时工作时开关的位置；
(2)已知指示灯的额定电压和额定功率，根据P=UI=U2R求出指示灯的阻值；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，消耗的实际功率为额定功率的425，据此求出灯泡的实际功率，再根据P=UI=U2R求出指示灯两端的实际电压；
②图乙可知交替工作的周期和一个周期内正常发光的时间，据此求出右转指示灯闪烁交替工作45s内正常发光的时间，进一步求出微弱发光的时间，根据P=Wt求出右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能；
③当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯和R0串联，根据串联电路的电流特点结合P=UI=I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R0的阻值。
本题考查了电路的三种状态和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，理解指示灯正常工作和微弱发光时电路的连接方式以及结合图乙得出右转指示灯闪烁交替工作45秒内两种状态工作的时间是关键。
2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市慈吉实验学校九年级（上）期末模拟物理试卷（12月份）
1. 关于如图所示的热学实验，叙述正确的是( )
A. 如图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用
B. 如图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能的转化为它的机械能
C. 如图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
D. 如图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出，乙醚蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能
2. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A. 电风扇 B. 手摇发电机
C. 电铃 D. 电磁起重机
3. 如图，重为15牛的物体A在力F作用下，以0.2米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧秤的示数为3牛，不计滑轮和绳子的重及它们间摩擦，则( )
A. 物体A受到的摩擦力的大小是3牛 B. 3秒钟内拉力F做的功是3焦
C. 拉力F的功率是1.2瓦 D. 2秒钟内重力对物体A做的功是6焦
4. 下列同一选项中，采用的主要研究方法不同的是( )
A
用光线来描述光的传播
B
研究牛顿第一定律
用磁感线来描述磁场
研究影响导体电阻大小的因素
C
研究种子萌发的条件
D
通过亮度来判断灯泡实际功率的大小
研究影响液体蒸发快慢的因素
通过吸引大头针的数目来判断磁性强弱
A. A B. B C. C D. D
5. 跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是( )
A. 向上起跳过程中小金的动能持续增大
B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C. 小金跳一次克服重力做功约 3 焦
D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
6. 如图所示的甲乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是( )
A. 只有甲 B. 只有乙 C. 甲和乙 D. 都不能
7. 如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时( )
A. 活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大
B. 活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变
C. 活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大
D. 活塞向上运动，电路消耗的总功率变小
8. 如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( )
A. D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
B. A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C. B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D. B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
9. 家庭中常用的电饭锅和家用电灯是______(填“串”或“并”)联的；若电饭锅的额定功率是800W，正常工作15min，消耗了______kW⋅h的电能。
10. 手机是我们最常用的通讯工具，手机使用的是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA⋅h).小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6V，容量是1500mA⋅h，这种电池一次充电最多可储存的能量为______ J.使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5h，则该手机在通话状态的放电功率为______ W。
11. 如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的______。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能______(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的______冲程相似。
12. 如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕_______点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为______N(支架重力不计)。为了安全，室外机的位置应尽量______(选填“靠近”或“远离”)墙壁。
13. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中______(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为______W。
14. 如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h
实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
(1)实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过______反映出来。
(2)根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与______有关。
(3)实验后，小科对“高空落下的雨滴不会对人造成伤害”感到好奇。他通过查阅资料知道：雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比，达到最大速度后，雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能______(填“增大”、“不变”或”减小”)。对于下落的雨滴不伤人的现象，小科将进一步探究。
16. 在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：
(1)你认为图______电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是______。
(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是______。
17. 相关资料表明，大部分重大交通事故都是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经过讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，m1=m2
球
质量
m/g
高度
h/cm
木块移动
距离s/cm
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
11
10
38
E
10
15
86
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制______相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用______表示。
(3)研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的______进行比较。
(4)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如表，请根据数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是______。
18. 测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0∼0.6A、0∼3A)、电压表(0∼3V、0∼15V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W，将滑片P缓慢向B端滑动，观察小灯泡的亮度将变______(填“亮”或“暗”)。
(3)该同学想换用其他规格小灯泡再做该实验，但他操作有误，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，那么拔出小灯泡后电压表示数情况是______，电流表示数情况是______(以上两个空选填“示数为零”或“有较大示数”)。
(4)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=______(用I额、I1、I2、R表示)。
19. 随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，其燃料电池工作原理如图，燃料电池的部分参数如表：
Mirai燃料电池部分参数
燃料电池堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114千瓦
体积功率密度
3.1千瓦/升
升压器
最大电压
650伏
请回答：
(1)Mirai在环保方面最大的优点是______(写一点即可)；
(2)新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是______。
(3)燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出电能______。
20. 在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米 2.一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米 2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃.(c水=4.2×103J/(kg⋅℃)请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？
21. 如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%.(g=10N/kg)求：
(1)吊臂上电动机拉力F的大小；
(2)拉力F的功率；
(3)动滑轮的重．
22. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0∼1A，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物Q通过硬杆相连，滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)电阻R0的阻值为多少？
(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？此时电阻丝MN的电功率是多少？
23. 某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(指示灯的电阻不变)
(1)若让左转、右转指示灯同时工作(即双跳灯开启)，转向开关应与触点______接通。(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和3“)
(2)求指示灯的电阻大小。
(3)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的425。
求：
①当右转指示灯微弱发光时，两端实际电压Ux大小？
②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能多少？
③定值电阻R0的阻值多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开。这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A错误；
B、在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误；
C、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确。
故选：D。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力；
(2)物体对外做功，内能减小，内能转化为机械能；
(3)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
(4)做功可以改变物体的内能。
本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解，培养应用知识解决实际问题的能力。
2.【答案】A
【解析】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故A符合题意；
B、发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；
C、电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选：A。
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
3.【答案】C
【解析】解：(1)因物体A受到两股绳子向左的拉力和向右的摩擦力处于平衡状态，所以，物体A受到的摩擦力：f=2F=2×3N=6N，故A不正确；
(2)绳端移动的速度：v绳=nvA=2×0.2m/s=0.4m/s，拉力F的功率：P=Fv绳=3N×0.4m/s=1.2W，故C正确；
(3)3s内拉力F做的功：W=Pt=1.2W×3s=3.6J，故B不正确；
(4)物体在竖直方向上运动的距离为0，根据W=Gh可知2秒钟内重力对物体A做的功是0J，故D不正确。
故选：C。
(1)该滑轮为动滑轮，拉力的大小和弹簧秤的示数一样，而物体A做匀速运动，故所受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
(2)根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出拉力F的功率；
(3)根据W=Pt求出物体A匀速运动3s拉力F做的功；
(4)根据W=Gh计算2秒钟内重力对物体A做的功。
本题考查了动滑轮应用的分析、平衡力的辨别、功和功率的计算等，关键要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍(动滑轮由两股绳子拉着)。
4.【答案】B
【解析】解：A、用光线来描述光的传播和用磁感线来描述磁场，都是采用模型法来研究问题的．故A用的研究方法相同；
B、研究牛顿第一定律，用的是实验推理法；研究影响导体电阻大小的因素用的是控制变量法．故B两个实验用的研究方法不同；
C、研究种子萌发的条件和研究影响液体蒸发快慢的因素实验，都用的是控制变量法．故C中两个实验用的研究方法相同；
D、通过亮度来判断灯泡实际功率的大小和通过吸引大头针的数目来判断磁性强弱两个实验，都用的是转换法．故D中两个实验用的研究方法相同．
故选B
解决此题要知道物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．
解决此类物理学方法问题，要结合研究对象判断所用的研究方法．物理学方法的考查是中考中的热点，需要同学们仔细分析．
5.【答案】D
【解析】解：A、向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小金的动能减小，故A错误；
B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；
C、小金的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；
D、小金在这一分钟内跳绳的功率：P=W总t=30J×10060s=50W，故D正确。
故选：D。
(1)影响动能的因素是质量和速度；
(2)跳绳时由于存在阻力，机械能减小；
(3)根据G=mg算出重力，根据G=mg算出跳一次克服重力做功；
(4)根据P=Wt算出小金在这一分钟内跳绳的功率。
本题考查了影响动能的因素、能量的转化、功和功率公式的应用等知识，是一道综合题，但难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。
由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：
甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得：GL1=GL2，则：L1=L2；
乙硬质轻杆，同理可得：GL3=GL4，则：L3=L4；
用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：
由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，
甲硬质轻杆，L1′
乙硬质轻杆，L3′>L3，L4′
所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。
故选：B。
做出杠杆示意图，根据力臂的变化得出力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可判断是否恢复到原来平衡位置。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，判断力臂变化是本题的关键。
7.【答案】C
【解析】解：ABC、当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动；滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表(风速表)示数变大，AB错误，C正确；
D、电源电压U不变，电路电流I增大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选：C。
(1)流体压强和流速的关系：流速越大的地方压强越小；
(2)根据活塞的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据电功率公式得出电路总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器的使用和欧姆定律的应用，关键是根据流速与压强的关系判断出风速变大时活塞的运动方向。
8.【答案】C
【解析】解：
A、D点与A点相比，势能减少，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；
B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；
C、若斜面光滑，则B的速度一定大于A的速度，且大于C的速度；若斜面粗糙，则AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度，故C正确；
D、木块从B到C，若木块与地面有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，但与A点的动能不确定，故D错误。
故选：C。
(1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不具有弹性势能，势能只考虑重力势能。不计空气阻力，机械能守恒；考虑空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。
(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
(2)要注意是否考虑摩擦阻力作用，当考虑摩擦阻力时，机械能不断减小；当不考虑摩擦阻力时，机械能守恒。
9.【答案】并 0.2
【解析】解：家庭中常用的电饭锅和家用电灯是并联的，
由P=Wt可得，电饭锅正常工作15min，消耗的电能W=Pt=0.8kW×1560h=0.2kW⋅h。
故答案为：并；0.2。
家庭中各个用电器是并联的，已知电饭锅的额定功率，根据电功的计算公式W=Pt即可电饭锅正常工作15min消耗电能，
此题主要考查学生对电功的计算的理解和掌握，计算时要特别注意统一使用国际单位制单位；此题难度不大，属于基础题。
10.【答案】194401.08
【解析】解：(1)一次充电存储的电能W=UIt=3.6V×1.5A×3600s=19440J；
(2)手机通话时的功率P=Wt=19440J5×3600s=1.08W；
故答案为：19440；1.08。
(1)电池的容量1500mA⋅h表示，该电池以I=1500mA=1.5A电流放电，可放电1h，由公式W=UIt可以求出电池储存的电能；
(2)已知电能及放电时间，由P=Wt可求出手机在通话状态时的功率。
本题考查电能与电功率的计算，关键是明白电池所标参数的物理意义，这是本题的难点也是重点。
11.【答案】运动状态 大于 做功
【解析】解：
(1)软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；
(2)水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为：(1)运动状态；(2)大于；做功。
(1)力可以改变物体的运动状态；
(2)当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，在转化的过程中，存在内能散失的情况；热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
本题来源于课本的插图，木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，是中考的热点。
12.【答案】C 200 靠近
【解析】解：
(1)用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
(2)C点是支点，空调受到重力而作用在支架上的力是阻力，由杠杆平衡条件可知：F×AC=G×12AB；
A处螺钉的水平拉力为：
F=AB2AC×G-------①。
代入已知量得：
F=40cm2×30cm×300N=200N；
为了安全，即减小水平拉力F；由①知，在AC、G不变的前提下，要减小AB，故A处螺钉的水平拉力室外机的位置应尽量靠近墙壁。
故答案为：C；200；靠近。
(1)三角支架ABC可看作杠杆，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
(2)分析杠杆五要素，根据杠杆的平衡条件求出A处螺钉的水平拉力；
根据杠杆的平衡条件，分析不变的量和可变的量，得出要减小水平拉力F的措施。
此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是将实际问题转化为杠杆问题，体现了物理知识与生活的紧密联系。
13.【答案】dc；36
【解析】解：
由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
(1)滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；
(2)由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib=1A，U1=2V、U2=10V；
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以电流Ia=3A，U1′=6V、U2′=6V；
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：
U=U1+U2=IbR0+U2，U=U1′+U2′=IaR0+U2′，
电源电压不变，则：IbR0+U2=IaR0+U2′，
即：1A×R0+10V=3A×R0+6V，
解得：R0=2Ω，则U=1A×2Ω+10V=12V；
所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V×3A=36W。
故答案为：(1)dc；36。
滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功率公式的应用，要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。
14.【答案】等于 等于
【解析】解：(1)第一次以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，即F1×cb=mg×12cb；F1=12mg；
第二次同理有：F2×ab=mg×12ab，F2=12mg，所以F1=F2；
(2)拉力F1做的功W1=F1h，拉力F2做的功W2=F2h；
因为F1=F2，所以W1=W2。
故答案为：等于；等于。
(1)砖不滑动时可认为砖是以触地点为支点形成的一种转动，因微微抬起所以可以看做为转动的动态平衡；(2)根据公式W=FS可以比较出两个力做功的多少。
本题主要考查的是杠杆平衡条件的运用和功的计算公式的熟练应用，学会运用公式来进行做功多少的比较是解题的关键。
15.【答案】石膏板的形变程度 下落高度 减小
【解析】解：(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变大小反映出来，这种方法是转换法；
(2)同一鸡蛋从不同高度下落，高度越高，石膏板形变越严重，故可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关。
(3)雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：(1)石膏板的形变程度；(2)下落高度；(3)减小。
(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变程度反映出来，这种方法是转换法；
(2)根据表格数据和控制变量法得出结论；
(3)克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
本题考查了学生根据题中信息分析解答能力，掌握控制变量法是解题的关键。
16.【答案】乙；是串联电路，能控制电流相等；电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
【解析】解：(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，因串联电路各处的电流相等，故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系；
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定，电压表示数大的灯泡更亮一些，说明其功率比甲灯大。
故答案为：(1)乙； 乙是串联电路，能控制电流相等； (2)电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，根据串联电路电流规律分析；
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定，灯泡越亮，说明其功率越大。
本题探究小灯泡的电功率与哪些因素有关，考查控制变量法和串联电路的规律及影响灯的亮度的因素。
17.【答案】小球到达斜面底端时的速度 木块被推动的距离 甲和丙 超速20%
【解析】解：(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度相同；
(2)速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动的距离越远；质量一定时，速度越大，将木块推动的距离越远；故实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示；
(3)研究超载带来的危害时，要控制速度相同，质量不同，所以选择甲、乙、丙三次实验中的甲和丙进行比较；
(4)小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端时的速度越大，由表格中对应的实验数据可知，速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
故答案为：(1)小球到达斜面底端时的速度；(2)木块被推动的距离；(3)甲和丙；(4)超速20%。
(1)实验中通过控制小球滚下的高度来控制小球滚下的速度；
(2)动能的大小通过木块被推动距离来表示；
(3)根据控制变量法来分析超载带来的危害；
(4)分析表中实验数据，然后答题。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
18.【答案】0.75暗 有较大示数 示数为零 I额2⋅×I2RI1−I2
【解析】解：(1)原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；将滑片 P缓慢向B端滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的电流小，故观察小灯泡的亮度将变暗；
(3)原来电压表测灯的电压，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，则电压表串联在电路中测电源电压，故那么拔出小灯泡后电压表示数情况是有较大示数，因电路断路，故电流表示数情况是示数为零；
(4)⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：
U=I1R2=I2(R+R2)，
解得：R2=I2RI1−I2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额=I额2RL=I额2R2=I额2⋅×I2RI1−I2，。
故答案为：(1)如上所示；(2)0.75；亮；(3)有较大示数；示数为零；(4)I额2⋅×I2RI1−I2。
(1)原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，分析变阻器连入电路的电阻变化，由欧姆定律得出电路的电流变化，据此回答；
(3)原来电压表测灯的电压，在没有断开开关的情况下，直接将小灯泡拔出，则电压表串联在电路中测电源电压，根据串联电路电压的规律分析；
(4)已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P=I2R计算额定功率。
本题测量小灯泡额定功率的实验，考查电路连接、功率计算、电路分析、串联电路电压的规律及设计方案测额定功率的能力。
19.【答案】零排放 H+ 1.14×106J
【解析】解：(1)Mirai在环保方面最大的优点是零排放，尾气无污染；
(2)由题意可知，Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图可知，新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表的是氢离子，符号是H+；
(3)由P=Wt可得总共输出电能：W=Pt=114×103W×10s=1.14×106J。
故答案为：(1)零排放；H+；1.14×106J。
(1)从燃烧时对环境的污染情况分析；
(2)根据Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图解答；
已知燃料电池以最大功率工作10秒钟，利用P=Wt可求得总共输出多少电能。
本题考查了学生对电功公式的掌握和运用，解答此题的关键是从表格中提取有用的信息。
20.【答案】解：
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(30℃−20℃)=4.2×106J；
(2)已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%，则接收的太阳能：
W=Q吸η=4.2×106J50%=8.4×106J，
由P=Wt可得，水由20℃升温到30℃所用时间：
t=WP=WKS=8.4×106J1.2×103W/m2×2m2=3500s。
答：(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×106J；
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。
【解析】(1)已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水所吸收的热量。
(2)太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.已知太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米 2，可求太阳能，再根据W=Pt可求时间。
本题考查了求水吸收的热量、单位时间单位面积上的太阳能，应用热量公式即可正确解题。
21.【答案】解：(1)货箱的重力：G=mg=3.6×103kg×10N/kg=3.6×104N，
由图可知，使用滑轮组承担物重绳子股数n=3，
由η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF可得，80%=3.6×104N3F
则F=1.5×104N；
(2)拉力F移动的速度：v=3×0.5m/s=1.5m/s，
拉力F的功率：P=Fv=1.5×104N×1.5m/s=2.25×104W；
(3)忽略绳重和摩擦时，由F=13(G+G动)可得，动滑轮的重力：G动=3F−G=3×1.5×104N−3.6×104N=9×103N。
答：(1)吊臂上电动机拉力F的大小为1.5×104N；
(2)拉力F的功率为2.25×104W；
(3)动滑轮的重为9×103N。
【解析】(1)由G=mg可求得货箱的重力；
由图可知，使用滑轮组承担物重绳子股数n=3，由η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF可求得吊臂上电动机拉力F的大小；
(2)先求出自由端拉力的速度，然后根据P=Fv求出拉力的功率；
(3)忽略绳重和摩擦，由F=13(G+G动)求得动滑轮的重力。
本题考查了功、功率的计算以及机械效率计算公式的应用，关键是公式及其变形式的灵活运用以及滑轮组绳子有效股数的判断。
22.【答案】解：(1)水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，电流表满偏，此时只有R0接入电路，电流I=1A，
由I=UR可得，电阻R0的阻值：
R0=UI=3V1A=3Ω；
(2)由图电阻丝与R0串联，电流为I′=0.5A时，
电阻丝电阻：
R=R总−R0=UI′−R0=3V0.5A−3Ω=3Ω，
因为粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比，
即：9Ω12cm=3ΩL，解得接入电路的长度为4cm，
由乙图可知：F与x成正比，设F=kx，当x=6cm时，F=24N，
所以k=Fx=24N6cm=4N/cm
当x=4cm时，
则F=kx=4N/cm×4cm=16N；
此时电阻丝MN的电功率：
P=I′2R=(0.5A)2×3Ω=0.75W。
答：(1)电阻R0的阻值为3Ω；
(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为16N；此时电阻丝MN的电功率是0.75W。
【解析】(1)根据电流表满偏时，已知电流表的示数和电源电压，利用欧姆定律公式变形可求得电阻Ro的阻值；
(2)根据电流表读数为0.5A时，可求得电阻丝电阻，根据电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比，可求得接入电路的长度，然后根据弹簧弹力与其伸长量x的关系可求得物体所受的冲击力大小；
利用P=I2R计算电阻丝MN的电功率。
本题考查对欧姆定律的应用、电功率计算及图象的分析能力；了解滑片在不同位置时电路所处的状态，并转化成拉力所对应的示数是本题的解题关键。
23.【答案】3和4
【解析】解：
(1)由图甲可知，若让左转、右转指示灯同时工作，应让两个指示灯同时接入电路，故转向开关应接3和4；
(2)由P=UI=U2R可知，指示灯的阻值：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，消耗的实际功率：Px=425PL=425×3W=0.48W，
由P=UI=U2R可知，指示灯两端的实际电压：Ux=PxRL=0.48W×12Ω=2.4V；
②由图乙可知，交替工作的周期为1.5s，一个周期内正常发光的时间为0.5s，
则右转指示灯闪烁交替工作45s内，正常发光的时间t1=45s1.5s×0.5s=15s，微弱发光的时间t2=t−t1=45s−15s=30s，
由P=Wt可得，右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能：W=PLt1+PL′t2=3W×15s+0.48W×30s=59.4J；
③当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯和R0串联，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，电路中的电流：I=PXRL=0.48W12Ω=0.2A，
由I=UR可得，此时电路的总电阻：R总=UI=6V0.2A=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0=R总−RL=30Ω−12Ω=18Ω。
答：(1)3和4；
(2)指示灯的电阻为12Ω；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，两端实际电压为2.4V；
②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能为59.4J；
③定值电阻R0的阻值为18Ω。
(1)根据图甲可知，左转、右转指示灯同时工作时开关的位置；
(2)已知指示灯的额定电压和额定功率，根据P=UI=U2R求出指示灯的阻值；
(3)①当右转指示灯微弱发光时，消耗的实际功率为额定功率的425，据此求出灯泡的实际功率，再根据P=UI=U2R求出指示灯两端的实际电压；
②图乙可知交替工作的周期和一个周期内正常发光的时间，据此求出右转指示灯闪烁交替工作45s内正常发光的时间，进一步求出微弱发光的时间，根据P=Wt求出右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能；
③当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯和R0串联，根据串联电路的电流特点结合P=UI=I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R0的阻值。
本题考查了电路的三种状态和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，理解指示灯正常工作和微弱发光时电路的连接方式以及结合图乙得出右转指示灯闪烁交替工作45秒内两种状态工作的时间是关键。
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