2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（1）

这是一份2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（1），共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（1）
一、选择题（共12题）
如图所示，已知固定斜面长 、倾角为 ，木箱重 。某同学用大小为 的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功。下列判断错误的是

A．木箱克服重力做功的大小为
B．木箱克服斜面摩擦力做功的大小为
C．推力做功的大小为
D．斜面支持力做功的大小为

把灯泡 和 串联或并联连接在同一电路中，根据以下哪个特点可以确认两灯一定是并联
A．两灯两端的电压相等 B．两灯两端的电压不相等
C．通过两灯的电流相等 D．通过两灯的电流不相等

小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是

A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能不变
C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能减小

如图所示，某电子线路板上有一个由两个电灯 、 和导线 构成的局部电路。已知通过 和 的电流分别为 和 ，则

A． 、 串联
B．通过导线 的电流可能是
C．通过导线 的电流可能是
D．以上都不正确

小刚连接了如图所示的电路，闭合开关后，发现两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的示数均为零。他将 、 对调位置后，再次闭合开关，发现两只灯泡仍然不亮，电流表指针没动，但是电压表的指针有了明显的偏转。对该电路中出现的故障，比较准确的判断是

A．电流表处断路 B．灯泡 灯丝断路
C．灯泡 灯丝断路 D． 、 两点间导线有断路

小明同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。他依据实验数据绘制了图中甲、乙两条图线中的一条，已知 ，，，酒精灯在相同时间内的加热效果相同，下列分析正确的是

A．小明绘制的是甲图线
B． 内温度不变，说明冰块没有吸收热量
C． 内冰块吸收的热量为
D． 内，冰水混合物吸收的热量为

如图所示，重为 的物体 在拉力 作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为 ，物体以速度为 沿水平地面向左匀速运动了 ，下列分析计算正确的是

A．绳子端移动的距离为 B．物体受到的摩擦力为
C．拉力 做功的功率为 D．拉力 所做的有用功为

小雷在草莓采摘园里摘了一些草莓，装在袋子里用木棒挑着回家，如图所示，下面对里面包含的物理知识分析正确的是

A．图中所示的木棒是一个省力杠杆
B．图中手与木棒接触的位置为杠杆的支点
C．袋子的位置越靠近肩膀越省力
D．手的位置越远离肩膀越费力

某单缸四冲程汽油机工作过程中，转数稳定在“”，下列说法错误的是
A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能
B．汽油机每秒完成 个冲程，做功 次
C．只有做功冲程是燃气对外做功
D．汽油在汽缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小

一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变，如表所示是实验数据，若第五次实验时将定值电阻的阻值由 调为 后就直接读出电流表的示数，这个示数可能是


A． B． C． D．

高速公路上发生爆胎是非常危险的事件，所以在高速公路服务区内，交警会强制一些已经行驶一段距离的重型汽车，在降温池里停留一会儿才可以继续行驶，以下解释错误的是

A．汽车在高速行驶中，主要是通过做功的方式增加了轮胎的内能
B．若轮胎发生爆炸，爆炸后，轮胎内气体的内能减小
C．汽车在降温池中停留时，轮胎的内能减小
D．小汽车在高速行驶时不需要强制降温是因为小汽车的重力做功少

下列事例中，利用热传递改变内能的是
A.

冬天搓手取暖
B.

压缩空气内能增大
C.

烧水时水温升高
D.

下滑时臀部发热

二、填空题（共7题）
如图甲所示装置，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，看到盒盖向外飞了出去，在此过程中，酒精燃烧后燃气的能转化为盒盖的机械能。图(选填“乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。若它的飞轮转速是 ，则该汽油机每秒做功次。


图 所示为一种搬运建筑材料的机械装置，其右端滑轮组的组装方式有两种，分别如图 甲、乙所示，不计绳重与摩擦。甲、乙两种方式，向上运送材料时其中比较省力的是方式；若采用乙方式，某次提升重 的材料时，材料上升的高度与时间的关系如图 所示，材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力 ，材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力的功率为，该装置的机械效率是（结果保留至 ）。


如图所示，在家庭装修连接电路时，连接处的电线芯要紧密得多绕几圈，这样就可以增大连接处的横截面积，使连接处的电阻（选填“增大”或“减小”），避免因电流的热效应使得连接处发生安全事故，电线芯选用铜材料制成是因为铜的好；由于家庭电路的电压大于人体的安全电压，所以还要在连接处缠上几圈由（选填“导体”或“绝缘体”）材料制成的胶带，防止人体触电。


在电视剧《三国演义》中有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个（选填“省力”或“费力”）杠杆。要把石头抛出去，图中作用在 点的力沿（选填“”“”或“”）方向最小。


如图中滑动变阻器，它是通过改变接入电路中电阻丝的来改变电阻的大小，从而改变流过电路中电流的。 接 ， 向左滑动时，发现灯泡变亮，则 应接；关于变阻器上电阻丝的材料应该选用（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。


如图所示，若要使灯 、 串联，则应闭合开关，断开开关；若要使灯 、 并联，则应该闭合开关，断开开关；若同时闭合开关 、 、 ，则会发生现象。


如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。 、 是同一高度的两点，则在 点的重力势能在 点的重力势能；在 点的动能在 点的动能（两空均选填“大于”“小于”或“等于”），此过程中皮球的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。


三、计算题（共2题）
某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是 的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容为 ，酒精的热值是 ，加热时酒精灯平均每分钟消耗 酒精。那么请问：

(1) 图和 图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？
(2) 加热满 时，水吸收了多少热量？
(3) 给水加热的 时间内，如果酒精完全燃烧将放出多少热量？
(4) 试求出沙子的比热容。

小军健身用的拉力器结构如图所示。他用 的拉力向下拉动拉杆，使 的配重块在 内匀速升高 。不计拉杆和绳的重力， 取 。求：

(1) 克服配重的重力所做的功；
(2) 拉力做功的功率；
(3) 此过程中拉力器的机械效率。

四、实验题（共7题）
小文借助速度传感器和其他仪器，进行“探究影响动能大小的因素”的实验，如图 所示。测量小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离，数据如表所示（小车的质量为 ）。


(1) 小车在水平面上运动的过程中，动能（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(2) 分析实验数据得出：质量相同时，小车的动能与小车速度的具体关系是；当小车的初速度为 时，小车在水平面滑行的距离为。
(3) 小明同学发现，在小文实验的基础上，只要再用弹簧测力计测出一个物理量，就能推算出每次小车到达水平面时的动能大小。
i 所需测量的物理量及测量物理量的方法：。
ii 计算动能的表达式（用已知量和测量量表示）：。
(4) 小轩设计了如图 所示的实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和平面平滑相接。
实验中小轩发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小轩分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，进行实验，而保证小球质量和高度（选填“相同”或“不同”）。发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小，因此小轩认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。

(5) 小轩在（）实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将。
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
(6) 小轩在（）中用到一种科学方法在的实验中也使用到了。
A.阿基米德原理
B.杠杆原理
C.牛顿第一定律

小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。

(1) 图甲是他们设计的电路，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是（选填“”“”或“”）处的电流。
(2) 请在图乙中移动一根导线，测量 处的电流。在移动的导线上画“”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(3) 测出 、 、 三处的电流如表所示，由此得出初步结论：。


为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

(1) 图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上相同位置的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是。
(2) 图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 、 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上相同位置的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是。
(3) 本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？；理由是。
(4) 实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表：

a.为了探究“超载”安全隐患，应选择两个序号的实验进行比较；b.为了探究“超速”安全隐患，应选择两个序号的实验进行比较。分析表格中对应的实验数据可知：对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是 ，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为 、 、 且有 。

(1) 在实验中，三个烧杯中 、 液体的（选填“质量”或“体积”）必须相同。
(2) 比较不同液体的比热容，应选择两图进行实验，实验液体 的比热容 与实验液体 的比热容 相比，有 （选填“”“”或“”）。
(3) 比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，实验燃料 的热值 与实验燃料 的热值 相比，。
(4) 若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表：

根据表中数据计算：完全燃烧 燃料 放出的热量为；燃料 的热值是。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是。

小欣同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为 且保持不变，电流表（）、电压表（）、滑动变阻器（）、五个定值电阻（， 、 、 、 ）、开关、导线若干。根据如图的电路图进行实验：

(1) 导线连接之前，开关 应该（选填“断开”或“闭合”）。
(2) 将电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是。
(3) 探究电流与电压的关系时，小欣通过调节滑动变阻器滑片 ，测出通过定值电阻 的不同电流和对应的电压如表所示。

梁老师看到小欣的数据后说小欣的实验操作中存在问题，并且其中有一组数据是错误的。
小欣在实验操作中存在的问题是。
请你帮他分析出错的是第次，原因是。
去掉出错的实验数据，分析可得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成比。
(4) 接着小欣又探究电流与电阻的关系，他只更换定值电阻，其余连接均不变。其实验步骤如下：
i ①在电路中接入阻值为 的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为 ，记录电流表示数；
②断开开关，用 的定值电阻替换 的定值电阻再闭合开关，他应该将滑动变阻器连入电路的阻值（选填“调大”或“调小”）直到电压表示数为 ，再记录电流表示数；
ii ③断开开关，用 的定值电阻替换 的定值电阻再闭合开关，他调节滑动变阻器连入电路的阻值，发现电压表示数始终不能调为 。为完成五次探究，小欣设计了如下三个调整方案，你认为不可行的是。
A.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数 的范围为
B.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 ，允许通过的最大电流不小于
C.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是

在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明猜想重力势能可能与物体质量和物体被举高的高度有关：

(1) 小明要完成探究，需要找数个不同的物体进行实验。
(2) 小明找来 、 、 三个物体进行实验，实验中他是通过比较来比较物体重力势能的大小，这种方法叫法。
(3) 比较图甲和丙，可以得出的初步结论是（ 、 是体积不等的实心铁块）。

阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺钉、螺旋千斤顶等（如图甲、乙所示）。螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。如图丙为螺旋千斤顶的结构示意图，设螺距为 ，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为 ，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距。

(1) 生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时，可以省，但不能省。
(2) 若图丙中螺旋千斤顶的机械效率为 ，用它将重力为 的物体举起，需要作用在手柄上的最小动力 为。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是（选填“加润滑油 或“加长手柄”）。
参考答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】D
【解析】由题意知，木箱的重力 ，斜面高 ，木箱克服重力做功：，故A正确；推力 做的功：，克服摩擦力做的额外功 ，故B、C 正确；木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故D错误。
【知识点】功的计算

2. 【答案】D
【解析】两灯并联时两灯两端的电压一定相等，两灯串联时，若当两个灯泡的规格相同，两灯两端的电压也相等；若两灯两端的电压不相等，则两灯一定是串联，故A、B错误；两灯串联时通过两灯的电流一定相等，两灯并联时，若两个灯泡的规格相同，通过两灯的电流也相等；若通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联，故C错误，D正确。
【知识点】串联与并联的识别

3. 【答案】C
【解析】人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
【知识点】重力势能

4. 【答案】C
【解析】由图可知， 、 和导线 的连接情况有以下几种可能：① 和 并联后，再和 串联，此时流过 的电流为 ；② 和 并联后，再和 串联，此时流过 的电流为 ；③ 和 并联后，再和 串联，此时流过 的电流应该大于通过 的电流，而题中通过 的电流小于通过 的电流，故这种情况是不存在的。故流过 的电流可能是 或 。
【知识点】并联电路中电流的规律

5. 【答案】C
【解析】两灯对调位置前，因为电流表示数为零，所以是串联电路的某处出现断路；又因为电压表示数为零，所以电压表并联部分以外的电路断路。两灯对调位置后，电流表指针没动，示数仍为零，但电压表有了示数，说明电压表所测部分电路发生了断路，结合上面的情况，可断定是灯 发生了断路。
【知识点】通路、断路和短路

6. 【答案】D
【解析】由题图可知，在 内，冰吸收热量，温度升高了 ；冰化成水后，质量不变，根据题意可知，水的比热容是冰的比热容的 倍，根据 可知，水升高 所需的热量为冰升高 所需热量的 倍，即水升高 ，所需的加热时间为 ，故乙图线是水的升温图象，故A错误；由题图可知，冰在熔化的过程中，温度保持不变，为晶体，这个过程中，冰会吸收热量，内能增大，故B错误；冰吸收的热量为 ，故C错误；酒精灯在相同时间内的加热效果相同，加热 吸收的热量是加热 吸收热量的 倍， 内，冰水混合物吸收的热量为 ，故D正确。
【知识点】热量的计算

7. 【答案】B
【解析】 内物体移动的距离 ，绳子端移动的距离 ，故A错误；由图可知，绳端的拉力 ，则拉力做的总功 ，拉力 所做的有用功 ，故D错误；由 可得，物体受到的摩擦力 ，故B正确；拉力 做功的功率 ，故C错误。
【知识点】滑轮组

8. 【答案】C
【解析】图中所示的木棒在使用时，动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故A错误；木棒能围绕肩膀转动，所以肩膀与木棒接触处为支点，故B错误；袋子的位置越靠近肩膀时，阻力臂越小，在动力臂、阻力不变的情况下，阻力臂越小，越省力，故C正确；手的位置越远离肩膀，动力臂越大，在阻力和阻力臂不变的情况下，越省力，故D错误。
【知识点】生活中的杠杆、杠杆的平衡条件

9. 【答案】D
【解析】汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能；在压缩冲程中将机械能转化为内能，故A、C正确；四冲程汽油机的飞轮转速为 ，则该飞轮 转 圈。因为一个工作循环飞轮转 圈，完成四个工作冲程，做功 次，所以 飞轮转 圈，共 个工作循环，共 个冲程，共做功 次，故B正确；热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，故D错误。
【知识点】四冲程汽油机工作过程、燃料的热值、能量的转化

10. 【答案】D
【解析】研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，由欧姆定律，电阻两端的电压：；当电阻 的阻值为 时，由欧姆定律，电路中的电流应该为：，将电阻 的阻值从 调为 后，要保持电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使电阻两端电压减小，保持 不变，因此，当未移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流应该大于 而小于 ，只有D正确。
【知识点】实验：探究电流与电阻的关系

11. 【答案】D
【解析】重型汽车行驶时与地面间的摩擦力较大，行驶一段距离后会因为克服摩擦力做功增加了轮胎的内能，使轮胎的温度升高，A 正确；若轮胎发生爆炸，轮胎内气体的内能转化为动能，故内能减小，B 正确；轮胎停在水中，通过热传递方式减少内能，降低温度，以保行车安全，C正确；小汽车在高速行驶时不需要强制降温是因为小汽车的重力较小，与地面间的摩擦力也较小，克服摩擦做功较少，水平行驶时重力是不做功的，D错。
【知识点】能量的转化、改变物体内能的两种方式

12. 【答案】C
【解析】A、冬天搓手取暖，克服手与手间摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意；
B、压缩空气点火，压缩空气做功，使空气的内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意。
C、烧水时水温升高，水从火吸收热量、温度升高，属于热传递改变物体的内能，符合题意；
D、从滑梯上滑下时克服摩擦做功，使臀部内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意。
【知识点】改变物体内能的两种方式

二、填空题（共7题）
13. 【答案】内；丙；
【解析】电火花发生器打火时，酒精气体燃烧，膨胀做功，内能转化为盒盖的机械能。题图乙中的气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此时机械能转化为内能，与电火花发生器的能量转化相反；题图丙中的气门都关闭，活塞向下运动，且上端的火花塞发出电火花，是做功冲程，在这一过程中，内能转化为机械能。因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，对外做功一次，飞轮转速为 ，则每秒做功 次。
【知识点】四冲程汽油机工作过程、能量的转化

14. 【答案】乙；；
【解析】使用甲图方式时，滑轮组绳子的有效股数为 ；使用乙图方式时，滑轮组绳子的有效股数为 ，所以使用乙图方式更省力；由图 可知，在上升阶段材料上升的高度 ，所用时间 ，则拉力端移动距离 ，拉力做的总功 ，拉力做功的功率 ；所做的有用功 ，则滑轮组的机械效率 。
【知识点】机械效率的计算、有用功、额外功、总功

15. 【答案】减小；导电性能；绝缘体
【解析】家庭装修连接电路时，连接处的电线芯要紧密得多绕几圈，这样就可以增大连接处的横截面积，使连接处的电阻减小，从课本中了解到铜的导电性能比其他大多数材料好，所以相同条件下电阻较小，损失的电能少；为了防止人触电，应该在导线连接处缠上几圈由绝缘体材料制成的胶带。
【知识点】影响电阻大小的因素、导体和绝缘体

16. 【答案】费力；
【解析】石块对杠杆的压力为阻力，人拉杠杆的力为动力；由图知，使用该杠杆时，动力臂小于阻力臂，所以该杠杆为费力杠杆，但可以省距离；在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、动力就越小；当在 点施加垂直于杠杆向下的力时，力臂为 的长度，此时动力臂最长、动力最小，即沿 方向的力最小。
【知识点】杠杆的平衡条件

17. 【答案】长度；；镍铬合金丝
【解析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。把 接 ，滑片向左移动时，灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，因此是将 接 ；在长度和粗细都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，铜丝电阻小，在移动滑片改变相同的长度时，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化，起到明显改变电阻的作用。
【知识点】滑动变阻器

18. 【答案】； 、 ； 、 ；；
【解析】若要使灯 、 串联，就要保证电路中只有一条电流路径，应闭合开关 ，断开开关 和 ；若要使灯 、 并联，电路中有两条电流路径，应闭合开关 和 ，断开开关 ；若同时闭合开关 、 、 ，导线直接跟电源的两极相连，会造成电源短路。
【知识点】通路、断路和短路

19. 【答案】等于；大于；减小
【解析】皮球在 点的高度和 点的高度相等，质量不变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在 、 两点的重力势能相等。由于皮球从 位置的弹跳高于从 位置的弹跳，所以，皮球在 、 两位置的机械能的大小不相等，在 位置的机械能大于 位置时的机械能，即皮球弹跳过程中机械能减小。在 、 两位置重力势能相等，所以在 位置的动能大于在 位置的动能。
【知识点】机械能及其转化、重力势能、动能

三、计算题（共2题）
20. 【答案】
(1) 沙子的比热容比水的小，相等质量的沙子和水吸收相同的热量时，沙子温度升高得较多，故 图为沙子吸热升温的图象。
(2)
(3)
(4)
【解析】
(2) 加热 ，水吸收的热量为 。
(3) 酒精完全燃烧放出的热量为 。
(4) 加热 时，由 可知：。
【知识点】实验：比较不同物质吸热的情况、热量的计算

21. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 有用功：；
(2) 拉力做的总功：，拉力做功的功率：；
(3) 拉力器的机械效率：。
【知识点】机械效率的计算、功的计算、有用功、额外功、总功、功率的计算

四、实验题（共7题）
22. 【答案】
(1) 减小
(2) 小车的动能与速度的平方成正比；
(3) i 测量小车在水平面上所受的摩擦阻力 ；将小车放在图中的水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数 （小车所受的摩擦阻力 ）
ii
(4) 相同
(5) D
(6) C
【解析】
(1) 小车在水平面上运动的过程中，速度变小，根据决定动能大小的因素，动能减小。
(2) 从表中数据可以看出当小车初速度变为第一次速度的 倍、 倍、 倍时，小车滑行的距离变为第一次的 倍、 倍、 倍，由此得出小车的动能与速度的关系是：小车的动能与速度的平方成正比；当小车的初速度为 时，速度变化的倍数是 倍，所以小车在水平面滑行的距离为 。
(3) i 根据减少的动能是克服阻力做了功，由 ，只要测量小车在水平面上所受的摩擦阻力 ；方法是将小车放在图中的水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数 （小车所受的摩擦阻力 ）。
ii 减小的动能等于克服摩擦所做的功，即 。
(4) 为了探究小球被弹回的高度与接触面粗糙程度的关系，实验中应用控制变量法，即保证小球质量和高度相同，接触面粗糙程度不同。
(5) 接触面越光滑小球被弹回得越高，由此推理，如果接触面光滑到没有摩擦，只有动能和势能相互转化，机械能保持不变，那么小球将能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动，选D。
(6) 水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢；由此推理，当水平面绝对光滑时，运动的小车受到的阻力为 ，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去；牛顿第一定律也是在实验和科学推理相结合的基础上得出的，选C。
【知识点】实验：探究物体的动能跟哪些因素有关

23. 【答案】
(1)
(2)
(3) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【解析】
(1) 图甲是小海和小梅设计的电路，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，电流表连在干路中，此时电流表测量的是 处的电流。
(2) 电流表与待测电路串联，若测量 处的电流，则电流表与 串联。
(3) 因 ，由此得出初步结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【知识点】实验：探究并联电路中干路电流与支路电流的关系、电路图、实物电路的连接

24. 【答案】
(1) 速度相同时，物体的质量越大，动能越大
(2) 质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大
(3) 不能；无法比较动能的大小
(4) 、 ； 、 ；速度
【解析】
(1) 图甲，两小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，两小球的质量不同，探究的是动能与质量的关系，得出的结论是，速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
(2) 图乙中两小球的质量相等，滚下的高度不同，探究的是动能与速度的关系；图乙中两小球的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将木块推得越远，得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。
(3) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较。
(4) 研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择 、 两个序号的实验进行比较；为了探究“超速”安全隐患，应选择 、 两个序号的实验进行比较；由表中实验数据可知，在同等条件下速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【知识点】实验：探究物体的动能跟哪些因素有关

25. 【答案】
(1) 质量
(2) 甲、丙；
(3) 甲、乙；
(4) ；；小；燃料不能完全燃烧且燃烧放出热量大于液体吸收热量
【解析】
(1) 根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中 、 液体的质量必须相同。
(2) 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出温度变化多少，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即 ，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则 ，甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温 ，则 ，即 ，因为 ， 相等，，由 可知，。
(3) 为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；由题意知甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温 ，则 ，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容 、质量 都相等，由公式 可知，，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量 ，由于甲、乙两实验所使用的燃料质量相同而种类不同，由 可知，。
(4) 完全燃烧 燃料 放出的热量 ；因为 ，所以燃料 ，即 ，燃料 ，即 ，联立以上两式可得 ；因燃料不能完全燃烧，且存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小。
【知识点】实验：比较不同物质吸热的情况、燃料的热值、比热容

26. 【答案】
(1) 断开
(2) 断路
(3) 编造数据；；电路中的最小电流大于 ；正
(4) i 调大
ii B
【解析】
(1) 为保护电路，导线连接之前，开关 应该断开。
(2) 将电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 断路。
(3) 探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，由表中数据，根据欧姆定律，电阻：，变阻器的最大电阻为 ，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流为：，操作中存在的问题是编造数据；出错的是第 次，原因是电路中的最小电流大于 ；去掉出错的实验数据，因电压与电流之比为一定值（误差允许范围内），故分析可得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4) i 探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变：①在电路中接入阻值为 的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ，记录电流表示数；②根据串联分压原理可知，将定值电阻由 改接成 的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，直到电压表示数为 ，再记录电流表示数。
ii ③根据串联电路电压的规律和分压原理：，由此可知，当电源电压 、定值电阻两端的电压 一定时，变阻器连入电路的电阻随定值电阻的增大而增大；当电阻为 时，所需滑动变阻器的阻值最大为 ，根据串联电路电阻的规律，总电阻为：，此时电路中的电流：，由欧姆定律，则此时电压表的示数为：，即应控制 两端的最小电压为 ，最大电压为 ，故A可行；电源电压为 ，电阻两端电压为 ，滑动变阻器分压为 ，变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的 倍，根据分压原理，变阻器连入电路的电阻为定值电阻的 倍，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 ，故B不可行；当变阻器全部电阻 连入电路时，对应的定值电阻应最大为 ，电源电压最大，根据分压原理，变阻器两端的电压 ，所以最大电源电压为 ，最小为 ，更换的电源电压范围是 ，C可行。
【知识点】实验：探究电流与电压的关系、实验：探究电流与电阻的关系、串联电路的电压规律、通路、断路和短路

27. 【答案】
(1) 质量
(2) 钉子扎入沙中的深度；转换
(3) 高度相同时，物体质量越大，重力势能越大
【解析】
(1) 根据控制变量法，要验证重力势能的大小与质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验。
(2) 通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较钉子进入沙堆的深度来比较重力势能的大小的，钉子进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，这里运用了转换法。
(3) 比较图甲、丙，可以发现，高度相同，丙中钉子插入更深，所以 具有的重力势能大，即可以得出的初步结论是：高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。
【知识点】势能的大小跟哪些因素有关

28. 【答案】
(1) 力；距离（功）
(2) ；加润滑油
【解析】
(1) 斜面可以省力但不能省功。
(2) 由题意，螺旋旋转一周时，有用功 ，当作用在手柄末端上的动力最小时，动力臂为 ，当螺旋旋转一周时，由数学知识， 移动的距离是 ，做的总功：，螺旋的机械效率为：，故作用在手柄上的最小动力：。升起同一重物时，有用功是一定的，提高效率的方法就是减小摩擦造成的额外功，即加润滑油。
【知识点】有用功、额外功、总功、轮轴和斜面、机械效率的计算、杠杆的平衡条件