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无锡市梁溪区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题（含解析）
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这是一份无锡市梁溪区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题（含解析），共37页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。
无锡市梁溪区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题
一、选择题（本大题共13题，每题2分，共26分）
1. 通常情况下，你笔袋中的学习用品中属于导体的是
A. 钢尺 B. 橡皮 C. 胶带纸 D. 塑料笔套
2. 如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说法正确的是（ ）
A. 插座没接地线形成的
B. 没安装空气开关形成的
C. 连接处的电流比别处大形成的
D. 连接处接触不牢，电阻变大形成的
3. 小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机,小明把手机通过充电器接入家庭电路充电．此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A. 用电器 B. 导线 C. 开关 D. 电源
4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然平衡 D. 无法判断
5. 如图初三（1）的小华同学从地上拿起一个鸡蛋，并用大约1s的时间举过头顶，做功的功率约为
A. 0.25w B. 0.5w C. 1w D. 2w
6. 如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，机械效率分别是h甲、h乙，所用的拉力分别是F甲和F乙，则（ ）
A. h甲>h乙 B. h甲F乙 D. F甲=F乙
7. 某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A. 刚下坡时，是动能转化为重力势能
B. 匀速下行时，是重力势能转化为动能
C. 匀速下行时，机械能保持不变
D. 刹车片发烫，是做功改变了内能
8. 对于物理学习中涉及的物理方法，下列说法正确的是（ ）
A. 将电流比作水流是转换法
B. 分析出实际杠杆的五要素是建立模型的方法
C. 通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小是控制变量法
D. 探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了减小误差
9. 如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动，当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零，小车向左运动的过程中（ ）
A. 小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
10. 如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（ ）
A. 允许通过的最大电流为10A
B. 主要用来测量用电器的电功率
C. 指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J
D. 此时的示数为13148kW·h
11. 小明和小华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热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是
A. 两杯水的质量应相等 B. 两杯水的初温应相等
C. 两种燃料质量应相等 D. 燃料燃烧时间应相等
12. 小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A. 能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B. 不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C. 可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D. 分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
13. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A. 通过R电流为0.4A
B. 电阻R的电功率为1.6W
C. 此时空气质量指数为50
D. 气敏电阻R的电阻为5Ω
二、填空题（除第24题的最后一空2分，其他每空1分，共34分）
14. 如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个_____ 滑轮，这种滑轮的作用是_____。
15. 机械闹钟的发条上得越紧，具有的_________越大，钟表走动过程中，弹性势能转化为_____能。
16. 小明一家装修新居，卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是_____伏，它上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是_____（选填“串”或“并”）联的；换气扇工作时将电能主要转化为_____能．
17. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与______有关，下落过程是将重力势能转化为______，对路面行人形成安全隐患；同时利用能量转化可以造福人类，如热机是将______能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机小时对外做功______次。
18. 如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J；斜面的机械效率为______；斜面对物体施加的摩擦力为______N。
19. 如图甲是常用的一个插线板（铭牌上标着220V 10A）。小南在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压；指示灯坏了，开关闭合，插孔还能提供工作电压。根据上述现象可知指示灯和插孔是______的（选填“串联”或“并联”）。使用三脚插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与______相连，防止触电。家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图乙所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
20. 电阻甲与电阻乙串联在某电路中，它们的电流和电压关系如图所示。当电路中的电源电压为3V时，电阻乙的阻值为______Ω，电流为______A。
21. 天气寒冷，小南的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。当开关M拨至______处时，该靴处于低温档；若高温档正常发热功率为12W，则低温档的额定功率为______W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业2小时，若选择中温档正常加热，共要消耗电能______kW·h。
22. 如图，将滑动变阻器滑片P移至a端，闭合开关S，电流表有示数为0.6A，电压表的示数为6V；滑片P移至b端，闭合开关S，电压表的示数为2V。则电源的电压______V；电阻R0的阻值______Ω；电路消耗的最小电功率______W。
23. 如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，则灯L正常工作时的电流为______A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动，则电流表示数______，电压表示数______。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的最小阻值是______Ω。
24. 小南用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值，已知未知电阻Rx为定值电阻，电源由两节干电池组成（电源电压恒定不变），除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表（量程0~15V，0~3V），电流表（量程0~3A，0~0.6A），滑动变阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2。
（1）实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，电路元件盒中电源电压是______V，未知电阻Rx的阻值是______Ω；
（2）小南的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路，其中无法测出未知电阻Rx的是______。
A. B. C. D.
三、简答题（共6题，共计40分）
25. 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）；关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力，请在图乙中画出在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂l2。
26. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
27. 完成图中家庭电路中三线插座及电灯、拉线开关的连接。
28. 小南和小桥利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）小南对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小桥观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图丙所示，小南和小桥采用正确的操作方式使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______。此时轻质弹簧测力计示数为______N；
（3）如图丁所示，改变拉力的方向（测力计从C缓慢转到D）使杠杆一直在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______，原因是______；
（4）保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变（杠杆每格长5cm），用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和对应悬挂位置到O轴的距离L，在F-L坐标中作出图像。其中正确的是（ ）
A． B. C.D.
29. 小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W______Ek（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有（ ）
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理。______（选填“合理”或“不合理”）。
（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。
30. 小南设计如图A所示电路测定小灯泡的功率；被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.45A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来操作是______；
（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整______；（不要漏做）
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端，电路连接正确后闭合开关，小明发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡______；
（4）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为______W；在多次测量中，小明还发现：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”）；
（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流与电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为______。
31. 垃圾分类机器人捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示，各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω
垃圾分类
小于10
金属
10~30
餐厨
大于30
其他
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为2V，检测时间为0.1s。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后再水平移动3m，放入相应的垃圾桶，该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
32. 如图（1）（2）所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图和电路图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热.当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题；
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．发热板发热利用的是电流的热效应
B．加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C．在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D．按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）若发热板额定功率为1100W，则发热板中电阻丝的电阻多大______？加热时流过发热板的电流是多少______？
（3）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与AB之比大约为1:6，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为多少N______？
（4）兴趣小组的同学画出了从加热开始至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图像如图（3）所示，由图像可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是______。
答案与解析
一、选择题（本大题共13题，每题2分，共26分）
1. 通常情况下，你笔袋中的学习用品中属于导体的是
A. 钢尺 B. 橡皮 C. 胶带纸 D. 塑料笔套
【答案】A
【解析】
【详解】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的溶液等．题中四个选项中，只有钢尺是导体，塑料、胶带纸、橡皮都是绝缘体．故选A.
2. 如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说法正确的是（ ）
A. 插座没接地线形成的
B. 没安装空气开关形成的
C. 连接处的电流比别处大形成的
D. 连接处接触不牢，电阻变大形成的
【答案】D
【解析】
【详解】插头与插座接触不牢，会导致插头连接处的电阻较大；由于插头连接处与别处串联在电路中，通过的电流和通电时间相等，根据可知，插头连接处产生的热量较多，所以比别处更容易发热，加速老化，甚至会引起火灾，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3. 小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机,小明把手机通过充电器接入家庭电路充电．此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A. 用电器 B. 导线 C. 开关 D. 电源
【答案】A
【解析】
【详解】在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，手机电池消耗了电能，手机电池相当于用电器。故选A。
4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然平衡 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，如果两侧钩码各向内移一格，则左边的力与力臂的乘积为
2G×2L=4GL
右边的力与力臂的乘积为
3G×L=3GL
左边的乘积大，所以杠杆的左端下沉，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图初三（1）的小华同学从地上拿起一个鸡蛋，并用大约1s的时间举过头顶，做功的功率约为
A. 0.25w B. 0.5w C. 1w D. 2w
【答案】C
【解析】
【详解】因为小华同学是从地上拿起一只约50g的鸡蛋，缓缓举过头顶．所以他通过的距离是自己的身高再加上大约半只胳膊的长度，因此鸡蛋向上移动的距离约(1.8∼2.2)m；向上举鸡蛋的力：
F＝G＝mg＝50×10−3kg×10N/kg＝0.5N，
做的功：
W＝Fs＝0.5N×(1.8∼2.2)m＝(0.9∼1.1)J，
功率
P＝＝＝0.9∼1.1W，
故选C．
【点睛】小华同学从地上拿起一只约50g的鸡蛋并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约身高加上半只胳膊的长度，然后根据W＝Fs即可求出小华对鸡蛋所做的功．
6. 如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，机械效率分别是h甲、h乙，所用的拉力分别是F甲和F乙，则（ ）
A. h甲>h乙 B. h甲F乙 D. F甲=F乙
【答案】B
【解析】
【详解】CD．甲图中，动滑轮省一半力，则
即
，
乙图中，定滑轮不省力，则F乙=G=1N，所以，F甲
可知，η甲<η乙，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
7. 某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A. 刚下坡时，是动能转化为重力势能
B. 匀速下行时，是重力势能转化为动能
C. 匀速下行时，机械能保持不变
D. 刹车片发烫，是做功改变了内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．刚下坡时，高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能；故A错误；
B．匀速下行时，动能不变，所以重力势能转化为动能的说法不准确，故B错误；
C．匀速下行时，动能不变，重力势能转化为内能，故C错误；
D．刹车时，刹车片和轮胎互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能，但能的总量不变．故D正确．
故选D。
8. 对于物理学习中涉及的物理方法，下列说法正确的是（ ）
A. 将电流比作水流是转换法
B. 分析出实际杠杆的五要素是建立模型的方法
C. 通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小是控制变量法
D. 探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了减小误差
【答案】B
【解析】
【详解】A．水流能够观察，电流不能直接观察，用水流说明电流的形成和作用，采用的是类比法，故A错误；
B．杠杆的五要素包括支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，五要素是在大量实物模型的基础上，归纳总结得出的，采用的是建立模型法，故B正确；
C．重力势能的大小不能直接观察，通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小，采用的是转换法，故C错误；
D．探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了总结规律，避免实验结论的偶然性，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动，当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零，小车向左运动的过程中（ ）
A. 小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】水平面光滑，则不受摩擦力，当小车向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，机械能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（ ）
A. 允许通过的最大电流为10A
B. 主要用来测量用电器的电功率
C. 指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J
D. 此时的示数为13148kW·h
【答案】C
【解析】
【详解】A．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流，故A错误；
B．电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表，故B错误；
C．2500imp/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁2500次，则指示灯闪烁250次，电路消耗电能为为0.1kW•h =3.6×105J，故C正确；
D．电能表显示数字中最后一位是小数，由图知，该电能表此时示数为1314.8kW•h，故D错误。
故选C。
11. 小明和小华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热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是
A. 两杯水的质量应相等 B. 两杯水的初温应相等
C. 两种燃料质量应相等 D. 燃料燃烧时间应相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．水吸收热量后温度发生变化，吸热的多少与质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等，故A合理，不符合题意；
B．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，故B合理，不符合题意；
CD．由Q放 =mq知道，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等，故C合理，不符合题意，D不合理，符合题意。
故选D。
12. 小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A. 能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B. 不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C. 可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D. 分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究通过导体的电流与电阻的关系，应保持导体两端的电压不变。在改变电阻箱R1的阻值时，R1两端的电压也会改变，需要调节滑动变阻器滑片保持电压不变，小南读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，没有保持电压不变，故不能得出通过导体的电流与电阻成反比的结论，故A错误；
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比的结论，是因为他没有调节滑片保持电压不变，而不是因为他改变R1的阻值，故B错误；
C．第一次实验中，R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×9Ω=1.8V
R2两端的电压为
U2=U-U1=3V-1.8V=1.2V
则
由于第一次实验后不再调节滑片，所以三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω，故C错误；
D．根据以上方法，可以得出三次实验中R1两端的电压分别为1.8V、1.5V、0.99V，那么R2两端的电压分别为1.2V、1.5V、2.01V，三次电流分别为0.2A、0.25A、0.33A，分析数据可以得出：在R2电阻不变时，R2中的电流与它两端的电压成正比，故D正确。
故选D。
13. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A. 通过R的电流为0.4A
B. 电阻R的电功率为1.6W
C. 此时空气质量指数为50
D. 气敏电阻R的电阻为5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知R与R0串联，电压表测量R0两端电压，当电压表示数为4V时，电路中的电流处处相等，通过R的电流为
故A正确，不符合题意；
BCD．根据串联分压可知电阻R的两端电压为
则R的电功率为
此时R的阻值为
此时
由图可知空气质量指数为50，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题（除第24题的最后一空2分，其他每空1分，共34分）
14. 如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个_____ 滑轮，这种滑轮的作用是_____。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，两个滑轮的轮轴都是固定在墙壁上的，所以两个滑轮应该都是定滑轮；使用定滑轮的特点是不省力，但优点是可以改变力的方向。
15. 机械闹钟的发条上得越紧，具有的_________越大，钟表走动过程中，弹性势能转化为_____能。
【答案】 ①. 弹性势能 ②. 动
【解析】
【详解】[1][2]闹钟是利用发条的弹性势能转化为齿轮的动能，如果发条上的越紧，即形变量越大，则弹性势能越大，运行的时间越久，钟表走动过程中，弹性势能转化为动能。
【点睛】这是一类关于弹性势能利用的例子，要结合弹性势能与形变量的关系进行分析思考。
16. 小明一家装修新居，卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是_____伏，它上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是_____（选填“串”或“并”）联的；换气扇工作时将电能主要转化为_____能．
【答案】 ①. 220 ②. 并 ③. 机械
【解析】
【分析】（1）知道家庭电路电压是220V；
（2）在家庭电路中，每个用电器都是并联关系的；
（3）判断清楚换气扇工作时，消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能即可；
【详解】家庭电路电压是220V，故卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是220V，由于并联电路用电器互不影响，“浴霸”上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是并联的；换气扇工作时，消耗了电能，产生了机械能，故是将电能转化为机械能的过程；
故答案为220；并；机械．
17. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与______有关，下落过程是将重力势能转化为______，对路面行人形成安全隐患；同时利用能量转化可以造福人类，如热机是将______能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机小时对外做功______次。
【答案】 ①. 高度 ②. 动能 ③. 内 ④. 54000
【解析】
【详解】[1][2]重力势能的大小与质量和高度有关，质量一定时，物体高度越高，具有的重力势能越大，下落过程中将重力势能转化为动能，转化的动能越大，物体的速度就越快，对路人形成安全隐患。
[3]热机是将内能转化为机械能的机械。
[4] 若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则每小时飞轮的转数是
n=1800r/min×60min=1.08×105r
四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两转，对外做一次功，因此该汽油机小时对外做功的次数
18. 如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J；斜面的机械效率为______；斜面对物体施加的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 3200 ②. 66.7% ③. 200
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知，有用功为
做的总功为
则机械效率为
做的额外功为
则斜面对物体施加的摩擦力为
19. 如图甲是常用的一个插线板（铭牌上标着220V 10A）。小南在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压；指示灯坏了，开关闭合，插孔还能提供工作电压。根据上述现象可知指示灯和插孔是______的（选填“串联”或“并联”）。使用三脚插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与______相连，防止触电。家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图乙所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
【答案】 ①. 并联 ②. 大地 ③. 短路 ④. 正常
【解析】
【详解】[1]插线板上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏了，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明开关同时控制指示灯和插孔，指示灯和插孔互不影响，指示灯和插孔是并联的。
[2]使用三脚插头和三孔插座，多出的那个孔是用来接地线的，当用电器的三脚插头插入时，用电器的金属外壳通过地线与大地相连，能防止人体触电。
[3]当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路。
[4]若发现校验灯发出暗红色的光（发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡L2串联接在火线与零线之间，故该灯泡L2正常。
20. 电阻甲与电阻乙串联在某电路中，它们的电流和电压关系如图所示。当电路中的电源电压为3V时，电阻乙的阻值为______Ω，电流为______A。
【答案】 ①. 10 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1][2]因为电阻甲与电阻乙串联在电路中，所以通过它们的电流相等，电源电压等于它们各自两端电压之和。观察图像可知，当电流I=0.2A时，两电阻两端电压之和等于电源电压3V，此时U甲=1V，U乙=2V，则乙的电阻
21. 天气寒冷，小南的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。当开关M拨至______处时，该靴处于低温档；若高温档正常发热功率为12W，则低温档的额定功率为______W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业2小时，若选择中温档正常加热，共要消耗电能______kW·h。
【答案】 ①. a ②. 6 ③. 0.016
【解析】
【详解】[1][2]电路中电源电压不变，根据可知，当开关M拨至a处时，完整的电阻丝R1、R2串联接入电路，电路中的总电阻值最大，此时该靴处于低温档；当开关M拨至c处时，电阻丝R2接入电路，电路中的总电阻值最小，此时该靴处于高温档，若高温档正常发热功率为12W，即
低温档的额定功率为
[3]当开关M拨至b处时，电阻丝R1的一半阻值和电阻丝R2接入电路，此时该靴处于中温档，功率为
若选择中温档正常加热2小时，共要消耗电能
22. 如图，将滑动变阻器的滑片P移至a端，闭合开关S，电流表有示数为0.6A，电压表的示数为6V；滑片P移至b端，闭合开关S，电压表的示数为2V。则电源的电压______V；电阻R0的阻值______Ω；电路消耗的最小电功率______W。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图得，当滑片P在a端时，电路中只有电阻R0工作，电压表测量电源电压，电流表测量电路电流。依题意得，此时电压表的示数为6V，所以电源电压为6V。
[2]由得，电阻R0的阻值为
[3]滑片P移至b端，闭合开关S，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电阻R与滑动变阻器串联，电压表的示数为2V，此时电路中的电流最小，为
电路消耗的最小电功率为
23. 如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，则灯L正常工作时的电流为______A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动，则电流表示数______，电压表示数______。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的最小阻值是______Ω。
【答案】 ①. 0.3 ②. 变小 ③. 变大 ④. 5
【解析】
【详解】[1] 灯L正常工作时的电流为
电阻为
[2] 当滑片P在正常发光的基础上向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也在变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知，通过电路的电流会变小，即电流表示数变小。
[3]灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值变大，所分电压越大，电压表测量的是滑动变阻器两端电压，所以示数会变大。
[4] 灯L正常工作时的电流为0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以该电路的最大电流为0.3A，电路的最小电阻为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
R滑=R最小-RL=15Ω-10Ω=5Ω
24. 小南用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值，已知未知电阻Rx为定值电阻，电源由两节干电池组成（电源电压恒定不变），除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表（量程0~15V，0~3V），电流表（量程0~3A，0~0.6A），滑动变阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2。
（1）实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，电路元件盒中电源电压是______V，未知电阻Rx的阻值是______Ω；
（2）小南的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路，其中无法测出未知电阻Rx的是______。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 2.6 ②. 8 ③. D
【解析】
【详解】（1）[1][2]图甲中，变阻器与未知电阻Rx串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V；则电源电压
U=0.1A×Rx+1.8V①
当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，则电源电压
U=0.2A×Rx+1V②
联立①②可得
Rx=8Ω，U=2.6V
（2）[3]A．使滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路为Rx的简单电路，读出电流表的示数I1，则电源电压
U=I1Rx
使滑动变阻器接入电路的阻值最大，Rx与变阻器的最大阻值串联，读出此时电流表的示数I2，则电源电压
U=I2(Rx+R滑大)
因电源电压不变，所以
I1Rx=I2(Rx+R滑大)
且已知变阻器的最大阻值，所以能测出Rx的阻值，则Rx的阻值
故A不符合题意；
B．当开关S拨至1时，R1与Rx串联，读出电流表的示数为I1，则电源电压
U=I1(R1+Rx)
当开关S拨至2时，R2与Rx串联，读出电流表的示数为I2，则电源电压
U=I2(R2+Rx)
因电源电压不变，所以
I1(R1+Rx)=I2(R2+Rx)
已知R1和R2的阻值，所以能测出Rx的阻值，则Rx的阻值
故B不符合题意；
C．先断开开关，此时电压表串联在电路中测电源电压U；再闭合开关，两电阻串联，电压表测R1两端电压，读出电压表的示数为U1，然后根据欧姆定律求出电路中的电流；再利用串联电路电压的特点和欧姆定律可求出Rx的阻值，Rx的阻值
故C不符合题意；
D．使滑动变阻器接入电路的阻值最大，读出电压表的示数U1，并根据欧姆定律求出电路中的电流I，由于不知道电源电压U，所以不能求出Rx两端的电压，不能求出Rx的阻值，故D符合题意。
故选D。
三、简答题（共6题，共计40分）
25. 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）；关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力，请在图乙中画出在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】画最小的动力F1，先要作出最大的力臂，将图中O、B连接起来，OB长即为最长的力臂，过B点作OB的垂线，F2使杠杆逆时针转，则F1就要使杠杆顺时针转；反向延长F2的作用线，过O点作F2的垂线，垂线段的长度即为l2，如下图所示：
26. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
【答案】
【解析】
【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
27. 完成图中家庭电路中三线插座及电灯、拉线开关的连接。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，如图：
【点睛】本题考查的是家庭电路的连接，需要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。
28. 小南和小桥利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）小南对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小桥观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图丙所示，小南和小桥采用正确的操作方式使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______。此时轻质弹簧测力计示数为______N；
（3）如图丁所示，改变拉力的方向（测力计从C缓慢转到D）使杠杆一直在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______，原因是______；
（4）保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变（杠杆每格长5cm），用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和对应悬挂位置到O轴的距离L，在F-L坐标中作出图像。其中正确的是（ ）
A． B. C.D.
【答案】 ①. 右 ②. 方便测量力臂 ③. 2 ④. 先变小后变大 ⑤. 动力臂先变大后变小（F2·l2不变） ⑥. B
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆平衡螺母的调节规律是：左倾右调，右倾左调。因此此时平衡螺母应向右调，使杠杆在水平位置平衡，排除杠杆自重对实验的影响。
（2）[2]实验过程中使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。
[3]由图丙可知，左边钩码有3个，每一个0.5A，则左边动力
F1=0.5N×3=1.5N
左边挂钩码处距离支点4格，右边弹簧测力计作用的位置距离支点3格，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得弹簧测力计示数
（3）[4][5]弹簧测力计由C转到D点时，拉力F2的力臂先变大后变小，因此根据杠杆平衡条件可知，拉力F2先变小后变大。
（4）[6]保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变，则左边的力F1和力臂l1的乘积为一定值，每一格长为0.5cm，则
l1=0.5cm×4=2cm
则力F1和力臂l1的乘积
k=F1l1=1.5N×2cm=3N·cm
由图可知B图中力F和力臂l的乘积是一个定值，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
29. 小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W______Ek（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有（ ）
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理。______（选填“合理”或“不合理”）。
（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。
【答案】 ①. > ②. 动 ③. 速度 ④. < ⑤. B ⑥. 合理 ⑦. 速度
【解析】
【详解】（1）[1][2]A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即vl＞v2。
（2）[3]在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系。
（3）[4]小球到达水平面时具有动能，推动木块运动时，一部分动能转移给木块使木块运动，一部分克服摩擦，转化成内能，故则Ek＞W。
（4）[5]在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，我们是通过小球撞击木块移动的距离来体现小球动能大小的，采用了转换法。
A．认识电流大小时，用水流进行类比，采用了类比法，故A不符合题意；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的，采用了转换法，故B符合题意；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同，采用了控制变量法，故C不符合题意。
故选B。
（5）[6]相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即球滑行到静止的距离越大，小球的动能越大，所以可以得出动能与速度的关系，该实验方案合理。
（6）[7]丙图装置实验中，让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放，弹簧具有相同的弹性势能，实验时弹性势能转化为小球的动能，动能与质量和速度有关，因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球动能后，小球获得的速度是不同的，所以该实验操作得不到速度相同的小球，是不合理的。
30. 小南设计如图A所示电路测定小灯泡的功率；被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.45A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来的操作是______；
（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整______；（不要漏做）
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端，电路连接正确后闭合开关，小明发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡______；
（4）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为______W；在多次测量中，小明还发现：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”）；
（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流与电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为______。
【答案】 ①. 电流表校零 ②. ③. 左 ④. 短路 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. R2 ⑧. 5:7
【解析】
【详解】（1）[1]实验前在检查仪器时，电流表的指针反偏，说明指针没有调零，故接下来的操作是将电流表的指针调零。
（2）[2]由于是测量小灯泡的额定功率，电压表并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择小量程即可，用一根导线将电灯泡的右边的接线柱和电压表的正3接线柱相连，电流表串联在电路中，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，则通过的电流约为0.25A，电流表选择小量程即可，故用一根导线将灯泡的左边接线柱和电流表的正0.6A接线柱相连，故如下图所示：
（3）[3][4]如图所示，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处，故滑片需要位于最左端；小明发现小灯泡不亮、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，说明电路中存在短路，而电压表没有示数，说明电压表所测量的灯泡短路。
（4）[5][6]如图C，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
如图C所示，当电压为0.5V，此时的电流为0.1A，此时的电阻为5Ω，当电压为2.5V时，电流为0.25A，则此时的电阻为10Ω，电压表与电流表的示数之比即为电阻，电阻的示数变大。
（5）[7][8]如图丁所示，定值电阻两端的电压不变时，电流与电阻成反比，如图丁，当电阻为5Ω，电流为0.5A，定值电阻两端的电压为2.5V，电源电压为6V，则说明滑动变阻器需要分担的电压为3.5V，则定值电阻与滑动变阻器的阻值之比为
当定值电阻为25Ω，此时需要滑动变阻器的阻值为35Ω，故选择R2即可；由于串联，故电流相等，小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为
31. 垃圾分类机器人捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示，各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω
垃圾分类
小于10
金属
10~30
餐厨
大于30
其他
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为2V，检测时间为0.1s。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后再水平移动3m，放入相应的垃圾桶，该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
【答案】（1）放入“餐厨”垃圾桶，0.03J；（2）0.8J
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，样品与电阻串联，电压表测电阻R的电压，根据串联电路电压规律可知，样品两端的电压
U'=U-UR=3V-2V=1V
电路中的电流
则样品的电阻
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为餐厨，需要放入图丙的“餐厨”垃圾桶中。
该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能
W=UIt=3V×0.1A×0.1s=0.03J
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后所做的功
W'=Gh=1N×80×10-2m=0.8J
水平移动3m的过程中，力的方向是竖直向上的，移动的距离在水平方向上，所以机器人不做功，故所做的总功为0.8J。
答：（1）应将该垃圾放入图丙的“餐厨”垃圾桶中，检测电路消耗的电能为0.03J；
（2）该过程中机器人对垃圾做的功为0.8J。
32. 如图（1）（2）所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图和电路图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热.当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题；
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．发热板发热利用的是电流的热效应
B．加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C．在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D．按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）若发热板额定功率为1100W，则发热板中电阻丝的电阻多大______？加热时流过发热板的电流是多少______？
（3）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与AB之比大约为1:6，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为多少N______？
（4）兴趣小组的同学画出了从加热开始至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图像如图（3）所示，由图像可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是______。
【答案】 ①. D ②. 44Ω ③. 5A ④. 1N ⑤. 39:1
【解析】
【详解】（1）[1]A．发热板是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，即利用的是电流的热效应，故A正确，A不符合题意；
B．加热的过程中，锅的温度高于食物的温度，锅的内能传给食物，所以食物是通过热传递改变了内能，故B正确，B不符合题意；
C．在标准气压下水的沸点为100℃，用该电饭锅烧水时，水的温度达不到103℃，水沸腾时不能自动断电，故C正确；C不符合题意；
D．按下开关按组，弹簧被拉伸，弹簧的形变量增大弹性势能增加，故D错误，D符合题意。
故选D。
（2）[2]由 可得，发热板中电阻丝的电阻
加热时流过发热板的电流
（3）[3]由题意知 即 由图和杠杆平衡条件得
（4）[4]由图象可知，0～10min内，水温度的变化量
11～20min内，水温度的变化量
则电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比
无锡市梁溪区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题
一、选择题（本大题共13题，每题2分，共26分）
1. 通常情况下，你笔袋中的学习用品中属于导体的是
A. 钢尺 B. 橡皮 C. 胶带纸 D. 塑料笔套
2. 如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说法正确的是（ ）
A. 插座没接地线形成的
B. 没安装空气开关形成的
C. 连接处的电流比别处大形成的
D. 连接处接触不牢，电阻变大形成的
3. 小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机,小明把手机通过充电器接入家庭电路充电．此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A. 用电器 B. 导线 C. 开关 D. 电源
4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然平衡 D. 无法判断
5. 如图初三（1）的小华同学从地上拿起一个鸡蛋，并用大约1s的时间举过头顶，做功的功率约为
A. 0.25w B. 0.5w C. 1w D. 2w
6. 如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，机械效率分别是h甲、h乙，所用的拉力分别是F甲和F乙，则（ ）
A. h甲>h乙 B. h甲
7. 某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A. 刚下坡时，是动能转化为重力势能
B. 匀速下行时，是重力势能转化为动能
C. 匀速下行时，机械能保持不变
D. 刹车片发烫，是做功改变了内能
8. 对于物理学习中涉及的物理方法，下列说法正确的是（ ）
A. 将电流比作水流是转换法
B. 分析出实际杠杆的五要素是建立模型的方法
C. 通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小是控制变量法
D. 探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了减小误差
9. 如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动，当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零，小车向左运动的过程中（ ）
A. 小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
10. 如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（ ）
A. 允许通过的最大电流为10A
B. 主要用来测量用电器的电功率
C. 指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J
D. 此时的示数为13148kW·h
11. 小明和小华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热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是
A. 两杯水的质量应相等 B. 两杯水的初温应相等
C. 两种燃料质量应相等 D. 燃料燃烧时间应相等
12. 小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A. 能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B. 不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C. 可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D. 分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
13. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A. 通过R电流为0.4A
B. 电阻R的电功率为1.6W
C. 此时空气质量指数为50
D. 气敏电阻R的电阻为5Ω
二、填空题（除第24题的最后一空2分，其他每空1分，共34分）
14. 如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个_____ 滑轮，这种滑轮的作用是_____。
15. 机械闹钟的发条上得越紧，具有的_________越大，钟表走动过程中，弹性势能转化为_____能。
16. 小明一家装修新居，卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是_____伏，它上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是_____（选填“串”或“并”）联的；换气扇工作时将电能主要转化为_____能．
17. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与______有关，下落过程是将重力势能转化为______，对路面行人形成安全隐患；同时利用能量转化可以造福人类，如热机是将______能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机小时对外做功______次。
18. 如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J；斜面的机械效率为______；斜面对物体施加的摩擦力为______N。
19. 如图甲是常用的一个插线板（铭牌上标着220V 10A）。小南在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压；指示灯坏了，开关闭合，插孔还能提供工作电压。根据上述现象可知指示灯和插孔是______的（选填“串联”或“并联”）。使用三脚插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与______相连，防止触电。家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图乙所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
20. 电阻甲与电阻乙串联在某电路中，它们的电流和电压关系如图所示。当电路中的电源电压为3V时，电阻乙的阻值为______Ω，电流为______A。
21. 天气寒冷，小南的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。当开关M拨至______处时，该靴处于低温档；若高温档正常发热功率为12W，则低温档的额定功率为______W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业2小时，若选择中温档正常加热，共要消耗电能______kW·h。
22. 如图，将滑动变阻器滑片P移至a端，闭合开关S，电流表有示数为0.6A，电压表的示数为6V；滑片P移至b端，闭合开关S，电压表的示数为2V。则电源的电压______V；电阻R0的阻值______Ω；电路消耗的最小电功率______W。
23. 如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，则灯L正常工作时的电流为______A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动，则电流表示数______，电压表示数______。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的最小阻值是______Ω。
24. 小南用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值，已知未知电阻Rx为定值电阻，电源由两节干电池组成（电源电压恒定不变），除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表（量程0~15V，0~3V），电流表（量程0~3A，0~0.6A），滑动变阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2。
（1）实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，电路元件盒中电源电压是______V，未知电阻Rx的阻值是______Ω；
（2）小南的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路，其中无法测出未知电阻Rx的是______。
A. B. C. D.
三、简答题（共6题，共计40分）
25. 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）；关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力，请在图乙中画出在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂l2。
26. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
27. 完成图中家庭电路中三线插座及电灯、拉线开关的连接。
28. 小南和小桥利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）小南对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小桥观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图丙所示，小南和小桥采用正确的操作方式使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______。此时轻质弹簧测力计示数为______N；
（3）如图丁所示，改变拉力的方向（测力计从C缓慢转到D）使杠杆一直在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______，原因是______；
（4）保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变（杠杆每格长5cm），用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和对应悬挂位置到O轴的距离L，在F-L坐标中作出图像。其中正确的是（ ）
A． B. C.D.
29. 小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W______Ek（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有（ ）
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理。______（选填“合理”或“不合理”）。
（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。
30. 小南设计如图A所示电路测定小灯泡的功率；被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.45A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来操作是______；
（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整______；（不要漏做）
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端，电路连接正确后闭合开关，小明发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡______；
（4）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为______W；在多次测量中，小明还发现：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”）；
（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流与电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为______。
31. 垃圾分类机器人捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示，各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω
垃圾分类
小于10
金属
10~30
餐厨
大于30
其他
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为2V，检测时间为0.1s。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后再水平移动3m，放入相应的垃圾桶，该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
32. 如图（1）（2）所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图和电路图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热.当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题；
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．发热板发热利用的是电流的热效应
B．加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C．在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D．按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）若发热板额定功率为1100W，则发热板中电阻丝的电阻多大______？加热时流过发热板的电流是多少______？
（3）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与AB之比大约为1:6，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为多少N______？
（4）兴趣小组的同学画出了从加热开始至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图像如图（3）所示，由图像可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是______。
答案与解析
一、选择题（本大题共13题，每题2分，共26分）
1. 通常情况下，你笔袋中的学习用品中属于导体的是
A. 钢尺 B. 橡皮 C. 胶带纸 D. 塑料笔套
【答案】A
【解析】
【详解】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的溶液等．题中四个选项中，只有钢尺是导体，塑料、胶带纸、橡皮都是绝缘体．故选A.
2. 如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说法正确的是（ ）
A. 插座没接地线形成的
B. 没安装空气开关形成的
C. 连接处的电流比别处大形成的
D. 连接处接触不牢，电阻变大形成的
【答案】D
【解析】
【详解】插头与插座接触不牢，会导致插头连接处的电阻较大；由于插头连接处与别处串联在电路中，通过的电流和通电时间相等，根据可知，插头连接处产生的热量较多，所以比别处更容易发热，加速老化，甚至会引起火灾，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3. 小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机,小明把手机通过充电器接入家庭电路充电．此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A. 用电器 B. 导线 C. 开关 D. 电源
【答案】A
【解析】
【详解】在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，手机电池消耗了电能，手机电池相当于用电器。故选A。
4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然平衡 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，如果两侧钩码各向内移一格，则左边的力与力臂的乘积为
2G×2L=4GL
右边的力与力臂的乘积为
3G×L=3GL
左边的乘积大，所以杠杆的左端下沉，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图初三（1）的小华同学从地上拿起一个鸡蛋，并用大约1s的时间举过头顶，做功的功率约为
A. 0.25w B. 0.5w C. 1w D. 2w
【答案】C
【解析】
【详解】因为小华同学是从地上拿起一只约50g的鸡蛋，缓缓举过头顶．所以他通过的距离是自己的身高再加上大约半只胳膊的长度，因此鸡蛋向上移动的距离约(1.8∼2.2)m；向上举鸡蛋的力：
F＝G＝mg＝50×10−3kg×10N/kg＝0.5N，
做的功：
W＝Fs＝0.5N×(1.8∼2.2)m＝(0.9∼1.1)J，
功率
P＝＝＝0.9∼1.1W，
故选C．
【点睛】小华同学从地上拿起一只约50g的鸡蛋并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约身高加上半只胳膊的长度，然后根据W＝Fs即可求出小华对鸡蛋所做的功．
6. 如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，机械效率分别是h甲、h乙，所用的拉力分别是F甲和F乙，则（ ）
A. h甲>h乙 B. h甲
【答案】B
【解析】
【详解】CD．甲图中，动滑轮省一半力，则
即
，
乙图中，定滑轮不省力，则F乙=G=1N，所以，F甲
可知，η甲<η乙，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
7. 某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A. 刚下坡时，是动能转化为重力势能
B. 匀速下行时，是重力势能转化为动能
C. 匀速下行时，机械能保持不变
D. 刹车片发烫，是做功改变了内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．刚下坡时，高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能；故A错误；
B．匀速下行时，动能不变，所以重力势能转化为动能的说法不准确，故B错误；
C．匀速下行时，动能不变，重力势能转化为内能，故C错误；
D．刹车时，刹车片和轮胎互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能，但能的总量不变．故D正确．
故选D。
8. 对于物理学习中涉及的物理方法，下列说法正确的是（ ）
A. 将电流比作水流是转换法
B. 分析出实际杠杆的五要素是建立模型的方法
C. 通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小是控制变量法
D. 探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了减小误差
【答案】B
【解析】
【详解】A．水流能够观察，电流不能直接观察，用水流说明电流的形成和作用，采用的是类比法，故A错误；
B．杠杆的五要素包括支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，五要素是在大量实物模型的基础上，归纳总结得出的，采用的是建立模型法，故B正确；
C．重力势能的大小不能直接观察，通过比较木桩被重物打入沙中的深度来比较重力势能大小，采用的是转换法，故C错误；
D．探究杠杆平衡条件时要多测几组数据是为了总结规律，避免实验结论的偶然性，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动，当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零，小车向左运动的过程中（ ）
A. 小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】水平面光滑，则不受摩擦力，当小车向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，机械能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（ ）
A. 允许通过的最大电流为10A
B. 主要用来测量用电器的电功率
C. 指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J
D. 此时的示数为13148kW·h
【答案】C
【解析】
【详解】A．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流，故A错误；
B．电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表，故B错误；
C．2500imp/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁2500次，则指示灯闪烁250次，电路消耗电能为为0.1kW•h =3.6×105J，故C正确；
D．电能表显示数字中最后一位是小数，由图知，该电能表此时示数为1314.8kW•h，故D错误。
故选C。
11. 小明和小华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热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是
A. 两杯水的质量应相等 B. 两杯水的初温应相等
C. 两种燃料质量应相等 D. 燃料燃烧时间应相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．水吸收热量后温度发生变化，吸热的多少与质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等，故A合理，不符合题意；
B．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，故B合理，不符合题意；
CD．由Q放 =mq知道，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等，故C合理，不符合题意，D不合理，符合题意。
故选D。
12. 小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A. 能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B. 不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C. 可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D. 分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究通过导体的电流与电阻的关系，应保持导体两端的电压不变。在改变电阻箱R1的阻值时，R1两端的电压也会改变，需要调节滑动变阻器滑片保持电压不变，小南读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，没有保持电压不变，故不能得出通过导体的电流与电阻成反比的结论，故A错误；
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比的结论，是因为他没有调节滑片保持电压不变，而不是因为他改变R1的阻值，故B错误；
C．第一次实验中，R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×9Ω=1.8V
R2两端的电压为
U2=U-U1=3V-1.8V=1.2V
则
由于第一次实验后不再调节滑片，所以三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω，故C错误；
D．根据以上方法，可以得出三次实验中R1两端的电压分别为1.8V、1.5V、0.99V，那么R2两端的电压分别为1.2V、1.5V、2.01V，三次电流分别为0.2A、0.25A、0.33A，分析数据可以得出：在R2电阻不变时，R2中的电流与它两端的电压成正比，故D正确。
故选D。
13. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A. 通过R的电流为0.4A
B. 电阻R的电功率为1.6W
C. 此时空气质量指数为50
D. 气敏电阻R的电阻为5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知R与R0串联，电压表测量R0两端电压，当电压表示数为4V时，电路中的电流处处相等，通过R的电流为
故A正确，不符合题意；
BCD．根据串联分压可知电阻R的两端电压为
则R的电功率为
此时R的阻值为
此时
由图可知空气质量指数为50，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题（除第24题的最后一空2分，其他每空1分，共34分）
14. 如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个_____ 滑轮，这种滑轮的作用是_____。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，两个滑轮的轮轴都是固定在墙壁上的，所以两个滑轮应该都是定滑轮；使用定滑轮的特点是不省力，但优点是可以改变力的方向。
15. 机械闹钟的发条上得越紧，具有的_________越大，钟表走动过程中，弹性势能转化为_____能。
【答案】 ①. 弹性势能 ②. 动
【解析】
【详解】[1][2]闹钟是利用发条的弹性势能转化为齿轮的动能，如果发条上的越紧，即形变量越大，则弹性势能越大，运行的时间越久，钟表走动过程中，弹性势能转化为动能。
【点睛】这是一类关于弹性势能利用的例子，要结合弹性势能与形变量的关系进行分析思考。
16. 小明一家装修新居，卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是_____伏，它上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是_____（选填“串”或“并”）联的；换气扇工作时将电能主要转化为_____能．
【答案】 ①. 220 ②. 并 ③. 机械
【解析】
【分析】（1）知道家庭电路电压是220V；
（2）在家庭电路中，每个用电器都是并联关系的；
（3）判断清楚换气扇工作时，消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能即可；
【详解】家庭电路电压是220V，故卫生间新安装的“浴霸”正常工作电压是220V，由于并联电路用电器互不影响，“浴霸”上面有换气扇、取暖灯和照明灯，这些装置之间是并联的；换气扇工作时，消耗了电能，产生了机械能，故是将电能转化为机械能的过程；
故答案为220；并；机械．
17. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与______有关，下落过程是将重力势能转化为______，对路面行人形成安全隐患；同时利用能量转化可以造福人类，如热机是将______能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机小时对外做功______次。
【答案】 ①. 高度 ②. 动能 ③. 内 ④. 54000
【解析】
【详解】[1][2]重力势能的大小与质量和高度有关，质量一定时，物体高度越高，具有的重力势能越大，下落过程中将重力势能转化为动能，转化的动能越大，物体的速度就越快，对路人形成安全隐患。
[3]热机是将内能转化为机械能的机械。
[4] 若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则每小时飞轮的转数是
n=1800r/min×60min=1.08×105r
四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两转，对外做一次功，因此该汽油机小时对外做功的次数
18. 如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J；斜面的机械效率为______；斜面对物体施加的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 3200 ②. 66.7% ③. 200
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知，有用功为
做的总功为
则机械效率为
做的额外功为
则斜面对物体施加的摩擦力为
19. 如图甲是常用的一个插线板（铭牌上标着220V 10A）。小南在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压；指示灯坏了，开关闭合，插孔还能提供工作电压。根据上述现象可知指示灯和插孔是______的（选填“串联”或“并联”）。使用三脚插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与______相连，防止触电。家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图乙所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
【答案】 ①. 并联 ②. 大地 ③. 短路 ④. 正常
【解析】
【详解】[1]插线板上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏了，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明开关同时控制指示灯和插孔，指示灯和插孔互不影响，指示灯和插孔是并联的。
[2]使用三脚插头和三孔插座，多出的那个孔是用来接地线的，当用电器的三脚插头插入时，用电器的金属外壳通过地线与大地相连，能防止人体触电。
[3]当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路。
[4]若发现校验灯发出暗红色的光（发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡L2串联接在火线与零线之间，故该灯泡L2正常。
20. 电阻甲与电阻乙串联在某电路中，它们的电流和电压关系如图所示。当电路中的电源电压为3V时，电阻乙的阻值为______Ω，电流为______A。
【答案】 ①. 10 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1][2]因为电阻甲与电阻乙串联在电路中，所以通过它们的电流相等，电源电压等于它们各自两端电压之和。观察图像可知，当电流I=0.2A时，两电阻两端电压之和等于电源电压3V，此时U甲=1V，U乙=2V，则乙的电阻
21. 天气寒冷，小南的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。当开关M拨至______处时，该靴处于低温档；若高温档正常发热功率为12W，则低温档的额定功率为______W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业2小时，若选择中温档正常加热，共要消耗电能______kW·h。
【答案】 ①. a ②. 6 ③. 0.016
【解析】
【详解】[1][2]电路中电源电压不变，根据可知，当开关M拨至a处时，完整的电阻丝R1、R2串联接入电路，电路中的总电阻值最大，此时该靴处于低温档；当开关M拨至c处时，电阻丝R2接入电路，电路中的总电阻值最小，此时该靴处于高温档，若高温档正常发热功率为12W，即
低温档的额定功率为
[3]当开关M拨至b处时，电阻丝R1的一半阻值和电阻丝R2接入电路，此时该靴处于中温档，功率为
若选择中温档正常加热2小时，共要消耗电能
22. 如图，将滑动变阻器的滑片P移至a端，闭合开关S，电流表有示数为0.6A，电压表的示数为6V；滑片P移至b端，闭合开关S，电压表的示数为2V。则电源的电压______V；电阻R0的阻值______Ω；电路消耗的最小电功率______W。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图得，当滑片P在a端时，电路中只有电阻R0工作，电压表测量电源电压，电流表测量电路电流。依题意得，此时电压表的示数为6V，所以电源电压为6V。
[2]由得，电阻R0的阻值为
[3]滑片P移至b端，闭合开关S，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电阻R与滑动变阻器串联，电压表的示数为2V，此时电路中的电流最小，为
电路消耗的最小电功率为
23. 如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，则灯L正常工作时的电流为______A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动，则电流表示数______，电压表示数______。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的最小阻值是______Ω。
【答案】 ①. 0.3 ②. 变小 ③. 变大 ④. 5
【解析】
【详解】[1] 灯L正常工作时的电流为
电阻为
[2] 当滑片P在正常发光的基础上向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也在变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知，通过电路的电流会变小，即电流表示数变小。
[3]灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值变大，所分电压越大，电压表测量的是滑动变阻器两端电压，所以示数会变大。
[4] 灯L正常工作时的电流为0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以该电路的最大电流为0.3A，电路的最小电阻为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
R滑=R最小-RL=15Ω-10Ω=5Ω
24. 小南用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值，已知未知电阻Rx为定值电阻，电源由两节干电池组成（电源电压恒定不变），除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表（量程0~15V，0~3V），电流表（量程0~3A，0~0.6A），滑动变阻器R（20Ω，1A），阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2。
（1）实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，电路元件盒中电源电压是______V，未知电阻Rx的阻值是______Ω；
（2）小南的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路，其中无法测出未知电阻Rx的是______。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 2.6 ②. 8 ③. D
【解析】
【详解】（1）[1][2]图甲中，变阻器与未知电阻Rx串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数是0.1A时，电压表的示数是1.8V；则电源电压
U=0.1A×Rx+1.8V①
当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1V，则电源电压
U=0.2A×Rx+1V②
联立①②可得
Rx=8Ω，U=2.6V
（2）[3]A．使滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路为Rx的简单电路，读出电流表的示数I1，则电源电压
U=I1Rx
使滑动变阻器接入电路的阻值最大，Rx与变阻器的最大阻值串联，读出此时电流表的示数I2，则电源电压
U=I2(Rx+R滑大)
因电源电压不变，所以
I1Rx=I2(Rx+R滑大)
且已知变阻器的最大阻值，所以能测出Rx的阻值，则Rx的阻值
故A不符合题意；
B．当开关S拨至1时，R1与Rx串联，读出电流表的示数为I1，则电源电压
U=I1(R1+Rx)
当开关S拨至2时，R2与Rx串联，读出电流表的示数为I2，则电源电压
U=I2(R2+Rx)
因电源电压不变，所以
I1(R1+Rx)=I2(R2+Rx)
已知R1和R2的阻值，所以能测出Rx的阻值，则Rx的阻值
故B不符合题意；
C．先断开开关，此时电压表串联在电路中测电源电压U；再闭合开关，两电阻串联，电压表测R1两端电压，读出电压表的示数为U1，然后根据欧姆定律求出电路中的电流；再利用串联电路电压的特点和欧姆定律可求出Rx的阻值，Rx的阻值
故C不符合题意；
D．使滑动变阻器接入电路的阻值最大，读出电压表的示数U1，并根据欧姆定律求出电路中的电流I，由于不知道电源电压U，所以不能求出Rx两端的电压，不能求出Rx的阻值，故D符合题意。
故选D。
三、简答题（共6题，共计40分）
25. 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）；关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力，请在图乙中画出在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】画最小的动力F1，先要作出最大的力臂，将图中O、B连接起来，OB长即为最长的力臂，过B点作OB的垂线，F2使杠杆逆时针转，则F1就要使杠杆顺时针转；反向延长F2的作用线，过O点作F2的垂线，垂线段的长度即为l2，如下图所示：
26. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
【答案】
【解析】
【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
27. 完成图中家庭电路中三线插座及电灯、拉线开关的连接。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，如图：
【点睛】本题考查的是家庭电路的连接，需要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。
28. 小南和小桥利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）小南对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小桥观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图丙所示，小南和小桥采用正确的操作方式使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______。此时轻质弹簧测力计示数为______N；
（3）如图丁所示，改变拉力的方向（测力计从C缓慢转到D）使杠杆一直在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______，原因是______；
（4）保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变（杠杆每格长5cm），用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和对应悬挂位置到O轴的距离L，在F-L坐标中作出图像。其中正确的是（ ）
A． B. C.D.
【答案】 ①. 右 ②. 方便测量力臂 ③. 2 ④. 先变小后变大 ⑤. 动力臂先变大后变小（F2·l2不变） ⑥. B
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆平衡螺母的调节规律是：左倾右调，右倾左调。因此此时平衡螺母应向右调，使杠杆在水平位置平衡，排除杠杆自重对实验的影响。
（2）[2]实验过程中使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。
[3]由图丙可知，左边钩码有3个，每一个0.5A，则左边动力
F1=0.5N×3=1.5N
左边挂钩码处距离支点4格，右边弹簧测力计作用的位置距离支点3格，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得弹簧测力计示数
（3）[4][5]弹簧测力计由C转到D点时，拉力F2的力臂先变大后变小，因此根据杠杆平衡条件可知，拉力F2先变小后变大。
（4）[6]保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变，则左边的力F1和力臂l1的乘积为一定值，每一格长为0.5cm，则
l1=0.5cm×4=2cm
则力F1和力臂l1的乘积
k=F1l1=1.5N×2cm=3N·cm
由图可知B图中力F和力臂l的乘积是一个定值，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
29. 小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W______Ek（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有（ ）
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理。______（选填“合理”或“不合理”）。
（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。
【答案】 ①. > ②. 动 ③. 速度 ④. < ⑤. B ⑥. 合理 ⑦. 速度
【解析】
【详解】（1）[1][2]A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即vl＞v2。
（2）[3]在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系。
（3）[4]小球到达水平面时具有动能，推动木块运动时，一部分动能转移给木块使木块运动，一部分克服摩擦，转化成内能，故则Ek＞W。
（4）[5]在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，我们是通过小球撞击木块移动的距离来体现小球动能大小的，采用了转换法。
A．认识电流大小时，用水流进行类比，采用了类比法，故A不符合题意；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的，采用了转换法，故B符合题意；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同，采用了控制变量法，故C不符合题意。
故选B。
（5）[6]相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即球滑行到静止的距离越大，小球的动能越大，所以可以得出动能与速度的关系，该实验方案合理。
（6）[7]丙图装置实验中，让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放，弹簧具有相同的弹性势能，实验时弹性势能转化为小球的动能，动能与质量和速度有关，因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球动能后，小球获得的速度是不同的，所以该实验操作得不到速度相同的小球，是不合理的。
30. 小南设计如图A所示电路测定小灯泡的功率；被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.45A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来的操作是______；
（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整______；（不要漏做）
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端，电路连接正确后闭合开关，小明发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡______；
（4）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为______W；在多次测量中，小明还发现：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”）；
（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流与电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为______。
【答案】 ①. 电流表校零 ②. ③. 左 ④. 短路 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. R2 ⑧. 5:7
【解析】
【详解】（1）[1]实验前在检查仪器时，电流表的指针反偏，说明指针没有调零，故接下来的操作是将电流表的指针调零。
（2）[2]由于是测量小灯泡的额定功率，电压表并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择小量程即可，用一根导线将电灯泡的右边的接线柱和电压表的正3接线柱相连，电流表串联在电路中，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，则通过的电流约为0.25A，电流表选择小量程即可，故用一根导线将灯泡的左边接线柱和电流表的正0.6A接线柱相连，故如下图所示：
（3）[3][4]如图所示，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处，故滑片需要位于最左端；小明发现小灯泡不亮、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，说明电路中存在短路，而电压表没有示数，说明电压表所测量的灯泡短路。
（4）[5][6]如图C，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
如图C所示，当电压为0.5V，此时的电流为0.1A，此时的电阻为5Ω，当电压为2.5V时，电流为0.25A，则此时的电阻为10Ω，电压表与电流表的示数之比即为电阻，电阻的示数变大。
（5）[7][8]如图丁所示，定值电阻两端的电压不变时，电流与电阻成反比，如图丁，当电阻为5Ω，电流为0.5A，定值电阻两端的电压为2.5V，电源电压为6V，则说明滑动变阻器需要分担的电压为3.5V，则定值电阻与滑动变阻器的阻值之比为
当定值电阻为25Ω，此时需要滑动变阻器的阻值为35Ω，故选择R2即可；由于串联，故电流相等，小明在本探究中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为
31. 垃圾分类机器人捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示，各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω
垃圾分类
小于10
金属
10~30
餐厨
大于30
其他
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为2V，检测时间为0.1s。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后再水平移动3m，放入相应的垃圾桶，该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
【答案】（1）放入“餐厨”垃圾桶，0.03J；（2）0.8J
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，样品与电阻串联，电压表测电阻R的电压，根据串联电路电压规律可知，样品两端的电压
U'=U-UR=3V-2V=1V
电路中的电流
则样品的电阻
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为餐厨，需要放入图丙的“餐厨”垃圾桶中。
该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能
W=UIt=3V×0.1A×0.1s=0.03J
（2）机器人将重1N的垃圾举高80cm后所做的功
W'=Gh=1N×80×10-2m=0.8J
水平移动3m的过程中，力的方向是竖直向上的，移动的距离在水平方向上，所以机器人不做功，故所做的总功为0.8J。
答：（1）应将该垃圾放入图丙的“餐厨”垃圾桶中，检测电路消耗的电能为0.03J；
（2）该过程中机器人对垃圾做的功为0.8J。
32. 如图（1）（2）所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图和电路图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热.当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题；
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．发热板发热利用的是电流的热效应
B．加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C．在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D．按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）若发热板额定功率为1100W，则发热板中电阻丝的电阻多大______？加热时流过发热板的电流是多少______？
（3）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与AB之比大约为1:6，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为多少N______？
（4）兴趣小组的同学画出了从加热开始至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图像如图（3）所示，由图像可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是______。
【答案】 ①. D ②. 44Ω ③. 5A ④. 1N ⑤. 39:1
【解析】
【详解】（1）[1]A．发热板是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，即利用的是电流的热效应，故A正确，A不符合题意；
B．加热的过程中，锅的温度高于食物的温度，锅的内能传给食物，所以食物是通过热传递改变了内能，故B正确，B不符合题意；
C．在标准气压下水的沸点为100℃，用该电饭锅烧水时，水的温度达不到103℃，水沸腾时不能自动断电，故C正确；C不符合题意；
D．按下开关按组，弹簧被拉伸，弹簧的形变量增大弹性势能增加，故D错误，D符合题意。
故选D。
（2）[2]由 可得，发热板中电阻丝的电阻
加热时流过发热板的电流
（3）[3]由题意知 即 由图和杠杆平衡条件得
（4）[4]由图象可知，0～10min内，水温度的变化量
11～20min内，水温度的变化量
则电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比
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