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江苏省淮安市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷
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这是一份江苏省淮安市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省淮安市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意要求）
1．（2分）如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套
C．二极管 D．炭笔芯
2．（2分）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压为15V
B．家用电冰箱的工作电流约1A
C．中考跳绳合格，考生的跳绳功率约1500W
D．小明将一个鸡蛋从地土拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约100J
3．（2分）如图消毒机器人已投入抗击疫情，机器人匀速向前行驶并喷洒消毒液，此过程机器人的动能（ ）
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定
4．（2分）如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2分）如图所示，沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．海水的密度小，沙石的密度大
B．海水的内能多，沙石的内能少
C．海水的比热容大，沙石的比热容小
D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多
6．（2分）如图所示的电路图中，通过控制开关的闭合与断开，不会出现的情形是（ ）
A．L1单独发光 B．L2单独发光
C．两个小灯泡串联发光 D．两个小灯泡并联发光
7．（2分）闭合图甲中开关S时，电压表V1和V2的指针指示位置均如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．电压表V1测量电源电压
B．两个电压表所选量程不同
C．R2两端的电压为2V
D．R1和R2的电阻之比为5：1
8．（2分）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
二、填空题（每空1分，共20分）
9．（3分）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些。
10．（2分）为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则这三盏LED护眼灯的连接方式是 。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为 能。
11．（2分）如图所示是小亮为妈妈庆祝生日点燃蜡烛的情景，他划火柴时是通过 的方式增加了火柴头的内能使其燃烧的。蜡烛燃烧过程中，蜡烛的热值 （填“会”或“不会”）发生变化。
12．（3分）如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个 。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越 。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个 表。
13．（2分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 W2（＞/＜/＝），P1 P2（＞/＜/＝）。
14．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为 Ω；若将A、B并联在电压为1.5V的电源两端时，干路电流为 A。
15．（3分）如图所示，要使L1和L2两只灯并联，开关S同时控制两灯。则线头M应接在 （填字母）点上，要使L1和L2并联，开关S只控制L1，测线头M应接在 （填字母）点上，如果将线头M接C点，闭合开关，不发光的灯是 。
16．（3分）某老师通过温度传感器监测密封针筒内气体的温度，在室温恒为T1的环境中，当他快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1所示。
（1）密封气体在t2时刻的内能 t3时刻的内能（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）以下过程发生的能量转化与图2中图丙能量转化相同的是 。
A.0﹣t1过程
B.t1﹣t2过程
C.t2﹣t3过程
D.都没有
（3）活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 。
A.T3
B.T2
C.T1
D.0℃
三、解答题（每空1分，图4分，共44分）
17．（3分）图甲是老师给饮水机换水的情景，此时水桶可简化成如图乙所示的杠杆，其中O点是支点，水和水桶受到的重力可视为阻力F2。请你在图乙杠杆模型图中画出：
（1）使水桶静止在此位置时在A点施加的最小动力F1；
（2）动力臂l1；
（3）B点受到的阻力F2。
18．（1分）如图所示，完成电路连接，要求闭合开关灯泡能发光。
19．（10分）无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg）
（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量。
（2）该汽车发动机做的有用功。
（3）该汽车输出的功率。
（4）该汽车所受的阻力。
20．（6分）小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 （“平衡”或“非平衡”）状态。为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小林需将杠杆右端的平衡螺母向 （“左”或“右”）旋。
（2）接着小林在杠杆的左侧挂上钩码，如图乙所示，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码。得到一组数据后，小林得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（3）为改变力的方向，小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，如图丙所示，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 （“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是 。
21．（6分）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）除图中已有的器材与秒表之外，本实验中还需要的一种测量器材是 。
（2）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时， （选填“A”或“B”）吸收（或放出）的热量较多；
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。
22．（6分）如图所示是“探究动能大小与速度的关系”实验装置。两个相同木块初始位置到斜面底端的距离相等，将两小球1和2分别从斜面上平行轨道由静止释放，与放置在水平木板上的木块1和2发生碰撞，最终两个木块静止在木板上的位置如图虚线所示。
（1）为完成该实验，应使两个小球的质量 ，并从轨道上 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）。
（2）由图可知，碰撞木块前瞬间，小球 （选填“1”或“2”）的动能较大。
（3）木块被碰撞后滑行过程中，木块的动能转化为 能。
（4）若水平面绝对光滑， （选填“能”或“不能”）完成该实验探究，理由是 。
23．（7分）某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。
（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，可能出现的电路故障为 。
（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像。
（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：在电阻一定时， 。
（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 （填序号）；
（5）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 ；
（6）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是 ～ 。
24．（5分）实验室有一个小灯泡，标有“3V，1.2A”，表示加3V电压时，通过电流为1.2A，灯泡正常发光。小明发现实验室中有一个废弃的滑动变阻器（但电阻线完好），该滑动的变阻器铭牌”2Ω，3A”。小明设想：从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，也可以使该灯泡正常发光。小明的设想是否可行，请说明原因。
2022-2023学年江苏省淮安市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意要求）
1．（2分）如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套
C．二极管 D．炭笔芯
【分析】容易导电的物体叫导电；不容易导电的物体叫绝缘体；导电能力介于导体和绝缘体之间的物体属于半导体。
【解答】解：通常情况下，陶瓷碗、橡胶手套不容易导电，属于绝缘体；炭笔芯容易导电，属于导体；二极管导电能力介于导体和绝缘体之间，属于半导体。故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念，属基础题目。
2．（2分）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压为15V
B．家用电冰箱的工作电流约1A
C．中考跳绳合格，考生的跳绳功率约1500W
D．小明将一个鸡蛋从地土拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约100J
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、一节新干电池的电压是1.5V，故A不符合实际；
B、电冰箱正常工作时的功率为200W，电流I＝≈0.9A，接近1A，故B符合实际；
C、中学生在中考中跳绳是克服体重做功，体重G＝500N，跳的高度为h＝10cm＝0.1m，时间t＝1min＝60s，跳的个数为n＝120，则他的功率P＝＝100W，故C不符合实际；
D、一只鸡蛋的质量约50g＝0.05kg，受到的重力为G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，所以对鸡蛋做的功大约为W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识，此题就会得到正确答案。
3．（2分）如图消毒机器人已投入抗击疫情，机器人匀速向前行驶并喷洒消毒液，此过程机器人的动能（ ）
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定
【分析】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。
【解答】解：消毒机器人在平直公路上匀速洒消毒液的过程中，速度不变，质量减小，所以它的动能变小。
故选：B。
【点评】本题考查了动能影响因素的应用，是一道基础题目。
4．（2分）如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】分析衣帽架自身重力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：由图可知，衣帽架的重力及重力的力臂不变，重力与其力臂的乘积不变，包对杠杆的拉力不变，拉力的力臂越大，其乘积越大，越容易倾倒，由图可知，D中拉力的力臂最大，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。
5．（2分）如图所示，沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．海水的密度小，沙石的密度大
B．海水的内能多，沙石的内能少
C．海水的比热容大，沙石的比热容小
D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多
【分析】沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
【解答】解：沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确。
故选：C。
【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。
6．（2分）如图所示的电路图中，通过控制开关的闭合与断开，不会出现的情形是（ ）
A．L1单独发光 B．L2单独发光
C．两个小灯泡串联发光 D．两个小灯泡并联发光
【分析】串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极。
【解答】解：A、由电路图可知，闭合开关S3，L1单独发光，A会出现，故A正确；
B、电流从电源正极→S3→L1→负极，S2闭合把L2短路，L1能单独发光，但不能让L2单独发光，故B错误；
C、闭合开关S2，断开S1、S3，电流只有一条路径：电源正极→S2→L2→L1→负极，二个小灯泡串联发光，故C正确；
D、闭合开关S1、S3，断开S2，电流一条路径：电源正极→S3→L2→S1→负极，另一条路径：电源正极→S3→L1→负极，电流有两条路径，灯L1、L2并联，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了学生识别串、并联电路的能力，电路的识别一般就从电流路径上分析，只有一条路径的是串联，有多条路径的是并联。
7．（2分）闭合图甲中开关S时，电压表V1和V2的指针指示位置均如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．电压表V1测量电源电压
B．两个电压表所选量程不同
C．R2两端的电压为2V
D．R1和R2的电阻之比为5：1
【分析】由图可知，电路是由两电阻串联而成，两个电压表分别测的是总电压和R2两端的电压，这两个电压值是不会相等的，指针一样，说明选择的量程不同，然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数，计算出R1和R2两端的电压；最后根据串联电路电流的特点和欧姆定律即可求出R1和R2的电阻之比。
【解答】解：
由电路图知，两电阻串联，V1测电源电压，V2测R2两端的电压，故A正确；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1的示数大于V2的示数，
而V1和V2的指针位置完全一样，所以V1选用的是大量程，V2选用的是小量程，故B正确；
则由乙图知，V1的示数为10V，V2的示数为2V；
则电阻R2两端电压为2V，R1两端电压为10V﹣2V＝8V，故C正确；
串联电路中电流处处相等，由I＝可得两灯的电阻之比：＝＝＝＝，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和欧姆定律的应用，关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
8．（2分）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
【分析】（1）电阻一定时，电流与电压成正比；根据图甲判断该电阻是否为定值电阻，然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值；
（2）根据图乙判断灯丝电阻的特点，然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
【解答】解：
AB、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，
根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，由I＝可知，定值的电阻：R＝＝1Ω，故AB正确；
C、测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故C错误。
D、由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻，以及导体的电阻是导体本身的一种性质，不随电压和电流的改变而改变；关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
二、填空题（每空1分，共20分）
9．（3分）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 方向 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 力 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 近 一些。
【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变用力方向；
（2）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。
【解答】解：（1）旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向；
（2）园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，由图可知使用这种剪刀时，动力臂长，阻力臂短，可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变近一些，减小阻力臂。
故答案为：方向；力；近。
【点评】本题考查了定滑轮以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
10．（2分）为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则这三盏LED护眼灯的连接方式是 并联 。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为 光 能。
【分析】并联电路中，各个用电器互不影响；LED灯发光，主要是将电能转化为光能。
【解答】解：根据题意可知，教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，由此可知，这三盏灯工作时互不影响，是并联的；
LED灯工作时主要将电能转化为光能。
故答案为：并联；光。
【点评】本题考查了电路的连接方式的判定、能量的转化，属于基础题。
11．（2分）如图所示是小亮为妈妈庆祝生日点燃蜡烛的情景，他划火柴时是通过 做功 的方式增加了火柴头的内能使其燃烧的。蜡烛燃烧过程中，蜡烛的热值 不会 （填“会”或“不会”）发生变化。
【分析】（1）改变物体内能的方法有做功和热传递；划火柴时，是利用做功的方式改变火柴头的内能；
（2）热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小和燃烧程度无关。
【解答】解：（1）划火柴时，要克服摩擦做功，是通过做功的方式改变火柴头的内能；
（2）蜡烛燃烧过程中，蜡烛质量减小、其热值不会发生变化。
故答案为：做功；不会。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、对热值特性的理解，属于基础题目。
12．（3分）如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个 滑动变阻器 。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越 亮 。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个 电流 表。
【分析】（1）由图知，无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段；有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风力的大小而改变，据此分析；
（2）风越大，OC杆偏转的角度越大，BP段接入电路的电阻越小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流的变化情况，进而得出灯泡的亮度变化；
（3）仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个电流表。
【解答】解：
（1）由图知，无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段；有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风力的大小而改变，所以金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；
（2）风越大，OC杆偏转的角度越大，BP段接入电路的电阻越小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大，灯泡越亮；
（3）仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个电流表。
故答案为：滑动变阻器；亮；电流。
【点评】本题考查学生对滑动变阻器实质的理解和掌握，以及对电路图的分析解决实际问题的能力。
13．（2分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 ＜ W2（＞/＜/＝），P1 ＜ P2（＞/＜/＝）。
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。
【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W2＝G2h，
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2；
（2）由P＝可知，小华和小红的重力做功的功率分别为：P1＝，P2＝，
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2。
故答案为：＜；＜。
【点评】本题主要考查做功以及功率的计算，难度不大。
14．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为 5 Ω；若将A、B并联在电压为1.5V的电源两端时，干路电流为 0.5 A。
【分析】（1）从电路元件A的U﹣I图像中读出一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）A和B并联在电压为2.5V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，再利用并联电路电流规律求出干路电流。
【解答】解：（1）由图像可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V，
由I＝可得，A的电阻值：RA＝＝5Ω；
（2）A和B并联在电压为1.5V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电压UA′＝UB＝1.5V，
由图像可知，通过两元件的电流IA′＝0.3A，IB＝0.2A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝IA′+IB＝0.3A+0.2A＝0.5A。
故答案为：5；0.5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
15．（3分）如图所示，要使L1和L2两只灯并联，开关S同时控制两灯。则线头M应接在 D （填字母）点上，要使L1和L2并联，开关S只控制L1，测线头M应接在 E （填字母）点上，如果将线头M接C点，闭合开关，不发光的灯是 L2 。
【分析】由实物电路图可知，要使开关S同时控制并联电路中的两盏灯，则开关应处于干路；要使开关S只控制L1支路，则开关只与L1支路串联，L2支路不受其控制；据此判断导线M的连接位置。
【解答】解：要使L1和L2两只灯并联，且开关同时控制两盏灯，则开关应在干路中，所以线头M应接在D点上。
如图所示要使L1、L2并联在电路中，且开关S只控制L1，则开关应在L1支路中，所以线头M应接在E点上。
如果将线头M接C点，闭合开关，L2被短路，L2不发光。
故答案为：D；E；L2。
【点评】此题考查了串并联电路中开关的作用，关键是知道干路开关控制整个电路，支路开关只控制相应的支路。
16．（3分）某老师通过温度传感器监测密封针筒内气体的温度，在室温恒为T1的环境中，当他快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1所示。
（1）密封气体在t2时刻的内能 ＞ t3时刻的内能（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）以下过程发生的能量转化与图2中图丙能量转化相同的是 B 。
A.0﹣t1过程
B.t1﹣t2过程
C.t2﹣t3过程
D.都没有
（3）活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 C 。
A.T3
B.T2
C.T1
D.0℃
【分析】（1）在质量、状态不变时，物体的温度越高，其内能越大，根据图中温度的变化，判断不同时刻内能的大小；
（2）在内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能；在内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，据此判断；
（3）装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，据此判断。
【解答】解：（1）由图可知，密闭气体的质量不变，t2时刻温度比t3时刻的高，因此t2时刻气体内能更大；
（2）丙图中两个气门关闭，活塞向上运动，是内燃机的压缩冲程，该过程是机械能转为内能，应该对应的是密封气体内能增加的那一段过程，即t1～t2，故选B；
（3）最终密封气体的温度会与室温达到平衡，即温度相等，所以最终温度为T1，故选C。
故答案为：（1）＞；（2）B；（3）C。
【点评】本题通过分析密闭针筒内气体温度随时间变化图像，来判断其内能、温度等的变化，需要一定的读图分析能力。
三、解答题（每空1分，图4分，共44分）
17．（3分）图甲是老师给饮水机换水的情景，此时水桶可简化成如图乙所示的杠杆，其中O点是支点，水和水桶受到的重力可视为阻力F2。请你在图乙杠杆模型图中画出：
（1）使水桶静止在此位置时在A点施加的最小动力F1；
（2）动力臂l1；
（3）B点受到的阻力F2。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；根据图示先确定最长的动力臂，即支点与动力作用点的距离；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，且力与力臂是垂直的，据此作出最小动力F1的示意图；阻力是阻碍杠杆转动的力，根据题意确定阻力的方向并作图。
【解答】解：已知O为支点，动力的作用点在A点，当OA为动力臂L1时，动力臂是最大的，而阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，此时动力最小；
为使水桶静止在此位置时，则动力的方向是向上的；先连接OA，然后过A点作垂直于OA向上的最小动力F1；
水和水桶受到的重力可视为阻力F2，则阻力的方向是竖直向下的；如图所示：
【点评】本题考查了力臂的画法和杠杆中最小力的问题，关键是知道动力臂最大时动力最小。
18．（1分）如图所示，完成电路连接，要求闭合开关灯泡能发光。
【分析】将灯与开关连接起来。
【解答】解：将灯的右接线柱与开关的右接线柱连接，组成一个简单的电路，如下所示：
【点评】本题考查电路的连接，为基础题。
19．（10分）无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg）
（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量。
（2）该汽车发动机做的有用功。
（3）该汽车输出的功率。
（4）该汽车所受的阻力。
【分析】（1）利用Q放＝qm求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）利用η＝的变形式求出汽车发动机做的有用功；
（3）已知汽车的行驶速度和行驶的路程，利用t＝求出汽车行驶的时间，再利用P＝求出汽车的输出功率；
（4）汽车匀速行驶，利用P＝＝＝fv求得汽车所受的阻力。
【解答】解：（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×1.2kg＝5.4×107J；
（2）该汽车发动机做的有用功为：W＝Q放η＝5.4×107J×30%＝1.62×107J；
（3）汽车行驶的速度v＝72km/h＝20m/s，行驶的路程s＝8km＝8000m，
则行驶的时间为：t＝＝＝400s，
该汽车的输出功率为：P＝＝＝4.05×104W；
（4）汽车匀速行驶，F＝f，故由P＝＝可知：f＝＝2.025×103N。
答：（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量为5.4×107J；
（2）该汽车发动机做的有用功为1.62×107J；
（3）该汽车的输出功率为4.05×104W；
（4）该汽车所受的阻力为2.025×103N。
【点评】本题考查了学生对密度公式、燃料燃烧放热的计算、热机效率、速度公式和功率的计算公式的运用，能够熟练掌握相关的计算公式是解题的关键。
20．（6分）小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 平衡 （“平衡”或“非平衡”）状态。为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小林需将杠杆右端的平衡螺母向 右 （“左”或“右”）旋。
（2）接着小林在杠杆的左侧挂上钩码，如图乙所示，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 1 个同样的钩码。得到一组数据后，小林得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ② 。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（3）为改变力的方向，小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，如图丙所示，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 变大 （“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是 排除偶然性，寻找普遍规律 。
【分析】（1）物体处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆平衡调节原则是：右低将平衡螺母左调，左低将平衡螺母右调；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）；从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（3）阻力和阻力臂不变时，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂减小，动力变大；
（4）该实验中，为寻找普遍规律要进行多次测量。
【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能平衡；（2）假设一个钩码重G，杠杆一格为L；根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂得出：2G×2L＝n×4L，解得n＝1；
“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故②正确；
（3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大；
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是排除偶然性，寻找普遍规律。
故答案为：（1）平衡；右；（2）1；②；（3）变大；（4）排除偶然性，寻找普遍规律。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和分析能力，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力。还考查了利用杠杆的平衡条件解题能力。
21．（6分）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）除图中已有的器材与秒表之外，本实验中还需要的一种测量器材是 秒表 。
（2）实验前，按 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。使用玻璃棒的目的是 使物质受热均匀 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时， A （选填“A”或“B”）吸收（或放出）的热量较多；
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 A （选填“A”或“B”）液体。
【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故还需要秒表；
（2）实验时，需要用酒精灯的外焰加热，所以要先调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（3）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；为使物质受热均匀，实验中使用玻璃棒不断搅拌；
（4）根据图乙分析回答；
（5）根据比较物质吸热能力的方法（使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强）确定哪种物质的吸热能力强，根据Q＝cmΔt分析。
【解答】解：（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故还需要秒表；
（2）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；为使物质受热均匀，实验中使用玻璃棒不断搅拌；
（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时，A需要的加热时间较长，故A吸收（或放出）的热量较多；
（5）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）秒表；（2）自下而上；使物质受热均匀；（2）加热时间；（3）A；（4）A。
【点评】本题是比较不同物质的吸热能力实验，考查器材的选择，安装、注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
22．（6分）如图所示是“探究动能大小与速度的关系”实验装置。两个相同木块初始位置到斜面底端的距离相等，将两小球1和2分别从斜面上平行轨道由静止释放，与放置在水平木板上的木块1和2发生碰撞，最终两个木块静止在木板上的位置如图虚线所示。
（1）为完成该实验，应使两个小球的质量 相同 ，并从轨道上 不同 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）。
（2）由图可知，碰撞木块前瞬间，小球 1 （选填“1”或“2”）的动能较大。
（3）木块被碰撞后滑行过程中，木块的动能转化为 内 能。
（4）若水平面绝对光滑， 不能 （选填“能”或“不能”）完成该实验探究，理由是 木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小 。
【分析】（1）探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度；
（2）动能的大小与小球的质量、速度有关；
（3）克服摩擦力做功，将机械能转化为内能；
（4）当水平面是光滑的，木块不受摩擦力作用，木块的运动状态将不会改变，木块做匀速直线运动。
【解答】解：（1）探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度，故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放；
（2）图甲中，小球1是从较高的高度滑下的，碰撞木块前瞬间，其速度较大，动能较大；
（3）滑行中，木块克服摩擦做功，木块的动能转化成内能；
（4）水平面绝对光滑，木块在水平方向上不受力的作用，木块的运动状态将不发生改变，木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小。
故答案为：（1）相同；不同；（2）1；（3）内；（4）不能；木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小。
【点评】本题考查探究影响物体动能大小的因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
23．（7分）某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。
（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，可能出现的电路故障为 电阻箱断路 。
（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像。
（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：在电阻一定时， 通过电阻的电流与其两端的电压成正比 。
（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③ （填序号）；
（5）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 电压表示数为2V ；
（6）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是 4Ω ～ 60Ω 。
【分析】（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（2）根据描出的点即可以得出对应的图像；
（3）分析图丙得出通过定值电阻的电流与其两端的电压关系，根据控制变量法得出结论；
（4）实验过程中，更换定值电阻时，应先断开开关，然后滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，改接另一个定值电阻，再闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数；
（5）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变；
（6）根据串联电路的电压特点和分压特点得出电阻箱和滑动变阻器的阻值之比，根据电流表量程确定电路中的最大电流，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻箱的最小阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，据此求出电阻箱可接入的阻值范围。
【解答】解：
（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，说明电压表并联部分断路，即能出现的电路故障为电阻箱断路；
（2）根据描出的点用直线将各点拟合，得出图像如下图所示：
（3）由图丙可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压是正比例函数图像，故可得结论：在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；
（4）断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③；
（5）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变，当电压表的示数达到2V时，滑动变阻器的滑片移到适当位置；
（6）由串联电路的电压特点和分压特点可得＝＝＝，
由电流表量程为0～0.6A时，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻R总＝＝＝5Ω，
根据电阻的串联可得，R总＝R小+R滑＝R小+R小＝R小＝5Ω，则R小≈3.3Ω，
因电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，
所以，为保护电路，电阻箱接入电路中的最小阻值为4Ω；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，则R大＝2R滑大＝2×30Ω＝60Ω，
所以，电阻箱可接入的阻值范围是4Ω～60Ω。
故答案为：（1）电阻箱断路；（2）如上图所示；（3）通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）②①④③；（5）电压表示数为2V；（6）4Ω；60Ω。
【点评】本题考查了探究电流与电压、电阻的关系的实验，涉及到电路故障的判断、描点法作图、分析实验数据得出结论、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
24．（5分）实验室有一个小灯泡，标有“3V，1.2A”，表示加3V电压时，通过电流为1.2A，灯泡正常发光。小明发现实验室中有一个废弃的滑动变阻器（但电阻线完好），该滑动的变阻器铭牌”2Ω，3A”。小明设想：从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，也可以使该灯泡正常发光。小明的设想是否可行，请说明原因。
【分析】已知灯泡的额定电压和正常工作电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值丙与滑动变阻器的总电阻比较，得出结论。
【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝3V，电流IL＝1.2A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以串联电阻两端的电压：
UR＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，
因为串联电路中各处的电流相等，所以通过电阻的电流：IR＝IL＝1.2A，
根据I＝可得，串联电阻的阻值：
R＝＝＝2.5Ω，
由于该滑动变阻器的最大电阻为2Ω，
所以，不能从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，使该灯泡正常发光。
答：不可行；滑动变阻器的最大电阻小于小灯泡正常发光时所需串联的电阻值。
【点评】本题考欧姆定律和串联电路的特点应用，知道滑动变阻器铭牌参数的意义是关键之一。
2022-2023学年江苏省淮安市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意要求）
1．（2分）如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套
C．二极管 D．炭笔芯
2．（2分）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压为15V
B．家用电冰箱的工作电流约1A
C．中考跳绳合格，考生的跳绳功率约1500W
D．小明将一个鸡蛋从地土拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约100J
3．（2分）如图消毒机器人已投入抗击疫情，机器人匀速向前行驶并喷洒消毒液，此过程机器人的动能（ ）
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定
4．（2分）如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2分）如图所示，沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．海水的密度小，沙石的密度大
B．海水的内能多，沙石的内能少
C．海水的比热容大，沙石的比热容小
D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多
6．（2分）如图所示的电路图中，通过控制开关的闭合与断开，不会出现的情形是（ ）
A．L1单独发光 B．L2单独发光
C．两个小灯泡串联发光 D．两个小灯泡并联发光
7．（2分）闭合图甲中开关S时，电压表V1和V2的指针指示位置均如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．电压表V1测量电源电压
B．两个电压表所选量程不同
C．R2两端的电压为2V
D．R1和R2的电阻之比为5：1
8．（2分）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
二、填空题（每空1分，共20分）
9．（3分）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些。
10．（2分）为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则这三盏LED护眼灯的连接方式是 。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为 能。
11．（2分）如图所示是小亮为妈妈庆祝生日点燃蜡烛的情景，他划火柴时是通过 的方式增加了火柴头的内能使其燃烧的。蜡烛燃烧过程中，蜡烛的热值 （填“会”或“不会”）发生变化。
12．（3分）如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个 。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越 。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个 表。
13．（2分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 W2（＞/＜/＝），P1 P2（＞/＜/＝）。
14．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为 Ω；若将A、B并联在电压为1.5V的电源两端时，干路电流为 A。
15．（3分）如图所示，要使L1和L2两只灯并联，开关S同时控制两灯。则线头M应接在 （填字母）点上，要使L1和L2并联，开关S只控制L1，测线头M应接在 （填字母）点上，如果将线头M接C点，闭合开关，不发光的灯是 。
16．（3分）某老师通过温度传感器监测密封针筒内气体的温度，在室温恒为T1的环境中，当他快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1所示。
（1）密封气体在t2时刻的内能 t3时刻的内能（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）以下过程发生的能量转化与图2中图丙能量转化相同的是 。
A.0﹣t1过程
B.t1﹣t2过程
C.t2﹣t3过程
D.都没有
（3）活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 。
A.T3
B.T2
C.T1
D.0℃
三、解答题（每空1分，图4分，共44分）
17．（3分）图甲是老师给饮水机换水的情景，此时水桶可简化成如图乙所示的杠杆，其中O点是支点，水和水桶受到的重力可视为阻力F2。请你在图乙杠杆模型图中画出：
（1）使水桶静止在此位置时在A点施加的最小动力F1；
（2）动力臂l1；
（3）B点受到的阻力F2。
18．（1分）如图所示，完成电路连接，要求闭合开关灯泡能发光。
19．（10分）无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg）
（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量。
（2）该汽车发动机做的有用功。
（3）该汽车输出的功率。
（4）该汽车所受的阻力。
20．（6分）小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 （“平衡”或“非平衡”）状态。为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小林需将杠杆右端的平衡螺母向 （“左”或“右”）旋。
（2）接着小林在杠杆的左侧挂上钩码，如图乙所示，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码。得到一组数据后，小林得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（3）为改变力的方向，小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，如图丙所示，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 （“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是 。
21．（6分）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）除图中已有的器材与秒表之外，本实验中还需要的一种测量器材是 。
（2）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时， （选填“A”或“B”）吸收（或放出）的热量较多；
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。
22．（6分）如图所示是“探究动能大小与速度的关系”实验装置。两个相同木块初始位置到斜面底端的距离相等，将两小球1和2分别从斜面上平行轨道由静止释放，与放置在水平木板上的木块1和2发生碰撞，最终两个木块静止在木板上的位置如图虚线所示。
（1）为完成该实验，应使两个小球的质量 ，并从轨道上 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）。
（2）由图可知，碰撞木块前瞬间，小球 （选填“1”或“2”）的动能较大。
（3）木块被碰撞后滑行过程中，木块的动能转化为 能。
（4）若水平面绝对光滑， （选填“能”或“不能”）完成该实验探究，理由是 。
23．（7分）某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。
（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，可能出现的电路故障为 。
（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像。
（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：在电阻一定时， 。
（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 （填序号）；
（5）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 ；
（6）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是 ～ 。
24．（5分）实验室有一个小灯泡，标有“3V，1.2A”，表示加3V电压时，通过电流为1.2A，灯泡正常发光。小明发现实验室中有一个废弃的滑动变阻器（但电阻线完好），该滑动的变阻器铭牌”2Ω，3A”。小明设想：从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，也可以使该灯泡正常发光。小明的设想是否可行，请说明原因。
2022-2023学年江苏省淮安市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意要求）
1．（2分）如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套
C．二极管 D．炭笔芯
【分析】容易导电的物体叫导电；不容易导电的物体叫绝缘体；导电能力介于导体和绝缘体之间的物体属于半导体。
【解答】解：通常情况下，陶瓷碗、橡胶手套不容易导电，属于绝缘体；炭笔芯容易导电，属于导体；二极管导电能力介于导体和绝缘体之间，属于半导体。故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念，属基础题目。
2．（2分）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压为15V
B．家用电冰箱的工作电流约1A
C．中考跳绳合格，考生的跳绳功率约1500W
D．小明将一个鸡蛋从地土拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约100J
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、一节新干电池的电压是1.5V，故A不符合实际；
B、电冰箱正常工作时的功率为200W，电流I＝≈0.9A，接近1A，故B符合实际；
C、中学生在中考中跳绳是克服体重做功，体重G＝500N，跳的高度为h＝10cm＝0.1m，时间t＝1min＝60s，跳的个数为n＝120，则他的功率P＝＝100W，故C不符合实际；
D、一只鸡蛋的质量约50g＝0.05kg，受到的重力为G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，所以对鸡蛋做的功大约为W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识，此题就会得到正确答案。
3．（2分）如图消毒机器人已投入抗击疫情，机器人匀速向前行驶并喷洒消毒液，此过程机器人的动能（ ）
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定
【分析】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。
【解答】解：消毒机器人在平直公路上匀速洒消毒液的过程中，速度不变，质量减小，所以它的动能变小。
故选：B。
【点评】本题考查了动能影响因素的应用，是一道基础题目。
4．（2分）如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】分析衣帽架自身重力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：由图可知，衣帽架的重力及重力的力臂不变，重力与其力臂的乘积不变，包对杠杆的拉力不变，拉力的力臂越大，其乘积越大，越容易倾倒，由图可知，D中拉力的力臂最大，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。
5．（2分）如图所示，沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．海水的密度小，沙石的密度大
B．海水的内能多，沙石的内能少
C．海水的比热容大，沙石的比热容小
D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多
【分析】沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
【解答】解：沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确。
故选：C。
【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。
6．（2分）如图所示的电路图中，通过控制开关的闭合与断开，不会出现的情形是（ ）
A．L1单独发光 B．L2单独发光
C．两个小灯泡串联发光 D．两个小灯泡并联发光
【分析】串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极。
【解答】解：A、由电路图可知，闭合开关S3，L1单独发光，A会出现，故A正确；
B、电流从电源正极→S3→L1→负极，S2闭合把L2短路，L1能单独发光，但不能让L2单独发光，故B错误；
C、闭合开关S2，断开S1、S3，电流只有一条路径：电源正极→S2→L2→L1→负极，二个小灯泡串联发光，故C正确；
D、闭合开关S1、S3，断开S2，电流一条路径：电源正极→S3→L2→S1→负极，另一条路径：电源正极→S3→L1→负极，电流有两条路径，灯L1、L2并联，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了学生识别串、并联电路的能力，电路的识别一般就从电流路径上分析，只有一条路径的是串联，有多条路径的是并联。
7．（2分）闭合图甲中开关S时，电压表V1和V2的指针指示位置均如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．电压表V1测量电源电压
B．两个电压表所选量程不同
C．R2两端的电压为2V
D．R1和R2的电阻之比为5：1
【分析】由图可知，电路是由两电阻串联而成，两个电压表分别测的是总电压和R2两端的电压，这两个电压值是不会相等的，指针一样，说明选择的量程不同，然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数，计算出R1和R2两端的电压；最后根据串联电路电流的特点和欧姆定律即可求出R1和R2的电阻之比。
【解答】解：
由电路图知，两电阻串联，V1测电源电压，V2测R2两端的电压，故A正确；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1的示数大于V2的示数，
而V1和V2的指针位置完全一样，所以V1选用的是大量程，V2选用的是小量程，故B正确；
则由乙图知，V1的示数为10V，V2的示数为2V；
则电阻R2两端电压为2V，R1两端电压为10V﹣2V＝8V，故C正确；
串联电路中电流处处相等，由I＝可得两灯的电阻之比：＝＝＝＝，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和欧姆定律的应用，关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
8．（2分）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
【分析】（1）电阻一定时，电流与电压成正比；根据图甲判断该电阻是否为定值电阻，然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值；
（2）根据图乙判断灯丝电阻的特点，然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
【解答】解：
AB、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，
根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，由I＝可知，定值的电阻：R＝＝1Ω，故AB正确；
C、测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故C错误。
D、由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻，以及导体的电阻是导体本身的一种性质，不随电压和电流的改变而改变；关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
二、填空题（每空1分，共20分）
9．（3分）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 方向 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 力 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 近 一些。
【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变用力方向；
（2）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。
【解答】解：（1）旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向；
（2）园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，由图可知使用这种剪刀时，动力臂长，阻力臂短，可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变近一些，减小阻力臂。
故答案为：方向；力；近。
【点评】本题考查了定滑轮以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
10．（2分）为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则这三盏LED护眼灯的连接方式是 并联 。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为 光 能。
【分析】并联电路中，各个用电器互不影响；LED灯发光，主要是将电能转化为光能。
【解答】解：根据题意可知，教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，由此可知，这三盏灯工作时互不影响，是并联的；
LED灯工作时主要将电能转化为光能。
故答案为：并联；光。
【点评】本题考查了电路的连接方式的判定、能量的转化，属于基础题。
11．（2分）如图所示是小亮为妈妈庆祝生日点燃蜡烛的情景，他划火柴时是通过 做功 的方式增加了火柴头的内能使其燃烧的。蜡烛燃烧过程中，蜡烛的热值 不会 （填“会”或“不会”）发生变化。
【分析】（1）改变物体内能的方法有做功和热传递；划火柴时，是利用做功的方式改变火柴头的内能；
（2）热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小和燃烧程度无关。
【解答】解：（1）划火柴时，要克服摩擦做功，是通过做功的方式改变火柴头的内能；
（2）蜡烛燃烧过程中，蜡烛质量减小、其热值不会发生变化。
故答案为：做功；不会。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、对热值特性的理解，属于基础题目。
12．（3分）如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个 滑动变阻器 。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越 亮 。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个 电流 表。
【分析】（1）由图知，无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段；有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风力的大小而改变，据此分析；
（2）风越大，OC杆偏转的角度越大，BP段接入电路的电阻越小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流的变化情况，进而得出灯泡的亮度变化；
（3）仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个电流表。
【解答】解：
（1）由图知，无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段；有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风力的大小而改变，所以金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；
（2）风越大，OC杆偏转的角度越大，BP段接入电路的电阻越小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大，灯泡越亮；
（3）仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个电流表。
故答案为：滑动变阻器；亮；电流。
【点评】本题考查学生对滑动变阻器实质的理解和掌握，以及对电路图的分析解决实际问题的能力。
13．（2分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 ＜ W2（＞/＜/＝），P1 ＜ P2（＞/＜/＝）。
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。
【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W2＝G2h，
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2；
（2）由P＝可知，小华和小红的重力做功的功率分别为：P1＝，P2＝，
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2。
故答案为：＜；＜。
【点评】本题主要考查做功以及功率的计算，难度不大。
14．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为 5 Ω；若将A、B并联在电压为1.5V的电源两端时，干路电流为 0.5 A。
【分析】（1）从电路元件A的U﹣I图像中读出一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）A和B并联在电压为2.5V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，再利用并联电路电流规律求出干路电流。
【解答】解：（1）由图像可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V，
由I＝可得，A的电阻值：RA＝＝5Ω；
（2）A和B并联在电压为1.5V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电压UA′＝UB＝1.5V，
由图像可知，通过两元件的电流IA′＝0.3A，IB＝0.2A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝IA′+IB＝0.3A+0.2A＝0.5A。
故答案为：5；0.5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
15．（3分）如图所示，要使L1和L2两只灯并联，开关S同时控制两灯。则线头M应接在 D （填字母）点上，要使L1和L2并联，开关S只控制L1，测线头M应接在 E （填字母）点上，如果将线头M接C点，闭合开关，不发光的灯是 L2 。
【分析】由实物电路图可知，要使开关S同时控制并联电路中的两盏灯，则开关应处于干路；要使开关S只控制L1支路，则开关只与L1支路串联，L2支路不受其控制；据此判断导线M的连接位置。
【解答】解：要使L1和L2两只灯并联，且开关同时控制两盏灯，则开关应在干路中，所以线头M应接在D点上。
如图所示要使L1、L2并联在电路中，且开关S只控制L1，则开关应在L1支路中，所以线头M应接在E点上。
如果将线头M接C点，闭合开关，L2被短路，L2不发光。
故答案为：D；E；L2。
【点评】此题考查了串并联电路中开关的作用，关键是知道干路开关控制整个电路，支路开关只控制相应的支路。
16．（3分）某老师通过温度传感器监测密封针筒内气体的温度，在室温恒为T1的环境中，当他快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1所示。
（1）密封气体在t2时刻的内能 ＞ t3时刻的内能（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）以下过程发生的能量转化与图2中图丙能量转化相同的是 B 。
A.0﹣t1过程
B.t1﹣t2过程
C.t2﹣t3过程
D.都没有
（3）活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 C 。
A.T3
B.T2
C.T1
D.0℃
【分析】（1）在质量、状态不变时，物体的温度越高，其内能越大，根据图中温度的变化，判断不同时刻内能的大小；
（2）在内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能；在内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，据此判断；
（3）装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，据此判断。
【解答】解：（1）由图可知，密闭气体的质量不变，t2时刻温度比t3时刻的高，因此t2时刻气体内能更大；
（2）丙图中两个气门关闭，活塞向上运动，是内燃机的压缩冲程，该过程是机械能转为内能，应该对应的是密封气体内能增加的那一段过程，即t1～t2，故选B；
（3）最终密封气体的温度会与室温达到平衡，即温度相等，所以最终温度为T1，故选C。
故答案为：（1）＞；（2）B；（3）C。
【点评】本题通过分析密闭针筒内气体温度随时间变化图像，来判断其内能、温度等的变化，需要一定的读图分析能力。
三、解答题（每空1分，图4分，共44分）
17．（3分）图甲是老师给饮水机换水的情景，此时水桶可简化成如图乙所示的杠杆，其中O点是支点，水和水桶受到的重力可视为阻力F2。请你在图乙杠杆模型图中画出：
（1）使水桶静止在此位置时在A点施加的最小动力F1；
（2）动力臂l1；
（3）B点受到的阻力F2。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；根据图示先确定最长的动力臂，即支点与动力作用点的距离；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，且力与力臂是垂直的，据此作出最小动力F1的示意图；阻力是阻碍杠杆转动的力，根据题意确定阻力的方向并作图。
【解答】解：已知O为支点，动力的作用点在A点，当OA为动力臂L1时，动力臂是最大的，而阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，此时动力最小；
为使水桶静止在此位置时，则动力的方向是向上的；先连接OA，然后过A点作垂直于OA向上的最小动力F1；
水和水桶受到的重力可视为阻力F2，则阻力的方向是竖直向下的；如图所示：
【点评】本题考查了力臂的画法和杠杆中最小力的问题，关键是知道动力臂最大时动力最小。
18．（1分）如图所示，完成电路连接，要求闭合开关灯泡能发光。
【分析】将灯与开关连接起来。
【解答】解：将灯的右接线柱与开关的右接线柱连接，组成一个简单的电路，如下所示：
【点评】本题考查电路的连接，为基础题。
19．（10分）无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车，该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（汽油的热值为4.5×107J/kg）
（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量。
（2）该汽车发动机做的有用功。
（3）该汽车输出的功率。
（4）该汽车所受的阻力。
【分析】（1）利用Q放＝qm求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）利用η＝的变形式求出汽车发动机做的有用功；
（3）已知汽车的行驶速度和行驶的路程，利用t＝求出汽车行驶的时间，再利用P＝求出汽车的输出功率；
（4）汽车匀速行驶，利用P＝＝＝fv求得汽车所受的阻力。
【解答】解：（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×1.2kg＝5.4×107J；
（2）该汽车发动机做的有用功为：W＝Q放η＝5.4×107J×30%＝1.62×107J；
（3）汽车行驶的速度v＝72km/h＝20m/s，行驶的路程s＝8km＝8000m，
则行驶的时间为：t＝＝＝400s，
该汽车的输出功率为：P＝＝＝4.05×104W；
（4）汽车匀速行驶，F＝f，故由P＝＝可知：f＝＝2.025×103N。
答：（1）1.2kg汽油完全燃烧产生的热量为5.4×107J；
（2）该汽车发动机做的有用功为1.62×107J；
（3）该汽车的输出功率为4.05×104W；
（4）该汽车所受的阻力为2.025×103N。
【点评】本题考查了学生对密度公式、燃料燃烧放热的计算、热机效率、速度公式和功率的计算公式的运用，能够熟练掌握相关的计算公式是解题的关键。
20．（6分）小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 平衡 （“平衡”或“非平衡”）状态。为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小林需将杠杆右端的平衡螺母向 右 （“左”或“右”）旋。
（2）接着小林在杠杆的左侧挂上钩码，如图乙所示，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 1 个同样的钩码。得到一组数据后，小林得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ② 。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（3）为改变力的方向，小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，如图丙所示，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 变大 （“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是 排除偶然性，寻找普遍规律 。
【分析】（1）物体处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆平衡调节原则是：右低将平衡螺母左调，左低将平衡螺母右调；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）；从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（3）阻力和阻力臂不变时，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂减小，动力变大；
（4）该实验中，为寻找普遍规律要进行多次测量。
【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能平衡；（2）假设一个钩码重G，杠杆一格为L；根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂得出：2G×2L＝n×4L，解得n＝1；
“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故②正确；
（3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大；
（4）该实验中，要进行多次测量，其目的是排除偶然性，寻找普遍规律。
故答案为：（1）平衡；右；（2）1；②；（3）变大；（4）排除偶然性，寻找普遍规律。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和分析能力，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力。还考查了利用杠杆的平衡条件解题能力。
21．（6分）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）除图中已有的器材与秒表之外，本实验中还需要的一种测量器材是 秒表 。
（2）实验前，按 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。使用玻璃棒的目的是 使物质受热均匀 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时， A （选填“A”或“B”）吸收（或放出）的热量较多；
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 A （选填“A”或“B”）液体。
【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故还需要秒表；
（2）实验时，需要用酒精灯的外焰加热，所以要先调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（3）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；为使物质受热均匀，实验中使用玻璃棒不断搅拌；
（4）根据图乙分析回答；
（5）根据比较物质吸热能力的方法（使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强）确定哪种物质的吸热能力强，根据Q＝cmΔt分析。
【解答】解：（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故还需要秒表；
（2）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；为使物质受热均匀，实验中使用玻璃棒不断搅拌；
（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高（或降低）相同温度时，A需要的加热时间较长，故A吸收（或放出）的热量较多；
（5）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）秒表；（2）自下而上；使物质受热均匀；（2）加热时间；（3）A；（4）A。
【点评】本题是比较不同物质的吸热能力实验，考查器材的选择，安装、注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
22．（6分）如图所示是“探究动能大小与速度的关系”实验装置。两个相同木块初始位置到斜面底端的距离相等，将两小球1和2分别从斜面上平行轨道由静止释放，与放置在水平木板上的木块1和2发生碰撞，最终两个木块静止在木板上的位置如图虚线所示。
（1）为完成该实验，应使两个小球的质量 相同 ，并从轨道上 不同 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）。
（2）由图可知，碰撞木块前瞬间，小球 1 （选填“1”或“2”）的动能较大。
（3）木块被碰撞后滑行过程中，木块的动能转化为 内 能。
（4）若水平面绝对光滑， 不能 （选填“能”或“不能”）完成该实验探究，理由是 木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小 。
【分析】（1）探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度；
（2）动能的大小与小球的质量、速度有关；
（3）克服摩擦力做功，将机械能转化为内能；
（4）当水平面是光滑的，木块不受摩擦力作用，木块的运动状态将不会改变，木块做匀速直线运动。
【解答】解：（1）探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度，故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放；
（2）图甲中，小球1是从较高的高度滑下的，碰撞木块前瞬间，其速度较大，动能较大；
（3）滑行中，木块克服摩擦做功，木块的动能转化成内能；
（4）水平面绝对光滑，木块在水平方向上不受力的作用，木块的运动状态将不发生改变，木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小。
故答案为：（1）相同；不同；（2）1；（3）内；（4）不能；木块做匀速直线运动，无法通过距离的大小比较动能的大小。
【点评】本题考查探究影响物体动能大小的因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
23．（7分）某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。
（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，可能出现的电路故障为 电阻箱断路 。
（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像。
（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：在电阻一定时， 通过电阻的电流与其两端的电压成正比 。
（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③ （填序号）；
（5）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 电压表示数为2V ；
（6）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是 4Ω ～ 60Ω 。
【分析】（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（2）根据描出的点即可以得出对应的图像；
（3）分析图丙得出通过定值电阻的电流与其两端的电压关系，根据控制变量法得出结论；
（4）实验过程中，更换定值电阻时，应先断开开关，然后滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，改接另一个定值电阻，再闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数；
（5）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变；
（6）根据串联电路的电压特点和分压特点得出电阻箱和滑动变阻器的阻值之比，根据电流表量程确定电路中的最大电流，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻箱的最小阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，据此求出电阻箱可接入的阻值范围。
【解答】解：
（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，说明电压表并联部分断路，即能出现的电路故障为电阻箱断路；
（2）根据描出的点用直线将各点拟合，得出图像如下图所示：
（3）由图丙可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压是正比例函数图像，故可得结论：在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；
（4）断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③；
（5）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变，当电压表的示数达到2V时，滑动变阻器的滑片移到适当位置；
（6）由串联电路的电压特点和分压特点可得＝＝＝，
由电流表量程为0～0.6A时，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻R总＝＝＝5Ω，
根据电阻的串联可得，R总＝R小+R滑＝R小+R小＝R小＝5Ω，则R小≈3.3Ω，
因电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，
所以，为保护电路，电阻箱接入电路中的最小阻值为4Ω；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，则R大＝2R滑大＝2×30Ω＝60Ω，
所以，电阻箱可接入的阻值范围是4Ω～60Ω。
故答案为：（1）电阻箱断路；（2）如上图所示；（3）通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）②①④③；（5）电压表示数为2V；（6）4Ω；60Ω。
【点评】本题考查了探究电流与电压、电阻的关系的实验，涉及到电路故障的判断、描点法作图、分析实验数据得出结论、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
24．（5分）实验室有一个小灯泡，标有“3V，1.2A”，表示加3V电压时，通过电流为1.2A，灯泡正常发光。小明发现实验室中有一个废弃的滑动变阻器（但电阻线完好），该滑动的变阻器铭牌”2Ω，3A”。小明设想：从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，也可以使该灯泡正常发光。小明的设想是否可行，请说明原因。
【分析】已知灯泡的额定电压和正常工作电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值丙与滑动变阻器的总电阻比较，得出结论。
【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝3V，电流IL＝1.2A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以串联电阻两端的电压：
UR＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，
因为串联电路中各处的电流相等，所以通过电阻的电流：IR＝IL＝1.2A，
根据I＝可得，串联电阻的阻值：
R＝＝＝2.5Ω，
由于该滑动变阻器的最大电阻为2Ω，
所以，不能从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中，使该灯泡正常发光。
答：不可行；滑动变阻器的最大电阻小于小灯泡正常发光时所需串联的电阻值。
【点评】本题考欧姆定律和串联电路的特点应用，知道滑动变阻器铭牌参数的意义是关键之一。
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