2022-2023学年江苏省南京市溧水区九年级上学期物理期末考试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省南京市溧水区九年级上学期物理期末考试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列常用工具属于费力杠杆的是（ ）
A. 吃饭用的筷子B. 撬瓶盖的起子
C. 剪断钢丝的钳子D. 拧螺帽的扳手
【答案】A
【解析】
【详解】A．吃饭用的筷子在使用时阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．撬瓶盖的起子在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．剪断钢丝的钳子在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．拧螺帽的扳手在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2. 小徐购买了一个恒温杯垫，在冬天就能喝上温热的牛奶了。小徐关于温度、热量和内能等的看法正确的是（ ）
A. 牛奶的温度与恒温杯垫相同时，不再发生热传递
B. 把牛奶放在恒温杯垫上，垫的温度越高牛奶所含热量越多
C. 牛奶的温度不变，内能一定不变
D. 小徐喝下牛奶，牛奶的温度传递给了他
【答案】A
【解析】
【详解】A．存在温度差是发生热传递的条件，牛奶的温度与恒温杯垫相同，不再发生热传递，故A正确；
B．热量是个过程量，不能说含有多少，故B错误；
C．牛奶的内能不只与牛奶的温度、还与牛奶的状态和质量等因素有关，故C错误；
D．能量可以在物体之间发生转移，小徐喝下牛奶，牛奶的内能传递给了他，故D错误。
故选A。
3. 如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是（ ）
A. 图甲，划火柴点燃火柴
B. 图乙，用酒精灯加热试管中的水
C. 图丙，快速拉动绳子，金属管内酒精蒸气顶开木塞
D. 图丁，锯木头锯条发热
【答案】B
【解析】
【详解】A．划火柴点火，是通过克服摩擦力做功改变物体内能的；
B．用酒精灯给试管中水加热是通过热传递改变物体内能的；
C．金属管内酒精蒸汽顶开木塞时，将内能转化为机械能，内能减少，所以是通过做功改变物体内能的；
D．锯木头时，锯条发烫，即锯条克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，所以是通过做功改变物体内能的。
综上可知，B与其余三个在改变物体内能的方式与其他三个实例不同，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，据此判断（ ）
A. 物质甲的比热容为8.4×103
B. 加热20min时间内，水所吸收的热量是甲的两倍
C. 甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D. 每个电加热器每秒放出42J的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图象可知，用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
由热量计算公式Q=cm△t得
又因为c水=4.2×103J/（kg·℃），所以
c甲=2.1×103J/（kg·℃）
故A错误；
B．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，在相同时间内甲和水吸收的热量相同，所以加热20分钟时间，水吸收的热量等于甲吸收的热量，故B错误；
C．甲物质10min升高了60℃，吸收的热量
故C错误；
D．不计热量损失，10min电热器放出的热量
每秒放出热量
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，是荡秋千的模型。球从A点静止释放，到达右侧最高点D点后返回，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A. 球在B、C两点机械能相等
B. 从A点到O点时，球的重力势能全部转化为动能
C. 球在A、D两点的动能相等
D. 在荡秋千的过程中，可通过有规律的站立、下蹲使秋千越荡越高，但机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】由于存在空气的摩擦，小球在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。
A．球从B点摆动到C点，由于存在空气的摩擦，机械能会减小，B的机械能大于C的机械能，故A错误；
B．从A点到O点时，高度变小，速度变大，球的重力势能变小，动能变大，一部分重力势能转化为动能；由于克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能，故B错误；
C．球在A、D两点速度为零，动能为零，球在A、D两点的动能相等，故C正确；
D．在荡秋千的过程中，可通过有规律的站立、下蹲，人对秋千做功，此时把人的化学能转化为机械能，秋千的机械能增加，越荡越高，故D错误。
故选C。
6. 小丽同学在中考体育考试中，选择了引体向上项目。如图是引体向上的示意图。小丽同学在1分钟内做了8个规范的引体向上，则她在整个做引体向上过程中的功率最接近于（ ）
A. 3WB. 30WC. 90WD. 120W
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的体重大约60kg，所以小丽的重力约为600N，每一次引体向上的高度约为0.4m，小丽每一次引体向上所做的功
小丽1分钟做的总功
小丽做功的平均功率
所以计算结果与B选项最为接近。
故选B。
7. 在如图所示的电路中，属于并联电路的是（ ）
A. 甲、乙B. 乙、丙C. 乙、丁D. 甲、丁
【答案】B
【解析】
【详解】甲、丁中，两个灯泡首尾顺次连接，电路只有一条电流路径，故两灯泡是串联的；乙、丙中，两个灯泡首首相连、尾尾相连，电路有两条电流路径，因此灯泡是并联连接。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8. 用遥控智能钥匙解锁汽车车门有两种方式：方式一、当驾驶员携带钥匙在车附近时，车上的感应器感知到钥匙（相当于S1闭合），只需用手触摸车门把手（相当于S2闭合）汽车的车门就会解锁；方式二、当司机距离汽车较远时，只需直接按下开锁键（相当于闭合S3），车门就会解锁。以下能正确反映汽车开锁过程的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁，A图中闭合S1、S2，电路断路，不能开锁，故A不符合题意；
B．方式二只需要闭合S3车门就会解锁。B图中闭合S3，电路断路，不能开锁，故B不符合题意；
C．C图中，闭合S1和S2车门可解锁；闭合S3，车门可解锁。两种解锁方式互不影响，符合题目设计要求，故C符合题意；
D．方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁，而D图中单独闭合S1或S2，都可以解锁，与设计要求不符合，故D不符合题意。
故选C。
9. 如图电源电压为6V，开关闭合后，电灯L1、L2均不发光，用电压表逐段测量，结果是Uab=0V，Uad=6V，Ubc=0V，Ucd=6 V。由此可判断此电路的故障可能是（）
A. L1断路B. L2 断路
C. L1短路D. 滑动变阻器断路
【答案】D
【解析】
【详解】由图知道，该电路为串联电路，由于闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路； 当用电压表逐段测量时， Uab=0V，Uad=6V，Ubc=0V，Ucd=6 V；由于Uad=6V，即为电源电压，所以，说明cd之间出现断路现象，故只有D符合题意。
10. 如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，移动滑片使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（ ）
A. 移动滑片前，电流表的示数是0.6AB. 电压表的示数减小了0.5V
C. 电路总功率增大了0.05WD. 定值电阻的电功率增大了2.2W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，设原来滑动变阻器接入电路中的电阻为R变，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片移动前电路中的电流
移动滑片使变阻器的阻值减小5Ω时，电路中的电流
因此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，所以，电路中的电流增大，即电流表示数增大了0.1A，所以
解得R变=10Ω，R变=-45Ω（舍去），所以，两次电路中的电流分别为
电压表示数的减少量
定值电阻电功率的增大量
电路总功率的增大量
故ABC错误，D正确。
故选D。
11. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，忽略小灯泡电阻受温度的影响。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断中正确的是（ ）
A. 电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B. 电流表和电压表示数都减小，电路总功率变小
C. 电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
D. 小灯泡亮度不变，电压表示数不变，变阻器功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．由电路图可知，灯泡与变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A测变阻器支路的电流，因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故ABC错误；
D．因并联电路各支路互不影响，所以滑片移动时，灯的亮度不变；当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器接入电路中的电阻增大，由可知，通过变阻器的电流变小，即电流表的示数减小，因变阻器的电压不变，而通过变阻器的电流变小，根据P＝UI可知，变阻器的功率变小，故D正确。
故选D。
12. 如图所示的电路中，电源电压恒为5V，电压表V1、V2的量程均为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。闭合开关后，若要求三只电表的示数均不能超过所选量程，且灯泡两端电压不能超过其额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A. 整个电路的最大功率是3W
B. 灯泡的最小功率为0.8W
C. 电流表示数的变化范围是0.2A~0.5A
D. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω~6Ω
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABC．灯泡的额定电流
IL额==0.5A
因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，所以电路中的最大电流为
Imax=IL额=0.5A
该电路的最大功率
Pmax=UImax=5V×0.5A=2.5W
灯泡的电阻
RL==5Ω
此时电路中的总电阻
R==10Ω
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑=R-RL=10Ω-5Ω=5Ω
根据串联电路的分压特点可知，当电压表V2的示数最大为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，则此时灯泡两端的电压
UL=U-U滑max=5V-3V=2V
电路中的最小电流
Imin==0.4A
所以电路中电流变化的范围是0.4A～0.5A，灯泡的最小功率
PLmin=ULImin=2V×0.4A=0.8W
故B正确，AC错误；
D．滑动变阻器接入电路中的最大阻值
R滑max==7.5Ω
所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω～7.5Ω，故D错误。
故选B。
二、填空题
13. 如图是单缸四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中，通过______方式使气缸气体内能增加。若此汽油机曲轴的转速为1200r/min，则在1s内，活塞对外做功的次数是______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功 ③. 10
【解析】
【详解】[1]从图中可以看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程。
[2]在这过程中，压缩汽油和空气的混合物，这是通过做功的方式使气缸气体内能增加。
[3]由题意可知，汽油机曲轴的转速为1200r/min，则1s曲轴转20r，汽油机曲轴转两转，完成一个工作循环，对外做功一次，那么1s内转20r，对外做功10次。
14. 小明同学参加了勤工俭学的活动，他用如图所示的装置提升物体，他将重力为的物体匀速向上提升了，所用的拉力为，他做的有用功是______，若用该装置提起更重的物体，机械效率将______。（不计绳重和摩擦）
【答案】 ①. 750 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]做的有用功为
[2]不计绳重和摩擦，若用该装置提起更重的物体，在物体上升高度相同时，有用功增大，额外功不变，则有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率变大。
15. 如图所示电路中，R1、R2的连接方式是_______联（选填“串” 或“并”）。若电源电压为6V，R1=2R2，闭合开关后，则R1两端的电压是_______V。
【答案】 ①. 串 ②. 4
【解析】
【详解】[1]将各电路元件逐个顺次首尾相连接组成的电路叫串联电路，电流的路径只有一条，则R1、R2的连接方式是串联。
[2]串联电路经过各电路元件的电流都相等，由R1=2R2，可知，根据串联电路的电压特点可知
解得
，
16. 一个直流电动机正常工作电压是3V，线圈内阻是1Ω，测得其正常工作时的电流为0.2A，则其额定功率为______W，该电动机正常工作5min，线圈产生的热量为______J。
【答案】 ①. 0.6 ②. 12
【解析】
【详解】[1]电动机的额定功率为
P=UI=3V×0.2A=0.6W
[2]电动机产生的热量
Q=I2Rt=(0.2A)2×1Ω×5×60s=12J
17. 在四天物理小达人活动中，小楷利用三个定值电阻、、制作了一个电阻箱，其外观如图甲所示，有A、、、四个接线柱，将其中任意两个接线柱接入电路，可以得到若干个阻值不同的电阻。小睿对这个电阻箱的内部结构产生了极大的兴趣，于是组装了如图乙所示的探测电路，其中电源电压恒为3V，电流表量程为。
（1）小睿的基本思路是将探测电路、两点分别与A、、、四个接线柱中的任意两个相连接，从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的______；
（2）当小睿将、分别与A、相连，正要闭合开关，小楷阻止了他，这是因为______；
（3）小睿改进了图乙中的探测电路，在其中串联一个的定值电阻，并继续进行实验，得到如表所示的的数据，通过计算及推导，请你帮他在图丙虚线框中画出电阻箱内部三个电阻连接电路图______；
（4）对整个探究过程与结果，下列说法中正确的两项是______。
A.若直接将A、、、中任意两个接线柱连入电路，可以分别得到、、、、、六个不同的电阻值
B.若先用一根导线将A、、、中任意两个接线柱连接起来后，再任意两个接线柱连入电路，在可以得到的阻值中，最小和最大的阻值分别为、
C.若将（3）中改进后的探测电路、分别与、连接，电流表的示数为
D.若在（3）中不加的电阻，而将电流表换接“”量程，也可完成实验
E.若将（3）中的定值电阻换成“ ”的滑动变阻器，也可完成实验
【答案】 ①. 电阻 ②. 电路中的电流可能过大，烧坏电流表 ③. ④. AD
【解析】
【详解】（1）[1]将探测电路、两点分别与A、、、四个接线柱中的任意两个相连接，读出电流表的示数，又知道电源的电压为3V，根据的变形式可知这两个接线柱之间的电阻。
（2）[2]假设A、间的电阻为R1（或、或时，由可得，电路中的电流为3A（或1.5A、或0.75A，大于电流表的量程0.6A，会烧坏电流表，所以，当小睿将、分别与A、相连，正要闭合开关，小楷阻止了他。
（3）[3]当电路中的电流为时，电路的总电阻，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，之间的电阻
由表格数据知，当、与A、相连时，电路中的电流为0.6A，则间的电阻
即AB间接的是电阻R1；
当、与、相连时，电路中的电流为0.5A，则间的电阻
即BC间接的是电阻R2；
当、与、相连时，电路中的电流为0.3A，则间的电阻
而
R2+R3=2Ω+4Ω=6Ω
所以CD间是R2、R3串联连接。则电阻箱内部三个电阻连接电路图如图丙所示：
（4）[4]A．由图丙可知：A、间的电阻为，A、间的电阻为，A、间的电阻为，、间的电阻为，、间的电阻为，、间的电阻为，故正确；
B．用一根导线将A、相连时，、的电阻为最小，、间的电阻为最大；
用一根导线将A、相连时，连接A（或C）、间，R1、R2并联在电路中，电路中总电阻最小为
连接A（或C）、间，R1、R2并联后，再与R3串联，电路中的总电阻最大为
用一根导线将A、相连时，连接A（或D）、间，R1和R3并联在电路中，总电阻最小为
连接A（或D）、间，R1、R3并联后再与R2串联，电路中的总电阻最大，最大为
用一根导线将、相连时，连接A、（或C）间，电路中只有R1工作，电阻最小为
连接A、间，R1、R3串联在电路中，总电阻最大为
用一根导线将、相连时，连接、（或D）间，R2、R3并联在电路中，总电阻最小为
连接A、（或D）间，R2、R3并联后再与R1串联，电路中的总电阻最大为
故B错误；
C．若将（3）中改进后的探测电路、分别与、连接，电电路中的电流
由于量程电流表的分度值为，电流表示数读不出，故C错误；
D．若在（3）中不加的电阻，表格第一次和第二次、第三次对应的电流为3A、1.5A、0.5A，将电流表换接“”量程，也可完成实验，故D正确；
E．若将（3）中的定值电阻换成“ ”的滑动变阻器，此时三次实验，电路中的总电阻分别为
R总1=1Ω+10Ω=11Ω，R总2=2Ω+10Ω=12Ω，R总3=6Ω+10Ω=16Ω
而电源电压保持为3V，据欧姆定律知，表格第一次和第二次、第三次对应的电流为、、，由于量程电流表的分度值为，电流表无法读出对应的电流，不能完成实验，故E错误。
故选AD。
18. 元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛，现有一批阻值是10Ω，正常发光电流为 0.5A的小灯泡，应把______个这样的灯泡______（选填“串”或“并”）联在220V电路中使用。
【答案】 ①. 44 ②. 串
【解析】
【详解】[1][2]根据可知，每个小灯泡正常发光时两端电压为
根据串联分压特点可知，为使小灯泡正常发光，应把小灯泡串联接入220V电路中，每个小灯泡分的电压为5V，共需要的小灯泡个数为
19. 如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有加热和保温两种状态。加热状态下消耗的电功率大。图中R2是加热用的电热丝，阻值为55欧；R1是电阻，阻值为145欧。
（1）当自动开关S接通时，R1短接不工作，此时电饭锅处于______状态。此时电饭锅消耗的功率为多大？______
（2）当自动开关S断开时，此时电饭锅正常工作20分钟产生多少热量？______
【答案】 ①. 加热 ②. 880W ③. 2.904×105J
【解析】
【详解】解：（1）[1]观察该电路图，当自动开关S接通时，R1短接不工作，此时电路只有R2接入电路，根据电功率的推导式，可知，电饭锅的功率为；当自动开关S断开时，两电阻是串联的，电饭锅的功率为
可知道，，自动开关S接通时的电功率较大，则自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态。
[2]由[1]解析可知，电饭锅处于加热状态时，电饭锅的功率为
此时电饭锅消耗的功率为880W。
（2）[3]当自动开关S断开时，电饭锅处于保温状态，电路的总电阻为
电路的总电压为220V，此时电饭锅正常工作时间为
这情况下，电饭锅产生的热量为
这情况下，电饭锅产生的热量为。
答：（1）当自动开关S接通时，R1短接不工作，此时电饭锅处于加热状态；此时电饭锅消耗的功率为880W；
（2）当自动开关S断开时，此时电饭锅正常工作20分钟产生热量为。
三、作图题
20. 工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示．他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】图中O为支点，反向延长力F画出F的作用线，然后从支点O向力F的作用线作垂线段，该垂线段即为力F的力臂L，如图所示：
21. 如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力及对应的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A点）为支点时，作用在A点动力的力臂最大，所以此时动力最小，连接为动力臂，过D点作垂直于动力臂向上的力，即为最小动力的示意图；如图所示：
。
22. 在下图中，根据以下要求用笔画线表示导线来连接实物图（导线不能交叉）。
要求：
①只闭合S1时，电铃响，红灯发光，绿灯不发光；
②只闭合S2时，电铃响，绿灯发光，红灯不发光。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，两种情况下，电铃都是响的，只闭合S1时，红灯发光，绿灯不发光，则S1和红灯串联，只闭合S2时，绿灯发光，红灯不发光，则S2和绿灯串联，S1和红灯串联后，再与串联的S2、绿灯并联，电铃在干路，由此连接实物图，如下所示。
23. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置，小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向______调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示。进行实验并把数据记录在表格中，指出此表格设计的不合理之处：______、______；
（3）小明重新实验后可得出的杠杆平衡条件是：______；
（4）保持悬挂点不变，小红将图乙中杠杆两侧的钩码各增加相同数量，杠杆会_______（选填“向右倾”或“向左倾”）；
（5）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码______（说出钩码移动的方向及格数）；
（6）改用弹簧测力计在丙图中C位置斜下拉，若每个钩码重2N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将______（填“大于”、“等于”或“小于”）2N。
【答案】 ①. 右 ②. 实验次数太少 ③. 实验数据太特殊 ④. F1×l1=F2×l2 ⑤. 向右倾 ⑥. 向左侧移动两格 ⑦. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲所示，杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端或右端的均可）向右调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2][3]为了得出的结论更具有普遍性，此表格设计的不合理之处为：实验次数太少、实验数据不应太特殊。
（3）[4]根据以上数据得出杠杆平衡的条件是
（4）[5]设一个钩码的重力G，一格的长度为，将图乙中杠杆两侧的钩码各增加相同数量
故左边小于右边，故杠杆不再水平平衡，右侧会下降，即杠杆会向右倾。
（5）[6]若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，此时
根据杠杆的平衡条件得，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码向左侧移动两格。
（6）[7]当拉力F向右倾斜时，拉力F力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将大于2N。
24. 如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱_______接入电路时，顺时针旋转滑片，灯泡变亮，该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变灯泡亮度的。
【答案】 ①. B、C ②. 长度
【解析】
【详解】[1]顺时针旋转滑片时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱B、C与灯泡串联后接入电路。
[2]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。
25. 如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，左边甲图中的质量均为m′，高度分别为h和2h，右边乙图中的高度均为2h，质量分别为m和2m。四幅图中相同的水平面上的木块均相同。
（1）使小球获得动能的方法是让小球从_______；
（2）该实验是通过______来反映物体动能大小的；
（3）分析比较甲中的两图可得出：在______一定的情况下，物体的______越大，动能就越大；
（4）上述研究动能大小的影响因素实验中，只改变其中一个因素，而让其他因素保持不变，这种研究方法叫______法；
（5）图中四次实验中，木块在水平面上滑动时，受到的摩擦力______（选填“相等”或“不相等”），若m'（6）如果图甲中②的实验时，木块被撞后滑出木板掉落，因此需改进图甲中②的实验，再与实验①对比。在不改变木板长度的情况下，应该采用以下方法______。（填序号）
A．换用质量更小的小球
B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低小球的高度
D．换用一个较重的木块
【答案】 ① 斜面上滚下 ②. 木块移动距离 ③. 质量 ④. 速度 ⑤. 控制变量 ⑥. 相等 ⑦. ④ ⑧. C
【解析】
【详解】（1）[1]若要探究动能大小与速度的关系，使小球从同一斜面的不同高度滚下，小球到达水平面的速度不同，速度不同的小球的动能不同，故使小球获得动能的方法是让小球从斜面上滚下。
（2）[2]小球动能越大，小球推动的木块移动距离越大，所以该实验是通过木块移动距离，来反映物体动能大小的，运用了转换法。
（3）[3][4]从甲中两图，可看到，小球的质量都相同，都是m′，小球所处的高度不同，分别为h、2h，高度越高的小球，到达斜面底端时，速度越大，木块移动的距离越大，小球的动能越大，可得出：在质量一定的情况下，物体的速度越大，动能就越大。
（4）[5]上述研究动能大小的影响因素实验中，让其他因素保持不变，而探究其中一个因素与动能的关系，这种研究方法叫控制变量法。
（5）[6]图中四次实验中，木块都是相同的，即木块的重力相同，木块对水平面的压力相同，木块与水平面接触面的粗糙程度相同，则摩擦力相同。
[7]要比较四次实验中，木块克服摩擦做功的大小，摩擦力是相同的，①和②相对比，小球的质量相同，都是m′，小球所处的高度不同，小球的动能不同，②中的木块移动的距离较大，根据可知，则②中的木块克服摩擦做功比①的大；②和③相对比，小球所处的高度相同，质量不同，m'（6）[8]A．需改进图甲中②的实验，假设换用质量更小的小球，那么②和①的小球质量不同，所处的高度也不同，那就没有控制其他因素相同，只探究其中一个因素，这样不能做实验，故A不符合题意；
B．在图甲中②的实验，给水平木板铺上毛巾，这样增加了木块与木板间的接触面粗糙程度，摩擦力更大，木块移动的距离变小，这影响了实验，有可能会导致不能判断哪个实验小球的动能更大，不能探究物体动能的大小与哪些因素有关，故B不符合题意；
C．在图甲中②的实验，适当降低小球的高度，小球的高度还是比①的高，滑到斜面底端时，拥有的动能还是比①的大，撞击木块时，木块滑动的距离会比原来的小，比①的大，木块不会滑出木板掉落，没有影响实验，故C符合题意；
D．在图甲中②的实验，换用一个较重的木块，木块对木板的压力比原来的，要大，摩擦力也会比原来的大，木块在拥有相同能量的情况下，滑动的距离会变小，这影响了实验，有可能会导致不能判断哪个实验小球的动能更大，不能探究物体动能的大小与哪些因素有关，故D不符合题意。
故选C。
26. 为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如表。
（1）要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______；
（2）在实验过程中一般用控制______相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们______来比较水和食用油吸热能力的差异；
（3）实验中发现食用油的温度比水的温度升高得______（选填“快”或“慢”），这表明______吸热本领更强，物质的这种特性可以用______这个物理量来描述。
【答案】 ①. 秒表 ②. 加热时间 ③. 升高的温度 ④. 快 ⑤. 水 ⑥. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]根据表中数据要记录加热的时间，除了图中所示器材外，除天平外，还需要的测量工具为秒表。
（2）[2][3]根据转换法和控制变量法可知，在实验过程中一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，根据吸收相同的热量升温不同比较吸热能力的方法，知通过比较它们升高的温度来比较水和食用油吸热能力的差异。
（3）[4][5][6]由表中数据，实验中发现食用油的温度比水的温度升高得快，水升温慢，这表明水吸热本领更强，物质的这种特性可以用比热容这个物理量来描述。
27. 如下图所示是“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验电路图。
(1)连接电路前，开关必须 _____ ；
(2)实验开始时，滑动变阻器的作用是 _____ 。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持定值电阻 _____ 不变，此时滑动变阻器的作用是 _____ ；
(3)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，得到实验数据记录如下表，根据表中的实验数据，在图丙中画出电流随电阻变化的图像；
（ ）
(4)分析表中数据及图像可得出结论： _____ 。
【答案】 ①. 断开 ②. 保护电路 ③. 阻值 ④. 改变定值电阻两端电压 ⑤. ⑥. 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路，连接电路前，开关必须断开；
(2)[2]实验开始时，滑动变阻器的作用是保护电路；
[3][4]在探究通过导体电流与导体两端电压关系时，应保持定值电阻阻值不变，为了得到普遍性结论，要多次测量，此时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；
(3)[5]用“描点法”画出电流随电阻变化的图像如下：
(4)[6]由表中数据可知，电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
28. 在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：小灯泡L（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关、电压为4V的电源、滑动变阻器、导线若干。
（1）根据图甲提供的电路，用笔画线代替导线，将图乙的实物图连接完整______；小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（2）小明结合学过的电学知识进一步分析：家里的电灯有时虽然暗些，但是电灯的实际功率变小了，消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗？______为什么？______
【答案】 ①. ②. 0.75W ③. 不对 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据题干中的条件可知，小灯泡L额定电压为2.5V，小灯泡两端的最大电压为2.5V，则并联在小灯泡两端的电压表示数，最大也为2.5V，电压表选择小量程即可，0~3V；从图甲还可以看到，这是一个串联电路，电路的电流处处相等，流过小灯泡的电流大小，等于流过电流表的电流大小，已知小灯泡的电流最大为
小灯泡的电流最大为0.25A，电流表的电流最大为0.25A，故电流表的量程选择小量程0~0.6A即可；滑动变阻器，根据“一上一下”的原则，图乙中右上端的接线柱，已经接入电路，接下来把下端的接线柱接入电路即可，可选择左下端接入；综上所述，可以把变阻器的左下端与小灯泡的右端连接，灯泡的左端与电流表的0.6A接线柱相连，最后连接电压表，电压表的3V接线柱与小灯泡的右端相连；如下图所示
[2]小灯泡正常发光时，其两端的电压为额定电压，2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表的量程为0~0.6A，从图丙可以看到，电流表的示数为0.3A，即流过小灯泡的电流为0.3A，根据电功率的公式可知，小灯泡的额定功率为
小灯泡的额定功率为0.75W。
（2）[3][4]不正确；因为家里使用电热水壶烧水，需要的热量是恒定的，需要的电能也是固定的，根据可知，实际功率变小，则通电时间变长，并不能省电。
29. 在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用。如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）推土机做了多少功？
（2）推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.875升柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的密度为0.8×103kg/m3，热值q=4.0×107J/kg）
【答案】（1）1.2×107J；（2）1×105N；（3）20%
【解析】
【详解】解：（1）当推土机以额定功率进行推土作业时，所做的功为
W＝Pt＝2×105W×1×60s＝1.2×107J
（2）根据W=Fs可知推土机的牵引力
推土机在平直的场地上匀速前进，处于平衡状态，所受的阻力
f＝F＝1×105N
（3）柴油的体积
柴油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.875×10-3m3＝1.5kg
柴油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=4.0×107J/kg×1.5kg=6×107J
推土机的效率
答：（1）推土机做了1.2×107J的功；
（2）推土机受到的阻力为1×105N；
（3）若在这1min内消耗了1.875升柴油，那么推土机的效率是20%。
30. 物理科技小组设计了一个测量物体重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA:AB=1:4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。R0为定值电阻，电流表的量程是0~0.6A，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙表格所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）作用在压力传感器R上力为4N时，电阻R为多少Ω，由图乙表格数据，可知压力传感器R的阻值与所受压力F的函数关系；
（2）平板上所放物体重力分别是80N和100N时，闭合开关S，电流表的示数分别为0.3A和0.4A，求定值电阻R0的阻值及电池组电压U0；
（3）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重110N时，电流表读数为0.36A，求电路中消耗的总功率；
（4）电池组电压为U1时，该装置能测量的最大重力。
【答案】（1）60；R=70Ω-2.5Ω/N×F；（2）10Ω；12V；（3）3.24W；（4）130N
【解析】
【详解】（1）从表格可知，作用在压力传感器R上力为4N时，电阻R是60Ω。
分析数据可知，当F每增大4N时，电阻R减小10Ω，因为电阻的最大值为70Ω，所以归纳得电阻R随压力F变化的函数关系式为
（2）根据杠杆的平衡条件可知
GlOA=FlOB
即
lOA:lOB=1:5
当G=80N时，可得F=16N；当R=30Ω时，可得I=0.3A；
当G=100N时，可得F=20N，当R=20Ω时，可得I=0.4A。
根据欧姆定律可得
U=03A×(30Ω+R0)……①
U=0.4A×(20Ω+R0)……②
由①②解得
U0=12V，R0=10Ω
（3）当G=110N时，可得F=22N，代入
R=-2.5F+70
得压力传感器的电阻
R=15Ω
此时电流
I=0.36A
电池组用久后的电压
U1=0.36A×(15Ω+10Ω)=9V
电路中消耗的总功率
P=U1I=9V×0.36A=3.24W
（4）U1=9V，最大电流I=0.6A，最大总电阻R总=15Ω
R=R总-R0=15Ω-10Ω=5Ω
代入
R=-2.5F+70
得最大F=26N
最大重力
G=5F=5×26N=130N
答：（1）电阻R为60Ω；压力传感器R的阻值与所受压力F的函数关系为：R=70Ω﹣2.5Ω/N×F；
（2）定值电阻R0的阻值及电池组电压U0分别为10Ω、12V；
（3）电路中消耗的总功率为3.24W；
（4）电池组电压为U1时，该装置能测量的最大重力为130N。测试次数
与、连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、
0.6
第2次
、
0.5
第3次
、
0.3
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
21
6
68
实验序号
1
2
3
4
电流R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
F/N
0
4
8
12
16
20
24
28
R/Ω
70
60
50
40
30
20
10
0