16，陕西省西安市新城区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份16，陕西省西安市新城区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）人们使用不同简单机械作用不同，下列简单机械可以省力的是（ ）
A．钓鱼竿
B．开瓶器
C．托盘天平
D．镊子
2．（2分）投掷实心球是我市体育中考项目之一。投掷过程中，考生对实心球没有做功的是（ ）
A．从地面拿起实心球
B．将实心球举高
C．用力将实心球掷出
D．实心球离开手后继续在空中飞行
3．（2分）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法不正确的是（ ）您看到的资料都源自我们平台，家威杏 MXSJ663 低至0.3元/份
A．卫星在运行过程中机械能逐渐减小
B．卫星在近地点时，动能最大
C．卫星在远地点时，势能最大
D．卫星从近地点向远地点运动时，动能转化为势能
4．（2分）如图为单缸四冲程汽油机的工作示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、丁、甲、丙
B．依靠飞轮惯性完成的冲程是乙、丙、丁
C．使汽车获得动力的冲程是丁冲程
D．排除汽车废气的冲程是丙冲程
5．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．我国家庭电路的电压是200V
B．一节新的干电池电压是6V
C．空调正常工作时的电流约为5A
D．手机正常工作时的电流为3A
6．（2分）进入高铁站时，旅客需要刷身份证并完成人脸识别，系统将乘车信息和人脸识别信息分别与身份证信息进行比对，电动机才会打开闸门。若每次比对相当于一个开关，验证成功相当于开关闭合（ ）
A．B．
C．D．
7．（2分）如图所示，电源电压6V保持不变，当开关S闭合时1、L2均正常发光，电压表示数为2V，则灯泡L1两端的电压是（ ）
A．4VB．6VC．2VD．8V
8．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时，手指不能碰到笔尖金属体
B．发现有人触电，应立即用手将触电者拉开
C．发现空气开关跳闸，只需要马上重新闭合空气开关即可
D．家庭电路中，遇到“跳闸”一定是发生短路引起的
9．（2分）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列计算结果不正确的是（ ）
A．0﹣1s内，地面对物体的支持力大于10N
B．1s﹣2s内，物体在做加速运动
C．2s﹣3s内，拉力F的功率是125W
D．2s﹣3s内，滑轮组的机械效率是83.33%
10．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，R0为定值电阻，阻值为150Ω。当β＝40%时，电压表的示数为6V（ ）
A．当有害尾气浓度β升高时，电压表的示数变大
B．当有害尾气浓度β升高时，电流表的示数变小
C．电源电压为15V
D．当β＝40%时，R0消耗的功率是0.96W
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（3分）在物理中我们学习了物质有很多的物理属性，将“比热容”、“热值”、“导电性”填到合适的空里。适合做导线的是 好的，适合做发动机冷却液的是 大的，适合做燃料的是 高的。
12．（3分）如图所示是玩弹弓的情景，若橡皮筋被拉的长度相同、质量大小不同的两个“子弹”射出，质量大的“子弹”射出的距离较小。在此过程中 （选填“相同”或“不同”），质量大的“子弹”射出时的速度 （选填“大”或“小”）。如果不考虑能量转化过程中能量的损失，则两个“子弹”射出时具有的机械能大小 （“相同”或“不同”）。
13．（3分）将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示 （选填“A”或“B”）；如果想获得2.4V的电压，则需要把 节这样的“水果电池” 联起来。
14．（3分）在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在线和用电器之间，使氖管发光的是 线。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，只有a点不发光，可能发生的故障是 。（选填“灯泡断路”、“ab间断路”或“a左侧的零线断路”）
15．（3分）某实验小组利用如图所示电路图探究“电流与电压的关系”，在此实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变 （选填“电流”、“电压”或“电阻”）；探究“电流与电阻的关系”的实验电路图与如图所示电路图 ，还需准备的器材是多个阻值 的电阻。（后两空均选填“相同”或“不相同”）
16．（3分）小明家空调的功率远大于冰箱的功率，所以空调插头线比冰箱插头线 （选填“粗”或“细”）。小明家冰箱的铭牌如表所示，压缩机启动时电冰箱正常工作，则电冰箱每天正常工作的时间是 h。电冰箱单独正常工作6min，可使小明家如图所示的电能表转盘转 圈。
17．（2分）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1。
18．（2分）图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
19．（4分）（1）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图﹣1所示：实验中必须要选取初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体。
（2）如图﹣2所示，在试管中装些水，用软木塞塞住， 能转化为机械能。
（3）在“测量小灯泡电功率”的实验中，得到了如表数据。分析实验数据和现象，可得出小灯泡的亮度随电功率的增大而 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
（4）如图﹣3，在“探究影响电流热效应因素”的实验中，将RA和RB串联是为了控制 和加热时间相同。
20．（4分）小明进行“探究杠杆的平衡条件”实验：
（1）实验前杠杆的位置如图甲所示，若要使杠杆在水平位置平衡，则应将杠杆的平衡螺母向 调节。
（2）如图乙所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在右边某一位置竖直向下拉住杠杆 （选填“水平”或“任意”）位置平衡。
（3）分析表格中的数据可得出杠杆平衡条件是： 。
（4）如图丙所示，在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，则拉力F应为 N。
21．（7分）小丽在“测量定值电阻R的阻值”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示 A，由此可以计算出R的阻值为 Ω。接下来小丽移动滑动变阻器的滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻 。
（3）闭合开关后，小丽发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，她接下来的操作合理的是 （选填字母符号）。
A.拧紧电阻和它两端的接线柱；
B.拧紧开关两端的接线柱；
C.检查滑动变阻器是否短路。
（4）排除故障后，按照上面的操作步骤，小丽又测量了一个小灯泡的电阻，说明小灯泡的电阻在实验过程中 （选填“变大”、“变小”或“不变”），出现这一现象的原因可能是小灯泡的电阻受 的影响。
22．（7分）为探究影响水果电池电压大小的因素，小明利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（测量电压大小的仪器）
（1）根据小明设计的表格可以判断小明猜想电池的电压与 、 和电极之间的距离有关。
（2）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验 （填组别）进行对比。
（3）分析4、5、6组实验数据，可以得出的结论是 。
（4）根据以上表格中的实验数据还可以得出的结论是 。
（5）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据以上实验结论 。
（6）小华看了小明的实验数据后认为用普通的电压表就可以完成此实验。而老师在评价小明的实验时，却表扬小明选用电压传感器是此实验的一大优点。请你分析使用电压传感器的优点是 。
四、综合题（共2小题，每题8分，计16分）
23．（8分）冬季供暖的家用暖气通常根据安装参数由多个相同规格的单片暖气构成一组。由于小区没有集中供暖，小明家自行安装了天然气热水器为暖气片提供可供暖的热水。该热水器有两个出水管，一个出水管供给暖气片水循环，冬天时，把出水温度设定为50℃一组暖气片的水流量为0.06m3/h，水经过循环后，回水温度是40℃。已知供暖时热量利用效率（被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值），水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3×107J/m3。请解答下列问题：
（1）供暖1h，小明家一组暖气片内的热水在循环过程中释放的热量为多少？
（2）小明家一共有5组暖气片，小明家一天要消耗多少m3的天然气？
（3）暖气是通过 方式增大空气内能的。市政集中供暖是煤炭对水进行加热的。相比市政集中供暖，天然气热水器供暖的优点是： 。
24．（8分）如图甲所示小明家新买的空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻R1＝50Ω，R2＝200Ω。当开关S1闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温挡；开关S1断开，开关S接a时为低温挡。
（1）空气炸锅中的风扇与发热电路是 （选填“串联”或“并联”）的。
（2）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流是多少A？高温挡正常工作时，高温加热功率是多少W？
（3）某次使用空气炸锅时，高温挡加热10min，低温挡保温20min
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）人们使用不同简单机械作用不同，下列简单机械可以省力的是（ ）
A．钓鱼竿
B．开瓶器
C．托盘天平
D．镊子
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、钓鱼竿在使用过程中，是费力杠杆；
B、开瓶器在使用过程中，是省力杠杆；
C、托盘天平在使用过程中，是等臂杠杆；
D、镊子在使用过程中，是费力杠杆。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（2分）投掷实心球是我市体育中考项目之一。投掷过程中，考生对实心球没有做功的是（ ）
A．从地面拿起实心球
B．将实心球举高
C．用力将实心球掷出
D．实心球离开手后继续在空中飞行
【分析】力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过了距离。
【解答】解：A、从地面拿起实心球，实心球在力的方向上移动距离，故A错误；
B、将实心球举高，实心球在力的方向上移动距离，故B错误；
C、用力将实心球掷出，实心球在力的方向上移动了距离，故C错误；
D、实心球离开手后继续在空中飞行，人对实心球没有做功。
故选：D。
【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
3．（2分）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法不正确的是（ ）
A．卫星在运行过程中机械能逐渐减小
B．卫星在近地点时，动能最大
C．卫星在远地点时，势能最大
D．卫星从近地点向远地点运动时，动能转化为势能
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，势能越大。
（3）在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。
【解答】解：A、卫星在绕地球运动过程中，机械能守恒；
B、卫星在近地点时，势能最小，没有受到任何阻力作用，所以速度最大，故B正确；
C、卫星在远地点时，势能最大；
D、卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查机械能转化与守恒，属于中档题。
4．（2分）如图为单缸四冲程汽油机的工作示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、丁、甲、丙
B．依靠飞轮惯性完成的冲程是乙、丙、丁
C．使汽车获得动力的冲程是丁冲程
D．排除汽车废气的冲程是丙冲程
【分析】单缸四冲程汽油机的四个冲程分别为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，压缩冲程中将机械能转化为内能；做功冲程中将内能转化为机械能；在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。
【解答】解：甲图：两气门都关闭，火花塞点火，气缸容积增大，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能；
乙图：进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程；
丙图：排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；
丁图：两气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程；
A、在一个工作循环中工作过程依次是乙、丁、甲、丙；
B、依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；
C、汽油机在图甲冲程能获得动力；
D、排除汽车废气的冲程是丙冲程，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门的开闭与活塞的运动方向进行判断。
5．（2分）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．我国家庭电路的电压是200V
B．一节新的干电池电压是6V
C．空调正常工作时的电流约为5A
D．手机正常工作时的电流为3A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对本小题考查估算数据，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．我国家庭电路的电压是220V；
B．一节新的干电池电压是1.5V；
C．空调是大功率用电器，约为8A；
D．手机正常工作时的电流为300mA。
故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
6．（2分）进入高铁站时，旅客需要刷身份证并完成人脸识别，系统将乘车信息和人脸识别信息分别与身份证信息进行比对，电动机才会打开闸门。若每次比对相当于一个开关，验证成功相当于开关闭合（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式，从而得出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，这说明两个开关相互影响，然后与电动机串联。
故选：A。
【点评】本题考查根据要求设计电路，明确两个开关的连接方式是解题的关键。
7．（2分）如图所示，电源电压6V保持不变，当开关S闭合时1、L2均正常发光，电压表示数为2V，则灯泡L1两端的电压是（ ）
A．4VB．6VC．2VD．8V
【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，根据串联电路的电压的特点即可求出灯泡L1两端的电压。
【解答】解：
由图知，L1与L2串联，电压表测L8两端的电压，电压表示数为2V2两端的电压U3＝2V，
串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡L1两端的电压：U5＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路电压的特点，关键是电压表所测电路元件的判断。
8．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时，手指不能碰到笔尖金属体
B．发现有人触电，应立即用手将触电者拉开
C．发现空气开关跳闸，只需要马上重新闭合空气开关即可
D．家庭电路中，遇到“跳闸”一定是发生短路引起的
【分析】（1）使用试电笔时，手指不能碰到笔尖端的金属体；
（2）当有人触电或发生电火灾的时候，不能先进行抢救，要先断开电源；
（3）电流过大的原因：短路、总功率过大。
【解答】解：
A．使用试电笔时，笔尖接触电线，以免触电；
B．发现有人触电，不能用手将触电者拉开，故B错误；
CD．空气开关跳闸，也有可能是用电器总功率过大导致的，才能闭合开关。
故选：A。
【点评】此题考查日常生活的常见用电现象和行为，在考查安全用电的原则中，实现安全用电知识的宣传和教育作用。
9．（2分）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列计算结果不正确的是（ ）
A．0﹣1s内，地面对物体的支持力大于10N
B．1s﹣2s内，物体在做加速运动
C．2s﹣3s内，拉力F的功率是125W
D．2s﹣3s内，滑轮组的机械效率是83.33%
【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h；由丁图可知，0s～1s内，物体上升的距离为0，在水平地面上静止，1s～2s内，物体做加速运动，2s～3s内，物体匀速运动。
（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F，物体在水平地面上静止时，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F＝（F′+G动）；
地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′；
（2）由乙图可知物体在2～3s内的拉力F，由丙图可知物体上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P＝＝Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及s与h的关系，利用效率公式求滑轮组的机械效率。
【解答】解：
A、由图丁可知，物体上升的距离为0，物体在水平地面上静止时，其关系为F＝动），由图乙可知，以物体为研究对象、竖直向上的支持力F支，及滑轮组对物体的拉力F′的作用，处于静止状态
F支＝G﹣F′＝G﹣（3F﹣G动）＝100N﹣3×30N+G动＝G动+10N＞10N，故A正确；
B、由图丙可知，物体的速度由7增大到2.5m/s，故B正确；
C、由图可知在3～3s内，v物＝2.50m/s，拉力F7＝40N，n＝3，
拉力F的作用点下降的速度：v3＝8v物＝3×2.50m/s＝3.5m/s，
拉力做功的功率：P＝F3v3＝40N×7.5m/s＝300W，故C错误；
D、8～3s内滑轮组的机械效率：η＝×100%＝，故D正确。
故选：C。
【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。难度较大。
10．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，R0为定值电阻，阻值为150Ω。当β＝40%时，电压表的示数为6V（ ）
A．当有害尾气浓度β升高时，电压表的示数变大
B．当有害尾气浓度β升高时，电流表的示数变小
C．电源电压为15V
D．当β＝40%时，R0消耗的功率是0.96W
【分析】（1）由电路图可知，定值电阻和气敏电阻串联，电压表测气敏电阻两端的电压，当β＝40%时，由乙图可知气敏电阻的阻值，根据欧姆定律计算通过电路的电流，进一步计算定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压；
（2）当β＝40%时，根据P＝UI计算R0的电功率；
（3）由图乙可知，当有害尾气浓度变大时，气敏电阻的阻值将变小，根据串联电路电阻规律可知总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，进一步明确电压表示数变化。
【解答】解：C、由电路图可知，电压表测气敏电阻两端的电压，由乙图可知气敏电阻的阻值为75Ω，
串联电路各处电流相等，则通过电路的电流为：I1＝＝＝0.08A，
定值电阻两端的电压为：U6＝I1R0＝4.08A×150Ω＝12V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压为：U＝U0+U1＝12V+2V＝18V，故C错误；
D、当β＝40%时，R0的电功率为：P0＝U6I1＝12V×0.08A＝4.96W，故D正确；
AB、由图乙可知，气敏电阻的阻值将变小，所以电路的总电阻变小；
根据I＝可知；
根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变小。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据图像得出当有害尾气弄浓度变大时气敏电阻阻值的变化。
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（3分）在物理中我们学习了物质有很多的物理属性，将“比热容”、“热值”、“导电性”填到合适的空里。适合做导线的是 导电性 好的，适合做发动机冷却液的是 比热容 大的，适合做燃料的是 热值 高的。
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
某种物质的温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比叫这种物质的比热容，比热容表示物质的吸热能力。
某种燃料完全燃烧时放出的热量与它的质量之比叫这种物质的热值。
【解答】解：物质的导电性越好，电阻越小，所以适合做导线的是导电性好的；
物质的比热容越大，在升高或降低一定的温度时，所以适合做发动机冷却液的是比热容大的；
燃料的热值越大，在燃烧一定质量的燃料时，所以适合做燃料的是热值高的。
故答案为：导电性；比热容。
【点评】本题考查的是比热容、热值和导电性等基本概念，属于基础性题目。
12．（3分）如图所示是玩弹弓的情景，若橡皮筋被拉的长度相同、质量大小不同的两个“子弹”射出，质量大的“子弹”射出的距离较小。在此过程中 相同 （选填“相同”或“不同”），质量大的“子弹”射出时的速度 小 （选填“大”或“小”）。如果不考虑能量转化过程中能量的损失，则两个“子弹”射出时具有的机械能大小 相同 （“相同”或“不同”）。
【分析】（1）物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能大小与弹性形变的程度有关；动能的影响因素是质量和速度；
（2）在动能和势能的转化中，不计阻力，能量没有损失，机械能守恒。
【解答】解：
橡皮筋的弹性势能与形变程度有关，两次橡皮筋拉长的长度相同；
当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，说明橡皮筋的弹性势能相同；动能与质量和速度有关，“子弹”的质量越大，射出的距离较小。
如果不考虑能量转化过程中能量的损失，则两个“子弹”射出时具有的机械能大小相同。
故答案为：相同；小；相同。
【点评】本题考查弹性势能的影响因素、弹性势能和动能的相互转化，解题时要熟记相关的知识点，加深对弹性势能的理解，会应用相关知识分析解决问题。
13．（3分）将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示 B （选填“A”或“B”）；如果想获得2.4V的电压，则需要把 2 节这样的“水果电池” 串 联起来。
【分析】（1）据电压表的正确使用可知，由于它们都有正负接线柱，故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
（2）先判断电压表的量程，而后据分度值判断出示数来，据串联电路电压的规律分析即可判断。
【解答】解：（1）电压表的连接方法，电流必须从正接线柱流入，故由图可观察到电压表的指针的向右偏转；
（2）此时该电压表选择的是小量程，即分度值是0.1V，由串联电路中各部分电压之和等于总电压的特点可知，则需要把4节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为：B；2；串。
【点评】本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律，是一道实验探究题，中等难度，故同学们应细心处理。
14．（3分）在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在线和用电器之间，使氖管发光的是 火 线。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，只有a点不发光，可能发生的故障是 ab间断路 。（选填“灯泡断路”、“ab间断路”或“a左侧的零线断路”）
【分析】试电笔是用来辨别火线和零线的：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线时，氖管发光；笔尖接触零线时，氖管不发光；
用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明b、c、d与火线是连通的，则问题出在ab之间，据此判断。
【解答】解：用试电笔可以区分火线和零线，使氖管发光的是火线
闭合开关后，发现电灯不亮；用试电笔测试a、b、c，只有a点氖管不发光，没有断路，氖管不发光，即a。
故答案为：火；ab间断路。
【点评】本题考查了家庭电路故障的判断、试电笔的使用，也考查了学生学以致用的能力。
15．（3分）某实验小组利用如图所示电路图探究“电流与电压的关系”，在此实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变 电压 （选填“电流”、“电压”或“电阻”）；探究“电流与电阻的关系”的实验电路图与如图所示电路图 相同 ，还需准备的器材是多个阻值 不相同 的电阻。（后两空均选填“相同”或“不相同”）
【分析】“探究电流与电压的关系”实验中，控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压；
要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”，还需准备的器材是多个阻值不同的定值电阻。
【解答】解：要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，滑动变阻器起到这个作用；
继续利用此电路探究“电流与电阻的关系”，需要控制电压不变，因而还需准备的器材是多个阻值不同的定值电阻。
故答案为：电压；相同。
【点评】本题是探究电流与电压、电阻的关系实验，考查了滑动变阻器的作用，这些都是电学中的重点内容，应理解掌握。
16．（3分）小明家空调的功率远大于冰箱的功率，所以空调插头线比冰箱插头线 粗 （选填“粗”或“细”）。小明家冰箱的铭牌如表所示，压缩机启动时电冰箱正常工作，则电冰箱每天正常工作的时间是 8 h。电冰箱单独正常工作6min，可使小明家如图所示的电能表转盘转 30 圈。
【分析】（1）根据串联电路特点及焦耳定律分析导线电阻大小；导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，在材料与长度一定的情况下，导线越粗，电阻越小。
（2）从表格可知，电冰箱一天的耗电量、额定功率，利用P＝求一天的实际工作时间；
（3）利用W＝Pt求电冰箱单独正常工作6min消耗的电能，结合“2000r/（kW•h）”求电能表转盘转数。
【解答】解：（1）空调功率远大于冰箱，其流过插头线的电流远大于冰箱的2Rt可知，在I与t一定的情况下，应选用电阻较小的导线，导线越粗，因此应选用直径较粗的导线。
（2）从表格可知，电冰箱一天的耗电量为W＝1.7kW•h，
由P＝得一天的实际工作时间：t＝＝；
（3）电冰箱单独正常工作6min消耗的电能：W′＝Pt′＝0.15kW×h＝0.015kW•h，
电能表转盘转的圈数：n＝0.015kW•h×2000r/（kW•h）＝30r。
故答案为：粗；5；30。
【点评】本题考查了焦耳定律、影响电阻大小的因素、消耗电能的计算、电能表相关参数的理解，属基础题目，难度不大。
17．（2分）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1。
【分析】根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下1，如图所示：。
答：。
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
18．（2分）图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【分析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；为了用电的安全，开关应接在火线与用电器之间。
【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线，为了用电的安全，如图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，属于基础题。
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
19．（4分）（1）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图﹣1所示：实验中必须要选取初温相同且 质量 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体。
（2）如图﹣2所示，在试管中装些水，用软木塞塞住， 内 能转化为机械能。
（3）在“测量小灯泡电功率”的实验中，得到了如表数据。分析实验数据和现象，可得出小灯泡的亮度随电功率的增大而 变亮 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
（4）如图﹣3，在“探究影响电流热效应因素”的实验中，将RA和RB串联是为了控制 电流 和加热时间相同。
【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，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
（2）在软木塞被冲出时，内能转化为机械能。
（3）分析实验数据和现象得出结论。
（4）串联电路中，电流处处相等。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的说方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，体积相同的不同物质质量不同），实验装置如图﹣1所示：实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲。
（2）如图﹣2所示，在试管中装些水，用酒精灯给水加热一段时间后软木塞被冲出，内能转化为机械能。
（3）在“测量小灯泡电功率”的实验中，得到了如表数据，可得出小灯泡的亮度随电功率的增大而变亮。
（4）如图﹣6，两电阻串联，在“探究影响电流热效应因素”的实验中A和RB串联是为了控制电流和加热时间相同。
故答案为：（1）质量；（2）内；（4）电流。
【点评】本题考查初中物理几个常见的实验的操作过程的理解，难度不大。
20．（4分）小明进行“探究杠杆的平衡条件”实验：
（1）实验前杠杆的位置如图甲所示，若要使杠杆在水平位置平衡，则应将杠杆的平衡螺母向 左 调节。
（2）如图乙所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在右边某一位置竖直向下拉住杠杆 水平 （选填“水平”或“任意”）位置平衡。
（3）分析表格中的数据可得出杠杆平衡条件是： F1×l1＝F2×l2 。
（4）如图丙所示，在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，则拉力F应为 0.8 N。
【分析】（1）实验前杠杆的位置如图甲所示，可知杠杆的重心在支点的右侧，据此分析；
（2）如图乙所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在右边某一位置竖直向下拉住杠杆，使杠杆在水平位置平衡；
（3）杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1×l1＝F2×l2）；
（4）根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：（1）实验前杠杆的位置如图甲所示，可知杠杆的重心在支点的右侧，则应将杠杆的平衡螺母向左调节。
（2）如图乙所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
（3）根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 （或F1×l1＝F6×l2）；
（4）设一格为长度为L，已知钩码重为1N
解得F＝3.8N。
故答案为：（1）左；（2）水平1×l7＝F2×l2；（4）3.8。
【点评】此题是探究“杠杆平衡条件”的实验，考查了杠杆的调平，考查了杠杆平衡条件的应用，确定力及对应的力臂是解决此类题目的关键。
21．（7分）小丽在“测量定值电阻R的阻值”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示 0.26 A，由此可以计算出R的阻值为 10 Ω。接下来小丽移动滑动变阻器的滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻 取平均值减小误差，提高测量的准确性 。
（3）闭合开关后，小丽发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，她接下来的操作合理的是 A （选填字母符号）。
A.拧紧电阻和它两端的接线柱；
B.拧紧开关两端的接线柱；
C.检查滑动变阻器是否短路。
（4）排除故障后，按照上面的操作步骤，小丽又测量了一个小灯泡的电阻，说明小灯泡的电阻在实验过程中 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），出现这一现象的原因可能是小灯泡的电阻受 温度 的影响。
【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值；根据欧姆定律求出电阻大小；
根据一组数据得出的结论有偶然性，为提高测量的准确性，要多次实验取平均值减小误差；
（3）电流表示数均为零，电路可能断路，电压表的示数接近电源电压可知电压表与电源连通，据此分析；
（4）根据图丙得出当电压为1V、5V时对应的电流分别为0.2A和0.6A，由欧姆定律求出对应的电阻大小，据此分析；小灯泡的电阻受温度的影响。
【解答】解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表选用小量程，此时通过电阻R的电流是8.26A
R＝
接下来小丽移动滑动变阻器的滑片，又测出两次对应的电压和电流值，多次实验的目的是取平均值减小误差。
（3）闭合开关后，小丽发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电路可能断路，则电压表与电源连通，为了排除故障，故选：A；
（4）根据图丙可知，当电压为1V，由欧姆定律可知，
R1＝
R4＝＝
说明小灯泡的电阻在实验过程中变大，出现这一现象的原因可能是小灯泡的电阻受温度的影响。
故答案为：（1）断开；（2）0.26；取平均值减小误差；（3）A；温度。
【点评】本题测量定值电阻R的阻值，考查注意事项、数据处理、故障分析和影响电阻大小的因素。
22．（7分）为探究影响水果电池电压大小的因素，小明利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（测量电压大小的仪器）
（1）根据小明设计的表格可以判断小明猜想电池的电压与 水果种类 、 电极插入深度 和电极之间的距离有关。
（2）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验 1、2、3 （填组别）进行对比。
（3）分析4、5、6组实验数据，可以得出的结论是 水果种类与电极之间距离相同时，水果电池电压大小与电极插入深度无关 。
（4）根据以上表格中的实验数据还可以得出的结论是 电极材料与电极之间距离、电极插入深度相同时，水果电池电压大小与水果种类有关 。
（5）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据以上实验结论 换用不同电解质制成化学电池 。
（6）小华看了小明的实验数据后认为用普通的电压表就可以完成此实验。而老师在评价小明的实验时，却表扬小明选用电压传感器是此实验的一大优点。请你分析使用电压传感器的优点是 电压传感器的精确度为0.01V，比实验室的电压表的精确度高 。
【分析】（1）分析表格的变量确定有关的因素；
（2）根据控制变量法分析探究与电极之间距离的关系；
（3）（4）根据表格数据结合控制变量法分析；
（5）根据水果电池的有关因素分析改变电压的方法；
（6）根据实验数据分析电压测量工具的精确度得出结论；
【解答】解：（1）根据小明设计的表格中记录的各项，可以判断小明猜想电池的电压与水果种类。
（2）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应控制水果种类，选用实验1、2，且发现电极之间的距离改变，说明水果电池电压大小与电极之间距离无关。
（3）分析4、5、6组实验数据，改变电极插入深度，说明水果种类与电极之间距离相同时。
（4）根据以上表格中的实验数据还可以对比7、4数据、电极插入深度相同，电压不等、电极插入深度相同时。
（5）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙，根据以上实验结论，做法是换用不同电解质制成化学电池。
（6）小华看了小明的实验数据后认为用普通的电压表就可以完成此实验。小明的实验时电压传感器的精确度为0.01V。
故答案为：（1）水果种类；电极插入深度、7、3；（3）水果种类与电极之间距离相同时；（4）电极材料与电极之间距离，水果电池电压大小与水果种类有关；（6）电压传感器的精确度为0.01V。
【点评】本题考查控制变量法的应用，属于中档题。
四、综合题（共2小题，每题8分，计16分）
23．（8分）冬季供暖的家用暖气通常根据安装参数由多个相同规格的单片暖气构成一组。由于小区没有集中供暖，小明家自行安装了天然气热水器为暖气片提供可供暖的热水。该热水器有两个出水管，一个出水管供给暖气片水循环，冬天时，把出水温度设定为50℃一组暖气片的水流量为0.06m3/h，水经过循环后，回水温度是40℃。已知供暖时热量利用效率（被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值），水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3×107J/m3。请解答下列问题：
（1）供暖1h，小明家一组暖气片内的热水在循环过程中释放的热量为多少？
（2）小明家一共有5组暖气片，小明家一天要消耗多少m3的天然气？
（3）暖气是通过 热传递 方式增大空气内能的。市政集中供暖是煤炭对水进行加热的。相比市政集中供暖，天然气热水器供暖的优点是： 热值大、对大气的污染小 。
【分析】（1）根据密度公式求出供暖1h，流过暖气片热水的质量，根据Q放＝cmΔt求出供暖1h，小明家一组暖气片内的热水在循环过程中释放的热量；
（2）根据效率公式求出释放的有效热量，再利用Q＝Vq求出小明家一天要消耗的天然气体积；
（3）改变内能的方法：一是做功，二是热传递；
质量相同时，热值越大，燃料完全燃烧放出的热量越多；天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，可减少对大气的污染。
【解答】解：（1）供暖1h，客厅的一组暖气片进入热水的体积：V＝0.5m3/h×1h＝3.6m3；
由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝6×103kg/m3×7.6m3＝6.6×103kg；
则供暖6h，客厅的一组暖气片热水放出的热量：
Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.6×108kg×（50℃﹣40℃）＝2.52×107J；
（2）供暖2h，客厅的一组暖气片采暖时有效利用的热量：
Q有效＝ηQ放＝2.52×107J×60%＝4.512×107J；
则小明家一共有5组暖气片，一天采暖时的有效利用的热量：
Q有效′＝3×24×Q有效＝1.512×107J×3×24＝1.8144×109J；
由Q＝Vq知，小明家一天要消耗的天然气体积：
V＝＝＝60.48m3；
（3）散热时，在暖气片和空气之间发生了热传递、温度升高；
由Q＝mq可知，在质量相同时，完全燃烧放出热量越多，对大气的污染小。
故答案为：（1）供暖1h，小明家一组暖气片内的热水在循环过程中释放的热量为2.52×103J；
（2）小明家一共有5组暖气片，小明家一天要消耗60.48m3的天然气；
（3）热传递；热值大。
【点评】本题考查密度公式、吸热公式以及热平衡方程的应用，是一道综合题，有一定的难度。
24．（8分）如图甲所示小明家新买的空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻R1＝50Ω，R2＝200Ω。当开关S1闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温挡；开关S1断开，开关S接a时为低温挡。
（1）空气炸锅中的风扇与发热电路是 并联 （选填“串联”或“并联”）的。
（2）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流是多少A？高温挡正常工作时，高温加热功率是多少W？
（3）某次使用空气炸锅时，高温挡加热10min，低温挡保温20min
【分析】（1）根据串并联电路的定义分析解答；
（2）低温挡正常工作时，开关S1断开，开关S接a时，R1、R2串联后与电动机并联，根据电阻的串联和欧姆定律即可求出电阻R2的电流；
高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2、电动机并联，根据P＝分别求出R1、R2的功率，然后求出总功率；
（3）算出高温挡和低温挡的功率，已知高温挡和低温挡的工作时间，根据W＝Pt和W总＝W高+W低可求这次使用共消耗的电能。
【解答】解：（1）由电路图知空气炸锅中的风扇与发热电路并列的连入电路，它们是并联的；
（2）低温挡正常工作时，开关S1断开，开关S接a时，R1、R4串联后与电动机并联，根据电阻的串联和欧姆定律得电阻R2的电流为：
I＝＝＝0.88A；
高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R7、R2并联，
R1的电功率为：
P2＝＝＝968W，
R2的电功率为：
P2＝＝＝242W；
高温挡的总功率：
P高温＝P5+P2＝968W+242W＝1210W；
（3）低温挡的功率为：
P低温＝UI＝220V×0.88A＝193.3W；
这次使用共消耗的电能：
W总＝W高温+W低温＝P高温t高温+P低温t低温＝1210W×10×60s+193.6W×20×60s＝958320J。
答：（1）并联；
（2）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流是4.88A；高温挡正常工作时；
（3）某次使用空气炸锅时，高温挡加热10min，这次使用共消耗电能958320J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率和电功公式的灵活运用，正确的判断电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。【总容量】80L
【工作频率】50Hz
【额定电压】220V
【额定功率】150W
【耗电量】1.2kW•h/24h
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2.2
0.26
0.572
较暗
2
2.5
0.30
0.75
正常发光
3
3.0
0.32
0.96
最亮
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
0.5
0.1
1
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
3
0.05
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1
2.0
0.886
2
哈密瓜
1
4.0
0.885
3
哈密瓜
1
6.0
0.886
4
苹果
1.
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
【总容量】80L
【工作频率】50Hz
【额定电压】220V
【额定功率】150W
【耗电量】1.2kW•h/24h
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2.2
0.26
0.572
较暗
2
2.5
0.30
0.75
正常发光
3
3.0
0.32
0.96
最亮
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
0.5
0.1
1
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
3
0.05
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1
2.0
0.886
2
哈密瓜
1
4.0
0.885
3
哈密瓜
1
6.0
0.886
4
苹果
1.
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010