江苏省无锡市滨湖区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份江苏省无锡市滨湖区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共24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。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1. 如图所示，下列工具在正常使用过程中属于省力杠杆的是（ ）
A. 筷子B. 开瓶扳手
C. 钓鱼竿D. 船桨
【答案】B
【解析】ACD．筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意。故选B。
2. 下列用电器工作时，将电能主要转化为内能的是（ ）
A. 电风扇B. 电饭锅
C. 洗衣机D. 扫地机器人
【答案】B
【解析】A．电风扇主要将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．电饭锅是利用电流热效应工作的，将电能主要转化为内能，故B符合题意；
C．洗衣机将电能主要转化为机械能，故C不符合题意；
D．扫地机器人将电能主要转化为机械能，故D不符合题意。故选B。
3. 2024年10月30日凌晨，神舟十九号载人飞船成功发射，标志着中国航天事业进入了全新阶段。关于此次发射，下列说法中正确的是（ ）
A. 燃料燃烧过程中，质量减小、热值减小
B. 火箭加速上升过程中，重力势能增加
C. 火箭加速上升过程中，动能减小
D. 火箭加速上升过程中，机械能守恒
【答案】B
【解析】A．热值是燃料的一种属性，与质量、是否完全燃烧无关，因此燃料燃烧过程中，质量减小，热值不变，故A错误；
BCD．载人飞船随火箭加速上升，在加速上升阶段，飞船速度变大，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能是动能和势能的总和，故机械能增大，故CD错误，B正确。
故选B。
4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 高温物体的内能可以比低温物体的内能小
B. 热传递时，高温物体将温度传递给低温物体
C. 相同温度下，等质量的水比冰含有的热量多
D. 物体内能增加，一定从外界吸收热量
【答案】A
【解析】A．内能大小与温度、质量、状态、种类等多种因素有关，所以高温物体的内能可以比低温物体的内能小，故A正确；
B．热传递时，高温物体将内能传递给低温物体，温度不能传递，故B错误；
C．热量是一个过程量，不能说“含有”热量，故C错误；
D．改变物体内能的方法有做功和热传递。物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能是对物体做了功，故D错误。故选A。
5. 物理老师把实验器材拿到教室，下列过程中老师对器材做功的是（ ）
①单手提器材，没提动；②双手将器材从地上提起；③提着器材水平移动到楼梯口
④提着器材从4楼到5楼；⑤将器材搬到讲台上
A. ②③B. ②③⑤C. ②④⑤D. ②⑤
【答案】C
【解析】①单手提器材，手对器材有力的作用，但没提动，则在力的方向上没有移动距离，所以老师对器材不做功；②双手将器材从地上提起，手对器材的力向上，器材移动的方向向上，在力的方向上移动了距离，所以老师对器材做了功；③提着器材水平移动，手对器材的力竖直向上，移动的距离水平方向，器材在力的方向上没有移动距离，所以老师对器材不做功；④提着器材从4楼到5楼，老师对器材有向上的力，器材在向上的方向上移动了距离，所以老师对器材做了功；⑤将器材搬到讲台上，老师对器材有向上的力，器材在向上的方向上移动了距离，老师对器材做了功。综上所述，②④⑤做功了，①③没有做过，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
6. 为了延长平板的续航时间，小明将其调成“省电模式”，此模式降低了平板的（ ）
A. 电池输出电流B. 电池的电压
C. 电池的电能D. 平板的等效电阻
【答案】A
【解析】将平板调成省电模式，实际上是降低了平板的电功率，根据公式可知，在电池储存电能一定的情况下，减小电功率可以延长续航时间。再根据公式可知，平板工作电压不变，电池输出电流减小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
7. 如图所示，是一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定一塑料杯，壁内侧有锌片和碳片，向杯中倒入盐水，当锌片和碳片浸入盐水中时，小车缓缓前进。关于该装置，下列说法中正确的是（ ）
A. 锌片、碳片和盐水组成的装置相当于开关
B. 玩具车工作时，主要将内能转化为机械能
C. 小车跑得越快，消耗的电能越多
D. 小车跑得越快，牵引力做功越快
【答案】D
【解析】A．锌片、碳片和盐水组成的装置可以将化学能转化为电能，相当于电源，故A错误；
B．玩具车工作时，消耗电能转化为机械能，故B错误；
CD．小车跑得越快，说明小车的功率大，消耗的电能越快、牵引力做功快，但做功不一定多，因为时间不知道，故C错误，D正确。故选D。
8. 为了提高旅客的乘车通行效率，无锡火车站实施“验检合一”，乘客通过检票处“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时（相当于闭合开关），电动机转动，打开闸门直达站台，下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，电动机才工作，这说明两个开关相互影响，是串联的关系，然后与电动机串联。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示，在、两点间分别接入电阻和灯泡，可完成多个电学实验，实验中对应的滑动变阻器作用，下列描述正确的是（ ）
A. 探究电流与电压的关系——控制、间阻值不变
B. 探究电流与电阻关系——改变、间电阻大小
C. 测量定值电阻阻值——改变、间电压大小
D. 测量小灯泡的电阻——控制、间电压不变
【答案】C
【解析】A．探究电流与电压的关系，需要改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器的作用是改变、间电阻两端电压，故A错误；
B．探究电流与电阻关系，需要保持定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器的作用是保持、间电阻两端电压不变，故B错误；
C．测量定值电阻阻值，需要进行多次实验，即改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器的作用是改变、间电压大小，故C正确；
D．测量小灯泡的电阻，需要改变灯泡两端电压，得到不同电压下灯泡的电阻，因此滑动变阻器的作用是改变、间电压大小，故D错误。故选C。
10. 如图甲所示，一款全自动家用电炖锅，内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位，电路中的总电流分别对应为、以及，且。当断开，接时，电路中的电流为；当闭合，接时，电路中的电流为；做不到闭合，同时接的情况。下列说法中正确的是（ ）
A. 的阻值为
B. 、的电阻之比为
C. 断开，接时，电炖锅处于“保温”挡工作
D. 闭合，接时，电炖锅处于“文火”挡工作
【答案】C
【解析】CD．由电路图可知，当断开，接时，电路中只有R2工作；当闭合，接时，R1和R2并联；当断开，接时，R1和R2串联；由可知，电路中的电阻越小，功率越大，所以当闭合，接时，R1和R2并联时为“武火”挡，当断开，接时，电路中只有R2工作为“文火”挡，当断开，接时，R1和R2串联为“保温”挡。故C正确，D错误；
A．当断开，接时，电路中只有R2工作，电路中的电流为，则R2的阻值为故A错误；
B．当闭合，接时，R1和R2并联，电路中的电流为，则此时电路的电阻为
根据并联电路电阻的关系可得，即
解得R1=220Ω，则R1、R2的阻值之比为4︰1，故B错误。故选C。
11. 如图甲所示，为了比较、两种物质吸热升温的现象，将质量均为的粉末状样品、分别放入相同的烧杯中，并用相同的酒精灯分别给、两种物质加热，其中。根据实验数据作出的温度随时间变化图像如图乙所示。样品均匀受热，不计热损失。下列说法中正确的是（ ）
A. 物质吸收的热量少B. 和两物质的比热容之比
C. 60s后物质温度不变，则内能不变D. 内物质吸收热量
【答案】D
【解析】A．用相同的酒精灯分别对两种物质进行加热，两物质在相同时间内吸收的热量一样，即0~80s，两物质吸收的热量一样多，故A错误；
B．由图可知，加热60s时，a、b升高的温度分别为Δta=60℃-30℃=30℃，
Δtb=60℃-20℃=40℃
a和b两种物质的比热容之比。故B错误；
C．由图象可知，a物质60s后继续吸热，内能增加，但温度不变，故C错误；
D．由图可知，b物质0~60s内吸收的热量为Qb=cbmbΔtb=3×103J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=1.2×104J
又因为用相同的酒精灯分别对两种物质进行加热，两物质在相同时间内吸收的热量一样，所以a物质在0~80s内吸收的热量为
故D正确。故选D。
12. 大多数水果最适宜的储存温度为，小明设计了如图甲所示的电路图，监测温度变化，确保水果保鲜。电源电压恒为，是滑动变阻器，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示，报警仪由量程为的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，当温度达到时，报警仪指针指在表盘中央，开始报警。下列说法中正确的是（ ）
A. 温度升高时，电路中的电流变小
B. 当报警仪电压时，环境温度不符合要求
C. 当电路中电流时，环境温度符合要求
D. 若要降低报警温度，应将滑片向右移动
【答案】C
【解析】由图可知，Rt与R0串联，电压表（报警仪）测量Rt两端的电压；
A．由图乙可知，温度升高时，Rt变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故A错误；
B．由图可知，当温度达到时，Rt的阻值为30Ω，报警仪指针指在表盘中央，示数为1.5V，电路电流为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路的阻值为
当报警仪电压时，滑动变阻器两端的电压为
电路电流为
Rt的阻值为
由图乙可知，此时环境温度低于4℃，环境温度符合要求，故B错误；
C．由B项分析可知，当电路中电流等于0.05A时，环境温度为4℃。当电路中电流小于0.05A时，由欧姆定律可知，电路中的总电阻会增大，滑动变阻器R0的阻值不变，由串联电路的总电阻与分电阻的关系可知，此时热敏电阻Rt的阻值将变大。由图乙可知，此时的环境温度应低于4℃。环境温度符合要求。故C正确；
D．因报警时电压表的示数不变，若要降低报警温度时，因热敏电阻Rt的阻值变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器连入电路的阻值变大，则滑片应向左移动，故D错误。故选C。
二、填空题（本大题共12题，每空1分，共36分）
13. 为了提高环境质量，无锡经常有喷雾车在街道上喷洒水雾。喷雾车工作时以较小的速度匀速直线行驶，此过程中喷雾车的动能________（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），喷雾车的机械能________。
【答案】变小；变小
【解析】该车在水平路面匀速直线行驶时，向高空喷洒水雾，在此过程中车的质量减小，速度不变，则动能变小。由于喷雾车的质量减小，喷雾车的重力重力势能减小，机械能为动能和势能的总和，则喷雾车的机械能减小。
14. 将金属块在磨刀石上来回摩擦，迅速用手轻触金属块，感受到金属块的温度________，这种改变金属块内能的方式是________，此过程中的能量转化与四冲程汽油机中的________冲程相同。
【答案】升高；做功；压缩
【解析】做功和热传递可以改变物体的内能。将金属块在磨刀石上来回摩擦，迅速用手轻触金属块，感受到金属块的温度升高，这种改变金属块内能的方式是做功，此过程中的能量转化与四冲程汽油机中的压缩冲程相同，都是机械能转化为内能。
15. 为保护同学们的视力，教室里的日光灯陆续换成由发光二极管制成的LED护眼灯，如图所示，发光二极管主要是用________材料制成。老师又打开了教室中的多媒体设备，这些用电器的连接方式是________联，打开多媒体，教室电路中的等效总电阻会_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】半导体；并；变小
【解析】LED护眼灯的发光二极管主要是用半导体材料制成的。
如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，护眼灯、多媒体设备独立工作，互不影响，因此是并联，多开了多媒体设备，多了一条支路，则教室电路中的总电流会增大，而电源电压不变，根据欧姆定律可知，教室电路中的总电阻会变小。
16. 如图，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片，且滑杆P可绕支点O自由转动，为定值电阻，图中油量表实质上是一个______（选填“电流表”或“电压表”）改装的；当油量减少时，油量表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在电路中的作用是______（选填“加满油”或“用完油”）时起到保护作用。
【答案】电流表；变小；加满油
【解析】图中油量表串联在电路中，实质上是一个电流表改装的。
分析电路可知，定值电阻和变阻器串联，电流表（油量表）测电路电流。当油量减少时，滑片上移，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据可知油量表示数减小。加满油时，变阻器接入电路阻值最小，则电路中电流最大，定值电阻可以防止电路中电流过大，起到保护电路的作用。
17. 如图所示，装修工人用动滑轮匀速提起重400N的货物，绳子拉力F为250N，物体10s内上升2m。在此过程中，拉力F的功率为________W。若增大货物质量，则该动滑轮的机械效率将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】100 ；增大
【解析】由图可知，动滑轮上有两根绳子，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m
拉力F的功率为
根据动滑轮机械效率公式
在动滑轮重一定时，若增大货物质量，则该动滑轮的机械效率将增大。
18. 如图所示，小明利用斜面、小车、木块等器材探究物体动能大小跟哪些因素有关，让同一小车从斜面的不同高度由静止滑下，推动木块在水平面上运动一段距离。实验时，通过观察________来比较小车动能的大小。根据图示的实验现象，初步得到的实验结论是________。根据该结论，小明理解了神舟飞船和核心舱对接的最后阶段，为何要以极慢速度靠近核心舱，这样可以减小飞船对接时的________能。
【答案】木块在水平面上被推动的距离 ；质量一定时，物体的速度越大，动能越大；动
【解析】在该实验中，通过观察木块在水平面上被推动的距离来比较小车动能的大小，木块被推动得越远，说明小车的动能越大，这运用了转换法。
让同一小车从斜面的不同高度由静止滑下，小车的质量不变，从不同高度滑下到达水平面时的速度不同。高度越高，小车到达水平面的速度越大，推动木块移动的距离越远，说明动能越大。因此，初步得到的实验结论是质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
神州飞船和核心舱对接的最后阶段，以极慢速度靠近核心舱。根据前面得出的结论，在飞船质量一定的情况下，速度越小，动能越小，这样可以减小飞船对接时的动能，使对接过程更安全、稳定。
19. 如图所示，是公共场所残疾人专用斜面通道。沿该通道上台阶与直接上台阶相比，可以省________，现将重700N的小车沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台，平行于斜面向上的推力为150N，此过程中斜面的机械效率为________%，小车所受摩擦力为________N。
【答案】力；70 ；45
【解析】利用斜面提高物体可以省力，但不能省距离。
推力做的有用功为W有=Gh=700N×0.6m=420J
推力做的总功为W总=Fs=150N×4m=600J
斜面的机械效率为
克服摩擦力做的功为额外功，则额外功为W额=W总-W有=600J-420J=180J
小车所受摩擦力为
20. 小明探究影响导体电阻大小的因素：
（1）如图甲所示，为探究电阻与材料的关系，实验中应选择的两根电阻丝是________（填字母）；
（2）如图甲所示，实验中观察________可以更准确地显示合金丝电阻的大小；小明想探究电阻与长度的关系，他接下来的操作是________；
（3）小红使用了如图乙所示的电路，实验现象更明显，请你分析其中的原因________。
【答案】（1）A、B
（2）电流表示数大小 ；移动金属夹b，改变接入电路中金属丝的长度 （3）见解析
【解析】【小问1】根据控制变量法的思想，要想探究电阻与材料的关系，需要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，因此应选择A、B两根电阻丝。
【小问2】电阻变化过小时会导致电流变化过小，灯泡的亮度变化不明显，因此可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小，这样更准确。
小明想探究电阻与长度的关系，应控制材料和横截面积相同，只改变导体的长度，因此他接下来的操作是移动金属夹b，改变接入电路中金属丝的长度。
【小问3】小灯泡的电阻比较大，定值电阻的阻值可以比较小，所以用定值电阻串联在电路中来探究导体电阻的影响因素，更换不同的金属丝可以使电流变化较大实验现象更明显，所以乙图实验现象更明显。
21. 如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a处和其上某处b（图中未标出），记录两次电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为__________Ω，电源电压是________V。
【答案】20 ；9
【解析】由图甲可知，闭合开关S时，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由串联分压的规律可知R2两端的电压最大，即电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，此时R2两端的电压U2大=6V，滑动变阻器的最大阻值
当滑片位于a端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U=I小(R1+R2大)=0.3A×(R1+20Ω)
当滑片位于b点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，由图乙可知，此时电路中的电流Ib=0.6A，此时R2两端的电压U2=3V，则电源的电压U=U2+IbR1=3V+0.6A×R1
因电源的电压不变，所以0.3A×(R1+20Ω)= 3V+0.6A×R1
解得R1=10Ω 则电源电压U=I小(R1+R2大)=0.3A×(10Ω+20Ω)=9V
22. 如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程如下：用电子秤取30g水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取0.7g花生米穿在细铁丝上，点燃花生米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)）
（1）实验中花生米燃烧放出的热量是通过________来显示；
（2）①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的目的是________；
②根据乙图像，粗略测得花生米的热值为________J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟，这会导致测得的热值________真实值。
【答案】（1）水升高的温度
（2）使花生米燃烧充分；5.4×106 ；小于
【解析】【小问1】本实验采用转换法，通过水升高的温度来间接表示花生米燃烧放出热量的多少。
【小问2】实验过程中适当转动花生米，可以使花生米燃烧充分。
根据乙图像，根据Q=cmΔt可以求得，水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J
不计热量损失，则有Q吸=Q放，粗略测得花生米的热值为
由于花生燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此这种计算方法不准确，计算结果与真实值相比偏小。
23. 如图所示，探究并联电路的电流特点，小明选取两个定值电阻并联在电源上。
丙
（1）为寻找规律，小明用电流表测出三个位置处的电流，以下哪一组取点不合适______；
①E、A、D ②E、B、C ③F、A、D ④F、C、D
（2）如图乙所示的实物图，闭合开关，可以测得甲图中对应______点的电流。测量完毕后断开开关，小明为了测量干路中电流，直接将电路中导线的右端改接到电流表“”接线柱上，其它都不动，闭合开关，读电流表示数。这样操作不合适的理由是______；
（3）小明换不同规格的电阻多次实验，测得的数据如图丙所示，分析数据发现总是比大，造成这一现象的可能原因是______。
【答案】（1）④ （2）B ；见解析 （3）电流表没有调零
【解析】【小问1】为探究并联电路的电流特点，应用电流表分别测出干路及两条支路上的电流，即干路、两条支路上各取一个点，故①②③不符合题意，④符合题意。故选④。
【小问2】如图乙，闭合开关，电流表与R1串联，电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出后，再流入定值电阻R1，可以测得甲图中对应B点的电流；将电路中导线的右端改接到电流表“-”接线柱上，其它都不动，闭合开关，电流表测量干路电流，干路电流可能大于电流表的小量程，会损坏电流表。
【小问3】分析数据发现总是比大，可能是电流表使用前没有调零，指针指在0.02A刻度线处，每次读数都大0.02A，导致总是比大。
24. 如图甲所示，小明家墙面开关。拆开开关后，小明发现内部结构简图如图乙所示，墙面开关整体呈T型，A、B为静触点，M、N为动触点，按动开关，驱动金属片MON绕O点转动，以实现动触点与静触点之间的通断。两种状态分别对应图乙和图丙。
（1）当开关处于图乙状态时，对应灯L被点亮，则应将A、O、B三个接线柱中_________两个接线柱接入电路。
（2）当开关处于如图丙所示状态时，在D点用如图的力F垂直按压开关，则墙面开关面板上E点受到的摩擦力方向为________；当压力F=1.2N时，开关开始转动。小明测得开关按钮，，为中点，，已知开关按钮E点所受摩擦力大小为压力的0.25倍，则NB间的弹力为_____N。（N点为NB间弹力等效作用点）
【答案】（1）A、O （2）沿EN向上 ; 2
【解析】【小问1】当开关处于乙图状态时，对应的灯被点亮，电路接通，由此可知A、O接入电路。
【小问2】图丙中，当在D点施加作用力F时，接触点E有向O点向下滑动的趋势，则E点受到的摩擦力方向为沿EN向上。
当F=1.2N，O1E=2cm，以O1为支点，由杠杆的平衡条件得F·O1D=f·O1E
所以E点对ON的压力
因为，以O为支点，由杠杆的平衡条件得F弹·ON=F1·OE
三、解答题（本大题共6小题，共40分．其中第26题、第30题写出必要的解题过程）
25. 按要求完成下列作图
（1）如图所示，用笔画线代替导线，连接实物图，使小灯泡亮起来；
（2）如图所示，画出滑轮组的绕线方法，使其提升重物时最省力；
（3）如图所示，是家用电冰箱的部分电路图，冰箱压缩机由温控开关控制，冷藏室的照明灯L由冰箱门控开关控制，请按要求连接电路图。
【答案】（1）见解析（2）见解析（3）见解析
【解析】【小问1】简单电路中包括电源、开关、用电器和导线，所以将电源、开关、用电器用导线逐个连起来，如图所示：
【小问2】一个动滑轮上最多能有三根绳子，根据偶定奇动，由动滑轮挂钩开始连接，这就是最省力的绕法，如图所示：
【小问3】冰箱的压缩机和照明灯在工作时应互不影响，因此是并联关系，且冰箱压缩机与温控开关串联，冷藏室的照明灯L与冰箱门控开关串联，如图所示：
26. 如图所示，2024年5月8日，我国完全自主设计建造的第三艘航空母舰“福建舰”成功完成了为期8天的首航试行任务，顺利返回上海江南造船厂码头。已知在某海域航行过程中，“福建舰”发动机的输出功率为，以的速度匀速直线行驶了。求该过程中：
（1）“福建舰”发动机所做的功为多少？
（2）“福建舰”受到的阻力为多少？
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】“福建舰”发动机所做的功为
【小问2】发动机提供的牵引力为
“福建舰”匀速直线行驶，受到的阻力与牵引力是平衡力，大小相等
27. 如图所示，小明探究杠杆平衡条件。已知实验中每个钩码的质量均为50g，g取10N/kg。
（1）不挂钩码时，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆是否平衡？________。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应将右边的螺母向________调，使杠杆平衡在水平位置。
（2）如图乙所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力，钩码对杠杆的拉力，多次实验，测得的数据如右表所示，分析数据，可以得到实验结论是________。小明将弹簧测力计从右侧取下，并________后，作用在点，竖直向上拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为________N。保持杠杆平衡状态不变，仅将测力计斜向上拉动，示数将________。
（3）如图丙所示，为某型号的螺丝扳手，有①②两种使用方式，其中更省力的是图________。
【答案】（1）平衡 ；左 （2）Fll1=F2l2 ；重新调零； 2.5 ；变大 （3）①
【解析】【小问1】杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，则杠杆的左端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，右边的螺母向上翘的左端移动。
【小问2】由表格数据知，第一组Fll1=1N×5cm=5N·cm，F2l2=0.5N×10cm=5N·cm
第二组Fll1=0.5N×10cm=5N·cm，F2l2=0.5N×10cm=5N·cm
第三组Fll1=2.0N×15cm=30N·cm，F2l2=1.5N×20cm=30N·cm
可以看出杠杆平衡条件是Fll1=F2l2。
弹簧测力计竖直向下测量了拉力后，再改为竖直向上测量拉力的大小之前，需重新调零。
每一个钩码的重力为G=mg=50g×10N/kg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
若每个小格长l，在A点挂3个相同的钩码，在C点竖直向上拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有3×0.5N×5l=F×3l
解得F=2.5N，则弹簧测力计的示数应为2.5N；当弹簧测力计改为斜拉时，拉力的力臂减小，再次使杠杆水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变大。
小问3】图①所示，手在A点用力时，动力臂较长，根据杠杆平衡条件可知，此方法更省力，所以图①可以更轻松地拧动螺丝。
28. 如图甲所示，小明探究通过导体的电流与电阻的关系。实验器材有：电压可调节的学生电源、电阻箱、不同规格的滑动变阻器多个、电流表、电压表、开关、导线等。实验过程如下：
（1）连接电路时，开关处于______状态；
（2）小明将电源电压调至，调节电阻箱阻值，测得对应的电流，根据实验数据，绘制图像如图乙中曲线B所示，推断实验中选用的滑动变阻器可能是________；
A. ，B. ，C. ，D. ，
（3）上述实验中，小明将电阻箱阻值调至时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到（2）中实验要求的电压，若想继续实验，下列操作中不可行的是________；
A. 串联一个的定值电阻B. 串联一个的定值电阻
C. 换最大阻值更大的滑动变阻器D. 调大电源电压
（4）小红根据实验的数据，绘制的图像如图乙中曲线A，分析图像A可知，导致小红错误的原因可能是______。
【答案】（1）断开 （2）B （3）D
（4）调节电阻箱后，没有移动滑动变阻器的滑片使电阻箱两端电压相等，就读出了电流表的示数
【解析】【小问1】连接电路时，为保护电路，开关处于断开状态。
【小问2】由图像B可知，多次实验，电压与电流的乘积不变，可以得出结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；当电路电路最小为0.15A时，电路总电阻为；此时电阻箱电阻为20Ω，则滑动变阻器连入电路的阻值为
即滑动变阻器最小电阻为20Ω；由图像可知，电路电流最大为0.6A，所以实验中选用的滑动变阻器可能是，，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
【小问3】由图乙中曲线B实验数据可知，电阻箱两端的电压保持0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V不变。若保持电源电压不变，滑动变阻器电压为
ABC．滑动变阻器电压与电阻箱电压相等，根据串联分压原理，当电阻箱阻值调至时，滑动变阻器连入电路的阻值为50Ω，因此为了继续实验，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，或者串联一个定值电阻，其阻值的最小值为50Ω-30Ω=20Ω
最大值为50Ω，故ABC可行，不符合题意；
若改变电源电压，当电阻箱最大为50Ω且变阻器接入电路阻值最大时，电源电压最大，由分压原理可得
所以电源电压最大值为
因此为继续实验，应将电源电压调小，故D不可行，符合题意。故选D。
【小问4】探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变。根据图乙图像A可知，几次实验电阻箱两端的电压不相等，可能是小红调节电阻箱后，没有移动滑动变阻器的滑片使电阻箱两端电压相等，就读出了电流表的示数。
29. 为测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图甲所示电路。
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整，使滑片向右移动时，小灯泡变亮________。
（2）闭合开关，发现小灯泡几乎不亮，电流表、电压表示数均较小，接下来的操作是________。当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω（保留1位小数）。
（3）高性能混凝土广泛应用于现代建筑中，导电性能也是其重要的参数。小明想要测量一段浇铸好的混凝土管阻值，进行了如下操作：将混凝土管替换灯泡接入甲电路，测量时发现电流表示数始终小于分度值。于是，找来一个智能恒流源，能够输出大小恒定为的电流，按照如图丙设计的电路，连接电路，测量定值电阻混凝土管的阻值。改变电阻箱阻值，记录电流表对应的示数，得到多组数据，画出的图像如图丁所示。当调大电阻箱的阻值，通过混凝土管的电流将________，根据图像可知，________，混凝土管的阻值为________。
【答案】（1）见解析 （2）将滑动变阻器的滑片向右移动 ；0.3； 8.3
（3）变大；0.5 ； 750
【解析】【小问1】由题意知，滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮，说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入的电阻变小，由此可知滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示：
【小问2】闭合开关，小灯泡几乎不亮，电流表、电压表数据均较小，说明电路通路，电路中电流较小，小灯泡的实际功率较小，为了使小灯泡正常发光，应减小滑动变阻器接入的阻值，故滑动变阻器的滑片向右移动。
当电压表示数为2.5V时，电路表的示数如图乙，电压表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流I=0.3A，小灯泡的电阻
【小问3】图丙中电路的总电流恒定，待测电阻与电阻箱并联，所以两支路的电压相等且固定，当电阻箱的阻值调大时，由欧姆定律可知，电阻箱支路的电流变小，干路电流不变，由并联电路中电流的特点可知，的电流就变大；
由图像丁可知，当电阻箱断开时，，所以I0=0.5A，当，
即电阻箱阻值R0=500Ω时，即电流表的示数I=0.2A，所以此时电阻箱所在支路的电路电流I'=I0-I=0.5A-0.2A=0.3A
由并联电路电压相等得
30. 如图甲所示，为小明家安装的全屋“零冷水”系统结构简图。太阳能热水器作为主热水器，水箱容积为，当恒温控制中心检测到热水管中的水温低于设置温度时，启动循环泵，点燃燃气，辅助加热，以满足设置的水温条件；当热水管中水温高于设置温度时，可以通过调节水龙头，补充冷水，确保使用水满足设置温度；在无人用水时，恒温控制中心会启动循环泵，用的力推动管中的水以的速度按图中箭头方向循环，保证热水管中水温维持在设定温度，做到全屋热水即开即用。已知；。
（1）小明家无人用水时，循环泵每小时推动水流做功多少焦耳？
（2）如图乙所示，为恒温控制中心测温原理简图。当热水管中热水流过时，微电脑读取两端的电压信息，即可感知热水温度，从而控制燃气辅热以及循环泵的工作情况．已知电源电压为，的阻值随温度的变化关系图像如图丙所示，微电脑正常工作的电压范围为，为了能确保读取的水温范围，则的阻值范围是多少？
（3）某日晚，“零冷水”系统水箱装满水，显示器如图丁所示，则水箱中的热水降低到设置水温，可以释放多少热量？若小明家晚上洗漱共需要设置温度下的热水，为保证热水供应，除了热水释放的上述热量外，需要消耗多少升的燃气？（不计热量的损失，燃气热水器的加热效率为，燃气的热值）
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】小明家无人用水时，循环泵的功率为
每小时推动水流做功
【小问2】由图丙可知，温度为10℃时R1的阻值为30×103Ω，温度为80℃时R1的阻值为15×103Ω，由串联电路的特点和欧姆定律可知，当R1的阻值为较大值时，电路中电流较小，当R2的阻值为较小值时，R2两端的电压较低，由题意可知，此时R2两端的电压为3V，则R1两端的电压
此时电路中的电流
R2阻值的最小值
当R1的阻值为较小值时，电路中电流较大，当R2的阻值为较大值时，R2两端的电压较高，由题意可知，此时R2两端的电压为6V，则R1两端的电压
此时电路中的电流
R2阻值的最大值
则R2的阻值范围是
【小问3】水箱装满水时水的质量为
由表中数据可知，水箱中的热水降低到设置水温时，下降的温度
此时水放出的热量为
110L水的质量
此时水吸收的热量
则燃气热水器需要提供的热量
燃气完全燃烧放出的热量
由可知，需要消耗天然气的体积1
0.16
0.18
0.32
2
0.36
0.36
0.70
3
0.24
0.30
0.52
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
5
0.5
10
2
0.5
10
0.5
10
3
2.0
15
1.5
20