湖南省长沙市周南教育集团2024 -2025学年九年级下学期期中学科素质诊断物理试卷

这是一份湖南省长沙市周南教育集团2024 -2025学年九年级下学期期中学科素质诊断物理试卷，共23页。试卷主要包含了单选题，双选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(每小题有且只有一个选项是正确的，请将正确答案的序号填入答卷表格中。每小题3分，共30分)
1．如图所示，贾湖骨笛是中国最早的管乐器。按压骨笛上不同的孔可以改变声音的
A．声速B．音色C．响度D．音调
2．在水平路面上，小致同学向竖直放置的平面镜走去，他在镜中的像
A．逐渐变大B．大小不变
C．逐渐变小D．先变大后变小
3．清晨，朝阳初现，树叶下露珠晶莹剔透，形成露珠的物态变化是 （ ）
A．汽化B．液化C．熔化D．凝华
4．安全用电是每一位公民的必备素养。下列四种做法，符合安全用电原则的
A．将开关安装在灯泡和零线之间
B．发生触电事故后，先切断电源再施救
C．电路着火可以立即用水扑灭
D．使用测电笔时手与笔尖金属体接触
5．汽车上一般都设有“安全带指示灯”提醒驾驶员系好安全带。当安全带没系好时，控制开关断开，指示灯不亮：安全带系好时，控制开关闭合，指示灯发光，并发出提示音。则下列符合要求的电路图是
A．B．
C．D．
6．2022年5月14日，即将交付使用的国产商用飞机C919飞行试验圆满完成。如图是飞机加速上升时的情景，下列有关说法正确的是（ ）
A．加速上升时，飞机受到的重力和升力是一对平衡力
B．加速上升时，乘客的动能转化为重力势能
C．飞机的发动机是热机，它可以将内能转化为机械能
D．机翼上表面空气流速比下表面流速更快，压强更大
7．如图所示的实例中，为了增大压强的是（ ）
A．盲道上有凸起的圆点
B．挖掘机有较宽的履带
C．书包的背带较宽
D．铁轨铺在枕木上
8．以下实验装置中能用来解释电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
9．用手机摄像头扫描二维码（如图）可快速登录网页，访问网络数据。当用手机扫描二维码时，（ ）
A．摄像头相当于凹透镜
B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C．二维码是光源
D．摄像头使二维码成实像
10．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是
A．物体吸收了热量，温度可能不变
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．温度为0℃的物体可能没有内能
D．物体内能减少时，一定对外做功
二、双选题(每小题有两个选项是正确的，请将正确答案的序号填入答卷表格中。每小题3分，共6分)
11．如图所示是地磅秤的工作原理示意图。秤台的下面连着竖直的弹簧，秤台的上方是待称量的汽车，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。下列说法正确的是
A．未称量时，电压表示数为零
B．称量物体质量越大，电路中电流越小
C．称量物体质量越大，电压表示数越大
D．称量物体质量越大，电路消耗功率越大
12．在学习浮力知识时，同学们进行了造“船”比赛，他们用三块大小相同的橡皮泥做成小船，放在盛有水的水槽中，然后往小船中加大小相同的玻璃珠，看谁的小船承载量大。如图所示，下列说法正确的是
A．橡皮泥小船漂浮时，浮力大于重力
B．盛玻璃珠越多的小船排开的水越多
C．船的“空心”部分越大，小船可以盛的玻璃珠越多
D．将船中的玻璃珠投入水中，玻璃珠下沉，水对船底面的压强将增大
三、填空题(每小空2分，共22分)
13．如图所示，为了实现中国2030年前“碳达峰”；新疆的风力发电站可以将风能转化为电能从而减少CO2的排放。其中：风能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”)，电能是 能源(选填“一次’或“二次”)
14．学习过程中，将中性笔笔杆放在头发上摩擦后，能吸起碎纸屑，说明笔杆摩擦后带了 ；检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 .
15．“开水煮白菜”是我国国宴上的一道精品菜。菜做好起锅时，清香扑鼻，这是 现象。用手机将这道菜拍照并上传至朋友圈，利用的是 波。
16．如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡时R1、R2的总功率为220W。当S1、S2都闭合时，电煮锅处于 档，R1的阻值为 Ω。在标准大气压下，用高温挡将 2kg水从20℃烧开，水吸收的热量为 J。(已知水的比热容为4.2x103J/kg·℃))
17．一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M，现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量"的关系如下图乙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行，当加入的水等于3kg时，圆柱体M刚好漂浮，此时容器中水的深度h= m，圆柱形容器的内底面积 S= m2(g=10N/kg)。
四、作图题(共2分)
18．如图所示，画出力F的力臂(图中0点为支点)。
五、实验探究题(每小空2分，共26分)
19．为了探究两款防滑垫的效果，小陈用弹簧测力计、运动鞋做了如下的实验。
（1）实验时将防滑垫固定于水平地面，用弹簧测力计沿水平方向拉运动鞋，使其做 直线运动，此时弹簧测力计的示数反映了滑动摩擦力的大小；
（2）小陈将运动鞋分别放置在A、B两款防滑垫上，拉动弹簧测力计待示数稳定后，则图甲中运动鞋受到的摩擦力大小为 N
（3）对比甲、乙两图可判断出 (选填“A”或“B”)款防滑垫防滑效果更好，判断依据是： 。
20．在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。
（1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过观察两个U形管中的 变化反映密闭空气温度的变化；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系：
（3）若想利用乙图继续完成接下来的实验探究，则电阻B的阻值为 Ω ：
21．学校教室里经常用消毒液消毒，小宁同学想知道消毒液的密度，于是用天平和量筒做了如下实验。
（1）调节天平平衡后，小宁进行了以下实验测消毒液密度：
①用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量为30g；
②将适量的消毒液倒入烧杯中，用天平测出烧杯和消毒液的总质量m2= g，如图甲所示：
③将烧杯中的部分消毒液倒入量筒，测出消毒液体积，如图乙所示
（2）要精确地测量消毒液的密度，步骤(1)中合理的实验顺序是 (用①②③表示)。
（3）根据实验数据计算得出消毒液的密度是 g/cm3 。
22．如图是“探究电流和电压的关系”的实验装置。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，导线不交叉 ；
（2）接通电路后，移动滑片发现电流表示数变化明显，电压表始终无示数，则电路故障可能是定值电阻 。
（3）排除故障后，进行实验，将测得的数据绘制成I-U图像如图乙所示，若电源电压恒为4.5V，为能完成图乙中的数据收集滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω 。
六、计算题(共 14分。其中:第 23题共三小问，每小问2分，共6分。第 24 题共四小问,每小问2分，共8分)
23．如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车，满载时总质量为600kg。该四轮越野车满载时在水平地面上做匀速直线运动，2min行驶了600m。已知该越野车在运动过程中受到的阻力为车重的0.4。(g取10N/kg)求：
（1）该越野车在水平地面上匀速运动的速度：
（2）当越野车在运动过程中受到的阻力：
（3）该越野车匀速行驶过程中，发动机的输出功率。
24．如图甲是一个电学暗箱，A、B、C三个接线柱，内接有两个定值电阻R和R。(连接方式未知)，小明同学利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：把A、B接线柱分别与电路中的以N接线柱相连后，在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R2的阻值，读取电流表示数，绘制了电流表的示数随R变化的图像如图乙所示：求：
（1）图乙中曲线 (“A”或“B”)是根据开关S和S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
（2）电源电压U为多大?
（3）A、B接线柱之间的电阻为多大?
（4）当小明只闭合开关S，且R3=0Ω时，把暗箱的A、C接线柱接入MN之间，电流表的示数为1A。则当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M相连时，且只闭合开关S，此时，电路的总功率为多大?
答案解析部分
湖南省长沙市周南教育集团2024 -2025学年九年级下学期期中学科素质诊断物理试卷
一、单选题(每小题有且只有一个选项是正确的，请将正确答案的序号填入答卷表格中。每小题3分，共30分)
1．如图所示，贾湖骨笛是中国最早的管乐器。按压骨笛上不同的孔可以改变声音的
A．声速B．音色C．响度D．音调
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 解：按压骨笛上不同的孔改变了空气柱的长短，从而可以改变声音的音调，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
【分析】音调的高低与发声物体的振动频率有关，频率越大，音调就越高。
2．在水平路面上，小致同学向竖直放置的平面镜走去，他在镜中的像
A．逐渐变大B．大小不变
C．逐渐变小D．先变大后变小
【答案】B
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解：小致同学向竖直放置的平面镜走去，他与镜子的距离减小，根据平面镜成像的特点，像的大小始终与物体的大小相等，他自身大小不变，他在镜中的像的大小都是不变的。
故选：B。
【分析】根据平面镜成像的特点，平面镜成像是等大正立的虚像，且物距与像距相等即可解答此题。
3．清晨，朝阳初现，树叶下露珠晶莹剔透，形成露珠的物态变化是 （ ）
A．汽化B．液化C．熔化D．凝华
【答案】B
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】水蒸气是气态，露珠是液态，空气中的水蒸气遇冷会变为液态小水滴，发生的是液化现象．
故选B．
【分析】露是液态，物质从气态变为液态的现象叫液化．该题很简单，考查液化形成过程，是一道基础的物态变化试题
4．安全用电是每一位公民的必备素养。下列四种做法，符合安全用电原则的
A．将开关安装在灯泡和零线之间
B．发生触电事故后，先切断电源再施救
C．电路着火可以立即用水扑灭
D．使用测电笔时手与笔尖金属体接触
【答案】B
【知识点】安全用电原则
5．汽车上一般都设有“安全带指示灯”提醒驾驶员系好安全带。当安全带没系好时，控制开关断开，指示灯不亮：安全带系好时，控制开关闭合，指示灯发光，并发出提示音。则下列符合要求的电路图是
A．B．
C．D．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式
【解析】【解答】 解：由题意知，安全带未系好时，控制开关闭合，指示灯发光，并发出提示音，则开关、灯泡、电铃串联；
A、闭合开关，电铃短路，灯亮，电铃不响；不符合题意；
B、闭合开关，灯短路，电铃响，灯不亮；不符合题意；
C、控制开关断开，指示灯亮，闭合开关，电铃响，灯亮；不符合题意；
D、控制开关断开，指示灯不亮；控制开关闭合，指示灯发光，并发出提示音。符合题意。
故选：D。
【分析】由题意知，未系好安全带时指示灯亮，系好安全带灯泡不亮，并发出提示音，说明开关、灯泡、电铃串联。
6．2022年5月14日，即将交付使用的国产商用飞机C919飞行试验圆满完成。如图是飞机加速上升时的情景，下列有关说法正确的是（ ）
A．加速上升时，飞机受到的重力和升力是一对平衡力
B．加速上升时，乘客的动能转化为重力势能
C．飞机的发动机是热机，它可以将内能转化为机械能
D．机翼上表面空气流速比下表面流速更快，压强更大
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；平衡状态的判断；飞机的升力
7．如图所示的实例中，为了增大压强的是（ ）
A．盲道上有凸起的圆点
B．挖掘机有较宽的履带
C．书包的背带较宽
D．铁轨铺在枕木上
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、盲道上凸起的圆点，是为了减小受力面积来增大压强，故A符合题意。
B、挖掘机有较宽的履带是通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意。
C、书包的背带较宽是通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意。
D、铁轨铺在枕木上是通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】（1）增大压强的方法有：增大压力和减小受力面积。
（2）减小压强的方法有：减小压力和减小受力面积。
8．以下实验装置中能用来解释电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
9．用手机摄像头扫描二维码（如图）可快速登录网页，访问网络数据。当用手机扫描二维码时，（ ）
A．摄像头相当于凹透镜
B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C．二维码是光源
D．摄像头使二维码成实像
【答案】D
【知识点】光与光源；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 解：ABD、摄像头相当于凸透镜，扫描时相当于照相机，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故AB错误，D正确；
C、二维码本身不发光，不是光源，故C错误；
故选：D。
【分析】 手机镜头是凸透镜，凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，应用是照相机。
能发光的物体称为光源。
10．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是
A．物体吸收了热量，温度可能不变
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．温度为0℃的物体可能没有内能
D．物体内能减少时，一定对外做功
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；热传递改变物体内能
二、双选题(每小题有两个选项是正确的，请将正确答案的序号填入答卷表格中。每小题3分，共6分)
11．如图所示是地磅秤的工作原理示意图。秤台的下面连着竖直的弹簧，秤台的上方是待称量的汽车，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。下列说法正确的是
A．未称量时，电压表示数为零
B．称量物体质量越大，电路中电流越小
C．称量物体质量越大，电压表示数越大
D．称量物体质量越大，电路消耗功率越大
【答案】A,C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 解：A、由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，全部接入电路中，未称量时，滑片在最上端，对应电压表接到的那段电阻为零，电压表示数为零，故A正确；
BD、串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可知电路中的电流I=UR+R0，滑片 P 只是改变电压表所测的那部分电阻的阻值，并不改变整个电路中总电阻的大小，因而电路中的电流不随着汽车质量发生变化，电源电压不变，总电阻不变，故电路中的电流不变；由P=UI可知，电路消耗的功率不变，故BD错误；
C．随着汽车质量增大，弹簧被压缩得越多，滑片 P 向下移动，电压表所测部分的电阻增大，电流不变，故电压表示数随之增大，故C正确。
故选：AC。
【分析】 （1）由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，全部接入电路中，未称量时，滑片在最上端，对应电压表接到的那段电阻为零，据此确定电压表示数；
（2）（4）根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电路中的电流I=UR+R0，分析可知电路中的电流是否变化；根据P=UI可知电路消耗的功率是否变化；
（3）随着汽车质量增大，弹簧被压缩得越多，滑片P向下移动，电压表所测部分的电阻增大，电流不变，根据U=IR可知电压表示数变化。
12．在学习浮力知识时，同学们进行了造“船”比赛，他们用三块大小相同的橡皮泥做成小船，放在盛有水的水槽中，然后往小船中加大小相同的玻璃珠，看谁的小船承载量大。如图所示，下列说法正确的是
A．橡皮泥小船漂浮时，浮力大于重力
B．盛玻璃珠越多的小船排开的水越多
C．船的“空心”部分越大，小船可以盛的玻璃珠越多
D．将船中的玻璃珠投入水中，玻璃珠下沉，水对船底面的压强将增大
【答案】B,C
【知识点】液体压强的计算；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
三、填空题(每小空2分，共22分)
13．如图所示，为了实现中国2030年前“碳达峰”；新疆的风力发电站可以将风能转化为电能从而减少CO2的排放。其中：风能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”)，电能是 能源(选填“一次’或“二次”)
【答案】可再生；二次
【知识点】能源及其分类；能源与可持续发展
【解析】【解答】解：太阳能、风能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源；电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源。
故答案为：可再生；二次。
【分析】 （1）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，例如：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能；
（2）一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源，例如：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
14．学习过程中，将中性笔笔杆放在头发上摩擦后，能吸起碎纸屑，说明笔杆摩擦后带了 ；检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 .
【答案】电荷；排斥
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律
15．“开水煮白菜”是我国国宴上的一道精品菜。菜做好起锅时，清香扑鼻，这是 现象。用手机将这道菜拍照并上传至朋友圈，利用的是 波。
【答案】扩散；电磁
【知识点】电磁波在日常生活中的应用；分子热运动
【解析】【解答】解：（1）清香扑鼻，是菜的香气分子运动到了我们身边，是分子不停地做无规则的运动的结果，这叫做扩散现象；
（2）将照片发送到朋友圈利用的是电磁波传递信息。
故答案为：扩散；电磁。
【分析】 （1）物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动；
（2）手机利用电磁波传递信息。
16．如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡时R1、R2的总功率为220W。当S1、S2都闭合时，电煮锅处于 档，R1的阻值为 Ω。在标准大气压下，用高温挡将 2kg水从20℃烧开，水吸收的热量为 J。(已知水的比热容为4.2x103J/kg·℃))
【答案】高温；48.4；6.72ⅹ105
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路的总功率最小，电煮锅处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电煮锅处于高温挡；
由P=U2R可知，R1的阻值：R1=U2P高=（220V）21000W=48.4Ω；
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J。
故答案为：高温；48.4；6.72×105。
【分析】 （1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，只有R1工作，根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知电煮锅高温挡和低温挡的连接；
（2）根据高温挡功率和P=U2R可求出R1的阻值；
（3）根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量。
17．一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M，现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量"的关系如下图乙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行，当加入的水等于3kg时，圆柱体M刚好漂浮，此时容器中水的深度h= m，圆柱形容器的内底面积 S= m2(g=10N/kg)。
【答案】0.06；0.1
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强的计算
【解析】【解答】 解：（1）由乙图可知，当m水=3kg时，p水=0.6×103Pa，
由p=ρgh可得，此时水的深度：h=Pρ水g=0.6×103Pa1×103kg/m3×10N/kg=0.06m；
（2）由乙图可知，当m水=7kg时，p水=1.0×103Pa，
圆柱体M漂浮之后，加入水的重力会均匀地施加在底部，由Δp=ΔFS得容器的内底面积：S=ΔFΔp=ΔmgΔp=（7kg-3kg）×10N/kg1.0×103Pa-0.6×103Pa=0.1m2。
故答案为：0.06；0.1。
【分析】 （1）当m水=3kg时，物体M刚好漂浮，由图读出此时的水的压强，利用p=ρgh求出水的深度，
（2）当根据压强和所加水的质量m的变化求出容器的底面积。
四、作图题(共2分)
18．如图所示，画出力F的力臂(图中0点为支点)。
【答案】
【知识点】力臂的画法
五、实验探究题(每小空2分，共26分)
19．为了探究两款防滑垫的效果，小陈用弹簧测力计、运动鞋做了如下的实验。
（1）实验时将防滑垫固定于水平地面，用弹簧测力计沿水平方向拉运动鞋，使其做 直线运动，此时弹簧测力计的示数反映了滑动摩擦力的大小；
（2）小陈将运动鞋分别放置在A、B两款防滑垫上，拉动弹簧测力计待示数稳定后，则图甲中运动鞋受到的摩擦力大小为 N
（3）对比甲、乙两图可判断出 (选填“A”或“B”)款防滑垫防滑效果更好，判断依据是： 。
【答案】（1）匀速
（2）2.6
（3）B；当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解：（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉运动鞋，使其在水平做匀速直线运动，表明运动鞋受到的拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，运动鞋受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）由甲图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.6N，则运动鞋受到的摩擦力为2.6N。
（3）乙图中运动鞋受到的摩擦力为3N，两图中压力相同，表明B接触面的粗糙程度比A大，由此判断B款更防滑，判断依据是：当压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
故答案为：（1）匀速；（2）2.6；（3）B；当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【分析】 （1）弹簧测力计需在力的方向调零；
鞋子在水平面上进行匀速直线运动，根据二力平衡，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力大小相等；
（2）先观察弹簧测力计的分度值，再读数；
（3）根据所受摩擦力大小，比较哪款防滑垫好；压力相同，接触面的粗糙程度越粗糙，摩擦力越大。
20．在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。
（1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过观察两个U形管中的 变化反映密闭空气温度的变化；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系：
（3）若想利用乙图继续完成接下来的实验探究，则电阻B的阻值为 Ω ：
【答案】（1）高度差
（2）电阻
（3）5
【知识点】电流的热效应；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：（1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过转换法，通过观察两个U形管中高度差的变化反映密闭空气温度的变化；
（2）甲图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系；
（3）乙图中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，若利用乙图继续完成接下来的实验探究，即研究电流产生的热量与电流的关系，要控制两容器内的电阻相同，则电阻B的阻值为5Ω。
故答案为：（1）高度差；（2）电阻；（3）5。
【分析】 （1）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；
（2）（3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析。
21．学校教室里经常用消毒液消毒，小宁同学想知道消毒液的密度，于是用天平和量筒做了如下实验。
（1）调节天平平衡后，小宁进行了以下实验测消毒液密度：
①用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量为30g；
②将适量的消毒液倒入烧杯中，用天平测出烧杯和消毒液的总质量m2= g，如图甲所示：
③将烧杯中的部分消毒液倒入量筒，测出消毒液体积，如图乙所示
（2）要精确地测量消毒液的密度，步骤(1)中合理的实验顺序是 (用①②③表示)。
（3）根据实验数据计算得出消毒液的密度是 g/cm3 。
【答案】（1）63
（2）②③①
（3）1.1
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】 解：（1）②烧杯和消毒液的总质量m2=50g+10g+3g=63g；
（2）若先测烧杯与消毒液的总质量，再将消毒液倒入量筒测体积，最后测烧杯的质量，这样既不影响消毒液体积的测量，同时烧杯中残留消毒液也不会影响质量的测量结果，消毒液的密度比较精确，因此合理的实验顺序应为②③①；
（3）将烧杯中部分消毒液倒入量筒，液面对应30mL，所以消毒液的体积为：V=30mL=30cm3，
量筒中消毒液的质量：m=m2-m0=63g-30g=33g，
消毒液的密度：ρ=mV=33g30cm3=1.1g/cm3。
故答案为：（1）63；（2）②③①；（3）1.1。
【分析】（1）②物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和；
（2）在测液体密度时，烧杯中的液体向外倒的过程中，烧杯壁一定要粘液体，所以不能全部倒出，将会带来实验误差，在做实验时，必须考虑烧杯壁粘液体的问题；分析实验步骤中对酸奶的体积测量结果造成了影响，可确定对密度的影响，并可据此调节实验顺序。
（3）量筒中液体的体积等于液面对应的刻度值；
求出量筒中消毒液的质量，根据密度公式ρ=mV求出消毒液的密度。
22．如图是“探究电流和电压的关系”的实验装置。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，导线不交叉 ；
（2）接通电路后，移动滑片发现电流表示数变化明显，电压表始终无示数，则电路故障可能是定值电阻 。
（3）排除故障后，进行实验，将测得的数据绘制成I-U图像如图乙所示，若电源电压恒为4.5V，为能完成图乙中的数据收集滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω 。
【答案】（1）
（2）短路
（3）35
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
六、计算题(共 14分。其中:第 23题共三小问，每小问2分，共6分。第 24 题共四小问,每小问2分，共8分)
23．如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车，满载时总质量为600kg。该四轮越野车满载时在水平地面上做匀速直线运动，2min行驶了600m。已知该越野车在运动过程中受到的阻力为车重的0.4。(g取10N/kg)求：
（1）该越野车在水平地面上匀速运动的速度：
（2）当越野车在运动过程中受到的阻力：
（3）该越野车匀速行驶过程中，发动机的输出功率。
【答案】（1）解：该越野车在水平地面上匀速运动的速度：v=st=600m2×60s=5m/s；
（2）解：越野车满载时的总重力：G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
由题意可得，越野车在运动过程中受到的阻力：f=0.4G=0.4×6000N=2400N；
（3）解：该越野车匀速行驶过程中，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即：F=f=2400N，
发动机的输出功率：P=Wt=Fst=Fv=2400N×5m/s=12000W。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小
24．如图甲是一个电学暗箱，A、B、C三个接线柱，内接有两个定值电阻R和R。(连接方式未知)，小明同学利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：把A、B接线柱分别与电路中的以N接线柱相连后，在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R2的阻值，读取电流表示数，绘制了电流表的示数随R变化的图像如图乙所示：求：
（1）图乙中曲线 (“A”或“B”)是根据开关S和S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
（2）电源电压U为多大?
（3）A、B接线柱之间的电阻为多大?
（4）当小明只闭合开关S，且R3=0Ω时，把暗箱的A、C接线柱接入MN之间，电流表的示数为1A。则当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M相连时，且只闭合开关S，此时，电路的总功率为多大?
【答案】（1）B
（2）解：在开关S、S1都闭合时，电路为R3的简单电路，此时R3两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，
由图乙可知，当电流为0.2A时，B曲线对应的电压为电源电压，即U=IR3=0.2A×30Ω=6V。
（3）解：A曲线是两个电阻串联的情况，当R3=30Ω时电流为0.15A，则电路中的总电阻R=UI=6V0.15A=40Ω ；
则A、B接线柱之间的电阻为R'=R-R3=40Ω-30Ω=10Ω。
（4）解：R3=0Ω时，把暗箱的A、C接线柱接入M、N之间，电流表的示数为1A，RAC=UI=6V1A=6Ω；
根据AB之间的电阻为10Ω，电路中可能是AB之间直接接入10Ω电阻；当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，AB之间的电阻短路，只有RAC接入电路；此时的电功率P=U2RAC=（6V）26Ω=6W ；
电路中还可能是AB之间直接连接的部分空缺，BC知之间串联一个10Ω-6Ω=4Ω的电阻；则用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，4Ω与6Ω电阻并联，此时的总电阻R'=RACRBCRAC+RBC=6Ω×4Ω6Ω+4Ω=2.4Ω ，
此时电功率P'=U2R'=（6V）22.4Ω=15W。
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 解：（1）根据相同电阻R3，在开关S、S1都闭合时，电路为R3的简单电路，电阻较小，电流较大，对应的是B曲线；
【分析】 （1）根据相同电阻R3，在开关S、S1都闭合时，电路为R3的简单电路，电阻较小，电流较大分析；
（2）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，分析图乙中两种情况，即可求出电源电压；
（2）开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值；
（3）结合（1）分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线；
（4）根据欧姆定律计算暗箱的AC之间电阻，然后根据暗箱的AC和AB电阻关系，分析暗箱的电路，结合P=U2R计算电功率。