江苏省淮安市2024-20266学年九年级（上）期末物理练习卷（含答案+解析）

这是一份江苏省淮安市2024-20266学年九年级（上）期末物理练习卷（含答案+解析），共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.为了解决“停车难”这一城市问题，政府部门设计了“路边空中存车亭”，如图甲所示。图乙是其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。忽略OB的重和机械的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 当处于图乙位置时，OB属于费力杠杆
B. 所停的车的质量越大，机械做的额外功越多
C. A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越高
D. C处的滑轮是动滑轮，可以省力
2.关于温度、内能、热量，下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量，温度不一定升高
C. 气体膨胀对外做功，自身内能会增加
D. 热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体
3.如图所示为某同学画出四冲程汽油机工作冲程的示意图(图中火花塞释放电火花的过程未画出)，下列有关说法正确的是( )
A. 图甲为压缩冲程，该冲程中，伴随有机械能转化为内能
B. 图乙为排气冲程，在热机的能量损失中，废气带走的能量最多
C. 图丙为吸气冲程，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸
D. 图丁为做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体
4.已知铝的比热容约是铁的两倍，质量相等的铝球和铁球，放出相同的热量后接触在一起，则( ) )
A. 内能从铝球传给铁球B. 热量从铝球传给铁球
C. 温度从铁球传给铝球D. 无法判断热传递的方向
5.如图所示，志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡.下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A. 摘下灯罩→更换灯泡→切断电源→通电测试
B. 切断电源→摘下灯罩→更换灯泡→通电测试
C. 更换灯泡→切断电源→摘下灯罩→通电测试
D. 摘下灯罩→切断电源→更换灯泡→通电测试
6.城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的( )
A. 密度较大B. 沸点较高C. 比热容大D. 流动性好
7.如图所示，铅球由a处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中( )
A. 动能一直减小B. 动能先增大后减小
C. 重力势能一直增大D. 重力势能先增大后减小
8.智能家居改变了人们的生活方式。某小区用户安装了智能门锁，可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门。只要其中任何一种方式识别成功(相当于闭合开关)，绿灯就亮起，表示门锁开锁成功。下列设计的模拟电路中，符合要求的是( )
A. B. C. D.
9.规格均为“220V 120W”的电冰箱、电视机和烤箱各一台，它们分别正常工作相同时间，消耗的电能( )
A. 一样多B. 电冰箱最多C. 电视机最多D. 烤箱最多
10.甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是( )
A. 甲的电阻小于乙的电阻
B. 两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C. 若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W
D. 若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
11.图1中，旗杆顶部有一个 滑轮，图2中，环卫工人使用的扫帚是费力杠杆，所以可以省 ;如图3所示，使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是 (选填“增大”或“减小”)阻力臂，这样剪断物体更省力;如图4所示，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ，可以省力，图5的螺丝刀也是一种简单机械，手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
12.如图所示的公交车残疾人专用踏板搭在车上相当于斜面，长1m、高0.2m，某人乘坐电动轮椅在踏板上沿直线匀速向上行驶至踏板最顶端，用时2s，人和电动轮椅的总质量为100kg，这一过程电动轮椅牵引力所做的有用功为 J，若此过程中踏板的机械效率为50%，电动轮椅牵引力的功率为 W。若高度不变，通过 (填“增大”、“减小”或“不变”)踏板的长度，可以更省力。(g取10N/kg)
13.如图甲，工人用200N的拉力将质量30kg的物体从地面运到楼上，每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则绳子自由端20s移动 m，工人做功的功率为 W。
14.汽车发动机的气缸体和汽缸盖的内外壳间有个“水套”，冷却液在其间循环，以防止汽车发动机过热。
①冷却液的主要成分是水，这是因为水的 。
②在汽车开始行驶的一段时间内，冷却液温度逐渐升高，它的内能会 ，这是通过 的方式改变冷却液的内能。
15.如图所示为内燃机的________冲程，该冲程将________能转化为________能.燃油汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，如果以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为________J，可以使________kg的水从20℃加热至60℃.[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg]
16.如图所示，充电柜中的8个充电宝同时充电时，它们之间的连接方式是 联，此时充电宝相当于电路中的 ，将电能转化为 能。
17.如图所示，水果电池可以把 能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上，电压表指针发生了偏转，由此可知锌片是水果电池的 极，此时电压为 V。
18.电源电压为3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端，______灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙= ______。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
19.如图为某班级使用的一体机，其铭牌的部分数据如下表所示。学校每节课时长45min，若整节课使用一体机消耗 kW·h的电能；某天放学后，一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h，此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量。(q煤=3.4×107J/kg)。
20.如图甲所示，是小明家的脉冲式电能表(3200imp表示指示灯闪烁的次数)，若单独接入某用电器工作30min，电能表指示灯闪烁640次，该用电器的功率为 瓦。为了安全用电，家庭电路中要接入保险丝，请在图乙中将家庭电路补充完整 (虚框内一处接保险丝“”，另一处用导线连接)。
三、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
21.在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆________(平衡/不平衡)；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。
(2)小明所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，使杠杆在水平位置平衡的目的是________________________。他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂l1=0.2m，阻力F1=1N，阻力臂l2=0.3m。小明测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，小华认为他的做法________(合理/不合理)，理由是________________________。
(3)将右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆，如图丙所示，则此过程中拉力的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明回家找来一根长为L，重为G的均匀木棒，又做了如图丁所示的实验，将木棒的15伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0=________时，木棒左端刚好会翘起。
22.小明在探究“比较不同液体的吸热能力”实验中：
(1)分别在试管中装入相同质量A、B两种液体；当它们吸收相同热量时，通过比较___________ (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来判断吸热能力的强弱。
(2)图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，有同学想用该装置进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应控制灯中煤油和酒精的______相等；
(3)当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，由此可以初步判断______ (选填“酒精”或“煤油”)的热值更大一些；
(4)根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=qm计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比______ (选填“偏大”或“偏小”)；
(5)实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丙所示的图像，在BC阶段中C点处物质的内能______ (填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能；由图丙可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是_____________。
23.交通管理部门对不同车型设定了差异化的最高行驶速度。某兴趣小组认为这样设定可能与物体的动能有关，因此对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。

(1)研究动能与速度的关系时，要控制小球的______相同，通过改变静止释放时的______来改变小球到达水平面时的速度、这种研究问题的方法叫做______法。
(2)通过比较______来反映小球动能的大小，这种研究问题的方法叫做______法。
(3)该小组同学记录的部分实验数据如表所示。
表
①分析序号为1、4、5的三组实验数据，可以得出的结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越______；
②分析序号为______的三组实验数据，可以得出的结论是：小球速度一定时，质量越大，动能越大。
(4)综上分析可知，质量更大的卡车设定的最高行驶速度要更______一些。
24.小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：小明选择了如下器材：电源(电压恒为4.5 V)、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、电流表、电压表、开关、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个)、导线若干。
(1)小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应________________。
(2)请用笔画线代替导线帮助小明完成图电路的连接。
(3)开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是________。
(4)排除故障后，小明先将5 Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2 V，再将5 Ω电阻换成10 Ω电阻后，小明接下来的操作是_____________________________。当把10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明________________________________________________________________。
(5)更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________比。
四、计算题：本大题共1小题，共8分。
25.如图甲，小明家购买了某款油电混合动力汽车，该车在蓄电池电量充足时由电动机提供动力(电动模式)，当电量不足时，可切换至燃油发动机驱动(燃油模式)，同时给蓄电池充电，已知电池满电容量为20kW⋅h。某次出行在切换到燃油模式下在平直公路上以50km/h的车速匀速行驶0.5h，小明发现电池电量增加3.6×106J。假设汽车行驶过程中受到的阻力为1800N且保持不变，且不考虑充电时的能量损失，燃油的热值q=4.6×107J/kg。则：
(1)小明家充电桩功率为2kW，动力电池从无电到充满需要多长时间？
(2)0.5h内牵引力所做的功；
(3)若汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，求该次消耗的汽油质量。(结果保留一位小数)
五、综合题：本大题共2小题，共20分。
26.综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示，电压表量程为0∼3V，电流表量程为0∼0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω；MN是长为30cm、阻值为30Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，硬质弹簧下端和金属滑片P固定在一起，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻忽略不计，其受到的拉力F与伸长量x的关系如下表所示。当拉力为零时，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.15A；当施加某个拉力时，电压表示数为2V。
(1)电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 (选填“A”或“B”)接线柱连接；
(2)该装置中的电源电压 V；
(3)当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为 W，此时拉力大小为 N；
(4)为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 (选填“D”或“E”)位置处串联一个至少为 Ω的电阻。
27.阅读短文，回答问题。
“无人机”在拍摄调查、无人配送、疫情防控等方面发挥重要的作用。如图甲为某品牌“无人机”，由额定电压为12V的锂电池供电，其携带的摄像机可进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
(1)通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 (选填“并联”或“串联”)；
(2)小宇利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，RP是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如图丙RP-E所示(E为红外线强度，cd表示其单位)；
①若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小宇设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机工作，此时RP红外探测器阻值为 Ω，电阻箱的阻值至少应调到 Ω；
②为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态，小宇可采取其中一种的措施是： 电阻箱R的电阻值(选填“调高”或“调低”)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【详解】A.根据图乙中的杠杆可知，动力臂大于阻力臂，所以该杠杆为省力杠杆，故A错误；
B.忽略OB的重力和机械的摩擦力，对存车架做的功为额外功，存车架的重力一定，若提升高度相同时，由W=Gh知，所停的车的质量越大，机械做的额外功不变，故B错误；
C.A和汽车的总质量越大，即提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，因此机械效率变大，故C正确；
D.由图可知，C处的滑轮是定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
3.【答案】C
【解析】解：A、图甲，两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程中，伴随有内能转化为机械能，故A错误；
B、图乙，一气门关闭，一气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，故B错误；
C、图丙，一气门关闭，一气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，汽油和空气的混合物进入气缸，故C正确；
D、图丁，两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故D错误。
故选：C。
汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。
③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
本题考查四冲程的顺序及能量转化，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：由公式Q=cmΔt可知，因铁球和铝球的质量以及放出的热量相同，铁的比热容小于铝的比热容，所以铝球的温度降低值小于铁球的温度降低值，若初温相同，所以铝的末温大于铁的末温；热传递是从高温物体传向低温物体，热传递传递的是热量，而不是温度，所以热量会从铝球传给铁球。由于初温未知，故无法判断。故ABC错误、D正确。
故选：D。
解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差，结合热量的公式Q=cmΔt进行分析解答。
本题考查了热量的计算、热传递的方向，知道铝和铜比热容的大小关系是突破口，然后熟练应用吸热公式是解本题的关键。
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
【解析】铅球在飞行过程中，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大。铅球从 a 处向右上方推出时，高度逐渐增加，速度逐渐减小。此阶段重力势能增大，动能减小。到达最高点后，铅球下落，高度降低，速度增大。此时重力势能减小，动能增大。综上所述，故D符合题意，ACB不符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【解析】解：由题意知该智能锁可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门，只要其中任何一种方式识别成功(相当于闭合开关)，绿灯就亮起，表示门锁开锁成功，说明开关S1和S2并联，再和绿灯串联在电路中，故D符合题意。
故选：D。
串联电路中开关控制整个电路；并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路；由此根据只要其中任何一种方式识别成功(相当于闭合开关)，绿灯就亮起，表示门锁开锁成功。
本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
9.【答案】A
【解析】【分析】
知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是120W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能的关系。
【解答】
家庭电路中，各个用电器两端的电压相同，U=220V，三种用电器的实际功率：P实=P额=120W；
根据W=Pt，用电器工作时间t相等，三种用电器消耗的电能相同，故BCD错误、A正确。
10.【答案】D
【解析】解：A、两电热杯的额定电压相同、甲的额定功率较小，根据P=UI=U2R的变形式R=U2P可知，乙的电阻较小，故A错误；
B、根据W=Pt可知，用电器消耗电能的多少与时间和功率有关，相同时间内，功率越大，消耗电能越多，正常工作时，乙的功率较大，消耗电能较多，故B错误；
C、根据P=UI=U2R可得，乙的电阻R乙=U乙2P乙=(220V)2500W=96.8Ω，
将乙接入110V的电路中，它的实际功率P乙'=U实2R乙=(110V)296.8Ω=125W，故C错误；
D、若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，通过它们的电流相等，甲的电阻大，根据Q=W=Pt=I2Rt可知，相同时间内甲产生的热量较多，故D正确。
(1)用电器正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt可知，用电器消耗的电能与用电器的功率和通电时间有关；
(2)两电热杯的额定电压相同、甲的额定功率较大，根据P=UI=U2R比较两电热杯的阻值关系；
(3)根据P=UI=U2R求出乙电热杯的电阻，再根据P=UI=U2R求出乙接入110V的电路中时的实际功率；
(4)两电加热器串联时通过它们的电流相等，根据Q=W=Pt=I2Rt比较两电加热器的实际功率关系。
本题考查了电功公式和电功率公式的应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
11.【答案】定；距离；减小；斜面；粗
【解析】(1)旗杆顶部的滑轮在使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮；
(2)环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；
(3)使用剪刀时，在同样的情况下，把被剪物体往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1= F2L2可知：阻力和动力臂一定时，阻力臂L2越小，动力越小、越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力;
(4)盘山公路相当于简单机械中的斜面，加长了运动距离，但可以省力;
(5)螺丝刀手柄属于轮轴中的轮，同样的轴，轮越大就越省力，因此手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
12.【答案】200
200
增大
【解析】【详解】[1]牵引力所做的有用功为
W有=Gh=mgh=100kg×10N/kg×0.2m=200J
[2]电动轮椅做的总功
W总=W有η=200J50%=400J
电动轮椅牵引力的功率为
P=W总t=400J2s=200W
[3]不计摩擦，使用斜面时，有用功和总功相等，即
W总=W有
Fs=Gh
F=Ghs
物体的重力和上升的高度不变，增大踏板的长度，可以省力。
13.【答案】10
100
【解析】【详解】[1]由图甲可知，承担物重的绳子段数n=2。由图乙可知，20s时物体上升的高度h=5m。则绳子自由端20s移动 s=nh=2×5m=10m
[2]工人的拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=10m，则工人做的功 W=Fs=200N×10m=2000J
做功时间t=20s，工人做功的功率 P=Wt=2000J20s=100W
14.【答案】比热容较大
增大
热传递
【解析】解：①因为水的比热容较大，在吸收相同的热量时，相同质量升高的温度相对较小，常用来作为汽车发动机冷却液使用。
②汽缸外有一个水套，让汽缸被冷却液包围着，冷却液从汽缸吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变冷却液的内能。
故答案为：①比热容较大；②增大；热传递。
(1)水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。
(2)改变内能的方式有做功和热传递，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程。
本题考查了水的比热容特性，改变内能的方法，用所学的知识解释实际问题。
15.【答案】做功；内；机械；比热容；4.2×108；2500。
【解析】解：如图所示，内燃机进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞自上向下运动，是做功冲程，对外做功，内能减少，该冲程将内能转化为机械能；
相同的质量的水和其它物质相比升高相同温度，由于水的比热容较大，吸收的热量更多；
1kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq煤气=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放'=Q放×10=4.2×l07J×10=4.2×l08J；
由题知，Q吸=Q放'=4.2×l08J，
∵Q吸=cm△t，
∴水的质量：
m=Q吸c水△t=4.2×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×(60℃-20℃)=2500kg。
故答案为：做功；内；机械；比热容；4.2×108；2500。
16.【答案】并
用电器
化学
【解析】解：充电柜中的8个充电宝同时充电时，互不影响，独立工作，它们之间的连接方式是并联；
此时充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能。
故答案为：并；用电器；化学。
(1)串联电路中，各元件相互影响，其中一元件出现损坏，其它元件都不能工作；并联电路中，各元件互不影响，其中一元件出现损坏，其它元件能继续正常工作。
(2)电路中消耗电能的元件叫用电器；电路中提供电能的元件叫电源。
(3)充电宝给手机充电时，相当于电路中的电源，将化学能转化为电能；充电宝在充电柜中充电时，相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能。
本题考查了串、并联电路的辨析，以及能量的转化，属基础题。
17.【答案】化学
负
0.6
【解析】【详解】[1]电源是提供电能的装置，水果电池是电源，可以把化学能转化为电能。
[2]用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上，电压表指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由此可知锌片是水果电池的负极。
[3]电压表量程0∼3Ｖ，分度值0.1，此时电压为0.6 V。
18.【答案】甲 1：2
【解析】解：(1)由P=UI=U2R可得，两灯的电阻分别为：
R甲=U甲2P额甲=(6V)26W=6Ω，R乙=U乙2P额乙=(3V)23W=3Ω，
若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲>R乙，由P=I2R可得P甲实>P乙实；
(2)若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲=U并乙，
由P=UI=U2R可得，两灯消耗的功率之比：
P并甲：P并乙=U并甲2R甲：U并乙2R乙=R乙R甲=3Ω6Ω=12。
故答案为：甲；1：2。
(1)由灯泡铭牌计算灯泡电阻，灯泡的明暗是由其实际功率决定的，据此计算；
(2)根据并联电路的特点，由P=UI=U2R进行计算。
本题考查串并联电路特点的综合运用，要熟练运用串并联电路的规律，掌握用电器正常工作时的特点。
19.【答案】0.21
0.0018
【解析】【小题1】[1]由表可知：工作功率 P1=280W=0.28kW
一节课时间 t1=45min=0.75h
整节课消耗电能： W1=P1×t1=0.28kW×0.75h=0.21kW⋅h
[2]由表可知：待机功率 P2=1.7W=0.0017kW
待机时间 t2=10h ，待机消耗的电能 W2=P2×t2=0.0017kW×10h=0.017kW⋅h=6.12×104J
已知煤的热值 qm=3.4×107J/kg ，所需煤的质量 m=W2qm=61200J3.4×107J/kg=1.8×10-3kg=0.0018kg
20.【答案】400

【解析】【详解】[1]电能表上“3200imp/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次。指示灯闪烁640次，消耗的电能 W=640imp3200imp/kW⋅h=0.2kW⋅h
用电器工作时间 t=30min=0.5h
则用电器的功率 P=Wt=0.2kW⋅h0.5h=0.4kW=400W
[2]家庭电路中，保险丝应接在火线上，灯泡和开关连接时，开关连接火线，灯泡连接零线，所以虚框内上方接保险丝，下方用导线连接，这样能在电流过大时，及时切断火线，保障安全，如图所示：
21.【答案】(1)平衡；右；
(2)便于读出力臂；一组实验数据太少，结论具有偶然性，不便找出普遍规律；
(3)变小；
(4)1.5G
【解析】解：(1)杠杆保持静止，此时杠杆是处于静止状态，达到平衡；相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节；
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于读出力臂；只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，这种结论很具有偶然性，不合理，要进行多次实验，总结杠杆平衡条件；
(3)将右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆，此过程中，动力臂不变、阻力臂变小，阻力不变，所以弹簧测力计拉力变小；
(4)如图丁，桌子的边缘是木棒的支点，动力到支点长度是15L，木棒的重心在12L处，阻力G距离支点的长度为12L-15L=310L，
根据杠杆平衡条件得，G×310L=F0×15L，
解得，压力为：F0=1.5G。
22.【答案】(1)液体升高的温度；
(2)质量；
(3)煤油；
(4)偏小；
(5)大于；水的比热容比冰的大
【解析】(1)在“比较不同液体的吸热能力”实验中，当A、B两种液体质量相同、吸收相同热量时，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱；
(2)“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，根据控制变量法，应控制灯中煤油和酒精的质量相等；
(3)当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，可知煤油放出的热量多，由此可以初步判断煤油的热值更大一些；
(4)因燃料放出的热量不能被水完全吸热，所以根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比偏小；
(5)熔化是吸热过程，在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；冰熔化为水后质量不变，图像中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸=cmΔt可知，这是因为水的比热容比冰的大。
23.【答案】(1)质量；高度；控制变量；(2)木块被推动的距离；转换；(3)①大；②1、2、3；(4)小。
【解析】解：(1)研究动能与速度的关系时，要控制小球的质量相同，通过改变静止释放时的高度来改变小球到达水平面时的速度，这种研究问题的方法叫做控制变量法。
(2)通过对木块被推动的距离的多少可看出小球动能的大小，这种研究问题的方法叫做转换法；
(3)①分析序号为1、4、5的三组实验数据，保持质量一定，改变物体的运动速度(也就是小球释放的高度)，可以得出的结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大；
②要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，则让质量不同的小球从同一高度滚下，故应分析第1、2、3三次实验数据，小球释放的高度相同，也就是到达斜面底端的速度相同，质量越大，将木块推出的距离越大，也就是动能越大。所以实验结论为：小球速度一定时，质量越大，动能越大；
(4)综上分析可知，质量更大的卡车设定的最高行驶速度要更小一些。
24.【答案】 (1)将电流表指针调零
(2)如图所示
(3)B 电阻短路
(4)向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2 V 变阻器最大电阻太小
(5)反
【解析】(1)小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应将电流表指针调零。
(2)因该实验为探究“电流与电阻的关系”的实验，且由(4)可知，电压表示数为2 V，故电压表选用小量程与电阻并联，由欧姆定律，电流最大值为0.4 A，故电流表选用小量程与电阻串联。
(3)开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端；闭合开关后，发现电流表有示数，则电路为通路，电压表示数为零，经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是电阻短路。
(4)根据串联电路电压的规律可知，将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω，电阻增大，其两端的电压增大；探究电流与电阻关系的实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2 V；电压表示数为2 V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压U滑=4.5 V-2 V=2.5 V，滑动变阻器两端的电压为电压表示数的2.5V2V=1.25倍，当接入20 Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻R滑=1.25×20 Ω=25 Ω>20 Ω，故当把10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明变阻器的最大电阻太小。
(5)更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
25.【答案】(1)10h
(2)4.5×107J
(3)2.6kg
【详解】(1)已知电池满电容量W=20kW⋅h，充电桩功率P=2kW，由 P=Wt 可知，动力电池从无电到充满电需要的时间 t=WP=20kW⋅h2kW=10h
(2)汽车匀速行驶，牵引力F与阻力f是一对平衡力，所以 F=f=1800N
汽车行驶的速度v=50km/h，行驶时间t=0.5h，由 v=st 可知，行驶的路程 s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m
牵引力所做的功 W牵=Fs=1800N×25000m=4.5×107J
(3)已知W牵=4.5×107J，W电充=3.6×106J，汽车行驶和蓄电池充电总共消耗的能量为 W总=W牵+W电充=4.5×107J+3.6×106J=4.86×107J
已知汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，由 η=W总Q放 可知，汽油完全燃烧放出的热量 Q放=W总η=4.86×107J40%=1.215×108J
由Q放=mq可知，消耗汽油的质量 m=Q放q=1.215×108J4.6×107J/kg≈2.6kg
26.【答案】B
6
1.2
0.2
E
10
【解析】【详解】(1)当拉力为零时，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.15A，此时R0两端的电压U0=I0R0=0.15A×10Ω=1.5V
即电压表示数为1.5V，由题知，当施加某个拉力时，电压表示数为2V。所以可知，施加拉力后，电压表的示数增大，由欧姆定律 I=UR 可知，通过R0的电流增大，即串联电路的电流增大，说明拉力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，故C点与B点相连接，故连B点。
(2)由图知，定值电阻R0、滑动变阻器R和弹簧电阻(电阻忽略不计)串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；当拉力为零时，滑片P恰停至M端，此时电源电压为 U=I0R0+R=0.15A×10Ω+30Ω=6V
(3)[1]当电压表的示数为2V时，电路中的电流 I 0'=U 0'R0=2V10Ω=0.2A
电路消耗的总功率 P=UI 0'=6V×0.2A=1.2W
[2]电压表示数为2V时，电路的总电阻 R总=UI 0'=6V0.2A=30Ω
此时变阻器接入电路的电阻 RP=R总-R0=30Ω-10Ω=20Ω
由题知，MN是长为30cm，其阻值与长度成正比，所以此时电阻丝接入电路的长度 L'=20Ω30Ω30cm=20cm
所以弹簧的伸长量x=30cm-20cm=10cm
由表格数据知，当x=10cm时，F=0.2N，即此时拉力大小为0.2N。
(4)[1][2]为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，需要让弹簧能够伸长到变阻器的N端，电路中的电流最大，R0两端的电压也最大，由电压表量程可知，R0两端的最大电压U0大=3V，则电路中的最大电流为 I大=U0大R0=3V10Ω=0.3A
此时电路的总电阻 R 总'=UI大=6V0.3A=20Ω
所以，需要增加的电阻大小为 R增=R 总'-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由于电压表的示数已经是最大值，增加的电阻放在D点会超出量程，故放在E点位置处串联一个至少10Ω的电阻。
27.【答案】串联
4
12
调高
【解析】【详解】(1)[1]根据通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，根据串并联电路的特点可知电调与电动机的连接方式是串联。
(2)①[2]由图丙可知，红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小，且红外探测器RP的阻值与红外线强度的乘积保持不变，即
RP·E=18Ω×1.0cd=18Ω·cd
所以当红外线强度为4.5cd时，红外探测器RP的阻值为
RP=18Ω⋅cd4.5cd=4Ω
[3]红外探测器RP的两端的电压为
U红外=U-U电阻箱=12V-9V=3V
此时电路中的电流为
I=I电阻箱=I红外=U红外RP=3V4Ω=0.75A
电阻箱的阻值为
R电阻箱=U电阻箱I电阻箱=9V0.75A=12Ω
②[4]由图丙可知，红外探测器RP的阻值随红外线强度增大而减小，当红外线强度较弱时，红外探测器RP的阻值变大，根据串联电路分压规律可知，红外探测器RP两端的电压变大，电阻箱两端的电压将减小，由于要启动摄像机，红外探测器RP两端的电压3V与电阻箱两端的电压9V的比值是一个定值，由此可知，当红外线强度较弱时也要启动摄像机，可以调高电阻箱的阻值。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
实验序号
1
2
3
4
5
小球质量m/g
10
20
30
10
10
小球释放的高度h/cm
5
5
5
10
15
木块移动距离s/cm
10
18
29
38
86
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
x/cm
5
10
15
20
25
30