江苏省宿迁市2025-2026学年下学期九年级物理期中模拟测试卷B卷（含解析）

这是一份江苏省宿迁市2025-2026学年下学期九年级物理期中模拟测试卷B卷（含解析），共4页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，综合题，计算题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
1．“处处留心皆学问”，只要留心观察，生活中处处存在物理现象。下列数据中最符合实际的是（ ）
A．对人体安全的电压是36V
B．中学生快速地从一楼跑到四楼，上楼的功率约为300W
C．手托两个鸡蛋匀速竖直抬高1m做功约10J
D．通过手电筒的电流大约为5A
2．如图，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及电流的大小关系正确的是（ ）
A．UAB＞UBC IAB＝IBCB．UAB＜UBC IAB＝IBC
C．UAB＞UBC IAB＜IBCD．UAB＝UBC IAB＜IBC
3．端午节龙舟赛，下列说法中正确的是（ ）
A．开赛前，静止的龙舟没有惯性
B．桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C．选手连续划桨，龙舟持续前进，说明力是维持物体运动的原因
D．过终点后选手不再划桨，龙舟继续向前运动，是因为龙舟有惯性
4．如图所示：新型膨胀式安全带紧缚力达到一定的值，藏在安全带里的气囊就会快速充气，迅速充气，迅速形成气囊袋，对驾、乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带说法正确的是（ ）
A．将安全带拉出时，卷收器弹簧的弹性势能将变小
B．系安全带是为了减小车内人员的惯性
C．当车加速时，该安全带就会自动充气
D．该安全带充气后增大与人体的接触面积，减小压强，可避免人员被勒伤
5．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增大
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出，与汽油机的压缩冲程能量转化相同
D．图丁；内燃机的一个工作循环，活塞往返2次，燃气对活塞做功2次
6．如图甲是某品牌的插座面板，将其正确接入家庭电路后，如图乙所示。当闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．洗衣机可以接在该插座上使用
B．若指示灯断路，该插座还可以使用
C．用试电笔测试插座的右孔，氖管不发光
D．为了保持清洁，可用湿抹布擦拭插座面板
7．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是
A．吸气冲程，应在甲图之前B．压缩冲程，应在甲、乙图之间
C．做功冲程，应在乙、丙图之间D．排气冲程，应在丙图之后
二、填空题（每空1分，共20分）
8．如图是一款用LED 锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”，使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯的参数：
（1）若A 球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为 极；
（2）平衡台灯正常发光时电路中的电流为 ；
（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5V、电流 2A，充电效率为80%，则充电5min台灯可获得 J的电能。
9．如图所示的电路中，电阻R0=10Ω，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2掷于a端，电压表示数为3V；将S2切换到b端，电压表示数为1V。则电源电压为 V，电阻Rx的阻值为 Ω。
10．将一勺砂糖放入一杯水中，过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作 ，说明分子在做永不停息的无规则 。如果杯中水的温度更高，那么砂糖“消失”的速度更 。
11．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成 （填：“闭合”或“断开”）回路。若磁体保持静止，导线AB做 运动时，电流表指针偏转，此时导线AB （填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用。
12． 如图所示（a）（b）是两种简单的验电器，图（b）中带电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时，铝箔条会被 （选填“吸引”或“排斥”）是因为 ，图（a）（b）是两种验电器的原理 （相同/不同）；
13．在家庭电路中热水器单独工作3min，如图所示的电能表的转盘转了100r，热水器的实际功率为 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温 ℃（保留两位小数）。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 一些（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
14．如图所示，电路中电源电压U及定值电阻R0的阻值均不变。闭合开关S，电压表示数为4V；第二次使用阻值是R阻值两倍的定值电阻代替R，电压表示数为3V；第三次使用阻值比第二次大4Ω的定值电阻代替R，电压表示数为2V。则电源电压为 V，定值电阻R0的阻值为 Ω，第三次电路中的电流为 A。
三、实验探究题（共3题，共14分）
15．小华在探究“通过导体的电流与电压的关系”时，设计了图甲所示的电路。电源电压不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。
（1）两电阻 （选填“串”或“并”）联在电路中。按图甲连接好电路并闭合开关后，小华发现电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行的操作是 ；
（2）纠正错误后，小华开始实验并记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数，作出如图丙的A、B两条曲线，其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的曲线是 ；
（3）由图丙数据可知，实验中所使用电源的电压为 ；
（4）本实验和下列实验都需要经过多次测量，其目的与本实验不同的有 （填序号）。
①研究杠杆平衡条件
②用直尺秒表测平均速度
③研究导体的电阻与长度的关系
16．用图甲所示的电路来探究电流与电阻的关系．电源为三节新干电池串联而成，电压表（0-3V）、电流表（0-0.6A），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，另有规格为“50Ω 0.3A”“20Ω 0.6A”“10Ω 2A”的滑动变阻器可供选择。
（1）请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接；（要求滑片向右滑电流表示数变小）
（2）连接好电路后，闭合开关，电压表指针迅速偏转到表盘最右端，电流表无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，当5Ω电阻接入电路时，电流表示数如图丙所示，更换为10Ω电阻后，为保证电压表示数不变，需调节滑动变阻器滑片向 AB侧移动。为能完成五组实验，应选择规格为 的滑动变阻器；
（4）有一铭牌仅显示“**V 0.3A”的小灯泡L，现利用图丁所示电路来测量该灯泡的额定功率。电源电压未知，R1、R2均为最大阻值为20Ω的滑动变阻器。
①将两个滑动变阻器滑片均置于最右端，闭合S1、S2，读出电压表示数为6V；
②断开S2，保持滑动变阻器 R1R2滑片的位置不动，调节另一变阻器的滑片，使电压表示数为 V；
③保持R1、R2滑片的位置不动，再闭合S2，读出电压表示数为4V；
④小灯泡额定功率P额= W。
四、综合题（共8分）
17．在学习“焦耳定律”时，我们先用如图所示的装置分别探究了电流通过导体时产生的热量与电阻和电流的关系，进而学习“焦耳定律”，请你完成下列任务：
【定性实验探究】
通过图乙所示的实验，可探究 电流通过导体时产生的热量与 的关系。
【课文回顾】英国物理学家焦耳于1840年最先确定了电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，随即给出了焦耳定律。即电流通过导体时产生的热量Q与电流I、电阻R和通电时间t的关系，此关系是 。
【定量理论推导】
第一步：建立模型——选取一段导体进行研究，如图所示，已知导体电阻和通过导体的电流；
第二步：理论推导——在导体消耗的电能全部用来产生热量的情况下，利用电热与电能的关系进行推导；
请你写出推导过程： 。
【定律应用】小龙在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，他首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，且R2=2R1，S为旋转式开关。则相同时间内，高温挡与低温挡位产生的热量之比是 。
五、计算题（共2题，共19分）
18．某型号电热水壶内部简化电路如图乙，额定电压为220V，具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100W，双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2=60.5Ω。现将此电热水壶装入0.9kg初温为20℃的水，接到220V的家庭电路中，选用加热挡加热至100℃。已知该电热水壶加热效率为70%，c水=4.2×103J/kg⋅℃。求：
（1）电热水壶中水吸收的热量；
（2）加热挡的电功率；
（3）需要的加热时间。
19．如图甲所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，OA：AB=2：1；不计绳重和摩擦的滑轮组，滑轮上所有绳子都是竖直的，绳子拉在小明的手上。小明两只脚与地面接触的总面积为500cm2，小明不拉绳子站立在水平面上的时候对地面的压强为1.2×104Pa；当小明通过该装置提起重为480N的重物并保持杠杆水平静止时，人对地面的压强改变了2.4×103Pa；将如图乙的底面积为200cm2的柱形容器移动到重物正下方并让重物完全浸没在容器的液体中（液体未溢出）；此时人对地面的压强再次改变了6×102Pa。
求：
（1）小明的质量；
（2）动滑轮的重力；
（3）容器中液体对杯底的压强变化量。
六、科普阅读题（共2题，共19分）
20．阅读短文，回答问题
无链条电动自行车
无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160W•h/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，然后电能又转化为 能存储在车的锂电池中。
（2）与汽车相比，电动自行车启动较快的原因之一是电动自行车质量小，具有的 较小。
（3）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 J，锂电池的质量为 kg。
（4）若测试时质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m所做的功为 J，此时电动机的效率为 。（结果保留小数点后一位）（g取10N/kg）
21．阅读短文，回答问题
四足机器人
题图甲为我国研制生产的某款工业级四足机器人（以下简称机器人）.用户可以通过红外线遥控器控制机器人，该机器人奔跑速度最大可达到6m/s，最大跳跃高度约为0.7m.机器人装配有容量为2.25kW·h的电池，当它在低速模式下工作时，工作电流为4.5A，可以持续使用10h机器人在负载20kg条件下持续匀速水平行走的里程不少于15km
某科技小组对机器人进行跳跃测试，实验中机器人跳起并落回原地，与地面碰撞后继续起跳，机器人每次与地面碰撞前后，速度的方向相反，大小之比k（k=v前v后）不变，机器人跳起的最大高度与起疏速度的平方成正比。小组成员利用传感器记录的机器人三次跳起的高度h与所用时间：的关系如图乙所示
（1）此机器人通过 （选填“超声波”或“电磁波”）来接收信息；其在低速模式下工作时的电压为 V
（2）机器人跳跃时，用脚避地而获得向上升空的力，说明力的作用是 的
（3）机器人以最大速度奔跑15s，所跑路程为 m
（4）若机器人在负载20kg条件下持续匀速水平行走15km时，电池（满电状态）中60%的电能转化为机械能，则其所受的最大阻力为 N
（5）由图乙分析可知k= ，第二次跌起上升的最大高度是 m
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．根据常见电压的知识可知，对人体安全的电压为不高于36V，故A不符合题意；
B．根据生活经验可知，一中学生的体重约为500N，四楼的高度约为9m，中学生所用时间约为15s，
故上楼的功率约为P=Wt=500N×9m15s=300W，
故B符合题意；
C．根据生活经验可知，两个鸡蛋重约1N，手托两个鸡蛋匀速竖直抬高1m做功约为
W'=G'h'=1N×1m=1J，
故C不符合题意；
D．手电筒工作时电流约为0.05A，故D不符合题意。
故选B。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
2．【答案】A
【解析】【解答】将它们串联后连入电路中，根据串联电路电流处处相等的特点，得： IAB=IBC ；
如图，AB和BC是由同种材料制成的长度相同，AB段细，而BC段粗，所以 RAB>RBC ，根据 U=IR ，得： UAB>UBC ，即串联电路中电阻越大，分得电压越高。A符合题意。
故答案为：A。
【分析】串联电路中电流处处相等，材料和长度相同时，横截面积越小电阻大，利用欧姆定律计算电压大小.
3．【答案】D
【解析】【解答】ACD、物体具有质量，便具有惯性， 过终点后选手不再划桨 ，即龙舟不受力仍然能保持前进的运动状态，是由于龙舟具有惯性，故D正确，AC错误；
B、 桨对水的力和水对桨的力，作用在两个 物体上，大小相等，方向相反，属于相互作用力，故B错误；
综上选D。
【分析】 本题关键在于准确理解惯性、平衡力、力的作用效果等核心概念：惯性是物体固有属性，与运动状态无关；平衡力需作用于同一物体且满足“同体、等大、反向、共线”；力是改变运动状态的原因，非维持运动的原因。通过对这些概念的辨析，可快速判断各选项正误。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变程度变大，弹性势能变大，故A项错误；
B．惯性的大小只与质量有关，系安全带减小了惯性带来的危害，故B项错误；
C．当汽车加速时，人的身体是向后仰，不会使安全带的束缚力增大，故C项错误；
D．该安全带充气后增大与人体的接触面积，从而减小对人体的减小压强，故D项正确。
故选D。
【分析】物体发生弹性形变程度越大，弹力越大；惯性只和质量有关；增大接触面积后，可以减小压强。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同，故C错误；
D．图丁中内燃机的一个工作循环，活塞往返2次，燃气对活塞做功1次，故D错误。
故选A。
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
（2）内燃机做功冲程，燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。
（3）内燃机的完成四个冲程是一个工作循环，活塞往返2次，曲轴转2转燃气对活塞做功1次，据此分析判断。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．洗衣机有金属外壳，应接入三孔插座使外壳接地，不可以接在两孔插座上，故A错误；
B．图中，指示灯和插座并联，工作时互不干扰，指示灯断路，插座仍能使用，故B正确；
C．图中，插座的右孔接相线，试电笔测试插座的右孔，氖管会发光，故C错误；
D．生活用水是导体，用湿抹布擦拭插座面板，可能会导致触电事故。故D错误。
故选B。
【分析】有金属外壳的用电器，要利用三孔插座使外壳接地；相线使测电笔的氖管发光；各用电器并联，互不影响；不可用湿抹布擦拭插座。
7．【答案】C
【解析】【解答】根据图片可知，甲图进气门打开，为吸气冲程；
乙中进气门、排气门都关闭，活塞由下向上运动，为压缩冲程；
丙中排气门打开，为排气冲程；
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
综上所述可以判断，缺少的是做功冲程，并且做功冲程在乙和丙图之间；
故选C。
【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称即可。
8．【答案】（1）S（南）
（2）1A
（3）2400
【解析】【解答】（1）两个小球相互吸引，说明它们相邻的磁极是异名磁极。已知A球内置磁体下端为N极，所以B球内置磁体上端为S（南）极。
(2) 根据电功率公式P=UI，变形得I=PU。已知台灯额定功率P=5W，额定电压U=5V：I=PU=5W5V=1A，所以电路中的电流为1A。
(3) 充电器的输入功率：P输入=UI=5V×2A=10W
充电时间t=5min=300s，输入总能量：W输入=P输入t=10W×300s=3000J
充电效率η=80%，获得的电能：W获得=W输入η=3000J×0.8=2400J，所以充电5min台灯可获得2400J的电能。
故答案为：（1）S（南）；（2）1A；（3）2400。
【分析】1、磁极间的相互作用规律：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。
2、电功率与电流的关系：P=UI，可变形为I=PU计算电流。
3、电能与效率计算：电能公式：W=Pt=UIt。
效率公式：W有=W总η。
9．【答案】3；20
【解析】【解答】图中，闭合开关S1，单刀双掷开关S2掷于a端，电阻串联，电压表测量总电压，电源电压为3V。
将S2切换到b端，电路连接不变，电压表测量R0两端的电压，电压表示数为1V，可得电路中的电流：I=U0R0=1V10Ω=0.1A，根据串联电路电压规律，可得电阻Rx的电压：Ux=U-U0=3V-1V=2V，可得电阻Rx的阻值：Rx=UxI=2V0.1A=20Ω。故第1空填：3；第2空填：20。
【分析】根据开关状态，判断电压表测量的位置；根据I=UR，计算电路中的电流，根据R=UI，计算电阻大小。
10．【答案】扩散；运动；快
【解析】【解答】 当把砂糖放入水中，砂糖分子会进入到水分子中间，这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象， 实质为分子做 永不停息的无规则 运动，温度越高，消失的速度越快，原因为分子热运动随着温度的升高而剧烈。
【分析】分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
11．【答案】闭合；切割磁感线；受到
【解析】【解答】“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，需要闭合回路；导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流；通电导线AB处于磁场中，受到磁场施加的力的作用。
综上 第1空、闭合； 第2空、切割磁感线； 第3空、受到。
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能。
12．【答案】吸引；带电体吸引轻小物体；不同
【解析】【解答】 电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时，铝箔条会被 吸引，是由于带电物体吸引轻小物体，验电器原理为同性电荷相互排斥，所以两种原理不同
综上第1空为吸引；第2空为带电体吸引轻小物体；第3空为不同
【分析】根据电荷作用规律填空
1、电荷间的作用规律为：同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，吸引细小物质
2、验电器的工作原理：同性电荷相互排斥
13．【答案】1000；0.86；粗
【解析】【解答】（1）电能表的转盘转100r，电热水器消耗的电能：W=1002000kW•h=0.05kW•h；
工作时间t=3min=120h，
则该电热水器的实际功率：P=Wt=0.05kW·h120h=1kW=1000W。
（2）电热水器消耗的电能：W′=Pt=1000W×3×60s=1.8×105J，
水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg；
因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸=W′=1.8×105J，
水升高的温度：Δt=Q吸c水m水=1.8×105J4.2×103J/(kg·℃)×50kg=0.86℃。
（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。
为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，
根据Q=I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。
【分析】（1）首先根据W=nn表kW•h求出电热水器消耗的电能，然后根据P=Wt求出该电热水器的实际功率；
（2）根据W=Pt求出电热水器消耗的电能，因为不计能量损失，Q吸=W，再利用Q=cmΔt求出水升高的温度；
（3）利用P=UI、Q=I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。
14．【答案】6；4；0.5
【解析】【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，第一次闭合开关S，电压表示数为4V，因串联电路中电流处处相等，所以，电路中的电流I1= U1R0=4VR0
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源电压U=I1(R0+R)= 4VR0 (R0+R)①
第二次使用阻值是R阻值两倍的定值电阻代替R，电压表示数为3V；此时电路中的电流I2= U2R0=3VR0
电源电压U=I2(R0+2R)= 3VR0 (R0+2R)②
第三次使用阻值比第二次大4Ω的定值电阻代替R，电压表示数为2V。此时电路中的电流I3= U3R0=2VR0
电源电压U=I3(R0+2R+4Ω)= 2VR0 (R0+2R+4Ω)③
因电源电压不变，由①②可得 4VR0 (R0+R)= 3VR0 (R0+2R)
R= 12 R0④
把④式代入①式可得U= 4VR0 (R0+ 12 R0)=6V把U=6V和④式代入③式可得6V= 2VR0 (R0+2× 12 R0+4Ω)
R0=4Ω第三次电路中的电流为 I3=2VR0=2V4Ω =0.5A
【分析】分析电路结构，两个定值电阻是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
15．【答案】串；交换电流表正负接线的连接；A；6V；②
【解析】【解答】（1）①根据甲图可知，定值电阻R1和变阻器R2首尾相连，故两电阻串联在电路中。
②如图乙所示，闭合开关后，电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了，则应对电流表进行的操作是交换电流表正负接线。
（2）根据甲图可知，电压表V1测R1的电压，电压表V1测R2的电压。根据U=IR可知，当电路中的电流变大时，电阻R1的电压也变大，故其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的曲线是A。
（3）由图丙可知，当电路中的电流为0.2A时，R1、R2对应的电压为2V和4V，则电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V；
（4）根据题意可知，探究通过导体的电流与电压的关系实验中，多次测量的目的是避免实验的偶然性得普遍性的结论。
①研究杠杆平衡条件，多次测量是为了得出普遍性的结论，故①不符合题意；
②用直尺秒表测平均速度，多次测量是为了取平均值减小误差，故②符合题意；
③研究导体的电阻与长度的关系，多次测量是为了得出普遍性的结论，故③不符合题意；
故选②。
【分析】 （1）①用电器首尾相连为串联，并排连接为并联；
②用电流表测量电流时，应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；
（2）当滑片向右移动时判断变阻器连入电路中的电阻变化，由电阻的串联和欧姆定律确定电路中的电流变化，根据U=IR，判断电阻R1的电压变化，由串联电路电压规律可判断R2的电压变化；
（3）根据串联电路电压的规律，电源电压等于两电压表示数之和，求电源电压；
（4）逐一分析每个选项中多次测量的目的，与这个实验对照，从而找出符合题意的答案。
16．【答案】（1）
（2）R断路
（3）B；“20Ω 0.6A”
（4）R1；6；0.9
【解析】【解答】（1）滑片向右滑时电流表示数变小，即接入电路中的阻值变大，即借入电路的电阻丝长度边长，故应接入左下接线柱，如图所示：
（2）连接好电路后，闭合开关，电流表无示数，电压表指针迅速偏转到表盘最右端，电压表测量电源电压，故其原因可能是R断路。
（3）根据串联分压可知，更换为10Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，为保证电压表示数不变，应增大滑动变阻器两端电压，即需调节滑动变阻器的滑片向B侧移动。当5Ω电阻接入电路时，由图丙可知，电路中电流为0.5A，则实验中控制定值电阻两端电压为UR=IR=0.5A×5Ω=2.5V，滑动变阻器两端电压始终为U滑=U−UR=4.5V−2.5V=2V，由R滑大R大=U滑UR可得，若能完成五组实验，滑动变阻器的最大阻值应为R滑大=U滑URR大=2V2.5V×25Ω=20Ω，故应选择规格为“20Ω 0.6A”的滑动变阻器。
（4） ①闭合开关S1、S2时，两个滑动变阻器串联，小灯泡被短接，电压表测R2两端的电压，两个滑动变阻器连入电路的阻值均为最大阻值且相等，所以R1的电压也为6V，则电源电压等于12V；
②该步骤的目的是使小灯泡正常发光，所以使R1两端的电压为6V，R1的滑片就保持最大即不动，调节R2的滑片，使R2和小灯泡的总电压即电压表的示数为12V−6V=6V，此时小灯泡正常发光；
③保持R1、R2滑片的位置不动，再闭合S2，两个滑动变阻器串联，小灯泡被短接，电压表测R2接入电路部分两端的电压为4V，R1两端的电压为8V，则此时电路中电流为I'=U1'R1=8V20Ω=0.4A，R2接入电路的阻值为R2'=U2'I'=4V0.4A=10Ω，小灯泡正常发光时R2接入电路部分两端的电压为U2''=I额R2'=0.3A×10Ω=3V，小灯泡的额定电压为U额=6V−3V=3V
④小灯泡的额定功率为P额=U额I额=3V×0.3A=0.9W。
【分析】1、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、伏安法测电功率：调节变阻器的电阻，使得电灯泡的电压为额定电压，电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额，电流表串联在电路中，读出此时的电流I额，根据电功率公式P=U额I额计算分析。
（1）由图甲可知，电压表并联在定值电阻两端，要求滑片向右滑时电流表示数变小，即滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故应接入左下接线柱，如图所示：
（2）连接好电路后，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有断路，而电压表指针迅速偏转到表盘最右端，即电压表直接并联在了电源两端，测量电源电压，故其原因可能是R断路。
（3）[1]根据串联分压可知，更换为10Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，为保证电压表示数不变，应增大滑动变阻器两端电压，即应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，即需调节滑动变阻器的滑片向B侧移动。
[2]当5Ω电阻接入电路时，电流表示数如图丙所示，由图丙可知，电流表接小量程，分度值为0.02A，此时电路中电流为0.5A>0.3A，则实验中控制定值电阻两端电压为UR=IR=0.5A×5Ω=2.5V
则滑动变阻器两端电压始终为U滑=U−UR=4.5V−2.5V=2V
根据R滑大R大=U滑UR可得，若能完成五组实验，滑动变阻器的最大阻值应为R滑大=U滑URR大=2V2.5V×25Ω=20Ω
故应选择规格为“20Ω 0.6A”的滑动变阻器。
（4）[1][2][3] ①闭合开关S1、S2时，小灯泡被短接，两个滑动变阻器串联，电压表测R2两端的电压，因为两个滑动变阻器连入电路的阻值均为最大阻值且相等，所以R1的电压也为6V，则电源电压等于12V；
②该步骤的目的是使小灯泡正常发光，已知额定电流，所以要先通过R1的最大电阻值来使电路中的电流为0.3A，也就是使R1两端的电压为6V，那么R1的滑片就保持最大即不动，调节R2的滑片，使R2和小灯泡的总电压即电压表的示数为12V−6V=6V，那么此时电路中的电流为0.3A，小灯泡正常发光；
③保持R1、R2滑片的位置不动，再闭合S2，小灯泡被短接，两个滑动变阻器串联，电压表测R2接入电路部分两端的电压为4V，那么此时R1两端的电压为8V，则此时电路中电流为I'=U1'R1=8V20Ω=0.4A
此时R2接入电路的阻值为R2'=U2'I'=4V0.4A=10Ω
那么小灯泡正常发光时R2接入电路部分两端的电压为U2''=I额R2'=0.3A×10Ω=3V
小灯泡正常发光时和R2两端电压之和为6V，则小灯泡的额定电压为U额=6V−3V=3V
④小灯泡的额定功率为P额=U额I额=3V×0.3A=0.9W
17．【答案】电流；Q=I2Rt.；Q=W=UIt=IR•It=I2Rt.；3:2
【解析】【解答】【定性实验探究】根据乙图可知，容器中两个电阻的阻值相等，左边的电阻在干路上，右边的电阻在支路上，那么二者通过的电流大小不同，因此探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
【课文回顾】电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，此关系是Q=I2Rt 。
【定量理论推导】 根据热量等于电功得到：Q=W=UIt，根据欧姆定律得到U=IR，那么得到：Q=W=UIt=IR•It=I2Rt。
【定律应用】根据图片可知，当开关在1和2之间时，只有R1单独工作，此时电功率小为低温档；
当开关在2和3之间时，两个电阻并联，此时电功率大为高温档；
那么高温档和低温档产生的热量之比：Q低：Q高=（U2R1t）：（U2R1t+U2R2t）=（U2R1t）：（U2R1t+U22R1t）=2：3，则Q高：Q低=3：2.
【分析】 【定性实验探究】 根据乙图分析影响电流产生热量的哪个因素不同即可。
【课文回顾】 根据焦耳定律的公式解答。
【定量理论推导】 根据热量等于电功，结合电功的计算式和欧姆定律分析推导即可。
【定律应用】 根据Q=W=U2Rt计算高温档和低温档的产生热量之比。
18．【答案】（1）解：水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/kg⋅℃×0.9kg×100℃−20℃=3.024×105J。
（2）解：根据电功率公式P=U2R可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越小，电功率越大。因此，加热挡应对应电路总电阻最小的工作状态，保温挡对应电路总电阻最大的工作状态。分析电路可知，当R1和R2并联时，总电阻最小，电功率最大，为加热挡；当只有单个电阻工作时，电阻较大，功率较小，为保温挡。双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换，则保温挡为R1单独接入电路时，即P1=100W。
电阻R2单独工作的电功率为P2=U2R2=220V260.5Ω=800W，加热挡时，R1和R2并联工作，总功率等于各部分功率之和。即为P加热=P1+P2=100W+800W=900W。
（3）解：电热水壶在加热挡工作时消耗的电能为W=Q吸η=3.024×105J70%=4.32×105J需要的加热时间为t=WP加热=4.32×105J900W=480s。
【解析】【分析】（1）根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
（2）根据电功率公式P=U2R可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越小，电功率越大。因此，加热挡应对应电路总电阻最小的工作状态，保温挡对应电路总电阻最大的工作状态。分析电路可知，当R1和R2并联时，总电阻最小，电功率最大，为加热挡；当只有单个电阻工作时，电阻较大，功率较小，为保温挡。双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换，则保温挡为R1单独接入电路时，电阻R2单独工作的电功率为P2=U2R2，加热挡时，R1和R2并联工作，总功率等于各部分功率之和。即为P加热=P1+P2；
（3）加热效率为70%，根据效率公式W=Q吸η计算可知电热水壶在加热挡工作时消耗的电能，根据电功率的计算公式t=WP加热计算需要的加热时间。
（1）水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/kg⋅℃×0.9kg×100℃−20℃=3.024×105J
（2）根据电功率公式P=U2R可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越小，电功率越大。因此，加热挡应对应电路总电阻最小的工作状态，保温挡对应电路总电阻最大的工作状态。
分析电路可知，当R1和R2并联时，总电阻最小，电功率最大，为加热挡；当只有单个电阻工作时，电阻较大，功率较小，为保温挡。双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换，则保温挡为R1单独接入电路时，即P1=100W。
电阻R2单独工作的电功率为P2=U2R2=220V260.5Ω=800W
加热挡时，R1和R2并联工作，总功率等于各部分功率之和。即为P加热=P1+P2=100W+800W=900W
（3）电热水壶在加热挡工作时消耗的电能为W=Q吸η=3.024×105J70%=4.32×105J
需要的加热时间为t=WP加热=4.32×105J900W=480s
19．【答案】（1）解：小明对地面的压力F人=p人S人=1.2×104Pa×500×10−4m2=600N
小明站立在水平面上，小明对地面的压力等于重力的大小，即G人=F人=600N
则小明的质量为m人=G人g=600N10N/kg=60kg
答：小明的质量为60kg；
（2）解：通过该装置提起重为480N的重物并保持杠杆水平静止时，根据杠杆平衡原理得
FA×OA=FB×(OA+AB)
杠杆B点受到的力为FB=FA×OA(OA+AB)=G物×OA(OA+AB)=480N×2(2+1)=320N
人对绳子的拉力与人对地面减小的压力相等，即F绳=ΔF地=Δp地S人=2.4×103Pa×500×10−4m2=120N
动滑轮上有三段绳子，即n=3，则滑轮组有F绳=1n(FB+G动滑轮)
则动滑轮的重力G动滑轮=nF绳−FB=3×120N−320N=40N
答：动滑轮的重力为40N；
（3）解：当物体完全浸没在乙中的液体时，人对地面的压强再次改变了6×102Pa，则人对地面的压力变化量为：ΔF'=Δp'S人=6×102Pa×0.05m2=30N，
则此时绳子对人的拉力为： F'=120N-30N=90N，
设此时杠杆B端对滑轮的拉力为FB'，则有F'=13(G动+FB')，解得FB'=3F'-G动=3×90N-40N=230N，
由杠杆平衡关系可知： FA·OA= FB'·OB，则此时杠杆A端受到的拉力为： FA=FB'OBOA=230N×32=345N
而物体完全浸没在液体中，对物体进行受力分析可知物体受到的浮力为： F浮=G- FA= 480N- 345N= 135N，
根据力作用的相互性可知物体对液体的压力为F压=F浮= 135N，即液体对杯底增加的压力为：ΔF压= 135N，
则液体对杯底增加的压强为：Δp1=ΔF压S=135N200×10−4m2=6750Pa
答：容器中液体对杯底的压强变化量为6750Pa。
【解析】【分析】（1）利用F=pS可求出小明对地面的压力，即小明的重力，再利用G=mg可求出小明的质量。
（2）当小明通过该装置提起重物并保持杠杆水平静止时，小明受到绳子给的向上的拉力，已知此时小明对地面的压强变化量，根据F=pS求出小明对地面的压力变化量，即绳子对小明的拉力大小，根据杠杆平衡关系求出杠杆B端对滑轮的拉力，再由滑轮组结构表示出杠杆B端对滑轮的拉力和动滑轮的重力以及绳子自由端的拉力之间的关系式，以此求出动滑轮的重力。
（3）物体完全浸没时，已知此时人对地面的压强变化量，根据F=pS求出此时人对地面的压力变化量，从而求出此时绳子对人的拉力大小，由滑轮组结构求出此时杠杆B端对滑轮的拉力大小，再由杠杆平衡关系求出此时杠杆A端受到的拉力，对物体进行受力分析可求出物体在液体中受到的浮力，由力作用的相互性可知液体受到物体给的压力大小就是物体受到的浮力大小，即杯底增加的压力大小，最后利用p＝FS求出液体对杯底增加的压强。
20．【答案】（1）化学
（2）惯性
（3）1.296×106；2.25
（4）1.08×106；83.3%
【解析】【解答】（1）骑行者踩脚踏板的动能，通过发电机可转化为电能，然后电能又转化为化学能存储在车的锂电池中。
（2）与汽车相比，电动自行车的质量较小，具有的惯性较小，运动状态容易改变，所以电动自行车启动较快。
（3）由表格数据可知，锂电池的电压为36V，容量为10A•h，则这款车的锂电池最多所储存的电能W＝UIt＝36V×10Ah＝360Wh＝360W×3600s＝1.296×106J
根据能量密度的定义，由能量密度达160Wh/kg可得，锂电池的质量m＝360Wh160Wh/kg＝2.25kg
（4）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，电动自行车在平直路面上匀速行驶对地面的压力F＝G总＝（m车+m人）g＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N
因电动自行车在平直路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动机的牵引力F牵＝f＝0.04F＝0.04×1000N＝40N
电动机牵引力做的功W′＝F牵s＝40N×2.7×104m＝1.08×106J
则电动机的效率：η＝W′W×100%＝1.08×106J1.296×106J×100%≈83.3%
【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，发电机将机械能转化为电能；给电池充电时将电能转化为化学能。
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性大小只跟物体的质量大小有关。
（3）由表格数据可知锂电池的电压和容量，根据W=UIt求出这款车的锂电池最多所储存的电能，利用能量密度达160W•h/kg求出锂电池的质量。
（4）电动自行车在平直路面上匀速行驶对地面的压力等于自身的重力，根据F=G=mg求出其大小，电动自行车在平直路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.04F压求出电动机的牵引力，利用W=Fs求出电动机牵引力做的功，利用效率公式求出电动机的效率。
21．【答案】（1）电磁波；50
（2）相互
（3）90
（4）324
（5）2；0.16
【解析】【解答】（1）由材料可知，用户可以通过红外线遥控器控制机器人，红外线属于电磁波，所以此机器人通过电磁波来接收信息；
由题意，机器人装配有容量为2.25kW·h=8.1 x 106J的电池，当它在低速模式下工作时，工作电流为4.5A，可以持续使用10h=3.6 x 104s，工作电压为：
U=WIt=×3.6x104s=50V
（2）机器人跳跃时，用脚避地而获得向上升空的力，说明力的作用是相互的。
（3）机器人奔跑速度最大可达到6m/s，奔跑15s行驶的路程为：
s=vt=6m/s x 15s=90m
（4）机器人装配有容量为2.25kW·h=8.1 x 106J的电池，则机械能为：
W机=8.1 x 106J x 60%= 4.86 x 106J
机器人受到的牵引力为：
F牵=W机s=4.86x106J1.5×104m=324N
机器人匀速水平行走，受到的最大阻力为：
f=F牵=324N
（5）机器人跳起的最大高度h与起跳速度v的平方成正比，设h=av2（a为比例系数），由图乙可知，第一次起跳，设起跳速度为v1​，最大高度h1​=64cm，则64=av12​ ①
第一次与地面碰撞后速度变为v1后，根据k=v前v后，则v1后=v1k
第二次起跳速度为v2=v1后=v1k，设第二次跳起最大高度为h2​，则h2=a(v1k)2②
第三次起跳的速度为v3=v2后=v1k2，最大高度h3=4cm，则4=a（v1k2）2③
由①③可得：k=2
由①②及k=2，可得h2=16cm=0.16m
【分析】（1）红外线属于电磁波；
已知电池的电能，低速模式工作电流和工作时间，利用U=WIt求出低速模式的工作电压；
（2）物体间里的作用是相互的；
（3）已知机器人奔跑的速度和时间，根据s=vt求出奔跑的路程；
（4）根据电池满电状态的电能和转化效率，求出机械能，根据F牵=W机s求出机器人运动时的牵引力，由于机器人匀速水平行走，根据f=F求出机器人所受的最大阻力；
（5）由于机器人跳起的最大高度h与起跳速度v的平方成正比，设h=av2；
根据图乙，表示出第1次起跳高度与速度的关系式；根据k=v前v后表示出第2次起跳的速度，再根据图像表示出第2次起跳高度与速度的关系式；根据k=v前v后表示出第3次起跳的速度，再根据图像表示出第3次起跳高度与速度的关系式，据此解出答案。台灯额定电压
台灯额定功率
电池输出电压
电池容量
5V
5W
5V
4800mA•h
整车
整车质量
40kg
最大车速
26km/h
最大噪声
≤30dB
锂电池
电压
36V
容量
10A•h
电动机
额定功率
180W