南京市鼓楼区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（含答案解析）

这是一份南京市鼓楼区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（含答案解析），共28页。试卷主要包含了下列过程中内能转化为机械能的是等内容，欢迎下载使用。
（本卷满分100分，考试时间90分钟）
（本卷中g取10N/kg）
注意事项：
1．试卷共8页，用钢笔或圆珠笔在答题卡、答题卷中作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
2．答卷前将答卷页密封线内的项目填写清楚。
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选项符合题意）
1．下列器具属于省力杠杆的是（ ）
A．镊子B．核桃夹
C．托盘天平D．筷子
2．下列数据符合实际情况的是（ ）
A．人体安全电压为36VB．挂壁式空调的功率约250W
C．微波炉正常工作时的电流约为4AD．实验室电流表的电阻约为0.1kΩ
3．小明用竖直向上的力提一桶水，下列过程中小明对桶做功的是（ ）
A．提着桶站立不动B．提着桶水平移动
C．提桶但未能提起D．提着桶向上爬楼
4．如图所示，电加热器的金属杯垫是发热体，小明将一杯冷水放在杯垫上加热，下列说法正确的是（ ）
A．水与勺子热量相同时，不发生热传递B．杯垫的温度越高，水的热量越大
C．杯垫和水的内能增加，但方式不同D．水将温度传给勺子，勺子温度上升
5．下列过程中内能转化为机械能的是（ ）
A．压缩气体B．瓶塞冲出
C．电扇转动D．吸入气体
6．小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（ ）
A．a=4，b=0B．a=5，b=2C．a=6，b=0D．a=7，b=2
7．以下关于家庭电路的说法或做法正确的是（ ）
A．冰箱在使用时，其外壳必须接地
B．空气开关“跳闸”，一定是短路引起的
C．若家用电器起火，应尽快用水将其扑灭
D．使用测电笔辨别火线，手不能接触笔尾金属体
8．如图所示，某款直饮水机可通过刷卡（闭合“感应”开关S1）或投币（闭合“投币”开关S2）接通供水电机取水；光线较暗时“光控”开关S3自动闭合，提供照明。下列简化电路图，符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．如图，电源电压不变，闭合开关，一段时间后，灯L突然熄灭，若电路中仅有一处断路，且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障，以下方案不可行的是（ ）
A．将电压表并联在L两端B．将电流表并联在L两端
C．用完好的导线并联在L两端D．用完好的灯L0并联在L两端
10．如图，将物体匀速从斜面底端拉到顶端，斜面长s为4m、斜面高h为2m，拉力F沿斜面向上，物体受到斜面的摩擦力f为50N，机械效率η为80%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为50NB．物体重为250N
C．拉力F做的总功为1000JD．克服物重做的有用功为200J
11．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑片P从右端滑到左端的过程中，电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的完整图线如图乙所示，能正确反映该过程的电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是（ ）
A．B．
C．D．
12．如图所示，电源电压恒为6V，R0=20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“4V2W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω
B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W
C．当S、S、S1都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是6Ω
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13．2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱，安全降落在东风着陆场预定区域.返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过_______（选填“热传递”或“做功”）的方式将机械能转化为_______能，因为液态氢的_______大可以作为火箭发动机的燃料。
14．如图甲，工人用250N的拉力将质量35kg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，则物体上升的速度为_______m/s，绳子自由端20s移动_______m，工人做功的功率为_______W，此装置的机械效率为_______%。
15．如图，将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”，能使发光二极管发光，电压表有示数.发光二极管主要由材料_______（选填“钨”、“硅”或“铜”）制成，其中金属片_______是电池的正极，水果电池放电时将_______能转化为电能。
16．塑料袋封口夹的电路图如图所示，它利用电流的_______效应实现高温封口，已知电源电压恒为6V，电热丝R为1Ω，闭合开关S，3s内产生的热量为_______J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以_______（选填“增大”或“减小”）R的阻值。
17．小明观察到电水壶的额定功率为1000W，电能表常数模糊不清.电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃用时8min，水的内能增加_______J，电水壶的效率为_______%，若家里只有电水壶工作，电能表指示灯闪烁400次，可推算出电能表常数为_______imp/（kW·h）[C水=4.2×103J/(kg.℃)]。
18．如图甲，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，调节电阻箱R，分别绘制了电流表示数与电压表示数、R的阻值变化关系图象，如图乙、丙，则L的额定功率为_______W，电源电压为_______V；当电流表示数为0.25A时，R消耗的电功率为_______W；若将电压表量程换为“0~3V”，设R消耗的功率为P1时，L消耗的功率为P2，则的最小值为_______，此时，通电1min灯L消耗的电能为_______J。
19．如图是风光互补路灯系统，安装风力发电机和太阳能电池板，分别利用风能和太阳能发电并将电能储存至蓄电池中，供路灯使用。某型号的风光互补路灯参数如下：
（1）路灯的额定电流为_______A，路灯正常发光时的电阻为_______Ω；
（2）若仅有风力发电机在额定输出功率下工作10h，同时路灯也正常工作，还可供蓄电池储存的电能为
_______kW·h；
（3）如果太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为800J/(s.m2)，若电池板的面积为0.9m2，则太阳能电池板平均输出功率为_______W。无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能最多能提供照明_______h。
三、解答题（本题共8小题，共50分。解完成下面小题时应有公式和解题过程）
20．如图是放在水平地面上的座椅侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕B点转动，请在图中画出F的示意图及其力臂L。

21．请在图中电路的“”内填上适当的电表符号，使开关S闭合后，两电阻均消耗电能。
22．如图，插座已正确接入家庭电路，电位器可调节灯泡亮度，a、b、c是它的三个接线柱，要求顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，请将其接入电路。
23．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前若向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，则调节之前杠杆_______端高；
（2）图甲中，在A处挂2个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂_______个钩码。杠杆平衡后，再用一滑轮推动悬线（如图乙），会发现杠杆_______（填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）；
（3）图丙中，长为3cm的长方体橡皮放在20cm长的直尺（两端刻度线与尺的边缘对齐）上，向右移动直尺，使其恰好不翻倒，此时位置如图丁，若橡皮和直尺均质地均匀，则橡皮和直尺的质量之比为_______，将橡皮翻转至虚线位置（如图戊），则直尺_______（选填“不能”或“能”）平衡。
24．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）让物体从斜面不同高度由静止滚下，探究的是“物体动能大小与_______的关系”；
（2）若要探究“物体动能大小与质量的关系”，应改变物体_______的质量，物体B在水平面滑行时受到的摩擦力将_______，整个过程中，物体B增加的内能_______（选填“＞”“＝”或“＜”）物体A减小的机械能。
25．用以下装置进行实验：
（1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是_______，实验中通过观察_______来比较产生的热量；
（2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶_______，并将其电阻与图甲中R串联；
（3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶_______，并将其电阻与图甲中R_______（选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）；
（4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶_______中的液体吸热最多，烧瓶_______中的液体升温最慢。
26．探究“电流与电压的关系”实验中，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“40Ω1A”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。
（1）如图甲，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最_______（选填“左”或“右”）端；
（2）实验前，电流表指针如图乙，其原因是_______；
（3）排除故障后，调节滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，绘制出I—U图象（图丙a）；接着将电阻换成小灯泡，重复上述过程，绘制出I—U图象（图丙b），则图像中三处电阻RA、RB、RC中最小的是_______；
（4）实验完成后，用该装置探究“电流与电阻的关系”，可供选择的电阻分别为4Ω，8Ω、12Ω、16Ω和20Ω；
①将4Ω电阻连入电路，闭合开关，适当调节滑片P，读出电流表的示数I1为0.4A，记录数据；
②断开开关，将4Ω电阻换成8Ω电阻接入电路，正确操作后，读出电流表示数I2为_______A，记录数据，此时变阻器接入电路中的电阻是_______Ω；
③······；
④若分别将五个电阻单独换入电路都能完成实验，控制不变的电压值应该不低于_______V，不高于_______V。
27．测量电阻的实验中，电源电压约3V且不变，滑动变阻器R1的规格为“10Ω1A”，待测电阻Rx的阻值约几欧，小灯泡L的额定电流为0.3A。
（1）测量待测电阻Rx的阻值：
①图甲所示电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并在图中改正_______；
②改正后闭合开关，调节R1，得出的实验数据如下表，第三次实验的电压表示数如图乙，为_______V；
③根据表中数据得出Rx为_______Ω（保留一位小数）；
（2）测量小灯泡L正常发光时的阻值：
用滑动变阻器R2（最大阻值未知）、滑动变阻器R1和电流表等器材，设计电路如图丙，虚线框内分别为R1或R2（未填出），步骤如下：
①将R1、R2的滑片移至最右端，闭合S、S1，断开S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.28A；
②将R2的滑片移至最右端，断开S1，闭合S、S2，向左移动_______的滑片，直至电流表的示数为_______A；
③_______，断开S2，闭合S、S1，电流表的示数恰好为0.2A；
④则小灯泡正常发光时的电阻RL_______Ω（保留一位小数）.
28．某油电混合动力小汽车进行性能测试，先采用燃油作为动力，该车在一段平直的公路上匀速行驶了40km。已知车总重为1.2×104N，车行驶中受到的阻力为车总重的0.05倍。
（1）求测试过程该车牵引力做的功；
（2）若该过程中每百公里的耗油量为3.5kg，燃油热值为4.6×107J/kg，求该过程中燃油完全燃烧放出的热量；
（3）现改用电动力对该车进行上述测试，发现该车在同一路段同样行驶40km，只需要消耗电能8kW·h，通过计算比较用燃油和用电做动力哪种效率更高？
29．用过氧乙酸对教室内空气进行熏蒸消毒，某小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，用电压表改装成检测仪，如图甲所示。已知电源电压为6V，定值电阻R0的规格是“3Ω0.4A”，电压表的量程为“0～3V”，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。
（1）按要求，ρ＞0.1 g/m3才能达到消毒要求，当电压表的示数为0.9V时，通过计算判断教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求_______；
（2）该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作时，求过氧乙酸气体传感器Rt的阻值_______；
（3）若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，需将R0的规格“3Ω0.4A”更换为“_______”；
（4）监测仪长时间使用后，小组未及时更换新电池，则测量值会_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
篮球位置
A
B
动能/J
a
b
重力势能/J
6
10
风力发电额定输出功率
路灯额定电压
路灯额定功率
太阳能电池板转换效率
200W
24V
48W
20%
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻
1
1.2
0.24
2
1.5
0.30
3
0.46
参考答案
1．B
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．根据用电安全可知，人体安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．根据常见用电器的功率可知，挂壁式空调正常工作时的功率约为1200W，故B不符合题意；
C．根据常见用电器的功率可知，家用微波炉的功率约为1000W，再根据可得，家用微波炉正常工作时的电流大约是
故C符合题意；
D．实验室电流表的电阻非常小，大约为，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A．提着桶站立不动，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故A不符合题意；
B．提着桶水平移动，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故B不符合题意；
C．提桶但未能提起，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故C不符合题意；
D．提着桶向上爬楼，小明对水桶的拉力竖直向上，水桶在该力的方向上移动了距离，故小明对水桶做功，故D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．水与勺子温度相同时，不发生热传递，故A错误；
B．杯垫的温度越高，水可以吸收的热量越多，热量是过程量，物体不具有热量，故B错误；
C．杯垫和水的内能增加，但方式不同，杯垫是通过电流做功改变了内能，水是通过热传递改变了内能，故C正确；
D．水将热量传给勺子，勺子内能增大，温度上升，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．压缩气体，外界对气体做功，机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．瓶塞冲出，气体对外做功，内能转化为机械能，故B符合题意；
C．电扇转动，消耗电能，所以是电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．吸气冲程中没有能量转化，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】由表中数据可知，篮球在B点之后，速度不为0，同一篮球的质量不变，所以在B点的动能可能是
b=2
从A到B的过程中，重力势能变化了4J，动能在转化过程中，会有一部分转化为内能，所以，动能的转化小于4J，所以A点的动能可能是
a=5
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．A
【详解】A．金属外壳的家用电器，为了防止使用时触电，其外壳必须接地，故A正确；
B．空气开关“跳闸”是由于电路中电流过大，可能是电路中总功率过大或短路引起的，故B错误；
C．由于生活用水是导体，家用电器起火，用水扑灭时，容易发生触电事故，故C错误；
D．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，用笔尖接触被检测导线，才能辨别火线和零线，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】由题知，直饮水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，也可以通过投币闭合“投币开关”，来接通供水电机取水，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的，然后与电动机串联；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；结合图示可知，只有C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】A．将电压表并联在灯L两端，测量的是灯L两端的电压，根据题意知道，若电压表无示数，即说明R断路，若电压表有示数，则应是灯泡断路，故A不符合题意；
B．将电流表并联在L两端，若电流表有示数，说明L断路，若电流表无示数，说明R断路，故B不符合题意；
C．用完好的导线并联在L两端，则L被短路，且无法判断电路中是否有电流通过，因此无法检测出故障，故C符合题意；
D．用完好的灯L0并联在L两端，若L0发光，则说明L断路，若L0不发光，说明R断路，故D不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】AC．物体受到斜面的摩擦力f为50N，斜面长s为4m，则此过程中摩擦力做功为
机械效率η为80%，则拉力所做的总功为
拉力大小为
故A错误，C正确；
BD．克服物重做的有用功为
物体重为
故B、D错误。
故选C。
11．A
【详解】根据题意可知，将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据可知，电路中的电流变大；根据可知，R1两端的电压变大，所以①表示电压表V1，②表示电压表V2；当滑片位于左端时，R1、R2串联，由图象可知，R1两端的电压
通过的电流
则
电源的电压
当滑片位于右端时，R1、R2、R串联，由图可知
R两端的电压
则电源的电压
由①②两式可得
因V3测电源的电压与两端的电压之差，所以，当
时，V3的示数为
当
时，V3的示数为
结合可知，电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是A，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．A
【详解】A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡串联，由可得，小灯泡电阻：
由可得，小灯泡正常发光时的电流
滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，所以电路中电流最大为0.5A，此时电路总电阻最小，滑动变阻器接入电路的最小阻值
滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，则最大阻值
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω，故A符合题意；
B．由上面分析可知，电路消耗最大功率
故B不符合题意；
C．当S、S、S1都闭合时，滑动变阻器与并联，通过的电流
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则
则干路上的电流
电路消耗的总功率最小值
故C不符合题意；
D．由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻
滑动变阻器与并联，则
即
解得
故D不符合题意。
故选A。
13做功内热值
【详解】[1][2]返回舱穿越大气层时温度升高，这是由于返回舱克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使返回舱温度升高，内能增大，这是通过做功的方式来完成能量转化的。
[3]火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以放出更多的热量。
14 10 125
【详解】[1]由图像可知，当物体上升高度
时，所用时间
则物体上升的速度
[2]由图可知
物体在20s移动了5m，则绳子自由端20s移动的距离
[3]绳子自由端移动的速度
工人做功的功率
[4]物体的重力
滑轮组的机械效率
15硅 B 化学
【详解】[1]制造发光二极管的关键材料为半导体材料，硅是半导体材料。
[2]电压表的指针向0刻度线的右侧偏转，所以与其负接线柱接线的A是电池的负极，则B是电池的正极。
[3]电路接通后，水果内部发生化学变化，产生电能，是将化学能转化为电能。
16热 108 增大
【详解】[1]电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口。
[2]电阻产生的热量为
[3]由公式
可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
17
【详解】[1]水增加的内能为
[2]此过程中消耗的电能为
电水壶的效率为
[3]电能表常数为
183.6 12 2.75 3 90
【详解】[1][2]由甲图可知，电压表测量灯泡两端电压，灯泡和电阻箱串联，电流表测量电路中的电流，由乙图可知，电流为0.6A时，电压表示数为6V，所以灯泡的额定功率为
由图丙可知，当电流为0.6A时，电阻箱电阻为，则电阻箱两端电压为
则电源电压为
[3]当电流表示数为0.25A时，电压表示数为1V，则电阻箱两端电压为
R消耗的电功率为
[4][5]R消耗的功率为，L消耗的功率为，则两功率之比为
根据串联电路电压规律可知，当电阻箱两端电压最小时，灯泡两端电压最大，有最小值，电压表量程为“0~3V”，则灯泡两端电压最大为3V，则电阻箱两端电压为
则的最小值为
由乙图可知，当电压表示数为3V时，电流大小为0.5A，通电1min灯L消耗的电能为
192 12 1.52 144 15
【详解】（1）[1][2]由可知，路灯的额定电流
由知，路灯正常发光时的电阻
（2）[3]蓄电池储存的电能
（3）[4][5]太阳能电池板接收到的总功率
太阳能电池板平均输出功率
光照5h，太阳能电池输出电能
由表格中数据知，路灯额定功率
由可得，能使灯泡正常工作的时间
20．
【详解】座椅绕B点转动，故支点在B点，要求在C点用力，连接BC，则BC就是最长的动力臂L；由题意可知，要在C点用最小的力F使座椅绕B开始转动，则动力应垂直于力臂L向右，据此可画出最小动力F的示意图。如图所示

21．
【详解】若右边圆圈内填入电流表，则左下方圆圈内只能填电压表，防止电源被短路，但此时导线将R2和电流表短路，所以右边圆圈内填入电压表，左下方圆圈内只能填电流表，R1和R2并联接入电路，如图所示：
22．
【详解】根据图中两孔插座的接法可知，插座的左边接的是零线，后边接的是火线，所以，火线是图中中间的那一根，零线是图中最上面的那一根；电位器在这里兼有开关的功能，根据家庭电路连接要求，开关应串联在用电器与火线之间，螺口灯泡顶端接火线，顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮，表明电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，电位器接入电路的电阻变小，根据电位器的接入方法，应选择b、c两个接线柱，如图所示：
23右 1 右端下沉能
【详解】（1）[1]根据题意可知，杠杆向左边偏，右边高，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向右调节平衡螺母。
（2）[2]设每个钩码重为G，根据杠杆平衡条件有
解得
所以应在A处挂1个相同的钩码。
[3]图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动左侧钩码的悬线，则左侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下，左侧拉力的力臂会变小，这时杠杆左侧拉力与力臂的乘积变小，小于右侧拉力与力臂的乘积，所以杠杆的右端下沉。
（3）[4]根据题意可知，长方体橡皮的长为3cm，重心在一半处；如图丁可知，橡皮的重心在刻度尺上
处；刻度尺以支点处5.50cm分成左右两个部分，左边、右边两个部分刻度尺的重力分别是G左边、G右边，分析可知，左边部分刻度尺的重心在刻度尺上
处，右边部分刻度尺的重心在刻度尺上
处；设橡皮的重力为G橡皮，根据杠杆平衡可知
设整个刻度尺的重力是G直尺，刻度尺以支点处5.50cm分成左右两个部分，所以
联立①②③，可得
根据可知，橡皮和直尺的质量之比为
[5]如图戊，分析可得，根据④可知，左边变为
化简得
右边不变，即
根据杠杆平衡可知，左边大于右边，因支点不变，橡皮翻转至虚线位置，增加了杠杆的稳度，所以整个装置能平衡，直尺能平衡。
24速度 A 不变＜
【详解】（1）[1]让物体从斜面不同高度由静止滚下，同一物体，质量不变，到达水平面的速度不同，所以探究的是物体动能大小与速度的关系。
（2）[2]要探究物体动能大小与质量的关系，根据控制变量法可知，控制速度不变，应改变物体A的质量。
[3]物体B的质量不变，重力不变，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以在水平面滑行时，受到的摩擦力将不变。
[4]整个过程中，物体A减小的机械能转化为物体B的内能和机械能，所以物体B增加的内能小于物体A减小的机械能。
25秒表温度计示数变化 C A 串并联都可以 B B
【详解】（1）[1]图甲中，要探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系，影响因素有电阻大小，电流大小和通电时间长短，所以还需要测量时间的秒表来计时。
[2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。
（2）[3]要探究电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，需要控制通电时间和电流大小相同，且烧瓶里面液体的种类和质量都相同，但是电阻大小不同，所以，应选用图乙中的烧瓶C，并将其电阻与图甲中R串联。
（3）[4]要探究不同物质吸热升温的现象，要控制烧瓶里面的电阻大小相同，液体质量相同，但是液体种类不同，所以应选择图乙中的烧瓶A。
[5]烧瓶A与图甲中R串联，则电流大小相同；因烧瓶A中的电阻和图甲中R的电阻大小相同，并联时，两端电压不变，则电流大小相同，所以烧瓶A与图甲中串并联都可以。
（4）[6][7]如图乙，三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，烧瓶A和B的液体种类都是水，质量相等，但是烧瓶中的加热电阻不相等且烧瓶B中的电阻大，所以，烧瓶B中的液体吸热最多；烧瓶B和C中的加热电阻大小相同，质量相等，但是液体种类不同，而水的比热容大于酒精的，其他条件相同时，比热容大的升温慢，所以，烧瓶B中的液体升温最慢。
26左电流表没有调零 0.2 14.5 1.5 2.4
【详解】（1）[1]闭合开关前，为了各元件安全，滑动变阻器应位于阻值最大处，即滑片应移到最左端。
（2）[2]闭合开关前，发现电流表指针如图乙，原因是电流表没有调零。
（3）[3]由图丙可知，a图线是定值电阻的图象，所以B点电阻与a、b相交处电阻相等，由b图线可知，灯泡两端的电压变大时，电流变大，但电压增大比电流增大得更快，根据欧姆定律可知，灯泡的电阻增大，所以
即
所以图像中三处电阻、、中最小的是。
（4）②[4][5]探究电流与电阻的关系的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，由题意可知，定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流
变阻器两端的电压
变阻器接入电路的电阻
④[6][7]由电流表量程为“0～0.6A”可知，电路中的最大电流为0.6A，定值电阻接4Ω时，其两端的电压
所控制的电压不能超过2.4V，小于3V，符合题意；当滑动变阻器移到最大阻值，定值电阻接20Ω时，此时电路中的电流最小，最小电流
此时定值电阻两端的电压
此时所控制的电压为1.5V，当控制电压小于1.5V时，接20Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片无法使电压表的示数达到所控制的电压，所以所控制的电压最小不能小于1.5V，最大不能超过2.4V。
27 2.4 5.1 R2 0.3 保持R1和R2的滑片不变 5.3
【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器和定值电阻并联，电压表和滑动变阻器串联在同一条支路中，所以将电阻左端的导线打“×”，将电阻左端的导线改接到滑动变阻器的左上接线柱，如图所示：
[2]由图可知，电压表量程为0~3V，所以电压表示数为2.4V。
[3]由表中数据可知，三次实验测得的电阻分别为
根据表中数据得出为
（2）[4][5][6][7]本题为特殊方法测小灯泡正常发光时的电阻，方法为先测电源电压，在让小灯泡正常发光，最后找到正常发光时的电压，所以可判断电路图为：
将R1、R2的滑片移至最右端，闭合S、S1，断开S2，再将R2的滑片移至最左端，此时为R1的简单电路，且R1有最大阻值为10Ω，电流表示数为0.28A，根据欧姆定律可知，电源电压为
将R2的滑片移至最右端，断开S1，闭合S、S2，此时电路为R2与灯泡的串联电路，向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.3A，使灯泡正常发光，然后保持R1、R2的滑片不变，断开S2，闭合S、S1，此时电路为R1、R2的串联电路，电流表示数恰好为0.2A，根据欧姆定律可知R1两端的电压为
则R2两端的电压为
所以R2的阻值为
所以当R2与灯泡的串联电路中时，R2两端电压为
则灯泡的额定电压为
则灯泡正常发光时的电阻为
28．（1）；（2）；（3）用电做动力的效率更高
【详解】解：（1）车行驶中受到的阻力为
汽车匀速直线运动时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，汽车发动机的牵引力为
该车牵引力做的功
（2）该过程中耗油量为
燃油完全燃烧放出的热量
（3）燃油做动力效率为
用电做动力效率为
所以用电做动力的效率更高。
答：（1）测试过程该车牵引力做的功为；
（2）该过程中燃油完全燃烧放出的热量为；
（3）用电做动力的效率更高。
29是 12 5Ω 0.6A 偏小
【详解】由图甲可知，定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联接入电路，电压表测量定值电阻两端的电压，由图乙可知，当过氧乙酸气体浓度越大时，过氧乙酸气体传感器的越小，根据串联电路电阻规律可知，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据可知，定值电阻两端的电压变大；
（1）[1]当电压表的示数为
时，通过电阻的电流
根据串联电路电流规律可知，电路中的电流
电路中的总电阻
传感器的阻值
查图乙知，此时过氧乙酸气体浓度大于，所以教室内达到了消毒要求。
（2）[2]定值电阻规格为“3Ω0.4A”，定值电阻两端的最大电压
所以电路中最大电流为0.4A，此时过氧乙酸气体传感器的阻值
（3）[3]由图乙知，若检测仪所能测量的最大ρ值调整为时，传感器的阻值为5Ω，电压表的量程为0~3V，电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，电源的电压为6V，所以过氧乙酸气体传感器两端的电压
此时通过氧乙酸气体传感器的电流
通过定值电阻的电流
定值电阻的阻值
此时电路中的最大电流为0.6A，故需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
（4）[4]监测仪长时间使用后，小组未及时更换新电池，其内阻会变大，分的电压多，而输出电压少，所以电压表示数变小，会导致Rt两端的电压变大，其电阻变大，由图乙可知，则测量值会偏小。