2023-2024学年安徽省亳州市蒙城县重点学校九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省亳州市蒙城县重点学校九年级（上）期末物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.有两个都不带电的验电器A和B，当把与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器的金属球后，金属指针张开，用金属棒把A、B两验电器连接起来，B验电器的金属指针也张开了，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸由于失去电子带正电
B. 当玻璃棒接触A验电器的金属球时，正电荷从玻璃棒向验电器转移，使验电器A带正电
C. 当金属棒把A、B两验电器连起来时，B验电器由于失去电子带正电
D. 当金属棒把A、B两验电器连起来时，瞬间电流方向从验电器B到验电器A
2.如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A、B间做往复运动(已知AO=OB)。下列说法正确的是( )
A. 小球在往复运动过程中机械能守恒B. 小球在O点动能最大
C. 小球从B往A运动过程中速度不断增大D. 小球在往复运动过程中所受弹力方向不变
3.有一个转速为3600r/min的四冲程汽油机，如图所示，为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是( )
A. 汽油机的效率越高，做功越快
B. 这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能
C. 汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的
D. 汽油机正常工作时，1s对外做功30次
4.如图所示，小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后，发现：灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，这现象说明( )
A. 通过两只灯泡的电流不相同B. 两只灯泡的电阻可能相等
C. 两只灯泡两端的电压一定不相同D. 两只灯泡的额定功率一定不相同
5.如图所示是分拣计数装置简化电路。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，当有光遮挡时R2电阻变小，激光被遮挡一次，由电压表改装而成的计数器会自动计数一次。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法错误的是( )
A. R2的阻值变小B. 通过R2的电流变小C. R1的功率变大D. R1两端的电压变大
6.汽车装有安全带未系提示系统，当乘客坐在副驾驶座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作。下图设计的电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
7.定值电阻R和小灯泡L接在如图甲的电路中，其两者的I−U图像如图乙所示，则( )
A. 图中曲线B表示电阻R的I−U关系图像
B. 当电源电压为2V时，R与灯泡L电阻之比为2：1
C. 当电流表示数为0.4A时，电阻R的实际功率为0.8W
D. 若将电阻R和小灯泡L串联接在电压为3V的电源两端，电路消耗的总功率为0.6W
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点。
9.如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，则电源电压为______V。
10.如图所示电路中，已知R1等于10Ω，在开关S断开时，电压表示数为6V，当开关S闭合时，电压表示数为2V，则电阻R2阻值为______Ω。
11.2023年1月9日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空。运载火箭一般使用液态氢作为燃料，完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收能将______kg、初温为20℃的水在一个标准大气压下加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q液态氢=1.4×108J/kg]
12.如图所示，用大小为F的拉力将重为G的物体沿倾角为30°的斜面由底端匀速拉至顶端(不考虑物体的大小)。已知物体与斜面间的摩擦力大小f为物重G的0.5倍，该过程中斜面的机械效率为______。
13.如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作10min，电能表的表盘旋转240r。该用电器的实际功率是______W。
14.汽车发动机工作时把内能转化为机械能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______(“升高”、“不变”、“降低”)
15.小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时，得到了如图所示的图象。由图象可知，甲、乙两电阻并联时的等效电阻是______Ω。
16.如图所示电路，R1=6Ω，R2=2Ω，开关闭合后，通过R1的电流为1A，则R2通电1min产生的热量是______J。
17.有两只灯泡，L1规格为“12V 6W”、L2规格为“12V 12W”，它们的电流随电压的变化关系如图，若将L1、L2并联接在8V的电源上，此时L1、L2的电功率之比为______。
三、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
18.如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。

(1)根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球______的做功本领最大；
(2)比较球A、C可得出重力势能大小与______的关系；
(3)小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是______。
19.小明和同学们在探究“电流与电压的关系”的实验中，电源电压保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线，帮助小明将图甲中实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大；
(2)实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I−U图像如题图乙所示。由图像可得实验结论：______；
(3)结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
20.用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，电源电压为3V。

(1)闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，可能是______(选填序号)；
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(2)实验记录的数据如上表所示，其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示，接下来测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动；
(3)由实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留1位小数)。
四、计算题：本大题共3小题，共18分。
21.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力始终为车总重的0.1倍，货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。求：
(1)货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
(2)当货车装载1.1×104N的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率。
22.如图所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变。电阻R1为8Ω，R2为4Ω，当开关闭合后，求：
(1)通过R1的电流；
(2)电压表的示数。
23.如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，当闭合开关s，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示，求：
(1)电源电压；
(2)滑片P滑到中点时电路消耗的总功率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电，故A错误；
B、当玻璃棒(带正电)接触A验电器的金属球时，验电器A上的电子会转移到玻璃棒上，验电器A失去电子带上了正电，但不是正电荷发生转移，故B错误；
CD、当金属棒把A、B两验电器连接起来时，因原来验电器A带正电，则B验电器上的电子会通过金属棒转移到A验电器上，B验电器由于失去电子而带正电；此时会产生瞬间电流，不是持续电流；因电流的方向与电子(负电荷)定向移动的方向相反，且电子从B向A移动，所以瞬间电流的方向是从A到B，故C正确、D错误。
故选：C。
(1)摩擦起电不是创造了电荷，而是电子在物体间的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，而负电荷定向移动的方向与电流方向相反；
(3)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
本题考查了验电器使用、摩擦起电的实质、电流的方向等知识点，是静电学中容易出错的题目。
2.【答案】B
【解析】解：A、小球在光滑的水平台面上AB间做往复运动，且AO=OB，这表明小球和弹簧的整体机械能是守恒的，在任一位置，小球的动能与弹簧的弹性势能的总和保持不变，小球在往复运动过程中机械能不守恒，故A错误；
BC、小球从A(或B)位置运动到O位置的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，小球的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，到达O点时，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，弹性势能为0，小球的动能最大；从O到B(或A)的过程中，弹簧的形变程度变大，弹性势能变大，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，所以整个过程中小球在O点动能最大，小球从B往A运动过程中速度先增大后减小，故B正确，C错误；
D、小球在往复运动过程中弹簧在AO段是缩短的，弹力方向向右，弹簧在OB段是伸长的，弹力方向向左，所受弹力方向不同。故D错误。
故选：B。
动能的大小与速度、质量有关；弹性势能的大小与弹性形变程度的大小有关；小球在AB间做往复运动，AO=OB，且水平台面是光滑的，则小球和弹簧的机械能是守恒的。
此题考查动能和势能的转化与守恒，知道并理解小球在该过程中的速度变化是解决该题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：A、由热机效率的概念可知，效率与做功快慢无关，故A错误；
B、图中的进、排气门都关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B正确；
C、压缩冲程是靠飞轮惯性完成的，故C正确；
D、飞轮转速是3600r/min，表示1分钟飞轮转动3600圈，要经过7200个冲程，对外做功1800次，1s对外做功30次，故D正确。
故选：A。
(1)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值；
(2)根据气门和活塞的状态判断是哪个冲程；汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能；
(3)内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠惯性完成的；
(4)热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
此题考查了学生对汽油机四个冲程的认识和了解，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断。
4.【答案】C
【解析】解：A、串联电路中电流处处相等，图中的两盏灯串联接入电路，故通过两灯的电流相等，故A错误；
B、通过两灯的电流相等，根据P=I2R可知，较亮的灯的电阻较大，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，灯泡L1电阻大，灯泡L2电阻小，故B错误；
C、通过两灯的电流相等，灯L1电阻较大，根据U=IR可知，灯L1两端电压较大，故C正确；
D、灯泡L1电阻大，灯泡L2电阻小，根据P=I2R可知，若灯泡L1的额定电流比L2的小，有可能两灯的额定功率相同，故D错误。
故选：C。
(1)串联电路中电流处处相等；
(3)通过两灯的电流相等，根据P=I2R分析两灯的电阻大小关系；
(4)通过两灯的电流相等，已分析得出电阻的大小关系，根据U=IR分析两灯的电压大小关系。
(4)已知两灯的电阻大小关系，可根据P=I2R分析额定功率的大小关系。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用及电功率的分析等问题，有一定难度。
5.【答案】B
【解析】解：A.R2为光敏电阻，当有光遮挡时R2电阻变小，故A正确；
BD.分析电路图，R1、R2串联，闭合开关，激光被遮挡瞬间R2电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律知，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，故B错误，D正确；
C.电路中的电流变大，由P=I2R知，R1的功率变大，故C正确。
故选：B。
两电阻串联，计数器(电压表)测R2两端的电压，已知当有光照射时电阻变小，据此分析激光被遮挡瞬间电阻R2变化；由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化；
根据U=IR确定R1两端电压的变化，由串联电路电压的规律分析计数器两端的电压变化，根据P=UI分析R1功率的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路的分析。
6.【答案】A
【解析】解：
A.由电路图可知，当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯被短路均不工作，此时电路安全，故A符合题意；
B.由电路图可知，只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时，两开关闭合，蜂鸣器和指示灯才工作，故B不符合题意；
C.由电路图可知，当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯仍工作，故C不符合题意；
D.由电路图可知，系上安全带时开关S2闭合，会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：A。
由题意知，当开关S1闭合、S2断开时，指示灯亮，蜂鸣器工作；当开关S1、S2均闭合时，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作，此时蜂鸣器和指示灯应被短路，据此进行解答。
本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻起保护电路的作用。
7.【答案】D
【解析】解：由图甲可知，定值电阻R和小灯泡L并联，电流表测干路电流；
A、由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，定值电阻的I−U关系图像为过原点的一条斜直线，因此A为电阻R的I−U关系图像，
由于灯泡的电阻随着温度的变化而变化，灯泡L的I−U关系图像为一条曲线，因此B为灯泡L的I−U关系图像，故A错误；
B、由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压均为2V，由图乙可知，此时通过R的电流为0.4A，通过L的电流为0.2A，
由欧姆定律可知，此时R与灯泡L电阻之比：RRL=UIRUIL=ILIR=，故B错误；
C、由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压相等，
由图乙可知，当定值电阻R与灯泡L两端的电压为1.5V时，通过R的电流为0.3A，通过L的电流为0.1A，
由并联电路的电流特点可知，电流表的示数：I=IR′+IL′=0.3A+0.1A=0.4A，符合题意，
则电阻R的实际功率：PR=UR′IR′=1.5V×0.3A=0.45W，故C错误；
D、由串联电路的电流可知，通过定值电阻R和灯泡L的电流相等，
由图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，R两端的电压为1V，L两端的电压为2V，
由串联电路的电压特点可知，此时电源电压：U串=UR串+UL串=1V+2V=3V，
电路消耗的总功率：P串=U串I串=3V×0.2A=0.6W，故D正确。
故选：D。
由图甲可知，定值电阻R和小灯泡L并联，电流表测干路电流；
(1)根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比结合图乙可知定值电阻的I−U图像，根据灯泡的电阻随着温度的变化而变化结合图乙可知灯泡的I−U图像；
(2)根据并联电路的电压特点可知定值电阻R与灯泡L两端的电压，根据图乙可知此时通过定值电阻R和灯泡L的电流，根据欧姆定律求出此时R与灯泡L电阻之比；
(3)根据并联电路的电压和电流特点结合图乙可知定值电阻R和灯泡L两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出此时电阻R的实际功率；
(4)根据串联电路的电流和电压特点结合图乙可知电路中的电流和定值电阻R与灯泡L两端的电压，根据P=UI求出电路消耗的总功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图像得出有用的信息。
8.【答案】做功
【解析】解：封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒燃烧起来。
故答案为：做功。
猛推推杆时间较短，气体来不及吸、放热，主要是外力对气体做功，气体内能增加，温度升高。
本题是物理知识在生活中的应用，考查做功改变物体的内能，是基础题，难度不大。
9.【答案】6
【解析】解：由图可知，电阻R1、R2串联接入电路，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；
R2两端的电压U2=IR2=0.2A×20Ω=4V；
电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V；
故答案为：6。
由图可知，电阻R1、R2串联接入电路，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据欧姆定律和串联电路电流规律求出电阻R2两端的电压，根据串联电路电压规律求出电源电压；
本题考查了欧姆定律的计算和串联电路的特点，属于基础题，难度不大。
10.【答案】5
【解析】解：开关S断开时，电路为R1的简单电路，电源电压全部加在R1上，电压表示数为6V，所以电源电压为6V；
当开关S闭合时，R1和R2的串联在电路中，电压表测R2两端的电压，电压表示数为2V，则U2=2V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则R2两端的电压：U1=U−U2=6V−2V=4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I=U1R1=4V10Ω=0.4A，
电阻R2的阻值：R2=U2I=2V0.4A=5Ω。
故答案为：5。
开关S断开时，电路为R1的简单电路，电源电压全部加在R1上，电压表示数即电源电压，当开关S闭合时，R1和R2的串联在电路中，电压表测R2两端的电压，根据串联电路电压规律计算R2两端的电压，根据串联电路电流特点结合根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据欧姆定律计算电阻R2的阻值。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
11.【答案】1.25×103
【解析】解：若完全燃烧3kg液态氢会放出的热量Q放=qm=1.4×108J/kg×3kg=4.2×108J；
完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×108J，
水的质量m=Q吸c水Δt=4.2×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−20℃)
=1.25×103kg。
故答案为：1.25×103。
根据Q放=qm得出完全燃烧3kg液态氢会放出的热量；全部被水吸收，根据Q吸=Q放得出水吸收的热量，根据Q吸=cm(t−t0)得出水的质量。
本题考查热值、热量的有关计算，属于基础题，难度不大。
12.【答案】50%
【解析】解：设斜面长为s，斜面高为h，因为在直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半，所以s=2h，
拉力做的有用功：W有=Gh，
物体与斜面间的摩擦力大小f=0.5G，
拉力做的额外功：W额=fs=0.5G×2h=Gh，
拉力所做总功：W总=W有+W额=Gh+Gh=2Gh，
斜面的机械效率：η=W有W总=Gh2Gh×100%=50%。
故答案为：50%。
利用W有=Gh求出有用功，根据W额=fs求出额外功，拉力做的总功等于拉力做的有用功和额外功之和，斜面的效率等于有用功与总功之比。注意：在直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半，物体与斜面间的摩擦力大小f为物重G的0.5倍。
本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、机械效率的计算，明确额外功是克服摩擦力做的功是关键。
13.【答案】1200
【解析】解：1200r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1200r，
转盘转动240r时，用电器消耗的电能：
W=2401200kW⋅h=0.2kW⋅h；
用电器的实际功率：
P=Wt=0.2kW⋅h1060h=1.2kW=1200W。
故答案为：1200。
1200r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1200r，据此求出转盘转240r时，用电器消耗的电能，再利用P=Wt求用电器的实际功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是电能表相关参数的理解。
14.【答案】降低
【解析】解：冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。
故答案为：降低。
热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响。
此题主要考查对热机效率的理解，是一道基础题。
15.【答案】5
【解析】解：由I−U图线知：U甲=4V，I甲=0.2A，U乙=4V，I乙=0.6A，
R甲=U甲I甲=4V0.2A=20Ω，
R乙=U乙I乙=4V0.6A=203Ω，
电阻并联，并联后的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
所以1R并=1R甲+1R乙=120Ω+1203Ω，解得R并=5Ω。
故答案为：5。
利用图象中的I−U图线对应的具体电流和电压值分别求出甲、乙两导体的电阻值，然后再求出并联后的等效电阻。
本题考查了欧姆定律计算公式的应用，充分利用图象中的数据，是解图象题目的关键。
16.【答案】1080
【解析】解：由图可知，闭合开关，R1、R2并联，知道R1的阻值和通过R1的电流；
由欧姆定律可知，R1两端的电压：U1=I1R1=1A×6Ω=6V；
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U1=6V；
R2是纯电阻用电器，则R2通电1min产生的热量Q=W=U22Rt=(6V)22Ω×60s=1080J。
故答案为：1080。
由图可知，闭合开关，R1、R2并联，知道R1的阻值和通过R1的电流，利用欧姆定律求出R1两端的电压，根据并联电路的电压特点可知R2两端的电压，利用公式Q=W=U2Rt求出R2通电1min产生的热量。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用、热量的计算，是一道基础题。
17.【答案】1：2
【解析】解：若将L1、L2并联接在8V的电源上，由并联电路的电压规律可知，L1、L2两端的电压为U=U1=U2=8V；
由图象可知，此时通过L1、L2的实际电流分别为I1=0.4A，I2=0.8A，则L1、L2的电功率之比为：
P1：P2=UI1：UI2=I1：I2=0.4A：0.8A=1：2。
故答案为：1：2。
若将L1、L2并联接在8V的电源上，根据图象可知读出实际通过灯泡的电流，利用P=UI求出L1、L2的电功率之比。
本题考查了并联电路的特点、电功率公式的应用，关键是由图象得出有用的信息。
18.【答案】A 质量 D
【解析】解：
(1)小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大；
(2)比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；
(3)小球在单位时间内下落的高度越来越大(即小球下落过程中速度逐渐增大)，根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故D正确。
故答案为：(1)A；(2)质量；(3)D。
(1)本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
(2)重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关；比较A、C两球找出相同因素和不同因素，根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的大小，结合控制变量法的思想得出结论；
(3)先根据小球下落速度的变化中得出单位时间内物体下落高度的变化，再根据W=Gh即可判断小球重力做功与时间关系的图象。
该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验，考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用。
19.【答案】在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 25
【解析】解：(1)要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，说明变阻器接入电路的电阻减小，变阻器的D端接入电路，据此连接电路，完整电路如下图所示：
；
(2)由图乙可知，定值电阻R的I−U图像是一条过原点的倾斜直线，符合正比例的特点，据此得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图乙知定值电阻两端电压最小为0.5V，即UR=0.5V时，I=0.1A，
根据串联电路电压规律知，此时滑动变阻器两端的电压最大，
滑动变阻器两端电压：UP=U总−UR=3V−0.5V=2.5V，
由串联分压规律知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，
此时滑动变阻器的电阻：RP=UPI=Ω，
故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(3)25。
(1)要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，说明变阻器接入电路的电阻减小，变阻器的D端接入电路，据此连接电路。
(2)定值电阻R的I−U图像是一条过原点的斜直线，符合正比例的特点，据此得出结论。
(3)根据串联电路电压规律知，当定值电阻两端电压最小时，滑动变阻器两端的电压最大，由串联分压规律知滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可得到本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于多少。
本题考查电流与电压的关系，要掌握实验电路的设计与改进、滑动变阻器的作用、电路的连接、欧姆定律的计算、串联电路电压的规律、实验数据的归纳等内容，有一定难度。
20.【答案】D 右 8.3
【解析】解：(1)闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明是发生断路，电压表也无示数，说明电压表两端没有与电源连通，则可能是滑动变阻器断路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
(2)如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡的电压直至为2.5V，根据串联分压原理，应减小变阻器的阻值，即滑片向右端移动。
(3)由实验数据可知，小灯泡正常发光时电压为2.5V，电流为0.3A，则正常发光时的电阻R=UI=≈8.3Ω。
故答案为：(1)D；(2)右；(3)8.3。
(1)闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明是发生断路，电压表也无示数，说明电压表两端没有与电源连通进行分析；
(2)根据电压表的量程和分度值读出图乙中电压表的示数；测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡的电压直至为2.5V，根据串联分压原理分析；
(3)由实验数据可知，小灯泡正常发光时电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可得正常发光时的电阻。
本题测量小灯泡正常发光时的电阻的实验，考查故障分析及欧姆定律的应用等，要掌握。
21.【答案】解：(1)根据题意知道，货车匀速行驶过程中受到的阻力f=0.1G=0.1×2.5×104N=2500N，
货车匀速行驶时受到平衡力作用，由二力平衡的条件知道，货车的牵引力F=f=2500N，
行驶速度36km/h=10m/s，
货车10s内行驶的路程s=vt=10m/s×10s=100m，
则货车牵引力做的功W=Fs=2500N×100m=2.5×105J；
(2)货车装载1.1×104N的货物时货车总重力G′=2.5×104N+1.1×104N=3.6×104N，
此时货车受到的牵引力F′=0.1G′=0.1×3.6×104N=3.6×103N，
牵引力做功的功率为P=W′t=F′st=Fv=3.6×103N×203.6m/s=2×104W。
答：(1)10s内货车牵引力做的功为2.5×105J；
(2)货车牵引力的功率为2×104W。
【解析】(1)根据题意求出货车行驶过程中受到的阻力，由于货车匀速行驶，处于平衡状态，受到平衡力作用，由二力平衡的条件可得出货车的牵引力；已知货车的速度和行驶时间，利用s=vt可求出货车行驶的路程，再利用W=Fs求出货车牵引力做的功；
(2)由二力平衡的条件可得出货车此时受到的牵引力，利用P=Fv可求出牵引力做功的功率。
本题考查了功和功率的计算公式的应用，解题关键是利用二力平衡的条件得出货车的牵引力。
22.【答案】解：开关闭合后，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。
(1)根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知通过R1的电流I=UR1+R2=6V8Ω+4Ω=0.5A；
(2)电压表的示数UV=IR1=0.5A×8Ω=4V。
答：(1)通过R1的电流为0.5A；
(2)电压表的示数为4V。
【解析】开关闭合后，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。
(1)根据欧姆定律可知通过R1的电流；
(2)根据欧姆定律得出电压表的示数。
本题考查欧姆定律的应用，是一道综合题。
23.【答案】解：(1)由图甲知道，当滑片在b端时，只有R1接入电路，此时电路电流最大，
由U−I图象知道，当电路最大电流为0.6A时，电源电压U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V；
(2)由电路图知道，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，且R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，
由U−I图象知道，此时电路电流I′=0.2A，滑动变阻器两端电压U滑=4V，
由I=UR知道，滑动变阻器最大阻值：
R2=U2I′=4V0.2A=20Ω，
所以当滑片在ab中点时电路电流：I″=UR1+12R2=6V10Ω+12×20Ω=0.3A，
此时电路消耗的总功率：P=I”U=6V×0.3A=1.8W。
答：(1)电源电压是6V；
(2)滑片P滑到中点时电路消耗的总功率是1.8W。
【解析】(1)分析清楚电路结构，由图示U−I图象求出电流，然后应用欧姆定律求出电源电压。
(2)由U−I图象求出电流对应的电压，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出电流表示数，根据P=UI可求电路消耗的总功率
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.16
0.2
0.24
0.26
0.3
电阻R/Ω