2023-2024学年江苏省镇江市丹徒区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年江苏省镇江市丹徒区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共26页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列物理量中，单位与其它三个不同的是( )
A. 热量B. 能量C. 电阻D. 功
2.下列图中使用的工具，属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳B. 镊子
C. 核桃夹D. 开瓶器
3.如图所示的情境中，人对物体做功的是( )
A. 图1中人用力搬石头没有搬动B. 图2中人将货物从地面拉到高处
C. 图3中人用力推车没有推动D. 图4中人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
4.下列现象中，通过热传递来改变内能的是( )
A. 给冷水加热
B. 反复弯折铁丝时发热
C. 锯子锯木头时发热
D. 搓手取暖
5.关于家用冰箱正常工作时电流，下列估计值中最接近实际的是( )
A. 0.1AB. 1AC. 10AD. 100A
6.抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电，下列关于水向下流动时能量转化分析正确的是( )
A. 水的重力势能增加B. 水的动能减少
C. 水的重力势能转化为动能D. 水的动能转化为重力势能
7.小华连成如图所示的电路，闭合开关S1并观察灯泡亮暗情况后，再闭合开关S2，此实验过程中，小华看到的现象是( )
A. 两只灯泡开始都亮，后来L2不亮
B. 两只灯泡开始都亮，后来L1不亮
C. 两只灯泡一直都不亮
D. 两只灯泡一直亮
8.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在B点作用一个竖直向上的拉力F，保持杠杆始终在水平位置平衡。若F改为沿虚线方向施力，则( )
A. F大小不变
B. F将减小
C. F的力臂变短
D. F的力臂不变
9.如图所示的电路中，L2比L1亮，小明猜想是因为L2更靠近电源正极，电流更大，下列做法不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极
B. 交换L1和L2的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小
D. 在a处串联一个定值电阻
10.如图所示为通过甲、乙两导体棒的电流与其两端电压关系图像，下列说法正确的是( )
A. 甲的长度一定小于乙B. 甲的横截面积一定大于乙
C. 甲和乙的材料一定不同D. 甲的电阻一定小于乙
11.某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就闭合自己前面的按钮开关。当主裁判和至少一名副裁判均判定杠铃举起时，指示灯泡发光，表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
12.如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，Rt为金属热电阻，其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S，当金属热电阻的温度t升高时，下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共9小题，共28分。
13.图1中电流表分度值为______ A；图2中电压表示数为______ V；图1中电流表在使用时，应使电流从______接线柱流入电表。
14.小明利用“土豆电池”连成如图所示的电路，图中这些电池是______联的，这些“电池”将______能转化为电能，开关闭合后发光二极管点亮是因为电路中有______通过。
15.汽油机工作于压缩冲程中时，汽油机汽缸内气体内能______。图示的四冲程汽油机正处于______冲程，若其转速为600转/分，其每秒做功______次。
16.如图1所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB>BC。其使用方法如图2、3所示，该工具属于______(填简单机械名称)，使用时可以______。图2与图3两种使用方法相比，图______可以更轻松的拧动螺丝。
17.某小灯泡正常发光时两端的电压为4.5V，通过它的电流为0.3A，则它正常发光时的阻值为______Ω，现将该灯泡接在6V电源上，为使其正常发光，应______联一个______Ω的电阻。
18.如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y两端，灯泡发光，则______是同一根电线。接着拆开 A和C，将A和B拧在一起，测量仪一端必须与______(选填“X”、“Y”或“Z”)相连，另一端导线连接______次电路能将导线辨别开。
19.如图是天然气安全监控的模拟电路。电源电压不变，R1是气敏电阻，R2是定值电阻。气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S，若天然气泄露，电流表A2示数______，电流表A1和电流表A2示数之比______，电流表A1和电流表A2示数变化量之比______。(以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
20.小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示。已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为______ J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧______m3的天然气。乙杯中水的质量为______ kg。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q天然气=4.0×107J/m3]
21.探究串联电路特点时，小明连接的电路如图1所示，其中电源电压恒定，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，V1表和V2表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②，由图可知灯L的电阻随电流增大而______，电源电压为______ V，当滑动变阻器和灯泡阻值相等时，电路的总电阻为______Ω，当滑片移至某位置时，灯泡电阻为6Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
22.请在图中画出提升重物时绳子的绕法，实现既省力又改变绳端拉力方向。
23.请在如图中画出使杠杆AB在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
24.如图所示的电路中，在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号，使开关闭合后，电流方向如图所示，且两灯串联连接。
四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
25.如图所示为小亮做“探究影响导体的电阻大小因素”实验的电路，电阻丝规格如表。
(1)实验中待测电流的范围未知，电流表应该先试用______量程。
(2)在M、N之间分别接上A、B和C三根电阻丝，可以探究导体电阻与______的关系。如果电流表示数越小，说明导体电阻越______。
(3)为了探究导体电阻的另一影响因素，他在M、N之间分别接上A、D和E三根电阻丝。其中电阻丝E的长度应为______ m，这种实验方法叫______法。
26.小丽利用三套完全相同的装置完成热学实验。如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。
(1)丙装置安装时的一处错误是______。重新安装后，小丽所测液体的初温均如图2所示，示数为______ ℃。
(2)同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小丽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度与时间关系图线，如图3所示(设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同)。
①通过图1中的______两个装置可比较燃料 A和B的热值。通过图1中的______两个装置可比较液体1和液体2的比热容。
②图3中图线b表示的是燃料______对液体加热的过程。
③若液体1的比热容大于液体2，甲装置对应的图线是图3中的______。
④实验时，图1的某烧杯内放置了热敏电阻R，R所在的电路如图4，R的阻值与温度关系图线如图5，燃料刚烧完时图4中V表示数为3V，则R所在烧杯的液体温度为______ ℃。
27.在探究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，电源电压调为4.5V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=25Ω。
(1)小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，小华指出在连接最后一根导线之前，必须进行的一步操作是______。请用笔画线代替导线，将电路补充完整，要求滑片向左移，电流表示数变大。
(2)正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障，则可能是导线______与R1的连接点接触不良。(选填“①”、“②”或“③”)
(3)故障排除后，为完成本实验小明应控制______表示数不变，实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示，电流表示数为______ A，记录两电表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数为______ V，并记录两电表示数。
③用R3替换R2，闭合开关后发现无论怎样调节滑片P，都无法完成实验。调节滑片P过程中，小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为______ V。
(4)小明为完成上述③步骤的实验，采用调节学生电源电压方式，下列学生电源电压中可完成实验的有______。(多选)
D.2V
五、计算题：本大题共3小题，共21分。
28.如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，滑轮组的机械效率为75%，求：
(1)有用功W有用；
(2)拉力F；
(3)拉力做功的功率P。
29.某公司设计了一款仅由太阳能供电的实验电动汽车，该车太阳能电池板的光电转换效率为30%，电池板产生的电能直接给电机供电，电机可将输入电能的80%用来驱动汽车行驶。如图所示，该款汽车在平直公路上能从A地出发，以36km/h的速度匀速行驶1h到达B地，设该车在行驶中所受阻力恒为300N，车上太阳能电池板一直稳定供电，且电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000W，不考虑其他能量损失。求：
(1)A、B两地之间距离；
(2)此过程中驱动汽车行驶需要的电能E1；
(3)该车装配的太阳能电池板面积大小。
30.图1是小刚设计的测定物体重力的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0∼3V，R0是定值电阻，R是压力传感器，R的位置固定不动，其电阻随压力的变化关系如图2所示。O点为杠杆AB的支点，A端上方托盘M重为5N，杠杆B端始终压在传感器R上，AO长30cm，OB长15cm，杠杆重忽略不计，杠杆始终静止在水平位置。
(1)当托盘内不放重物时，电压表示数为2V，求：
①压力传感器R受到杆B端的压力大小；
②R0的阻值。
(2)小刚设定随着托盘内物重的增加，用于显示重力的电表示数会增大，他应该选用图1电路中的______表显示物体重力。求该装置能显示的最大物重G最大。
(3)要增大该装置的量程，可以将支点O适当向______移动，或者适当______R0的阻值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：热量、能量、功的单位均为焦耳，电阻的单位为欧姆，故C正确，ABD不正确。
故选：C。
分别说明每个物理量的单位，然后进行分析即可找出与单位与其它三个不同的物理量。
物理量的单位属于识记性内容，只要记住即可，是一道基础题。
2.【答案】B
【解析】解：A、钢丝钳使用时，两个杠杆交叉处是支点，手给钢丝钳的力是动力，钢丝给钢丝钳的力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意。
B、镊子夹物体时，镊子的顶端是支点，手指给镊子的力是动力，镊子夹的物体给镊子的力是阻力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。
C、核桃夹夹核桃时，两个杠杆交叉处是支点，手给核桃夹的力是动力，核桃给核桃夹的力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意。
D、开瓶器起瓶子时，瓶顶处支点，瓶盖边缘给开瓶器的力是阻力，手给开瓶器的力是动力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和生活经验，判断各种工具在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
3.【答案】B
【解析】解：A、人用力搬石头，没有搬动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故A错误；
B、人将货物从地面拉到高处，拉力方向向上，距离的方向也向上，故人对物体做功，故B正确；
C、人推车未推动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故C错误；
D、人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故D错误。
故选：B。
做功的两个必要因素：①作用在物体上的力、②物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法，注意做功的两个必要因素缺一不可。
4.【答案】A
【解析】解：A、给冷水加热，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；
B、反复弯折铁丝时，机械能转化为铁丝的内能，使铁丝的内能增大、温度升高，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C、用钢锯锯木头，锯条发热，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故C错误；
D、搓手取暖，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故D错误。
故选：A。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
本题主要考查学生对改变物体内能两种方法的理解和掌握，是中考的热点。
5.【答案】B
【解析】解：我国生活用电电压是220V，家用冰箱的功率在200W左右，所以，家用电冰箱的电流约1A左右，故B正确，ACD不正确。
故选：B。
根据我国生活用电电压是220V，家用冰箱的功率在200W左右，由P=UI可估测电流的大小。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
6.【答案】C
【解析】解：水从山上向下流动的过程中，水的重力势能转化为动能，水重力势能减小，动能增大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
7.【答案】A
【解析】解：闭合开关S1，两灯串联，两灯都亮；再闭合开关S2，灯泡L2被短路，灯泡L2不亮，故A正确，BCD不正确。
故选：A。
根据电路的连接情况，判断出电流的流向，再结合闭合不同开关时，电路的状态变化，对其工作情况做出判断。
本题主要考查对电路连接情况的认识，能根据电路的连接，判断电路的工作情况，是我们应该熟练掌握的能力之一。
8.【答案】C
【解析】解：若F改为沿虚线方向施力，动力臂减小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件得，动力F变大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据杠杆的平衡条件回答。
本题主要考查对杠杆平衡条件以及力臂概念的记忆，是一道基础题目，不难解决。
9.【答案】D
【解析】解：A.对调电源的正负极，则L1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确，故A错误；
B.交换L1和L2的位置，则L1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确，故B错误；
C.测量a、b、c三点的电流大小，比较示数，可以判断其猜想是否正确，故C错误；
D.在a处串联一个定值电阻，不能判断其猜想是否正确，故D正确。
故选：D。
猜想灯泡的亮度跟灯泡所处的位置有关，在设计实验步骤时应依据控制变量的思想，保持其他条件不变，只改变两灯泡的位置进行实验探究。
此题考查了串联电路的电流特点，属于基础知识。
10.【答案】D
【解析】解：由图像可知，甲、乙均为定值电阻，甲的阻值：R甲=U甲I甲=Ω，
乙的阻值：R乙=U乙I乙=3V0.5A=6Ω，
所以可知甲的电阻一定小于乙；
电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关，则由电阻大小无法判断两导体棒的长度、横截面积、材料的关系，故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据图像和欧姆定律求出两电阻的阻值，进一步比较两电阻的阻值关系，电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关。
本题考查了欧姆定律的应用及影响电阻大小的因素，关键是根据图像读出电压和电流的对应值。
11.【答案】D
【解析】解：由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮开关时，指示杠铃被举起的灯泡才亮，这说明两个副裁判对应的按钮开关可以单独工作、并且互不影响，而主裁判的按钮开关与副裁判的按钮开关会相互影响，所以，两个副裁判对应的开关乙和丙并联后，再与主裁判对应的开关甲串联，然后与指示灯泡串联，故D图符合要求。
故选：D。
由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮开关时，指示杠铃被举起的灯泡才亮；根据串联电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断。
本题考查了对串联和并联电路的认识和理解，根据题意分析得出三个开关的连接方式是解答本题的关键。
12.【答案】C
【解析】解：
AB.由图1可知，Rt与R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
由题知，电流表A的示数为I、电压表V的示数为U，根据欧姆定律可得I=UR0，
因R0是定值电阻，所以I与U成正比，则I−U关系图像是一条过原点的倾斜直线，故AB错误；
CD.设电源电压为U′，
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得：I=U′R0+Rt，
则1I=R0+RtU′=R0U′+RtU′，
因R0、U′均不变，则1I与Rt成一次函数关系，由图2可知Rt与温度t成一次函数关系，所以1I与t也成一次函数关系，故C正确，D错误。
故选：C。
由电路图可知，Rt与R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测电路中的电流；由图2可知金属热电阻的阻值与温度t成一次函数关系，根据串联电路的特点和欧姆定律写出电流表示数的表达式，然后分析各物理量之间的关系，从而可知正确图象。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确写出电流表示数的表达式是关键。
13.【答案】
【解析】解：由图1所示电流表可知，电流表量程是0∼3A，分度值是0.1A，电流表示数是1.4A；由图2所示电压表可知，电压表量程是0∼3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.2V；图1中电流表接入电路中，应使电流从电流表的3接线柱流进。
故答案为：1.4；2.2；3。
由图示电表确定电表量程与分度值，读出电表示数；电流要从电流表的正接线柱进，从负接线柱出。
本题考查了电流表、电压表的使用，属于基础知识。
14.【答案】串 化学 电流
【解析】解：(1)利用“土豆电池”连成如图所示的电路，图中这些电池是串联的；土豆工作时把化学能转化为电能，给发光二极管供电二极管具有单向导电的性质，是因为电路中有电流通过。
故答案为：串，化学；电流。
(1)串联电路只有一条电流路径，各用电器之间相互影响；并联电路，各用电器之间互不影响；
(2)电池是将化学能转化为电能的装置；
(3)二极管具有单向导电的性质。
本题考查了电源能量的转化、串并联电路的判断方法，发光二极管的单向导电性的理解；难度不大，掌握基本知识即可回答。
15.【答案】增加 做功 5
【解析】解：(1)压缩冲程中机械能转化成内能，汽缸内气体的内能增加；
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程；
(2)若飞轮转速是600r/min=10r/s，表示每秒飞轮转动10圈，完成102=5个工作循环，对外做功5次。
故答案为：增加；做功；5。
(1)内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能。
(2)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。
本题考查了内燃机的冲程、能量转化以及转速的相关计算，属于热机基础知识的考查，也是考试的热点。
16.【答案】轮轴 省力 2
【解析】解：(1)六角螺丝的扳手在使用时绕中心轴B转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆；
(2)图2所示，手拿A点时，动力臂较大，根据杠杆平衡条件可知此方法省力，而图3所示，手拿C点时，阻力臂较大，根据杠杆平衡条件可知此方法费力，所以图2可以更轻松的拧动螺丝。
故答案为：轮轴；省力；2。
(1)简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等，从六角螺丝的扳手的使用情况判断，通过比较动力臂和阻力臂的大小关系判断省费力；
(2)根据杠杆平衡条件分析此哪种方式更省力。
本题考查杠杆的应用，属于基础知识的考查，注重了物理知识和生活实际的联系。
17.【答案】15 串 5
【解析】解：由欧姆定律得，灯泡正常发光时的阻值为R=UI=Ω，
并联电路，各支路两端的电压相等；串联电路，总电压等于各用电器两端的电压之和，电源电压大于灯泡正常发光电压，则应串联电阻；
串联电路电流处处相等，则串联的电阻的电流为0.3A，电压为UR=U−UL=6V−4.5V=1.5V，
由欧姆定律得，串联的电阻的阻值为R=URI=Ω。
故答案为：15；串；5。
知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出正常发光时的电阻；电源的电压大于灯泡正常发光时的电压时，要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，知道串联电路的分压特点是关键。
18.【答案】BZ Z 1
【解析】解：(1)将A、C连在一起时，将“测量仪”连接在X、Y两端，灯泡发光，则ACXY连通，由此可以确定剩下的B和Z是同一根电线的两端，即是同一根电线；
(2)接着拆开A和C，将A和B拧在一起，由于B和Z是同一根电线，故测量仪一端必须与Z相连，另一端连接X、Y其中一根导线，若连接X端，灯泡发光，说明AX是一根导线，若灯泡不发光则说明AY是同一根导线，故只需连接导线1次就能将导线分辨开。
故答案为：BZ；Z；1。
通过题意进行分析，根据电路的通断分辨导线。
本题考查电路连接问题，属于基础题型。
19.【答案】增大 减小 不变
【解析】解：由电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表A2测量通过R1的电流，电流表A1测量干路电流；R1是气敏电阻，R2是定值电阻，天然气泄露，天然气浓度的升高，R1变小，电流表A2示数增大，通过R2的电流不变，所以电流表A1示数增大，则电流表A1等于电流表A2示数与通过R2的电流之和，因电流表A1和电流表A2示数增加量相同，则比值减小。
故答案为：增大；减小；不变。
如图所示，R1和R2并联，电流表A2测量通过R1的电流，电流表A1测量干路电流；R1是气敏电阻，R2是定值电阻，天然气泄露，天然气浓度的升高，R1变小，电流表A2示数增大，通过R2的电流不变，从而判断电流表示数的变化得出答案。
本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的应用，利用好“气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小”是关键。
20.【答案】2.52×104 0.000630.1
【解析】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(40℃−10℃)=2.52×104J；
(2)如果水吸收的这些热量由天然气来提供，所以天然气完全燃烧释放热量为：Q放=Q吸=2.52×104J，
根据Q放=mq知需要天然气的体积：
V=Q放q=2.52×104J4.0×107J/m3=0.00063m3。
(3)用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，所以在相同的时间内甲、乙两杯水吸收的热量相同；
从图中可以看出都升高40℃，乙吸收的热量是甲吸收热量的一半，利用公式Q吸=cm(t−t0)得乙杯中水的质量：
m乙=12m=12×0.2kg=0.1kg。
故答案为：2.52×104；0.00063；0.1。
(1)知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)如果水吸收的这些热量由天然气来提供，则Q放=Q吸，利用Q放=Vq求出需要天然气的体积；
(3)用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，所以在相同的时间内甲、乙两杯水吸收的热量相同；从图中可以看出都升高40℃，乙吸收的热量是甲吸收热量的一半，据此解答。
本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
21.【答案】增大 3 15 18
【解析】解：由图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡两端的电压，所以，②是灯L的电流随电压的变化规律，即电流随着电压的增大而增大，斜率的倒数表示电阻，由图可知，图线②的斜率随电压的增大而减小，所以，灯L的电阻随电流增大而增大。
由图像可知，滑动变阻器和灯泡串联，电路电流处处相等，当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，
由串联电路电压的特点知，电源电压U=UR+UL=1.5V+1.5V=3V，
由图像可知，当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器和灯泡阻值相等，
此时电路的总电阻R总=RR+RL=URI+ULI=+Ω，
由图像可知，灯泡电阻为6Ω，灯泡两端的电压是0.75V，电路电流是0.125A，
由串联电路电压的特点知，滑动变阻器两端的电压UR′=U−UL′=3V−0.75V=2.25V，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值R′=UR′I′=Ω。
故答案为：增大；3；15；18。
由图知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡两端的电压，据此分析图线所对应的电压所测部分，可知灯L的电阻随电流变化情况；
由图像可知，滑动变阻器和灯泡串联，电路电流处处相等，当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，由串联电路电压的特点知电源电压，
当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，由欧姆定律知此时滑动变阻器和灯泡阻值相等，可得此时电路的总电阻，当灯泡电阻为6Ω，灯泡两端的电压是0.75V，电路电流是0.125A，由串联电路电压的特点知滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律知此时滑动变阻器接入电路的阻值R′。
本题主要考查了欧姆定律的相关应用，理解电路连接和U−I图像是关键。
22.【答案】解：省力，要求与动滑轮接触的绳子不得少于2段，直接提升重物，施加拉力的方向是向上的，使用滑轮组后，要求拉力方向向下，如图所示：

【解析】滑轮组使用时要最省力绳子股数应最多，分析拉力的方向，然后作图。
此题主要考查滑轮组的连接方法，属于基础题。
23.【答案】解：杠杆AOB的支点在中间，根据图示可知，AO的长度要大于BO，连接OA，若在A端施力F1，当F1的方向与OA垂直向下时动力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知，此时最省力，如图所示：

【解析】(1)根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
(2)在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。
杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
(2)连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
(4)根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
24.【答案】解：开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成串联电路，右边空缺处与小灯并联，为电压表；左边空缺处为电源，注意电流的方向决定的电源的下边是负极，如下图所示：

【解析】开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成串联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连。
能否熟知并联电路的连接特点是本题的解题关键所在。
25.【答案】大 长度 大 0.25控制变量
【解析】解：(1)若预先不知被测电流值应用试触法，应从大量程开始试触；
(2)由表格数据知A、B和C三根电阻丝的材料、横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻与长度的关系；
实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法，如果电流表示数越小，说明导体电阻越大；
(3)由表格数据知A、D和E三根电阻丝的横截面积不同，可以探究电阻与横截面积的关系，需要控制电阻丝的长度相同，所以电阻丝E的长度应为0.25m，这种实验方法叫控制变量法。
故答案为：(1)大；(2)长度；大；(3)0.25；控制变量。
(1)若预先不知被测电流值应用试触法，应从大量程开始试触；
(2)(3)影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
26.【答案】温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中 4 乙、丙 甲、丙 A a 40
【解析】解：(1)温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中，丙装置在安装时的一处错误是温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中；重新安装后，小丽所测液体的初温均如图2所示，示数为4℃；
(2)①比较燃料A和B的热值关系，应使用不同的燃料加热质量相同的同种液体，则应选用乙、丙两个装置；比较液体1和液体2的比热容，应选用相同的加热装置加热相同时间，观察两种物质的温度变化量，则应选用甲、丙两个装置；
②同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，已知燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同，因a、b对应的加热时间相同，故可知用的燃料A，故图3中图线b表示的是燃料A对液体加热的过程；
③加热3分钟，a对应的液体升温慢，根据比较吸热能力的方法，a对应的液体比热容大，若液体1的比热容大于液体2，甲装置对应的图线是图3中的a；
④图4两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，实验时，图1的某烧杯内放置了热敏电阻R，R所在的电路如图4，R的阻值与温度关系图线如图5，燃料刚烧完时图4中V表示数为3V，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为：
9V−3V=6V，根据分压原理，则热敏电阻的阻值大小为：
R=3V6V×90Ω=45Ω；
根据图5可知，R所在烧杯的液体温度为40℃。
故答案为：(1)温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中；4；(2)①乙、丙；甲、丙；②A；③ a；④40。
(1)温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中；根据分度值确定温度计的示数；
(2)①为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，比较燃料燃尽后液体升温升高的温度，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大；比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同)，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则吸热能力越小；
②根据已知条件，因a、b对应的加热时间相同，确定所用用的燃料；
③使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；加热3分钟，a对应的液体升温慢，根据比较吸热能力的方法，a对应的液体比热容大，据此分析；
④图4两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，已知电压表示数为3V，根据串联电路电压的规律和分压原理得出热敏电阻的阻值大小，根据图5可知R所在烧杯的液体温度。
本题考查比热容和热值的有关知识及欧姆定律的运用，综合性强，难度较大。
27.【答案】将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处 ① 电压
【解析】解：(1)小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，小华指出在连接最后一根导线之前，必须进行的一步操作是将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
滑片向左移，电流表示数变大，根据欧姆定律可知总电阻变小，可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联，如图。
(2)正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，则电路可能断路，电压表指针明显偏转，则电压表和电源接通，若仅是导线连接点发生故障，则可能是导线①与R1的连接点接触不良。
(3)探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，应控制定值电阻两端的电压不变，故障排除后，为完成本实验小明应控制电压表示数不变，实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示，电流表示数为0.3A，记录两电表示数，根据欧姆定律可知电压表示数为UV=IR1=0.3A×5Ω=1.5V。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数为1.5V，并记录两电表示数。
③用R3替换R2，含滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据欧姆定律可知电路电流最小，定值电阻两端的电压最大。
故电路电流I′=UR3+R=4.5V20Ω+25Ω=0.1A，
电压表示数的最小值为U3=I′R3=0.1A×20Ω=2V。
(4)小明为完成上述③步骤的实验，根据欧姆定律可知电路电流I′′=UVR3=1.5V20Ω=0.075A，
电源电压U0=I ′ ′R总=0.075A×(20Ω+25Ω)=3.375V。
采用调节学生电源电压方式，下列学生电源电压中可完成实验的有BCD。
故答案为：(1)将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；如图；(2)①；(3)电压；0.3；1.5；2；(4)BCD。
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
滑片向左移，电流表示数变大，根据欧姆定律可知总电阻变小，可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联。
(2)正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，则电路可能断路，电压表指针明显偏转，则电压表和电源接通。
(3)探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，应控制定值电阻两端的电压不变。
①根据图片得出电流表示数，根据欧姆定律可知电压表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数不变。
③用R3替换R2，含滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据欧姆定律可知电路电流最小，根据欧姆定律可得出电压表示数的最小值。
(4)小明为完成上述③步骤的实验，根据欧姆定律可知电路电流和电源电压，分析得出答案。
本题为探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，考查电路连接、故障分析等知识。
28.【答案】解：(1)对物体做的有用功为W有用=Gh=300N×3m=900J；
(2)总功为W=W有用η=900J75%=1200J，
拉力大小为F=Ws=W2h=1200J2×3m=200N；
(3)拉力功率为P=Wt=1200J6s=200W。
答：(1)有用功W有用为900J；
(2)拉力F为200N；
(3)拉力做功的功率P为200W。
【解析】(1)根据W=Gh求出有用功；
(2)根据η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF求出拉力的大小；
(3)利用W总=Fs=Fnh求得拉力F做的功，再利用P=Wt求得功率。
本题考查了有用功的计算、滑轮组机械效率公式的应用，是一道简单的计算题。
29.【答案】解：(1)由v=st可知，AB两地的距离：s=vt=36km/h×1h=36km=3.6×104m；
(2)汽车甲在平直公路上匀速行驶，汽车甲受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力，
根据二力平衡条件可知，汽车甲的牵引力F=f=300N，
汽车甲所做的有用功：Wf=Fs=300N×3.6×104m=1.08×107J，电机可将输入电能转化效率η′=80%；
产生的电能：E1=Wfη′=1.08×107J80%=1.35×107J；
(3)太阳能电池板的光电转换效率为η=30%，获得的太阳能W=ηPSt；
太阳能电池板面积S=WηPt=1.35×107J1000W×30%×3600s=12.5m2。
答：(1)A、B两地之间距离3.6×104m；
(2)此过程中驱动汽车行驶需要的电能1.35×107J；
(3)该车装配的太阳能电池板面积大小12.5m2。
【解析】(1)利用速度公式求出AB两地的距离；
(2)根据二力平衡条件可知汽车的牵引力，利用W=Fs求出汽车所做的有用功，利用效率公式求出此过程中产生的电能E电；
(3)根据电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000W和转化效率计算面积。
本题考查速度公式、电能的转化与太阳能的计算，属于中档题。
30.【答案】电流表 左 增大
【解析】解：(1)①根据杠杆的平衡条件FB×LOB=GM×LOA得当托盘内不放重物时压力传感器R受到杆B端的压力大小为：
FB=GM×LOALOB=5N×；
②由图2知当压力为10N时压敏电阻的阻值为4Ω，此时电路中的电流为：
I=URR=2V4Ω=0.5A，
电路的总电阻为：
R总=UI=Ω，
R0的阻值为：
R0=R总−R=9Ω−4Ω=5Ω；
(2)小刚设定随着托盘内物重的增加，作用在杠杆A端的力变大，则压力传感器R受到杆B端的压力变大，由图像乙可知，R的阻值变小，总电阻变小，电流变大，即电流表的示数变大，由于R0不变，由I=UR可得R0两端的电压变大，则R两端的电压变小，即电压表示数变小，故应该选用图甲电路中的电流表显示由于电流表的量程为0∼0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，此时物体的重力最大；
此时电路中的总电阻为：
R总′=UI最大=Ω，
此时的压敏电阻为：
R′=R总′−R0=7.5Ω−5Ω=2.5Ω，
由图乙知此时压敏电阻受到的压力为FB′=25N，
根据杠杆的平衡条件FB′×LOB=G总×LOA得托盘和物体的总重力为：
G总=FB′×LOBLOA=25N×15cm30cm=12.5N，
该装置能显示的最大物重为：
G最大=G总−GM=12.5N−5N=7.5N；
(3)在B端作用力不变的情况下，支点O向左移动，LOB变大，LOA变小，根据杠杆平衡条件可得，杠杆A端受到的作用力变大，可以增大此装置的测量范围；
要增大此装置的测量范围，根据杠杆平衡条件可知压力传感器受到的压力变大，由乙图可知压力传感器接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，若电源电压不变，根据欧姆定律可知可增大R0的阻值。
答：(1)①压力传感器R受到杆B端的压力大小10N；
②R0的阻值为5Ω；
(2)电流表；
该装置能显示的最大物重G最大为7.5N；
(3)左；增大。
(1)①根据杠杆平衡条件可求出压力传感器R受到杆B端的压力；
②由图2知压敏电阻的阻值，根据欧姆定律算出此时电路中的电流和电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出R0的阻值；
(2)根据杠杆平衡条件、欧姆定律、串联分压原理、结合图像判断符合要求的电表；
由于电流表的量程为0∼0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，此时物体的重力最大；由欧姆定律算出此时电路中的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出此时的压敏电阻，由图乙知此时压敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件FB′×LOB=G总×LOA算出托盘和物体的总重力，进而算出该装置能显示的最大物重；
(3)在B端作用力不变的情况下，支点O向左移动，LOB变大，LOA变小，根据杠杆平衡条件判断出杠杆A端受到作用力的变化以及此装置的测量范围的变化；
要增大此装置的测量范围，根据杠杆平衡条件可知压力传感器受到的压力变大，由乙图可知压力传感器接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律判断出R0阻值的变化。
本题考查了杠杆平衡条件、欧姆定律、串联分压原理、结合图像判断符合要求的电表等，难度较大。编号
A
B
C
D
E
材料
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
长度/m
0.25
0.50
0.75
0.25
横截面积/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
3.0