2020-2021学年广东省广州市越秀区九年级（上）期末物理试卷+答案解析

这是一份2020-2021学年广东省广州市越秀区九年级（上）期末物理试卷+答案解析，共24页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关
B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高
D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多
2．（3分）用如图所示的四个装置匀速提起一个重力为G的物体，考虑到滑轮重、绳重、摩擦等因素，关于以下装置说法正确的是（ ）
A．甲图装置为定滑轮，不能省距离，F1＞G
B．乙图装置为动滑轮，提起重物时F2＜G
C．丙图装置为动滑轮，提起重物时F3＝G
D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，所以它一定比丙图的机械效率要高
3．（3分）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，三段电阻丝的电阻关系是：R1＝R2＝R3，小明用图装置进行实验（没通电时，U形管中各液面高度相平），探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（ ）
A．由于R1与R2串联，所以通过它们的电流一定相同
B．此实验在探究电流通过导体产生的热量Q与电阻R大小是否有关
C．通电后，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小
D．此实验是通过透明容器中空气的受热膨胀的程度来反映电阻R产生热量的多少
4．（3分）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（ ）
A．图：气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞对气体做功，此过程是内能转化为机械能
B．图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞被推起的过程是内能转化为机械能
C．图：将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧压在一﹣起，两个铅柱就会结合起来，即使悬挂重物也不能把两块铅块分开，说明分子间既有引力又有斥力
D．图：做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，颜色变均匀，若做此实验时，两瓶气体的温度越高，气体颜色变均匀所需要的时间就越长
5．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷
B．原子是由原子核和电子构成，带负电的电子分布在原子核的内部
C．若两个轻小带电物体相互吸引，那么这两个物体一定是带异种电荷
D．原来不带电的物体，通过摩擦的方式带电，是通过摩擦创造了新的电荷
6．（3分）某电路如图所示，以下说法错误的是（ ）
A．只闭合S1、S2，R1被短接
B．只闭合S2、S3，R2被短接
C．只闭合S2，R1和R2是串联在电路中
D．只闭合S1、S3，R1和R2是并联在电路中
7．（3分）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
8．（3分）发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性，当电流由发光二极管的正极流向负极时，LED发光，表明处于导通状态；反之，当电流由发光二极管的负极流向正极，LED不发光，表明处于截止状态。如图甲所示，把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示。分析以上材料，下列说法正确的是（ ）
A．当发光二极管正常工作时，电路中的电流为20A
B．当发光二极管正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为75Ω
C．若只将发光二极管正负极对调，闭合开关，电压表和电流表均有明显示数
D．若只将电源正负极对调，闭合开关，电压表和电流表的指针均指在“0”刻度
9．（3分）在物理实践活动中，同学们结合力学与电学的知识，设计了一个电子秤，设计简图如图所示，当中的金属杆可以绕着O点转动来改变R1的阻值大小，以下四种说法（ ）
①R1和R2是并联
②电压表测量的是R2两端电压
③秤盘上所加重物越轻，R1连入电路中的电阻越大
④当秤盘加大重物的质量时，由于R1和R2是串联，所以电流表的示数不会发生改变
A．只有①是正确的B．只有③是正确的
C．只有④是正确的D．①②③④都不正确
10．（3分）如图所示，小明做实验中发现：断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为3.0V；闭合开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为2.8V。下面操作中，电压表的示数有可能的是（ ）
A．断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表的示数为0
B．断开开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为2.8V
C．闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为3.0V
D．闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表的示数为2.1V
二、非选择题（共70分）
11．（4分）市场上有一种海绵吸水手拉式拖把，如图甲所示，当海绵吸饱水后，向上拉动手柄可带动拉杆将海绵中的水挤掉。拉动手柄时，手柄相当于杠杆，手拉手柄的力为F1，O点为杠杆的支点，图乙为简化图。
（1）请在图乙中，画出手柄所受阻力F2、动力臂L。
（2）该手柄在图乙所示的情况下，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”或“等臂”）。
12．（16分）（1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图1所示。以下事例中分别属于哪些能量转化（只需考虑最主要的能量转化），请将图1中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。
例：电热水器工作时K。
①热机的压缩冲程 。
②给某锂电池充电时 。
③植物吸收太阳光进行光合作用 。
④电动机带动水泵把水送到高处 。
（2）如图2所示是某装置工作时的能量流向图，请根据图中信息判断，此装置可能是 （选填“热机”或“电灯”或“电风扇”），效率为 ，热量的损失应为 。
13．（12分）某同学在课堂上做电学实验，实验器材有：多节干电池、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”。电压表、开关及若干导线等，请利用上述实验器材，完成各小题。
（1）上述实验器材中，其中， 是用电器，而提供电能的装置是 （以上两空请从实验器材中选填）
（2）图1甲为小灯泡的内部结构图，该同学想用一根导线、一节新的干电池检验灯泡L1是否损坏，他的连接方式如图1乙所示，结合小灯泡结构图，请做出以下判断： （选填“有”或“没有”）电流经过小灯泡L灯丝，此电路是 （选填“通路”或“断路”或“短路”）
（3）该同学按图2甲，把L1、L2分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，但按图2乙连接电路，闭合开关后，只观察到L2灯发光，L1不发光，于是用已调好的电压表进行检测，他将电压表并联接在L1两端时，发现电压表有示数，则L1不发光的原因是 ，若想两个小灯泡同时发光，可行的操作是 。
14．（8分）如图甲所示，A同学以F1的力直接将重力大小为G的物体匀速提升高度为h，F1做的功是1.8J。B同学借助图乙中的滑轮组匀速提升该物体，使物体升相同的高度，所用时间为2s，此过程，物体上升的高度随时间变化的关系如图丙中图线a所示，绳子自由端移动的距离随时间变化的关系如图丙中图线b所示。已知所用动滑轮的质量为50g，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体内能 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
（2）请在图乙中画出该滑轮组的绕线情况，绳子自由端拉力用F表示。
（3）该物体的质量为 kg，F2的大小为 。
15．（8分）图甲所示的是一个接在220V电路中的家用电辅热式平板太阳能热水器，晴天直接利用太阳能，用集热器把水加热。平板式集热器内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐射并转化为内能，使集热器管道温度升高从而将集热器管道内的水流加热.阴天利用电能加热，其电加热的额定功率为1500W。图乙是该热水器探测水箱水位的电路原理图，其中电源电压恒定为24V，A表为水位指示表（由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻。
（1）晴天时，集热器管道中的水温度升高，主要是通过 方式改变水的内能。（选填“做功”或“热传递”）
（2）若图乙中的A表的示数变大，则Rx两端的电压 （选填“变大”或“不变”或“变小”）
（3）在阴天，利用电能加热，正常工作5500s能把水箱中初温为20℃、质量为50kg的水升高了30℃，水需要吸收的热量是 J。（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））
16．（10分）把两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”并联接入电路，电路如图1所示，当闭合开关，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.58A。
（1）此时小灯泡L1每秒消耗电能是多少？
（2）如果小灯泡L1断路，电压表、电流表示数如图2甲、乙所示。与小灯泡L1断路前相比较，此时小灯泡L2的电功率是否有变化？请通过计算，说出你的依据。
17．（12分）小明和小红、小羽一起做“验证电压一定时，电流与电阻的定量关系”的实验，小明认为：根据控制变量法，该实验只要电压不变，改变电阻值，测出随电阻变化的电流值就可以得出电流与电阻的关系。于是，小明找来两节新的干电池做电源，设计了实验电路图，如图所示，并提出两个观点：
①实验过程中只要不改变电源，滑动变阻器两端电压就会保持不变；
②调节滑动变阻器就能改变接入电路中的电阻的大小。
（1）小红持有与小明不同的观点，她认为：实验过程中虽不改变电源，但当电路中电阻大小变化时，电阻两端电压是会变的。
请设计一个实验，验证小明和小红的观点中哪一个是正确的。首先，在电路图中增加一个实验器材： （写具体的实验器材），接下来的操作是： 。（写出实验步骤及证明观点正确的依据）
（2）小羽针对小明的观点②，也提出自己的观点：调节滑动变阻器虽能改变电阻的大小，但却不知其具体的阻值大小，不能得出电流与电阻的定量关系，不能达到实验目的。请重新设计一个能验证“电压一定时，电流和电阻的关系”的实验电路图（根据需要，在图的基础上补充器材）。设计实验电路图请画在虚框内。
2020-2021学年广东省广州市越秀区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共30分）
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关
B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高
D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多
【解答】解：A、比热容是物质本身的一种特性，跟物体质量、吸收或放出热量的多少无关，故A错误；
B、物体的内能和它的质量、温度有关，当2kg的水比200g的水内能大时，其温度不一定更高，当2kg的水和200g的水温度相同时，2kg的水内能就更大，故B错误；
C、把烧红的铁丝放入冷水中，铁丝向冷水放热，铁丝的内能转移到水中，使水的温度升高，故C错误；
D、煤油的热值比酒精的热值大，根据Q放＝qm可知，在不确定质量大小的情况下，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多，故D正确。
故选：D。
2．（3分）用如图所示的四个装置匀速提起一个重力为G的物体，考虑到滑轮重、绳重、摩擦等因素，关于以下装置说法正确的是（ ）
A．甲图装置为定滑轮，不能省距离，F1＞G
B．乙图装置为动滑轮，提起重物时F2＜G
C．丙图装置为动滑轮，提起重物时F3＝G
D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，所以它一定比丙图的机械效率要高
【解答】解：
A.物体在向下的拉力作用下，会向上移动，但滑轮不随物体的移动而移动，这为定滑轮，定滑轮不能省距离，而且考虑绳重、摩擦等因素，摩擦力的方向语拉力方向相反，故F1＞G，故A正确。
B.滑轮在拉力作用下，会向上运动，为动滑轮。拉力F2方向向上，要克服向下的两根绳子的拉力和动滑轮的重力及绳子间的摩擦力等向上运动，故F2＞2G+G动，故B错误。
C.轮在拉力作用下，会向上运动，为动滑轮。由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力F3＞（G+G动），但不一定F3＝G，故C错误。
D.机械效率为有用功和总功的比值，与绳子的段数无关；丙、丁两个装置相比，虽然提升物体的重力相同，但绳子与滑轮间的摩擦力大小未知，动滑轮的重力关系未知，是不能判断额外功以及总功的大小的，也不能判断机械效率的高低，故D错误。
故选：A。
3．（3分）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，三段电阻丝的电阻关系是：R1＝R2＝R3，小明用图装置进行实验（没通电时，U形管中各液面高度相平），探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（ ）
A．由于R1与R2串联，所以通过它们的电流一定相同
B．此实验在探究电流通过导体产生的热量Q与电阻R大小是否有关
C．通电后，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小
D．此实验是通过透明容器中空气的受热膨胀的程度来反映电阻R产生热量的多少
【解答】解：A、R2，R3并联后与R1串联，R1电流大于R2电流，故A错误；
B、此实验中R1、R2的电阻和通电时间相同，电流不同，故B错误；
C、R1产生的热量比R2多，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小，故C错误；
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察，对密封容器中空气加热，引起U形管中液面变化，通过液面高度差的变化来反映，是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少，故D正确；
故选：D。
4．（3分）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（ ）
A．图：气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞对气体做功，此过程是内能转化为机械能
B．图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞被推起的过程是内能转化为机械能
C．图：将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧压在一﹣起，两个铅柱就会结合起来，即使悬挂重物也不能把两块铅块分开，说明分子间既有引力又有斥力
D．图：做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，颜色变均匀，若做此实验时，两瓶气体的温度越高，气体颜色变均匀所需要的时间就越长
【解答】解：
A、气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，故A错误；
B、硝化棉燃烧后活塞被向上推起，硝化棉的燃烧的内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C、悬挂重物也不能把两块铅块分开，这说明分子间是存在引力的，不能说明分子间有斥力，故C错误；
D、做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，颜色变均匀，若做此实验时，两瓶气体的温度越高，分子的无规则运动变快，则气体颜色变均匀所需要的时间就越短，故D错误。
故选：B。
5．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷
B．原子是由原子核和电子构成，带负电的电子分布在原子核的内部
C．若两个轻小带电物体相互吸引，那么这两个物体一定是带异种电荷
D．原来不带电的物体，通过摩擦的方式带电，是通过摩擦创造了新的电荷
【解答】解：
A、电荷的定向移动形成电流，但发生定向移动的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，还可以是正负电荷同时发生定向移动形成形成电流，故A正确；
B、原子是由原子核和电子构成的，电子带负电，原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，带负电的电子分布在原子核的周围，故B错误；
C、两个轻小物体靠近时相互吸引，根据带电体的有吸引轻小物体的性质，一个物体可能不带电，再根据电荷间的作用规律，异种电荷相互吸引，两个物体可能带的是异种电荷，故C错误；
D、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，故D错误。
故选：A。
6．（3分）某电路如图所示，以下说法错误的是（ ）
A．只闭合S1、S2，R1被短接
B．只闭合S2、S3，R2被短接
C．只闭合S2，R1和R2是串联在电路中
D．只闭合S1、S3，R1和R2是并联在电路中
【解答】解：
A、只闭合S1、S2，电源两端被导线直接相连，会造成电源短路，故A错误；
B、只闭合S2、S3，R2的两端被导线相连，则R2被短路，此时为R1的简单电路，故B正确；
C、只闭合S2，电流的路径只有一条，R1和R2是串联在电路中的，故C正确；
D、只闭合S1、S3，电流的路径有两条，则R1和R2是并联在电路中的，故D正确。
故选：A。
7．（3分）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
【解答】解：A、不同电压下灯泡的实际功率不同，所以灯泡的实际功率不一定是25W。故A错误；
B、由图知，灯泡的额定电压是220V，说明该灯泡在220V时会正常发光；如果灯泡两端电压不是220V，灯泡仍然发光，但不是正常发光状态。故B错误；
C、钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值变大。故C错误；
D、灯丝具有电阻，由公式Q＝I2Rt知，电流通过灯丝时会产生热量，这叫做电流的热效应。故D正确。
故选：D。
8．（3分）发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性，当电流由发光二极管的正极流向负极时，LED发光，表明处于导通状态；反之，当电流由发光二极管的负极流向正极，LED不发光，表明处于截止状态。如图甲所示，把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示。分析以上材料，下列说法正确的是（ ）
A．当发光二极管正常工作时，电路中的电流为20A
B．当发光二极管正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为75Ω
C．若只将发光二极管正负极对调，闭合开关，电压表和电流表均有明显示数
D．若只将电源正负极对调，闭合开关，电压表和电流表的指针均指在“0”刻度
【解答】解：由电路图可知，发光二极管与滑动变阻器串联，电压表测发光二极管两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB.当发光二极管正常工作时，其两端电压ULED＝3V，由图乙可知，通过发光二极管的电流为20mA，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I＝20mA＝0.02A，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣ULED＝4.5V﹣3V＝1.5V，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝＝＝75Ω，故B正确；
CD.若只将发光二极管正负极对调，电路处于截止状态，即电路断路，
所以，电路中无电流，即电流表无示数，故C错误；
此时电压表串联在电路中测电源两端的电压，即电压表有示数，故D错误。
故选：B。
9．（3分）在物理实践活动中，同学们结合力学与电学的知识，设计了一个电子秤，设计简图如图所示，当中的金属杆可以绕着O点转动来改变R1的阻值大小，以下四种说法（ ）
①R1和R2是并联
②电压表测量的是R2两端电压
③秤盘上所加重物越轻，R1连入电路中的电阻越大
④当秤盘加大重物的质量时，由于R1和R2是串联，所以电流表的示数不会发生改变
A．只有①是正确的B．只有③是正确的
C．只有④是正确的D．①②③④都不正确
【解答】解：①由图可知，电阻R1和电阻R2是首尾顺次连接的，所以电阻R2与变阻器R1是串联的，故①错误；
②电压表并联在R1的两端，测的是R1两端的电压，故②错误；
③由图可知，秤盘上加的重物越轻时，秤盘在弹簧的作用下滑片将向下端滑动，R1连入电路中的电阻越小，故③错误；
④当秤盘上所加重物越多时，R1连入电路中的电阻越大，电路中的总电阻越大，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，故④错误。
故选：D。
10．（3分）如图所示，小明做实验中发现：断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为3.0V；闭合开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为2.8V。下面操作中，电压表的示数有可能的是（ ）
A．断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表的示数为0
B．断开开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为2.8V
C．闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为3.0V
D．闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表的示数为2.1V
【解答】解：
断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表测电源电压，由此时电压表的示数可知电源电压为3V；
A、断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表通过小灯泡、电阻并联在电源两端，电压表的示数为3V，故A错误；
B、断开开关、把电压表接在电阻两端时，电路断路，则电压表示数为0V，故B错误；
C、闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表测量电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数小于电源电压3V，故C错误；
D、闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表测量灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数小于电源电压3V，则电压表的示数可能为2.1V，故D正确；
故选：D。
二、非选择题（共70分）
11．（4分）市场上有一种海绵吸水手拉式拖把，如图甲所示，当海绵吸饱水后，向上拉动手柄可带动拉杆将海绵中的水挤掉。拉动手柄时，手柄相当于杠杆，手拉手柄的力为F1，O点为杠杆的支点，图乙为简化图。
（1）请在图乙中，画出手柄所受阻力F2、动力臂L。
（2）该手柄在图乙所示的情况下，它是 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”或“等臂”）。
【解答】解：（1）手拉手柄的力F1为动力，拉杆对手柄的力是阻力，作用在手柄与拉杆的连接处，方向沿拉杆向下，由此作出阻力F2；
由支点O作F1作用线的垂线，垂线段长为动力臂L，如图所示：
；
（2）由图知，在使用时，动力F1的力臂大于阻力F2的力臂，所以它是省力杠杆。
故答案为：（1）见上图；（2）省力。
12．（16分）（1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图1所示。以下事例中分别属于哪些能量转化（只需考虑最主要的能量转化），请将图1中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。
例：电热水器工作时K。
①热机的压缩冲程 C 。
②给某锂电池充电时 J 。
③植物吸收太阳光进行光合作用 G 。
④电动机带动水泵把水送到高处 A 。
（2）如图2所示是某装置工作时的能量流向图，请根据图中信息判断，此装置可能是 热机 （选填“热机”或“电灯”或“电风扇”），效率为 37.5% ，热量的损失应为 7.5×105J 。
【解答】解：（1）①热机的压缩冲程中机械能转化为内能，为C；
②给某锂电池充电时，电能转化为化学能，为J；
③植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能，为G；
④电动机带动水泵把水送到高处，电能主要转化为机械能，为A；
（2）由图可知，能量转化图中主要是内能转化为机械能，所以是热机的工作原理，则该装置为热机；而电灯、电风扇是电能转化为其他形式的能；
由图可知，总能量为1.2×106J，机械能输出为4.5×105J，则损失的热量为：1.2×106J﹣4.5×105J＝7.5×105J；
热机的效率为：η＝＝×100%＝37.5%。
故答案为：（1）C；J；G；A；（2）热机；37.5%；7.5×105J。
13．（12分）某同学在课堂上做电学实验，实验器材有：多节干电池、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”。电压表、开关及若干导线等，请利用上述实验器材，完成各小题。
（1）上述实验器材中，其中， 小灯泡 是用电器，而提供电能的装置是 干电池 （以上两空请从实验器材中选填）
（2）图1甲为小灯泡的内部结构图，该同学想用一根导线、一节新的干电池检验灯泡L1是否损坏，他的连接方式如图1乙所示，结合小灯泡结构图，请做出以下判断： 没有 （选填“有”或“没有”）电流经过小灯泡L灯丝，此电路是 短路 （选填“通路”或“断路”或“短路”）
（3）该同学按图2甲，把L1、L2分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，但按图2乙连接电路，闭合开关后，只观察到L2灯发光，L1不发光，于是用已调好的电压表进行检测，他将电压表并联接在L1两端时，发现电压表有示数，则L1不发光的原因是 L1的实际功率太小了 ，若想两个小灯泡同时发光，可行的操作是 增大电源电压 。
【解答】解：（1）因为小灯泡消耗电能转化为光能，所以小灯泡是用电器；干电池可以提供电能，所以干电池是电源；
（2）如图1乙所示，电流从电源正极经过小灯泡的金属螺纹壳，经过导线又回到负极，金属螺纹壳相当于导线，导线直接连接了电源的正负极，所以该电路状态是短路；
（3）按图2甲，把L1、L2分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，说明两个灯泡没有断路也没有短路，但按图乙连接电路，闭合开关后，只观察到L2灯发光，L1不发光，L1两端也有电压，说明L1的实际功率太小，若想两个小灯泡同时发光，可行的操作是增大电源电压，可以增大小灯泡的实际功率。
故答案是：（1）小灯泡；干电池；（2）没有；短路；（3）L1的实际功率太小了；增大电源电压。
14．（8分）如图甲所示，A同学以F1的力直接将重力大小为G的物体匀速提升高度为h，F1做的功是1.8J。B同学借助图乙中的滑轮组匀速提升该物体，使物体升相同的高度，所用时间为2s，此过程，物体上升的高度随时间变化的关系如图丙中图线a所示，绳子自由端移动的距离随时间变化的关系如图丙中图线b所示。已知所用动滑轮的质量为50g，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体内能 变大 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
（2）请在图乙中画出该滑轮组的绕线情况，绳子自由端拉力用F表示。
（3）该物体的质量为 0.9 kg，F2的大小为 5N 。
【解答】解：
（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体的高度升高，机械能变大，忽略空气阻力，机械能不会转化为内能，故内能不变；
（2）根据丙图可知，在2s内，物体上升的高度为20cm，绳子自由端通过的距离为40cm，则连接动滑轮绳子的段数为：n＝＝＝2，先从定滑轮开始连接，绕过动滑轮后在绕过定滑轮，如图所示：
；
（3）F1做的有用功是1.8J，根据W有＝Gh＝mgh可知，物体的质量为：m＝＝＝0.9kg；
拉力所做的总功为：W总＝＝＝2J；
根据W总＝F2s可知拉力的大小为：F2＝＝＝5N。
故答案为：（1）不变；（2）如上图；（3）0.9；5N。
15．（8分）图甲所示的是一个接在220V电路中的家用电辅热式平板太阳能热水器，晴天直接利用太阳能，用集热器把水加热。平板式集热器内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐射并转化为内能，使集热器管道温度升高从而将集热器管道内的水流加热.阴天利用电能加热，其电加热的额定功率为1500W。图乙是该热水器探测水箱水位的电路原理图，其中电源电压恒定为24V，A表为水位指示表（由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻。
（1）晴天时，集热器管道中的水温度升高，主要是通过 热传递 方式改变水的内能。（选填“做功”或“热传递”）
（2）若图乙中的A表的示数变大，则Rx两端的电压 变小 （选填“变大”或“不变”或“变小”）
（3）在阴天，利用电能加热，正常工作5500s能把水箱中初温为20℃、质量为50kg的水升高了30℃，水需要吸收的热量是 6.3×106 J。（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））
【解答】解：（1）晴天时，集热器管道中的水温度升高，水吸收了热量，是通过热传递增加了水的内能；
（2）由图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联在电路中，当电流表示数变大时，根据U＝IR可知，R0两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，压敏电阻两端的电压变小；
（3）水吸收的热量Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×30℃＝6.3×106J；
故答案为：（1）热传递；（2）变小；（3）6.3×106。
16．（10分）把两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”并联接入电路，电路如图1所示，当闭合开关，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.58A。
（1）此时小灯泡L1每秒消耗电能是多少？
（2）如果小灯泡L1断路，电压表、电流表示数如图2甲、乙所示。与小灯泡L1断路前相比较，此时小灯泡L2的电功率是否有变化？请通过计算，说出你的依据。
【解答】解：
（1）由电路图可知，小灯泡L1和小灯泡L2并联，
电压表测支路两端的电压，根据并联电路电压规律，有U＝U1＝U2＝2.5V，
电流表测干路电流，有I＝0.58A，
因小灯泡L1两端电压U1＝2.5V＝U额1，则通过L1的电流I1＝0.3A，
小灯泡L1每秒消耗的电能：W＝U1I1t＝2.5V×0.3A×1s＝0.75J；
（2）小灯泡L1断路前，小灯泡L2两端电压U2＝2.5V，
由并联电路电流规律可得，通过L2的电流：I2＝I﹣I1＝0.58A﹣0.3A＝0.28A，
小灯泡L2的电功率：P2＝U2I2＝2.5V×0.28A＝0.7W，
小灯泡L1断路后，电路为小灯泡L2的简单电路，
由图2甲可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，小灯泡L2两端电压U2′＝3.5V，
图2乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过L2的电流I2′＝0.38A，
小灯泡L2的电功率：P2′＝U2′I2′＝3.5V×0.38A＝1.33W，
由以上计算可得，小灯泡L1断路前后，小灯泡L2的电功率发生了变化。
答：（1）此时小灯泡L1每秒消耗电能是0.75J；
（2）通过计算可知，小灯泡L1断路前后，小灯泡L2的电功率发生了变化。
17．（12分）小明和小红、小羽一起做“验证电压一定时，电流与电阻的定量关系”的实验，小明认为：根据控制变量法，该实验只要电压不变，改变电阻值，测出随电阻变化的电流值就可以得出电流与电阻的关系。于是，小明找来两节新的干电池做电源，设计了实验电路图，如图所示，并提出两个观点：
①实验过程中只要不改变电源，滑动变阻器两端电压就会保持不变；
②调节滑动变阻器就能改变接入电路中的电阻的大小。
（1）小红持有与小明不同的观点，她认为：实验过程中虽不改变电源，但当电路中电阻大小变化时，电阻两端电压是会变的。
请设计一个实验，验证小明和小红的观点中哪一个是正确的。首先，在电路图中增加一个实验器材： 电压表 （写具体的实验器材），接下来的操作是： 将电压表并联在滑动变阻器的两端，闭合开关，移动滑片，观察电压表的示数，如果电压表示数发生改变则小红观点正确，否则小明的观点正确 。（写出实验步骤及证明观点正确的依据）
（2）小羽针对小明的观点②，也提出自己的观点：调节滑动变阻器虽能改变电阻的大小，但却不知其具体的阻值大小，不能得出电流与电阻的定量关系，不能达到实验目的。请重新设计一个能验证“电压一定时，电流和电阻的关系”的实验电路图（根据需要，在图的基础上补充器材）。设计实验电路图请画在虚框内。
【解答】解：（1）为了验证移动滑片时滑动变阻器两端电压是否发生改变，可添加电压表，接下来的操作是：将电压表并联在滑动变阻器的两端，闭合开关，移动滑片，观察电压表的示数，如果电压表示数发生改变则小红观点正确，否则小明的观点正确。
（2）研究电压一定时，电流和电阻关系时，要通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻，并通过滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，如图所示：
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日期：2021/5/20 17:48:17；用户：18727515989；邮箱：18727515989；学号：22506600