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陕西省渭南市澄城县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题（苏科B）（word版 含答案）
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这是一份陕西省渭南市澄城县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题（苏科B）（word版 含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省渭南市澄城县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）在一个完整的电路图中，下列元件必不可少的是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．滑动变阻器 D．电源
2．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
3．（2分）如图所示，将两段材料相同，长度相等但横截面积不同的圆柱形导体A和B串联在电路中。下列判断正确的是（ ）
A．RA＞RB B．IA＞IB C．UA＜UB D．UA＝UB
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体内能增加，一定从外界吸收了热量
D．燃烧时放出热量多的燃料其热值大
5．（2分）如图所示电路，开关S1、S2闭合后，两灯均正常发光，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．L1与L2两端的电压一定不相同
C．A1与A2的示数一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
6．（2分）如图所示的电路中，利用开关的通断来改变电路连接方式，下面对该电路的连接描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2组成并联电路
B．只闭合S2，电阻R2单独工作
C．只闭合S1，电阻R1、R2组成串联电路
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
7．（2分）为限制超载确保运输安全，某地区对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．电路中的电阻R1是没有作用的
C．车辆越重时，电路中电流越小
D．车辆越重时，称重计的示数越大
8．（2分）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，在吸气冲程中，汽油机只吸入空气
B．古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C．若汽油机飞轮的转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功25次
D．热机的效率越高，说明热机做功越快
9．（2分）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力不做功
B．拉力做的有用功为19.2J
C．物体所受摩擦力为5N
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
10．（2分）如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．电源电压为2V
C．定值电阻R1的阻值为5Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
二.填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（2分）将A、B两个金属片插入柠檬中制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如
图所示，则该电池的正极是 （选填“A”或“B”），该电池的电压为 V。
12．（3分）如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为 （选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为 N。
13．（3分）图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落情景，运动员加速下落过程中重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，是通过 的方式使雪面的内能增加的。
14．（4分）如图所示，a为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是 。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变 ，这说明铅笔芯的电阻大小与 有关。若将铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光。
15．（3分）如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象，若电阻R和灯泡L串联接在电压为9V的电源上，则电路中的电流为 A；若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上，则干路电流为 A；当R两端的电压为0时，R的阻值为 Ω。
16．（3分）氢气是一种清洁能源。相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的 （选填“比热容”或“热值”）很大。以3倍的关系粗略计算，1kg氢气完全燃烧放出的热量约为 J，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至80℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
17．（2分）如图，轻质杠杆可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图。
18．（2分）如图所示，在圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后两灯都能发光。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 （选填“增加”或“减少”）。
（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂 个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 （选填“力”或“力臂”）。
（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。
20．（5分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 来判断 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小。这种探究方法称为 。
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 的关系，得到的结论是： 。
21．（6分）小斐和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 。
（2）小斐调整好电压表后连接好电路，闭合开关时，发现电压表指针又出现了如图乙所示的情况，小华立即断开开关，接下来她们应该进行的操作是 。
（3）调整好后她们重新实验，闭合开关后，发现电压表有示数，L1亮、L2不亮，电路中发生故障的原因可能是 。
a.L1发生了短路
b.L1发生了断路
c.L2发生了短路
d.L2发生了断路
（4）排除故障后，她们完成了实验，并把数据记录在表中分析实验数据得出两个实验结论：
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（5）实验结束后小斐和小华互相交流，小华指出结论 是错误的，造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 （相同、不相同）。
（6）小华还指出应多测几组实验数据，这样才能 （减小误差、总结普遍规律）。
22．（7分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 。
（3）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（4）补接后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量，应将滑动变阻器阻值调 （填“大”或“小”）。
（5）当小明再换按15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终大于2V，小明分析发现滑动变阻器阻值增大过程中电压表示数在不断减小，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，在使用题干中已有器材的情况下解决了这一问题，操作方法是 。完成了实验，并填写数据如下表：
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
实验结论： 。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（7分）如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F＝400N的拉力在1min内将总重为900N的泥土匀速提升10m。在这段时间内：
（1）拉力F所做的功是多少；
（2）拉力F做功的功率是多少；
（3）滑轮组的机械效率是多少；
24．（9分）图甲是一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。电源电压保持不变，电压表量程为0～3V，R0是15Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为10℃时，电压表的示数为1.5V。求：
（1）电源电压；
（2）电路允许的最高环境温度。
2021-2022学年陕西省渭南市澄城县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）在一个完整的电路图中，下列元件必不可少的是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．滑动变阻器 D．电源
【分析】电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径；要想组成一个完整的电路，在这四个电路元件中缺一不可。
【解答】解：组成电路的四个基本元件：电源、开关、用电器和导线，结合选项，必不可少的是电源，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】分析动力臂与阻力臂的长度关系，从而判断它属于哪种类型杠杆，进而判断其是否省力和是否省距离。
【解答】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，动力臂大于阻力臂，由杠杆的平衡条件知道，此时动力小于阻力，即使用的是省力杠杆，由功的原理知道，使用任何机械都不省功，省力杠杆一定费距离，故B正确。
故选：B。
3．（2分）如图所示，将两段材料相同，长度相等但横截面积不同的圆柱形导体A和B串联在电路中。下列判断正确的是（ ）
A．RA＞RB B．IA＞IB C．UA＜UB D．UA＝UB
【分析】A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小；因两电阻串联，则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系。再由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系。
【解答】解：
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，横截面积越大，电阻越小，则RA＜RB，故A错误；
因导体A和B串联，串联时电流处处相同，所以此时IA＝IB，故B错误；
根据U＝IR可知，A段的电压要小于B段的电压，即UA＜UB，故C正确，D错误。
故选：C。
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体内能增加，一定从外界吸收了热量
D．燃烧时放出热量多的燃料其热值大
【分析】（1）热传递的条件：温度差；
（2）分子热运动的速度和液体的温度有关；温度越高，分子运动的越剧烈；
（3）改变内能的方式：做功和热传递；
（4）热值是燃料的一种特性，决定于燃料的种类，与其他条件无关。
【解答】解：A、影响物体内能的因素有温度和质量，温度高的物体的内能不一定大，温度低的物体可能比温度高的物体内能大，故热量可以从内能少的物体传向内能多的物体，故A错误；
B、大量分子的无规则运动，叫热运动，分子热运动的速度和温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈，故B正确；
C、改变物体内能的两种方式：做功和热传递；物体内能增加，不一定从外界吸收了热量，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃料燃烧放出的热量都无关，故D错误。
故选：B。
5．（2分）如图所示电路，开关S1、S2闭合后，两灯均正常发光，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．L1与L2两端的电压一定不相同
C．A1与A2的示数一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
【分析】分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据串联或并联电路的特点分析判断。
【解答】解：如图所示，L1、L2并列连接，为并联；开关S1在干路上，控制整个电路，开关S2与L2在一条支路，控制L2；电流表A2在干路上，测量干路中的电流，电流表A1与L2在一条支路，测量通过L2的电流。
A、电流表A1与L2在一条支路，测量通过L2的电流，故A错误；
B、L1、L2并列连接，为并联，L1与L2两端的电压一定相同，故B错误；
C、电流表A1测量通过L2的电流，电流表A2测量干路中的电流，A1的示数小于A2的示数，一定不相同，故C正确；
D、电流表A2测量干路中的电流，仅断开S2，通过L2的电流变为0，电流表A2的示数变小，故D错误。
故选：C。
6．（2分）如图所示的电路中，利用开关的通断来改变电路连接方式，下面对该电路的连接描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2组成并联电路
B．只闭合S2，电阻R2单独工作
C．只闭合S1，电阻R1、R2组成串联电路
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
（2）短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。
【解答】解：
A、由图可知，断开S1，闭合S2、S3，电流经开关S2后，分别流入R1、R2，则阻R1、R2组成并联电路，故A正确；
B、由图可知，只闭合S2，电流只有一条路径：正极→S2→R1→负极，R2没有连入电路，R1单独工作，故B错误；
C、由图可知，只闭合S1，电流只有一条路径：正极→S1→R1→R2→负极，所以电阻R1、R2组成串联电路，故C正确；
D、同时闭合S1、S3时，电流没有经电阻，而是沿闭合的开关S1、S3直接流回负极，形成电源短路，故D正确。
故选：B。
7．（2分）为限制超载确保运输安全，某地区对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．电路中的电阻R1是没有作用的
C．车辆越重时，电路中电流越小
D．车辆越重时，称重计的示数越大
【分析】（1）分析电路图，根据称重表在电路的连接情况判断是电流表还是电压表；
（2）假设去掉定值电阻R1，判断可能出现的现象，从而确定所起的作用；
（3）根据滑片移动的方向确定电路总电阻的变化，再根据欧姆定律可知电路电流的变化。
【解答】解：A、由电路图可知，称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
B、当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护电路的作用，故B错误；
CD、当车辆越重时，滑片向下滑，R的阻值越小，电路的总电阻越小，由I=UR可知，电路的电流越大，即称重表的示数越大，故C错误、D正确。
故选：D。
8．（2分）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，在吸气冲程中，汽油机只吸入空气
B．古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C．若汽油机飞轮的转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功25次
D．热机的效率越高，说明热机做功越快
【分析】（1）柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；
（2）内燃机在压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（3）四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次；
（4）功率是描述热机做功快慢的物理量，效率是指机器有效利用能量占总能量的百分数。
【解答】解：A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的只有空气，故A错误；
B、钻木取火是对物体做功，内能增大，将机械能转化为内能，内燃机在做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min＝50r/s，则该汽油机飞轮每秒钟转50圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以飞轮转50圈，汽油机对外做功25次，故C正确；
D、热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故D错误。
故选：C。
9．（2分）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力不做功
B．拉力做的有用功为19.2J
C．物体所受摩擦力为5N
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
【分析】（1）知道拉力的大小和斜面的长度，根据W＝Fs求出拉力做的总功，又知道物体的重力和斜面的高度，根据W＝Gh求出拉力做的有用功；
（2）拉力做的总功减去有用功等于物体克服摩擦力做的额外功，根据W额＝fs求出物体与斜面间的摩擦力；
（3）知道拉力做的总功和拉力的功率，根据P=Wt求出物体由斜面底端运动到顶端用时。
【解答】解：
AB．拉力做的有用功，即重力做功，W有＝Gh＝16N×0.3m＝4.8J，故AB错误；
C．拉力做的总功W总＝Fs＝5N×1.2m＝6J，物体克服摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝6J﹣4.8J＝1.2J，
物体与斜面间的摩擦力f=W额s=1.2J1.2m=1N，故B正确；
D．由P=Wt可得，物体由斜面底端运动到顶端用时t=W总P=6J3W=2s，故D正确。
故选：D。
10．（2分）如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．电源电压为2V
C．定值电阻R1的阻值为5Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
【分析】（1）由电路图分析电路的连接以及电表的测量情况，当滑片P从a端移到b端的过程中，分析滑动变阻器连入电路的阻值变化；
（2）当滑片P在最左端和最右端时，分别由图2读出其电路中的电流值以及电压表的示数，再利用欧姆定律分别表示出电源电压的表达式，将两个表达式联立起来即可解得电源电压的值以及电阻R1的阻值，最后利用欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：A、由电路图可知，闭合开关，R1和R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，当滑片P从a端移到b端的过程中，R2连入电路的阻值变大，故A正确；
BC、当滑片P在最左端时，即R2＝0时，电压表示数也为0，由图2可知，此时电路中的电流为：I1＝0.6A，
根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I1R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣①，
当滑片P在最右端时，即R2接入电路的阻值最大时，电压表示数最大，电路中的电流最小，由图2可知：I2＝0.2A，U′＝2V，
根据欧姆定律可得电源电压为：U＝U′+I2R1＝2V+0.2A×R1﹣﹣﹣②，
由①②两式解得：U＝3V，R1＝5Ω，故B错误、C正确；
D、滑动变阻器R2的最大阻值为：R2=U'I2=2V0.2A=10Ω，故D正确。
故选：B。
二.填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（2分）将A、B两个金属片插入柠檬中制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如
图所示，则该电池的正极是 B （选填“A”或“B”），该电池的电压为 1.2 V。
【分析】据电压表的正确使用规则可知，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出。
先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数
【解答】解：图中电压表的指针向右偏转，说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极；
由图知，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，此时的示数是1.2V。
故答案为：B；1.2。
12．（3分）如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为 动 （选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省 力 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为 30 N。
【分析】使用过程中，滑轮随物体一起运动的，叫动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力，属于简单机械不能省功；动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计绳重及滑轮轴的摩擦的情况下，用动滑轮提升重物的拉力F=12（G物+G动），据此得出答案。
【解答】解：由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力；
已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n＝2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为：F=12（G物+G动）=12×（50N+10N）＝30N。
故答案为：动；力；30。
13．（3分）图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落情景，运动员加速下落过程中重力势能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”），动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，是通过 做功 的方式使雪面的内能增加的。
【分析】（1）重力势能大小和物体的质量、高度有关；动能大小和物体的质量、运动速度有关；
（2）做功和热传递都能改变物体的内能，做功改变内能属于能量的转化，而热传递改变内能属于能量的转移。
【解答】解：运动员加速下落过程中，质量不变，高度减小，所以其重力势能减小；运动速度增大，动能增大；
当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，这是通过克服摩擦做功的方法改变内能的。
故答案为：减小；增大；做功。
14．（4分）如图所示，a为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是 导体 。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变 亮 ，这说明铅笔芯的电阻大小与 长度 有关。若将铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 不会 （选填“会”或“不会”）发光。
【分析】（1）容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体；
（2）电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻的大小与材料、长度和横截面积有关。
【解答】解：（1）如图所示的电路中，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是导体；
（2）夹子向左移动，则接入铅笔芯的长度变短，小灯泡变亮，这表明电路中的电流变大，接入电路的电阻变小，即铅笔芯的电阻大小与长度有关；
（3）若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管是绝缘体，不容易导电，小灯泡不发光。
故答案为：导体；亮；长度；不会。
15．（3分）如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象，若电阻R和灯泡L串联接在电压为9V的电源上，则电路中的电流为 0.6 A；若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上，则干路电流为 1.4 A；当R两端的电压为0时，R的阻值为 10 Ω。
【分析】（1）电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，根据串联电路电压、电流规律，结合图象读出电路电流；
（2）若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上时，它们两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，根据欧姆定律求出此时灯L的电阻，根据并联电路的电压特点得出干路电流；根据欧姆定律得出定值电阻的阻值，电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关，当R两端的电压为0时，R的阻值不变。
【解答】解：（1）电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，串联电路中各处的电流相等，且电源电压为9V，由图象可知，它们两端的电压分别为UL＝3V，UR＝6V时，电源电压：
U＝UL+UR＝3V+6V＝9V，此时电路电流为0.6A；
（2）若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为6V，
由图象可知对应的电流分别为IL′＝0.8A，IR＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I＝IL′+IR＝0.8A+0.6A＝1.4A，
根据欧姆定律可知R=URIR=6V0.6A=10Ω，电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关，当R两端的电压为0时，R的阻值为10Ω。
故答案为：0.6；1.4；10。
16．（3分）氢气是一种清洁能源。相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的 热值 （选填“比热容”或“热值”）很大。以3倍的关系粗略计算，1kg氢气完全燃烧放出的热量约为 1.26×108 J，这些热量可以使 500 kg的水从20℃加热至80℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
【分析】（1）某种燃料完全然烧放出的热量和质量的比值叫做热值；
（2）利用Q放＝mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的3倍，据此求1kg氢气完全燃烧放出的热量；
（3）由题知，Q吸＝Q放，而Q吸＝cm△t，知道水的比热容、水的初温和末温，可求水的质量。
【解答】解：
（1）在同等条件下，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明氢气的热值很大；
（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J，
1kg氢气完全燃烧放出的热量：
Q放′＝3Q放＝3×4.2×107J＝1.26×108J；
（3）由题知，Q吸＝Q放′＝1.26×108J，
由Q吸＝cm△t得，水的质量：
m=Q吸c(t−t0)=1.26×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×(80℃−20℃)=500kg。
故答案为：热值；1.26×108； 500。
17．（2分）如图，轻质杠杆可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图。
【分析】杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图，如下图所示：
18．（2分）如图所示，在圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后两灯都能发光。
【分析】电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，据此答题。
【解答】解：使开关闭合后两灯都能发光，电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，由此确定圆圈内填入正确的电表符号如图所示：
故答案为：如图所示。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 增加 （选填“增加”或“减少”）。
（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂 8 个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 力臂 （选填“力”或“力臂”）。
（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。
【分析】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；
（2）根据杠杆的平衡条件判断；杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；
（3）由题知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍。根据吸热公式Q吸＝cmΔt判断两物质的比热容之间的关系，从而得出物质甲的比热容。
【解答】解：（1）在快速压下活塞过程中，压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加，温度升高；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能；
（2）设每个钩码重G，杠杆1小格为L，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×4L＝FB×2L，解得FB＝8G，需挂8个钩码；实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂；
（3）由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min；
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸＝2Q甲吸，由热量计算公式Q＝cmΔt得：c=QmΔt，所以c水＝2c甲，甲的比热容小于水的比热容。
故答案为：（1）增加；（2）8；力臂；（3）小于。
20．（5分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 木块移动的距离 来判断 钢球 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小。这种探究方法称为 转换法 。
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 速度 的关系，得到的结论是： 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 。
【分析】（1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后滑行的距离，距离越远表明钢球的动能越大；
（2）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。
【解答】解：（1）实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小，该方法是转换法；
（2）根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系，钢球的速度越大，撞击木块移动的距离越大，动能越大；结论为：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
故答案为：（1）木块移动的距离；钢球；转换法；（2）速度；质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
21．（6分）小斐和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 调零 。
（2）小斐调整好电压表后连接好电路，闭合开关时，发现电压表指针又出现了如图乙所示的情况，小华立即断开开关，接下来她们应该进行的操作是 调换电压表正负接线柱位置 。
（3）调整好后她们重新实验，闭合开关后，发现电压表有示数，L1亮、L2不亮，电路中发生故障的原因可能是 C 。
a.L1发生了短路
b.L1发生了断路
c.L2发生了短路
d.L2发生了断路
（4）排除故障后，她们完成了实验，并把数据记录在表中分析实验数据得出两个实验结论：
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（5）实验结束后小斐和小华互相交流，小华指出结论 ② 是错误的，造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 相同 （相同、不相同）。
（6）小华还指出应多测几组实验数据，这样才能 总结普遍规律 （减小误差、总结普遍规律）。
【分析】（1）使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）使用电压表时要注意电流从正接线柱流入电压表；
（3）根据电路图可知，灯L1、L2串联，电压表测L1两端电压，开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，说明电路为通路，然后根据电压表的示数确定电路故障的具体位置；
（5）（6）分析表中实验数据，根据实验数据得出实验结论；
为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
【解答】解：（1）由图乙知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）某同学在连接电路闭合开关后，发现电压表的指针偏转如图乙所示，即电压表指针反向偏转，原因是：电压表正负接线柱接反了，接下来应该调换电压表正负接线柱位置；
（3）开关闭合，灯L1亮，灯L2不亮，说明电路为通路；电压表有示数，说明与电压表以外的灯泡发生短路，因此灯L2短路，故选：c；
（5）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，即②结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；
（6）由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
故答案为：（1）调零；（2）调换电压表正负接线柱位置；（3）C；（5）②；相同；（6）总结普遍规律。
22．（7分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（3）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（4）补接后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 0.4 A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量，应将滑动变阻器阻值调 大 （填“大”或“小”）。
（5）当小明再换按15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终大于2V，小明分析发现滑动变阻器阻值增大过程中电压表示数在不断减小，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，在使用题干中已有器材的情况下解决了这一问题，操作方法是 将控制电压提高到3V 。完成了实验，并填写数据如下表：
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
实验结论： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器有两个作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压不变；
（3）滑动变阻器应一上一下串联在电路中，下接线柱与电路图对应；
（4）根据量程读出电流表的示数；
当换接阻值更大的电阻后，为保持电压表示数不变，根据串联分压原理，需要使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由此滑片的移动方向；
（5）根据表格数据分析操作方法；计算出每组电流与电阻的乘积，由此得出电流和电阻的关系。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）探究电流与电阻的关系，利用了控制变量法，要控制定值电阻两端的电压不变，这需要通过调节滑动变阻器来实现；
（3）将滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，与电路图对应，如下图所示：
（4）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；
将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，根据串联分压原理，为保持电压表示数不变，需要让电阻比不变，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右移动；
（5）由表格中数据知，电流与电阻的乘积不变为：0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝3V，故在已有器材的情况下解决了这一问题的操作方法是：将控制电压提高到3V；
根据表格数据知，电流与电阻的乘积是一定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）断开；（2）控制定值电阻两端的电压不变；（3）见上图；（4）0.4；大；（5）将控制电压提高到3V；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（7分）如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F＝400N的拉力在1min内将总重为900N的泥土匀速提升10m。在这段时间内：
（1）拉力F所做的功是多少；
（2）拉力F做功的功率是多少；
（3）滑轮组的机械效率是多少；
【分析】（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功；
（2）利用P=Wt求拉力做功的功率；
（3）利用W有＝Gh求有用功，利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×10m＝30m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×30m＝12000J；
（2）拉力做功的功率：
P=Wt=12000J1×60s=200W；
（3）有用功：
W有＝Gh＝900N×10m＝9000J，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=9000J12000J×100%＝75%。
答：（1）拉力F所做的功是12000J；
（2）拉力F做功的功率是200W；
（3）滑轮组的机械效率是75%。
24．（9分）图甲是一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。电源电压保持不变，电压表量程为0～3V，R0是15Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为10℃时，电压表的示数为1.5V。求：
（1）电源电压；
（2）电路允许的最高环境温度。
【分析】由电路图甲可知，R0与R1串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图乙可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值，根据欧姆定律求出此时电路电流，再根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电源电压；
（2）由图乙可知，温度升高时，R1的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知电压表的示数变大，当电压表的示数最大时电路所测的环境温度最高，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出R1的阻值，然后然后对照图乙得出电路所允许的最高环境温度。
【解答】解：
由电路图甲可知，R0与R1串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图乙可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值为25Ω，此时电路电流：I＝I0=U0R0=1.5V15Ω=0.1A，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电源电压：U＝IR＝I（R1+R0）＝0.1A×（25Ω+15Ω）＝4V；
（2）由题意可知，电压表示数允许最大值为3V，则R0两端电压的最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U0大＝4V﹣3V＝1V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为：I′＝I0′=U0大R0=3V15Ω=0.2A，
由I=UR可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1′=U1I'=1V0.2A=5Ω，
由图乙可知，热敏电阻的阻值为5Ω时，对应温度为50℃，即最高环境温度为50℃。
答：（1）电源电压为4V；
（2）电路允许的最高环境温度为50℃。
2021-2022学年陕西省渭南市澄城县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）在一个完整的电路图中，下列元件必不可少的是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．滑动变阻器 D．电源
2．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
3．（2分）如图所示，将两段材料相同，长度相等但横截面积不同的圆柱形导体A和B串联在电路中。下列判断正确的是（ ）
A．RA＞RB B．IA＞IB C．UA＜UB D．UA＝UB
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体内能增加，一定从外界吸收了热量
D．燃烧时放出热量多的燃料其热值大
5．（2分）如图所示电路，开关S1、S2闭合后，两灯均正常发光，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．L1与L2两端的电压一定不相同
C．A1与A2的示数一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
6．（2分）如图所示的电路中，利用开关的通断来改变电路连接方式，下面对该电路的连接描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2组成并联电路
B．只闭合S2，电阻R2单独工作
C．只闭合S1，电阻R1、R2组成串联电路
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
7．（2分）为限制超载确保运输安全，某地区对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．电路中的电阻R1是没有作用的
C．车辆越重时，电路中电流越小
D．车辆越重时，称重计的示数越大
8．（2分）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，在吸气冲程中，汽油机只吸入空气
B．古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C．若汽油机飞轮的转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功25次
D．热机的效率越高，说明热机做功越快
9．（2分）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力不做功
B．拉力做的有用功为19.2J
C．物体所受摩擦力为5N
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
10．（2分）如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．电源电压为2V
C．定值电阻R1的阻值为5Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
二.填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（2分）将A、B两个金属片插入柠檬中制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如
图所示，则该电池的正极是 （选填“A”或“B”），该电池的电压为 V。
12．（3分）如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为 （选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为 N。
13．（3分）图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落情景，运动员加速下落过程中重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，是通过 的方式使雪面的内能增加的。
14．（4分）如图所示，a为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是 。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变 ，这说明铅笔芯的电阻大小与 有关。若将铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光。
15．（3分）如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象，若电阻R和灯泡L串联接在电压为9V的电源上，则电路中的电流为 A；若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上，则干路电流为 A；当R两端的电压为0时，R的阻值为 Ω。
16．（3分）氢气是一种清洁能源。相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的 （选填“比热容”或“热值”）很大。以3倍的关系粗略计算，1kg氢气完全燃烧放出的热量约为 J，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至80℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
17．（2分）如图，轻质杠杆可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图。
18．（2分）如图所示，在圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后两灯都能发光。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 （选填“增加”或“减少”）。
（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂 个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 （选填“力”或“力臂”）。
（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。
20．（5分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 来判断 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小。这种探究方法称为 。
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 的关系，得到的结论是： 。
21．（6分）小斐和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 。
（2）小斐调整好电压表后连接好电路，闭合开关时，发现电压表指针又出现了如图乙所示的情况，小华立即断开开关，接下来她们应该进行的操作是 。
（3）调整好后她们重新实验，闭合开关后，发现电压表有示数，L1亮、L2不亮，电路中发生故障的原因可能是 。
a.L1发生了短路
b.L1发生了断路
c.L2发生了短路
d.L2发生了断路
（4）排除故障后，她们完成了实验，并把数据记录在表中分析实验数据得出两个实验结论：
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（5）实验结束后小斐和小华互相交流，小华指出结论 是错误的，造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 （相同、不相同）。
（6）小华还指出应多测几组实验数据，这样才能 （减小误差、总结普遍规律）。
22．（7分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 。
（3）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（4）补接后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量，应将滑动变阻器阻值调 （填“大”或“小”）。
（5）当小明再换按15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终大于2V，小明分析发现滑动变阻器阻值增大过程中电压表示数在不断减小，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，在使用题干中已有器材的情况下解决了这一问题，操作方法是 。完成了实验，并填写数据如下表：
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
实验结论： 。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（7分）如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F＝400N的拉力在1min内将总重为900N的泥土匀速提升10m。在这段时间内：
（1）拉力F所做的功是多少；
（2）拉力F做功的功率是多少；
（3）滑轮组的机械效率是多少；
24．（9分）图甲是一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。电源电压保持不变，电压表量程为0～3V，R0是15Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为10℃时，电压表的示数为1.5V。求：
（1）电源电压；
（2）电路允许的最高环境温度。
2021-2022学年陕西省渭南市澄城县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）在一个完整的电路图中，下列元件必不可少的是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．滑动变阻器 D．电源
【分析】电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径；要想组成一个完整的电路，在这四个电路元件中缺一不可。
【解答】解：组成电路的四个基本元件：电源、开关、用电器和导线，结合选项，必不可少的是电源，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】分析动力臂与阻力臂的长度关系，从而判断它属于哪种类型杠杆，进而判断其是否省力和是否省距离。
【解答】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，动力臂大于阻力臂，由杠杆的平衡条件知道，此时动力小于阻力，即使用的是省力杠杆，由功的原理知道，使用任何机械都不省功，省力杠杆一定费距离，故B正确。
故选：B。
3．（2分）如图所示，将两段材料相同，长度相等但横截面积不同的圆柱形导体A和B串联在电路中。下列判断正确的是（ ）
A．RA＞RB B．IA＞IB C．UA＜UB D．UA＝UB
【分析】A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小；因两电阻串联，则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系。再由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系。
【解答】解：
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，横截面积越大，电阻越小，则RA＜RB，故A错误；
因导体A和B串联，串联时电流处处相同，所以此时IA＝IB，故B错误；
根据U＝IR可知，A段的电压要小于B段的电压，即UA＜UB，故C正确，D错误。
故选：C。
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体内能增加，一定从外界吸收了热量
D．燃烧时放出热量多的燃料其热值大
【分析】（1）热传递的条件：温度差；
（2）分子热运动的速度和液体的温度有关；温度越高，分子运动的越剧烈；
（3）改变内能的方式：做功和热传递；
（4）热值是燃料的一种特性，决定于燃料的种类，与其他条件无关。
【解答】解：A、影响物体内能的因素有温度和质量，温度高的物体的内能不一定大，温度低的物体可能比温度高的物体内能大，故热量可以从内能少的物体传向内能多的物体，故A错误；
B、大量分子的无规则运动，叫热运动，分子热运动的速度和温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈，故B正确；
C、改变物体内能的两种方式：做功和热传递；物体内能增加，不一定从外界吸收了热量，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃料燃烧放出的热量都无关，故D错误。
故选：B。
5．（2分）如图所示电路，开关S1、S2闭合后，两灯均正常发光，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．L1与L2两端的电压一定不相同
C．A1与A2的示数一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
【分析】分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据串联或并联电路的特点分析判断。
【解答】解：如图所示，L1、L2并列连接，为并联；开关S1在干路上，控制整个电路，开关S2与L2在一条支路，控制L2；电流表A2在干路上，测量干路中的电流，电流表A1与L2在一条支路，测量通过L2的电流。
A、电流表A1与L2在一条支路，测量通过L2的电流，故A错误；
B、L1、L2并列连接，为并联，L1与L2两端的电压一定相同，故B错误；
C、电流表A1测量通过L2的电流，电流表A2测量干路中的电流，A1的示数小于A2的示数，一定不相同，故C正确；
D、电流表A2测量干路中的电流，仅断开S2，通过L2的电流变为0，电流表A2的示数变小，故D错误。
故选：C。
6．（2分）如图所示的电路中，利用开关的通断来改变电路连接方式，下面对该电路的连接描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2组成并联电路
B．只闭合S2，电阻R2单独工作
C．只闭合S1，电阻R1、R2组成串联电路
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
（2）短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。
【解答】解：
A、由图可知，断开S1，闭合S2、S3，电流经开关S2后，分别流入R1、R2，则阻R1、R2组成并联电路，故A正确；
B、由图可知，只闭合S2，电流只有一条路径：正极→S2→R1→负极，R2没有连入电路，R1单独工作，故B错误；
C、由图可知，只闭合S1，电流只有一条路径：正极→S1→R1→R2→负极，所以电阻R1、R2组成串联电路，故C正确；
D、同时闭合S1、S3时，电流没有经电阻，而是沿闭合的开关S1、S3直接流回负极，形成电源短路，故D正确。
故选：B。
7．（2分）为限制超载确保运输安全，某地区对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．电路中的电阻R1是没有作用的
C．车辆越重时，电路中电流越小
D．车辆越重时，称重计的示数越大
【分析】（1）分析电路图，根据称重表在电路的连接情况判断是电流表还是电压表；
（2）假设去掉定值电阻R1，判断可能出现的现象，从而确定所起的作用；
（3）根据滑片移动的方向确定电路总电阻的变化，再根据欧姆定律可知电路电流的变化。
【解答】解：A、由电路图可知，称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
B、当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护电路的作用，故B错误；
CD、当车辆越重时，滑片向下滑，R的阻值越小，电路的总电阻越小，由I=UR可知，电路的电流越大，即称重表的示数越大，故C错误、D正确。
故选：D。
8．（2分）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，在吸气冲程中，汽油机只吸入空气
B．古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C．若汽油机飞轮的转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功25次
D．热机的效率越高，说明热机做功越快
【分析】（1）柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；
（2）内燃机在压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（3）四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次；
（4）功率是描述热机做功快慢的物理量，效率是指机器有效利用能量占总能量的百分数。
【解答】解：A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的只有空气，故A错误；
B、钻木取火是对物体做功，内能增大，将机械能转化为内能，内燃机在做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min＝50r/s，则该汽油机飞轮每秒钟转50圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以飞轮转50圈，汽油机对外做功25次，故C正确；
D、热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故D错误。
故选：C。
9．（2分）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力不做功
B．拉力做的有用功为19.2J
C．物体所受摩擦力为5N
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
【分析】（1）知道拉力的大小和斜面的长度，根据W＝Fs求出拉力做的总功，又知道物体的重力和斜面的高度，根据W＝Gh求出拉力做的有用功；
（2）拉力做的总功减去有用功等于物体克服摩擦力做的额外功，根据W额＝fs求出物体与斜面间的摩擦力；
（3）知道拉力做的总功和拉力的功率，根据P=Wt求出物体由斜面底端运动到顶端用时。
【解答】解：
AB．拉力做的有用功，即重力做功，W有＝Gh＝16N×0.3m＝4.8J，故AB错误；
C．拉力做的总功W总＝Fs＝5N×1.2m＝6J，物体克服摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝6J﹣4.8J＝1.2J，
物体与斜面间的摩擦力f=W额s=1.2J1.2m=1N，故B正确；
D．由P=Wt可得，物体由斜面底端运动到顶端用时t=W总P=6J3W=2s，故D正确。
故选：D。
10．（2分）如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．电源电压为2V
C．定值电阻R1的阻值为5Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
【分析】（1）由电路图分析电路的连接以及电表的测量情况，当滑片P从a端移到b端的过程中，分析滑动变阻器连入电路的阻值变化；
（2）当滑片P在最左端和最右端时，分别由图2读出其电路中的电流值以及电压表的示数，再利用欧姆定律分别表示出电源电压的表达式，将两个表达式联立起来即可解得电源电压的值以及电阻R1的阻值，最后利用欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：A、由电路图可知，闭合开关，R1和R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，当滑片P从a端移到b端的过程中，R2连入电路的阻值变大，故A正确；
BC、当滑片P在最左端时，即R2＝0时，电压表示数也为0，由图2可知，此时电路中的电流为：I1＝0.6A，
根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I1R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣①，
当滑片P在最右端时，即R2接入电路的阻值最大时，电压表示数最大，电路中的电流最小，由图2可知：I2＝0.2A，U′＝2V，
根据欧姆定律可得电源电压为：U＝U′+I2R1＝2V+0.2A×R1﹣﹣﹣②，
由①②两式解得：U＝3V，R1＝5Ω，故B错误、C正确；
D、滑动变阻器R2的最大阻值为：R2=U'I2=2V0.2A=10Ω，故D正确。
故选：B。
二.填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（2分）将A、B两个金属片插入柠檬中制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如
图所示，则该电池的正极是 B （选填“A”或“B”），该电池的电压为 1.2 V。
【分析】据电压表的正确使用规则可知，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出。
先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数
【解答】解：图中电压表的指针向右偏转，说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极；
由图知，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，此时的示数是1.2V。
故答案为：B；1.2。
12．（3分）如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为 动 （选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省 力 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为 30 N。
【分析】使用过程中，滑轮随物体一起运动的，叫动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力，属于简单机械不能省功；动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计绳重及滑轮轴的摩擦的情况下，用动滑轮提升重物的拉力F=12（G物+G动），据此得出答案。
【解答】解：由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力；
已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n＝2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为：F=12（G物+G动）=12×（50N+10N）＝30N。
故答案为：动；力；30。
13．（3分）图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落情景，运动员加速下落过程中重力势能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”），动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，是通过 做功 的方式使雪面的内能增加的。
【分析】（1）重力势能大小和物体的质量、高度有关；动能大小和物体的质量、运动速度有关；
（2）做功和热传递都能改变物体的内能，做功改变内能属于能量的转化，而热传递改变内能属于能量的转移。
【解答】解：运动员加速下落过程中，质量不变，高度减小，所以其重力势能减小；运动速度增大，动能增大；
当滑雪板滑过时，雪面瞬间熔化成一层薄薄的水膜，这是通过克服摩擦做功的方法改变内能的。
故答案为：减小；增大；做功。
14．（4分）如图所示，a为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是 导体 。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变 亮 ，这说明铅笔芯的电阻大小与 长度 有关。若将铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 不会 （选填“会”或“不会”）发光。
【分析】（1）容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体；
（2）电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻的大小与材料、长度和横截面积有关。
【解答】解：（1）如图所示的电路中，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是导体；
（2）夹子向左移动，则接入铅笔芯的长度变短，小灯泡变亮，这表明电路中的电流变大，接入电路的电阻变小，即铅笔芯的电阻大小与长度有关；
（3）若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管是绝缘体，不容易导电，小灯泡不发光。
故答案为：导体；亮；长度；不会。
15．（3分）如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象，若电阻R和灯泡L串联接在电压为9V的电源上，则电路中的电流为 0.6 A；若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上，则干路电流为 1.4 A；当R两端的电压为0时，R的阻值为 10 Ω。
【分析】（1）电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，根据串联电路电压、电流规律，结合图象读出电路电流；
（2）若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上时，它们两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，根据欧姆定律求出此时灯L的电阻，根据并联电路的电压特点得出干路电流；根据欧姆定律得出定值电阻的阻值，电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关，当R两端的电压为0时，R的阻值不变。
【解答】解：（1）电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，串联电路中各处的电流相等，且电源电压为9V，由图象可知，它们两端的电压分别为UL＝3V，UR＝6V时，电源电压：
U＝UL+UR＝3V+6V＝9V，此时电路电流为0.6A；
（2）若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为6V，
由图象可知对应的电流分别为IL′＝0.8A，IR＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I＝IL′+IR＝0.8A+0.6A＝1.4A，
根据欧姆定律可知R=URIR=6V0.6A=10Ω，电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关，当R两端的电压为0时，R的阻值为10Ω。
故答案为：0.6；1.4；10。
16．（3分）氢气是一种清洁能源。相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的 热值 （选填“比热容”或“热值”）很大。以3倍的关系粗略计算，1kg氢气完全燃烧放出的热量约为 1.26×108 J，这些热量可以使 500 kg的水从20℃加热至80℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]
【分析】（1）某种燃料完全然烧放出的热量和质量的比值叫做热值；
（2）利用Q放＝mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的3倍，据此求1kg氢气完全燃烧放出的热量；
（3）由题知，Q吸＝Q放，而Q吸＝cm△t，知道水的比热容、水的初温和末温，可求水的质量。
【解答】解：
（1）在同等条件下，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明氢气的热值很大；
（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J，
1kg氢气完全燃烧放出的热量：
Q放′＝3Q放＝3×4.2×107J＝1.26×108J；
（3）由题知，Q吸＝Q放′＝1.26×108J，
由Q吸＝cm△t得，水的质量：
m=Q吸c(t−t0)=1.26×108J4.2×103J/(kg⋅℃)×(80℃−20℃)=500kg。
故答案为：热值；1.26×108； 500。
17．（2分）如图，轻质杠杆可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图。
【分析】杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图，如下图所示：
18．（2分）如图所示，在圆圈内填入正确的电表符号，使开关闭合后两灯都能发光。
【分析】电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，据此答题。
【解答】解：使开关闭合后两灯都能发光，电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，由此确定圆圈内填入正确的电表符号如图所示：
故答案为：如图所示。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 增加 （选填“增加”或“减少”）。
（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂 8 个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 力臂 （选填“力”或“力臂”）。
（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。
【分析】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；
（2）根据杠杆的平衡条件判断；杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；
（3）由题知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍。根据吸热公式Q吸＝cmΔt判断两物质的比热容之间的关系，从而得出物质甲的比热容。
【解答】解：（1）在快速压下活塞过程中，压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加，温度升高；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能；
（2）设每个钩码重G，杠杆1小格为L，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×4L＝FB×2L，解得FB＝8G，需挂8个钩码；实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂；
（3）由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min；
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸＝2Q甲吸，由热量计算公式Q＝cmΔt得：c=QmΔt，所以c水＝2c甲，甲的比热容小于水的比热容。
故答案为：（1）增加；（2）8；力臂；（3）小于。
20．（5分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 木块移动的距离 来判断 钢球 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小。这种探究方法称为 转换法 。
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 速度 的关系，得到的结论是： 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 。
【分析】（1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后滑行的距离，距离越远表明钢球的动能越大；
（2）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。
【解答】解：（1）实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小，该方法是转换法；
（2）根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系，钢球的速度越大，撞击木块移动的距离越大，动能越大；结论为：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
故答案为：（1）木块移动的距离；钢球；转换法；（2）速度；质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
21．（6分）小斐和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 调零 。
（2）小斐调整好电压表后连接好电路，闭合开关时，发现电压表指针又出现了如图乙所示的情况，小华立即断开开关，接下来她们应该进行的操作是 调换电压表正负接线柱位置 。
（3）调整好后她们重新实验，闭合开关后，发现电压表有示数，L1亮、L2不亮，电路中发生故障的原因可能是 C 。
a.L1发生了短路
b.L1发生了断路
c.L2发生了短路
d.L2发生了断路
（4）排除故障后，她们完成了实验，并把数据记录在表中分析实验数据得出两个实验结论：
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（5）实验结束后小斐和小华互相交流，小华指出结论 ② 是错误的，造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 相同 （相同、不相同）。
（6）小华还指出应多测几组实验数据，这样才能 总结普遍规律 （减小误差、总结普遍规律）。
【分析】（1）使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）使用电压表时要注意电流从正接线柱流入电压表；
（3）根据电路图可知，灯L1、L2串联，电压表测L1两端电压，开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，说明电路为通路，然后根据电压表的示数确定电路故障的具体位置；
（5）（6）分析表中实验数据，根据实验数据得出实验结论；
为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
【解答】解：（1）由图乙知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）某同学在连接电路闭合开关后，发现电压表的指针偏转如图乙所示，即电压表指针反向偏转，原因是：电压表正负接线柱接反了，接下来应该调换电压表正负接线柱位置；
（3）开关闭合，灯L1亮，灯L2不亮，说明电路为通路；电压表有示数，说明与电压表以外的灯泡发生短路，因此灯L2短路，故选：c；
（5）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，即②结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；
（6）由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
故答案为：（1）调零；（2）调换电压表正负接线柱位置；（3）C；（5）②；相同；（6）总结普遍规律。
22．（7分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（3）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（4）补接后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 0.4 A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量，应将滑动变阻器阻值调 大 （填“大”或“小”）。
（5）当小明再换按15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终大于2V，小明分析发现滑动变阻器阻值增大过程中电压表示数在不断减小，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，在使用题干中已有器材的情况下解决了这一问题，操作方法是 将控制电压提高到3V 。完成了实验，并填写数据如下表：
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
实验结论： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器有两个作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压不变；
（3）滑动变阻器应一上一下串联在电路中，下接线柱与电路图对应；
（4）根据量程读出电流表的示数；
当换接阻值更大的电阻后，为保持电压表示数不变，根据串联分压原理，需要使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由此滑片的移动方向；
（5）根据表格数据分析操作方法；计算出每组电流与电阻的乘积，由此得出电流和电阻的关系。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）探究电流与电阻的关系，利用了控制变量法，要控制定值电阻两端的电压不变，这需要通过调节滑动变阻器来实现；
（3）将滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，与电路图对应，如下图所示：
（4）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；
将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，根据串联分压原理，为保持电压表示数不变，需要让电阻比不变，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右移动；
（5）由表格中数据知，电流与电阻的乘积不变为：0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝3V，故在已有器材的情况下解决了这一问题的操作方法是：将控制电压提高到3V；
根据表格数据知，电流与电阻的乘积是一定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）断开；（2）控制定值电阻两端的电压不变；（3）见上图；（4）0.4；大；（5）将控制电压提高到3V；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（7分）如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F＝400N的拉力在1min内将总重为900N的泥土匀速提升10m。在这段时间内：
（1）拉力F所做的功是多少；
（2）拉力F做功的功率是多少；
（3）滑轮组的机械效率是多少；
【分析】（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功；
（2）利用P=Wt求拉力做功的功率；
（3）利用W有＝Gh求有用功，利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×10m＝30m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×30m＝12000J；
（2）拉力做功的功率：
P=Wt=12000J1×60s=200W；
（3）有用功：
W有＝Gh＝900N×10m＝9000J，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=9000J12000J×100%＝75%。
答：（1）拉力F所做的功是12000J；
（2）拉力F做功的功率是200W；
（3）滑轮组的机械效率是75%。
24．（9分）图甲是一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。电源电压保持不变，电压表量程为0～3V，R0是15Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为10℃时，电压表的示数为1.5V。求：
（1）电源电压；
（2）电路允许的最高环境温度。
【分析】由电路图甲可知，R0与R1串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图乙可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值，根据欧姆定律求出此时电路电流，再根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电源电压；
（2）由图乙可知，温度升高时，R1的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知电压表的示数变大，当电压表的示数最大时电路所测的环境温度最高，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出R1的阻值，然后然后对照图乙得出电路所允许的最高环境温度。
【解答】解：
由电路图甲可知，R0与R1串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图乙可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值为25Ω，此时电路电流：I＝I0=U0R0=1.5V15Ω=0.1A，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电源电压：U＝IR＝I（R1+R0）＝0.1A×（25Ω+15Ω）＝4V；
（2）由题意可知，电压表示数允许最大值为3V，则R0两端电压的最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U0大＝4V﹣3V＝1V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为：I′＝I0′=U0大R0=3V15Ω=0.2A，
由I=UR可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1′=U1I'=1V0.2A=5Ω，
由图乙可知，热敏电阻的阻值为5Ω时，对应温度为50℃，即最高环境温度为50℃。
答：（1）电源电压为4V；
（2）电路允许的最高环境温度为50℃。
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