江苏省南通市如皋市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

这是一份江苏省南通市如皋市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题，共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省南通市如皋市九年级（上）期中物理试卷
一、选择题。每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。答案请按要求填涂在答题卡上。
1．（2分）夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低。下列说法正确的是（　　）
A．饮料将温度传递给冰箱中的空气
B．饮料放出热量后自身所含热量减少
C．饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D．饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
2．（2分）家用加湿器的控制电路中有一种电阻，能根据空气湿度改变阻值大小，进一步控制加湿器的喷雾量，制成这种能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是（　　）
A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体
3．（2分）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体重力为GA＞GB，忽略绳重和摩擦，下列判断错误的是（　　）

A．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比为3：2
B．甲、乙滑轮组做的额外功相同
C．甲滑轮组的功率小于乙滑轮组的功率
D．甲滑轮组的机械效率比乙大
4．（2分）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　）

A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
5．（2分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
B．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
C．将两烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
6．（2分）如图是一款家用衣物烘干机，关上门相当于闭合开关S1，滚筒旋转紫外杀菌灯杀菌；再将烘干开关S2闭合，开始烘干衣物并高温杀菌：若只闭合开关S2不关门，则烘干机不工作。下图中M是滚筒，L是杀菌灯，R是加热电阻，如杀菌灯坏了，不影响烘干衣物。下列设计符合题意的是（　　）

A． B．
C． D．
7．（2分）如图所示，电源电压为6V，当开关S闭合后，两只电压表示数均为6V，产生这一现象的原因可能是（　　）

A．灯L1短路或灯L2断路 B．灯L1断路或灯L2短路
C．灯L1短路或灯L2短路 D．灯L1断路或灯L2断路
8．（2分）在如图所示的电路中，用一个电阻R3替换R1后（R1＜R3），可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是（　　）

A．电源电压不变，不移动滑片P
B．电源电压不变，向左移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P
D．增大电源电压，向右移动滑片P
9．（2分）某初中学校运动会上，体操爱好者小华给大家表演了蹦床。如图所示，是她某次从空中A点自由下落的画面，从高空落下的小华刚好与水平床面接触的点为B点，能到达的最低点为C点，则下落过程中，重力对小华做的功最接近（　　）

A．50J B．200J C．400J D．800J
10．（2分）如图1所示电路中，电源为恒流源，能提供大小恒定的电流，电压U可调，R1是电阻箱，R2是定值电阻，改变R1的阻值，两电流表示数与R1关系图像如图2所示。则U与R1关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、非选择题（共60分）
11．（3分）如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为 　 　N，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为 　 　%，如果G变大，此杠杆机械效率将变 　 　。


12．（4分）如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙其实就是一个　 　，跨上自行车将右把手向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，其实这右把手就相当于一只　 　，给电动车充电时，电瓶相当于　 　（选填“电源”或“用电器”）。

13．（4分）运载火箭使用的燃料是液态氢，这是在常温下用加压的方法使之 　 　（填物态变化），利用液态氢做燃料，是利用其 　 　的特点。若完全燃烧0.5kg的液态氢，可放出热量 　 　J，若这些热量有84%被质量为1×103kg的水吸收，水的温度能够上升 　 　℃。[c水﹦4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]
14．（4分）如图所示为小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图线。由图可知，随着电压的升高，L的阻值逐渐变 　 　，R的阻值为 　 　Ω。若把它们并联接到2V的电源上，则干路上的电流为 　 　A；若它们串联接到5V的电源上，则小灯泡L两端的电压为 　 　V。

15．（5分）在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热.如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像。
（1）实验中用相同的装置加热，通过比较 　 　来间接反映甲和乙吸收的热量。
（2）分析图像可知当甲和乙吸收热量相同时，升高温度较高的是 　 　。
（3）如果用“单位质量的某种物质吸收（或放出）1J的热量所升高（或降低）的温度”来比较物质的这种物理属性，并用符号K来表示。
①写出K的表达式，K＝　 　。
②甲的K值 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）乙的K值。
③如果要在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为 　 　液体更好。

16．（2分）请按图甲所示的电路图将图乙所示的实物图连接完整，要求连线不交叉。
17．（2分）请在图中导线的缺口处填入电池或电表的符号，使两灯串联．

18．（2分）如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一条带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向。

19．（6分）建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。若不计摩擦和绳重，利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，求：
（1）此时滑轮组的机械效率是多少？
（2）若此时拉力做功的功率是75W，重物在1min内匀速上升的高度是多少？
（3）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？

20．（7分）如图所示电路，开关S处于闭合状态，电源电压6V保持不变，已知电阻R1＝5Ω。
（1）若开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.3A，求电阻R2的阻值大小。
（2）若开关S1、S2都闭合时，电流表示数为1.5A，求电阻R3的阻值大小。
（3）若在第（2）小题基础上，将电阻R1从电路中撤去，求此时电流表的示数。

21．（6分）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）该实验是为了探究 　 　（选填“铁球”或“纸盒”）动能的影响因素，三次实验中，碰推前动能最小的是图 　 　（填“甲”“乙”或“丙”）中的小球；
（2）分析甲、丙两图，可得结论：质量相同时，小球的速度越 　 　，动能越大；
（3）要探究动能大小与物体质量的关系，应使铁球从 　 　（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。根据 　 　两图得出的实验结论，可解释汽车超载带来的危害；
（4）若水平面绝对光滑，则该实验将 　 　（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是纸盒将在光滑水平面做 　 　。

22．（8分）小龙和小明同学利用如图甲所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，提供的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一只，其他器材符合实验要求。

（1）请将图甲补画完整。
（2）他们将10Ω的电阻接入电路，尚未闭合开关前，突然发现电流表指针位置如图乙所示，他接下来的操作应是 　 　。
（3）调整器材后闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表均无示数，而电流表却有示数。若是定值电阻R或滑动变阻器发生故障，则故障是 　 　。
（4）排除故障后，他们首先探究电流与电压的关系，测得多组数据记录在下表中，分析数据后可得出结论：当电阻一定时，　 　。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
（5）他们继续探究电流与电阻的关系：
①小明首先把5Ω电阻接入电路，移动滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直到使电压表指针位置如图丙所示，则电压表示数为 　 　V，记下电流值。接下来用10Ω的电阻代替5Ω的电阻做实验时，他接下来的操作是 　 　，测得并记下电流值。多次更换电阻进行实验，并根据实验数据，他在如图丁所示的坐标系内绘制图线a。
②小龙也进行了同样的探究，他根据自己测得的数据在同一坐标系中画出了图线b，如图丁所示，发现图线b比图线a更陡，原因可能是 　 　。
23．（7分）小明在课外活动时，偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落，发现上面小球反弹的高度大于下落的高度，于是，他想探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关，他提出三个猜想：
猜想一：与两个弹性球下落的高度有关；
猜想二：与下面弹性球的质量有关；
猜想三：与下面弹性球的材料有关。
（1）球下落过程中，小球的 　 　能转化为 　 　能。
（2）为了进一步验证猜想，小明选取了A球作为上面的反弹小球，用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球进行实验.其中B、C两球质量相同但材料不同，C、D两球材料相同但质量不同.小明在同一水平地面上做了多次实验，实验数据如表：
实验序号
下面弹性球
质量/kg
下落高/m
A球反弹高度/m
1
B
0.5
0.9
1.6
2
1.1
1.9
3
1.3
2.1
4
C
0.5
0.9
1.7
5
1.1
2.0
6
1.3
2.5
7
D
0.5
0.9
2.2
8
1.1
2.3
9
1.3
2.8
①比较 　 　三次实验序号，可得出的结论是：在下面弹性球的质量、材料一定时，下落高度越高，上面弹性球反弹的高度越高；
②比较实验序号4、7（或5、8或6、9），可以初步得出的结论是：在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时，　 　，上面弹性球反弹的高度越高；
③为了探究猜想三，小明选取了A球作为上面的反弹小球，还应选择 　 　两球进行实验；
④实验表明，每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高，是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球 　 　，使A球机械能总量 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。

24．（10分）阅读短文，回答问题：
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块，依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离，然后脱钩并沿导向架自由下落（不计阻力）而打桩。
如图为某型号的打桩机，所需动力由四冲程内燃机提供，竖向导轨可伸缩折叠，其正常工作时部分技术参数如表一所示。其中冲击能指桩锤击打桩前瞬间具有的动能，冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
桩锤重力1000N桩锤每次提升距离2.4m冲击能2400J冲击频率20次/min
表一：
桩锤重力
1000N
桩锤每次提升距离
2.4m
冲击能
2400J
冲击频率
20次/min
某次施工中，打桩机正常工作时，桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。
表二：
击打做功W/×103J
2
4
6
8
10
…
进入总深度h/cm
10


20

…
（1）工作过程中，内燃机采用循环流动的水进行冷却，这是通过 　 　的方式改变了水的内能；若该内燃机正常工作时的转速为1800r/min，则其每秒共经历 　 　个压缩冲程。
（2）如图所示的内燃机工作冲程中，是将 　 　能转化为 　 　能。

（3）关于打桩机，下列说法中错误的是 　 　。
A．定滑轮的作用是改变施力的方向
B．内燃机用水冷却，是利用水比热容大的特性
C．桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D．支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
（4）打桩机正常工作时，吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为 　 　W；若打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50%，则打桩机正常工作10min需要完全燃烧燃油 　 　g．[燃油的热值q＝4.0×107J/kg]。
（5）分析表二中的数据可知，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝　 　。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm，则打桩机的击打效率为 　 　。（击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值）。


2022-2023学年江苏省南通市如皋市九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。答案请按要求填涂在答题卡上。
1．【解答】解：A、饮料放进冰箱后，温度较高的饮料放出热量、温度降低，饮料将热量传递给冰箱中的空气，而不是将温度传递给冰箱中的空气，故A错误；
B、热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有，故B错误；
C、是通过热传递的方式改变物体的内能，热传递是能的转移过程，故C正确；
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高，内能的影响因素：质量、温度和状态，无法比较内能多少，故D错误。
故选C。
2．【解答】解：家用加湿器的控制电路中有一种电阻，能根据空气湿度改变阻值大小，进一步控制加湿器的喷雾量，能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是半导体。
故选：C。
3．【解答】解：
A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数n甲＝3、n乙＝2，则s甲＝3h，s乙＝2h，则甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比为：＝＝，故A正确；
B、不计绳重和摩擦，动滑轮的重力相同，物体提升的高度相同，动滑轮上升的高度相同，根据W额＝G动h可知，两个滑轮组所做的额外功相同，故B正确；
C、已知物体受到的重力GA＞GB、上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，即W有甲＞W有乙，根据W总＝W有+W额可知，甲滑轮组所做的总功大；做功的时间相同，根据P＝可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；
D、滑轮组相同，GA＞GB，根据η＝＝＝＝可知，甲滑轮组的机械效率比乙的大，故D正确。
故选：C。
4．【解答】解：A、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小；故A错误；
B、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大；故B错误；
C、人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大；故C正确；
D、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大；故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：
A、实验中采用的是控制变量法，需要控制两种燃料的质量相同，并且全部燃烧，不需要控制燃烧时间相同，故A错误；
B、实验中通过调节铁圈B的位置，使温度计处于适当的高度，故B错误；
C、将两烧杯中的水换成比热容小的液体，在吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，可以使实验现象更明显，故C正确；
D、如要进一步研究不同物质的吸热能力，实验中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，还需要将其中一个烧杯中的水换成等质量的煤油，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：根据题意可知，开关S1控制滚筒、紫外杀菌灯，开关S2闭合，开始烘干衣物并高温杀菌，这说明开关S2闭控制发热电阻，只闭合开关S2不关门，则烘干机不工作，这说明开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与发热电阻串联在电路中，故A正确。
故选：A。
7．【解答】解：两灯泡串联，电压表V2测量电源电压为6V，说明电源完好；V1测量灯泡L1两端的电压，电压表有示数，说明电压表与电源能相通，电压表两接线柱之间有断路或电压表以外的部分短路，故灯泡L2可能短路或灯泡L1可能断路，故B正确。
故选：B。
8．【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过R1的电流；用一个电阻R3替换R1后，R1＜R3，要使电流表A1示数与替换R1前相同，根据I＝可知，需要增大R1两端的电压，根据并联电路的电压规律可知，需要增大电源电压；
由于并联电路各支路的电压都等于电源电压，电源电压变大，滑动变阻器两端的电压变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大；电流表A1示数，要使电流表A示数与替换R1前相同，根据并联电路的电流规律可知，需要减小通过滑动变阻器的电流，根据I＝可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应该向右移动；
综上所述，D正确。
故选：D。
9．【解答】解：小华受到的重力约为400N，由图可估测从A点到C点，下降的高度约为2m，则下落过程中，重力对小华做的功约为：W＝Gh＝400N×2m＝800J，即重力对小华做的功最接近800J。
故选：D。
10．【解答】解：由图1可知两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R1的电流，
由于电源为恒流源，则电流表A1示数不变，即干路电流不变，
所以图2中，①是电流表A1示数与R1关系的图像，②是电流表A2示数与R1关系的图像，
由图2可知：当R1变大时，电流表A2示数变小，
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和和欧姆定律可知：
U＝（IA1﹣IA2）R2，
即：当R1变大时，并联电路两端的电压变大，
由图1可知电流表A2示数随R1的增大而先变小然后逐渐变小，结合图2可知，故ACD错误，B正确。
故选：B。
二、非选择题（共60分）
11．【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，测力计的示数F为2.5N；
（2）有用功：W有用＝Gh＝1.5N×0.3m＝0.45J；
总功：W总＝Fs＝2.5N×0.2m＝0.5J；
则杠杆的机械效率：η＝×100%＝×100%＝90%。
（3）在阻力一定的情况下，物重越大，有用功占总功的比值越大，杠杆的机械效率越大。
所以，如果G变大，此杠杆机械效率将变大。
故答案为：2.5；90；大。
12．【解答】解：
（1）电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，
（2）电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，所以这右手把就相当于一只滑动变阻器；
（3）给电瓶充电时是将电能转化为化学能，此时电瓶相当于用电器；
故答案为：开关；滑动变阻器；用电器。
13．【解答】解：（1）运载火箭使用的燃料是液态氢，这是在常温下用加压（压缩体积）的方法使之液化的；
（2）火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了液态氢燃料的热值大的特点；
（3）0.5kg氢完全燃烧释放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.5kg×1.4×108J/kg＝7×107J；
（4）水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝84%×7×107J＝5.88×107J，
由Q吸＝cmΔt得加热后水上升的温度：
Δt＝＝＝14℃。
故答案为：液化；热值大；7×107；14。
14．【解答】解：（1）由图象可知，灯泡两端的电压为2V、4V时，通过的电流依次为0.6A、0.8A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
R1＝＝＝3.33Ω，
R2＝＝＝5Ω，
所以，随着电压的升高，灯L的阻值逐渐变大；
由图象可知，R两端的电压为2V时，通过的电流依次为0.2A，
由I＝可得，R的阻值为：
R＝＝＝10Ω；
（2）若把它们并联接到2V的电源上，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2V，
由图象可知对应的电流：
IL＝0.6A，IR＝0.2A，
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＝0.6A+0.2A＝0.8A；
（3）若它们串联接到5V的电源上，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电阻两端的电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.4A时，UL＝1V、UR＝4V符合电源电压为5V，即此时灯泡L两端的电压为1V。
故答案为：大；10；0.8；1。
15．【解答】解：（1）根据转换法，用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少；
（2）分析图像可知当甲和乙吸收热量相同时，假的温度高于乙的温度，所以升高温度较高的是甲；
（3）①根据K的定义：单位质量的某种物质吸收（或放出）1J的热量所升高（或降低）的温度，可知K＝；
②由图可知，加热相同时间，是甲和乙吸收相同的热量时，甲升高的温度大，所以甲的K值大；
③由图可知质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度，乙吸热多，如果要在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，则选择乙液体冷却效果更好。
故答案为：（1）加热时间；（2）甲； （3）①；②大于；③乙。
16．【解答】解：由图甲知，两灯并联，S1在干路上，S2在L2支路上，由此连接实物如图所示：

17．【解答】解：电路要求为串联电路，因此电流有一条路径，经过两灯炮，因此中间方框为电源，左边方框与灯并联，因此只能是电压表，如下图所示：

18．【解答】解：
由图可知此时为晚上，气温降低，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量时，海水温度下降的慢，陆地温度下降的快，即海面上方空气的温度较高，陆地上方空气的温度较低；海面上热空气上升，陆地上冷空气下降，所以空气从陆地吹向海面，形成风。如图所示：

19．【解答】解：
（1）由图可知绳子的股数n＝3，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（2）由P＝可知，拉力做功：
W总＝Pt＝75W×1×60s＝4500J，
由W总＝Fs可知，拉力作用点移动的距离：
s＝＝＝9m，
因为s＝3h，所以，h＝s＝×9m＝3m；
（3）若不计摩擦和绳重，绳端的拉力F＝（G物+G动），
则动滑轮的重：G动＝3F﹣G＝3×500N﹣1200N＝300N；
所以，当匀速提升重为1800N的物体时，此时的拉力：
F′＝（G物′+G动）＝×（1800N+300N）＝700N。
答：（1）此时滑轮组的机械效率是80%；
（2）若此时拉力做功的功率是75W，重物在1min内匀速上升的高度是3m；
（3）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是700N。
20．【解答】解：（1）开关S处于闭合状态，当开关Sl、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，总电阻R总＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
故电阻R2＝R总﹣R1＝20Ω﹣5Ω＝15Ω；
（2）开关S处于闭合状态，当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，R1与R3并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝＝＝1.2A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R3的电流：
I3＝I′﹣I1＝1.5A﹣1.2A＝0.3A，
由I＝可得，电阻R3的阻值：
R3＝＝＝20Ω；
（3）若在第（2）小题基础上，将电阻R1从电路中撤去，电路中将只有R3一个电阻，电流表测量电路电流，
则此时电流表示数为：I″＝＝＝0.3A。
答：（1）电阻R2的阻值大小为15Ω；
（2）电阻R3的阻值大小为20Ω；
（3）此时电流表示数为0.3A。
21．【解答】解：（1）实验中改变铁球下滑高度或质量，通过观察纸盒移动的距离来判断铁球动能的大小，所以该实验是为了探究铁球动能的影响因素；
三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前铁球的动能最小；
（2）分析甲、丙两图，小球的质量相同，丙图中铁球从更高的位置由静止滑下，在斜面底端时获得的速度更大，纸盒被推的越远，故可得结论：质量相同时，小球的速度越大，动能越大；
（3）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持铁球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下，以保证铁球到达水平面的速度相同；
“超载”即汽车的总质量大。在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。在实验中，选择从同一高度滑下，即到达水平面的速度相等，质量不同的甲、乙两图进行分析，可解释汽车超载带来的危害。
（4）若水平面光滑，纸盒不受摩擦力，由牛顿第一定律可知纸盒将永远运动下去，则纸盒通过的距离无法确定，便无法判断铁盒动能的大小。
故答案为：（1）铁球；丙；（2）大；（3）相同；甲、乙；（4）不能；匀速直线运动。
22．【解答】解：（1）由图甲可知，电源为两节干电池，即3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：
；
（2）尚未闭合开关前，突然发现电流表指针位置如图乙所示，电流表指针未在零刻度线处，故他接下来的操作应是将电流表调零；
（3）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，若是定值电阻R或滑动变阻器发生故障，则故障是定值电阻R短路；
（4）由表中数据可知，当定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故分析数据后可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）①闭合开关，缓慢移动滑片，直到使电压表指针位置如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同；将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻时，故他接下来的操作是调节滑动变阻器，使电压表示数仍为2V；
②在图丁中电流相同（0.1A），此时a对应为0.05，即R＝Ω＝20Ω，U＝IR＝0.1A×20Ω＝2V，此时b对应小于0.05，即R′大于20Ω，U′大于2V，图线b比图线a更陡，原因可能是：实验时定值电阻两端的电压更大。
故答案为：（1）见解答图；（2）将电流表调零；（3）定值电阻R短路；（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）①2；调节滑动变阻器，使电压表示数仍为2V；②小龙实验时定值电阻两端的电压更大。
23．【解答】解：（1）A球下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；
（2）①由表格中的信息可知，实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9），相同的弹性球，下落高度越高，上面弹性球反弹的高度越高；
②比较实验序号4、7（或5、8或6、9），弹性球的材料和下落高度相同，质量不同，可以初步得出的结论是：在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时，下面弹性球的质量越大，上面弹性球反弹的高度越高；
③探究下面弹性球反弹的高度与下面弹性球的材料有关时，应控制质量相同、下落高度相同，材料不同，故应选择B、C两球就行实验；
④每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高，是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功，下面弹性球的机械能减小，转化为A的机械能，使得A球机械能增大。
故答案为：（1）重力势；动；（2）①1、2、3（或4、5、6或7、8、9）；②下面弹性球的质量越大； ③B、C；④做功；增大。
24．【解答】解：（1）发动机把热量传给水，热量从高温的发动机转移给低温的水，使水的内能增大，温度升高，是通过热传递的方式改变了水的内能。
已知转速为1800 r/min＝30r/s，四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，故内燃机每秒钟转30r，故共经过30×2＝60个冲程，即共经过15个工作循环，一个工作循环压缩冲程只有一次，故该内燃机每秒共经历了15个压缩冲程；
（2）由图可知：汽油机的做功冲程特点是火花塞打火，活塞向下运动，因此是做功冲程，将内能转化为机械能；
（3）A、使用甲滑轮的作用是可以改变力的方向；故A正确；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却。故B正确；
C、桩锤自由下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，机械能等于动能与势能的和，所以机械能不变，故C正确；
D、功的原理告诉我们：使用任何机械都不省功，故D错误。
（4）吊钩提升桩锤克服重力做的功：
W1＝Gh＝1000N×2.4m＝2.4×103J，
根据冲击频率可知：
1min内所做的功W＝20W1＝20×2.4×103J＝4.8×104J，
则功率P＝＝＝800W；
打桩机正常工作10min所做的功W总＝10×20W1＝10×20×2.4×103J＝4.8×105J，
由于打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50%，
则需要的总能量Q放＝＝＝1.2×106J，
根据Q放＝mq可得：
燃油质量m＝＝＝0.03kg＝30g；
（5）根据数据可知：＝（）2；
所以，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝20h2；
桩进入地层的总深度30cm时的击打做功W′＝20h2＝20（302）＝1.8×104J，
桩锤击打9次所用的总功W总′＝9W1＝9×2.4×103J＝2.16×104J，
η＝×100%＝×100%≈83.3%。
故答案为：（1）热传递；15；（2）内；机械；（3）D；（4）800；30；（5）20h2；83.3%。