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江苏省镇江市丹阳市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷
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这是一份江苏省镇江市丹阳市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共38页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省镇江市丹阳市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）我国首个火星探测器——“祝融号”火星车是通过太阳能电池板供电工作的，它的电力供应仅需500W，“W”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电热 C．电功率 D．电压
2．（2分）如图所示，下列工具使用中属于省力杠杆的是（ ）
A．天平 B．钓鱼竿
C．手推车 D．碗夹
3．（2分）以下常见的家用电器中额定功率最小的是（ ）
A．电饭锅 B．便携式收音机
C．普通白炽灯 D．立式空调
4．（2分）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱返回地面，打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱的机械能保持不变
B．返回舱的重力势能保持不变
C．返回舱所受重力不做功
D．返回舱的动能保持不变
5．（2分）“海陆风”形成的主要原因是：海水与砂石相比具有较大的（ ）
A．密度 B．比热容 C．内能 D．质量
6．（2分）下列生活中的物理数据最接近实际的是（ ）
A．中学生跳绳时的功率约为200W
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
C．某汽车汽油机的效率可达100%
D．装有LED灯管的台灯功率约为9W
7．（2分）丹阳市人民医院进门处装有如图所示的闸机，可以实现健康码和体温检测功能，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警，当健康码是绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电动机M启动挡板打开放行，以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（ ）
A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＜PBC D．PAB＞PBC
9．（2分）如图是学校兴趣小组利用实验室常用仪器设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④
10．（2分）如图甲是某款额温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
11．（2分）物理社团课上，王老师组织学生制作了如图所示的杆秤模型。图中AOB是一质地均匀可
绕O点自由转动的杠杆，杠杆上刻度线之间的距离为3cm，当在A点挂上重6N的秤盘
后，AOB恰好能保持水平平衡，将被测物体放在左边秤盘上，将一重5N的钩码用细线
挂到杠杆右侧，移动钩码的位置，直至杠杆水平平衡，通过计算可知重物的质量。从以上
图文可知，杠杆的自重与该杆秤的分度值分别为多少（不计细线质量，g＝10N/kg）（ ）
A．2N 0.25kg B．4N 0.5kg
C．2N 0.2kg D．4N 0.25kg
12．（2分）如图所示，电源为恒流电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电压表的示数为U，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，电路的总功率为P总，移动滑动变阻器的滑片，下列关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（3分）“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 （选填“电源”或“用电器”），丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是 （选填“串联”或“并联”）的；制作LED灯的主要材料是 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
14．（4分）图中单缸四冲程汽油机正处在 冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则它每秒钟完成 个冲程，对外做 次功。若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．（4分）如图是小明家的电能表，示数为 kW•h，当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为 kW•h，实际功率为 kW；若该电能表能正常工作的最大电流为20A，则小明家中还能接入额定功率为 kW的用电器。
16．（3分）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动，质量为5kg的物体挂在OA的中点处.已知OA＝40cm，AB＝30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为 N，作用于B端的最小力的力臂等于 cm，该最小力的大小等于 N。（g＝10N/kg）
17．（3分）小灯泡上标有“5V 3W”，该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 A。现将其接入8V的电路中，为使小灯泡正常发光，应该 联一个 Ω的电阻。
18．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是 （选填“A”或“B”）；若想获得3.6V的电压，需要把 节这样的“水果电池”串联起来，水果电池放电使用时能量转化是将 能转化为电能。
19．（4分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，图中元件R相当于 ，油量表是用 表改装的；当油箱中的油量减少时，R接入电路的电阻将 ，R1两端的电压将 。（最后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
20．（3分）用两个相同的电热器给质量同为3kg的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示。则加热10min液体甲的温度升高了 ℃，加热10min甲吸收的热量为 J，液体甲的比热容为 J/（kg•℃）。
21．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡电流达到最大值，此时小灯泡的实际功率为6.4W，在图乙中绘制出电流表与两个电压表示数变化关系的图象，则电源电压为 V；滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三、解答题（本题共9小题，共47分．解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）图中，O是杠杆OA的支点，重G的物块挂在杠杆的B点，请画出阻力F2和动力臂L1。
23．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
24．（2分）在如图所示电路的“〇”里填上适当电流表或电压表的符号，要求：使两灯L1、L2并联。
25．（5分）在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小明选用了酒精和煤油为燃料进行实验。
（1）小明使用测量工具量取了等 （选填“质量”或“体积”）燃料利用如图甲和乙的实验装置进行实验，图中器材安装错误的是： ；
（2）改正错误后继续进行实验，待燃料燃烧相同时间后，小明发现图乙中的水升高的温度较高，这 （选填“能”或“不能”）说明煤油的热值大；
（3）小明利用如图丙器材继续实验，通过对比图丙和图 （选填“甲”或“乙”）能够探究水和煤油的比热容大小。经过正确的数据采集，小明得到了如图丁所示的图象，根据图象，他得出了与事实相反的实验结论，你认为他在实验中遗漏的操作是 （选填“没有控制酒精燃料的质量相同”或“没有控制水和煤油的质量相同”）。
26．（6分）小明和同学们一起探究“电流与电压的关系”的实验。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 ；
（2）如图乙所示，小明将导线a直接与滑动变阻器C相连后，就想直接闭合开关，同组的小华立马制止，小明的错误是 ；
（3）通过实验记录电流表、电压表的示数如表所示，对表中数据进行分析，你认为错误的数据是 （填实验序号），数据错误的原因是 ，排除错误数据后，可归纳得出的结论是 ；
（4）小明利用图乙电路探究“电流与电阻的关系”，在上述实验（表中实验序号1）基础上，继续下列实验操作：
①断开开关，将R更换阻值为4Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，读出电流表示数；
②断开开关，将R更换阻值为20Ω的定值电阻，重复实验；则由于小明在上述操作中的一个疏漏，将会导致 。
27．（9分）小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，额定电功率小于1.5W，电源电压恒定不变。
（1）小明所连接的实物电路如图甲所示，请以笔画线代替导线，完成电路连接。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 （选填“灯泡”或“电压表”）断路。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流是 A，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）小明在实验过程中，由于电压表被损坏，于是增加两个单刀双掷开关和一个定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，测量另一只小灯泡的额定功率，其额定电流为I额。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S，S1掷于 ，S2掷于 ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将 （描述S1、S2的状态），保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用R0，I和I额表示）。
28．（6分）如图所示，用100N的拉力通过动滑轮将重为G的货物匀速提升1.5m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求：
（1）上述过程中拉力所做的功WF。
（2）上述过程中的有用功W有。
（3）动滑轮所受的重力G动。
29．（7分）某燃油车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶10min，消耗的汽油的质量为1.8kg。该车匀速行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）该燃油车牵引力所做的功WF牵。
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放。
（3）该燃油车的效率η。
30．（8分）今年夏天干旱严重，为确保蔬菜正常供应，建设“智能测控自动灌溉系统”是市蔬菜生产基地的重要项目。图1是该系统抽水、蓄水的装置结构示意图，水泵从水源抽水至高位水池储存，水池出水口出水灌溉蔬菜。图2是抽水、蓄水自动控制电路：R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知：电压U＝9V；当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动，当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作，从而通过控制水泵工作将池内水位保持在一定的范围内（不需要考虑信号触发器与电阻箱R的连接）；RF的阻值随池内水位变化关系如图3所示。
（1）当池内水位升高时，RF ，电阻箱R两端电压UAB ；（选填“变小”“不变”或“变大”）
（2）如表为水泵相关参数，请计算两水泵同时正常工作10h共需要消耗多少度电？
型号
电压
叶轮
最大流量
最高扬程
功率
管径
QD3﹣82/5﹣2.2（1号水泵）
220V
5个
3m3/h
82m
2.2kW
25mm
QD3﹣100/6﹣2.6（2号水泵）
220V
6个
3m3/h
100m
2.6kW
25mm
（3）若调节电阻箱R＝250Ω，请计算池内水位H的范围；
（4）当灌溉用水量变大时，仅靠1号水泵抽水，无法保持池内水位在一定范围内，出水口水压变小，此时需要闭合开关S1，启动2号水泵，实现两水泵同时抽水。请在图2中接入一电压表，并说明当电压表示数出现什么现象时，需要闭合开关S1。
2022-2023学年江苏省镇江市丹阳市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）我国首个火星探测器——“祝融号”火星车是通过太阳能电池板供电工作的，它的电力供应仅需500W，“W”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电热 C．电功率 D．电压
【分析】（1）电流用I表示，单位是安培，符号A；
（2）电压用U表示，单位是伏特，符号V；
（3）电热用Q表示，单位焦耳，符号J；
（4）电功率用P表示，单位是瓦特，符号W。
【解答】解：W是电功率的单位；
故选：C。
【点评】本题考查常见物理量的单位，属于基础知识，容易混淆。
2．（2分）如图所示，下列工具使用中属于省力杠杆的是（ ）
A．天平 B．钓鱼竿
C．手推车 D．碗夹
【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，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。
【解答】解：A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．碗夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3．（2分）以下常见的家用电器中额定功率最小的是（ ）
A．电饭锅 B．便携式收音机
C．普通白炽灯 D．立式空调
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择。
【解答】解：电饭锅的额定功率大约是2000W；便携式收音机的额定功率大约是几瓦；普通白炽灯的功率在40W左右；空调的额定功率大约为1000W～2000W；故额定功率最小的是便携式收音机。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对常见家用电器额定功率的了解。
4．（2分）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱返回地面，打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱的机械能保持不变
B．返回舱的重力势能保持不变
C．返回舱所受重力不做功
D．返回舱的动能保持不变
【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度；
（2）重力势能的影响因素是质量和高度；
（3）动能和势能统称机械能；
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】解：ABD、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小；因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故D正确、AB错误；
C、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的概念以及力是否做功的判断，相对比较简单，属于基础题。
5．（2分）“海陆风”形成的主要原因是：海水与砂石相比具有较大的（ ）
A．密度 B．比热容 C．内能 D．质量
【分析】沿海地区水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
【解答】解：沿海地区水多；内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，所以沿海城市福清的昼夜温差较小，而内陆城市拉萨的昼夜温差较大，故B正确。
故选：B。
【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。
6．（2分）下列生活中的物理数据最接近实际的是（ ）
A．中学生跳绳时的功率约为200W
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
C．某汽车汽油机的效率可达100%
D．装有LED灯管的台灯功率约为9W
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解：A、中学生的体重在500N左右，跳绳的高度在5cm＝0.05m，1min跳绳次数在120次左右，跳绳的功率约P＝＝＝＝50W，故A错误；
B、家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，故B错误；
C、汽车汽油机的效率不会达到100%，故C错误；
D、装有LED灯管的台灯功率约为9W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对功率、电流、机械效率、电功率的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念.
7．（2分）丹阳市人民医院进门处装有如图所示的闸机，可以实现健康码和体温检测功能，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警，当健康码是绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电动机M启动挡板打开放行，以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的作用，然后得出正确的电路图。
【解答】解：由题意可知，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警；当健康码为绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电机M启动，这说明开关S2、S3共同控制电动机；电动机与灯泡能各自独立工作是并联的；开关S1与灯L在一条支路中；开关S2、S3、电动机串联在另一条支路中，根据选项可知，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三开关的连接方式是关键。
8．（2分）一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（ ）
A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＜PBC D．PAB＞PBC
【分析】小球的重力不变，已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在上升时做减速运动，所以根据速度公式可知经过相同路程所用时间的关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。
【解答】解：
由题知，AB＝BC，小球的重力不变，根据W＝Gh可知，小球重力在AB段和BC段做的功相等，即WAB＝WBC；
由于小球在竖直上升时做减速运动，则根据t＝可知，小球在AB段运动的时间短，
根据公式P＝可知，小球在AB段重力做功的功率大于BC段重力做功的功率，即PAB＞PBC。
故选：D。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用，关键要知道小球在竖直上升时做减速运动。
9．（2分）如图是学校兴趣小组利用实验室常用仪器设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④
【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解：
①由图可知，闭合开关S1，S接1时，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压；S接2时，电流从电压表的负接线柱流入，会造成电压表的指针反向偏转，无法读取电压表的示数，故①不可行；
②由图可知，闭合S1、S2，电路为只有Rx的简单电路，电压表测量电源的电压U；只闭合开关S1，两只电阻串联，电压表测量Rx两端电压为Ux；根据串联电路的电压关系可知，定值电阻两端的电压为：U0＝U﹣Ux；
此时电路中的电流为：I＝，
根据串联电路的电流关系可知，通过Rx的电流为I＝，则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值，故②可行；
③由图知，闭合S1、S2时，电路为只有R0的简单电路，电流表测量通过R0的电流I0；闭合S1、断开S2，两电阻串联，电流表测电路中电流I；根据电源电压不变列式可得I0R0＝I（R0+Rx），所以可求出Rx的阻值，故③可行；
④由图知，闭合S1，S接1时，R0和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U；当S接2时，Rx和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，读出电流表的示数，根据电流表示数和电源电压，利用R＝可以求出Rx的阻值，故④可行；
综上可知，能够测量出Rx阻值的电路只有②③④。
故选：C。
【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点，想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
10．（2分）如图甲是某款额温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
【分析】根据电路图可知，Rt与R0串联，显示仪与Rt并联；
（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
（2）根据串联分压原理可知热敏电阻随温度的变化，根据串联电路电阻规律结合和欧姆定律可知电路电流的变化，再根据P＝UI可知电路消耗的电功率的变化；
（3）当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，因为显示仪与Rt并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
BC、被测温者温度越高，显示仪的示数也会较大，即电压表示数越大，根据串联分压原理可知热敏电阻接入电路的阻值变大，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，根据串联电路电阻规律可知串联电路总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，由P＝UI可知电路消耗的功率也越小，故B错误，C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压原理可知R0两端分得的电压变大，根据串联电路电压规律可知热敏电阻两端的电压变小，因此显示仪示数会变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
11．（2分）物理社团课上，王老师组织学生制作了如图所示的杆秤模型。图中AOB是一质地均匀可
绕O点自由转动的杠杆，杠杆上刻度线之间的距离为3cm，当在A点挂上重6N的秤盘
后，AOB恰好能保持水平平衡，将被测物体放在左边秤盘上，将一重5N的钩码用细线
挂到杠杆右侧，移动钩码的位置，直至杠杆水平平衡，通过计算可知重物的质量。从以上
图文可知，杠杆的自重与该杆秤的分度值分别为多少（不计细线质量，g＝10N/kg）（ ）
A．2N 0.25kg B．4N 0.5kg
C．2N 0.2kg D．4N 0.25kg
【分析】（1）杠杆上只有秤盘时，杠杆在水平位置平衡，杠杆左边是秤盘的力，右边有杠杆的自身重来平衡杠杆，根据杠杆平衡条件求出杠杆的重。
（2）原来杠杆是平衡的，当物体放在左盘中，左盘增加了力，右边加挂钩码，增加的力和力臂的乘积相等，要求杆秤的分度值，可以使钩码的力臂最小的1格长度。
【解答】解：（1）AOB是一质地均匀可绕O点自由转动的杠杆，则杠杆的重心在C处，当在A点挂上重6N的秤盘后，AOB刚好能保持水平平衡，
此时杠杆的支点是O，动力臂是OC3×3cm＝9cm，阻力臂是OA＝2×3cm＝6cm，阻力是秤盘的重力6N
根据杠杆平衡条件得，G'×OC＝G×OA，
G'×9cm＝6N×6cm，解得，杠杆的自重：G'＝4N；
（2）当物体放在左盘中，左盘增加了力，右边加挂钩码，钩码挂在1格位置时，可测量的最小物体质量m，
根据杠杆平衡条件得，G'×OB＝mg×OA，
5N×3cm＝m×10N/kg×6cm
解得，可测量的最大物体质量：m＝0.25kg；故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件，找准力及其对应的力臂是本题关键。
12．（2分）如图所示，电源为恒流电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电压表的示数为U，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，电路的总功率为P总，移动滑动变阻器的滑片，下列关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表测电源电压，
根据并联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电路总电阻变大，电源为恒流电源，所以通过干路的电流始终不变，根据U＝IR可知电源电压的变化，根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流变化，电路总电流不变，根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流变化，进一步判断U随I1的变化规律，根据P＝UI可知电路总功率变大，进一步判断P总随I1的变化规律。
【解答】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表测电源电压，
根据并联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电路总电阻R变大，电源为恒流电源，所以通过干路的电流始终不变，故A错误；
根据U＝IR可知电源电压变大，
根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流I2＝，U变大，则I2变大，故B错误；
电路总电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流I1＝I﹣I2，I不变，I2变大，则I1变小，所以U＝I2R2＝（I﹣I1）R2，是一次函数，且系数是负的，因而图像是一条直线，且U随I1的减小而增大，故C正确；
根据P＝UI可知I不变，U变大，则电路总功率变大，
综上所述可知P总随I1的减小而增大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，有一定难度。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（3分）“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 用电器 （选填“电源”或“用电器”），丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是 并联 （选填“串联”或“并联”）的；制作LED灯的主要材料是 半导体 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
【分析】（1）给“充电宝”充电时，“充电宝”是用电器。
（2）教室内的各盏灯泡是并联的，各盏灯泡之间互不影响。
（3）制作LED灯的主要材料是半导体。
【解答】解：给“充电宝”充电时，“充电宝”是用电器，此时将电能转化为化学能，丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是并联的；制作LED灯的主要材料是半导体。
故答案为：用电器；并联；半导体。
【点评】知道用电器在电路中是消耗电能的设备；知道串联和并联是电路的两种基本连接方式；知道半导体材料的特点及应用。
14．（4分）图中单缸四冲程汽油机正处在 排气 冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则它每秒钟完成 120 个冲程，对外做 30 次功。若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）根据汽油机的进气门、排气门的关闭和打开情况，活塞的运动方向判断汽油机的冲程；
（2）四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次；
（3）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少以及是否充分燃烧无关。
【解答】解：由图可知，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，汽油机正处于排气冲程；
汽油机的转速3600r/min＝60r/s，即飞轮每秒转60圈，
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒完成120个冲程，对外做功30次；
由于热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的是否充分燃烧无关，所以若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将不变。
故答案为：排气；120；30；不变。
【点评】本题考查对汽油机冲程的判断、热机的有关计算以及对热值概念的理解，难度不大。
15．（4分）如图是小明家的电能表，示数为 3927.6 kW•h，当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为 1.2 kW•h，实际功率为 1.8 kW；若该电能表能正常工作的最大电流为20A，则小明家中还能接入额定功率为 2.6 kW的用电器。
【分析】（1）电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h；
（2）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘正好转过3000圈，据此求出转盘正好转过3600r消耗的电能，知道工作时间，利用公式P＝求电饭煲的实际功率；
（3）由电能表的铭牌可知，正常工作时的电压和允许通过的最大电流，根据P＝UI求出他家接入用电器的最大总功率，然后再计算还能接入的用电器。
【解答】解：（1）电能表的最后一位是小数，可以看出电能表的示数为2019.3，单位是kW•h，故电能表的读数3927.6kW•h；
（2）由“3000r/（kW•h）”可知电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000r；
当电能表转盘转过3600r时，电饭煲消耗的电能：
W＝＝1.2kW•h；
工作时间t＝40min＝h，
电饭煲的实际功率：
P实际＝＝＝1.8kW；
（3）小明家接入用电器的最大总功率P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
小明家中还能接入的功率P′＝4.4kW﹣1.8kW＝2.6kW。
故答案为：3927.6；1.2；1.8；2.6。
【点评】本题考查了电能表的读数和电功率的计算，知道电能表参数的含义是解题的关键。
16．（3分）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动，质量为5kg的物体挂在OA的中点处.已知OA＝40cm，AB＝30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为 50 N，作用于B端的最小力的力臂等于 50 cm，该最小力的大小等于 20 N。（g＝10N/kg）
【分析】（1）已经给出物体的质量，则用公式G＝mg可计算出物体的重力；
（2）根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力和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，此题中最长力臂是O到B点的距离。
【解答】解：（1）由题意可知，物体的重力：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N；
（2）当力臂为OB时，力臂最长，此时最省力。连接OB，作用在B点的最小力应垂直于OB向上，如下图所示：
所以OB＝＝50cm；
作用于B端的最小力的力臂等于50cm；
根据杠杆平衡的条件：G×OA＝F×OB；
50N×20cm＝F×50cm；
解得F＝20N；
所以作用于B端的最小力等于：20N。
故答案为：50；50；20。
【点评】此题考查最小力和力臂的画法，根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
17．（3分）小灯泡上标有“5V 3W”，该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 0.6 A。现将其接入8V的电路中，为使小灯泡正常发光，应该 串 联一个 5 Ω的电阻。
【分析】（1）由灯泡的铭牌可以知道灯泡的额定电压及额定功率，由P＝UI可以求出灯泡正常工作时的电流；
（2）根据串联电路的特点及欧姆定律可以求出串联电阻的阻值。
【解答】解：（1）由灯泡铭牌知，灯泡的额定电压U额＝5V，额定功率P额＝3W，
由P＝UI可得灯泡正常工作时的电流：
IL＝＝＝0.6A；
（2）灯泡要正常发光，电路电流应为I＝IL＝0.6A，灯泡电压U额＝5V，
已知电源电压U＝8V＞5V，则应串联一个电阻来分压，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得，
串联电阻两端的电压：U0＝U﹣U额＝8V﹣5V＝3V，
串联电阻的阻值：R0＝＝＝5Ω。
故答案为：0.6；串；5。
【点评】本题考查了电流、电阻的计算，由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率是正确解题的前提，灵活应用欧姆定律、功率公式的变形公式、串联电路的特点是正确解题的关键。
18．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是 B （选填“A”或“B”）；若想获得3.6V的电压，需要把 3 节这样的“水果电池”串联起来，水果电池放电使用时能量转化是将 化学 能转化为电能。
【分析】（1）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，故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
（2）先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数，据串联电路电压的规律分析即可判断；电池是将化学能转化为电能的装置。
【解答】解：
（1）电压表在连接时，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，此时指针向右偏转；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；
（2）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；
因串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以，如果想获得3.6V的电压，需要把3节这样的“水果电池”串联起来；
水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能。
故答案为：B；3；化学。
【点评】本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律，是一道实验探究题，难度不大。
19．（4分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，图中元件R相当于 滑动变阻器 ，油量表是用 电压 表改装的；当油箱中的油量减少时，R接入电路的电阻将 变大 ，R1两端的电压将 变小 。（最后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
【分析】（1）元件R相当于滑动变阻器；根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断油量表的类型；
（2）由图可知，当油箱中的油面下降时，滑片的移动方向和R接入电路中电阻的变化，以及电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化。
【解答】解：（1）元件R相当于滑动变阻器；由图可知油量表并联在R1两端，因此是由电压表改装成的；
（2）由图可知，R与R1串联，当油箱中的油面下降时，滑片上移，变阻器接入电路中电阻变大，
电路中总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，根据U＝IR可知R1两端的电压变小。
故答案为：滑动变阻器；电压；变大；变小。
【点评】本题主要考查学生根据图示信息结合所学物理知识进行分析的能力，关键是明白油量表的工作原理。
20．（3分）用两个相同的电热器给质量同为3kg的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示。则加热10min液体甲的温度升高了 60 ℃，加热10min甲吸收的热量为 3.78×105 J，液体甲的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【分析】（1）由图可知，加热10min液体甲升高的温度；
（2）根据图中信息，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出加热20min水吸收的热量；据此可知加热10min水吸收的热量；相同的热源，不同的液体在相同时间内吸收的热量相等，据此求出加热10min甲吸收的热量；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出液体甲的比热容。
【解答】解：（1）由图可知，加热10min液体甲升高的温度：Δt＝60℃﹣0℃＝60℃；
（2）由图可知，加热20min水吸收的热量：Q吸水＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（60℃﹣0）＝7.56×105J，
所以加热10min水吸收的热量为Q吸＝Q吸水＝×7.56×105J＝3.78×105J，
相同的热源，不同的液体在相同时间内吸收的热量相等，则加热10min甲吸收的热量为Q吸甲＝3.78×105J；
由Q吸＝cmΔt可知，液体甲的比热容：c＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：60；3.78×105；2.1×103。
【点评】本题考查热量的计算以及吸热公式的灵活运用，难度不大。
21．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡电流达到最大值，此时小灯泡的实际功率为6.4W，在图乙中绘制出电流表与两个电压表示数变化关系的图象，则电源电压为 18 V；滑动变阻器的最大阻值为 30 Ω。
【分析】闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V测量灯泡两端电压，电压表V1测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。
滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为0.3A，
滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，
可知图乙中下面的曲线为电流表与电压表V1的示数变化关系的图像，上面的曲线为电流表与电压表V的示数变化关系的图像。
（1）调节滑动变阻器的滑片到a点时，小灯泡恰好正常发光，可知此时变阻器两端电压为2V，电路中的电流为0.4A，根据P＝UI求出灯泡两端的电压，
根据串联电路的电压特点可得出电源电压；
（2）调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端电压，根据欧姆定律可得出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V测量灯泡两端电压，电压表V1测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。
滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为0.3A，
滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，
可知图乙中下面的曲线为电流表与电压表V1的示数变化关系的图像，上面的曲线为电流表与电压表V的示数变化关系的图像。
（1）调节滑动变阻器的滑片到a点时，小灯泡恰好正常发光，可知此时变阻器两端电压为2V，电路中的电流为0.4A，
根据P＝UI可得灯泡两端的电压为：UL＝＝＝16V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL+U滑＝16V+2V＝18V；
（2）调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，
则变阻器两端的电压：U滑大＝U＝×18V＝9V，
根据I＝可得滑动变阻器的最大阻值为：
R滑大＝＝＝30Ω。
故答案为：18；30。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算问题，关键是分析图像，从图像中得出有用信息，有一定难度。
三、解答题（本题共9小题，共47分．解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）图中，O是杠杆OA的支点，重G的物块挂在杠杆的B点，请画出阻力F2和动力臂L1。
【分析】阻力是物重对杠杆的力，方向竖直向下；力臂是从支点到力的作用线的距离，由此画出动力臂。
【解答】解：由图知F为动力，从支点O作动力F作用线的垂线，垂线段即为动力臂L1；
重物对杠杆的拉力为阻力F2，作用点在杠杆上，方向竖直向下；如图所示：
【点评】本题考查了力的示意图和力臂的画法，关键是判断作用在杠杆上的动力和阻力，会根据力臂的画法，准确作出力臂。
23．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
【分析】滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
【解答】解：由图知，小明站在地面上拉绳子，可以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
24．（2分）在如图所示电路的“〇”里填上适当电流表或电压表的符号，要求：使两灯L1、L2并联。
【分析】电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。要使灯L1、L2并联，必须让两灯分别在两个支路。
【解答】解：要使两灯并联，从电源正极流出的电流应分别流入灯泡L1、L2，流过两灯泡中的电流应汇合共同流回负极，故最下面的〇里是电流表，中间〇里是电压表，上边的〇里是电流表，见下图：
【点评】本题需要知道电压表和电流表的使用外，还要知道电流表电阻很小，相当于导线；电压表电阻很大，相当于断路。
25．（5分）在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小明选用了酒精和煤油为燃料进行实验。
（1）小明使用测量工具量取了等 质量 （选填“质量”或“体积”）燃料利用如图甲和乙的实验装置进行实验，图中器材安装错误的是： 温度计 ；
（2）改正错误后继续进行实验，待燃料燃烧相同时间后，小明发现图乙中的水升高的温度较高，这 不能 （选填“能”或“不能”）说明煤油的热值大；
（3）小明利用如图丙器材继续实验，通过对比图丙和图 甲 （选填“甲”或“乙”）能够探究水和煤油的比热容大小。经过正确的数据采集，小明得到了如图丁所示的图象，根据图象，他得出了与事实相反的实验结论，你认为他在实验中遗漏的操作是 没有控制水和煤油的质量相同 （选填“没有控制酒精燃料的质量相同”或“没有控制水和煤油的质量相同”）。
【分析】（1）为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
使用温度计时，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；
（2）比较燃料燃烧值的大小，应控制燃烧燃料的质量相等；让相同质量的燃料完全燃烧，根据水升高的温度比较燃料的热值大小；
（3）探究水和煤油的比热容大小，应该选用相同的热源，加热相同的时间，比较水和煤油升高温度的大小，实验中应控制水和煤油的质量相同；
【解答】解：（1）为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，所以小明使用测量工具量取了等质量的燃料；
由图甲、乙可知，温度计的玻璃泡没有全部浸入水中，所以图中器材安装错误的是温度计；
（2）燃料燃烧相同时间，但不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定热值的大小；
（3）探究水和煤油的比热容大小，热源应该相同，所以应该是选择图丙和图甲比较；
小明得出与事实相反的实验结论，他在实验中遗漏的操作应该是没有控制水和煤油的质量相同。
故答案为：（1）质量；温度计；（2）不能；（3）甲；没有控制水和煤油的质量相同。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力以及不同燃料的热值的大小，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
26．（6分）小明和同学们一起探究“电流与电压的关系”的实验。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 指针没调零 ；
（2）如图乙所示，小明将导线a直接与滑动变阻器C相连后，就想直接闭合开关，同组的小华立马制止，小明的错误是 闭合开关前滑片没有放在阻值最大处 ；
（3）通过实验记录电流表、电压表的示数如表所示，对表中数据进行分析，你认为错误的数据是 5 （填实验序号），数据错误的原因是 电流表接的小量程，却按大量程读数了 ，排除错误数据后，可归纳得出的结论是 在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比 ；
（4）小明利用图乙电路探究“电流与电阻的关系”，在上述实验（表中实验序号1）基础上，继续下列实验操作：
①断开开关，将R更换阻值为4Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，读出电流表示数；
②断开开关，将R更换阻值为20Ω的定值电阻，重复实验；则由于小明在上述操作中的一个疏漏，将会导致 两端的电压超过电压表量程 。
【分析】（1）电流表使用前指针要调零；
（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片方在阻值最大处；
（3）由表中数据知，除第5组数据处，求出各组的电压与电流之比，确定错误的数据；根据电压与电流之比为一定值分析；
（4）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。
【解答】解：（1）实验前，发现电流表的指针在零刻度线右侧，即指针没有对准零刻度线，原因是电流表指针没调零；
（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片方在阻值最大处，所以小明的错误是闭合开关前滑片没有放在阻值最大处；
（3）由表中数据知，除第5组数据外，各组的电压与电流之比：＝＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣＝10Ω，故错误的数据是实验序号5；
第5次实验当电压为2.8V时，电流为：I＝＝＝0.28A，而表格的数据是1.4A，说明电流表接的小量程，却按大量程读数了；
排除错误数据，可归纳得出的结论是：在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变。
实验中断开开关，当把电阻从4Ω换为20Ω时，必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置，如果没有调，使得电阻箱分得的电压过大，会超过电压表的量程。
故答案为：（1）指针没调零；（2）闭合开关前滑片没有放在阻值最大处；（3）5；电流表接的小量程，却按大量程读数了；在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比；（4）电阻两端的电压超过电压表量程。
【点评】本题“探究电流跟电压和电阻关系”，考查故障分析、控制变量法、实验数据分析等知识，是一道常考题，难度不大。
27．（9分）小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，额定电功率小于1.5W，电源电压恒定不变。
（1）小明所连接的实物电路如图甲所示，请以笔画线代替导线，完成电路连接。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 电压表 （选填“灯泡”或“电压表”）断路。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流是 0.2 A，则小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（4）小明在实验过程中，由于电压表被损坏，于是增加两个单刀双掷开关和一个定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，测量另一只小灯泡的额定功率，其额定电流为I额。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S，S1掷于 d ，S2掷于 a ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将 S1掷于c，S2掷于b （描述S1、S2的状态），保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ IR0I额 （用R0，I和I额表示）。
【分析】（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率小于1.5W，根据P＝UI求出灯的额定电流多少，确定电流表选用的量程与灯串联，将电压表并联在灯泡两端；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路；
（3）根据（1）确定电流表量程，由图乙确定电流表分度值读数，利用P＝UI求出灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将灯泡与电流表串联后再与R0并联，通过移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为I额，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测R0的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电压的规律求出灯的额定电压，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率小于1.5W，
根据P＝UI可知，灯的额定电流小于：I'＝＝＝0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路，即电路中存在的故障可能是电压表断路；
（3）由（1）可知，电流表选用小量程；小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，S1掷于d，S2掷于a，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将S1掷于c，S2掷于b，保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③在步骤①中，灯泡和电流表串联后再与R0并联，通过移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为I额，灯正常发光；
在步骤②中，灯泡与R0仍并联，保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测R0的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光；根据并联电路电压的规律结合欧姆定律可知，灯泡的额定电压U额＝U0＝IR0，则小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝U额I额＝IR0I额。
故答案为：（1）见解答图；（2）电压表；（3）0.2；0.5；（4）①d；a；②S1掷于c，S2掷于b；③IR0I额。
【点评】本题测小灯泡电功率的实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
28．（6分）如图所示，用100N的拉力通过动滑轮将重为G的货物匀速提升1.5m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求：
（1）上述过程中拉力所做的功WF。
（2）上述过程中的有用功W有。
（3）动滑轮所受的重力G动。
【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用WF＝Fs求拉力做的功；
（2）利用η＝×100%求有用功；
（3）利用W有＝Gh求物体的重力；利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1.5m＝3m，
拉力所做的功：WF＝Fs＝100N×3m＝300J；
（2）由η＝×100%可知，有用功：W有＝ηWF＝80%×300J＝240J；
（3）由W有＝Gh可知，物体的重力：G＝＝＝160N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×100N﹣160N＝40N。
答：（1）上述过程中拉力所做的功为300J；
（2）上述过程中的有用功为240J；
（3）动滑轮所受的重力为40N。
【点评】本题考查了使用动滑轮时动滑轮的重力、有用功、总功和机械效率的计算，难度不大。
29．（7分）某燃油车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶10min，消耗的汽油的质量为1.8kg。该车匀速行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）该燃油车牵引力所做的功WF牵。
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放。
（3）该燃油车的效率η。
【分析】（1）根据速度公式s＝vt计算汽车在10min内通过的路程，由二力平衡可知牵引力的大小，根据做功公式W＝Fs计算汽车牵引力在10min内做的功；
（2）根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量。
（3）根据η＝可求该燃油车的效率。
【解答】解：（1）v＝108km/h＝30m/s，
由v＝得：汽车在10min内通过的路程：
s＝vt＝30m/s×600s＝1.8×104m，
该车匀速行驶时，处于力的平衡状态，车受到的牵引为：F牵＝f＝1.2×103N，
汽车牵引力在10min内做的功：
＝F牵s＝1.2×103N×1.8×104m＝2.16×107J；
（2）汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝1.8kg×4.6×107J/kg＝8.28×107J；
（3）在这段时间内该汽车发动机效率：
η＝×100%＝×100%≈26.1%。
答：（1）该燃油车牵引力所做的功为2.16×107J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量为8.28×107J；
（3）该燃油车的效率为26.1%。
【点评】本题考查学生对速度公式、做功公式、热量公式、效率公式的理解和综合运用。
30．（8分）今年夏天干旱严重，为确保蔬菜正常供应，建设“智能测控自动灌溉系统”是市蔬菜生产基地的重要项目。图1是该系统抽水、蓄水的装置结构示意图，水泵从水源抽水至高位水池储存，水池出水口出水灌溉蔬菜。图2是抽水、蓄水自动控制电路：R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知：电压U＝9V；当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动，当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作，从而通过控制水泵工作将池内水位保持在一定的范围内（不需要考虑信号触发器与电阻箱R的连接）；RF的阻值随池内水位变化关系如图3所示。
（1）当池内水位升高时，RF 变大 ，电阻箱R两端电压UAB 变小 ；（选填“变小”“不变”或“变大”）
（2）如表为水泵相关参数，请计算两水泵同时正常工作10h共需要消耗多少度电？
型号
电压
叶轮
最大流量
最高扬程
功率
管径
QD3﹣82/5﹣2.2（1号水泵）
220V
5个
3m3/h
82m
2.2kW
25mm
QD3﹣100/6﹣2.6（2号水泵）
220V
6个
3m3/h
100m
2.6kW
25mm
（3）若调节电阻箱R＝250Ω，请计算池内水位H的范围；
（4）当灌溉用水量变大时，仅靠1号水泵抽水，无法保持池内水位在一定范围内，出水口水压变小，此时需要闭合开关S1，启动2号水泵，实现两水泵同时抽水。请在图2中接入一电压表，并说明当电压表示数出现什么现象时，需要闭合开关S1。
【分析】（1）根据图3分析回答；分析电路连接，根据串联电路电压规律和分压原理确定电阻箱R两端电压的变化；
（2）根据表中数据利用W＝Pt求出两水泵各自消耗的电能，两者之和即为总共消耗的电能；
（3）根据串联电路电压规律和分压原理求出RF的阻值，利用图3确定池内水位H的范围；
（4）当出水口水压变小，需要闭合开关S1，启动2号水泵时，说明电阻箱R两端电压UAB≥5V，根据串联电路电压规律确定RF两端电压，据此确定电压表的连接及何时闭合开关S1。
【解答】解：（1）由图3可知，当池内水位升高时，RF变大；
由图2可知，RF和R串联，当RF变大时，根据分压原理，RF分得的电压变大，根据串联电路电压规律，电阻箱R两端电压UAB变小；
（2）由表中数据可知，当两水泵同时正常工作时，1号水泵功率为P1＝2.2kW，2号水泵功率为P2＝2.6kW，则两水泵同时正常工作10h共需要消耗电能为：
W＝P1t+P2t＝2.2kW×10h+2.6kW×10h＝48kW•h；
（3）当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动；根据串联电路电压规律，当水泵启动时，RF两端电压为UF＝U﹣UAB＝9V﹣5V＝4V，根据分压原理，
＝，
若调节电阻箱R＝250Ω，即＝，
解得：RF＝200Ω，由图3可知，此时池内水位H＝1m；
当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作；根据串联电路电压规律，当水泵停止工作时，RF两端电压为UF'＝U﹣UAB'＝9V﹣4.5V＝4.5V，根据分压原理，
＝，
若调节电阻箱R＝250Ω，即＝，
解得：RF'＝250Ω，由图3可知，此时池内水位H＝2m；
故池内水位H的范围为1～2m；
（4）当出水口水压变小，需要闭合开关S1，启动2号水泵时，说明电阻箱R两端电压UAB≥5V；根据串联电路电压规律，此时RF两端电压应小于4V，故电压表应并联在RF两端，当电压表示数小于4V时，需要闭合开关S1。
故答案为：（1）变大；变小；（2）两水泵同时正常工作10h共需要消耗48度电；（3）池内水位H的范围为1～2m；（4）当电压表示数小于4V时，需要闭合开关S1。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和电能与电功的计算，综合性较强，有一定的难度。
2022-2023学年江苏省镇江市丹阳市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）我国首个火星探测器——“祝融号”火星车是通过太阳能电池板供电工作的，它的电力供应仅需500W，“W”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电热 C．电功率 D．电压
2．（2分）如图所示，下列工具使用中属于省力杠杆的是（ ）
A．天平 B．钓鱼竿
C．手推车 D．碗夹
3．（2分）以下常见的家用电器中额定功率最小的是（ ）
A．电饭锅 B．便携式收音机
C．普通白炽灯 D．立式空调
4．（2分）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱返回地面，打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱的机械能保持不变
B．返回舱的重力势能保持不变
C．返回舱所受重力不做功
D．返回舱的动能保持不变
5．（2分）“海陆风”形成的主要原因是：海水与砂石相比具有较大的（ ）
A．密度 B．比热容 C．内能 D．质量
6．（2分）下列生活中的物理数据最接近实际的是（ ）
A．中学生跳绳时的功率约为200W
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
C．某汽车汽油机的效率可达100%
D．装有LED灯管的台灯功率约为9W
7．（2分）丹阳市人民医院进门处装有如图所示的闸机，可以实现健康码和体温检测功能，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警，当健康码是绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电动机M启动挡板打开放行，以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（ ）
A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＜PBC D．PAB＞PBC
9．（2分）如图是学校兴趣小组利用实验室常用仪器设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④
10．（2分）如图甲是某款额温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
11．（2分）物理社团课上，王老师组织学生制作了如图所示的杆秤模型。图中AOB是一质地均匀可
绕O点自由转动的杠杆，杠杆上刻度线之间的距离为3cm，当在A点挂上重6N的秤盘
后，AOB恰好能保持水平平衡，将被测物体放在左边秤盘上，将一重5N的钩码用细线
挂到杠杆右侧，移动钩码的位置，直至杠杆水平平衡，通过计算可知重物的质量。从以上
图文可知，杠杆的自重与该杆秤的分度值分别为多少（不计细线质量，g＝10N/kg）（ ）
A．2N 0.25kg B．4N 0.5kg
C．2N 0.2kg D．4N 0.25kg
12．（2分）如图所示，电源为恒流电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电压表的示数为U，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，电路的总功率为P总，移动滑动变阻器的滑片，下列关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（3分）“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 （选填“电源”或“用电器”），丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是 （选填“串联”或“并联”）的；制作LED灯的主要材料是 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
14．（4分）图中单缸四冲程汽油机正处在 冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则它每秒钟完成 个冲程，对外做 次功。若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．（4分）如图是小明家的电能表，示数为 kW•h，当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为 kW•h，实际功率为 kW；若该电能表能正常工作的最大电流为20A，则小明家中还能接入额定功率为 kW的用电器。
16．（3分）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动，质量为5kg的物体挂在OA的中点处.已知OA＝40cm，AB＝30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为 N，作用于B端的最小力的力臂等于 cm，该最小力的大小等于 N。（g＝10N/kg）
17．（3分）小灯泡上标有“5V 3W”，该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 A。现将其接入8V的电路中，为使小灯泡正常发光，应该 联一个 Ω的电阻。
18．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是 （选填“A”或“B”）；若想获得3.6V的电压，需要把 节这样的“水果电池”串联起来，水果电池放电使用时能量转化是将 能转化为电能。
19．（4分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，图中元件R相当于 ，油量表是用 表改装的；当油箱中的油量减少时，R接入电路的电阻将 ，R1两端的电压将 。（最后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
20．（3分）用两个相同的电热器给质量同为3kg的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示。则加热10min液体甲的温度升高了 ℃，加热10min甲吸收的热量为 J，液体甲的比热容为 J/（kg•℃）。
21．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡电流达到最大值，此时小灯泡的实际功率为6.4W，在图乙中绘制出电流表与两个电压表示数变化关系的图象，则电源电压为 V；滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三、解答题（本题共9小题，共47分．解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）图中，O是杠杆OA的支点，重G的物块挂在杠杆的B点，请画出阻力F2和动力臂L1。
23．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
24．（2分）在如图所示电路的“〇”里填上适当电流表或电压表的符号，要求：使两灯L1、L2并联。
25．（5分）在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小明选用了酒精和煤油为燃料进行实验。
（1）小明使用测量工具量取了等 （选填“质量”或“体积”）燃料利用如图甲和乙的实验装置进行实验，图中器材安装错误的是： ；
（2）改正错误后继续进行实验，待燃料燃烧相同时间后，小明发现图乙中的水升高的温度较高，这 （选填“能”或“不能”）说明煤油的热值大；
（3）小明利用如图丙器材继续实验，通过对比图丙和图 （选填“甲”或“乙”）能够探究水和煤油的比热容大小。经过正确的数据采集，小明得到了如图丁所示的图象，根据图象，他得出了与事实相反的实验结论，你认为他在实验中遗漏的操作是 （选填“没有控制酒精燃料的质量相同”或“没有控制水和煤油的质量相同”）。
26．（6分）小明和同学们一起探究“电流与电压的关系”的实验。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 ；
（2）如图乙所示，小明将导线a直接与滑动变阻器C相连后，就想直接闭合开关，同组的小华立马制止，小明的错误是 ；
（3）通过实验记录电流表、电压表的示数如表所示，对表中数据进行分析，你认为错误的数据是 （填实验序号），数据错误的原因是 ，排除错误数据后，可归纳得出的结论是 ；
（4）小明利用图乙电路探究“电流与电阻的关系”，在上述实验（表中实验序号1）基础上，继续下列实验操作：
①断开开关，将R更换阻值为4Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，读出电流表示数；
②断开开关，将R更换阻值为20Ω的定值电阻，重复实验；则由于小明在上述操作中的一个疏漏，将会导致 。
27．（9分）小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，额定电功率小于1.5W，电源电压恒定不变。
（1）小明所连接的实物电路如图甲所示，请以笔画线代替导线，完成电路连接。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 （选填“灯泡”或“电压表”）断路。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流是 A，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）小明在实验过程中，由于电压表被损坏，于是增加两个单刀双掷开关和一个定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，测量另一只小灯泡的额定功率，其额定电流为I额。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S，S1掷于 ，S2掷于 ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将 （描述S1、S2的状态），保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用R0，I和I额表示）。
28．（6分）如图所示，用100N的拉力通过动滑轮将重为G的货物匀速提升1.5m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求：
（1）上述过程中拉力所做的功WF。
（2）上述过程中的有用功W有。
（3）动滑轮所受的重力G动。
29．（7分）某燃油车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶10min，消耗的汽油的质量为1.8kg。该车匀速行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）该燃油车牵引力所做的功WF牵。
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放。
（3）该燃油车的效率η。
30．（8分）今年夏天干旱严重，为确保蔬菜正常供应，建设“智能测控自动灌溉系统”是市蔬菜生产基地的重要项目。图1是该系统抽水、蓄水的装置结构示意图，水泵从水源抽水至高位水池储存，水池出水口出水灌溉蔬菜。图2是抽水、蓄水自动控制电路：R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知：电压U＝9V；当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动，当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作，从而通过控制水泵工作将池内水位保持在一定的范围内（不需要考虑信号触发器与电阻箱R的连接）；RF的阻值随池内水位变化关系如图3所示。
（1）当池内水位升高时，RF ，电阻箱R两端电压UAB ；（选填“变小”“不变”或“变大”）
（2）如表为水泵相关参数，请计算两水泵同时正常工作10h共需要消耗多少度电？
型号
电压
叶轮
最大流量
最高扬程
功率
管径
QD3﹣82/5﹣2.2（1号水泵）
220V
5个
3m3/h
82m
2.2kW
25mm
QD3﹣100/6﹣2.6（2号水泵）
220V
6个
3m3/h
100m
2.6kW
25mm
（3）若调节电阻箱R＝250Ω，请计算池内水位H的范围；
（4）当灌溉用水量变大时，仅靠1号水泵抽水，无法保持池内水位在一定范围内，出水口水压变小，此时需要闭合开关S1，启动2号水泵，实现两水泵同时抽水。请在图2中接入一电压表，并说明当电压表示数出现什么现象时，需要闭合开关S1。
2022-2023学年江苏省镇江市丹阳市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）我国首个火星探测器——“祝融号”火星车是通过太阳能电池板供电工作的，它的电力供应仅需500W，“W”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电热 C．电功率 D．电压
【分析】（1）电流用I表示，单位是安培，符号A；
（2）电压用U表示，单位是伏特，符号V；
（3）电热用Q表示，单位焦耳，符号J；
（4）电功率用P表示，单位是瓦特，符号W。
【解答】解：W是电功率的单位；
故选：C。
【点评】本题考查常见物理量的单位，属于基础知识，容易混淆。
2．（2分）如图所示，下列工具使用中属于省力杠杆的是（ ）
A．天平 B．钓鱼竿
C．手推车 D．碗夹
【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，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。
【解答】解：A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．碗夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3．（2分）以下常见的家用电器中额定功率最小的是（ ）
A．电饭锅 B．便携式收音机
C．普通白炽灯 D．立式空调
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择。
【解答】解：电饭锅的额定功率大约是2000W；便携式收音机的额定功率大约是几瓦；普通白炽灯的功率在40W左右；空调的额定功率大约为1000W～2000W；故额定功率最小的是便携式收音机。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对常见家用电器额定功率的了解。
4．（2分）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱返回地面，打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱的机械能保持不变
B．返回舱的重力势能保持不变
C．返回舱所受重力不做功
D．返回舱的动能保持不变
【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度；
（2）重力势能的影响因素是质量和高度；
（3）动能和势能统称机械能；
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】解：ABD、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小；因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故D正确、AB错误；
C、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的概念以及力是否做功的判断，相对比较简单，属于基础题。
5．（2分）“海陆风”形成的主要原因是：海水与砂石相比具有较大的（ ）
A．密度 B．比热容 C．内能 D．质量
【分析】沿海地区水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
【解答】解：沿海地区水多；内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，所以沿海城市福清的昼夜温差较小，而内陆城市拉萨的昼夜温差较大，故B正确。
故选：B。
【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。
6．（2分）下列生活中的物理数据最接近实际的是（ ）
A．中学生跳绳时的功率约为200W
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
C．某汽车汽油机的效率可达100%
D．装有LED灯管的台灯功率约为9W
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解：A、中学生的体重在500N左右，跳绳的高度在5cm＝0.05m，1min跳绳次数在120次左右，跳绳的功率约P＝＝＝＝50W，故A错误；
B、家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，故B错误；
C、汽车汽油机的效率不会达到100%，故C错误；
D、装有LED灯管的台灯功率约为9W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对功率、电流、机械效率、电功率的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念.
7．（2分）丹阳市人民医院进门处装有如图所示的闸机，可以实现健康码和体温检测功能，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警，当健康码是绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电动机M启动挡板打开放行，以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的作用，然后得出正确的电路图。
【解答】解：由题意可知，当就诊者健康码不是绿色或体温过高时，开关S1闭合，灯L亮起报警；当健康码为绿色时，开关S2闭合，若体温正常，开关S3闭合，电机M启动，这说明开关S2、S3共同控制电动机；电动机与灯泡能各自独立工作是并联的；开关S1与灯L在一条支路中；开关S2、S3、电动机串联在另一条支路中，根据选项可知，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三开关的连接方式是关键。
8．（2分）一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（ ）
A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＜PBC D．PAB＞PBC
【分析】小球的重力不变，已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在上升时做减速运动，所以根据速度公式可知经过相同路程所用时间的关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。
【解答】解：
由题知，AB＝BC，小球的重力不变，根据W＝Gh可知，小球重力在AB段和BC段做的功相等，即WAB＝WBC；
由于小球在竖直上升时做减速运动，则根据t＝可知，小球在AB段运动的时间短，
根据公式P＝可知，小球在AB段重力做功的功率大于BC段重力做功的功率，即PAB＞PBC。
故选：D。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用，关键要知道小球在竖直上升时做减速运动。
9．（2分）如图是学校兴趣小组利用实验室常用仪器设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④
【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解：
①由图可知，闭合开关S1，S接1时，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压；S接2时，电流从电压表的负接线柱流入，会造成电压表的指针反向偏转，无法读取电压表的示数，故①不可行；
②由图可知，闭合S1、S2，电路为只有Rx的简单电路，电压表测量电源的电压U；只闭合开关S1，两只电阻串联，电压表测量Rx两端电压为Ux；根据串联电路的电压关系可知，定值电阻两端的电压为：U0＝U﹣Ux；
此时电路中的电流为：I＝，
根据串联电路的电流关系可知，通过Rx的电流为I＝，则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值，故②可行；
③由图知，闭合S1、S2时，电路为只有R0的简单电路，电流表测量通过R0的电流I0；闭合S1、断开S2，两电阻串联，电流表测电路中电流I；根据电源电压不变列式可得I0R0＝I（R0+Rx），所以可求出Rx的阻值，故③可行；
④由图知，闭合S1，S接1时，R0和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U；当S接2时，Rx和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，读出电流表的示数，根据电流表示数和电源电压，利用R＝可以求出Rx的阻值，故④可行；
综上可知，能够测量出Rx阻值的电路只有②③④。
故选：C。
【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点，想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
10．（2分）如图甲是某款额温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
【分析】根据电路图可知，Rt与R0串联，显示仪与Rt并联；
（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
（2）根据串联分压原理可知热敏电阻随温度的变化，根据串联电路电阻规律结合和欧姆定律可知电路电流的变化，再根据P＝UI可知电路消耗的电功率的变化；
（3）当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，因为显示仪与Rt并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
BC、被测温者温度越高，显示仪的示数也会较大，即电压表示数越大，根据串联分压原理可知热敏电阻接入电路的阻值变大，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，根据串联电路电阻规律可知串联电路总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，由P＝UI可知电路消耗的功率也越小，故B错误，C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压原理可知R0两端分得的电压变大，根据串联电路电压规律可知热敏电阻两端的电压变小，因此显示仪示数会变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
11．（2分）物理社团课上，王老师组织学生制作了如图所示的杆秤模型。图中AOB是一质地均匀可
绕O点自由转动的杠杆，杠杆上刻度线之间的距离为3cm，当在A点挂上重6N的秤盘
后，AOB恰好能保持水平平衡，将被测物体放在左边秤盘上，将一重5N的钩码用细线
挂到杠杆右侧，移动钩码的位置，直至杠杆水平平衡，通过计算可知重物的质量。从以上
图文可知，杠杆的自重与该杆秤的分度值分别为多少（不计细线质量，g＝10N/kg）（ ）
A．2N 0.25kg B．4N 0.5kg
C．2N 0.2kg D．4N 0.25kg
【分析】（1）杠杆上只有秤盘时，杠杆在水平位置平衡，杠杆左边是秤盘的力，右边有杠杆的自身重来平衡杠杆，根据杠杆平衡条件求出杠杆的重。
（2）原来杠杆是平衡的，当物体放在左盘中，左盘增加了力，右边加挂钩码，增加的力和力臂的乘积相等，要求杆秤的分度值，可以使钩码的力臂最小的1格长度。
【解答】解：（1）AOB是一质地均匀可绕O点自由转动的杠杆，则杠杆的重心在C处，当在A点挂上重6N的秤盘后，AOB刚好能保持水平平衡，
此时杠杆的支点是O，动力臂是OC3×3cm＝9cm，阻力臂是OA＝2×3cm＝6cm，阻力是秤盘的重力6N
根据杠杆平衡条件得，G'×OC＝G×OA，
G'×9cm＝6N×6cm，解得，杠杆的自重：G'＝4N；
（2）当物体放在左盘中，左盘增加了力，右边加挂钩码，钩码挂在1格位置时，可测量的最小物体质量m，
根据杠杆平衡条件得，G'×OB＝mg×OA，
5N×3cm＝m×10N/kg×6cm
解得，可测量的最大物体质量：m＝0.25kg；故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件，找准力及其对应的力臂是本题关键。
12．（2分）如图所示，电源为恒流电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电压表的示数为U，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，电路的总功率为P总，移动滑动变阻器的滑片，下列关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表测电源电压，
根据并联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电路总电阻变大，电源为恒流电源，所以通过干路的电流始终不变，根据U＝IR可知电源电压的变化，根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流变化，电路总电流不变，根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流变化，进一步判断U随I1的变化规律，根据P＝UI可知电路总功率变大，进一步判断P总随I1的变化规律。
【解答】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表测电源电压，
根据并联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电路总电阻R变大，电源为恒流电源，所以通过干路的电流始终不变，故A错误；
根据U＝IR可知电源电压变大，
根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流I2＝，U变大，则I2变大，故B错误；
电路总电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流I1＝I﹣I2，I不变，I2变大，则I1变小，所以U＝I2R2＝（I﹣I1）R2，是一次函数，且系数是负的，因而图像是一条直线，且U随I1的减小而增大，故C正确；
根据P＝UI可知I不变，U变大，则电路总功率变大，
综上所述可知P总随I1的减小而增大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，有一定难度。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（3分）“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 用电器 （选填“电源”或“用电器”），丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是 并联 （选填“串联”或“并联”）的；制作LED灯的主要材料是 半导体 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
【分析】（1）给“充电宝”充电时，“充电宝”是用电器。
（2）教室内的各盏灯泡是并联的，各盏灯泡之间互不影响。
（3）制作LED灯的主要材料是半导体。
【解答】解：给“充电宝”充电时，“充电宝”是用电器，此时将电能转化为化学能，丹阳几乎所有学校的教室中都安装了LED护眼灯，这些LED护眼灯是并联的；制作LED灯的主要材料是半导体。
故答案为：用电器；并联；半导体。
【点评】知道用电器在电路中是消耗电能的设备；知道串联和并联是电路的两种基本连接方式；知道半导体材料的特点及应用。
14．（4分）图中单缸四冲程汽油机正处在 排气 冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则它每秒钟完成 120 个冲程，对外做 30 次功。若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）根据汽油机的进气门、排气门的关闭和打开情况，活塞的运动方向判断汽油机的冲程；
（2）四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次；
（3）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少以及是否充分燃烧无关。
【解答】解：由图可知，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，汽油机正处于排气冲程；
汽油机的转速3600r/min＝60r/s，即飞轮每秒转60圈，
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒完成120个冲程，对外做功30次；
由于热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的是否充分燃烧无关，所以若汽油在汽油机内燃烧不充分，则它的热值将不变。
故答案为：排气；120；30；不变。
【点评】本题考查对汽油机冲程的判断、热机的有关计算以及对热值概念的理解，难度不大。
15．（4分）如图是小明家的电能表，示数为 3927.6 kW•h，当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为 1.2 kW•h，实际功率为 1.8 kW；若该电能表能正常工作的最大电流为20A，则小明家中还能接入额定功率为 2.6 kW的用电器。
【分析】（1）电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h；
（2）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘正好转过3000圈，据此求出转盘正好转过3600r消耗的电能，知道工作时间，利用公式P＝求电饭煲的实际功率；
（3）由电能表的铭牌可知，正常工作时的电压和允许通过的最大电流，根据P＝UI求出他家接入用电器的最大总功率，然后再计算还能接入的用电器。
【解答】解：（1）电能表的最后一位是小数，可以看出电能表的示数为2019.3，单位是kW•h，故电能表的读数3927.6kW•h；
（2）由“3000r/（kW•h）”可知电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000r；
当电能表转盘转过3600r时，电饭煲消耗的电能：
W＝＝1.2kW•h；
工作时间t＝40min＝h，
电饭煲的实际功率：
P实际＝＝＝1.8kW；
（3）小明家接入用电器的最大总功率P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
小明家中还能接入的功率P′＝4.4kW﹣1.8kW＝2.6kW。
故答案为：3927.6；1.2；1.8；2.6。
【点评】本题考查了电能表的读数和电功率的计算，知道电能表参数的含义是解题的关键。
16．（3分）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动，质量为5kg的物体挂在OA的中点处.已知OA＝40cm，AB＝30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为 50 N，作用于B端的最小力的力臂等于 50 cm，该最小力的大小等于 20 N。（g＝10N/kg）
【分析】（1）已经给出物体的质量，则用公式G＝mg可计算出物体的重力；
（2）根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力和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，此题中最长力臂是O到B点的距离。
【解答】解：（1）由题意可知，物体的重力：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N；
（2）当力臂为OB时，力臂最长，此时最省力。连接OB，作用在B点的最小力应垂直于OB向上，如下图所示：
所以OB＝＝50cm；
作用于B端的最小力的力臂等于50cm；
根据杠杆平衡的条件：G×OA＝F×OB；
50N×20cm＝F×50cm；
解得F＝20N；
所以作用于B端的最小力等于：20N。
故答案为：50；50；20。
【点评】此题考查最小力和力臂的画法，根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
17．（3分）小灯泡上标有“5V 3W”，该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 0.6 A。现将其接入8V的电路中，为使小灯泡正常发光，应该 串 联一个 5 Ω的电阻。
【分析】（1）由灯泡的铭牌可以知道灯泡的额定电压及额定功率，由P＝UI可以求出灯泡正常工作时的电流；
（2）根据串联电路的特点及欧姆定律可以求出串联电阻的阻值。
【解答】解：（1）由灯泡铭牌知，灯泡的额定电压U额＝5V，额定功率P额＝3W，
由P＝UI可得灯泡正常工作时的电流：
IL＝＝＝0.6A；
（2）灯泡要正常发光，电路电流应为I＝IL＝0.6A，灯泡电压U额＝5V，
已知电源电压U＝8V＞5V，则应串联一个电阻来分压，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得，
串联电阻两端的电压：U0＝U﹣U额＝8V﹣5V＝3V，
串联电阻的阻值：R0＝＝＝5Ω。
故答案为：0.6；串；5。
【点评】本题考查了电流、电阻的计算，由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率是正确解题的前提，灵活应用欧姆定律、功率公式的变形公式、串联电路的特点是正确解题的关键。
18．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是 B （选填“A”或“B”）；若想获得3.6V的电压，需要把 3 节这样的“水果电池”串联起来，水果电池放电使用时能量转化是将 化学 能转化为电能。
【分析】（1）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，故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
（2）先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数，据串联电路电压的规律分析即可判断；电池是将化学能转化为电能的装置。
【解答】解：
（1）电压表在连接时，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，此时指针向右偏转；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；
（2）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；
因串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以，如果想获得3.6V的电压，需要把3节这样的“水果电池”串联起来；
水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能。
故答案为：B；3；化学。
【点评】本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律，是一道实验探究题，难度不大。
19．（4分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，图中元件R相当于 滑动变阻器 ，油量表是用 电压 表改装的；当油箱中的油量减少时，R接入电路的电阻将 变大 ，R1两端的电压将 变小 。（最后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
【分析】（1）元件R相当于滑动变阻器；根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断油量表的类型；
（2）由图可知，当油箱中的油面下降时，滑片的移动方向和R接入电路中电阻的变化，以及电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化。
【解答】解：（1）元件R相当于滑动变阻器；由图可知油量表并联在R1两端，因此是由电压表改装成的；
（2）由图可知，R与R1串联，当油箱中的油面下降时，滑片上移，变阻器接入电路中电阻变大，
电路中总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，根据U＝IR可知R1两端的电压变小。
故答案为：滑动变阻器；电压；变大；变小。
【点评】本题主要考查学生根据图示信息结合所学物理知识进行分析的能力，关键是明白油量表的工作原理。
20．（3分）用两个相同的电热器给质量同为3kg的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示。则加热10min液体甲的温度升高了 60 ℃，加热10min甲吸收的热量为 3.78×105 J，液体甲的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【分析】（1）由图可知，加热10min液体甲升高的温度；
（2）根据图中信息，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出加热20min水吸收的热量；据此可知加热10min水吸收的热量；相同的热源，不同的液体在相同时间内吸收的热量相等，据此求出加热10min甲吸收的热量；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出液体甲的比热容。
【解答】解：（1）由图可知，加热10min液体甲升高的温度：Δt＝60℃﹣0℃＝60℃；
（2）由图可知，加热20min水吸收的热量：Q吸水＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（60℃﹣0）＝7.56×105J，
所以加热10min水吸收的热量为Q吸＝Q吸水＝×7.56×105J＝3.78×105J，
相同的热源，不同的液体在相同时间内吸收的热量相等，则加热10min甲吸收的热量为Q吸甲＝3.78×105J；
由Q吸＝cmΔt可知，液体甲的比热容：c＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：60；3.78×105；2.1×103。
【点评】本题考查热量的计算以及吸热公式的灵活运用，难度不大。
21．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡电流达到最大值，此时小灯泡的实际功率为6.4W，在图乙中绘制出电流表与两个电压表示数变化关系的图象，则电源电压为 18 V；滑动变阻器的最大阻值为 30 Ω。
【分析】闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V测量灯泡两端电压，电压表V1测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。
滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为0.3A，
滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，
可知图乙中下面的曲线为电流表与电压表V1的示数变化关系的图像，上面的曲线为电流表与电压表V的示数变化关系的图像。
（1）调节滑动变阻器的滑片到a点时，小灯泡恰好正常发光，可知此时变阻器两端电压为2V，电路中的电流为0.4A，根据P＝UI求出灯泡两端的电压，
根据串联电路的电压特点可得出电源电压；
（2）调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端电压，根据欧姆定律可得出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V测量灯泡两端电压，电压表V1测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。
滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为0.3A，
滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，
可知图乙中下面的曲线为电流表与电压表V1的示数变化关系的图像，上面的曲线为电流表与电压表V的示数变化关系的图像。
（1）调节滑动变阻器的滑片到a点时，小灯泡恰好正常发光，可知此时变阻器两端电压为2V，电路中的电流为0.4A，
根据P＝UI可得灯泡两端的电压为：UL＝＝＝16V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL+U滑＝16V+2V＝18V；
（2）调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，
则变阻器两端的电压：U滑大＝U＝×18V＝9V，
根据I＝可得滑动变阻器的最大阻值为：
R滑大＝＝＝30Ω。
故答案为：18；30。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算问题，关键是分析图像，从图像中得出有用信息，有一定难度。
三、解答题（本题共9小题，共47分．解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）图中，O是杠杆OA的支点，重G的物块挂在杠杆的B点，请画出阻力F2和动力臂L1。
【分析】阻力是物重对杠杆的力，方向竖直向下；力臂是从支点到力的作用线的距离，由此画出动力臂。
【解答】解：由图知F为动力，从支点O作动力F作用线的垂线，垂线段即为动力臂L1；
重物对杠杆的拉力为阻力F2，作用点在杠杆上，方向竖直向下；如图所示：
【点评】本题考查了力的示意图和力臂的画法，关键是判断作用在杠杆上的动力和阻力，会根据力臂的画法，准确作出力臂。
23．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
【分析】滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
【解答】解：由图知，小明站在地面上拉绳子，可以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
24．（2分）在如图所示电路的“〇”里填上适当电流表或电压表的符号，要求：使两灯L1、L2并联。
【分析】电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。要使灯L1、L2并联，必须让两灯分别在两个支路。
【解答】解：要使两灯并联，从电源正极流出的电流应分别流入灯泡L1、L2，流过两灯泡中的电流应汇合共同流回负极，故最下面的〇里是电流表，中间〇里是电压表，上边的〇里是电流表，见下图：
【点评】本题需要知道电压表和电流表的使用外，还要知道电流表电阻很小，相当于导线；电压表电阻很大，相当于断路。
25．（5分）在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小明选用了酒精和煤油为燃料进行实验。
（1）小明使用测量工具量取了等 质量 （选填“质量”或“体积”）燃料利用如图甲和乙的实验装置进行实验，图中器材安装错误的是： 温度计 ；
（2）改正错误后继续进行实验，待燃料燃烧相同时间后，小明发现图乙中的水升高的温度较高，这 不能 （选填“能”或“不能”）说明煤油的热值大；
（3）小明利用如图丙器材继续实验，通过对比图丙和图 甲 （选填“甲”或“乙”）能够探究水和煤油的比热容大小。经过正确的数据采集，小明得到了如图丁所示的图象，根据图象，他得出了与事实相反的实验结论，你认为他在实验中遗漏的操作是 没有控制水和煤油的质量相同 （选填“没有控制酒精燃料的质量相同”或“没有控制水和煤油的质量相同”）。
【分析】（1）为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
使用温度计时，温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；
（2）比较燃料燃烧值的大小，应控制燃烧燃料的质量相等；让相同质量的燃料完全燃烧，根据水升高的温度比较燃料的热值大小；
（3）探究水和煤油的比热容大小，应该选用相同的热源，加热相同的时间，比较水和煤油升高温度的大小，实验中应控制水和煤油的质量相同；
【解答】解：（1）为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，所以小明使用测量工具量取了等质量的燃料；
由图甲、乙可知，温度计的玻璃泡没有全部浸入水中，所以图中器材安装错误的是温度计；
（2）燃料燃烧相同时间，但不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定热值的大小；
（3）探究水和煤油的比热容大小，热源应该相同，所以应该是选择图丙和图甲比较；
小明得出与事实相反的实验结论，他在实验中遗漏的操作应该是没有控制水和煤油的质量相同。
故答案为：（1）质量；温度计；（2）不能；（3）甲；没有控制水和煤油的质量相同。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力以及不同燃料的热值的大小，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
26．（6分）小明和同学们一起探究“电流与电压的关系”的实验。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 指针没调零 ；
（2）如图乙所示，小明将导线a直接与滑动变阻器C相连后，就想直接闭合开关，同组的小华立马制止，小明的错误是 闭合开关前滑片没有放在阻值最大处 ；
（3）通过实验记录电流表、电压表的示数如表所示，对表中数据进行分析，你认为错误的数据是 5 （填实验序号），数据错误的原因是 电流表接的小量程，却按大量程读数了 ，排除错误数据后，可归纳得出的结论是 在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比 ；
（4）小明利用图乙电路探究“电流与电阻的关系”，在上述实验（表中实验序号1）基础上，继续下列实验操作：
①断开开关，将R更换阻值为4Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，读出电流表示数；
②断开开关，将R更换阻值为20Ω的定值电阻，重复实验；则由于小明在上述操作中的一个疏漏，将会导致 两端的电压超过电压表量程 。
【分析】（1）电流表使用前指针要调零；
（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片方在阻值最大处；
（3）由表中数据知，除第5组数据处，求出各组的电压与电流之比，确定错误的数据；根据电压与电流之比为一定值分析；
（4）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。
【解答】解：（1）实验前，发现电流表的指针在零刻度线右侧，即指针没有对准零刻度线，原因是电流表指针没调零；
（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片方在阻值最大处，所以小明的错误是闭合开关前滑片没有放在阻值最大处；
（3）由表中数据知，除第5组数据外，各组的电压与电流之比：＝＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣＝10Ω，故错误的数据是实验序号5；
第5次实验当电压为2.8V时，电流为：I＝＝＝0.28A，而表格的数据是1.4A，说明电流表接的小量程，却按大量程读数了；
排除错误数据，可归纳得出的结论是：在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变。
实验中断开开关，当把电阻从4Ω换为20Ω时，必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置，如果没有调，使得电阻箱分得的电压过大，会超过电压表的量程。
故答案为：（1）指针没调零；（2）闭合开关前滑片没有放在阻值最大处；（3）5；电流表接的小量程，却按大量程读数了；在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比；（4）电阻两端的电压超过电压表量程。
【点评】本题“探究电流跟电压和电阻关系”，考查故障分析、控制变量法、实验数据分析等知识，是一道常考题，难度不大。
27．（9分）小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，额定电功率小于1.5W，电源电压恒定不变。
（1）小明所连接的实物电路如图甲所示，请以笔画线代替导线，完成电路连接。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 电压表 （选填“灯泡”或“电压表”）断路。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流是 0.2 A，则小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（4）小明在实验过程中，由于电压表被损坏，于是增加两个单刀双掷开关和一个定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，测量另一只小灯泡的额定功率，其额定电流为I额。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S，S1掷于 d ，S2掷于 a ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将 S1掷于c，S2掷于b （描述S1、S2的状态），保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ IR0I额 （用R0，I和I额表示）。
【分析】（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率小于1.5W，根据P＝UI求出灯的额定电流多少，确定电流表选用的量程与灯串联，将电压表并联在灯泡两端；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路；
（3）根据（1）确定电流表量程，由图乙确定电流表分度值读数，利用P＝UI求出灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将灯泡与电流表串联后再与R0并联，通过移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为I额，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测R0的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电压的规律求出灯的额定电压，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率小于1.5W，
根据P＝UI可知，灯的额定电流小于：I'＝＝＝0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路，即电路中存在的故障可能是电压表断路；
（3）由（1）可知，电流表选用小量程；小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，S1掷于d，S2掷于a，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为I额；
②再将S1掷于c，S2掷于b，保持滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③在步骤①中，灯泡和电流表串联后再与R0并联，通过移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为I额，灯正常发光；
在步骤②中，灯泡与R0仍并联，保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测R0的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光；根据并联电路电压的规律结合欧姆定律可知，灯泡的额定电压U额＝U0＝IR0，则小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝U额I额＝IR0I额。
故答案为：（1）见解答图；（2）电压表；（3）0.2；0.5；（4）①d；a；②S1掷于c，S2掷于b；③IR0I额。
【点评】本题测小灯泡电功率的实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
28．（6分）如图所示，用100N的拉力通过动滑轮将重为G的货物匀速提升1.5m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求：
（1）上述过程中拉力所做的功WF。
（2）上述过程中的有用功W有。
（3）动滑轮所受的重力G动。
【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用WF＝Fs求拉力做的功；
（2）利用η＝×100%求有用功；
（3）利用W有＝Gh求物体的重力；利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1.5m＝3m，
拉力所做的功：WF＝Fs＝100N×3m＝300J；
（2）由η＝×100%可知，有用功：W有＝ηWF＝80%×300J＝240J；
（3）由W有＝Gh可知，物体的重力：G＝＝＝160N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×100N﹣160N＝40N。
答：（1）上述过程中拉力所做的功为300J；
（2）上述过程中的有用功为240J；
（3）动滑轮所受的重力为40N。
【点评】本题考查了使用动滑轮时动滑轮的重力、有用功、总功和机械效率的计算，难度不大。
29．（7分）某燃油车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶10min，消耗的汽油的质量为1.8kg。该车匀速行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）该燃油车牵引力所做的功WF牵。
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放。
（3）该燃油车的效率η。
【分析】（1）根据速度公式s＝vt计算汽车在10min内通过的路程，由二力平衡可知牵引力的大小，根据做功公式W＝Fs计算汽车牵引力在10min内做的功；
（2）根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量。
（3）根据η＝可求该燃油车的效率。
【解答】解：（1）v＝108km/h＝30m/s，
由v＝得：汽车在10min内通过的路程：
s＝vt＝30m/s×600s＝1.8×104m，
该车匀速行驶时，处于力的平衡状态，车受到的牵引为：F牵＝f＝1.2×103N，
汽车牵引力在10min内做的功：
＝F牵s＝1.2×103N×1.8×104m＝2.16×107J；
（2）汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝1.8kg×4.6×107J/kg＝8.28×107J；
（3）在这段时间内该汽车发动机效率：
η＝×100%＝×100%≈26.1%。
答：（1）该燃油车牵引力所做的功为2.16×107J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量为8.28×107J；
（3）该燃油车的效率为26.1%。
【点评】本题考查学生对速度公式、做功公式、热量公式、效率公式的理解和综合运用。
30．（8分）今年夏天干旱严重，为确保蔬菜正常供应，建设“智能测控自动灌溉系统”是市蔬菜生产基地的重要项目。图1是该系统抽水、蓄水的装置结构示意图，水泵从水源抽水至高位水池储存，水池出水口出水灌溉蔬菜。图2是抽水、蓄水自动控制电路：R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知：电压U＝9V；当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动，当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作，从而通过控制水泵工作将池内水位保持在一定的范围内（不需要考虑信号触发器与电阻箱R的连接）；RF的阻值随池内水位变化关系如图3所示。
（1）当池内水位升高时，RF 变大 ，电阻箱R两端电压UAB 变小 ；（选填“变小”“不变”或“变大”）
（2）如表为水泵相关参数，请计算两水泵同时正常工作10h共需要消耗多少度电？
型号
电压
叶轮
最大流量
最高扬程
功率
管径
QD3﹣82/5﹣2.2（1号水泵）
220V
5个
3m3/h
82m
2.2kW
25mm
QD3﹣100/6﹣2.6（2号水泵）
220V
6个
3m3/h
100m
2.6kW
25mm
（3）若调节电阻箱R＝250Ω，请计算池内水位H的范围；
（4）当灌溉用水量变大时，仅靠1号水泵抽水，无法保持池内水位在一定范围内，出水口水压变小，此时需要闭合开关S1，启动2号水泵，实现两水泵同时抽水。请在图2中接入一电压表，并说明当电压表示数出现什么现象时，需要闭合开关S1。
【分析】（1）根据图3分析回答；分析电路连接，根据串联电路电压规律和分压原理确定电阻箱R两端电压的变化；
（2）根据表中数据利用W＝Pt求出两水泵各自消耗的电能，两者之和即为总共消耗的电能；
（3）根据串联电路电压规律和分压原理求出RF的阻值，利用图3确定池内水位H的范围；
（4）当出水口水压变小，需要闭合开关S1，启动2号水泵时，说明电阻箱R两端电压UAB≥5V，根据串联电路电压规律确定RF两端电压，据此确定电压表的连接及何时闭合开关S1。
【解答】解：（1）由图3可知，当池内水位升高时，RF变大；
由图2可知，RF和R串联，当RF变大时，根据分压原理，RF分得的电压变大，根据串联电路电压规律，电阻箱R两端电压UAB变小；
（2）由表中数据可知，当两水泵同时正常工作时，1号水泵功率为P1＝2.2kW，2号水泵功率为P2＝2.6kW，则两水泵同时正常工作10h共需要消耗电能为：
W＝P1t+P2t＝2.2kW×10h+2.6kW×10h＝48kW•h；
（3）当水池内水位下降，电阻箱R两端电压UAB≥5V时，信号触发器闭合开关K，水泵启动；根据串联电路电压规律，当水泵启动时，RF两端电压为UF＝U﹣UAB＝9V﹣5V＝4V，根据分压原理，
＝，
若调节电阻箱R＝250Ω，即＝，
解得：RF＝200Ω，由图3可知，此时池内水位H＝1m；
当水池内水位升高，电阻箱R两端电压UAB≤4.5V时，信号触发器断开开关K，水泵停止工作；根据串联电路电压规律，当水泵停止工作时，RF两端电压为UF'＝U﹣UAB'＝9V﹣4.5V＝4.5V，根据分压原理，
＝，
若调节电阻箱R＝250Ω，即＝，
解得：RF'＝250Ω，由图3可知，此时池内水位H＝2m；
故池内水位H的范围为1～2m；
（4）当出水口水压变小，需要闭合开关S1，启动2号水泵时，说明电阻箱R两端电压UAB≥5V；根据串联电路电压规律，此时RF两端电压应小于4V，故电压表应并联在RF两端，当电压表示数小于4V时，需要闭合开关S1。
故答案为：（1）变大；变小；（2）两水泵同时正常工作10h共需要消耗48度电；（3）池内水位H的范围为1～2m；（4）当电压表示数小于4V时，需要闭合开关S1。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和电能与电功的计算，综合性较强，有一定的难度。
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