2020-2021学年江苏省南京市建邺区九年级上学期物理期末考试题及答案

这是一份2020-2021学年江苏省南京市建邺区九年级上学期物理期末考试题及答案，共81页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1. 功率单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（ ）
A. 焦耳
B. 瓦特
C. 伏特
D. 安培
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据物理常识可知，焦耳是功和能量的国际单位，不是功率单位，故A不符合题意；
B．根据物理常识可知，瓦特是功率的国际单位，故B符合题意；
C．根据物理常识可知，伏特是电压的国际单位，不是功率单位，故C不符合题意；
D．根据物理常识可知，安培是电流的国际单位，不是功率单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的工具正在使用时，不能省力但能省距离的一组是（ ）
A. ①③B. ②③C. ②④D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离；
②船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费力但能省距离；
③手推车在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离；
④食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但能省距离；
所以，不能省力但能省距离的是②④。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3. 以下关于内能的表述，正确的是（ ）
①只要物体的内能增加了，就一定是吸收了热量
②50℃的水的内能一定比10℃的水的内能多
③一块0℃的冰熔化成0℃的水时，温度不变，内能变大
④两物体相互接触时，热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
A. ①②B. ①④C. ②③D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故①错误；
②内能的大小跟温度、质量、状态有关，所以50℃的水的内能不一定比10℃的水的内能多，故②错误；
③0℃的冰熔化成0℃的水，因为冰是晶体，根据晶体的熔化特点可知，冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故③正确；
④内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，而热传递的方向是从高温物体到低温物体，所以内能小的物体可能将热量传给内能大的物体，故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量消耗电能的仪表
B. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C. 用电器电线绝缘皮破损了仍能继续使用
D. 导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
【答案】A
【解析】
【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A正确；
B．家庭电路中的电冰箱和空调互不影响，是并联的，故B错误；
C．使用绝缘皮破损的导线，易引发触电事故，不符合安全用电原则，故C错误；
D．家庭电路中电流过大的原因，可能是电路中某处发生短路，也可能是用电器总功率过大，故D错误。
故选A。
5. 2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 动能增大，势能减小B. 动能不变，势能增大
C. 动能增大，势能增大D. 动能减小，势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大
故选C。
6. 下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A. 人体的安全电压不低于36V
B. 四冲程汽油机的效率约为70%
C. 家用微波炉正常工作时的电流大约是0.3A
D. 挂壁式空调正常工作时的功率约为1200W
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据用电安全可知，人体安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．根据热机的常见效率可知，四冲程汽油机的效率约为20%~30%，故B不符合题意；
C．根据常见用电器的功率可知，家用微波炉的功率约为1000W，再根据P=UI可得，家用微波炉正常工作时的电流大约是
故C不符合题意；
D．根据常见用电器的功率可知，挂壁式空调正常工作时的功率约为1200W，故D符合题意。
故选D。
7. 用如图所示的滑轮组（a）和（b）分别提升钩码，不计绳重和摩擦，下面说法正确的是（ ）
A. 若钩码重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B. 若滑轮重力和钩码重力相同，则滑轮组的机械效率相同
C. 若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组（a）的机械效率低
D. 若钩码重力和绳端拉力相同，则滑轮组（b）的机械效率低
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知，不计绳重和摩擦，所以滑轮组机械效率为
因为钩码重力相等，但两滑轮组中的动滑轮重力不一定相等，所以滑轮组的机械效率不一定相同，故A错误；
B．由题意可知，不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率为
因为钩码重力相等，两滑轮组中的动滑轮重力相等，所以滑轮组的机械效率相同，故B正确；
C．由滑轮组（a）图可知，该滑轮组绳子的承重段数为3，由滑轮组（b）图可知，该滑轮组绳子的承重段数为2，所以若滑轮重力和绳端拉力相同，且不计绳重和摩擦，则提升的物重分别为：Ga＝3F﹣G动，Gb＝2F﹣G动，显然a图中物重要大些，根据公式
可知，滑轮组（a）的机械效率高，故C错误；
D．由滑轮组（a）图可知，该滑轮组绳子的承重段数na=3，由滑轮组（b）图可知，该滑轮组绳子的承重段数nb=2，所以若钩码重力和绳端拉力相同，根据公式
可知，滑轮组（a）的机械效率低，故D错误。
故选B。
8. 如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A. 电压表示数为3.6VB. R1的阻值为12Ω
C. R2的阻值为30ΩD. 整个电路消耗的功率为5W
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，此时电压表测电源电压，电流表测总电流；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，则R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，电压表仍测电源电压。
A．当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电压表测量电源电压，示数为6V，所以电源电压为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，则R1、R2并联，电流表测量R2的电流，电压表测量电源电压，所以电压表示数仍为6V，故A不符合题意；
B．开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路的总阻值为
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R1的阻值为
R1＝R-R2＝30Ω-12Ω＝18Ω
故B不符合题意；
C．由可知，两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，为0.5A，R2的阻值为
故C不符合题意；
D．两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，通过R1的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为
整个电路消耗的总功率为
故D符合题意。
故选D。
9. 为了测出未知电阻Rx的阻值，某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．开关S1闭合，S2断开时R0和Rx串联，电流表可以测出通过Rx的电流Ix；S2闭合时为Rx的简单电路，不能直接或间接测量出Rx的电压，所以不能求出Rx的电阻。故A不符合题意；
B．开关S1闭合，S2接1时电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S2接2时电路为未知电阻Rx的简单电路，电流表测通过Rx的电流Ix，电压则为电源电压，根据欧姆定律求出电阻。故B符合题意；
C．开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和Rx串联，电压表仍测电源的电压，无法测出Rx两端的电压，所以不能求出Rx的电阻。故C不符合题意；
D．开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和Rx串联，电压表直接测量Rx两端的电压Ux，根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压：
U0=U-Ux，
根据，求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0，根据求出电阻。故D符合题意。
故选BD。
10. 如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小、闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】图可知R1和R2串联，设电路中电流为I，电压表示数为U，电源电压为U总，则电压表示数可表示为
U=U总-IR2
故U与电流表示数I的关系图像为斜率为负值的直线，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
11. 如图所示，甲图中活塞迅速下压后棉花燃烧，乙图中点火后盒盖飞出。“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”的两个过程中，对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面，它们（ ）
A. 有一个方面相同，两个方面不同B. 三个方面都相同
C. 有两个方面相同，一个方面不同D. 三个方面都不相同
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】活塞压缩空气时，机械能转化为内能，改变筒内气体内能的方式是做功，筒内气体内能增大；使盒盖飞出时，内能转化为机械能，改变筒内气体内能的方式也是做功，筒内气体的内能减小。所以三个方面有一个方面相同，两个方面不同，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为5V
B. 小灯泡正常发光时，定值电阻R1工作1min产生的热量为18.75J
C. 电路允许的最大功率为1W
D. 再串联一个8Ω的电阻后，R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知，灯泡、R1与R2三者串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由可知，通过小灯泡的电流随着电压表示数的增大而增大，所以图线①是小灯泡的I﹣U图像；图线②随着电压表示数的增大，电流表的示数减小，说明电压表一定测量滑动变阻器两端的电压，所以电压表可能只在滑动变阻器的两端，也可能在定值电阻和滑动变阻器的两端；根据串联电路总电压等于各用电器电压之和知，图中当电流相等时，图像①②的电压之和不相等，说明电压表没有并联在定值电阻和滑动变阻器的两端，而是只并联在滑动变阻器的两端。
A．由图像知当电流为0.1A时，电源电压为
……①
当电流为0.25A时，电源电压为
……②
联立①②得
R1＝5Ω
U＝4.5V
故A错误；
B．由图乙知小灯泡正常发光时的电流为0.25A，定值电阻R1在1min内产生的热量为
故B正确；
C．由图乙知，电路的最大电流为0.25A，电路的最大功率为
故C错误；
D．小灯泡正常发光的电阻为
因为R2的滑片可自由移动，且灯泡能正常发光，所以R2的电阻可以为0，即R2＝0时，电路的电流为0.25A，此时电路的总电阻为
串联的电阻为
所以再串联一个3Ω的电阻后，R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，故D错误。
故选B。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13. 一瓶酒精倒出一半，比热容_______，热值_______（选填“不变”、“变大”或“变小”）；酒精燃烧时将_______能转化为内能。
【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 化学
【解析】
【详解】[1]比热容是物质的一种特性，与质量和体积大小无关，所以一瓶酒精倒掉一半，剩下的酒精的比热容不变。
[2]燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和体积无关，所以一瓶酒精倒掉一半，剩下的酒精的热值不变。
[3]根据燃料燃烧时的能量转化可知，酒精燃烧时，是将化学能转化为内能。
14. 如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。A图是四冲程汽油机的___________冲程，与它原理相同的是___________图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是___________图。（后两空选填字母）
【答案】 ①. 做功 ②. F ③. D
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]A图火花塞点火，是做功冲程，E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能，故与A相同的是F。
[3]汽油机机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，D两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
15. 如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，物块G重30N，，在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，F的大小为______N；保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线所示位置的过程中，拉力大小将______，在转至虚线所示位置时，拉力与物重的大小关系为F______G．
【答案】 ①. 15 ②. 变大 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由杠杆平衡条件得：
，
因为
；
(2)[2]保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
(3)[3]转至②位置时，由三角函数可知，动力F的力臂为：
，
由杠杆平衡条件得：
，
，
可得：．
【点睛】关键是杠杆平衡条件的应用，要理解当拉力倾斜时，力臂会变小，所以拉力会变大，最后一问根据，直角三角形的各边关系分析解答．
16. 如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表_________ （选填：“甲”、“乙” 或“甲乙都”）有示数；点燃酒精灯，在加热过程中发现；电流表甲示数_________（选填 “变大”、“变小”或“不变”，下同），电流表乙示数_______________．
【答案】 ①. 乙 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】玻璃常温下是绝缘体，当玻璃接入电路时，闭合开关，由于玻璃是绝缘体，所以左边电路中没有电流，即电流表甲无示数；因为灯丝是导体，所以，开关闭合后电流表乙有示数；当对玻璃加热后，玻璃的导电性能会发生改变，玻璃会变成导体，也就是说此时左边电路中会有通过电流，所以电流表甲的示数从零逐渐变大；当对灯丝加热时，温度升高，灯丝的电阻增大，所以电流变小，即电流表乙的示数变小．
17. 一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有用电器灯泡和变阻器，小明想探究它们的连接方式连接了如图所示的电路（电源电压恒为3V），做了两次实验，部分数据记录如表格所示。（灯泡电阻不变）
（1）灯泡和变阻器的连接方式是_______联，灯泡工作时的电阻是_______Ω；
（2）第二次实验中，变阻器工作1min产生的热量是_______J。
【答案】 ①. 并 ②. 10 ③. 54
【解析】
【详解】（1）[1]由题知，电源电压为3V，图中电流表测电路中电流，由表中第①组数据知，电路中电流为0.5A，由欧姆定律可得，电路总电阻
R总＜R，由于两个电阻串联后的总阻值等于两个电阻的阻值之和，两个电阻并联后的总阻值比两个电阻的阻值都小，所以变阻器与灯泡是并联的。
[2]由并联电路的电阻特点可得
代入数据得
解得RL＝10Ω。
（2）[3]由并联电路的电压特点知，第②次实验时变阻器R两端电压为
UR＝U＝3V
所以变阻器工作1min产生的热量为
18. 如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像。灯泡正常发光时的电流为_____A。若将两者并联在电路中，干路允许通过的最大电流为_____A。若将两者串联在电路中，该电路两端允许的最大电压为_____V，若此时该电路两端的电压为7V时，电路消耗的总功率为_____W。
【答案】 ①. 0.5 ②. 1.1 ③. 11 ④. 2.8
【解析】
【详解】[1]由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流
[2]两者并联时，它们两端的最大电压等于小灯泡的额定电压6V，由图象可知，甲的电流I甲＝0.6A，乙的电流I乙＝0.5A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路允许通过的最大电流为
I并＝I甲＋I乙＝0.6A＋0.5A＝1.1A
[3]串联电路中的电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.5A，由图象可知，此时定值电阻甲两端的电压为5V，小灯泡乙两端的电压是6V，所以电源电压
U＝U甲＋U乙＝5V＋6V＝11V
[4]因为两者串联，起分压作用，且电流处处相等，由图象可知，电源电压为7V时，甲两端的电压为4V，乙两端的电压为3V，此时电路中的电流为0.4A，所以电路消耗的总功率
P′＝U′I′＝7V×0.4A＝2.8W
19. 生活中处处皆物理。
（1）小明想利用电能表测量家中电热水器的电功率，部分参数如图甲所示，其中电能表上3200imp/（kW•h）表示_______；该电能表允许接入用电器的最大电功率是_______W；将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯6分钟闪烁了320次，则他家电饭煲的功率是_______kW；
（2）智能电热马桶已经进入现代家庭，图乙是简易的便座加热电路，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高、中、低”挡三种加热功能，其中低温挡的功率P1为22W，中温档的功率P2为44W。若开关S1_______，开关S2接_______，则便座加热电路处于高温挡加热状态，此时高温挡功率P3为_______W，若电热丝发出热量的80%被桶圈吸收，让质量为500g的桶圈温度升高4℃，用“中温档”加热需要_______s。[桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg•℃）]
【答案】 ①. 用电器消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次 ②. 2200 ③. 1 ④. 闭合 ⑤. b ⑥. 88 ⑦. 25
【解析】
【详解】（1）[1]根据电能表铭牌的意义可知，“3200imp/kW•h”表示：用电器消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次。
[2]根据电能表铭牌的意义可知，该电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，所以该电能表允许接入用电器的最大电功率为
P＝UI＝220V×10A＝2200W
[3]因为用电器消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，所以电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能为
又因为所用时间为6分钟，所以用电器的功率为
（2）[4][5]由图乙可知，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时总电阻最小，根据公式可知，此时总功率最大，即此时便座加热电路处于高温挡加热状态。
[6]由图乙可知，当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，此时总电阻最大，根据公式可知，此时总功率最小，为低温挡，此时电路中的总电阻为
当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时总电阻居中，根据公式可知，此时总功率居中，为中温档，此时电路中R1的阻值为
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值为
R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω
所以当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即，所以此时电路中的总电阻为
根据公式可得，此时的功率P3为
[7]由题意可得，马桶圈吸收的热量为
Q吸＝cm（t1-t2）＝0.44×103J/（kg•℃）×0.5kg×4℃＝880J
因为用“中温档”加热，所以此时的加热功率为
P中温＝P2＝44W
又因为电热丝发出热量的80%被桶圈吸收，根据可得，电热丝消耗的电能为
所以根据可得，用“中温档”加热的方式需要的时间为
三、解答题（本题共11小题，共50分解答27、28题时应有公式和解题过程
20. 如图所示用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F1，使其在图示位置平衡，作出最小动力F1的示意图和阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件F1×l1=F2×l2可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图知，B点离支点最远，故最长的动力臂为OB；过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OB向上；重物对杠杆的拉力为阻力，从O点作阻力作用线的垂线，可得阻力F2的力臂l2。如图所示：
21. 如图所示，在甲、乙两个“〇”内画出电压表或电流表的符号，使电阻R1、R2并联。
【答案】
【解析】
【详解】要使电阻R1、R2并联，电流要有两条路径；甲不能是电压表，否则没有电流通过R2，所以甲只能是电流表；乙不可以是电流表，否则会导致电源短路；所以甲是电流表，乙是电压表，如图所示：
。
22. 如图所示，用笔画线代替导线将插座正确接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】由开关和灯泡的接法可知，开关要接在火线和灯泡之间，最上面的电线为火线，中间的为零线，最下面的为地线，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线、右孔接火线。如图所示：
23. 某综合实践小组用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下：
（1）沿斜面拉动物体时，使其做_______运动；
（2）表格中第二次实验机械效率的数据是_______；
（3）由实验可以得出初步结论：斜面倾斜程度相同时，_______越小，机械效率越大。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 95.2% ③. 摩擦力
【解析】
【详解】（1）[1]沿斜面拉动物体时，为了保证弹簧测力计的示数稳定，便于读数，应让物体做匀速直线运动。
（2）[2]由表格中的数据可得，第二次实验时斜面的机械效率为
（3）[3]由表格数据可知，两次实验时物重相同，斜面倾斜程度相同（斜面高、斜面长均相同），物体的种类不同，即小车和木块受到的摩擦力不同，滑轮组的机械效率不同，且小车受到的摩擦力小，测得斜面的机械效率大，故可得出初步结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，斜面的机械效率越大。
24. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题：
(1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的是使铁球到达水平面时的_____相同；
(2)该实验是通过观察___________________的大小，来比较铁球的动能大小；
(3)有同学用图乙装置，将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，完成(1)中的实验探究，这个设计方案存在的问题是 ___________________。
【答案】 ①. 速度 ②. 木块被撞后移动距离 ③. 相同弹性势能转化得到相同能量，最终木块移动的距离相等
【解析】
【详解】(1)[1]实验中，保持铁球在斜面上的高度相同，是为了控制铁球到达下端时具有相同的速度，研究铁球的动能大小与质量的关系。
(2)[2]小球动能越大，木块被移动的距离越远，所以实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断铁球动能的大小。
(3)[3]观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
25. 如图所示的三个探究实验。
（1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有_______（填写图号）；三个实验除了图中器材还都需要测量工具_______；
（2）小明如图丙所示正确操作，验证“电流的热效应与电阻大小关系”的正确结论，支持该结论的实验现象是_______；
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是_______。
A．金属勺装有塑料手柄
B.沙漠地区昼夜温差较大
C.夏天在教室洒水，感到凉爽
【答案】 ①. 乙丙 ②. 秒表 ③. R1所在装置中温度计示数变化量大 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，甲实验中，物质吸收热量的多少通过加热的时间来比较，乙、丙实验中，是通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热的多少，故通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有乙丙。
[2]因为甲实验中，物质吸收热量的多少通过加热的时间来比较，所以还需要的测量工具为秒表。
（2）[3]由于R1＞R2，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，R1产生的热量多，故R1所在装置中温度计示数变化量大，所以若R1所在装置中温度计示数变化量大，则可验证“电流的热效应与电阻大小关系”的正确结论。
（3）[4]A．由于金属是热的良导体，塑料是热的不良导体，为防止烫手，金属勺上要装有塑料手柄，与比热容无关，故A不符合题意；
B．由于沙子的比热容较小，沙子受阳光照射时升温快，日落后沙子降温快，因此沙漠地区昼夜温差较大，故B符合题意；
C．夏天在教室洒水，水蒸发吸收热量，使教室温度降低，感到凉爽，与比热容无关，故C不符合题意。
故选B。
26. 小明用灯泡做了几个实验。
（1）图甲可以用来研究“电流做功的多少与电流关系”，将两个阻值不同的白炽灯并联接在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察_______和记录_______，进一步分析就能顺利得出实验结论；
（2）图乙是研究短路引起熔丝熔断的实验，则应该将导线接在_______（选填“AC”或“BD”）两点间造成短路，引起熔丝熔断；
（3）图丙是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1发光都偏暗，说明L1_______；当只闭合S2时，L0正常发光，说明L2_______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）
【答案】 ①. 灯泡的亮度 ②. 电流表示数 ③. BD ④. 正常 ⑤. 短路
【解析】
【详解】（1）[1][2]将两个阻值不同的白炽灯并联接在电路中，闭合开关，每个灯两端的电压相同，工作的时间相同，调节滑动变阻器滑片，观察灯泡的亮度和记录电流表示数的大小，进一步分析就能顺利得出实验结论。
（2）[3]如图所示的电路，闭合开关，电路中只有灯泡连入，且电灯正常发光；B、D间的熔丝不会熔断；要造成短路，引起熔丝熔断；则只有熔丝接入电路，故BD两个接线柱之间接入一根导线后，会发生电源短路，CD间的熔丝将会熔断，如果是AC两接线柱被接入电路，将没有电流通过熔丝。
（3）[4][5]当只闭合S1时，L0和L1都偏暗，说明有电流通过L1，说明L1所在支路正常；当只闭合S2时，L0正常发光，说明该电路中没有其他用电器分压，故支路存在短路，即L2短路。
27. 某同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系，其中R1是电阻箱，实验过程中，电源电压保持不变。
（1）为了验证“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，他应改变_______（选填“R1”或“R2”）的阻值大小，保持另一电阻的阻值大小不变；
（2）为了验证“通过导体的电流与导体的电阻成反比”时，闭合开关，仅多次改变R1的阻值测得数据如表，分析表中数据，发现通过导体的电流与导体电阻_______（选填“成”或“不成”）反比，其原因是_______；
（3）此实验中，电源电压为_______V。
【答案】 ①. R2 ②. 不成 ③. 没有控制电阻箱R1两端的电压不变 ④. 6
【解析】
【详解】（1）[1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制导体的电阻不变，改变导体两端的电压，因此需改变R2接入电路中的电阻，保持的R1阻值不变。
（2）[2][3]要研究电流跟电阻关系时，应该调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，根据表中数据可得，通过导体的电流与导体的电阻不成反比，原因是改变电阻箱R1的阻值时，应该保持电阻箱R1两端的电压不变，即在实验中，没有控制电阻箱R1两端的电压不变。
（3）[4]根据表中的测量数据可得，第一次测量中，电源电压为
U＝U1+U2＝I1R1+I1R2＝0.40A×5Ω+0.40A×R2＝2V+0.40A×R2
第二次测量中，电源电压为
U＝U1′+U2′＝I2R1+I2R2＝0.30A×10Ω+0.30A×R2＝3V+0.30A×R2
根据以上两个式子解得：R2＝10Ω，将R2＝10Ω代入到上式中，可得到电源电压为
U＝U1+U2＝2V+0.40A×R2＝2V+0.40A×10Ω＝6V
28. 两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清L1标有“0.3A”，L2标有“0.2A”的字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。
①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正_______；
②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是_______；
③排除故障后闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察_______表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为_______W；
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表，请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单_______；
（3）小梅设计了如图丁所示电路，也巧妙测出了L2的额定功率。两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω，电源电压恒定，请完成实验步骤：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，S1接_______，（选填“a”或“b”）移动R1滑片，使电流表的示数为0.2A，灯泡L2正常发光；
③再将S1接到另一位置，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数仍为0.2A；
④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为0.3A，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为0.15A；
⑤小灯泡L2的额定功率为_______W。
【答案】 ①.
②. 小灯泡断路 ③. 电流 ④. 0.75 ⑤. ⑥. a ⑦. 0.4
【解析】
【详解】（1）[1]电压表应并联在小灯泡两端，且灯泡要与滑动变阻器、电流表、开关串联，故修改后的电路图，如图所示：
[2]正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源是通路，因此电路的故障可能是小灯泡断路。
[3]排除故障后闭合开关，电流表示数为0.1A，因为L1标有“0.3A”，说明L1的额定电流为0.3A，所以要移动滑片P，要使电流表示数为0.3A，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光。
[4]小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表使用的是小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为2.5V，即小灯泡的额定电压为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为
（2）[5]在图丙的电路中，R与L2串联，可以通过开关转换利用电压表分别测出灯L2与R的总电压、定值电阻电压，所以右边两虚线框内是开关，左边虚线框内是电压表。
因L2标有“0.2A”的字样，R为阻值已知，在电压表测定值电阻电压时，移动滑片使电压表示数为
断开中间开关、闭合右边的开关，电压表测出灯L2与R的总电压，记为U总，根据串联电路的电压特点计算出灯两端电压为
根据表达式
计算灯泡L2的额定功率即可。
完整电路如图所示：
（3）[6][7]闭合开关S，S1接a，移动R1滑片，使电流表的示数为0.2A，灯泡L2正常发光。再将S1接到另一位置，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数仍为0.2A。可知，此时R2的电流，电压与小灯泡正常发光时的电流电压相同，故此时R2的电功率等于小灯泡的额定功率。设电源电压为U，根据保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为0.3A，可得
再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为0.15A，可知
由以上两式可得R2接入的电阻R2＝10Ω，故小灯泡的额定功率为
29. 在“测滑轮组机械效率”的课外综合实践活动中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力竖直向上匀速拉动绳自由端，使总重为90N的物体上升。当物体上升高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测出AB间的距离sAB＝20cm（如图乙所示），其中动滑轮重45N。则：（g＝10N/kg）
（1）提升重物做的有用功多大？
（2）该滑轮组的机械效率多大？
【答案】（1）9J；（2）60%
【解析】
【详解】解：（1）提升重物做的有用功
W有＝Gh＝90N×10×10-2m＝9J
（2）由图可知，滑轮组上承担重量的绳子股数为n＝3，则绳端移动的距离为
s=nh=3×10cm=30cm=0.3m
拉力做的总功为
W总=Fs=50N×0.3m=15J
该滑轮组的机械效率为
答：（1）提升重物做的有用功为9J；
（2）该滑轮组的机械效率为60%。
30. 图甲所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，小灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，定值电阻R0的阻值为10Ω；A、B是一根长为40cm的均匀电阻丝，阻值R=40Ω，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R间的摩擦不计），当拉力F=0N时，滑片P与A接触时，弹簧正好保持原长，当拉力为F时，电阻丝的B端与滑片P之间的距离为x，x与F的关系如表所示闭合开关S，当F=0N时，电流表的示数为0.1A；当F=700N时，电流表的示数为0.2A。（电源电压不变）
（1）小灯泡L正常工作时的电阻为多少_______？
（2）分析表格数据可知：R接入电路阻值随拉力F变化的关系式是R=_______；
（3）闭合开关，当F=0N时，灯泡L的实际功率多大_______？
（4）该电子测力计的最大测量值为_______N，若要使其增大，写出你的办法_______（一种即可）。
【答案】 ①. 15Ω ②. 40Ω﹣0.05Ω/N×F ③. 0.5W ④. 700 ⑤. 串联一个电阻
【解析】
【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电阻为
（2）[2]由表中数据可知，压力为100N时，R未接入电路的阻值为
压力增大到200N时，R未接入电路的阻值为
压力增大到300N时，R未接入电路的阻值为
压力增大到400N时，R未接入电路的阻值为
依此类推，可知减小的电阻为

所以R接入电路阻值随拉力F变化的关系式是
R=40Ω﹣0.05Ω/N×F
（3）[3]电路图可知，闭合开关，灯泡、定值电阻以及滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；灯泡正常发光时的电
此时F=700N，则R接入电路的阻值
R=40Ω-0.05Ω/N×700Ω=5Ω
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，电源电压
U=IL(R+RL+R0)=0.2A×(5Ω+15Ω+10Ω)=6V
根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，当F=0N时，R接入电路的阻值为40Ω，则灯泡两端电压
UL′=U-I(R′+R0)=0.1A×(40Ω+10Ω)=5V
则灯泡的实际功率
PL实=UL′I=5V×0.1A=0.5W
（4）[4]由P=UI可知，灯泡正常发光时电流
此时电路中的电流是最大的，根据题意可知，此时的拉力为700N，所以电子测力计的最大测量值为700N。
[5]若要使其量程增加，则R接入电路的长度要变小，电阻会变小，电路中的电流会变大，超过灯泡的额定电流，所以此时需要减小电路中的电流，所以可以在电路中串联一个电阻或更换电压较小的电源。实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
10
实验次数
物体种类
物重G/N
斜面高h/cm
沿斜面的
拉力F/N
斜面长s/cm
机械效率η
1
木块
4
15
1.1
90
60.6%
2
小车
4
15
0.7
90
实验序号
R1/Ω
I/A
①
5
0.40
②
10
0.30
③
15
0.24
F/N
100
200
300
400
……
x/cm
35
30
25
20
……