2021-2022学年江苏省泰州市泰兴市九年级上学期物理期末考试题及答案

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1. 下列事件中，力对物体做了功的是（ ）
A. 用力推汽车，没有推动
B. 将重物从一楼扛到二楼
C. 举重运动员举着杠铃保持不动
D. 提着水桶在水平路面上匀速前行
【答案】B
【解析】
【详解】A．用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A不合题意；
B．将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意；
C．举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意；
D．提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功。故D不合题意。
故选B。
2. 某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（ ）
A. 人做的总功相同B. 人做的有用功相同
C. 人做功的机械效率相同D. 人做功的功率相同
【答案】B
【解析】
【详解】这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知
η1＞η2
即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知
P1＞P2
即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 温度越高的物体含有的热量越多
B. 物体温度升高，一定是吸收了热量
C. 内能小的物体也可能向内能大的物体传热
D. 南极的冰块没有内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误；
C．根据热传递的实质可知，热量从温度高的物体向温度低的物体传递，内能小的物体的温度可能会高一些，故C正确；
D．任何物体都有内能，南极的冰块也有内能，与温度高低无关，故D错误。
故选C。
4. 如图所示的事例中，不是通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 锯木头锯条发烫B. 划火柴点火
C. 烧水时水温升高D. 弯折铁丝温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A．锯木头时，锯条克服摩擦做功，将机械能转化为内能，于是锯条的内能增大，温度升高而发烫。故A不符合题意；
B．划火柴点火的过程需要克服摩擦做功而让内能增大的，故B不符合题意；
C．烧水时，水是吸收燃料燃烧放出的热量而内能增大，温度升高的，是通过热传递的方式改变内能的，故C符合题意；
D．弯折铁丝的过程中，需要克服摩擦做功，所以是通过做功的方式改变铁丝的内能的，故D不符合题意。
故选C。
5. 关于家庭电路，下列说法中错误的是（ ）
A. 用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
B. 家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是出现了短路现象
C. 在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电流越大
D. 保险丝一般选用电阻比较大，熔点比较低的合金材料制作而成的
【答案】B
【解析】
【详解】A．用电器使用三线插头，三孔插座上面的孔接地线，在用电器漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路避免触电事故发生，故A正确，不符合题意；
B．保险丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大可能是短路或总功率过大造成的，故B错误，符合题意；
C．家庭电路中用电器都是并联的，同时工作的用电器越多，支路越多，相当于增大了导体的横截面积，在导体长度和材料一定时，横截面积越大，电阻越小，所以总电阻减小。根据欧姆定律可知，干路中的电流变大，故C正确，不符合题意；
D．保险丝一般选择电阻大，熔点低的铅锑合金制成的，当电流过大时保险丝熔断，起到保护电路的作用，故D正确，不符合题意。
故选B。
6. 科技的自立自强是国家发展的战略支撑，2021年新一代5G芯片将开始量产，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A. 超导材料B. 绝缘材料C. 隔热材料D. 半导体材料
【答案】D
【解析】
【详解】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。制造芯片的主要材料是硅，属于半导体材料。
故选D。
7. 2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（ ）
A. 如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能
B. 如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C. 如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大
D. 图1，图2中卫星的机械能都不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，故A错误；
BC．太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，故B正确，C错误；
D．图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，故D错误。
故选B。
8. 如图所示是体重自动测试仪的工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A. 体重越大，体重示数计的示数越小
B. 该体重测试仪的刻度是均匀的
C. 电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D. R2下端的绝缘层能起到节能的作用
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，该电路为串联电路，体重计串联接入电路中。
A．由电路图可知，体重示数计串联在电路中，所以体重示数计是由电流表改装成的；当测试仪所测体重越大时，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻越小，总电阻变小，由可知，电路中的电流越大，即体重示数计的示数越大，故A错误；
B．体重示数计是由电流表改装而成，由可知，电流与电阻是成反比的，所以体重测试仪的刻度是不均匀的，故B错误；
C．当滑片上移到最上端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，故C错误；
D．当体重自动测试仪不工作时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路，节约电能，故D正确。
故选D。
9. 近年来作为民族高新技术产业代表的华为公司在5G技术等方面雄踞于世界科技巨头之列。如图为家贤妈妈的华为手机，其指纹锁“钥匙”是特定人的指纹（S1）、密码（S2）或人脸识别钥匙（S3），三者都可以单独使手机（M）解锁并工作。如图中电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，当钥匙S1、S2、S3任何一个闭合手机都能解锁，据此三个开关应该并联，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 如图乙所示，将锡纸条的中间剪掉一些，已知ab、bc、cd长度相等，如图甲所示，将锡纸条接在电池两极，很快锡纸条开始冒烟、着火。关于该实验现象的分析错误的是（ ）
A. ab段的电阻大于bc段的电阻B. bc段产生的热量大于cd段
C. 先冒烟的是ab段D. ab段的电流小于bc段的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图知，锡纸条上ab、bc、cd段的材料和长度相等，ab段横截面积最小，cd段横截面积最大，在材料和长度相同时，横截面积越小电阻越大，所以ab段的电阻最大，bc段的电阻较大，cd段的电阻最小，故A正确，A不符合题意；
BCD．ab、bc、cd段可看作是串联，通过三段的电流相等，根据可知相等时间内，ab段的电阻最大，产生热量最多，其次是bc段，cd段产生的热量最少，所以先冒烟的是ab段，故BC正确，D错误。BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移动，电流表的示数将（ ）
A. 甲表示数变大，乙表示数变大
B. 甲表示数不变，乙表示数变小
C. 甲表示数不变，乙表示数变大
D. 甲表示数变小，乙表示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】电流表甲测量的是干路电流，电流表乙测量的是R的电流。此电路滑动变阻器与定值电阻R并联，各支路互不影响，因此，当滑动变阻器滑片向左移动时，其电阻变大，电流表乙示数不变，总电阻变大，总电流变小，甲表示数变小。
故选D。
12. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I—U图像。小灯泡L的额定电压为2V，若将L和R以某种方式连接到电源两端，下列说法中正确的有（ ）
①将L和R并联，当电路中总电流为0.7A时，灯L正常发光
②将L和R串联时电路的最大总功率与L和R并联时电路的最大总功率之比为5∶2
③将L和R串联在电压为1.4V的电源两端时，此时R两端电压为1V
④将L和R串联在电压为4V的电源两端时，电路中的电流约0.3A
A. ②③④B. ①②③C. ①②④D. ①③④
【答案】C
【解析】
【详解】①将L和R并联，L和R两端的电压相同，当电路中总电流为0.7A时，由图可知，此时灯泡两端的电压为2V，小灯泡正常发光，故①正确；
②将L和R串联时，灯泡两端最大电压为2V，此时通过灯泡的电流为0.5A；R的电阻为
串联电路中电流处处相等，此时电阻R两端的电压为
电源电压为
电路的最大功率为
将L和R并联，灯泡两端的最大电压为2V，电源电压为2V；L和R两端的电压相同，由图可知，电路中总电流为
时，电路的最大功率为
L和R串联时电路的最大总功率与L和R并联时电路的最大总功率之比为
P∶P'＝3.5W∶1.4W＝5∶2
故②正确；
③由图可知，当灯泡两端的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.5A，此时灯泡的电阻为
将L和R串联在电源两端时，若R两端电压为1V，此时电路中的电流为
由于灯丝的电阻受温度的影响，电压越低，灯丝的温度越低，灯丝的电阻越大，所以电路中电流为0.1A时，灯泡的电阻要大于通过灯泡电流为0.5A时的电阻，所以此时灯泡两端的电压要大于
即电源电压要大于
故③错误；
④将L和R串联在电压为4V的电源两端时，由图像可知，此时L两端的电压为1V，R两端的电压为3V，此时电路中的电流约0.3A，故④正确；
综合上所述，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C
二、填空题（本题有9小题，每空1分，共25分）
13. 图中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板。涉及的物理原理是：_____。
【答案】杠杆原理
【解析】
【详解】蜡烛跷跷板的实验原理是燃烧面积不同，导致燃烧速度不同。刚开始时，蜡烛燃烧速度快的那一端，蜡烛融化的速度快，所以蜡烛油滴落下来，减轻了这一端的重量，因此这一端被高高翘起。反复如此，蜡烛上下摆动，有支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理为杠杆原理。
14. 如图所示，是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了使用滑轮组能 _____。
【答案】省力
【解析】
【详解】用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，当用相当大的力将木棍向两边拉时，用很小的力拉绳子就可以使装置保持静止。该现象表明使用滑轮组可以省力。
15. 如图所示两个实验可以说明的同一个物理问题是：_____。
【答案】重力势能和动能可以相互转化
【解析】
【详解】读图可以观察到，物体向下运动时，高度下降，速度增大，是重力势能转化为动能，从下向上运动时，高度上升，速度减小，是动能转化为重力势能，两个实验可以说明的同一个物理问题是重力势能和动能可以相互转化。
16. “文明城市”创建让泰兴更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 _____，环卫工人使用的扫帚可以省 _____。
【答案】 ①. 力 ②. 距离
【解析】
【详解】[1]园林工人使用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[2]环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。
17. 如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 _____，拉力F的功率是 _____W，动滑轮的重是 _____N，该滑轮组的机械效率为 _____。
【答案】 ①. J ②. 30 ③. 30 ④. 80%
【解析】
【详解】[1]图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以
阴影部分的面积＝拉力乘以绳子自由端移动的距离
即表示拉力所做的总功，功的单位是J。
[2]由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为
s＝3m
则拉力做的总功
W＝Fs＝50N×3m＝150J
拉力的功率为
[3]由图知动滑轮接触的绳子段数为n＝3，不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重为
G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N
[4]该滑轮组的机械效率为为
18. 将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池，如图是用电压表测量水果电池两端电压的情景，金属片B是水果电池的 ______极；若将3个这样的水果电池并联起来，可获得 ______V的电压。
【答案】 ①. 正 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]电压表的连接方法：电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，电压表指针右偏。由图可观察到电压表的指针向右偏转，从而确定与电压表正接线柱相连的B金属片是电池的正极。
[2]由图可知一个水果电池的电压为1.2V，若将3个这样的水果电池并联起来，根据并联电路的电压规律可知，则电源电压为1.2V。
19. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是 _____冲程，与它原理相同的是 _____图所示的演示实验。汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min，该汽油机每分钟对外做功 _____次。汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的 _____大的特性。
【答案】 ①. 压缩 ②. E ③. 1200 ④. 比热容
【解析】
【详解】[1]B图中，两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2]E图中，用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，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，这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图中，水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，将内能转化为机械能；综上所述，与B图原理相同的是E图所示的演示实验。
[3]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每分钟飞轮转2400圈，完成4800个冲程，对外做功1200次。
[4]汽油机工作时会产生大量热，是因为冷却液的比热容比较大，由可知，与其它液体相比，在质量和升高温度相同时，冷却液可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
20. 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的______效应工作的，与电灯、电风扇等其它家用电器是______联在电路里的，其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω，接在家庭照明电路中，正常工作100s产生的热量是______J。
【答案】 ①. 热 ②. 并 ③. 550
【解析】
【详解】[1]电热驱蚊器是利用电流的热效应工作的，电流产生的热让蚊香片熔化产生驱蚊的气味。
[2]家用电器在家庭电路中都是并联的，互不影响都能独立工作。
[3]产生的热量是
21. 某导体两端的电压为8V，通过它的电流是0.4A，则该导体的电阻是_____Ω；若导体两端电压为4V，该导体消耗的电功率为 _____W。
【答案】 ①. 20 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]导体的电阻为
[2]因导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关，所以当导体两端的电压变为4V时，导体的电阻仍为20Ω；导体消耗的电功率
22. 如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置；“定时开关”是到达设定时间，自动断开的开关，闭合开关S，当“定时开关”处于断开状态时，指示灯___________（填“会”或“不会”）亮，播放器 ___________（填“会”或“不会”）播放音乐；到达上课时间，“定时开关”处于___________（填“闭合”或“断开”）状态。
【答案】 ①. 会 ②. 会 ③. 闭合
【解析】
【详解】[1][2][3]由图示知，定时开关闭合、开关S闭合时，播放器被短路，不工作，指示灯工作。定时开关断开、S闭合时，播放器与指示灯串联连接，播放器及指示灯都工作。而图示是课间音乐播放装置，所以上课时间不是设定时间，定时开关处于闭合状态，播放器不播放音乐。
23. 如图所示是小明家的电能表，电能表上的一个数据看不清楚，计数器记录了他家月初、月末的耗电示数，则这个月他家总共消耗的电能为 ______kW·h。若电路中只有一个电热水壶工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了200次，该热水壶的电功率为1250W，这个电能表看不清楚的数据应该标的是 ______imp/（kW·h）。
【答案】 ①. 95 ②. 3200
【解析】
【详解】[1]由图示可知，小明家这个月消耗的电能为
W=12614.6kW·h-12519.6kW·h=95kW·h
[2]电热水壶在3min内消耗的电能为
观察到指示灯闪烁了200次，则每千瓦时闪烁的次数为
三、解答题（本题有10小题，共51分.解答44、45题时应写出解题过程）
24. 如图，O为轻质杠杆的支点，A点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂L2和最小动力F1的示意图．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离．
【详解】根据题意知道，阻力的作用点是A，方向竖直向下，过支点O作力F2作用线的垂线段OC，即为阻力臂L2；由图知道，当力F1作用在B点，最大力臂L1是杆长OB时，此时力F1最小，阻力臂和最小动力F1的示意图如图：
25. 如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，所用的拉力F=100N，物体B重300N （不计滑轮重、绳重及摩擦力），画出滑轮组的绕线．
【答案】
【解析】
【详解】不计滑轮重和绳重，不计摩擦力，由可知承担物重的绳子段数为
n===3
滑轮组由3段绳子承担物重，绕线如图所示：
26. 请完成丙图中电路的连接。使其符合安全用电的要求。
【答案】如下图所示
【解析】
【详解】灯泡与开关是串联的，开关的一端应接在火线上；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，中间的孔接地线，如图所示。
27. 某品牌汽车在某路段以1500N的恒定牵引力匀速行驶80km，则此次运行过程中需要完全燃烧10kg的汽油，汽车汽油机的能量流程图如图所示（汽油的热值为q＝5.0×107J/kg）。求：
（1）此次运行过程中牵引力做的功是多少；
（2）完全燃烧10kg的汽油放出的热量是多少；
（3）发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率是多少。
【答案】（1）1.2×108J；（2）5.0×108J；（3）24%
【解析】
【详解】解：（1）已知汽车的牵引力为F＝1500N，行驶的路程
则此次运行过程中牵引力做的功为
（2）完全燃烧10kg的汽油放出的热量为
（3）发动机的效率为
答：（1）此次运行过程中牵引力做的功为1.2×108J；
（2）完全燃烧10kg的汽油放出的热量是5.0×108J；
（3）发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率是24%。
28. 图甲是小明家某型号电热加湿器的原理图，电热加湿器的额定电压为220V，最大注水量为3L。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换，低挡发热功率100W。（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）
（1）求电阻R1的阻值；
（2）某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器在高挡正常工作时消耗的电能；
（3）在该次工作过程中产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃[计算结果保留一位小数，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】（1）121Ω；（2）2.4×105J；（3）28.6
【解析】
【详解】解：（1）由图甲知，开关S接“2、3”触点时，电路为R1和R2串联的电路，电路的总电阻最大，电源的电压一定，由可知，电热加湿器的功率最小，处于低挡。根据知，R1和R2的总电阻为
因为R2=3R1，所以
R总=R1+R2=R1+3R1=4R1=484Ω
所以电阻R1的阻值为
（2）开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定，由可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡。高挡的功率为
由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，由可得，在高挡正常工作时消耗的电能
W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J
（3）由图乙知，工作30min时，低挡工作时间为20min，在低挡正常工作时消耗的电能
W低=P低t低=100W×20×60s=1.2×105J
由密度公式知水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg
如果产生的热量全部被水吸收，即
Q吸=W高+W低=2.4×105J+1.2×105J=3.6×105J
由Q吸=cmΔt可得，水升高的温度
答：（1）电阻R1的阻值为121Ω；
（2）加湿器在高挡正常工作时消耗的电能为2.4×105J；
（3）在该次工作过程中产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高28.6℃。
29. 小明想利用如图所示的实验装置（斜面、木块、不同质量的小钢球）“研究动能的大小与哪些因素有关”，请你帮助他完成如下实验方案：
（1）小球进入水平面时的动能是由 _____转化来的，实验时通过 _____来比较动能大小；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 _____ ；
（3）实验中小明进行了如图中4步操作，由甲、乙两图可探究动能的大小与物体的 _____有关 ；
（4）由 _____三图可初步判断，在质量和速度这两个因素中，对物体动能影响较大的是速度。
【答案】 ①. 重力势能 ②. 木块被推动的距离大小 ③. 恢复到原位置 ④. 质量 ⑤. 甲、乙、丁
【解析】
【详解】（1）[1]由图知，同一小钢球分别从同一斜面不同高度由静止滑下，小钢球的质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。
[2]根据转换法可知，实验中通过小钢球推动木块移动的距离来反映动能的大小。
（2）[3]在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应把木块恢复到原位置。
（3）[4]由图可知，甲、乙中小钢球的高度相同，质量不同，推动木块移动的距离不同，所以探究的是动能与质量的关系。
（4）[5]由甲、丁可知质量不变时，速度变为原来的2倍，木块移动的距离要大于乙图中木块移动的距离，这说明丁中物体的动能大，即速度对动能的影响大，故由甲、乙、丁三图可初步判断，在质量和速度这两个因素中，对物体动能影响较大的是速度。
30. 在探究杠杆平衡条件实验中（每个钩码的重力均为G，杠杆上每格长度均为a）。
（1）实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 _____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以直接从杠杆上读出 _____；
（2）如果小明面对甲图状况，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计的挂钩钩在4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断： _____（选填“大于”或“小于”或“等于”，F1是弹簧测力计的示数）；
（3）重新调节杠杆平衡后，如图丙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，可在杠杆的D点挂 _____个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（4）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1～F1的关系图像，如图所示。请根据图像推算，当F1为0.25N时，l1为 ______m。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 小于 ④. 4 ⑤. 1.2
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡，根据力臂的定义，支点到力的作用点的距离即为力臂，即力臂在杠杆上，可以直接从杠杆上读出力臂。
（2）[3]实验前杠杆左端下沉，重心在左侧，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计的挂钩钩在4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但考虑到杠杆自身重力的影响，可以判断2G×3a小于F1×4a。
（3）[4]每个钩码的重力均为G，杠杆上每格长度均为a，根据杠杆平衡条件可知
3G×4a＝FD×3 a
所以
FD＝4G
需在D点挂4个钩码。
（4）[5]由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1l1＝F1 l2可知，利用图像丙中任意一组数据都能得出
F1l1=F2l2=0.1m×3N
故当F1为0.25N时
31. 小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
A．对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表：
（1）在实验过程中，应沿斜面向上 _____拉动木块，此时的绳子对物体的拉力和斜面对木块的摩擦力 _____（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）第2次实验中斜面机械效率η=_____；
（3）对比实验1、2的数据可以用来验证猜想 _____，细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能是 _____变大的原因造成的；
（4）对比1、3两次实验数据，可初步得出的结论是 _____。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 不是 ③. 60% ④. A ⑤. 斜面对物体的摩擦力 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
[2]沿斜面向上匀速拉动物体时，在斜面方向上物体受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的摩擦力，竖直向下的重力。在这三个力作用下物体处于平衡状态，所以物体所受到的拉力和斜面对物体的摩擦力不是一对平衡力。
（2）[3]由表中数据可知，第2次实验中斜面的机械效率
（3）[4]对比1、2两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此是探究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。
[5]沿着斜面拉物体时，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，由表中1、2两次的数据可知，1、2两次斜面的倾角不变，第2次物体的重力大于第1次物体的重力，因此第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力，由滑动摩擦力的影响因素可知，第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力，由W额=fs可知，第2次的额外功大于第1次的额外功。
（4）[6]对比1、3两次实验的数据，控制的是物体的重力相同，改变的是斜面倾角，且斜面倾角越大，机械效率越高，故可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。
32. 小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝阻值相同。
（1）实验中，必须取 _____（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）实验中，用 _____（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 _____（填序号）来判断吸热能力的强弱；
A.通电时间
B.温度计示数的变化
（3）如表是某次的实验数据，分析可知，_____（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；
（4）小明继续探究电流产生的热量与电阻的关系，他对该装置进行改进，所用的电阻丝的阻值 _____（选填“相等”或“不相等”），为使实验现象更明显，他只需将 _____（选填“甲”或“乙”）烧瓶中的液体换成和另一烧瓶中完全相同的液体。
【答案】 ①. 质量 ②. A ③. B ④. 甲 ⑤. 不相等 ⑥. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]由于物体吸收热量的多少与质量有关，所以要探究不同物质的吸热能力，应控制两种液体的质量相等。
（2）[2]两电阻丝串联，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，所以实验中可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少。
[3]相同质量的不同液体，吸收相同热量，吸热能力强的，温度升变化得小，所以可以通过温度计的变化来判断两种液体的吸热能力。
（3）[4]由表格中数据知，甲、乙的质量相等，在相同时间内吸收相同的热量，甲的温度变化更小，说明甲的吸热能力更强。
（4）[5]探究电流产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小，因此所用的电阻丝的阻值应该不相同。
[6]由（3）可知，乙物质的吸热能力弱，吸收相同的热量温度变化大，实验现象明显，因此他需将甲烧瓶中的液体换成和乙烧瓶中完全相同的液体。
33. （1）小明探究电流与电阻的关系，他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路，电阻箱R1规格“0~999.9Ω”，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为3V。
①图乙是小明连接的实物电路，请在图中补画一根导线，使之成为完整实验电路。要求：滑片P向左移动时，R2接入电路的电阻变小；______
②正确连接电路后，调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能为 _____；
A．R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
③排除故障后，小明正确进行实验，他调节电阻箱改变R1的阻值进行三次实验，在调节电阻箱的过程中，_____（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器；
④探究得到的实验数据如下表所示：分析表中数据：可以得到的结论是：当电压一定时，_____；
⑤小明继续用该装置探究电流和电压关系，他准备将电阻箱的阻值调为10Ω进行实验，他预设了“0.9V”、“1.5V”、“2.5V”三个电压值进行实验，同组的小华指出有一个电压值是无法调节到的，你认为 _____V的电压值是无法调节到的；若仍想按这三个预设的电压进行实验，在不改变电源电压、不添加和更换器材的情况下，他可以适当 _____，从而完成实验。
（2）小明按如图丙所示的电路来测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，小灯泡电阻约为8Ω。图中定值电阻可以选择R1＝5Ω、R2＝15Ω、R3＝25Ω这三个电阻中其中一个。假如你是同组成员，请你帮助小明补全实验方案：
①闭合开关S1、S2，调节电阻箱的示数为0，调节滑动变阻器的滑片P，使 _____；
②闭合开关S1、S3，只调节 _____，使电流表示数为I额，再 _____（物理量的下标用“0”表示）；
③小灯泡L的额定功率P额＝_____（用已知物理量、所选定值电阻、所测物理量的符号表示）。
【答案】 ①. ②. A ③. 需要 ④. 电流与电阻成反比 ⑤. 0.9 ⑥. 降低电阻箱的阻值 ⑦. 电流表示数为I额 ⑧. 电阻箱 ⑨. 读出电阻箱的阻值R0 ⑩. I额2（R0+R1）
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，滑片P向左移动时，R2接入电路的电阻变小，则变阻器的左下方接线柱应与开关右接线柱相连，如下图所示：
[2]正确连接电路后，调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电压表并联部分短路，可能是R1短路造成的，若R2短路，电压表有示数，不符合题意。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
[3]探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，他调节电阻箱改变R1的阻值进行三次实验的过程中，需要调节滑动变阻器使电阻箱两端的电压不变。
[4]由表格数据可知，电压一定时电流和电阻的乘积不变，即IR＝8V不变，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
[5][6]设电阻箱两端的电压为U1，则滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的分压特点可知
滑动变阻器接入电路中的电阻为
把“0.9V”、“1.5V”、“2.5V”三个电压值带入可得，变阻器接入电路中的电阻分别为23.3Ω、10Ω、2Ω，由滑动变阻器的最大阻值为20Ω可知，0.9V的电压值是无法调节到的；若仍想按这三个预设的电压进行实验，在不改变电源电压、不添加和更换器材的情况下，他可以适当降低电阻箱的阻值，从而完成实验。
（2）[7]闭合开关S1、S2，调节电阻箱的示数为0时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表示数为I额。
[8][9]闭合开关S1、S3，保持滑片的位置不动，只调节电阻箱，使电流表示数为I额，再读出电阻箱的阻值R0。
[10]电源的电压不变，由①②两种情况下电路中的电流相等可知，两种情况下的总电阻相等，由滑动变阻器接入电路中的电阻不变可知，灯泡的电阻
因小灯泡电阻约为8Ω，所以定值电阻只能选R1＝5Ω，则小灯泡L的额定功率
实验次序
斜面倾角
物重G/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
有用功W有/J
总功
W总/J
斜面机械效率η
1
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
2
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
3
42°
3
2.8
0.8
12
2.4
3.36
71%
物理量
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
68
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.36
0.18
0.12