陕西省西安交通大学附属中学分校2023-2024学年九年级上学期物理期中考试卷

这是一份陕西省西安交通大学附属中学分校2023-2024学年九年级上学期物理期中考试卷，共34页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 核桃夹B． 羊角锤
C． 筷子D． 起子
2．（2分）如图是世警会运动比赛的一些项目，这些项目中力对物体做功情况的叙述正确的是（ ）
A．气步枪比赛中，子弹离开枪口以后，枪对子弹还在做功
B．拔河比赛中，两队僵持不动的时候，运动员对绳子做了功
C．卧推比赛中，运动员把杠铃向上推起的过程中，运动员对杠铃做了功
D．定向越野比赛中，运动员背着包袱在水平地面上做匀速直线运动，运动员对包袱做了功
3．（2分）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能也为零
B．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
D．燃料不完全燃烧时，热值将减小
4．（2分）我校秋季运动会中涉及很多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，实心球在空中上升的过程中，重力势能增加
B．图甲中，实心球上升至最高点时速度为零，其动能也为零
C．图乙中，压弯的撑杆恢复原状过程中，其弹性势能增加
D．图乙中，运动员上升过程中，运动员的动能转化为了撑杆的弹性势能
（多选）5．（2分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．A比B吸热升温本领弱
B．A与B的比热容之比为2：1
C．A与B的比热容之比为2：3
D．若A和B升高相同的温度，吸收的热量之比为1：1
6．（2分）如图为七星游乐场中的一款游乐项目，爸爸用滑轮组将小红升上去，若小红重400N（不计摩擦力及椅子、横杆和绳重），提升过程中爸爸手中的绳子在10s内移动了5m，下列说法正确的是（ ）
A．小红上升的距离为1m
B．拉力做功的功率为2.5W
C．此装置的机械效率为80%
D．此过程所做的额外功为10J
7．（2分）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计的符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2分）如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为14V
B．灯L1两端电压为12V
C．灯L2两端电压为2.4V
D．灯L1、L2两端电压之比为1：4
9．（2分）如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1，断开开关S2，灯泡L1不亮、L2亮
B．闭合开关S1、S2，两灯泡并联
C．闭合开关S1、S2，电路将发生短路
D．闭合开关S1、S2，若小灯泡L1灯丝烧断，则L2也不亮
10．（2分）图甲为某电子秤，图乙是其工作原理图，电子秤的示数表由电流表改装而成，R1是一根长6cm，阻值15Ω的均匀电阻丝，滑片P在a端时；在b端时，电流表示数为0.6A，不称重物时滑片P在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端（g取10N/kg）。下列判断正确的是（ ）
A．R2阻值为6Ω
B．电源电压为6V
C．当电子秤示数为2kg时，电路中的电流为0.2A
D．当电子秤示数为4kg时，电路中的电流为0.6A
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）避雷针可以避免建筑物遭受雷电的破坏，如图所示的是闪电产生的电流通过避雷针的示意图（云层带负电），图中的电流方向是从 （选填“云层到避雷针”或“避雷针到云层”），避雷针是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。
12．（3分）“汽车不但要吃油，也要喝水”，用水冷却汽车发动机是因为水的比热容 ，箱中有5kg的水，水的初温是60℃，过一会儿水温为70℃ J，箱中的水用掉一半，水的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【水的比热＝4.2×103J/（kg•℃）】
13．（3分）如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，则人的重力至少为 N，将轻杆匀速拉至图中虚线A'B'位置的过程中，人的拉力大小 。将重物的悬挂点向O点适当靠近，且保持轻杆水平平衡，人的拉力大小 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
14．（4分）神舟十六号飞船目前正在太空中遨游，计划将在2023年11月返回我国东风着陆场，神舟飞船在穿越大气层返回地面时，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，使空气内能增加，这与图 （选填“甲”或“乙”）所示的冲程能转化一致，若该汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次，共完成 个冲程。
15．（3分）如图所示，光滑斜面AB、AC的长度大小关系是LAB＞LAC，将同一重物分别沿斜面AB和AC的底端匀速拉到顶端，所用时间相同，拉力分别为F1、F2，拉力所做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则F1 F2、W1 W2、P1 P2．（均选填“＞”“＝”或“＜”）
16．（3分）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术员设计的检测甲醛污染指数的电路。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数随R变化的图象如图所示，50～100属于中度污染，100以上属于重度污染。当电压表示数为1.5V时 污染；当污染指数减小时，电流表的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表与电流表示数的比值将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
17．（2分）在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
18．（2分）如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求：①电压表测小灯泡两端电压；
②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）如图﹣1所示，在探究“影响动能大小的因素”的实验中，将同一个小球从斜面不同高度由静止自由释放 的关系。
（2）如图﹣2所示，在探究“不同物质吸热升温的现象”的实验中，应选择 两图（选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”）进行实验。实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少。
（3）如图﹣3所示，电阻箱的读数为 Ω。
20．（4分）某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到如表所示的数据，第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示。
（1）实验过程中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）第3次实验中机械效率为 %。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将 （选填“增大”或“减小”）。
（4）比较1、2两次实验数据可得出，使用同一滑轮组，提起的钩码越重 （选填“高”或“低”）。
21．（7分）如图甲所示，是小明测量未知电阻Rx（阻值约为5Ω）的实验电路，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电源电压为3V。
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端。
（2）检查电路无误后，闭合开关，发现电流表无示数，则故障原因可能是电阻Rₓ （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，闭合开关，电流表示数为0.4A，则Rx＝ Ω；接下来他移动滑动变阻器的滑片，测出多组电压、电流数值 。
（4）完成实验后，小明还想继续探究电流与电阻的关系，他找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 30Ω五个定值电阻。在保证电路各元件安全的情况下，小明应控制定值电阻两端电压最小为 V，该实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外 。
（5）完成实验后，小明按照老师的要求，设计在缺少电压表时测量待测电阻Rx阻值的方案。他选用了一个已知阻值的定值电阻R0和一个电流表等器材，用如图丙所示电路进行测量，步骤如下：
①闭合开关，记录电流表的示数为I1；
②断开开关，将电流表改接到图丙中R0所在支路，闭合开关，记录电流表的示数为I2；
③则Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
22．（7分）在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示：小亮同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关
为了验证猜想，小亮在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，实验记录如下表所示。
（1）为了验证猜想一，保持其他条件不变，改变 ，多次实验，根据数据信息可知：猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的；分析数据可知，上表中 水果最适合做水果电池。
（2）分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材是 。
（3）图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的 极，若要使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池 联。
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此 。
四、综合题（本2小题，计16分）
23．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，闭合开关S1和S2，断开开关S3，电流表A的示数为1.5A，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）闭合开关S3、断开开关S1和S2时，电流表A的示数。
24．（9分）某款油电混动汽车，某次测试中测试员驾驶该车以72km/h的速度匀速直线行驶0.5h。测试中，汽油机既向车轮提供动力，同时蓄电池又将部分能量通过力电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，q汽油＝4.6×107J/kg）
（1）在给汽车蓄电池充电时，该电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）测试中汽车受到的阻力为1000N，求牵引力做的功及功率；
（3）测试中驱动汽车所需能量的65%直接来自汽油燃烧；汽油燃烧放出热量的40%用于汽行驶和蓄电池充电，其中向蓄电池充电的能量为1.34×107J，求该次测试消耗的汽油质量。
2023-2024学年陕西省西安交大附中九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（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）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 核桃夹B． 羊角锤
C． 筷子D． 起子
【答案】C
【分析】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、核桃夹的动力臂大于阻力臂；
B、羊角锤的动力臂大于阻力臂；
C、筷子的动力臂小于阻力臂；
D、起子的动力臂大于阻力臂。
故选：C。
2．（2分）如图是世警会运动比赛的一些项目，这些项目中力对物体做功情况的叙述正确的是（ ）
A．气步枪比赛中，子弹离开枪口以后，枪对子弹还在做功
B．拔河比赛中，两队僵持不动的时候，运动员对绳子做了功
C．卧推比赛中，运动员把杠铃向上推起的过程中，运动员对杠铃做了功
D．定向越野比赛中，运动员背着包袱在水平地面上做匀速直线运动，运动员对包袱做了功
【答案】C
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解：A、子弹离开枪口以后，不再受到枪的作用力，故A错误；
B、两队僵持不动的时候，但没有在这个力的方向上通过距离，故B错误；
C、运动员把杠铃向上推起的过程中，也在这个力的方向上通过了距离，故C正确；
D、运动员背着包袱在水平地面上做匀速直线运动，而背包的运动方向与这个力的方向垂直，故D错误。
故选：C。
3．（2分）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能也为零
B．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
D．燃料不完全燃烧时，热值将减小
【答案】B
【分析】（1）一切物体在任何温度下都具有内能；
（2）热传递的条件：有温度差；
（3）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；
（4）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、放出的热量或燃料是否充分等因素无关。
【解答】解：A、一切物体在任何温度下都具有内能，故A错误；
B、热量可以自发地从高温物体传给低温物体；内能大的物体的温度不一定高，故B正确；
C、热量是过程量，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧放出的热量，故D错误。
故选：B。
4．（2分）我校秋季运动会中涉及很多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，实心球在空中上升的过程中，重力势能增加
B．图甲中，实心球上升至最高点时速度为零，其动能也为零
C．图乙中，压弯的撑杆恢复原状过程中，其弹性势能增加
D．图乙中，运动员上升过程中，运动员的动能转化为了撑杆的弹性势能
【答案】A
【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关；
动能和势能统称为机械能。
【解答】解：
A、实心球在空中上升的过程中，高度变大，故A正确；
B、实心球上升至最高点时还有向前的速度，所以其动能不为零；
C、压弯的撑杆恢复原状过程中，其弹性势能减小；
D、运动员上升过程中，是弹性势能转化为运动员的动能和重力势能。
故选：A。
（多选）5．（2分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．A比B吸热升温本领弱
B．A与B的比热容之比为2：1
C．A与B的比热容之比为2：3
D．若A和B升高相同的温度，吸收的热量之比为1：1
【答案】AB
【分析】（1）相同质量的不同物体吸收相同的热量，温度变化越小的，比热容越大，吸热能力越强；
（2）用相同加热器，加热相同时间t，物体A、B吸收的热量相同，由图得出物体A、B升高的温度大小关系，知道质量之比，根据Q吸＝cmΔt可得出A、B的比热容之比；
（3）A、B升高相同的温度，根据Q吸＝cmΔt可得出A、B吸收的热量之比。
【解答】解：A、由图可知，即吸收相同热量，说明A的吸热能力强，故A正确；
BC、由于A，初温相同，表示A，A温度升高了ΔtA＝40℃﹣20℃＝20℃，B温度升高了ΔtB＝60℃﹣20℃＝40℃，ΔtA：ΔtB＝20℃：40℃＝1：2，由Q吸＝cmΔt可知，吸收的热量，不同物质的比热容与升高的温度成反比A：cB＝ΔtB：ΔtA＝4：1，故B正确；
D、由于A，初温相同、B升高相同的温度吸＝cmΔt可知，吸收的热量与物质的比热容成正比A吸′：QB吸′＝cA：cB＝2：6，故D错误。
故选：AB。
6．（2分）如图为七星游乐场中的一款游乐项目，爸爸用滑轮组将小红升上去，若小红重400N（不计摩擦力及椅子、横杆和绳重），提升过程中爸爸手中的绳子在10s内移动了5m，下列说法正确的是（ ）
A．小红上升的距离为1m
B．拉力做功的功率为2.5W
C．此装置的机械效率为80%
D．此过程所做的额外功为10J
【答案】C
【分析】（1）由图可知n＝10，利用s＝nh求小红上升的距离；
（2）利用不计摩擦力及椅子、横杆和绳重时F＝（G+G动）求拉力，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P＝求拉力做功的功率；
（3）利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求机械效率；
（4）利用W总＝W有+W额求额外功。
【解答】解：A、由图可知n＝10＝＝0.7m；
B、因为不计摩擦力及椅子，所以拉力：F＝动）＝（400N+8×20N）＝50N，
拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×5m＝250J，
拉力做功的功率：P＝＝＝25W；
C、有用功：W有＝Gh＝400N×0.7m＝200J，则装置的机械效率：η＝×100%＝80%；
D、额外功：W额＝W总﹣W有＝250J﹣200J＝50J，故D错误。
故选：C。
7．（2分）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计的符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】由题知，S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S2闭合，电动机M工作，即两开关都闭合时电动机才能工作，由此根据选项图分析解答。
【解答】解：根据题意知，S1闭合，灯L发光2闭合，即S2、S2同时闭合，电动机M才工作。
由图知，
A、只闭合S1时，电动机和灯泡都工作；
B、只闭合S7时，电动机工作1和S2时，电动机和灯泡都工作；
C、只闭合S8时，电动机和灯都工作；
D、只S1闭合，灯L发光2闭合，电动机M也工作。
故选：D。
8．（2分）如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为14V
B．灯L1两端电压为12V
C．灯L2两端电压为2.4V
D．灯L1、L2两端电压之比为1：4
【答案】D
【分析】（1）先分析电路的连接方式，确定电压表所测电压，再根据电路的电压特点确定两电压表的量程并读数，从而得到两电压表的示数，得出电源电压和灯L1两端电压；
（2）根据串联电路的电压特点得出灯L2两端电压；进一步求得L1、L2两端电压之比。
【解答】解：AB、开关闭合，电压表V1测电源电压，V2测L7两端电压，
由串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和知，V1示数应大于V2的示数，而两电压表指针位置相同8使用0～15V量程，由图乙知；
V2使用6～3V量程，由图乙知，L1两端电压U8＝2.4V，故A；
C、L6两端电压U2＝U﹣U1＝12V﹣7.4V＝9.7V，故C错误；
D、L1、L2电压之比为U2：U2＝2.2V：9.6V＝3：4，故D正确。
故选：D。
9．（2分）如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1，断开开关S2，灯泡L1不亮、L2亮
B．闭合开关S1、S2，两灯泡并联
C．闭合开关S1、S2，电路将发生短路
D．闭合开关S1、S2，若小灯泡L1灯丝烧断，则L2也不亮
【答案】B
【分析】（1）串联电路中电流只有一条路径，用电器相互影响；并联电路中电流有多条路径，用电器互不影响；
（2）电源短路是指用导线直接将电源两极相连。
【解答】解：
A、闭合开关S1，断开开关S2，灯泡L5亮、L2不亮，故A错误；
BCD、闭合开关S1、S3，两灯泡并列连接在电源上，两灯并联1灯丝烧断，L2不受影响，仍然亮、CD错误。
故选：B。
10．（2分）图甲为某电子秤，图乙是其工作原理图，电子秤的示数表由电流表改装而成，R1是一根长6cm，阻值15Ω的均匀电阻丝，滑片P在a端时；在b端时，电流表示数为0.6A，不称重物时滑片P在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端（g取10N/kg）。下列判断正确的是（ ）
A．R2阻值为6Ω
B．电源电压为6V
C．当电子秤示数为2kg时，电路中的电流为0.2A
D．当电子秤示数为4kg时，电路中的电流为0.6A
【答案】C
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片在a端时，R1接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片在b端时，R1接入电路中的电阻为0，根据欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等于即可求出R2的阻值和电源的电压；
（2）当电子秤示数为2kg和4kg时，对弹簧的拉力等于物体的重力，根据图丙可知此时弹簧的压缩量，然后求出R1连入电路的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片在a端时，R7接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流Ia＝0.15A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝，电源的电压：
U＝Ia（R1+R5）＝0.15A×（15Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片在b端时，R8接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流Ib＝0.3A，
则电源的电压：
U＝IbR2＝0.5A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R2＝8Ω，U＝3V；
（2）当电子秤示数为2kg时，对弹簧的拉力：
F2＝G1＝m1g＝6kg×10N/kg＝20N，
由图丙可知此时弹簧的压缩为2cm，
因均匀电阻丝R1的长度为3cm，阻值为15Ω，
所以，R1连入电路的阻值：
R1′＝15Ω×＝10Ω，
则此时电路中的电流：
I＝＝＝0.2A；
当电子秤示数为5kg时，此时的拉力：
F2＝G2＝m6g＝4kg×10N/kg＝40N，
由图丙可知此时弹簧的压缩为4cm，则R2连入电路的阻值：
R1″＝15Ω×＝5Ω，
此时电路的电流：
I'＝＝＝0.2A。
故选：C。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）避雷针可以避免建筑物遭受雷电的破坏，如图所示的是闪电产生的电流通过避雷针的示意图（云层带负电），图中的电流方向是从 避雷针到云层 （选填“云层到避雷针”或“避雷针到云层”），避雷针是 导体 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。
【答案】避雷针到云层，导体。
【分析】物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，容易导电的物体是导体。
【解答】解：闪电发生时，云层带的负电荷（电子）通过空气，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反；避雷针容易导电。
故答案为：避雷针到云层，导体。
12．（3分）“汽车不但要吃油，也要喝水”，用水冷却汽车发动机是因为水的比热容 大 ，箱中有5kg的水，水的初温是60℃，过一会儿水温为70℃ 2.1×105 J，箱中的水用掉一半，水的比热容 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【水的比热＝4.2×103J/（kg•℃）】
【答案】大；2.1×105；不变。
【分析】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多；
（2）知道水的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（3）比热容是物质的特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、变化的温度和吸收的热量无关。
【解答】解：（1）汽车发动机需要散热，水的比热容较大，升高相同温度时可以吸收更多热量；
（2）根据题意可知，水的初温为60℃，故水的温度升高了：Δt＝70℃﹣60℃＝10℃，
水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg・℃）×5kg×10℃＝2.2×105J；
（3）比热容是物质的特性，只与物质的种类和状态有关，所以热水器中的热水使用掉一半后。
故答案为：大；2.3×105；不变。
13．（3分）如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，则人的重力至少为 600 N，将轻杆匀速拉至图中虚线A'B'位置的过程中，人的拉力大小 不变 。将重物的悬挂点向O点适当靠近，且保持轻杆水平平衡，人的拉力大小 变小 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】600；不变；变小。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，知道动力臂和阻力臂的关系，以及在A点施加大小，利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2计算出杠杆B点人应施加拉力。人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；
（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，两力臂的比值不变，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小；
（3）将重物的悬挂点向O点适当靠近，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件判断出人拉力的变化。
【解答】解：（1）要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知：
则G×OA＝F×OB，
AO：OB＝3：5，G＝400N，
则F＝＝＝600N，
人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；
（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，倾斜后力臂都变小，仍为2：2，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变；
（3）将重物的悬挂点向O点适当靠近，阻力不变，动力臂不变1L2＝F2L2可知人拉力的变小。
故答案为：600；不变。
14．（4分）神舟十六号飞船目前正在太空中遨游，计划将在2023年11月返回我国东风着陆场，神舟飞船在穿越大气层返回地面时，这是通过 做功 （选填“做功”或“热传递”）的方式，使空气内能增加，这与图 乙 （选填“甲”或“乙”）所示的冲程能转化一致，若该汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 25 次，共完成 100 个冲程。
【答案】做功；乙；25；100。
【分析】（1）汽油机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：内能→机械能；
（2）在内燃机的一个工作循环中，有4个冲程，曲轴转动2圈，对外做功1次。
【解答】解：神舟飞船穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，且活塞向下运动，将内能转化为机械能，且活塞向上运动，将机械能转化为内能，图乙符合题意；
在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，对外做功1次，即每秒钟飞轮转50r，共完成100个冲程。
故答案为：做功；乙；25。
15．（3分）如图所示，光滑斜面AB、AC的长度大小关系是LAB＞LAC，将同一重物分别沿斜面AB和AC的底端匀速拉到顶端，所用时间相同，拉力分别为F1、F2，拉力所做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则F1 ＜ F2、W1 ＝ W2、P1 ＝ P2．（均选填“＞”“＝”或“＜”）
【答案】＜；＝；＝。
【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，使用任何机械都不省功，
斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力；
（2）知道时间关系，根据公式P＝可判断拉力所做功的功率关系。
【解答】解：斜面光滑说明摩擦力为0（没有做额外功），且使用任何机械都不省功，即W1＝W6。
斜面AB的倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小1＜F2；
拉力做的功相同，时间相同可知P5＝P2。
故答案为：＜；＝；＝。
16．（3分）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术员设计的检测甲醛污染指数的电路。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数随R变化的图象如图所示，50～100属于中度污染，100以上属于重度污染。当电压表示数为1.5V时 重度 污染；当污染指数减小时，电流表的示数将 变小 （选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表与电流表示数的比值将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】重度；变小；不变。
【分析】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当电压表示数为1.5V时，根据串联电路的电压特点求出可变电阻R两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出可变电阻R的阻值，然后根据图乙读出甲醛污染指数，从而判断污染程度；
（2）根据图乙得出污染指数减小时可变电阻R的阻值变化，从而得出电路的总电阻变化，利用欧姆定律得出电路中的电流变化，再根据欧姆定律结合定值电阻R0的阻值判断电压表与电流表示数的比值变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当电压表示数为7.5V时R＝U﹣U0＝7V﹣1.5V＝2.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时电路中的电流：I＝＝，即＝，
解得：R＝10Ω，
由图乙可知，甲醛污染指数大于100；
（2）由图乙可知，当污染指数减小时，电路的总电阻变大，
由I＝可知，即电流表的示数将变小，
由R＝可知0的阻值，则其比值不变。
故答案为：重度；变小。
17．（2分）在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【答案】
【分析】根据杠杆平衡的条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长越省力，而支点到杠杆的顶端作为动力臂时，动力臂最长，所以根据力臂的画法，从杠杆的端点作垂直于力臂的动力示意图，注意动力、阻力对杠杆的转动效果相反。
【解答】解：根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时；
由图示可知，以OA为动力臂时，此时最省力，从A点做OA的垂线，力的方向应垂直于OA向上
18．（2分）如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求：①电压表测小灯泡两端电压；
②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮。
【答案】
【分析】电压表应与被用电器并联，滑动变阻器应与被控制用电器串联，根据向右端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮，分析判断变阻器的接线柱。
【解答】解：为使电压表测小灯泡两端电压，应将电压表并联在灯泡两端；
闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，说明电路中电流变大，所以滑动变阻器应选择b接线柱与灯泡串联
。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）如图﹣1所示，在探究“影响动能大小的因素”的实验中，将同一个小球从斜面不同高度由静止自由释放 速度 的关系。
（2）如图﹣2所示，在探究“不同物质吸热升温的现象”的实验中，应选择 甲、丙 两图（选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”）进行实验。实验中，用 加热时间 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少。
（3）如图﹣3所示，电阻箱的读数为 1616 Ω。
【答案】（1）速度；（2）甲、丙；加热时间；（3）1616。
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，根据控制变量法分析；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，这种方法叫转换法；
（3）电阻箱的读数方法：用指针所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加。
【解答】解：（1）将同一个小球从不同高度由静止自由释放，小球的质量不变，到达水平面时的速度不同；
（2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），比较质量和初温相同的不同液体升高的温度、丙两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）由图﹣3可知，电阻箱接入电路的电阻为：R＝1×1000Ω+5×100Ω+1×10Ω+6×4Ω＝1616Ω。
故答案为：（1）速度；（2）甲、丙；（3）1616。
20．（4分）某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到如表所示的数据，第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示。
（1）实验过程中，应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）第3次实验中机械效率为 80% %。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将 增大 （选填“增大”或“减小”）。
（4）比较1、2两次实验数据可得出，使用同一滑轮组，提起的钩码越重 高 （选填“高”或“低”）。
【答案】（1）匀速；（2）80%；（3）增大；（4）高。
【分析】（1）利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（2）根据W＝Gh求出第3次实验的有用功，根据机械效率公式η＝求出效率的大小；
（3）提起的重物相同，升高的距离相同，有用功相同，动滑轮越重，额外功增大，总功增大，机械效率越小。所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关；
（4）根据表中第1、2两次实验数据，分析滑轮组的机械效率如何变化。
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）第3次实验中：
有用功：W有＝Gh＝4N×2.1m＝0.4J，
总功：W总＝Fs＝1N×0.8m＝0.5J，
机械效率：η＝＝×100%＝80%；
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大；
由实验7、3得，总功增大，机械效率降低，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率越小；
（4）比较第1次实验和第5次实验可知，甲、乙是同一个滑轮组，乙提起4N的物体，甲的机械效率是74.1%，所以，提起的钩码越重。
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（4）高。
21．（7分）如图甲所示，是小明测量未知电阻Rx（阻值约为5Ω）的实验电路，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电源电压为3V。
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于最 左 （选填“左”或“右”）端。
（2）检查电路无误后，闭合开关，发现电流表无示数，则故障原因可能是电阻Rₓ 断路 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，闭合开关，电流表示数为0.4A，则Rx＝ 5.5 Ω；接下来他移动滑动变阻器的滑片，测出多组电压、电流数值 减小误差 。
（4）完成实验后，小明还想继续探究电流与电阻的关系，他找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 30Ω五个定值电阻。在保证电路各元件安全的情况下，小明应控制定值电阻两端电压最小为 1.5 V，该实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外 保持电压表的示数不变 。
（5）完成实验后，小明按照老师的要求，设计在缺少电压表时测量待测电阻Rx阻值的方案。他选用了一个已知阻值的定值电阻R0和一个电流表等器材，用如图丙所示电路进行测量，步骤如下：
①闭合开关，记录电流表的示数为I1；
②断开开关，将电流表改接到图丙中R0所在支路，闭合开关，记录电流表的示数为I2；
③则Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
【答案】（1）左；（2）断路；（3）5.5；减小误差；（4）1.5；保持电压表的示数不变；（5）。
【分析】（1）为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
（2）检查电路无误后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图甲确定电压表选用量程，由图乙确定分度值读数，利用R＝求出Rx的阻值；为了减小误差，应多次测量取平均值；
（4）若要能顺利完成实验，定值电阻两端电压不能低于最小值，而定值电阻两端的电压最小时，接入到电路中的阻值为最大的电阻，且滑动变阻器阻值处于最大处，根据串联分压特点得出此时最小电压，据此分析；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，据此分析滑动变阻器的作用；
（5）根据电源电压不变结合欧姆定律求出Rx表达式。
【解答】解：（1）为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
（2）检查电路无误后，闭合开关，说明电路可能断路，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路断路了x断路；
（3）排除故障后闭合开关，电流表示数为0.4A，电压表选用小量程，其示数为3.2Vx＝＝＝8.5Ω；
为了减小误差，应多次测量取平均值；
（4）若要能顺利完成实验，定值电阻两端电压不能低于最小值，接入到电路中的阻值为最大的电阻，根据串联分压原理可知，＝，即＝，
解得此时最小电压为：U小＝8.5V；
探究电流与电阻的关系，移动滑动变阻器滑片；
（5）实验步骤：
①闭合开关，记录电流表的示数为I1，此时电源电压为：U＝I6Rx；
②断开开关，将电流表改接到图丙中R0的右侧。闭合开关2，此时电源电压为：U＝I3R0；
③由于电源电压不变，即I1Rx＝I4R0，
解得：Rx＝。
故答案为：（1）左；（2）断路；减小误差；保持电压表的示数不变。
22．（7分）在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示：小亮同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关
为了验证猜想，小亮在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，实验记录如下表所示。
（1）为了验证猜想一，保持其他条件不变，改变 水果种类 ，多次实验，根据数据信息可知：猜想一是 正确 （选填“正确”或“错误”）的；分析数据可知，上表中 橙子 水果最适合做水果电池。
（2）分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材是 铜−锌 。
（3）图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的 正 极，若要使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池 串 联。
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此 水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关 。
【答案】（1）水果种类；正确；橙子；（2）铜−锌；（3）正；串；（4）水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关。
【分析】（1）验证猜想一，保持极板材料不变，改变水果种类，观察电压变化来判断猜想一；
（2）当水果种类相同时，比较不同材料的两极板之间的电压大小，电压越大说明下效果越好；
（3）电压表标有“3”字样的接线柱是正接线柱，所以与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的正极，若要使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池串联；
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，可以猜想水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关。
【解答】解：（1）验证猜想一，保持极板材料不变，表格中电压发生变化；
分析数据可知，上表中橙子水果最适合做水果电池；
（2）分析数据可知，当水果种类相同时，说明效果最好的材料是铜−锌材料；
（3）电压表标有“3”字样的接线柱是正接线柱，且能正确测量出电压，所以与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的正极，可将多个水果电池串联；
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化。
故答案为：（1）水果种类；正确；（2）铜−锌；串；（4）水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关。
四、综合题（本2小题，计16分）
23．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，闭合开关S1和S2，断开开关S3，电流表A的示数为1.5A，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）闭合开关S3、断开开关S1和S2时，电流表A的示数。
【答案】（1）电阻R1和R2的阻值分别为20Ω、5Ω；
（2）闭合开关S3、断开开关S1和S2时，电流表A的示数为0.24A。
【分析】（1）当闭合开关S1和S2，断开开关S3时，两电阻并联，电流表A测量干路的电流，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流；
由并联电路电流的规律算出通过定值电阻R2的电流，根据欧姆定律算出电阻R1和R2的阻值；
（2）闭合开关S3、断开开关S1和S2时，两电阻串联，两电流表都测量电路中的电流，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路中的电流，即电流表A的示数。
【解答】解：（1）当闭合开关S1和S2，断开开关S5时，两电阻并联，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流；
由并联电路电流的规律知通过定值电阻R8的电流为：
I2＝I﹣I1＝8.5A﹣0.6A＝1.2A，
根据I＝知电阻R3的阻值为：
R1＝＝＝20Ω；
R8的阻值为：
R2＝＝＝5Ω；
（2）闭合开关S3、断开开关S1和S5时，两电阻串联，由串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路中的电流为：
I′＝＝＝0.24A。
答：（1）电阻R8和R2的阻值分别为20Ω、5Ω；
（2）闭合开关S2、断开开关S1和S2时，电流表A的示数为4.24A。
24．（9分）某款油电混动汽车，某次测试中测试员驾驶该车以72km/h的速度匀速直线行驶0.5h。测试中，汽油机既向车轮提供动力，同时蓄电池又将部分能量通过力电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，q汽油＝4.6×107J/kg）
（1）在给汽车蓄电池充电时，该电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）测试中汽车受到的阻力为1000N，求牵引力做的功及功率；
（3）测试中驱动汽车所需能量的65%直接来自汽油燃烧；汽油燃烧放出热量的40%用于汽行驶和蓄电池充电，其中向蓄电池充电的能量为1.34×107J，求该次测试消耗的汽油质量。
【答案】（1）用电器；
（2）牵引力做的功是3.6×107J；功率为20kW。
（3）该次测试消耗的汽油质量是2kg。
【分析】（1）蓄电池充电时，电能转化为化学能，相当于用电器。
（2）根据功的公式W＝Fs和功率的公式进行计算。
（3）根据效率公式和放热公式Q放＝mq进行计算。
【解答】解：（1）在给汽车蓄电池充电时，该电池相当于电路中的用电器。
（2）测试员驾驶该车以72km/h的速度匀速直线行驶0.5h，通过的路程为：s＝vt＝72km/h×5.5h＝36km＝3.7×104m；
混动车匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力；
牵引力做的功为：W＝Fs＝1000N×3.8×104m＝3.8×107J；
功率为：。
（3）根据题意有：Q放×40%＝W×65%+E；mq汽油×40%＝W×65%+E
该测试消耗的汽油的质量为：。
答：（1）用电器；
（2）牵引力做的功是3.6×107J；功率为20kW。
（3）该次测试消耗的汽油质量是2kg。次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/cm
机械效率η/%
1
2
10
0.9
30
74.10
2
4
10
1.6
30
83.30
3
4
10
1.0
50
实验序号
水果种类
两极板间电压 U/V
铁—锌
铁—铜
铜—锌
1
苹果
0.6
0.7
1.0
2
菠萝
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙子
0.7
0.8
1.1
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/cm
机械效率η/%
1
2
10
0.9
30
74.10
2
4
10
1.6
30
83.30
3
4
10
1.0
50
实验序号
水果种类
两极板间电压 U/V
铁—锌
铁—铜
铜—锌
1
苹果
0.6
0.7
1.0
2
菠萝
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙子
0.7
0.8
1.1