江苏省镇江市市区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份江苏省镇江市市区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共37页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列物理量中，单位与其它三个不同的是（ ）
A．热量B．能量C．电阻D．功
2．（2分）下列图中使用的工具，属于费力杠杆的是（ ）
A．钢丝钳B．镊子
C．核桃夹D．开瓶器
3．（2分）如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）
A．图1中人用力搬石头没有搬动
B．图2中人将货物从地面拉到高处
C．图3中人用力推车没有推动
D．图4中人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
4．（2分）下列现象中，通过热传递来改变内能的是（ ）
A．给冷水加热B．反复弯折铁丝时发热
C．锯子锯木头时发热D．搓手取暖
5．（2分）关于家用冰箱正常工作时电流，下列估计值中最接近实际的是（ ）
A．0.1AB．1AC．10AD．100A
6．（2分）抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电，下列关于水向下流动时能量转化分析正确的是（ ）
A．水的重力势能增加
B．水的动能减少
C．水的重力势能转化为动能
D．水的动能转化为重力势能
7．（2分）小华连成如图所示的电路，闭合开关S1并观察灯泡亮暗情况后，再闭合开关S2，此实验过程中，小华看到的现象是（ ）
A．两只灯泡开始都亮，后来L2不亮
B．两只灯泡开始都亮，后来L1不亮
C．两只灯泡一直都不亮
D．两只灯泡一直亮
8．（2分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在B点作用一个竖直向上的拉力F，则（ ）
A．F大小不变B．F将减小
C．F的力臂变短D．F的力臂不变
9．（2分）如图所示的电路中，L2比L1亮，小明猜想是因为L2更靠近电源正极，电流更大，下列做法不能判断其猜想是否正确的是（ ）
A．对调电源的正负极
B．交换L1和L2的位置
C．测量a、b、c三点的电流大小
D．在a处串联一个定值电阻
10．（2分）如图所示为通过甲、乙两导体棒的电流与其两端电压关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲的长度一定小于乙
B．甲的横截面积一定大于乙
C．甲和乙的材料一定不同
D．甲的电阻一定小于乙
11．（2分）某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，指示灯泡发光，表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2分）如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，Rt为金属热电阻，其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S，当金属热电阻的温度t升高时，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题（共9小题，每空1分，共28分.）
13．（3分）图1中电流表分度值为 A；图2中电压表示数为 V；图1中电流表在使用时，应使电流从 接线柱流入电表。
14．（3分）小明利用“土豆电池”连成如图所示的电路，图中这些电池是 联的，这些“电池”将 能转化为电能，开关闭合后发光二极管点亮是因为电路中有 通过。
15．（3分）汽油机工作于压缩冲程中时，汽油机汽缸内气体内能 。图示的四冲程汽油机正处于 冲程，若其转速为600转/分，其每秒做功 次。
16．（3分）如图1所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC。其使用方法如图2、3所示，该工具属于 （填简单机械名称），使用时可以 。图2与图3两种使用方法相比，图 可以更轻松的拧动螺丝。
17．（3分）某小灯泡正常发光时两端的电压为4.5V，通过它的电流为0.3A，则它正常发光时的阻值为 Ω，现将该灯泡接在6V电源上，为使其正常发光 联一个 Ω的电阻。
18．（3分）如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y两端，则 是同一根电线。接着拆开A和C，将A和B拧在一起，测量仪一端必须与 （选填“X”、“Y”或“Z”）相连，另一端导线连接 次电路能将导线辨别开。
19．（3分）如图是天然气安全监控的模拟电路。电源电压不变，R1是气敏电阻，R2是定值电阻。气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S，若天然气泄露，电流表A2示数 ，电流表A1和电流表A2示数之比 ，电流表A1和电流表A2示数变化量之比 。（以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
20．（3分）小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示。已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为 J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧 m3的天然气。乙杯中水的质量为 kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.0×107J/m3]
21．（4分）探究串联电路特点时，小明连接的电路如图1所示，其中电源电压恒定，V1表和V2表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②，由图可知灯L的电阻随电流增大而 ，电源电压为 V，当滑动变阻器和灯泡阻值相等时，电路的总电阻为 Ω，当滑片移至某位置时，灯泡电阻为6Ω Ω。
三、解答题（共9小题，共48分.解答26、27、28题时应有必要的解题过程.）
22．（2分）请在图中画出提升重物时绳子的绕法，实现既省力又改变绳端拉力方向。
23．（2分）请在如图中画出使杠杆AB在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
24．（2分）如图所示的电路中，在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号，使开关闭合后，且两灯串联连接。
25．（5分）如图所示为小亮做“探究影响导体的电阻大小因素”实验的电路，电阻丝规格如表。
（1）实验中待测电流的范围未知，电流表应该先试用 量程。
（2）在M、N之间分别接上A、B和C三根电阻丝，可以探究导体电阻与 的关系。如果电流表示数越小，说明导体电阻越 。
（3）为了探究导体电阻的另一影响因素，他在M、N之间分别接上A、D和E三根电阻丝。其中电阻丝E的长度应为 m，这种实验方法叫 法。
26．（7分）小丽利用三套完全相同的装置完成热学实验。如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。
（1）丙装置安装时的一处错误是 。重新安装后，小丽所测液体的初温均如图2所示，示数为 ℃。
（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小丽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度与时间关系图线（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同）。
①通过图1中的 两个装置可比较燃料A和B的热值。通过图1中的 两个装置可比较液体1和液体2的比热容。
②图3中图线b表示的是燃料 对液体加热的过程。
③若液体1的比热容大于液体2，甲装置对应的图线是图3中的 。
④实验时，图1的某烧杯内放置了热敏电阻R，R所在的电路如图4，燃料刚烧完时图4中V表示数为3V，则R所在烧杯的液体温度为 ℃。
27．（9分）在探究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，电源电压调为4.5V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝25Ω。
（1）小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，小华指出在连接最后一根导线之前 。请用笔画线代替导线，将电路补充完整，要求滑片向左移
（2）正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障 与R1的连接点接触不良。（选填“①”、“②”或“③”）
（3）故障排除后，为完成本实验小明应控制 表示数不变，实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示 A，记录两电表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数为 V，并记录两电表示数。
③用R3替换R2，闭合开关后发现无论怎样调节滑片P，都无法完成实验。调节滑片P过程中，小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为 V。
（4）小明为完成上述③步骤的实验，采用调节学生电源电压方式，下列学生电源电压中可完成实验的有 。（多选）
D.2V
28．（6分）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，求：
（1）有用功W有用；
（2）拉力F；
（3）拉力做功的功率P。
29．（7分）某公司设计了一款仅由太阳能供电的实验电动汽车，该车太阳能电池板的光电转换效率为30%，电池板产生的电能直接给电机供电，该款汽车在平直公路上能从A地出发，以36km/h的速度匀速行驶1h到达B地，车上太阳能电池板一直稳定供电，且电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000W
（1）A、B两地之间距离；
（2）此过程中驱动汽车行驶需要的电能E1；
（3）该车装配的太阳能电池板面积大小。
30．（8分）图1是小刚设计的测定物体重力的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R是压力传感器，R的位置固定不动，A端上方托盘M重为5N，杠杆B端始终压在传感器R上，OB长15cm，杠杆重忽略不计
（1）当托盘内不放重物时，电压表示数为2V，求：
①压力传感器R受到杆B端的压力大小；
②R0的阻值。
（2）小刚设定随着托盘内物重的增加，用于显示重力的电表示数会增大，他应该选用图1电路中的 表显示物体重力。求该装置能显示的最大物重G最大。
（3）要增大该装置的量程，可以将支点O适当向 移动，或者适当 R0的阻值。
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共12题，每小题2分，共计24分.每小题只有一个选项最符合题意.）
1．（2分）下列物理量中，单位与其它三个不同的是（ ）
A．热量B．能量C．电阻D．功
【分析】分别说明每个物理量的单位，然后进行分析即可找出与单位与其它三个不同的物理量。
【解答】解：热量、能量，电阻的单位为欧姆，ABD不正确。
故选：C。
【点评】物理量的单位属于识记性内容，只要记住即可，是一道基础题。
2．（2分）下列图中使用的工具，属于费力杠杆的是（ ）
A．钢丝钳B．镊子
C．核桃夹D．开瓶器
【分析】结合图片和生活经验，判断各种工具在使用过程中，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、钢丝钳使用时，手给钢丝钳的力是动力，动力臂大于阻力臂，故A不符合题意。
B、镊子夹物体时，手指给镊子的力是动力，动力臂小于阻力臂，故B符合题意。
C、核桃夹夹核桃时，手给核桃夹的力是动力，动力臂大于阻力臂，故C不符合题意。
D、开瓶器起瓶子时，瓶盖边缘给开瓶器的力是阻力，动力臂大于阻力臂，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
3．（2分）如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）
A．图1中人用力搬石头没有搬动
B．图2中人将货物从地面拉到高处
C．图3中人用力推车没有推动
D．图4中人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
【分析】做功的两个必要因素：①作用在物体上的力、②物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
【解答】解：A、人用力搬石头，只有力，故人对物体没有做功；
B、人将货物从地面拉到高处，距离的方向也向上，故B正确；
C、人推车未推动，没有距离，故C错误；
D、人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动，没有距离，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，注意做功的两个必要因素缺一不可。
4．（2分）下列现象中，通过热传递来改变内能的是（ ）
A．给冷水加热B．反复弯折铁丝时发热
C．锯子锯木头时发热D．搓手取暖
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
【解答】解：A、给冷水加热，内能增大，故A正确；
B、反复弯折铁丝时，使铁丝的内能增大，是通过做功改变了物体的内能；
C、用钢锯锯木头，是克服摩擦力做功，是通过做功的方式改变物体内能；
D、搓手取暖，机械能转化为内能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生对改变物体内能两种方法的理解和掌握，是中考的热点。
5．（2分）关于家用冰箱正常工作时电流，下列估计值中最接近实际的是（ ）
A．0.1AB．1AC．10AD．100A
【分析】根据我国生活用电电压是220V，家用冰箱的功率在200W左右，由P＝UI可估测电流的大小。
【解答】解：我国生活用电电压是220V，家用冰箱的功率在200W左右，家用电冰箱的电流约1A左右，ACD不正确。
故选：B。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
6．（2分）抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电，下列关于水向下流动时能量转化分析正确的是（ ）
A．水的重力势能增加
B．水的动能减少
C．水的重力势能转化为动能
D．水的动能转化为重力势能
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
【解答】解：水从山上向下流动的过程中，水的重力势能转化为动能，动能增大，ABD错误。
故选：C。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
7．（2分）小华连成如图所示的电路，闭合开关S1并观察灯泡亮暗情况后，再闭合开关S2，此实验过程中，小华看到的现象是（ ）
A．两只灯泡开始都亮，后来L2不亮
B．两只灯泡开始都亮，后来L1不亮
C．两只灯泡一直都不亮
D．两只灯泡一直亮
【分析】根据电路的连接情况，判断出电流的流向，再结合闭合不同开关时，电路的状态变化，对其工作情况做出判断。
【解答】解：闭合开关S1，两灯串联，两灯都亮2，灯泡L8被短路，灯泡L2不亮，故A正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查对电路连接情况的认识，能根据电路的连接，判断电路的工作情况，是我们应该熟练掌握的能力之一。
8．（2分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在B点作用一个竖直向上的拉力F，则（ ）
A．F大小不变B．F将减小
C．F的力臂变短D．F的力臂不变
【分析】根据杠杆的平衡条件回答。
【解答】解：若F改为沿虚线方向施力，动力臂减小，由杠杆平衡条件得，故C正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查对杠杆平衡条件以及力臂概念的记忆，是一道基础题目，不难解决。
9．（2分）如图所示的电路中，L2比L1亮，小明猜想是因为L2更靠近电源正极，电流更大，下列做法不能判断其猜想是否正确的是（ ）
A．对调电源的正负极
B．交换L1和L2的位置
C．测量a、b、c三点的电流大小
D．在a处串联一个定值电阻
【分析】猜想灯泡的亮度跟灯泡所处的位置有关，在设计实验步骤时应依据控制变量的思想，保持其他条件不变，只改变两灯泡的位置进行实验探究。
【解答】解：A．对调电源的正负极1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确；
B．交换L1和L7的位置，则L1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确；
C．测量a、b，比较示数，故C错误；
D．在a处串联一个定值电阻，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了串联电路的电流特点，属于基础知识。
10．（2分）如图所示为通过甲、乙两导体棒的电流与其两端电压关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲的长度一定小于乙
B．甲的横截面积一定大于乙
C．甲和乙的材料一定不同
D．甲的电阻一定小于乙
【分析】根据图像和欧姆定律求出两电阻的阻值，进一步比较两电阻的阻值关系，电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关。
【解答】解：由图像可知，甲、乙均为定值电阻甲＝＝＝3.4Ω，
乙的阻值：R乙＝＝＝6Ω，
所以可知甲的电阻一定小于乙；
电阻大小与导体的长度、横截面积，则由电阻大小无法判断两导体棒的长度、材料的关系，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用及影响电阻大小的因素，关键是根据图像读出电压和电流的对应值。
11．（2分）某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，指示灯泡发光，表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮开关时，指示杠铃被举起的灯泡才亮；根据串联电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断。
【解答】解：由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮开关时，这说明两个副裁判对应的按钮开关可以单独工作，而主裁判的按钮开关与副裁判的按钮开关会相互影响，两个副裁判对应的开关乙和丙并联后，然后与指示灯泡串联。
故选：D。
【点评】本题考查了对串联和并联电路的认识和理解，根据题意分析得出三个开关的连接方式是解答本题的关键。
12．（2分）如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，Rt为金属热电阻，其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S，当金属热电阻的温度t升高时，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由电路图可知，Rt与R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测电路中的电流；由图2可知金属热电阻的阻值与温度t成一次函数关系，根据串联电路的特点和欧姆定律写出电流表示数的表达式，然后分析各物理量之间的关系，从而可知正确图象。
【解答】解：
AB．由图1可知，Rt与R0串联，电压表测定值电阻R4两端的电压，电流表测电路中的电流，
由题知，电流表A的示数为I，根据欧姆定律可得I＝，
因R0是定值电阻，所以I与U成正比，故AB错误；
CD．设电源电压为U′，
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得：I＝，
则＝＝+，
因R0、U′均不变，则与Rt成一次函数关系，由图2可知Rt与温度t成一次函数关系，所以，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确写出电流表示数的表达式是关键。
二、填空题（共9小题，每空1分，共28分.）
13．（3分）图1中电流表分度值为 1.4 A；图2中电压表示数为 2.2 V；图1中电流表在使用时，应使电流从 3 接线柱流入电表。
【分析】由图示电表确定电表量程与分度值，读出电表示数；电流要从电流表的正接线柱进，从负接线柱出。
【解答】解：由图1所示电流表可知，电流表量程是0～5A，电流表示数是1.4A，电压表量程是7～3V，电压表示数是2.8V，应使电流从电流表的3接线柱流进。
故答案为：1.5；2.2；3。
【点评】本题考查了电流表、电压表的使用，属于基础知识。
14．（3分）小明利用“土豆电池”连成如图所示的电路，图中这些电池是 串 联的，这些“电池”将 化学 能转化为电能，开关闭合后发光二极管点亮是因为电路中有 电流 通过。
【分析】（1）串联电路只有一条电流路径，各用电器之间相互影响；并联电路，各用电器之间互不影响；
（2）电池是将化学能转化为电能的装置；
（3）二极管具有单向导电的性质。
【解答】解：（1）利用“土豆电池”连成如图所示的电路，图中这些电池是串联的，给发光二极管供电二极管具有单向导电的性质。
故答案为：串，化学。
【点评】本题考查了电源能量的转化、串并联电路的判断方法，发光二极管的单向导电性的理解；难度不大，掌握基本知识即可回答。
15．（3分）汽油机工作于压缩冲程中时，汽油机汽缸内气体内能 增加 。图示的四冲程汽油机正处于 做功 冲程，若其转速为600转/分，其每秒做功 5 次。
【分析】（1）内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能。
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周。
【解答】解：（1）压缩冲程中机械能转化成内能，汽缸内气体的内能增加；
如图，进气门和排气门都是关闭的，可以判断是做功冲程；
（2）若飞轮转速是600r/min＝10r/s，表示每秒飞轮转动10圈＝5个工作循环。
故答案为：增加；做功；6。
【点评】本题考查了内燃机的冲程、能量转化以及转速的相关计算，属于热机基础知识的考查，也是考试的热点。
16．（3分）如图1所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC。其使用方法如图2、3所示，该工具属于 轮轴 （填简单机械名称），使用时可以 省力 。图2与图3两种使用方法相比，图 2 可以更轻松的拧动螺丝。
【分析】（1）简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等，从六角螺丝的扳手的使用情况判断，通过比较动力臂和阻力臂的大小关系判断省费力；
（2）根据杠杆平衡条件分析此哪种方式更省力。
【解答】解：（1）六角螺丝的扳手在使用时绕中心轴B转动，所以属于轮轴；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆；
（2）图2所示，手拿A点时，根据杠杆平衡条件可知此方法省力，手拿C点时，根据杠杆平衡条件可知此方法费力。
故答案为：轮轴；省力；2。
【点评】本题考查杠杆的应用，属于基础知识的考查，注重了物理知识和生活实际的联系。
17．（3分）某小灯泡正常发光时两端的电压为4.5V，通过它的电流为0.3A，则它正常发光时的阻值为 15 Ω，现将该灯泡接在6V电源上，为使其正常发光 串 联一个 5 Ω的电阻。
【分析】知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出正常发光时的电阻；电源的电压大于灯泡正常发光时的电压时，要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解答】解：由欧姆定律得，灯泡正常发光时的阻值为R＝＝，
并联电路，各支路两端的电压相等，总电压等于各用电器两端的电压之和，则应串联电阻；
串联电路电流处处相等，则串联的电阻的电流为0.5AR＝U﹣UL＝6V﹣4.7V＝1.5V，
由欧姆定律得，串联的电阻的阻值为R＝＝。
故答案为：15；串；5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，知道串联电路的分压特点是关键。
18．（3分）如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y两端，则 BZ 是同一根电线。接着拆开A和C，将A和B拧在一起，测量仪一端必须与 Z （选填“X”、“Y”或“Z”）相连，另一端导线连接 1 次电路能将导线辨别开。
【分析】通过题意进行分析，根据电路的通断分辨导线。
【解答】解：（1）将A、C连在一起时、Y两端，则ACXY连通，即是同一根电线；
（2）接着拆开A和C，将A和B拧在一起，故测量仪一端必须与Z相连、Y其中一根导线，灯泡发光，若灯泡不发光则说明AY是同一根导线。
故答案为：BZ；Z；1。
【点评】本题考查电路连接问题，属于基础题型。
19．（3分）如图是天然气安全监控的模拟电路。电源电压不变，R1是气敏电阻，R2是定值电阻。气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S，若天然气泄露，电流表A2示数 增大 ，电流表A1和电流表A2示数之比 减小 ，电流表A1和电流表A2示数变化量之比 不变 。（以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
【分析】如图所示，R1和R2并联，电流表A2测量通过R1的电流，电流表A1测量干路电流；R1是气敏电阻，R2是定值电阻，天然气泄露，天然气浓度的升高，R1变小，电流表A2示数增大，通过R2的电流不变，从而判断电流表示数的变化得出答案。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表A5测量通过R1的电流，电流表A1测量干路电流；R4是气敏电阻，R2是定值电阻，天然气泄露，R1变小，电流表A2示数增大，通过R2的电流不变，所以电流表A1示数增大，则电流表A5等于电流表A2示数与通过R2的电流之和，因电流表A3和电流表A2示数增加量相同，则比值减小。
故答案为：增大；减小。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的应用，利用好“气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小”是关键。
20．（3分）小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示。已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为 2.52×104 J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧 0.00063 m3的天然气。乙杯中水的质量为 0.1 kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.0×107J/m3]
【分析】（1）知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）如果水吸收的这些热量由天然气来提供，则Q放＝Q吸，利用Q放＝Vq求出需要天然气的体积；
（3）用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，所以在相同的时间内甲、乙两杯水吸收的热量相同；从图中可以看出 都升高40℃，乙吸收的热量是甲吸收热量的一半，据此解答。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.4×103J/（kg•℃）×0.5kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×104J；
（2）如果水吸收的这些热量由天然气来提供，所以天然气完全燃烧释放热量为：Q放＝Q吸＝8.52×104J，
根据Q放＝mq知需要天然气的体积：
V＝＝＝6.00063m3。
（3）用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热、乙两杯水吸收的热量相同；
从图中可以看出 都升高40℃，乙吸收的热量是甲吸收热量的一半吸＝cm（t﹣t0）得乙杯中水的质量：
m乙＝m＝。
故答案为：8.52×104；0.00063；5.1。
【点评】本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
21．（4分）探究串联电路特点时，小明连接的电路如图1所示，其中电源电压恒定，V1表和V2表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②，由图可知灯L的电阻随电流增大而 增大 ，电源电压为 3 V，当滑动变阻器和灯泡阻值相等时，电路的总电阻为 15 Ω，当滑片移至某位置时，灯泡电阻为6Ω 18 Ω。
【分析】由图知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡两端的电压，据此分析图线所对应的电压所测部分，可知灯L的电阻随电流变化情况；
由图像可知，滑动变阻器和灯泡串联，电路电流处处相等，当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，由串联电路电压的特点知电源电压，
当电路电流是0.20A时，滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V，由欧姆定律知此时滑动变阻器和灯泡阻值相等，可得此时电路的总电阻，当灯泡电阻为6Ω，灯泡两端的电压是0.75V，电路电流是0.125A，由串联电路电压的特点知滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律知此时滑动变阻器接入电路的阻值R′。
【解答】解：由图可知，滑动变阻器和灯泡串联1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡两端的电压，所以，即电流随着电压的增大而增大，由图可知，所以。
由图像可知，滑动变阻器和灯泡串联，当电路电流是7.20A时，
由串联电路电压的特点知，电源电压U＝UR+UL＝1.5V+5.5V＝3V，
由图像可知，当电路电流是5.20A时，由欧姆定律可知，
此时电路的总电阻R总＝RR+RL＝+＝+＝15Ω，
由图像可知，灯泡电阻为6Ω，电路电流是0.125A，
由串联电路电压的特点知，滑动变阻器两端的电压UR′＝U﹣UL′＝5V﹣0.75V＝2.25V，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值R′＝＝。
故答案为：增大；3；15。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的相关应用，理解电路连接和U﹣I图像是关键。
三、解答题（共9小题，共48分.解答26、27、28题时应有必要的解题过程.）
22．（2分）请在图中画出提升重物时绳子的绕法，实现既省力又改变绳端拉力方向。
【分析】滑轮组使用时要最省力绳子股数应最多，分析拉力的方向，然后作图。
【解答】解：省力，要求与动滑轮接触的绳子不得少于2段，施加拉力的方向是向上的，要求拉力方向向下
【点评】此题主要考查滑轮组的连接方法，属于基础题。
23．（2分）请在如图中画出使杠杆AB在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、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。
（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。
【解答】解：杠杆AOB的支点在中间，根据图示可知，连接OA1，当F1的方向与OA垂直向下时动力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知，如图所示：
【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
24．（2分）如图所示的电路中，在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号，使开关闭合后，且两灯串联连接。
【分析】开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成串联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连。
【解答】解：开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成串联电路，为电压表，注意电流的方向决定的电源的下边是负极
【点评】能否熟知并联电路的连接特点是本题的解题关键所在。
25．（5分）如图所示为小亮做“探究影响导体的电阻大小因素”实验的电路，电阻丝规格如表。
（1）实验中待测电流的范围未知，电流表应该先试用 大 量程。
（2）在M、N之间分别接上A、B和C三根电阻丝，可以探究导体电阻与 长度 的关系。如果电流表示数越小，说明导体电阻越 大 。
（3）为了探究导体电阻的另一影响因素，他在M、N之间分别接上A、D和E三根电阻丝。其中电阻丝E的长度应为 0.25 m，这种实验方法叫 控制变量 法。
【分析】（1）若预先不知被测电流值应用试触法，应从大量程开始试触；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
【解答】解：（1）若预先不知被测电流值应用试触法，应从大量程开始试触；
（2）由表格数据知A、B和C三根电阻丝的材料，长度不同；
实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法，说明导体电阻越大；
（3）由表格数据知A、D和E三根电阻丝的横截面积不同，需要控制电阻丝的长度相同，这种实验方法叫控制变量法。
故答案为：（1）大；（2）长度；大；控制变量。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
26．（7分）小丽利用三套完全相同的装置完成热学实验。如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。
（1）丙装置安装时的一处错误是 温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中 。重新安装后，小丽所测液体的初温均如图2所示，示数为 4 ℃。
（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小丽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度与时间关系图线（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同）。
①通过图1中的 乙、丙 两个装置可比较燃料A和B的热值。通过图1中的 甲、丙 两个装置可比较液体1和液体2的比热容。
②图3中图线b表示的是燃料 A 对液体加热的过程。
③若液体1的比热容大于液体2，甲装置对应的图线是图3中的 a 。
④实验时，图1的某烧杯内放置了热敏电阻R，R所在的电路如图4，燃料刚烧完时图4中V表示数为3V，则R所在烧杯的液体温度为 40 ℃。
【分析】（1）温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中；根据分度值确定温度计的示数；
（2）①为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，比较燃料燃尽后液体升温升高的温度，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大；比较两种液体的吸热能力，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，温度升高越多，则吸热能力越小；
②根据已知条件，因a、b对应的加热时间相同，确定所用用的燃料；
③使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；加热3分钟，a对应的液体升温慢，根据比较吸热能力的方法，a对应的液体比热容大，据此分析；
④图4两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，已知电压表示数为3V，根据串联电路电压的规律和分压原理得出热敏电阻的阻值大小，根据图5可知R所在烧杯的液体温度。
【解答】解：（1）温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中，丙装置在安装时的一处错误是温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中，小丽所测液体的初温均如图2所示；
（2）①比较燃料A和B的热值关系，应使用不同的燃料加热质量相同的同种液体、丙两个装置，应选用相同的加热装置加热相同时间，则应选用甲；
②同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，已知燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，因a，故可知用的燃料A；
③加热3分钟，a对应的液体升温慢，a对应的液体比热容大，甲装置对应的图线是图2中的a；
④图4两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，图1的某烧杯内放置了热敏电阻R，R的阻值与温度关系图线如图8，根据串联电路电压的规律
9V﹣3V＝7V，根据分压原理
R＝＝45Ω；
根据图3可知，R所在烧杯的液体温度为40℃。
故答案为：（1）温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中；4；（2）①乙、丙；甲、丙； ③a。
【点评】本题考查比热容和热值的有关知识及欧姆定律的运用，综合性强，难度较大。
27．（9分）在探究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，电源电压调为4.5V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝25Ω。
（1）小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，小华指出在连接最后一根导线之前 将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处 。请用笔画线代替导线，将电路补充完整，要求滑片向左移
（2）正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障 ① 与R1的连接点接触不良。（选填“①”、“②”或“③”）
（3）故障排除后，为完成本实验小明应控制 电压 表示数不变，实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示 0.3 A，记录两电表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数为 1.5 V，并记录两电表示数。
③用R3替换R2，闭合开关后发现无论怎样调节滑片P，都无法完成实验。调节滑片P过程中，小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为 2 V。
（4）小明为完成上述③步骤的实验，采用调节学生电源电压方式，下列学生电源电压中可完成实验的有 BCD 。（多选）
D.2V
【分析】（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
滑片向左移，电流表示数变大，根据欧姆定律可知总电阻变小，可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联。
（2）正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，则电路可能断路，电压表指针明显偏转，则电压表和电源接通。
（3）探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，应控制定值电阻两端的电压不变。
①根据图片得出电流表示数，根据欧姆定律可知电压表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数不变。
③用R3替换R2，含滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据欧姆定律可知电路电流最小，根据欧姆定律可得出电压表示数的最小值。
（4）小明为完成上述③步骤的实验，根据欧姆定律可知电路电流和电源电压，分析得出答案。
【解答】解：（1）小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，必须进行的一步操作是将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
滑片向左移，电流表示数变大，可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联。
（2）正确连接电路，闭合开关后发现，电流表的指针几乎不动，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障1的连接点接触不良。
（3）探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，应控制定值电阻两端的电压不变，为完成本实验小明应控制电压表示数不变
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，电流表示数为6.3A，根据欧姆定律可知电压表示数为UV＝IR1＝2.3A×5Ω＝7.5V。
②用R2替换R3，调节滑片P使电压表示数为1.5V，并记录两电表示数。
③用R6替换R2，含滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据欧姆定律可知电路电流最小。
故电路电流I′＝＝＝0.6A，
电压表示数的最小值为U3＝I′R3＝3.1A×20Ω＝2V。
（4）小明为完成上述③步骤的实验，根据欧姆定律可知电路电流I″＝＝，
电源电压U8＝I″R总＝0.075A×（20Ω+25Ω）＝3.375V。
采用调节学生电源电压方式，下列学生电源电压中可完成实验的有BCD。
故答案为：（1）将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；如图；（3）电压；4.5；2。
【点评】本题为探究“导体中的电流与电阻关系”的实验，考查电路连接、故障分析等知识。
28．（6分）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，求：
（1）有用功W有用；
（2）拉力F；
（3）拉力做功的功率P。
【分析】（1）根据W＝Gh求出有用功；
（2）根据η＝＝＝＝求出拉力的大小；
（3）利用W总＝Fs＝Fnh求得拉力F做的功，再利用P＝求得功率。
【解答】解：（1）对物体做的有用功为W有用＝Gh＝300N×3m＝900J；
（2）总功为W＝＝＝1200J，
拉力大小为F＝＝＝＝200N；
（3）拉力功率为P＝＝＝200W。
答：（1）有用功W有用为900J；
（2）拉力F为200N；
（3）拉力做功的功率P为200W。
【点评】本题考查了有用功的计算、滑轮组机械效率公式的应用，是一道简单的计算题。
29．（7分）某公司设计了一款仅由太阳能供电的实验电动汽车，该车太阳能电池板的光电转换效率为30%，电池板产生的电能直接给电机供电，该款汽车在平直公路上能从A地出发，以36km/h的速度匀速行驶1h到达B地，车上太阳能电池板一直稳定供电，且电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000W
（1）A、B两地之间距离；
（2）此过程中驱动汽车行驶需要的电能E1；
（3）该车装配的太阳能电池板面积大小。
【分析】（1）利用速度公式求出AB两地的距离；
（2）根据二力平衡条件可知汽车的牵引力，利用W＝Fs求出汽车所做的有用功，利用效率公式求出此过程中产生的电能E电；
（3）根据电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000W和转化效率计算面积。
【解答】解：（1）由v＝可知4m；
（2）汽车甲在平直公路上匀速行驶，汽车甲受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力，
根据二力平衡条件可知，汽车甲的牵引力F＝f＝300N，
汽车甲所做的有用功：Wf＝Fs＝300N×3.7×104m＝1.08×103J，电机可将输入电能转化效率η'＝80%；
产生的电能：E1＝＝＝4.35×107J；
（3）太阳能电池板的光电转换效率为η＝30%，获得的太阳能W＝ηPSt；
太阳能电池板面积S＝＝＝12.5m2。
答：（1）A、B两地之间距离3.4×104m；
（2）此过程中驱动汽车行驶需要的电能1.35×104J；
（3）该车装配的太阳能电池板面积大小12.5m2。
【点评】本题考查速度公式、电能的转化与太阳能的计算，属于中档题。
30．（8分）图1是小刚设计的测定物体重力的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R是压力传感器，R的位置固定不动，A端上方托盘M重为5N，杠杆B端始终压在传感器R上，OB长15cm，杠杆重忽略不计
（1）当托盘内不放重物时，电压表示数为2V，求：
①压力传感器R受到杆B端的压力大小；
②R0的阻值。
（2）小刚设定随着托盘内物重的增加，用于显示重力的电表示数会增大，他应该选用图1电路中的 电流表 表显示物体重力。求该装置能显示的最大物重G最大。
（3）要增大该装置的量程，可以将支点O适当向 左 移动，或者适当 增大 R0的阻值。
【分析】（1）①根据杠杆平衡条件可求出压力传感器R受到杆B端的压力；
②由图2知压敏电阻的阻值，根据欧姆定律算出此时电路中的电流和电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出R0的阻值；
（2）根据杠杆平衡条件、欧姆定律、串联分压原理、结合图像判断符合要求的电表；
由于电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，此时物体的重力最大；由欧姆定律算出此时电路中的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出此时的压敏电阻，由图乙知此时压敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件FB′×LOB＝G总×LOA算出托盘和物体的总重力，进而算出该装置能显示的最大物重；
（3）在B端作用力不变的情况下，支点O向左移动，LOB变大，LOA变小，根据杠杆平衡条件判断出杠杆A端受到作用力的变化以及此装置的测量范围的变化；
要增大此装置的测量范围，根据杠杆平衡条件可知压力传感器受到的压力变大，由乙图可知压力传感器接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律判断出R0阻值的变化。
【解答】解：（1）①根据杠杆的平衡条件FB×LOB＝GM×LOA得当托盘内不放重物时压力传感器R受到杆B端的压力大小为：
FB＝＝＝10N；
②由图2知当压力为10N时压敏电阻的阻值为8Ω，此时电路中的电流为：
I＝＝＝2.5A，
电路的总电阻为：
R总＝＝＝7Ω，
R0的阻值为：
R0＝R总﹣R＝2Ω﹣4Ω＝5Ω；
（2）小刚设定随着托盘内物重的增加，作用在杠杆A端的力变大，由图像乙可知，总电阻变小，即电流表的示数变大2不变，由I＝0两端的电压变大，则R两端的电压变小，故应该选用图甲电路中的电流表显示由于电流表的量程为0～5.6A，此时物体的重力最大；
此时电路中的总电阻为：
R总′＝＝＝7.5Ω，
此时的压敏电阻为：
R′＝R总′﹣R0＝5.5Ω﹣5Ω＝7.5Ω，
由图乙知此时压敏电阻受到的压力为FB′＝25N，
根据杠杆的平衡条件FB′×LOB＝G总×LOA得托盘和物体的总重力为：
G总＝＝＝12.5N，
该装置能显示的最大物重为：
G最大＝G总﹣GM＝12.2N﹣5N＝7.4N；
（3）在B端作用力不变的情况下，支点O向左移动，LOB变大，LOA变小，根据杠杆平衡条件可得，可以增大此装置的测量范围；
要增大此装置的测量范围，根据杠杆平衡条件可知压力传感器受到的压力变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律可知可增大R0的阻值。
答：（1）①压力传感器R受到杆B端的压力大小10N；
②R0的阻值为4Ω；
（2）电流表；
该装置能显示的最大物重G最大为7.5N；
（3）左；增大。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、欧姆定律、串联分压原理、结合图像判断符合要求的电表等，难度较大。
编号
A
B
C
D
E
材料
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
长度/m
0.25
0.50
0.75
0.25
横截面积/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
3.0
编号
A
B
C
D
E
材料
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
长度/m
0.25
0.50
0.75
0.25
横截面积/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
3.0