广西柳州市文华中学教育集团2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份广西柳州市文华中学教育集团2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共35页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）物理学家对科技的发展做出了巨大贡献，下列科学家中，以其名字命名电流单位的是（ ）
A．安培B．伏特C．欧姆D．瓦特
2．（2分）重阳节前夕，学校倡议同学们用热水为奶奶洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能
B．泡在热水中的脚温度升高，内能不变
C．洗脚过程中水的温度降低，比热容变小
D．洗脚水的温度越高，所含的热量越多
3．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只有自由电子定向移动才能形成电流
B．电路两端有电压，电路中就一定有电流
C．电压使电荷发生定向移动形成电流
D．导体两端电压越高，导体的电阻越大
4．（2分）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．
5．（2分）干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，下列说法正确的是（ ）
A．头发随着梳子飘起来是因为头发和梳子带上了同种电荷
B．梳子梳头后，头发带电而梳子不带电
C．塑料梳子是导体
D．摩擦起电的实质是电子发生了转移
6．（2分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A． 抽油烟机B． 电风扇
C． 电视机D． 电热水壶
7．（2分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2C．I1＞I2D．I1＝I2
8．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关0短路，下列分析正确的是（ ）
A．电压表示数接近电源电压
B．移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变
C．排除故障后，要使电流表示数变大，应向左移动滑动变阻器的滑片
D．排除故障后，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表与电流表的示数之比变大
9．（2分）如图所示，某共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板，通过太阳光给里面的蓄电池充电，蓄电池相当于电路中的（ ）
A．开关B．导线C．电源D．用电器
10．（2分）如图是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球时的情形，则气球（ ）
A．不带电B．带正电C．带负电D．无法判断
11．（2分）如图是某四冲程汽油机工作时的部分冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．图示为汽油机的压缩冲程
B．若其转速为1200r/min，则1s内对外做功20次
C．图示冲程将内能转化为机械能
D．随着科技发展，热机的效率可以达到100%
12．（2分）某兴趣小组设计了一个简易的身高测量仪电路。用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表改装成身高显示仪。现要求所测身高越大，显示仪示数越大（ ）
A．
B．
C．
D．
13．（2分）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，下列判断正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F的功率为2W
C．此过程中所做的有用功是5J
D．滑轮组的机械效率为80%
（多选）14．（3分）如图为某月底时小雷家的电能表使用情况，以下说法正确的是（ ）
A．小雷家同时接入电路的用电器总功率不能超过4400W
B．她家本月消耗的电能为207.2J
C．该电能表必须在220V的电路中才能使用
D．若只让某用电器单独工作，测出电能表在1min内转盘转过30转，则该用电器的实际功率为600W
（多选）15．（3分）如图甲的机器人可以辅助图书管理提供整理图书等服务，图乙为机器人承受重力组件的过载保护电路原理图，通过触发器的电流超过0.4A时就会触发电动机停止工作，R0为压力传感器，其阻值随所受压力F的变化如图丙，电源电压为48V（触发器的电阻不计）（ ）
A．R0的阻值随着机器人负重的增大而增大
B．当机器人负重为200N时，电路消耗的总功率为19.2W
C．机器人的负重越多，电路中的电流越大
D．当机器人负重的重力为0N时电路中的电流也为0
（多选）16．（3分）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中（ ）
A．电流表的最大示数是0.3A
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电路的最小功率是9W
D．变阻器的调节范围是5Ω～25Ω
二、填空题（每空1分，共12分。）
17．（2分）小汪家客厅里有六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏灯不亮 连接方式，不亮的那一盏灯发生了 选换“短路”或“断路”）故障。
18．（2分）2021年10月16日，我国用长征二号运载火箭将神舟十二号载人飞船准确送入预轨道。该运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；在火箭加速升空过程中，载人飞船的机械能将 （选填“变大、“变小”或“不变”）。
19．（2分）某品牌“暖手宝”，它由三节新干电池串联供电，发热时间长 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，1min“暖手宝”输出的电能为 J。
20．（2分）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1 W2，P1 P2。
21．（2分）如图所示电源电压恒定，闭合S0。当S闭合、甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝8：5，则R1：R2＝ ；当S断开、甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 。
22．（2分）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中 V，滑动变阻器消耗的最大功率为 。
三、作图题（每小题2分，共4分。）
23．（2分）如图在圆圈内填入正确的电表符号，硬开关闭合后两纸都能发光。试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使开关S闭合时两灯组成并联电路。
24．（2分）如图，小汪在“测小灯泡的电功率”实验中，未连接完电路，小灯泡变亮。
四、实验探究题（第26题5分，27题6分，28题5分，29题9分，共25分。）
25．（5分）为了比较两种不同液体A和B的比热容大小，小明用图甲所示的器材进行了实验。实验数据记录如表：
（1）图甲中两个电加热器的规格应该是 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）本实验液体吸收热量的多少通过 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较。
（3）实验中，加热到6min时液体B的温度如图乙所示，该温度为 ℃。
（4）由实验数据可知，液体A的比热容与液体B的比热容之比为 。
（5）停止加热后，液体 温度下降得快。
26．（6分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 。
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
（4）通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关系。
27．（5分）探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”实验中，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，与 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
（2）通过观察乙装置， （选填“左”或“右”）容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。
（3）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量 多。（选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”）
28．（9分）现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω，1A）和导线若干。小宇设计了如图所示的电路图
（1）根据电路图甲完成的实物图连线乙图中有一根导线连接有明显错误，请在该导线上画“×”。
（2）小宇连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是 ；
（3）实验过程中，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
4）小宇先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移直至电压表示数为3V；
（5）小宇将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，电流与电阻成 比；
（6）接着小宇又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小宇决定更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 ；
（7）小鹏认为也可以通过减小电源电压来完成全部实验探究，如果只改变电源电压，则电源电压调节范围是 V～ V。
五、综合应用题（第30题6分，第31题8分，第32题10分，共24分。）
29．（6分）现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中，将10kg的水从12℃加热到52℃。已知c＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4×107kg/m3，此燃气热水器的加热效率为84%。求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）若使用额定功率为2000W的电热热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需正常加热的时间是多少？（不计热量损失）
30．（8分）如图所示，一质量为60kg的人用100N的拉力将重500N的物体A沿水平方向在1s内匀速运动了10cm，已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍，g取10N/kg。求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）拉力做功的功率；
（3）动滑轮重力；
（4）此滑轮组的机械效率。
31．（10分）如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器﹣﹣暖奶器，其铭牌如表，中温加热和低挡保温的功能。其等效电路结构如图。已知：电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω，5A”的滑动变阻器。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于体温挡，移动滑片；S、S1闭合，R3没有接入电路时通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。求：
（1）电器以中温挡工作时电路中的电流大小？
（2）R2的电阻大小？
（3）电压表的量程为“0～24V”，电流表量程为“0～3A”，在不损坏电路元件的前提下
2022-2023学年广西柳州市文华中学教育集团九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（第1-13题为单选题，每小题2分；第14-16题为多选题，每小题2分，选错或个选得
1．（2分）物理学家对科技的发展做出了巨大贡献，下列科学家中，以其名字命名电流单位的是（ ）
A．安培B．伏特C．欧姆D．瓦特
【答案】A
【解答】解：在物理学中，
A、安培是电流的基本单位；
B、伏特是电压的基本单位；
C、欧姆是电阻的基本单位；
D、瓦特是功率的基本单位。
故选：A。
2．（2分）重阳节前夕，学校倡议同学们用热水为奶奶洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能
B．泡在热水中的脚温度升高，内能不变
C．洗脚过程中水的温度降低，比热容变小
D．洗脚水的温度越高，所含的热量越多
【答案】A
【解答】解：A、热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能。
B、在热水中的脚温度升高，故B错误。
C、洗脚过程中水的温度降低，故C错误。
D、热量是过程量，故D错误。
故选：A。
3．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只有自由电子定向移动才能形成电流
B．电路两端有电压，电路中就一定有电流
C．电压使电荷发生定向移动形成电流
D．导体两端电压越高，导体的电阻越大
【答案】C
【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，发生定向移动均能形成电流；
B、电路两端有电压，故电路中就不一定有电流；
C、电压是形成电流的原因，故C正确；
D、电阻是导体本身的性质，故D错误。
故选：C。
4．（2分）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】B
【解答】解：由题知，三个开关都可以单独控制电动机工作，所以三个开关应并联再与电动机M串联。
故选：B。
5．（2分）干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，下列说法正确的是（ ）
A．头发随着梳子飘起来是因为头发和梳子带上了同种电荷
B．梳子梳头后，头发带电而梳子不带电
C．塑料梳子是导体
D．摩擦起电的实质是电子发生了转移
【答案】D
【解答】解：ABD、用塑料梳子梳头发时，发生了电荷（电子）的转移，所以随着梳子飘起来，故AB错误；
C、塑料不容易导电，故C错误。
故选：D。
6．（2分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A． 抽油烟机B． 电风扇
C． 电视机D． 电热水壶
【答案】D
【解答】解：AB、抽油烟机和电风扇工作时，不是利用电流的热效应来工作的；
C、电视机工作时主要转化为声能，不是利用了电流的热效应；
D、电热水壶工作时把电能转化为内能，故D正确。
故选：D。
7．（2分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2C．I1＞I2D．I1＝I2
【答案】C
【解答】解：AB、由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U2＝U2＝U，故AB错误；
CD、由欧姆定律可知，电阻越大，因为电阻阻值R1＜R3，所以通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2，即I1＞I2，故C正确、D错误。
故选：C。
8．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关0短路，下列分析正确的是（ ）
A．电压表示数接近电源电压
B．移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变
C．排除故障后，要使电流表示数变大，应向左移动滑动变阻器的滑片
D．排除故障后，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表与电流表的示数之比变大
【答案】C
【解答】解：AB、由图知，若R0短路，电压表也被短路，故A错误；
此时电路中L与R串联，所以移动滑片，电流发生变化，故B错误；
CD、排除故障后，L、R0、R三者串联，电流表测电路中电流3两端电压，
要使电流表示数变大，应减小电路中电阻，故C正确；
由欧姆定律知，电压表与电流表的示数之比大小等于定值电阻R0的阻值，所以两电表示数之比不变。
故选：C。
9．（2分）如图所示，某共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板，通过太阳光给里面的蓄电池充电，蓄电池相当于电路中的（ ）
A．开关B．导线C．电源D．用电器
【答案】D
【解答】解：在太阳能发电板给蓄电池充电的电路中，太阳能发电板相当于电源。用电器是用电来工作的设备．
故选：D。
10．（2分）如图是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球时的情形，则气球（ ）
A．不带电B．带正电C．带负电D．无法判断
【答案】C
【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，橡胶棒靠近气球时，根据同种电荷相互排斥可知。
故选：C。
11．（2分）如图是某四冲程汽油机工作时的部分冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．图示为汽油机的压缩冲程
B．若其转速为1200r/min，则1s内对外做功20次
C．图示冲程将内能转化为机械能
D．随着科技发展，热机的效率可以达到100%
【答案】C
【解答】解：AC、由图可知，火花塞点火，为汽油机的做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能、C正确；
B、汽油机的飞轮转速1200r/min＝20r/s，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，对外做功1次，故B错误；
D、由于热机工作过程中，所以随着科技发展，故D错误。
故选：C。
12．（2分）某兴趣小组设计了一个简易的身高测量仪电路。用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表改装成身高显示仪。现要求所测身高越大，显示仪示数越大（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：
A、由图可知，电压表测量定值电阻R1两端的电压，身高越高，总电阻变大，电路中的电流变小，R1两端的电压变小，电压表示数变小；
B、由图可知，电压表测量电源的电压，电压表示数不变；
C、由图可知，电压表串联接入电路中，移动滑片时，电压表示数不变；
D、由图可知，电压表测量滑动变阻器下部分两端的电压，滑片移动时，电路中的电流不变，与电压表并联部分两端的电压变大，故D正确。
故选：D。
13．（2分）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，下列判断正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F的功率为2W
C．此过程中所做的有用功是5J
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】B
【解答】解：
A、由图知，为动滑轮，为定滑轮；
B、由图知，拉力端移动距离s＝2s物＝2×8m＝2m，
拉力做的总功W总＝Fs＝5N×4m＝10J，
拉力的功率P＝＝＝2W；
C、克服物体与地面间摩擦做的有用功W有＝fs物＝7N×1m＝9J，故C错误；
D、滑轮组的机械效率η＝×100%＝90%。
故选：B。
（多选）14．（3分）如图为某月底时小雷家的电能表使用情况，以下说法正确的是（ ）
A．小雷家同时接入电路的用电器总功率不能超过4400W
B．她家本月消耗的电能为207.2J
C．该电能表必须在220V的电路中才能使用
D．若只让某用电器单独工作，测出电能表在1min内转盘转过30转，则该用电器的实际功率为600W
【答案】ACD
【解答】解：A、根据P＝UI和电能表上的参数，故A正确；
B、她家本月消耗的电能为207.2kW•h；
C、该电能表必须在220V的电路中才能使用；
D、若只让某用电器单独工作，该用电器消耗的电能为；
该用电器的实际功率为：，故D正确。
故选：ACD。
（多选）15．（3分）如图甲的机器人可以辅助图书管理提供整理图书等服务，图乙为机器人承受重力组件的过载保护电路原理图，通过触发器的电流超过0.4A时就会触发电动机停止工作，R0为压力传感器，其阻值随所受压力F的变化如图丙，电源电压为48V（触发器的电阻不计）（ ）
A．R0的阻值随着机器人负重的增大而增大
B．当机器人负重为200N时，电路消耗的总功率为19.2W
C．机器人的负重越多，电路中的电流越大
D．当机器人负重的重力为0N时电路中的电流也为0
【答案】BC
【解答】解：A、由图丙可知R0的阻值随着机器人负重的增大而减小，故A错误；
B、闭合开关，当机器人负重为200N时，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电路消耗的总功率为：P＝＝，故B正确；
C、机器人的负重越多，电源电压不变，故C正确；
D、由图丙可知当机器人负重的重力为0N时压力传感器的阻值为45Ω，
此时通过电路的电流：I＝＝＝0.32A。
故选：BC。
（多选）16．（3分）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中（ ）
A．电流表的最大示数是0.3A
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电路的最小功率是9W
D．变阻器的调节范围是5Ω～25Ω
【答案】AB
【解答】解：
由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
A、由题知，电流表量程选择“0～0.3A”，
因串联电路中电流处处相等，所以为了保证电路安全大＝IL额＝0.3A，即电流表的最大示数是2.3A；
BC、由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压越大（即电压表示数越大），且此时流过小灯泡的电流也越小；
所以，当电压表的示数最大为3V时，
此时小灯泡两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝6V﹣3V＝3V，
由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是2.25A，
则小灯泡的最小功率：PL小＝UL′I小＝3V×0.25A＝7.75W，故B正确；
电路的最小功率：P总小＝UI小＝6V×0.25A＝2.5W，故C错误；
D、小灯泡标有“4.2V 0.3A”字样，小灯泡两端的电压为4.5V，
根据串联电路的电压规律知，滑动变阻器两端的最小电压为：U滑小＝U﹣UL＝6V﹣4.5V＝1.6V，
滑动变阻器允许接入的最小电阻为：
R滑小＝＝＝5Ω，
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入的电阻最大，
滑动变阻器允许接入的最大电阻为：
R滑大＝＝＝12Ω，
所以，变阻器的调节范围是5Ω～12Ω。
故选：AB。
二、填空题（每空1分，共12分。）
17．（2分）小汪家客厅里有六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏灯不亮 并联 连接方式，不亮的那一盏灯发生了 断路 选换“短路”或“断路”）故障。
【答案】并联；断路。
【解答】解：家庭电路中，由于另五盏正常发光，故六盏白炽灯并联连接；
由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，故这盏灯泡是发生断路现象。
故答案为：并联；断路。
18．（2分）2021年10月16日，我国用长征二号运载火箭将神舟十二号载人飞船准确送入预轨道。该运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 热值 高；在火箭加速升空过程中，载人飞船的机械能将 变大 （选填“变大、“变小”或“不变”）。
【答案】热值；变大。
【解答】解：（1）热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出热量的多少，在相同条件下，所以；
（2）在火箭加速升空过程中：
质量不变，速度变大；
质量不变，高度变大；
动能变大、重力势能变大。
故答案为：热值；变大。
19．（2分）某品牌“暖手宝”，它由三节新干电池串联供电，发热时间长 4.5 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，1min“暖手宝”输出的电能为 405 J。
【答案】4.5；405；
【解答】解：“暖手宝”工作时电压：U＝1.5V×7＝4.5V；
7min“暖手宝”输出的电能W＝UIt＝4.5V×2.5A×60s＝405J。
故答案为：4.4；405。
20．（2分）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1 ＝ W2，P1 ＜ P2。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）物体的重力不变，斜面的高度不变，两次所做的有用功相同，没有额外功。即W1＝W2。
（2）已知AB＞AC，速度相同；
∵v＝
∴t＝，t8＞t2；
根据公式P＝可知2做功的功率较大，即P4＜P2。
故答案为：＝；＜。
21．（2分）如图所示电源电压恒定，闭合S0。当S闭合、甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝8：5，则R1：R2＝ 3：5 ；当S断开、甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 3：8 。
【答案】3：5；3：8。
【解答】解：
（1）由电路图可知，闭合S0，当S闭合、甲、乙两表为电压表时，电压表甲测电源两端的电压2电压，
由U甲：U乙＝5：5可设，U甲＝8U，U乙＝3U，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，U1＝U甲﹣U乙＝3U，U2＝U乙＝5U，
由I＝可得
＝＝＝＝；
（2）由电路图可知，闭合S8、S断开且两电表为电流表时，两电阻并联2的电流，电流表乙测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两电阻的电流之比：
＝＝＝，即I1＝I2，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝I2，I乙＝I2+I2＝I2，
则＝＝。
故答案为：3：6；3：8。
22．（2分）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中 18 V，滑动变阻器消耗的最大功率为 5.4 。
【答案】18；5.4。
【解答】解：由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的电流I小＝0.4A，
由欧姆定律可得，电源的电压：U＝I小（Rx+R）＝7.4A×（30Ω+R）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，
由图像可知，电路中的电流I大＝1.7A，
电源电压：U＝I大R＝1.2A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据①②解得：R＝15Ω，
电源电压：U＝I大R＝4.2A×15Ω＝18V；
当滑动变阻器滑动到某一位置时，滑动变阻器的阻值为R'，
此时电路中的电流为：I＝，
那么滑动变阻器的电功率为：
P滑＝I2R'＝（）4×R'＝＝＝，
所以，当R'＝R＝15Ω时，P滑最大，
则滑动变阻器的最大功率为：P最大＝＝＝5.4W。
故答案为：18；2.4。
三、作图题（每小题2分，共4分。）
23．（2分）如图在圆圈内填入正确的电表符号，硬开关闭合后两纸都能发光。试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使开关S闭合时两灯组成并联电路。
【答案】
【解答】解：要使电阻R1、R2并联，由图可知电流从电源正极流出2、R2，汇合后经开关回到负极，所以上方电表应是电压表，则电阻R2无法形成回路，所以是电流表4串联，如图所示；
24．（2分）如图，小汪在“测小灯泡的电功率”实验中，未连接完电路，小灯泡变亮。
【答案】
【解答】解：要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮，这说明此时电路中的电流变大，电路的总电阻变小，所以变阻器的左下接线柱连入电路中，则电压表选用小量程与灯并联
四、实验探究题（第26题5分，27题6分，28题5分，29题9分，共25分。）
25．（5分）为了比较两种不同液体A和B的比热容大小，小明用图甲所示的器材进行了实验。实验数据记录如表：
（1）图甲中两个电加热器的规格应该是 相同 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）本实验液体吸收热量的多少通过 加热时间 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较。
（3）实验中，加热到6min时液体B的温度如图乙所示，该温度为 58 ℃。
（4）由实验数据可知，液体A的比热容与液体B的比热容之比为 2：1 。
（5）停止加热后，液体 B 温度下降得快。
【答案】（1）相同；（2）加热时间；（3）58；（4）2：1；（5）B
【解答】解：（1）（2）根据转换法，图甲中两电加热器的规格应该相同，液体吸收的热量相同。
（3）实验中，某时刻液体B的温度如图乙所示，该温度为 58℃。
（4）由实验数据可知，液体的质量相同，液体吸收相同的热量，B升高的温度为58℃﹣18℃＝40℃；
根据c＝可知，即液体A的比热容与液体B的比热容之比为2：1。
（5）A的比热容大，B的比热容小，放出的热量相同，根据Δt＝，B液体温度下降得快。
故答案为：（1）相同；（2）加热时间；（4）8：1。
26．（6分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 速度 。
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制小球质量相同 。
（4）通过比较步骤 甲 和 乙 可以判断动能大小与物体质量的关系。
【答案】（1）速度；（2）转换法；（3）错误；没有控制小球质量相同；（4）甲；乙。
【解答】解：（1）让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，使小球到达水平面时的速度是相同的；
（2）木块B被小球撞击后移动的距离s越大，说明小球对木块做的功越多；木块的距离长短反映了物体动能的大小；
（3）由图知实验步骤乙和实验步骤丙的质量和下落的高度都不同，不可以判断动能大小与速度的关系；
（4）要探究动能大小与物体质量的关系，需要控制速度相同，步骤甲。
故答案为：（1）速度；（2）转换法；没有控制小球质量相同；乙。
27．（5分）探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”实验中，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系，通电一段时间后，与 右 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
（2）通过观察乙装置， 左 （选填“左”或“右”）容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 大 ，导体产生的热量越多。
（3）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量 左容器 多。（选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”）
【答案】（1）电阻；右；（2）左；大；（3）左容器。
【解答】解：（1）甲装置中，两电阻串联，而电阻不同；因右侧容器中电阻大；
（2）通过观察乙装置，左侧容器中U形管内的液面高度差大。已知R2＝R1，R2位于干路，R2位于支路，R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，在电阻和通电时间相同时，导体产生的热量越多；
（3）乙装置中，三个电阻都为5欧姆，把右侧并联的两根电阻丝R2、R6都放入容器中，由并联电阻的规律可知23小于R1，串联电路各处的电流相等，接通电源一段时间后2Rt可知，左容器电阻丝产生的热量较多。
故答案为：（1）电阻；右；（2）左；大。
28．（9分）现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω，1A）和导线若干。小宇设计了如图所示的电路图
（1）根据电路图甲完成的实物图连线乙图中有一根导线连接有明显错误，请在该导线上画“×”。
（2）小宇连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是 连接电路时开关没有断开 ；
（3）实验过程中，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
4）小宇先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移直至电压表示数为3V；
（5）小宇将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，电流与电阻成 反 比；
（6）接着小宇又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小宇决定更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 120Ω ；
（7）小鹏认为也可以通过减小电源电压来完成全部实验探究，如果只改变电源电压，则电源电压调节范围是 3 V～ 13 V。
【答案】（1）如图所示；（2）连接电路时开关没有断开；（3）电压表；（4）左；（5）反；（6）120Ω；（7）3；13。
【解答】解：（1）电流表应串联接入电路，原图中、定值电阻相连的导线将电流表短路了
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开，立即看到电流表，说明连接电路时开关没有断开；
（3）在探究电流与电阻的关系的实验中，每次更换定值电阻，即保持电压表的示数不变，都要移动滑动变阻器的滑片；
（4）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻，其分得的电压增大，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数为3V不变；
（5）由欧姆定律可知，当定值电阻两端电压一定时；
（6）定值电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律滑＝U﹣UV＝15V﹣6V＝12V，变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝4×30Ω＝120Ω，即更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω；
（7）当电阻最大为30Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大＝，所以电源电压最大值：U最大＝×UR'＝×4V＝13V，
电源电压最小值即为U＝UV＝3V，故如果只改变电源电压。
故答案为：（1）如图所示；（2）连接电路时开关没有断开；（4）左；（6）120Ω；13。
五、综合应用题（第30题6分，第31题8分，第32题10分，共24分。）
29．（6分）现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中，将10kg的水从12℃加热到52℃。已知c＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4×107kg/m3，此燃气热水器的加热效率为84%。求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）若使用额定功率为2000W的电热热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需正常加热的时间是多少？（不计热量损失）
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×106J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是2×106J；
（3）若使用额定功率为2000W的电热热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需要正常加热的时间是14min。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.7×103J/（kg•℃）×10kg×（52﹣12℃）＝1.68×105J；
（2）由η＝可知放＝＝＝2×105J；
（3）不计热量损失，使10kg的水从12℃加热到52℃吸＝1.68×106J，
由P＝可知＝＝840s＝14min。
答：（1）水吸收的热量为1.68×106J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是4×106J；
（3）若使用额定功率为2000W的电热热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃。
30．（8分）如图所示，一质量为60kg的人用100N的拉力将重500N的物体A沿水平方向在1s内匀速运动了10cm，已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍，g取10N/kg。求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）拉力做功的功率；
（3）动滑轮重力；
（4）此滑轮组的机械效率。
【答案】（1）绳子自由端移动的速度为0.2m/s；
（2）拉力做功的功率为20W；
（3）动滑轮重力为50N；
（4）此滑轮组的机械效率为75%。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2物＝2×10cm＝20cm＝4.2m，
绳子自由端移动的速度v＝＝＝0.4m/s；
物体A在水平方向做匀速直线运动，因此受到的拉力等于摩擦力拉＝f＝0.3G＝6.3×500N＝150N，
拉力做的功W总＝Fs＝100N×0.6m＝20J，
拉力做功的功率P＝＝＝20W；
（3）影子绳子自由端的拉力为F＝100N，由F＝拉+G动）可得，
G动＝2F﹣F拉＝2×100N﹣150N＝50N，
（4）滑轮组所做的有用功为W有用＝fs物＝150N×0.6m＝15J，
滑轮组的机械效率η＝×100%＝。
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.2m/s；
（2）拉力做功的功率为20W；
（3）动滑轮重力为50N；
（4）此滑轮组的机械效率为75%。
31．（10分）如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器﹣﹣暖奶器，其铭牌如表，中温加热和低挡保温的功能。其等效电路结构如图。已知：电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω，5A”的滑动变阻器。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于体温挡，移动滑片；S、S1闭合，R3没有接入电路时通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。求：
（1）电器以中温挡工作时电路中的电流大小？
（2）R2的电阻大小？
（3）电压表的量程为“0～24V”，电流表量程为“0～3A”，在不损坏电路元件的前提下
【答案】（1）电器以中温挡工作时，电路中的电流为5A；
（2）R2的电阻为12.96Ω；
（3）在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节的加热功率范围为20W～64.8W。
【解答】解：（1）电器以中温挡工作时，由P＝UI可得电路中的电流：I中＝＝＝5A；
（2）S、S1闭合，S5断开时，电路为R1的简单电路；S、S1、S7闭合时，R1、R2并联，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，S、S6、S2闭合时，电路的总电阻最小，由P＝UI＝，处于高温挡，S、S3闭合，S2断开时，暖奶器处于中温挡；
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P4＝P高﹣P中＝280W﹣180W＝100W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的电阻：R2＝＝＝12.96Ω；
（3）S、S7闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，暖奶器处于中温挡，
由I＝可得R5的阻值：R1＝＝＝5.2Ω，
S闭合，S1，S5均断开时，R1与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
当R3接入电路中的电阻为0时，电路中的电流为8A＞3A，
所以，电路中的最大电流I大＝3A，则低温挡的最大加热功率：P低大＝I大2R1＝（3A）5×7.2Ω＝64.5W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I＝＝，R3两端的电压：U2＝IR3＝1.32A×20Ω＝26.5V＞24V，
所以，当R3两端的电压U3′＝24V时，电路中的电流最小，
此时R8两端电压：U1＝U﹣U3′＝36V﹣24V＝12V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝A，
则低温挡的最小加热功率：P低小＝I小3R1＝（A）2×7.5Ω＝20W，
所以，低温挡手动调节的加热功率范围为20W～64.8W。
答：（1）电器以中温挡工作时，电路中的电流为5A；
（2）R6的电阻为12.96Ω；
（3）在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节的加热功率范围为20W～64.8W。
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质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
液体A
200
18
6
38
液体B
200
18
6
产品型号
XXXX型XXX色
产品名称
暖奶器
额定电压
36V
额定容量
两个奶瓶
额定功率
高温挡
280W
中温挡
180W
低温挡
？
物质
质量/g
初温/℃
加热时间/min
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液体A
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产品型号
XXXX型XXX色
产品名称
暖奶器
额定电压
36V
额定容量
两个奶瓶
额定功率
高温挡
280W
中温挡
180W
低温挡
？