安徽省马鞍山外国语学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份安徽省马鞍山外国语学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷，共21页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算与简答等内容，欢迎下载使用。

安徽省马鞍山外国语学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）
一、填空题：（每小题2分，共20分）
1．3.0×107J/kg、2.4×103J/（kg•℃）是表征酒精特征的两个物理量，它们依次表示的是酒精的　 　和　 　。
2．在汽油机的压缩冲程中，汽缸内气体温度升高，这是通过　 　的方式使气缸内气体内能发生改变；把饮料放进冰箱，饮料温度降低，这是通过　 　的方式使饮料的内能发生改变。
3．小明到大润发超市去购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼。在此过程中，他的动能 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
4．将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时，相互作用情况如图所示，由此可知：有机玻璃棒带　 　电，这是因为　 　。

5．在如图所示电路中，两盏灯的连接方式是　 　联。若两盏灯完全相同，电源电压为9V，闭合开关后，电压表的示数为　 　V。

6．电路如图所示，当开关S1、S2都闭合时，能观察到的现象是：灯泡L1　 　、灯泡L2　 　。

7．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1＝5Ω，开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S1闭合、S2断开时，电流表示数变为0.6A．则电源电压为　 　V，电阻R2的阻值为　 　Ω。

8．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进3m，所用的时间是5s，则重力所做的功为　 　J，拉力做功的功率为　 　W。
9．两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路中允许通过的最大电流为　 　A，两端允许加的最大电压为　 　V。
10．如图甲所示，滑动变阻器R2最大阻值是40Ω．闭合开关，移动滑动变阻器，其功率P与阻值R的图象如图乙所示，则电源电压为　 　V．当滑片滑至最右端时，通电10s，电流通过R1产生的热量是　 　J。

二、选择题（每小题2分，共14分）
11．以下实例，力对物体做功的是（　　）
A．小明将水桶从地面上提起
B．用力搬桌子而未搬起
C．举重运动员举着杠铃不动
D．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
12．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）

A．他的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做“引体向上”的时间
13．两个物体之间如果发生热传递，则它们之间一定具有不同的（　　）
A．热量 B．质量 C．温度 D．比热容
14．为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（　　）
A．电线的长度 B．电线的材料
C．电线的横截面积 D．电线的温度
15．电路如图所示，闭合开关后，灯泡L1、L2均不发光，而电压表的指针有明显偏转。关于电路故障，以下判断正确的是（　　）

A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1开路 D．灯L2开路
16．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：5，由此可知，电阻R1与R2之比是（　　）

A．5：1 B．1：5 C．1：4 D．4：1
17．如图的电路中，在S闭合、滑片P向右滑动的过程中，电灯的亮度、电流表和电压表的示数变化情况分别是（　　）

A．变亮；增大；不变 B．变暗；减小；不变
C．变亮；增大；增大 D．变暗；减小；减小
三、实验题（第18题5分，第19题6分，第20题4分，共15分）
18．（5分）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，器材有：蓄电池组（电压为6V）、小灯泡（铭牌上标有“3.6V”字样，正常发光时的电阻约10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等。
（1）如图甲是连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）如图甲电路连接好后，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“最左端”、“最右端”或“中间位置”）。
（3）某同学连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，但电流表和电压表都有较小偏转，则原因可能是　 　
A．灯泡与底座接触不良　 B．灯泡被短路
C．滑动变阻器的电阻太大　 D．滑动变阻器的接线松脱
（4）电压表示数3.6V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω
19．（6分）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
序号
物重
G/N
物体上升的高度h/m
拉力
F/N
绳自由端移动的距离S/m
滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1
（1）根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中，沿竖直方向拉动弹簧测力计，并读出弹簧测力计的示数。
（3）根据表格中的数据分析可知：
①滑轮组的机械效率与物重有关，同一滑轮组，所提物体越重，机械效率越大。
②随着物重的增大，额外功　 　（选填“变小”“不变”或“变大”），原因可能是　 　。

20．（4分）用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 　 　℃。
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水 　 　（选填“多”或“少”）。
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：　 　；其原因是：　 　。

四、计算与简答：（第21小题6分；第22小题6分；第23小题9分；共21分）
21．（6分）如图所示，斜面长s＝2m，斜面高h＝1m。现用F＝400N的推力把重为G＝600N的小物体沿着斜面从斜面底端匀速推至顶端，求：
（1）斜面的机械效率为多大？
（2）物体所受的摩擦力为多大？

22．（6分）用天然气灶烧水，已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少热量？这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃？
23．（9分）某家用电取暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见如表（“高温”挡功率被覆盖），其原理如图所示。已知：R1＞R2，请完成下列问题：
额定电压 220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡

（1）电路中开关处在什么的状态时，取暖器能处于“低温”、“中温”、“高温”三挡时工作状态。
（2）R1的阻值。
（3）在“高温”挡正常工作时的总电流。


参考答案与试题解析
一、填空题：（每小题2分，共20分）
1．3.0×107J/kg、2.4×103J/（kg•℃）是表征酒精特征的两个物理量，它们依次表示的是酒精的　热值　和　比热容　。
【分析】根据所给数据，由数据的单位即可判断出，分别表示的物理量。
【解答】解：3.0×107J/kg、2.4×103J/（kg•℃） 从这两个数据的单位可以看出：分别表示酒精的热值、比热容。
故答案为：热值，比热容
【点评】考查了学生对热值和比热容两个概念的掌握情况，属于双基的范畴，是必须熟练掌握的。
2．在汽油机的压缩冲程中，汽缸内气体温度升高，这是通过　做功　的方式使气缸内气体内能发生改变；把饮料放进冰箱，饮料温度降低，这是通过　热传递　的方式使饮料的内能发生改变。
【分析】把握做功和热传导在改变物体内能上的异同点。
【解答】解：汽油机的压缩冲程，活塞对气缸内气体做功，机械能转化为内能，温度升高，属于做功的方式；饮料放进冰箱温度降低，饮料的内能发生了转移，属于热传递改变内能。
故答案为：做功、热传递。
【点评】从本质上判断改变物体内能的方式，做功改变内能是内能和机械能的转化过程，热传递改变内能是内能的转移过程。
3．小明到大润发超市去购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼。在此过程中，他的动能 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度。
【解答】解：小明到大润发超市去购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼，他的质量不变，速度不变，所以动能不变。
故答案为：不变。
【点评】本题考查了动能大小的变化，属于基础题。
4．将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时，相互作用情况如图所示，由此可知：有机玻璃棒带　正　电，这是因为　同种电荷相互排斥　。

【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，据此可对本题中的现象进行分析。
【解答】解：将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球，塑料球远离玻璃棒，说明塑料球和玻璃棒带的是同种电荷；
塑料球带正电，玻璃棒也带正电，同种电荷相互排斥。
故答案为：正；同种电荷相互排斥。
【点评】此题考查的电荷间的相互作用，是一道基础题。
5．在如图所示电路中，两盏灯的连接方式是　串　联。若两盏灯完全相同，电源电压为9V，闭合开关后，电压表的示数为　4.5　V。

【分析】串联电路中电流只有一条路径，各用电器首尾相连；并联电路中电流有多条路径，用电器互不影响；串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和。
【解答】解：读图可知，当开关闭合后，电流只有一条路径，所以是串联电路；
图中电压表测的是灯泡L1两端的电压，由于串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，所以若两盏灯完全相同，电源电压为9V，闭合开关后，电压表的示数为4.5V。
故答案为：串；4.5。
【点评】本题考查了串并联电路的判断，串联电路的电压规律等，属电学的基础题。
6．电路如图所示，当开关S1、S2都闭合时，能观察到的现象是：灯泡L1　发光　、灯泡L2　不发光　。

【分析】不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。
【解答】解：当开关S1、S2都闭合时，能观察到的现象是：灯泡L1发光，灯L2被短路不发光。
故答案为：发光；不发光。
【点评】本题主要考查了电路的三种状态，常见题目。
7．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1＝5Ω，开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S1闭合、S2断开时，电流表示数变为0.6A．则电源电压为　3　V，电阻R2的阻值为　15　Ω。

【分析】（1）分析开关转换时电路的连接和电流表的测量，由并联电路电压的规律和欧姆定律求出电源电压；
（2）根据并联电路各支路互不影响及并联电路电流的规律求出通过R2的电流，由欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：（1）S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表的示数为0.8A，电流表测干路电流；
开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表示数变为0.6A，即R1的电流，
由并联电路电压的规律和欧姆定律可知，R1的电压即电源电压：
U＝U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V；
（2）根据并联电路各支路互不影响可知，通过R1的电流不变，
由并联电路电流的规律，通过R2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.8A﹣0.6A＝0.2A，
由欧姆定律，电阻R2的阻值为：
R2＝＝＝15Ω。
故答案为：3；15。
【点评】本题考查并联电路的规律及特点和欧姆定律的运用，关键是明确通过通过R1的电流不变。
8．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进3m，所用的时间是5s，则重力所做的功为　0　J，拉力做功的功率为　30　W。
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离；知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离，求拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求拉力做功功率；在重力方向上没有移动距离，重力不做功。
【解答】解：小车沿水平方向前进，在重力方向（竖直向下）上，没有移动距离，重力做功为0。
拉力做功：
W＝Fs＝50N×3m＝150J；
拉力做功功率：
P＝＝＝30W；
故答案为：0；30。
【点评】本题考查了功的计算方法，提升重物W＝Gh，水平运动W＝Fs，计算时注意力和距离方向的一致性。
9．两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路中允许通过的最大电流为　0.6　A，两端允许加的最大电压为　15　V。
【分析】串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个；根据公式U＝IR可求两端允许加的最大电压。
【解答】解：串联时电路电流为0.6A；两端允许加的最大电压是U＝IR＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V。
故答案为：0.6；15。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单计算，难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个，还要知道串联电路电阻的规律。
10．如图甲所示，滑动变阻器R2最大阻值是40Ω．闭合开关，移动滑动变阻器，其功率P与阻值R的图象如图乙所示，则电源电压为　12　V．当滑片滑至最右端时，通电10s，电流通过R1产生的热量是　8　J。

【分析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，当滑片P滑至最右端时，由图象可知滑动变阻器消耗的电功率，由P＝I2R可得电路中电流，由串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式；当变阻器连入电路的电阻为R2中＝20Ω，由图象可知滑动变阻器消耗的电功率P2＝1.8W，同理求出电路中电流大小，由串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表式，根据电源电压不变列方程求出电源电压U和R1大小；
（2）当滑片滑至最右端时，已知电流大小，由Q＝I2Rt求出通电10s电流通过R1产生的热量。
【解答】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，
当滑片P滑至最右端时，R2＝40Ω，由图象可知滑动变阻器消耗的电功率P2＝1.6W，
由P＝I2R可得变阻器的电流，即电路中电流：
I＝＝＝0.2A，
由串联电路的规律及欧姆定律，电源电压：
U＝I（R1+R2）＝0.2A×（R1+40Ω）﹣﹣﹣﹣﹣①
当变阻器连入电路的电阻为R2中＝20Ω，由图象可知滑动变阻器消耗的电功率P2＝1.8W，
同理，电路中电流：
I′＝＝＝0.3A，
由串联电路的规律及欧姆定律，电源电压：
U＝I′（R1+R2中）＝0.3A×（R1+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣②
①②得：U＝12V；R1＝20Ω；
（2）当滑片滑至最右端时，电路中的电流为0.2A，
则通电10s电流通过R1产生的热量是：
Q＝I2R1t＝（0.2A）2×20Ω×10s＝8J。
故答案为：12；8。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。
二、选择题（每小题2分，共14分）
11．以下实例，力对物体做功的是（　　）
A．小明将水桶从地面上提起
B．用力搬桌子而未搬起
C．举重运动员举着杠铃不动
D．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
【分析】做功的两个必要因素为：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上产生距离。
【解答】解：A、将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，符合题意；
B、搬桌子而未搬起，有力而无距离，没有做功，不符合题意；
C、举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，不符合题意；
D、虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意；
故选：A。
【点评】解决本题要掌握做功的两个必要因素，二者缺一不可。
12．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）

A．他的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做“引体向上”的时间
【分析】引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度。功率等于功除以时间。
【解答】解：做引体向上的功率需要测量的物理量是小明的质量、身体上升的高度、小明做引体向上的时间。
故选：B。
【点评】本题主要考查生活中有关功率的测量。
13．两个物体之间如果发生热传递，则它们之间一定具有不同的（　　）
A．热量 B．质量 C．温度 D．比热容
【分析】热传递是热量从高温物体传递到低温物体或同一物体的高温部分传递到低温部分的过程，在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。
【解答】解：热传递的定义是：热量从高温物体传递到低温物体或同一物体的高温部分传递到低温部分的过程，根据定义可知两个物体之间如果发生热传递，则两个物体之间一定存在温度差，即具有不同的温度。
故选：C。
【点评】此题主要考查热传递的条件，知道热传递条件存在温度差是解决该题的关键，属于基础题。
14．为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（　　）
A．电线的长度 B．电线的材料
C．电线的横截面积 D．电线的温度
【分析】根据影响电阻大小的因素来判断。即影响电阻大小的因素共有：材料、长度、横截面积、温度。
【解答】解：当导体的长度、材料、温度不变时，横截面积越小，电阻越大，因此这种电线电阻不符合规格的主要原因是导体的横截面积减小。
故选：C。
【点评】本题考查影响电阻大小有关因素的掌握情况，注意探究电阻大小时，用控制变量法进行分析。
15．电路如图所示，闭合开关后，灯泡L1、L2均不发光，而电压表的指针有明显偏转。关于电路故障，以下判断正确的是（　　）

A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1开路 D．灯L2开路
【分析】根据电流表和电压表在电路中的作用以及灯泡的发光情况进行分析：即电流表示数为零，表明所测电路出现断路；而电压表无示数，表明电压表测量的电路完好；若电压表有示数，说明电压表测量的电路断路（电源除外）；灯泡不亮，表明电路开路或短路。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路；电压表测量灯泡L2两端的电压；开关闭合后，两个灯泡都不发光，说明电路是开路；电压表的指针有明显偏转，这说明电压表与电源连通，电压表测量电源的电压，所以故障是L2开路。
故选：D。
【点评】解答电路故障问题时，要知道电压表和电流表在电路中的作用，会根据电压表和电流表检测电路的故障。
16．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：5，由此可知，电阻R1与R2之比是（　　）

A．5：1 B．1：5 C．1：4 D．4：1
【分析】开关S断开时只有R1接入电路，开关S闭合时两电阻并联，因为电源电压保持不变，所以闭合开关S前后通过电阻R1的电流不变，从而得出当开关S闭合时，通过电阻R1的电流与干路电流I的关系，进而得出通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流关系，再根据并联电阻的电压关系和欧姆定律求解。
【解答】解：由图可知，开关断开时只有R1接入电路，开关闭合时两电阻并联，
∵开关S断开时电流表测量通过R1电流，开关S闭合时，电流表测量干路电流，
∵电源电压保持不变，
∴闭合开关S前后通过电阻R1的电流不变，
∴I1：I＝1：5，
∴I1：I2＝1：4，
∵I＝，两电阻并联U1＝U2，
∴I1R1＝I2R2，
∴＝＝。
故选：D。
【点评】会电路动态分析：开关断开时只有R1接入电路，开关闭合时两电阻并联，因电源电压保持不变，闭合开关S前后通过电阻R1的电流不变，这是本题的关键。
17．如图的电路中，在S闭合、滑片P向右滑动的过程中，电灯的亮度、电流表和电压表的示数变化情况分别是（　　）

A．变亮；增大；不变 B．变暗；减小；不变
C．变亮；增大；增大 D．变暗；减小；减小
【分析】首先分析电路图的连接方式，然后根据滑动变阻器接入电路电阻的变化结合欧姆定律和电功率公式判断电灯的亮度、电流表和电压表的示数变化情况。
【解答】解：滑动变阻器和灯泡串联在电路中，电压表并联在滑动变阻器及灯泡两端，即电压表测量电源输出电压，因电源电压不变，故电压表示数不变；当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律通过电路的电流变大，所以电流表的示数变大；流过灯泡的电流变大，故灯泡变亮。则A正确，B，C，D错误。
故选：A。
【点评】准确判断滑动变阻器接入电路电阻的变化是解题的前提，学生要能结合欧姆定律和电功率公式准确判断有关物理量。
三、实验题（第18题5分，第19题6分，第20题4分，共15分）
18．（5分）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，器材有：蓄电池组（电压为6V）、小灯泡（铭牌上标有“3.6V”字样，正常发光时的电阻约10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等。
（1）如图甲是连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）如图甲电路连接好后，滑动变阻器的滑片应置于　最左端　（选填“最左端”、“最右端”或“中间位置”）。
（3）某同学连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，但电流表和电压表都有较小偏转，则原因可能是　C　
A．灯泡与底座接触不良　 B．灯泡被短路
C．滑动变阻器的电阻太大　 D．滑动变阻器的接线松脱
（4）电压表示数3.6V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为　11.25　Ω
【分析】（1）灯的铭牌上标有“3.6V”字样的含义确定电压表选用大量程与灯并联，正常发光时的电阻约10Ω，由欧姆定律得出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联；
（2）电路连接好后，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时电阻。
【解答】解：（1）灯的铭牌上标有“3.6V”字样，表示灯的额定电压为3.6V，故电压表选用大量程与灯并联，正常发光时的电阻约10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.36A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：

（2）如图甲电路连接好后，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最左端；
（3）A．若灯泡与底座接触不良，灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示示数，电压表与电源连通测电源电压，不符合题意；
B．若灯泡被短路，电压表示数为0，不符合题意；
C．滑动变阻器的电阻太大，电路的电流过小，由欧姆定律，灯的电压即电压表示数较小，符合题意；
D．若滑动变阻器的接线松脱，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
选C；
（4）电压表示数3.6V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时电阻为：
R＝＝＝11.25Ω。
故答案为：（1）如上所示；（2）最左端；（3）C；（4）11.25。
【点评】本题测量小灯泡正常发光时的电阻，考查电路连接、注意事项、故障分析及电流表读数和电阻计算。
19．（6分）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
序号
物重
G/N
物体上升的高度h/m
拉力
F/N
绳自由端移动的距离S/m
滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1
（1）根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中，沿竖直方向拉动弹簧测力计，并读出弹簧测力计的示数。
（3）根据表格中的数据分析可知：
①滑轮组的机械效率与物重有关，同一滑轮组，所提物体越重，机械效率越大。
②随着物重的增大，额外功　变大　（选填“变小”“不变”或“变大”），原因可能是　摩擦力增大，克服摩擦做的功更多。　。

【分析】（1）由表格数据可知物体上升的高度和绳端移动的距离，根据s＝nh确定滑轮组绳子的有效股数，若n为偶数绳子固定端在定滑轮上，若n为奇数绳子固定端在动滑轮上；
（3）提升物体的高度不变，当物体的重力增加时，物体对绳子的压力增加，摩擦力变大。
【解答】解：
（1）由表格中数据知，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，绳端移动的距离s＝30cm＝0.3m，
根据s＝nh可得绳子的股数为：n＝＝＝3，根据奇动偶定原则，绳子先从动滑轮连接，如下图所示：；
（3）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，随着物重的增大，动滑轮的重力不变，摩擦力越大，所以额外功变大；
故答案为：（1）如上图所示；（3）变大；摩擦力增大，克服摩擦做的功更多。

【点评】本题主要是探究滑轮组的机械效率，主要考查了滑轮组的连接方式、机械效率的变化，难度不大。
20．（4分）用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 　98　℃。
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水 　多　（选填“多”或“少”）。
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：　不　；其原因是：　实验中没有保持二者质量和升高的温度相同　。

【分析】（1）根据图中所示温度计示数为98℃；
（2）在相同的酒精灯下，向相同的烧杯加热，要比较吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少，而实验中加热食盐水所用时间多，则其吸收的热量也多。
（3）要比较比热容的大小，必须得控制其他物理量不变，保证质量不变，还有一个因素，得使两者的温度差相同，才可以比较比热容的大小。
【解答】解：（1）根据图中所示，温度计示数为98℃；
（2）我们知道要比较物质吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少；
（3）要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，所以在其他物理量不变的情况下才能比较，而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为：（1）98；
（2）多；
（3）不，实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
【点评】本题目比较基础简单，只有第三题稍微有点难度，还是看学生是否能掌握物理学的方法﹣﹣控制变量法。
四、计算与简答：（第21小题6分；第22小题6分；第23小题9分；共21分）
21．（6分）如图所示，斜面长s＝2m，斜面高h＝1m。现用F＝400N的推力把重为G＝600N的小物体沿着斜面从斜面底端匀速推至顶端，求：
（1）斜面的机械效率为多大？
（2）物体所受的摩擦力为多大？

【分析】（1）已知推力大小和斜面的长度，根据公式W＝Fs可求推力做的总功；已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W＝Gh可求推力所做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（2）额外功等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：
（1）推力做的总功：
W总＝Fs＝400N×2m＝800J，
推力做的有用功：
W有用＝Gh＝600N×1m＝600J，
斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝75%；
（2）克服摩擦做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝800J﹣600J＝200J，
由W额＝fs得物体所受的摩擦力：
f＝＝＝100N。
答：（1）斜面的机械效率为75%；
（2）物体所受的摩擦力为100N。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是关键。
22．（6分）用天然气灶烧水，已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少热量？这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃？
【分析】（1）知道天然气的热值和体积，利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道天然气完全燃烧放出的热量只有42%被水吸收，即Q吸＝Q放×42%，求出水吸收的热量，再根据吸热公式求水升高的温度。
【解答】解：（1）完全燃烧0.05m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.05m3×4×107J/m3＝2×106J；
（2）由η＝得，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝2×106J×42%＝8.4×105J，
由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt＝＝＝40℃。
答：完全燃烧0.05m3天然气可以放出＝2×106J热量；
这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升40℃。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放热的计算、吸热公式的灵活运用，计算燃料燃烧放出的热量时，注意气体燃料和固液体燃料的热值单位不同：气体J/m3、固液体J/kg。
23．（9分）某家用电取暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见如表（“高温”挡功率被覆盖），其原理如图所示。已知：R1＞R2，请完成下列问题：
额定电压 220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡

（1）电路中开关处在什么的状态时，取暖器能处于“低温”、“中温”、“高温”三挡时工作状态。
（2）R1的阻值。
（3）在“高温”挡正常工作时的总电流。

【分析】（1）已知R1＞R2，闭合S和S1时，此时只有电阻R1连在电路中，此时电路中电阻最大，由公式P＝可知电路消耗的功率最小，为“低温”挡，
闭合S和S2时，此时只有电阻R2连在电路中，此时电路中电阻较小，由公式P＝可知电路消耗的功率较大，为“中温”挡，
当S、S1、S2同时闭合，R1、R2并联，总电阻最小，由公式P＝可知总功率最大，为“高温”挡；
（2）根据P＝可知R1的阻值；
（3）根据P＝可知高温挡的额定功率，根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流。
【解答】解：
（1）已知R1＞R2，闭合S和S1时，此时只有电阻R1连在电路中，此时电路中电阻最大，由公式P＝可知电路消耗的功率最小，为“低温”挡，
闭合S和S2时，此时只有电阻R2连在电路中，此时电路中电阻较小，由公式P＝可知电路消耗的功率较大，为“中温”挡，
当S、S1、S2同时闭合，R1、R2并联，总电阻最小，由公式P＝可知总功率最大，为“高温”挡；
（2）根据P＝可知R1的阻值R1＝＝＝88Ω；
（3）根据P＝可知高温挡的额定功率：P高温＝+＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流：I＝＝＝7.5A。
答：（1）闭合S和S1时，取暖器能处于“低温”挡，闭合S和S2时，取暖器能处于处于“中温”挡，当S、S1、S2同时闭合，取暖器能处于“高温”挡。
（2）R1的阻值为88Ω。
（3）在“高温”挡正常工作时的总电流为7.5A。
【点评】本题主要考查了电功率公式的灵活应用，关键是不同挡位时电路连接方式的判断，属于常见题目。