2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（2）

这是一份2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（2），共36页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年第一学期九年级物理期末模拟试卷（2）
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）
1. 杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费距离的杠杆是（　　）
（1） 开瓶板手（2） 镊子（3） 筷子（4） 羊角锤
A. （1）（2） B. （2）（3） C. （1）（3） D. （1）（4）
2. 下列家用电器中，工作电流最小的是（　　）
A. 空调 B. 电冰箱 C. 微波炉 D. 电吹风
3. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　）
A. 只需测量各自爬楼梯的高度
B. 只需测量老人的质量、小孩的质量
C. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
4. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（　　）

A. 在B点时受力平衡
B. 在B点时，若所受力全部消失，将静止不动
C. 在A、D两点动能可能相等
D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
5. 关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A. 我们日常生活中使用的二极管是由半导体材料制成的
B. 超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C. 及时将生活垃圾、废旧电池装在一起，丢入垃圾桶
D. 利用超导体材料做白炽灯灯丝，灯将更亮
6. 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”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光；小华将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光。则（　　）

A. B和Y是同一根电线 B. A和X是同一根电线
C. B和X是同一根电线 D. C和Z是同一根电线
7. 如图所示，志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡。下列操作流程符合安全用电原则的是（ ）

A. 摘下灯罩更换灯泡切断电源通电测试
B 切断电源摘下灯罩更换灯泡通电测试
C. 更换灯泡切断电源摘下灯罩通电测试
D. 摘下灯罩切断电源更换灯泡通电测试
8. 礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，李明浩同学转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　）
A. 罐内气体内能增加
B. 气罐内壁温度升高
C. 该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
9. 对于公式的理解，下列说法中正确的是（　　）
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
10. 如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器的水面相平齐，如果将金属块匀速提升一段位移，直到金属块提离水面，不计水的阻力，则
A. 在甲容器中提升时，拉力做功较多
B. 在乙容器中提升时，拉力做功较多
C. 在两个容器中提升时，拉力做功相同
D. 做功多少无法比较
11. 如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻的关系”的实验电路图．已知电源电压，滑动变阻器上标有“”（实际最大阻值略小于），实验中所用的四个定值电阻分别为、、、．为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（ ）

A. B.
C. D.
12. 如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”，R0为定值电阻。闭合开关S，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，将滑动变阻器的滑片P由某一端点移动到某一位置过程中，U2与U1的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等。下列判断正确的是（　　）

A. 电源电压12V
B. 滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C. R在上述端点时消耗的功率为7W
D. 电路允许消耗最大功率为9.5W
二、填空题（本题共11小题，每空1分，共27分）
13. 如图，旗杆的顶端安装着一个______滑轮，用来改变拉力的______。

14. 一节新干电池的电压为___________V；如图所示，将图中的一节干电池正确装入图中电池盒中，则电池的正极应接到电池盒的___________端（选填“A”或“B”）。
15. 小明在玻璃试管内装入适量沙子，将温度计插在沙子中。用力晃动十余下，发现温度计示数变大了，这说明沙子的内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”），这主要是通过___________的方式改变沙子的内能。
16. 某校九年级举行登楼比赛的物理实践活动，要求参赛选手登上同一教学楼的顶楼，“比一比，看谁的功率大”。如果你的班级要取胜，则应推选出体重较_________并且上楼速度较__________的同学参加比赛。
17. 如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接，将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧长度小于细线长度，由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），判断两个小球在最低点时，A球的动能___________B球的动能（填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是：___________。

18. 如图所示，是水的凝固图像。分析图像发现，AB段比CD段降温慢，其原因是___________。图像中，B点的内能___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）C点的内能。若水的质量为500g，水从A点降温到B点，要放出___________J的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
19. 老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙所示），将锡纸条连接电池的正负极（如图甲所示），很快发现锡纸条开始着火，锡纸具有导电性，此时电路处于___________（选填“断路“或“短路”）状态，使电路迅速产生大量热量并释放出来，这是利用了电流的___________效应；已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则___________段的最先燃烧起来。

20. 如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个______。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越______。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个______表。

21. 如图所示，这是某品牌电热水器的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，R1=4R2，其阻值不随温度变化而变化。则当开关S1闭合、开关S2接a时，电热水器处于___________（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡；中温挡与低温挡的额定功率之比为___________。
22. 如图甲所示，测量废旧日光灯丝的电阻，电源电压3V恒定不变。测量后作出了U-I图像如图乙，在实验中同学们发现刚过B点，灯丝就开始发红，当达到C点时出现明显的红炽状态。同学们此时好奇地轻轻吹了一下日光灯丝，此时电流表的示数___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），于是他们继续保持滑动变阻器滑片不动，将日光灯丝吹到刚好不发红，则此时电流表的示数应为___________A，此时对灯丝功率是___________W。

23. 在测Rx电阻的实验中，同学们分别设计了甲乙两种电路。
（1）部分同学们认为甲电路设计比乙电路设计好。因为甲电路设计可以多次测量求平均值减小误差，而乙电路设计做不到这点。他们的想法是：___________。（选填“正确的”或“错误的”）。
（2）如电路图乙所示，测量Rx的阻值的实验步骤如下：
①当闭合开关S，S1接a时，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U1；
②当闭合开关S，S1接b时，___________（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U2；
③Rx的阻值表达式为Rx=___________。（用U1、U2、R0表示）

三、解答题（本题共10小题，共49分）
25. 如图所示，在A处或B处虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法．

23. 如图是某油量表的部分电路，若油量表为电压表改装而成，且油量增加，电压表读数增加，请在图中补画出电压表及其接线，并标明正、负接线柱。

24. 在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。补上后要求：①电压表测小灯两端电压；②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。

25. 用如图所示的塔式起重机匀速吊起780kg的物体，10s内提升5m，滑轮组的机械效率是80%，g取10N/kg，求：
（1）有用功W有用；
（2）绳端的拉力F；
（3）拉力F的功率P。

26. 如图甲所示，电路中电源电压不变，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，灯泡L的额定电压为6V，其电流和两端电压的关系如图乙所示。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）只闭合开关S、S1，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率。

27. 如图甲所示，为了探究不同物质吸热升温的现象，将两种质量相同的液体M、N分别装入两个完全相同的薄壁铝桶中，用两盏相同的酒精灯同时加热，两支相同的温度计分别测出薄壁铝桶中液体的温度。（不计热损失）

（1）酒精在燃烧过程中将______（机械能/化学能）转化为内能，剩余酒精热值______（改变/不变）；
（2）实验中，______（可以/不可以）通过加热时间来比较两种物质吸收热量的多少；
（3）实验中，用玻璃棒不断搅拌的目的是______；
（4）如图乙所示，若物质N的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则物质M的比热容为______J/（kg•℃）。
28. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，挂钩码前，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，这样调节的主要目的是消除______对实验的影响；

（2）杠杆调节平衡后进行第1次实验，在杠杆两侧分别挂上钩码，移动钩码至杠杆在水平位置平衡，读取此时力和力臂的数值并计入表格中；
（3）第2次实验，小明在杠杆一侧挂上钩码（视为阻力），动力由测力计来提供，如图丙所示，小明先将测力计在此状态下调零。在选定测力计作用位置时，应选择点______（C/D），说明不选择另一处的理由：______；
（4）第3次实验中测力计的示数为2.0N，请在第3次实验图上画出测力计拉力的力臂l1______。并将动力臂l1填入下表空格①处，再进行第四次实验，数据如下：
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.5
0.10
1.0
0.15
2
②
0.30
2.0
0.15
3
2.0
①____
1.5
0.20
4
2.5
0.20
2.5
0.20
（5）根据数据分析得出杠杆的平衡条件，可以推测表格中空格②处漏记录的数据为______。
29. 如图所示是“探究电流热效应的因素”的实验装置。

（1）在A、B两瓶中装入质量和初温均相同的液体，瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”，理由是______；
（2）R1、R2采用如图所示连接方式的目的是控制______和通电时间相等，下列实验中用到的研究方法与此相同的有______；
A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆
B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度
C．认识电流时，通常用水流类比电流
D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变
（3）闭合开关，一段时间后B瓶中温度计示数较高，说明通电导体产生的热量与______有关；
（4）如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，则需要做两处调整：①______，②______。
30. 某同学做“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U–I图像，则小灯泡的额定功率为______W。当电流表示数为I0（I0＜0.50A）时，小灯泡的电功率为P1；
（2）断开开关，用一个定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数，再移动滑片，测出多组数据，并记录在表格中，分析数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成______（正比/反比），当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1______P2（＞/＝/＜）；
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.9
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.18
040
0.50
0.60
（3）实验中所用电源的电压为______V；
（4）断开开关，增加10Ω，20Ω定值电阻来探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻后无法完成该实验，请用已给的实验器材解决该问题，在虚线框内画出设计的电路图______。
31. 阅读短文，回答问题。
我市居民家庭主要使用管道天然气，11月1日，小明对搬入不久的新家燃气使用情况进行了调查，观察到他家的智能型燃气表表盘如图甲所示，他记得刚搬入时燃气表示数为0，表盘上还有“欠费”、“阀门”、“系统”三个由发光二极管做成的指示灯，正常工作时“系统指示灯”常亮，通过查询资料，他把相关技术参数列在了表一中，其中“公称流量”是指在额定条件下，单位时间内流过管道横截面的燃气的最大流量，另外，他在新闻网上查到，目前苏州市民用管道天然气的阶梯价格为：一挡年用气量上限为300m3，价格为2.75元/m3；二挡年用气量为300m3至600m3，价格为3.3元/m3；三挡年用气量大于600m3，价格为4.13元/m3。
小明家里还安装了“水”地暖系统，该系统以天然气为能源，通过天然气壁挂炉（热水器）将水加热，热水循环流过房间地板下的散热管道来提高室温，壁挂炉的铭牌如表二，其中，额定热负荷27kW指的是热水器供热水时，1s内水吸收的最大热量为27kJ（1kJ＝103J），额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下，水吸收的最大热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。

（1）燃气表上的三个指示灯是由______（半导体/超导体）材料制成，它们之间是______联，根据表一可知，整个燃气表在正常工作时的电功率为______W；
（2）根据燃气表示数，他家目前共消耗的燃气量为______m3，若按照“公称流量”算，每天正常使用燃气的平均时间为0.64h，则小明搬进新家______天；
（3）除了每天正常燃气使用量外，12月份起家里开启地暖设备，燃气费大大增加，若热水器在额定热负荷下工作，每天工作8h，则12月份用于供暖至少需要消耗______m3的天然气，他家12月份共需付费约______元（每个月按30天计算，天然气的热值是3.6×107J/m3）；
（4）小明家安装了家用燃气报警器，燃气报警器的核心是气体传感器（气敏电阻），其阻值随燃气浓度的升高而减小。如图乙所示，是模拟燃气泄漏检测原理的电路图，R1为气敏电阻，R为可调试变阻器。当燃气达到一定浓度，与A、B、C中某两点相接的声光报警装置的电压就会升高，当电压升高到一定值时，就会发出报警信号，若电源电压恒为12V，气敏电阻R1的阻值与天然气浓度间的关系如图丙所示。在某次调试中，当可调试变阻器R的阻值为20Ω，天然气浓度达到0.8g/m3，燃气报警器报警，则下列说法中正确的是______。
A．当天然气浓度增加时，气敏电阻R1的阻值随之增大
B．当燃气报警器报警时，电路中的电流为150mA
C．若要适当提高燃气报警的灵敏度，在其他条件不变的情况下，可以适当调大调试电阻R
D．若需要选用仪表监控输出信号，浓度升高时，仪表示数也增大，则可以选用电压表接在AB之间
（5）现用另一个电阻箱在无燃气条件下对上述电路进行调试，使电路能在天然气浓度达到0.8g/m3时，燃气报警器报警，为此，先将该电阻箱调为10Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关，用电阻箱替换气敏电阻；
第二步：闭合开关，调节______，直到燃气报警器刚好报警；
第三步：断开开关，______，完成电路调试

答案与解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）
1. 杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费距离的杠杆是（　　）
（1） 开瓶板手（2） 镊子
（3） 筷子（4） 羊角锤
A. （1）（2） B. （2）（3） C. （1）（3） D. （1）（4）
【答案】D
【解析】
【详解】（1）开瓶扳手在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；
（2）镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离；
（3）筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离；
（4）羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；属于费距离的杠杆是（1）、（4），故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2. 下列家用电器中，工作电流最小的是（　　）
A. 空调 B. 电冰箱 C. 微波炉 D. 电吹风
【答案】B
【解析】
【详解】空调的工作电流约为；电冰箱电机是间歇性运转，电冰箱电机运转时的电流约为5A，正常工作电流是一个平均值，约为0.2A；微波炉工作电流约为4.5A；电吹风吹热风时工作电流约为4A，工作电流最小的是电冰箱，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　）

A. 只需测量各自爬楼梯的高度
B. 只需测量老人的质量、小孩的质量
C. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
【答案】C
【解析】
【详解】爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
4. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（　　）

A. 在B点时受力平衡
B. 在B点时，若所受力全部消失，将静止不动
C. 在A、D两点动能可能相等
D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】C
【解析】
【详解】A．有运动轨迹可知，小球的机械能越来越小，小球在运动过程中受到空气阻力；在B点时，小球处于最高点，只有水平方向的速度，受重力和空气阻力的作用，两个力不在一条直线上，受力不是平衡力，故A不符合题意；
B．在B点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失时的速度，做匀速直线运动，故B不符合题意；
C．图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和，D点比A点高度低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故C符合题意；
D．在运动过程中，其机械能在减小，不只存在动能和势能的相互转化；足球与空气摩擦，还存在机械能与内能的转化，故D不符合题意。
故选C。
5. 关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A. 我们日常生活中使用的二极管是由半导体材料制成的
B. 超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C. 及时将生活垃圾、废旧电池装在一起，丢入垃圾桶
D. 利用超导体材料做白炽灯灯丝，灯将更亮
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．人们日常生活中使用的二极管是由半导体制成的，故A正确；
B．由于超导体的电阻为零，电能不能转化成内能，不能用来制作电饭锅，故B错误；
C．废弃电池中的汞、铅、镉等重金属溶出会污染地下水和土壤，破坏人类的生存环境，威胁人类的健康，属于有害垃圾，用过的废旧电池不要和生活垃圾一起扔掉，而要单独回收，故C错误；
D．白炽灯是利用电流的热效应工作的，不能使用超导体制作，故D错误。
故选A。
6. 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”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光；小华将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光。则（　　）

A. B和Y是同一根电线 B. A和X是同一根电线
C. B和X是同一根电线 D. C和Z是同一根电线
【答案】C
【解析】
【详解】小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光，说明此时电路是接通的；上端只剩下C，下端只剩下Y，则说明C和Y是同一根电线。如图所示：

小华将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光，说明此时电路是接通的；上端只剩下A，下端只剩下Z，则说明A和Z是同一根电线。如图所示：

综上所述，C和Y是同一根电线，A和Z是同一根电线，则剩下的B和X是同一根电线。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C
7. 如图所示，志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡。下列操作流程符合安全用电原则的是（ ）

A. 摘下灯罩更换灯泡切断电源通电测试
B. 切断电源摘下灯罩更换灯泡通电测试
C. 更换灯泡切断电源摘下灯罩通电测试
D. 摘下灯罩切断电源更换灯泡通电测试
【答案】B
【解析】
【详解】更换灯泡之前必须断开开关，切断电源，摘下灯罩，更换灯泡，最后通电测试灯泡是否发光，故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，李明浩同学转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　）

A. 罐内气体的内能增加
B. 气罐内壁温度升高
C. 该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，故ABD错误；
C．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故C正确。
故选C。
9. 对于公式的理解，下列说法中正确的是（　　）
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】导体电阻可以用公式计算，但是要知道：导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和流过导体的电流无关，只要是导体的材料、长度、横截面积确定了，导体电阻就确定了，故ABC错误，D正确。
故选D。
10. 如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器的水面相平齐，如果将金属块匀速提升一段位移，直到金属块提离水面，不计水的阻力，则

A. 在甲容器中提升时，拉力做功较多
B. 在乙容器中提升时，拉力做功较多
C. 在两个容器中提升时，拉力做功相同
D. 做功多少无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】设要将金属匀速提离水面，要经过两个阶段：
金属在水中上升，最后金属的上表面到达水表面，运行距离h1，拉力
F1＝G﹣F浮，
故此过程中，拉力做功：
W1＝(G﹣F浮)×h1；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
金属逐渐出水面，最后金属的下表面到达水表面， 运行距离h2，拉力
F2＝G﹣F浮′，
此过程中浮力是变化的，平均拉力为 G﹣F浮，故此过程中，拉力做功：
W2＝ ( G﹣F浮)×h2；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得，拉力做的总功：
W总＝W1+W2＝(G﹣F浮) ×h1+ ( G﹣F浮)×h2，
在甲乙两图中，因为甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较少， 甲的h2比乙的h2小，而甲乙图中的h1、G、F浮都是相同的， 所以在甲容器中提升时拉力做功较少，在乙容器中提升时拉力做功比较多。故选B。
11. 如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻的关系”的实验电路图．已知电源电压，滑动变阻器上标有“”（实际最大阻值略小于），实验中所用的四个定值电阻分别为、、、．为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】定值电阻与变阻器串联，当定值电阻为，且滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得.电路中的最大电流：
，
所以电流表的量程为0～3A，当定值电阻为时，电路中的最大电流：
，
滑动变阻器上标有“3A”表示变阻器的最大电阻为，当定值电阻为时，由电阻的串联和欧姆定律知，电路中的最小电流；
，
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于，故电路中的最小电流稍大于0.6A，且电流表的分度值为0.1A，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理.
12. 如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”，R0为定值电阻。闭合开关S，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，将滑动变阻器的滑片P由某一端点移动到某一位置过程中，U2与U1的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等。下列判断正确的是（　　）

A. 电源电压12V
B. 滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C. R在上述端点时消耗的功率为7W
D. 电路允许消耗的最大功率为9.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A．将两个电压表去掉，发现的灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡和定值电阻的电压，电压表V2测量定值电阻的电压，当定值电阻的电压为3V时，灯泡与滑动变阻器的电压之和为5V，则小灯泡的电压为2V；当定值电阻两端的电压为6V，小灯泡与定值电阻的电压为12V，则小灯泡的电压为6V，小灯泡正常发光，则此时电路中的电流为

则定值电阻的阻值为

设电源电压为U，则此时滑动变阻器的电压为U-12V，此时滑动变阻器的功率为

小灯泡的电压从2V变为了6V，说明小灯泡的电压变大，电流变大，故滑动变阻器的阻值变小，故滑动变阻器是从最大阻值处向左滑动，滑动变阻器最开始在最右端。
当滑片在最右端时，此时定值电阻两端的电压为3V，则此时电路中的电流为

此时滑动变阻器两端的电压为U-5V，此时滑动变阻器的功率为

滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等，即可以列等式

经整理得

故A错误；
B．当滑片在最右端时，此时滑动变阻器的电压为

滑动变阻器的最大阻值为

故B错误；
C．R在上述端点时消耗的功率为

故C错误；
D．小灯泡额定电流为0.5A，故电路中能够允许的最大电流为0.5A，电源电压不变，故电路中的最大功率为

故D正确。
故选D。
二、填空题（本题共11小题，每空1分，共27分）

13. 如图，旗杆的顶端安装着一个______滑轮，用来改变拉力的______。

【答案】①. 定②. 方向
【解析】
【详解】[1][2]旗杆顶端的滑轮的轴的位置固定不变，是定滑轮，使用定滑轮是为了改变拉力的方向。
14. 一节新干电池的电压为___________V；如图所示，将图中的一节干电池正确装入图中电池盒中，则电池的正极应接到电池盒的___________端（选填“A”或“B”）。

【答案】①. 1.5②. B
【解析】
【详解】[1]不同的电源提供的电压不一样，一节新干电池的电压是1.5V。
[2]电池盒的弹簧端要连接电池的负极，电池的正极应接到电池盒的B接线柱。
15. 小明在玻璃试管内装入适量沙子，将温度计插在沙子中。用力晃动十余下，发现温度计示数变大了，这说明沙子的内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”），这主要是通过___________的方式改变沙子的内能。

【答案】①. 增大②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]用力晃动试管十余下，发现温度计示数变大了，说明沙子的温度升高了，这是因为晃动试管时，试管内的沙子互相摩擦做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，使沙子的内能增大。
16. 某校九年级举行登楼比赛的物理实践活动，要求参赛选手登上同一教学楼的顶楼，“比一比，看谁的功率大”。如果你的班级要取胜，则应推选出体重较___________并且上楼速度较___________的同学参加比赛。
【答案】①. 重②. 快
【解析】
【详解】[1][2]根据功率公式，做功越多、所用时间越短，则功率越大。设楼的高度为h，根据公式
W=Fs=Gh
参赛选手登上同一教学楼的顶楼，所以h相同，因此较重的同学做功多。根据得

经过相同的路程，速度大的同学所用时间较短。所以要想取胜，参赛同学体重越重、上楼速度越快越好。
17. 如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接，将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧长度小于细线长度，由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），判断两个小球在最低点时，A球的动能___________B球的动能（填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是：___________。

【答案】①大于②. 见详解
【解析】
【详解】[1][2]重力势能与物体的质量和高度有关，完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时，重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，因为B球的重力势能有一部分转化成弹簧的弹性势能，所以，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能。
18. 如图所示，是水的凝固图像。分析图像发现，AB段比CD段降温慢，其原因是___________。图像中，B点的内能___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）C点的内能。若水的质量为500g，水从A点降温到B点，要放出___________J的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】①. 水的比热容比冰大②. 大于③. 2.1×104
【解析】
【详解】[1]由于水的比热容比冰大，冰和水的质量相等，放出相同的热量时，水的温度下降得少，所以AB段比CD段降温慢。
[2]BC段是水的凝固过程，该过程放出热量、内能减小，温度不变，所以物体在B点时具有的内能大于在C点时的内能。
[3]水从A点降温到B点放出的热量为

19. 老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙所示），将锡纸条连接电池的正负极（如图甲所示），很快发现锡纸条开始着火，锡纸具有导电性，此时电路处于___________（选填“断路“或“短路”）状态，使电路迅速产生大量热量并释放出来，这是利用了电流的___________效应；已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则___________段的最先燃烧起来。

【答案】①. 短路②. 热③. ab
【解析】
【详解】[1]因为锡属于金属，具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，带锡另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。
[2]由于锡纸条有电阻，当有电流通过时，会产生热量，这是利用了电流的热效应。
[3]由图知，锡纸条上相同长度的ab段、bc段、cd段，三段的长度和材料相同，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小电阻越大，所以ab段的电阻大，cd段横截面积大，电阻小，在电流相同和通电时间相同时，由知，电阻越大，产生的热量越多，故ab段产生的热量多。
20. 如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，金属杆OC下面连接着一块受风板，AB是电阻片，它跟金属杆组合在一起的作用相当于一个______。该风力测定仪工作时，风力越大，灯泡的亮度越______。小明发现，在风力变化不大时，仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，要克服这个缺点，可以在电路中串联一个______表。

【答案】①. 滑动变阻器②. 亮③. 电流
【解析】
【详解】[1]由图知，无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段；有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风力的大小而改变，所以金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。
[2][3]风越大，OC杆偏转的角度越大，BP段接入电路的电阻越小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大，灯泡越亮；仅凭灯泡的亮度难以准确显示风力大小，可以在电路中串联一个灵敏电流表，可以显示风力的微小变化。
21. 如图所示，这是某品牌电热水器的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，R1=4R2，其阻值不随温度变化而变化。则当开关S1闭合、开关S2接a时，电热水器处于___________（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡；中温挡与低温挡的额定功率之比为___________。

【答案】①. 高温②. 5∶4
【解析】
【详解】[1]当开关S1断开，S2接b时，两电热丝串联，电路的总电阻最大，根据可知此时电路总功率最小，电热水器处于低温挡；当开关S1闭合，S2接b时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较大，根据可知此时电路总功率较小，电热水器处于中温挡；当开关S1闭合，S2接a时，两电热丝并联，电路的总电阻最小，根据可知此时电路总功率最大，电热水器处于高温挡。
[2]根据可知，中温档时电热水器的功率为

低温档时电热水器的功率为

则中温挡与低温挡的额定功率之比为

22. 如图甲所示，测量废旧日光灯丝的电阻，电源电压3V恒定不变。测量后作出了U-I图像如图乙，在实验中同学们发现刚过B点，灯丝就开始发红，当达到C点时出现明显的红炽状态。同学们此时好奇地轻轻吹了一下日光灯丝，此时电流表的示数___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），于是他们继续保持滑动变阻器滑片不动，将日光灯丝吹到刚好不发红，则此时电流表的示数应为___________A，此时对灯丝功率是___________W。

【答案】①. 增大②. 1③. 3
【解析】
【详解】[1]由图甲可知，灯丝与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯丝两端的电压。图乙是灯丝的U-I图像，由图中数据利用欧姆定律可知，滑片位于A、B两点时（图中没有标出A、B两点）灯丝的电阻分别为2.5Ω、3Ω，由题意可知滑片从A移动到B的过程中，灯丝的温度逐渐升高，所以可知灯丝的电阻随温度的升高而增大；轻轻吹一下日光灯丝时，加快了散热，则灯丝的温度降低，灯丝的电阻变小，根据串联电阻的规律可知，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流增大，即电流表的示数增大。
[2][3]在B点时（灯丝刚好不发红），由图乙可知，此时电流表的示数为0.2A，灯丝两端的电压为0.6V，则此时灯丝的电阻为

由图乙可知，在C点时，灯丝两端的电压为3V，等于电源电压，说明滑动变阻器接入的电阻为零，再继续保持滑动变阻器滑片不动，将日光灯丝小心地吹到刚好不发红，故灯丝的电阻不变仍为3Ω，由欧姆定律可得此时电流表的示数（即通过灯丝的电流）为

此时灯丝功率为
P=UI=3V×1A=3W
23. 在测Rx电阻的实验中，同学们分别设计了甲乙两种电路。
（1）部分同学们认为甲电路设计比乙电路设计好。因为甲电路设计可以多次测量求平均值减小误差，而乙电路设计做不到这点。他们的想法是：___________。（选填“正确的”或“错误的”）。
（2）如电路图乙所示，测量Rx的阻值的实验步骤如下：
①当闭合开关S，S1接a时，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U1；
②当闭合开关S，S1接b时，___________（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U2；
③Rx的阻值表达式为Rx=___________。（用U1、U2、R0表示）

【答案】①. 错误的②. 不需要③.
【解析】
【详解】（1）[1]甲图可以通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电路中的电流值和电压表的示数，多次测量求平均值减小测量的误差；乙图可以通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电路中的电流值和电压表的示数，多次测量求平均值减小测量的误差；故他们的想法是错误的；
（2）[2][3]当闭合开关S，S1接a时，两个定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量Rx的电压，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U1；当闭合开关S，S1接b时，两个定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量Rx和R0两端两端的电压，不需要调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U2，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压为U2﹣U1，根据欧姆定律可知电路中的电流

[3]根据欧姆定律可知Rx的阻值表达式为


三、解答题（本题共10小题，共53分。第23，24题需要写出必要的解答过程）按题目要求作图
22. 如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法．
（）

【答案】
【解析】
【详解】利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力，一定是一个定滑轮，两个动滑轮组成滑轮组，绳子的段数为4段．拉力向上，如图：

23. 如图是某油量表的部分电路，若油量表为电压表改装而成，且油量增加，电压表读数增加，请在图中补画出电压表及其接线，并标明正、负接线柱。

【答案】
【解析】
【详解】由图知道，当油量增加时，油面升高时，浮标上升，滑片下移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的总电阻变小，由知道，电路中的电流变大；由U=IR知道，R1两端的电压变大，若油量表是电压表改装而成，且满足油量增加，电压表读数增加，则应与R1并联，如图

【点睛】本题考查的是欧姆定律的应用、油量表的改装等问题，需要认真审题，充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律解题。
24. 在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。补上后要求：①电压表测小灯两端电压；②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。

【答案】
【解析】
分析】
【详解】据题意，电压表应并联在小灯两端，电源为两节干电池，其电压为3V，所以电压表所选量程为小量程；要用滑动变阻器调节灯的亮度，应将变阻器与小灯串联，滑片P向右滑动，灯变亮，说明此过程，变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下端的接线柱应接在b端，作图如下：

25. 用如图所示的塔式起重机匀速吊起780kg的物体，10s内提升5m，滑轮组的机械效率是80%，g取10N/kg，求：
（1）有用功W有用；
（2）绳端的拉力F；
（3）拉力F的功率P。

【答案】（1）3.9×104J；（2）3250N；（3）4.875×103W
【解析】
【详解】解：（1）有用功
W有用=Gh=mgh=780kg×10N/kg×5m=3.9×104J
（2）由图可知，滑轮组承重绳子根数n=3，则绳端移动的距离
s=nh=3×5m=15m
由可得，拉力做的总功

由W=Fs可得，所用的拉力

（3）拉力做功的功率：

答：（1）有用功为3.9×104J；
（2）所用的拉力为3250N；
（3）拉力做功的功率为4.875×103W。
26. 如图甲所示，电路中电源电压不变，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，灯泡L的额定电压为6V，其电流和两端电压的关系如图乙所示。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）只闭合开关S、S1，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率。

【答案】（1）4.8W；（2）6.25Ω；（3）4.84W
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的电流为0.8A，即灯泡的额定电流为0.8A，灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝6V×0.8A＝4.8W
（2）当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω，L与滑动变阻器R串联；由图像知，当通过灯泡的电流为0.6A时，灯泡两端电压UL＝2V，灯泡的实际功率为
PL实＝UL×I＝2V×0.6A＝1.2W
由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为
U＝UL+U滑＝UL+IR滑＝2V+0.6A×15Ω＝11V
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以只闭合开关S、S1，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
U滑'＝U-U额＝11V-6V＝5V
因串联电路处处电流相等，所以由可知，滑动变阻器接入电路中的阻值为

（3）只闭合开关S、S2，R0与R串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，则电路最小电流为

电路消耗最小功率为
P＝UI最小＝11V×0.44A＝4.84W
答：（1）灯泡的额定功率为4.8W；
（2）灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值为6.25Ω；
（3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率为4.84W。
27. 如图甲所示，为了探究不同物质吸热升温的现象，将两种质量相同的液体M、N分别装入两个完全相同的薄壁铝桶中，用两盏相同的酒精灯同时加热，两支相同的温度计分别测出薄壁铝桶中液体的温度。（不计热损失）

（1）酒精在燃烧过程中将______（机械能/化学能）转化为内能，剩余酒精热值______（改变/不变）；
（2）实验中，______（可以/不可以）通过加热时间来比较两种物质吸收热量的多少；
（3）实验中，用玻璃棒不断搅拌的目的是______；
（4）如图乙所示，若物质N的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则物质M的比热容为______J/（kg•℃）。
【答案】①. 化学能②. 不变③. 可以④. 使物质受热均匀⑤. 2.1×103
【解析】
【详解】（1）[1][2]酒精燃烧过程中，是化学能转化为内能的过程；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以剩余酒精的热值不变。
（2）[3]实验中，可以通过加热时间来比较两种物质吸收热量的多少，这用到了转换法。
（3）[4]实验中，用玻璃棒不断搅拌，可以使物质受热均匀。
（4）[5]由图象可知，当加热15min时，M液体升高的温度为

N液体升高的温度为

由于M、N两种物质吸收的热量相等，则有

则

28. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，挂钩码前，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，这样调节的主要目的是消除______对实验的影响；

（2）杠杆调节平衡后进行第1次实验，在杠杆两侧分别挂上钩码，移动钩码至杠杆在水平位置平衡，读取此时力和力臂的数值并计入表格中；
（3）第2次实验，小明在杠杆一侧挂上钩码（视为阻力），动力由测力计来提供，如图丙所示，小明先将测力计在此状态下调零。在选定测力计作用位置时，应选择点______（C/D），说明不选择另一处的理由：______；
（4）第3次实验中测力计的示数为2.0N，请在第3次实验图上画出测力计拉力的力臂l1______。并将动力臂l1填入下表空格①处，再进行第四次实验，数据如下：
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.5
0.10
1.0
0.15
2
②
0.30
2.0
0.15
3
2.0
①____
1.5
0.20
4
2.5
0.20
2.5
0.20
（5）根据数据分析得出杠杆的平衡条件，可以推测表格中空格②处漏记录的数据为______。
【答案】①. 左②. 杠杆自重③. D④. 为了消除弹簧测力计自重的影响⑤. ⑥. 0.15⑦. 1.0
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图甲知道，杠杆右端低左端高，按照“左端高螺母向左调节，右端高向右调节”的原则知道，应向左调节右侧平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样力臂在杠杆上，便于直接测量力臂大小，同时杠杆的重心作用在支点上，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（3）[3][4]动力由弹簧测力计提供时，为了消除弹簧测力计自重的影响，一般用弹簧测力计向上拉杠杆，故测力计的作用点应选择D点。
（4）[5]力臂是转轴到力的作用线的垂直距离，故测力计拉力的力臂如图中OA

[6]依据杠杆平衡条件知道
2.0N×l1＝1.5N×0.20cm
解得l1＝0.15cm
（5）[7]依据杠杆平衡条件知道
F×0.30cm＝2.0N×0.15cm
解得F＝1.0N
29. 如图所示是“探究电流热效应的因素”的实验装置。

（1）在A、B两瓶中装入质量和初温均相同的液体，瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”，理由是______；
（2）R1、R2采用如图所示连接方式的目的是控制______和通电时间相等，下列实验中用到的研究方法与此相同的有______；
A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆
B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度
C．认识电流时，通常用水流类比电流
D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变
（3）闭合开关，一段时间后B瓶中温度计示数较高，说明通电导体产生的热量与______有关；
（4）如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，则需要做两处调整：①______，②______。
【答案】①. 见解析②. 电流③. D④. 电阻大小⑤. 在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油⑥. 在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝
【解析】
【详解】（1）[1]瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”,是由于煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察。
（2）[2][3]R1、R2采用如图所示连接方式为串联，目的是控制通过两电阻的电流和通电时间相等，所用的研究方法为控制变量法。
A．研究声音的产生时，在鼓面上放些绿豆，将鼓面的振动转化为绿豆的跳动，所用的研究方法为转换法，故A不符合题意；
B．研究重力势能与质量的关系时，看木桩下陷深度，通过木桩下陷的深度来反映重力势能的大小，所用的研究方法为转换法，故B不符合题意；
C．认识电流时，通常用水流类比电流，所用的研究方法为类比法，故C不符合题意；
D．研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变，所用的研究方法为控制变量法，故D符合题意。
故选D。
（3）[4]从图中可知，R2>R1，闭合开关，通过两电阻的电流相同，一段时间后B瓶中温度计示数较高，说明通电导体产生的热量与电阻大小有关。
（4）[5][6]如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力，需要让相同质量的水和煤油吸收相同的热量，需要做两处调整：①在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油；②在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝。
30. 某同学做“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U–I图像，则小灯泡的额定功率为______W。当电流表示数为I0（I0＜0.50A）时，小灯泡的电功率为P1；
（2）断开开关，用一个定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，记录两表示数，再移动滑片，测出多组数据，并记录在表格中，分析数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成______（正比/反比），当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1______P2（＞/＝/＜）；
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.9
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.18
0.40
0.50
0.60
（3）实验中所用电源的电压为______V；
（4）断开开关，增加10Ω，20Ω定值电阻来探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻后无法完成该实验，请用已给的实验器材解决该问题，在虚线框内画出设计的电路图______。
【答案】①. 1.25②. 正比③. ＜④. 4.5⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流。由图乙得，当电压表示数为2.5V时，电流表的电流为0.5A，即灯泡两端电压等于2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡的额定功率

（2）[2]用一个定值电阻替换小灯泡实验时，电压表测定值电阻两端电压，电流表测通过定值电阻的电流，由表中数据知，每次实验的电压与电流的比值是一个定值，可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
[3]由欧姆定律得，定值电阻的阻值

灯泡正常工作时的电阻

由图乙知，灯泡电阻是变化的，灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，实际功率越大温度越高，灯泡电阻越大，所以当电流表示数为I0，且

时，灯泡电阻小于5Ω，当电流均为I0，灯泡电阻小于定值电阻的阻值，由

知

（3）[4]在（1）中，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处时，闭合开关，电路中电阻最大，电流最小，由图乙知，此时灯泡两端电压为0.5V，通过的电流为0.2A，由串联电路特点和欧姆定律有
①
在（2）中，定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，由表中数据知，定值电阻两端电压为0.9V，通过的电流为0.18A，所以
②
解①②可得，电源电压

变阻器最大值

（4）[5]探究电流和电阻的关系，控制电压表的示数为2V，移动滑动变阻器，当接入20Ω定值电阻时，根据串联电路的分压原理知

即

要完成实验，变阻器需连入的阻值为25Ω，而变阻器的最大值为20Ω，可将5Ω的定值电阻串联入电路中即可，电路图如图所示：

31. 阅读短文，回答问题。
我市居民家庭主要使用管道天然气，11月1日，小明对搬入不久的新家燃气使用情况进行了调查，观察到他家的智能型燃气表表盘如图甲所示，他记得刚搬入时燃气表示数为0，表盘上还有“欠费”、“阀门”、“系统”三个由发光二极管做成的指示灯，正常工作时“系统指示灯”常亮，通过查询资料，他把相关技术参数列在了表一中，其中“公称流量”是指在额定条件下，单位时间内流过管道横截面的燃气的最大流量，另外，他在新闻网上查到，目前苏州市民用管道天然气的阶梯价格为：一挡年用气量上限为300m3，价格为2.75元/m3；二挡年用气量为300m3至600m3，价格为3.3元/m3；三挡年用气量大于600m3，价格为4.13元/m3。
小明家里还安装了“水”地暖系统，该系统以天然气为能源，通过天然气壁挂炉（热水器）将水加热，热水循环流过房间地板下的散热管道来提高室温，壁挂炉的铭牌如表二，其中，额定热负荷27kW指的是热水器供热水时，1s内水吸收的最大热量为27kJ（1kJ＝103J），额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下，水吸收的最大热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。
表一
智能燃气表
技术参数/型号
GS2.5
公称流量m3/h
2.5
最大流量m3/h
4.0
最小流量m3/h
0.025
工作压强kPa
50
工作电压V
6
工作电流μA
8
表二
壁挂炉热水器
型号：TURBO28kW
点火方式
电子
燃气种类
天然气
额定热负荷kW
27
额定热负荷热水效率
90%
（1）燃气表上的三个指示灯是由______（半导体/超导体）材料制成，它们之间是______联，根据表一可知，整个燃气表在正常工作时的电功率为______W；
（2）根据燃气表示数，他家目前共消耗的燃气量为______m3，若按照“公称流量”算，每天正常使用燃气的平均时间为0.64h，则小明搬进新家______天；
（3）除了每天正常燃气使用量外，12月份起家里开启地暖设备，燃气费大大增加，若热水器在额定热负荷下工作，每天工作8h，则12月份用于供暖至少需要消耗______m3的天然气，他家12月份共需付费约______元（每个月按30天计算，天然气的热值是3.6×107J/m3）；
（4）小明家安装了家用燃气报警器，燃气报警器的核心是气体传感器（气敏电阻），其阻值随燃气浓度的升高而减小。如图乙所示，是模拟燃气泄漏检测原理的电路图，R1为气敏电阻，R为可调试变阻器。当燃气达到一定浓度，与A、B、C中某两点相接的声光报警装置的电压就会升高，当电压升高到一定值时，就会发出报警信号，若电源电压恒为12V，气敏电阻R1的阻值与天然气浓度间的关系如图丙所示。在某次调试中，当可调试变阻器R的阻值为20Ω，天然气浓度达到0.8g/m3，燃气报警器报警，则下列说法中正确的是______。
A．当天然气浓度增加时，气敏电阻R1的阻值随之增大
B．当燃气报警器报警时，电路中的电流为150mA
C．若要适当提高燃气报警的灵敏度，在其他条件不变的情况下，可以适当调大调试电阻R
D．若需要选用仪表监控输出信号，浓度升高时，仪表示数也增大，则可以选用电压表接在AB之间
（5）现用另一个电阻箱在无燃气条件下对上述电路进行调试，使电路能在天然气浓度达到0.8g/m3时，燃气报警器报警，为此，先将该电阻箱调为10Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关，用电阻箱替换气敏电阻；
第二步：闭合开关，调节______，直到燃气报警器刚好报警；
第三步：断开开关，______，完成电路调试。

【答案】①. 半导体②. 并③. 4.8×10﹣5④. 208⑤. 130⑥. 720⑦. 2795.88⑧. C⑨. 电阻箱⑩. 用气敏电阻替换电阻箱
【解析】
【详解】（1）[1][2]三个指示灯都是由发光二极管做成，二极管是由半导体材料制成的；根据题意知道，三个指示灯能够独立工作、互不影响，所以，它们应并联在电路中。
[3]由表一中数据知道，燃气表在正常工作时电压为6V，电流为8μA，则燃气表在正常工作时的电功率
P＝UI＝6V×8×10﹣6A＝4.8×10﹣5W
（2）[4]由燃气表的示数知道，他家目前共消耗的燃气量为
V＝208m3
[5]根据“公称流量”的定义可知，小明家每天消耗的燃气量
V0＝2.5m3/h×0.64h＝1.6m3
则小明搬进新家的天数

（3）[6]由额定热负荷的定义知道，热水器供热水时每天水吸收的热量
Q吸＝27kW×8×3600s＝777600kJ＝777600×103J＝7.776×108J
由额定热负荷热水效率的定义可知，热水器需要的热量

由Q放＝Vq知道，供暖消耗的燃气量

12月份用于供暖消耗的燃气量
V暖总＝30×24m3＝720m3
[7]小明家每天消耗的燃气量
V1＝V0+V暖＝1.6m3+24m3＝25.6m3
他家12月份共消耗燃气量
30×25.6m3＝768m3
则12月份所消耗燃气量属于一挡年用气量为
300m3﹣208m3＝92m3
属于二挡年用气量为
600m3﹣300m3＝300m3
属于三挡年用气量为
768m3﹣300m3﹣92m3＝376m3
所以，他家12月份共需付费
92m3×2.75元/m3+300m3×3.3元/m3+376m3×4.13元/m3＝2795.88元
（4）[8] A．由图丙知道，当天然气浓度增加时，气敏电阻R1的阻值随之减小，故A错误；
B．由图乙知道，气敏电阻R1与可调试变阻器R串联，由图丙知道，天然气浓度达到0.8g/m3时，气敏电阻R1的阻值为10Ω，由欧姆定律知道，此时电路中的电流

故B错误；
C．在其他条件不变的情况下，当适当调大调试电阻R时，由串联分压原理知道，气敏电阻R1两端分得的电压变化越明显，燃气报警的灵敏度越高，故C正确；
D．由图丙知道，当天然气浓度增加时，气敏电阻R1的阻值随之减小，由串联分压原理可知，气敏电阻R1两端的电压减小，故D错误。
故选C。
（5）[9][10]运用等效替代的思路分析此问题。先根据报警时天然气的浓度由图象中找出对应的气敏电阻R1的阻值，先将电阻箱调为该阻值，然后经过三个关键的调试步骤。
第一步：断开开关，用电阻箱替换气敏电阻；
第二步：闭合开关，调节电阻箱，直到燃气报警器刚好报警；
第三步：断开开关，用气敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。