江苏省盐城中学2019-2020学年九年级上学期期末物理试题

这是一份江苏省盐城中学2019-2020学年九年级上学期期末物理试题，共22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。
2019-2020学年江苏省盐城中学九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项）
1．（2分）如图所示简单机械，在使用时省距离的是（　　）
A．自行车脚踏 B．自行车手刹
C．老虎钳 D．理发剪刀
2．（2分）电梯匀速上升过程中，电梯的（　　）
A．动能保持不变 B．机械能保持不变
C．重力势能保持不变 D．动能转化为重力势能
3．（2分）下列数据最符合实际的是（　　）
A．手机充电器的工作电流约为20A
B．USB接口的输出电压约为5V
C．家用微波炉的额定功率约为10W
D．家用空调工作一晚消耗约100度电
4．（2分）以下事例中，不符合安全用电原则的是（　　）
A．不能在电线上晾衣服
B．保险丝可以用铁丝代替
C．控制家用电器的开关应安装在火线上
D．发现有人触电，不能用手直接拉动触电的人体，应该先切断电源
5．（2分）在下列几种情况中，物理属性没有发生变化的是（　　）
A．电阻：将白炽灯打开后
B．热值：用掉一半的煤油
C．比热容：水结成冰后
D．电功率：在不同电压下工作的小灯泡
6．（2分）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的比热容大
B．20min后水的温度不变的过程中将不再吸收热量
C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小
D．8min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
7．（2分）下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是（　　）
A．烧水时，水蒸气顶起壶盖
B．闭合开关后，灯泡发光
C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
D．给电动自行车的蓄电池充电
8．（2分）某人用如图所示的滑轮组提升重为800N的重物，在拉力F作用下，30s时间内，物体向上移动了12m，若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，则（　　）

A．拉力做的功为12000J
B．拉力的功率为50W
C．绳子自由端被拉下距离为36m
D．动滑轮重力大小为100N
9．（2分）如图所示的是汽油机的四冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是（　　）
A． B． C． D．
10．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．电路是由电池、开关、灯泡及导线组成的
B．滑动变阻器的制成，应用了金属导体电阻与长度有关
C．如果白炽灯的灯丝突然烧断了，可能是因为电路发生了短路造成的
D．保险丝熔断或空气开关跳闸，一定是电路中出现了短路
11．（2分）如图甲是某科技小组利用气敏电阻设计的汽车有害尾气排放检测电路，如图乙是气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时（　　）

A．电压表的示数减小，指示灯亮度增大
B．电压表的示数增大，指示灯亮度增大
C．电压表的示数减小，指示灯亮度减小
D．电压表的示数增大，指示灯亮度减小
12．（2分）如图，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡L电流不超过额定电流，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω～20Ω
③电压表表示数变化范围2V～3V
④电流表示数变化范围0.3A～0.5A

A．只有②、④正确 B．只有②、③正确
C．只有③、④正确 D．只有①、③正确
二、填空题（本小题共8小题，每空1分，共24分）
13．（5分）指出下列工具分别属于哪种简单机械，指甲钳 　 　、螺丝 　 　、螺丝刀 　 　（杠杆/滑轮/斜面/轮轴）；使用钓鱼竿的好处是可以省 　 　（力/距离）；无论使用哪种简单机械都不能省 　 　（距离/力/功）。
14．（2分）生活中，我们常用打气筒给自行车大气。从改变物体内能的途径来看，用力向下压活塞时，是用　 　方式改变了筒内气体的内能；打气结束时，发现筒壁很热，主要是以　 　方式使筒壁内能增加。
15．（2分）一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能 　 　，壶盖被顶起的过程中，壶盖的机械能 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
16．（3分）转速为1200r/min的四冲程内燃机，1秒钟对外做功 　 　次，共 　 　个冲程。已知汽车发动机的输出功率为P，该汽车行驶时间t消耗柴油m，柴油热值为q，则该汽车发动机的效率为 　 　。（用题目所给的字母表示）
17．（3分）蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动。当运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员具有的重力势能 　 　，刚开始由最高点下落时，动能 　 　。如不考虑空气阻力，下落过程中机械能 　 　。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
18．（3分）天然气水合物，化学式CH4•nH2O，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。作为一种新型燃料它的热值为1.4×1010J/m3，2m3的天然气水合物完全燃烧时可放出 　 　J的热量，燃烧时将 　 　能转化为 　 　能。
19．（4分）如图是盐城某小区的电能表，此时电能表显示的示数为 　 　，该电能表允许接入用电器的最大总功率为 　 　W；只将一电吹风接入该电路，通电10min时，观察到该电能表转了300r，所耗电能为 　 　J，该电吹风的电功率为 　 　W。

20．（2分）今年盐城市初级中学的每个教室都安装了空调，原本寒冷的冬季不再寒冷，张韬同学为了保持教室内的湿度特地从家里带来了如图甲所示的超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图，已知电源电压为15V，定值电阻R0的阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.2A，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出），当电流表示数为0.2A时，湿敏电阻R的阻值为 　 　，该装置能监测湿度RH的最大值是 　 　。
三、解答题（本题7小题，共52分）
21．（2分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L。

22．（2分）请把实物图转化成电路图。

23．（2分）请在如图所示的家庭电路中，以笔画线代替导线，将各元件正确接入电路，其中开关只控制灯泡。

24．（6分）小钰用如图所示的装置，用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m高1m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时5s。求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力所做的功；
（3）该装置的机械效率。

25．（6分）电辅热式平板太阳能热水器是我市目前广泛使用的一种太阳能热水器，具有不管阴天晴天，冬天夏天均有热水供应的优点。如图甲为我市某小区安装的电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为2000W（直接接家庭电路220V）。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙。
（1）热水器正常加热时，电热丝电阻为多大？
（2）阴雨天，将储水箱中50kg、10℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）当水位指示表指示储水箱深为0.4m时，探测电路中的电流多大？
26．（7分）小义和小邓两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，滑动变阻器R'的规格是“20Ω 2A”，电源使用两节新干电池。

（1）如图1所示是小邓进行实物连线的电路图。
（2）开关闭合前，小邓发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2所示，其原因是 　 　（选填“A”或“B”）。
A．电流表没调零
B．电流表正负接线柱接反了
（3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图3所示，记为 　 　V；他们记录的数据如表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第 　 　（填写实验序号）组。
实验序号
①
②
③
④
电压/V
0.5
1.2
1.8

电流/A
0.10
0.24
0.34
0.5
（4）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在 　 　不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　比。
（5）小义利用实验数据计算出定值R的阻值为 　 　Ω（结果保留一位小数）。
（6）以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是 　 　。
A.测量定值电阻的阻值
B.探究杠杆的平衡条件
27．（6分）如图所示是小瑶和小吉探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝，将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）如图是探究在通电时间相同和 　 　相同的情况下，导体产生的热量与 　 　大小是否有关的装置。
（2）实验中通过观察 　 　的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 　 　。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．研究影响导体电阻大小因素
C．研究光的传播时，引入“光线”
D．用灯泡的亮度反映电路中电流大小
（3）由图可知，电流表的示数为 　 　A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 　 　J。

28．（11分）小馨利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源约为3V，Rx的阻值约为10Ω。
（1）对照电路图乙，请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。
（2）闭合开关，两电表均无示数。将电压表接在变阻器两端时也无示数，但接在开关两端时有示数，则电路故障是 　 　。
A.开关接触不良
B.变阻器短路
C.Rx断路
（3）排除故障后，闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图丙，则未知电阻Rx＝　 　Ω。

（4）小恬认为：不用电流表，只用电压表和阻值为400Ω的定值电阻R0，由图丁同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小恬设计方案如下：
a.闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
b.闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
①电阻Rx的表达式为Rx＝　 　（用测量值U1、U2及R0来表示）。
②利用提供的实验器材，小恬设计方案 　 　（选填“能”或“不能”）准确测得电阻Rx的阻值。
（5）小元和小岑想利用以上器材继续测量小灯泡的额定功率，由于部分实验器材的损耗，故做了如下的调整和增减：
A.电源（输出电压恒为4.5V）
B.小灯泡（额定电压3.5V，电阻约为10Ω）
C.滑动变阻器（0～10Ω，最大电流2A）
D.电压表，量程0～3V，大量程损坏
E.电流表，量程0～0.6A，0～3A
①他们初步设计电路如图戊A、B两种方案，经分析你认为应选 　 　方案。
②利用上面方案，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为UV＝　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
29．（10分）阅读短文，回答问题：
空气净化器
空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇。空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气.常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等。现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质。
空气净化器的工作原理来看，主要分为三种：被动式、主动式、主被动混合式。根据空气净化器针对空气中颗粒物去除技术，主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘、负离子和等离子体法等。
主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本区别就在于：主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。
市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等，该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题。图乙为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如表所示。洁净空气量是指1h净化空气的体积的特点，进行无死角的净化。
（1）常用的空气净化技术不包括：　 　。
A.吸附技术
B.催化技术
C.光触媒技术
D.PM2.5技术
（2）主动式净化器的优点在于有效、主动的向空气中释放 　 　，通过空气会扩散。
A.净化灭菌因子
B.合成纤维
C.活性炭
（3）该净化器在3挡正常工作10小时耗电 　 　度。
（4）该净化器接在家庭电路中，在5挡正常工作时的电流为 　 　A，如果室内面积为50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气 　 　次。
工作挡位
待机
1挡
2挡
3挡
4挡
5挡
6挡
功率（W）
0.9
23
45
75
103
121
148
净化空气量（m3/h）

120
240
360
500
610
760
噪音（dB）/声强级

23
32
39
47
49
55


2019-2020学年江苏省盐城中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项）
1．【解答】解：ABC、自行车脚踏、自行车手刹和老虎钳在使用时都是费距离省力，属于省力杠杆，故ABC不符合题意；
D、理发剪刀在使用时是省距离费力，属于费力杠杆，故D符合题意；
故选：D。
2．【解答】解：电梯匀速上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，故机械能变大。
故选：A。
3．【解答】解：A、手机充电器的工作电流约2A；故A错误；
B、USB接口的输出电压约为5V，也有8V的；故B正确；
C、微波炉的额定功率约为1000W以上；故C错误；
D、空调的电功率在1000W左右，工作一晚消耗的电能约为W＝Pt＝1kW×10h＝10kW•h，故D错误；
故选：B。
4．【解答】解：A、因为水是导体，因此在电线上晒衣服会发生触电事故，故不可以在电线上晒衣服；
B、因为保险丝的熔点低、电阻大的特点，而铁丝的电阻小、熔点高，当电路中电流过大时，铁丝不会熔断，因此保险丝不可以用铁丝代替；
C、控制家用电器的开关应该接在火线上，当开关断开时，可以确保用电器是不带电的，故符合安全用电原则；
D、一旦发现有人触电时，不可以直接用手拉救，人体应该先切断电源，再去救人故符合安全用电原则。
故选：B。
5．【解答】解：A．将白炽灯打开后，灯丝电阻温度快速升高，灯丝电阻变大，故A不符合题意；
B．热值与燃料的质量无关，用掉一半的煤油热值不变，故B符合题意；
C.水结成冰后，状态发生了变化，比热容变小，故C不符合题意；
D.由可知，在不同电压下工作的小灯泡电功率不同，故D不符合题意。
故选：B。
6．【解答】解：A、比热容的大小与温度无关，故A错误；
B、20min后，水已经沸腾，水沸腾过程中，吸热温度不变，故B错误；
C、通电相同时间，水和煤油吸收热量相同，煤油升高的温度比水快，说明水的吸热能力更强，煤油的比热容比水小，故C正确；
D、相同时间内，水和煤油吸收的热量相同，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；
B、闭合开关后，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；
C、冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；
D、给电动自行车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，不符合题意；
故选：C。
8．【解答】解：
A．拉力做的有用功W有＝Gh＝800N×12m＝9600J，由η＝×100%可得，拉力做的功W总＝＝＝12000J，故A正确；
B．拉力的功率P＝＝＝400W，故B错误；
C．由图可知，n＝2，则绳子自由端被拉下距离s＝nh＝2×12m＝24m，故C错误；
D．绳重、摩擦阻力不计，克服动滑轮重力所做的额外功W额＝W总﹣W有＝12000J﹣9600J＝2400J，动滑轮的重力G动＝＝＝200N，故D错误。
故选：A。
9．【解答】解：A、进气门开启，排气门关闭，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；
B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B符合题意；
C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故C不符合题意；
D、进气门关闭，排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，故D不符合题意。
故选：B。
10．【解答】解：A、电路是由电源、开关、导线、用电器四部分组成，故A错误；
B、滑动变阻器是靠改变连接在电路中电阻线的长度来改变电阻的，应用了金属导体电阻与长度有关，故B正确；
C、如果发生短路，白炽灯的电流会为零，不会烧断灯丝，故C错误；
D、保险丝熔断或空气开关跳闸，可能是电路中出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误；
故选：B。
11．【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻R两端的电压，
由图乙可知，当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，灯泡L两端的电压变大，故指示灯亮度增大；故CD错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小；故B错误，A正确。
故选：A。
12．【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压。
（1）由P＝UI可得，小灯泡的额定电流为：
I额＝＝＝0.5A，故①错误；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流Imax＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：
Rmin＝＝＝4Ω；
当滑片向右移动时，R电阻变大，根据串联电路的特点，R两端电压即电压表示数变大，电流表示数变小，当其电压表示数达最大值U大＝3V时电流路中的电流最小即电流表示数最小，
所以，电压表表示数变化范围2V～3V，故③正确；
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，此时灯泡L两端电压为：
U'L＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
根据I＝可得：灯泡的电阻为：
RL＝＝＝5Ω，
Imin＝＝＝0.3A，
所以，电流表示数变化范围0.3A～0.5A，故④正确；
R接入电路的电阻最大：Rmax＝＝＝10Ω，
可得：滑动变阻器接入电路的阻值范围：4Ω～10Ω，故②错误；
由上分析可知：只有③、④正确。
故选：C。
二、填空题（本小题共8小题，每空1分，共24分）
13．【解答】解：（1）简单机械主要有：杠杆、滑轮、斜面和轮轴等。指甲钳属于杠杆；螺丝属于斜面；螺丝刀属于轮轴。
（2）钓鱼竿是费力杠杆，使用时省距离费力。
（3）无论使用哪种简单机械都不能省功。
故答案为：杠杆；斜面；轮轴；距离；功。
14．【解答】解：用打气筒给打气时，筒外壁变热。其主要原因是：活塞压缩空气，对空气做功，使其内能增加；筒壁会从筒内气体吸收热量，温度升高、内能增加，是通过热传递的方式改变内能的。
故答案为：做功；热传递。
15．【解答】解：当物体的状态和质量均不变时，温度升高，内能增加；因此一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能增大；
当水烧开后，壶盖被水蒸气顶开，是水蒸气推动壶盖做功，将蒸气的内能转化为壶盖的机械能，所以壶盖的机械能增大。
故答案为：增大；增大。
16．【解答】解：由题可知转速1200/min＝20r/s，即飞轮每秒转20r，
该内燃机1秒完成的工作循环数：＝10，则1秒对外做功10次，共计40个冲程；
由题可知汽车发动机做的功为：W＝Pt，
柴油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm，
则该汽车发动机的效率为：η＝＝。
故答案为：10；40；。
17．【解答】解：当运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能变大；
刚开始由最高点下落时，质量不变，速度变大，动能变大；
如不考虑空气阻力，下落过程中机械能守恒，保持不变。
故答案为：变大；变大；不变。
18．【解答】解：天然气完全燃烧放出的热量：Q＝Vq＝2m3×1.4×1010J/m3＝2.8×1010J；
天然气燃烧时，将化学能转化为内能。
故答案为：2.8×1010；化学；内。
19．【解答】解：（1）电能表读数时，注意电能表的单位是kW•h，最后一位是小数，故此时电能表的示数为4353.6kW•h；
（2）从图中可知，电能表允许通过的最大电流为40A，额定电压为220V，故该电能表允许接入电路中的用电器最大总功率P大＝UI＝220V×40A＝8800W；
（3）因为“3000r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能，表盘转3000r，所以该电能表转了300r，所耗电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J，
该用电器的电功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：4353.6kW•h；8800；3.6×105；600。
20．【解答】解：
（1）由图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当电流表的示数为0.2A时，由I＝可得，此时的总电阻：
R总＝＝＝75Ω，
因串联电路总电阻等于各电阻之和，
所以，此时湿敏电阻R的阻值：
R＝R总﹣R0＝75Ω﹣60Ω＝15Ω；
（2）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，由串联分压的规律可知湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），
由于电压表量程为0～9V，所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，此时监测的湿度最大；
当湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，R0两端的电压为：U0＝U﹣UR最大＝15V﹣9V＝6V，
则电路中的最小电流为：I最小＝I0＝＝＝0.1A，
根据欧姆定律可知，湿敏电阻R的最大阻值为：
R最大＝＝＝90Ω，
由图丙可知，该装置能监测湿度的最大值为80%。
故答案为：15Ω；80%。
三、解答题（本题7小题，共52分）
21．【解答】解：
由图知，杠杆所受动力作用在A端，动力的方向向上，过支点O作动力作用线的垂线段，即为杠杆OA的动力臂L．如图所示：

22．【解答】解：由实物图知，开关、电流表和灯泡依次连接在电源两极上，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示：

23．【解答】解：开关要接在火线和灯泡之间；三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如图所示：

24．【解答】解：（1）拉力F移动的速度：v＝＝＝1m/s；
（2）拉力做的总功：W总＝Fs＝5N×5m＝25J；
（3）有用功：W有＝Gh＝20N×1m＝20J，
该装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）拉力F移动的速度为1m/s；
（2）拉力所做的功为25J；
（3）该装置的机械效率为80%。
25．【解答】解：（1）由P＝可知，热水器正常加热时，电热丝电阻：R＝＝＝24.2Ω；
（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J，
不计热量损失，消耗的电能W＝Q吸＝8.4×106J，
由P＝可知，正常通电时间：t′＝＝＝8400s；
（3）由图丙可知，当水位指示表指示储水箱水深为0.4m时，压敏电阻Rx的阻值：Rx＝90Ω，
由图乙可知，R0、Rx串联，根据串联电路电阻特点可知，串联的总电阻：R总＝R0+Rx＝10Ω+90Ω＝100Ω，
探测电路中的电流：I＝＝＝0.24A。
答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻为24.2Ω；
（2）阴雨天，将储水箱中50kg、10℃的水加热到50℃，正常通电要8400s；
（3）当水位指示表指示储水箱深为0.4m时，探测电路中的电流为0.24A。
26．【解答】解：（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2所示，其原因是电流表没调零，故选A；
（3）根据图3可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；
由表格中数据知，当电压为1.2V时，电流为0.24A，所以R＝R2＝＝＝5Ω；
滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当其阻值最大时，定值电阻两端的电压最小，
电路中的电流：I＝＝＝0.12A，
由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压：UR＝IR＝0.12A×5Ω＝0.6V，
即电路中的最小电流为0.12A，定值电阻两端最小电压为0.6V，而第①组数据，其电压值和电流值都低于可能达到的最小电压和电流，所以有拼凑的嫌疑；
（4）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）由表可知，当U2＝1.2V，I2＝0.24A时，定值电阻的阻值为：R2＝＝＝5Ω；
当U3＝1.8V，I3＝0.34A时，定值电阻的阻值为：R3＝＝≈5.3Ω；
当U4＝2.5V，I4＝0.5A时，定值电阻的阻值为：R4＝＝＝5Ω；
则定值电阻阻值为：R＝＝＝5.1Ω。
（6）探究电流与电压的关系进行多次测量的目的是为得出普遍性的规律，
“测量定值电阻的阻值”多次测量是为了取平均值减小误差，
“探究杠杆的平衡条件”的实验多次测量的目的都是为得出普遍性的规律，故选B。
故答案为：（2）A；（3）2.5；①；（4）电阻；正；（5）5.1；（6）B。
27．【解答】解：（1）由图可知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、研究影响导体电阻大小因素，通过电流表示数反映电阻的大小，采用了转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
D、用灯泡的亮度反映电路中电流大小，采用的是转换法；故选BD；
（3）由图可知，电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；
右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是：Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J。
故答案为：（1）电流；电阻；（2）U形管液面高度差；BD；（3）2；200。
28．【解答】解：（1）由图乙可知，当变阻器滑片向右移动时，其阻值变大，故图甲中变阻器应选用左下接线柱与电阻串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关，两电表均无示数，说明电路可能断路；将电压表接在变阻器两端时也无示数，说明变阻器之外的电路存在断路，但接在开关两端时有示数，则说明开关的之外的电路为通路，故电路故障是开关断路，故选A；
（3）由图甲可知，电流表选用小量程；闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图丙，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则未知电阻Rx＝＝＝9Ω；
（4）实验步骤：
a、闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
b、闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
①在步骤a中，两电阻串联，电压表测待测电阻两端的电压为U1；
在步骤b中，定值电阻被短路，电路为待测电阻的简单电路，电压表测电源电压为U2；
在步骤a中，由串联电路电压的规律和分压原理可知：
＝，
则电阻Rx的表达式为：Rx＝；
②400Ω的定值电阻R0与待测电阻值差别太大，故两次电压测量差别很小，所以小恬设计方案不能准确测得电阻Rx的阻值；
（5）①由题意知，灯泡额定电压为3.5V，而电压表量程为0～3V，图戊A中电压表测灯泡两端电压，为保证电表安全，调节变阻器不能使灯泡电压达到其额定电压，即无法测出小灯泡的额定功率，故应选B方案；
②在B方案中，电压表测变阻器两端的电压，当灯泡正常发光时，由串联电路特点可知，此时滑动变阻器两端电压，即电压表示数为：
UV＝U﹣U额＝4.5V﹣3.5V＝1V，
此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I＝3.5V×0.3A＝1.05W。
故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）9；（4）①；②不能；（5）①B；②1；1.05。
29．【解答】解：（1）根据文中内容可知，常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等，没有PM2.5技术，故选D；
（2）主动式的空气净化器有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化，故选A；
（3）该净化器在3挡正常工作10小时耗电：W＝Pt＝0.075kW×10h＝0.75kW•h＝0.75度；
（4）由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在5挡时的功率P＝121W，
由P＝UI得，在5挡正常工作时的电流：I＝＝＝0.55A。
该空气净化器工作挡位为4挡时，净化空气量为500m3/h，即每小时净化空气500m3，
该房间内空气的体积：V＝Sh＝50m2×2.5m＝125m3，
则理论上1h可以净化房间内空气的次数：n＝＝4次。
故答案为：（1）D；（2）A；（3）0.75；（4）0.55；4。
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