江西师范大学附属中学红谷滩区滨江分校2022-2023学年九年级下学期开学物理试卷

2022-2023学年江西师大附中红谷滩区滨江分校九年级（下）开学物理试卷

一、填空题（共16分，每空1分）

1．（2分）如图所示，推着货物车向前做匀速运动，地面的支持力对车　   　 （选填“做功”或“不做功”），理由是　   　。

2．（2分）如图所示是闪电电流通过避雷针的示意图，云层带正电。该电流的方向是由 　   　流向 　   　。（选填“云层”或“大地”）

3．（2分）一个电动机工作时，要求电源电压是6V．如果用干电池作电源，需要　   　节　   　联起来。

4．（2分）小江为了延长楼道灯的使用寿命，将如图所示的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现乙灯的灯丝较 　   　（选填“粗”或“细”），两灯串联使用时，该灯泡的亮度较 　   　（选填“亮”或“暗”）。

5．（2分）如图所示，是一个电热驱蚊器。工作时，它与家庭电路中其它用电器是　   　联，它是利用电流的　   　效应来工作的。

6．（2分）如图所示，电路电源恒为5V，R1＝R2＝10Ω通过对开关的断、闭的组合（短路、开路除外），电路的最大电功率是　   　W，电流表的最大和最小示数之比是　   　。

7．（2分）在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 　   　极；小罗将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 　   　极。

8．（2分）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是　   　（选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和　   　。

二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上.第9-12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题2分.全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）

9．（2分）福建沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的（　　）

A．密度 B．内能 C．比热容 D．质量

10．（2分）某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（　　）

A．断开开关S，更换灯泡重新实验 

B．断开开关S，增加电池的节数重新实验 

C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路 

D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路

11．（2分）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（　　）

A．沈括 B．伽利略 C．托里拆利 D．阿基米德

12．（2分）在如图中，要使L1与L2串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是（　　）

A．a为电流表，b为电流表 B．a为电压表，b为电流表 

C．a为电流表，b为电压表 D．a为电压表，b为电压表

13．（3分）如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大 

B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变 

C．电压表V1与电压表V2的示数之和不变 

D．电压表V2与电流表A的示数之比不变

（多选）14．（3分）下列物体具有势能的是（　　）

A．静止不动的课桌 

B．挂在树上的椰子 

C．拉长了的橡皮筋 

D．正在水平路面上行驶的汽车

三、简答与计算题（共22分，第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分）

15．（7分）如图所示，电源电压为6V。闭合开关S，电压表V1示数为4V，电流表示数为0.4A。求：

（1）电压表V2的示数；

（2）R1、R2的阻值。

16．（7分）如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？

（2）电源电压调至8V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。

17．（8分）如图所示是饮水机的电路图及说明书上的一些工作数据，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝。分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？

（2）正常工作时该饮水机将热水罐中1kg，20℃的水加热到90℃，用时12min。用这些数据及题目中的信息，计算该饮水机加热状态时的效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（3）如果要使饮水机在保温状态时R2的功率是加热状态时的一半，则R1：R2的比值应是多少？

四、实验与探究题（共28分，每小题7分）

18．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中。

（1）如图所示，连接电路时，至少需要　   　根导线；实验中应选择规格　   　（相同/不同）的小灯泡。

（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是　   　（填出一种即可）。

（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？　   　，理由是　   　。

（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：　   　，改进方法是　   　。

19．（7分）小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是　   　。

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）。

（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为　   　A，小灯泡正常工作时的电阻是　   　Ω。

（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：

①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点　   　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为　   　V

②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点　   　（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U

③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　   　（用已知量和测量量表示）

20．（7分）【提出问题】一段导体中电流与该段导体电阻有什么关系

【实验器材】已知电源电压为6V且保持不变，实验依次用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，可以选用的滑动变阻器有R1（20Ω 1A）、R2（30Ω 2A）、R3（50Ω 1A）。

【设计并进行实验】小明利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。

该实验用到的研究方法有：　   　，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。

【分析论证】分析图象可得出结论是：　   　。

【交流评估】在上述实验中，滑动变阻器选用是 　   　（选填“R1”、“R2”、“R3”），小明测量阻值为5Ω电阻中的电流后，要改测阻值为10Ω的电阻中的电流，他应该进行的操作是 　   　，将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路中后。眼睛着 　   　表，手移动滑动变阻器，当该表满足要求后再读取另一电表读数。

【拓展应用】小明想将定值电阻10Ω来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案 　   　（选填“可行”或“不可行’’），此实验中滑动变阻器的作用与上面实验不同点处是 　   　。

21．（7分）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。

（1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小。

铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据　   　的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中　   　的方法。

（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中。

①分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响　   　，即对磁性屏蔽效果明显。

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是　   　。

③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：　   　

（3）他们在纸片上分别放入形状和　   　相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。

（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：　   　。

2022-2023学年江西师大附中红谷滩区滨江分校九年级（下）开学物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（共16分，每空1分）

1．（2分）如图所示，推着货物车向前做匀速运动，地面的支持力对车　不做功　 （选填“做功”或“不做功”），理由是　支持力是竖直向上的，物体在竖直方向上没有通过距离　。

【分析】力对物体做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在该力的作用方向上通过了距离。二者缺一不可。

【解答】解：小车受到地面的支持力竖直向上，物体沿水平方向运动，没有在力的方向上移动距离，所以地面的支持力对车没有做功。

故答案为：不做功；支持力是竖直向上的，物体在竖直方向上没有通过距离。

【点评】此题主要考查的是根据做功的两个必要因素判断力对物体是否做功的了解和掌握，属于基础性题目。

2．（2分）如图所示是闪电电流通过避雷针的示意图，云层带正电。该电流的方向是由 　云层　流向 　大地　。（选填“云层”或“大地”）

【分析】规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷移动的方向与电流方向相反。

【解答】解：

物理学中规定：把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，已知云层带正电荷，避雷针的尖端不断地向空中释放电子，电子运动的方向与电流的方向相反，因此电流的方向是从云层流向大地。

故答案为：云层；大地。

【点评】本题考查电流的方向，要知道电流的方向与负电荷的定向移动方向相反。

3．（2分）一个电动机工作时，要求电源电压是6V．如果用干电池作电源，需要　4　节　串　联起来。

【分析】电池是提供电压的装置，一节干电池电压为1.5V，根据串联电池组电压特点（串联电池组的电压等于各节电池电压之和）计算。

【解答】解：由于干电池串联后的总电压等于串联干电池的电压之和，而干电池并联后的总电压等于一节干电池两端的电压，因此需要串联使用。

由于电源电压为6V，而每节干电池电压为1.5V，所以需要串联的节数为 n＝＝4节。

故答案为：4； 串。

【点评】本题考查干电池的串并联，干电池串联后的总电压等于串联干电池的电压之和；干电池并联后的总电压等于一节干电池两端的电压。

4．（2分）小江为了延长楼道灯的使用寿命，将如图所示的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现乙灯的灯丝较 　粗　（选填“粗”或“细”），两灯串联使用时，该灯泡的亮度较 　暗　（选填“亮”或“暗”）。

【分析】（1）导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；

（2）灯泡的亮度由实际功率决定，根据串联电路的特点，分析出灯泡的实际功率大小，即可比较亮度。

【解答】解：由公式P＝可得，R＝，电压U相同时，功率越大的灯泡，其电阻越小，则“220V 100W”的灯泡电阻小。又知道灯丝的电阻与材料、长度、横截面积有关，在其它因素相同时，灯泡灯丝越粗、电阻越小，因此“220V 100W”的灯丝粗；

二者串联使用时，电路中的电流相同，“220V 100W”的灯泡电阻小，由公式P＝I2R可得，“220V 100W”的灯泡实际功率小，所以会暗一些。

故答案为：粗；暗。

【点评】能灵活运用电功率的几个变形公式，并结合影响电阻大小的因素、串联电路的特点等进行分析，是解答本题的关键。

5．（2分）如图所示，是一个电热驱蚊器。工作时，它与家庭电路中其它用电器是　并　联，它是利用电流的　热　效应来工作的。

【分析】本题主要考查以下两个方面的知识：

（1）串并联电路的判断方法：串联电路中各用电器之间相互制约、同时工作；并联电路中各用电器之间互不影响、独立工作。

（2）对电热驱蚊器的使用原理的记忆。

【解答】解：电热驱蚊器工作时，它与家庭电路中其它用电器都能够独立工作，故属于并联方式；

蚊香片放到电热驱蚊器的发热板上，发热板上的温度较高，会向蚊香片传递热量，蚊香片的温度升高，故它是利用电流的热效应制成的。

故答案为：并；热。

【点评】本题主要考查对家庭电路中各个用电器之间的连接方式以及对电饭锅使用原理的了解。

6．（2分）如图所示，电路电源恒为5V，R1＝R2＝10Ω通过对开关的断、闭的组合（短路、开路除外），电路的最大电功率是　5　W，电流表的最大和最小示数之比是　4：1　。

【分析】（1）由电路图可知，闭合开关S1、S3，断开开关S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，电路的总功率最大，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电路中的最大电流，再根据P＝UI求出电路的最大电功率；

（2）由电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后求出电流表的最大和最小示数之比。

【解答】解：

（1）由电路图可知，闭合开关S1、S3，断开开关S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，

此时电路的总电阻最小，电路中的电流最大，电路的总功率最大，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以，电路中的最小总电阻：

R＝＝＝5Ω，

则电流表的最大示数：

I大＝＝＝1A，

电路的最大电功率：

P大＝UI大＝5V×1A＝5W；

（2）由电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，

此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的最小电流：

I小＝＝＝0.25A，

则电流表的最大和最小示数之比：

I大：I小＝1A：0.25A＝4：1。

故答案为：5；4：1。

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断电路的最大和最小电流是关键。

7．（2分）在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 　S　极；小罗将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 　正　极。

【分析】磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性；根据安培定则判定电流的方向和电源的正负极。

【解答】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极；

根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。

故答案为：S；正。

【点评】本题的解题关键是知道：地磁场的N极在地理南极的附近，地磁场的S极在地理北极附近。

8．（2分）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是　甲　（选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和　电流　。

【分析】要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制通电时间和通电电流大小相同，据此选择实验装置。

【解答】解：“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”应控制通电时间和通电电流大小相同；

从实验装置图中可以看出，甲串联通电时间和通电电流大小相同，电阻大小不同，因此要探究电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置甲装置。

故答案为：甲；电流。

【点评】本题探究热量与电流及电阻的关系，掌握控制变量法的应用和串并联电路的特点。

二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上.第9-12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题2分.全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）

9．（2分）福建沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的（　　）

A．密度 B．内能 C．比热容 D．质量

【分析】沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。

【解答】解：沿海地区水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。

故选：C。

【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。

10．（2分）某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（　　）

A．断开开关S，更换灯泡重新实验 

B．断开开关S，增加电池的节数重新实验 

C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路 

D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路

【分析】电路中各元件串联连接，当滑动变阻器阻值最大时，灯泡不亮；可以先根据电流表有无示数检测电路的故障，然后根据故障问题进行处理。

【解答】解：

AB、若电路发生断路故障时，换用更大功率的灯泡或增加电池数量，灯泡同样不发光，故AB错误；

C、如果灯丝断了或导线发生断路，拆掉导线重新连接电路，灯泡仍然不亮，故C错误。

D、该电路为串联电路，闭合开关，灯泡不亮时，先观察电流表是否有示数；如果无示数，说明电路出现断路现象，然后检测出断路的位置，并进行处理；如果电流表有较小的示数，则是电路中电阻较大造成的，可移动滑片观察灯泡是否发光；故D正确。

故选：D。

【点评】本题主要考查用电流表检测电路故障，会根据电流表示数判断电路的故障，并能够对故障进行处理。

11．（2分）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（　　）

A．沈括 B．伽利略 C．托里拆利 D．阿基米德

【分析】地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合．即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。

【解答】解：A、北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，即：地理的两极与地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，是第一位指出地磁偏角的科学家，故A正确。

B、伽利略最初用实验研究了力和运动的关系，故B错误。

C、托里拆利最早准确测出大气压的数值，故C错误。

D、阿基米德发现了阿基米德原理，即：浸入在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受的重力，故D错误。

故选：A。

【点评】物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型，要求学生熟记著名科学家的贡献。

12．（2分）在如图中，要使L1与L2串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是（　　）

A．a为电流表，b为电流表 B．a为电压表，b为电流表 

C．a为电流表，b为电压表 D．a为电压表，b为电压表

【分析】电压表应并联使用，如果电压表串联在电路中，因电压表电阻非常大，电路中几乎没有电流；

电流表应串联使用，如果将电流表与被测电路并联，因电流表电阻非常小，会造成被测用电器短路。

【解答】解：由图可知，a表跟灯泡L1并联，所以a应为电压表；b表串联在电路中，所以b应为电流表，此时电流表测量电路中的电流，电压表测量L1两端的电压。

故选：B。

【点评】本题主要考查对电压表与电流表使用方法的了解，知道电压表应并联使用，电流表应串联使用。

13．（3分）如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大 

B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变 

C．电压表V1与电压表V2的示数之和不变 

D．电压表V2与电流表A的示数之比不变

【分析】先判断电路的连接方式，将电流表看做导线，电压表看做开路；再判断电压表测量哪段电路的电压，电压表和哪段电路并联就测量的是那段电路的电压；再根据滑动变阻器的情况，结合欧姆定律进行分析。

闭合开关S后，滑动变阻器与电阻R1串联，电流表测量电路总电流，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流和电阻两端电压的变化。

【解答】解：当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据公式I＝可知，电路电流减小，所以电流表示数减小，根据公式U＝IR可知，电阻R1两端的电压减小，电源电压不变，电压表V1的示数不变，所以滑动变阻器两端的电压变大，电压表V2的示数变大。故B正确、A错误。

电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变大，所以说电压表V1与电压表V2的示数之和不变是错误的，故C错误。

电压表V2的示数变大，电流表A示数减小，所以电压表V2与电流表A的示数之比变大，故D错误。

故选：B。

【点评】本题考查欧姆定律和滑动变阻器的使用，以及电流表和电压表的使用，还考查串联电路电流和电压的规律，关键是明白滑动变阻器滑片移动的过程中，电路电流和电压的变化。

（多选）14．（3分）下列物体具有势能的是（　　）

A．静止不动的课桌 

B．挂在树上的椰子 

C．拉长了的橡皮筋 

D．正在水平路面上行驶的汽车

【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；

（2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；

（3）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。弹性形变程度越大，弹性势能就越大。

【解答】解：

A、静止不动的课桌，相对地面没有高度，没有有重力势能，故A不合题意；

B、挂在树上的椰子，相对地面有一定的高度，所以具有重力势能，故B符合题意；

C、拉长的橡皮筋，处于静止状态，不具有动能；因为橡皮筋发生了弹性形变，所以只具有弹性势能，故C符合题意；

D、正在水平路面上行驶的汽车，汽车由于运动具有动能；相对地面没有高度，所以不具有重力势能，故D不合题意。

故选：BC。

【点评】本题主要考查了动能和势能的概念，属于基本内容，比较简单。

三、简答与计算题（共22分，第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分）

15．（7分）如图所示，电源电压为6V。闭合开关S，电压表V1示数为4V，电流表示数为0.4A。求：

（1）电压表V2的示数；

（2）R1、R2的阻值。

【分析】由电路图可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表V1测电阻R1两端电压，电压表V2测电阻R2电压；

（1）根据串联电路电压的规律知电压表V2的示数；

（2）由I＝可知电阻R1的阻值和电阻R2的阻值。

【解答】解：由电路图可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表V1测电阻R1两端电压，电压表V2测电阻R2电压；

（1）根据串联电路电压的规律知电压表V2的示数U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V；

（2）由I＝可知，电阻R1的阻值为R1＝＝＝10Ω；电阻R2的阻值为R2＝＝＝5Ω。

答：（1）电压表V2的示数为2V；

（2）R1、R2的阻值分别为10Ω、5Ω。

【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。

16．（7分）如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？

（2）电源电压调至8V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。

【分析】（1）闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0的阻值；

（2）断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，电源的电压大于灯泡的额定电压，则当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，进一步得出答案。

【解答】解：（1）闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且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，电压表的示数：

UR＝U﹣UL＝6V﹣6V＝0V，

此时通过灯泡的电流IL＝0.5A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R0的电流：

I0＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A，

由I＝可得，R0的阻值：

R0＝＝＝60Ω；

（2）灯泡的电阻：

RL＝＝＝12Ω，

断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，

因电源的电压U′＞UL，

所以，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，即I大＝0.5A，

此时电路中的总电阻：

R总＝＝＝16Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R小＝R总﹣RL＝16Ω﹣12Ω＝4Ω，

当电压表的示数UR大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，L两端的电压：

UL′＝U′﹣UR大＝8V﹣3V＝5V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I′＝＝，即＝，

解得：R＝7.2Ω，

所以，滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω～7.2Ω。

答：（1）电压表的示数是0V，R0的阻值是60Ω；

（2）滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω～7.2Ω。

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的分析电路的连接方式是解题的关键。

17．（8分）如图所示是饮水机的电路图及说明书上的一些工作数据，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝。分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？

（2）正常工作时该饮水机将热水罐中1kg，20℃的水加热到90℃，用时12min。用这些数据及题目中的信息，计算该饮水机加热状态时的效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（3）如果要使饮水机在保温状态时R2的功率是加热状态时的一半，则R1：R2的比值应是多少？

【分析】（1）根据P＝UI求出加热状态下的电流；

（2）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；再根据W＝Pt求出加热时消耗的电能，根据η＝求出加热效率；

（3）当开关S闭合时，电阻R1短路，电路中只有R2，R2两端电压等于电源电压，此时R2消耗的功率最大，电功率P2＝，饮水机处于加热状态；当开关S断开时，电阻R1与R2串联，饮水机处于保温状态，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P＝I2R表示出此时R2的功率；根据保温时R2的功率是加热时功率的一半得出等式即可得出R1和R2的比值。

【解答】解：

（1）由P＝UI可得，在加热状态下该饮水机正常工作时的电流：

I＝＝＝2.5A；

（2）水罐中的水吸收的热量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J，

饮水机正常加热12min消耗的电能：

W＝Pt＝550W×12×60s＝3.96×105J，

该饮水机加热时的效率：

η＝×100%＝×100%≈74.2%；

（3）当S闭合时，R1短路，R2两端的电压等于电源电压，此时饮水机处于加热状态，

则电功率P2＝，

当S断开时，R1与R2串联，此时饮水机处于保温状态，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

根据欧姆定律可得，电路中的电流：

I＝，

则此时R2的功率：

P2′＝I2R2＝（）2R2，

因为P2＝2P2′，

所以＝2（）2R2，

解得：＝。

答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A。

（2）该饮水机加热状态时的效率为74.2%。

（3）如果要使饮水机在保温状态时R2的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值是。

【点评】本题综合考查了学生对电功率公式及其变形式、吸热公式、热效率公式的掌握和应用，掌握电功率公式及其变形式是解答本题的关键。本题有一定的难度，难度在于第（3）问，要根据题意选择合适的电功率公式，然后根据公式和题中的功率比值去分析求解，从而最终得到电阻的比值。

四、实验与探究题（共28分，每小题7分）

18．（7分）在“探究串联电路电压的特点”活动中。

（1）如图所示，连接电路时，至少需要　6　根导线；实验中应选择规格　不同　（相同/不同）的小灯泡。

（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是　L2断路　（填出一种即可）。

（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？　不能　，理由是　正负接线柱反接了　。

（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：　一次实验具有偶然性　，改进方法是　更换规格不同的灯泡进行多次实验　。

【分析】（1）根据电路图判定导线的条数；为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；

（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；

（3）电压表连接时电流从正接线柱流入；

（4）只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量。

【解答】解；（1）由电路图可知，共需要导线6根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；

（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数；

根据U＝IR可知，当与电压表并联部分的电阻为0时，电压表的示数也为0，故故障还可以是L1短路；

（3）测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的；

（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。

故答案为：（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。

【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律，掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法，难度中等。

19．（7分）小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是　R＝　。

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）。

（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为　0.38　A，小灯泡正常工作时的电阻是　10　Ω。

（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：

①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点　2　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为　3.8　V

②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点　1　（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U

③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　。　（用已知量和测量量表示）

【分析】（1）实验原理：R＝；

（2）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，向左移灯泡变亮，说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中；

根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，然后把电压表并联在灯泡两端即可；

（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律的变形公式求出灯泡正常发光时的电阻；

（4）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，

然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。

【解答】解：（1）实验原理：R＝；

（2）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此时电路中的电流变大，

滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如下图所示：

（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路。

（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，

由I＝得，小灯泡正常工作时的电阻：

R＝＝＝10Ω。

（4）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；

②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U；

③此时定值电阻R0两端的电压：U0＝U﹣U额＝U﹣3.8V，

通过灯泡的电流：I额＝I0＝＝，

则小灯泡额定功率：P额＝U额I额＝3.8V×＝。

故答案为：（1）R＝；（2）实物图的连接如上图所示； （3）0.38；10；（4）①2；3.8；②1；③。

【点评】本题考查了实验原理、连接实物电路图、电表读数、求灯泡功率、实验设计等，要注意电路图和实物电路图的连接要一一对应；

最后一问：实验设计是本题的难点，知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。

20．（7分）【提出问题】一段导体中电流与该段导体电阻有什么关系

【实验器材】已知电源电压为6V且保持不变，实验依次用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，可以选用的滑动变阻器有R1（20Ω 1A）、R2（30Ω 2A）、R3（50Ω 1A）。

【设计并进行实验】小明利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。

该实验用到的研究方法有：　控制变量法　，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。

【分析论证】分析图象可得出结论是：　电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比　。

【交流评估】在上述实验中，滑动变阻器选用是 　R3　（选填“R1”、“R2”、“R3”），小明测量阻值为5Ω电阻中的电流后，要改测阻值为10Ω的电阻中的电流，他应该进行的操作是 　将滑动触头移至阻值最大处，断开开关　，将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路中后。眼睛着 　电压　表，手移动滑动变阻器，当该表满足要求后再读取另一电表读数。

【拓展应用】小明想将定值电阻10Ω来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案 　可行　（选填“可行”或“不可行’’），此实验中滑动变阻器的作用与上面实验不同点处是 　改变定值电阻两端电压　。

【分析】（1）电流与电阻和电压有关，研究电流与其中一个因素关系时，要控制另处一个因素不变；

（2）根据图象分析电流和电阻的关系：电压一定，电流和电阻成反比；

（3）根据串联电路的分压特点可知，当定值电阻的阻值为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大；根据串联电路的分压特点判断将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后电压表示数的变化，要探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变，据此进行解答；

（4）要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变。

【解答】解：【设计并进行实验】：该实验采用的主要探究方法是 控制变量法”；若小明想利用该电路探究“电流与电阻的关系”，则实验过程中应保持电阻两端的电压不变。

【分析论证】：由图象知，U＝IR＝定值，故结论为：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；

【交流评估】串联电路的分压特点可知，当定值电阻的阻值为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，

由图象知，此时电路中的电流为0.1A，

由I＝可得，电路中的总电阻：

R总＝＝＝60Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，变阻器接入电路中的电阻：

R滑＝R总﹣R＝60Ω﹣25Ω＝35Ω，故选R3；

在用10Ω电阻替换5Ω电阻时，应先将滑动变阻器调至阻值最大处，然后断开开关，最后拆下5Ω的电阻换上10Ω的电阻；

由串联电路中电阻越大、分得的电压越大可知，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，定值电阻两端的电压变大，

要保持定值电阻两端的电压不变，眼睛看着电压表，调节滑动变阻器，增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，直至电压的示数达到2.5V时在读取电流表；

【拓展应用】小明想将定值电阻10Ω来探究电流与电压的关系，他的实验方案可行；此实验中滑动变阻器的作用与上面实验不同点处是 改变定值电阻两端电压。

故答案为：【设计并进行实验】控制变量法；

【分析论证】电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；

【交流评估】R3；将滑动触头移至阻值最大处，断开开关；电压；

【拓展应用】可行；改变定值电阻两端电压。

【点评】本题考查了探究电流与电压、电阻关系的实验，涉及到分析实验数据得出结论和实验的注意事项等。

21．（7分）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。

（1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小。

铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据　二力平衡　的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中　乙　的方法。

（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中。

①分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响　较大　，即对磁性屏蔽效果明显。

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是　铝不能被磁化　。

③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：　磁体屏蔽的效果与哪些因素有关　

（3）他们在纸片上分别放入形状和　厚度　相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。

（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：　磁卡放入铁盒中　。

【分析】（1）回形针在纸片下方处于静止状态，合力为零，明确受到的力就能确定原理；要保证回形针受到的吸引力和重力相等，两个力必须在同一直线上。

（2）①磁体吸引回形针的数量多少从统计数据可以直接得到；根据回形针被吸起的数目多少，分析铁板和镍板对吸引力的影响。

②屏蔽效果不同的原因从不同物质的物理属性分析。

③围绕实验材料、实验现象提出探究的问题。

（3）探究屏蔽效果与金属面积的关系，也要应用控制变量法，除面积改变外，其它条件都要控制。

（4）根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质确定保护磁卡磁性的方法。

【解答】解：

（1）回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。应用的原理是二力平衡；甲图中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力。因此选择乙图；

（2）①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；

③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同。因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；

（3）要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少；

（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。

故答案为：（1）二力平衡；乙；（2）①较大；②铝不能被磁化；③磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；（3）厚度；（4）磁卡放入铁盒中。

【点评】此实验探究的问题﹣﹣不同物体的屏蔽效果与生活联系密切，实验过程充分应用了控制变量法和转换法。题目设计新颖，难度适中，充分考查学生应用物理方法解决实际问题的能力，是一道好题。