2021-2022学年江苏省南通市启东市九年级上学期物理期末考试题及答案

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1. 科技自立自强是国家发展的战略支撑，华为麒麟950芯片是华为有自主知识产权的芯片，制造芯片的主要材料是（ ）
A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体
【答案】B
【解析】
【详解】芯片主要是由半导体材料制成的。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B
2. 下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 筷子B. 瓶起子
C. 核桃夹D. 撬棒
【答案】A
【解析】
【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A. 物体的温度越低，所含的热量越少
B. 同一个物体温度升高，其内能一定增加
C. 物体吸收热量，温度一定升高
D. 在热传递中，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A．热量一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B．同一物体质量一定时，温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，所以其内能也一定增加，故B正确；
C．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体熔化过程，吸收热量，内能增加，温度不变，故C错误；
D．发生热传递的条件是：有温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，故D错误。
故选B。
4. 如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻为保护电阻；显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大，下列分析正确的是（ ）
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高，电路消耗的电功率越小
C. 热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D. 将更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，R与R0串联，显示仪并联在R0的两端，所以显示仪是电压表改装成的，故A错误；
BC．在测人体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大，根据串联电路分压规律可知，当R的阻值减小时，则热敏电阻R两端的电压减小，则保护电阻R0的电压就会变大，所以热敏电阻R随着温度的升高阻值减小；此时电路中的总电阻变小，电流变大，根据可知，电路中消耗的总功率变大，故BC错误；
D．根据串联电路分压规律可知，保护电阻R0更换为阻值更大的电阻时，测相同温度，显示仪示数变大，故D正确。
故选D。
5. 关于生活中的一些电路连接，下列判断不正确的是（ ）
A. 蝶湖公园的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，所以路灯间是串联的
B. 教室里的日光灯与控制它的开关是串联的
C. 教室墙上的三眼插座和日光灯是并联的
D. 教室外楼道的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关、光控开关及灯是串联的
【答案】A
【解析】
【详解】A．路灯晚上同时亮，早上同时灭，但如果一盏灯坏掉，不会影响其它路灯，所以各灯是并联的，故A错误，符合题意；
B．教室里的日光灯之间都是并联的，控制灯的开关与灯是串联的，故B正确，不符合题意；
C．教室墙上的三眼插座和日光灯，使用时互不影响，所以它们是并联的，故C正确，不符合题意；
D．楼道里的声控开关和光控开关只有同时闭合时，电路才会接通，所以两个开关与灯是串联的，故D正确，不符合题意。
故选A。
6. 如图所示是小明家的电能表表盘，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是直接测量电功率的仪表
B. 该电能表正常工作的最大功率不超过1100W
C. 电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D. 一台100W的用电器正常工作5小时，电能表指示灯闪烁1600次
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是测量一定时间内用电器消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故A错误；
B．5（20）A表示此电能表平时工作允许通过的最大电流不应超过20A，所以该电能表正常工作的最大功率为
故B错误；
C．为了防止偷电，电能表应安装在家庭电路的总开关之前，故C错误；
D．一台100W的用电器正常工作5小时，消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数为
故D正确。
故选D。
7. 在2021年东京奥运会女子蹦床决赛中，我国选手朱雪莹夺得金牌，如图是运动员从高处落到蹦床上又被弹起过程中的一瞬（不计空气阻力），下列对运动员的说法正确的是（ ）
A. 接触到蹦床时动能最大
B. 运动员下降过程中机械能增大
C. 从最低点被弹起的过程中，机械能先变大后不变
D. 在最低点时速度为零，运动员受力平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员接触蹦床后，蹦床的弹力从零开始不断增大，蹦床的弹力先小于人的重力，后大于人的重力，则人的合力先向下，后向上，则人先向下加速，后向下减速，所以运动员的动能先增大后减小，在弹力等于重力时动能最大，运动员速度最大，故A错误；
B．运动员下降过程中，运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能，所以运动员的机械能减小，故B错误；
C．从最低点被弹起的过程中，蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员离开蹦床后，不计空气阻力，机械能保持不变，所以从最低点被弹起的过程中，机械能先变大后不变，故C正确；
D．运动员在最低点时，蹦床向上的弹力大于运动员的重力，合力不为0，也就是运动员受力不平衡，故D错误。
故选C。
8. 下列对物理量的估计符合实际情况的是（ ）
A. 学生节能LED台灯的功率约为100W
B. 家用普通电饭锅正常工作时的电流约为4A
C. 中学生爬上一层楼所做的功约为150J
D. 中学生正常骑自行车时功率约300W
【答案】B
【解析】
【详解】A．学生节能LED台灯的功率是很小的，约为10W，故A不符合题意；
B．家用普通电饭锅属于大功率用电器，正常工作时的电流约为4A，故B符合题意；
C．人的重力为500N，楼高位3m，人爬上一层楼所做的功约为
W=Gh=500N×3m=1500J
故C不符合题意；
D．正常骑自行车时速度为5m/s，作用力为15N，功率约为
P=Fv=15N×5m/s=75W
故D不符合题意。
故选B。
9. 某同学利用如图甲所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像，以下叙述正确的是（ ）
A. 该实验过程，Rx两端电压不断减小
B. 实验中电压表的示数保持0.5V不变
C. 将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
D. 滑动变阻器阻值变化范围为5~25Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，当Rx的电阻增大时，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压增大，当Rx的电阻减小时，其两端的电压减小，故A错误。
B．由题意和图像可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变），由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）
U0＝IRx＝0.5A×5Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V
即电压表保持2.5V不变，故B错误。
C．根据串联分压原理可知，将Rx从5Ω换成10Ω后，Rx电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，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使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故C正确。
D．由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
所以，滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，电源电压为U且恒定，定值电阻R0与滑动变阻器R串联的电路，已知：Rmax＞R0，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示R0和R消耗的电功率P0和PR随电压表示数U1的变化关系图线中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，设电压表示数为U1，由串联电路电压的规律，根据可得定值电阻R0消耗的电功率为
R0和U为常数，由数学知识可知，电功率P0随电压表示数U1的变化关系图线为抛物线；当U1无限接近电源电压时，R0消耗的电功率为0，故AB错误；
CD．由串联电路电压的规律定值电阻的电压为
U0＝U﹣U1
由欧姆定律，电路的电流为
根据P＝UI，滑动变阻器R消耗的电功率为
R0和U为常数，滑动变阻器R的电功率PR为U1的一元二次函数，因，抛物线开口向下，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，由分压原理，电压表的示数最大，根据，滑动变阻器的电功率不可能为0；由数学知识，当时，PR有最大值，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（共14小题，每小题3分，满分70分）
11. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空。火箭发射塔下有一个深20米的水池，可装140吨的水，利用水的 ___________大，水升温和汽化时可吸收大量的热，起到保护发射架的作用；火箭的燃料用液态氢，是因为它的 ___________大；飞船在太空中从远地点向近地点运行，飞船的动能 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]火箭发射塔下有一个深20米的水池，利用水的比热容大，水升温和汽化时可吸收大量的热，起到保护发射架的作用。
[2]火箭的燃料用液态氢，是因为它的热值大，跟同体积的其他燃料相比，其完全燃烧释放的热量比较大。
[3]飞船在太空中从远地点向近地点运行，飞船的质量不变，速度变大，所以动能增大。
12. 图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具。某次搬运泥土时，车体和泥土的总重G=800N，重心如图乙所示，运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图，已知：AO=1.2m，C为OB连线上一点，OC=0.3m，OB=1.0m。
（1）在图乙所示位置时，若竖直向上拉动A点提升把手，需要的拉力为___________N；若推动小车在水平路面前行了10米，则车体和泥土的重力做功___________J；
（2）在图乙所示位置时，要使施加在A点的力最小，作用力方向为___________；
（3）图乙中，为了更轻便，可以把泥土适当向___________（选填“左”或“右”）移动。
【答案】 ①. 240 ②. 0 ③. 垂直于OA向上 ④. 左
【解析】
【详解】（1）[1]在图乙所示位置时，若竖直向上拉动A点提升把手，由杠杆平衡条件可得
F×OB=G×OC
代入数据得
F×1.0m=800N×0.3m
解得
F=240N
[2]物体水平移动，在重力方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素，重力不做功，即重力做功为0J。
（2）[3]根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，当动力臂最长时，动力最小，故当在A点垂直于OA向上用力，此时动力臂为OA最长，动力最小。
（3）[4]为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向左移动，减小了阻力臂，根据杠杆的平衡条件，动力臂不变，动力会减小，能达到省力的目的。
13. 图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，R1为电阻箱，R2为热敏电阻，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示。
（1）输出电压随温度的升高而 ___________（选填“增大”或“减小”）；
（2）当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，若将电阻箱调至0.2kΩ，则电路开始报警的温度为 ___________℃；输出电压为3V时，电路温度为8℃时，电阻箱的电阻为 ___________Ω；
（3）使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 ___________（选填“升高”或“降低”）至适当值。
【答案】 ①. 增大 ②. 36 ③. 1000 ④. 升高
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关，热敏电阻R2和电阻箱R1串联，输出电压为电阻箱两端的电压。由图乙可知当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联电路的分压原理可知热敏电阻两端的电压也减小，根据串联电路的电压规律可知，电阻箱两端电压变大，所以输出电压随温度的升高而增大。
（2）[2]当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，若将电阻箱调至0.2kΩ，则电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值
由图像可知开始报警的温度为36℃。
[3]由乙图可知电路温度为8℃时，热敏电阻的阻值为3kΩ，输出电压为3V时，热敏电阻两端的电压
U2′=U-U1′=12V-3V=9V
此时通过电路中的电流
电阻箱的阻值
（3）[4]使用一段时间后，电源电压会降低，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，会使输出电压两端的电压变低；为不改变电路开始报警的温度，即使输出电压两端的电压不变，则应提高输出电压两端的电压，根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值，即要使其阻值升高至适当值。
14. 国产品牌美的电器有款新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，R1和R2均为电热丝。
（1）S、S1都闭合时为 ___________（选填“加热烧煮”或“保温焖饭”）状态；
（2）煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作时，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。保温焖饭时电饭锅的电功率为 ___________W；电热丝R2的阻值为 ___________Ω；
（3）如果做一次饭用时30min，所消耗的电能用来加热水（1标准大气压），加热效率为84%，则可以把 ___________kg的水从20℃加热到沸腾。[c水=4.2×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]
【答案】 ①. 加热烧煮 ②. 440 ③. 220 ④. 2.5
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，总电阻变小，电路中的电流最大，根据P=UI可知此时的电功率最大，所以S、S1都闭合时为加热烧煮状态。
（2）[2]由电路图可知，只闭合S时，电路为R1的简单电路，电路的电流最小，此时为保温焖饭状态，由乙图可知，通过R1的电流I1=2A，则此时电饭锅的电功率
P1=UI1=220V×2A=440W
[3]因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电阻R1与R2并联时，通过R1的电流值不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流
I2=I大-I1=3A-2A=1A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可得，电热丝R2的阻值
（3）[4]由乙图可知，电流值I大=3A，则此时电饭锅的电功率
P大=UI大=220V×3A=660W
如果做一次饭用时30min，由乙图可知，加热烧煮时间
t=15min=900s
保温焖饭时间
t=15min=900s
则30min内消耗的电能
W=(P1+P大）t=(440W+660W）×900s=9.9×105J
由可得，水吸收的热量
Q吸=Wη=9.9×105J×84%=831600J
由可得，水的质量
15. 小明在测量滑轮组机械效率实验中，利用滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示。
（1）实验中他应 ___________向上拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验测得的机械效率η=___________；（结果保留一位小数）
（3）比较1、2两次实验数据可知，同一滑轮组，___________越大，机械效率越高，第3次拉力做的额外功与第2次相比 ___________（选填“增大”、“不变”或“减小”），原因是 ___________。
【答案】 ①. 匀速竖直 ②. 66.7% ③. 提升物体的重力 ④. 增大 ⑤. 物重增大，摩擦力变大，额外功增加
【解析】
【详解】（1）[1]实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定，便于读数，此时拉力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[2]由表格第3次实验数据可得机械效率的大小为
（3）[3][4][5]分析1、2两次实验数据可知，提升物体的重力不同，而提升的高度相同，滑轮组的机械效率不同，且物体重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；根据
可得2、3两次实验的额外功分别为
所以第3次拉力做的额外功与第2次相比增大了，增大的原因是随着物重增大，摩擦力变大，额外功增加。
16. 如图所示画出高台上的工人提升重物时最省力的绳子绕法。
【答案】
【解析】
【详解】图中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮组成，如果要求最省力，从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子股数为3，是最省力的绕法，如图所示：
17. 小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，请你根据小明设计的意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题知，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，这说明楼上和楼下的单刀双掷开关要形成两条电流路径，如图所示：
18. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线接开关，再接灯泡顶端的金属块，零线接灯泡的螺旋外壳；这样在断开开关时，能切断火线，且接触灯泡不会发生触电事故；
三孔插座的接法：左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线；
灯泡和三孔插座上的用电器独立工作，互不影响，则二者并联；如图所示：
19. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%，（燃油的热值为4.5×107J/kg）试求：
（1）汽车牵引力所做的功是多少？
（2）发动机消耗燃油是多少？
【答案】（1）1.08×107J；（2）0.6kg
【解析】
【详解】解：（1）由可得汽车行驶的距离为
汽车牵引力所做的功（有用功）为
（2）由 得燃油完全燃烧放出的热量
由得发动机消耗燃油的质量
答：（1）汽车牵引力所做的功是1.08×107J；
（2）发动机消耗燃油是0.6kg。
20. 如图所示，灯泡L标有“6V 3W”，R1的电阻为10Ω，变阻器标有“20Ω 0.5A”的字样，电流表的量程为，电压表的量程为0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光（设灯泡电阻不随温度而改变）。求：
（1）灯泡L的电阻和电源电压；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电路10秒消耗的电能；
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1消耗的电功率范围。
【答案】（1）12Ω，6V；（2）66J；（3）
【解析】
【详解】解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器R2、电压表被短路，灯泡与电阻R1并联，灯泡L恰好正常发光，由P=UI可得，灯泡L正常工作时的电流
由欧姆定律可得，灯泡的电阻
由并联电路电压特点知，电源电压
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，R2被短路，灯泡正常发光，通过灯泡的电流，通过R1的电流
由并联电路电流特点可得，干路电流
则电路10秒消耗的电能
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的量程为0~3V，所以当电压表的示数U2=3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，R1功率最小，此时R1两端的最小电压
则R1的最小总功率
由于变阻器标有“20Ω 0.5A”的字样，电流表选用0~3A量程，则电路中最大电流为0.5A，此时R1功率最大，则R1最大功率为
电阻R1消耗的电功率范围为。
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω，电源电压为6V；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电路10秒消耗的电能为66J；
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1消耗的电功率范围为。
21. 小王学习燃料热值之后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小王同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 ___________相同及 ___________相同；
（2）小王同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除了图中的器材小王还需要补充的实验仪器是：___________。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 ___________（选填“偏大”、“偏小”）；
（3）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值，并给出理由：___________，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议 ___________。
【答案】 ①. 质量 ②. 两杯水的质量和初温 ③. 天平 ④. 偏小 ⑤. 不能，水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少 ⑥. 增加水的质量或减少燃料的质量
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了保证实验的可靠性，应用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相同，两杯水的质量和初温也相同。
（2）[3]要计算煤油和菜籽油的热值，根据，除了要知道燃料燃烧放出的热量，需要测量煤油、菜籽油和水的质量，故需要用天平来测量质量。
[4]由于燃料并不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，存在热损失，使Q放大于Q吸，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
（3）[5][6]因为水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少，所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，将不能比较两种燃料的热值；为避免出现在实验中水沸腾的现象，应增加水的质量或减少燃料的质量。
22. 小明利用实验室提供的器材：学生电源、五个定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=12.5Ω、R4=20Ω、R5=25Ω）、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R0等实验器材，探究“电流与电阻关系”的实验。
（1）图甲是连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线___________；闭合开关前，滑动变阻器R0滑片滑至最 ___________（选填“右端”或“左端”）；
（2）连线正确后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的原因是 ___________；
A.电阻R1短路
B.滑动变阻器R0短路
C.电阻R1断路
D滑动变阻器R0断路
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P到某一位置，记录数据时，电流表示数如图乙中所示为 ___________A；再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻，调节滑动变阻器滑片P，直到 ___________，再记录另一只电表的读数；
（4）当接入R5时，无论如何调节滑动变阻器，均不能调到所需数值，为能完成实验，电源电压选取范围是 ___________V；调整电源后，多次实验的结果如表所示；
（5）处理数据描绘图像时，选取作 ___________（选填“I﹣”或“I﹣R”）图线，这样做的优点是 ___________。
【答案】 ①. ②. 右端 ③. C ④. 0.4 ⑤. 电压表示数为2V ⑥. 2~3.6 ⑦. I﹣ ⑧. 能直观判断出I与R的关系
【解析】
【详解】（1）[1][2]电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
；
为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端。
（2）[3]电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[4][5]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，由表中数据可知，定值电阻两端的电压为
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻，调节滑动变阻器滑片P，直到电压表示数为2V时，再记录另一只电表的读数。
（4）[6]由串联电路的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电源电压为最小
当电阻最大为25Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大，由分压原理可得
所以电源电压最大值
因此选取电源电压为2~3.6V。
（5）[7][8]由可知，电压保持不变时，电流与电阻成反比，I﹣R图像为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，根据
可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为，作出I﹣的图像为一条直线，能直观判断出I与R的关系。
23. 某小组同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆的周期T（T为单摆来回摆动一次所用的时间）与哪些因素有关。如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。为了减小误差，同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间。该小组同学的实验数据分别记录在下表中。
（1）同学在实验中观察到单摆摆球从A摆至O过程中重力势能 ___________，动能 ___________；
（2）①分析比较序号为1、2的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量 ___________（选填“有关”或“无关”）；
②分析比较序号为 ___________的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与 ___________；
（3）本实验中用到的科学探究方法是 ___________；
（4）某同学查资料得单摆周期公式为，又知道重力加速度g会随纬度的增加而增大，他爸将北京走时准确的摆钟买回启东，他如何调节 ___________，摆钟才会走时准确。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 无关 ④. 1、3 ⑤. 摆动角度无关 ⑥. 控制变量法 ⑦. 减小摆长
【解析】
【详解】（1）[1][2]单摆摆球从A摆至O过程中质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大。
（2）①[3]由表中实验序号为1、2的实验数据可知，摆长与摆角相等而摆球质量不同，单摆的周期相同，由此可知：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关。
②[4][5]由表中实验序号为1、3的实验数据可知，在摆长和质量相同的情况下，无论摆动角度怎么改变，单摆摆动30次所用的时间相同，即单摆的周期相同，由此可得：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度无关。
（3）[6]由（2）分析可知，本实验中用到的科学探究方法是控制变量法。
（4）[7]由北京移至启东，重力加速度变大，纬度降低，重力加速度g会随纬度的增加而增大，所以重力加速度减小，根据可知，周期变长，钟变慢，要使它准确应该使T减小，即减小摆长。
24. 阅读短文，回答问题。
风光互补路灯系统
如图所示，我市某校园的路灯使用了风光互补路灯系统，它既可以通过太阳能电池板独立发电，也可以通过风力发电机独立发电，还可以两者同时发电，将电能储存在蓄电池内晚上供LED路灯照明时使用，蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至少留20%就停止电能输出，这样可延长蓄电池的寿命。查得该型号风光互补路灯技术参数如下表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率；蓄电池的容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积；最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率：
（1）风光互补路灯上风力发电机的输出功率与风速关系如图所示，下列说法正确的是___________；
A.只要有风，机组就能产生电能
B.风速越大，机组产生的电功率一定越大
C.当夜晚气温为0℃时，风力发电机和太阳能电池板均没有内能
D.风力发电机启动后，将风的动能转化为电能，再转化为化学能存储在蓄电池
（2）该LED路灯正常发光时的电流为___________A，充满电的蓄电池以额定电压对LED路灯供电，为使蓄电池的使用寿命更长，持续供电时间不能超过___________h，和普通白炽灯相比，LED路灯与300W的白炽灯亮度相当，则可节能___________%；
（3）当阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出总功率为___________W；已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率为___________W；若以这样的风速与光照，给蓄电池充50%的电需要___________h；
（4）我市某校园的路灯采用该风光互补路灯来照明，已知路灯共20盏，每天正常工作10h，则一年按开灯300天计算，消耗的电能如果用烧煤发出的电对该路灯供电（已知煤电转换关系为β=0.4kg/kW•h）；则节约煤多少千克___________。（写出具体解答过程）
【答案】 ①. D ②. 5 ③. 14.4 ④. 80 ⑤. 50 ⑥. 50 ⑦. 5.4 ⑧. 1440
【解析】
【详解】（1）[1]AB．由图可知，风速大于，小于时，风力发电机的输出功率为零，根据知，不产生电能，故AB错误；
C．内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，分子永不停息运动，分子动能不为零，所以一切物体都具有内能，故C错误；
D．风力发电机启动后，将风的动能转化为电能，而后给蓄电池充电，电能又转化为化学能存储在蓄电池，故D正确。
故选D。
（2）[2]由可得，路灯正常发光时的电流为
[3]蓄电池的容量
放电时至少留20%停止输出，则可放电的容量
又因为，所以持续供电时间
[4]60W的LED灯与300W的白炽灯亮度相当，可节能
（3）[5]由太阳能电池板的参数可知，太阳能电池板的输出功率
[6]风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），即
当最大风速
时最大功率
则
当
v=6m/s
时，风力发电的输出功率
[7]若以这样的风速与光照，给蓄电池充50%的电，则有
代入数据得
解得
（4）[8]路灯共20盏，每天正常工作10h，需要消耗的电能为
一年按开灯300天计算，则消耗的电能为
又由煤电转换关系可得，一年节约煤的质量
答：节约煤1440千克。次序
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.1
2.0
0.3
燃料
加热前的水温℃
燃料燃尽后水温℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
实验序号
1
2
3
4
5
电阻阻值R/Ω
5
10
12.5
20
25
电流表示数I/A
0.2
0.16
0.1
0.08
电阻倒数/
0.2
0.1
0.08
0.05
0.04
实验序号
摆长l/m
摆球的质量m/g
摆动角度θ/度
摆动30次时间t/s
1
1.0
30
4
60
2
1.0
40
4
60
3
1.0
30
3
60
4
0.8
40
4
54
5
0.6
40
4
46
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
LED灯
最大限制风速
12m/s
电池板面积
0.5m2
蓄电池容量
90Ah
额定电压
12V
最大输出功率
400W
光电转换效率
10%
额定电压
12V
额定功率
60W