综合复习练习卷03（第11~14章）-2023-2024学年九年级物理上学期期末考点全预测（苏科版）

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测试范围：苏科版九年级上册第11~14章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（2023秋•武侯区校级期中）如图所示，开关S闭合后，电路中可能发生的情况是（ ）
A．灯L1发光，灯L2不发光
B．电源被烧坏
C．L1灯丝被烧坏
D．L2灯丝被烧坏
【答案】B
【分析】开关断开时，两灯泡并联；开关闭合后，形成电源短路。
【解答】解：开关断开时，电路为并联电路；当开关闭合时，会形成电源短路，会损坏电源，而两灯泡均不发光，并且完好无损。
故选：B。
2．（2023秋•平邑县期中）关于生活中的一些电路连接，下列判断正确的是（ ）
A．教室墙上的插座和日光灯是串联的
B．教室里的日光灯与控制它的开关是并联的
C．电冰箱里的灯和压缩机是并联的
D．路灯，晚上同时亮，早上同时灭，所以路灯间是串联的
【答案】C
【分析】电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
【解答】解：A、教室墙上的插座和日光灯，使用时互不影响，所以它们是并联的，故A错误；
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错误；
C、电冰箱里的灯和压缩机可以独立工作，它们是并联的，故C正确；
D、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D错误。
故选：C。
3．（2023秋•凤翔县期中）关于电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体有电阻，导体没有电阻
B．通过导体的电流为零时，导体的电阻为零
C．通过导体的电流越大，导体的电阻越小
D．导体的电阻越大，表示它对电流的阻碍作用越大
【答案】D
【分析】根据电阻的概念和特点分析。
【解答】解：电阻是指导体对电流的阻碍作用，电阻的影响因素是材料、长度、横截面积，与电压、电流无关。
故选：D。
4．（2023秋•罗湖区校级期中）如图所示，关于该滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B．滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C．如果接AD接线柱，当滑片P向右移动时，阻值变大
D．电流必须从上端接线柱流入，从下端接线柱流出
【答案】C
【分析】（1）电阻丝材料应该选用电阻率较高的材料；
（2）滑片P和AB电阻丝间相连；
（3）滑动变阻器有四个接线柱，上面两个，下面两个，接入电路时选择上面一个，下面一个，接入电路的部分取决于接入的下面的接线柱。
【解答】解：A、制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择电阻率较高的材料，不能选择细铜丝，故A错误；
B、滑片P和AB电阻丝间刮开绝缘物质，可以相连，故B错误；
C、接AD接线柱时，当滑片P向右移动时，电阻丝接入电路中的长度变大，阻值变大，故C正确；
D、变阻器工作时，电流可从下接线柱流进、上接线柱流出，也可以是从上接线柱流进、下接线柱流出，故D错误。
故选：C。
5．（2023秋•秦淮区期中）如图，机械臂的功能类似于人的手臂。以下与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（ ）
A．“青绿腰”B．修枝剪刀
C．天平D．踮起脚尖
【答案】A
【分析】动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆；动力臂比阻力臂短的是费力杠杆；动力臂和阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
【解答】解：机械臂的功能类似于人的手臂，机械臂的动力臂比阻力臂短，是费力杠杆。
A、“青绿腰”的支点在人的腰部靠近臀的地方，动力是腹部肌肉产生的拉力，动力的作用点在支点的左边；阻力的作用点在人的重心处，在支点的右边，动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；
B、修枝剪刀的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C、天平的动力臂和阻力臂相等，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D、踮起脚尖，动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
6．（2023春•淮北月考）关于力做功，下列说法中正确的是（ ）
A．汽车沿公路行驶的过程中，汽车发动机的牵引力做了功
B．足球被脚踢出后，在地面上滚动的过程中，脚对足球做了功
C．物体从空中落向地面的过程中，物体受到的重力不做功
D．人拎着书包在水平路面上行走时，提力对书包做了功
【答案】A
【分析】力对物体做功的两个条件：一是作用在物体上的力，二是物体沿这个力的方向通过的距离。两个条件缺一不可。
【解答】解：A、汽车沿公路行驶的过程中，汽车在发动机的牵引力的作用下通过了一定距离，所以汽车发动机的牵引力做了功，故A正确。
B、被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，足球通过了一定距离，但此时脚不再对足球有力的作用，所以脚对足球没有做功，故B错误。
C、物体从空中落向地面的过程中，物体在重力的方向上通过了一定距离，所以物体受到的重力做了功，故C错误。
D、人拎着书包在水平路面上行走时，书包运动的方向与所受提力垂直，所以提力对书包没有做功，故D错误。
故选：A。
7．（2023秋•武昌区校级期中）茶叶蛋是武汉街边随处可得的一种美食，得到很多市民的喜欢。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识，说法正确的是（ ）
A．蛋壳能轻松敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力
B．煮熟的蛋白光滑紧致，口感细腻有弹性，说明其分子间没有间隙
C．茶叶蛋闻起来有一股茶叶清香味，这是扩散现象
D．茶叶蛋在汤中越泡越咸，说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【分析】（1）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（2）构成固体、液体、气体的分子都不是紧密挨着的，分子之间都有空隙；
（3）不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象说明分子在做无规则运动，且分子之间有间隙；
（4）分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
【解答】解：A、蛋壳能轻松被敲碎，是因为分子间的作用力较小，不能说明蛋壳分子间不存在引力，故A错误；
B、煮熟的蛋白光滑紧致，口感细腻有弹性，是因为分子之间的间隙太小，不能说明其分子间没有间隙，故B错误；
C、茶叶蛋闻起来有一股茶叶清香味，这是扩散现象，这说明分子在不停地做无规则运动，故C正确.
D、茶叶蛋在汤中越泡越咸，是分子无规则运动的结果，不能说明分子运动剧烈程度与温度无关，故D错误。
故选：C。
8．（2023秋•巴东县期中）如图所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1与L2串联，且灯L1被短路
B．电压表可测出灯L1两端的电压
C．A1测的是通过灯L1中的电流
D．A2测的是通过灯L1、L2中的总电流
【答案】B
【分析】串联电路中电流只有一条路径，并联电路中电流有多条路径，据此判断串并联；电流表要串联在被测电路中，电压表要与被测用电器并联。
【解答】解：读图可知，当开关S闭合后，电流有两条路径，故电路为并联电路，且电流表A1在干路，测总电流，电流表电流表A2测的是灯L2的电流；电压表测L2两端的电压，由并联电路的电压特点可知，电压表也可测出灯L1两端的电压或电源电压，故选项B的说法正确。
故选：B。
9．（2023秋•南通期中）物理学中经常用形如x＝的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（ ）
A．I＝B．c＝C．q＝D．ρ＝
【答案】A
【分析】①通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比；
②比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸热的多少（或放热的多少）、质量和温度变化量无关；
③热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量、放出热量的多少无关；
④密度是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态以及温度有关，与质量、体积无关。
【解答】解：
A、通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，表达式为I＝，即电流与电压和电阻都有关，故A符合题意；
B、比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，即c＝；但比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸收的热量、质量和升高的温度无关，故B不符合题意；
C、虽然可以用公式q＝计算燃料的热值，但热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量、放出的热量无关，故C不符合题意；
D、密度在数值上等于物体质量与其体积之比，即ρ＝；但密度是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态以及温度有关，与质量、体积无关，故D不符合题意。
故选：A。
10．（2022秋•武侯区期末）在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（ ）
A．寒冷冬天暖水袋中充热水取暖
B．南方初春夜晚向秧田灌水保温
C．常在中暑人额头上擦冷水降温
D．发动机用循环流动的水来冷却
【答案】C
【分析】（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量时，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度时，水吸收或放出的热量多；
（2）水蒸发时吸热，可以降温。
【解答】解：
A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以冬天，暖水袋中充热水取暖，故A不符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故B不符合题意；
C、发现人中暑时，常在额头上擦冷水，水蒸发吸收热量，达到降温的目的，不是利用水的比热容大的特点，故C符合题意；
D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，发动机用循环流动的水来冷却，故D不符合题意。
故选：C。
11．（2023秋•株洲期中）如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.4A，电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.1A；0.3AB．0.3A；0.1AC．0.4A；0.3AD．0.4A；0.1A
【答案】B
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测灯L1的电流；由并联电路的特点求出流过小灯泡L1上的电流。
【解答】解：因为两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测灯L1的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以流过灯泡L2的电流：I2＝IA﹣IA1＝0.4A﹣0.3A＝0.1A。
故通过灯泡L1的电流是0.3A；通过灯泡L2的电流是0.1A；
故选：B。
12．（2023秋•零陵区期中）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。若将L与R并联在2V的电源两端，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻的阻值是5Ω
B．电路总电阻为15Ω
C．干路中的电流是0.6A
D．将它们串联时，若电路中电流为0.4A则电源电压是4V
【答案】C
【分析】（1）将它们并联2V的电源上，根据图象读出符合的电流值，然后根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据欧姆定律可求出总电阻；
（2）由于R与L串联时通过它们的电流相等，电源电压等于两者两端的电压之和；根据图象读出符合的电流和电压，进一步计算电源电压，根据欧姆定律求R的电阻。
【解答】解：（1）将它们并联2V的电源上，由图象可知，通过灯泡和电阻的电流分别为0.4A、0.2A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流I＝0.4A+0.2A＝0.6A，故C正确；
此时电路总电阻：R＝＝≈3.33Ω，故B错误；
（2）若将L与R串联接入电路，因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于各分电压之和，
所以由图象可知，当电路中的电流为0.4A，电阻R两端的电压为4V，灯泡两端的电压为2V，此时电源电压为2V+4V＝6V，故D错误；
由欧姆定律可得定值电阻的阻值：R＝＝＝10Ω，故A错误。
故选：C。
二、填空题（本题共10小题，每题3分，共30分）
13．（2023秋•安远县期中）如图所示为国产油电混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 用电器 （选填“用电器”或“电源”）；当闭合汽车的转向灯开关时，可以看到前后转向灯同时工作，断开转向灯开关时，前后转向灯都不工作，当某一个转向灯出现故障时，其它转向灯还能工作，由此可以判断转向灯是 并 联的。
【答案】用电器；并。
【分析】（1）电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；
（2）电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
【解答】解：给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，在电路中相当于用电器；
当闭合汽车的转向灯开关时，可以看到前后转向灯同时工作，断开转向灯开关时，前后转向灯都不工作，当某一个转向灯出现故障时，其它转向灯还能工作，说明两个转向灯可以独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的。
故答案为：用电器；并。
14．（2023秋•盱眙县校级月考）如图所示，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄 粗 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 密 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】粗；密。
【分析】（1）轮轴是一种简单机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，根据杠杆的平衡条件F1R＝F2r分析螺丝刀的省力情况；
（2）螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。
【解答】解：（1）螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1R＝F2r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；
（2）螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。
故答案为：粗；密。
15．（2023秋•宛城区期中）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧。下压过程中活塞对筒内空气 做功 ，空气的内能增大，温度升高，该过程的能量转化与汽油机的 压缩 冲程相同。
【答案】做功；压缩
【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同。
故答案为：做功；压缩。
16．（2023秋•闽侯县期中）华为Mate﹣60被称为“国产机之光”。手机工作过程中电池将 化学 能转化为电能。用充电宝给手机充电时，手机电池相当于 用电器 （选填“电源”或“用电器”）。
【答案】化学；用电器。
【分析】手机工作过程中电池把化学能转化为电能；给手机电池充电过程中，手机电池消耗电能，据此分析解答。
【解答】解：手机工作过程中电池将化学能转化为电能；用充电宝给手机充电时，手机电池消耗了电能，将电能转化为化学能，故手机电池相当于用电器。
故答案为：化学；用电器。
17．（2023秋•连平县期中）把一根粗细均匀的细铁丝对折起来使用，电阻将 变小 ；若剪去一半，电阻将 变小 ；若将它均匀拉长，它的电阻将 变大 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变小；变小；变大
【分析】导体的电阻大小和材料，温度，长度，横截面积都有关系。在其它不变的情况下，导体的越短，电阻越小；导体的横截面积越大，电阻越小。
【解答】解：将细铁丝对折后，导体的材料和温度都没有变化，但导体的长度变为原来的一半，电阻变小，同时对折后横截面积变大，电阻变小，故对折后电阻一定变小；
剪去一半，其长度变小，故在其它不变的情况下，电阻变小；
如果将它均匀拉长后，导线长度增加的同时，横截面积也在减小，根据电阻的决定因素可知导线的电阻变大。
故答案为：变小；变小；变大。
18．（2023秋•溧阳市期中）如图为一台机器工作时所做的功与时间的关系图像，由图可知，0～t1时间内机器的功率 保持不变 （逐渐增大/保持不变/逐渐减小）；0～t1时间内机器做功比t1～t2时间内要 快 （快/慢）。
【答案】保持不变；快。
【分析】根据P＝分析图像得出功率的变化，根据相同时间内做功的多少比较功率大小。
【解答】解：如图为一台机器工作时所做的功与时间的关系图像，由图可知，0～t1时间内功与时间成正比，根据P＝知，功与时间的比值保持不变，即功率不变，0～t1时间内图线比t1～t2时间内倾斜程度大，说明相同时间内增加的功多，即功率大，做功快。
故答案为：保持不变；快。
19．（2023秋•姑苏区校级期中）如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将 内 能转化为机械能；在A、B两点中，人站在 A 点进行上述实验，更容易使转盘转动。
【答案】内；A。
【分析】（1）喷出的气体因膨胀对外做功，内能转化为机械能；
（2）转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，轮与轴的半径之比越大，轮轴越省力。
【解答】解：松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，喷出的气体因膨胀对外做功，内能转化为机械能。
因转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，在A点的力臂大于在B点的力臂，故在A点更容易转动。
故答案为：内；A。
20．（2023秋•于洪区期中）如图，电源电压保持不变，闭合开关，灯L与滑动变阻器R均工作，两表指针所指位置相同，则甲表为 电压 表；灯L与滑动变阻器R两端电压之比为 1：4 ；向右移动滑片P，乙表的示数 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】电压；1：4；不变
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中，根据电表的连接方式分析电表的类型；
根据串联电路的电压规律分析灯L与滑动变阻器R两端电压之比；
滑片向右移动，根据电源电压分析电表示数的变化。
【解答】解：电源电压保持不变，闭合开关，灯L与滑动变阻器R均工作，若乙为电流表，则电源断路，所以乙为电压表；若甲为电流表，则灯泡会被短路，所以甲为电压表，该电路为串联电路，甲测量灯泡两端的电压，乙测量电源的电压；
两表指针所指位置相同，由于电源电压等于各用电器两端电压之和，所以甲用的是小量程，乙用的是大量程，大量程是小量程的5倍，所以灯L与滑动变阻器R两端电压之比1：（5﹣1）＝1：4；
向右移动滑片P，乙表测量的是电源电压，电源电压不变，所以乙表的示数不变。
故答案为：电压；1：4；不变。
21．（2023秋•鲤城区校级期中）小明在“电流表测量电流”的实验中，按照如图甲所示的电路图组成电路，闭合开关S后，电流表A1、A2的指针位置如图乙所示，图甲中通过灯L2的电流方向 B→A （选填“A→B”或“B→A”），灯L1中的电流大小是 0.52 A。
【答案】B→A；0.52。
【分析】当S闭合时，两个灯泡并联，电流表A1测L2的电流，A2测干路电流，结合题中两个电流表所选量程可得电流表的示数，并根据并联电路的特点和并联电路中电流的特点分析解答。
【解答】解：当S闭合时，两个灯泡并联，电流表A1测L2的电流，通过灯L2的电流从电源的正极出发，回到负极，电流方向B→A，A2测干路电流，A2电流表选用的是大量程，分度值为0.1A，则由图丁可知示数为1.5A，A1电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，可知示数为0.52A，即通过L2的电流为I2＝0.52A。
故答案为：B→A；0.52。
22．（2023秋•海门市校级期中）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是图甲中小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V，则R1＝ 10 Ω，电源电压U＝ 8 V，R2＝ 5 Ω；如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，此时小灯泡的电阻是 2.5 Ω。
【答案】10；8；5；2.5。
【分析】（1）根据乙图可以求出R1的电阻；
只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测L电压，此时电压表示数为2V，根据乙图可知此时通过灯泡的电流为0.6A；根据串联电路电压规律和欧姆定律可以求出电源电压；
（2）当只闭合S2、S3时，电阻R2与灯泡串联，电压表测灯泡电压，电压表示数为4V，从图乙可知，此时的电流I2＝0.8A；根据串联电路电压规律求出R2电压，再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；
（3）如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，从图象中读出符合题意的电流和电压值，然后根据欧姆定律求出此时小灯泡的电阻。
【解答】解：（1）在图乙中找一组数据可以算出电阻：R1＝＝＝10Ω；
只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测L电压，
此时电压表示数为2V，根据乙图可知此时通过灯泡的电流为0.6A，
根据串联电路的电流处处相等的特点可知电路中的电流为0.6A，
根据欧姆定律可得此时R1两端的电压：
U1′＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V；
则电源电压：U＝UL+U1′＝2V+6V＝8V；
（2）当只闭合S2、S3时，电阻R2与灯泡串联，电压表测灯泡电压，电压表示数为4V，
从图乙可知，此时电路中的电流为：I2＝0.8A；
根据串联电路电压规律可知，电阻R2两端电压U2＝U﹣UL′＝8V﹣4V＝4V；
根据I＝可得：R2＝＝＝5Ω。
（3）如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U′＝I′R2+UL″，即：3V＝I′×5Ω+UL″，
由图象可知，当I′＝0.4A，UL″＝1V时符合，
所以，电路中电流为0.4A，
根据I＝可得此时小灯泡的电阻：RL″＝＝＝2.5Ω。
故答案是：10；8；5；2.5。
三．解答题（本题共8小题，共46分）
23．（2023秋•长沙期中）请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求：两灯串联，电压表只测量L1两端的电压。
【答案】见解答中的图。
【分析】两灯串联，电压表与待测电路并联，根据电源电压为3V确定电压表的连接。
【解答】解：两灯串联，电压表只测量L1两端的电压，因电源电压为3V，故电压表选用小量程与L1灯泡并联，如图所示：
24．（2023秋•苏州期中）如图是一款可调手机支架简化图，支架由A、B两部分组成，B穿过A身上的不同插孔可以对支架进行调节。支架可看做一个杠杆，O为支点，手机对支架的力可以等效为动力F1。请画出动力F1的力臂L1；为了保持支架稳定，请你在1、2两点中选出支架的重心并画出支架重力的示意图。
【答案】见解答
【分析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
根据杠杆平衡时，动力和阻力使得杠杆转动的方向相反，确定阻力的作用点。
【解答】解：将F1的作用线延长，从支点画出动力作用线的垂直线段，即动力臂；
由于支架可看做一个杠杆，O为支点，手机对支架的力可以等效为动力F1，使得杠杆逆时针转动，则阻力必须使得杠杆顺时针转动，则竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧，从2位置画出重力的示意图，如图所示：
25．（2023秋•南通期中）用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 匀速直线 运动，第1次实验时，弹簧测力计的示数为 0.7 N，斜面的机械效率为 71.4 %（结果保留1位小数）。
（2）分析表格数据可知，斜面倾斜程度相同时， 摩擦力 越小，机械效率越大。
（3）第2次实验，木块所受摩擦力为 0.5 N。
【答案】（1）匀速直线；71.4%；（2）摩擦力；（3）0.5。
【分析】（1）从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；先读出弹簧测力计的示数，然后根据η＝×100%＝求出机械效率；
（2）比较两次机械效率的大小即可判断；
（3）先根据W有＝Gh和W总＝Fs分别求出有用功和总功，然后根据W额＝W总﹣W有求出额外功，克服摩擦力做功就是额外功，利用f＝求出摩擦力。
【解答】解：（1）沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动；由图可知，第1次实验弹簧测力计的示数即拉力F＝0.7N，
则斜面的机械效率 η＝×100%＝＝＝71.4%；
（2）比较两次的机械效率可知，第1次机械效率大，斜面的倾斜程度相同，小车所受的滚动摩擦力小，由此可得结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越大。
（3）由第2次实验的数据可知，沿斜面拉木块做的有用功W有＝Gh＝2N×0.15m＝0.3J，
拉力做的总功W总＝Fs＝1.0N×0.6m＝0.6J，
则额外功W额＝W总﹣W有＝0.6J﹣0.3J＝0.3J，
由W额＝fs得，木块所受摩擦力f＝＝＝0.5N。
故答案为：（1）匀速直线；71.4%；（2）摩擦力；（3）0.5。
26．（2023秋•金水区校级期中）在探究“并联电路的电流特点”的实验中，小铭设计了如图甲所示的电路图进行实验。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲的电路图把图乙中的实物电路图连接完整（导线不能交叉）；
（2）小铭将电流表接在所在的支路上，闭合开关，观察到灯泡L2发光，但灯泡L1不发光，电流表的指针没有偏转，电路可能存在的故障是 灯泡L1断路 （选填“灯泡L1断路”或“灯泡L1短路”）；
（3）排除故障之后，他测出了L1支路上的电流I1＝1.2A，然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路上的电流I2，干路电流I，两次测得的结果都如丙图所示，则I为 1.5 A，由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 I＝I1+I2 ；（写关系式）
（4）为了得出更可靠的结论，他又进行了三次实验，记录了如表所示的数据：
小红记录的实验数据中 3 （填数字）这个数据存在问题，造成该数据错误的原因应该是 电流表读数时读错了量程 。
【答案】（1）见解答；（2）灯泡L1断路；（3）1.5；I＝I1+I2；（4）3；电流表读数时读错了量程。
【分析】（1）结合电路图，利用电流流向法连接实物图；
（2）闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，根据灯L1不发光和电流表无示数分析电路可能存在的故障；
（3）由并联电路电流的规律确定图中电流表分别测量出L2支路上的电流I2、干路电流I时选用的量程，根据电流表分度值读数；并联电路的电流规律：并联电路干路电流等于各支路电流之和；
（4）利用并联电路的电流规律：并联电路干路电流等于各支路电流之和分析。
【解答】解：（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表测量干路电流，即L1、L2并联后再与电流表的负接线柱连接，如图所示：
（2）将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯泡L2发光，说明干路和L2支路是通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是灯泡L1断路造成的；
（3）由并联电路干路电流等于各支路电流之和，干路电流大于支路，且偏转角度相同，测干路电流时选用大量程，分度值为0.2A，电流为1.5A，即I＝1.5A；测L2的电流时，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，即I2＝0.3A，已知通过L1的电流为I1＝1.2A，所以I＝I1+I2；
（4）根据表中数据可知，第1、3组数据满足0.3A+0.4A＝0.7A，0.1A+0.2A＝0.3A，而第2组数据为0.2A+0.4A≠3A，
故记录的实验数据中3A这个数据存在问题；根据电流表大小量程之比为5：1，造成该数据的原因应该是电流表按大量程读数了。
故答案为：（1）见解答；（2）灯泡L1断路；（3）1.5；I＝I1+I2；（4）3；电流表读数时读错了量程。
27．（2023秋•内乡县期中）同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）。
（2）连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到最 左 （选填“左”或“右”）端。
（3）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R 短路 （选填“断路”或“短路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整。
（5）之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，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，利用描点法得到如图丙所示的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 右 （选填“左”或“右”）移动。
（6）由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 （选填“正比”或“反比”）。
【答案】（1）见解答图；（2）左；（3）短路；（4）0.3；（5）电压表；电流表；右；（6）反比。
【分析】（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联；
（2）连接电路时，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（3）开关闭合后，电流表有示数，电路不可能断路，据此分析；
（4）根据第1组和第3组数据可知电阻大小，由欧姆定律得出第2组实验电流大小；
（5）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换小电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（6）由图丙得出电阻的电流与电阻之积为一定值，据此分析。
【解答】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）连接电路时，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端；
（3）开关闭合后，电流表有示数，电路为通路，电压表没有示数，故障可能是定值电阻R短路；
（4）根据第1组和第3组数据可知，电阻均为：
R＝＝＝＝5Ω，
故第2组实验电流为：
I2＝＝＝0.3A；
（5）根据串联分压原理可知，实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，电阻变小，其分得的电压变小；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，记下电流表的示数，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动；
（6）由图丙知，电阻的电流与电阻之积为：
UV＝I′R′＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V；
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）短路；（4）0.3；（5）电压表；电流表；右；（6）反比。
28．（2023秋•工业园区校级期中）如图所示，用一块直木板将重500N的箱子匀速拉上平台。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）上移过程中拉力做功的功率；
（2）箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】（1）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（2）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【分析】（1）根据W＝Fs计算拉力做功，根P＝得到上移过程中拉力做功的功率；
（2）根据W有＝Gh计算该过程的有用功，根据W额＝W总﹣W有计算克服摩擦力做的功。
【解答】解：（1）拉力做功：W总＝Fs＝350N×2m＝700J，
拉力做功功率：P＝＝35W；
（2）该过程的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J，
克服摩擦力做的功：W额＝W总﹣W有＝700J﹣500J＝200J。
答：（1）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（2）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
29．（2023秋•垣曲县期中）氢燃料是21世纪的理想能源。如图，这是我国自主研发的氢燃料新能源公交车，满载质量为4×103kg。某次满载在5min内匀速直线行驶4.2km，消耗氢燃料0.2kg。公交车匀速直线行驶时所受阻力为总重的（g取）。求公交车在此行驶过程中：
（1）牵引力做功的功率；
（2）公交车发动机的热机效率。
【答案】（1）牵引力做功的功率为2.8×104W；
（2）公交车发动机的热机效率为30%。
【分析】（1）由平衡条件可以求出公交车的牵引力，根据W＝Fs求出牵引力所做的功，利用P＝求出牵引力做功的功率；
（2）知道消耗氢燃料的质量、热值，利用Q放＝mq计算完全燃烧放出的热量；
根据η＝×100%求出公交车发动机的热机效率。
【解答】解：（1）公交车所受的阻力：
f＝G车＝m车g＝×4×103kg×10N/kg＝2×103N，
公交车匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，牵引力F＝f＝2×103N，
匀速直线行驶4.2km，牵引力所做的功为：
W＝Fs＝2×103N×4.2×103m＝8.4×106J，
则牵引力做功的功率为：
P＝＝＝2.8×104W；
（2）0.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m氢燃料q氢燃料＝0.2kg×1.4×108J/kg＝2.8×107J，
则公交车发动机的热机效率为：
η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）牵引力做功的功率为2.8×104W；
（2）公交车发动机的热机效率为30%。
30．（2023秋•莲池区期中）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变；滑动变阻器R1的规格“20Ω 0.5A”，R2＝7.5Ω，R3＝15Ω，电压表V1接入电路的量程为0～3V，V2接入的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。
（1）闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A，求此时R1接入电路的阻值是多少？
（2）闭合开关S和S1，将滑片从滑动变阻器R1的最左端移动到中点的过程中，求电流表的示数变化范围？
（3）闭合开关S和S2，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R1可接入的最大阻值和最小阻值是多少？
【答案】（1）此时R1接入电路的阻值是5Ω；
（2）电流表的示数变化范围为0.24A～0.4A；
（3）滑动变阻器R1可接入的最大阻值和最小阻值分别为7.5Ω和4.5Ω。
【分析】（1）闭合开关S和S1，R1、R3串联，电流表测量电路电流，先根据欧姆定律求出电路的总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R1接入电路的阻值；
（2）闭合开关S和S1，当滑片在最左端时，电路为R3的简单电路，根据欧姆定律求出电流表的示数；当滑片在中点时，根据欧姆定律求出电流表的示数，从而得出电流表示数的变化范围；
（3）闭合开关S和S2，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，电流表测量电路电流；
当R1接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，电压表V1的示数最大，根据串联电路的电压规律和分压原理求出R1的最大阻值；
当R1接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，根据电流表所选量程和R1允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律示得电路的总电阻，根据电阻的串联规律求出R1接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）由I＝可知，电路的总电阻：R总＝＝＝20Ω，
因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以R1接入电路的阻值：R1＝R总﹣R3＝20Ω﹣15Ω＝5Ω；
（2）当滑片在最左端时，电路电流：I′＝＝＝0.4A，
当滑片在中点时，电路电流：I″＝＝＝0.24A，
因此电流表的变化范围是：0.24A～0.4A；
（3）闭合开关S和S2，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，电流表测量电路电流；
当R1接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，电压表V1的示数最大，电压表V1接入电路的量程为0～3V，
即R1大两端的电压最大为：U1大＝3V，
此时R2两端的电压为：U2＝U﹣U1大＝6V﹣3V＝3V，
根据串联电路的电压规律和分压原理可知，
＝，即＝，
解得：R1大＝7.5Ω；
当R1接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，已知电流表所选量程为0～0.6A，当R1接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大分别为0.6A、0.5A，所以电路中允许的最大电流为I大＝0.5A，
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝12Ω，
R1接入电路的最小阻值为：R1小＝R总﹣R2＝12Ω﹣7.5Ω＝4.5Ω，
故滑动变阻器R1可接入的最大阻值和最小阻值分别为7.5Ω和4.5Ω。
答：（1）此时R1接入电路的阻值是5Ω；
（2）电流表的示数变化范围为0.24A～0.4A；
（3）滑动变阻器R1可接入的最大阻值和最小阻值分别为7.5Ω和4.5Ω。
实验次数
物体种类
物重G/N
斜面高h/cm
斜面长s/cm
沿斜面的拉力F/N
机械效率η/%
1
小车
2
15
60
2
木块
2
15
60
1.0
50.0
实验次数
L1支路的电流I1/A
L2支路的电流I2/A
干路的电流I/A
1
0.3
0.4
0.7
2
0.2
0.4
3
3
0.1
0.2
0.3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4