2022-2023学年江苏省镇江市丹徒区九年级上学期物理12月月考试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省镇江市丹徒区九年级上学期物理12月月考试题及答案，共21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。

1. 通常情况下，以下几组材料中，都是绝缘体的是（ ）
A. 橡胶、玻璃B. 大地、塑料C. 空气、石墨D. 醋、纯水
【答案】A
【解析】
【详解】橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等不容易导电的物质是绝缘体，大地、石墨、醋等容易导电是导体。
故选A。
2. 某家用电器正常工作时，测得通过它的电流为5A，则此电器可能是下列中的（ ）．
A. 家用空调机B. 电视机
C. 家用洗衣机D. 电风扇
【答案】A
【解析】
【详解】A． 空调的电功率约为1000W，工作电流约为5A左右；故A符合题意；
B．电视机工作时的功率约为100W，电流大约是0.5A左右，故B不符合题意；
C．家用洗衣机工作时的功率约为200W，电流大约是1A左右，故C不符合题意；
D．电风扇工作时的功率约为100W，电流大约是0.5A左右，故D不符合题意．
3. 夜晚，街道两边的路灯纷纷亮起来了，将我们的城市点缀得格外美丽，这些路灯之间的连接方式是（ ）
A. 并联B. 可以串联也可以并联C. 串联D. 无法判定
【答案】A
【解析】
【详解】根据并联电路中各用电器既可以同时工作，又可以独立工作进行判断．街道上的路灯，若其中一盏坏了后，其它的路灯还可以正常工作，因此路灯之间的连接方式为并联．故选A．
4. 下图所示的用具中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 镊子B. 钳子C. 起子D. 剪子
【答案】A
【解析】
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B．钳子在绞铁丝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
D．剪刀在剪断毛线过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
故选A。
5. 教室里，同学们正在调换座位，下列所描述的情境中，人对物体一定做功的是（ ）
A. 甲抱着一叠课本原地不动
B. 乙推着一张空课桌在教室地面上前进
C. 丙提着一只书包从教室前排走到后排
D. 丁在推一张堆满课本的课桌，却没能把它推动
【答案】B
【解析】
【详解】A．抱着课本不动，有力无距离，不做功，故A不符合题意；
B．推着课桌前进，克服摩擦力做功，故B符合题意；
C．提着书包从前排走到后排，若书包距离地面高度不发生变化，则力与运动方向垂直，不做功，故C不符合题意；
D．课桌未推动，有力无距离，故D不符合题意。
6. 关于温度、内能、热量说法正确的是
A. 物体温度升高一定是吸收了热量
B. 正在沸腾的水的温度一定是100℃
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D. 热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
【答案】C
【解析】
【详解】分析：解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．改变内能的两种方式是热传递和做功；
解答：A、物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；
B. 在一个标准大气压下，正在沸腾的水的温度是100℃，故B错误；
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大，说法正确；
D. 热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度；故D错误；
故选C
【点睛】正确理解温度、热量与内能的关系．解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．
7. 如图是一个光滑的轨道．某小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到
A. a点B. b点
C. c点D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒．故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故选C．
8. 在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 锌电极是番茄电池的正极
B. 番茄电池可将化学能转化为电能
C 番茄电池形成通路后，电流将从锌电极流出
D. 将电压表直接接在该番茄电池上，会损坏电压表
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图铜片连接的是电压表的正极，且指针正向偏转，所以铜电极是番茄电池的正极，故A错误；
B．电压表指针偏转，说明获得了电能，电能是由番茄电池的化学能转化而来的，故B正确；
C．番茄电池形成通路后，电流由铜片正极，经电压表回到锌片负极，故C错误；
D．如图将电压表直接接在该番茄电池上，小量程分度值为0.1V，电压为0.8V，不会损坏电压表，故D错误。
故选B。
9. 小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有示数。则故障原因可能是（ ）
A. L1断路B. L1短路C. L2断路D. L2短路
【答案】D
【解析】
【详解】串联电路中一灯亮一灯不亮，则可能不亮的灯泡短路了，即L2短路，电流表有示数，说明电路故障不可能是断路，电压表有示数，说明电压表所测部分没有短路，综合判断，所以是L2短路。
故选D
10. 如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小有（ ）
A. RAB＞RBC，IAB＜IBCB. RAB＜RBC，IAB=IBC
C. RAB＞RBC，IAB=IBCD. RAB=RBC，IAB＜IBC
【答案】C
【解析】
【详解】对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于AB段的横截面积小，BC段的横截面积大，故AB段的电阻大于BC段的电阻；且此两段电阻串联，据串联电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．故C项符合题意；
12. 如图所示，电源电压保持不变，当只闭合S2时，电压表的示数为3V，当只闭合S1时，电压表的示数为4.5V，则此时L1、L2两端的电压分别是（ ）
A. 3V和7.5VB. 1.5V和4.5VC. 3V和1.5VD. 1.5V和3V
【答案】C
【解析】
【详解】当只闭合S2时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压U1，当只闭合S1时，两灯泡仍为串联，电压表测电源的电压U，且电源的电压不变，故L1两端的电压，而根据串联电路中总电压等于各分电压之和，所以L2两端的电压
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题（每空1分，共28分）
13. 人体安全电压不高于36V，当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险，据此可以推断，人体是_______（填“导体”或“绝缘体”）。在输送电力时若能采用超导材料，就能大大降低电能损耗，超导材料就是在温度很低时，电阻变为_____Ω。
【答案】 ①. 导体 ②. 0
【解析】
【详解】[1]人体能够导电，说明是导体，否则人就不会触电了；
[2]超导材料，就是在温度很低时，电阻变为0的现象，故用超导材料，就能大大降低电能损耗。
14. 如图所示，将导体接到电路A、B之间时，导体与灯泡是________联的．如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以用________表替换灯泡，作进一步的判断．
【答案】 ①. 串 ②. 灯泡亮度 ③. 电流
【解析】
【详解】若将某一导体接到电路A. B之间，则电流会先后经过导体与灯泡，它们是串联的；将不同导体接到电路A. B之间时，电路中接入的电阻不同，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小；若两个导体的电阻差异不大，则必须用电流表替换灯泡，作更为准确的判断．
点睛：电流先后经过各个用电器的连接方法叫做串联；电路中接入的电阻不同，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小，这种方法叫做转换法，如果要精确比较，还是要用电流表．
15. 电视机的遥控器由两节新干电池供电，其工作电压为______V，家用白炽灯正常工作时的电流约150______（填单位）；一些家用电器的内部结构中常常装有控制开关，这些开关一般与相应的用电器______联。还有一些家用电器内部又分成好几个不同的工作部分，如双桶洗衣机分洗涤侧和脱水侧，分别由两个电动机来工作，根据你的经验，这两个电动机应该是______联的。
【答案】 ①. 3 ②. mA ③. 串 ④. 并
【解析】
【详解】[1]电视机的遥控器由两节新干电池供电，一节新干电池的电压为1.5V，则两节新干电池的电压为3V，即其工作电压为3V。
[2]家用白炽灯正常工作时的电流较小，约为0.15A=150mA。
[3]一些家用电器的内部结构中常常装有控制开关，这些开关为了能够控制其家用电器，必须与它们串联。
[4]双桶洗衣机分洗涤侧和脱水侧，这两部分电器要互相独立工作，所以这两个电动机应该是并联的。
16. 木块在大小为10N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进2m，拉力做功为______J，功率为______W；若木块重15N，在此过程中重力对木块做功为______J。
【答案】 ①. 20 ②. 2 ③. 0
【解析】
【分析】已知水平拉力、木块在拉力的方向上前进的距离，利用W=Fs求拉力做的功；又知道做功用的时间，再利用公式计算出拉力的做功功率；做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析重力做功。
【详解】[1]拉力做功
W=Fs=10N×2m=20J
[2]拉力做功的功率
[3]木块在水平面上运动，在重力方向上没有移动距离，故重力不做功，即重力做功为0J。
17. 如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则油量减小时，R1的电阻值________，油量表指针偏转________（选填“增大”、“减小”、“不变”）；此电路中R作用是________。
【答案】 ①. 变大 ②. 减小 ③. 保护电路
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，电阻R与R1串联，油量表由电流表改装而成，所以串联在电路中，当油量减小时，浮标下移，在杠杆的作用下，滑片向上移动，R1连入电路的电阻变大，R1的电阻值变大；根据，电路中电流变小，油量表指针偏移减小；
[3]当油量最多时，滑片在R1的最下端，变阻器连入电路的阻值最小，电路中电流最大，为不超过电流表量程，应在电路中串联一个电阻，所以电路中R作用是保护电路。
18. 某滑动变阻器标有“100Ω 5A”字样，“100Ω”表示________；“5A”表示_________。
【答案】 ①. 最大电阻为100Ω ②. 允许通过的最大电流是5A
【解析】
【详解】[1][2]某滑动变阻器标有“100Ω 5A”字样，滑动变阻器电阻是可调的，有最小值，也有最大值，“100Ω”表示最大电阻为100Ω；流过变阻器的电流也有最小、最大，“5A”表示允许通过的最大电流是5A。
19. 小明对家中的小汽车进行了一些研究：汽车动力来自一台单缸四冲程汽油机，正常工作时转速为1800r/min，汽缸外面有“水套”循环降温；汽车照明灯的灯泡内装有功率较大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝，两根灯丝可根据需要交替工作。
（1）图中汽油机正处于______冲程；
（2）汽车照明灯内的近光灯丝和远光灯丝是______联连接的；
（3）汽油机10min对外做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 并 ③. 9000
【解析】
【详解】(1)[1]由题图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放出电火花，活塞下行，可以判断是做功冲程；
(2)[2]由题意可知，两根灯丝可根据需要交替工作，所以这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式是并联；
(3)[3]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，即每10分钟转18000圈；汽油机工作过程飞轮转动2圈完成一个工作循环，一个工作循环包括4个冲程，对外做功一次；所以汽油机10min完成36000个冲程，做功9000次。
20. 如图所示为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图，若1和2之间接一电阻，则电流表有示数，电压表______示数；若1和2之间接一导线，则电流表有示数，电压表______示数；若1和2之间为断路，则电压表______示数，电流表______示数。（选填“有”或“无”）
【答案】 ①. 有 ②. 无 ③. 有 ④. 无
【解析】
【详解】[1]若1和2之间接一电阻，则是两个电阻的串联电路，电流表测电路中的电流有示数，电压表测所接电阻两端的电压也有示数。
[2]若1和2之间接一导线，则电路中只有电阻R工作，电流表测电路中的电流有示数，电压表接在导线两端无电压，也就无示数。
[3]若1和2之间为断路，电路没有连通，电压表测电源两端的电压表有示数。
[4]若1和2之间为断路，电路没有连通，电路中无电流通过，电流表无示数。
21. 图中，当用酒精灯加热灯丝时，灯丝的温度_______，电流表的示数变______。这个实验说明导体的电阻跟_______有关，多数金属的电阻随温度的升高而_______。
【答案】 ①. 升高 ②. 小 ③. 温度 ④. 增大
【解析】
【详解】[1][2][3][4]从图中可以看到，当用酒精灯加热灯丝时，灯丝的温度会升高，电流表示数变小；从图中可以看到，这是一个串联电路，电流表和灯丝串联，电流表示数变小，说明灯丝的电流变小，灯丝的电阻变大，灯丝的温度也升高了，这个实验说明导体的电阻跟温度有关，多数金属的电阻随温度的升高而增大。
三、解答题（本题共7小题，共48分.解答29、30题时要有必要的解题过程）
22. 在图所示的电路中，请根据标出的电流方向，从电池、电流表、电压表三个元件符号中选择合适的填入空缺处，使之成为串联电路。
【答案】
【解析】
【详解】已知两灯泡串联，所以只有一个通路。由电路图知，经过灯泡L1的电流必须经过L2，所以右侧应接入电源且上端为正极；为避免灯泡L2短路，中间必须接入电压表。电路连接如下图。
23. 在图所示电路的里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知，要使两电阻串联，则与R2并联的应该是电压表，与R2串联的应是电流表，如下图所示：
24. 在如图的电路中添加一根导线，使两灯成为并联电路，电压表能正确测量灯泡电压
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯泡并联，则两灯泡的两端应并列连接，所以可将电源负极跟L2的右端相连，如图所示：
25. “探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示。
（1）为了寻找“串联电路的电流关系”，分别把图中A、B、C各点断开，然后把______接入，闭合开关前，发现其中一个电表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是______；
（2）在寻找“串联电路的电压关系”时，小明将电压表并联在L1两端，闭合开关，电压表示数如图丙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该______；
（3）正确实验操作后，测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC，测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC。下列说法正确的是______；
A．IA>IB>IC B．IA（4）为了使结论更有普遍性，可采用的方法是：__________。
A．换用不同规格灯泡多次实验 B．改变电源电压多次实验
【答案】 ①. 电流表 ②. 电流表没调零 ③. 换用小量程测量 ④. D ⑤. A
【解析】
【详解】（1）[1]为了寻找“串联电路的电流关系”，需要电流表去测电流的大小，则分别把图中A、B、C各点断开，然后把电流表接入。
[2]闭合开关前，电路是没有电流的，发现其中一个电表指针如图乙所示，从图乙可以看到，电流表的指针在零刻度的左侧，没有对准零刻度，出现这种现象的原因是电流表没调零。
（2）[3]从图丙可以看到，电压表接的量程为0~15V，电压表的分度值为0.5V，它的读数为2V，指针的偏转角度较小，为了使实验结果更准确，接下来他应该换用小量程测量。
（3）[4]AB．这是一个串联电路，串联电路电流处处相等，所以IA=IB=IC，故AB错误；
CD．串联电路总电压等于各用电器电压之和，所以UAC=UAB+UBC，故C错误、D正确。
故选D。
（4）[5]为了得出普遍结论，应该换用不同规格的灯泡，重复操作，进行多次实验；而改变电源电压只能使两灯的电流成倍数的变化，不合适；故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
26. 小明和小华探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图甲所示：
(1)在连接电路的过程中，开关应该______；
(2)闭合开关前，小明发现电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转，如图乙所示，接下来他应该______；
(3)在实验过程中他们连接了如图丙所示的电路，闭合开关后，观察到灯L2______（选填“发光”或“不发光”）；通过分析电路连接情况，该电路存在的问题是:______（写出一条即可）。请在图丙上只改动一根导线，符合L1、L2并联，电流表A1测干路电流，A2测灯L2的电流，开关控制所有用电器；______（要求:在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉）
(4)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出电流如下表：通过分析，得出的结论是在并联电路中，______；
(5)在实验中可以采用______或______的方法改变A、B、C处电流次数电流的大小从而进行多次实验；多次测量的目的是（ ）
A．多次测量求平均值减小误差
B．使结论更具普遍性
【答案】 ①. 断开 ②. 调零
③. 不发光 ④. 灯泡L2被短路（电流表A2的正负极接反） ⑤. ⑥. 干路里的电流是各支路里的电流之和 ⑦. 改变电源电压 ⑧. 更换不同规格的灯泡 ⑨. B
【解析】
【详解】(1)[1]在电路连接过程中开关要断开。
(2)[2]闭合开关前，指针向着没有刻度的一侧偏转，说明指针没有指零刻度线，需要调零。
(3)[3]分析该实物图可知，闭合开关后，电流从电源正极过L1和A1回到电源负极，L2被短路，所以L2不发光。
[4]由实物电路图可知存在的问题有灯泡L2被短路、电流表A2的正负极接反。
[5]在图丙上只改动一根导线，符合L1、L2并联，电流表A1测干路电流，A2测灯L2的电流，开关控制所有用电器，改动如图所示
(4)[6]由电路图可知，电流表接到A、B处各测一个支路的电流，接到C处则测干路的电流，根据表中数据C处电流表示数是A、B两电流表示数的和，即在并联电路中，干路里的电流是各支路里的电流之和。
(5)[7]实验中要得到多次实验数据，就要改变电源电压，使用通过电器的电流不同。
[8]也可以通过改变灯泡的规格，通过灯泡的电阻不同改变通过灯泡的电流，获得不同数据。
[9]本实验多次测量的目的是让实验结论具有普遍性，而不是偶然情况。
27. 小明设计如图﹣1所示的电路探究“串联电路中电压的规律”。
（1）实验中小明应选择规格 ___________（选填“相同”或“不相同”）的灯L1、L2，使实验结果具有普遍性；
（2）根据图﹣1电路图连接好电路，检查电路时，小明发现电压表指针偏转如图﹣2所示，接下来他应该对电压表进行 ___________；
（3）然后小明闭合开关S，发现电压表示数如图﹣3所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 ___________；
（4）小明正确测出灯L1两端的电压后，断开开关S，直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。小明 ___________（选填“能”或“不能”）测出灯L2两端的电压，理由是 ___________；
（5）小明完成测量后，与同学们交流讨论，收集了另三个同学的实验数据，记录的数据如表所示。分析实验数据，其中同学 ___________的测量数据有误，造成错误数据的原因可能是___________。
【答案】 ①. 不相同 ②. 调零 ③. 见解析 ④. 不能 ⑤. 电压表正负接线柱接反 ⑥. 小刚 ⑦. 电压表选用小量程读数
【解析】
【详解】（1）[1]为了使探究得出的结论具有普遍性，L1、L2应选择规格不相同的小灯泡。
（2）[2]图乙中，在检查电路时，电压表指针没有指在零刻度，接下来他们应该对电压表进行调零。
（3）[3]图丙电压表指针偏转角度太小，说明电压表选的量程太大，这样误差太大，所以需要断开开关，换用0~3V的量程重新做实验。
（4）[4][5]正确测出灯L1两端的电压后，断开开关S，直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。这样会导致电压表的正负接线柱接反，故不能测出灯L2两端的电压。
（5）[6][7]根据小刚同学的数据可知，电源电压应为
U=U1+U2=2.5V+1.5V=4V
而小刚同学所测量的电源电压为0.8V，故小刚同学的测量数据有误，造成错误数据的原因可能是电压表选用小量程读数。
28. 小明、小红和小亮在探究影响导体的电阻大小因素时，做出了如下猜想.
猜想一：导体电阻可能与导体的长度有关
猜想二：导体电阻可能与导体的横截面积有关
猜想三：导体电阻可能与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝，其规格如表，
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出各自观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻大小；
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小；
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，而电流表示数能准确判断导体电阻的大小
你赞同________（选填：小明/小红/小亮）的观点
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟_____（选填导体的编号）的两端相连，闭合开关，如果电流示数越大，说明电阻丝电阻越________.小红认为只用这两根电阻丝得到的结论不具有普遍性，因此决定再增加一些电阻丝，她选择的电阻丝材料是________合金丝，长度为________m.
（3）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想________（选填：一二/三）的实验验证
【答案】 ①. 小亮 ②. A、C ③. 小 ④. 镍铬 ⑤. 0.25 ⑥. 三
【解析】
【详解】（1）在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，同时灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表，故小亮的观点正确；
（2）要验证猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验；如果电流表示数越大，根据欧姆定律可知电阻丝电阻越小；再增加一些电阻丝，材料和长度相同，横截面积不同，电阻丝的材料是镍铬合金丝，长度是0.25m；
（3）要探究电阻大小与导体材料的关系时，需保证电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证．
29. 如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求；
（1）上述过程中有用功W有；
（2）上述过程中拉力所做的功W总；
（3）动滑轮所受的重力G动。
【答案】（1）90J；（2）100J；（3）10N
【解析】
【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功
W有=Gh=90N×1m=90J
（2）由得，拉力所做的总功
（3）由图知，有两段绳子提起物体，则
s=2h=2×1m=2m
由W=Fs得，绳端的拉力
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力
G动=nF-G=2×50N-90N=10N
答：（1）上述过程中的有用功W有为90J；
（2）上述过程中拉力所做的功W总为100J；
（3）动滑轮的重力为10N。
30. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？
（2）若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高多少？
（3）该段时间内，某辆氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了300s，则氢燃料电池大巴车的效率为多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）25℃；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
（2）根据题意，水吸收的热量
Q吸=Q放η=8.4×107J×50%=4.2×107J
水升高的温度
（3）氢燃料电池大巴所做的功
W=Pt′=140×103W×300s=4.2×107J
氢燃料电池大巴车的效率
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高25℃；
（3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。
31. 读短文，回答问题：
二极管的导电特性
二极管是一种电学元件，它最重要的特性就是单向导电性。图1甲所示是二极管的实物图和它的电路图符号。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的单向导电性。
方法是：将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端。闭合开关后，若灯泡亮，表明二极管的连接方式是图1乙所示，这种连接方式相当电路中的通路状态；若灯泡不亮，表明二极管的连接方式是图1丙所示。这种连接方式相当于电路中的断路状态。这个实验很直观地说明了二极管的单向导电性。
（1）把二极管、小灯泡、电池、开关分别连接成图2所示电路，请分别说明闭合开关后甲、乙电路中的小灯泡是否发光？______
（2）请设计一个实验，利用二极管判断蓄电池的正负极（没有电压表、电流表，其他器材自选）。请在虚线框内画出电路图：（用表示蓄电池）______
判断方法：______。
【答案】 ①. 甲发光、乙不发光 ②. ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，电流只能从二极管的正极流入，负极流出，从图1中的甲图可知道二极管的正极与负极；图2的甲图，电源的正极是与二极管的正极相连，这种连接方式相当电路中的通路状态，灯泡会发光；图1的乙图，电源的正极是与二极管的负极相连，这种连接方式相当于电路中的断路状态，灯泡不会发光；综上所述，甲灯泡发光、乙灯泡不发光。
（2）[2][3]利用二极管判断蓄电池的正负极，可以把它们串联，把蓄电池的一端与二极管的正极相连，没有电压表、电流表，想知道电路有没有电流，可以选择一个灯泡，和二极管串联，灯泡发光，说明电路有电流，灯泡不发光，说明电路没有电流，该电路图如下图所示；观察该电路图，闭合开关后，如果电灯泡发光，说明电路有电流，该蓄电池的左端为正极，如果电灯泡不发光，说明电路没有电流，该蓄电池的左端为负极。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
实验同学
灯L1两端电压U1/V
灯L2两端电压U2/V
灯L1、L2串联总电压U/V
小西
2.1
2.4
4.5
小刚
2.5
1.5
0.8
小丽
1.2
1.8
3.0
小明
1.4
1.2
2.6
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
025
1.0