江苏省南京市联合体2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题

这是一份江苏省南京市联合体2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题，共36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。

（本卷g取10N／kg）
一、选择题（本题共12小题，每题只有一个选项为正确答案，共24分）
1. 电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（ ）
A. 欧姆B. 安培C. 伏特D. 瓦特
2. 如图所示的四幅图中的情境，人对物体做了功的是（ ）
A. 人将货物从地面上搬起B. 运动员举着杠铃不动
C. 学生背着书包静止站立在地面上等车D. 足球离开脚，在地面上滚动的过程中
3. 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A. 家用电饭锅电流约为0.5A
B. 一节蓄电池电压为1.5V
C. 某一初中生以正常速度从一楼登上三楼的功率约为150W
D. 从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓慢举过头顶，此过程中人对鸡蛋做的功约为10J
4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体温度不变，内能一定不变
B. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
C. 物体的温度越高，所含热量越多
D. 内能相同的物体接触时不发生热传递
5. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，盒盖飞出时，盒内燃气的内能增大
C. 图丙，小孩从滑梯滑下，臀部发热，此过程中是通过做功方式改变物体内能
D. 图丁，为汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
6. 为了防范狗熊的捣乱，工作人员设计了一套报警系统，要求：用细导线将一片树林围住，合上开关，放在身边的报警装置中的灯亮而铃不响；当狗熊碰断导线进入伐木区时，电铃就会响起来．下列电路图符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图是“探究影响电流热效应因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（ ）
A. 烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C. 闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快
D. 滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢
8. 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（ ）

A. 运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B. 运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C. 运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D. 运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
9. 图示电路中，R1、R2是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小．用电压表检测电路，当电压表接a、b两点时，电压表有示数；接b、c两点时，电压表无示数．则故障原因可能是（ ）

A 仅R1断路B. 仅R2断路
C. 电流表断路D. ac导线断路
10. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
11. 某科技小组设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警，开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A. 电流表的示数减小，电压表的示数减小
B. 电压表与电流表的示数之比不变
C. 增大R0的阻值，可使装置中的R在更高光照度下报警
D. 增大电源电压，可使装置中的R在更高光照度下报警
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C. 电路消耗的最小电功率为1.2W
D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙其实就是一个___________。给电动车充电时，电瓶相当于___________（电源/用电器）。电动车的两个转向灯能独立工作，因此转向灯是___________联的。

14. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。
15. 如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为______W，使用该斜面的额外功为______J，机械效率为______。
16. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。
17. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为______Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为______A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为______W。
18. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。
（1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 ______；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。
19. 如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是______A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为______J。
20. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为______Ω，R2的最大阻值为______Ω，电源电压为______V，R1的功率变化了______W。
三、解答题（本题共8小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
22. 用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。
23. 在图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯都能发光。
24. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m（2）由甲、乙图可以得出结论是：速度相同，质量越大，动能越______；
（3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）；
（4）如图丙所示，小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m225. 如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过______来反映；
（2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需______；
（3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像______。
26. 小灯泡是电学实验中常用实验器材：
（1）如图甲所示，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，该电路可以探究导体的电阻大小是否跟______有关，根据______比较接入电路中的金属丝的电阻大小（忽略温度对金属丝电阻的影响）；
（2）如图乙所示，利用身边的器材自制简易调光灯电路．电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是______，夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，应该调换更______（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验；
（3）在实验室利用图丙所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验步骤如下：调节滑动变阻器阻值，直到电压表的示数为______V，此时电流表的示数0.3A，则小灯泡的额定功率为______W。
27. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用实验器材为：电源（6V恒定不变）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表和电流表等：
（1）小明根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路______；
（2）闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；小明通过实验得到了如表格所示的数据，其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电流为______A；
（3）小华指出小明实验序号______中的数据是编造的；
（4）小明利用实验数据作出了如图丁所示的图像，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成______比。
28. 第一小组利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙，这是因为______，改正错误后，开关闭合前，滑动变阻器滑片应滑至阻值______处，闭合开关，电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出待测电阻Rx的阻值为______Ω；
（2）第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rₓ的阻值，电阻箱R1与R2的阻值可以读取，闭合开关S；
①小明将R1调至0Ω，适当调整R2，读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，则Rx=______；（用I1、I2与R2表示）
②小华将R1调至______，调整R2，直至______，则Rx=R2；
③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整，电流表A1和A2的读数为I1和I2，但均忘记记录R1的阻值，只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍，请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为______Ω。
29. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为，求：
（1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）如果氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，1.2kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶10min，则氢能源公交车动力系统的效率是多少？
30. 如图甲、乙所示是某电子秤及其原理图，托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R2是一根长l0＝10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R2的最上端，称量最大值时，滑片P位于R2的最下端，R2的最大阻值40Ω，电源电压恒为3V（弹簧电阻忽略不计）。请完成以下问题：
（1）图甲中的“质量表”是用______表改装的；
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.06A，求此时R1接入的阻值______；
（3）已知该弹簧压缩的长度Δl与所受压力的关系如图丙所示，开关S闭合后，在托盘中放入重为25N的物体时，求电路中电流大小______。
答案与解析
一、选择题（本题共12小题，每题只有一个选项为正确答案，共24分）
1. 电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（ ）
A. 欧姆B. 安培C. 伏特D. 瓦特
【答案】A
【解析】
【详解】物理学中用欧姆的名字命名了电阻的单位，用安培的名字命名了电流的单位，用伏特的名字命名了电压的单位，用瓦特的名字命名了功率的单位。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 如图所示的四幅图中的情境，人对物体做了功的是（ ）
A. 人将货物从地面上搬起B. 运动员举着杠铃不动
C. 学生背着书包静止站立在地面上等车D. 足球离开脚，在地面上滚动的过程中
【答案】A
【解析】
【详解】做功的两个要素：一是要有力作用，二是要在力的方向上移动了距离。
A．人将货物从地面上搬起，人对货物有向上的支持力，且货物在支持力的方向移动了一段距离，则人对货物做了功，故A符合题意；
B．运动员举着杠铃不动，处于静止状态，杠铃在这个过程中，没有在手的支持力的方向移动距离，则人对杠铃没有做功，故B不符合题意；
C．学生背着书包静止站立在地面上等车，书包相对于该学生是静止的，书包没有在力的方向上移动距离，则学生对书包没有做功，故C不符合题意；
D．足球离开脚，在滚动的过程中，足球没有受到脚对其的作用力，所以人对足球没有做功，故D不符合题意。
故选A。
3. 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A. 家用电饭锅的电流约为0.5A
B. 一节蓄电池电压为1.5V
C. 某一初中生以正常速度从一楼登上三楼的功率约为150W
D. 从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓慢举过头顶，此过程中人对鸡蛋做的功约为10J
【答案】C
【解析】
【详解】A．电饭锅的电功率约1000W，家庭电路的电压为220V，由P=UI变形可知，通过的电流约为
I==5A
故不符合题意；
B．一节蓄电池电压为2V，故B不符合题意；
C．一初中生以正常速度从一楼登上三楼所做功为
W=Gh=mgh=50kgx10N/kg×6m=3000J
用时间约20s，故他的功率约为
P===150W
故C符合题意；
D．一个鸡蛋质量约50g，从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓慢举过头顶的高度约2m，此过程中人对鸡蛋做的功约为
W=Gh=mgh=0.05kgx10N/kg×2m=1J
故D不符合题意。
故选C。
4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体温度不变，内能一定不变
B. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
C. 物体的温度越高，所含热量越多
D. 内能相同的物体接触时不发生热传递
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体温度不变，内能不一定不变，比如：晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增大，故A错误；
B．内能与物体的质量、温度、状态有关，内能小的物体温度可能高，热传递的条件是温度差，内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体，故B正确；
C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D．内能与物体的质量、温度、状态有关，物体的内能相同，温度可能不同，内能相同的物体接触时可能发生热传递，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，盒盖飞出时，盒内燃气的内能增大
C. 图丙，小孩从滑梯滑下，臀部发热，此过程中是通过做功方式改变物体内能
D. 图丁，为汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图中，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，内能增大，故A错误；
B．乙图中，盒盖飞出时，盒内燃气对盒盖做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能，其内能减小，故B错误；
C．丙图中，小孩从滑梯滑下时，要克服摩擦力做功，是通过做功方式增大物体内能的，故C正确；
D．丁图中，进气门、排气门关闭，汽缸内的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
6. 为了防范狗熊的捣乱，工作人员设计了一套报警系统，要求：用细导线将一片树林围住，合上开关，放在身边的报警装置中的灯亮而铃不响；当狗熊碰断导线进入伐木区时，电铃就会响起来．下列电路图符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】开关闭合时，若导线完好，则灯亮铃不响；而当导线被碰断后，电铃响起来，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；选项A符合题意．
7. 如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（ ）
A. 烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C. 闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快
D. 滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小，在质量相同、吸收的热量相同的情况下，煤油温度变化量较大，升温快，实验效果好，故A正确，不符合题意；
B．观察该装置可知道，闭合开关后，同时通电，同时断电，两电阻丝的加热时间是相同的，两电阻丝是串联，串联电路的电流处处相等，流过它们的电流是相同的，但是电阻阻值不同，R1>R2，通过温度计可以反映电阻丝产生的热量多少，该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，故B正确，不符合题意；
C．闭合开关后，通过两电热丝的电流大小相等，通电时间是相同的，R1>R2，根据焦耳定律可知，Q1>Q2，甲烧瓶中电阻丝放出的热量较多，甲烧瓶中煤油吸收的热量较多，根据可知，都是煤油，比热容的大小是相同的，煤油的质量是相等的，则甲烧瓶中煤油升高的温度较大，即甲烧瓶中煤油温度上升比乙快，故C正确，不符合题意；
D．滑动变阻器的滑片向左移，可看到变阻器接入电路的阻值变小，电路的电流增大，两电阻丝的电流增大，根据焦耳定律可知，相同时间内两烧瓶中电热丝产生的热量增大，相同时间内煤油吸收的热量增大，相同时间内两烧瓶中煤油温度上升更多，即两烧瓶中煤油温度上升将变快，故D错误，符合题意。
故选D。
8. 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（ ）

A. 运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B. 运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C. 运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D. 运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误；
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误；
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故C正确；
D．运动员从最高点下落的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。
故选C。
9. 图示电路中，R1、R2是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小．用电压表检测电路，当电压表接a、b两点时，电压表有示数；接b、c两点时，电压表无示数．则故障原因可能是（ ）

A. 仅R1断路B. 仅R2断路
C. 电流表断路D. ac导线断路
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道，定值电阻R1、R2 并联，电流表测量干路的电流；开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小，说明某一条支路出现了断路；当电压表接a、b两点时，电压表有示数，说明a到电源的负极与b到电源的正极之间是接通的；当电压表接b、c两点时，电压表无示数，说明c到电源的负极与b到电源的正极之间是断开的，又因为电压表接a、b两点时，电压表有示数，所以ac间导线出现了断路，故选D．
【点睛】本题考查的是电路的故障分析，需要根据电流的变化、并联电路的特点及电压表的应用判断故障，涉及的知识点较多，但难度不大．
10. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（ ）
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，甲装置使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n1=2；乙装置使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n2=3。
A．因为拉力端移动的距离s=nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍。已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，即绳端速度相同，设为v。则甲、乙两套装置物体上升的速度分别为
、
所以
故A错误；
B．受力分析可得，甲、乙两套装置拉绳子的力分别为
、
滑轮和重物相同，所以
故B错误；
C．绳端拉力，绳端A、B移动相同的距离，由W=Fs可知拉力做的总功
即甲装置的拉力做功比乙多，故C错误；
D．机械效率为
滑轮和重物相同，所以机械效率相同，即
故D正确。
故选D。
11. 某科技小组设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警，开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A. 电流表示数减小，电压表的示数减小
B. 电压表与电流表的示数之比不变
C. 增大R0的阻值，可使装置中的R在更高光照度下报警
D. 增大电源电压，可使装置中的R在更高光照度下报警
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，可知，R0两端电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以光敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A不符合题意；
B．根据欧姆定律可知，由于电压表与电流表示数之比等于R的阻值，因此比值变大，故B不符合题意；
CD．报警电流一定，由可知，当电源电压一定时，报警时总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警；当增大电源电压，报警时总电阻也增大，R0的阻值不变，则R在更大值时会发出报警信息，即可使装置在更低光照度下报警，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C. 电路消耗的最小电功率为1.2W
D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
【答案】D
【解析】
【详解】A．定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V，当电压表示数3V时，定值电阻R0分担电压
电路中电流为
可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为
故A错误；
B．定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”，所以电路中最大电流为0.5A，当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时，电路中电流最小为
故B错误；
C．电路中电流最小为0.3A时，电路消耗的电功率最小为
故C错误；
D．电路中电流最小为0.3A时，电阻R0消耗的最小电功率
故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙其实就是一个___________。给电动车充电时，电瓶相当于___________（电源/用电器）。电动车的两个转向灯能独立工作，因此转向灯是___________联的。

【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 ③. 并
【解析】
【详解】[1] 电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关。
[2] 电瓶充电时是将电能转化为化学能，此时电瓶相当于用电器。
[3] 动车的两个转向灯能独立工作，并联电路用电器互不影响，因此转向灯是并联的。
14. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。
【答案】 ①. 比热容 ②. 丙 ③. 60 ④. 15
【解析】
【详解】[1][2]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。
[3][4]轮转速是1800r/min，即30r/s，汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。
15. 如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为______W，使用该斜面的额外功为______J，机械效率为______。
【答案】 ①. 0.5 ②. 1.4 ③. 72%
【解析】
【详解】[1]拉力所做的总功
W总=Fs=5N×1m=5J
拉力的功率
[2]使用斜面做的有用功
W有=Gh=12N×0.3m=3.6J
额外功
W额=W总-W有=5J-3.6J=1.4J
[3]该斜面的机械效率
16. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。
【答案】 ①. 0.1 ②. 200 ③. 热
【解析】
【详解】[1]由图乙和图丙可知，电热毛巾架30min消耗的电能为
[2]电热毛巾架的功率为
[3]电流通过导体产生热量的现象叫做电流的热效应，电热毛巾架发热是利用电流的热效应。
17. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为______Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为______A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为______W。
【答案】 ①. 5 ②. 0.7 ③. 0.6
【解析】
【详解】[1]由图像可知，当电压为3V时，通过A的电流为0.6A，A的电阻为
[2]若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，由图像可知
，
由并联电路电流特点可知，干路电流
[3]若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，由串联电路电压特点和图像可知，当电路中电流为0.3A时，A两端电压为1.5V，B两端电压为2V，符合题意，B的实际电功率为
18. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。
（1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 ______；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。
【答案】 ①. 阻（重力） ②. 变小 ③. 功率
【解析】
【详解】（1）[1][2]先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小。
（2）[3]做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。
19. 如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是______A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为______J。
【答案】 ①. 1 ②. 0.5 ③. 3600
【解析】
【详解】[1]由图知道，当旋钮开关转至1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中总功率最小，汽车座椅处于低温挡。
[2]当旋钮开关转至2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，汽车座椅处于高温挡；由P=UI知道，低温挡时电路中的电流
[3]由知道，低温挡时电路中的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值
选择“高温”挡，通电100s时间，R2产生的热量
20. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为______Ω，R2的最大阻值为______Ω，电源电压为______V，R1的功率变化了______W。
【答案】 ①. 20 ②. 90 ③. 13.5 ④. 1.6
【解析】
【详解】[1][2][3][4]由电路图可知，三个电阻串联在电路中，电压表V1测的是R1的两端电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2的两端电压，电流表测的是电路电流。设电源电压为U，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，R2接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可得，此时电路电流为
电压表V1的示数为
电压表V2的示数为0；当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，R2接入电路的电阻为最大电阻R2，根据欧姆定律可得，此时电路电流为
此时电压表V1的示数为
电压表V2的示数为
由题意可得
联立以上式子解得，电源电压为U=13.5V，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值R2=90Ω，R3=25Ω。由以上分析可得，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，电路电流为
当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，此时电路电流为
根据串联电路的电流特点和P=UI可得，R1的功率变化
三、解答题（本题共8小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂l1；阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下，如图所示：
22. 用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。
【答案】
【解析】
【详解】滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离，说明与动滑轮连接的绳子的股数为2，图中的滑轮组由一个动滑轮、一个定滑轮组成，因此绕线要从定滑轮的挂钩绕起，绕线时，线不能重叠、不能交叉，每个滑轮只绕一遍，如图所示：
23. 在图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，上面的“〇”与L1并联，所以此“〇”应填入电压表；下面的“〇”与L1串联，所以，此“〇”应填电流表，如图所示
24. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m（2）由甲、乙图可以得出的结论是：速度相同，质量越大，动能越______；
（3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）；
（4）如图丙所示，小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m2【答案】 ①. 重力势 ②. 木块移动的距离 ③. 大 ④. 换一个质量更大钢球 ⑤. 高度 ⑥. m2较大
【解析】
【详解】（1）[1]小球静止在斜面上时，具有重力势能，撞击木块时，对木块做功，将重力势能转化为动能。
[2]小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离也不同，所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。
（2）[3]图甲、乙中，不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时速度相同，乙中小球质量大，撞击木块移动的距离大，说明速度相同时，质量越大，动能越大。
（3）[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大，可能是两个小球的质量比较接近，可换用一个质量更多的钢球进行实验。
（4）[5]图丙的a、b实验中，金属块的质量相同，高度不同，b中金属块的高度更大，撞击铁钉进入泡沫的深度更深，说明重力势能大小与高度有关。
[6]实验中金属块的重力势能不同，撞击铁钉进入泡沫的深度也不同，铁钉进入泡沫的深度越深，说明金属块的重力势能越大。图丙中，b的铁钉进入泡沫的深度最深，金属块的重力势能最大，所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。
25. 如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过______来反映；
（2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需______；
（3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像______。
【答案】 ①. 甲乙 ②. 液体a升高的温度 ③. 秒表、天平 ④.
【解析】
【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，液体质量和种类相同，燃料不同，应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量不易直接测量，根据可知，在比热容和质量相同时，可以通过温度变化量来反映。
（2）[3]比较不同物质吸热升温的特点时，物体吸热的多少与质量有关，需要天平，由于吸收热量的多少不易直接测量，需要利用相同的加热器，相同时间产生的热量相同，通过加热时间来间接反映吸热的多少，故需要的测量器材除图所示之外还需秒表。
（3）[4]比较不同物质吸热升温的特点时，选择甲丙两图，两加热器要相同，相同时间产生的热量相同，故在相同时间，液体a吸收的热量与b相同，液体b吸收热量与加热时间的大致图像与a应该相同。如图所示
26. 小灯泡是电学实验中常用的实验器材：
（1）如图甲所示，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，该电路可以探究导体的电阻大小是否跟______有关，根据______比较接入电路中的金属丝的电阻大小（忽略温度对金属丝电阻的影响）；
（2）如图乙所示，利用身边器材自制简易调光灯电路．电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是______，夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，应该调换更______（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验；
（3）在实验室利用图丙所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验步骤如下：调节滑动变阻器阻值，直到电压表的示数为______V，此时电流表的示数0.3A，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. 材料 ②. 小灯泡亮度 ③. 滑动变阻器 ④. 细 ⑤. 2.5 ⑥. 0.75
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，两金属丝长度、横截面积相同，而材料不同，因此该电路可以探究导体的电阻大小是否跟材料有关。
[2]由于导体的电阻大小很难通过肉眼进行判断，因此根据转换法可知，实验中可根据小灯泡亮度来比较接入电路中的金属丝的电阻大小，小灯泡的亮度越亮，金属丝的电阻越小。
（2）[3]由图乙可看出，夹子A移动时，可以改变铅笔芯连入电路的长度，从而改变铅笔芯连入电路的电阻，因此该装置相当于实验室中常用的滑动变阻器。
[4]夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，说明电流变化小，根据欧姆定律可知，电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯。
（3）[5]由图丙可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测的是灯泡的两端电压，电流表测的是电路电流。实验要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验过程中，调节滑动变阻器阻值，直到灯泡的两端电压等于额定电压，即电压表的示数为2.5V。
[6]此时电流表示数为0.3A，即通过灯泡的电流也为0.3A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为
27. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用实验器材为：电源（6V恒定不变）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表和电流表等：
（1）小明根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路______；
（2）闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；小明通过实验得到了如表格所示的数据，其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电流为______A；
（3）小华指出小明实验序号______中的数据是编造的；
（4）小明利用实验数据作出了如图丁所示的图像，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成______比。
【答案】 ① ②. R短路 ③. 0.2 ④. 5 ⑤. 反
【解析】
【详解】（1）[1]图乙中，电压表及定值电阻R被短路，在探究通过导体的电流与电阻的关系时，定值电阻与滑动变阻器串联连接，电压表测定值电阻两端的电压，所以变阻器与电压表之间的导线连接错误，正确连接如下：
（2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数可能是电压表并联部分短路了，可能是定值电阻R短路了。
[3]由图丙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
（3）[4]由表格数据知，对应的电流与电阻的乘积为3V，所以实验中定值电阻两端保持不变的电压为3V，变阻器两端的电压
U滑=U-UR=6V-3V=3V
当定值电阻接入电路的阻值为30Ω时，据串联电路的分压特点知，变阻器接入电路的阻值也为30Ω，而变阻器的最大电阻为20Ω，所以第5组数据是编造的。
（4）[5]由图丁知，电流与电阻的倒数的图线是过原点的倾斜直线，即电流与电阻的倒数成正比，则电压一定时，电流与电阻成反比。
28. 第一小组利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙，这是因为______，改正错误后，开关闭合前，滑动变阻器滑片应滑至阻值______处，闭合开关，电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出待测电阻Rx的阻值为______Ω；
（2）第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rₓ的阻值，电阻箱R1与R2的阻值可以读取，闭合开关S；
①小明将R1调至0Ω，适当调整R2，读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，则Rx=______；（用I1、I2与R2表示）
②小华将R1调至______，调整R2，直至______，则Rx=R2；
③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整，电流表A1和A2的读数为I1和I2，但均忘记记录R1的阻值，只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍，请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 电流表没有调零 ②. 最大 ③. 5 ④. ⑤. 0 ⑥. I2=I1 ⑦. 20
【解析】
【详解】（1）[1]开关闭合关，如图乙所示，电流表的指针反向偏转，则是电流表在使用前未调零。
[2]为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
[3]由图甲知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为。待测电阻的阻值
（2）①[4]图丁中，电阻R1与待测电阻Rx串联后，再R2并联，电流表A1测R1支路的电流，A2测R2支路的电流。当R1调到0，则电路中只有Rx与R2并联。电源电压
U总=I2R2
待测电阻
②[5][6]将R1调至0，调整R2，直到两个电流表的示数相同，即I1=I2，据并联电路的特点知，Rx=R2。
③[7]由表格数据知，电源电压
U电源=I2R2=1.2A×10Ω=12V
第一次实验中I1为0.2A，第二次为0.3A，则第一次R1的阻值比第二次的大，据欧姆定律知
0.2A×(2R1+Rx)=12V，0.3A×(R1+Rx)=12V
解以上两式得，Rx=20Ω。
29. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为，求：
（1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）如果氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，1.2kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶10min，则氢能源公交车动力系统的效率是多少？
【答案】（1）；（2）50%
【解析】
【详解】解：（1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
（2）公交车匀速行驶10min，做的功
氢能源公交车动力系统的效率
答：（1）质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为；
（2）氢能源公交车系统的效率是50%。
30. 如图甲、乙所示是某电子秤及其原理图，托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R2是一根长l0＝10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R2的最上端，称量最大值时，滑片P位于R2的最下端，R2的最大阻值40Ω，电源电压恒为3V（弹簧电阻忽略不计）。请完成以下问题：
（1）图甲中的“质量表”是用______表改装的；
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.06A，求此时R1接入的阻值______；
（3）已知该弹簧压缩的长度Δl与所受压力的关系如图丙所示，开关S闭合后，在托盘中放入重为25N的物体时，求电路中电流大小______。
【答案】 ①. 电流 ②. 10Ω ③. 0.1A
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，质量表串联在电路中，所以是用电流表改装的。
（2）[2]电路中的总电阻为
此时R1接入的阻值为
（3）[3]由题意知，压力和重力大小相等都为25N，由图丙可得，因为R2是一根长10cm的均匀电阻丝，所以此时滑片P位于R2的中间位置，所以此时R2接入电路的阻值为20Ω，电路中电流大小为
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.60
0.30
0.15
0.10
序号
I1/A
I2/A
R1/Ω
R2/Ω
①
0.2
0.8
15
②
0.3
1.2
10
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.60
0.30
0.15
0.10
序号
I1/A
I2/A
R1/Ω
R2/Ω
①
0.2
0.8
15
②
0.3
1.2
10