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2023-2024学年江苏省盐城市大丰区九年级（上）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年江苏省盐城市大丰区九年级（上）期末物理试卷（含解析），共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，高铁车顶有一个与高压线接触的物体称为受电弓，受电弓与高压线合称“弓网系统”，用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是( )
A. 橡胶
B. 石墨
C. 陶瓷
D. 塑料
2.请从下列选项中帮小明选择一个费力的机械( )
A. 斜面B. 筷子C. 定滑轮D. 羊角锤
3.“估测”是学习物理必备的能力，下列估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压为2V
B. 某同学将两个鸡蛋从地上捡起并缓缓举过头顶做功约为2J
C. 电冰箱工作时的电功率约为2000W
D. 教室里一盏日光灯正常工作时的电流为2A
4.小明的爸爸去超市购买大米，下列情景中他没有对大米做功的是( )
A. 他将一袋大米从货柜水平拉出B. 然后将袋子从地上提起放肩上
C. 接着扛着袋子水平走进电梯D. 最后扛着袋子随电梯一起上升
5.我国砖的制作经历了从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是( )
A. 晒制时，泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时，通过做功的方式改变砖块的内能
C. 烧制红砖时，燃料燃烧不充分，其热值不变
D. 砖头自然冷却时，将温度传递给了周围环境
6.轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光从而提醒驾驶员。在下图所示的四个电路中，设计正确的是( )
A. B.
C. D.
7.安全用电不可忽视，下列是某次安全用电知识比赛的部分内容，其中叙述正确的是( )
A. 使用三脚插头是将用电器的金属外壳与地线相连
B. 若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率的用电器
C. 保险丝可以用铜丝代替
D. 为安全起见，建议使用测电笔时戴上绝缘手套
8.在“探究电流做功多少与哪些因素有关”的活动中，我们可根据灯泡的亮度来判断电流做功多少，下列研究问题的方法与此相同的是( )
A. 探究电阻大小与导体长度的关系
B. 通过水流来学习电流
C. 为了研究光的传播，我们引入了“光线”
D. 根据木块被撞移动的距离反映小车动能的大小
9.如图所示，暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中，闭合开关，下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A. 两灯泡的亮度不相同B. 通过两灯泡的电流相同
C. 两灯泡两端的电压相等D. 两灯泡两端的电压不相等
10.如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光，若电路只有一处故障，则可能是( )
A. 火线上熔丝断了B. 开关S处断路C. 灯泡灯丝断了D. 导线c、d间断路
12.如图G为电子元件，能起稳压作用，即在一定条件下可保持其两端电压UG不变，R为定值电阻，E为电流可调的电源。当G起稳压作用时，下列描述电路中R消耗的功率PR、G消耗的功率PG、电源输出的电压U、R两端的电压UR随电源输出电流I的变化关系，可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题：本大题共8小题，共24分。
13.学校举行以“2024新征程”为主题的升旗仪式，如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的______，匀速上升时国旗的动能______，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量______(靠近/远离)支点O，
14.小华同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中，他组装好实验装置后，发现杠杆处于如图所示位置静止，此时杠杆______(填“处于”或“不处于”)平衡状态，接着调节右端的平衡螺母，使它向______(填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡。实验中，通过改变钩码的数量或钩码的______，使杠杆在水平位置平衡。
15.如图甲所示是一款消防应急照明灯，如图乙是简化原理图，有两只应急灯泡L1、L2，当外部电源供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯L3与蓄电池是______联的，蓄电池此时在电路中相当于______；外部电路停电时，自动开关S接2，应急灯正常发光，此时指示灯L3 ______(发光/不发光)。
16.小华将电阻丝R1和R2(R1>R2)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示方式接入电路，通电一段时间后，______瓶中温度计的示数上升得多，这说明电阻丝产生热量多少与______有关，上述过程中，R1的电功率______(大于/小于/等于)R2的电功率。
17.如图所示的汽油机处于______冲程，这个冲程气缸中气体的内能______(增大/减小)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是3600r/min，则此汽油机每秒对外做功______次。
18.小明家电能表上月底和本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能______kW⋅h；小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能______J，其功率为______W。
19.小王利用如图所示装置来测算酒精的热值，他测得燃烧皿中酒精的质量为4g，烧杯中水的质量为500g，初温为23℃，点燃酒精，当酒精燃烧完时，测得水温升高到63℃时。该过程水吸收的热量Q= ______J。他利用以上数据计算出酒精的热值为______J/kg，他测算出的热值与真实值相比偏______。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
20.为了向建设宜居城市做页献，创新实验小组的同学们设计了有害气体监测设备，其原理如图甲所示。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知气体污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的关系如图乙所示，气体监测器的示数随有害气体污染指数的增大而增大。气体监测器由电路图中______(电流表/电压表)改装而成。污染指数增大，电压表示数与电流表示数的比值______(增大/减小/不变，下同)，电路消耗的总功率将______。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
21.如图是使用钓鱼竿的示意图，O为支点，请在图中画出F2的力臂。
22.如图所示中，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法。
23.在如图虚框内接一个保险丝，另一处用导线连接，并将插座连接补充完整。
四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
24.为了比较水和煤油的吸热能力，小林同学用两个完全相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)如图甲所示，左侧实验装置温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将装置中______(A向上/B向下)适度调整。
(2)在两个烧杯中应加入初温相同的水和煤油，它们的体积应当______(相同/不同)。
(3)根据实验数据绘制乙图。由图可知从10℃开始加热，当水加热到30℃吸收的热量为Q水，煤油加热到35℃时吸收的热量为Q油，则Q水 ______(<>/=)Q油。
(4)实验中吸收相同的热量，发现煤油的温度比水的温度升高得______，这表明______的吸热能力更强。如果想自制暖手袋，应选用______作为供暖物质效果更佳。
25.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小强同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是，让小球______。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______。
(3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图______(甲/乙/丙)中的小球，依据是______。
(4)小强同学联想到在“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中，物体的动能最终都转化为______能，这是因为______。
26.图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源(电压恒为3V)、电流表、电压表，定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等规格)供选用，滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接好电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是______。
A.电阻R断路
B.电阻R被短路
C.开关接触不良
D.滑动变阻器断路
(3)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，根据图象可知：
①实验过程中，小明把10Ω电阻接入电路，调节滑片P，使电压表示数为______V，记录下电流表示数；断开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，发现电压表的示数为______V，此时应将滑片P向______(A/B)端移动；
②由图乙所示的图象，可得到电流与电阻的关系是：______。
(4)小林想在原有的实验数据基础上再多测几组数据，为保证能完成实验，选取的定值电阻的阻值不能超过______Ω。
(5)小军同学用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值(电源电压未知)。他们设计了如丙图所示的电路图，并进行如下实验操作。
①当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③则待测电阻Rx= ______。(用已知和测出的物理量符号表示)
五、计算题：本大题共2小题，共15分。
27.工人师傅借助于如图所示的滑轮组在10s内将600N的重物匀速提升2m。匀速提升过程中滑轮组的机械效率是80%，则在提升过程中：
(1)他做的有用功为多少？
(2)拉力F的大小是多少？
(3)拉力的功率多大？
28.在学校物理兴趣小组活动中，小华设计了一个电子压力计，其原理如下：R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。
(1)小华同学推力为0时，求图乙电路中的电流。
(2)图乙中，当用300N的力推电阻，求R的电功率。
(3)图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，求小华同学推力F的最大值。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
29.阅读短文，回答问题：
热传导当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，热传导是热传递的一种方式，研究表明，热传导过程中，物体对热量的传导有阻碍作用，物理学中称为热阻，用字母R表示，关系式为R=LλS，式中L表示物体在热传导方向的长度，S表示传导的横截面积，λ为导热系数，λ的国际单位为瓦特每米摄氏度[W/(m⋅℃)]。导热系数反映的是材料的导热性能，由材料本身决定，不同材料导热系数一般不同，导热系数越大，导热性能越好。如表给出了一些常见材料的导热系数。
图甲是厚度为L的墙壁，它的左侧是高温环境，温度始终为t1；右侧是低温环境，温度始终为t2，热量在墙壁中传导，形成稳定的热量流动。乙图是墙壁内的温度随厚度变化的图像。研究表明，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比。
(1)根据文中信息推断，热传导终止的条件是______。
(2)热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的______(电流/电压/电阻)。
(3)下列说法正确的是______。
A.木材的热阻比玻璃的热阻小
B.铜的导热性能比铁的导热性能好
C.热阻的国际单位为瓦特每摄氏度[(W/℃)]
D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越差
(4)丙图中热量在墙壁中传导时，距右端墙壁L4(图中虚线)处的温度为______。
(5)一个粗细均匀，两端温度稳定的物体，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量为Q，下列图像能正确反映Q与传导方向上的长度L、热阻R之间关系的是______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，因此受电弓与高压线接触面上的材料导电性能要好，而橡胶、陶瓷和塑料是绝缘体，石墨是导体，所以受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是石墨。
故选：B。
容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体；根据受电弓的作用分析。
本题考查了导体和绝缘体的辨别，比较简单。
2.【答案】B
【解析】解：A、利用斜面提高物体可以省力，属于省力机械，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
根据生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆，同时知道斜面属于省力的机械。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】B
【解析】解：A、一节新的干电池的电压为1.5V，故A错误；
B、两个鸡蛋的质量约100g，即0.1kg；中学生身高约1.6m，过头顶时的高度约2m；中学生将两个个鸡蛋从地面拾起缓缓举过头顶，做功约为：W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×2m=2J，故B正确；
C、电冰箱工作时的电功率约为200W，故C错误；
D、教室中一盏日光灯正常工作的功率在40W左右，电流在I=PU=40W220V≈0.18A左右，故D错误。
故选：B。
课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对功率、做功、电压、电流的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
4.【答案】C
【解析】解：A、他将一袋大米从货柜水平拉出，大米在拉力作用下移动了一段距离，对大米做了功，故A不符合题意；
B、将袋子从地上提起放肩上，大米在提力的作用下上升了一段距离，对大米做了功，故B不符合题意；
C、接着扛着袋子水平走进电梯，小明对大米施加了力，但在力的方向上没有移动距离，小明对大米没有做功，故C符合题意；
D、扛着袋子随电梯一起上升，大米移动的方向与受到的支持力力方向相同，小明对大米做功，故D不符合题意。
故选：C。
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，据此分析判断。
明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。
5.【答案】C
【解析】解：A、热量是一个过程量，只能说吸收(或者放出)了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B、高温烧制时，砖块吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变砖块的内能，故B错误；
C、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，所以其热值不变，故C正确；
D、一切物体都有内能，通过热传递的方法将热量传递给了周围环境，其温度降低，故D错误。
故选：C。
(1)热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰；
(2)高温烧制时，通过热传递的方法增加砖块的内能；
(3)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
(4)砖头自然冷却时，将热量传递给了周围环境。
本题是一道热学综合题，主要考查学生对热量、内能、热值等概念的理解和掌握，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：根据题意可知，只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光，
A、无论闭合几个开关，灯泡都亮，不符合题意；
B、无论闭合哪个开关，灯泡因被短路都不亮，不符合题意；
C、四个开关应该和灯泡并联，且开关全部闭合后，会把灯泡短路，灯泡不亮，符合题意；
D、当开关全部闭合后，灯泡仍然发光，不符合题意；
故选：C。
根据题意可知，只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光，所以四个开关应该和灯泡并联，且开关全部闭合后，会把灯泡短路，所以灯泡不亮。
这是一类电路短路状态的实际应用，要学会灵活处理。
7.【答案】A
【解析】解：A、三孔插座中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故A正确；
B、家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故B错误；
C、保险丝应具有熔点低，电阻率大的特点，才能在电流过大时熔断，铜丝不具备这些特点，不能替代，故C错误；
D、测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体，不用戴上绝缘手套，故D错误。
故选：A。
(1)有金属外壳的用电器，其外壳要接地；
(2)电路电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
(3)保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用；充电器长时间插在电源插孔上会发热，引起安全事故；
(4)测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体。
本题考查学生对安全用电的理解，熟知安全用电知识是关键，属于基础知识。
8.【答案】D
【解析】解：A、探究电阻大小与导体长度的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意。
B、通过水流来学习电流，采用的是类比法，故B不符合题意。
C、为了研究光的传播，我们引入了“光线”，采用的是模型法，故C不符题意。
D、根据木块被撞移动的距离反映小车动能的大小，采用的是转换法，故D符合题意。
故选：D。
转换法是中学物理中把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究的一种重要的研究方法，也就是借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质，形象直观。
本题考查的是物理学方法，是基础题目。
9.【答案】D
【解析】解：A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯亮度不同，是因为实际功率不同，不能说明灯泡的串并联方式，故A错误；
B、串联电路的电流处处相等，通过L1和L2的电流相同；若两灯并联，且两灯的规格相同时，通过两灯的电流也相等，所以通过两灯的电流相等，可能串联也可能并联，故B错误；
C、两灯并联，灯两端的电压相等；若两灯串联，且两灯的规格相同时，灯两端的电压也相等，所以灯两端的电压相等，可能串联也可能并联，故C错误；
D、两灯并联，灯两端的电压相等；若灯两端的电压不相等，两灯一定串联，故D正确。
故选：D。
利用下列知识分析判断：
(1)在串联电路中，串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，电流处处相等。
(2)在并联电路中，各支路两端电压相等，等于总电压；干路电流等于各支路电流之和。
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率；
本题考查串并联电路的特点，要知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，属于基础题目。
10.【答案】A
【解析】解：从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小。故A正确，BCD错误；
故选：A。
从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，损失的机械能较多，弹起的高度变低较多，同理分析水泥地的能的变化。
本题考查机械能的转化，属于基础题。
11.【答案】C
【解析】解：用试电笔测试火线上的a点时氖管发光，说明火线正常；测试火线上的b点时氖管发光，说明开关S正常；测试零线上的d点时氖管不发光，说明零线正常；用试电笔测试c点时，氖管不发光，说明c没有与火线相连，可能是灯泡灯丝断了，故C正确。
故选：C。
家庭电路中火线和零线之间的电压是220V，火线和地线之间的电压是220V，地线和零线之间是0V；试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。
识记火线、地线、零线之间的电压。家庭电路故障一般从试电笔的氖管是否发光进行判断。
12.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R与电子元件G串联。
A.R消耗的功率PR=I2R，由表达式可知，PR−I的关系为过原点的抛物线，故A错误；
B.电子元件G两端的电压UG不变，由PG=UGI可知，PG−I的关系为正比例函数图象，故B错误；
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由I=UR可得，电源的电压U=IR+UG，由表达式可知，U−I的关系为一次函数图象，故C错误；
D.由UR=IR可知，UR−I关系是正比例函数图象，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，定值电阻R与电子元件G串联，根据P=UI=I2R表示出R消耗的电功率，根据PG=UGI表示出G消耗的功率，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源输出的电压，根据欧姆定律表示出R两端的电压，然后根据它们的表达式分析对应的关系，然后结合选项得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，利用好电子元件G两端的电压不变是关键。
13.【答案】方向 不变 靠近
【解析】解：(1)旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向；
(2)由于物体匀速运动，速度大小不变，质量不变，故动能不变；
(3)园艺工人剪树枝时，使树枝靠近支点O，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力。
故答案为：方向；不变；靠近。
(1)定滑轮不省力，但可以改变用力方向；
(2)动能的大小与质量和速度大小有关；
(3)利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。
本题考查了定滑轮、动能大小的判断以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
14.【答案】处于 右 位置
【解析】解：(1)此时的杠杆静止是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向右边移动；
(2)实验中，用钩码的重力分别表示动力和阻力，多次改变钩码的数量和钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡。
故答案为：处于；右；位置。
(1)当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态；调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节；调节杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小；
(2)实验中，用钩码的重力分别表示动力和阻力，多次改变钩码的数量和钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡。
本题考查探究“杠杆的平衡条件”实验，重点考查器材调平，杠杆的平衡条件的应用等知识，难度不大。
15.【答案】并 用电器 不发光
【解析】解：当外部电源能供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯L3与蓄电池可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的；蓄电池此时消耗电能，在电路中相当于用电器；外部电路停电时，自动开关S接2，应急灯正常发光；此时指示灯L3没有电流通过，处于断路状态，不发光。
故答案为：并；用电器；不发光。
(1)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；
(2)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；
(3)电路的三种状态：通路、短路和断路。
本题考查了串、并联电路的辨别、电路的组成和电路的三种状态的了解和掌握，属于基础题。
16.【答案】甲 电阻 大于
【解析】解：由图知两个电阻串联时，两个电阻的电流相等，通电时间相等，电阻越大，电流产生的热量越多，已知R1>R2，所以通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升多，这说明电阻丝产生热量多少与电阻有关；
由于R1>R2，根据P=I2R知R1的电功率大于R2的电功率。
故答案为：甲；电阻；大于。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；
根据P=I2R判断出R1的电功率与R2电功率的关系。
本题考查了电流产生热量多少的影响因素以及焦耳定律的应用，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少跟各因素之间的关系。
17.【答案】压缩 增大 30
【解析】解：图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，在此冲程中把机械能转化为内能，内能增大；
汽油机飞轮转动的速度是3600r/min=60r/s，即汽油机每秒转60周，由于汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功30次。
故答案为：压缩；增大；30。
(1)四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
(2)根据飞轮的转速求出飞轮每秒的转数；汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次，据此求出汽油机每秒对外做功的次数。
本题考查四冲程汽油机的工作原理和做功的有关计算，知道汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次是解题的关键。
18.【答案】100.5 3.6×104 60
【解析】解：
(1)由图示电能表可知，上月底电能表的示数为2818.2kW⋅h，本月底电能表示数为2918.7kW⋅h，
本月消耗的电能是：W=2918.7kW⋅h−2818.2kW⋅h=100.5kW⋅h；
(2)3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次；
当指示灯闪烁32次时消耗的电能：
W′=32imp3200imp/(kW⋅h)=0.01kW⋅h=3.6×104J，
电风扇的电功率：
P=W′t=3.6×104J10×60s=60W。
故答案为：100.5；3.6×104；60。
(1)电能表的读数：电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h；本月消耗的电能等于本月底与上月底的示数之差；
(2)3200imp/(kW⋅h)的含义是：电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次；据此求指示灯闪烁32次消耗的电能，再利用P=Wt求电风扇的电功率。
本题考查了使用电能表时消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。
19.【答案】8.4×104 2.1×107 小
【解析】解：(1)根据题意可得，水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)]×500×10−3kg×(63℃−23℃)=8.4×104J；
(2)由Q放=mq知，酒精的热值：q=Q放m=8.4×104J4×10−3kg=2.1×107J/kg；
(3)由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q吸故答案为：8.4×104；2.1×107；小。
(1)根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
(2)根据q=Q放m求出酒精的热值；
(3)由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，再根据q=Q放m分析即可。
本题考查热值的相关计算、吸热公式的应用以及对测量热值的偏差分析，有一定难度。
20.【答案】电流表 减小 增大
【解析】解：由甲图可知，定值电阻与可变电阻串联，电压表测可变电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图象可知，污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压减小，即电压表示数减小；
污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据I=UR可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，
已知气体监测器的示数随有害气体污染指数的增大而增大，所以气体监测器由电路图中电流表改装而成；
由R=UI可知，电压表与电流表示数的比值等于可变电阻的阻值，因为污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，所以电压表示数与电流表示数的比值减小；
由前面解答可知，污染指数增大时，电路中的电流增大，且电源电压不变，根据P=UI可知总功率增大。
故答案为：电流表；减小；增大。
(1)由甲图可知，定值电阻与可变电阻串联，电压表测可变电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；由图像可知，污染指数增大时可变电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化；根据可变电阻的阻值变化分析电路总电阻的变化情况，再根据欧姆定律分析电流表示数的变化，结合题意分析得出气体监测器是由什么电表改装而成；
(2)根据欧姆定律结合可变电阻的阻值变化判断电压表示数与电流表示数的比值变化；
(3)电源电压不变，根据“污染指数增大时，电路中电流的变化”，利用P=UI分析电路总功率的变化。
此题主要考查了欧姆定律、串联电路分压规律以及电功率公式的应用，读懂图象是解答此题的关键。
21.【答案】解：从支点O作F2的垂线段就是F2的力臂L2，如图所示：
【解析】力臂的画法：
①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
作力臂时要找好支点与力的作用线，因为力臂是从支点到力的作用线的距离。
22.【答案】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示。
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=1nG。
23.【答案】解：家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连，确定上方的导线是火线，保险丝应该安装在火线上，三孔插座是左零右火上接地，如图：
【解析】家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线，三孔插座是左零右火上接地。
本题考查家庭电路的组成与安装，属于简单的基础题。
24.【答案】A向上 不同 大于 快 水 水
【解析】解：(1)实验中要用酒精灯的外焰加热，如图甲所示，左侧实验装置温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将装置中的A处向上适度调整；
(2)根据比较不同物质吸热能力的方法，在两个烧杯中应加入初温和质量相同的水和煤油，由密度公式ρ=mV可知它们的体积应当不同；
(3)根据实验数据绘制乙图。由图可知从10℃开始加热，水加热到30℃的时间为5分钟，煤油加热到35℃时的时间为3分钟，根据转换法，Q水大于Q油；
(4)根据图示可知，加热相同时间，吸收相同的热量，发现煤油的温度比水的温度升高得快，这表明水的吸热能力更强，比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，水放热多，如果想自制暖手袋，应选用水作为供暖物质效果更佳。
故答案为：(1)A向上；(2)不同；(3)大于；(4)快；水；水。
(1)实验中要用酒精灯的外焰加热，据此分析；
(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；由密度公式ρ=mV分析；
(3)根据乙图得出水加热到30℃的时间及煤油加热到35℃时的时间，根据转换法分析；
(4)根据图示，由比较吸热能力的确定水的比热容大，根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
25.【答案】速度 从斜面的同一高度由静止滚下 运动速度越大，动能越大 丙 纸盒被推动的距离最小 内 物体的动能克服阻力做功
【解析】解：(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；
(2)由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
(3)三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；
(4)在“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中，物体的动能最终克服摩擦阻力做功，故物体的动能最终都转化为内能。
故答案为：(1)速度；从斜面的同一高度由静止滚下；(2)速度越大，动能越大；(3)丙；纸盒被推动的距离最小；
(4)内；物体的动能克服阻力做功。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系，需保持物体的速度相同，则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；
(2)分析图甲、丙所示两次实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关；掌握转换法在实验中的应用，通过对纸盒做功的多少，来体现小球动能的大小；
(4)通过能量之间的相互转化进行分析。
本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验应用了转换法和控制变量法，掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题。
26.【答案】B 2 2.4 A 电压一定时，电流与电阻成反比 40 I2−I1I1R0
【解析】解：(1)电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如下图
(2)正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路没有断路，电路为通路，电压表无示数，说明与电压表并联的电阻Rx短路或电压表短路或电压表断路，故B符合题意，AC不符合题意。
(3)①探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，从图中可知，定值电阻两端的电压U=IR=0.4A×5Ω=；
实验过程中，小明把10Ω电阻接入电路，调节滑片P，使电压表示数为2V，从图中可知电流为0.2A；此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑I=3V−2V0.2A=5Ω；
打开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，电路电流I′=UR′+R滑=3V20Ω−5Ω=325Ω，电压表的示数UV=I′R′=325A×20Ω=2.4V，此时应让定值电阻两端的电压保存不变，可让滑动变阻器两端的电压变大，此时应将滑片P向A端移动。
由图乙可得，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=0.1A×20Ω=2V，
为一定值，由此可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由以上分析知，实验中，应保持定值电阻两端的电压为2V不变，变阻器分得的电压为3V−2V=1V，定值电阻的电压是变阻器电压的2V1V=2倍；根据分压原理，定值电阻的阻值应为变阻器阻值的2倍，因变阻器的最大阻值为20Ω，则定值电阻允许接的最大电阻值为2×20Ω=40Ω，故选取的定值电阻的阻值不能超过40Ω。
(5)实验步骤：
①闭合S1、断开S2，此时电流表的示数为I1；
②闭合S1和S1，此时电流表的示数为I2；
在步骤①中，电路为只有R0与Rx的串联电路，此时电流表的示数为I1，则电源电压为U=I1(R0+Rx)，在步骤②中，R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，示数为I2；根据欧姆定律知道，电源电压为U=I2R0，
根据电源电压相等知道I2R0=I1(R0+Rx)，
解得Rx=I2−I1I1R0。
故答案为：(1)见解答图；(2)B；(3)2；2.4；A；电压一定时，电流与电阻成反比；(4)40；(5)I2−I1I1R0。
(1)根据电源电压确定电流表量程，将电压表并联在电阻R两端；
(2)正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，根据电压表无示数分析；
(3)①探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，根据欧姆定律得出定值电阻两端的电压；把10Ω电阻接入电路，从图中可知电流为0.2A，根据欧姆定律得出此时滑动变阻器接入电路的阻值；
打开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，根据欧姆定律得出电路电流和电压表的示数；根据串联分压特点得出滑片移动方向；
②根据电流与电阻的乘积为一定值分析解答；
(4)根据串联电路电压的规律求变阻器分得的电压，当变阻器连入电路中电阻最大时，根据分压原理求出定值电阻的最大值；
(5)在步骤①中，电路为只有R0与Rx的串联电路，此时电流表的示数为I1，写出电源电压的表达式；在步骤②中，R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，示数为I2，写出电源电压的表达式，利用电源电压不变求解即可。
本题探究电流与电阻关系的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、控制变量法的应用、图象分析及设计实验测电阻的能力。
27.【答案】解：(1)拉力所做的有用功：W有=Gh=600N×2m=1200J；
(2)匀速提升过程中滑轮组的机械效率是80%，
根据η=W有W总可得，拉力所做的总功：W总=W有η=1200J80%=1500J，
由图可知绳子有效段数n=3，重物匀速提升2m，绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
根据W总=Fs可知，拉力F的大小：F=W总s=1500J6m=250N；
(3)拉力的功率：P=Wt=1500J10s=150W。
答：(1)他所做的有用功是1500J；
(2)拉力F的大小是250N；
(3)拉力的功率是150W。
【解析】(1)利用W有=Gh求出拉力所做的有用功；
(2)从图中可知n=3，根据s=3h求出绳子自由端移动的距离，根据η=W有W总求出总功W总，利用F=W总s求出拉力F的大小；
(3)根据P=Wt可知拉力的功率。
本题考查了功、功率、机械效率的有关计算，关键是公式的灵活运用。
28.【答案】解：(1)由甲图可知，当F=0时，电阻R=40Ω，图乙中，R和R0串联，则总电阻R总=R+R0=40Ω+20Ω=60Ω，
电路中的电流I=UR总=6V60Ω=0.1A；
(2)图乙中，R和R0串联，已知F=300N，由甲图可知电阻R=10Ω，串联电路的电流I′=UR′总 =6V20Ω+10Ω=0.2A；R的功率P=I2R=(0.2A)2×10Ω=0.4W；
(3)图丙中，R和R0并联，通过R0的电流I=UR0=6V20Ω=0.3A；由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax=0.6A；根据并联电路电流的特点，通过R的电流I=0.6A−0.3A=0.3A，则电阻R的阻值R=UI=6V0.3A=20Ω，由图甲可知推力F=200N。
答：(1)当小华同学推力为0时，图乙电路中的电流0.1A；
(2)用300N的力推电阻，R的电功率为0.4W；
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小华同学推力F的最大值为200N。
【解析】(1)由甲图可知，当F=0时，电阻R=40Ω，根据串联电路中电阻规律和I=UR求电流；
(2)图乙中，R和R0串联，已知F=300N，由甲图可知电阻R=10Ω，根据I=UR求电流，再根据P=I2R求R的功率；
(3)图丙中，R和R0并联，根据I=UR0求R0这一支路的电流，由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax=0.6A；据此求值R这一支路的电流，根据R=UI可得R的阻值，由图甲找出推力F的值。
本题考查串并电路的特点、欧姆定律及电功率的计算，难度不大。
29.【答案】温度相同 电压 B t1+3t24 C
【解析】解：(1)根据文中信息推断，热传导终止的条件是温度相同。
(2)热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的电压。
(3)A.木材的热阻比玻璃的热阻大，故A错误；
B.铜的导热性能比铁的导热性能好，故B正确；
C.热阻的国际单位为摄氏度每瓦[(℃/W)]，故C错误；
D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越好，故D错误。
故选：B。
(4)由图乙可知墙壁内的温度t与厚度d成一次函数关系，根据数学知识可得：t=t2−t1L⋅d+t1，
所以，当d=L4时，t=t2−t1L⋅L4+t1=t1+3t24；
(5)Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比，热阻R=LλS，R与L成正比，所以Q与L为反比关系，所以C正确。
故答案为：(1)温度相同；(2)电压；(3)B；(4)t1+3t24；(5)C。
(1)热传导终止的条件是两个物体之间的温度相同。
(2)温度差相当于电压。
(3)金属银的导热性最好，其次是铜。
(4)根据图像进行分析。
(5)λ，s一定时，L与R为正比关系，因Q与R为反比关系，则Q与L为反比关系。
本题考查发生热传导的条件，热阻，导热系数等，会根据材料找到有用的信息是解题的关键。材料名称
导热系数W/(m⋅℃)
铜
400
铁
80
木材
0.38
玻璃
0.12
1.如图所示，高铁车顶有一个与高压线接触的物体称为受电弓，受电弓与高压线合称“弓网系统”，用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是( )
A. 橡胶
B. 石墨
C. 陶瓷
D. 塑料
2.请从下列选项中帮小明选择一个费力的机械( )
A. 斜面B. 筷子C. 定滑轮D. 羊角锤
3.“估测”是学习物理必备的能力，下列估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压为2V
B. 某同学将两个鸡蛋从地上捡起并缓缓举过头顶做功约为2J
C. 电冰箱工作时的电功率约为2000W
D. 教室里一盏日光灯正常工作时的电流为2A
4.小明的爸爸去超市购买大米，下列情景中他没有对大米做功的是( )
A. 他将一袋大米从货柜水平拉出B. 然后将袋子从地上提起放肩上
C. 接着扛着袋子水平走进电梯D. 最后扛着袋子随电梯一起上升
5.我国砖的制作经历了从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是( )
A. 晒制时，泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时，通过做功的方式改变砖块的内能
C. 烧制红砖时，燃料燃烧不充分，其热值不变
D. 砖头自然冷却时，将温度传递给了周围环境
6.轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光从而提醒驾驶员。在下图所示的四个电路中，设计正确的是( )
A. B.
C. D.
7.安全用电不可忽视，下列是某次安全用电知识比赛的部分内容，其中叙述正确的是( )
A. 使用三脚插头是将用电器的金属外壳与地线相连
B. 若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率的用电器
C. 保险丝可以用铜丝代替
D. 为安全起见，建议使用测电笔时戴上绝缘手套
8.在“探究电流做功多少与哪些因素有关”的活动中，我们可根据灯泡的亮度来判断电流做功多少，下列研究问题的方法与此相同的是( )
A. 探究电阻大小与导体长度的关系
B. 通过水流来学习电流
C. 为了研究光的传播，我们引入了“光线”
D. 根据木块被撞移动的距离反映小车动能的大小
9.如图所示，暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中，闭合开关，下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A. 两灯泡的亮度不相同B. 通过两灯泡的电流相同
C. 两灯泡两端的电压相等D. 两灯泡两端的电压不相等
10.如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光，若电路只有一处故障，则可能是( )
A. 火线上熔丝断了B. 开关S处断路C. 灯泡灯丝断了D. 导线c、d间断路
12.如图G为电子元件，能起稳压作用，即在一定条件下可保持其两端电压UG不变，R为定值电阻，E为电流可调的电源。当G起稳压作用时，下列描述电路中R消耗的功率PR、G消耗的功率PG、电源输出的电压U、R两端的电压UR随电源输出电流I的变化关系，可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题：本大题共8小题，共24分。
13.学校举行以“2024新征程”为主题的升旗仪式，如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的______，匀速上升时国旗的动能______，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量______(靠近/远离)支点O，
14.小华同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中，他组装好实验装置后，发现杠杆处于如图所示位置静止，此时杠杆______(填“处于”或“不处于”)平衡状态，接着调节右端的平衡螺母，使它向______(填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡。实验中，通过改变钩码的数量或钩码的______，使杠杆在水平位置平衡。
15.如图甲所示是一款消防应急照明灯，如图乙是简化原理图，有两只应急灯泡L1、L2，当外部电源供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯L3与蓄电池是______联的，蓄电池此时在电路中相当于______；外部电路停电时，自动开关S接2，应急灯正常发光，此时指示灯L3 ______(发光/不发光)。
16.小华将电阻丝R1和R2(R1>R2)分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示方式接入电路，通电一段时间后，______瓶中温度计的示数上升得多，这说明电阻丝产生热量多少与______有关，上述过程中，R1的电功率______(大于/小于/等于)R2的电功率。
17.如图所示的汽油机处于______冲程，这个冲程气缸中气体的内能______(增大/减小)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是3600r/min，则此汽油机每秒对外做功______次。
18.小明家电能表上月底和本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能______kW⋅h；小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能______J，其功率为______W。
19.小王利用如图所示装置来测算酒精的热值，他测得燃烧皿中酒精的质量为4g，烧杯中水的质量为500g，初温为23℃，点燃酒精，当酒精燃烧完时，测得水温升高到63℃时。该过程水吸收的热量Q= ______J。他利用以上数据计算出酒精的热值为______J/kg，他测算出的热值与真实值相比偏______。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
20.为了向建设宜居城市做页献，创新实验小组的同学们设计了有害气体监测设备，其原理如图甲所示。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知气体污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的关系如图乙所示，气体监测器的示数随有害气体污染指数的增大而增大。气体监测器由电路图中______(电流表/电压表)改装而成。污染指数增大，电压表示数与电流表示数的比值______(增大/减小/不变，下同)，电路消耗的总功率将______。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
21.如图是使用钓鱼竿的示意图，O为支点，请在图中画出F2的力臂。
22.如图所示中，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法。
23.在如图虚框内接一个保险丝，另一处用导线连接，并将插座连接补充完整。
四、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
24.为了比较水和煤油的吸热能力，小林同学用两个完全相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)如图甲所示，左侧实验装置温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将装置中______(A向上/B向下)适度调整。
(2)在两个烧杯中应加入初温相同的水和煤油，它们的体积应当______(相同/不同)。
(3)根据实验数据绘制乙图。由图可知从10℃开始加热，当水加热到30℃吸收的热量为Q水，煤油加热到35℃时吸收的热量为Q油，则Q水 ______(<>/=)Q油。
(4)实验中吸收相同的热量，发现煤油的温度比水的温度升高得______，这表明______的吸热能力更强。如果想自制暖手袋，应选用______作为供暖物质效果更佳。
25.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小强同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是，让小球______。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______。
(3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图______(甲/乙/丙)中的小球，依据是______。
(4)小强同学联想到在“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中，物体的动能最终都转化为______能，这是因为______。
26.图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源(电压恒为3V)、电流表、电压表，定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等规格)供选用，滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接好电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是______。
A.电阻R断路
B.电阻R被短路
C.开关接触不良
D.滑动变阻器断路
(3)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，根据图象可知：
①实验过程中，小明把10Ω电阻接入电路，调节滑片P，使电压表示数为______V，记录下电流表示数；断开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，发现电压表的示数为______V，此时应将滑片P向______(A/B)端移动；
②由图乙所示的图象，可得到电流与电阻的关系是：______。
(4)小林想在原有的实验数据基础上再多测几组数据，为保证能完成实验，选取的定值电阻的阻值不能超过______Ω。
(5)小军同学用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值(电源电压未知)。他们设计了如丙图所示的电路图，并进行如下实验操作。
①当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③则待测电阻Rx= ______。(用已知和测出的物理量符号表示)
五、计算题：本大题共2小题，共15分。
27.工人师傅借助于如图所示的滑轮组在10s内将600N的重物匀速提升2m。匀速提升过程中滑轮组的机械效率是80%，则在提升过程中：
(1)他做的有用功为多少？
(2)拉力F的大小是多少？
(3)拉力的功率多大？
28.在学校物理兴趣小组活动中，小华设计了一个电子压力计，其原理如下：R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。
(1)小华同学推力为0时，求图乙电路中的电流。
(2)图乙中，当用300N的力推电阻，求R的电功率。
(3)图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，求小华同学推力F的最大值。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
29.阅读短文，回答问题：
热传导当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，热传导是热传递的一种方式，研究表明，热传导过程中，物体对热量的传导有阻碍作用，物理学中称为热阻，用字母R表示，关系式为R=LλS，式中L表示物体在热传导方向的长度，S表示传导的横截面积，λ为导热系数，λ的国际单位为瓦特每米摄氏度[W/(m⋅℃)]。导热系数反映的是材料的导热性能，由材料本身决定，不同材料导热系数一般不同，导热系数越大，导热性能越好。如表给出了一些常见材料的导热系数。
图甲是厚度为L的墙壁，它的左侧是高温环境，温度始终为t1；右侧是低温环境，温度始终为t2，热量在墙壁中传导，形成稳定的热量流动。乙图是墙壁内的温度随厚度变化的图像。研究表明，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比。
(1)根据文中信息推断，热传导终止的条件是______。
(2)热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的______(电流/电压/电阻)。
(3)下列说法正确的是______。
A.木材的热阻比玻璃的热阻小
B.铜的导热性能比铁的导热性能好
C.热阻的国际单位为瓦特每摄氏度[(W/℃)]
D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越差
(4)丙图中热量在墙壁中传导时，距右端墙壁L4(图中虚线)处的温度为______。
(5)一个粗细均匀，两端温度稳定的物体，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量为Q，下列图像能正确反映Q与传导方向上的长度L、热阻R之间关系的是______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，因此受电弓与高压线接触面上的材料导电性能要好，而橡胶、陶瓷和塑料是绝缘体，石墨是导体，所以受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是石墨。
故选：B。
容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体；根据受电弓的作用分析。
本题考查了导体和绝缘体的辨别，比较简单。
2.【答案】B
【解析】解：A、利用斜面提高物体可以省力，属于省力机械，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
根据生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆，同时知道斜面属于省力的机械。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】B
【解析】解：A、一节新的干电池的电压为1.5V，故A错误；
B、两个鸡蛋的质量约100g，即0.1kg；中学生身高约1.6m，过头顶时的高度约2m；中学生将两个个鸡蛋从地面拾起缓缓举过头顶，做功约为：W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×2m=2J，故B正确；
C、电冰箱工作时的电功率约为200W，故C错误；
D、教室中一盏日光灯正常工作的功率在40W左右，电流在I=PU=40W220V≈0.18A左右，故D错误。
故选：B。
课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对功率、做功、电压、电流的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
4.【答案】C
【解析】解：A、他将一袋大米从货柜水平拉出，大米在拉力作用下移动了一段距离，对大米做了功，故A不符合题意；
B、将袋子从地上提起放肩上，大米在提力的作用下上升了一段距离，对大米做了功，故B不符合题意；
C、接着扛着袋子水平走进电梯，小明对大米施加了力，但在力的方向上没有移动距离，小明对大米没有做功，故C符合题意；
D、扛着袋子随电梯一起上升，大米移动的方向与受到的支持力力方向相同，小明对大米做功，故D不符合题意。
故选：C。
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，据此分析判断。
明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。
5.【答案】C
【解析】解：A、热量是一个过程量，只能说吸收(或者放出)了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B、高温烧制时，砖块吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变砖块的内能，故B错误；
C、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，所以其热值不变，故C正确；
D、一切物体都有内能，通过热传递的方法将热量传递给了周围环境，其温度降低，故D错误。
故选：C。
(1)热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰；
(2)高温烧制时，通过热传递的方法增加砖块的内能；
(3)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
(4)砖头自然冷却时，将热量传递给了周围环境。
本题是一道热学综合题，主要考查学生对热量、内能、热值等概念的理解和掌握，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：根据题意可知，只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光，
A、无论闭合几个开关，灯泡都亮，不符合题意；
B、无论闭合哪个开关，灯泡因被短路都不亮，不符合题意；
C、四个开关应该和灯泡并联，且开关全部闭合后，会把灯泡短路，灯泡不亮，符合题意；
D、当开关全部闭合后，灯泡仍然发光，不符合题意；
故选：C。
根据题意可知，只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态)，指示灯就会发光，所以四个开关应该和灯泡并联，且开关全部闭合后，会把灯泡短路，所以灯泡不亮。
这是一类电路短路状态的实际应用，要学会灵活处理。
7.【答案】A
【解析】解：A、三孔插座中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故A正确；
B、家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故B错误；
C、保险丝应具有熔点低，电阻率大的特点，才能在电流过大时熔断，铜丝不具备这些特点，不能替代，故C错误；
D、测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体，不用戴上绝缘手套，故D错误。
故选：A。
(1)有金属外壳的用电器，其外壳要接地；
(2)电路电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
(3)保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用；充电器长时间插在电源插孔上会发热，引起安全事故；
(4)测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体。
本题考查学生对安全用电的理解，熟知安全用电知识是关键，属于基础知识。
8.【答案】D
【解析】解：A、探究电阻大小与导体长度的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意。
B、通过水流来学习电流，采用的是类比法，故B不符合题意。
C、为了研究光的传播，我们引入了“光线”，采用的是模型法，故C不符题意。
D、根据木块被撞移动的距离反映小车动能的大小，采用的是转换法，故D符合题意。
故选：D。
转换法是中学物理中把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究的一种重要的研究方法，也就是借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质，形象直观。
本题考查的是物理学方法，是基础题目。
9.【答案】D
【解析】解：A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯亮度不同，是因为实际功率不同，不能说明灯泡的串并联方式，故A错误；
B、串联电路的电流处处相等，通过L1和L2的电流相同；若两灯并联，且两灯的规格相同时，通过两灯的电流也相等，所以通过两灯的电流相等，可能串联也可能并联，故B错误；
C、两灯并联，灯两端的电压相等；若两灯串联，且两灯的规格相同时，灯两端的电压也相等，所以灯两端的电压相等，可能串联也可能并联，故C错误；
D、两灯并联，灯两端的电压相等；若灯两端的电压不相等，两灯一定串联，故D正确。
故选：D。
利用下列知识分析判断：
(1)在串联电路中，串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，电流处处相等。
(2)在并联电路中，各支路两端电压相等，等于总电压；干路电流等于各支路电流之和。
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率；
本题考查串并联电路的特点，要知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，属于基础题目。
10.【答案】A
【解析】解：从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小。故A正确，BCD错误；
故选：A。
从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，损失的机械能较多，弹起的高度变低较多，同理分析水泥地的能的变化。
本题考查机械能的转化，属于基础题。
11.【答案】C
【解析】解：用试电笔测试火线上的a点时氖管发光，说明火线正常；测试火线上的b点时氖管发光，说明开关S正常；测试零线上的d点时氖管不发光，说明零线正常；用试电笔测试c点时，氖管不发光，说明c没有与火线相连，可能是灯泡灯丝断了，故C正确。
故选：C。
家庭电路中火线和零线之间的电压是220V，火线和地线之间的电压是220V，地线和零线之间是0V；试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。
识记火线、地线、零线之间的电压。家庭电路故障一般从试电笔的氖管是否发光进行判断。
12.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R与电子元件G串联。
A.R消耗的功率PR=I2R，由表达式可知，PR−I的关系为过原点的抛物线，故A错误；
B.电子元件G两端的电压UG不变，由PG=UGI可知，PG−I的关系为正比例函数图象，故B错误；
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由I=UR可得，电源的电压U=IR+UG，由表达式可知，U−I的关系为一次函数图象，故C错误；
D.由UR=IR可知，UR−I关系是正比例函数图象，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，定值电阻R与电子元件G串联，根据P=UI=I2R表示出R消耗的电功率，根据PG=UGI表示出G消耗的功率，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源输出的电压，根据欧姆定律表示出R两端的电压，然后根据它们的表达式分析对应的关系，然后结合选项得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，利用好电子元件G两端的电压不变是关键。
13.【答案】方向 不变 靠近
【解析】解：(1)旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向；
(2)由于物体匀速运动，速度大小不变，质量不变，故动能不变；
(3)园艺工人剪树枝时，使树枝靠近支点O，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力。
故答案为：方向；不变；靠近。
(1)定滑轮不省力，但可以改变用力方向；
(2)动能的大小与质量和速度大小有关；
(3)利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。
本题考查了定滑轮、动能大小的判断以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
14.【答案】处于 右 位置
【解析】解：(1)此时的杠杆静止是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向右边移动；
(2)实验中，用钩码的重力分别表示动力和阻力，多次改变钩码的数量和钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡。
故答案为：处于；右；位置。
(1)当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态；调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节；调节杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小；
(2)实验中，用钩码的重力分别表示动力和阻力，多次改变钩码的数量和钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡。
本题考查探究“杠杆的平衡条件”实验，重点考查器材调平，杠杆的平衡条件的应用等知识，难度不大。
15.【答案】并 用电器 不发光
【解析】解：当外部电源能供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯L3与蓄电池可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的；蓄电池此时消耗电能，在电路中相当于用电器；外部电路停电时，自动开关S接2，应急灯正常发光；此时指示灯L3没有电流通过，处于断路状态，不发光。
故答案为：并；用电器；不发光。
(1)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；
(2)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；
(3)电路的三种状态：通路、短路和断路。
本题考查了串、并联电路的辨别、电路的组成和电路的三种状态的了解和掌握，属于基础题。
16.【答案】甲 电阻 大于
【解析】解：由图知两个电阻串联时，两个电阻的电流相等，通电时间相等，电阻越大，电流产生的热量越多，已知R1>R2，所以通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升多，这说明电阻丝产生热量多少与电阻有关；
由于R1>R2，根据P=I2R知R1的电功率大于R2的电功率。
故答案为：甲；电阻；大于。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；
根据P=I2R判断出R1的电功率与R2电功率的关系。
本题考查了电流产生热量多少的影响因素以及焦耳定律的应用，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少跟各因素之间的关系。
17.【答案】压缩 增大 30
【解析】解：图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，在此冲程中把机械能转化为内能，内能增大；
汽油机飞轮转动的速度是3600r/min=60r/s，即汽油机每秒转60周，由于汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功30次。
故答案为：压缩；增大；30。
(1)四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
(2)根据飞轮的转速求出飞轮每秒的转数；汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次，据此求出汽油机每秒对外做功的次数。
本题考查四冲程汽油机的工作原理和做功的有关计算，知道汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，活塞往复运动两次，对外做功一次是解题的关键。
18.【答案】100.5 3.6×104 60
【解析】解：
(1)由图示电能表可知，上月底电能表的示数为2818.2kW⋅h，本月底电能表示数为2918.7kW⋅h，
本月消耗的电能是：W=2918.7kW⋅h−2818.2kW⋅h=100.5kW⋅h；
(2)3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次；
当指示灯闪烁32次时消耗的电能：
W′=32imp3200imp/(kW⋅h)=0.01kW⋅h=3.6×104J，
电风扇的电功率：
P=W′t=3.6×104J10×60s=60W。
故答案为：100.5；3.6×104；60。
(1)电能表的读数：电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h；本月消耗的电能等于本月底与上月底的示数之差；
(2)3200imp/(kW⋅h)的含义是：电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次；据此求指示灯闪烁32次消耗的电能，再利用P=Wt求电风扇的电功率。
本题考查了使用电能表时消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。
19.【答案】8.4×104 2.1×107 小
【解析】解：(1)根据题意可得，水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)]×500×10−3kg×(63℃−23℃)=8.4×104J；
(2)由Q放=mq知，酒精的热值：q=Q放m=8.4×104J4×10−3kg=2.1×107J/kg；
(3)由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q吸
(1)根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
(2)根据q=Q放m求出酒精的热值；
(3)由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，再根据q=Q放m分析即可。
本题考查热值的相关计算、吸热公式的应用以及对测量热值的偏差分析，有一定难度。
20.【答案】电流表 减小 增大
【解析】解：由甲图可知，定值电阻与可变电阻串联，电压表测可变电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图象可知，污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压减小，即电压表示数减小；
污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据I=UR可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，
已知气体监测器的示数随有害气体污染指数的增大而增大，所以气体监测器由电路图中电流表改装而成；
由R=UI可知，电压表与电流表示数的比值等于可变电阻的阻值，因为污染指数增大时，可变电阻的阻值减小，所以电压表示数与电流表示数的比值减小；
由前面解答可知，污染指数增大时，电路中的电流增大，且电源电压不变，根据P=UI可知总功率增大。
故答案为：电流表；减小；增大。
(1)由甲图可知，定值电阻与可变电阻串联，电压表测可变电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；由图像可知，污染指数增大时可变电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化；根据可变电阻的阻值变化分析电路总电阻的变化情况，再根据欧姆定律分析电流表示数的变化，结合题意分析得出气体监测器是由什么电表改装而成；
(2)根据欧姆定律结合可变电阻的阻值变化判断电压表示数与电流表示数的比值变化；
(3)电源电压不变，根据“污染指数增大时，电路中电流的变化”，利用P=UI分析电路总功率的变化。
此题主要考查了欧姆定律、串联电路分压规律以及电功率公式的应用，读懂图象是解答此题的关键。
21.【答案】解：从支点O作F2的垂线段就是F2的力臂L2，如图所示：
【解析】力臂的画法：
①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
作力臂时要找好支点与力的作用线，因为力臂是从支点到力的作用线的距离。
22.【答案】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示。
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=1nG。
23.【答案】解：家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连，确定上方的导线是火线，保险丝应该安装在火线上，三孔插座是左零右火上接地，如图：
【解析】家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线，三孔插座是左零右火上接地。
本题考查家庭电路的组成与安装，属于简单的基础题。
24.【答案】A向上 不同 大于 快 水 水
【解析】解：(1)实验中要用酒精灯的外焰加热，如图甲所示，左侧实验装置温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将装置中的A处向上适度调整；
(2)根据比较不同物质吸热能力的方法，在两个烧杯中应加入初温和质量相同的水和煤油，由密度公式ρ=mV可知它们的体积应当不同；
(3)根据实验数据绘制乙图。由图可知从10℃开始加热，水加热到30℃的时间为5分钟，煤油加热到35℃时的时间为3分钟，根据转换法，Q水大于Q油；
(4)根据图示可知，加热相同时间，吸收相同的热量，发现煤油的温度比水的温度升高得快，这表明水的吸热能力更强，比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，水放热多，如果想自制暖手袋，应选用水作为供暖物质效果更佳。
故答案为：(1)A向上；(2)不同；(3)大于；(4)快；水；水。
(1)实验中要用酒精灯的外焰加热，据此分析；
(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；由密度公式ρ=mV分析；
(3)根据乙图得出水加热到30℃的时间及煤油加热到35℃时的时间，根据转换法分析；
(4)根据图示，由比较吸热能力的确定水的比热容大，根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
25.【答案】速度 从斜面的同一高度由静止滚下 运动速度越大，动能越大 丙 纸盒被推动的距离最小 内 物体的动能克服阻力做功
【解析】解：(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；
(2)由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
(3)三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；
(4)在“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中，物体的动能最终克服摩擦阻力做功，故物体的动能最终都转化为内能。
故答案为：(1)速度；从斜面的同一高度由静止滚下；(2)速度越大，动能越大；(3)丙；纸盒被推动的距离最小；
(4)内；物体的动能克服阻力做功。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系，需保持物体的速度相同，则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；
(2)分析图甲、丙所示两次实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关；掌握转换法在实验中的应用，通过对纸盒做功的多少，来体现小球动能的大小；
(4)通过能量之间的相互转化进行分析。
本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验应用了转换法和控制变量法，掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题。
26.【答案】B 2 2.4 A 电压一定时，电流与电阻成反比 40 I2−I1I1R0
【解析】解：(1)电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如下图
(2)正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路没有断路，电路为通路，电压表无示数，说明与电压表并联的电阻Rx短路或电压表短路或电压表断路，故B符合题意，AC不符合题意。
(3)①探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，从图中可知，定值电阻两端的电压U=IR=0.4A×5Ω=；
实验过程中，小明把10Ω电阻接入电路，调节滑片P，使电压表示数为2V，从图中可知电流为0.2A；此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑I=3V−2V0.2A=5Ω；
打开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，电路电流I′=UR′+R滑=3V20Ω−5Ω=325Ω，电压表的示数UV=I′R′=325A×20Ω=2.4V，此时应让定值电阻两端的电压保存不变，可让滑动变阻器两端的电压变大，此时应将滑片P向A端移动。
由图乙可得，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=0.1A×20Ω=2V，
为一定值，由此可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由以上分析知，实验中，应保持定值电阻两端的电压为2V不变，变阻器分得的电压为3V−2V=1V，定值电阻的电压是变阻器电压的2V1V=2倍；根据分压原理，定值电阻的阻值应为变阻器阻值的2倍，因变阻器的最大阻值为20Ω，则定值电阻允许接的最大电阻值为2×20Ω=40Ω，故选取的定值电阻的阻值不能超过40Ω。
(5)实验步骤：
①闭合S1、断开S2，此时电流表的示数为I1；
②闭合S1和S1，此时电流表的示数为I2；
在步骤①中，电路为只有R0与Rx的串联电路，此时电流表的示数为I1，则电源电压为U=I1(R0+Rx)，在步骤②中，R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，示数为I2；根据欧姆定律知道，电源电压为U=I2R0，
根据电源电压相等知道I2R0=I1(R0+Rx)，
解得Rx=I2−I1I1R0。
故答案为：(1)见解答图；(2)B；(3)2；2.4；A；电压一定时，电流与电阻成反比；(4)40；(5)I2−I1I1R0。
(1)根据电源电压确定电流表量程，将电压表并联在电阻R两端；
(2)正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，根据电压表无示数分析；
(3)①探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，根据欧姆定律得出定值电阻两端的电压；把10Ω电阻接入电路，从图中可知电流为0.2A，根据欧姆定律得出此时滑动变阻器接入电路的阻值；
打开开关，保持其它元件不动，将电阻由10Ω换成20Ω，闭合开关，根据欧姆定律得出电路电流和电压表的示数；根据串联分压特点得出滑片移动方向；
②根据电流与电阻的乘积为一定值分析解答；
(4)根据串联电路电压的规律求变阻器分得的电压，当变阻器连入电路中电阻最大时，根据分压原理求出定值电阻的最大值；
(5)在步骤①中，电路为只有R0与Rx的串联电路，此时电流表的示数为I1，写出电源电压的表达式；在步骤②中，R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，示数为I2，写出电源电压的表达式，利用电源电压不变求解即可。
本题探究电流与电阻关系的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、控制变量法的应用、图象分析及设计实验测电阻的能力。
27.【答案】解：(1)拉力所做的有用功：W有=Gh=600N×2m=1200J；
(2)匀速提升过程中滑轮组的机械效率是80%，
根据η=W有W总可得，拉力所做的总功：W总=W有η=1200J80%=1500J，
由图可知绳子有效段数n=3，重物匀速提升2m，绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
根据W总=Fs可知，拉力F的大小：F=W总s=1500J6m=250N；
(3)拉力的功率：P=Wt=1500J10s=150W。
答：(1)他所做的有用功是1500J；
(2)拉力F的大小是250N；
(3)拉力的功率是150W。
【解析】(1)利用W有=Gh求出拉力所做的有用功；
(2)从图中可知n=3，根据s=3h求出绳子自由端移动的距离，根据η=W有W总求出总功W总，利用F=W总s求出拉力F的大小；
(3)根据P=Wt可知拉力的功率。
本题考查了功、功率、机械效率的有关计算，关键是公式的灵活运用。
28.【答案】解：(1)由甲图可知，当F=0时，电阻R=40Ω，图乙中，R和R0串联，则总电阻R总=R+R0=40Ω+20Ω=60Ω，
电路中的电流I=UR总=6V60Ω=0.1A；
(2)图乙中，R和R0串联，已知F=300N，由甲图可知电阻R=10Ω，串联电路的电流I′=UR′总 =6V20Ω+10Ω=0.2A；R的功率P=I2R=(0.2A)2×10Ω=0.4W；
(3)图丙中，R和R0并联，通过R0的电流I=UR0=6V20Ω=0.3A；由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax=0.6A；根据并联电路电流的特点，通过R的电流I=0.6A−0.3A=0.3A，则电阻R的阻值R=UI=6V0.3A=20Ω，由图甲可知推力F=200N。
答：(1)当小华同学推力为0时，图乙电路中的电流0.1A；
(2)用300N的力推电阻，R的电功率为0.4W；
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小华同学推力F的最大值为200N。
【解析】(1)由甲图可知，当F=0时，电阻R=40Ω，根据串联电路中电阻规律和I=UR求电流；
(2)图乙中，R和R0串联，已知F=300N，由甲图可知电阻R=10Ω，根据I=UR求电流，再根据P=I2R求R的功率；
(3)图丙中，R和R0并联，根据I=UR0求R0这一支路的电流，由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax=0.6A；据此求值R这一支路的电流，根据R=UI可得R的阻值，由图甲找出推力F的值。
本题考查串并电路的特点、欧姆定律及电功率的计算，难度不大。
29.【答案】温度相同 电压 B t1+3t24 C
【解析】解：(1)根据文中信息推断，热传导终止的条件是温度相同。
(2)热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的电压。
(3)A.木材的热阻比玻璃的热阻大，故A错误；
B.铜的导热性能比铁的导热性能好，故B正确；
C.热阻的国际单位为摄氏度每瓦[(℃/W)]，故C错误；
D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越好，故D错误。
故选：B。
(4)由图乙可知墙壁内的温度t与厚度d成一次函数关系，根据数学知识可得：t=t2−t1L⋅d+t1，
所以，当d=L4时，t=t2−t1L⋅L4+t1=t1+3t24；
(5)Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比，热阻R=LλS，R与L成正比，所以Q与L为反比关系，所以C正确。
故答案为：(1)温度相同；(2)电压；(3)B；(4)t1+3t24；(5)C。
(1)热传导终止的条件是两个物体之间的温度相同。
(2)温度差相当于电压。
(3)金属银的导热性最好，其次是铜。
(4)根据图像进行分析。
(5)λ，s一定时，L与R为正比关系，因Q与R为反比关系，则Q与L为反比关系。
本题考查发生热传导的条件，热阻，导热系数等，会根据材料找到有用的信息是解题的关键。材料名称
导热系数W/(m⋅℃)
铜
400
铁
80
木材
0.38
玻璃
0.12
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