湖南省长沙市德成学校2023-2024学年九年级下学期入学物理试卷

这是一份湖南省长沙市德成学校2023-2024学年九年级下学期入学物理试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）以下物理量的估测接近实际的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为500g
B．物理课本的宽度约18cm
C．使人感到舒适的气温约为37℃
D．一个初中生步行的速度为3m/s
2．（3分）下列关于内能与温度的说法中正确的是（ ）
A．晶体在熔化过程中，内能增大，温度升高
B．温度高的物体比温度低的物体内能一定多
C．若物体对外界做功且没有发生热传递，则物体内能会减少
D．刚烧开的水很烫是因为此时水含有的热量较多
3．（3分）如图是生活中常见的现象，以下描述正确的是（ ）
A．图甲：三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
B．图乙：塑料吸盘能挂餐具，说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C．图丙：客机在飞行时，机翼上方的空气流速小压强大
D．图丁：用吸管喝饮料时，是利用手的压力将饮料挤入口中的
4．（3分）电影《飞驰人生2》新春上映，影片中涉及到许多学过的科学知识，以下观点中正确的是（ ）
A．关闭汽车发动机后汽车仍能向前运动，这是由于惯性力的作用
B．当沈腾驾驶汽车在赛道高速行驶时，其惯性会逐渐增大
C．汽车发动机向后喷射燃气来推动汽车前进，说明了物体间力的作用是相互的
D．假如汽车在运动过程中，所受的力全部消失时，它将慢慢停止运动
5．（3分）关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述不正确的是（ ）
A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能
B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能
C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能
D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能
6．（3分）如图所示，小华用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开。下面说法正确的是（ ）
A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B．当玻璃棒接触验电器时，电子由金属球转移到玻璃棒
C．玻璃棒带正电，验电器带负电
D．金属箔张开是因为它们带上了异种电荷
7．（3分）关于导体、半导体和超导体，下列说法正确的是（ ）
A．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．超导体材料因为其电阻特性，可用于制作电热丝
8．（3分）许多小区出入口处安装了智能门锁，住户可通过门禁卡（闭合开关S1）或人脸识别（闭合开关S2）开启门锁M；当光线较暗时，光控开关S3自动闭合，电灯开始照明。图中的电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（3分）如图所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（ ）
A．电流表示数变小B．电压表示数变小
C．灯泡的功率变大D．电路总功率变大
10．（3分）“注意安全，珍爱生命”是同学们必备的意识，下列有关家庭用电的说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时立即泼水救火
B．电灯的开关应接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体
D．在停电期间检修电器，不需要断开总开关
11．（3分）如图所示是电与磁知识版块的四幅实验装置图，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲说明电流周围存在着磁场
B．图乙中通电螺线管的A端为N极
C．图丙研究的是电流对磁场的作用
D．图丁是电动机的结构原理图
（多选）12．（3分）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V，4W”和“4V，1W”字样，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯L1和灯L2始终一样亮
C．当电源电压调节到6V时，L2能正常发光
D．当电源电压调节到8V时，L2能正常发光
二、填空题（5小题，每空2分，共18分）
13．（2分）有一款松软的内部装有香草的汽车座垫，坐在上面时，由于减小了压强，这是 现象。
14．（4分）伟大领袖毛泽东主席在《沁园春•雪》中写到“北国风光，千里冰封，万里雪飘”的壮观景色；其中，冰的形成是 现象，雪的形成是 现象。
15．（4分）电脑主机工作时它的CPU会发热，导致计算机运行缓慢。为有效解决该问题，可采用“水冷循环系统”降温 较大；一段时间后，该系统内0.2kg的水温度升高了15℃ J热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
16．（4分）图甲是小南家用来测定电功的电能表，图乙分别是她家电能表今年4月月初和月末显示的数字，她家4月份消耗的电能为 kW•h。将某电热水器单独接在电路中，正常工作5min，表盘转了250转 W。
17．（4分）如图甲，长方体B通过一轻质不可伸长的细线悬挂于天花板，细线拉力为12N3的实心均匀正方体A，自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中；A与B相距7cm。（g取10N/kg）
（1）现往容器中注水，当水的深度为15cm时，如图乙 Pa；
（2）已知图乙中，细线的拉力为10N，则A物体的密度为 kg/m3。
三、作图题（2小题，每小题2分，共4分）
18．（2分）如图所示，物体A沿斜面匀速下滑，请你画出物体A受到的重力G的示意图。
19．（2分）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。
四、实验探究题（5小题，每空2分，共28分）
20．（6分）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是 ；
（2）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，说明彼此平衡的两个力大小 ；
（3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动 。
21．（4分）小双利用压强计等装置探究液体内部压强的规律，进行了如图的操作：
（1）在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差（如图甲所示），接下来的操作是 。
A.拆除胶管重新安装
B.直接从U形管右侧倒出适量液体
C.往U形管右侧加入密度更大的液体
D.往U形管右侧吹入一些空气
（2）通过观察比较乙、丙两图可知，小李探究的问题是液体压强与 的关系。
22．（6分）为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了如图所示实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据二力平衡知识 弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做勾匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 。
23．（6分）小强同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路图，并找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，导线若干。
（1）如图甲闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）多次实验后画出如图乙所示的图像，由图像可得结论： ；
（3）当小强改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，需更换最大阻值至少 Ω的滑动变阻器。
24．（6分）小明同学用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
（1）实验时，小明闭合开关，发现电流表和电压表指针都不偏转。于是他用一根导线在图1中先后连接接线柱B与C、C与D，连接接线柱D与E时，电压表和电流表指针明显偏转 ；
（2）排除故障后多次实验，测得的数据如表所示。其中第2次测量时，电流表示数如图2所示 Ω；
（3）同桌小芳看了小明记录实验数据的表格后，指出他的表格存在问题，请你帮他指出存在的问题是 。
五、计算题（2小题，共14分，其中25题6分，26题8分）
25．（6分）如图所示，这是一款氢燃料电池车，该车排放物是水，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设国产氢燃料电池车总质量为5×103kg，车轮与水平地面的总接触面积为500cm2。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了27km的路程。求测试过程中该氢燃料电池车：
（1）行驶的平均速度；
（2）车对水平地面的压强；
（3）牵引力的功率；
26．（8分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V，忽略温度对灯泡电阻的影响。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V。当只闭合S3时，灯泡L正常发光，电路的总功率为P1；闭合S1、S3时，电路的总功率为P2；将滑动变阻器调到处于最大阻值的处，断开S1、S3，只闭合S2，此时灯泡实际功率为其额定功率的倍。已知P1：P2＝2：3。求：
（1）灯泡电阻。
（2）电源电压。
（3）在确保所有元件安全的前提下，通过控制开关的通断和调节滑片，求电路总功率的最大值和最小值。
2023-2024学年湖南省长沙市德成学校九年级（下）入学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（12小题，共36分，1-10题为单选题，11、12为多选题）
1．（3分）以下物理量的估测接近实际的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为500g
B．物理课本的宽度约18cm
C．使人感到舒适的气温约为37℃
D．一个初中生步行的速度为3m/s
【答案】B
【解答】解：A、一个鸡蛋的质量在50g左右。
B、物理课本的宽度约18cm。
C、人体感到舒适的气温约为25℃。
D、一个初中生步行的速度约为1.1m/s。
故选：B。
2．（3分）下列关于内能与温度的说法中正确的是（ ）
A．晶体在熔化过程中，内能增大，温度升高
B．温度高的物体比温度低的物体内能一定多
C．若物体对外界做功且没有发生热传递，则物体内能会减少
D．刚烧开的水很烫是因为此时水含有的热量较多
【答案】C
【解答】解：A．晶体在熔化过程中，温度保持不变，故A错误；
B．物体的内能、温度，温度高的物体内能不一定多；
C．物体对外界做功；外界对物体做功，故C正确；
D．在热传递过程中，因此不能说物体含有热量，故D错误。
故选：C。
3．（3分）如图是生活中常见的现象，以下描述正确的是（ ）
A．图甲：三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
B．图乙：塑料吸盘能挂餐具，说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C．图丙：客机在飞行时，机翼上方的空气流速小压强大
D．图丁：用吸管喝饮料时，是利用手的压力将饮料挤入口中的
【答案】A
【解答】解：A、三峡船闸是利用了连通器的原理；
B、用力压吸盘，当吸盘要恢复原状时，外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上，不是利用吸力；
C、飞机机翼上凸下平，机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，机翼上方的空气压强小于下方的空气压强，故C错误；
D、用吸管喝饮料时，管内成为真空，故D错误。
故选：A。
4．（3分）电影《飞驰人生2》新春上映，影片中涉及到许多学过的科学知识，以下观点中正确的是（ ）
A．关闭汽车发动机后汽车仍能向前运动，这是由于惯性力的作用
B．当沈腾驾驶汽车在赛道高速行驶时，其惯性会逐渐增大
C．汽车发动机向后喷射燃气来推动汽车前进，说明了物体间力的作用是相互的
D．假如汽车在运动过程中，所受的力全部消失时，它将慢慢停止运动
【答案】C
【解答】解：A．一切物体都有惯性，不能说受到惯性的作用；
B．物体的质量大，由于汽车在赛道高速行驶时质量不变，而与其速度大小无关；
C．汽车发动机喷射燃气推动汽车前进，故C正确；
D．假如汽车在运动过程中，汽车将以此时的速度和方向做匀速直线运动。
故选：C。
5．（3分）关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述不正确的是（ ）
A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能
B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能
C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能
D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能
【答案】C
【解答】解：A、水力发电时，将机械能转化为电能；
B、搓手取暖时，将机械能转化为内能；
C、给手机充电时，获得化学能存储起来，故C错误；
D、电水壶给水加热时，故D正确。
故选：C。
6．（3分）如图所示，小华用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开。下面说法正确的是（ ）
A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B．当玻璃棒接触验电器时，电子由金属球转移到玻璃棒
C．玻璃棒带正电，验电器带负电
D．金属箔张开是因为它们带上了异种电荷
【答案】B
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子而带正电，验电器不带电，一部分电子会从验电器移动到玻璃棒，同种电荷相互排斥；负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；综上所述，ACD错误。
故选：B。
7．（3分）关于导体、半导体和超导体，下列说法正确的是（ ）
A．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．超导体材料因为其电阻特性，可用于制作电热丝
【答案】A
【解答】解：A、半导体常见的应用有：二极管光敏电阻、气敏电阻等，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料；
B、橡胶，碳棒是导体；
C、电阻是导体本身的性质、长度、温度决定、电流无关；
D、超导体电阻为零，不会产生电热，故D错误。
故选：A。
8．（3分）许多小区出入口处安装了智能门锁，住户可通过门禁卡（闭合开关S1）或人脸识别（闭合开关S2）开启门锁M；当光线较暗时，光控开关S3自动闭合，电灯开始照明。图中的电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：由题意可知，通过门禁卡（闭合开关S1）或人脸识别（闭合开关S2）都可以开启门锁M，由并联电路中各支路独立工作，开关S3和开关S2应并联共同控制电动机；由题知3自动闭合，接通灯泡照明，且只由光控开关S5控制，综上结合选项图可知。
故选：D。
9．（3分）如图所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（ ）
A．电流表示数变小B．电压表示数变小
C．灯泡的功率变大D．电路总功率变大
【答案】D
【解答】解：分析电路图可知该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；
由于电源电压不变，移动滑片时，故B错误；
并联电路各支路互不影响，移动滑片时，灯泡的功率不变，故C错误；
闭合开关，当滑动变阻器滑片向左滑动时，根据欧姆定律可知，根据并联电路的电流规律可知，电流表示数变大；
电源电压不变，根据P＝UI可知，故D正确。
故选：D。
10．（3分）“注意安全，珍爱生命”是同学们必备的意识，下列有关家庭用电的说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时立即泼水救火
B．电灯的开关应接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体
D．在停电期间检修电器，不需要断开总开关
【答案】C
【解答】解：A．生活用水是导体，故A错误；
B．控制电灯的开关安装在火线与灯之间，故B错误；
C．使用试电笔辨别火线，一定要用手指接触笔尾金属体；但不能用手接触试电笔前端的金属体，故C正确；
D．在停电期间检修电器，防止发生触电事故。
故选：C。
11．（3分）如图所示是电与磁知识版块的四幅实验装置图，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲说明电流周围存在着磁场
B．图乙中通电螺线管的A端为N极
C．图丙研究的是电流对磁场的作用
D．图丁是电动机的结构原理图
【答案】A
【解答】解：A、该实验是奥斯特实验，故A正确；
B、图乙装置中螺线管用安培定则进行判断：在电源外部，用右手握住螺线管，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，故B错误；
C、该图中有电源，磁场中的金属棒ab会由于受到力的作用而运动，故C错误；
D、装置中没有电源，电路中就会产生感应电流，该过程是将机械能转化为电能的过程，故D错误；
故选：A。
（多选）12．（3分）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V，4W”和“4V，1W”字样，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯L1和灯L2始终一样亮
C．当电源电压调节到6V时，L2能正常发光
D．当电源电压调节到8V时，L2能正常发光
【答案】BD
【解答】解：由P＝可得
R1＝＝＝16Ω，R4＝＝＝16Ω；
A、两灯泡串联，因此通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
B、在调节电源电压的过程中6R可知，两灯泡的实际功率相等，故B正确；
C、当电源电压调节到6V时，两灯泡分得的电压相同，所以两灯泡均不能正常发光；
D、当电源电压调节到8V时，两灯泡分得的电压相同，所以灯泡L5不能正常发光，灯泡L2正常发光，故D正确。
故选：BD。
二、填空题（5小题，每空2分，共18分）
13．（2分）有一款松软的内部装有香草的汽车座垫，坐在上面时，由于减小了压强，这是 扩散 现象。
【答案】扩散。
【解答】解：因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，发生了扩散现象。
故答案为：扩散。
14．（4分）伟大领袖毛泽东主席在《沁园春•雪》中写到“北国风光，千里冰封，万里雪飘”的壮观景色；其中，冰的形成是 凝固 现象，雪的形成是 凝华 现象。
【答案】凝固；凝华。
【解答】解：冰是由水变成的，由液态变成固态；
雪是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象。
故答案为：凝固；凝华。
15．（4分）电脑主机工作时它的CPU会发热，导致计算机运行缓慢。为有效解决该问题，可采用“水冷循环系统”降温 比热容 较大；一段时间后，该系统内0.2kg的水温度升高了15℃ 1.26×104 J热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【答案】比热容；1.26×104。
【解答】解：（1）因为水的比热容比较大，在相同质量的水和其他物质相比较时，吸收的热量较多；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×107J/（kg•℃）×0.2kg×15℃＝3.26×104J。
故答案为：比热容；1.26×107。
16．（4分）图甲是小南家用来测定电功的电能表，图乙分别是她家电能表今年4月月初和月末显示的数字，她家4月份消耗的电能为 55 kW•h。将某电热水器单独接在电路中，正常工作5min，表盘转了250转 1200 W。
【答案】55；1200。
【解答】解：
（1）由图知，小南家4月份消耗的电能为：931.6kW•h﹣876.6kW•h＝55kW•h；
（2）2500R/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500转，
当电能表转盘转250转时，热水器消耗的电能：
W＝＝0.7kW•h，
t＝5min＝h＝h，
热水器的功率：
P＝＝＝1.2kW＝1200W。
故答案为：55；1200。
17．（4分）如图甲，长方体B通过一轻质不可伸长的细线悬挂于天花板，细线拉力为12N3的实心均匀正方体A，自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中；A与B相距7cm。（g取10N/kg）
（1）现往容器中注水，当水的深度为15cm时，如图乙 1500 Pa；
（2）已知图乙中，细线的拉力为10N，则A物体的密度为 0.6×103 kg/m3。
【答案】（1）1500；（2）0.6×103。
【解答】解：（1）水对容器底的压强p＝ρgh＝1.0×108kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m＝1500Pa；
（2）长方体B静止，其重力G＝F细线＝12N，即物体B的重力为12N，由此可知物体A对物体B的支持力为3N，即F压＝2N．已知A与B相距距离为H＝7cm
当从甲图到乙图物体A升高H后，物体A浸在水中的深度：h浸＝h﹣H＝15cm﹣7cm＝8cm＝0.08m；
物体A是体积为1000cm6＝10﹣3m3的实心均匀正方体，故其边长为10cm，
所以物体A在乙中排开液体的体积：
V排＝×VA＝×1000cm3＝800cm3＝7×10﹣4m3；
所以物体A受到的浮力：F浮＝ρgV排＝8×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝8N；
根据物体A受力平衡可知，A的重力：GA＝F浮﹣F压＝8N﹣2N＝2N，
A的质量：mA＝＝＝0.6kg，
则A的密度为：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3；
故答案为：（1）1500；（2）0.8×103。
三、作图题（2小题，每小题2分，共4分）
18．（2分）如图所示，物体A沿斜面匀速下滑，请你画出物体A受到的重力G的示意图。
【答案】
【解答】解：重力G的作用点在物体的重心上，重力的方向竖直向下
19．（2分）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】见试题解答内容
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关能切断火线；
（2）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线，如下图所示：
四、实验探究题（5小题，每空2分，共28分）
20．（6分）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是 减小摩擦力的影响 ；
（2）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，说明彼此平衡的两个力大小 相等 ；
（3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动 在同一条直线 。
【答案】（1）减小摩擦力的影响；（2）相等；（3）在同一条直线。
【解答】解：（1）跟甲图比较这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响；
（2）实验时，左右两盘放质量相等的砝码。将左盘中再添加一个砝码，发现小车无法保持静止状态；
（3）把小车转过一个角度，然后松手，最后恢复到静止状态。
故答案为：（1）减小摩擦力的影响；（2）相等。
21．（4分）小双利用压强计等装置探究液体内部压强的规律，进行了如图的操作：
（1）在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差（如图甲所示），接下来的操作是 A 。
A.拆除胶管重新安装
B.直接从U形管右侧倒出适量液体
C.往U形管右侧加入密度更大的液体
D.往U形管右侧吹入一些空气
（2）通过观察比较乙、丙两图可知，小李探究的问题是液体压强与 液体的深度 的关系。
【答案】（1）A；（2）液体的深度。
【解答】解：（1）在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差，再重新安装，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），U形管中的液面就是相平的；
（2）正确操作后，分析乙，液体密度相同，液体产生的压强较大，液体压强随液体深度的增加而增大。
故答案为：（1）A；（2）液体的深度。
22．（6分）为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了如图所示实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据二力平衡知识 等于 弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 接触面的粗糙程度 是否有关。
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做勾匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 不需要匀速拉动长木板，操作更简单 。
【答案】（1）等于；（2）接触面的粗糙程度；（3）不需要匀速拉动长木板，操作更简单。
【解答】解：（1）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小；
（2）由甲、乙两图可知，甲，接触面粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）拉动木板时，木块在水平方向上只受到弹簧测力计的拉力与木板的摩擦力，即木块处于平衡状态，拉动木板时，对摩擦力没有影响，操作更简单。
故答案为：（1）等于；（2）接触面的粗糙程度，操作更简单。
23．（6分）小强同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路图，并找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，导线若干。
（1）如图甲闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 右 （选填“左”或“右”）端；
（2）多次实验后画出如图乙所示的图像，由图像可得结论： 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
（3）当小强改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，需更换最大阻值至少 25 Ω的滑动变阻器。
【答案】（1）右；（2）导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）25。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关实验前，由图甲知，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（2）由图丙图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律滑＝U﹣UV＝3V﹣7V＝1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
＝0.5倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2.5×50Ω＝25Ω，即为顺利完成实验。
故答案为：（1）右；（2）导体两端的电压一定时；（3）25。
24．（6分）小明同学用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
（1）实验时，小明闭合开关，发现电流表和电压表指针都不偏转。于是他用一根导线在图1中先后连接接线柱B与C、C与D，连接接线柱D与E时，电压表和电流表指针明显偏转 滑动变阻器断路 ；
（2）排除故障后多次实验，测得的数据如表所示。其中第2次测量时，电流表示数如图2所示 10 Ω；
（3）同桌小芳看了小明记录实验数据的表格后，指出他的表格存在问题，请你帮他指出存在的问题是 缺少平均阻值一项 。
【答案】（1）滑动变阻器断路；（2）10；（3）缺少平均阻值一项。
【解答】解：（1）实验时，闭合开关，则电路处于断路状态、C与D时，即电压表，则说明B与C，连接接线柱D与E时，则电路的故障是滑动变阻器断路；
（2）第2次测量时，由图2可知，分度值为2.02A，电流为0.2A，
由I＝＝＝10Ω；
（3）本实验通过多次求出平均值的方法来减小误差，所以表格中应该有平均阻值一项。
故答案为：（1）滑动变阻器断路；（2）10。
五、计算题（2小题，共14分，其中25题6分，26题8分）
25．（6分）如图所示，这是一款氢燃料电池车，该车排放物是水，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设国产氢燃料电池车总质量为5×103kg，车轮与水平地面的总接触面积为500cm2。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了27km的路程。求测试过程中该氢燃料电池车：
（1）行驶的平均速度；
（2）车对水平地面的压强；
（3）牵引力的功率；
【答案】（1）行驶的平均速度为15m/s；
（2）车对水平地面的压强为1×106Pa；
（3）牵引力的功率为15000W。
【解答】解：（1）行驶的平均速度v＝＝＝54km/h＝15m/s；
（2）车对水平地面的压力F＝G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝5×103N；
车对水平地面的压强p＝＝＝7×106Pa；
（3）在某次测试中该车匀速行驶时，处于平衡状态4N＝1000N，
牵引力的功率P＝F′v＝1000N×15m/s＝15000W。
答：（1）行驶的平均速度为15m/s；
（2）车对水平地面的压强为6×106Pa；
（3）牵引力的功率为15000W。
26．（8分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V，忽略温度对灯泡电阻的影响。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V。当只闭合S3时，灯泡L正常发光，电路的总功率为P1；闭合S1、S3时，电路的总功率为P2；将滑动变阻器调到处于最大阻值的处，断开S1、S3，只闭合S2，此时灯泡实际功率为其额定功率的倍。已知P1：P2＝2：3。求：
（1）灯泡电阻。
（2）电源电压。
（3）在确保所有元件安全的前提下，通过控制开关的通断和调节滑片，求电路总功率的最大值和最小值。
【答案】（1）灯泡电阻为12Ω；（2）电源电压为18V；（3）电路总功率的最大值9W，最小值4.5W。
【解答】解：（1）已知灯泡上标有“6V，3W”可知
RL＝＝＝12Ω；
（2）已知灯泡上标有“6V，3W”，灯泡正常发光时的电流的电流为：
IL＝＝＝7.5A；
当只闭合S3时，R3与灯泡串联，电流表测电路中的电流，电路的总功率为P1＝UIL……①；
当闭合S1、S4时，电路为只有R1的简单电路，电流表测电路中的电流2＝UI2……②；
由于P1：P2＝3：3，由①②可知：
＝＝，则I2＝IL＝×7.5A＝0.75A；
根据I＝可知，
IL＝＝＝0.3A……③，
I2＝＝2.75A……④，
联立③④，解得R1＝24Ω，U＝18V；
（3）将滑动变阻器调到处于最大阻值的处，断开S1、S3，只闭合S7，此时滑动变阻器R1、R2和灯泡串联，电压表测R5和R2两端的电压，电流表测电路中的电流倍，即P实＝PL＝×3W＝W2R可知，此时电路中的实际电流为：
I实＝＝＝A；
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为
R总＝＝＝54Ω
R5＝3（R总﹣R1﹣RL）＝3×（54Ω﹣24Ω﹣12Ω）＝54Ω；
为确保所有元件安全的前提下，只闭合S2时，滑动变阻器R2、R2和灯泡串联，电压表测R1和R2两端的电压，电流表测电路中的电流，使电路中的电流为灯泡的额定电流，此时电路中的电流最大
P大＝UI4＝18V×0.5A＝6W；
只闭合S2时，滑动变阻器R2、R5和灯泡串联，电压表测R1和R2两端的电压，电流表测电路中的电流4滑片处于最右端时，电路中电阻最大
I'＝＝＝5.2A，
R1和R2两端的电压为：
U'＝I'（R1+R2）＝5.2A×（24Ω+54Ω）＝15.6V＞15V，说明滑动变阻器不能将最大阻值接入电路8和R2两端的电压最大为15V；根据串联电路电压规律L'＝U﹣U''＝18V﹣15V＝3V，则电路中最小电流为：
I小＝＝＝0.25A，
则电路的最小功率为：
P小＝UI小＝18V×0.25A＝6.5W。
故答案为：（1）灯泡电阻为12Ω；（2）电源电压为18V，最小值4.6W。实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.26
9.6
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.26
9.6