1. 如圖是我國空間站的機械臂，它類似于人的手臂，可以省距離，下列工具使用時與機械臂屬同類型杠桿的是（ ）
A. 用鑷子夾砝碼B. 用羊角錘起釘子
C. 用鉗子夾導線D. 用瓶蓋起子起瓶蓋
【答案】A
【解析】
【詳解】人的手臂和機械臂使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，與鑷子屬于同一類杠桿；羊角錘、鉗子、瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
故選A。
2. 下列對物理量的估計符合實際情況的是（ ）
A. 兩節(jié)新干電池串聯(lián)的電壓為4V
B. 中學生上樓的功率可達1500W
C. 家用電飯鍋的額定電流約為4A
D. 實驗室中所用導線的電阻約為1kΩ
【答案】C
【解析】
【詳解】A．一節(jié)新干電的電壓為1.5V，兩節(jié)新干電池串聯(lián)的電壓為3V，故A不符合題意；
B．根據(jù)功率的公式可知
一個中學生的平均體重約500N，每層樓的高度約為3m，從一樓到三樓約為6m，爬樓的時間大約為30s，代入計算可得，他爬樓的功率約為100W，故B不符合題意；
C．家用電飯鍋的額定功率約為880W，額定電流約為
故C符合題意；
D．實驗室中所用導線的電阻很小，接近為零，故D不符合題意。
故選C。
3. 關于溫度、熱量、內(nèi)能，下列說法正確的是（ ）
A. 溫度高的物體，內(nèi)能不一定大
B. 物體的內(nèi)能增大，一定是吸收了熱量
C. 物體的溫度越低，所含的熱量越少
D. 物體放出熱量，溫度一定降低
【答案】A
【解析】
【詳解】A．內(nèi)能大小跟質(zhì)量、溫度、狀態(tài)和物質(zhì)的種類有關，只知道溫度高低，不能判斷內(nèi)能的大小，故A正確；
B．物體的內(nèi)能增加，可能是物體吸收熱量，可能是外界對物體做功，故B錯誤；
C．沒有發(fā)生熱傳遞，沒有熱量的吸收和放出，沒有熱量可談，并且熱量的修飾詞不能是“含有”，故C錯誤；
D．物體放出熱量，溫度不一定降低，比如晶體在凝固過程中，放出熱量，溫度不變，故D錯誤。
故選A。
4. 小明將鐵絲快速彎折十余次，鐵絲彎折處的溫度會升高。下列四個事例中，能量轉化與之相同的是（ ）
① 活塞迅速下壓棉花燃燒
② 按動電火花發(fā)生器按鈕，盒蓋飛出
③ 小孩滑下滑梯臀部發(fā)燙
④ 水燒開后頂著壺蓋上下運動
A. ①②B. ①③C. ②③D. ①④
【答案】B
【解析】
【詳解】反復彎折鐵絲，鐵絲彎折處溫度升高，機械能轉化為內(nèi)能，使鐵絲內(nèi)能增加；
①．用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，此過程機械能轉化為內(nèi)能，故①符合題意；
②．酒精燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓的燃氣，體積膨脹，對外做功，使盒蓋飛出去，內(nèi)能轉化為盒蓋的機械能，故②不符合題意；
③．小朋友滑滑梯時，克服摩擦力做功，將機械能轉化為內(nèi)能，使臀部的內(nèi)能增加、溫度升高，故③符合題意；
④．水燒開后壺內(nèi)水蒸氣溫度升高，內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使壺蓋上下運動，內(nèi)能轉化為壺蓋的機械能。故④不符合題意。
綜上分析可知，與彎折鐵絲，使鐵絲溫度升高能量轉化相同的是①③。
故選B。
5. 如圖所示，甲、乙、丙裝置完全相同，燃料的質(zhì)量、液體的質(zhì)量和初溫都相等，當燃料燃盡時（燒杯內(nèi)的液體均未沸騰），溫度計示數(shù)T甲＞T乙＞T丙。下列說法正確的是（ ）
A. 選擇甲、乙，可用燃燒相同時間比較液體升高溫度來反映燃料熱值的大小
B. 選擇乙、丙，可用加熱時間的長短來反映液體吸收熱量的多少
C. 液體a的比熱容ca與液體b的比熱容cb相比，ca＞cb
D. 燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比，q1＞q2
【答案】D
【解析】
【詳解】A．選擇甲、乙，液體的質(zhì)量相同、種類不同，燃料的種類相同；不能比較燃料熱值的大小，故A錯誤；
B．選擇乙、丙，燃料的種類不同，不能利用加熱時間的長短來反映液體吸收熱量的多少，故B錯誤；
C．甲、乙所示實驗中所用燃料種類與質(zhì)量相同，相同時間內(nèi)燃料燃燒釋放的熱量相等，燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則液體吸收的熱量Qa＝Qb，甲、乙兩實驗燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲＞T乙，則，m相等，由可知，，故C錯誤；
D．甲、丙兩實驗所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同，加熱質(zhì)量相同的同種液體，液體溫度升高的越高，則表明燃料放出的熱量越多，燃料的熱值越大，由于T甲＞T丙，所以q1＞q2，故D正確。
故選D。
6. 2022年2月，我國成功舉辦了第24屆冬奧會，圖片是中國滑雪運動員谷愛凌在U形場地比賽的情景，關于比賽過程中的能量轉化，下列說法正確的是（ ）
A. 她滑行向上沖擊到最高點時，動能將達到最大
B. 她從高處運動到低處的過程中，動能轉化為重力勢能
C. 她從出發(fā)點加速下滑的過程中，重力勢能越來越小
D. 她在整個比賽過程中機械能保持不變
【答案】C
【解析】
【詳解】A．滑行向上沖擊到最高點時，質(zhì)量不變，速度減小，高度增加，動能轉化重力勢能，此時重力勢能最大，動能最小，故A錯誤；
B．從高處運動到低處的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，重力勢能轉化為動能，故B錯誤；
C．從出發(fā)點加速下滑的過程中，高度越來越小，重力勢能越來越小，重力勢能轉化為動能，故C正確；
D．在整個比賽過程中會克服摩擦力做功，故機械能不守恒，故D錯誤。
故選C。
7. 某單位的門禁系統(tǒng)利用電動機實現(xiàn)開關門，員工可利用人臉識別（相當于開關S1）或門禁卡（相當于開關S2）自動開門進入，外來人員經(jīng)過核查登記后，由保安人員手動控制開關S3，開門進入；在疫情防控期間，增加了智能測溫儀（相當于開關S），體溫異常者無法開門進入。下列符合設計要求的電路圖是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】由題知，員工可利用人臉識別（相當于開關S1）或門禁卡（相當于開關S2）自動開門進入外來人員經(jīng)過核查登記后，由保安人員手動控制開關S3，這說明S1、S2、S3是并聯(lián)的，然后再與電動機串聯(lián)；在疫情防控期間，增加了智能測溫儀（相當于開關S），體溫異常者無法開門進入，則S應該在干路中，根據(jù)選項可知，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
8. 如圖所示電路，電源電壓不變，閉合開關S，兩燈均發(fā)光．一段時間后，一盞燈突然熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)都不變，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）
A. 燈L1斷路B. 燈L2斷路C. 燈L1短路D. 燈L2短路
【答案】A
【解析】
【詳解】兩盞燈為并聯(lián)電路．燈L2的電流不變，說明燈L2既沒有短路使電流增大也沒有斷路使電流變?yōu)?，答案BD錯．燈L1短路的話，會造成燈L2也被短路，電流將不經(jīng)過燈L2從而使燈L2也熄滅，電流變?yōu)?，不符合要求，C錯．所以是A燈L1斷路，電壓表測電源電壓所以示數(shù)不變，電流表測另外一個支路電流，沒有影響．
9. 如圖，電源電壓保持不變，R為定值電阻，閉合開關S，將滑片P從右端向左端移動過程中，下列說法正確的是（ ）
A. V1和V2示數(shù)均變小，A示數(shù)變大
B. V1和A示數(shù)之比變小
C. V2和A示數(shù)之比不變
D. V2和A示數(shù)的乘積先變小后變大
【答案】B
【解析】
【詳解】由圖可知滑動變阻器和定值電阻是串聯(lián)的，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測電源電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流，當滑片P從右端向左端移動的過程中，連入電路中的阻值變小，總電阻變小，由歐姆定律可知，整個電路中的電流變大，所以電流表A的示數(shù)逐漸變大；電壓表V2測電源電壓，由于電源電源不變，所以電壓表V2示數(shù)是不變的；因電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，即
電源電壓不變，定值電阻阻值不變，所以當電流變大時，電壓表V1的示數(shù)變小；由上分析知，電壓表V2不變，電流表A的示數(shù)逐漸變大，V2和A示數(shù)的乘積變大；根據(jù)歐姆定律
可知，V1和A示數(shù)之比就是滑動變阻器的阻值，所以V1和A示數(shù)之比變??；根據(jù)歐姆定律
可知，V2和A示數(shù)之比就是滑動變阻器的阻值和定值電阻的總阻值，所以V2和A示數(shù)之比變小；綜上所述，B正確，ACD錯誤。
故選B。
10. 連接如圖所示的電路，閉合開關后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察到白熾燈泡L1比L2亮。關于此實驗，下列說法正確的是（ ）
A. L1、L2規(guī)格是相同的
B. L1對應的電壓表示數(shù)比L2小
C. L1的實際功率一定比L2大
D. 可以驗證電功與電流大小的關系
【答案】C
【解析】
【詳解】A．如果燈泡L1、L2規(guī)格是相同的，因為串聯(lián)在電路中，通過兩燈泡的電流相等，那么兩燈泡兩端的電壓、實際功率也會是相同的，但事實上小燈泡L1比L2亮，因此兩個燈泡規(guī)格不相同，故A錯誤；
B．由公式可知，電流相等時，實際功率大的用電器兩端電壓較大，在圖示電路中，L1與L2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等的規(guī)律可知通過L1與L2的電流相等，而燈泡L1的實際功率比L2大，因此燈泡L1對應的電壓表示數(shù)比L2大，故B錯誤；
C．小燈泡L1比L2亮，說明燈泡L1的實際功率比L2大，故C正確；
D．電路中L1與L2串聯(lián)，而串聯(lián)電路中電流處處相等，因此無法驗證電功率與電流大小的關系，故D錯誤。
故選C。
11. 某科技創(chuàng)新小組設計的體重計電路原理圖如圖所示，其中電源電壓恒為6V，定值電阻R0為10Ω，電壓表量程為0~3V，R是壓敏電阻（阻值隨平板受到的壓力大小變化而變化），R的阻值與平板受到壓力F對應的部分數(shù)據(jù)如表，平板質(zhì)量不計。下列說法中正確的是（ ）
A. 體重計讀數(shù)越大，R的阻值就越大
B. 體重計能稱量的最大值是1500N
C. 若將R0阻值增大，體重計能稱量的最大值將變大
D. 當電壓表示數(shù)為2V時，稱得的體重為200N
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖可知壓敏電阻R和定值電阻R0串聯(lián)接入電路，電壓表與定值電阻R0并聯(lián)，測量定值電阻R0兩端的電壓。
A．體重計的示數(shù)越大，即電壓表的示數(shù)越大，則定值電阻R0電壓變大，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，壓敏電阻分得的電壓變小，據(jù)串聯(lián)電路分壓與電阻大小的關系可知，壓敏電阻R的阻值變小，故A錯誤；
B．當電壓表示數(shù)為3V時，定值電阻兩端電壓為3V，電源電壓為6V，壓敏電阻兩端的電壓
UR=U-U0=6V-3V=3V
壓敏電阻和定值電阻分擔電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可知，壓敏電阻的阻值與定值電阻的阻值相等，都為10Ω，由表格可知，此時壓力為900N，即體重計的最大稱量值為900N，故B錯誤；
C．增大R0的阻值，利用串聯(lián)分壓原理可知電壓表更容易滿偏，故體重計能稱量的最大值將變小，故C錯誤；
D．當電壓表的示數(shù)為2V，電路中的電流為
壓敏電阻兩端的電壓為
UR1=U-U01=6V-2V=4V
壓敏電阻的阻值為
由表格可知，當壓敏電阻的阻值為20Ω時，壓力為200N，故D正確。
故選D。
12. 如圖，電源電壓不變，定值電阻R1＝20Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣（燈絲電阻不變），電流表量程為0～3A。當只閉合開關S，滑動變阻器R2的滑片P從b端滑動到某一位置時，變阻器連入電路中的阻值減小了12Ω，電流表示數(shù)增大了0.1A，此時小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的情況下，都正確且無漏選的一組是（ ）
①電源電壓為24V
②R2的最大阻值為48Ω
③開關都閉合時，R2的最大功率為43.2W
④在電流表有示數(shù)的情況下，電路消耗的總功率最小值為18W
A. ①②B. ①②③C. ①③④D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【詳解】當開關S閉合，S1、S2斷開，滑動變阻器的滑片P在b端時，燈泡L和滑動變阻器最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，設此時通過電路的電流為I1；滑動變阻器的滑片P從b端滑動到某一位置時，滑動變阻器接入電路中的阻值減小了12Ω，已知電流表示數(shù)增大了0.1A，即電路中的電流增大0.1A，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，則此時通過電路的電流為
所以可知滑動變阻器的滑片P在b端時電路的電流為
小燈泡L標有“6V 3W”字樣，且燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，則燈泡的電阻為
因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，則由歐姆定律可知，滑動變阻器的滑片P在b端時電源電壓為
滑動變阻器的滑片P從b端滑動到某一位置時電源電壓為
聯(lián)立解得R滑＝48Ω，U＝24V，故①②正確；
（2）當開關S、S1、S2都閉合時，燈泡被短路，滑動變阻器和定值電阻并聯(lián)接入電路，此時電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，則通過定值電阻的電流為
因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且此時電流表測干路電流，電流表量程為0～3A，則當電流表示數(shù)達到最大時，通過滑動變阻器的電流最大，則通過滑動變阻器的最大電流為
所以滑動變阻器的最大功率為
故③正確；
當開關S閉合，S1、S2斷開，滑動變阻器的滑片P在b端時，燈泡L和滑動變阻器最大阻值串聯(lián)，此時通過電路的電流最小，則由題意和前面解答可知最小電流為
I?。絀1＝0.4A
所以電路消耗的總功率最小值為
P小＝UI?。?4V×0.4A＝9.6W
故④錯誤。綜上可知，只有①②③正確，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
二、填空題
13. 回顧本學期的幾個小實驗，請完成下列四個小題。
（1）如圖甲，木塊從高處自由下落將小桌腳打入沙中，要將小桌腳打入沙中更深些，應選用質(zhì)量較大的木塊，將其從更_______（選填“高”或“低”）處釋放；
（2）如圖乙，是一個會跳的卡片，將卡片反過來，用力向下壓，橡皮筋伸長，迅速松開手，卡片向上跳起，說明發(fā)生彈性形變的橡皮筋具有_______能，可以對卡片_______；
（3）如圖丙，吹氣球時，氣球沒握住飛跑了，撿起氣球會發(fā)現(xiàn)它的嘴部溫度_______（選填“變高”或“變低”）；
（4）如圖丁，把銅片、鐵片插入橙子中制成一個水果電池.該電池對外供電時，將_______能轉化為電能，由圖丁可知：鐵片是水果電池的_______（選填“正極”或“負極”）。
【答案】 ①. 高 ②. 彈性勢 ③. 做功 ④. 變低 ⑤. 化學 ⑥. 負極
【解析】
【詳解】（1）[1]要將小桌的腳打入沙子中更深些，需要增大重力勢能，影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度，且物體質(zhì)量越大、位置越高、物體具有的重力勢能就越大，故應選用質(zhì)量較大的木塊，并將其從更高處下落。
（2））[2][3]“橡皮筋伸長”說明橡皮筋發(fā)生了彈性形變，發(fā)生彈性形變的物體要恢復原狀，就會對使它發(fā)生形變的物體施加力的作用，所以橡皮筋會對硬卡片施力，使它彈起，這個現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片做功，因此它具有彈性勢能。
（3）[4]氣球內(nèi)的氣體向外噴出，氣體對外做功，內(nèi)能轉化成球的機械能，球內(nèi)氣體的溫度降低。
（4）[5][6]把銅片、鐵片插入橙子中制成一個水果電池，該電池對外供電時，將化學能轉化為電能，由圖丁可知：鐵片與電壓表的負接線柱連接，是水果電池的負極。
14. 建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物，已知重物G=900N，不計繩重和摩擦，當繩子自由端的拉力F=400N時，可將重物勻速提升3m，在此過程中，拉力F做功_______J，滑輪組的機械效率為_______%；若將該滑輪組的機械效率提高為90%，需要用此滑輪組提升_______N的重物。
【答案】 ① 3600 ②. 75 ③. 2700
【解析】
【詳解】[1]由圖可知滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)n=3，繩子自由端移動的距離
s=nh=3×3m=9m
拉力做的總功
W總=Fs=400N×9m=3600J
[2]滑輪組的機械效率
[3]因為不計繩重和摩擦時，所以動滑輪的重力
G動=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N
不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率
所以滑輪組的機械效率為90%時物體的重力
15. 如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用甲、乙兩種方法使其一端緩慢抬離地面，若F甲和F乙始終豎直向上，則F甲______F乙，如果兩種方法都將水泥板緩慢拉到甲豎直位置，不計空氣阻力等因素，兩次拉力做功W甲______W乙。 （兩空均填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【詳解】[1]兩次抬起水泥板時的情況如圖所示：
在上述兩種情況下，動力克服的都是水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動力臂的二分之一。根據(jù)杠桿的平衡條得
所以前后兩次所用的力相同。
[2]若甲、乙兩種情況均將水泥板拉至豎直位置，由圖可知
根據(jù)可知拉力做功
16. 某單缸四沖程汽油機飛輪轉速為2400r/min，則1s內(nèi)該汽油機對外做功_______次；該汽油機工作時汽缸內(nèi)燃氣對活塞平均推力為2000N，活塞向下運動的距離是50cm，則汽油機的功率是_______kW。
【答案】 ①. 20 ②. 20
【解析】
【詳解】[1]在四沖程內(nèi)燃機的工作過程中曲軸轉2圈，完成4個沖程，完成一個工作循環(huán)，1個工作循環(huán)外做功1次；由題意可知，單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是2400r/min＝40r/s，即每秒鐘轉40r，因為飛輪轉2r，對外做功1次，所以飛輪轉40r，對外做功20次。
[2]活塞向下運動的距離為
s＝50cm＝0.5m
一個做功沖程做的功為
W1＝Fs＝2000N×0.5m＝1000J
該汽油機工作1s時所做的功為
W＝20W1＝20×1000J＝20000J
則汽油機的功率為
17. 甲圖是小燈泡L和電阻R的I～U圖象。將小燈泡L和電阻R接入乙圖電路中，電源電壓恒定不變，只閉合開關S1，小燈泡L的實際功率為1W，則此時小燈泡L的電阻為______?；再閉合開關S2，電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J。
【答案】 ①. 4 ②. 24
【解析】
【分析】
【詳解】（1）[1]由歐姆定律知，電阻一定時，電流與電壓成正比，由圖象知，正比例圖象是R的I～U圖象，曲線是L的I～U圖象。由電路圖可知，只閉合開關S1，電路是燈泡的簡單電路，由圖象可知，當燈泡兩端的電壓UL＝2V，通過的電流
IL＝0.5A
且此時小燈泡L的實際功率
PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W
所以此時燈泡電阻
[2]電源電壓
U＝UL＝2V
再閉合開關S2時，R與L并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等
U＝UL＝UR＝2V
由圖象可知，此時通過R的電流
IR＝0.2A
R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量
QR＝IR2Rt＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J
【點睛】本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率以及焦耳定律公式的應用，從圖象中讀出燈泡的實際功率為1W時的電壓和通過的電流是關鍵。
18. 如圖是小軍家里的電能表，他將電熱水壺單獨接在電路中燒水，壺內(nèi)水的質(zhì)量為1.2kg，初溫為28℃，加熱5min水溫升高了50℃，電能表的轉盤轉了240轉，則電熱水壺的實際功率是_______W，加熱5min水吸收的熱量是_______J，此過程中電熱水壺的熱效率是_______%。[]
【答案】 ①. 1200 ②. 2.52×105 ③. 70
【解析】
【詳解】[1]2400r/（kW?h）表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉盤轉3000轉，則轉盤轉了240轉消耗的電能為
電熱水壺的實際功率為
[2]根據(jù)題意可得，水吸收的熱量為
[3]根據(jù)題意可知，電熱水壺的熱效率為
19. 如圖所示，電源電壓不變，R1＝3Ω，R2＝4Ω，R3＝5Ω。只閉合S，電流表A1、A2示數(shù)之比為_______，電壓表V1、V2示數(shù)之比為_______；再閉合S1、S2，電流表A1、A2示數(shù)之比為_______，電壓表V1、V2示數(shù)之比為_______。
【答案】 ①. 1:1 ②. 3:8 ③. 4:7 ④. 1:1
【解析】
【詳解】[1][2]只閉合S時，R1與R3串聯(lián)，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測電源兩端的電壓，電流表A1、A2均測電路中的電流，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電流表A1、A2示數(shù)之比為1:1，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電壓表V1、V2的示數(shù)之比為
[3][4]閉合S、S1、S2時，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測R1支路的電流，電流表A2測干路電流，電壓表V1、V2均測電源兩端的電壓，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，電壓表V1、V2示數(shù)之比為1:1，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A1、A2示數(shù)之比為
20. 如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，滑動變阻器R2標有“20Ω 0.5A”，R1＝10Ω，燈L標有“4V 1W”，燈L的I﹣U圖像如圖乙。在保證電路安全的情況下，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，電壓表V1的最小示數(shù)為2V，則電源電壓為_______V，電路的最大功率為_______W，滑動變阻器阻值的調(diào)節(jié)范圍為_______Ω。
【答案】 ①. 8.5 ②. 2.125 ③. 8～13
【解析】
【詳解】[1]只閉合開關S，定值電阻R1、燈泡L和滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路，電壓表V1測量滑動變阻器R2兩端的電壓，電壓表V2測量R1兩端的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，在保證電路安全的情況下，當滑動變阻器R2連入電路的電阻越小時電壓表V1的示數(shù)越小，此時電路中電流最大?；瑒幼冏杵髟试S通過的最大電流為0.5A，小燈泡的額定電流
則在保證電路安全的情況下，電路中的最大電流
I大＝I額＝0.25A
此時燈泡正常工作，電壓表V1的示數(shù)最小，根據(jù)題干可知V1最小示數(shù)為2V，根據(jù)可得
U1＝I大R1＝0.25A×10Ω＝2.5V
由串聯(lián)電路的電壓特點可得，電源電壓
U＝U1+UL+U2?。?.5V+4V+2V＝8.5V
[2]電路的最大功率
P大＝UI大＝8.5V×0.25A＝2.125W
[3]滑動變阻器R2接入電路的最小電阻為
由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，當電壓表V1示數(shù)最大為3V時，R2接入電路的電阻最大，此時小燈泡和R1兩端電壓
由圖乙可知當電路中的電流為I′＝0.23A時，小燈泡和R1兩端電壓
3V+0.23A×10Ω＝5.3V
在誤差范圍內(nèi)，與5.5V相近，故符合條件；則R2接入電路的最大電阻
所以，R1允許的取值范圍是8～13Ω。
三、解答題（本題共10小題，共50分.解答29、30題時應有公式和解題過程）
21. 按要求作圖（請保留作圖痕跡）：圖中①是自行車的手閘，其中ABO部分可視為杠桿，其簡化示意圖如圖②所示，O為支點，F(xiàn)2為阻力。在圖②中畫出：阻力F2的力臂l2以及作用在A點的最小動力F1。
【答案】
【解析】
【詳解】過O點作阻力F2的垂線，即為阻力F2對支點O的力臂l2；
根據(jù)杠桿平衡的條件
在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，阻力的方向已標出，所以動力的方向應該向下，連接支點O與A點，過A點作OA的垂線就得到在A點施加的最小動力F1，如下圖所示
22. 如圖所示，某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞繩方法。
【答案】
【解析】
【詳解】由于圖中只有一個動滑輪，承擔物重的繩子段數(shù)最多為3段，此時最省力，其繞法如圖所示
23. 某船上裝有平衡警示電路，其中S為重力開關，金屬片M可繞O點自由轉動。當船水平時，M在a、b中間；當船左傾到一定程度時，綠燈亮、電鈴響；當船右傾到一定程度時、紅燈亮、電鈴響。請完成電路圖。
【答案】
【解析】
【詳解】當船左傾到一定程度時，重力開關M與a接通，此時綠燈亮、電鈴響，則將綠燈和電鈴接入電路中；當船右傾到一定程度時、重力開關M與b接通，此時紅燈亮、電鈴響，則將紅燈和電鈴接入電路中。兩種情況下電鈴都響，則電鈴在干路中，紅燈、綠燈單獨工作，互不影響，則紅燈和綠燈并聯(lián)，如圖所示：
24. 在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：
（1）實驗時，通常讓杠桿在圖甲位置平衡，這樣操作的目的是便于測量_______；
（2）改變鉤碼的位置和個數(shù)，使杠桿平衡收集多組數(shù)據(jù)，其目的是_______（填序號）；
A．取平均值，減小誤差
B．避免偶然性，尋找普遍規(guī)律
（3）如圖乙，用測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，為了保持杠桿在水平位置平衡，測力計的示數(shù)將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（4）圖丙的漫畫中，小兔分得的蘿卜質(zhì)量小于小猴，其原因是_______。
【答案】 ①. 力臂 ②. B ③. 變大 ④. 當蘿卜平衡時，粗的那端力臂小，根據(jù)杠桿平衡條件，粗的那端蘿卜更重些
【解析】
【詳解】（1）[1]杠桿在水平位置平衡，當力與杠桿垂直時，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小。
（2）[2]多次改變力和力臂的大小，得到了多組實驗數(shù)據(jù)，得出了杠桿平衡條件。該實驗測量多組數(shù)據(jù)的目的是得出的結論避免偶然性，尋找普遍規(guī)律，故選B。
（3）[3]彈簧測力計逐漸向左傾斜拉杠桿，拉力的力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數(shù)變大。
（4）[4]如下圖所示
以O1為支點，左端的重心在P處，右端的重心在Q處，LP＜LQ，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件可得
因為LP＜LQ，所以GP＞GQ，即mPg＞mQg，所以mP＞mQ，故小兔分得的蘿卜質(zhì)量小于小猴的。
25. 小明為了探究動能大小的影響因素，利用斜面、鋼球、木塊等器材在同一水平面上開展了如圖所示的探究活動。
（1）實驗中探究的動能是指_______。
A.鋼球撞擊木塊時的動能
B.鋼球撞擊木塊后的動能
C.木塊被鋼球撞擊后的動能
（2）鋼球在水平面上的動能是由_______能轉化而來的。
（3）若斜面下方水平面光滑，本實驗_______（選填“能”或“不能”）達到實驗目的。
（4）小紅認為根據(jù)乙、丙兩圖可以直接得出“物體的質(zhì)量越大，速度越大，則動能越大”的結論，她的實驗方法錯誤的理由是_______。
（5）通常來說，交通事故的原因主要是超載或超速，用甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結論，可以解釋汽車_______（選填“超載”或“超速”）行駛時危險性大的原因。
【答案】 ①. A ②. 重力勢 ③. 不能 ④. 未控制變量 ⑤. 超載
【解析】
【詳解】（1）[1]該實驗研究的對象是鋼球，探究鋼球動能的大小與速度和質(zhì)量的關系。
故選A。
（2）[2]鋼球從高處滾下，此時重力勢能轉化為動能。
（3）[3]從斜面上滾下，若水平面絕對光滑，鋼球不受摩擦力作用，鋼球在水平方向不受外力作用，將做勻速直線運動，不能達到實驗目的。
（4）[4]探究影響動能大小因素實驗中，應注意控制變量，當質(zhì)量相同時，研究動能跟速度的關系；當速度相同時，研究動能跟質(zhì)量的關系，不能同時出現(xiàn)兩個變量。
（5）[5]甲、丙兩圖可知，鋼球下落高度相同，質(zhì)量不同，故研究動能大小與質(zhì)量的關系，用來解釋超載行駛的危險。
26. 小王同學為了“探究影響導體電阻大小的因素”設計了如圖甲實驗裝置。實驗器材：電源（1.5V），電阻箱R0（0～999.9Ω），電流表，電阻絲R，開關，導線若干。
（1）本實驗通過_______來比較導體電阻的大小；
（2）小王發(fā)現(xiàn)只有一根電阻絲，他可以探究導體的電阻是否與導體的_______有關；
A.長度 B.橫截面積 C.材料
（3）小王把電阻絲接入ab間，閉合開關S，將電阻箱調(diào)到適當位置不動，多次改變金屬夾P的位置，得到多組I、L的數(shù)據(jù)，以電流的倒數(shù)為縱坐標、電阻絲的長度L為橫坐標，得出圖像（如圖乙）。由圖像可知，R0的阻值_______Ω，該電阻絲5cm長度的阻值為_______Ω。
【答案】 ①. 小燈泡的亮度 ②. AB ③. 12 ④. 3
【解析】
【詳解】（1）[1]將不同的電阻絲接入電路，電路中電流大小不同，燈泡亮度不同，因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的，這種研究問題的方法叫做轉換法。
（2）[2]A．當探究導體電阻與長度的關系時，可控制橫截面積和材料不變，改變導體的長度，能夠完成，故A符合題意；
B．當探究導體電阻與橫截面積的關系時，可控制長度和材料不變，改變導體的橫截面積，能夠完成，故B符合題意；
C．當探究導體電阻與材料的關系時，可控制長度和橫截面積不變，因為只有一個金屬絲，所以無法改變材料，不能夠完成，故C不符合題意。
故選AB。
（3）[3]當電阻絲接入0cm，就是電阻絲的電阻為零時，電源電壓為1.5V，電流倒數(shù)為，所以電流為
則電阻箱的電阻為
[4]當電阻絲接入10cm，就是電阻絲的電阻為R時，電源電壓為1.5V，電流倒數(shù)為，所以電流為，則電路總電阻為
則R0的阻值為
在橫截面積和材料一定時，導體的電阻跟導體的長度成正比，所以5cm的電阻絲電阻為3Ω。
27. 電學實驗課上，老師提供了以下電學器材：電源4.5V、電流表、電壓表、滑動變阻器若干、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω、40Ω）、標有“2.5V”字樣的小燈泡L1和標有“0.3A”字樣的小燈泡L2各一個、開關和導線若干。小明準備完成下面的實驗：
（1）探究電流與電壓的關系：
①______開關，按圖甲電路圖連接實物，試觸時發(fā)現(xiàn)：電流表指針向零刻度線左側偏轉（如圖乙），則電路連接出現(xiàn)的錯誤是_______；
②糾正錯誤后開始實驗，應將滑動變阻器滑片P向_______（選填“左”或“右”）滑動，使電阻R0兩端電壓由1.5V逐漸增大到2V、2.5V，讀出所對應的電流值。實驗數(shù)據(jù)如表所示：
③分析數(shù)據(jù)，得出結論：電阻一定時，______；
（2）探究電流與電阻的關系：
①分別將10Ω、20Ω的定值電阻接入A、B兩點間，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使兩次電壓表示數(shù)都為2V，讀出電流表示數(shù)，兩次實驗中整個電路消耗的電功率之比為_______；
②為確保所給的定值電阻接入A、B兩點間后，都能按圖甲所示電路正常進行實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為_______Ω；
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結論；
（3）測量小燈泡L1的電阻：
①按圖甲把R0換成小燈泡L1進行實驗閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，下列哪種方法可以一次性判斷出多種電路故障_______（填序號）；
A.檢查電源
B.檢查導線連接
C.檢查電流表和電壓表的示數(shù)
D.調(diào)節(jié)滑動變阻器觀察燈泡亮度
②實驗過程中，當電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖丙，此時小燈泡的電阻為_______Ω，額定功率為_______W；
（4）測量小燈泡L2的額定功率：
實驗中，電壓表和電源損壞，小明找來一個電壓未知（恒定）的電源，設計了圖丁所示電路。請你幫他完成測量過程：
①閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數(shù)為0.3A；
②斷開開關，用10Ω的定值電阻替換燈泡，滑動變阻器滑片P_______（選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”）。閉合開關，電流表的示數(shù)為0.24A；
③將滑動變阻器滑片P移到最左端，電流表示數(shù)為06A；
④小燈泡的額定功率為_______W。
【答案】 ①. 斷開 ②. 電流表正負接線柱接反了 ③. 左 ④. 通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 ⑤. 2:1 ⑥. 50 ⑦. C ⑧. 13.9 ⑨. 0.45 ⑩. 保持不動 ?. 0.45
【解析】
【詳解】（1）①[1]為了保護電路，斷開開關，按圖甲電路圖連接實物。
[2]電流表指針向零刻度線左側偏轉，說明電流從負接線柱流入，正接線柱流出，故電路連接出現(xiàn)的錯誤是：電流表正負接線柱接反了。
②[3]要使電阻R0兩端電壓由1.5V逐漸增大到2V、2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，應減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應將滑動變阻器滑片P向左滑動。
③[4]由表中數(shù)據(jù)可知，當電壓增大為原來的幾倍，通過電阻的電流也增大為原來的幾倍，故得出結論：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（2）①[5]已知定值電阻10Ω和20Ω，根據(jù)可知，在電壓不變時，電流與電阻成反比，故電路的電流之比為2:1；由P＝UI可知，在電壓不變時，電功率與電流成正比，故兩次實驗中整個電路消耗的電功率之比為2:1。
②[6]實驗中使用的定值電阻阻值最大為40Ω，定值電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動變阻器分得的電壓為
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V
滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍，根據(jù)分壓原理，當接入40Ω電阻時，滑動變阻器連入電路中的電阻為
R滑＝1.25×40Ω＝50Ω
即滑動變阻器的最大阻值至少為50Ω。
（3）①[7]燈泡不亮，說明電路可能短路或斷路；若燈泡短路，則電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)；若燈泡斷路，則電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，所以通過檢查電流表和電壓表的示數(shù)可以一次性判斷出多種電路故障，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
②[8]實驗過程中，當電壓表示教為2.5V時，電流表示數(shù)如圖丙，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.18A，則小燈泡的電阻為
[9]額定功率為
PL＝ULIL＝2.5V×0.18A＝0.45W
（4）③將滑動變阻器滑片P移到最左端，此時電路為只有定值電阻的簡單電路，電流表示數(shù)為0.6A，則電源電壓為
U＝I3R＝0.6A×10Ω＝6V
②[9]用10Ω的定值電阻替換燈泡，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)；滑動變阻器滑片P保持不動，閉合開關，電流表的示數(shù)為0.24A；此時電路的總電阻為
滑動變阻器接入的電阻為
R變＝R總﹣R＝25Ω﹣10Ω＝15Ω
④[10]由①可知，閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數(shù)為0.3A，小燈泡正常發(fā)光，此時電路的總電阻為
小燈泡正常發(fā)光的電阻為
R燈＝R總′﹣R變＝20Ω﹣15Ω＝5Ω
則燈泡的額定功率為
P額＝I12R燈＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W
28. 物理實驗小組連接了圖甲所示的電路，測量定值電阻Rx的阻值，電源電壓有4V和6V兩擋可選，Rx的阻值約為10Ω，滑動變阻器有（a：“30Ω 3A”b：“100Ω 2A”）兩種規(guī)格。
（1）小華同學發(fā)現(xiàn)圖甲連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接_______（只改接一根導線）；
（2）小華正確連接導線后，將滑動變阻器的滑片P移至最_______（選填“左”或“右”）端，閉合開關后，電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為0.1A，由此判斷電源電壓選擇的是________（選填“4V”或“6V”）檔，滑動變阻器選擇的是_______（選填“a”或“b”）；
（3）繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P完成后續(xù)測量，第3次實驗時，電壓表的示數(shù)如圖乙，根據(jù)實驗過程，表格中的①處應填_______Ω（結果保留1位小數(shù)）；
（4）該實驗小組進行了實驗創(chuàng)新，利用一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器、一個阻值未知的定值電阻R1、電壓恒定的電源、若干開關和導線，測出了額定電壓為U額（已知）的小燈泡L正常發(fā)光時的電阻RL，小組成員共同設計了圖丙所示的電路。步驟如下：
①斷開開關S2，閉合開關S1和S3，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P至a端，電壓表的示數(shù)為U1；再將滑片P調(diào)至b端，電壓表示數(shù)為U2；
②斷開開關S1和S3，閉合開關S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為U1﹣U額；
③不改變滑動變阻器的滑片P的位置，斷開開關S2和S3，閉合開關S1，電壓表示數(shù)為U3，則RL＝_______（用U額、U1、U2、U3和R0表示）。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 4V ④. a ⑤. 10 ⑥.
【解析】
【詳解】（1）[1]圖中電壓表測的是電流表電壓，所以要刪除連接電壓表右端的線，并將該線改成連在定值電阻左端；如下圖
（2）[2][3][4]由題知，電源電壓有4V和6V兩擋可選，Rx的阻值約為10Ω，正確連接導線后，將滑動變阻器的滑片P移至最右端，閉合開關后，電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為0.1A，若電源電壓為4V，則變阻器分得的電壓為
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得
即
解得滑動變阻器的最大阻值為
故b符合題意；若電源電壓為6V，則變阻器分得的電壓為
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得
即
解得滑動變阻器的最大阻值為
故a不符合題意。
（3）[5]由圖乙知電壓表選用0～3V的量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.7V，第三次的電阻為
平均阻值為
（4）[6]①斷開開關S2，閉合開關S1和S3，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P至a端時，燈泡L被短路，此時只有R1接入的簡單電路，電壓表測電源電壓，即電源電壓為
再將滑片P調(diào)至b端，此時R1與R0串聯(lián)接入電路，電壓表測R1兩端的電壓為U2，則滑動變阻器R0兩端的電壓為
則電路中的電流為
所以R1的阻值為
②斷開開關S1和S3，閉合開關S2時，燈泡L、R1、R0串聯(lián)接入電路，電壓表測R1和R0的總電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為U1﹣U額，恰好等于電源電壓減燈泡的額定電壓，說明此時燈泡正常發(fā)光；
③不改變滑動變阻器的滑片P的位置，斷開開關S2和S3，閉合開關S1時，燈泡L、R1、R0仍串聯(lián)接入電路，電壓表測R1兩端的電壓為U3；由于電路結構不變，電路中電阻不變，電流不變，此時燈泡仍正常發(fā)光，電路中的電流為
則燈泡的電阻為
29. 搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭已于2022年11月29日發(fā)射升空。若長征二號F遙十五運載火箭在此次發(fā)射任務中，以的推力將起飛質(zhì)量為500t的火箭在50s的時間內(nèi)推到的豎直高度。（已知火箭燃料的熱值，忽略起飛過程中火箭的質(zhì)量變化）
（1）求火箭發(fā)動機推力的平均功率；
（2）在上述過程中共消耗15t燃料，求火箭發(fā)動機的效率。
【答案】（1）；（2）25%
【解析】
【詳解】解：（1）飛船做的有用功
火箭發(fā)動機推力的平均功率
（2）完全燃燒15t燃料放出的熱量
火箭發(fā)動機的效率
答：（1）火箭發(fā)動機推力的平均功率為；
（2）火箭發(fā)動機的效率為25%。
30. 圖甲為汽車倒車雷達中的距離報警器簡化電路圖。電源電壓為15V，R0為定值電阻，Rs為距離傳感器的核心部件，其阻值隨傳感器到障礙物距離變化關系如圖乙所示，當傳感器到障礙物距離為1.5m時，報警器開始報警，此時電路中報警電流為0.3A。
（1）由圖乙可知開始報警時，Rs的阻值為______Ω；傳感器到障礙物距離越近，電路中的電流越______；
（2）求R0的阻值______；
（3）當傳感器到障礙物距離為1m時，求Rs的電功率________；
（4）保持起始報警電流不變，若要增大起始報警距離，請寫出可行的做法_______（寫出一條即可）。
【答案】 ①. 40 ②. 大 ③. 10Ω ④. 5W ⑤. 可以減小R0的阻值來增大起始報警距離
【解析】
【詳解】（1）[1][2]由圖甲知道，定值電阻和傳感器串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，從圖乙知道，傳感器到障礙物距離越近，Rs的阻值越小，由歐姆定律知道，電路中的電流大；當傳感器到障礙物距離為1.5m時，Rs的阻值為40Ω。
（2）[3]報警器開始報警，此時電路中報警電流為0.3A，電路中的總電阻
R0的阻值
R0＝R﹣Rs＝50Ω﹣40Ω＝10Ω
（3）[4]當傳感器到障礙物距離為1m時Rs的阻值為20Ω，此時電路中的總電阻
R′＝Rs′+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω
電路中的電流
Rs的電功率
P＝I′2Rs′＝（0.5A）2×20Ω＝5W
（4）[5]增大起始報警距離時，Rs的阻值變大，保持起始報警電流不變，即串聯(lián)電路中的總電阻不變，可以減小R0的阻值。
壓力F/N
0
60
200
500
900
1500
壓敏電阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
實驗次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
實驗次數(shù)
電壓Ux/V
電流Ix/A
電阻Rx/Ω
Rx/Ω
1
1
0.1
10
①
2
2.5
0.24
10.4
3
0.28

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2023-2024學年江蘇省南京市秦淮區(qū)四校八上物理期末調(diào)研試題含答案：

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2022-2023學年江蘇省南京市秦淮區(qū)九年級上學期物理期中考試題及答案：

這是一份2022-2023學年江蘇省南京市秦淮區(qū)九年級上學期物理期中考試題及答案，共15頁。試卷主要包含了選擇題，填空題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

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