（時間：80分鐘 滿分：100分）
一、單項選擇題（本大題共7小題，每小題3分，共21分）
1. 關(guān)于對功的理解，下列說法正確的是（ ）
A. 作用在物體上的力越大，力做的功就越多
B. 把重1N的物體舉起1m所做的功為1J
C. 物體通過的路程越長，作用力做功越多
D. 力作用的時間越長，做的功就越多
【答案】B
【解析】A．根據(jù)可知，作用在物體上力越大，但是不知道物體在力的作用下通過的距離，所以不能確定力做功多少，故A錯誤；
B．由題可知，把重1N的物體舉起1m所做的功為
故B正確；
C．根據(jù)可知，只知道物體在力作用下移動的距離，但不知道力的大小也不能確定做功多少，故C錯誤；
D．物體做功的多少與物體受力的大小和在力的方向上移動的距離有關(guān)，與時間無關(guān)，故D錯誤。
故選B。
2. 下列電學(xué)元件的組成部分，屬于導(dǎo)體的是（ ）
A. 陶瓷管
B. 塑料接線柱
C. 燈泡中的鎢絲
D. 導(dǎo)線外層的橡膠
【答案】C
【解析】導(dǎo)體是容易導(dǎo)電的物體，絕緣體是不容易導(dǎo)電的物體。鎢絲容易導(dǎo)電，屬于導(dǎo)體；陶瓷管、塑料接線柱及橡膠不容易，屬于絕緣體。
3. 關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（ ）
A. 內(nèi)能少的物體也可能將能量傳給內(nèi)能多的物體
B. 溫度高的物體內(nèi)能一定大
C. 物體的內(nèi)能增大，一定是吸收了熱量
D. 0℃的冰熔化成0℃的水的過程中，內(nèi)能不變
【答案】A
【解析】A．熱傳遞的條件是存在溫度差，內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量和狀態(tài)有關(guān)，內(nèi)能少的物體有可能比內(nèi)能大的物體溫度高，所以內(nèi)能少的物體也可能將能量傳給內(nèi)能多的物體，故A正確；
B．內(nèi)能與質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān)，溫度高的物體內(nèi)能不一定大，故B錯誤；
C．物體內(nèi)能增大，可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做功，故C錯誤；
D．0℃的冰熔化成0℃的水的過程中，吸收熱量，內(nèi)能變大，故D錯誤。
4. 如圖是四沖程汽油機的剖面圖，關(guān)于四沖程的描述錯誤的是（ ）
A. 吸氣沖程中，吸入的是汽油與空氣的混合物
B. 壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 每一個沖程，活塞剛好往返一次
D. 做功沖程中，燃料釋放的內(nèi)能中一部分轉(zhuǎn)化為機械能
【答案】C
【解析】A．四沖程汽油機吸氣沖程活塞向下運動，吸入的是空氣和汽油的混合物，故A正確，不符合題意；
B．內(nèi)燃機的四個沖程中，只有做功沖程燃氣對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；壓縮沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確，不符合題意；
C．內(nèi)燃機一個工作循環(huán)，活塞往復(fù)2次，包含4個沖程，每兩個沖程，活塞剛好往返一次，故C錯誤，符合題意；
D．做功沖程中，燃料釋放的內(nèi)能中一部分轉(zhuǎn)化為機械能，使汽油機獲得動力，故D正確，不符合題意。
5. 如圖所示，兩個相同的驗電器A和B，其中A帶正電，B不帶電。用帶有絕緣手柄的金屬棒同時接觸驗電器A和B的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗電器A的金屬箔張角變小，驗電器B的金屬箔張角由閉合變?yōu)閺堥_。下列說法正確的是（ ）
A. 正電荷從A轉(zhuǎn)移到B，所以兩個驗電器都帶正電荷
B. 負電荷從B轉(zhuǎn)移到A，所以A的正電荷所帶的電荷量變少
C. B驗電器的金屬箔張開是因為帶上了正電荷
D. 驗電器的原理是：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引
【答案】C
【解析】驗電器A帶正電，是因為A缺少電子，B不帶電，當(dāng)用帶有絕緣手柄的金屬棒同時接觸驗電器A和B的金屬球，驗電器B上的部分電子（帶負電荷）轉(zhuǎn)移到A，由于正負電荷中和，則A帶的電荷量較小，但A原子核所帶正電荷的電荷量不變；驗電器B也會因缺少電子而上正電，同種電荷相互排斥，金屬箔張開，故C正確，ABD錯誤。
6. 為了交通安全，駕駛員必須使用安全帶。某汽車廠家為了提醒駕駛員系好安全帶，做了如下設(shè)計：駕駛員坐上駕駛座位未系安全帶時，開關(guān)閉合，提示燈亮；系上安全帶后，開關(guān)也閉合，提示燈滅。如圖所示的四個選項中，符合電路設(shè)計要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A．如圖所示，駕駛員坐上駕駛座位未系安全帶時，開關(guān)閉合，電阻和燈泡串聯(lián)，提示燈亮；系上安全帶后，開關(guān)也閉合，燈被短路，提示燈滅，故A符合題意；
B．如圖所示，駕駛員坐上駕駛座位未系安全帶時，開關(guān)閉合，電阻和燈泡串聯(lián)，提示燈亮；系上安全帶后，開關(guān)也閉合，電阻被短路，燈會更亮，故B不符合題意；
C．如圖所示，駕駛員坐上駕駛座位未系安全帶時，開關(guān)閉合，提示燈亮；系上安全帶后，開關(guān)也閉合，電阻和燈泡并聯(lián)，燈仍然發(fā)光，故C不符合題意；
D．如圖所示，駕駛員坐上駕駛座位未系安全帶時，只有開關(guān)閉合，燈泡斷路，提示燈不亮，故D不符合題意。
故選A。
7. 如圖所示，是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，R是轉(zhuǎn)動式變阻器，它的金屬滑片P是杠桿的一端，下列說法正確的是（ ）

A. 油量表是由電流表改裝而成的
B. R、R0在電路中是并聯(lián)的
C. 油位越高，流過R的電流越大
D. 油位越低，R0兩端的電壓越大
【答案】D
【解析】A．油量表和滑動變阻器是并聯(lián)的，油量表是電壓表，故A錯誤。
B．R和R0在電路中是串聯(lián)的，故B錯誤。
CD．由圖可知，油面越高，浮子上升，在杠桿的作用下滑片上移，滑動變阻器連入電路的電阻越大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流越??；同理可知，油面越低時，電路中的電流越大，根據(jù)U＝IR可知，R0兩端的電壓越大，故C錯誤，D正確。
故選D。
二、填空題（本大題共7小題，每空1分，共21分）
8. 體育課上，小明拋出甲籃球，運動軌跡如圖所示；小華在相同高度以相同的速度豎直向上拋出質(zhì)量相同的乙籃球。不考慮空氣阻力，當(dāng)籃球到達最高點時，甲籃球的重力勢能______乙籃球的重力勢能；當(dāng)籃球下落至同一高度時，甲籃球的動能______乙籃球的動能，甲籃球的機械能______ （均選填“大于”“等于”或“小于”）乙籃球的機械能。
【答案】小于 等于 等于
【解析】[1]不計空氣阻力，甲、乙兩個籃球從拋出到最高點的能量轉(zhuǎn)化都是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，而兩籃球的初始速度和初始高度相同，則兩籃球在初始位置動能和重力勢能相同，乙籃球到最高點時速度為零，則動能為零，動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，而甲籃球在最高點時豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，故甲籃球在最高點時動能不為零，甲籃球從拋出到最高點部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以最高點時甲籃球重力勢能小于乙籃球重力勢能。
[2]下落至同一高度時，兩籃球的重力勢能相同，不計空氣阻力，運動過程中機械能守恒，所以兩籃球的動能相同。
[3]不計空氣阻力，甲籃球和乙籃球從拋出到落地機械能守恒，所以下落至同一高度時，甲籃球的機械能等于乙籃球的機械能。
9. 夏天在海邊玩耍，感覺沙子燙腳而海水卻是涼的，這是因為在同樣的太陽光照射條件下，沙子與海水吸收的熱量大致相同，沙子的比熱容比海水的______（選填“大”或“小”），______的溫度升高得更多。到了晚上，兩者放出相同的熱量，比熱容大的物體溫度降低得______（選填“多”或“少”）。
【答案】小 沙子 少
【解析】[1][2][3]根據(jù)可知，在同樣的太陽光照射條件下，沙子與海水吸收的熱量大致相同，質(zhì)量大致相同，由于沙子的比熱容比海水的小，沙子的溫度升高得更多。同理，到了晚上，兩者放出相同的熱量，比熱容大的物體溫度降低得少。
10. 用手快速反復(fù)彎折鐵絲數(shù)十次，鐵絲彎折處會發(fā)熱，鐵絲的內(nèi)能會_________（填“增加”或“減少”），這個實驗說明________可以改變物體的內(nèi)能；發(fā)燙的鐵絲放入冷水中后會迅速降溫，這種情況說明了________也可以改變物體的內(nèi)能。
【答案】增加 做功 熱傳遞
【解析】[1][2]反復(fù)彎折鐵絲時，人對鐵絲做功，機械能轉(zhuǎn)化為鐵絲的內(nèi)能，內(nèi)能增大，溫度升高，這是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能。
[3]發(fā)燙的鐵絲放入冷水中后會迅速降溫，此過程中，鐵絲放出熱量，內(nèi)能減小，溫度降低，這是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能。
11. 電流在燈絲中無論沿什么方向流動都能使其發(fā)光，但是由 ___________（填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料做成的發(fā)光二極管（簡稱LED燈），只能讓電流從一個方向流過，也就是發(fā)光二極管具有 ___________性。如圖所示的電路中燈泡發(fā)光，可據(jù)此推斷出導(dǎo)線中電流方向為C→___________（填“A”或“B”）。
【答案】半導(dǎo)體 單向?qū)щ? A
【解析】[1][2][3]由半導(dǎo)體材料做成的發(fā)光二極管（簡稱LED燈），只能讓電流從一個方向流過。也就是發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?。如圖所示的電路中導(dǎo)線中電流方向為C→A。
12. 在如圖甲所示的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，兩個電流表指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙所示，則L1和L2______（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），流過L1的電流是______A；流過L2的電流是______A。
【答案】并聯(lián) 1.2 0.3
【解析】[1]由圖可知，兩燈L1與L2為并聯(lián)。
[2][3]電流表A1測的是干路電流，電流表A2測的是L2所在支路的電流。由并聯(lián)電路的電流特點可知，干路中的電流大于各支路電流，而兩個電流表指針偏轉(zhuǎn)相同，所以電流表A1選用的應(yīng)該是0~3A量程，A2選用的是0~0.6A量。所以電流表A1的示數(shù)為I總＝1.5A，即干路電流為1.5A；電流表A2的示數(shù)為I2＝0.3A，即通過燈L2的電流為0.3A，由并聯(lián)電路電流特點可得，通過燈L1的電流大小為
13. 如圖甲所示電路，開關(guān)S1、S2都閉合時，兩燈均正常發(fā)光，兩電流表都有示數(shù)；只斷開開關(guān)S2，則電流表A2的示數(shù)________（選填“變大”“變小”或“不變”）。如圖乙所示電路，電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)而成，閉合開關(guān)S，兩燈均發(fā)光，電壓表示數(shù)為1V，則燈L1兩端的電壓為________V；當(dāng)開關(guān)S由閉合到斷開時，電壓表的示數(shù)________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】變小 2 變大
【解析】[1]由左側(cè)電路圖可知，閉合開關(guān)S1、S2，燈L1與燈 L2并聯(lián)，電流表A1測量通過L1支路的電流，電流表 A2測量通過L1與L2總的電流，即電流表A2測量干路電流。開關(guān)S1控制整個電路，開關(guān)S2控制L2支路， 斷開開關(guān)S2，燈L2斷路，電流表A2示數(shù)變小。
[2]由右側(cè)電路圖可知，開關(guān)閉合時，電壓表測量燈L2兩端電壓，根據(jù)題意可知，電壓表示數(shù)為1V，即L2兩端電壓為1V，電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)而成，即電源電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，燈L1兩端電壓為
[3]當(dāng)開關(guān)S斷開后，電壓表串聯(lián)接入電路，測量電源電壓，電壓表示數(shù)變?yōu)?V，故電壓表示數(shù)變大。
14. 如甲圖所示的電路中，滑動變阻器的滑片P從a端移到b端，定值電阻兩端的電壓隨滑動變阻器阻值變化的圖像如乙圖所示，電源電壓___________V；___________Ω；當(dāng)時，電路中的電流為___________A。

【答案】6 10 0.2
【解析】[1][2][3]由圖甲所示電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，滑片在a端時，只有定值電阻接入電路，電壓表測電源兩端電壓，由圖乙可知電源電壓
由圖像可知
時
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知
則電路電流
三、作圖題（本題7分）
15. 作圖題：
（1）如圖所示是一種調(diào)光臺燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，a、b、c是它的三個接線柱，要求：旋鈕帶動滑片逆時針轉(zhuǎn)動時，燈泡變亮。請按要求完成該電路的連接；
（2）如圖甲所示為一款帶風(fēng)扇的便攜式臺燈．臺燈和風(fēng)扇可以單獨工作，且風(fēng)扇有兩擋風(fēng)力（通過開關(guān)的通斷來實現(xiàn)），圖乙是其部分簡化電路。請在虛線框內(nèi)分別填入燈泡和電動機的電路符號；
（3）如圖所示是一種電動獨輪車的電路圖，僅閉合開關(guān)S1時，指示燈亮起；再閉合開關(guān)S2時，電動機M才能啟動；如果斷開開關(guān)S，則指示燈熄滅，同時電動機M停止運行，請按要求將電路圖補充完整。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】（1）旋鈕帶動滑片逆時針轉(zhuǎn)動時，燈泡變亮，說明逆時針轉(zhuǎn)動時滑動變阻器的阻值變小，此時應(yīng)接a、b接 線柱，如下圖所示：
（2）臺燈和風(fēng)扇可以單獨工作，說明臺燈和風(fēng)扇是并聯(lián)的；風(fēng)扇有兩擋風(fēng)力，說明通過它的電流可變，用一個開關(guān)和定值電阻并聯(lián)，開關(guān)斷開時，定值電阻和電動機串聯(lián)；開關(guān)閉合時，將定值電阻短路，如圖所示：
（3）僅閉合S1，指示燈亮，再閉合開關(guān)S2電動機才啟動，所以指示燈和電動機并聯(lián)連接，S2只控制電動 機，斷開開關(guān)S1，指示燈和電動機M停止工作，所以S1同時控制指示燈和電動機，接在干路上。作圖如下：
四、實驗題（本大題共3小題，第16、18小題各6分，第17小題7分，共19分）
16. 圖甲為“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，將小車從斜面上高h處由靜止釋放，運動至水平木板（足夠長）上后與木塊碰撞.通過改變小車釋放時的高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了圖乙虛線框內(nèi)的四個實驗場景。
（1）實驗中探究的動能是指________。
A.小車即將撞擊木塊時的動能
B.小車撞擊木塊后的動能
C.木塊被小車撞擊后的動能
（2）選用場景①和_________（選填“②”、“③”或“④”）可探究小車的動能與__________關(guān)系。
（3）分析場景③和④的實驗現(xiàn)象，可初步得出結(jié)論________，生活中可以用該結(jié)論來說明汽車行駛在高速公路上不能________（選填“超速”或“超載”）。
（4）移去木塊后，進行場景①和③實驗時，兩次小車在水平木板上滑行距離相同，此過程中小車在水平面上克服摩擦力做的功分別為、，則________（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）A （2）③ 質(zhì)量 （3）當(dāng)質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大 超速 （4）＜
【解析】（1）[1]實驗中，小車撞擊木塊對其做功，利用木塊被推動的距離來反映小車的動能，所以探究的動能是指小車即將撞擊木塊時的動能，故A符合題意，BC不符合題意。
（2）[2][3]實驗時，要控制單一變量，分析四圖可能知，場景①和③中，小車質(zhì)量不同，所處高度相同，則小車到達水平面時的速度相同，所以可選用場景①和③探究小車的動能與質(zhì)量的關(guān)系。
（3）[4]場景③和④中，小車質(zhì)量相同，所處高度不同，則進入水平面時的速度不同，③中小車高度較大，進入水平面時的速度較大，木塊移動距離較遠，所以分析場景③和④的實驗現(xiàn)象，可初步得出結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大。
[5]“超速”是指汽車速度過大，“超載”是指汽車質(zhì)量過大，所以生活中可以用該結(jié)論來說明汽車行駛在高速公路上不能超速。
（4）移去木塊后，進行場景①和③實驗時，兩次小車在水平木板上滑行距離相同，此過程中，③中小車受到的摩擦力較大，根據(jù)W=Fs可知，③中小車在水平面上克服摩擦力做的功較多，即＜。
17. 為比較實驗室中煤油和鹽水吸熱的情況，小明利用如圖甲所示裝置進行探究。
（1）在兩個相同的燒杯中分別倒入___________（選填“質(zhì)量”或“體積”）和初溫均相同的煤油和鹽水；為使兩燒杯中的液體每秒吸收的熱量相同，應(yīng)選擇規(guī)格___________（選填“相同”或“不同”）的兩個電加熱器進行加熱；
（2）實驗過程中，小明用相同的溫度計和停表記錄了兩液體的加熱時間和溫度，并將數(shù)據(jù)記錄在表中；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)時，小明發(fā)現(xiàn)表格的設(shè)計存在不足，即各物理量的記錄缺少___________；
（4）分析表中數(shù)據(jù)，小明只需要比較兩液體___________（選填“加熱時間”或“升高的溫度”）便可判斷___________（選填“煤油”或“鹽水”）的吸熱能力較強；已知煤油的比熱容為，則該鹽水的比熱容為___________；
（5）實驗結(jié)束后，小明又用該裝置探究了水在升高相同的溫度時，吸收熱量多少與質(zhì)量大小的關(guān)系。得到了如圖乙所示的不同質(zhì)量的水在加熱過程中的溫度隨時間變化關(guān)系圖像。由圖像可知___________（選填“A”或“B”）圖像對應(yīng)水的質(zhì)量較大。
【答案】（1）質(zhì)量 相同 （3）單位 （4）升高的溫度 鹽水 3.15×103 （5）B
【解析】（1）[1][2]由式子，實驗中應(yīng)控制鹽水和煤油的質(zhì)量和初溫相同，比較鹽水和煤油吸收相同的熱量后溫度的變化。所以電加熱器的規(guī)格要相同，才能保證相同時間吸收相同的熱量。
（3）[3]分析表格可知，數(shù)據(jù)中沒有記錄單位。
（4）[4][5][6]由式子Q=cm?t，可知，小明只需要比較兩液體的升高溫度，溫度變化越大，比熱容越小，即，煤油升高的溫度比鹽水的大，所以，鹽水的比熱容比煤油的大，吸熱能力更強，已知煤油的比熱容為2.1×103J/(kg?°C)，所以鹽水的比熱容為
（5）[7]由式子Q=cm?t可知，當(dāng)比熱容相同時，升高相同的溫度時，質(zhì)量越大吸收的熱量就越多，需要的時間就越多，所以圖像B對應(yīng)的水的質(zhì)量較大。
18. 小明同學(xué)用如圖甲所示電路探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”：
（1）連接電路時應(yīng)將開關(guān)______；
（2）實驗中發(fā)現(xiàn)兩個小燈泡，一個很亮，一個發(fā)光微弱，造成這種現(xiàn)象的原因可能是（ ）；
A．通過兩個燈泡的電流大小不同B．發(fā)光微弱的燈泡被短路
C．發(fā)光微弱的燈泡的燈絲斷了D．燈泡的規(guī)格不同
（3）在測量兩端電壓時，保持電壓表B接點不動，只斷開A接點，并將原接A點導(dǎo)線改接到C接點上，閉合開關(guān)后，會出現(xiàn)電壓表（ ）；
A．指針反偏B．超過電壓表量程
C．正確測出燈泡兩端電壓
（4）如圖甲所示，閉合開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓，、都不發(fā)光，則故障可能是（ ）；
A．短路B．?dāng)嗦?C．短路D．?dāng)嗦?br>（5）排除故障后，在某次實驗中，測得兩端電壓，兩端電壓如圖乙所示，則兩端電壓______V，電源電壓______V。
【答案】（1）斷開 （2）D （3）A （4）B （5）1.2 3
【解析】（1）[1]為保護電路，連接電路時開關(guān)要斷開。
（2）[2]A．兩個小燈泡串聯(lián)，電流大小相等，故A不符合題意；
B．若燈泡被短路，則無電流流過該燈泡，該燈應(yīng)完全不發(fā)光，故B不符合題意；
C．小燈泡為串聯(lián)，兩燈相互影響，若發(fā)光微弱的燈泡的燈絲斷了，則另一燈不會發(fā)光，故C不符合題意；
D．串聯(lián)的小燈泡，電流相等，燈泡的規(guī)格不同，則電阻不同，故亮度不同，故D符合題意。
故選D。
（3）[3]如圖所示，將電壓表并聯(lián)在AB兩點之間，則與A點連接的為電壓表的正接線柱，與B點連接的為電壓表的負接線柱，若只斷開A接點，并改接到C接點上，則電壓表正負接線柱接反，會造成電壓表指針反偏。故選A。
（4）[4]、都不發(fā)光，說明電路斷路，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表的兩端與電源相通，測電源電壓，則是斷路，故選B。
（5）[5][6]如圖乙所示，電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.2V，即兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，則電源電壓為
五、計算題（本大題共2小題，第19小題6分，第20小題7分，共13分）
19. 某人用天然氣灶燒水，在水壺中加入2L水，水的初溫是20 ℃，然后將水燒開，用了0.05m3天然氣，天然氣的熱值為3.2×107 J/m3，水的比熱容c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 kg/m3，氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量；
（3）天然氣灶的效率η。
【答案】（1）2 kg；（2）6.72×105 J；（3）42%
【解析】解：（1）水的體積為
水的質(zhì)量為
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點為100 ℃，即水的末溫為100 ℃，水吸收的熱量
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量
天然氣灶的效率
答：（1）水吸收的熱量為2 kg；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量6.72×105 J；
（3）天然氣灶的效率42%
20. 一物塊重，在拉力F的作用下從底部沿斜面勻速運動到如圖甲所示的位置，用時。此過程F做的功W和時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，物塊運動的速度和時間的關(guān)系圖像如圖丙所示。求：
（1）圖甲中，拉力F對物體所做的有用功是多少？
（2）斜面的機械效率是多少？（百分號前保留一位小數(shù)）
（3）拉力F是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）由圖甲可知，物塊上升的高度為1.1m，所以拉力F對物體所做的有用功為
（2）由乙圖可知，內(nèi)拉力做的總功為3.6J
所以斜面的機械效率為
（3）內(nèi)物塊沿斜面移動的距離為
所以拉力F為
答：（1）圖甲中，拉力F對物體所做的有用功為；
（2）斜面的機械效率為；
（3）拉力F為。
六、綜合能力題（本大題共3小題，第21小題5分，第22小題6分，第23小題8分，共19分）
21. 隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)進入千家萬戶，它給我們的生活提供了便利，促進了社會的發(fā)展．請你解答：
（1）當(dāng)汽油在發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時發(fā)動機的效率會______（選填“升高”、“降低”或“不變”）；
（2）如圖1所示為汽車發(fā)動機的四個沖程。圖______所示的沖程是給汽車提供動力的。該汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，則每秒鐘對外做功______次；
（3）小明同學(xué)閱讀了某發(fā)動機的說明書后，將發(fā)動機的能量流向制成了如圖2所示的圖表，請根據(jù)給出的信息計算：完全然燒0.2kg的汽油能夠獲得______J的能量，這些能量能產(chǎn)生______J的有用功。（汽油的熱值為）
【答案】（1）降低 （2）丁 15 （3）
【解析】（1）[1]汽車發(fā)動機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，冒“黑煙”說明燃燒不充分，說明做相同的有用功，消耗的燃料增多，用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值變小，所以效率降低。
（2）[2]甲中的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是第二個沖程；乙中的進氣閥打開，活塞向下運動，所以為吸氣沖程，是第一個沖程；丙中的排氣閥打開，活塞向上運動，所以為排氣沖程，是第四個沖程；丁中的兩個氣閥都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下運動，所以為做功沖程，是第三個沖程；其中汽油機的做功沖程（即圖?。?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，為汽車提供了動力。
[3]汽油機完成1個工作循環(huán)，完成四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，飛輪轉(zhuǎn)速為
即每秒對外做功15次。
（3）[4]根據(jù)題意可知，完全燃燒0.2kg的汽油產(chǎn)生的熱量
[5]由圖可知，有用功的能量所占比例（即機械效率）為
因此產(chǎn)生的有用功
22. 2022年10月21日，我們學(xué)校舉行了消防安全演練（如圖1）。為了進一步讓火災(zāi)遠離校園，學(xué)校決定組建智能消防系統(tǒng)，在教室加裝煙霧報警器（如圖2），當(dāng)所處環(huán)境出現(xiàn)大量煙霧，煙霧報警器就會響起來。
如圖3所示，在煙霧報警器中有一個α粒子源，可以產(chǎn)生α粒子，α粒子與空氣中的氮分子或氧分子撞擊，會把電子從這些分子中打出，這樣就產(chǎn)生了電子和帶正電的氮離子、氧離子，煙霧報警器中有兩塊板，一塊帶正電，一塊帶負電，電子向帶正電的板運動，氧離子和氮離子向帶負電的板運動，這就產(chǎn)生了電流，當(dāng)電路中有電流時，一切正常、但是，如果空氣中有煙塵粒子，一部分α粒子會被煙塵粒子吸收，導(dǎo)致電流減小，觸發(fā)警報。
（1）演練開始時，各班級的揚聲器同時播放警報聲，結(jié)束時同時停播，如果有一個班級的揚聲器壞了，不影響其它班級。因此各班級的揚聲器是______（填“串”或“并”）聯(lián)的；
（2）煙霧報警器的電源電壓為9V，如果用干電池進行供電，則需要______節(jié)干電池串聯(lián)；
（3）α粒子與空氣中的氮分子或氧分子撞擊產(chǎn)生帶______（填“正”或“負”）電的電子。報警器中的發(fā)光二極管是由______（填“導(dǎo)體”、“絕緣體”或“半導(dǎo)體”）材料制成的；
（4）如圖3所示，兩板間的電流方向是______（填“向上”或“向下”）的；
（5）當(dāng)有煙霧時，煙霧報警器就會響起來的原因是______。
【答案】（1）并 （2）6 （3）負 半導(dǎo)體 （4）向下 （5）α粒子是被煙塵粒子吸收，導(dǎo)致電流變小，觸發(fā)警報
【解析】（1）[1]如果有一個班級的揚聲器壞了，不影響其它班級，說明各個班級的揚聲器可以獨立工作，互不影響，所以是并聯(lián)的。
（2）[2]由于電源電壓為9V，而每節(jié)干電池電壓為1.5V，所以需要串聯(lián)的節(jié)數(shù)為
（3）[3][4]電子帶負電荷，α粒子與空氣中的氮分子或氧分子撞擊產(chǎn)生帶浮電的電子；常見的半導(dǎo)體材料有硅和鍺，報警器中的LED指示燈是由半導(dǎo)體材料制成的。
（4）[5]物理學(xué)規(guī)定：正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向；由圖乙知，正電荷向下運動，故電流方向向下。
（5）[6]由題干可知，警報器響起來的原因是：α粒子是被煙塵粒子吸收，導(dǎo)致電流變小，觸發(fā)警報。
23. 小明家用雙芯導(dǎo)線鋪設(shè)了一條從他家到水上養(yǎng)殖場的家庭用電線路，全長兩千多米。由于磨損，輸電線上某處發(fā)生了短路。正在上初中的小明想用學(xué)過的物理知識找出短路發(fā)生的地點，于是他拿出實驗儀器盒里的器材：一個電流表、一個電壓表、一節(jié)1.5V的干電池、開關(guān)、導(dǎo)線若干（電阻忽略不計）以及家里一個量程為0~15kg的電子秤，家里還分別有一卷和一根2m長的同規(guī)格雙芯導(dǎo)線（如圖甲、乙所示）。請利用現(xiàn)有的器材幫助小明一起測算出短路點到他家的距離。
（1）①用電子秤測出2m長的那根導(dǎo)線的質(zhì)量m＝190g，算出這種雙芯導(dǎo)線單位長的質(zhì)量為95g/m；
②用電子秤稱出那一卷導(dǎo)線的質(zhì)量M＝11400g，則這卷雙芯導(dǎo)線的長度為________m；
③如圖丙所示，將電池、電流表、電壓表、開關(guān)接到那一卷導(dǎo)線一端A的兩個線頭上，再將另一端B的兩個線頭用導(dǎo)線連接起來。閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)是1.4V，電流表的示數(shù)是1.37A．則那一卷雙芯導(dǎo)線里面每一根電線的電阻為________；（用最簡分數(shù)表示）
④通過上面的計算，不能直接得出2m長的那根導(dǎo)線的電阻，其原因是____________；
（2）接下來還要做的工作：
①小明在家里將電池、電流表、電壓表、開關(guān)接到他家發(fā)生短路的線路一端的兩個線頭上，還有一根導(dǎo)線未連接，如圖丁所示。請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整_______；
②設(shè)計這個電路的目的是測量__________、________和由這兩個物理量計算得到的________；（均用物理量符號表示）
③圖戊是測量后小明隨手記錄在紙上的兩個數(shù)據(jù)，則短路點到他家的距離為________m。
【答案】（1）120 電流過大，超出電流表的最大測量值 （2） I U R 1438.5
【解析】（1）[1]這卷雙芯導(dǎo)線的長度為
[2]那卷雙芯導(dǎo)線里每一根導(dǎo)線的電阻為
每一根導(dǎo)線每米的電阻為
[3]由上面的計算可知，直接測量2m長的那根導(dǎo)線，電阻很小，電流過大，超出電流表的最大測量值。
（2）[1]在電路中電流從電源正極流出，負極流入，故電路如圖所示
[2][3][4]根據(jù)伏安法測量電阻，用電流表測量通過電路中的電流I，電壓表測量發(fā)生短路的線路一端的兩個線頭間的電壓U，根據(jù)歐姆定律可知，，故計算結(jié)果是R。
[5]根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析可知，0.12為電流值即0.12A，1.47為電壓值即為1.47V，由歐姆定律可得，發(fā)生短路的線路的電阻為
則短路點到他家的距離為
物質(zhì)
初溫
加熱時間
末溫
煤油
20
5
35
鹽水
20
5
30

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