江苏省连云港市赣榆区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（B卷）（含解析）
文档属性
| 名称 | 江苏省连云港市赣榆区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（B卷）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 550.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-05 16:01:58 | ||
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文档简介
2023-2024学年江苏省连云港市赣榆区九年级（上）期末物理试卷（B卷）
一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器
B．老虎钳
C．镊子
D．托盘天平
2．（2分）下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．女孩把一箱报刊搬起来
B．举重运动员举着杠铃不动
C．司机用力推汽车，汽车纹丝不动
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进
3．（2分）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（ ）
A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2
C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2
4．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．温度相同的物体接触时不发生热传递
5．（2分）水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示，A为从桌面开始下落的点，B、D两点高度相同，以下说法正确的是（ ）
A．A点乒乓球的重力势能最小
B．B点到C点过程中，重力势能只转化为动能
C．乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D．D点乒乓球的机械能最小
6．（2分）如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg ℃）。则下列说法正确的是（ ）
A．B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B．若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：4
C．若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3
D．甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3：4
7．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图，变阻器滑片处于最右端，开关闭合时，电压表有示数，电流表无示数，小灯泡突然发光，电流表突然有较大示数（ ）
A．小灯泡L短路 B．小灯泡L断路
C．变阻器R某处断路 D．变阻器R阻值太大
9．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，以下判断正确的是（ ）
A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数将变大
D．若保持S1和S2断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
10．（2分）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（ ）
A．当温度升高时，电压表示数增大
B．当温度降低时，电路中的总功率变小
C．当温度为32℃，电压表的示数为3V
D．当电压表示数为4V时，温度为42℃
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（4分）用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m，此过程中有用功为 J；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 J，拉力F为 N，拉力的功率为 W。
12．（3分）如甲所示，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F作用，3～6s内，物体在做 运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），物体受到的滑动摩擦力为 N；9～12s内，推力F做的功是 J。
13．（3分）某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧20g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是 J，如果发动机的转速为1800r/min，则发动机每秒钟对外做 次功。汽车发动机常用水做冷却剂，散热过程是通过 的方式改变了水箱内水的内能。
14．（1分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由半导体材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 。
15．（3分）如图所示的电路中，开关S闭合时，若电源电压为8V，则灯L1两端的电压是 ，灯L2两端的电压 ，若开关断开，则电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（2分）恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你结合所学知识帮助拆弹专家分析 （选填“闭合”或“断开”）的；设定起爆时间一到，定时开关会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸，拆弹专家应在图中 （选填“a”或“b”）处剪断导线。
17．（4分）测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 ℃，温度计的10℃应标在电压表的 刻度线处，若只增大电源电压，电路可测量的最高温度将 ，若U增大3V，R增大20Ω，电路可测量的最高温度为 ℃。
三、解答题（每图或每空2分，共32分）
18．（2分）如图甲所示泡茶壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时2和作用在A点最小的动力F1。
19．（2分）请根据如图1所示的实物连接图，在图2虚线框中画出对应的电路图。
20．（8分）小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
（1）该实验物体的动能是指小车的动能，探究的是物体动能与质量的关系。物体动能的大小是通过 来反映的；
（2）第一次实验的情景如图，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复原位 不变。
（3）第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，否则无法得出结论。你认为是否需要 （需要/不需要），理由是 。
21．（12分）同学们到实验室做“测量小灯泡电功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。小华选定了实验器材（图甲所示）
（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成完整的电路。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 （填序号）；
A.检查开关是否闭合
B.检查电压表是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
D.更换小灯泡
（3）确认电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，应将图甲中滑动变阻器滑片P向 移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）图丙中的I﹣U图像是根据多组实验数据绘制而成，根据图像可得小灯泡的额定功率为 W，观察图丙①所示的I﹣U图像不是直线的原因是 ；
（5）完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丁所示的电路（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）。
22．（8分）某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。该烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值与光照强度的关系如表格所示）。当烟雾进入烟室后，使得射向光敏电阻的光照强度等级减小；当烟雾浓度大于或等于某一临界值（即电路中电流小于或等于300mA）时，测试电压表示数为12V；光照强度为1级时
光照强度 1级 2级 3级 4级 5级 6级
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
（1）当光照强度为5级时，则电路中的电流为 A。
（2）当光照强度为1级时，则R0的电功率为 W；此时烟雾报警器是否报警 （是/否）。
（3）由于长时间工作，导致电源电压降低了1.5V，烟雾报警器误报警。在不更换此电源的情况下，可以通过更换R0来实现，则更换后的R0′的阻值为 。
四.计算题（共2道大题，每大题9分，共18分）
23．（9分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
24．（9分）如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，发热元件为两个电阻，电阻R1阻值为220Ω，中温挡功率为220W。
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为多少焦耳？
（3）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了40转
2023-2024学年江苏省连云港市赣榆区九年级（上）期末物理试卷（B卷）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器
B．老虎钳
C．镊子
D．托盘天平
【分析】结合图片和生活经验，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。
【解答】解：
A、开瓶器在使用过程中，属于省力杠杆；
B、老虎钳在使用过程中，属于省力杠杆；
C、镊子在使用过程中，属于费力杠杆；
D、托盘天平在使用过程中，属于等臂杠杆；
故选：C。
【点评】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。
2．（2分）下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．女孩把一箱报刊搬起来
B．举重运动员举着杠铃不动
C．司机用力推汽车，汽车纹丝不动
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进
【分析】做功必须具备两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功，就从是否具备这两个必要因素入手。
【解答】解：A．女孩把一箱报刊搬起来，且物体沿向上的方向移动了一段距离，故A符合题意；
B．举重运动员举着杠铃，但杠铃在力的方向上没有距离，故B不符合题意；
C．司机用力推汽车，对车有力的作用，没有做功；
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进，而书包没有在力的方向上通过距离，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】注意不做功的三种情况：（1）有力但没有距离：如推而不动，搬而未起。（2）先有力后有距离：离开脚的足球、抛出的物体。（3）力和距离相垂直：背书包水平行走。
3．（2分）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（ ）
A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2
C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2
【分析】（1）斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
【解答】解：
（1）斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小1＜F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为6，使用任何机械都不省功，即W1＝W2。
故选：D。
【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
4．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．温度相同的物体接触时不发生热传递
【分析】（1）内能的大小跟物质的量、温度有关。
（2）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等。
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递，改变物体内能的两种方法是等效的。
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：
A、物体吸收了热量，如晶体在熔化时，温度不变；
B、热量是过程量，故B错误；
C、物体内能增加，也可能是有物体对它做了功；
D、发生热传递的条件是存在温度差，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对影响内能因素的掌握，改变内能的两种方式以及沸腾特点的认识，是热学的难点，是中考的热点。
5．（2分）水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示，A为从桌面开始下落的点，B、D两点高度相同，以下说法正确的是（ ）
A．A点乒乓球的重力势能最小
B．B点到C点过程中，重力势能只转化为动能
C．乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D．D点乒乓球的机械能最小
【分析】（1）动能的影响因素：质量和速度；重力势能的影响因素：质量和高度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度。
（2）机械能等于动能和重力势能的总和；
（3）乒乓球克服阻力做功，机械能减少；
（4）C点乒乓球的机械能比D点大。
【解答】解：A、乒乓球在A点时高度最高，机械能最大；
B、B点到C点过程中、高度减小，有部分重力势能只转化为内能；
C、B点和D点在同一高度；但由于阻力作用，部分机械能会转化为内能；由于机械能等于动能和重力势能的总和，故C错误；
D、C点乒乓球的机械能比D点大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查动能和势能的影响因素，动能和势能的相互转化，以及能量守恒等知识的理解和应用，难度不大。
6．（2分）如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg ℃）。则下列说法正确的是（ ）
A．B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B．若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：4
C．若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3
D．甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3：4
【分析】（1）由图丙可知B杯中牛奶3min升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出牛奶3min吸收的热量，据此求出每分钟吸收的热量；
（2）由图丙可知，牛奶的温度从20℃升高到40℃时，A杯中牛奶的加热时间为2min，B杯中牛奶加热的时间为3min；
已知两容器中牛奶的质量和升高的温度（均升高20℃），由于加热器的加热效率相同，由Q吸＝ηQ放和Q吸＝cmΔt即可求出每分钟放出的热量之比；
根据每分钟放出的热量之比可知加热5min时吸收的热量之比，然后根据Δt＝可判断两杯牛奶升高的温度之比；
（3）根据Q吸＝cmΔt可得甲、乙两杯中的牛奶从 20℃加热至60℃所需热量之比；然后根据所用时间t＝可得所用时间之比。
【解答】解：A、由图丙的D图线可知 时，B杯中牛奶升高的温度：ΔtB＝40℃﹣20℃＝20℃；
由图像还可知，牛奶的温度变化随时间的增加而均匀升高，
所以，加热1min时B′＝ΔtB＝×20℃＝℃；
此时B杯中的牛奶吸收热量：Q吸B′＝cmBΔtB′＝2.5×104J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×℃≈6.33×103J，故A错误；
BD、由图丙可知，A杯的加热时间为2min，
此时A杯中的牛奶吸收热量：QA吸＝cmAΔtA＝3.5×103J/（kg ℃）×150×10﹣6kg×（40℃﹣20℃）＝7.5×102J，
A杯中的牛奶每分钟吸收热量为：Q吸A′＝QA吸＝×7.8×103J＝3.75×107J；
由于加热器的加热效率相同，A杯中加热器每分钟放出的热量：QA放＝，B杯中加热器每分钟放出的热量：QB放＝，
则甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比：QA放：QB放＝：＝Q吸A′：Q吸B′＝3.75×103J：6.33×103J＝9：8，
加热5min，A、B杯中牛奶吸收的热量之比为：QA：QB＝5Q吸A′：2Q吸B′＝Q吸A′：Q吸B′＝9：8，
根据Δt＝可可知A：ΔtB＝：＝：＝3：4；
C、A、B两杯中的牛奶从 ，升高的温度相同，
由Q吸＝cmΔt可知，所需热量之比：QA吸″：QB吸″＝mA：mB＝150g：200g＝3：4，
加热时间之比为：tA：tB＝：＝：＝2：3。
故选：C。
【点评】本题考查了吸热公式的灵活运用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同，解题的关键是从图象中获取有用信息。
7．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况，再选择合适的电路图。
【解答】解：当开关S1闭合时舞台灯亮起，此时电动机不工作2闭合，电动机才能启动，即两者是并联的8在干路上，S2在电动机支路上，故D符合要求。
故选：D。
【点评】本题考查电路的设计，根据题意正确分析指示灯和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
8．（2分）如图，变阻器滑片处于最右端，开关闭合时，电压表有示数，电流表无示数，小灯泡突然发光，电流表突然有较大示数（ ）
A．小灯泡L短路 B．小灯泡L断路
C．变阻器R某处断路 D．变阻器R阻值太大
【分析】图中是电灯和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，电压表测量滑动变阻器电压，闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数说明电压表与电源相通，灯突然发光且很亮，电流表较大示数，说明滑动变阻器连入电路的阻值太小，据此分析。
【解答】解：图中是电灯和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，闭合开关，电流表无示数；电压表有示数说明电压表与电源相通，电电流有较大示数，综上所述出现以上现象的原因是：滑动变阻器R某处断路，故C可能，变阻器电阻过大；故ABD不可能。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，属于中档题。
9．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，以下判断正确的是（ ）
A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数将变大
D．若保持S1和S2断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
【分析】（1）闭合开关S，让开关S1和S2 断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片P在a处，灯泡正常发光，让P缓慢向右滑动，接入电路的电阻会变大，由此分析解答；
（2）若保持P在a处不动，S1断开，变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；根据电阻的串、并联特点可知电路中总电阻的变化，然后根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数变化；
（3）保持P在a处不动，闭合S1和S2，灯泡L和电压表被短路，变阻器与R0并联接入电路，电流表测量干路中的电流，根据并联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化；
（4）若保持S1和S2断开，变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律求出A表示数变化量和V表示数变化量的比值变化。
【解答】解：A、闭合开关S1和S2断开，P在a处时（非最左端），此时灯泡正常发光，电压表测灯泡两端电压5和S2断开，让P缓慢向右滑动时，电路中电流变小，灯泡的实际功率变小，也不会被烧毁；
B、保持P在a处不动，S1断开，闭合S5，变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路，电流表测量干路中的电流；因电阻R0与变阻器并联，电路中总电阻变小，即电流表示数变大，灯泡两端的电压变大，所以A表和V表示数均变大；
C、若保持P在a处不动6和S2后，灯泡和电压表短路0并联接入电路，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻变小，电路中的电流变大；因电压表被短路，故C错误；
D、若保持S2和S2断开，变阻器与灯泡串联，电流表测量电路中的电流可得电压表示数为：UL＝IRL，让P缓慢向右滑动后，电压表示数为：UL′＝I′RL，
则V表示数变化量为：ΔUL＝UL﹣UL′＝IRL﹣I′RL＝（I﹣I′）RL＝ΔIRL，
则，
因不计温度对灯泡L的电阻的影响，即灯泡的电阻不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电路的动态分析和欧姆定律、串、并联电路特点的应用，关键是开关闭合或断开时电路的连接情况的判断。
10．（2分）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（ ）
A．当温度升高时，电压表示数增大
B．当温度降低时，电路中的总功率变小
C．当温度为32℃，电压表的示数为3V
D．当电压表示数为4V时，温度为42℃
【分析】（1）由图甲、乙知，热敏电阻与定值电阻串联，当温度升高时，热敏电阻阻值减小，电路中总电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，定值电阻两端电压增大，由串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化情况；
（2）由图甲、乙知，热敏电阻与定值电阻串联，当温度降低时，热敏电阻阻值增大，电路中总电阻增大，电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路中的总功率变化情况；
（3）由图乙可知，当温度为32℃，热敏电阻阻值为800Ω，由串联电路的电阻特点知此时电路的总电阻，由欧姆定律可得电路中的电流和热敏电阻两端的电压；
（4）电源电压为6V，当电压表示数为4V时，由串联电路的电压特点知定值电阻两端的电压，电路中的电流相等，则热敏电阻的阻值为定值电阻的两倍，由图乙可知此时温度。
【解答】解：A．由图甲，热敏电阻与定值电阻串联，热敏电阻阻值减小，电源电压不变，定值电阻两端电压增大，热敏电阻两端的电压减小；
B．由图甲，热敏电阻与定值电阻串联，热敏电阻阻值增大，电源电压不变，由P＝UI可知，故B正确；
C．由图乙可知，热敏电阻阻值为800Ω，此时电路的总电阻R总1＝RT1+R＝800Ω+400Ω＝1200Ω，
由欧姆定律可得，电路中的电流，
热敏电阻两端的电压，故C错误；
D．电源电压为2V，定值电阻两端的电压为2V，电路中的电流相等，即为800Ω，此时温度为32℃。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的运用和电路的动态分析，难度适中。
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（4分）用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m，此过程中有用功为 840 J；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 360 J，拉力F为 200 N，拉力的功率为 600 W。
【分析】（1）根据W有＝Gh求出有用功；
（2）根据η＝求出总功，利用W总＝W有+W额求出额外功；
（3）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出拉力F；
（4）根据P＝求出拉力的功率。
【解答】解：用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m
W有＝Gh＝420N×8m＝840J；
若滑轮组的机械效率为70%，则总功为：
W总＝＝＝1200J，
额外功为：
W额＝W总﹣W有＝1200J﹣840J＝360J；
由图可知，n＝3
F＝＝＝200N；
拉力的功率为：
P＝＝＝600W。
故答案为：840；360；600。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确额外功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
12．（3分）如甲所示，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F作用，3～6s内，物体在做 加速 运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），物体受到的滑动摩擦力为 6 N；9～12s内，推力F做的功是 54 J。
【分析】由图中信息可判断0～3s物体静止，3～6s物体做加速运动；6～9s物体做减速运动，9～12s物体做匀速直线运动，从而判断各阶段物体受到的摩擦力；
根据W＝Fs计算9～12s内，推力F做的功。
【解答】解：（1）由图乙、丙可知，此时摩擦力等于推力等于6N，因为物体对水平地面的压力和水平面的粗糙程度不变，也是6N；
（2）由图乙可知，6～12s内物体受到的推力为6N，9～12s内物体的速度为2m/s，
9～12s内物体通过的距离为s＝vt＝3m/s×（12s﹣5s）＝9m，
9～12s内，推力F做的功是W＝Fs＝3N×9m＝54J。
故答案为：加速；6；54。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响摩擦力大小的因素和功的计算，解答本题的关键是读懂图中信息。
13．（3分）某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧20g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是 2.3×105 J，如果发动机的转速为1800r/min，则发动机每秒钟对外做 15 次功。汽车发动机常用水做冷却剂，散热过程是通过 热传递 的方式改变了水箱内水的内能。
【分析】（1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，根据题中提供的数据求出热机效率；利用Q放＝mq得出完全燃烧20g汽油释放的热量；根据η＝求出机械能；
（2）四冲程汽油机1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；
（3）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
【解答】解：某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，则该汽油机的热机效率为η＝1﹣30%﹣35%﹣10%＝25%；
完全燃烧20g汽油释放的热量为：
Q放＝mq＝0.02kg×8.6×107J/kg＝7.2×105J，
获得的机械能为：
W＝ηQ放＝25%×3.2×105J＝8.3×105J；
如果发动机的转速为1800r/min＝30r/s，即发动飞轮机的转速为30r/s，飞轮转动6圈，则发动机每秒钟对外做15次；
散热过程，水从发动机吸收热量。
故答案为：2.3×104；15；热传递。
【点评】本题考查了热机的工作特点、燃料完全燃烧放热公式、效率公式和改变物体内能的方式等有关知识，是一道综合题。
14．（1分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由半导体材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 并联 。
【分析】串联电路电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。
【解答】解：教室内不同LED灯的连接方式是并联，因为有一盏灯不亮了。
故答案为：并联。
【点评】本题考查了串并联电路的识别，属于基础题。
15．（3分）如图所示的电路中，开关S闭合时，若电源电压为8V，则灯L1两端的电压是 3V ，灯L2两端的电压 5V ，若开关断开，则电压表示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，两灯串联、电压表测量L2两端的电压，电源电压是6V并保持不变，利用串联电路的电压特点分析。
【解答】解：如图，灯L1和灯L2串联，电压表测量L8两端的电压，故灯L1两端的电压是3V。
根据串联电路电压的规律知，灯L8两端的电压为：
U2＝U﹣U1＝4V﹣3V＝5V，
若开关断开，则电压表测电源电压。
故答案为：2V；5V。
【点评】本题考查了学生对电路进行动态分析的能力，知道电压表测L1两端的电压是解答此题的关键。
16．（2分）恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你结合所学知识帮助拆弹专家分析 闭合 （选填“闭合”或“断开”）的；设定起爆时间一到，定时开关会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸，拆弹专家应在图中 a （选填“a”或“b”）处剪断导线。
【分析】（1）由电路图可知当S闭合时起爆器被短路，则起爆器中没有电流通过；
（2）当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹。
【解答】解：（1）由电路图可知，起爆前定时开关S处于闭合状态，因此起爆前定时开关S是闭合的；
（2）如果剪断线a，则电路处于断路状态，因此为使引爆装置停止工作。
故答案为：闭合；a。
【点评】会分析电路图的结构，同时要知道使用电器不工作有两种方式，即让电路处于断路或让用电器短路。
17．（4分）测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 30 ℃，温度计的10℃应标在电压表的 2V 刻度线处，若只增大电源电压，电路可测量的最高温度将 降低 ，若U增大3V，R增大20Ω，电路可测量的最高温度为 20 ℃。
【分析】已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成；由图甲可知，两电阻串联，电压表测Rt两端的电压；
（1）由图乙可知温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律可知Rt两端的电压越大，即电压表示数越大，则当电压表的示数最大为3V时，电路允许测量的温度最高；由串联电路的电压特点求出此时定值电阻R两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和此时热敏电阻的阻值，由图象读出此电路可测量的最高温度；
（2）当温度为10℃时，由乙图可知此时热敏电阻的阻值，利用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时电压表的示数；
（3）若增大电源电压，电压表的量程仍为3V，则当电压表的示数最大时，由串联电路的电压特点可知定值电阻两端电压的变化，并根据欧姆定律判断电路中电流的变化、热敏电阻Rt的阻值变化，再由图乙可知电路可测量最高温度的变化；
（4）若U增大3V，R增大20Ω，此时电压表的量程仍为0～3V，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压增大，根据欧姆定律求出此时电路的电流和热敏电阻Rt的阻值，由图乙读出此时电路可测量的最高温度。
【解答】解：已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成，由图甲可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端的电压；
（1）由图乙可知温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律可知Rt两端的电压越大，即电压表示数越大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高，
由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝2V﹣3V＝3V，
则电路中的电流：I＝＝＝0.075A，
由I＝可得t＝＝＝40Ω，
由图象可知，此电路允许测量的最高环境温度为30℃；
（2）当温度为10℃时，由乙图可知此时热敏电阻的阻值为Rt′＝20Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路的总电阻：R总＝R+Rt′＝40Ω+20Ω＝60Ω，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.7A，
此时电压表的示数：UV＝I′Rt′＝0.1A×20Ω＝6V，
故温度表的10℃应标在电压表2V刻度线处；
（3）若只增大电源电压，电压表的量程仍为3V，由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压增大，由Rt＝可知热敏电阻Rt的阻值变小，由图乙可知该电路可测量的最高温度降低；
（4）若U增大8V，即电源电压U′＝6V+3V＝7V，此时电压表的量程仍为0～3V，
根据串联电路的电压规律可知，此时定值电阻R两端的电压：UR′＝U′﹣Ut＝7V﹣3V＝6V，
由I＝可得＝＝0.1A，
此时热敏电阻Rt的阻值为：Rt″＝＝＝30Ω，
由图乙可知，此时电路可测量的最高温度为20℃。
故答案为：30；5V；20。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度。
三、解答题（每图或每空2分，共32分）
18．（2分）如图甲所示泡茶壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时2和作用在A点最小的动力F1。
【分析】（1）阻力是阻碍杠杆转动的力；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，且力与力臂垂直，据此可作出最小动力F1的示意图。
【解答】解：（1）开启壶盖时，B点的阻力F2和的方向竖直向下；
（2）由杠杆平衡条件F1L5＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，动力作用在A点4时最长；
图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，则动力F1的方向应该向下，过A点作垂直于OA向下的力4的示意图，如图所示：
【点评】解答本题的关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
19．（2分）请根据如图1所示的实物连接图，在图2虚线框中画出对应的电路图。
【分析】分析实物图，得出电路的连接情况，以及开关的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，经过开关S3后分支，一条支路为L1、S3，另一条支路为S2、L2，汇合后回到电源负极，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式和开关的位置是关键。
20．（8分）小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
（1）该实验物体的动能是指小车的动能，探究的是物体动能与质量的关系。物体动能的大小是通过 木块移动的距离 来反映的；
（2）第一次实验的情景如图，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复原位 小车初始速度 不变。
（3）第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，否则无法得出结论。你认为是否需要 不需要 （需要/不需要），理由是 木块移动的距离越远，说明小车动能越大 。
【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
（3）小车的动能大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越大，说明小车的动能就越大。
【解答】解：（1）本实验用到了转换法，实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，应把木块恢复到原位置；
（3）在本实验中，探究的是物体的动能与质量的关系，木块移动的距离越大。第三次实验时，小车撞击木块使得木块滑出木板，说明第三次实验小车的动能比前两次的大，故不需要对实验进行改进。
故答案为：（1）木块移动的距离；
（2）小车初始速度；
（3）不需要；木块移动的距离越远。
【点评】本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
21．（12分）同学们到实验室做“测量小灯泡电功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。小华选定了实验器材（图甲所示）
（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成完整的电路。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 C （填序号）；
A.检查开关是否闭合
B.检查电压表是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
D.更换小灯泡
（3）确认电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，应将图甲中滑动变阻器滑片P向 右 移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）图丙中的I﹣U图像是根据多组实验数据绘制而成，根据图像可得小灯泡的额定功率为 0.5 W，观察图丙①所示的I﹣U图像不是直线的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 ；
（5）完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丁所示的电路（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ R0 （用已知量和测量量符号表示）。
【分析】（1）测量小灯泡电功率实验中，需要电源、开关、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端；
（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，说明电路是通路，排除小灯泡断路或短路故障，则小灯泡不亮是因为实际功率太小，电路电阻太大造成的；
（3）电压表的示数为1.7V小于小灯泡的额定电压，为了测量小灯泡的额定功率，故应使电压表示数增大，需要减小滑动变阻器的电阻；
（4）根据I﹣U图象，找到对应数据，由P＝UI计算电功率；灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）分别将滑片移动到最左和最右端，根据电路的连接和串联电阻的规律及欧姆定律，由电源电压不变列方程得出待测电阻的表达式。
【解答】解：（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω＝0.25A，由图甲可得应“2.6A”接线柱串联接入电路，如图所示：
（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，则电路为通路，接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P；故选：C；
（3）电压表选择小量程，分度值为0.5V，小于小灯泡的额定电压，故应使电压表示数增大，应将图甲中滑动变阻器滑片P向右移动；
（4）图乙中的I﹣U图象可得，当U额＝2.5V时，对应的I额＝7.2A，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.3V×0.2A＝8.5W；
因灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据欧姆定律得R＝，所以I与U不成正比；
（5）③在①中，电路为待测电阻的简单电路，电源电压：U＝I1RX；
在②中，两电阻串联，电源电压：U＝I2（RX+R0），
因电源电压不变，故U＝I2（RX+R6）＝I1RX；
则未知电阻：Rx＝R0。
故答案为：（1）见解答；（2）C；（4）3.5；（5）R0。
【点评】本题是“测量小灯泡电功率”的实验，考查电路连接、注意事项、电压表读数、欧姆定律和电功率公式的应用、图像分析及设计实验方案测电阻的能力。
22．（8分）某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。该烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值与光照强度的关系如表格所示）。当烟雾进入烟室后，使得射向光敏电阻的光照强度等级减小；当烟雾浓度大于或等于某一临界值（即电路中电流小于或等于300mA）时，测试电压表示数为12V；光照强度为1级时
光照强度 1级 2级 3级 4级 5级 6级
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
（1）当光照强度为5级时，则电路中的电流为 0.6 A。
（2）当光照强度为1级时，则R0的电功率为 0.4 W；此时烟雾报警器是否报警 是 （是/否）。
（3）由于长时间工作，导致电源电压降低了1.5V，烟雾报警器误报警。在不更换此电源的情况下，可以通过更换R0来实现，则更换后的R0′的阻值为 5Ω 。
【分析】（1）闭合开关，定值电阻和光敏电阻串联，电压表测量光敏电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流。
当光照强度为5级时，光敏电阻R的阻值为20Ω，测试电压表示数为12V，根据欧姆定律可知电路中的电流和定值电阻的阻值表达式；
（2）光照强度为1级时，光敏电阻R的阻值为80Ω，测试电压表示数为16V，
根据欧姆定律可知电路中的电流，据此判断烟雾报警器是否报警；根据欧姆定律得出定值电阻的阻值，联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值；根据P0＝I2R得出R0的电功率；
（3）根据I＝可知，保持电路流不变，在电源电压降低的情况下，分析出电阻R0的变化；
根据题意，报警仪表开始报警时电路中的电流为300mA＝0.3A，根据I＝可知计算出R0'的阻值。
【解答】解：（1）闭合开关，定值电阻和光敏电阻串联，电流表测量电路中的电流。
当光照强度为5级时，光敏电阻R的阻值为20Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流I0＝＝＝3.6A；
定值电阻的阻值R0＝＝......①；
（2）光照强度为2级时，光敏电阻R的阻值为80Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I0′＝＝＝0.3A＝200mA＜300mA；
定值电阻的阻值R0＝＝......②；
联立①②得：U＝18V，R0＝10Ω；
则R8的电功率P0＝I0′7R0＝（0.5A）2×10Ω＝0.2W；
（3）图示电路是R与R0的串联电路，电源电压降低，根据I＝，可以采取的方法是减小R4阻值；
根据题意，报警仪表开始报警时电路中的电流为300mA＝0.3A，
电阻的串联特点可得开始报警时光敏电阻为：
R＝﹣R6＝﹣10Ω＝50Ω，
当电源电压降低了5.5V时，
电源电压为：U′＝U﹣ΔU＝18V﹣1.8V＝16.5V，
正常报警时电路需满足：I＝，即：2.3A＝；
解得：R0'＝5Ω。
故答案为：（1）7.6；（2）0.8；是。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。
四.计算题（共2道大题，每大题9分，共18分）
23．（9分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
【分析】（1）知道水的质量，利用G＝mg求其重力，再利用W＝Gh求提升配重所做的有用功；
（2）机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
G水＝m水g＝10kg×10N/kg＝100N，
做的有用功：W有用＝G水h水＝100N×4m＝400J；
（2）辘轳的机械效率η＝＝×100%＝80%。
答：（1）人做的有用功为400J；
（2）辘轳的机械效率80%。
【点评】本题考查有用功、额外功和机械效率的计算，属于中档题。
24．（9分）如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，发热元件为两个电阻，电阻R1阻值为220Ω，中温挡功率为220W。
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为多少焦耳？
（3）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了40转
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S接a时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中的电阻较大，由P＝可知此时电功率较大，电饭煲处于中温挡，知道中温挡功率P中温＝220W，根据P＝UI得出此时电路中的电流；
（2）由P＝可求R2的阻值，当开关S1断开、S接a时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，由P＝可知电功率最小，电饭煲处于低温挡，由P＝可求出低温挡的功率，根据Q＝W＝Pt算出低温挡正常工作100s产生的总热量；
（3）电能表上标有“3000r/kW h”的字样，表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，据此可求电能表的转盘转40转时，电饭煲消耗的电能，根据P＝求出实际功率的大小。
【解答】解：（1）通过调节开关，电路有三种工作状态，此时电路中总电阻最大，为低温挡，此时电路中总电阻最小，为高温挡2单独工作，电路为中温挡
（2）此时电流产生的总热量为
（3）电能表上标有“3000r/kW h”的字样，表示电路中用电器每消耗8kW h的电能，电能表的转盘转90转时
电饭煲的实际功率为
答：（1）此时电路中的电流为5A；
（2）此时产生的总热量为11000J；
（3）电饭煲的实际功率为0.4kW。
【点评】本题考查了消耗电能、电功率的计算，分析电路图、得出电饭煲高、中、低温挡的电路组成是关键。
一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器
B．老虎钳
C．镊子
D．托盘天平
2．（2分）下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．女孩把一箱报刊搬起来
B．举重运动员举着杠铃不动
C．司机用力推汽车，汽车纹丝不动
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进
3．（2分）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（ ）
A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2
C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2
4．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．温度相同的物体接触时不发生热传递
5．（2分）水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示，A为从桌面开始下落的点，B、D两点高度相同，以下说法正确的是（ ）
A．A点乒乓球的重力势能最小
B．B点到C点过程中，重力势能只转化为动能
C．乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D．D点乒乓球的机械能最小
6．（2分）如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg ℃）。则下列说法正确的是（ ）
A．B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B．若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：4
C．若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3
D．甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3：4
7．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图，变阻器滑片处于最右端，开关闭合时，电压表有示数，电流表无示数，小灯泡突然发光，电流表突然有较大示数（ ）
A．小灯泡L短路 B．小灯泡L断路
C．变阻器R某处断路 D．变阻器R阻值太大
9．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，以下判断正确的是（ ）
A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数将变大
D．若保持S1和S2断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
10．（2分）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（ ）
A．当温度升高时，电压表示数增大
B．当温度降低时，电路中的总功率变小
C．当温度为32℃，电压表的示数为3V
D．当电压表示数为4V时，温度为42℃
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（4分）用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m，此过程中有用功为 J；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 J，拉力F为 N，拉力的功率为 W。
12．（3分）如甲所示，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F作用，3～6s内，物体在做 运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），物体受到的滑动摩擦力为 N；9～12s内，推力F做的功是 J。
13．（3分）某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧20g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是 J，如果发动机的转速为1800r/min，则发动机每秒钟对外做 次功。汽车发动机常用水做冷却剂，散热过程是通过 的方式改变了水箱内水的内能。
14．（1分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由半导体材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 。
15．（3分）如图所示的电路中，开关S闭合时，若电源电压为8V，则灯L1两端的电压是 ，灯L2两端的电压 ，若开关断开，则电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（2分）恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你结合所学知识帮助拆弹专家分析 （选填“闭合”或“断开”）的；设定起爆时间一到，定时开关会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸，拆弹专家应在图中 （选填“a”或“b”）处剪断导线。
17．（4分）测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 ℃，温度计的10℃应标在电压表的 刻度线处，若只增大电源电压，电路可测量的最高温度将 ，若U增大3V，R增大20Ω，电路可测量的最高温度为 ℃。
三、解答题（每图或每空2分，共32分）
18．（2分）如图甲所示泡茶壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时2和作用在A点最小的动力F1。
19．（2分）请根据如图1所示的实物连接图，在图2虚线框中画出对应的电路图。
20．（8分）小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
（1）该实验物体的动能是指小车的动能，探究的是物体动能与质量的关系。物体动能的大小是通过 来反映的；
（2）第一次实验的情景如图，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复原位 不变。
（3）第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，否则无法得出结论。你认为是否需要 （需要/不需要），理由是 。
21．（12分）同学们到实验室做“测量小灯泡电功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。小华选定了实验器材（图甲所示）
（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成完整的电路。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 （填序号）；
A.检查开关是否闭合
B.检查电压表是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
D.更换小灯泡
（3）确认电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，应将图甲中滑动变阻器滑片P向 移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）图丙中的I﹣U图像是根据多组实验数据绘制而成，根据图像可得小灯泡的额定功率为 W，观察图丙①所示的I﹣U图像不是直线的原因是 ；
（5）完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丁所示的电路（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）。
22．（8分）某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。该烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值与光照强度的关系如表格所示）。当烟雾进入烟室后，使得射向光敏电阻的光照强度等级减小；当烟雾浓度大于或等于某一临界值（即电路中电流小于或等于300mA）时，测试电压表示数为12V；光照强度为1级时
光照强度 1级 2级 3级 4级 5级 6级
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
（1）当光照强度为5级时，则电路中的电流为 A。
（2）当光照强度为1级时，则R0的电功率为 W；此时烟雾报警器是否报警 （是/否）。
（3）由于长时间工作，导致电源电压降低了1.5V，烟雾报警器误报警。在不更换此电源的情况下，可以通过更换R0来实现，则更换后的R0′的阻值为 。
四.计算题（共2道大题，每大题9分，共18分）
23．（9分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
24．（9分）如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，发热元件为两个电阻，电阻R1阻值为220Ω，中温挡功率为220W。
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为多少焦耳？
（3）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了40转
2023-2024学年江苏省连云港市赣榆区九年级（上）期末物理试卷（B卷）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器
B．老虎钳
C．镊子
D．托盘天平
【分析】结合图片和生活经验，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。
【解答】解：
A、开瓶器在使用过程中，属于省力杠杆；
B、老虎钳在使用过程中，属于省力杠杆；
C、镊子在使用过程中，属于费力杠杆；
D、托盘天平在使用过程中，属于等臂杠杆；
故选：C。
【点评】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。
2．（2分）下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．女孩把一箱报刊搬起来
B．举重运动员举着杠铃不动
C．司机用力推汽车，汽车纹丝不动
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进
【分析】做功必须具备两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功，就从是否具备这两个必要因素入手。
【解答】解：A．女孩把一箱报刊搬起来，且物体沿向上的方向移动了一段距离，故A符合题意；
B．举重运动员举着杠铃，但杠铃在力的方向上没有距离，故B不符合题意；
C．司机用力推汽车，对车有力的作用，没有做功；
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进，而书包没有在力的方向上通过距离，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】注意不做功的三种情况：（1）有力但没有距离：如推而不动，搬而未起。（2）先有力后有距离：离开脚的足球、抛出的物体。（3）力和距离相垂直：背书包水平行走。
3．（2分）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（ ）
A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2
C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2
【分析】（1）斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
【解答】解：
（1）斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小1＜F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为6，使用任何机械都不省功，即W1＝W2。
故选：D。
【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
4．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．温度相同的物体接触时不发生热传递
【分析】（1）内能的大小跟物质的量、温度有关。
（2）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等。
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递，改变物体内能的两种方法是等效的。
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：
A、物体吸收了热量，如晶体在熔化时，温度不变；
B、热量是过程量，故B错误；
C、物体内能增加，也可能是有物体对它做了功；
D、发生热传递的条件是存在温度差，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对影响内能因素的掌握，改变内能的两种方式以及沸腾特点的认识，是热学的难点，是中考的热点。
5．（2分）水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示，A为从桌面开始下落的点，B、D两点高度相同，以下说法正确的是（ ）
A．A点乒乓球的重力势能最小
B．B点到C点过程中，重力势能只转化为动能
C．乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D．D点乒乓球的机械能最小
【分析】（1）动能的影响因素：质量和速度；重力势能的影响因素：质量和高度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度。
（2）机械能等于动能和重力势能的总和；
（3）乒乓球克服阻力做功，机械能减少；
（4）C点乒乓球的机械能比D点大。
【解答】解：A、乒乓球在A点时高度最高，机械能最大；
B、B点到C点过程中、高度减小，有部分重力势能只转化为内能；
C、B点和D点在同一高度；但由于阻力作用，部分机械能会转化为内能；由于机械能等于动能和重力势能的总和，故C错误；
D、C点乒乓球的机械能比D点大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查动能和势能的影响因素，动能和势能的相互转化，以及能量守恒等知识的理解和应用，难度不大。
6．（2分）如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg ℃）。则下列说法正确的是（ ）
A．B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B．若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：4
C．若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3
D．甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3：4
【分析】（1）由图丙可知B杯中牛奶3min升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出牛奶3min吸收的热量，据此求出每分钟吸收的热量；
（2）由图丙可知，牛奶的温度从20℃升高到40℃时，A杯中牛奶的加热时间为2min，B杯中牛奶加热的时间为3min；
已知两容器中牛奶的质量和升高的温度（均升高20℃），由于加热器的加热效率相同，由Q吸＝ηQ放和Q吸＝cmΔt即可求出每分钟放出的热量之比；
根据每分钟放出的热量之比可知加热5min时吸收的热量之比，然后根据Δt＝可判断两杯牛奶升高的温度之比；
（3）根据Q吸＝cmΔt可得甲、乙两杯中的牛奶从 20℃加热至60℃所需热量之比；然后根据所用时间t＝可得所用时间之比。
【解答】解：A、由图丙的D图线可知 时，B杯中牛奶升高的温度：ΔtB＝40℃﹣20℃＝20℃；
由图像还可知，牛奶的温度变化随时间的增加而均匀升高，
所以，加热1min时B′＝ΔtB＝×20℃＝℃；
此时B杯中的牛奶吸收热量：Q吸B′＝cmBΔtB′＝2.5×104J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×℃≈6.33×103J，故A错误；
BD、由图丙可知，A杯的加热时间为2min，
此时A杯中的牛奶吸收热量：QA吸＝cmAΔtA＝3.5×103J/（kg ℃）×150×10﹣6kg×（40℃﹣20℃）＝7.5×102J，
A杯中的牛奶每分钟吸收热量为：Q吸A′＝QA吸＝×7.8×103J＝3.75×107J；
由于加热器的加热效率相同，A杯中加热器每分钟放出的热量：QA放＝，B杯中加热器每分钟放出的热量：QB放＝，
则甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比：QA放：QB放＝：＝Q吸A′：Q吸B′＝3.75×103J：6.33×103J＝9：8，
加热5min，A、B杯中牛奶吸收的热量之比为：QA：QB＝5Q吸A′：2Q吸B′＝Q吸A′：Q吸B′＝9：8，
根据Δt＝可可知A：ΔtB＝：＝：＝3：4；
C、A、B两杯中的牛奶从 ，升高的温度相同，
由Q吸＝cmΔt可知，所需热量之比：QA吸″：QB吸″＝mA：mB＝150g：200g＝3：4，
加热时间之比为：tA：tB＝：＝：＝2：3。
故选：C。
【点评】本题考查了吸热公式的灵活运用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同，解题的关键是从图象中获取有用信息。
7．（2分）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江省杭州市隆重举行，某科技小组的同学为亚运会开幕式设计了一款控制舞台灯光与五星红旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五星红旗升降；若舞台灯不亮（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况，再选择合适的电路图。
【解答】解：当开关S1闭合时舞台灯亮起，此时电动机不工作2闭合，电动机才能启动，即两者是并联的8在干路上，S2在电动机支路上，故D符合要求。
故选：D。
【点评】本题考查电路的设计，根据题意正确分析指示灯和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
8．（2分）如图，变阻器滑片处于最右端，开关闭合时，电压表有示数，电流表无示数，小灯泡突然发光，电流表突然有较大示数（ ）
A．小灯泡L短路 B．小灯泡L断路
C．变阻器R某处断路 D．变阻器R阻值太大
【分析】图中是电灯和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，电压表测量滑动变阻器电压，闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数说明电压表与电源相通，灯突然发光且很亮，电流表较大示数，说明滑动变阻器连入电路的阻值太小，据此分析。
【解答】解：图中是电灯和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，闭合开关，电流表无示数；电压表有示数说明电压表与电源相通，电电流有较大示数，综上所述出现以上现象的原因是：滑动变阻器R某处断路，故C可能，变阻器电阻过大；故ABD不可能。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，属于中档题。
9．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，以下判断正确的是（ ）
A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数将变大
D．若保持S1和S2断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
【分析】（1）闭合开关S，让开关S1和S2 断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片P在a处，灯泡正常发光，让P缓慢向右滑动，接入电路的电阻会变大，由此分析解答；
（2）若保持P在a处不动，S1断开，变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；根据电阻的串、并联特点可知电路中总电阻的变化，然后根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数变化；
（3）保持P在a处不动，闭合S1和S2，灯泡L和电压表被短路，变阻器与R0并联接入电路，电流表测量干路中的电流，根据并联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化；
（4）若保持S1和S2断开，变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律求出A表示数变化量和V表示数变化量的比值变化。
【解答】解：A、闭合开关S1和S2断开，P在a处时（非最左端），此时灯泡正常发光，电压表测灯泡两端电压5和S2断开，让P缓慢向右滑动时，电路中电流变小，灯泡的实际功率变小，也不会被烧毁；
B、保持P在a处不动，S1断开，闭合S5，变阻器与R0并联后与灯泡串联接入电路，电流表测量干路中的电流；因电阻R0与变阻器并联，电路中总电阻变小，即电流表示数变大，灯泡两端的电压变大，所以A表和V表示数均变大；
C、若保持P在a处不动6和S2后，灯泡和电压表短路0并联接入电路，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻变小，电路中的电流变大；因电压表被短路，故C错误；
D、若保持S2和S2断开，变阻器与灯泡串联，电流表测量电路中的电流可得电压表示数为：UL＝IRL，让P缓慢向右滑动后，电压表示数为：UL′＝I′RL，
则V表示数变化量为：ΔUL＝UL﹣UL′＝IRL﹣I′RL＝（I﹣I′）RL＝ΔIRL，
则，
因不计温度对灯泡L的电阻的影响，即灯泡的电阻不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电路的动态分析和欧姆定律、串、并联电路特点的应用，关键是开关闭合或断开时电路的连接情况的判断。
10．（2分）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（ ）
A．当温度升高时，电压表示数增大
B．当温度降低时，电路中的总功率变小
C．当温度为32℃，电压表的示数为3V
D．当电压表示数为4V时，温度为42℃
【分析】（1）由图甲、乙知，热敏电阻与定值电阻串联，当温度升高时，热敏电阻阻值减小，电路中总电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，定值电阻两端电压增大，由串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化情况；
（2）由图甲、乙知，热敏电阻与定值电阻串联，当温度降低时，热敏电阻阻值增大，电路中总电阻增大，电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路中的总功率变化情况；
（3）由图乙可知，当温度为32℃，热敏电阻阻值为800Ω，由串联电路的电阻特点知此时电路的总电阻，由欧姆定律可得电路中的电流和热敏电阻两端的电压；
（4）电源电压为6V，当电压表示数为4V时，由串联电路的电压特点知定值电阻两端的电压，电路中的电流相等，则热敏电阻的阻值为定值电阻的两倍，由图乙可知此时温度。
【解答】解：A．由图甲，热敏电阻与定值电阻串联，热敏电阻阻值减小，电源电压不变，定值电阻两端电压增大，热敏电阻两端的电压减小；
B．由图甲，热敏电阻与定值电阻串联，热敏电阻阻值增大，电源电压不变，由P＝UI可知，故B正确；
C．由图乙可知，热敏电阻阻值为800Ω，此时电路的总电阻R总1＝RT1+R＝800Ω+400Ω＝1200Ω，
由欧姆定律可得，电路中的电流，
热敏电阻两端的电压，故C错误；
D．电源电压为2V，定值电阻两端的电压为2V，电路中的电流相等，即为800Ω，此时温度为32℃。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的运用和电路的动态分析，难度适中。
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（4分）用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m，此过程中有用功为 840 J；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 360 J，拉力F为 200 N，拉力的功率为 600 W。
【分析】（1）根据W有＝Gh求出有用功；
（2）根据η＝求出总功，利用W总＝W有+W额求出额外功；
（3）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出拉力F；
（4）根据P＝求出拉力的功率。
【解答】解：用如图所示的滑轮组匀速吊起重420N的物体时，物体2s内上升了2m
W有＝Gh＝420N×8m＝840J；
若滑轮组的机械效率为70%，则总功为：
W总＝＝＝1200J，
额外功为：
W额＝W总﹣W有＝1200J﹣840J＝360J；
由图可知，n＝3
F＝＝＝200N；
拉力的功率为：
P＝＝＝600W。
故答案为：840；360；600。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确额外功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
12．（3分）如甲所示，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F作用，3～6s内，物体在做 加速 运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），物体受到的滑动摩擦力为 6 N；9～12s内，推力F做的功是 54 J。
【分析】由图中信息可判断0～3s物体静止，3～6s物体做加速运动；6～9s物体做减速运动，9～12s物体做匀速直线运动，从而判断各阶段物体受到的摩擦力；
根据W＝Fs计算9～12s内，推力F做的功。
【解答】解：（1）由图乙、丙可知，此时摩擦力等于推力等于6N，因为物体对水平地面的压力和水平面的粗糙程度不变，也是6N；
（2）由图乙可知，6～12s内物体受到的推力为6N，9～12s内物体的速度为2m/s，
9～12s内物体通过的距离为s＝vt＝3m/s×（12s﹣5s）＝9m，
9～12s内，推力F做的功是W＝Fs＝3N×9m＝54J。
故答案为：加速；6；54。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响摩擦力大小的因素和功的计算，解答本题的关键是读懂图中信息。
13．（3分）某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧20g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是 2.3×105 J，如果发动机的转速为1800r/min，则发动机每秒钟对外做 15 次功。汽车发动机常用水做冷却剂，散热过程是通过 热传递 的方式改变了水箱内水的内能。
【分析】（1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，根据题中提供的数据求出热机效率；利用Q放＝mq得出完全燃烧20g汽油释放的热量；根据η＝求出机械能；
（2）四冲程汽油机1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；
（3）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
【解答】解：某单缸摩托车的汽油机工作时的热损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，则该汽油机的热机效率为η＝1﹣30%﹣35%﹣10%＝25%；
完全燃烧20g汽油释放的热量为：
Q放＝mq＝0.02kg×8.6×107J/kg＝7.2×105J，
获得的机械能为：
W＝ηQ放＝25%×3.2×105J＝8.3×105J；
如果发动机的转速为1800r/min＝30r/s，即发动飞轮机的转速为30r/s，飞轮转动6圈，则发动机每秒钟对外做15次；
散热过程，水从发动机吸收热量。
故答案为：2.3×104；15；热传递。
【点评】本题考查了热机的工作特点、燃料完全燃烧放热公式、效率公式和改变物体内能的方式等有关知识，是一道综合题。
14．（1分）教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由半导体材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是 并联 。
【分析】串联电路电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。
【解答】解：教室内不同LED灯的连接方式是并联，因为有一盏灯不亮了。
故答案为：并联。
【点评】本题考查了串并联电路的识别，属于基础题。
15．（3分）如图所示的电路中，开关S闭合时，若电源电压为8V，则灯L1两端的电压是 3V ，灯L2两端的电压 5V ，若开关断开，则电压表示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，两灯串联、电压表测量L2两端的电压，电源电压是6V并保持不变，利用串联电路的电压特点分析。
【解答】解：如图，灯L1和灯L2串联，电压表测量L8两端的电压，故灯L1两端的电压是3V。
根据串联电路电压的规律知，灯L8两端的电压为：
U2＝U﹣U1＝4V﹣3V＝5V，
若开关断开，则电压表测电源电压。
故答案为：2V；5V。
【点评】本题考查了学生对电路进行动态分析的能力，知道电压表测L1两端的电压是解答此题的关键。
16．（2分）恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你结合所学知识帮助拆弹专家分析 闭合 （选填“闭合”或“断开”）的；设定起爆时间一到，定时开关会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸，拆弹专家应在图中 a （选填“a”或“b”）处剪断导线。
【分析】（1）由电路图可知当S闭合时起爆器被短路，则起爆器中没有电流通过；
（2）当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹。
【解答】解：（1）由电路图可知，起爆前定时开关S处于闭合状态，因此起爆前定时开关S是闭合的；
（2）如果剪断线a，则电路处于断路状态，因此为使引爆装置停止工作。
故答案为：闭合；a。
【点评】会分析电路图的结构，同时要知道使用电器不工作有两种方式，即让电路处于断路或让用电器短路。
17．（4分）测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 30 ℃，温度计的10℃应标在电压表的 2V 刻度线处，若只增大电源电压，电路可测量的最高温度将 降低 ，若U增大3V，R增大20Ω，电路可测量的最高温度为 20 ℃。
【分析】已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成；由图甲可知，两电阻串联，电压表测Rt两端的电压；
（1）由图乙可知温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律可知Rt两端的电压越大，即电压表示数越大，则当电压表的示数最大为3V时，电路允许测量的温度最高；由串联电路的电压特点求出此时定值电阻R两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和此时热敏电阻的阻值，由图象读出此电路可测量的最高温度；
（2）当温度为10℃时，由乙图可知此时热敏电阻的阻值，利用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时电压表的示数；
（3）若增大电源电压，电压表的量程仍为3V，则当电压表的示数最大时，由串联电路的电压特点可知定值电阻两端电压的变化，并根据欧姆定律判断电路中电流的变化、热敏电阻Rt的阻值变化，再由图乙可知电路可测量最高温度的变化；
（4）若U增大3V，R增大20Ω，此时电压表的量程仍为0～3V，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压增大，根据欧姆定律求出此时电路的电流和热敏电阻Rt的阻值，由图乙读出此时电路可测量的最高温度。
【解答】解：已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成，由图甲可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端的电压；
（1）由图乙可知温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律可知Rt两端的电压越大，即电压表示数越大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高，
由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝2V﹣3V＝3V，
则电路中的电流：I＝＝＝0.075A，
由I＝可得t＝＝＝40Ω，
由图象可知，此电路允许测量的最高环境温度为30℃；
（2）当温度为10℃时，由乙图可知此时热敏电阻的阻值为Rt′＝20Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路的总电阻：R总＝R+Rt′＝40Ω+20Ω＝60Ω，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.7A，
此时电压表的示数：UV＝I′Rt′＝0.1A×20Ω＝6V，
故温度表的10℃应标在电压表2V刻度线处；
（3）若只增大电源电压，电压表的量程仍为3V，由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压增大，由Rt＝可知热敏电阻Rt的阻值变小，由图乙可知该电路可测量的最高温度降低；
（4）若U增大8V，即电源电压U′＝6V+3V＝7V，此时电压表的量程仍为0～3V，
根据串联电路的电压规律可知，此时定值电阻R两端的电压：UR′＝U′﹣Ut＝7V﹣3V＝6V，
由I＝可得＝＝0.1A，
此时热敏电阻Rt的阻值为：Rt″＝＝＝30Ω，
由图乙可知，此时电路可测量的最高温度为20℃。
故答案为：30；5V；20。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度。
三、解答题（每图或每空2分，共32分）
18．（2分）如图甲所示泡茶壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时2和作用在A点最小的动力F1。
【分析】（1）阻力是阻碍杠杆转动的力；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，且力与力臂垂直，据此可作出最小动力F1的示意图。
【解答】解：（1）开启壶盖时，B点的阻力F2和的方向竖直向下；
（2）由杠杆平衡条件F1L5＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，动力作用在A点4时最长；
图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，则动力F1的方向应该向下，过A点作垂直于OA向下的力4的示意图，如图所示：
【点评】解答本题的关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
19．（2分）请根据如图1所示的实物连接图，在图2虚线框中画出对应的电路图。
【分析】分析实物图，得出电路的连接情况，以及开关的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，经过开关S3后分支，一条支路为L1、S3，另一条支路为S2、L2，汇合后回到电源负极，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式和开关的位置是关键。
20．（8分）小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
（1）该实验物体的动能是指小车的动能，探究的是物体动能与质量的关系。物体动能的大小是通过 木块移动的距离 来反映的；
（2）第一次实验的情景如图，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复原位 小车初始速度 不变。
（3）第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，否则无法得出结论。你认为是否需要 不需要 （需要/不需要），理由是 木块移动的距离越远，说明小车动能越大 。
【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
（3）小车的动能大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越大，说明小车的动能就越大。
【解答】解：（1）本实验用到了转换法，实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，应把木块恢复到原位置；
（3）在本实验中，探究的是物体的动能与质量的关系，木块移动的距离越大。第三次实验时，小车撞击木块使得木块滑出木板，说明第三次实验小车的动能比前两次的大，故不需要对实验进行改进。
故答案为：（1）木块移动的距离；
（2）小车初始速度；
（3）不需要；木块移动的距离越远。
【点评】本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
21．（12分）同学们到实验室做“测量小灯泡电功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。小华选定了实验器材（图甲所示）
（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成完整的电路。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 C （填序号）；
A.检查开关是否闭合
B.检查电压表是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
D.更换小灯泡
（3）确认电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，应将图甲中滑动变阻器滑片P向 右 移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）图丙中的I﹣U图像是根据多组实验数据绘制而成，根据图像可得小灯泡的额定功率为 0.5 W，观察图丙①所示的I﹣U图像不是直线的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 ；
（5）完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丁所示的电路（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ R0 （用已知量和测量量符号表示）。
【分析】（1）测量小灯泡电功率实验中，需要电源、开关、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端；
（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，说明电路是通路，排除小灯泡断路或短路故障，则小灯泡不亮是因为实际功率太小，电路电阻太大造成的；
（3）电压表的示数为1.7V小于小灯泡的额定电压，为了测量小灯泡的额定功率，故应使电压表示数增大，需要减小滑动变阻器的电阻；
（4）根据I﹣U图象，找到对应数据，由P＝UI计算电功率；灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）分别将滑片移动到最左和最右端，根据电路的连接和串联电阻的规律及欧姆定律，由电源电压不变列方程得出待测电阻的表达式。
【解答】解：（1）已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω＝0.25A，由图甲可得应“2.6A”接线柱串联接入电路，如图所示：
（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，则电路为通路，接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P；故选：C；
（3）电压表选择小量程，分度值为0.5V，小于小灯泡的额定电压，故应使电压表示数增大，应将图甲中滑动变阻器滑片P向右移动；
（4）图乙中的I﹣U图象可得，当U额＝2.5V时，对应的I额＝7.2A，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.3V×0.2A＝8.5W；
因灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据欧姆定律得R＝，所以I与U不成正比；
（5）③在①中，电路为待测电阻的简单电路，电源电压：U＝I1RX；
在②中，两电阻串联，电源电压：U＝I2（RX+R0），
因电源电压不变，故U＝I2（RX+R6）＝I1RX；
则未知电阻：Rx＝R0。
故答案为：（1）见解答；（2）C；（4）3.5；（5）R0。
【点评】本题是“测量小灯泡电功率”的实验，考查电路连接、注意事项、电压表读数、欧姆定律和电功率公式的应用、图像分析及设计实验方案测电阻的能力。
22．（8分）某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。该烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值与光照强度的关系如表格所示）。当烟雾进入烟室后，使得射向光敏电阻的光照强度等级减小；当烟雾浓度大于或等于某一临界值（即电路中电流小于或等于300mA）时，测试电压表示数为12V；光照强度为1级时
光照强度 1级 2级 3级 4级 5级 6级
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
（1）当光照强度为5级时，则电路中的电流为 0.6 A。
（2）当光照强度为1级时，则R0的电功率为 0.4 W；此时烟雾报警器是否报警 是 （是/否）。
（3）由于长时间工作，导致电源电压降低了1.5V，烟雾报警器误报警。在不更换此电源的情况下，可以通过更换R0来实现，则更换后的R0′的阻值为 5Ω 。
【分析】（1）闭合开关，定值电阻和光敏电阻串联，电压表测量光敏电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流。
当光照强度为5级时，光敏电阻R的阻值为20Ω，测试电压表示数为12V，根据欧姆定律可知电路中的电流和定值电阻的阻值表达式；
（2）光照强度为1级时，光敏电阻R的阻值为80Ω，测试电压表示数为16V，
根据欧姆定律可知电路中的电流，据此判断烟雾报警器是否报警；根据欧姆定律得出定值电阻的阻值，联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值；根据P0＝I2R得出R0的电功率；
（3）根据I＝可知，保持电路流不变，在电源电压降低的情况下，分析出电阻R0的变化；
根据题意，报警仪表开始报警时电路中的电流为300mA＝0.3A，根据I＝可知计算出R0'的阻值。
【解答】解：（1）闭合开关，定值电阻和光敏电阻串联，电流表测量电路中的电流。
当光照强度为5级时，光敏电阻R的阻值为20Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流I0＝＝＝3.6A；
定值电阻的阻值R0＝＝......①；
（2）光照强度为2级时，光敏电阻R的阻值为80Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I0′＝＝＝0.3A＝200mA＜300mA；
定值电阻的阻值R0＝＝......②；
联立①②得：U＝18V，R0＝10Ω；
则R8的电功率P0＝I0′7R0＝（0.5A）2×10Ω＝0.2W；
（3）图示电路是R与R0的串联电路，电源电压降低，根据I＝，可以采取的方法是减小R4阻值；
根据题意，报警仪表开始报警时电路中的电流为300mA＝0.3A，
电阻的串联特点可得开始报警时光敏电阻为：
R＝﹣R6＝﹣10Ω＝50Ω，
当电源电压降低了5.5V时，
电源电压为：U′＝U﹣ΔU＝18V﹣1.8V＝16.5V，
正常报警时电路需满足：I＝，即：2.3A＝；
解得：R0'＝5Ω。
故答案为：（1）7.6；（2）0.8；是。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。
四.计算题（共2道大题，每大题9分，共18分）
23．（9分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
【分析】（1）知道水的质量，利用G＝mg求其重力，再利用W＝Gh求提升配重所做的有用功；
（2）机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
G水＝m水g＝10kg×10N/kg＝100N，
做的有用功：W有用＝G水h水＝100N×4m＝400J；
（2）辘轳的机械效率η＝＝×100%＝80%。
答：（1）人做的有用功为400J；
（2）辘轳的机械效率80%。
【点评】本题考查有用功、额外功和机械效率的计算，属于中档题。
24．（9分）如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，发热元件为两个电阻，电阻R1阻值为220Ω，中温挡功率为220W。
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为多少焦耳？
（3）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了40转
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S接a时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中的电阻较大，由P＝可知此时电功率较大，电饭煲处于中温挡，知道中温挡功率P中温＝220W，根据P＝UI得出此时电路中的电流；
（2）由P＝可求R2的阻值，当开关S1断开、S接a时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，由P＝可知电功率最小，电饭煲处于低温挡，由P＝可求出低温挡的功率，根据Q＝W＝Pt算出低温挡正常工作100s产生的总热量；
（3）电能表上标有“3000r/kW h”的字样，表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，据此可求电能表的转盘转40转时，电饭煲消耗的电能，根据P＝求出实际功率的大小。
【解答】解：（1）通过调节开关，电路有三种工作状态，此时电路中总电阻最大，为低温挡，此时电路中总电阻最小，为高温挡2单独工作，电路为中温挡
（2）此时电流产生的总热量为
（3）电能表上标有“3000r/kW h”的字样，表示电路中用电器每消耗8kW h的电能，电能表的转盘转90转时
电饭煲的实际功率为
答：（1）此时电路中的电流为5A；
（2）此时产生的总热量为11000J；
（3）电饭煲的实际功率为0.4kW。
【点评】本题考查了消耗电能、电功率的计算，分析电路图、得出电饭煲高、中、低温挡的电路组成是关键。
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