九年级阶段性练习卷物理
一、选择题（共10题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 关于如图所示的四种简单机械使用时的分析，正确的是（ ）
A. 使用撬棒可以省功
B. 用瓶盖起子打开瓶盖时，手向上施加的力等于起子受到的阻力
C. 使用筷子夹取食物时，筷子是省力杠杆
D. 夹核桃时，核桃夹子的动力臂大于阻力臂
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用撬棒可以省力，但费距离，根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故A不符合题意；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，手向上施加的力小于起子受到的阻力，故B不符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选D。
2. 2023年10月31日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十六号飞船发出返回指令。神舟十六号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十六号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（ ）
A. 返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将内能转化成机械能
B. 返回舱的火箭发动机燃料燃烧的过程，将内能转化为化学能
C. 返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值
D. 返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将机械能转化成内能，故A错误；
B．返回舱的火箭发动机燃料燃烧的过程，将化学能转化为内能，故B错误；
C．返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故C正确；
D．火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱质量不变，速度变小，高度降低，则动能变小，重力势能变小，所以机械能变小，故D错误。
故选C。
3. 下列所示事例中，利用热传递改变物体内能的是（ ）
A. 钻木取火 B. 烧水使水变热
C. 汽油机汽缸内混合物被压缩，温度升高 D. 从滑梯上滑下，屁股发“烫”
【答案】B
【解析】
【详解】A．钻木取火，木头和木头之间摩擦做功，通过做功的方式改变了木头的内能，木头温度升高，故A不符合题意；
B．烧水时，水从试管和酒精灯的火焰处吸热，温度上升，是通过热传递的方式改变了物体的内能，故B符合题意；
C．汽油机汽缸内混合物被压缩，是活塞对混合气体做功改变了内能，故C不符合题意；
D．从滑梯上滑下，屁股发“烫”，是通过摩擦做功的方式，改变了物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
4. 如图是某品牌榨汁机．为保障安全，该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2．当杯体倒扣在主机上时， S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁．下列电路图符合上述要求的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中，开关S2闭合时，电动机被短路掉，不能工作，故A错；
B．图中只要开关S2闭合，电动机就会工作，故B错；
C．图中只有当两个开关都闭合时，电动机才能正常工作，故C正确；
D．图中只要开关S2闭合，电动机就会工作，故D错；
5. 各种新材料的应用正在改变我们的生活，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种。石墨烯是人类已知强度最高的物质，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性，许多方面可以用来替代硅材料，下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（ ）
A. 冰箱的保温层 B. 防弹衣的防弹夹层
C. 电脑元件的散热器 D. 太阳能电池的电极
【答案】A
【解析】
【详解】由材料知石墨烯具有坚硬、透明、导电性、导热性等物理性质；
A．保温层要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导电性和导热性，不适合做冰箱的保温隔热材料，故A符合题意；
B．防弹衣要求强度高，石墨烯是人类已知强度最高的物质，可用于制作防弹衣的防弹夹层，故B不符合题意；
C．石墨烯有着出色的导热性，可应用于电脑元件散热器，故C不符合题意；
D．石墨烯可用于制造更耐热的太阳能电池，故D不符合题意。
故选A。
6. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 试电笔在使用时手不能接触到试电笔的金属部分，否则会发生触电事故
B. 发生触电事故时，应尽快用手将触电人拉开
C. 若人站在干木凳上触碰到零线和火线，漏电保护器不会自动切断电路
D. 家庭电路中保险丝熔断了，一定发生了短路现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．使用试电笔时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属探头，否则会造成人身触电事故，故A错误；
B．当发现有人触电时，应该立即采取的措施是使触电人尽快与带电体分离，不能用手拉触电的人，否则自己也会触电，故B错误；
C．人站在干木凳上触摸火线和零线，会造成触电事故，但没有发生漏电现象，进户线中流入的电流和流出的电流相等，漏电保护器不会切断电路，故C正确；
D．家庭电路中的熔丝熔断，可能发生了短路，也可能是电路中的总功率过大，故D错误。
故选C。
7. 用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，在4s时间内，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 乙图中B线反映绳子自由端运动的情况
B. 动滑轮重为40N，2s内对物体做的有用功为600J
C. 滑轮组在0-2s内的机械效率小于2-4s内的机械效率
D. 若用此滑轮组提升重为300N的物体，滑轮组的机械效率将变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图甲可知，绳子承重段数n=3，则拉力端移动的距离s=3h，所以图乙中倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图线，而倾斜直线B是物体运动的s-t图线，故A不符合题意；
B．不计绳重和摩擦，故拉力
解得
由图乙可知，2s内对物体上升的高度为
2s内对物体做的有用功为
故B不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为
故整个上升过程中滑轮组的机械效率不变，故C不符合题意；
D．由C选项分析可得
可知用此滑轮组提升的重物增加时，滑轮组的机械效率将变大，故D符合题意。
故选D。
8. 在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了图像，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. ①是小灯泡的图像
B. 当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，R和L的总功率为W
C. 把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是A
D. 当通过定值电阻R的电流为A时，R消耗的电功率为W
【答案】B
【解析】
【详解】A．R为定值电阻，电流与电压成正比，电流随电压的变化关系为过原点的直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，故电流随电压的变化关系为曲线，①是定值电阻的I-U图像，②是小灯泡的I-U图像，故A错误；
B．并联电路中各用电器两端的电压相等，由图可知，当通过定值电阻R的电流为0.4A，对应的电压大小为4V，它消耗的电功率为
P=UI=4V×0.4A=1.6W
由图可知，当通过灯泡L的电流为0.5A，对应的电压大小为4V，它消耗的电功率为
R和L的总功率为
故B正确；
C．两电阻串联，电路各处的电流相等，由图可知，当电路的电流为0.5A时，灯的电压为4V，R的电压为5V，由串联电路电压的规律，电路的电压为
4V+5V=9V
故把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.5A，故C错误；
D．由图可知，当通过定值电阻R的电流为A时，定值电阻两端的电压为2V，R消耗的电功率为
P’=U’I’=2V×0.2A=0.4W
故D错误。
故选B。
9. 如图所示，在图甲电路中虚线框内接入一定值电阻，同时用一个电压表测电路中某部分电路两端的电压。滑动变阻器的滑片P在ab之间移动时，电流表与电压表示数变化如图乙所示（电源电压保持不变）。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为14V
B. 定值电阻阻值为70Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P向b点移动的过程中，电压表的示数变大
D. 电源的总功率最大值为25.6W
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图甲可知，滑动变阻器与定值电阻串联，由图乙可知，电路中的电流变大，电压表示数变小，由欧姆定律可知，电压表所测电阻阻值减小，所以电压表测的是滑动变阻器两端的电压；当电流为0.4A时，滑动变阻器两端的电压为12V，由串联电路电压规律可知，电源电压为
当电流为0.8A时，滑动变阻器两端的电压为8V，由串联电路电压规律可知，电源电压为
由上述两式解得
故AB错误；
C．滑动变阻器的滑片P向b点移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，则电压表的示数变小，故C错误；
D．由图乙可知，电路中的最大电流为1.6A，电路的最大功率为
故D正确。
故选D。
10. 小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. S1闭合时，电磁铁的上端为N极
B. 当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W
D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图1知，闭合开关S1，电流由电磁铁的下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为S极，下端为N极，故A错误；
BC．衔铁被吸下时，动触点K与触点B接触，报警铃声响起，此时电磁铁线圈中的电流为0.1A，由图1知，控制电路中，两个电阻及电磁铁串联，控制电路的总功率
P=UI=12V×0.1A=1.2W
此时压敏电阻所受压力为4000N，它接入电路的阻值由图2知，为40Ω，控制电路的总阻值
R1的阻值
R1=R-R2=120Ω-40Ω=80Ω
R1功率
警报铃未响起，即衔铁未被吸下，则控制电路中的电流小于0.1A，控制电路的总功率小于1.2W，故BC错误；
D．控制电路的电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，即压敏电阻接入电路的最小阻值不变，控制电路的电流不变仍为0.1A时，衔铁被吸下，则变阻器接入电路的阻值变小，滑片向左移动，故D正确。
故选D。
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计19分）
11. 如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F大小为20N，拉力F做的功为______J，功率为______W。该滑轮组的机械效率为80%，物体受到的摩擦阻力为______N。
【答案】 ① 400 ②. 80 ③. 32
【解析】
【详解】[1]拉力F通过的距离
s=2h=2×10m=20m
拉力F所做的功为
[2]拉力F功率为
[3]由知道，有用功
地面对物体的摩擦阻力为
12. 今年春节，小明一家去海南过节。期间印象最深的除了气温较高外，早晚温差也比较小，晚上一家人散步在海边，一阵阵风吹过，每个人都无比开心。
（1）沿海地区昼夜温差比内陆小，是因为______；
（2）晚上站在海岸边，一般会感受到风______（选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹向海洋”）。
【答案】 ①. 见解析 ②. 从陆地吹向海洋
【解析】
【详解】（1）[1]沿海地区水多，内陆沙漠地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。
（2）[2]海陆风是由陆地、海洋比热容差异造成的：陆地的比热容小于海洋，晚上，因为陆地的比热容小，释放相同热量时温度降低得快，气温较低，气压升高，在气压差的作用下，从陆地吹向海洋。
13. 如图为太阳能交通指示灯，指示灯上方有一块太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______。夜晚蓄电池为指示灯供电，指示灯发光，此时蓄电池相当于电路中______的。指示板上某一个LED灯熄灭后其余LED灯仍可正常工作，则指示板上的LED灯之间的连接方式是______。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电源 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]给蓄电池充电，消耗电能，将电能转化为化学储存起来，此时蓄电池相当于电路中的用电器。
[2]夜晚蓄电池为指示灯供电，则蓄电池可以对外提供电能，此时蓄电池相当于电路中电源的。
[3]指示板上某一个LED灯熄灭后其余LED灯仍可正常工作，表明两灯相互不影响，根据串并联电路的特征，则指示板上的LED灯之间的连接方式是并联的。
14. 如图甲是一款家用空气净化器，其内部有一个空气质量监测装置，图乙为该监测装置的简化电路图，它是通过粉尘浓度传感器R来进行检测的。粉尘浓度传感器R的阻值随浓度变化的关系图像如图丙所示。已知电源电压为24V，定值电阻的阻值为180Ω，传感器R的最小阻值为60Ω，电压表的低程为0~15V。
（1）电压表示数随粉尘浓度增大而___________（选填“增大”或“减小”），电流表的最小示数约为___________A；
（2）传感器R允许的最大阻值为___________Ω，整个电路的最大总功率为___________W。
【答案】 ①. 减小 ②. 0.05 ③. 300 ④. 2.4
【解析】
【详解】（1）[1]由图丙可知，粉尘浓度增大时，传感器电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，由可知，定值电阻两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，总电压为电源电压，保持不变，因此传感器R两端的电压减小，电压表的示数减小，即电压表示数随粉尘浓度增大而减小。
[2]当电压表的示数为15V时，传感器的阻值最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，此时定值电阻两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最小电流为
（2）[3]由[2]中分析可知，传感器R允许的最大阻值为
[4]当传感器的阻值最小时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，此时整个电路的总功率最大，电流表的最大示数为
整个电路的最大总功率为
15. 小芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW·h）”的字样，她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个标有“220V484W”的电热器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该电热器在上述时间内消耗的电能为___________kW·h，实际功率为___________W，若该电热器的所标参数正确，则小芳家的实际电压为___________V。
【答案】 ①. 0.02 ②. 400 ③. 200
【解析】
【详解】[1]由题意知，3000imp/kW·h的含义是：电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次；指示灯闪烁60次消耗的电能为
[2]电热器工作时间为
则电热器实际电功率为
[3]由可得，电热器的电阻为
解得，电热器两端的实际电压为
16. 在图中，画出人提起重物的最小动力时的绳子绕线方式。
【答案】
【解析】
【详解】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，如下图
17. 在图中，根据图中小磁针静止时的指向，用笔画线代替导线将如图所示的实物连线图补充完整（要求：①滑动变阻器的滑片向A端移动时通电螺线管的磁性减弱；②画出穿过螺线管内部的一条磁感线并用箭头标明磁感线方向）。
【答案】
【解析】
【详解】根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的左端是S极，右端是N极，根据安培定则可知，电流从通电螺线管的右端进入，从左侧流出；滑动变阻器的滑片向A端移动时通电螺线管的磁性减弱，说明滑动变阻器的滑片向A端移动时，电路中的电阻变大，电流变小，所以滑动变阻器滑片一定要B端接线柱；磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，如图所示：
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，每图1分，计26分）
18. 根据下列有关实验，完成下列问题：
（1）如图甲所示，滚摆上下往复摆动的现象说明___________；
（2）如图乙所示，在“探究串联电路电压规律”的实验中，为了让实验结论具有普遍性，实验中应选择规格___________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（3）如图丙所示，在探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，被电磁铁吸引的大头针彼此散开的原因是___________；
（4）如图丁所示，法国的物理学家___________利用该实验装置进行实验，得到的结论是___________。
【答案】 ①. 物体的动能和势能可以相互转化 ②. 不同 ③. 同名磁极互相排斥 ④. 安培 ⑤. 通电导体在磁场中受到力的作用
【解析】
【详解】（1）[1]滚摆上下往复摆动的现象，说明物体的动能和势能可以相互转化。
（2）[2]如图乙所示，在“探究串联电路电压规律”的实验中，为了让实验结论具有普遍性，需要避免实验数据的偶然性，应选用不同规格的小灯泡进行实验。
（3）[3]在探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，被电磁铁吸引的大头针被电磁铁磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针彼此散开。
（4）[4][5]法国的物理学家安培利用图丁中是实验装置进行实验，得到了通电导体在磁场中受到力的作用的结论。
19. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将右端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），直到杠杆保持水平平衡状态，实验中仍要使杠杆水平平衡，这样操作的目的主要是______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂2个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将______（选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“保持静止”）；
（3）如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点施加拉力F，使杠杆仍在水平位置平衡，F的最小值______（选填“大于”、“等于”或“小于”）上面（2）中在B点挂2个钩码的总重力；
（4）若不计杠杆重和摩擦，在C点施加一个始终竖直向上的拉力使C端缓慢上抬的过程中，拉力F大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 右 ②. 便于测量力臂 ③. 逆时针转动 ④. 等于 ⑤. 不变
【解析】
【详解】（1）[1][2] 杠杆左端下沉，说明左边重，需要将左端的平衡螺母向右调节，给右边增重，直到杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是为了让力臂和杠杆重合，便于测量力臂。
（2）[3]设每个钩码的重力为G，杠杆上刻度的单位长度为L，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时左端力和力臂的乘积为
右端力和力臂的乘积为
所以两端力与力臂乘积的大小关系为
则杠杆将逆时针转动。
（3）[4]当弹簧测力计竖直拉动的时候，力臂最小，根据杠杆平衡条件，如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点施加拉力F，使杠杆仍在水平位置平衡，两次的阻力和阻力臂不变，且拉力F的力臂与上面（2）中在B点挂2个钩码的力臂相等，所以F的最小值等于上面（2）中在B点挂2个钩码的总重力；
（4）[5]如图Z所示，若不计杆重和摩擦，在c点施加一个始终竖直向上的拉力使C端上抬的过程中，根据杠杆平衡条件，因为动力臂与阻力臂之比始终都不变，所以动力和阻力之比也不变，因阻力不变，则拉力F大小也不变。
20. 实验小组在“测量小灯泡的额定功率”实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）请根据小组同学设计的电路图（如图-1所示），将图-2所示的电路连接完整。______
（2）检查电路连接无误后，应将滑动变阻器的滑片P移到左端，然后再闭合开关S。这样做的目的是______。
（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图-3所示，电流表的读数为______A，小灯泡的额定功率为______W。
（4）另一小组实验前发现电压表损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为的定值电阻进行实验，设计如图-4所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。
①______（描述开关的通断情况），移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为______；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式：______。（以上两空均用、I、表示）
【答案】 ①. ②. 保护电路 ③. 0.2 ④. 0.5 ⑤. 闭合开关S、，断开开关 ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]在测量小灯泡额定功率的实验中，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程，正常发光时灯丝的电阻约为12Ω，则灯泡的额定电流约为
所以电流表选用小量程。故作图如下：
（2）[2]为保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即左端。
（3）[3][4]小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.2A，所以小灯泡的额定功率为
（4）[5][6][7] ①闭合开关S、，断开开关，此时灯泡和并联，电流表测电流，移动干路上的滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为，则根据并联电路电压规律，此时灯泡的电压为，灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、，此时灯泡和仍然并联，电流表测干路电流，读出电流表的示数为；
③则根据并联电流规律，灯泡额定电流为
所以根据，小灯泡的额定功率为
21. 在学习了电加热器后，老师在课堂上用如图甲所示的烧水壶探究“影响加热效率大小的因素”实验。小组同学提出了“烧水壶的加热效率可能与水的质量有关”的问题。他和同组同学找来烧水壶，在老师的帮助下展开了如下探究（标准大气压下进行）。
（1）在相同的环境条件下，使用相同的加热功率，先后将初温___________而质量___________（以上两空均选填“相同”或“不同”）的水加热至沸牌，并将测得的数据记录如下：
质量（m/g） 效率（%） 质量（m/g） 效率（%）
200 61 700 77
300 64 800
400 67 900 72
500 69 1000 70
600 74 1100 67
（2）上述实验中，小明所使用的水的初温为44℃，当将800g水加热至沸腾时水所吸收的热量为___________，加热过程中插座显示（如图乙）功率值为800W，加热时间5min，则消耗的电能为___________，此次加热过程中烧水壶的效率为___________。（已知水的比热容为）
（3）分析数据可知，在其它条件相同时，随着被加热水的质量的增加，烧水壶效率的变化情况是___________。
（4）依据上述实验结论，若要在上述相同条件下，想要得到1.6kg的开水以供饮用，你认为最节能的加热方式是___________。
（5）同组的同学又提出“烧水壶的效率可能和加热功率大小有关”并展开实验。实验过程中考虑到每次将水加热至沸腾所需要的时间较长，于是小明提出在同样的环境条件下，将一定质量的水用不同加热功率，连续测出水温每上升15℃所对应的效率。
①请你评估小明的实验方案（缺点）：___________；
②请你提出一条缩短实验时间的可行性方法：___________。
【答案】 ①. 相同 ②. 不同 ③. 188160J ④. ⑤. 78.4% ⑥. 先变大后变小 ⑦. 见解析 ⑧. 没有控制水的初温相同 ⑨. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1][2]由Q=cm（t-t0）可知，影响水吸收的热量的因素有：水的质量、初温，在研究“电磁炉的效率是否会随着被加热水的多少而发生变化”的问题时，可以根据控制变量法，在相同的环境条件下，使用相同的加热功率，将初温相同、质量不同的水加热至沸腾。
（2）[3]由题意知，实验在标准大气压下进行，则此时水的沸点为100℃，由Q=cmΔt可得，当将800g的水加热至沸腾时，水所吸收的热量为
[4]由消耗的电能为
[5]由
可得，加热过程中烧水壶的效率为
（3）[6]分析实验数据说明，随着被加热水的质量增加，电磁炉的效率是先增加后减小。
（4）[7]因为由实验数据说明，随着被加热水的质量增加，电磁炉的效率是先增加后减小，因此可将1.6kg的水分成两次加热效果最好。
（5）①[8]由题意知，在同样的环境条件下，将一定质量的水用不同加热功率进行加热，连续测出水温每上升15℃所对应的效率时对应的每次的水的初温不同，所以评估意见：没有控制水的初温相同。
②[9]为了减少加热所用时间，从而缩短实验时间，可以采用的方法有：适当减少水量，还可以给烧杯加盖，减少热量的损失或适当提高水温。
四、综合题（21题5分，22题10分，计15分）
22. 为了提高高速公路通行效率，高速收费站建有ETC专用通道，专用通道需要汽车安装ETC卡（如图甲所示），因乙是ETC专用通道示意图，当汽车进入ETC卡读取器识别范围的时候，卡上的信息被读取，同时栏杆机将横杆抬起，汽车无需停车就实现了缴费，大大节约了通站时间。
（1）汽车在运动时ETC卡相对于汽车是___________（选填“运动”或“静止”）的；
（2）某一ETC通道，栏杆机的横杆在位置一（如图丙所示）时距地面高度1.2m，栏杆机距ETC卡读取器10m。当车距离ETC卡读取器5m时被读取信息，并立即启动横杆水平段沿竖直方向以m/s的速度匀速抬起（不计读取信息及传递控制信号所用时间，横杆完全提起高度为m）。某人驾驶一台高为m的面包车通过该ETC通道，以该面包车的高度，车速太快、横杆抬起高度不够，会撞杆违章。请你运用题目所给的条件，计算该面包车匀速顺利通过通道（不违章）的最快速度是多少m/s？___________
【答案】 ①. 静止 ②. 7.5
【解析】
【详解】（1）[1]汽车在运动时，ETC卡固定在车上，相对于汽车之间没有发生位置的变化，是静止的。
（2）[2]面包车高度为1.6m，当横杆距离地面的高度为1.6m时，面包车刚好能通过，则横杆上升的高度为
横杆上升的时间为
面包车到横杆的距离为
则面包车的最大速度为
23. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，、为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为275W。求：
（1）电热丝、的阻值；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量；
（3）已知该电饭锅的加热效率是80%，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？（已知粥的比热容）
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，小明想用滑动变阻器R实现发热电功率的调节（加热和保温功率不变，且只使有作为发热体）。请通过计算求出电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）；（4），
【解析】
详解】解：（1）当S闭合时，电饭锅处于加热状态，由图甲可知，此时电路中只有工作，根据可得可得
当S断开时，电饭锅处于保温状态，由图甲可知，、串联，根据可得可得
故阻值为
（2）由可知，保温状态时电路中的电流为
电饭锅保温5min，电热丝产生的热量为
（3）粥用加热挡从20℃加热到86℃吸收的热量为
加热挡加热时电流做的功为
加热挡加热需要的时间为
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，用滑动变阻器R实现发热电功率的调节，只使有作为发热体，由于原电路加热时只有工作，因此新的电路中在加热，为保持功率不变，电路仍只有工作，此时滑动变阻器的接入阻值为
根据可得保温时电流大小分别
根据欧姆定律可得保温时电路总电阻分别为
故保温时滑动变阻器的接入阻值为
答：（1）电热丝、的阻值分别为、；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量为；
（3）将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要600s；
（4）电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是、0。九年级阶段性练习卷物理
一、选择题（共10题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 关于如图所示的四种简单机械使用时的分析，正确的是（ ）
A. 使用撬棒可以省功
B. 用瓶盖起子打开瓶盖时，手向上施加的力等于起子受到的阻力
C. 使用筷子夹取食物时，筷子是省力杠杆
D. 夹核桃时，核桃夹子动力臂大于阻力臂
2. 2023年10月31日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十六号飞船发出返回指令。神舟十六号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十六号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（ ）
A. 返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将内能转化成机械能
B. 返回舱的火箭发动机燃料燃烧的过程，将内能转化为化学能
C. 返回舱火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值
D. 返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变
3. 下列所示事例中，利用热传递改变物体内能的是（ ）
A. 钻木取火 B. 烧水使水变热
C. 汽油机汽缸内混合物被压缩，温度升高 D. 从滑梯上滑下，屁股发“烫”
4. 如图是某品牌榨汁机．为保障安全，该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2．当杯体倒扣在主机上时， S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁．下列电路图符合上述要求的是
A. B. C. D.
5. 各种新材料的应用正在改变我们的生活，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种。石墨烯是人类已知强度最高的物质，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性，许多方面可以用来替代硅材料，下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（ ）
A. 冰箱的保温层 B. 防弹衣的防弹夹层
C. 电脑元件的散热器 D. 太阳能电池的电极
6. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 试电笔在使用时手不能接触到试电笔的金属部分，否则会发生触电事故
B. 发生触电事故时，应尽快用手将触电人拉开
C. 若人站在干木凳上触碰到零线和火线，漏电保护器不会自动切断电路
D. 家庭电路中保险丝熔断了，一定发生了短路现象
7. 用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，在4s时间内，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 乙图中B线反映绳子自由端运动的情况
B. 动滑轮重为40N，2s内对物体做的有用功为600J
C. 滑轮组在0-2s内的机械效率小于2-4s内的机械效率
D. 若用此滑轮组提升重为300N的物体，滑轮组的机械效率将变大
8. 在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了图像，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. ①是小灯泡的图像
B. 当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，R和L的总功率为W
C. 把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是A
D. 当通过定值电阻R的电流为A时，R消耗的电功率为W
9. 如图所示，在图甲电路中虚线框内接入一定值电阻，同时用一个电压表测电路中某部分电路两端的电压。滑动变阻器的滑片P在ab之间移动时，电流表与电压表示数变化如图乙所示（电源电压保持不变）。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为14V
B. 定值电阻的阻值为70Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P向b点移动的过程中，电压表的示数变大
D. 电源的总功率最大值为25.6W
10. 小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. S1闭合时，电磁铁的上端为N极
B. 当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W
D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计19分）
11. 如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F大小为20N，拉力F做的功为______J，功率为______W。该滑轮组的机械效率为80%，物体受到的摩擦阻力为______N。
12. 今年春节，小明一家去海南过节。期间印象最深的除了气温较高外，早晚温差也比较小，晚上一家人散步在海边，一阵阵风吹过，每个人都无比开心。
（1）沿海地区昼夜温差比内陆小，是因为______；
（2）晚上站在海岸边，一般会感受到风______（选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹向海洋”）。
13. 如图为太阳能交通指示灯，指示灯上方有一块太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______。夜晚蓄电池为指示灯供电，指示灯发光，此时蓄电池相当于电路中______的。指示板上某一个LED灯熄灭后其余LED灯仍可正常工作，则指示板上的LED灯之间的连接方式是______。
14. 如图甲是一款家用空气净化器，其内部有一个空气质量监测装置，图乙为该监测装置的简化电路图，它是通过粉尘浓度传感器R来进行检测的。粉尘浓度传感器R的阻值随浓度变化的关系图像如图丙所示。已知电源电压为24V，定值电阻的阻值为180Ω，传感器R的最小阻值为60Ω，电压表的低程为0~15V。
（1）电压表示数随粉尘浓度增大而___________（选填“增大”或“减小”），电流表的最小示数约为___________A；
（2）传感器R允许的最大阻值为___________Ω，整个电路的最大总功率为___________W。
15. 小芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW·h）”的字样，她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个标有“220V484W”的电热器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该电热器在上述时间内消耗的电能为___________kW·h，实际功率为___________W，若该电热器的所标参数正确，则小芳家的实际电压为___________V。
16. 在图中，画出人提起重物的最小动力时的绳子绕线方式。
17. 在图中，根据图中小磁针静止时的指向，用笔画线代替导线将如图所示的实物连线图补充完整（要求：①滑动变阻器的滑片向A端移动时通电螺线管的磁性减弱；②画出穿过螺线管内部的一条磁感线并用箭头标明磁感线方向）。
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，每图1分，计26分）
18. 根据下列有关实验，完成下列问题：
（1）如图甲所示，滚摆上下往复摆动的现象说明___________；
（2）如图乙所示，在“探究串联电路电压规律”的实验中，为了让实验结论具有普遍性，实验中应选择规格___________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（3）如图丙所示，在探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，被电磁铁吸引的大头针彼此散开的原因是___________；
（4）如图丁所示，法国的物理学家___________利用该实验装置进行实验，得到的结论是___________。
19. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将右端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），直到杠杆保持水平平衡状态，实验中仍要使杠杆水平平衡，这样操作的目的主要是______；
（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂2个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将______（选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“保持静止”）；
（3）如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点施加拉力F，使杠杆仍在水平位置平衡，F的最小值______（选填“大于”、“等于”或“小于”）上面（2）中在B点挂2个钩码的总重力；
（4）若不计杠杆重和摩擦，在C点施加一个始终竖直向上的拉力使C端缓慢上抬的过程中，拉力F大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20. 实验小组在“测量小灯泡的额定功率”实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）请根据小组同学设计的电路图（如图-1所示），将图-2所示的电路连接完整。______
（2）检查电路连接无误后，应将滑动变阻器的滑片P移到左端，然后再闭合开关S。这样做的目的是______。
（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图-3所示，电流表的读数为______A，小灯泡的额定功率为______W。
（4）另一小组实验前发现电压表损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为的定值电阻进行实验，设计如图-4所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。
①______（描述开关的通断情况），移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为______；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式：______。（以上两空均用、I、表示）
21. 在学习了电加热器后，老师在课堂上用如图甲所示的烧水壶探究“影响加热效率大小的因素”实验。小组同学提出了“烧水壶的加热效率可能与水的质量有关”的问题。他和同组同学找来烧水壶，在老师的帮助下展开了如下探究（标准大气压下进行）。
（1）在相同的环境条件下，使用相同的加热功率，先后将初温___________而质量___________（以上两空均选填“相同”或“不同”）的水加热至沸牌，并将测得的数据记录如下：
质量（m/g） 效率（%） 质量（m/g） 效率（%）
200 61 700 77
300 64 800
400 67 900 72
500 69 1000 70
600 74 1100 67
（2）上述实验中，小明所使用的水的初温为44℃，当将800g水加热至沸腾时水所吸收的热量为___________，加热过程中插座显示（如图乙）功率值为800W，加热时间5min，则消耗的电能为___________，此次加热过程中烧水壶的效率为___________。（已知水的比热容为）
（3）分析数据可知，在其它条件相同时，随着被加热水的质量的增加，烧水壶效率的变化情况是___________。
（4）依据上述实验结论，若要在上述相同条件下，想要得到1.6kg的开水以供饮用，你认为最节能的加热方式是___________。
（5）同组的同学又提出“烧水壶的效率可能和加热功率大小有关”并展开实验。实验过程中考虑到每次将水加热至沸腾所需要的时间较长，于是小明提出在同样的环境条件下，将一定质量的水用不同加热功率，连续测出水温每上升15℃所对应的效率。
①请你评估小明实验方案（缺点）：___________；
②请你提出一条缩短实验时间的可行性方法：___________。
四、综合题（21题5分，22题10分，计15分）
22. 为了提高高速公路通行效率，高速收费站建有ETC专用通道，专用通道需要汽车安装ETC卡（如图甲所示），因乙是ETC专用通道示意图，当汽车进入ETC卡读取器识别范围的时候，卡上的信息被读取，同时栏杆机将横杆抬起，汽车无需停车就实现了缴费，大大节约了通站时间。
（1）汽车在运动时ETC卡相对于汽车是___________（选填“运动”或“静止”）的；
（2）某一ETC通道，栏杆机的横杆在位置一（如图丙所示）时距地面高度1.2m，栏杆机距ETC卡读取器10m。当车距离ETC卡读取器5m时被读取信息，并立即启动横杆水平段沿竖直方向以m/s的速度匀速抬起（不计读取信息及传递控制信号所用时间，横杆完全提起高度为m）。某人驾驶一台高为m的面包车通过该ETC通道，以该面包车的高度，车速太快、横杆抬起高度不够，会撞杆违章。请你运用题目所给的条件，计算该面包车匀速顺利通过通道（不违章）的最快速度是多少m/s？___________
23. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，、为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为275W。求：
（1）电热丝、的阻值；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量；
（3）已知该电饭锅加热效率是80%，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？（已知粥的比热容）
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，小明想用滑动变阻器R实现发热电功率的调节（加热和保温功率不变，且只使有作为发热体）。请通过计算求出电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是多少？
