江西省新余市第四名校2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试卷
一、填空题(共16分， 每空1分)
1．（2024九下·新余开学考）物理学家欧姆通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系，即"欧姆定律"，为了纪念欧姆的杰出贡献，以他的名字命名为物理量 的单位：为了纪念意大利物理学家 .以他的名字命名为电压的单位。
【答案】电阻；伏特
【知识点】物理常识
【解析】【解答】欧姆是德国物理学家，他最先提出了欧姆定律，后来人们为了纪念欧姆的贡献，将电阻的单位命名为欧姆。
意大利科学家伏特发明了最早的化学电源——伏打电堆，人们以他的名字来命名电压的单位。
故答案为：电阻；伏特。
【分析】结合常见物理量的单位解答即可。
2．（2024九下·新余开学考）寒假期间，小华在电炉旁跳绳，爸爸喊小华别跳了，天气太冷一起烤烤火，小华说：不冷不冷，我身体都发热了。"烤火"是通过 的方式改变人体的内能，“跳绳"是通过 的方式改变人体的内能(均选填"做功"或"热传递)。
【答案】热传递；做功
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】“烤火”时人从外界吸收热量，是通过热传递的方式改变人体的内能。“跳绳”时将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变人体的内能。
故答案为：热传递；做功。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
3．（2018·广元）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mAh”的字样，则它充满电后存储的电能为 J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 h。
【答案】4.662×104J；175
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】根据 计算手机电池充满电后存储的电能：
；
根据 得，该手机最长待机时间：
。
故答案为：4.662×104J；175.
【分析】根据W=UIt求出手机电池充满电后存储的电能；根据t=求出该手机最长待机时间.
4．（2024九下·新余开学考）如图所示，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左端移动时，电磁铁的磁性将 (选填"增强"或"减弱”)，小磁针水平静止时，它的左端为 极。
【答案】减弱；N
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性减弱。
由图知电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，其左端是N极，右端是S极。
故答案为：减弱；N。
【分析】由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向。
5．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电流表A1的示数0.1A，A2的示数0.3A，A3的示数0.5A，通过灯L2的电流为 A，通过灯L3的电流为 A
【答案】0.2；0.2
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图知，L1、L2、L3并联，电流表A1测L1的电流，A2测L1与L2电流之和，A3测三灯的电流之和。
A1的示数为0.1A，即通过灯L1的电流为0.1A。
电流表A2的示数为0.3A，电流表A3的示数为0.5A。
根据并联电路电流规律可知，
通过灯L2的电流：I2=IA2-I1=0.3A-0.1A=0.2A。
通过灯L3的电流：I3=IA3-IA2=0.5A-0.3A=0.2A。
故答案为：0.2；0.2。
【分析】由图可知，三个灯泡并联；电流表A1测L1的电流，A2测L1与L2电流之和，A3测三灯的电流之和，然后根据并联电路电流规律分析计算。
6．（2024九下·新余开学考）定值电阻R1标有“20V 40W”，R2标有“50Ω 0.5A”的字样。若将它们串联使用，允许加在它们两端电压的最大值是 V； 若将它们并联使用，电路允许的最大功率为 W。
【答案】30；48
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】由P=UI可得，定值电阻R1的额定电流：，
由欧姆定律可得，定值电阻R1的电阻：，
根据欧姆定律可得，定值电阻R2的额定电压：U2额=I2额R2=0.5A×50Ω=25V。
根据串联电路中电流处处相等，为不损坏定值电阻，则允许通过电阻的最大电流为I串=I2额=0.5A。
由欧姆定律和串联电路电阻规律可得，加在它们两端总电压的最大值为：U大=I串R总=0.5A×（10Ω+50Ω）=30V。
根据并联电路中各用电器两端电压相等，可知将它们并联使用，它们两端的电压最大为U并=U2额=20V。
则通过定值电阻R1的电流为I1=I1额=2A。
通过定值电阻R2的电流为：。
由并联电路的电流特点可知，干路允许通过的电流最大值为：I=I1+I2=2A+0.4A=2.4A。
若将两只电阻并联使用，电路允许的总电功率最大值为：P并=U并I=20V×2.4A=48W。
故答案为：30；48。
【分析】（1）根据串联电路的电流特点结合两电阻允许通过的最大电流确定电路中的最大电流；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出两只电阻串联使用时允许加在它们两端总电压的最大值。
（3）根据欧姆定律求出两电阻两端允许加载的最大电压，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出两只电阻并联使用时干路允许通过电流的最大值；根据P=UI求出两只电阻并联使用时电路允许总电功率的最大值。
7．（2024九下·新余开学考）2023年12月18日23时59分甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震，西部战区空军调动运—20飞机，运送西部战区应急指挥组赶赴灾区一线，统筹抗震救灾工作。若运—20飞机在高空中飞行1h发动机提供的机械功为1.5×1011J，需要燃烧航空煤油5000kg。已知航空煤油的热值为4×107J/kg。则在这1h内航空煤油完全燃烧放出的热量是 J，该飞机发动机的热机效率是
【答案】2×1011；75%
【知识点】热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=5000kg×4×107J/kg=2×1011J。
该飞机发动机的热机效率为：。
故答案为：2×1011；75%。
【分析】（1）根据Q放=mq求出5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
（2）根据求出该飞机发动机的热机效率。
8．（2024九下·新余开学考）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为变阻器，电源电压不变.闭合开关，变阻器的滑片从a端移动到b端，该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，则电源电压为 V，变阻器消耗的最大功率是 W
【答案】12；3.6
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由图甲可知，滑动变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，R1消耗的电功率为2.0W，由P=UI可知，此时R1两端的电压：。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=U1a+U0a=U1a+IaR0=10V+0.2A×R0……①
当电路中的电流为0.4A时，R1消耗的电功率为3.2W，由P=UI可知，此时R1两端的电压：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=U1+U0=U1+I'R0=8V+0.4A×R0……②
由①②解得：R0=10Ω，U=12V，故电源电压为12V；
（2）滑动变阻器消耗的电功率：，所以，当R1=R0=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大。
滑动变阻器消耗电功率的最大值：。
故答案为：（1）12；（2）3.6。
【分析】由图甲可知，滑动变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图乙利用P=UI分别求出通过的电流为0.2A和0.4A对应的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R0的阻值和电源电压。
（2）根据表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率。
二、选择题(本大题6小题，共14分。第9~12小题，每小题只有一个正确，每小题2分；第13、14小题为不定向选择，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。)
9．（2024九下·新余开学考）以下是瑞瑞对一些物理量进行的估测，其中最符合实际的是（ ）
A．日光灯正常工作时的电流约为0.15A
B．充电宝的输出电压约为220V
C．电冰箱正常工作1h约耗电1kW·h
D．把物理课本从地面捡到课桌上做的功大约是200J
【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、教室里日光灯的功率约为40W，正常工作时的电流约为，与0.15A比较接近，故A符合实际。
B、充电宝的输出电压约为5V，故B不符合实际。
C、电冰箱正常工作的电流为1A，功率约为P=UI=220V×1A=220W=0.22kW，1h约耗电W=Pt=0.22kW×1h=0.22kW h，故C不符合实际。
D、物理课本的重力在2N左右，课桌的高度在0.8m左右，把物理课本从地面捡到课桌上做的功大约是W=Gh=2N×0.8m=1.6J，故D不符合实际。
故答案为：A。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
10．（2024九下·新余开学考）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用
【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】A、跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，是因为塑料梳子因摩擦带了电荷，故A正确。
B、将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误。
C、图中是奥斯特实验，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确。
D、将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用，即同名磁极相互排斥，故D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者说带了电荷。
（2）验电器的原理是同种电荷相互排斥。
（3）奥斯特实验证明通电导体周围存在着磁场。
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
11．（2024九下·新余开学考）4月16日，“神舟十三号"载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（ ）
A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变
B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；机械能为物体动能与势能的总和，动能减小，重力势能减小，所以返回舱的机械能是减小的，故D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能是动能和势能之和。
12．（2024九下·新余开学考）某同学利用如图所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx， 得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移动
【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误。
B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）。
由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U=IRx=0.5A×5Ω=……0.1A×25Ω=2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误。
C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
。
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
。
所以，滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故C正确。
D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）。
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】（1）研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变。
（2）由图乙求出电流与电阻之积分析。
（3）由图乙知，电流为0.5A时，对应的电阻为5Ω；电流为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围。
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
13．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S， 当滑动变阻器的滑片P向右移动时（ ）
A．滑动变阻器连入的阻值变小，电流表示数变大，电压表示数不变
B．电压表示数变小，电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值不变
C．电压表示数变小；电流表示数变大，电压表与电流表示数的比值变小
D．滑动变阻器连入的阻值变大，电流表示数变小，电压表示数变小
【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大；根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。
根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小。
根据可知，电压表和电流表示数的比值为定值电阻的阻值，故两表示数的比值不变。
综上所述，BD正确。
故答案为：BD。
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压；根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，再根据欧姆定律和定值电阻的阻值确定两电表示数比值的变化。
14．（2024九下·新余开学考）如图所示，物体A重30N，物体B重50N， 物体B在水平向右的拉力 F=60N 的作用下以 0.3m/s 的速度匀速向右运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。下列说法不正确的是
A．物体B与地面之间的摩擦力为 10N
B．拉力F的功率为8W
C．3s内克服A重力做功18J
D．3s 内克服B重力做功 15J
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从图中可以看出，两个滑轮都是动滑轮，左边的滑轮n1=2，右边的滑轮n2=3。
A.每段绳子的拉力，B受到滑轮的拉力F2=n1 F1=2×20N=40N，物体B匀速向右运动，物体B受到的摩擦力f=F2-G2=40N-30N=10N，故A正确。
B.拉力F的速度，拉力F的功率P=Fv=60N×0.2m/s=12W，故B错误。
C.A上升的速度vA=vB=0.3m/s，3s内A上升的高度h=vA t=0.3m/s×3s=0.9m，克服A重力做功W=Gh=30N×0.9m=27J，故C错误。
D.B沿水平方向做匀速直线运动，没有在重力的方向上通过距离，3s内克服B重力做功0J，故D错误。
故答案为：A。
【分析】物体与地面间的摩擦力可通过二力平衡求出；拉力F的功率可用P=Fv求出；克服重力做的功可利用公式W=Gh求出。通过这些分析与计算对照各选项进行判断。
三、计算题(本大题共3小题，第15、16小题各7分， 第17小题8分，共22分)
15．（2019九上·兴化月考）把质量为10kg的水，从20℃加热到100℃，若用焦炭加热，需燃烧0.5kg焦炭。求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）这些焦炭完全燃烧放出的热量是多少？
（3）煤炉的效率是多少？（焦炭的热值3.0×107J/kg）
【答案】（1） 根据水的比热、质量和温度差计算吸热为；
（2）根据燃料的质量和热值计算热量为；
（3）根据水的吸热和燃料放热的比值计算热效率为。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）利用物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸热多少；
（2）根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热量；
（3）利用吸收的热量和放出热量的总量的比值计算热效率。
16．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电流表量程是0～0.6A。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A。求；
（1）求定值电阻R1的阻值；
（2）通电1min，求定值电阻R1消耗的电能：
（3）改用电压为4.5V的电源，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，R2消耗的最大功率
【答案】（1）解： 只闭合开关S1时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值：
（2）解： 通电1min后，定值电阻R1消耗的电能：W=UI1t=3V×0.2A×60s=36J
（3）解： 再闭合开关S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，电流表量程是0～0.6A，所以通过电路的最大电流为0.6A，
并联电路各支路两端电压相等，此时通过定值电阻的电流：
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过滑动变阻器的最大电流：I2=I-I1'=0.6A-0.3A=0.3A，
根据P=UI可知通过滑动变阻器的电流最大时，R2消耗的功率最大，为：P=U'I2=4.5V×0.3A=1.35W。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值。
（2）根据电功公式计算通电1min后，定值电阻R1消耗的电能。
（3）再闭合开关S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表量程确定通过电路的电流，根据欧姆定律计算此时通过定值电阻的电流，根据并联电路电流规律计算此时通过滑动变阻器的电流，根据P=UI可知通过滑动变阻器的电流最大时，R2消耗的功率最大，进一步计算R2消耗的最大功率。
17．（2024九下·新余开学考）图甲是近年非常受人们欢迎的电火锅，图乙是其内部简化电路图，该电火锅有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为2200W，低温挡正常工作时的电流为 2A。求：
（1）低温挡的额定功率；
（2）R1的电阻值；
（3）在锅内加入质量为2.2kg的水，用高温挡将水从20℃加热到100℃，用时7min。该电火锅的加热效率。【水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃）】
【答案】（1）解： 由P=UI可知，低温挡的额定功率：P低=UI低=220V×2A=440W；
（2）解： 由图乙可知，当只闭合S时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由 可知，电路中的总功率最小，电火锅为低温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电火锅为高温挡；
R1、R2的串联总电阻：
由 可知，R2的阻值：
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1=R总-R2=110Ω-22Ω=88Ω；
（3）解： 水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×105J，
电火锅消耗的电能：W=Pt=2200W×7×60s=9.24×105J，
电火锅的加热效率：
【知识点】电流的热效应；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据P=UI求出低温挡的额定功率。
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，当只闭合S时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点和可知高温挡和低温挡的电路连接，根据高温挡的功率和可求出R2的阻值，根据欧姆定律求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
（3）根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出电火锅消耗的电能，根据效率公式求出电火锅的加热效率。
四、实验与探宄题(本大题共4小题，每小题7分， 共28分)
18．（2024九下·新余开学考）（1）在一个玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，往瓶里打气，如图甲当塞子从瓶口跳起来时，可以看到瓶内会出现白雾，产生上述现象的原因是：瓶内的空气膨胀做功时，内能 (选填"增大”、“减小”或“不变”)，温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)，使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠；
（2）图乙是"探究物体动能大小与哪些因素有关"的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止，实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小；
（3）图丙是探究影响弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，确保弹簧压缩量相同，弹簧将质量不同的小球 A、B(mA”、“<”或“=”)，在最高处拥有的重力势能Fa Fb(选填“>”、“<”或“=”)
（4）小华用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A和B两种液体进行加热。如图丁是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像，由图像可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， (选填"A或B")升温较高。冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 (选填“A”或"B")。
【答案】（1）减小；降低
（2）木块移动的距离
（3）>；=
（4）A；B
【知识点】动能的影响因素；做功改变物体内能
【解析】【解答】（1）瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能，内能减小；温度降低，水蒸气液化形成小水珠，即为白雾。
（2）钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，故可以根据木块移动的距离来判断钢球的动能的大小。
（3）接触面都是光滑的，不考虑摩擦力的影响，弹簧将小球弹上相同轨道，是将弹性势能全部转化为重力势能，由于弹簧压缩量相同，弹性势能相同，由于A球的质量较小，故A球的高度大于B球的高度；由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能，故重力势能相同。
（4）根据图丁可知，相同的质量，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
故答案为：（1）减小；降低；（2）木块移动的距离；（3）＞；=；（4）A；B。
【分析】（1）瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能；物质由气态变为液态叫液化。
（2）钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大。
（3）由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能。
（4）相同的质量不同物质，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
19．（2024九下·新余开学考）如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。（乙装置中左端的电阻为R1，右端容器内的电阻为R2，容器外的电阻为R3）
（1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的 相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系；通电一段时间后，与 (选填"左”或"右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）用U形管中液面的高度差米反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是
（3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，产生的热量越 (选填“多”或“少”)；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 ， (填"变大"、“变小"或"不变”)。
【答案】（1）电流；电阻；右
（2）转换法
（3）电流；多
（4）变小
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大。
（2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法。
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。
故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。
【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知。
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法。
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。
20．（2024九下·新余开学考）某实验小组在"测滑轮组机械效率"的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.9 30 74.10%
2 4 10 1.6 30 83.30%
3 4 10 1.0 50
（1）实验中，弹簧测力计应竖直方向 提升重物。第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率为
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将 (增大/减小)。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率
（3）比较 两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率
【答案】（1）匀速；0.4；80%
（2）增大；越小
（3）1、2；越高
【知识点】机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升；
第3次实验中：
有用功：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
总功：W总=Fs=1N×0.5m=0.5J，
机械效率：。
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将增大。
由实验2、3得，有用功相同，总功增大，额外功增大，机械效率降低；所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。
（3）比较第1次实验和第2次实验可知，甲乙是同一个滑轮组，甲提起2N的物体，乙提起4N的物体，其他的条件相同，甲的机械效率是74.1%，乙的机械效率是83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。
故答案为：（1）匀速；0.4；80%；（2）增大；越小；（3）1、2；越高。
【分析】（1）利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；根据W=Gh求出第3次实验的有用功，根据机械效率公式求出效率的大小。
（2）提起的重物相同，升高的距离相同，有用功相同，动滑轮越重，额外功增大，总功增大，机械效率越小。所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关。
（3）根据表中第1、2两次实验数据，分析滑轮组的机械效率如何变化。
21．（2024九下·新余开学考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应置于 (填"A"或“B")端；
（2）电路中有唯一一处故障，闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显示数，经检查，导线连接完好。则该故障是
（3）排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，如图乙所示，电流表的示数是 A，该小灯泡的额定功率是 W
（4）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，由此可以得出的结论是：
（5）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：
①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；
②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U；
则小灯泡额定功率表达式：P额= (用U额、U、R0表示)。
【答案】（1）断开；A
（2）小灯泡断路
（3）0.26；0.65
（4）灯丝的电阻随温度变化而变化
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开；为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即A端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则电压表与电源接通，经检查，导线连接完好，则该故障是小灯泡断路。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.26A，该小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
（4）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，说明灯泡的电阻受温度影响很大。
（5）①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。
在①中，定值电阻与灯串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，灯正常发光。
在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0=U-U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：，即灯的额定电流：，则小灯泡额定功率表达式：。
故答案为：（1）断开；A；（2）小灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）灯丝的电阻随温度变化而变化；（5）。
【分析】 （1）为保护电路，连接电路时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则电压表与电源接通。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出电流表的示数，根据P=UI得出小灯泡的额定功率。
（4）灯泡的电阻受温度影响很大。
（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
1 / 1江西省新余市第四名校2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试卷
一、填空题(共16分， 每空1分)
1．（2024九下·新余开学考）物理学家欧姆通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系，即"欧姆定律"，为了纪念欧姆的杰出贡献，以他的名字命名为物理量 的单位：为了纪念意大利物理学家 .以他的名字命名为电压的单位。
2．（2024九下·新余开学考）寒假期间，小华在电炉旁跳绳，爸爸喊小华别跳了，天气太冷一起烤烤火，小华说：不冷不冷，我身体都发热了。"烤火"是通过 的方式改变人体的内能，“跳绳"是通过 的方式改变人体的内能(均选填"做功"或"热传递)。
3．（2018·广元）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mAh”的字样，则它充满电后存储的电能为 J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 h。
4．（2024九下·新余开学考）如图所示，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左端移动时，电磁铁的磁性将 (选填"增强"或"减弱”)，小磁针水平静止时，它的左端为 极。
5．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电流表A1的示数0.1A，A2的示数0.3A，A3的示数0.5A，通过灯L2的电流为 A，通过灯L3的电流为 A
6．（2024九下·新余开学考）定值电阻R1标有“20V 40W”，R2标有“50Ω 0.5A”的字样。若将它们串联使用，允许加在它们两端电压的最大值是 V； 若将它们并联使用，电路允许的最大功率为 W。
7．（2024九下·新余开学考）2023年12月18日23时59分甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震，西部战区空军调动运—20飞机，运送西部战区应急指挥组赶赴灾区一线，统筹抗震救灾工作。若运—20飞机在高空中飞行1h发动机提供的机械功为1.5×1011J，需要燃烧航空煤油5000kg。已知航空煤油的热值为4×107J/kg。则在这1h内航空煤油完全燃烧放出的热量是 J，该飞机发动机的热机效率是
8．（2024九下·新余开学考）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为变阻器，电源电压不变.闭合开关，变阻器的滑片从a端移动到b端，该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，则电源电压为 V，变阻器消耗的最大功率是 W
二、选择题(本大题6小题，共14分。第9~12小题，每小题只有一个正确，每小题2分；第13、14小题为不定向选择，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。)
9．（2024九下·新余开学考）以下是瑞瑞对一些物理量进行的估测，其中最符合实际的是（ ）
A．日光灯正常工作时的电流约为0.15A
B．充电宝的输出电压约为220V
C．电冰箱正常工作1h约耗电1kW·h
D．把物理课本从地面捡到课桌上做的功大约是200J
10．（2024九下·新余开学考）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用
11．（2024九下·新余开学考）4月16日，“神舟十三号"载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（ ）
A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变
B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
12．（2024九下·新余开学考）某同学利用如图所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx， 得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移动
13．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S， 当滑动变阻器的滑片P向右移动时（ ）
A．滑动变阻器连入的阻值变小，电流表示数变大，电压表示数不变
B．电压表示数变小，电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值不变
C．电压表示数变小；电流表示数变大，电压表与电流表示数的比值变小
D．滑动变阻器连入的阻值变大，电流表示数变小，电压表示数变小
14．（2024九下·新余开学考）如图所示，物体A重30N，物体B重50N， 物体B在水平向右的拉力 F=60N 的作用下以 0.3m/s 的速度匀速向右运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。下列说法不正确的是
A．物体B与地面之间的摩擦力为 10N
B．拉力F的功率为8W
C．3s内克服A重力做功18J
D．3s 内克服B重力做功 15J
三、计算题(本大题共3小题，第15、16小题各7分， 第17小题8分，共22分)
15．（2019九上·兴化月考）把质量为10kg的水，从20℃加热到100℃，若用焦炭加热，需燃烧0.5kg焦炭。求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）这些焦炭完全燃烧放出的热量是多少？
（3）煤炉的效率是多少？（焦炭的热值3.0×107J/kg）
16．（2024九下·新余开学考）在如图所示的电路中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电流表量程是0～0.6A。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A。求；
（1）求定值电阻R1的阻值；
（2）通电1min，求定值电阻R1消耗的电能：
（3）改用电压为4.5V的电源，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，R2消耗的最大功率
17．（2024九下·新余开学考）图甲是近年非常受人们欢迎的电火锅，图乙是其内部简化电路图，该电火锅有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为2200W，低温挡正常工作时的电流为 2A。求：
（1）低温挡的额定功率；
（2）R1的电阻值；
（3）在锅内加入质量为2.2kg的水，用高温挡将水从20℃加热到100℃，用时7min。该电火锅的加热效率。【水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃）】
四、实验与探宄题(本大题共4小题，每小题7分， 共28分)
18．（2024九下·新余开学考）（1）在一个玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，往瓶里打气，如图甲当塞子从瓶口跳起来时，可以看到瓶内会出现白雾，产生上述现象的原因是：瓶内的空气膨胀做功时，内能 (选填"增大”、“减小”或“不变”)，温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)，使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠；
（2）图乙是"探究物体动能大小与哪些因素有关"的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止，实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小；
（3）图丙是探究影响弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，确保弹簧压缩量相同，弹簧将质量不同的小球 A、B(mA”、“<”或“=”)，在最高处拥有的重力势能Fa Fb(选填“>”、“<”或“=”)
（4）小华用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A和B两种液体进行加热。如图丁是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像，由图像可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， (选填"A或B")升温较高。冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 (选填“A”或"B")。
19．（2024九下·新余开学考）如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。（乙装置中左端的电阻为R1，右端容器内的电阻为R2，容器外的电阻为R3）
（1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的 相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系；通电一段时间后，与 (选填"左”或"右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）用U形管中液面的高度差米反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是
（3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，产生的热量越 (选填“多”或“少”)；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 ， (填"变大"、“变小"或"不变”)。
20．（2024九下·新余开学考）某实验小组在"测滑轮组机械效率"的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.9 30 74.10%
2 4 10 1.6 30 83.30%
3 4 10 1.0 50
（1）实验中，弹簧测力计应竖直方向 提升重物。第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率为
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将 (增大/减小)。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率
（3）比较 两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率
21．（2024九下·新余开学考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应置于 (填"A"或“B")端；
（2）电路中有唯一一处故障，闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显示数，经检查，导线连接完好。则该故障是
（3）排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，如图乙所示，电流表的示数是 A，该小灯泡的额定功率是 W
（4）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，由此可以得出的结论是：
（5）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：
①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；
②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U；
则小灯泡额定功率表达式：P额= (用U额、U、R0表示)。
答案解析部分
1．【答案】电阻；伏特
【知识点】物理常识
【解析】【解答】欧姆是德国物理学家，他最先提出了欧姆定律，后来人们为了纪念欧姆的贡献，将电阻的单位命名为欧姆。
意大利科学家伏特发明了最早的化学电源——伏打电堆，人们以他的名字来命名电压的单位。
故答案为：电阻；伏特。
【分析】结合常见物理量的单位解答即可。
2．【答案】热传递；做功
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】“烤火”时人从外界吸收热量，是通过热传递的方式改变人体的内能。“跳绳”时将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变人体的内能。
故答案为：热传递；做功。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
3．【答案】4.662×104J；175
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】根据 计算手机电池充满电后存储的电能：
；
根据 得，该手机最长待机时间：
。
故答案为：4.662×104J；175.
【分析】根据W=UIt求出手机电池充满电后存储的电能；根据t=求出该手机最长待机时间.
4．【答案】减弱；N
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性减弱。
由图知电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，其左端是N极，右端是S极。
故答案为：减弱；N。
【分析】由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向。
5．【答案】0.2；0.2
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图知，L1、L2、L3并联，电流表A1测L1的电流，A2测L1与L2电流之和，A3测三灯的电流之和。
A1的示数为0.1A，即通过灯L1的电流为0.1A。
电流表A2的示数为0.3A，电流表A3的示数为0.5A。
根据并联电路电流规律可知，
通过灯L2的电流：I2=IA2-I1=0.3A-0.1A=0.2A。
通过灯L3的电流：I3=IA3-IA2=0.5A-0.3A=0.2A。
故答案为：0.2；0.2。
【分析】由图可知，三个灯泡并联；电流表A1测L1的电流，A2测L1与L2电流之和，A3测三灯的电流之和，然后根据并联电路电流规律分析计算。
6．【答案】30；48
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】由P=UI可得，定值电阻R1的额定电流：，
由欧姆定律可得，定值电阻R1的电阻：，
根据欧姆定律可得，定值电阻R2的额定电压：U2额=I2额R2=0.5A×50Ω=25V。
根据串联电路中电流处处相等，为不损坏定值电阻，则允许通过电阻的最大电流为I串=I2额=0.5A。
由欧姆定律和串联电路电阻规律可得，加在它们两端总电压的最大值为：U大=I串R总=0.5A×（10Ω+50Ω）=30V。
根据并联电路中各用电器两端电压相等，可知将它们并联使用，它们两端的电压最大为U并=U2额=20V。
则通过定值电阻R1的电流为I1=I1额=2A。
通过定值电阻R2的电流为：。
由并联电路的电流特点可知，干路允许通过的电流最大值为：I=I1+I2=2A+0.4A=2.4A。
若将两只电阻并联使用，电路允许的总电功率最大值为：P并=U并I=20V×2.4A=48W。
故答案为：30；48。
【分析】（1）根据串联电路的电流特点结合两电阻允许通过的最大电流确定电路中的最大电流；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出两只电阻串联使用时允许加在它们两端总电压的最大值。
（3）根据欧姆定律求出两电阻两端允许加载的最大电压，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出两只电阻并联使用时干路允许通过电流的最大值；根据P=UI求出两只电阻并联使用时电路允许总电功率的最大值。
7．【答案】2×1011；75%
【知识点】热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=5000kg×4×107J/kg=2×1011J。
该飞机发动机的热机效率为：。
故答案为：2×1011；75%。
【分析】（1）根据Q放=mq求出5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
（2）根据求出该飞机发动机的热机效率。
8．【答案】12；3.6
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由图甲可知，滑动变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，R1消耗的电功率为2.0W，由P=UI可知，此时R1两端的电压：。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=U1a+U0a=U1a+IaR0=10V+0.2A×R0……①
当电路中的电流为0.4A时，R1消耗的电功率为3.2W，由P=UI可知，此时R1两端的电压：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=U1+U0=U1+I'R0=8V+0.4A×R0……②
由①②解得：R0=10Ω，U=12V，故电源电压为12V；
（2）滑动变阻器消耗的电功率：，所以，当R1=R0=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大。
滑动变阻器消耗电功率的最大值：。
故答案为：（1）12；（2）3.6。
【分析】由图甲可知，滑动变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图乙利用P=UI分别求出通过的电流为0.2A和0.4A对应的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R0的阻值和电源电压。
（2）根据表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率。
9．【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、教室里日光灯的功率约为40W，正常工作时的电流约为，与0.15A比较接近，故A符合实际。
B、充电宝的输出电压约为5V，故B不符合实际。
C、电冰箱正常工作的电流为1A，功率约为P=UI=220V×1A=220W=0.22kW，1h约耗电W=Pt=0.22kW×1h=0.22kW h，故C不符合实际。
D、物理课本的重力在2N左右，课桌的高度在0.8m左右，把物理课本从地面捡到课桌上做的功大约是W=Gh=2N×0.8m=1.6J，故D不符合实际。
故答案为：A。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
10．【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】A、跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，是因为塑料梳子因摩擦带了电荷，故A正确。
B、将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误。
C、图中是奥斯特实验，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确。
D、将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用，即同名磁极相互排斥，故D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者说带了电荷。
（2）验电器的原理是同种电荷相互排斥。
（3）奥斯特实验证明通电导体周围存在着磁场。
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
11．【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；机械能为物体动能与势能的总和，动能减小，重力势能减小，所以返回舱的机械能是减小的，故D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能是动能和势能之和。
12．【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误。
B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）。
由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U=IRx=0.5A×5Ω=……0.1A×25Ω=2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误。
C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
。
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
。
所以，滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故C正确。
D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）。
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】（1）研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变。
（2）由图乙求出电流与电阻之积分析。
（3）由图乙知，电流为0.5A时，对应的电阻为5Ω；电流为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围。
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
13．【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大；根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。
根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小。
根据可知，电压表和电流表示数的比值为定值电阻的阻值，故两表示数的比值不变。
综上所述，BD正确。
故答案为：BD。
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压；根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，再根据欧姆定律和定值电阻的阻值确定两电表示数比值的变化。
14．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从图中可以看出，两个滑轮都是动滑轮，左边的滑轮n1=2，右边的滑轮n2=3。
A.每段绳子的拉力，B受到滑轮的拉力F2=n1 F1=2×20N=40N，物体B匀速向右运动，物体B受到的摩擦力f=F2-G2=40N-30N=10N，故A正确。
B.拉力F的速度，拉力F的功率P=Fv=60N×0.2m/s=12W，故B错误。
C.A上升的速度vA=vB=0.3m/s，3s内A上升的高度h=vA t=0.3m/s×3s=0.9m，克服A重力做功W=Gh=30N×0.9m=27J，故C错误。
D.B沿水平方向做匀速直线运动，没有在重力的方向上通过距离，3s内克服B重力做功0J，故D错误。
故答案为：A。
【分析】物体与地面间的摩擦力可通过二力平衡求出；拉力F的功率可用P=Fv求出；克服重力做的功可利用公式W=Gh求出。通过这些分析与计算对照各选项进行判断。
15．【答案】（1） 根据水的比热、质量和温度差计算吸热为；
（2）根据燃料的质量和热值计算热量为；
（3）根据水的吸热和燃料放热的比值计算热效率为。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）利用物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸热多少；
（2）根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热量；
（3）利用吸收的热量和放出热量的总量的比值计算热效率。
16．【答案】（1）解： 只闭合开关S1时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值：
（2）解： 通电1min后，定值电阻R1消耗的电能：W=UI1t=3V×0.2A×60s=36J
（3）解： 再闭合开关S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，电流表量程是0～0.6A，所以通过电路的最大电流为0.6A，
并联电路各支路两端电压相等，此时通过定值电阻的电流：
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过滑动变阻器的最大电流：I2=I-I1'=0.6A-0.3A=0.3A，
根据P=UI可知通过滑动变阻器的电流最大时，R2消耗的功率最大，为：P=U'I2=4.5V×0.3A=1.35W。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值。
（2）根据电功公式计算通电1min后，定值电阻R1消耗的电能。
（3）再闭合开关S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表量程确定通过电路的电流，根据欧姆定律计算此时通过定值电阻的电流，根据并联电路电流规律计算此时通过滑动变阻器的电流，根据P=UI可知通过滑动变阻器的电流最大时，R2消耗的功率最大，进一步计算R2消耗的最大功率。
17．【答案】（1）解： 由P=UI可知，低温挡的额定功率：P低=UI低=220V×2A=440W；
（2）解： 由图乙可知，当只闭合S时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由 可知，电路中的总功率最小，电火锅为低温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电火锅为高温挡；
R1、R2的串联总电阻：
由 可知，R2的阻值：
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1=R总-R2=110Ω-22Ω=88Ω；
（3）解： 水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×105J，
电火锅消耗的电能：W=Pt=2200W×7×60s=9.24×105J，
电火锅的加热效率：
【知识点】电流的热效应；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据P=UI求出低温挡的额定功率。
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，当只闭合S时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点和可知高温挡和低温挡的电路连接，根据高温挡的功率和可求出R2的阻值，根据欧姆定律求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
（3）根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出电火锅消耗的电能，根据效率公式求出电火锅的加热效率。
18．【答案】（1）减小；降低
（2）木块移动的距离
（3）>；=
（4）A；B
【知识点】动能的影响因素；做功改变物体内能
【解析】【解答】（1）瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能，内能减小；温度降低，水蒸气液化形成小水珠，即为白雾。
（2）钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，故可以根据木块移动的距离来判断钢球的动能的大小。
（3）接触面都是光滑的，不考虑摩擦力的影响，弹簧将小球弹上相同轨道，是将弹性势能全部转化为重力势能，由于弹簧压缩量相同，弹性势能相同，由于A球的质量较小，故A球的高度大于B球的高度；由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能，故重力势能相同。
（4）根据图丁可知，相同的质量，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
故答案为：（1）减小；降低；（2）木块移动的距离；（3）＞；=；（4）A；B。
【分析】（1）瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能；物质由气态变为液态叫液化。
（2）钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大。
（3）由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能。
（4）相同的质量不同物质，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
19．【答案】（1）电流；电阻；右
（2）转换法
（3）电流；多
（4）变小
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大。
（2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法。
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。
故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。
【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知。
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法。
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。
20．【答案】（1）匀速；0.4；80%
（2）增大；越小
（3）1、2；越高
【知识点】机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升；
第3次实验中：
有用功：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
总功：W总=Fs=1N×0.5m=0.5J，
机械效率：。
（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将增大。
由实验2、3得，有用功相同，总功增大，额外功增大，机械效率降低；所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。
（3）比较第1次实验和第2次实验可知，甲乙是同一个滑轮组，甲提起2N的物体，乙提起4N的物体，其他的条件相同，甲的机械效率是74.1%，乙的机械效率是83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。
故答案为：（1）匀速；0.4；80%；（2）增大；越小；（3）1、2；越高。
【分析】（1）利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；根据W=Gh求出第3次实验的有用功，根据机械效率公式求出效率的大小。
（2）提起的重物相同，升高的距离相同，有用功相同，动滑轮越重，额外功增大，总功增大，机械效率越小。所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关。
（3）根据表中第1、2两次实验数据，分析滑轮组的机械效率如何变化。
21．【答案】（1）断开；A
（2）小灯泡断路
（3）0.26；0.65
（4）灯丝的电阻随温度变化而变化
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开；为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即A端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则电压表与电源接通，经检查，导线连接完好，则该故障是小灯泡断路。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.26A，该小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
（4）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，说明灯泡的电阻受温度影响很大。
（5）①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。
在①中，定值电阻与灯串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，灯正常发光。
在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0=U-U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：，即灯的额定电流：，则小灯泡额定功率表达式：。
故答案为：（1）断开；A；（2）小灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）灯丝的电阻随温度变化而变化；（5）。
【分析】 （1）为保护电路，连接电路时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则电压表与电源接通。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出电流表的示数，根据P=UI得出小灯泡的额定功率。
（4）灯泡的电阻受温度影响很大。
（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
1 / 1
