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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点一 实验探究（物理）（38题）
1．【答案】（1）物体动能的大小与物体的质量有关；
（2）控制物体碰撞时的速度相同；
（3）物体质量相同时，速度越大动能越大。
【解答】解：（1）（2）甲、乙两组实验中小球的质量不变，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关；
在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同；
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
故答案为：（1）物体动能的大小与物体的质量有关；
（2）控制物体碰撞时的速度相同；
（3）物体质量相同时，速度越大动能越大。
2．【答案】（1）速度；M移动的距离；（2）在速度相同时，质量越大，动能越大；（3）D；（4）不能。水平面光滑，木块将做匀速直线运动，无法测出木块移动的距离。
【解答】解：（1）由图可知，让质量相同的小球从不同的高度滚下，小球到达水平面时的速度不同，所以探究的是物体动能大小与速度的关系；实验中，是通过观察物体M移动的距离的大小，来说明小球对木块做功的多少，从而判断出小球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
（2）小乐再用一个质量为2m的小球，小球的质量变大，从斜面上高为h处由静止开始滚下，小球的速度不变，最后测得M移动的距离为s3，多次重复实验，发现都有s3＞s1，这说明第二次实验小球的动能大，由此可得出结论：在速度相同时，质量越大，动能越大；
（3）根据题意可知，木块移动的距离测量起点在弹簧被压缩一定距离时木块所在的位置，故选D；
（4）若以上装置的水平面绝对光滑，本实验不能达到探究目的，理由：水平面光滑，木块将做匀速直线运动，无法测出木块移动的距离。
故答案为：（1）速度；M移动的距离；（2）在速度相同时，质量越大，动能越大；（3）D；（4）不能。水平面光滑，木块将做匀速直线运动，无法测出木块移动的距离。
3．【答案】（1）纸盒移动的距离；（2）质量一定时，物体速度越大，动能越大；（3）乙、丙；（4）不超载行驶，不超速行驶。
【解答】解：（1）实验是通过比较纸盒移动的距离判断小球具有动能的大小，运用了转换法；
（2）比较甲、乙两图可知，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，质量不同的小球进行实验，乙、丙两图符合要求；
（4）由甲、乙两图可知，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，
由乙、丙两图可知，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。
故答案为：（1）纸盒移动的距离；（2）质量一定时，物体速度越大，动能越大；（3）乙、丙；（4）不超载行驶，不超速行驶。
4．【答案】（1）B；（2）速度；（3）没有控制速度相同；（4）A。
【解答】解：（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；
（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；
（3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度滚下，而BC两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误；
（4）方案一：质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。可以研究钢球的动能大小与速度的关系；方案二：若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的，故A正确。
故答案为：（1）B；（2）速度；（3）没有控制速度相同；（4）A。
5．【答案】（1）物体动能大小与速度有关：（2）小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体；（3）小于。
【解答】解：（1）甲图中质量相同的钢球从相同的顺斜轨道不同高度处静止释放，钢球到达水平面获得的初速度不相同，控制球的质量不变。改变钢球的速度，所以小德的实验基于的猜想是：动能的大小与小球的速度有关；
（2）图甲与图乙相比，小球放置在带凹槽的轨道上，小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体；
（3）实验中两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同，钢球转换为圆柱体克服摩擦做功相同，两个钢球撞击圆柱体时的动能相同，由图可知，钢球1的撞击圆柱体的速度大于钢球2撞击圆柱体的速度，所以钢球1的质量小于钢球2的质量；
故答案为：（1）物体动能大小与速度有关：（2）小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体；（3）小于。
6．【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，则两球达到水平位置时的速度相同；图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，则两球达到水平位置时的速度不同；
由题知，该实验是“探究动能大小与质量的关系”，则为了控制小球到达斜面底端时的速度相同，实验时应选择A方案而不能选择B方案。
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）A方案能更好地控制小球到达斜面底端时的速度相同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
7．【答案】（1）重力势；（2）将A球拉至不同的高度由静止释放；无关；（3）乙。
【解答】解：（1）释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
（2）探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度由静止释放；
当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
（3）将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，由于在撞击的过程中，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以会有两个球被弹起，故乙正确。
故答案为：（1）重力势；（2）将A球拉至不同的高度由静止释放；无关；（3）乙。
8．【答案】（1）质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（2）大于；
（3）B；
（4）不合理，小球的质量不同，则小球对水平面的压力不同，小球受到的摩擦力不同，不能通过小球滑行的距离来反映小球动能的大小。
【解答】解：（1）根据图甲可知，同一个小球从斜面自由下滑的高度越大，下滑到水平面时的速度越大，在材料A制成的粗糙平板通过的距离越远；因小球对支持面的压力相同，故小球受到摩擦力大小相同，根据W＝fs，克服摩擦力做的功越多，小球具有的动能越大，得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，小球下滑到水平面的速度相同，接触面越光滑，小球受到的阻力越小，速度改变得越慢，故在相同时间通过的距离越大；且第一次拍照时，相同时间内小球速度变化大，故第一次拍照时，小通过的距离大于第2次拍照时小球通过的距离，C平板上第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置如下所示：
即在材料C平板上第3次频闪相机拍摄到小球的大致位置在大于“5”；
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，由于小球受到平板的摩擦力，一部分机械能转化为内能，故小球上升不到原来释放时的高度，且高度越来越小，故最符合实际的现象是B；
（4）小球的质量不同，则小球对水平面的压力不同，小球受到的摩擦力不同，不能通过小球滑行的距离来反映小球动能的大小，所以实验方案不合理。
故答案为：（1）质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（2）大于；
（3）B；
（4）不合理，小球的质量不同，则小球对水平面的压力不同，小球受到的摩擦力不同，不能通过小球滑行的距离来反映小球动能的大小。
9．【答案】（1）球陷入沙坑的深度；转换；（2）质量；（3）A、C；高度越高，重力势能越大；（4）无关；（5）未控制质量相同
【解答】解：
（1）铅球的重力势能大小是通过球陷入沙坑的深度来反映的，这就是转换法；
（2）比较A、B两球，下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，物体的重力势能越大，即重力势能的大小与质量有关；
（3）探究物体的重力势能与下落高度的关系时，需控制两球的质量相同，下落高度不同，由题意可知，应选A、C两球；由图可知A、C两球的质量相同，C球的下落高度高，C球陷入沙坑的深度大，故可得出：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关；
（5）由B、C两图不能探究重力势能的大小与高度的关系，理由是没有控制两球的质量相等。
故答案为：（1）球陷入沙坑的深度；转换；（2）质量；（3）A、C；高度越高，重力势能越大；（4）无关；（5）未控制质量相同。
10．【答案】【实验设计】杯子运动的距离大小；
【得出结论】2、4、5；
【评价交流】选择体积相同质量不同的小球进行实验或选择以小球下缘为起点测量下落高度。
【解答】解：【实验设计】将不同小球从装置的一定高度自由释放，利用夹子标记球和杯子的位置，测量小球高度和杯子下推运动的距离，据此可知我们可以根据杯子运动的距离大小来测定物体的势能大小；
【得出结论】通过比较实验序号为2、4、5的三组数据可得出结论，当下落高度一定时，物体质量越大，重力势能越大；
【评价交流】严谨的科学态度在科学研究中至关重要，为了减少实验误差，本次实验中我们应选择体积相同质量不同的小球进行实验或选择以小球下缘为起点测量下落高度。
故答案为：
【实验设计】杯子运动的距离大小；
【得出结论】2、4、5；
【评价交流】选择体积相同质量不同的小球进行实验或选择以小球下缘为起点测量下落高度。
11．【答案】（1）A；D；（2）B；（3）2.40；2.50。
【解答】解：
（1）根据题意可知，弹簧的形变量等于弹簧的原长减去弹簧被压缩后的长度，即x＝h0﹣h1，故选A；
根据题意可知，实验中弹簧弹性势能的大小是通过小物块被弹起的高度来反映的，即小物块到达的最大高度h2减去弹簧被压缩后的长度h1，即Δh＝h2﹣h1，故选D。
（2）由图甲的Δh﹣x图象可知，Δh与x不成正比，即弹簧弹性势能的大小与形变量不成正比；
由图乙的Δh﹣x2图象可知，Δh与x2成正比，由此得到的结论为：弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比，故选B；
（3）分析表格前3次实验数据可得Δh＝l5x2；
第4次实验中，x2＝0.16，则Δh＝l5x2＝l5×0.16＝2.40；
又Δh＝h2﹣h1，且h1＝0.10，所以h2＝Δh+h1＝2.40+0.10＝2.50。
故答案为：（1）A；D；（2）B；（3）2.40；2.50。
12．【答案】（1）5t2；
（2）该实验是通过观察重物陷入沙子中的深度来反映重物的重力势能大小；
（3）让同一个物体从不同高度由静止开始落下，撞击木桩，观察木桩下陷的深度的大小；
（4）高空中的鸡蛋具有很大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，在落地前鸡蛋具有很大的动能，砸向行人时会造成较大的伤害。
【解答】解：（1）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h＝5t2；
（2）该实验是通过观察实验小桌陷入沙子中的深度来反映重物的重力势能大小，所以只需比较实验小桌陷入的深度即可比较重力势能的大小；
（3）改用尖头短木桩来完成实验时，木桩陷入沙子中的深度越深，则表面重力势能越大，故实验操作为：让同一个物体从不同高度由静止开始落下，撞击木桩，观察木桩下陷的深度的大小；
（4）高空中的鸡蛋具有很大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，在落地前鸡蛋具有很大的动能，砸向行人时会造成较大的伤害。
故答案为：（1）5t2；
（2）该实验是通过观察重物陷入沙子中的深度来反映重物的重力势能大小；
（3）让同一个物体从不同高度由静止开始落下，撞击木桩，观察木桩下陷的深度的大小；
（4）高空中的鸡蛋具有很大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，在落地前鸡蛋具有很大的动能，砸向行人时会造成较大的伤害。
13．【答案】（1）弹簧的劲度系数k（N/mm）；（2）ab；（3）先不变后增大。
【解答】解：（1）实验表明：弹簧弹力的大小F和弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。公式表示为F＝kx，其中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数；故实验一表中的“k”应该填入的项目是：弹簧的劲度系数k（N/mm）；
（2）由a到b时，开始弹力大于笔的外壳重力，笔的外壳向上做加速运动，当弹力等于笔的外壳重力时，笔外壳的速度最大，此时弹簧还未恢复原状，故笔外壳的最大速度处于位置ab之间；
（3）由题知，位置a是压缩弹簧后形变程度最大处，弹性势能也最大；
从位置a到b，弹簧恢复至原长，弹簧的弹性势能全部转化为外壳的动能和重力势能，内芯速度和高度均不变，所以其机械能不变；从位置b到c，外壳带着内芯向上运动，外壳的一部分机械能转移给内芯，内芯的机械能增大。所以从a到b到c位置笔的内芯的机械能先不变后增大；
故答案为：（1）弹簧的劲度系数k（N/mm）；（2）ab；（3）先不变后增大。
14．【答案】（1）减小；
（2）否；
（3）将小车出发点A移至山体更高点。
【解答】解：（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程，小车的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能＝动能+重力势能”可知，小车的机械能减小。
（2）根据图片可知，A点和C点高度相同，则二者重力势能相同，那么小车到达C点时动能为零，即它不能顺利通过C点。
（3）为使该模型的“指标二”达到优秀水平，针对该模型提出更合理的设计方案：将小车出发点A移至山体更高点。
故答案为：（1）减小；
（2）否；
（3）将小车出发点A移至山体更高点。
15．【答案】（1）①橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大；②a、b、c；
（2）换用更粗的橡皮筋弹拉；
（3）是否可以调节射程。
【解答】解：（1）同一木球射程与橡皮筋的形变程度有关，下压抛掷杆分别位于不同位置进行实验。发现在橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大，木球的射程越远。
②小组根据能量转化和动能的影响因素分析，可知射程与抛掷小球的质量有关，当橡皮筋的形变程度相同时，获得的动能相同，而三小球的质量不同，质量大的速度小，能够飞行的距离短，故3个小球射程由远到近排序为a、b、c。
（2）利用该投石器，小组希望让铁球能投得更远，需要获得更大的动能，故橡皮筋的弹性势能更大，形变一定时，增大橡皮筋的粗细可以增大弹性势能，故简单可行的改进为换用更粗的橡皮筋弹拉；
（3）不同质量的小球投射距离不同，若需要投射到相同距离，需要设置可以条件射程的装置，指标三是否可以调节射程。
故答案为：
（1）①橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大；②a、b、c；
（2）换用更粗的橡皮筋弹拉；
（3）是否可以调节射程。
16．【答案】（1）左；（2）实验次数太少，结论可能有偶然性；（3）＝；（4）①η＝；②不变。
【解答】解：（1）杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；
（2）实验次数太少可能导致实验结论错误，因此小明实验中的不妥之处是：实验次数太少，结论可能有偶然性；
（3）当杠杆在水平位置平衡时，＝；
当杠杆倾斜平衡时，＝；
因为△OAE∽△OCD，所以＝；
那么F乙＝F丙。
（4）①由题知，在图丁中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；
克服钩码重力做的是有用功W有＝Gh2，总功是W总＝Fh1，
杠杆的机械效率为：η＝＝；
②将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，这时有用功和总功都不变，因此机械效率不变。
故答案为：（1）左；（2）实验次数太少，结论可能有偶然性；（3）＝；（4）①η＝；②不变。
17．【答案】（1）米尺自身重力；（2）偏小；（3）25；（4）＞。
【解答】解：（1）将细绳系在米尺的50cm刻度线处，使米尺刚好能在水平位置平衡，是为了便于读出力臂和消除米尺自身重力对测量结果的影响；
（2）用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，弹簧测力计自身有一定的重力，只需较小的拉力作用在米尺的右侧就能使杠杆平衡，所以这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小；
（3）根据杠杆平衡条件得：G×（50cm﹣45cm）＝5N×（75cm﹣50cm），解得：G＝25N；
（4）将弹簧测力计斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂将变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所以弹簧测力计示数＞5牛。
故答案为：（1）米尺自身重力；（2）偏小；（3）25；（4）＞。
18．【答案】（1）右；（2）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（3）均匀；小思。
【解答】解：（1）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件（m物g AB＝m秤砣g BO）可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
（2）如图，秤钩处不放物体时，杆秤平衡，则O点作为杆秤对应的质量刻度值为0g；
该杆秤所能测量的物体质量的最大时，秤砣M在C点，
根据杠杆平衡条件，可知：G物×AB＝G秤砣×BC，
则G物＝ BC，由于AB和G秤砣是定值，
所以G物与BC成正比，即杆秤的刻度是均匀；
图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
（3）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
故答案为：（1）右；（2）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（3）均匀；小思。
19．【答案】（1）F1L1＝F2L2；（2）右；（3）AB；（4）2.5×103。
【解答】解：（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理，即F1L1＝F2L2；
（2）秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡；
（3）A、把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；
B、减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，分度值更小，密度秤会更精确，故B正确；
C、杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，G0×L1＝G砣×LA；
杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，（G0+G水）×L1＝G砣×LB；联立两式可得G水＝；
杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点E处，水平位置平衡时，可得G液＝；
＝；当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；
D、由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误；
（4）杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度，此时m秤砣gLOA＝G桶LOC，
解得：G桶＝＝＝0.5N；
设该杆秤D点的密度为ρ，此时杠杆平衡，由杠杆的平衡条件得：（ρVg+G桶）LOD＝m秤砣gLOD，
代入数据得：（ρ×200×10﹣6m3×10N/kg+0.5N）×10cm＝100×10﹣3kg×10N/kg×55cm，
解得：ρ＝2.5×103kg/m3。
故答案为：（1）F1L1＝F2L2；（2）右；（3）AB；（4）2.5×103。
20．【答案】（1）竖直向上匀速；（2）摩擦和绳重；（3）提升物体的重力不同。
【解答】解：（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计示数稳定，便于读数；
（2）影响滑轮组机械效率的因素是动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力以及摩擦力，甲、乙两组实验，物体的重力相同、动滑轮的重力相同，机械效率相等，出现这种现象是实验中摩擦和绳重都很小，可以忽略不计；
（3）比较乙、丙滑轮组知，动滑轮的重力相同，丙中物体的重力大于乙中物体的重力，乙的机械效率大于丙的机械效率，由于摩擦和绳重都很小，可以忽略不计，所以可知影响它们机械效率高低的因素提升物体的重力不同。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）摩擦和绳重；（3）提升物体的重力不同。
21．【答案】（1）2.4；83%；（2）丙；（3）机械效率与提升物体的高度无关；（4）1、3。
【解答】解：（1）由图乙可知拉力为2.4N；
第2次实验测得的机械效率为：
η＝＝＝≈83%；
（2）由表格中第4次实验的数据可知，连接动滑轮的绳子的段数为n＝＝＝5，即使用的是图丙装置进行的实验；
（3）分析第3、4次实验数据可知，物体提升的高度变大，机械效率不变，即机械效率与提升物体的高度无关；
（4）分析第1、3次实验数据可知，使用的是不同的滑轮组，第3次机械效率低，说明动滑轮的个数增多，机械效率减小；
汽车制造厂用新材料减轻车身重量来提高效率，这种方法运用了实验中1、3两次数据分析得出的结论。
故答案为：（1）2.4；83%；（2）丙；（3）机械效率与提升物体的高度无关；（4）1、3。
22．【答案】（1）越高；（2）斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；（3）比较1、3、4几次实验，沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等；（4）0.35。
【解答】解：（1）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；
（2）对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；
（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同，所以需要对比1、3、4的实验数据；
根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等；
由题意可知，这三次实验的省力情况相同，故猜想3是错误的；
（4）根据W＝Fs、W总＝W有+W额可得：Fs＝Gh+fs（s表示斜面的长度、h表示斜面的高度）
代入数据，解得：f＝0.35N；
故答案为：（1）越高；（2）斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；（3）比较1、3、4几次实验，沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等；（4）0.35。
23．【答案】（1）压缩；（2）物体对外做功，内能减少。
【解答】解：（1）针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，活塞对空气做功，内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，此过程和四冲程汽油机压缩冲程相似。
（2）活塞被推向左边某处保持不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明物体对外做功，内能减少。
故答案为：（1）压缩；（2）物体对外做功，内能减少。
24．【答案】（1）做功；（2）B；（3）降低。
【解答】解：（1）火箭向上飞出过程中，燃气的内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同；
（2）研究气体对外做功内能变化时，瓶塞跳起瞬间，瓶内气体内能减小，温度降低，水蒸气会迅速液化，产生“白气”，这是我们要观察的重点，故B符合题意；
（3）图丙中，当把销钉K拔出后，压缩的气体膨胀对外做功，自身的内能减小，温度降低，因此，温度计的示数会降低。
故答案为：（1）做功；（2）B；（3）降低。
25．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；
瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白气。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似；
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
故答案为：（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降；
（2）均为气体对外做功，内能转变为机械能；
（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况，
26．【答案】（1）断开；0.6；
（2）
（3）左；
（4）0.5。
【解答】解：（1）在连接电路时，开关应处于断开状态；
灯泡正常发光时的电流约为I＝＝＝0.25A，则电流表应选0～0.6A量程；
（2）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选3V量程，电流表选0.6A量程；
滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示
（3）由图2知电压表示数是2V，电压表示数小于灯泡额定电压，要测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，应使滑动变阻器接入电路的阻值减小，由实物电路图知，滑片应向A端移动，知道电压表示数为2.5V为止；
（4）由图3中的I﹣U图象知：灯泡额定电压U＝2.5V，对应的电流I＝0.2A，灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）断开；0.6；（2）图见解析；（3）左；（4）0.5。
27．【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；不正确，灯丝的电阻会随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
【解答】解：（1）连接电源正极与开关右边接线柱，使电路形成通路，如下图所示：
；
（2）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，需要调节变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、稍大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额定功率；A方案4V会烧坏灯；B方案没有在额定电压下；C方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，故AB方案不可取，应选用C方案；
（3）闭合开关后，电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，灯泡也不可能短路（若灯短路，则电压表无示数），因连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，故此时电路中的电流较小，导致灯的实际功率过小，故灯不亮；所以，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光的操作；灯丝的电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同，求电阻的平均值是没有物理意义的，所以该同学做法不正确。
故答案为：（1）见解答图；（2）C；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；不正确，灯丝的电阻会随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
28．【答案】（1）①；断路；（2）①0.75；②D；（3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）；（4）B。
【解答】解：
（1）电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图甲中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了；
（2）根据U﹣I图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，
①小灯泡的额定功率为：
P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
②根据U﹣I图象知，灯的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝＝＝25Ω，故变阻器的规格可能为30Ω 1A，选D；
（3）因灯泡的电阻随温度的升高而增大，则可知灯泡的U﹣I图象是一条向上的曲线（图丙中的实线）；灯泡和变阻器串联，由串联电路的电压规律可知，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变，或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量，故他画出的变阻器的U﹣I图象应为图丙中的①；
（4）根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，则电流增大时灯泡消耗的功率增大得更多，所以P与I2的关系图线应向上弯曲，故B正确，ACD错误。
最合理的是B。
故答案为：（1）①；断路；（2）①0.75；②D；（3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）；（4）B。
29．【答案】（1）见解答图；（2）R1；（3）2.4。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为8Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I'＝＝＝0.3125A＜0.6A，故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑'＝＝＝＝6.4Ω＞5Ω，故为了能够顺利完成实验探究，应选用“30Ω 2A”的滑动变阻器，即选R1；
（3）①断开开关S1，闭合开关S、S2，滑动变阻器与小灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为：U＝U电源﹣UL＝8V﹣6V＝2V，小灯泡L1正常发光；
②断开开关S2，闭合开关S、S1，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V；根据串联分压原理得，
＝，
则滑动变阻器的电阻为：
R滑＝＝＝5Ω，
③在步骤①中，电路电流为：
I＝＝＝0.4A；
小灯泡L1的额定功率为：
P额＝ULI＝6V×0.4A＝2.4W。
故答案为：（1）见解答图；（2）R1；（3）2.4。
30．【答案】（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，则排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向B，使灯逐渐变亮；
（2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯L的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
（3）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
（4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U﹣U额，电路电流为I额＝；
故可知小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝。
故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
31．【答案】（1）见解答；（2）甲；（3）b；（4）①电流表读数时出现读数误差；②正确，采用多次测量取平均值的方法减少误差。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为3.8V，故电压表先用大量程与灯并联；电阻约为10Ω，灯的额定电流约为：IL＝＝0.76A，故电流表选用大量程与灯串联，滑动变阻器选择一上一下串联在电路中；如下所示：
（2）电压表与灯并联，电流表与灯串联，所以甲是电流表；
（3）电压表示数为2V时，小灯泡的实际电压低于额定电压，此时小灯泡实际功率较小，发光较暗；要使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器分得的电压，故减小滑动变阻器连入电路中的电阻，参照图2，滑片应向右（b）端滑动；
（3）①由于在进行电压表和电流表的读数时，存在误差，所以测得的功率有差异；
②因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率，所以可以通过求平均值的办法减小误差，做法正确。
故答案为：（1）见解答；（2）甲；（3）b；（4）①电流表读数时出现读数误差；②正确，采用多次测量取平均值的方法减少误差。
32．【答案】（1）见解答图；（2）不能，灯丝的电阻随温度的变化而变化；（3）小灯泡断路；（4）0.25～1.25W。
【解答】解：（1）由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示：
；
（2）在探究“电流与电压关系”实验中，应控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一定值，因此本实验中不能改用小灯泡进行实验；
（3）小灯泡不发光，电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障是小灯泡断路；
（4）排除故障后，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，由图丁可知，当灯泡两端电压为1.0V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时灯泡的实际功率为：
P1＝U1I1＝1.0V×0.25A＝0.25W；
当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，此时灯泡的实际功率为：
P2＝U2I2＝2.5V×0.5A＝1.25W；
则该小灯泡的功率变化范围是0.25～1.25W。
故答案为：（1）见解答图；（2）不能，灯丝的电阻随温度的变化而变化；（3）小灯泡断路；（4）0.25～1.25W。
33．【答案】（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；（2）小灯泡短路；（3）0.625；（4）C；（5）见解答图。
【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处；所以图中不符合实验规范处有：①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表的示数为零，说明电压表并联部分短路，即小灯泡短路；
（3）由I﹣U图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A，
则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）根据I﹣U图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝＝＝＝55Ω，故变阻器的规格可能为60Ω A，
故选；
（5）若图中的阴影部分表示电压表为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压为：U′＝U0﹣2V，
根据串联电路电流特点，通过滑动变阻器的电流与小灯泡的电流相同，由P＝UI可知，滑动变阻器的电功率为：P′＝U′I＝（U0﹣2V）I，此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域如下图所示：
故答案为：（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；（2）小灯泡短路；（3）0.625；（4）C；（5）见解答图。
34．【答案】（1）电流大小；（2）③；②；（3）C。
【解答】解：
（1）在实验1中，将容器内两电阻丝作来研究对象（电阻大小相同），由并联电路电路电流的规律，通过左容器内电阻的电流大于通过右容器内的电阻的电流，而通电时间相同，故探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系；
（2）实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平，为了找出原因，小乐观察比较了实验1与实验2，通电1分钟后，与A连通的U形管中水面的高度差相同，若进行实验2时B容器中电阻丝断路，则没有电流通过A容器中电阻丝，A容器中的电阻不会产生热量；若进行实验2时B容器中电阻丝短路，则通过A容器中电阻丝的电流变大，而两次实验中A容器中电阻丝的阻值相同，会造成进行实验2时与A连通的U形管中水面的高度差变大，所以是由容器B出现漏气造成的，故选：③；
若实验2与A连通的U形管中水面的高度差大，则可知通过实验2中A的电流大，所以是由容器B中出现短路造成的，故选：②；
（3）小乐猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同；
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，根据I＝可知，此时两个灯泡的电流是不同的，故A错误；
B.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故B错误；
C.电熨斗工作时发热明显，此时电熨斗的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法，故C正确；
故答案为：（1）电流大小；（2）③；②；（3）C。
35．【答案】（1）相同；（2）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（3）A。
【解答】解：（1）“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过R2的电流。
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多。
（3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，
根据焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开向上，图4中能正确反映h﹣I关系的是A。
故答案为：（1）相同；（2）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（3）A。
36．【答案】（1）通过电阻丝的电流与通电时间；（2）电阻丝的温度；（3）R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
【解答】解：（1）串联连接的目的是：控制通过电阻丝的电流与通电时间相等；
（2）在完成一次实验后，小实将滑片移到滑动变阻器的中点位置，在闭合开关前还应考虑会影响实验准确度的因素是电阻丝的温度，应等到电阻丝温度恢复到室温再开始下次实验，以避免上次实验时电阻丝温度较高带来的干扰；
（3）小实的实验中R1、R2的阻值不同，火柴几乎同时掉落，原因是：R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
故答案为：（1）通过电阻丝的电流与通电时间；（2）电阻丝的温度；（3）R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
37．【答案】（1）秒表、刻度尺；（2）玻璃管内液面的变化；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（4）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
【解答】解：（1）因每隔1分钟记录液面上升的高度，故除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有秒表、刻度尺；
（2）根据转换法，实验中通过玻璃管内液面的变化来反映电阻丝产生热量的多少；
（3）分析图乙可知，两电阻串联，通过的电流和时间相同，10欧姆电阻大于5欧姆电阻，工作3分钟，B液面升高的多，根据转换法，故可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；
（4）常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。用空气代替煤油进行实验，装置如图丙，赞同小明的建议；因为空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
故答案为：（1）秒表、刻度尺；（2）玻璃管内液面的变化；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（4）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
38．【答案】（1）热量；（2）当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；（3）1.6。
【解答】解：（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失；
（2）水的质量相同，水温变化ΔT与吸热的多少成正比，水温变化ΔT越大，电阻丝放出的热越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
（3）不计热量损失，Q吸＝Q放，cmΔT＝I2Rt，＝ ΔT4＝＝＝1.6℃。
故答案为：（1）热量；（2）当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；（3）1.6。
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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点一 实验探究（物理）（38题）
一 动能、势能、机械能
1．小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的θ位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。请回答：
（1）基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 。
（3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。
2．利用斜面探究“动能大小与哪些因素有关”的实验如图所示；实验中，质量为m的小球从图示的高度由静止开始滚下，撞击水平面上的物体M，并将物体M推至虚线所在位置。
（1）该实验是为了探究物体动能大小与 之间的关系；实验中通过观察比较水平面上
来判断小球动能的大小。
（2）小乐再用一个质量为2m的小球，从斜面上高为h处由静止开始滚下，最后测得M移动的距离为s3。多次重复实验，发现都有s3＞s1，由此可得出结论： 。
（3）小明又在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，他选用长度和粗细分别相同，但材料不同的两根弹簧A和B，小球、木块等器材，利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如表。
序号 弹簧 被压缩后弹簧长度/cm 木块移动距离s/cm
① 弹簧A 5 s1
② 弹簧A 10 s2
③ 弹簧B 5 s3
④ 弹簧B 10 s4
小明的实验基于的猜想是。木块移动的距离测量起点在 。
A．任意选择水平面上的某固定位置
B．木块离开弹簧时所在的位置
C．弹簧恢复原长时木块所在的位置
D．弹簧被压缩一定距离时木块所在的位置
（4）若以上装置的水平面绝对光滑，本实验能否达到探究目的，并说出理由 。
3．近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小科设计了如图所示的实验来研究汽车动能大小跟哪些因素有关。通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）实验是通过比较 判断小球具有动能的大小。
（2）比较甲、乙两图可得出结论 。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从科学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
4．如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hB＞hC。
（1）实验中，探究的动能是指 （填序号）。
A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞出木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系。
（3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？ 。
（4）小明同学尝试改用如图2所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案：
方案一：用同一个钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比铰木块被撞击的距离。
方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比铰木块被撞击的距离。
关于他的实验方案 （填序号）。
A．只有方案一可行 B．只有方案二可行
C．两个方案均可行 D．两个方案均不可行
5．小德利用自制的实验器材来探究影响物体动能大小的因素，如图甲所示。实验过程如下：
①取2条相同的带凹槽轨道（底部有刻度），平行放置在水平桌面上，并放有两个相同的圆柱体。
②取两个完全相同且可以在轨道上自由滚动的小钢球，放在如图所示位置。
③一只手握住木尺一端（O点）固定不动，另一只手向右推动木尺另一端，使木尺绕O点旋转至与轨道垂直（虚线位置）。
④读出圆柱体被小钢球推动的距离，比较小钢球动能的大小。
（1）小德的实验基于的猜想是 。
（2）图乙是教材中探究物体动能大小影响因素的装置，二者相比图甲装置的优点是 。（答出一点即可）
（3）若实验过程中两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同，则钢球1的质量 钢球2的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
6．在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。 A.15° B.25° C.35° D.45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
7．小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：
Ⅰ．可能与撞击球撞击时的速度大小有关
Ⅱ．可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A～E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），释放后，A球向右摆动过程中，将
能转化为动能；
（2）探究猜想Ⅰ时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是： 。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 （选填：“有关”或“无关”）；
（3）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想Ⅱ，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的 （选填：“甲”、“乙”或“丙”）。
8．在“研究动能大小与速度关系”实验中，小科利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从同一斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小，小科先后三次将同一小球从同一斜面的同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。
（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是： ；
（2）根据图乙实验结果，在材料C平板上第3次频闪相机拍摄到小球的大致位置在 “5”（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）小科调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 ；
A． B． C．
（4）若要研究动能与质量的关系，小敏选用了不同质量的小球，从相同高度静止释放，观察小球在木板上运动的距离。这样的方案设计是否合理，请说明理由 。
9．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动时的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验是通过观察 来判断重力势能大小的，这种研究方法叫 法；
（2）比较A、B两球，可得出重力势能与 有关；
（3）比较 两球，可得出结论：当物体质量相同时， ；
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （填“有关”或“无关”）；
（5）由B、C两图不能探究重力势能的大小与高度的关系，理由是 。
10．高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”。物体因具有较大的重力势能，高空抛物存在巨大的安全隐患。
【提出问题】物体的重力势能与哪些因素有关？
【建立假设】假设一：物体的重力势能与物体的质量有关。
假设二：物体的重力势能与下落高度有关。
【实验设计】为了验证猜想设计了甲图的实验装置。将不同小球从装置的一定高度自由释放，利用夹子标记球和杯子的位置，测量小球高度和杯子下推运动的距离，数据记录如下表所示。该实验物体的势能大小是通过 来反映的。
【得出结论】通过比较实验序号为 的三组数据，可得出结论，当下落高度一定时，物体质量越大，重力势能越大。
【评价交流】严谨的科学态度在科学研究中至关重要，请你对本次实验提出一项改进的意见：
。
序号 小球质量m/g 小球下落高度 h/cm 杯子运动的距离s/cm
1 10 10 8.5
2 10 20 9.2
3 10 30 10.4
4 20 20 11.8
5 30 20 12.6
11．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0：
②将中间有孔的小物块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压物块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小物块，当物块上升到最大高度时，读出物块下端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小物块上升的距离Δh；
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.10 0.40 0.16
（1）实验中弹簧的形变量x＝ ，弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的；
A.h0﹣h1 B.h2 C.h2﹣ho D.h2﹣h1
（2）该同学根据表中数据分别做出图甲Δh﹣x和图乙Δh﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小 。
A.与形变量成正比 B.与形变量的平方成正比 C.与形变量无关
（3）若4次实验均未超过弹簧的弹性限度，则表内空白处应填数据为Δh＝ ，h2＝ 。
12．研究性学习小组的同学在探究重力势能大小与哪些因素有关时，做了如图所示的实验，在透明容器中装入足够的细砂，将质量不同的实心铁块举高到距小桌面不同高处由静止释放（h1＜h2），铁块砸到小桌面上后与小桌一起运动，使小桌腿陷入细砂中，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度，通过比较这一深度的大小，可推知铁块重力势能大小与哪些因素有关。
（1）同学们还发现铁块离桌面越高，下落到桌面所用的时间越长。为了研究铁块下落高度与时间的关系，他们在老师的帮助下，测出了铁块由静止开始下落高度h和下落所用时间的平方t2的数据如下表。分析表中的数据可知，h与t2的关系式为h＝ 。
t2/s2 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.16
h/m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8
（2）某同学认为如果用一个质量小、下落高度大的重物和另一个质量大、下落高度小的重物实验仍然是可以比较重力势能的大小，你认为他的理由是 。
（3）实验发现铁块容易把桌子撞歪，造成桌腿进入沙子的深度测量不准确，有人提议改用尖头短木桩来完成实验，现研究“重力势能大小与高度的关系”请写出实验操作： 。
（4）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，实验数据表明：一个60克的鸡蛋从4楼抛下来就会让人起肿包：从8楼抛下来就可以让人头皮破损：从18楼甩下来就可以砸碎成年人的头骨：从25楼抛下可使人当场死亡。请你从物理的角度解释： 。（不计空气阻力）
13．如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明利用圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系，实验数据记录如下表：
序号 钩码质量（g） 弹簧压缩量x（mm） 弹簧弹力F（N） k
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
实验二：先将笔倒立向下按压然后放下，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段：
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a）；
②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长（见位置b）；
③笔继续上升到离桌面2cm的最高处（见位置c）开始下落。
（1）实验一表中的“k”应该填入的项目是： 。
（2）笔在上升过程中，笔的外壳的最大速度处于位置 之间。（选填“ab”或“bc”）
（3）若不计一切摩擦，请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况？ 。
14．在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”，同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好。 能正常使用 不能正常运行
指标二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖。 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
同学们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如下模型、注射器等材料制作了如图所示的模型。
（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程小车的机械能 （选填“增大”，“减小”或“不变”）。
（2）该小组设计的作品，小车不借助外界能量，从A点静止下滑，不考虑能量损失，小车能否顺利通过点C （选填“能”或“否”）。
（3）根据评价表，该模型“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案： 。
15．古人使用的投石机是应用杠杆及能量转化的原理制成的。项目化学习小组对其开展研究，并利用木板、橡皮筋、瓶盖、等体积实心小球（木球a、石球b、铁球c）制作了简易的投石机，如图投射时，只要下压抛掷杆及小球，改变橡皮筋的形变程度，松手后抛掷杆即可绕固定轴转动，当抛掷杆碰撞到挡板时，瓶盖内的小球会被抛出。
表一：投石器制作的评价量表
评价指标 （总投射10次） 评价等级
优秀 良好 待改进
指标一：投远 射程最远 射程较远 射程较近
指标二：投准 ？ 4﹣6次能投射到指定区域 3次以下能投射到指定区域
（1）小组自评“投远”这一指标为良好。如何增大射程呢？
小组对射程的影响因素展开了探究。
①小组认为，同一木球射程与橡皮筋的形变程度有关。下压抛掷杆分别位于不同位置，发现在橡皮筋的形变程度越大时，木球的射程越远。
从能量转化的角度分析木球射程越远的原因 。
②小组根据能量转化和动能的影响因素分析，可知射程与抛掷小球的质量有关，当橡皮筋的形变程度相同时，3个小球射程由远到近排序为 （用字母表示）。
（2）利用该投石器，小组希望让铁球能投得更远，简单可行的改进方法为 。
（3）请你给评价指标二“投准”的优秀等级设计评价标准 。
二 杠杆、滑轮、斜面
16．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）没挂钩码的杠杆右端低，左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）如图甲所示，小明在杠杆左边A处挂4个1N的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂6个重0.5N的钩码，小明根据这次实验得出结论：“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”。小明实验中的不妥之处是： 。
（3）图乙和丙中的杠杆都处于静止状态，弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F乙和F甲，则F乙 F丙。（选填“＞”“＜”或“＝”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦）
（4）继续研究杠杆的机械效率，如图丁所示，用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2，则：
①杠杆机械效率的表达式为η＝ 。（用测量的物理量符号表示）
②若只将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．小德带了一个西瓜到学校与同学分享，在分享前同学们想测出它的重力，发现西瓜的重力超出了现有弹簧测力计的量程，但又找不到其它合适的测量工具，于是小德找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按如图所示进行了改进实验：
步骤一：将细绳系在米尺50厘米刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。
步骤三：如图甲所示，在米尺45厘米刻度线处挂上西瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75厘米刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡。
（1）在步骤一中将细绳系在米尺中间，使米尺在水平位置平衡，是为了避免 对测量结果的影响。
（2）当小德在操作步骤三时，有同学指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小德这样使用弹簧测力计会使测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）小德分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为5牛，最后计算出西瓜的重力为 牛。
（4）在测量过程中小德发现：如果斜向下拉弹簧测力计，且使杠杆在水平位置平衡（如图丙所示），弹簧测力计示数 5牛（选填“＞”“＜”或“＝”）。
18．杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处。
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子。
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”。
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动。
（2）步骤④标零线的目的是 。
（3）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体 ；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
19．项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ＝，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
（1）杆秤的工作原理是 。
【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度。
③杯中加水200cm3至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度（单位g/cm3）。
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动。
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（3）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。
A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B．减小秤砣的质量
C．减少加入杯中的液体体积 D．换用更细的秤杆
（4）小科同学通过测量图乙中的以下数据，OC＝10cm、OA＝5cm、OD＝55cm、秤砣（金属块）的质量为100g，计算出该杆秤D点的密度为 kg/m3。
20．提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示（每个动滑轮重相同），得到三组实验装置的数据如表所示。
装置 甲 乙 丙
钩码重/N 2 2 4
钩码上升的高度/m 0.1 0.1 0.1
弹簧测力计示数/N 1.5 1.0 1.7
绳子自由端移动的距离/m 0.2 0.3 0.3
机械效率η 66.7% 66.7% 78.4%
（1）实验中应 拉动弹簧测力计。
（2）实验发现甲、乙两组的机械效率相等，出现这种现象，除了钩码和滑轮都一样重之外，实验中 都很小，可以忽略不计。
（3）比较乙、丙滑轮组，它们的效率是η乙＜η丙，可知影响它们机械效率高低的因素是 。
21．小红在研究滑轮组机械效率与哪些因素有关的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如表：
次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
（1）第2次测量中，测力计示数如乙图。由乙图可知拉力大小为 N；第2次实验测得的机械效率为 ；（结果保留整数）
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 （填“甲”、“乙”或“丙”）图装置完成的；
（3）分析第3、4次实验数据得出结论： ；
（4）生活中汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。汽车制造厂用新材料减轻车身重量来提高效率，这种方法运用了实验中 两次数据分析得出的结论。
22．斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1）
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
（1）物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率 （选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是： ；
（3）小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是： ；
（4）完成实验后，小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时，斜面长1m、高0.5m，分析可知f＝ N。
三 物体的内能
23．图甲是教材中用来探究做功改变物体内能的实验方法，但该装置中用到了乙醚，它是一种易燃易挥发的物质，对人体具有一定的麻醉作用，使该实验具有较大的危险性。小科同学经过思考，利用注射器、数字温度计、小风车等生活中简单材料，设计了一个新的实验方案，如图乙所示。
（1）实验前，针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，此过程和四冲程汽油机 冲程相似。
（2）上述操作后，活塞被推向左边某处保持不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明了 。
24．图甲所示为抖音上售卖的喷气火箭，发射时猛踩气囊，气囊中的空气推动火箭向上飞出。图乙所示，大口玻璃瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧，瓶塞通过导管与打气筒相连，用打气筒给瓶中打气。图丙所示，B是一个被销钉K锁住的活塞，气缸A密封有压缩空气，C是一支温度计，活塞与气缸壁之间没有摩擦，请回答下列问题：
（1）火箭向上飞出过程相当于内燃机的 冲程。
（2）乙实验中，在研究气体对外做功内能变化时，应该注意观察的是 。
A.打气的过程中，水面的变化情况B.瓶塞跳起瞬间，瓶内的变化情况 C.瓶塞跳起的高度
（3）试根据甲、乙实验的结论分析，当把销钉K拔出后温度计的示数 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
25．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 ；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处： ；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由： 。
四 测量小灯泡的电功率
26．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。他们所设计的实验电路如图1所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态，电流表的量程应选0～ A。
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。（导线不能交叉） ▲ 。
（3）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示），若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
27．某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中，所用电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。
（2）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案，最佳方案应选用 （选填字母）。
A.1.0V、2.5V、4.0V B.0.5V、1.0V、1.5V
C.2.0V、2.5V、3.0V
（3）完成电路连接后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但灯泡不亮，接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻，于是分别选取不同电压时的电流，算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确？并说明理由 。
28．如图所示，小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图甲中导线 （选填“①”、“②”或“③”）发生了 （填写故障名称）。
（2）修复故障后，小华进行了六次实验，记录实验数据并在U﹣I图象中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图乙所示，则根据记录的数据和图象可知：①小灯泡的额定功率为 W。②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 （填写选项符号）。
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
（3）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U﹣I图象应为图丙中的虚线 （选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是 。
（4）关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 （填写选项符号）。
29．在“测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表，电压表，开关和导线若干，标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。
（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。
（2）本实验选择的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）。
（3）实验结束后，小宁认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图乙所示的电路，并完成了实验。实验过程如下：
①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑片P，使小灯泡L1正常发光。
②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V。
③小灯泡L1的额定功率为 W。
30．小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额。
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）。
31．科学小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为5Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小金同学已连接的部分电路如图1所示。
（1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整。
（2）图2中，甲、乙是两只电表，则甲是 表。
实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值N
1 0.71 2.698 P＝＝2.635
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
（3）连好电路后闭合开关，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，参照图2应将变阻器滑片P向 端移动（填“a”或“b”）。
（4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到3.8V），获得三组数据，并进行了数据处理（如表）：
①她测得电流有差异的主要原因是 。
②这样处理数据的方法是否正确？为什么？ 。
32．小科在复习时发现：电学的几个重要实验的电路图基本相同，如图甲所示。他利用下列器材进行实验：电源电压恒定3伏不变，电流表量程为0～0.6安，滑动变阻器规格为“20欧，1安”。
【实验一】探究“电流与电压关系”，实验中选用R为定值电阻。
（1）请按图甲将图乙的电路连接完整。
（2）本实验中选择了定值电阻为器材，能否改用小灯泡进行实验？并说明理由： 。
【实验二】测量小灯泡的电功率。把图甲中的R替换为额定电压为2.5伏的小灯泡。
（3）实验时，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡均不亮，两电表指针始终处于图丙所示位置，由此判断电路故障是 。
（4）排除故障后，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出如图丁所示图像。则该小灯泡的功率变化范围是 。
33．小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，正要闭合开关。小华却发现有1处不合实验规范。请指出来 。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是 。
（3）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙，小灯泡的额定功率为 W。
（4）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A.10Ω 3A B.30Ω 1A C.60Ω 1A
（5）实验中，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出图丙所示的I﹣U图像。其中U0表示电源电压，若图中的阴影部分表示电压表为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，请帮助小组同学在图中将表示此时滑动变阻器实际消耗功率的区域涂黑。
五 焦耳定律
34．为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小乐进行了如下实验：
实验1：组装如图甲所示装置（气密性良好），并接到电压恒为6V的电源上，通电1分钟。其中密封容器A、B中各有一段10Ω的电阻丝、等量的空气，容器顶端各连通一个装水的U形管（管内封闭等量的空气且水面相平），R是与B中电阻丝并联的10Ω的定值电阻。
实验2：断开实验1中电路，将B中原有电阻丝更换为5Ω的电阻丝，如图乙所示。链装置冷却后，再次通电1分钟。
（1）小乐进行实验1是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关。
（2）若实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平。针对此异常现象，小乐初步判断有如下几种可能：①容器B中出现断路；②容器B中出现短路；③容器B出现漏气。
为了找出原因，小乐观察比较了实验1与实验2，通电1分钟后，与A连通的U形管中水面的高度差。若两次实验高度差相同，则故障原因是 （选填“①”“②”或“③”，下同），若实验2的高度差大，则故障原因是 。
（3）通过实验，小乐验证了电流产生的热量与导体的电阻大小有关，此结论可以解释下列现象中的 。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电饭煲工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
35．探究电流热效应的影响因素。
（1）用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。相同烧瓶内装满了煤油。为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。说明 。
（3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流Ⅰ的关系图象。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映h﹣I关系的是 。
36．小实在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用如图甲所示电路，其中R1、R2为不同长度的同种电阻丝（R1长度大于R2），火柴用相同大小的石蜡粘在R1、R2上（如图乙），闭合开关，记录火柴掉落所用的时间。调节滑动变阻器的滑片，重复实验，所得结果如下表。
序号 滑动变阻器滑片位置 火柴掉落所用的时间/s
R1 R2
1 最右 126 124
2 中点 32 33
3 最左 15 15
（1）这样电路连接的目的能控制的变量是 。
（2）在完成第一次实验后，小实将滑片移到滑动变阻器的中点位置，要等待一段时间后再闭合开关。他主要考虑到 可能会影响实验准确度。
（3）小实的实验中R1、R2的阻值不同，火柴几乎同时掉落，请结合实验示意图解释原因 。
37．科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。
（1）除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 。
（2）实验中通过 （选填“加热时间”或“玻璃管内液面的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）分析图乙，可得出的结论是 。
（4）小明经过调查发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小明建议用空气代替煤油进行实验，装置如图丙。你是否赞同小明的建议并说明理由 。
38．某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论： 。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
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