2016-2017学年江苏省泰州市泰兴市黄桥中学九年级下学期开学物理试卷
一、选择题
1．（2016九下·泰兴开学考）如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 用鱼杆钓鱼
B． 用羊角锤拔钉子
C． 用筷子夹取食物
D． 用笤帚扫地
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解：由图可知钓鱼竿、夹取食物的筷子、扫地的笤帚的动力臂都小于阻力臂，属于费力杠杆，所以选项A、C、D都不能选．
故选B．
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解．动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆．
2．（2016九下·泰兴开学考）下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定多
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，机械效率一定高
【答案】A
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】解：A、说法正确，因为功率就是描述物体做功快慢的物理量．做功快，功率一定大．
B、说法错误，物体做功多少与功率和时间都有关系．功率大，时间不确定，功率不能确定．
C、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值．机械效率高，功率不一定大；
D、由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，机械效率不一定高．
故选A．
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．
3．（2016九下·泰兴开学考）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，一定要吸收热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能越多，释放的热一定越多
D．物体的温度升高，它的内能一定增加
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解：A、物体内能增加，可能吸收了热量，也可能是对物体做了功，故A错误；
B、物体的温度不变，它的内能可能改变，如：晶体在凝固过程中放热，内能减小，温度不变，故B错误；
C、因为热传递的条件是有温度差，因此物体的内能越多，不一定就释放热量，也可能吸收热量，故C错误；
D、物体温度升高，物体内能一定增加，说法正确．
故选D．
【分析】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关．（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化．（3）热传递的条件是有温度差．（4）改变物体内能的两种方式：做功和热传递．
4．（2017九上·苍溪期末）在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（ ）
A．乙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．丙和丁
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：甲是将机械能转化内能；乙为做功冲程，则为内能转化为动能的过程；丙消耗电能转化为内能，为电能转化为内能的过程；丁通过加热使活塞飞出，为内能转化为动能的过程；故能量转化相同的为乙与丁；A符合题意.
故答案为：A．
【分析】根据各图中能量的变化情况，选出其中相同的能量变化.
5．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（ ）
A．UAB＞UBC，IAB=IBC B．UAB＜UBC，IAB=IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC D．UAB=UBC，IAB＜IBC
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻，串联时电流相同，根据公式U=IR可知，AB两端的电压大于BC两端的电压．
故选：A．
【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小，串联时电流相同，根据公式U=IR可知电阻两端电压的大小．
6．（2016九下·泰兴开学考）下列数据中，更接近实际的是（ ）
A．将掉在地上的物理教材捡起来放回课桌上，所做的功约为2J
B．mp3随声听的功率约为100W
C．白炽灯正常工作时的电流大约为2A
D．普通初三学生正常上楼时，克服自己的重力做功的功率约为20W
【答案】A
【知识点】功率的计算；电流的大小；电功率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：A、物理教材的质量约为m=250g=0.25kg，重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N，课桌的高度h=80cm=0.8m，将掉在地上的物理教材捡起来放回课桌上，所做的功约为W=Gh=2.5N×0.8m=2J，故A接近实际；
B、mp3随声听的功率很小，约为几瓦，故B不符合实际；
C、白炽灯正常工作时的功率约为60W，电压U=220V，工作时的电流大约为I= = ≈0.27A，故C不符合实际．
D、中学生的体重约为G=500N，如果登上三楼，其上升的高度约为h=6m，时间约为t=10s，克服自己的重力做的功W=Gh=500N×6m=3000J，做功的功率约为P= = =300W，故D不符合实际．
故选A．
【分析】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律，并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释．
7．（2016九下·泰兴开学考）当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作．压强过大时开关S过压自动断开，温度过高时开关S过热自动断开．图中表示S过压、S过热和锅内发热器的连接，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解：由题意可知，当温度过高时，过热开关断开，电热丝不能工作；当锅内压强过大时，过压开关断开，电热丝不能工作；即两个开关不能独立工作，即为串联，结合选项可知D符合题意，ABC均不符合题意．
故选D．
【分析】由题意可知，当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作说明过压开关和过热开关相互影响、不能独立工作即为串联．
8．（2016九下·泰兴开学考）如下图所示的做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A． 拉电线拔插头
B． 电器失火先切断电源
C． 用铜丝代替保险丝
D． 插座负载过多
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解：A、用力拉电线，会使电线损坏，造成安全隐患；故A不符合安全用电原则；
B、用电器起火，要先切割电源；故B符合安全用电原则
C、铜的熔点高，起不到保险作用；故C不符合安全用电原则；
D、插座上接的用电器过多时，会使电线中的电流过大，造成起火；故D不符合安全用电原则．
故选B．
【分析】由安全用电常识可知：①不能用力拉连接插头的电线；②有人触电或电失火时要先切断电源；③不能用铜丝代替保险丝；④电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大．
9．（2016九下·泰兴开学考）甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2V时（ ）
A．电路中的电流为0.3A
B．甲乙两只灯的阻值之比为3：2
C．乙灯消耗的功率是0.8W
D．通电2min，整个电路消耗的电能是240J
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】解：将甲、乙两灯串联在电路中时，
由图象可知，甲灯两端电压U甲=2V时，通过的电流I甲=0.4A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=I乙=I甲=0.4A，故A错误；
由图象可知，电流为0.4A时，乙两端的电压U乙=3V，
由I= 可得，甲乙两只灯的阻值之比：
= = = = ，故B错误；
乙灯消耗的功率：
P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W，故C错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U甲+U乙=2V+3V=5V，
通电2min，整个电路消耗的电能：
W=UIt=5V×0.4A×2×60s=240J．
故选D．
【分析】两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过的电流即为电路中的电流，再根据图象读出乙灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻之比，根据P=UI求出乙灯消耗的功率，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据W=UIt求出通电2min整个电路消耗的电能．
10．（2016九下·泰兴开学考）在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数．为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是（ ）
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解：∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可知，灯L1断路．
故选A．
【分析】由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路．
用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；
用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；
用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；
据此综合分析．
11．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，电表的变化情况是（ ）
A．电压表和电流表示数都变小
B．电压表和电流表示数都变大
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：由图可知，灯泡L和滑动变阻器组成的是串联电路，当P向左移动时，其接入电路的电阻R滑变小，则电路中电流即电流表示数I= 会变大，
可得灯泡两端电压U灯=IR灯变大，根据串联电路中的电压特点，变阻器两端电压即电压表示数U滑=U﹣U灯，即电压表示数会变小，故ABD均不符合题意，C符合题意．
故选C．
【分析】从图可知，灯泡L和滑动变阻器组成的是串联电路，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，首先判断滑动变阻器的滑片向左移动时其阻值的变化，再根据串联电路电阻的特点判断电路中总电阻的变化，从而利用公式I= 分析电流的变化，再利用公式U=IR判断L两端电压的变化，最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化．
12．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（ ）
A．R两端的电压为6V B．通过电动机的电流为6A
C．电阻R消耗的电功率为144W D．电动机消耗的电功率为6W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，电阻R和电动机串联，电压表V1测电源的电压，V2测电阻R两端的电压；
所以UR=4V，UM=U﹣UR=10V﹣4V=6V；
电路中的电流为I=IM=IR= = =1A；
电阻R消耗的电功率为PR=URIR=4V×1A=4W；
电动机消耗的电功率PM=UMIM=6V×1A=6W．
故选D．
【分析】由电路图可知，电阻R和电动机串联，电压表V1测电源的电压，V2测电阻R两端的电压；根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据欧姆定律可知电路中的电流，再根据P=UI可知电阻R和电动机消耗的电功率．
二、填空题
13．（2016九下·泰兴开学考）冬天，双手捧着热水袋会感到暖和，双手反复摩擦也会感到暖和．前者是利用 方式增加了手的内能，后者是利用 方式增加了手的内能．
【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】解：改变物体内能有两种方式：做功和热传递；
冬天，双手捧着热水袋会感到暖和是通过热传递改变物体内能．
双手反复摩擦也会感到暖和．是摩擦生热属于做功改变物体内能．
故答案为：热传递；做功．
【分析】本题抓住改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，热传递有传导、对流和辐射三种方式．
14．（2016九下·泰兴开学考）某工人用40N的水平推力推着重为2×102N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，当工人撤去推力后小车又前进0.5m．在小车前进15.5m的过程中，小车的重力对小车做的功为 J；工人的推力对小车做的功为 J．
【答案】0；600
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】解：（1）小车在水平方向运动，在竖直方向没有移动距离，因此重力没有做功．即小车的重力对小车做的功为0J（2）小车在推力作用下前进的距离是15m，所以推力做功：W推=Fs=40N×15m=600J；
由于惯性前进的0.5m没有推力的作用，所以这0.5m的距离推力没有做功．
故答案为：0；600．
【分析】根据做功的条件可知，物体在推力作用下移动的15m是做功过程，靠惯性移动的0.5m不做功，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功．
15．（2016九下·泰兴开学考）使用简单机械可以给人们的生活带来便利．
（1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个 滑轮，用来改变拉力的方向；当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向 ．（选填“上”或“下”）
（2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是 ，这样剪断物体更省力．
【答案】（1）定；下
（2）减小阻力臂
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向，故当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向下；（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1=F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力．
故答案为：（1）定 下；（2）减小阻力臂．
【分析】（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向．（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力．
16．（2016九下·泰兴开学考）如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 次．
【答案】30
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈；而飞轮每转2圈，对外做功1次；
所以，该汽油机活塞1s内对外做功 ×60=30次；
故答案为：30；
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
17．（2016九下·泰兴开学考）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示．由图可知，R甲 R乙（填“＞”“＜”或“=”）；若将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则干路中的电流是 A；电路消耗的总功率为 W；若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，甲的实际功率为 W．
【答案】＞；0.6；1.2；0.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系图象可知，当U甲=U乙=U=2V时，I甲=0.2A，I乙=0.4A，则由I= 可知：元件甲的电阻R甲= = =10Ω，元件乙的电阻R乙= = =5Ω，所以R甲＞R乙．（2）将元件甲和乙并联在2V的电源两端，则U甲=U乙=U=2V，从图可知，此时通过元件甲的电流为I甲=0.2A，此时通过元件乙的电流为I乙=0.4A，所以干路中的总电流为：I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A，总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W．（3）若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，则电路中的总电阻为：R串=R甲+R乙=10Ω+5Ω=15Ω，
所以电路中的电流为：I= = =0.2A，
则P甲=I2R甲=（0.2A）2×10Ω=0.4W．
故答案为：＞；0.6；1.2；0.4．
【分析】（1）首先从元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系图中任找一点读出对应的电流和电压，再利用公式R= 计算出元件甲和乙的电阻．（2）元件甲和乙并联，而并联电路中各支路两端电压相等．由图表可知2V电压下通过两元件的电流，利用并联电路电流的特点I=I甲+I乙计算出电路中的总电流；利用P=UI即可求出总功率．（3）元件甲和乙串联，根据串联电路电阻的特点可以计算出电路中的总电阻，又知道电源电压，可利用欧姆定律I= 计算出电路中的电流，利用P=I2R即可求出甲的实际功率．
18．（2016九上·平南期中）汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质，因为水的 大；运载火箭采用液氢作为燃料是因为液氢的 高．
【答案】比热容；热值
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）人们用水给发动机冷却，是为了让水带走更多的热量，在质量相同，升高相同的温度，水的比热大，吸收热量最多；（2）现代大型运载火箭是利用燃料燃烧向后喷射气体，利用气体的反推力来推动火箭飞行，所以火箭材料液氢应该有良好的燃烧性能，而热值正是燃料性能好坏的标志．故答案为：比热容；热值．
【分析】（1）水吸收的热量多但温度上升的较少，水的比热容大所以能有效的吸热，从而降温；（2）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣．
19．（2016九下·泰兴开学考）学习了电能的知识后，小华观察到她家中的电能表的规格如图所示，可见她家同时使用的用电器总功率不能超过 W．本月初她家抄表数如图，若她家本月应交电费66元，且电价为0.5元/度，则本月末抄表的示数应为 kW h．为了测量她家微波炉的功率，小华断开家中其它用电器，只给微波炉通电，发现该表转盘在2min内转了125r，则这台微波炉在这段时间内消耗的电能是 J，微波炉的功率是 W．
【答案】4400；5784.8；1.8×105；1500
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】解：电能表的额定电压是220V，允许通过的最大电流为20A，
所以电路最大功率为：P=UI=220×20A=4400W．
小燕家本月耗电量为：W= =132kW h，
电能表上月末的示数为：W'=5652.8kW h，
所以本月末抄表示数为：W总=W+W'=132kW h+5652.8kW h=5784.8kW h；
消耗电能W1= kW h×125= kW h=1.8×105J；
功率P1= = =1.5kw=1500W．
故答案为：4400；5784.8；1.8×105；1500．
【分析】知道电能表的额定电压和最大电流，求出最大功率．
知道本月的电费和电价，求出本月的用电量．
知道本月用电量和上月的电能表的示数，求出本月电能表的示数．
已知每消耗1kW h的电能，电能表的表盘就转过2500r，可求转125r消耗的电能；根据公式P= 求出电功率．
20．（2016九下·泰兴开学考）为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能．现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当．
两种灯 LED灯 白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24伏 220伏
响应时间 10﹣4秒 10﹣5秒
额定功率 12瓦 100瓦
（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是 ．
（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该白炽灯的发光效率是 ；试推测12W LED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是 ．
【答案】（1）3：25
（2）10%；节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】解：（1）因为两灯正常工作，
所以PLED=12W，P白炽灯=100W，因为W=Pt，时间t相同，所以两灯消耗的电能之比：WLED：W白炽灯=PLEDt：P白炽灯t=PLED：P白炽灯=12W：100W=3：25；（2）白炽灯的发光效率：η= ×100%= ×100%=10%，通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照明效果相同的原因是节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
故答案为：（1）3：25；（2）10%；节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
【分析】（1）由两灯的铭牌可知两灯的额定功率，正常工作时的实际功率等于各自的额定功率，利用W=Pt比较相同时间内消耗电能的大小关系；（2）白炽灯工作时消耗的电能为总能量，转化成的光能为有用能量，利用效率公式求白炽灯的发光效率；
通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照明效果相同的原因是两种灯电能转化为光能的效率不同
21．（2016九下·泰兴开学考）如图是某调光灯的电路图，灯泡L标有“24V 12W”的字样，闭合开关，当滑片P移至a端时，灯泡恰能正常发光，当滑片P移至b端时，灯泡的实际功率只有额定功率的 ，则灯泡正常发光时的电流是 A，电路中滑动变阻器的电阻是 Ω，电路消耗的最小功率为 W（设电源电压和灯丝电阻恒定不变）．
【答案】0.5；48；6
【知识点】串联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关，当滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，∵灯泡正常发光，∴电源的电压U=UL=24V，∵P=UI，
∴灯泡正常发光时的电流：IL= = =0.5A；（2）根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL= = =48Ω，当滑片位于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，∵灯泡的实际功率只有额定功率的 ，∴此时灯泡的实际功率PL′= PL= ×12W=3W，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据P=I2R可得，电路中的电流：I=IL′= = =0.25A，电路中的总电阻：R= = =96Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴滑动变阻器的最大阻值：R滑=R﹣RL=96Ω﹣48Ω=48Ω，电路消耗的最小功率：Pmin=UI=24V×0.25A=6W．
故答案为：0.5；48；6．
【分析】（1）由电路图可知，闭合开关，当滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等可知电源的电压，根据P=UI可知正常发光时的电流；（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑片位于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据题意求出灯泡的实际功率，根据P=I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；再根据P=UI求出此时电源的总功率即为电路消耗的最小功率．
三、解答题
22．（2016九下·泰兴开学考）按题目要求作图：
（1）两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体，用相同的加热器同时对它们加热．甲从开始加热至熔化一段时间，温度随时间变化的图象如图1所示．若乙的比热容和熔点均小于甲，请画出晶体乙在相同过程中，温度随时间变化的大致图象．
（2）如图2所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂l．
（3）按要求将图3所示的电路连接好．要求：开关闭合时，两灯都能发光且两灯并联，电流表测量干路中的电流（两灯的电阻均大于10Ω）．
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；杠杆中最小力的问题；实物的电路连接
【解析】【解答】解：（1）因为乙的比热容和熔点均小于甲，所以乙图象的熔点在甲图象的下面，由Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，乙的温度升高得快，它的比热容小；
如图所示：
；（2）图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在A点，并向左上方，然后由O点向力F的作用线做垂线，这就是最大的力臂．如图所示：
；（3）电源由两节干电池串联组成，电源电压为3V，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，由欧姆定律可知每一条支路的电流都小于0.3A，干路电流小于0.6A，电流表的量程用0～0.6A量程；补充连接实物图如图所示：
【分析】（1）若乙的比热容和熔点均小于甲，利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；（2）首先明确杠杆的相关要素，再考虑要想使力最小，就得使力臂最大，据此选择力作用的位置及方向，最后作图表示出来．（3）电源由两节干电池串联组成，可知电源电压，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，可得干路电流大小范围，进而确定电流表的量程；据此补充连接实物图．
23．（2016九下·泰兴开学考）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其s﹣t图象如下，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m．
求：
（1）在0﹣10s内汽车的平均速度．
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳．
（3）若发动机的转化功率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功．（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
【答案】（1）解：汽车的平均速度：v= = =12m/s
（2）解：由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，
根据二力平衡条件可得，牵引力：
F=f=4000N，
则汽车的功率为：
P= = =Fv=4000N×20m/s=8×104W，
所以，在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是：
W=Pt=8×104W×10s=8×105J
（3）解：由η= 可得：
Q= = =1×106J，
由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量：
m= = =0.02kg
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）已知汽车通过的路程和所用时间，利用v= 计算汽车的平均速度．（2）根据图象，结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小，然后利用P= = =Fv求出功率，再利用P= 计算在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功；（3）根据发动机的转化功率为80%，可求得总能量，然后利用Q=mq可求得汽油质量．
24．（2016九下·泰兴开学考）如图甲所示的一款多功能洗衣机，图乙是其简化电路图．此款洗衣机额定电压220V，它有两个档位，当开关置于位置1 时（电路接入R1和R2）为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2 时（电路接入R2和电动机）为保温洗涤状态．已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水=4.2×103J/（ kg ℃）．
（1）在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水，求加热状态下使水的温度升高50℃需要的时间；（不考虑热损失）
（2）求R2的阻值；
（3）已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，通过电路的总电流为2A．求电动机的功率．
【答案】（1）解：加热状态下使水的温度升高50℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×20kg×50℃=4.2×106J；不考虑热损失，加热状态下洗衣机消耗的电能：W=Q吸=4.2×106J；由P= 可得，加热时间：t= = =1750s
（2）解：当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，其两端电压均为220V，则R1消耗的功率：P1= = =2200W；因为加热功率等于R1、R2消耗功率之和，所以，R2消耗的功率：P2=P加热﹣P1=2400W﹣2200W=200W，由P2= 可得R2的阻值：R2= = =242Ω
（3）解：洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，通过电路的总电流为2A，则电动机与R2的总功率：P总=UI=220V×2A=440W；
并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以R2的功率不变，仍为P2=200W，因为P总=P2+PM，所以，电动机的功率：PM=P总﹣P2=440W﹣200W=240W
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知水的质量、比热容和温度变化量，利用吸热公式Q吸=cm△t求出水吸收的热量；不考虑热损失，则加热状态下消耗的电能W=Q吸，已知加热功率，利用P= 可求出加热时间；（2）根据R1的阻值和额定电压，利用P= 求出R1的功率；当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，加热电阻正常工作时，加热功率等于R1与R2功率之和，据此求出R2的功率，根据R= 求出R2的阻值；（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联；已知总电流，根据P=UI求出总功率；总功率等于电动机与R2功率之和，根据并联电路的特点可知R2的功率不变，从而可求出电动机的功率．
25．（2017八下·无棣期末）下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．
序号 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/cm 动力 F/N 动力作用点m移动距离s/cm 滑轮组的 机械效率η/%
1 0.5 1 10 0.7 30 47.6
2 0.5 2 10 1.1 30 60.6
3 0.5 4 10 2 30
（1）在实验过程中，应 拉弹簧测力计；
（2）笫三次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ．（结果保留一位小数）．
（3）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），其中克服动滑轮重所做的额外功 ，其它额外功 ．造成额外功大小变化的原因是 ．
（4）小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？ ．为什么？ ．
【答案】（1）匀速
（2）0.4；0.6；66.7%
（3）变大；不变；变大；摩擦力
（4）不对；机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解；（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小．（2）有用功为：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J；总功为：W总=Fs=2N×0.3m=0.6J；
机械效率为：η= = =66.7%；（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，摩擦力变大，摩擦力大小会影响额外功，故所做的额外功变大；其中克服动滑轮重所做的额外功不变，其它额外功增大．（4）使用同样的滑轮组，做的额外功相同；提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；所以小华这种做法不对，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
故答案为：（1）匀速；（2）0.4；0.6；66.7%；（3）变大；不变；变大；摩擦力；（4）不对；机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值．
【分析】（1）在实验中要竖直向上匀速拉动测力计；（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，根据η= 求出机械效率；（3）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关，因此提的物体越重，摩擦力越大，额外功也会变大．（4）在实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，使机械效率不同；因此滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均，无意义．
26．（2016九下·泰兴开学考）在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示将两个电阻丝串联在电路中，将它们放入同样大小的烧瓶中，可以对烧瓶中的液体加热．
现提供如下课题：
A．探究不同物质的吸热能力
B．探究导体电阻大小与材料是否有关
C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
D．探究导体电阻大小与长度是否有关
（1）如果甲、乙两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题 （填课题对应的字母）．此探究中，水和煤油吸收的热量是通过 来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（2）如果想要探究课题C，两个烧瓶中所装的液体需要满足的条件是 ；两个烧瓶中电阻丝的阻值要满足的条件是 ；实验中热量的多少是通过 来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻丝就可以来探究课题B．
【答案】（1）A；加热时间
（2）质量和初温相同的液体；电阻丝大小不同；升高的温度
（3）长度和横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律
【解析】【解答】解：（1）由图可见，两个烧瓶中的电阻丝串联的，通过的电流相等，两瓶中电阻丝电阻大小相等，根据焦耳定律，相同的时间产生的热量相同，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究不同物质的吸热能力（通过比较长升温的快慢），该实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的．（2）在通电导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两根阻值不同的电阻丝接入电路，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；故烧瓶中装初温和质量都相同的煤油，通电一段时间后观察到两瓶中液体温度较高的快慢，升温快的，说明在电流和通电时间相同时，产生的热量越多．从而得出通电导体产生的热量与电阻大小的关系；（3）要探究课题B，即探究导体电阻大小与材料是否有关，就必须控制长度和横截面积，改变电阻丝的材料．
故答案为：（1）A；加热时间；（2）质量和初温相同的液体；电阻丝大小不同；升高的温度；（3）长度和横截面积．
【分析】（1）A、B两瓶中电阻丝电阻大小相等，两电阻丝串联，控制了电阻丝的电阻和电流的大小，据此确定研究的课题；根据转换法，水和煤油吸热的多少是通过加热的时间来反映的．（2）在探究课题C时，控制了电流和通电时间，改变的是电阻的大小，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；（3）若探究课题B，必须控制长度和横截面积，改变材料；由焦耳定律，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少，从而比较电阻大小与材料的关系．
27．（2016九下·泰兴开学考）比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a、b温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水．实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽．
燃料 加热前水温t1/℃ ①
10g酒精
②
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．① ②
（2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因 （写一条）．为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议： ．
（3）实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中水温，绘制了图乙所示的图象，若热损失相同，则可初步判断 的热值较大．
【答案】（1）加热后水温t2/℃；10g碎纸片
（2）烧杯中水太多；取少量水
（3）酒精
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；②根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；（2）温度计变化不明显，可能是因为水的质量太大或酒精和碎纸片的质量太小，则应减小水的质量或增加酒精和碎纸片的质量；（3）由图2知，图线a的温度变化大，说明相同质量的酒精完全燃烧比碎纸片放出的热量多，则酒精的热值大．
故答案为：（1）①加热后水温t2/℃；②10g碎纸片；（2）烧杯中水太多；取少量水；（3）酒精．
【分析】（1）根据控制变量法进行分析，比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，需使质量相同，加热水的质量相同，根据水升高的温度进行比较；（2）水的温度变化不明显原因：水的质量大、水的比热容大、吸收的热量少或热量散失的多、外界温度低等；（3）根据水温的变化情况判断酒精和纸片放出热量的多少，从而判断出热值的大小；
28．（2016九下·泰兴开学考）如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）．选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内 ．
（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，①根据图甲可判断出a物质是 ；②根据图乙可判断出 吸热能力强，由此说明该物质的比热容 （填“较大”或“较小”）
（3）本实验采用的物理研究方法是 法．
【答案】（1）质量；吸收相同的热量
（2）水；a；较大
（3）控制变量
【知识点】比热容
【解析】【解答】解：（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油；实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；（2）①图甲中可知：Va＜Vb，
因为ρ水＞ρ煤油，
所以根据V= 可知：质量相同时，V水＜V煤油，
所以可判断出a物质是水．②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强．（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系．所以采用的物理研究方法是控制变量法．
故答案为：（1）质量；吸收相同的热量；（2）①水；②a；较大；（3）控制变量．
【分析】（1）两个相同的酒精灯对其加热，加热时间多，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多；（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；
29．（2016九下·泰兴开学考）在测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压U0=2.5V）．
（1）小欣小组连接的电路如图甲所示，图中电路尚未连接好，请你用笔画线代替导线在图中正确连接．
（2）小欣小组实验步骤正确，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能 ；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为 V，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W．
（3）小姚小组设计了另一种实验方案如图丙所示（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）
①开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1，
②开关S拔到位置2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出电流表示数I2，则灯泡的电阻RL= （请你用R、I1、I2表示），再根据P0=U02/RL，计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 ．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤①改为： ．
【答案】（1）解：如下图所示：
（2）灯断路；2.5；0.75
（3）；灯泡两端电压不是额定电压，灯泡的电阻不是正常发光时的电阻；将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1=
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：
；（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电路可能断路；电压表示数约为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了；
灯在额定电压下正常发光，排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为2.5V，观察到电流表示数如图乙所示，图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；；（3）小姚小组设计了另一种实验方案如图丙所示（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）：
①开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1，即通过R的电流，由并联电路的特点和欧姆定律可得，灯泡两端电压U=I1R；②开关S拔到位置2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，因电路中三个电阻元件的连接方式没有发生改变，各用电器的电阻和电压没有变，所以此时灯泡两端电压仍然为U；
读出电流表示数I2，即灯与R并联的总电流，
根据并联电路电流的规律，所以通过灯泡电流I=I2﹣I1；
则灯泡电阻RL= ．
因为L与R并联，由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，故根据P0=U02/RL计算灯泡的功率不是额定功率．
他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大；
所以，要想求灯泡额定功率，就必须让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1= ．
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯断路；（3）2.5；0.75；（3）② ；灯泡两端电压不是额定电压，灯泡的电阻不是正常发光时的电阻；将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1= ．
【分析】（1）电流表选用小量程串联在电路中，电压表与灯并联；（2）小欣小组实验步骤正确，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电路可能断路；电压表示数约为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了；根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，然后利用P=UI求出灯泡的实际功率；（3）由①可得灯泡两端电压U=I1R，
根据开关S拔到位置1和开关S拔到位置2时，电路中三个用元件的连接方式没有发生改变，各用电器的电阻和电压没有变，电流表测灯与R并联的电流，根据并联电路电流的规律，通过灯泡的电流I=I2﹣I1，然后根据欧姆定律可求灯泡电阻；根据P= 可求灯的电阻；
注意灯泡的功率随电压变的变化而变化，额定功率只有灯泡在额定电压下发光时的功率为额定功率；
灯丝的电阻随温度的改变而改变．
1 / 12016-2017学年江苏省泰州市泰兴市黄桥中学九年级下学期开学物理试卷
一、选择题
1．（2016九下·泰兴开学考）如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 用鱼杆钓鱼
B． 用羊角锤拔钉子
C． 用筷子夹取食物
D． 用笤帚扫地
2．（2016九下·泰兴开学考）下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定多
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，机械效率一定高
3．（2016九下·泰兴开学考）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，一定要吸收热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能越多，释放的热一定越多
D．物体的温度升高，它的内能一定增加
4．（2017九上·苍溪期末）在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（ ）
A．乙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．丙和丁
5．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（ ）
A．UAB＞UBC，IAB=IBC B．UAB＜UBC，IAB=IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC D．UAB=UBC，IAB＜IBC
6．（2016九下·泰兴开学考）下列数据中，更接近实际的是（ ）
A．将掉在地上的物理教材捡起来放回课桌上，所做的功约为2J
B．mp3随声听的功率约为100W
C．白炽灯正常工作时的电流大约为2A
D．普通初三学生正常上楼时，克服自己的重力做功的功率约为20W
7．（2016九下·泰兴开学考）当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作．压强过大时开关S过压自动断开，温度过高时开关S过热自动断开．图中表示S过压、S过热和锅内发热器的连接，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2016九下·泰兴开学考）如下图所示的做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A． 拉电线拔插头
B． 电器失火先切断电源
C． 用铜丝代替保险丝
D． 插座负载过多
9．（2016九下·泰兴开学考）甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2V时（ ）
A．电路中的电流为0.3A
B．甲乙两只灯的阻值之比为3：2
C．乙灯消耗的功率是0.8W
D．通电2min，整个电路消耗的电能是240J
10．（2016九下·泰兴开学考）在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数．为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是（ ）
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
11．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，电表的变化情况是（ ）
A．电压表和电流表示数都变小
B．电压表和电流表示数都变大
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
12．（2016九下·泰兴开学考）如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（ ）
A．R两端的电压为6V B．通过电动机的电流为6A
C．电阻R消耗的电功率为144W D．电动机消耗的电功率为6W
二、填空题
13．（2016九下·泰兴开学考）冬天，双手捧着热水袋会感到暖和，双手反复摩擦也会感到暖和．前者是利用 方式增加了手的内能，后者是利用 方式增加了手的内能．
14．（2016九下·泰兴开学考）某工人用40N的水平推力推着重为2×102N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，当工人撤去推力后小车又前进0.5m．在小车前进15.5m的过程中，小车的重力对小车做的功为 J；工人的推力对小车做的功为 J．
15．（2016九下·泰兴开学考）使用简单机械可以给人们的生活带来便利．
（1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个 滑轮，用来改变拉力的方向；当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向 ．（选填“上”或“下”）
（2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是 ，这样剪断物体更省力．
16．（2016九下·泰兴开学考）如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 次．
17．（2016九下·泰兴开学考）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示．由图可知，R甲 R乙（填“＞”“＜”或“=”）；若将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则干路中的电流是 A；电路消耗的总功率为 W；若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，甲的实际功率为 W．
18．（2016九上·平南期中）汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质，因为水的 大；运载火箭采用液氢作为燃料是因为液氢的 高．
19．（2016九下·泰兴开学考）学习了电能的知识后，小华观察到她家中的电能表的规格如图所示，可见她家同时使用的用电器总功率不能超过 W．本月初她家抄表数如图，若她家本月应交电费66元，且电价为0.5元/度，则本月末抄表的示数应为 kW h．为了测量她家微波炉的功率，小华断开家中其它用电器，只给微波炉通电，发现该表转盘在2min内转了125r，则这台微波炉在这段时间内消耗的电能是 J，微波炉的功率是 W．
20．（2016九下·泰兴开学考）为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能．现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当．
两种灯 LED灯 白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24伏 220伏
响应时间 10﹣4秒 10﹣5秒
额定功率 12瓦 100瓦
（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是 ．
（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该白炽灯的发光效率是 ；试推测12W LED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是 ．
21．（2016九下·泰兴开学考）如图是某调光灯的电路图，灯泡L标有“24V 12W”的字样，闭合开关，当滑片P移至a端时，灯泡恰能正常发光，当滑片P移至b端时，灯泡的实际功率只有额定功率的 ，则灯泡正常发光时的电流是 A，电路中滑动变阻器的电阻是 Ω，电路消耗的最小功率为 W（设电源电压和灯丝电阻恒定不变）．
三、解答题
22．（2016九下·泰兴开学考）按题目要求作图：
（1）两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体，用相同的加热器同时对它们加热．甲从开始加热至熔化一段时间，温度随时间变化的图象如图1所示．若乙的比热容和熔点均小于甲，请画出晶体乙在相同过程中，温度随时间变化的大致图象．
（2）如图2所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂l．
（3）按要求将图3所示的电路连接好．要求：开关闭合时，两灯都能发光且两灯并联，电流表测量干路中的电流（两灯的电阻均大于10Ω）．
23．（2016九下·泰兴开学考）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其s﹣t图象如下，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m．
求：
（1）在0﹣10s内汽车的平均速度．
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳．
（3）若发动机的转化功率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功．（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
24．（2016九下·泰兴开学考）如图甲所示的一款多功能洗衣机，图乙是其简化电路图．此款洗衣机额定电压220V，它有两个档位，当开关置于位置1 时（电路接入R1和R2）为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2 时（电路接入R2和电动机）为保温洗涤状态．已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水=4.2×103J/（ kg ℃）．
（1）在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水，求加热状态下使水的温度升高50℃需要的时间；（不考虑热损失）
（2）求R2的阻值；
（3）已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，通过电路的总电流为2A．求电动机的功率．
25．（2017八下·无棣期末）下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．
序号 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/cm 动力 F/N 动力作用点m移动距离s/cm 滑轮组的 机械效率η/%
1 0.5 1 10 0.7 30 47.6
2 0.5 2 10 1.1 30 60.6
3 0.5 4 10 2 30
（1）在实验过程中，应 拉弹簧测力计；
（2）笫三次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ．（结果保留一位小数）．
（3）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），其中克服动滑轮重所做的额外功 ，其它额外功 ．造成额外功大小变化的原因是 ．
（4）小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？ ．为什么？ ．
26．（2016九下·泰兴开学考）在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示将两个电阻丝串联在电路中，将它们放入同样大小的烧瓶中，可以对烧瓶中的液体加热．
现提供如下课题：
A．探究不同物质的吸热能力
B．探究导体电阻大小与材料是否有关
C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
D．探究导体电阻大小与长度是否有关
（1）如果甲、乙两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题 （填课题对应的字母）．此探究中，水和煤油吸收的热量是通过 来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（2）如果想要探究课题C，两个烧瓶中所装的液体需要满足的条件是 ；两个烧瓶中电阻丝的阻值要满足的条件是 ；实验中热量的多少是通过 来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻丝就可以来探究课题B．
27．（2016九下·泰兴开学考）比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a、b温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水．实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽．
燃料 加热前水温t1/℃ ①
10g酒精
②
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．① ②
（2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因 （写一条）．为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议： ．
（3）实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中水温，绘制了图乙所示的图象，若热损失相同，则可初步判断 的热值较大．
28．（2016九下·泰兴开学考）如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）．选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内 ．
（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，①根据图甲可判断出a物质是 ；②根据图乙可判断出 吸热能力强，由此说明该物质的比热容 （填“较大”或“较小”）
（3）本实验采用的物理研究方法是 法．
29．（2016九下·泰兴开学考）在测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压U0=2.5V）．
（1）小欣小组连接的电路如图甲所示，图中电路尚未连接好，请你用笔画线代替导线在图中正确连接．
（2）小欣小组实验步骤正确，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能 ；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为 V，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W．
（3）小姚小组设计了另一种实验方案如图丙所示（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）
①开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1，
②开关S拔到位置2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出电流表示数I2，则灯泡的电阻RL= （请你用R、I1、I2表示），再根据P0=U02/RL，计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 ．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤①改为： ．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解：由图可知钓鱼竿、夹取食物的筷子、扫地的笤帚的动力臂都小于阻力臂，属于费力杠杆，所以选项A、C、D都不能选．
故选B．
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解．动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆．
2．【答案】A
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】解：A、说法正确，因为功率就是描述物体做功快慢的物理量．做功快，功率一定大．
B、说法错误，物体做功多少与功率和时间都有关系．功率大，时间不确定，功率不能确定．
C、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值．机械效率高，功率不一定大；
D、由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，机械效率不一定高．
故选A．
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．
3．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解：A、物体内能增加，可能吸收了热量，也可能是对物体做了功，故A错误；
B、物体的温度不变，它的内能可能改变，如：晶体在凝固过程中放热，内能减小，温度不变，故B错误；
C、因为热传递的条件是有温度差，因此物体的内能越多，不一定就释放热量，也可能吸收热量，故C错误；
D、物体温度升高，物体内能一定增加，说法正确．
故选D．
【分析】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关．（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化．（3）热传递的条件是有温度差．（4）改变物体内能的两种方式：做功和热传递．
4．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：甲是将机械能转化内能；乙为做功冲程，则为内能转化为动能的过程；丙消耗电能转化为内能，为电能转化为内能的过程；丁通过加热使活塞飞出，为内能转化为动能的过程；故能量转化相同的为乙与丁；A符合题意.
故答案为：A．
【分析】根据各图中能量的变化情况，选出其中相同的能量变化.
5．【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻，串联时电流相同，根据公式U=IR可知，AB两端的电压大于BC两端的电压．
故选：A．
【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小，串联时电流相同，根据公式U=IR可知电阻两端电压的大小．
6．【答案】A
【知识点】功率的计算；电流的大小；电功率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：A、物理教材的质量约为m=250g=0.25kg，重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N，课桌的高度h=80cm=0.8m，将掉在地上的物理教材捡起来放回课桌上，所做的功约为W=Gh=2.5N×0.8m=2J，故A接近实际；
B、mp3随声听的功率很小，约为几瓦，故B不符合实际；
C、白炽灯正常工作时的功率约为60W，电压U=220V，工作时的电流大约为I= = ≈0.27A，故C不符合实际．
D、中学生的体重约为G=500N，如果登上三楼，其上升的高度约为h=6m，时间约为t=10s，克服自己的重力做的功W=Gh=500N×6m=3000J，做功的功率约为P= = =300W，故D不符合实际．
故选A．
【分析】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律，并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释．
7．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解：由题意可知，当温度过高时，过热开关断开，电热丝不能工作；当锅内压强过大时，过压开关断开，电热丝不能工作；即两个开关不能独立工作，即为串联，结合选项可知D符合题意，ABC均不符合题意．
故选D．
【分析】由题意可知，当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作说明过压开关和过热开关相互影响、不能独立工作即为串联．
8．【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解：A、用力拉电线，会使电线损坏，造成安全隐患；故A不符合安全用电原则；
B、用电器起火，要先切割电源；故B符合安全用电原则
C、铜的熔点高，起不到保险作用；故C不符合安全用电原则；
D、插座上接的用电器过多时，会使电线中的电流过大，造成起火；故D不符合安全用电原则．
故选B．
【分析】由安全用电常识可知：①不能用力拉连接插头的电线；②有人触电或电失火时要先切断电源；③不能用铜丝代替保险丝；④电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大．
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】解：将甲、乙两灯串联在电路中时，
由图象可知，甲灯两端电压U甲=2V时，通过的电流I甲=0.4A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=I乙=I甲=0.4A，故A错误；
由图象可知，电流为0.4A时，乙两端的电压U乙=3V，
由I= 可得，甲乙两只灯的阻值之比：
= = = = ，故B错误；
乙灯消耗的功率：
P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W，故C错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U甲+U乙=2V+3V=5V，
通电2min，整个电路消耗的电能：
W=UIt=5V×0.4A×2×60s=240J．
故选D．
【分析】两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过的电流即为电路中的电流，再根据图象读出乙灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻之比，根据P=UI求出乙灯消耗的功率，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据W=UIt求出通电2min整个电路消耗的电能．
10．【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解：∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可知，灯L1断路．
故选A．
【分析】由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路．
用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；
用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；
用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；
据此综合分析．
11．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：由图可知，灯泡L和滑动变阻器组成的是串联电路，当P向左移动时，其接入电路的电阻R滑变小，则电路中电流即电流表示数I= 会变大，
可得灯泡两端电压U灯=IR灯变大，根据串联电路中的电压特点，变阻器两端电压即电压表示数U滑=U﹣U灯，即电压表示数会变小，故ABD均不符合题意，C符合题意．
故选C．
【分析】从图可知，灯泡L和滑动变阻器组成的是串联电路，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，首先判断滑动变阻器的滑片向左移动时其阻值的变化，再根据串联电路电阻的特点判断电路中总电阻的变化，从而利用公式I= 分析电流的变化，再利用公式U=IR判断L两端电压的变化，最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化．
12．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，电阻R和电动机串联，电压表V1测电源的电压，V2测电阻R两端的电压；
所以UR=4V，UM=U﹣UR=10V﹣4V=6V；
电路中的电流为I=IM=IR= = =1A；
电阻R消耗的电功率为PR=URIR=4V×1A=4W；
电动机消耗的电功率PM=UMIM=6V×1A=6W．
故选D．
【分析】由电路图可知，电阻R和电动机串联，电压表V1测电源的电压，V2测电阻R两端的电压；根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据欧姆定律可知电路中的电流，再根据P=UI可知电阻R和电动机消耗的电功率．
13．【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】解：改变物体内能有两种方式：做功和热传递；
冬天，双手捧着热水袋会感到暖和是通过热传递改变物体内能．
双手反复摩擦也会感到暖和．是摩擦生热属于做功改变物体内能．
故答案为：热传递；做功．
【分析】本题抓住改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，热传递有传导、对流和辐射三种方式．
14．【答案】0；600
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】解：（1）小车在水平方向运动，在竖直方向没有移动距离，因此重力没有做功．即小车的重力对小车做的功为0J（2）小车在推力作用下前进的距离是15m，所以推力做功：W推=Fs=40N×15m=600J；
由于惯性前进的0.5m没有推力的作用，所以这0.5m的距离推力没有做功．
故答案为：0；600．
【分析】根据做功的条件可知，物体在推力作用下移动的15m是做功过程，靠惯性移动的0.5m不做功，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功．
15．【答案】（1）定；下
（2）减小阻力臂
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向，故当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向下；（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1=F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力．
故答案为：（1）定 下；（2）减小阻力臂．
【分析】（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向．（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力．
16．【答案】30
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈；而飞轮每转2圈，对外做功1次；
所以，该汽油机活塞1s内对外做功 ×60=30次；
故答案为：30；
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
17．【答案】＞；0.6；1.2；0.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系图象可知，当U甲=U乙=U=2V时，I甲=0.2A，I乙=0.4A，则由I= 可知：元件甲的电阻R甲= = =10Ω，元件乙的电阻R乙= = =5Ω，所以R甲＞R乙．（2）将元件甲和乙并联在2V的电源两端，则U甲=U乙=U=2V，从图可知，此时通过元件甲的电流为I甲=0.2A，此时通过元件乙的电流为I乙=0.4A，所以干路中的总电流为：I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A，总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W．（3）若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，则电路中的总电阻为：R串=R甲+R乙=10Ω+5Ω=15Ω，
所以电路中的电流为：I= = =0.2A，
则P甲=I2R甲=（0.2A）2×10Ω=0.4W．
故答案为：＞；0.6；1.2；0.4．
【分析】（1）首先从元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系图中任找一点读出对应的电流和电压，再利用公式R= 计算出元件甲和乙的电阻．（2）元件甲和乙并联，而并联电路中各支路两端电压相等．由图表可知2V电压下通过两元件的电流，利用并联电路电流的特点I=I甲+I乙计算出电路中的总电流；利用P=UI即可求出总功率．（3）元件甲和乙串联，根据串联电路电阻的特点可以计算出电路中的总电阻，又知道电源电压，可利用欧姆定律I= 计算出电路中的电流，利用P=I2R即可求出甲的实际功率．
18．【答案】比热容；热值
【知识点】比热容；燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）人们用水给发动机冷却，是为了让水带走更多的热量，在质量相同，升高相同的温度，水的比热大，吸收热量最多；（2）现代大型运载火箭是利用燃料燃烧向后喷射气体，利用气体的反推力来推动火箭飞行，所以火箭材料液氢应该有良好的燃烧性能，而热值正是燃料性能好坏的标志．故答案为：比热容；热值．
【分析】（1）水吸收的热量多但温度上升的较少，水的比热容大所以能有效的吸热，从而降温；（2）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣．
19．【答案】4400；5784.8；1.8×105；1500
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】解：电能表的额定电压是220V，允许通过的最大电流为20A，
所以电路最大功率为：P=UI=220×20A=4400W．
小燕家本月耗电量为：W= =132kW h，
电能表上月末的示数为：W'=5652.8kW h，
所以本月末抄表示数为：W总=W+W'=132kW h+5652.8kW h=5784.8kW h；
消耗电能W1= kW h×125= kW h=1.8×105J；
功率P1= = =1.5kw=1500W．
故答案为：4400；5784.8；1.8×105；1500．
【分析】知道电能表的额定电压和最大电流，求出最大功率．
知道本月的电费和电价，求出本月的用电量．
知道本月用电量和上月的电能表的示数，求出本月电能表的示数．
已知每消耗1kW h的电能，电能表的表盘就转过2500r，可求转125r消耗的电能；根据公式P= 求出电功率．
20．【答案】（1）3：25
（2）10%；节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】解：（1）因为两灯正常工作，
所以PLED=12W，P白炽灯=100W，因为W=Pt，时间t相同，所以两灯消耗的电能之比：WLED：W白炽灯=PLEDt：P白炽灯t=PLED：P白炽灯=12W：100W=3：25；（2）白炽灯的发光效率：η= ×100%= ×100%=10%，通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照明效果相同的原因是节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
故答案为：（1）3：25；（2）10%；节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
【分析】（1）由两灯的铭牌可知两灯的额定功率，正常工作时的实际功率等于各自的额定功率，利用W=Pt比较相同时间内消耗电能的大小关系；（2）白炽灯工作时消耗的电能为总能量，转化成的光能为有用能量，利用效率公式求白炽灯的发光效率；
通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照明效果相同的原因是两种灯电能转化为光能的效率不同
21．【答案】0.5；48；6
【知识点】串联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关，当滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，∵灯泡正常发光，∴电源的电压U=UL=24V，∵P=UI，
∴灯泡正常发光时的电流：IL= = =0.5A；（2）根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL= = =48Ω，当滑片位于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，∵灯泡的实际功率只有额定功率的 ，∴此时灯泡的实际功率PL′= PL= ×12W=3W，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据P=I2R可得，电路中的电流：I=IL′= = =0.25A，电路中的总电阻：R= = =96Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴滑动变阻器的最大阻值：R滑=R﹣RL=96Ω﹣48Ω=48Ω，电路消耗的最小功率：Pmin=UI=24V×0.25A=6W．
故答案为：0.5；48；6．
【分析】（1）由电路图可知，闭合开关，当滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等可知电源的电压，根据P=UI可知正常发光时的电流；（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑片位于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据题意求出灯泡的实际功率，根据P=I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；再根据P=UI求出此时电源的总功率即为电路消耗的最小功率．
22．【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；杠杆中最小力的问题；实物的电路连接
【解析】【解答】解：（1）因为乙的比热容和熔点均小于甲，所以乙图象的熔点在甲图象的下面，由Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，乙的温度升高得快，它的比热容小；
如图所示：
；（2）图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在A点，并向左上方，然后由O点向力F的作用线做垂线，这就是最大的力臂．如图所示：
；（3）电源由两节干电池串联组成，电源电压为3V，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，由欧姆定律可知每一条支路的电流都小于0.3A，干路电流小于0.6A，电流表的量程用0～0.6A量程；补充连接实物图如图所示：
【分析】（1）若乙的比热容和熔点均小于甲，利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；（2）首先明确杠杆的相关要素，再考虑要想使力最小，就得使力臂最大，据此选择力作用的位置及方向，最后作图表示出来．（3）电源由两节干电池串联组成，可知电源电压，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，可得干路电流大小范围，进而确定电流表的量程；据此补充连接实物图．
23．【答案】（1）解：汽车的平均速度：v= = =12m/s
（2）解：由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，
根据二力平衡条件可得，牵引力：
F=f=4000N，
则汽车的功率为：
P= = =Fv=4000N×20m/s=8×104W，
所以，在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是：
W=Pt=8×104W×10s=8×105J
（3）解：由η= 可得：
Q= = =1×106J，
由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量：
m= = =0.02kg
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）已知汽车通过的路程和所用时间，利用v= 计算汽车的平均速度．（2）根据图象，结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小，然后利用P= = =Fv求出功率，再利用P= 计算在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功；（3）根据发动机的转化功率为80%，可求得总能量，然后利用Q=mq可求得汽油质量．
24．【答案】（1）解：加热状态下使水的温度升高50℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×20kg×50℃=4.2×106J；不考虑热损失，加热状态下洗衣机消耗的电能：W=Q吸=4.2×106J；由P= 可得，加热时间：t= = =1750s
（2）解：当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，其两端电压均为220V，则R1消耗的功率：P1= = =2200W；因为加热功率等于R1、R2消耗功率之和，所以，R2消耗的功率：P2=P加热﹣P1=2400W﹣2200W=200W，由P2= 可得R2的阻值：R2= = =242Ω
（3）解：洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，通过电路的总电流为2A，则电动机与R2的总功率：P总=UI=220V×2A=440W；
并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以R2的功率不变，仍为P2=200W，因为P总=P2+PM，所以，电动机的功率：PM=P总﹣P2=440W﹣200W=240W
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知水的质量、比热容和温度变化量，利用吸热公式Q吸=cm△t求出水吸收的热量；不考虑热损失，则加热状态下消耗的电能W=Q吸，已知加热功率，利用P= 可求出加热时间；（2）根据R1的阻值和额定电压，利用P= 求出R1的功率；当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，加热电阻正常工作时，加热功率等于R1与R2功率之和，据此求出R2的功率，根据R= 求出R2的阻值；（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联；已知总电流，根据P=UI求出总功率；总功率等于电动机与R2功率之和，根据并联电路的特点可知R2的功率不变，从而可求出电动机的功率．
25．【答案】（1）匀速
（2）0.4；0.6；66.7%
（3）变大；不变；变大；摩擦力
（4）不对；机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解；（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小．（2）有用功为：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J；总功为：W总=Fs=2N×0.3m=0.6J；
机械效率为：η= = =66.7%；（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，摩擦力变大，摩擦力大小会影响额外功，故所做的额外功变大；其中克服动滑轮重所做的额外功不变，其它额外功增大．（4）使用同样的滑轮组，做的额外功相同；提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；所以小华这种做法不对，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
故答案为：（1）匀速；（2）0.4；0.6；66.7%；（3）变大；不变；变大；摩擦力；（4）不对；机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值．
【分析】（1）在实验中要竖直向上匀速拉动测力计；（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，根据η= 求出机械效率；（3）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关，因此提的物体越重，摩擦力越大，额外功也会变大．（4）在实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，使机械效率不同；因此滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均，无意义．
26．【答案】（1）A；加热时间
（2）质量和初温相同的液体；电阻丝大小不同；升高的温度
（3）长度和横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律
【解析】【解答】解：（1）由图可见，两个烧瓶中的电阻丝串联的，通过的电流相等，两瓶中电阻丝电阻大小相等，根据焦耳定律，相同的时间产生的热量相同，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究不同物质的吸热能力（通过比较长升温的快慢），该实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的．（2）在通电导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两根阻值不同的电阻丝接入电路，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；故烧瓶中装初温和质量都相同的煤油，通电一段时间后观察到两瓶中液体温度较高的快慢，升温快的，说明在电流和通电时间相同时，产生的热量越多．从而得出通电导体产生的热量与电阻大小的关系；（3）要探究课题B，即探究导体电阻大小与材料是否有关，就必须控制长度和横截面积，改变电阻丝的材料．
故答案为：（1）A；加热时间；（2）质量和初温相同的液体；电阻丝大小不同；升高的温度；（3）长度和横截面积．
【分析】（1）A、B两瓶中电阻丝电阻大小相等，两电阻丝串联，控制了电阻丝的电阻和电流的大小，据此确定研究的课题；根据转换法，水和煤油吸热的多少是通过加热的时间来反映的．（2）在探究课题C时，控制了电流和通电时间，改变的是电阻的大小，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少；（3）若探究课题B，必须控制长度和横截面积，改变材料；由焦耳定律，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，根据转换法，比较同样的液体升温的快慢来比较产生热量的多少，从而比较电阻大小与材料的关系．
27．【答案】（1）加热后水温t2/℃；10g碎纸片
（2）烧杯中水太多；取少量水
（3）酒精
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】解：（1）①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；②根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；（2）温度计变化不明显，可能是因为水的质量太大或酒精和碎纸片的质量太小，则应减小水的质量或增加酒精和碎纸片的质量；（3）由图2知，图线a的温度变化大，说明相同质量的酒精完全燃烧比碎纸片放出的热量多，则酒精的热值大．
故答案为：（1）①加热后水温t2/℃；②10g碎纸片；（2）烧杯中水太多；取少量水；（3）酒精．
【分析】（1）根据控制变量法进行分析，比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，需使质量相同，加热水的质量相同，根据水升高的温度进行比较；（2）水的温度变化不明显原因：水的质量大、水的比热容大、吸收的热量少或热量散失的多、外界温度低等；（3）根据水温的变化情况判断酒精和纸片放出热量的多少，从而判断出热值的大小；
28．【答案】（1）质量；吸收相同的热量
（2）水；a；较大
（3）控制变量
【知识点】比热容
【解析】【解答】解：（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油；实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；（2）①图甲中可知：Va＜Vb，
因为ρ水＞ρ煤油，
所以根据V= 可知：质量相同时，V水＜V煤油，
所以可判断出a物质是水．②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强．（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系．所以采用的物理研究方法是控制变量法．
故答案为：（1）质量；吸收相同的热量；（2）①水；②a；较大；（3）控制变量．
【分析】（1）两个相同的酒精灯对其加热，加热时间多，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多；（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；
29．【答案】（1）解：如下图所示：
（2）灯断路；2.5；0.75
（3）；灯泡两端电压不是额定电压，灯泡的电阻不是正常发光时的电阻；将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1=
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：
；（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电路可能断路；电压表示数约为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了；
灯在额定电压下正常发光，排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为2.5V，观察到电流表示数如图乙所示，图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；；（3）小姚小组设计了另一种实验方案如图丙所示（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）：
①开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1，即通过R的电流，由并联电路的特点和欧姆定律可得，灯泡两端电压U=I1R；②开关S拔到位置2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，因电路中三个电阻元件的连接方式没有发生改变，各用电器的电阻和电压没有变，所以此时灯泡两端电压仍然为U；
读出电流表示数I2，即灯与R并联的总电流，
根据并联电路电流的规律，所以通过灯泡电流I=I2﹣I1；
则灯泡电阻RL= ．
因为L与R并联，由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，故根据P0=U02/RL计算灯泡的功率不是额定功率．
他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大；
所以，要想求灯泡额定功率，就必须让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1= ．
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯断路；（3）2.5；0.75；（3）② ；灯泡两端电压不是额定电压，灯泡的电阻不是正常发光时的电阻；将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1= ．
【分析】（1）电流表选用小量程串联在电路中，电压表与灯并联；（2）小欣小组实验步骤正确，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电路可能断路；电压表示数约为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了；根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，然后利用P=UI求出灯泡的实际功率；（3）由①可得灯泡两端电压U=I1R，
根据开关S拔到位置1和开关S拔到位置2时，电路中三个用元件的连接方式没有发生改变，各用电器的电阻和电压没有变，电流表测灯与R并联的电流，根据并联电路电流的规律，通过灯泡的电流I=I2﹣I1，然后根据欧姆定律可求灯泡电阻；根据P= 可求灯的电阻；
注意灯泡的功率随电压变的变化而变化，额定功率只有灯泡在额定电压下发光时的功率为额定功率；
灯丝的电阻随温度的改变而改变．
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