九年级物理期末模拟卷（苏科版）-2023-2024学年初中上学期期末模拟考试

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下列工具属于省力杠杆的是（ ）
A．食品夹 B．瓶盖起子C．天平 D．钓鱼竿
【答案】B
【解答】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、天平的实质也是一个等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；
D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
2．下列数据符合生活实际的是（ ）
A．小华跳绳的平均功率约为1500W
B．人体的安全电压为220V
C．教室内一盏日光灯工作时的电流约为1A
D．1度电可以使一盏100W的灯泡正常工作10h
【答案】D
【解答】解：A．初中生体重大约为500N，跳绳高度大约5cm＝0.05m，1min大约跳100次；
跳一次做的功：W＝Gh＝500N×0.05m＝25J，跳一次的时间为：＝0.6s，
则小华同学跳绳时的功率大约是：P＝＝≈42W，故A不符合实际；
B．经验表明，人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际；
C．教室内一盏日光灯工作时的电流约为0.2A，故C不符合实际；
D．1度电，也就是1kW•h的电能，可以使一盏100W＝0.1kW的灯泡正常工作的时间t＝＝10h，故D符合实际。
3．下列说法正确的是（ ）
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块不具有内能
B．两物体相互接触时，热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
C．物体吸收了热量，温度一定会升高
D．10℃的水内能一定比50℃的水的内能少
【答案】B
【解答】解：A、一切物体都有内能，冰冷的冰块和炽热的铁水都具有内能，故A错误；
B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，因此内能小的物体可以将热量传给内能大的物体，故B正确；
C、晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，但其内能增加，故C错误；
D、内能的大小跟温度、质量、状态有关，10℃的水内能不一定比50℃的水的内能少，故D错误。
4．关于热值、热量、内能和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．燃料燃烧的越充分，燃料的热值一定越大
C．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热传递过程中，热量可能从低温物体传递到高温物体
【答案】C
【解答】解：
A、由燃料完全燃烧放出的热量公式Q放＝mq可知，热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，还要看完全燃烧燃料的质量大小，故A错误；
B、热值是燃料的一种特性，其大小燃料的燃烧程度无关，故B错误；
C、物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C正确；
D、热传递过程中，热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，不可以从低温物体传递到高温物体，故D错误。
5．压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解答】解：由图知：
A、压敏电阻与定值电阻并联。当压力增大时，压敏电阻阻值减小，并联电路总电阻减小，电源电压一定，所以干路电流增大，电流表示数增大。符合要求；
B、压敏电阻与定值电阻并联。当压力增大时，压敏电阻阻值减小，两端电压一定，所以电流表示数增大。符合要求；
C、压敏电阻与定值电阻串联。当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，压敏电阻两端电压减小，所以定值电阻两端电压增大，电压表示数增大。符合要求；
D、压敏电阻与定值电阻串联。当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，压敏电阻两端电压减小，所以电压表示数减小。不符合要求。
6．如图所示，在轻质木板中心O点挖孔，插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕O点自由转动（不计摩擦）。每个钩码的质量均相同，A、B、C、D、E、F为挂钩（不计挂钩重），已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是（ ）
A．在B、D两处各加挂一个钩码
B．B处钩码不变，把D处钩码挂在F处
C．把B处钩码移到A处，把D处钩码挂在C处
D．把B处钩码移到A处，把D处钩码移到E处
【答案】B
【解答】解：设AB＝BO＝OC＝CD＝L，每个钩码的重力为G。
A．在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3G×L，右侧力与力臂的积为2G×2L，因3G×L≠2G×2L，所以木板不会平衡，故A错误；
B．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处，则杠杆左侧力与力臂的积为2G×L，右侧力与力臂的积为G×2L，因2G×L＝G×2L，所以木板会平衡，故B正确；
C．把B处两个钩码挂在A处，把D处钩码挂在C处，则杠杆左侧力与力臂的积为2G×2L，右侧力与力臂的积为G×L，因2G×2L≠G×L，所以木板不会平衡，故C错误；
D、把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂，则杠杆左侧力与力臂的积为2G×2L，右侧力与力臂的积为G×2L，因2G×2L≠G×2L，所以木板不会平衡，故D错误。
7．如图甲是电子测温仪。图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，其阻值随温度升高而减小。当所测体温降低时，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻变小B．电压表的示数变大
C．R0消耗的功率变小D．电路的总功率变大
【答案】C
【解答】解：根据电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，
热敏电阻其阻值随温度升高而减小，被测者体温降低时，R的阻值变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小；根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变小，即电压表示数变小，根据P＝UI可知R0消耗的功率变小，电路的总功率变小，故ABD错误，C正确。
8．如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数；开关S闭合时，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．R2断路B．R3断路C．R1短路D．R2短路
【答案】B
【解答】解：开关S断开时，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；电流表无示数，说明电路出现了断路现象；电压表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障可能是R3断路或R1断路；
S闭合时，只有R1接入电路中，电流表测量电路中的电流，有示数，说明R1是通路，电压表被短路，电压表无示数，所以故障是电阻R3断路。
9．如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻，将标有“6V 2W”的灯泡L1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断D．比正常发光时偏暗
【答案】D
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小；
所以“6V 3W”的灯泡电阻比“6V 2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，定值电阻阻值不变，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W，比正常发光时偏暗，灯丝不可能烧断，故D正确，ABC错误。
10．连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2规格是相同的
B．L1对应的电压表示数比L2小
C．L1的实际功率一定比L2大
D．可以验证电功与电流大小的关系
【答案】C
【解答】解：A、如果灯泡L1、L2规格是相同的，因为串联在电路中，通过两灯泡的电流相等，那么两灯泡两端的电压、实际功率也会是相同的，但事实上小灯泡L1比L2亮，因此两个灯泡规格不相同，故A错误；
B、由公式U＝可知，电流相等时，实际功率大的用电器两端电压较大，在图示电路中，L1与L2串联，根据串联电路中电流处处相等的规律可知通过L1与L2的电流相等，而灯泡L1的实际功率比L2大，因此灯泡L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C、小灯泡L1比L2亮，说明灯泡L1的实际功率比L2大，故C正确；
D、电路中L1与L2串联，而串联电路中电流处处相等，因此无法验证电功率与电流大小的关系，故D错误。
11．某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0为10Ω，电压表量程为0～3V，R是压敏电阻（阻值随平板受到的压力大小变化而变化），R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如表，平板质量不计。下列说法中正确的是（ ）
A．体重计读数越大，R的阻值就越大
B．体重计能称量的最大值是1500N
C．若将R0的阻值增大，体重计能称量的最大值将变大
D．当电压表示数为2V时，称得的体重为200N
【答案】D
【解答】解：由图可知压敏电阻R和定值电阻R0串联接入电路，电压表与定值电阻R0并联，测量定值电阻R0两端的电压，
A、体重越大，对压敏电阻的压力越大，由表格数据可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小，故A错误；
B、当电压表示数为3V时，定值电阻两端电压为3V，压敏电阻两端的电压也是3V，压敏电阻和定值电阻分担电压相等，根据串联电路分压特点可知，压敏电阻的阻值也为10Ω，由表格可知，此时压力为900N，即体重计的最大称量值为900N，故B错误；
C、增大R0的阻值，利用串联分压原理可知电压表更容易满偏，故体重计能称量的最大值将变小，故C错误；
D、电路中的电流为I＝I0＝＝＝0.2A，压敏电阻两端的电压为UR＝U﹣U0＝6V﹣2V＝4V，
压敏电阻的阻值为R＝＝＝20Ω，由表格可知，当压敏电阻的阻值为20Ω时，压力为200N，故D正确。
12．如图，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（ ）
①电源电压为24V
②R2的最大阻值为48Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为43.2W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18W
A．①②B．①②③C．①③④D．①②③④
【答案】B
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1；
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了12Ω，已知电流表示数增大了0.1A，即电路中的电流增大0.1A，此时小灯泡恰好正常发光，
则此时通过电路的电流I2＝IL＝＝＝0.5A，
所以可知滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流：I1＝I2﹣ΔI＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
小灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，则灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
则由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压：U＝I1（R滑+RL）＝0.4A×（R滑+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压：U＝I2（R滑′+RL）＝0.5A×（R滑﹣12Ω+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①②两式解得：R滑＝48Ω，U＝24V，故①、②正确；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则通过定值电阻的电流：IR1＝＝＝1.2A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且此时电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，则当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流：I滑大＝I总大﹣IR1＝3A﹣1.2A＝1.8A，所以滑动变阻器的最大功率为：P滑大＝UI滑大＝24V×1.8A＝43.2W，故③正确；
（3）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，则由题意和前面解答可知最小电流为I小＝I1＝0.4A，
所以电路消耗的总功率最小值为：P小＝UI小＝24V×0.4A＝9.6W，故④错误。
综上可知，只有①②③正确。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13．小明骑电动自行车下坡时重力势能将 减小 ；到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能将 不变 。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过 做功 的方式改变刹车片的内能，汽车内燃机四个工作冲程中， 压缩 冲程的能量转化情况与之相同。
【答案】减小；不变；做功；压缩
【解答】解：人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变；发现刹车片很烫，这是由于刹车片和地面摩擦生热，这是通过做功的方式改变了刹车片的内能。汽车内燃机四个工作冲程中，压缩冲程的能量转化情况与之相同。
14．如图所示，将铜片和锌片分别插入橙子中，制成“水果电池”，闭合开关，发光二极管发光，电流方向如图所示，则铜片是水果电池的 正 极，水果电池供电时， 化学 能转化为电能，发光二极管是由 半导体 （选填“超导体”、“绝缘体”或“半导体”）材料制成的，图中将三个橙子串联起来接入电路，目的是增大二极管两端的 电压 。
【答案】正；化学；半导体；电压
【解答】解：根据发光二极管具有单向导电性可知，铜片是水果电池的正极，锌片是负极；
橙子电池工作时将化学能能转化为电能；发光二极管是由半导体材料制成的；
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，因此图中将三个橙子串联起来接入电路，目的是增大二极管两端的电压。
15．如图所示，电源由四节新干电池串联组成，将开关闭合后，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为 4 V。断开开关后，电压表示数变化了 4 V。
【答案】4；4
【解答】解：根据串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节新干电池的电压为1.5V，
可知四节新干电池组成电源的电压U＝4×1.5V＝6V；
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，即U2＝2V；
则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V。
断开开关时，电压表测量电源电压，所以电压表的示数为6V，电压表示数变化了6V﹣2V＝4V。
16．“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置如图甲所示。两相同试管内盛有质量均为0.1kg的水和食用油，水和食用油的温度随时间变化图像如图乙所示。不计热量损失，0～2min，水吸收的热量Q1为 2.52×104 J，食用油吸收的热量Q2 ＝ Q1，食用油的比热容为 2.52×103 J/（kg•℃）。完全燃烧 6×10﹣4 m3的燃气会放出热量Q1。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。
【答案】2.52×104；＝；2.52×103；6×10﹣4
【解答】解：（1）根据水和食用油的温度随时间变化图像可知，加热2分钟，质量相同的两种物质，一种物质升高的温度为60℃，另一种物质升高的温度为100℃，因水的比热容大，故水的温度升高得慢，即加热2分钟水升高的温度为60℃，煤油升高的温度为100℃，不计热量损失，0～2min，水吸收的热量：
Q1＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃＝2.52×104J；根据转换法，0～2min，食用油吸收的热量Q2＝Q1；
（2）根据Q＝cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则食用油的比热容为：c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.52×103J/（kg•℃）；
（3）根据Q＝Vq，完全燃烧燃气的体积为：V＝。
17．如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 改变力的方向 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N，则此过程提升重物的有用功为 4.5×104 J，滑轮组机械效率为 60% %，绳端拉力为 6250 N。
【答案】改变力的方向；4.5×104；60%；6250
【解答】解：（1）由滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向；
（2）此过程提升重物的有用功：W有＝Gh＝1.5×104N×3m＝4.5×104J；
动滑轮克服重力做的额外功为：W额动＝G动h＝5000N×3m＝1.5×104J；
总功为：W总＝W有+W额动+W额摩擦，由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以W总＝W有+W额动+W总＝4.5×104J+1.5×104J+W总，解得总功为：W总＝7.5×104J，滑轮组的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝60%；由图可知n＝4，绳子移动的距离为s＝4h＝4×3m＝12m，根据W＝Fs得拉力为：F＝＝＝6250N。
18．图示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1＝8Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A。
（1）当开关S1、S2、S3闭合时，小灯泡正常发光。则此时电流表示数为 1.25 A，电路消耗总功率为 7.5 W。
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路安全，电阻R1消耗功率P1的范围是 1.125 W≤P1≤ 4.5 W。
【答案】（1）1.25；7.5；（2）1.125；4.5
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3闭合时，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
因小灯泡正常发光，灯泡L标有“6V 3W”字样，所以灯泡两端的电压为6V，
由并联电路的电压特点可知电源电压为6V，
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I1＝＝＝0.75A，
由P＝UI可得，通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+IL＝0.75A+0.5A＝1.25A；
电路消耗的总功率：P＝UI＝6V×1.25A＝7.5W；
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测通过电路的电流，
根据串联电路的电压规律可知，当电压表示数最大时，定值电阻两端的电压最小，根据P＝可知此时定值电阻的电功率最小，电压表量程为0～3V，所以滑动变阻器两端的电压最大为3V，
由串联电路的电压规律可知此时定值电阻两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，
则定值电阻消耗的最小电功率：P1小＝＝＝1.125W；
当滑动变阻器两端的电压为0（变阻器接入电路的阻值为0）时，定值电阻R1两端的电压最大，为电源电压6V，
由（1）可知此时通过电路的电流为0.75A＜3A，电流表是安全的，
则定值电阻消耗的最大电功率：P1大＝＝＝4.5W，
所以电阻R1消耗功率P1的范围是1.125W～4.5W。
如图甲是某生产流水线上均匀正方体产品的输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2＝400Ω。水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。电压表示数随时间变化的关系如图乙所示。已知电源电压恒为6V，则有光照射时光敏电阻R1的阻值为 200 Ω，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为 2：1 ，每小时通过S与R1之间的产品个数为 6000 个，每小时电流通过R2做的功是 108 J。
【答案】200；2：1；6000；108
【解答】解：R1与R2串联，R1为光敏电阻，有光照射时，阻值较小，无光照射时，阻值较大，根据串联分压原理可知有光照射时光敏电阻两端的电压较小，由图象可得有激光照射R1时，U1＝2V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得定值电阻两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，串联电路的电流处处相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝＝0.01A，
根据欧姆定律可得此时光敏电阻的阻值：R1＝＝＝200Ω；
无激光照射R1时，由图象可得，U1′＝4V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得定值电阻两端的电压：U2′＝U﹣U1′＝6V﹣4V＝2V，
有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为＝＝；
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.005A，
由图象可知每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，则每1h通过S与R1之间的产品个数为＝6000个，1h内电流通过R2做的功：W＝（U2It+U2′I′t′）×＝（4V×0.01A×0.4s+2V×0.005A×0.2s）×＝108J。
三、解答题（本题共10小题，共50分.解答29、30题时应有公式和解题过程）
20．按要求作图（请保留作图痕迹）：图中①是自行车的手闸，其中ABO部分可视为杠杆，其简化示意图如图②所示，O为支点，F2为阻力。在图②中画出：阻力F2的力臂l2以及作用在A点的最小动力F1。
【答案】见解答
【解答】解：过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂l2；
根据杠杆平衡的条件，F1L1＝F2L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示：
21．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
【答案】见解答
【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如图所示：
22．某船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动。
当船水平时，M在a、b中间；当船左倾到一定程度时，绿灯亮、电铃响；当船右倾到一定程度时，红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【答案】见解答
【解答】解：当船左倾到一定程度时，绿灯亮、电铃响，开关接a，绿灯与电铃串联接入电路；
当船右倾到一定程度时，红灯亮、电铃响，开关接b，红灯与电铃串联接入电路；
由题意可知，红灯与绿灯互不影响，能独立工作，它们是并联的，
不论开关接a还是接b，电铃都接入电路，电铃串联在干路中，电路图如图所示：
。
23．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验时，通常让杠杆在图甲位置平衡，这样操作的目的是便于测量 力臂 ；
（2）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡收集多组数据，其目的是 B （填序号）；
A. 取平均值，减小误差B. 避免偶然性，寻找普遍规律
（3）如图乙，用那资力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）图丙的漫画中，小兔分得的萝卜质量小于小猴，其原因是 当萝卜平衡时，粗的那端力臂小，根据杠杆平衡条件，粗的那端萝卜更重些 。
【答案】（1）力臂；（2）B；（3）变大；（4）当萝卜平衡时，粗的那端力臂小，根据杠杆平衡条件，粗的那端萝卜更重些
【解答】解：（1）杠杆在水平位置平衡，当力与杠杆垂直时，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性，寻找普遍规律，故选B；
（3）弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大；
（4）如下图所示：
以O1为支点，左端的重心在P处，右端的重心在Q处，LP＜LQ，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件可得：GP•LP＝GQ•LQ，因为LP＜LQ，所以，GP＞GQ，即mPg＞mQg，
所以mP＞mQ，故小兔分得的萝卜质量小于小猴的。
24．用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。
（1）比较图甲、乙，本实验研究的是 B （填字母）。
A. 木块刚被小球撞击时的动能B. 小球刚撞击木块时的动能
C. 木块在被小球撞击后的动能D. 小球在撞击木块后的动能
（2）图甲、乙实验探究的是动能大小与 速度 的关系。
（3）图丙所示，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块，测出木块移动距离AB为s1，再让同一小球从斜面h′高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在B处木块，测出木块移动距离BC为s2。若s1＝s2，则h′ ＞ h。
【答案】（1）B；（2）速度；（3）＞
【解答】解：（1）实验中，研究的动能是指在水平面上，撞击木块时小球的动能，故选：B。
（2）由图甲、乙实验可知，高度不同，小球的速度不同，质量相同，是为了探究动能与速度的关系；
（3）同一小球，控制质量相同，通过观察木块被推动的距离，比较动能的大小，木块被推动的距离越远，小球动能越大，则小球的速度越大，下落的高度也越大，故h′＞h。
25．如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。
（1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有 BC 。
A. 将甲图中的液体换成cB. 将乙图中的燃料换成1
C. 将乙图中的燃料换成3D. 将丙图中的液体换成b
（2）为了完成实验二，应选用 甲丙 两套装置，实验时通过比较 液体升高的温度 来反映燃料燃烧放热多少；
（3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，燃料1热值是燃料2的0.2倍，则液体a比热容是液体b的 0.4 倍。
【答案】（1）BC；（2）甲、丙；液体升高的温度；（3）0.4
【解答】解：（1）实验一是探究不同物质吸热升温的现象，需要选取相同质量的相同燃料、相同质量的不同物质进行实验；实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验。
A、将甲图中的液体换成c，甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同，不能完成实验二；故A错误；
B、将乙图中的燃料换成1，甲、乙两套装置中，燃料的质量相同、种类相同，液体的种类不同，可以完成实验一；甲、丙两套装置中，燃料的质量相同、种类不同，液体的质量、种类相同，可以完成实验二；故B正确；
C、将乙图中的燃料换成3，乙、丙两套装置中，燃料的质量相同、种类相同，液体的种类不同，可以完成实验一；甲、丙两套装置中，燃料的质量相同、种类不同，液体的质量、种类相同，可以完成实验二；故C正确；
D、将丙图中的液体换成b，甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同，不能完成实验二；故D错误；
（2）实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验，所以，为了完成实验二，应选用甲、丙两套装置；实验时通过比较液体升高的温度来反映燃料燃烧放热多少；
（3）因Q放＝Q吸，所以，燃料1：camΔt1＝m'q1，则ca＝，燃料2：cbmΔt2＝m'q2，则cb＝，
＝＝＝0.2×＝0.4。
26．用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻完成“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验，电源电压为6V，滑动变阻器最大阻值为100Ω。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整（滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大）。
（2）先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻 短 路.排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时记录数据，则本实验中设定的定值电阻两端的电压为 2 V。
（3）断开开关，将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）端移动；移动滑片的过程中，眼睛应观察 电压 表的示数。根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示，由图像可知，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反 比。
（4）除了5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻之外，若还想增加一个25Ω的定值电阻继续进行实验，则设定的定值电阻两端的电压应不小于 1.2 V。
【答案】（1）见下图；（2）短；2；（3）左；电压；反；（4）1.2
【解答】解：（1）变阻器上下接线柱各接一个接入电路中，要滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大，说明向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则滑动变阻器右下接线柱接入电路，如下所示：
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，可能是定值电阻发生了短路；由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，所以此时此定值电阻两端的电压U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，则本实验中控制的定值电阻两端的电压为2V；
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数；探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，实验中控制定值电阻两端的电压为2V，根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改换成20Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数仍为2V；由图丙知，电流与电阻的乘积为：
U＝IR＝＝……＝＝2V，故由图像可以得出结论：电阻两端电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比；
（4）滑动变阻器取最大阻值100Ω，当定值电阻为25Ω时，由串联电路的分压原理有：，则定值电阻两端最小电压UR＝。
27．测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。
（1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。
①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 0.32 A。小灯泡正常发光时的电阻约 7.8 Ω（保留一位小数）。
（2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，S1接 a （选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。
③将S1接到另一位置，先只移动 R2 （选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。
④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝ （用题中所给物理量表示）。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）①见下图；②右；0.32；7.8；（2）a；R2；；小
【解答】解：（1）①电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联；
②灯在额定电压下正常发光，此时灯泡两端的电压为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
由图乙知电流表的量程为0～0.6A，示数为0.32A，小灯泡正常发光时的电阻约为：R＝＝≈7.8Ω；
（2）已知小灯泡额定电流为I0。
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，S1接a，R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，此时灯泡L2与R1串联；
③将S1接b，R1、R2与R3串联，保持R1滑片的位置不变，只移动R2的滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2；
在①中，灯泡L2与R1串联，灯正常发光，
在②中，R1、R2与R3串联，因为电路中电流仍为I0，根据等效替代法，所以R2+R3＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I1（R2+R3）＝I2（R2+R3+R0），解得：R2+R3＝RL＝。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，因为③中阻值较小，使电路中的电流为I0，则R2+R3＝RL较小。
28．物理实验小组连接了图甲所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值，电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“30Ω 3A”b：“100Ω 2A”）两种规格。
（1）小华同学发现图甲连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；
（2）小华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最 右 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，由此判断电源电压选择的是 4V （选填“4V”或“6V”）档，滑动变阻器选择的是 a （选填“a”或“b”）；
（3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电压表的示数如图乙，根据实验过程，表格中的①处应填 10.0 Ω（结果保留1位小数）；
（4）该实验小组进行了实验创新，利用一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压恒定的电源、若干开关和导线，测出了额定电压为U额（已知）的小灯泡L正常发光时的电阻RL，小组成员共同设计了图丙所示的电路。步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则RL＝ （用U额、U1、U2、U3和R0表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）右；4V；a；（3）10.0；（4）
【解答】解：（1）图中电压表测的是电流表电压，所以要删除连接电压表右端的线，并将该线改成连在定值电阻左端；
；
（2）由题知，电源电压有4V和6V两挡可选，Rx的阻值约为10Ω，正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，
若电源电压为4V，则变阻器分得的电压为U滑＝U﹣Ux＝4V﹣1V＝3V，
根据串联分压原理可得：＝，即＝，解得滑动变阻器的最大阻值为R滑大＝30Ω，故b符合题意；若电源电压为6V，则变阻器分得的电压为U滑＝U﹣Ux＝6V﹣1V＝5V，
根据串联分压原理可得：＝，即＝，解得滑动变阻器的最大阻值为R滑大＝50Ω≠30Ω≠100Ω，故a不符合题意；
（3）由图乙知电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为2.7V，第三次的电阻为：R3＝＝≈9.6Ω；平均阻值为：Rx＝＝10Ω；
（4）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1；
再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为：U0＝U﹣U2＝U1﹣U2；则电路中的电流为：I＝I0＝＝，
所以R1的阻值为：R1＝＝＝R0；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为：I'＝＝＝，
则灯泡的电阻为：RL＝＝＝。
29．搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭已于2022年11月29日发射升空。若长征二号F遥十五运载火箭在此次发射任务中，以6×106N的推力将起飞质量为500t的火箭在50s的时间内推到3×104m的竖直高度。（已知火箭燃料的热值q＝4×107J/kg，忽略起飞过程中火箭的质量变化）
（1）求火箭发动机推力的平均功率；
（2）在上述过程中共消耗15t燃料，求火箭发动机的效率。
【答案】（1）3.6×109W；（2）30%
【解答】解：飞船做的有用功：W有＝Fs＝6×106N×3×104m＝1.8×1011J；
火箭发动机推力的平均功率：P＝＝＝3.6×109W；
（2）完全燃烧15t燃料放出的热量：Q放＝mq＝15×103kg×4×107J/kg＝6×1011J；
火箭发动机的效率：η＝＝＝30%。
答：（1）火箭发动机推力的平均功率为3.6×109W；
（2）火箭发动机的效率为30%。
30．如图甲所示，是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置，R是滑动变阻器（规格为“50Ω，1A”），油量表由电流表改装而成，油箱无油时，滑片在一端；油箱装满时，滑片在另一端。小华想知道R′的阻值，她拆下油量表，另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表、电流表和开关等器材，组成如图乙所示的电路进行测量，调节R2大小，当电流表示数为0.6A时，油量表的指针指向满刻度，继续调节R1大小，得到如下表所示的数据。
求：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）油量表的0刻度对应的电流值是多少？
（4）图甲中电阻R′的阻值是多少？
【答案】（1）2.5V；（2）5Ω；（3）0.1A；（4）10Ω
【解答】解：（1）由乙电路图可知油量表与R1、R2串联，电压表测R2两端的电压；
由表格信息可知当油量表的示数为45L时，电压表的示数为2.5V；
（2）由表格信息可知当油量表有最大读数时，电压表的示数为：U2＝3V，此时乙图电路中的最大电流：Imax＝0.6A，由串联电路电流规律可知，通过R2的电流：I2＝Imax＝0.6A，
根据欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（3）当油量表的读数为0时，电压表的示数为0.5V，油量表的读数：Imin＝＝＝0.1A；
（4）由甲图可知：当油箱装满时，P在a端，电路为R'的简单电路，此时电路中的电流Imax＝0.6A，
当P在b端，R′与R的最大阻值串联，此时电路中的电流Imin＝0.1A，
串联电路中各处的电流相等，串联电路总电压等于各分电压之和，
根据电源的电压不变可得：U＝ImaxR′＝Imin（R′+R），即0.6A×R′＝0.1A×（R′+50Ω），
解得：R′＝10Ω。
答：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V；
（2）电阻R2的阻值是5Ω；
（3）油量表的0刻度对应的电流值是0.1A；
（4）图甲中电阻R′的阻值是10Ω。
压力F/N
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx/Ω
1
1
0.1
10
①
2
2.5
0.24
10.4
3
_____
0.28
_____
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
油量表示数/L
0
10
20
30
45
60