2021-2022学年广东省东莞市九年级(上)期末物理(B卷)试题及答案解析

2021-2022学年广东省东莞市九年级（上）期末物理试卷（B卷）

1. 在下列的四种情境中，力对物体做功的叙述，正确的是( )

A. 小军提着水桶在水平地面上匀速前进，小军提水桶的力对水桶做了功 B. 小红背着书包慢慢爬上五楼，小红对书包做了功 C. 兰兰用力推汽车但没推动，兰兰的推力对汽车做了功 D. 足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功

2. 下列关于内能说法中正确的是( )

A. 物体运动速度越大，内能越大

B. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 C. 静止的物体没有动能，但有内能 D. 内能和温度有关，所以0℃的水没有内能

3. 小明发现教室里的一个开关能同时控制两盏铭牌为“220𝑉 30𝑊”的日光灯正常发光，则这两盏日光灯( )

A. 一定是并联的 B. 一定是串联的 C. 可能是并联的 D. 可能是串联的

4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示，发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是( )

A. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子 B. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒失去电子 C. 验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷 D. 橡胶棒接触验电器的金属球时，电子向橡胶棒转移

5. 攀岩运动如图所示，是从登山运动中派生出来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者。要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小，不需要测量的物理量是( )

A. 运动员的质量 B. 运动员的身高 C. 攀岩的高度 D. 攀岩所用的时间

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6. 如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为𝑅1、𝑅2的电阻丝(𝑅1<𝑅2)，分别按如图的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源，通电相同时间后，水温最高的是( )

A.

B.

C.

D.

7. 将电阻𝑅和灯泡𝐿接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻𝑅和灯泡𝐿的𝐼−𝑈图象。闭合开关𝑆，电流表示数为0.3𝐴，则电源电压和电阻𝑅的大小分别是( )

A. 8𝑉 6.67𝛺 B. 12𝑉 20𝛺 C. 8𝑉 20𝛺 D. 12𝑉 10𝛺

8. 一些重型汽车的轮胎上侧有一根细管子，从管子中滴水到轮胎上，这是因为汽车在高速行驶的过程中，通过______的方式增加了轮胎的内能，使轮胎的温度升高；水滴在轮胎上，通过______的方式及水的蒸发吸热，减少了轮胎的______能，降低轮胎的温度以确保行车安全。 9. 如图所示是四冲程汽油机工作过程的______冲程，该冲程是将______能转化为______能。

10. 小明将两只系着细线的气球在衣服上蹭来蹭去，当他提起细线试图让两只气球靠近时，出现了图的现象，发生这一现象的原因是与衣物______，使两个气球带了______电荷，而互相______的结果。

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11. 如图甲所示的电路，𝐿1和𝐿2______(选填“串联”或“并联”)在电路中，闭合开关后两灯都能发光，并且两块电压表的指针所指的位置都如图乙所示，则𝐿1两端的电压是______𝑉，𝐿2两端的电压是______𝑉。

12. 小明用如图所示的动滑轮将130𝑁的水和10𝑁的桶匀速提起0.2𝑚，动滑轮重20𝑁(不计绳重和摩擦)，小明拉绳子的动力为______𝑁；小明做的有用功是______𝐽；如果向水桶内再加入40𝑁

的水，则提起时动滑轮的机械效率将______(选填“变大“变小”或“不变”)。

13. 2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则卫星从远地点运行到近地点，重力势能______，动能______，机械能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

14. 如图所示，灯𝐿标有“6𝑉3𝑊”字样，当𝑆1、𝑆2闭合，滑动变阻器滑片移至𝑎端时，灯𝐿正常发光，电流表读数为0.7𝐴。(设定灯𝐿电阻保持不变)电源电压为______𝑉，𝑅的阻值为______。当𝑆1断开，𝑆2闭合，滑片移至𝑏端时，电流表读数是0.2𝐴，灯𝐿的实际电功率为______𝑊。

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15. 为了探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关，根据探究目的测算出如图所示的滑轮组的机械效率后，请你在图乙中画出下一步实验所需的组装图。

16. 在火车车厢后面有两个厕所，只有当两个厕所的门(相当开关)都关上时，车厢指示灯才会发光，指示牌才会显示“厕所有人字样”，提醒旅客两个厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述要求的电路图。

17. 在图中○里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路图．

18. 在“探究串联电路电压的特点“活动中。

(1)如图所示，连接电路时，开关必须______；实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡比较合理。 𝑈𝐴𝐵/𝑉 1.9 𝑈𝐵𝐶/𝑉 2.6 𝑈𝐴𝐶/𝑉 4.5 (2)在测𝐿1两端电压时，闭合开关，发现𝐿1不亮，𝐿2亮，且电压表示数为零，原因是______。 (3)小芳保持电压表的𝐵连接点不动，只断开连接点，并改接到𝐶连接点上，测量𝐿2两端电压，她能否测出𝐿2两端电压？______，理由是：______。

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(4)小红分别出𝐴𝐵、𝐵𝐶、𝐴𝐶间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的，原因是______。

19. 为了比较水和沙子吸热本领的大小，小东做了如图所示

的实验：在两个相同的烧杯中分别装有水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

沙子 水 质量/𝑔 30 30 升温10℃所需时间/𝑠 96 升温20℃所需时间/𝑠 163 升温30℃所需时间/𝑠 124 220 (1)在实验前应控制水和沙子的______和______相同，实验时采用相同的酒精灯加热是为了确保：相同时间内______相同。

(2)在此实验中用______表示水和沙子吸热的多少。

(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______(选填：“大于”或“小于”)沙子吸收的热量；

(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______(选填“水”或“沙子”)升高的温度更高。

(5)实验需要的测量仪器有天平、温度计和______。

20. 在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压恒为6𝑉，小灯泡的额定电压为2.5𝑉，正常发

光时灯丝的电阻约为10𝛺左右，所用滑动变阻器的最大阻值40𝛺。 (1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。

(2)张允同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，出现这种故障的原因是______。

(3)排除故障后继续实验，实验中张允看到电压表示数为1.8𝑉，要使灯泡𝐿正常发光应向______(选填“𝐴”或“𝐵“)端移动滑片，同时视线应注意观察______(填“电流表”或“电压表”)示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是______𝛺(结果保留1位小数)。

(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻，并使电压表的示数始终保持2𝑉不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数，然后分析数

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据得出结论。在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于______𝛺。

21. 常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体，若机器人在水下30𝑚

处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150𝑠，物体竖直上升所需要的动力𝐹与物体运动速度𝑣的关系如图所示，求： (1)物体匀速竖直向上运至水面的速度。

(2)物体匀速竖直向上运至水面这段时间内，动力𝐹对物体做的功。 (3)物体匀速竖直向上运至水面这段时间内，动力𝐹的功率。

22. 某型号的电饭锅有高温和保温两挡，电路如图所示，𝑆是温

控开关，𝑅1、𝑅2为发热体。当电饭锅处于加热状态时，电功率为880𝑊：当电饭锅处于保温状态时，电功率为100𝑊。 (1)当电饭锅处于加热状态时，应将开关𝑆接到______点。求电饭锅加热20𝑚𝑖𝑛产生的热量。 (2)求𝑅1、𝑅2的阻值。

23. 小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示：

(1)由图可知她家7月份用电器消耗的电能为______𝑘𝑊⋅ℎ；电子式单相电能表她家现在已经接入用电器的总功率为1600𝑊，则最多还可以连接______𝑊的用电器同时工作。

(2)将铭牌已模糊的电热水壶单独接在该电能表上正常工作14𝑚𝑖𝑛，电能表指示灯闪烁了1120次，则电热水壶的额定功率是______𝑊。如果电热水壶中装有5𝐿的水，则14𝑚𝑖𝑛后，能将初温为20℃的水温度升高到______℃(假设电热水壶产生的热量没有损失)，这相当于完全燃烧______𝑚3的天然气放出的热量。

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3

[天然气的热值𝑞=4.2×107𝐽/𝑚3，水的比热容𝑐水=4.2×10𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)]。

(3)电热水壶的工作原理是：电流的______。

24. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇同学设计了如图所示的探究实验：将

𝐴、𝐵、𝐶三个小球先后从同一装置高分别为ℎ𝐴、ℎ𝐵、ℎ𝐶的位置滚下(𝑚𝐴=𝑚𝐵<𝑚𝐶,ℎ𝐴=ℎ𝐶>ℎ𝐵)，推动小木块运动一段距离后停止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答： (1)在图甲和图丙实验中，𝐴球、𝐶球刚滚到水平面时的速度______。(选填“相等”或”不相等)

(2)用来研究超载安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。 (3)用来研究超速安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。

(4)实验中，小球碰撞木块后，小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为𝐸，小球推动木块所做的功为𝑊，则𝐸______𝑊(选填“<”、“>”或“=”)。

(5)后来小勇将实验改装成用形状相同的塑料球和铁球(铁球质量大)将弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，两球离开弹簧时的速度______。(选填“相同”或“不相同”)，纸盒被推开的距离______(选填“相同”或“不相同“)。

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灯泡从通电到正常发光是否需要时间？如果需要25. 小兰做完测量小灯泡的电功率实验后想：

时间，则这段时间内灯泡实际电功率是怎样变化的？为研究这两个问题，小兰在老师的指导下，用相机的高速连拍功能拍摄了建筑工地用的白炽灯泡点亮的过程如图1所示(灯泡越来越亮)，并同时用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化状况如图2所示，实验过程保持灯泡两端的电压220𝑉恒定不变。请根据图中的信息，回答下列问题：

(1)由图2的曲线可知，刚通电瞬间，流过灯泡的电流______(选填“最大”或“最小”)，正常发光时，流过灯泡的电流是______𝐴，你认为造成电流变化的原因是______。

(2)通过实验小兰发现灯泡从通电到正常发光需要的时间，这段时间内，灯泡的实际功率在不断______(选填“变大”或“变小”)。灯泡的额定功率为______𝑊，22度电可以使该灯泡单独正常工作______ℎ。

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答案和解析

1.【答案】𝐵

【解析】解：

A、小军提着水桶在水平地面上匀速前进，小军提水桶的力竖直向上，而物体在水平方向上通过了距离，距离不是在力的方向上通过的距离，对水桶不做功，故A错误；

B、小红背着书包慢慢爬上五楼，书包受到向上的力，向上移动了距离，小红对书包做了功，故B正确；

C、兰兰用力推汽车但没推动，只有力而没有距离，不做功，故C错误；

D、足球在水平地面上滚动，足球受到的重力竖直向上，而足球在水平方向上通过了距离，距离不是在力的方向上通过的距离，对足球不做功，故D错误。 故选：𝐵。

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。 明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。

2.【答案】𝐶

【解析】解：𝐴、内能的大小和物体的温度有关，温度升高，内能增大。和物体的运动速度无关。故A错误；

B、内能与质量、温度、状态等因素有关，因此温度高内能不一定大；故B错误； 𝐶𝐷、任何物体在任何情况下都具有内能，是一个状态量。故C正确，D错误。 故选：𝐶。

物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和叫做内能，任何物体在任何情况下都具有内能，是一个状态量。内能的大小和物体的温度有关，温度升高，内能增大。 本题考查了内能的概念及影响内能的因素。

3.【答案】𝐴

【解析】解：我国家庭电路的电压为220𝑉；两盏铭牌为“220𝑉 30𝑊”的日光灯都正常发光，则说明两盏日光灯两端的电压相等且都等于220𝑉；

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根据串并联电路的电压特点可知，这两盏日光灯一定是并联的；一个开关能同时控制两盏日光灯，是因为开关接在干路上。 故选：𝐴。

知道家庭电路的电压；根据串并联电路的电压特点分析即可判断。 本题考查了家庭电路的电压、开关的控制作用，属于基础知识。

4.【答案】𝐶

【解析】解：𝐴、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中发生了电子的转移，并没有创造电子，故A错误； B、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子而带负电，故B错误； C、验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷而互相排斥，故C正确； D、橡胶棒接触验电器的金属球时，电子向金属球转移，故D错误。 故选：𝐶。

(1)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电；

(2)验电器是检验物体是否带电的仪器，原理是：同种电荷相互排斥。

本题主要考察了摩擦起电的实质以及验电器的工作原理，我们要熟练掌握知识点。

5.【答案】𝐵

【解析】解：攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积， 则克服重力的功率： 𝑃=𝑡=𝑡=𝑡，

由表达式知，需要测量运动员的质量、攀岩的高度、攀岩的时间，不需要测量运动员的身高。 故选：𝐵。

本题考查了做功公式的测量，正确的得出运动员克服重力做功功率的表达式是关键。

𝑊

𝐺ℎ

𝑚𝑔ℎ

6.【答案】𝐷

【解析】解：由串并联电路特点可知，串联电路电阻越串越大，并联电路电阻越并越小；

𝑈由电路图及已知𝑅1<𝑅2可知，图𝐷中电路总电阻最小，四个电路电压相等，通电时间相等，𝑊=𝑅𝑡

2

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可知，𝐷产生的热量最多，水吸收的热量越多，水的温度最高． 故选D．

由电功公式𝑊=𝑈𝑡可知，在电压𝑈与通电时间𝑡相等的情况下，电路总电阻𝑅越小，电路产生的

𝑅热量越多；电路产生的热量越多，水吸收的热量越多，水的温度越高，分析电路结构，找出总电阻最小的电路，即可正确答题．

电路产生的热量越多，水吸收的热量越多，水的温度越高，由串并联电路的特点判断各电路的阻值大小、熟练应用电功公式是正确解题的关键．

2

7.【答案】𝐶

【解析】解：(1)电阻𝑅为定值，故电流随电压的变化关系为一直线，根据图象，由𝐼=可得，电阻𝑅的阻值： 𝑅=

𝑈𝐼𝑈𝑅=

12𝑉0.6𝐴=20𝛺；

(2)由电路图可知，电阻𝑅和灯泡𝐿串联，电流表测电路中的电流，

串联电路中各处的电流相等，由图象可知，电流𝐼=0.3𝐴时，𝑈𝐿=2𝑉，𝑈𝑅=6𝑉， 则电源电压：𝑈=𝑈𝐿+𝑈𝑅=2𝑉+6𝑉=8𝑉； 故选：𝐶。

(1)由图示图象求出电阻两端电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；

(2)分析电路连接，根据串联电路电流的规律，找出灯与𝑅对应的电压，然后由串联电路特点求出电源电压。

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，关键是能从图象中得出正确的信息。

8.【答案】做功 热传递 内

【解析】解：

汽车在高速行驶过程中，克服摩擦做功，通过做功的方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度升高； 水滴在轮上，通过热传递方式以及水的蒸发吸热，减少轮胎的内能，降低轮胎的温度以确保行车安全。

故答案为：做功；热传递；内。

做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功的过程是能量转化过程，热传递是能量的转移过程。

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做功与热传递是改变物体内能的两种方式，能结合实例进行辨别是正确解答的关键。

9.【答案】压缩 机械 内

【解析】解：由图可知，汽油机两气门都关闭、活塞向上移动，因此该冲程是压缩冲程，此冲程将机械能转化为了内能。 故答案为：压缩；机械；内。

汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能。

此题考查内燃机四个冲程的判断以及压缩冲程中能量的转化，属于基础性题目。

10.【答案】摩擦 同种 排斥

【解析】解：发生两个气球向两侧分开这一现象的原因是，气球与衣物摩擦，使两个气球带上同种电荷，同种电荷相互排斥而分开； 故答案为：摩擦；同种；排斥

用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电，摩擦起电的实质是电荷的转移；电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

明确摩擦起电的实质以及电荷间的作用规律；是解答此题的关键。

11.【答案】串联 0.6 2.4

【解析】解：(1)电压表𝑉1测量的是𝐿1的电压，电压表𝑉2测量的是𝐿1、𝐿2两端的总电压，两个小灯泡是串联的，电压表𝑉1和𝑉2的指针所指的位置相同，两个电压表使用的量程一定不同，电压表𝑉2使用的是0−15𝑉量程，每一个大格代表5𝑉，每一个小格代表0.5𝑉，示数是3𝑉.电压表𝑉1使用的是0−3𝑉量程，每一个大格代表1𝑉，每一个小格代表0.1𝑉，示数是0.6𝑉，所以𝐿1的电压是0.6𝑉。 (2)串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。𝑈2=𝑈−𝑈1=3𝑉−0.6𝑉=2.4𝑉。 故答案为：串联；0.6；2.4。

(1)根据电路图可知，两灯泡串联，电压表𝑉1测量的是𝐿1的电压，电压表𝑉2测量的是𝐿1、𝐿2两端的总电压。

(2)串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。

(3)电压表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。

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(1)确定两个电压表使用的量程和正确读数是解决本题的关键。

(2)在指针位置相同时，电流表或电压表大量程读数是小量程读数的5倍。

12.【答案】80 26 变大

【解析】解：(1)小明拉绳子的动力：

𝐹=(𝐺水+𝐺桶+𝐺动)=×(130𝑁+10𝑁+20𝑁)=80𝑁； (2)小明做的有用功：

𝑊有用=𝐺水ℎ=130𝑁×0.2𝑚=26𝐽；

(3)其他条件不变的情况下，物体越重，机械效率越大，所以如果向水桶内再加入40𝑁的水，则提起时动滑轮的机械效率将变大。 故答案为：80；26；变大。

(1)不计绳重和摩擦，根据𝐹=(𝐺+𝐺动)求出拉力；

2(2)小明克服水的重力做的功为有用功；

(3)滑轮组的机械效率受物重和动滑轮重的影响，其他条件不变的情况下，物体越重，机械效率越大。

此题考查的是绳子末端拉力、有用功和机械效率的计算，需要注意的是绳子末端拉力的计算，并不是水重力的一半。

1

1212

13.【答案】变小 变大 不变

【解析】解：卫星在绕地球运动过程中，不受空气阻力，其机械能守恒，即机械能不变； 卫星从远地点运行到近地点的过程中，卫星的质量不变，高度变小，则重力势能变小；该过程中重力势能转化为动能，所以动能变大。 故答案为：变小；变大；不变。

判断物体的动能、重力势能、机械能大小变化时，从它们的影响因素考虑。 (1)动能大小的影响因素：质量、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、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 (3)在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服阻力做功，其机械能守恒。 本题考查了动能、重力势能和机械能的大小变化，关键是掌握动能和势能大小的影响因素。

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14.【答案】6 30𝛺 0.48

【解析】解：(1)当𝑆1、𝑆2闭合，滑动变阻器滑片移至𝑎端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流。灯𝐿正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压𝑈=𝑈𝐿=6𝑉，

根据𝑃=𝑈𝐼可知通过灯泡的电流𝐼𝐿=

𝑃𝐿𝑈=

3𝑊6𝑉=0.5𝐴，

根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流𝐼1=𝐼−𝐼𝐿=0.7𝐴−0.5𝐴=0.2𝐴， 根据欧姆定律可知定值电阻的阻值𝑅=𝐼=0.2𝐴=30𝛺；

1(2)设定灯𝐿电阻保持不变，根据𝑃=

𝑈2

可知灯泡的电阻𝑅𝐿𝑅𝑈

6𝑉

=

𝑈2𝐿𝑃𝐿

=

(6𝑉)3𝑊2

=12𝛺；

当𝑆1断开，𝑆2闭合，滑片移至𝑏端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2𝐴，

根据𝑃=𝐼2𝑅可知灯𝐿的实际电功率𝑃=𝐼2𝑅𝐿=(0.2𝐴)2×12𝛺=0.48𝑊。 故答案为：6；30𝛺；0.48。

(1)当𝑆1、𝑆2闭合，滑动变阻器滑片移至𝑎端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流。灯𝐿正常发光，此时灯泡两端的电压为6𝑉，根据并联电路的电压特点可知电源电压；

根据𝑃=𝑈𝐼可知通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流，根据欧姆定律可知定值电阻的阻值；

(2)设定灯𝐿电阻保持不变，根据𝑃=𝑈可知灯泡的电阻；当𝑆1断开，𝑆2闭合，滑片移至𝑏端时，滑

𝑅动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2𝐴，根据𝑃=𝐼2𝑅可知灯𝐿的实际电功率。

本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，属于基础题。

2

15.【答案】解：

探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关时，应控制装置不变，改变滑轮组中细绳的绕法，

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甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起，如下图所示：

【解析】(1)探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关时，应控制装置不变，改变滑轮组中细绳的绕法；

(2)滑轮组的绕线方式：可以从动滑轮或定滑轮绕起。首先要确定甲图的绕线方法是从定滑轮绕起的，所以乙图要从动滑轮绕起。

本题考查了滑轮组的阻值，是一道较为简单的作图题。

16.【答案】解：

只有当两个厕所的门都关上时，车厢指示灯才会发光，说明两个门(开关)同时控制电路，只有都关闭才会形成闭合的回路。因此两门(开关)应串联，电路图如图所示：

。

【解析】根据串并联电路的特点进行分析，即两个开关串联，同时控制一个灯泡。 本题考查了设计电路图，根据题意确定各电路元件的连接方式是正确作出电路图的关键。

17.【答案】解：由图可知，这两个灯泡是并联的，从电源正极流出的电流应分别流入两个灯泡；

由于电流表相当于导线，电压表相当于断路，故与灯泡串联的是电流表，与灯泡并联的是电压表，

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串联在干路上的应是电流表，如下图所示：

【解析】根据并联电路的特点，以及电压表在电路中起开路作用，电流表起导线作用分析即可． 知道电流表和电压表的正确使用是解决该题的关键．

18.【答案】断开 不同 𝐿1短路 不能 电压表的正负接线柱接反了 一次实验得出的结论具有偶

然性；更换不同规格的灯泡进行多次实验 【解析】解：

(1)如图所示，连接电路时，开关必须断开；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍性，应该选取不同的小灯泡进行实验；

(2)在测𝐿1两端电压时，闭合开关，发现𝐿1不亮，𝐿2亮，发现电压表示数为零，说明𝐿1两端电压为0，可能是𝐿1短路，造成电压表也被短路而无示数；

(3)测出𝐿1两端的电压时，𝐴与电压表的正接线柱相连；小芳保持电压表的𝐵连接点不动，只断开𝐴连接点，并改接到𝐶连接点上，则会造成电流从负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，故不能测出𝐿2两端电压；

(4)本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规律，故应更换不同规格的灯泡进行多次实验。

故答案为：(1)断开；不同；(2)𝐿1短路；(3)不能；电压表的正负接线柱接反了；(4)一次实验得出的结论具有偶然性；更换不同规格的灯泡进行多次实验。

(1)根据电路图判定导线的条数；为了使探究得出的结论具有普遍性，应该选取不同的小灯泡进行实验；

(2)𝐿1不亮，𝐿2亮，电压表示数为零，说明电路中出现了短路； (3)电压表连接时电流从正接线柱流入；

(4)只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量。 本题主要是探究串联电路电压的规律，掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法，难度中等。

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19.【答案】质量 初温 水和沙子吸热 加热时间 大于 沙子 秒表

【解析】解：

(1)根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，考虑到散热因素，物质的初温也应相同，故在实验前应控制水和沙子的质量和初温相同；

根据转换法，实验时采用相同的酒精灯加热是为了确保相同时间内水和沙子吸热相同； (2)根据转换法，在此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少；

(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水的加热时间长，则水吸收的热量大于沙子吸收的热量；

(4)根据(3)推理，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高。 (5)因加热时间的长短来比较吸热多少，故实验需要的测量仪器有天平、温度计和秒表。 故答案为：(1)质量；初温；水和沙子吸热；(2)加热时间；(3)大于；(4)沙子；(5)秒表。 (1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。 比较物质吸热能力的2种方法：

①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强

②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；

(3)根据表格中的数据回答； (4)根据(3)推理来比较升高的温度； (5)根据转换法分析需要的测量仪器。

本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。

20.【答案】与电压表并联的电路断路了 𝐴 电压表 10.4 20

【解析】解：(1)小灯泡的额定电压为2.5𝑉，电压表选用小量程与灯并联，正常发光时灯丝的电阻约为10𝛺左右，由欧姆定律，灯的额定电流约为：

𝐼=𝑅=10𝛺=0.25𝐴；故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一下一上接入电路，如下所示：

𝑈

2.5𝑉

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(2)张允同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，出现这种故障的原因是与电压表并联的电路断路了；

(3)灯在额定电压下正常发光，示数为1.8𝑉小于灯的额定电压2.5𝑉，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向𝐴移动，同时视线应注意观察电压表示数；

当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02𝐴，电流表示数为0.24𝐴，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时的电阻是： 𝑅′=𝐼′=0.24𝐴≈10.4𝛺；

(4)电压表的示数始终保持2𝑉不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

𝑈滑=6𝑉−2𝑉=4𝑉，电阻分得的电压为变阻器分得的电压的2𝑉=0.5倍，根据分压原理，当变阻

4𝑉𝑈

2.5𝑉

器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻的最大值为：

𝑅定=0.5×40𝛺=20𝛺，即在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于20𝛺。 故答案为：(1)如上所示； (2)与电压表并联的电路断路了； (3)𝐴；电压表；10.4； (4)20。

(1)根据小灯泡的额定电压为2.5𝑉确定电压表选用小量程与灯并联，正常发光时灯丝的电阻约为10𝛺左右，由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一下一上接入电路；

(2)若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，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完好的，则与电压表并联的电路断路了；

(3)灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分

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压原理确定滑片移动的方向；

根据电流表选用的小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出小灯泡正常发光时电阻大小； (4)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，当变阻器的最大电阻接入电路时对应的定值电阻最大值。

本题测量小灯泡的电阻，考查电路连接、故障分析、操作过程、电阻计算及对器材的要求。

21.【答案】解：(1)物体上升的速度：

𝑣=𝑡=150𝑠=0.2𝑚/𝑠；

(2)由图象可知，物体匀速上升的速度为0.2𝑚/𝑠时，所需要的动力𝐹=500𝑁， 这个过程动力𝐹对物体做的功： 𝑊=𝐹𝑠=500𝑁×30𝑚=15000𝐽； (3)动力𝐹的功率： 𝑃=𝑡=150𝑠=100𝑊。

答：(1)物体匀速竖直向上运至水面的速度为0.2𝑚/𝑠；

(2)物体匀速竖直向上运至水面这段时间内，动力𝐹对物体做的功为15000𝐽； (3)动力𝐹的功率为100𝑊。

【解析】(1)知道物体匀速竖直向上运动的距离和时间，根据𝑣=𝑡求出物体上升的速度； (2)根据图象读出动力的大小，根据𝑊=𝐹𝑠求出这个过程动力𝐹对物体做的功； (3)根据𝑃=求出功率。

𝑡

本题考查了速度公式、做功公式和功率计算公式的应用，能读懂图象是关键。

𝑊

𝑠

𝑊

15000𝐽𝑠

30𝑚

22.【答案】𝑎

【解析】解：(1)当电饭锅处于加热状态时，电路的总功率最大， 由𝑃=𝑈𝐼=𝑈可知，电源的电压一定时，电路的总电阻最小，

𝑅2

由电路图可知，开关𝑆接到𝑎点时，电路为𝑅1的简单电路，电路的总电阻最小； 电饭锅加热20𝑚𝑖𝑛产生的热量：

𝑄=𝑊=𝑃加热𝑡=880𝑊×20×60𝑠=1.056×106𝐽；

(2)开关𝑆接到𝑎点时，电路为𝑅1的简单电路，电饭锅处于加热状态，

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由𝑃=𝑈𝐼=𝑈可得，𝑅1的阻值：

𝑅2

𝑅1=

𝑈2𝑃=

加热

(220𝑉)880𝑊2

=55𝛺，

开关𝑆接到𝑏点时，𝑅1与𝑅2串联，电饭锅处于保温状态， 此时电路的总电阻： 𝑅=

𝑈2𝑃=

保温

(220𝑉)100𝑊2

=484𝛺，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，𝑅2的阻值：

𝑅2=𝑅−𝑅1=484𝛺−55𝛺=429𝛺。

答：(1)𝑎；电饭锅加热20𝑚𝑖𝑛产生的热量为1.056×106𝐽； (2)𝑅1的阻值为55𝛺，𝑅2的阻值为429𝛺。

(1)当电饭锅处于加热状态时，电路的总功率最大，由𝑃=𝑈𝐼=𝑈可知，电源的电压一定时，电𝑅2

路的总电阻最小，然后结合电路图判断开关𝑆接到的触点，根据𝑄=𝑊=𝑃𝑡求出电饭锅加热20𝑚𝑖𝑛产生的热量；

(2)开关𝑆接到𝑎点时，电路为𝑅1的简单电路，电饭锅处于加热状态，根据𝑃=𝑈𝐼=

2

𝑈2

求出𝑅1的阻𝑅值；开关𝑆接到𝑏点时，𝑅1与𝑅2串联，电饭锅处于保温状态，根据𝑃=𝑈𝐼=𝑈求出电路的总电阻，

𝑅利用电阻的串联求出𝑅2的阻值。

本题考查了电阻的串联和电热公式、电功率公式的应用，正确的判断电饭锅处于不同档位时电路的连接方式是关键。

23.【答案】140 600 1500 80 0.03 热效应

(1)由图知，𝑊=77.4𝑘𝑊⋅ℎ−7624.4𝑘𝑊⋅【解析】解：小英家7月份所有用电器消耗的电能为：ℎ=140𝑘𝑊⋅ℎ；

由电能表的参数可知，工作电压为𝑈=220𝑉，允许通过的最大电流为𝐼=10𝐴， 电能表允许用电器工作的最大总功率：𝑃大=𝑈𝐼=220𝑉×10𝐴=2200𝑊， 已知她家现在已经接入用电器的总功率为1600𝑊，

则最多还可以同时连接用电器的功率为：2200𝑊−1600𝑊=600𝑊；

(3)3200𝑖𝑚𝑝/(𝑘𝑊⋅ℎ)表示用电器每消耗1𝑘𝑊⋅ℎ的电能，电能表指示灯闪烁3200次，

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则电能表指示灯闪烁了1120次时，电热水壶消耗的电能为： 𝑊′=3200𝑘𝑊⋅ℎ=0.35𝑘𝑊⋅ℎ， 电热水壶的额定功率： 𝑃=

𝑊′𝑡1120

=

0.35𝑘𝑊⋅ℎ

14ℎ60=1.5𝑘𝑊=1500𝑊；

水的体积𝑉=5𝐿=5𝑑𝑚3=0.005𝑚3， 水的质量为：

𝑚=𝜌𝑉=1×103𝑘𝑔/𝑚3×0.005𝑚3=5𝑘𝑔， 由题知，电热水壶产生的热量没有损失， 则水吸收的热量为：

𝑄吸=𝑊=0.35𝑘𝑊⋅ℎ=0.35×3.6×106𝐽=1.26×106𝐽； 由𝑄吸=𝑐𝑚𝛥𝑡得水升高的温度： 𝛥𝑡=𝑐𝑚==60℃， 4.2×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)×5𝑘𝑔水

则水的末温：𝑡=𝑡0+△𝑡=20℃+60℃=80℃； 由题知，𝑄放=𝑄吸=𝑞𝑉， 需要完全燃烧天然气的体积： 𝑉=

𝑄

放

𝑄

吸

1.26×106𝐽

𝑞=

1.26×106𝐽4.2×10

7𝐽/𝑚3

=0.03𝑚3。

(3)电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的。 故答案为：(1)140；600；(2)1500；80；0.03；(3)热效应。

(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为𝑘𝑊⋅ℎ，两次示数之差即为本月消耗的电能； 由电能表的参数可知工作电压和允许通过的最大电流，根据𝑃=𝑈𝐼求出电能表允许用电器工作的最大总功率，进而确定最多还可以连接多少𝑊的用电器同时工作；

(2)3200𝑖𝑚𝑝/(𝑘𝑊⋅ℎ)表示用电器每消耗1𝑘𝑊⋅ℎ的电能，电能表指示灯闪烁3200次，据此求电能表指示灯闪烁了1120次时电热水壶消耗的电能，再利用𝑃=求电热水壶的额定功率；

𝑡利用密度公式求水的质量，由题知，电热水壶产生的热量没有损失，即水吸收的热量𝑄吸=𝑊，利用𝑄吸=𝑐𝑚△𝑡求水温度升高值，进而求出末温；由题知𝑄放=𝑄吸=𝑞𝑉，据此求需要完全燃烧天然气的体积；

𝑊

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(3)电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应。

本题考查了电功率和电功的计算、电流热效应的应用以及电能表的读数，明白电能表参数的含义是解题的关键。

24.【答案】相等 甲、丙 甲、乙 > 不相同 相同

【解析】解：(1)小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等；

(2)超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的甲、丙小球进行实验，即采用甲、丙两图实验。

(3)超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的甲、乙小球，即采用甲、乙两图实验。

(4)球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能；

(5)用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同，但由于动能相同，对纸盒做的功应相同，对纸盒做得功是克服水平面给纸盒的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根据𝑊=𝐹𝑠可知，纸盒运动的距离也应该是相同的。

故答案为：(1)相等；(2)甲、丙；(3)甲、乙；(4)>；(5)不相同；相同。

(1)实验中为使小球运动到水平面时的速度相同，让小球从同一高度处由静止滚下； (2)动能大小的影响因素：质量和速度；由控制变量法，速度一定时，质量越大，动能越大。 (3)由控制变量法，质量一定时，速度越大，动能越大； (4)木块滑动过程中，克服摩擦力做功；

(5)小球的动能大小是通过木块被撞移动的距离来体现的。 (1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。 (2)掌握动能和重力势能的相互转化。

(3)掌握做功的两个必要因素，并能判断是否做功。

25.【答案】最大 1 灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大 变小 220 100

【解析】解：(1)由图乙可知，刚通电瞬间，流过灯泡的电流最大；

正常发光时，流过灯泡的电流是1𝐴，造成二者电流不同的原因是灯丝点亮过程中，灯丝的温度升

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高，电阻变大；

(2)由图乙可知，灯泡从通电到正常发光，通过灯泡的电流逐渐变小，

灯泡两端的电压220𝑉不变，由𝑃=𝑈𝐼可知，此过程中灯泡的实际功率不断变小， 灯泡的额定功率：

 额=𝑈额𝐼额=220𝑉×1𝐴=220𝑊=0.22𝑘𝑊；

根据𝑃=得22度电可以使该灯泡单独正常工作的时间为：

𝑡𝑡=

𝑊𝑃𝑊

=

22𝑘𝑊⋅ℎ0.22𝑘𝑊=100ℎ。

故答案为：(1)最大；1；灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大；(2)变小；220；100。 (1)根据图乙可知刚通电瞬间通过灯泡电流大小和正常发光时流过灯泡的电流，要注意灯泡的电阻与温度有关；

(2)根据图乙可知从通电到正常发光的时间以及电流的变化，灯泡两端的电压220𝑉不变，根据𝑃=𝑈𝐼可知灯泡实际功率的变化，进一步求出灯泡的额定功率；根据𝑃=以使该灯泡单独正常工作的时间。

本题考查了电阻与温度的关系和电功率公式的应用，从图乙中获取有用的信息是关键。

𝑊

的变形公式算出22度电可𝑡

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