九年级物理第一学期期末质量检测试题
一、单项选择题
1. 以下事例中，重力做功的是
A. 冰球在水平的冰面上滚动
B. 皮划艇在平静水面快速滑行
C. 跳水运动员下落
D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
2. 关于功率，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体做功越快，功率越大 B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功越多，功率越大 D. 物体做功时间越长，功率越大
3. 图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是( )
A. 烤火取暖 B. 搓手取暖 C. 向手“呵气”取暖 D. 用热水袋取暖
4. 小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”（如右图）．对该现象解释正确的是
A. 摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B. 摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C. 这种现象与验电器工作原理相同
D. 两气球因带了异种电荷而互相排斥
5. 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1和S2．在行驶中用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作．如图电路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图是小红尝试设计流速计的原理图，其中是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片 跟小球以及弹簧固定，弹簧另一端固定不动。水流动时推动小球，带动滑动变阻器滑片移动，从而改变电路中流速计的示数。下列说法不正确的是（ ）
A. 流速计相当于一个电流表
B. 流速计相当于一个电压表
C. 流速越大，流量计示数越大
D. 流速越大，滑动变阻器接入电路的阻值越小
7. 科学家探索自然界的秘密，要付出艰辛的努力，十九世纪英国科学家法拉第， 经过十年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象，下图中能表明这一现象的实验 是（ ）
A. B.
C. D.
二、填空题
8. “嫦娥”问月、“北斗”指路，2019 年中国航天发射次数将达 34 次，连续两年成为 全球年度航天发射次数最多国家。下图为我国某轨道卫星绕地球运转轨道，卫 星从近地点到远地点运动过程中动能______，重力势能 _____；（选填增大、 减小或不变）如下图所示的人造卫星打开了太阳能电池板，太阳能电池板把太阳 能转化为______能。
9. 如图所示，火箭发射时，燃料燃烧放出大量的热量，使发射台温度急剧升高， 这是以______的方式改变发射台的内能，发射台建有水池，通过水汽化吸收______，使发射台不至于温度过高被烧坏；火箭高速运动过程中，与空气摩擦 而温度急剧升高，这是以______的方式改变火箭内能，火箭表面的特殊涂层会 熔化吸热，起到保护作用。
10. 小何找到了一个容积为 3L 水壶，装满一壶初温为 20℃的水在标准大气压下 加热至沸腾，水需要吸收____________J 的热量，如果这些热量由燃烧木柴来提供， 忽略热量损失，需要燃烧______kg 的木柴，若把水壶里的水倒掉一半，剩下的 水比热容是______J/（kg ℃）。（木柴的热值为 1.2×107J/kg，水的比热容 为 4.2×103J/（kg ℃））。
11. 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,这两段导体的电阻_____,通过它们的电流_____；电压_____（两空均选填“>”“<”或“=”）.
12. 如上图所示，通过 A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。元件A的电 阻=_____ Ω，将A、B串联后接入电路，当电源电压是 4.5V 时，通过A的电流是______A； 将A、B并联后接入电路，当通过 B 的电流为0.2A时，A两端的电压是______V。
13. 如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘。表图上“3200imp/(kW·h)”表示每用 电 1 kW·h 指示灯闪烁 3200 次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作 6min , 电能表指示灯闪烁了 320 次，该家用电器消耗的电能是______J，功率是______W， 这个家用电器可能是______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
14. “悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁，而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的LED灯和条形磁铁，其内部结构如图乙所示：
(1)当基座内电路接通电源后，灯泡能悬浮在空中是因为_____；
(2)乙图中的电源左端为_____极；
(3)若要使灯泡悬浮的高度增加，除调节滑动变阻器阻值外，你还可以采取的办法是_____。
三、作图题
15. 要让图中的灯 L1 和 L2 都能发光，请在图中“ ○”内填入相应的电流表或电压表符号。
（ ）
16. 根据下图所示的实际电路，画出电路图。
（ ）
17. 如图所示，根据小磁针N极指向，标出磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”、 “﹣”极。
（ ）
四、实验题
18. 小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的 实验数据如表中所示。
实验次序 斜面的倾斜 物体重G/N 物物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功/J 总功/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 050 0.75 0.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 _____运动。
（2）根据表中的数据可求出第 3 次实验中拉力所做的有用功为______J，总功为______J，机 械效率约是_____ 。
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓， 越 _____。
（4）通过对三次实验数据的分析可知，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是： ______。
19. 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。
（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，将实物电路补充完整。（导线不能交叉）
（ ）
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片 P应位于______（选填“A ”或“B ”） 端。
（4）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为_______V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片 P向______（选填 “A ”或“B ”）端移动，使电压表的示数为 2.5V。
（5）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，并绘制成图所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
20. 如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。
（1）图甲是探究在通电时间相同和_____ 相同的情况下，导体产生的热量与_______大小是否有关的装置。
（2）实验中通过观察_____的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是______。
A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究电功率与电压、电流的关系
（3）由图乙所示，电流表的示数为______A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻 在10s内产生的热量是______J。
五．计算题
21. “创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车 后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给 后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原 理图，电源电压 100V，加热电阻 与 阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：
（1）除霜模式下，电路中的电流；
（2）除雾模式下，电路的电功率。
22. 市场上有一种电热饮水机，如图是饮水机的简化电路图，S 是温控开关，是调节电阻，其阻值为176Ω，是供加热的电阻丝，当温控开关S闭合时处于加热状态，饮水机的铭牌参数如下表所示。求:
（1）不计热损失，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需 要吸收的热量是多少 已知。。(时间计算结果保留整数)
（2）需加热多长时间
六.综合能力题
23. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。A、B 是两个质 量不同的小球（），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块。
（1）使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与______的关系；
（2）小华同学通过比较图乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？______；
（3）很多初中物理实验，选取器材时，采用了与本实验木块类似的作用，下列实验中的器材，没有体现本实验木块作用的是：______。
A. 压缩引火仪中的棉絮
B. 研究物质升温特点时，等质量的水和沙子
C. 研究分子运动快慢与温度关系中的红墨水
D. 测量电路中电流大小的电流表
（4）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面： 让小车从同一斜面同一高度下滑，在不同的表面看滑行的距离远近（如表）， 最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等？______（选填“相等”或“不相等”），理由是最初小车的______能相等，刚下滑到水平面时 动能相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能， 在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）。
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
24. 在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计:
(1)由图1到图2，改进的理由是：_____；
(2)由图2到图3，改进的理由是：_____；
(3)当用图3电路“探究电流与电阻的关系”时，已知电源电压为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω．当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.2A， 为了测量更多组数据，又提供了20Ω、30Ω、40Ω、 50Ω定值电阻各一个，其中_____电阻不能使用．
25. 阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示．机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物．充电座两侧有二个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置，当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电．表一为某扫地机器人的部分参数．电池容量指放电电流与放电总时间的乘积．
（1）机器人工作时，主机内部的气压_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的_____，机器人返回自动充电是依据_____（选填“红外线”或“超声波）导航的．
（3）该机器人正常工作时的电流为____________A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____h．
2
九年级物理第一学期期末质量检测试题
一、单项选择题
1. 以下事例中，重力做功的是
A. 冰球在水平的冰面上滚动
B. 皮划艇在平静水面快速滑行
C. 跳水运动员下落
D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
【答案】C
【解析】
【详解】A．冰球在水平的冰面上滚动，在重力的方向上没有通过距离，所以重力不做功，故A错误；B．皮划艇在平静水面快速滑行，在重力的方向上没有通过距离，所以重力不做功，故B错误；
C．跳水运动员下落时，运动员在重力的作用下，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故C正确；
D．举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动，在重力的方向上没有通过距离，所以重力不做功，故D错误．
2. 关于功率，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体做功越快，功率越大 B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功越多，功率越大 D. 物体做功时间越长，功率越大
【答案】A
【解析】
【详解】功率是指物体做功的快慢，与物体做功的多少、做功时间长短无关。故A正确，BCD错误。
故选A。
3. 图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是( )
A. 烤火取暖 B. 搓手取暖 C. 向手“呵气”取暖 D. 用热水袋取暖
【答案】B
【解析】
【详解】这是内燃机的压缩冲程，机械能转化成内能，是通过做功改变内能的，搓手取暖跟它的道理是一样的，其余三个事例是通过热传递改变内能的．
4. 小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”（如右图）．对该现象解释正确的是
A. 摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B. 摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C. 这种现象与验电器的工作原理相同
D. 两气球因带了异种电荷而互相排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A．B．摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移，从而使头发与气球带异种电荷；不是创造了电荷，也不是分子发生转移，故AB错误；
C．D．两只相同的气球在头发上摩擦后，头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷；两只相同的气球带的是同种电荷，由于同种电荷相互排斥，所以这种现象与验电器的工作原理相同，故C正确；D错误．
5. 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1和S2．在行驶中用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作．如图电路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，开关S1和S2串联接在电路中，共同控制电动机的工作，故A符合题意，BCD不符合题意．故选A．
6. 如图是小红尝试设计流速计的原理图，其中是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片 跟小球以及弹簧固定，弹簧另一端固定不动。水流动时推动小球，带动滑动变阻器滑片移动，从而改变电路中流速计的示数。下列说法不正确的是（ ）
A. 流速计相当于一个电流表
B. 流速计相当于一个电压表
C. 流速越大，流量计示数越大
D. 流速越大，滑动变阻器接入电路阻值越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由题图可知流速计串联在电路中，因此相当于电流表，故A项正确；A项不符合题意；故B项错误；B项符合题意；
CD．由于水流流速越大的地方压强越小，所以当水流速越大时，小球越向左运动，滑动变阻器的电阻越小，根据欧姆定律知电路的电流越大，流速计示数越大，故CD正确，CD项不符合题意。
7. 科学家探索自然界的秘密，要付出艰辛的努力，十九世纪英国科学家法拉第， 经过十年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象，下图中能表明这一现象的实验 是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．题图演示的是电磁感应现象的装置，是发电机的原理，故A项符合题意；
B．题图演示的是通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的原理，故B项不符合题意；
C．题图是奥斯特实验装置，说明了电流周围存在磁场，故C项不符合题意；
D．题图是安培定则示意图，是判断通电螺线管的磁极的方法，故D项不符合题意。
二、填空题
8. “嫦娥”问月、“北斗”指路，2019 年中国航天发射次数将达 34 次，连续两年成为 全球年度航天发射次数最多的国家。下图为我国某轨道卫星绕地球运转轨道，卫 星从近地点到远地点运动过程中动能______，重力势能 _____；（选填增大、 减小或不变）如下图所示的人造卫星打开了太阳能电池板，太阳能电池板把太阳 能转化为______能。
【答案】 (1). 减小 (2). 增大 (3). 电
【解析】
【详解】[1][2]卫星在绕地球运动过程中，质量不变，卫星从近地点运动到远地点的过程中，速度不断减小，动能不断减小；卫星从近地点运动到远地点的过程中，和地球的相对高度不断增大，重力势能不断增大；
[3]太阳能电池板将太阳能转化电能。
9. 如图所示，火箭发射时，燃料燃烧放出大量的热量，使发射台温度急剧升高， 这是以______的方式改变发射台的内能，发射台建有水池，通过水汽化吸收______，使发射台不至于温度过高被烧坏；火箭高速运动过程中，与空气摩擦 而温度急剧升高，这是以______的方式改变火箭内能，火箭表面的特殊涂层会 熔化吸热，起到保护作用。
【答案】 (1). 热传递 (2). 热量 (3). 做功
【解析】
【详解】[1]火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过热传递的方式使发射台温度急剧升高；
[2]火箭发射时，高温的火焰向下喷射，使水池中的水汽化为水蒸气，水汽化吸收热量会吸收大量的热量来降低发射台的温度；
[3]火箭的外壳与空气摩擦温度不断升高，这是通过做功的方式改变火箭的内能。
10. 小何找到了一个容积为 3L 的水壶，装满一壶初温为 20℃的水在标准大气压下 加热至沸腾，水需要吸收____________J 的热量，如果这些热量由燃烧木柴来提供， 忽略热量损失，需要燃烧______kg 的木柴，若把水壶里的水倒掉一半，剩下的 水比热容是______J/（kg ℃）。（木柴的热值为 1.2×107J/kg，水的比热容 为 4.2×103J/（kg ℃））。
【答案】 (1). 1.008×106 (2). 0.084 (3). 4.2×103
【解析】
【详解】[1]由得，水的质量：
；
一标准大气压下，水沸腾时的温度为，水吸收的热量为：
；
[2]由题意知，木材完全燃烧放出的热量：
；
则需要的干木柴质量为：
；
[3]比热容是物质的一种特性；把水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/（kg ℃）。
11. 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,这两段导体的电阻_____,通过它们的电流_____；电压_____（两空均选填“>”“<”或“=”）.
【答案】 (1). > (2). = (3). >
【解析】
【详解】[1]在材料相同长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，则大于；
[2][3]将其串联接入电路，各处电流相同，电阻越小其两端电压也越小，则等于，大于。
12. 如上图所示，通过 A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。元件A的电 阻=_____ Ω，将A、B串联后接入电路，当电源电压是 4.5V 时，通过A的电流是______A； 将A、B并联后接入电路，当通过 B 的电流为0.2A时，A两端的电压是______V。
【答案】 (1). 5 (2). 0.3 (3). 2
【解析】
【详解】[1]由题中的图象可知，A、B两元件是定值电阻，当时，通过的它们的电流是，，由可得，A、B的电阻分别为：
；
；
[2]将A、B串联后接入电路，当电源电压是4.5V时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，所以通过A的电流：
；
[3]当通过 B 的电流为0.2A时，由题中的图像可知，此时B两端的电压是2V；由于A、B并联，所以A两端的电压等于B两端的电压，即2V。
13. 如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘。表图上“3200imp/(kW·h)”表示每用 电 1 kW·h 指示灯闪烁 3200 次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作 6min , 电能表指示灯闪烁了 320 次，该家用电器消耗的电能是______J，功率是______W， 这个家用电器可能是______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【答案】 (1). 3.6×105 (2). 1000 (3). 电热水壶
【解析】
【详解】[1]电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能：
；
[2]用电器功率：
；
[3]一般台灯的功率在20W左右，电视机的功率在150W左右，电热水壶的功率比较大，在1000W左右，因此该用电器是电热水壶。
14. “悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁，而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的LED灯和条形磁铁，其内部结构如图乙所示：
(1)当基座内电路接通电源后，灯泡能悬浮在空中因为_____；
(2)乙图中的电源左端为_____极；
(3)若要使灯泡悬浮的高度增加，除调节滑动变阻器阻值外，你还可以采取的办法是_____。
【答案】 (1). 灯泡受到的磁力和重力是一对平衡力 (2). 负 (3). 增加电磁铁线圈的匝数
【解析】
【详解】(1)[1]灯泡悬浮停在空中时，受到向上磁力与重力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，这两个力是一对平衡力。
(2)[2]根据安培定则可知，乙图中螺旋管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，灯要受到向上的磁力，所以通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则可知，电源右端为正极，左端为负极。
(3)[3]要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁性，除调节滑动变阻器阻值外，还可以增加电磁铁线圈的匝数。
三、作图题
15. 要让图中的灯 L1 和 L2 都能发光，请在图中“ ○”内填入相应的电流表或电压表符号。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】根据题中的电路图可知，左边电表和灯泡L1并联相接，则开关S闭合后，要使灯L1和L2都能发光，该表应为电压表；右边电表与灯泡L2串联接入电路，要使灯L1和L2都能发光，该表应为电流表；如图所示：
。
16. 根据下图所示的实际电路，画出电路图。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知，两灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量流过L2的电流，开关S在干路上，电路图如图：
。
17. 如图所示，根据小磁针N极的指向，标出磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”、 “﹣”极。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针S极靠近的螺线管的右端一定是N极；根据题图所示的线圈绕向和螺线管的N、S极，利用安培定则可知螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入、右端流出，因此电源的右端为负极，左端为正极；在磁体的外部，磁感线的方向从N极指向S极。如图所示：
。
四、实验题
18. 小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的 实验数据如表中所示。
实验次序 斜面的倾斜 物体重G/N 物物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功/J 总功/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 050 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 0.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 _____运动。
（2）根据表中的数据可求出第 3 次实验中拉力所做的有用功为______J，总功为______J，机 械效率约是_____ 。
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓， 越 _____。
（4）通过对三次实验数据的分析可知，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是： ______。
【答案】 (1). 匀速直线 (2). 1.25 (3). 1.55 (4). 80.6% (5). 省力 (6). 同一斜面，斜面越陡机械效率越高。
【解析】
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面匀速直线拉动物体；
(2)[2]第3次实验中，有用功是：
；
[3]由表格数据可知总功：
；
[4]则这次实验中斜面的机械效率为：
；
(3)[5]通过比较发现，实验1中拉力最小，实验3中拉力最大，而实验1中斜面最缓，实验3中斜面最陡，故可得出结论：在斜面粗糙程度一定时，斜面越缓，越省力；(4)[6]实验1中斜面最缓，实验3中斜面最陡，故可得出结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关， 同一斜面，倾斜程度越大，机械效率越高。
19. 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。
（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，将实物电路补充完整。（导线不能交叉）
（ ）
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片 P应位于______（选填“A ”或“B ”） 端。
（4）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为_______V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片 P向______（选填 “A ”或“B ”）端移动，使电压表的示数为 2.5V。
（5）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，并绘制成图所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
【答案】 (1). 断开 (2). 0.6 (3). (4). B (5). 2 (6). A (7). 0.5
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路，连接电路时开关应断开；
[2]灯泡正常发光时的电流约为：
；
因此电流表应选0～0.6A量程；
(2)[3]灯泡额定电压是2.5V，则电压表选0～3V量程；将滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路如图所示；
；
(3)[4]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，故将滑片放在B端；
(4)[5]由题图知：电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2V；
[6]由于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，故将滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V为止；
(5)[7]由题图中的图象知：灯泡额定电压等于2.5V时，对应的电流是0.2A，则灯泡额定功率是：
。
20. 如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。
（1）图甲是探究在通电时间相同和_____ 相同的情况下，导体产生的热量与_______大小是否有关的装置。
（2）实验中通过观察_____的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是______。
A．探究电流与电压、电阻关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究电功率与电压、电流的关系
（3）由图乙所示，电流表的示数为______A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻 在10s内产生的热量是______J。
【答案】 (1). 电流 (2). 电阻 (3). U型管液面高度差 (4). BD (5). 2 (6). 200
【解析】
【详解】(1)[1][2]由题图可知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；
(2)[3][4]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U型管液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；
A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；故A项不符合题意；
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；故B项符合题意；
C．研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；故C项不符合题意；
D．在探究电功率与电压、电流的关系时，电灯功率大小的比较通过灯泡亮度的变化来显示，采用的是转换法；故D项符合题意
(3)[5]由题图可知，电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；
[6]右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是：
。
五．计算题
21. “创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车 后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给 后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原 理图，电源电压 100V，加热电阻 与 阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：
（1）除霜模式下，电路中的电流；
（2）除雾模式下，电路的电功率。
【答案】（1）1A；（2）50W
【解析】
【详解】(1)由题图知，只闭合开关S时，两电阻串联；当开关S、S1都闭合时，被短路，只有工作，此时电阻最小，根据可知此时电路的功率最大，处于高温除霜模式；由欧姆定律可知，除霜模式下，电路中的电流：
；
(2)由题图知，只闭合开关S时，两电阻串联；此时处于除雾模式，总电阻是：
；
除雾模式下，电路的电功率是：
。
答：(1)除霜模式下，电路中的电流是1A；
(2)除雾模式下，电路的电功率是50W。
22. 市场上有一种电热饮水机，如图是饮水机的简化电路图，S 是温控开关，是调节电阻，其阻值为176Ω，是供加热的电阻丝，当温控开关S闭合时处于加热状态，饮水机的铭牌参数如下表所示。求:
（1）不计热损失，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需 要吸收的热量是多少 已知。。(时间计算结果保留整数)
（2）需加热多长时间
【答案】（1）5.04×105J；（2）458s
【解析】
【详解】(1)一标准大气压下水的沸点是100℃，则把水烧开时水吸收的热量：
；
(2)由可知，加热时间：
。
答：(1)将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需 要吸收的热量是；
(2)需加热458s。
六.综合能力题
23. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。A、B 是两个质 量不同的小球（），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块。
（1）使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与______的关系；
（2）小华同学通过比较图乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？______；
（3）很多初中物理实验，选取器材时，采用了与本实验木块类似的作用，下列实验中的器材，没有体现本实验木块作用的是：______。
A. 压缩引火仪中的棉絮
B. 研究物质升温特点时，等质量的水和沙子
C. 研究分子运动快慢与温度关系中的红墨水
D. 测量电路中电流大小的电流表
（4）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面： 让小车从同一斜面同一高度下滑，在不同的表面看滑行的距离远近（如表）， 最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等？______（选填“相等”或“不相等”），理由是最初小车的______能相等，刚下滑到水平面时 动能相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能， 在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）。
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
【答案】 (1). 速度 (2). 没有控制小球到达水平面时的速度相同 (3). B (4). 相等 (5). 重力势能 (6). 相同
【解析】
【详解】(1)[1]比较甲丙两图，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速度的关系；
(2)[2]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自由滚下，而乙、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误；
(3)[3]实验中通过小球撞击木块运动的距离的大小判定动能的大小，采用的是转换法；A．内能的大小无法观察，通过棉絮的燃烧情况能判定压缩空气内能的变化，属于转换法；故A项不符合题意；
B．研究物质的升温特点时，控制水和沙子的质量相同，采用的是控制变量法；B项符合题意；
C．分子的运动无法观察，通过红墨水分子的运动情况判定分子运动与温度的关系，采用的是转换法；故C项不符合题意；
D．电流的大小无法观察，实验中通过电流表示数大小判定电流的大小，采用的是转换法；故D项不符合题意；
(4)[4][5][6]让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以在三个表面克服摩擦力做功相同。
24. 在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计:
(1)由图1到图2，改进的理由是：_____；
(2)由图2到图3，改进的理由是：_____；
(3)当用图3电路“探究电流与电阻的关系”时，已知电源电压为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω．当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.2A， 为了测量更多组数据，又提供了20Ω、30Ω、40Ω、 50Ω定值电阻各一个，其中_____电阻不能使用．
【答案】 (1). 详见解析 (2). 详见解析 (3). 50Ω
【解析】
【详解】(1)[1]由图1到图2，改进的理由是：灯泡的电阻受温度的影响；
(2)[2]由图2到图3，改进的理由是：可方便改变定值电阻的电压，从而多次测量；
(3)[3]由图可知，电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.2A×10Ω=2V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V，
电压表表示数为变阻器分得的电压的=0.8倍，根据分压原理，当变阻器接入50Ω的最大电阻时，对应的定值电阻最大为：
R定=0.8×50Ω=40Ω，
其中50Ω电阻不能使用．
25. 阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示．机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物．充电座两侧有二个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置，当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电．表一为某扫地机器人的部分参数．电池容量指放电电流与放电总时间的乘积．
（1）机器人工作时，主机内部的气压_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的_____，机器人返回自动充电是依据_____（选填“红外线”或“超声波）导航的．
（3）该机器人正常工作时的电流为____________A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____h．
【答案】 (1). 小于 (2). 17 (3). 摩擦 (4). 超声波 (5). 25 (6). 0.8
【解析】
【详解】机器人工作时，主机内部的气压小于大气压而产生吸力．
若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为．
根据压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大，机器人采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦力．机器人返回自动充电是依据超声波导航的．
由可得，该机器人正常工作时的电流为．
充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为
．
2
