2023-2024学年第二学期物理（九年级）练习卷（三）
温馨提示：本卷总分70分，答题时间（含化学）共为120分钟。试题中g取。
一、填空题（共10小题，每小题2分，共20分）
1. 如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体．抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 ____________ 现象
2. 2024年2月9日龙年春晚上，由白敬亭、魏大勋、魏晨演唱的歌曲《上春山》，歌词优美，旋律动听，歌声令人陶醉。三人齐唱时应保持__________相同（选填“音调”、“响度”或“音色”）。
3. 某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，该过程将动能转为__________能，充分地利用了能量。
4. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三峡大坝的正常蓄水位为，则离水面距离为、面积为的大坝表面受到水的压力为__________N。
5. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”。如图所示，O为固定转轴，A处连接着碓头，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。若碓头重力为200N，不计横木重力和摩擦，则脚至少用______N的力才可以将石球抬起。
6. 如图所示，通电螺线管接电源A，B两端，根据其右侧静止的小磁针指向可知__________端为电源正极（选填“A”或“B”）。
7. 如图所示的照明电路中电灯突然熄灭，经检测是cd间断路。正确使用测电笔测a、b、c、d四点时，能让测电笔发光的点是__________。
8. 如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比为_____。
9. 图甲是小灯泡L和电阻R的图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压恒定，只闭合时，电流表的示数为。则闭合、，通电，电源输出的电能为__________J。
10. 北京冬奥会滑雪场，索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示，封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
二、选择题（共7小题，每小题2分，共14分）
11. 下列关于静电知识说法正确的是（ ）
A. 摩擦起电过程中创造了电荷
B. 验电器是利用异种电荷相互吸引原理制成的
C. 与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒获得电子
D. 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒获得电子
12. 公交车上安装有拉环，避免乘客由于车突然启动或刹车摔倒。如图是水平向右匀速运动的公交车内一名乘客没有抓住拉环的示意图。如果在急刹车时，该乘客摔倒方向和拉环摆动方向的示意图应是（ ）
A. B.
C D.
13. 如图是磁力擦玻璃神器，它有内、外两个擦拭面板，两面板内各有一块磁铁，只要移动内擦拭面板，外擦拭面板也跟着移动。下列说法正确的是（ ）
A. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力为0
B. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力方向竖直向下
C. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对平衡力
D. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对相互作用力
14. 甲、乙两个物体从同一地点出发向东运动，运动的关系图象如图所示，则下列判断正确的是
A. 甲、乙全程都做匀速直线运动
B. 从开始到5min这段时间，甲和乙相对静止
C 10min后，甲相对于乙向西运动
D. 从开始运动到第二次相遇的整个过程中，甲、乙的平均速度相等
15. 如图所示，拿一副近视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像。将近视眼镜拿走，烛焰的像变得模糊。为了能在光屏上再次得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A. 将蜡烛远离凸透镜 B. 将蜡烛靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
16. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是
A. 电流表A1的示数变大，电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数变小，电压表V的示数变大
C. 电压表V与电流表A2的示数之比变大
D. 电流表A2与A1的示数之差变大
17. 如图甲是一种地震自动报警仪，其简化结构如图乙所示，当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆反方向摆动时，产生感应电流的方向会改变
B. 金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能
C. 利用这个装置的原理，生活中制成了电动机
D. 此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同
三、实验探究题（共3小题，共16分）
18. 小羽在“探究光的反射规律”实验中，将平面镜放置在水平面上，纸板垂直于镜面，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON前后转动，如图甲所示。
（1）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是__________；
A．沿ON前后转动纸板E B．沿ON前后转动纸板F
C．改变光束OB与ON的夹角 D．改变光束AO与ON的夹角
（2）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光线与入射光线、法线__________（选填“在”或“不在”）同一平面内。
19. 在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的__________（填“a”或“b”）所示现象；
（2）将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图象，发现水在沸腾过程中，温度变化的特点是__________；
（3）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中正确的有__________（填字母）。
a．纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
b．用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
c．纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
20. 小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
（1）将电路补充连接完整；_______
（2）小欣把定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是；__________；
A．电阻R处短路 B．电阻R处断路 C．滑动变阻器处断路
（3）排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化图象。由丙图中的信息可以得出结论：_________。
四、计算题（本大题共3小题，共20分，21题5分，22题7分，23题．8分）。
21. 重力为的建筑材料，放在工地的水平地面上，用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了，滑轮组的机械效率是。试求：
（1）滑轮组做的有用功是多少？
（2）电动机对钢丝绳的拉力F是多大？
22. 图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 200
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
23. 如图所示为某同学利用气球将帽子归还给失主的情景，此时帽子和气球恰好在空中静止。已知气球外空气的密度为，气球内气体体积为，气球内气体密度为，帽子的质量为m，帽子在空气中所占体积为，球皮的质量，厚度不计（细线的质量和体积均忽略不计），g为已知量。试求：
（1）帽子受到的浮力大小；
（2）气球对帽子的支持力；
（3）若将帽子和气球看成一个整体A，细线对A的拉力大小。2023-2024学年第二学期物理（九年级）练习卷（三）
温馨提示：本卷总分70分，答题时间（含化学）共为120分钟。试题中g取。
一、填空题（共10小题，每小题2分，共20分）
1. 如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体．抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 ____________ 现象
【答案】扩散
【解析】
【详解】密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间，形成比较均匀的气体，这是扩散现象，扩散现象说明分子不停地进行无规则运动．
2. 2024年2月9日龙年的春晚上，由白敬亭、魏大勋、魏晨演唱的歌曲《上春山》，歌词优美，旋律动听，歌声令人陶醉。三人齐唱时应保持__________相同（选填“音调”、“响度”或“音色”）。
【答案】音调
【解析】
【2题详解】
音调指声音的高低，响度是指声音的强弱，音色反映了声音的品质和特色。三人齐唱时的音调一定相同，能区分出三人的声音是由于他们的音色不同。
3. 某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，该过程将动能转为__________能，充分地利用了能量。
【答案】重力势能
【解析】
【3题详解】
进站时，提前关闭发动机，利用惯性驶上站台，在这个过程中，将动能转化成重力势能储存起来，减小因刹车而消耗的能量；出站时，又将重力势能转化为动能供列车启动，从而减小了因启动而消耗的能量，达到了节能的目的。
4. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三峡大坝的正常蓄水位为，则离水面距离为、面积为的大坝表面受到水的压力为__________N。
【答案】3000
【解析】
4题详解】
大坝表面受到水的压强为
由得，大坝表面受到水的压力为
5. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”。如图所示，O为固定转轴，A处连接着碓头，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。若碓头重力为200N，不计横木重力和摩擦，则脚至少用______N的力才可以将石球抬起。
【答案】80
【解析】
【详解】由图可知，阻力臂为0.4m，当脚在B点沿与OB垂直的方向向下施加动力时，动力臂最长，最长的动力臂为1m，根据杠杆平衡条件可得
解得，脚至少用的力为
F=80N
6. 如图所示，通电螺线管接电源A，B两端，根据其右侧静止的小磁针指向可知__________端为电源正极（选填“A”或“B”）。
【答案】A
【解析】
【6题详解】
小磁针右侧为S极，左端为N极，根据异极相互吸引可知螺线管右侧为S极，左侧为N极；根据安培定则判断，螺线管中正面电流向上，则电流是从A端流出回到B端，即电源B端为负极。
7. 如图所示的照明电路中电灯突然熄灭，经检测是cd间断路。正确使用测电笔测a、b、c、d四点时，能让测电笔发光的点是__________。
【答案】abc
【解析】
【7题详解】
将验电笔的笔尖接触a处，直接接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触b处，通过闭合的开关和导线接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触c处，通过灯丝、闭合的开关和导线接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触d处，由于cd间断路，直接接在零线上，氖管不发光。所以能让测电笔发光的点是a、b、c三点。
8. 如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比为_____。
【答案】3∶4
【解析】
【详解】分析电路图可知，电阻R1和R2为串联关系，电压表V1 测R1两端电压，电压表V2测R1和R2两端的总电压。根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知
9. 图甲是小灯泡L和电阻R的图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压恒定，只闭合时，电流表的示数为。则闭合、，通电，电源输出的电能为__________J。
【答案】28
【解析】
【详解】由图可知，只闭合S1时，电路中只有小灯泡L工作，电流表的示数为0.5A，由图像可知，小灯泡L的电流为IL =0.5A时，小灯泡两端电压为4V，即电源电压为U=4V。闭合S1、S2，小灯泡L和电阻R并联，根据并联电路电压相等可知，电阻R和小灯泡L两端电压均为4V，由图像可知，此时电阻R的电流为IR=0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
I=IR +IL =0.2A+0.5A=0.7A
故通电10s，电源输出的电能
W=UIt=4V×07A×10s=28J
10. 北京冬奥会滑雪场，索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示，封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，此时封闭式轿厢处于平衡状态，故厢内的物体处于平衡状态，在竖直方向上二力平衡，即受到自身重力和轿厢对它的支持力，并且这两个力是平衡力，故从该物体的重心作竖直向上支持力和竖直乡下的重力，并标好标注，如下图
二、选择题（共7小题，每小题2分，共14分）
11. 下列关于静电知识说法正确的是（ ）
A. 摩擦起电的过程中创造了电荷
B. 验电器是利用异种电荷相互吸引的原理制成的
C. 与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒获得电子
D. 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒获得电子
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩擦起电的过程中，并没有创造电荷，而是电荷发生了转移，故A错误；
B．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故B错误；
C．毛皮与橡胶棒摩擦后，因为橡胶棒获得电子，所以橡胶棒带负电，故C正确；
D．丝绸与玻璃棒摩擦后，因为玻璃棒失去电子，所以玻璃棒带正电，故D错误。
故选C。
12. 公交车上安装有拉环，避免乘客由于车突然启动或刹车摔倒。如图是水平向右匀速运动的公交车内一名乘客没有抓住拉环的示意图。如果在急刹车时，该乘客摔倒方向和拉环摆动方向的示意图应是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】人、车、拉环一起向右做匀速直线运动，紧急刹车，车的速度减小，拉环的上部与人的下部随车一起速度减小，由于惯性，拉环要保持原来的运动状态继续前进，拉环向前摆动，人由于惯性，身体要向前倾倒，由图示可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
13. 如图是磁力擦玻璃神器，它有内、外两个擦拭面板，两面板内各有一块磁铁，只要移动内擦拭面板，外擦拭面板也跟着移动。下列说法正确的是（ ）
A. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力为0
B. 两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，玻璃受到的摩擦力方向竖直向下
C. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对平衡力
D. 擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A B．两擦拭面板静止在竖直玻璃上时，擦拭面板在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，且二者大小相等，根据力的作用是相互的，玻璃受到的摩擦力竖直向下，故A错误，故B 正确；
C D．擦拭时，内侧擦拭面板受到的摩擦力与外侧擦拭面板受到的摩擦力，既不是一对平衡力也不是一对相互作用力，故CD错误。
故选B。
14. 甲、乙两个物体从同一地点出发向东运动，运动的关系图象如图所示，则下列判断正确的是
A. 甲、乙全程都做匀速直线运动
B. 从开始到5min这段时间，甲和乙相对静止
C. 10min后，甲相对于乙向西运动
D. 从开始运动到第二次相遇的整个过程中，甲、乙的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，甲先做匀速直线运动，静止，10s后继续做匀速直线运动；乙一直在做匀速直线运动，故A错误；
B．由图可知，前5min内，甲通过的路程大于乙通过的路程，甲乙时间相同，由可知甲的平均速度大于乙的平均速度，他们的相对位置在发生变化，以其中一方为参照物，另一方是运动的，故B错误；
C．由图示可知，10min后甲的速度大于乙的速度，以乙为参照物，甲向东运动，故C错误；
D．从开始运动到第二次相遇的整个过程中，甲乙通过的路程相同，甲乙时间相同，故甲、乙的平均速度相同，故D正确。
故选D。
15. 如图所示，拿一副近视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像。将近视眼镜拿走，烛焰的像变得模糊。为了能在光屏上再次得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A. 将蜡烛远离凸透镜 B. 将蜡烛靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，拿一副近视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，若不放的视眼镜，蜡烛烛焰的像实际上在光屏前；可以用减小光屏与凸透镜的距离的方法使得光屏上呈现一个清晰的像的目的，即将光屏靠近凸透镜，或者根据物远像近像变小的特点，将蜡烛靠近凸透镜；故B符合题意，AC不符合题意。
D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜,根据物远像近像变小的特点，像会靠近凸透镜，无法得到清晰的像，故D不符合题意。
故选B。
16. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是
A. 电流表A1的示数变大，电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数变小，电压表V的示数变大
C. 电压表V与电流表A2的示数之比变大
D. 电流表A2与A1的示数之差变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过R2的电流，电压表测电源的电压．
AB． 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大, 由于并联电路中,各支路互不影响,因此电流表A1的示数不变,而干路电流等于各支路电流之和,故电流表A2示数变大；而电压表测量电源电压，因此电压表示数不变；故AB错误；
C．电压表V读数与电流表A2读数的比值等于电路总电阻，滑片向右移动的过程,电路中的总电阻随滑动变阻器接入电路阻值的减小而减小,因此比值变小，故C错误；
D． 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过R1的电流，则该差值变大，故D正确；
17. 如图甲是一种地震自动报警仪，其简化结构如图乙所示，当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆反方向摆动时，产生感应电流的方向会改变
B. 金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能
C. 利用这个装置的原理，生活中制成了电动机
D. 此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同
【答案】A
【解析】
【详解】当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动，会做切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为了电能，利用该原理制成了发电机；金属杆反方向摆动时，磁场方向不变，导体运动方向发生了变化，则产生感应电流的方向会改变，而干电池提供的电流方向不会发生变化，因此此过程产生的感应电流与干电池提供的电流不相同；综上所述，故A正确，BCD错误。
故选A。
三、实验探究题（共3小题，共16分）
18. 小羽在“探究光的反射规律”实验中，将平面镜放置在水平面上，纸板垂直于镜面，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON前后转动，如图甲所示。
（1）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是__________；
A．沿ON前后转动纸板E B．沿ON前后转动纸板F
C．改变光束OB与ON的夹角 D．改变光束AO与ON的夹角
（2）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光线与入射光线、法线__________（选填“在”或“不在”）同一平面内。
【答案】 ①. D ②. 不在
【解析】
【详解】（1）[1]在探究反射角与入射角的大小关系时，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，并用量角器分别测量反射角和入射角的大小，然后进行比较，总结规律，这样才能避免结论的偶然性，应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光线与入射光线、法线不在同一平面内，所以纸板上不能看到反射光线。
19. 在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的__________（填“a”或“b”）所示现象；
（2）将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图象，发现水在沸腾过程中，温度变化的特点是__________；
（3）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中正确的有__________（填字母）。
a．纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
b．用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
c．纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
【答案】 ①. a ②. 温度保持不变 ③. b、c
【解析】
【详解】（1）[1]水沸腾时烧杯中水温度相同，生成的气泡上升时会不断有大量水汽化成水蒸气进入气泡，使气泡的体积逐渐变大，迅速到达液面破裂开，由此可知，图a所示为水沸腾时的图景。
（2）[2]由丁图可知，6min以后水继续吸热，温度不再变化，因此水在沸腾过程中，温度的变化特点为：温度保持不变。
（3）[3]a．实验中若在烧杯上加盖密闭，气压升高，水的沸点会升高，所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡，故a错误；
b．适当提高水的初温，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源，故b正确；
c．如图，c纸锅里装些水，放到火上加热，过一会儿水就会沸腾，而纸锅不会燃烧，这主要是因为水沸腾时要吸热，但是水的温度保持不变，使纸锅的温度不能达到纸的燃点，故c正确。
故选bc。
20. 小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
（1）将电路补充连接完整；_______
（2）小欣把定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是；__________；
A．电阻R处短路 B．电阻R处断路 C．滑动变阻器处断路
（3）排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化图象。由丙图中的信息可以得出结论：_________。
【答案】 ①. ②. B ③. 电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]电压表与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：
（2）[2]A．若电阻处短路，则电压表示数为0，故A不符合题意；
B．若电阻处断路，电流表无示数，电压表串联在电路中与电源连通，电压表测电源电压，故电压表有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器处断路，整个电路断路，两表都没有示数，故C不符合题意。
故选B。
（3）[3]由图象可以得出结论：电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算题（本大题共3小题，共20分，21题5分，22题7分，23题．8分）。
21. 重力为的建筑材料，放在工地的水平地面上，用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了，滑轮组的机械效率是。试求：
（1）滑轮组做的有用功是多少？
（2）电动机对钢丝绳的拉力F是多大？
【答案】（1）5040J ；（2）1000N
【解析】
【详解】解：（1）滑轮组做的有用功
（2）由得到总功由图可知，钢丝绳的股数n=2，钢丝绳端通过的距离
由得到总功为
故由得电动机对钢丝绳的拉力F为
答：（1）滑轮组做的有用功是5040J；
（2）电动机对钢丝绳的拉力F是1000N。
22. 图甲是一款多功能养生壶，图乙是它简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 200
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
【答案】（1）4.41×105J；（2）800W；（3）735s
【解析】
【详解】解：（1）由题可知，水体积为
V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
（2）根据分析电路可知，当S1断开，S2接A时，R1、R2串联，为低温档；当S1闭合，S2断开时，只有R1，为中温档；当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，为高温档。因此R1的阻值为
因为R1=R2，根据并联电路电阻的特点，总电阻为
解得R=60.5Ω。则高温档功率
（3）养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，则需要电流做功为
烧开这一壶水的时间
答：（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收热量为4.41×105J；
（2）高温挡功率是800W；
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要735s。
23. 如图所示为某同学利用气球将帽子归还给失主的情景，此时帽子和气球恰好在空中静止。已知气球外空气的密度为，气球内气体体积为，气球内气体密度为，帽子的质量为m，帽子在空气中所占体积为，球皮的质量，厚度不计（细线的质量和体积均忽略不计），g为已知量。试求：
（1）帽子受到的浮力大小；
（2）气球对帽子的支持力；
（3）若将帽子和气球看成一个整体A，细线对A的拉力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）由
得帽子受到的浮力大小
（2）帽子受到重力、气球对帽子的支持力和在帽子空气中的浮力作用，使帽子处于静止状态，所以帽子受到平衡力，即
即
可得气球对帽子的支持力
（3）若将帽子和气球看成一个整体A，则A排开空气的体积为
A在空气中的浮力为
A的总重力为
A受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，由于A静止，因此受到的是平衡力，故
解得
答：（1）帽子受到的浮力大小为；
（2）气球对帽子的支持力为；
（3）细线对A的拉力为。
