2022-2023学年陕西省西安市未央区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）如图所示，下列日常生活中的用电器，正常工作时的功率最接近1kW的是（ ）
A．LED台灯 B．笔记本电脑
C．电饭煲 D．电视机
2．（2分）如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（ ）
A．用钉锤拔钉子 B．用筷子夹食物
C．用船桨划水 D．用笤帚扫地
3．（2分）小华家种植的猕猴桃丰收了，在小华采摘猕猴桃的几个过程中，小华对猕猴桃做了功的过程是（ ）
A．挑着两筐猕猴桃站立不动的过程
B．弯腰从树下捡起猕猴桃的过程
C．抛出猕猴桃后，猕猴桃在空中运动的过程
D．熟透的猕猴桃从树上下落的过程
4．（2分）如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A．手指插入插座中 B．在高压线下放风筝
C．湿手拔插头 D．冰箱的金属外壳接地
5．（2分）我国航天事业高速发展！2022年12月4日，“神舟十四号”载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。“神舟十四号”载人飞船返回舱使用氢气作为燃料，在返回时提供动力（ ）
A．热值高 B．热量多 C．内能小 D．密度大
6．（2分）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A．冬天用电暖器取暖 B．电脑使用微型风扇散热
C．用电饭锅煮饭 D．用电熨斗熨衣服
7．（2分）在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国选手苏翊鸣获得冠军。如图所示，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点C的过程中（ ）
A．重力势能增大，动能减小
B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能减小，动能减小
D．重力势能增大，动能增大
8．（2分）为保护视力，防止近视！妈妈给小华购买了如图所示的充电式可调亮度的LED小台灯。下列说法不正确的是（ ）
A．制成LED小台灯的主要材料是半导体
B．控制亮度的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的
C．LED小台灯工作时主要将电能转化为内能
D．LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时，小台灯与其他用电器并联
9．（2分）在实施乡村振兴，加快建设现代农业产业过程中，工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时（ ）
A．上端的定滑轮可以省力
B．工人做的总功的功率为40W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．加大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小
10．（2分）“开车不饮酒，饮酒不开车。遵守交通规则，保障人身安全！”图﹣1是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”的原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化关系如图﹣2所示。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，使电压表示数U1＝8V，调零后R2的滑片位置保持不变。下列分析和计算正确的是（我国标准：20mg/100mL≤P＜80mg/100mL为饮酒驾驶；P≥80mg/100mL为醉酒驾驶）（ ）
A．气体中酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越大
B．检测时，气体中酒精浓度越小，电压表的示数越小
C．调零后，R2接入电路中的电阻为50Ω
D．某次检测时，电流表的示数为0.2A，则可判定被检测驾驶员饮酒驾驶
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）为了纪念英国物理学家 最早精确测定电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，将他的名字命名为能量的单位。为了纪念欧姆发现电流与电压、电阻的关系，将他的名字命名为 的单位。
12．（2分）西安汉城湖水利风景区里，湖水如镜。湖水能调节周边气温，主要是利用水的 大的特性。湖水在阳光照射下温度升高，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
13．（3分）正确使用测电笔的方法是图 （选填“﹣1”或“﹣2”）。家庭电路中造成保险丝熔断的两种常见情况是用电器的总功率过大和 。如图﹣3，大功率家用电器的三脚插头，其上端较长的脚是用来接 （选填“火线”、“零线”或“地线”）的。
14．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V 1.8W”字样（灯丝的电阻不变）1时，灯L正常发光；闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数为0.9A。则电源电压为 V，定值电阻R的阻值为 Ω。只闭合开关S2时，定值电阻R在5min内产生的热量是 J。
15．（4分）为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是 （选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为 J；整个装置的机械效率为 ；利用该装置拖小车 （选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）
16．（4分）如图所示，这是一种家用电热水龙头的实物图和电路原理图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。则当开关S同时接触3、4触点时 （选填“冷水”、“温水”或“热水”）。电热丝R1＝55Ω、R2＝88Ω（阻值不变），则水龙头流出温水时的额定功率为 W；水龙头流出热水时，通过水龙头的电流为 A，此时正常工作10s放出的热量是 J。
17．（2分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制灯泡的开关和灯泡正确连入家庭电路。
18．（2分）如图所示，OAB是轻质杠杆，在OA的中点挂一个重物。请在B点画出使OA在水平位置保持静止的最小动力F（保留作图痕迹）。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成与下列实验有关的填空。
（1）如图﹣1，电压表的读数为 V。
（2）如图﹣2，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡 和消除杠杆自重对实验的影响。
（3）小明家11月底电能表的示数为，12月底电能表的表盘如图﹣3所示，若电费标准为0.6元/（kW h），则12月需交电费 元。周末小明在家看电视时，将家中其他用电器关闭，只让电视机单独接入电路，电能表转盘转6转，则电视机的实际功率为 W。
20．（4分）高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁＞ρ铝）
球的种类 铁球A 铝球C 铁球B
高度/cm 10 10 15
球陷入沙中的深度/cm 3 2 9
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过 来反映的。
（2）比较A、C两球，得出的结论是 。
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为 能。
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语： （合理即可）。
21．（7分）实验小组做“测量小灯泡的额定功率”实验。实验器材：两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为8Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整。（要求滑片向左移动时，灯泡变亮）
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处。然后闭合开关，同学们观察到小灯泡不发光，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是 （选填序号）。
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障继续实验，调节滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示 A，待测小灯泡的额定电功率是 W。
（4）同学们记录的实验数据如表所示，分析表格数据可知：①小灯泡的实际功率越大，发光越 （选填“亮”或“暗”）；②小灯泡灯丝的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的电功率P/W 小灯泡的亮度
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5 正常
3 3 0.32 0.96 较亮
（5）小明用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。（假设电源电压保持不变）
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定电功率的表达式：P额＝ （用U额、R0、I表示）。
22．（7分）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，小明设计的实验电路如图所示，两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内，瓶中插入温度计a、b。
（1）小明观察到电阻丝R甲的长度大于R乙的长度，则电阻丝的阻值R甲 （选填“＞”、“＜”或“＝”）R乙。
（2）为了让实验效果更显著，小明应在甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的 （选填“煤油”或“水”）。
（3）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是 （选填序号）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
（4）小明将两电阻丝串联在电路中的目的是控制通电时间和 相同。闭合开关，保持滑片在某一位置不动，一段时间后小明观察到玻璃瓶 （选填“甲”或“乙”）中温度计的示数更大。
（5）爱思考的小明，还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力，在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体甲' R乙'。闭合开关，一段时间后，若温度计a比温度计b温度升高得快甲 c乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）节碳减排，保护我们生存的环境！我省用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的天然气公交车在平直路面上匀速行驶过程中，所受的阻力为车总重的，发动机的热机效率为45%。（g取10N/kg，q天然气＝4.0×108J/kg）
（1）内燃机在压缩冲程中将 能转化为内能。
（2）公交车牵引力做功的功率是多少？
（3）该过程中公交车消耗天然气的质量是多少千克？
24．（9分）小华家的电饮水机的简化电路图如图﹣1所示，R1和R2均为阻值不变的发热电阻，S1为总开关，S2为温度开关，有1、2两个触点，控制电饮水机的“加热”和“保温”两挡水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
容量 1L
额定电压 220V
额定加热功率 1000W
发热电阻R1阻值 193.6Ω
（1）电饮水机是利用电流的 效应工作的。开关S1闭合、S2接1时，电饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）挡。
（2）发热电阻R2的阻值及电饮水机的保温功率各是多少？
（3）某次烧开水时，小华在电饮水机中装满水，让其正常工作，则2～4min内电饮水机的加热效率是多少？
2022-2023学年陕西省西安市未央区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）如图所示，下列日常生活中的用电器，正常工作时的功率最接近1kW的是（ ）
A．LED台灯 B．笔记本电脑
C．电饭煲 D．电视机
【解答】解：A．LED台灯正常工作时的功率在10W左右；
B．笔记本电脑正常工作时的功率在60W左右；
C．电饭煲正常工作时的功率约为1000W；
D．电视机正常工作时功率约为100W。
故选：C。
2．（2分）如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（ ）
A．用钉锤拔钉子 B．用筷子夹食物
C．用船桨划水 D．用笤帚扫地
【解答】解：A、用钉锤拔钉子过程中，是省力杠杆；
B、用筷子夹食物时，是费力杠杆；
C、用船桨划水时，是费力杠杆；
D、用笤帚扫地过程中，是费力杠杆。
故选：A。
3．（2分）小华家种植的猕猴桃丰收了，在小华采摘猕猴桃的几个过程中，小华对猕猴桃做了功的过程是（ ）
A．挑着两筐猕猴桃站立不动的过程
B．弯腰从树下捡起猕猴桃的过程
C．抛出猕猴桃后，猕猴桃在空中运动的过程
D．熟透的猕猴桃从树上下落的过程
【解答】解：A、挑着两筐猕猴桃站立不动的过程中，但物体没有通过距离，故A不合题意；
B、弯腰从树下捡起猕猴桃的过程中，物体在力的方向上通过了距离，故B符合题意；
C、抛出猕猴桃后，物体由于惯性向前运动，所以不做功；
D、熟透的猕猴桃从树上下落的过程，人没有对猕猴桃做功。
故选：B。
4．（2分）如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A．手指插入插座中 B．在高压线下放风筝
C．湿手拔插头 D．冰箱的金属外壳接地
【解答】解：
A、手指插入插座很容易造成触电事故；
B、在高压输电线路附近放风筝，一遇到下雨就会受潮，产生安全隐患；
C、生活用水是导体，故C错误；
D、冰箱的金属外壳接地，使人不会触电。
故选：D。
5．（2分）我国航天事业高速发展！2022年12月4日，“神舟十四号”载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。“神舟十四号”载人飞船返回舱使用氢气作为燃料，在返回时提供动力（ ）
A．热值高 B．热量多 C．内能小 D．密度大
【解答】解：氢气的热值高，质量相同的氢气与其它燃料相比，所以载人飞船返回舱使用氢气作为燃料，故A正确。
故选：A。
6．（2分）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A．冬天用电暖器取暖 B．电脑使用微型风扇散热
C．用电饭锅煮饭 D．用电熨斗熨衣服
【解答】解：A、冬天用电暖器取暖，属于利用电流的热效应；
B、电脑使用微型风扇散热，防止电热产生危害；
C、家里使用电饭锅煮饭，属于利用电流的热效应；
D、使用电熨斗熨衣服，属于利用电流的热效应。
故选：B。
7．（2分）在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国选手苏翊鸣获得冠军。如图所示，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点C的过程中（ ）
A．重力势能增大，动能减小
B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能减小，动能减小
D．重力势能增大，动能增大
【解答】解：苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点C的过程中，质量不变，重力势能减小，动能增大。
故选：B。
8．（2分）为保护视力，防止近视！妈妈给小华购买了如图所示的充电式可调亮度的LED小台灯。下列说法不正确的是（ ）
A．制成LED小台灯的主要材料是半导体
B．控制亮度的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的
C．LED小台灯工作时主要将电能转化为内能
D．LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时，小台灯与其他用电器并联
【解答】解：A、LED灯是利用半导体材料制成的；
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，故B正确；
C、LED小台灯工作时主要将电能转化为内能和光能；
D、LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时，是并联电路。
故选：C。
9．（2分）在实施乡村振兴，加快建设现代农业产业过程中，工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时（ ）
A．上端的定滑轮可以省力
B．工人做的总功的功率为40W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．加大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小
【解答】解：A、使用定滑轮只能改变力的方向，故A错误；
B、由图可知n＝2，
拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×8m＝2000J，
拉力做功的功率：P＝＝＝100W；
C、拉力做的有用功：W有＝Gh＝400N×4m＝1600J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝，故C正确；
D、加大提升建筑材料的质量有＝Gh＝mgh可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变；由η＝＝＝，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率增大。
故选：C。
10．（2分）“开车不饮酒，饮酒不开车。遵守交通规则，保障人身安全！”图﹣1是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”的原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化关系如图﹣2所示。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，使电压表示数U1＝8V，调零后R2的滑片位置保持不变。下列分析和计算正确的是（我国标准：20mg/100mL≤P＜80mg/100mL为饮酒驾驶；P≥80mg/100mL为醉酒驾驶）（ ）
A．气体中酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越大
B．检测时，气体中酒精浓度越小，电压表的示数越小
C．调零后，R2接入电路中的电阻为50Ω
D．某次检测时，电流表的示数为0.2A，则可判定被检测驾驶员饮酒驾驶
【解答】解：（1）由图乙可知，气敏电阻R1随着酒精气体浓度的增大而减小，故A错误；
（2）由甲图可知，两电阻串联1的电压，电流表测电路的电流，
根据串联分压原理可知气敏电阻接入电路的阻值越小，电压表的示数越小，气体中酒精浓度越小，故B错误；
由乙图可知，当气体中的酒精浓度为2时，R1＝100Ω，此时电路中的电流：I＝＝，
根据串联电路电压的规律及欧姆定律得R2接入电路中的阻值为：R6＝＝＝＝25Ω；
（3）当电流表示数为0.4A时，由欧姆定律可知＝＝50Ω，
根据串联电路电阻的规律知气敏电阻的阻值为：R4′＝R′﹣R2＝50Ω﹣25Ω＝25Ω，
由图乙知，当气敏电阻的阻值为25Ω时，即该司机属于饮酒驾驶。
故选：D。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）为了纪念英国物理学家 焦耳 最早精确测定电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，将他的名字命名为能量的单位。为了纪念欧姆发现电流与电压、电阻的关系，将他的名字命名为 功和能（能量）以及热量 的单位。
【解答】解：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流，得出Q＝I2Rt.为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位。
故答案为：焦耳；功和能（能量）以及热量。
12．（2分）西安汉城湖水利风景区里，湖水如镜。湖水能调节周边气温，主要是利用水的 比热容 大的特性。湖水在阳光照射下温度升高，内能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：（1）因为水的比热容较大，白天，吸收相同的热量；夜晚，水的温度降低的少，能有效调节湖周边气温。
（2）一定质量的湖水在阳光照射下吸收热量，温度升高。
故答案为：比热容；增大。
13．（3分）正确使用测电笔的方法是图 ﹣1 （选填“﹣1”或“﹣2”）。家庭电路中造成保险丝熔断的两种常见情况是用电器的总功率过大和 短路 。如图﹣3，大功率家用电器的三脚插头，其上端较长的脚是用来接 地线 （选填“火线”、“零线”或“地线”）的。
【解答】解：（1）在使用测电笔时，手必须与笔尾的金属体接触，图﹣1持笔方式是正确的，手处于测电笔上的绝缘部分，笔尖接触火线时，导致误判；
（2）家庭电路中造成保险丝熔断的两种常见情况是用电器的总功率过大和短路；
（3）有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连，可防止因外壳漏电而触电。
故答案为：﹣1；短路。
14．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V 1.8W”字样（灯丝的电阻不变）1时，灯L正常发光；闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数为0.9A。则电源电压为 6 V，定值电阻R的阻值为 10 Ω。只闭合开关S2时，定值电阻R在5min内产生的热量是 120 J。
【解答】解：由图可知，只闭合S1，只有灯泡L工作，此时灯泡L正常发光L＝6V；
闭合开关S7、S3，断开开关S2时，灯泡L与R并联，
根据并联电路的电压特点可知，灯泡L与R两端的电压：UR＝UL＝U＝4V，
由P＝UI可知，通过灯泡L的电流：IL＝＝＝0.3A，
根据并联电路的电流特点可知，通过R的电流：IR＝I﹣IL＝7.9A﹣0.8A＝0.6A，
由I＝可知＝＝10Ω；
只闭合开关S4时，灯泡L与R串联，
由P＝可知L＝＝＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻：R总＝R+RL＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I′＝＝＝0.5A，
定值电阻R在5min内产生的热量：Q＝I′2Rt＝（3.2A）2×10Ω×3×60s＝120J。
故答案为：6；10。
15．（4分）为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是 改变力的方向 （选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为 1.5×104 J；整个装置的机械效率为 60% ；利用该装置拖小车 不能 （选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）
【解答】解：（1）滑轮B的轴的位置固定不动，为定滑轮；
（2）小车质量：m＝1.5t＝1500kg，
其重力：G＝mg＝1500kg×10N/kg＝6.5×104N，
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝5.5×104N×7m＝1.5×102J；
（3）拉力做的总功：W总＝Fs＝5×103N×3m＝2.5×107J，
整个装置的机械效率：η＝×100%＝；
（4）通过上面的计算可知：W总＞W有用，即使用该装置不能省功。
故答案为：改变力的方向；1.8×104；60%；不能。
16．（4分）如图所示，这是一种家用电热水龙头的实物图和电路原理图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。则当开关S同时接触3、4触点时 热水 （选填“冷水”、“温水”或“热水”）。电热丝R1＝55Ω、R2＝88Ω（阻值不变），则水龙头流出温水时的额定功率为 880W W；水龙头流出热水时，通过水龙头的电流为 6.5A A，此时正常工作10s放出的热量是 14300 J。
【解答】解：由电路图可知，当开关S同时接触3，R1、R3并联，
根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最小可知，电热水龙头流出的是热水；
当开关S同时接触2、2触点时1工作，此时电路中的电阻较小，
流出温水的额定功率：P温＝＝＝880W；
水龙头流出热水时，通过R1的电流：I7＝＝＝4A，
通过R6的电流：I2＝＝＝4.5A，
根据并联电路的电流特点可知，通过水龙头的电流为：I热＝I1+I4＝4A+2.4A＝6.5A；
此时正常工作10s放出的热量：Q＝W＝UI热t＝220V×2.5A×10s＝14300J。
故答案为：热水；880；14300。
17．（2分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制灯泡的开关和灯泡正确连入家庭电路。
【解答】解：灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关能切断火线。既能控制灯泡，如图所示：
18．（2分）如图所示，OAB是轻质杠杆，在OA的中点挂一个重物。请在B点画出使OA在水平位置保持静止的最小动力F（保留作图痕迹）。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F3L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OB作为动力臂L是最长的，过点A垂直于OB向上作出最小动力F的示意图
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成与下列实验有关的填空。
（1）如图﹣1，电压表的读数为 11.5 V。
（2）如图﹣2，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡 测量力臂 和消除杠杆自重对实验的影响。
（3）小明家11月底电能表的示数为，12月底电能表的表盘如图﹣3所示，若电费标准为0.6元/（kW h），则12月需交电费 90 元。周末小明在家看电视时，将家中其他用电器关闭，只让电视机单独接入电路，电能表转盘转6转，则电视机的实际功率为 100 W。
【解答】解：（1）图中电压表所选量程为0～15V量程，分度值为0.7V，因此电压表的读数为11.5V；
（2）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，调节平衡螺母，其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂；
（3）12月消耗电能为：
W＝376.5kW h﹣226.7kW h＝150kW h；12月需交电费为：
0.6元/（kW h）×150kW h＝90元；
电能表转盘转7转，消耗电能为：
W′＝kW h＝0.01kW h；
t＝4min＝0.1h；
电视机的实际功率为：
P＝＝＝4.1kW＝100W。
故答案为：（1）11.5；
（2）测量力臂；
（3）90；100。
20．（4分）高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁＞ρ铝）
球的种类 铁球A 铝球C 铁球B
高度/cm 10 10 15
球陷入沙中的深度/cm 3 2 9
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过 小球陷进沙坑的深度 来反映的。
（2）比较A、C两球，得出的结论是 物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大 。
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为 内 能。
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语： 禁止高空抛物 （合理即可）。
【解答】解：
（1）本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
（2）比较A、C两球可知，A是铁球，由于铁的密度大于铝的密度，A球陷入沙的深度大，质量越大；
（3）小球掉落过程中摩擦阻力做功，因此小球内能增加；
（4）高处的物体具有重力势能，落下时容易砸伤下面的人或砸坏下面的物体。
故答案为：（1）小球陷进沙坑的深度；（2）物体所处的高度相同时，物体的重力势能越大；（4）禁止高空抛物。
21．（7分）实验小组做“测量小灯泡的额定功率”实验。实验器材：两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为8Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整。（要求滑片向左移动时，灯泡变亮）
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处。然后闭合开关，同学们观察到小灯泡不发光，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是 B （选填序号）。
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障继续实验，调节滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示 0.3 A，待测小灯泡的额定电功率是 0.75 W。
（4）同学们记录的实验数据如表所示，分析表格数据可知：①小灯泡的实际功率越大，发光越 亮 （选填“亮”或“暗”）；②小灯泡灯丝的电阻随两端电压的增大而 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的电功率P/W 小灯泡的亮度
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5 正常
3 3 0.32 0.96 较亮
（5）小明用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。（假设电源电压保持不变）
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定电功率的表达式：P额＝ U额（I﹣） （用U额、R0、I表示）。
【解答】解：（1）滑片P向左移动时小灯泡变亮，即电流变大电阻变小，如下所示：
；
（2）小灯泡不亮，电流表无示数；电压表有示数且接近3V，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，故电路故障可能是小灯泡断路；
故选：B；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～2.6A；
P＝UI＝2.4V×0.3A＝5.75W；
（4）①由表格数据知小灯泡的实际功率越大，发光越亮；
②根据R＝知小灯泡的电阻为7.7Ω、2.375Ω，其电阻将填大；
（5）根据题意可知，干路中的的电流为I；
根据并联电路的电流规律可知通过灯泡的电流为：I额＝I﹣；
灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；0.75；②增大额（I﹣）。
22．（7分）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，小明设计的实验电路如图所示，两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内，瓶中插入温度计a、b。
（1）小明观察到电阻丝R甲的长度大于R乙的长度，则电阻丝的阻值R甲 ＞ （选填“＞”、“＜”或“＝”）R乙。
（2）为了让实验效果更显著，小明应在甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的 煤油 （选填“煤油”或“水”）。
（3）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是 B （选填序号）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
（4）小明将两电阻丝串联在电路中的目的是控制通电时间和 通过的电流 相同。闭合开关，保持滑片在某一位置不动，一段时间后小明观察到玻璃瓶 甲 （选填“甲”或“乙”）中温度计的示数更大。
（5）爱思考的小明，还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力，在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体甲' ＝ R乙'。闭合开关，一段时间后，若温度计a比温度计b温度升高得快甲 ＜ c乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）
【解答】解：（1）在导线的横截面积、材料及温度相同的条件下，电阻越大甲的长度大于R乙的长度，则电阻丝的阻值R甲＞R乙；
（2）水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油吸热相同可知煤油的温度升高得多，小明应在甲、初温均相同的油；
（3）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少；
A.探究电流与电压、电阻的关系；
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关，根据电流表示数大小比较电阻的大小；
C.“伏安法”测电阻，为减小误差要多次测量取平均值；
故选A；
（4）串联电路各处的电流相等，小明将两电阻丝串联在电路中的目的是控制通电时间和通过的电流相同，保持滑片在某一位置不动2Rt，甲电阻丝产生的热量多，一段时间后小明观察到玻璃瓶甲中温度计的示数更大；
（5）在甲、乙两瓶内换用质量，根据Q＝I2Rt，为控制相同时间不同物质吸热相同甲'＝R乙'。闭合开关，若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲甲＜c乙。
故答案为：（1）＞；（2）煤油；（4）通过的电流；甲；＜。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）节碳减排，保护我们生存的环境！我省用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的天然气公交车在平直路面上匀速行驶过程中，所受的阻力为车总重的，发动机的热机效率为45%。（g取10N/kg，q天然气＝4.0×108J/kg）
（1）内燃机在压缩冲程中将 机械能 能转化为内能。
（2）公交车牵引力做功的功率是多少？
（3）该过程中公交车消耗天然气的质量是多少千克？
【解答】解：（1）内燃机压缩冲程中，活塞压缩气缸内的气体做功，使气体的内能增加；
（2）因为公交车匀速行驶时，受力平衡，则牵引力F＝f＝G车＝m车g＝×18×103kg×10N/kg＝1.6×103N，
公交车行驶400m时，牵引力做的功W＝Fs＝1.7×103N×400m＝7.8×105J，
公交车牵引力做功的功率P＝＝＝1.8×102W；
（3）该过程中公交车消耗的天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝7.6×106J，
消耗天然气的质量m＝＝＝5.4×10﹣2kg＝4.004kg。
答：（1）机械能；
（2）公交车牵引力做功的功率是1.8×104W；
（3）该过程中公交车消耗天然气的质量是0.004kg。
24．（9分）小华家的电饮水机的简化电路图如图﹣1所示，R1和R2均为阻值不变的发热电阻，S1为总开关，S2为温度开关，有1、2两个触点，控制电饮水机的“加热”和“保温”两挡水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
容量 1L
额定电压 220V
额定加热功率 1000W
发热电阻R1阻值 193.6Ω
（1）电饮水机是利用电流的 热 效应工作的。开关S1闭合、S2接1时，电饮水机处于 加热 （选填“加热”或“保温”）挡。
（2）发热电阻R2的阻值及电饮水机的保温功率各是多少？
（3）某次烧开水时，小华在电饮水机中装满水，让其正常工作，则2～4min内电饮水机的加热效率是多少？
【解答】解：（1）电流通过电阻丝时，会产生热量，电饮水机是利用电流的热效应工作的；
由图1可知，当开关S1闭合、S3接1时，只有R2工作，当开关S6闭合、S2接2时，R2、R2串联；
根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻2工作时，电路中的电阻最小可知，电水壶处于加热挡；R1、R2串联，电路中的总电阻最大，电水壶处于保温挡；
因此当开关S8闭合、S2接1时，电饮水机处于加热挡；
（2）由表格数据可知，电水壶加热挡的功率P加＝1000W，
由P＝UI＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝48.4Ω；
电水壶处于保温挡时，R6、R2串联，串联的总电阻：R＝R1+R5＝193.6Ω+48.4Ω＝242Ω，
电水壶的保温功率：P保＝＝＝200W；
（3）水的体积：V＝1L＝3×10﹣3m3，
由ρ＝可知水V＝3×103kg/m3×6×10﹣3m3＝8kg，
由图2可知，2～7min内0＝50℃，末温t＝70℃，
则2～5min内水吸收热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×108J/（kg ℃）×1kg×（70℃﹣50℃）＝8.8×104J；
由P＝可知加t＝1000W×2×60s＝8.2×105J，
这段时间内电水壶加热效率：×100%＝。
答：（1）热；加热；
（2）发热电阻R2的阻值为48.4Ω，电饮水机的保温功率为200W；
（3）6～4min内电饮水机的加热效率为70%。
