2022-2023学年江苏省盐城市亭湖区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共24分，12小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列用电器正常工作时消耗功率最大的是（ ）
A．电吹风 B．电视机
C．电冰箱 D．台灯
2．（2分）小红的书桌上有以下物品，通常情况下属于导体的是（ ）
A．橡皮 B．塑料尺 C．陶瓷笔筒 D．金属小刀
（多选）3．（2分）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2
4．（2分）如图所示，暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中，闭合开关，下列现象可以判断两灯一定并联的是（ ）
A．流过L1和L2的电流相同 B．流过L1和L2的电流不同
C．L1和L2两端电压相同 D．L1和L2两端电压不同
5．（2分）11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭成功发射。如图所示，火箭在加速升空过程中（ ）
A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变小
C．动能变大，势能变大 D．动能变小，势能变大
6．（2分）小明在“探究影响电阻大小的因素”活动中，发现只有一段镍铬合金丝，仅用如图装置（ ）
A．长度 材料 B．横截面积 长度
C．温度 材料 D．横截面积 温度
7．（2分）在“比较燃料热值大小”的实验中，不需要控制相同或相等的因素是（ ）
A．两种燃料的质量 B．两只装水的烧杯
C．烧杯中水的质量 D．各自加热的时间
8．（2分）如图是物体在空中运动过程中的动能Ek随时间t变化曲线，运动的物体可能是（ ）
A．被踢出后在地上滚动的足球
B．松手后由静止下落的乒乓球
C．竖直向上被垫起的排球
D．斜向上投掷出去的铅球
9．（2分）如图所示，对于电能表相关知识的理解，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是用来测量电功率的仪表
B．此时电能表的示数为3682kW h
C．该电能表正常工作时的电流只能为5A
D．转盘转动72r，电路消耗0.1kW h电能
10．（2分）重庆一中物理兴趣小组的小勇同学为快递公司设计了分拣计数装置，其简化电路如图所示。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，当有光照射时R2电阻变小。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．R2 的阻值变小 B．R1 的功率变大
C．计数器两端的电压变小 D．电路消耗的总功率变小
11．（2分）甲、乙两只白炽灯分别标有“220V 25W”和“220V 100W”字样，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．若灯丝长度相同，则甲灯的灯丝比乙灯粗
C．两灯串联在220V电路中，甲灯比乙灯亮
D．乙灯接入110V电路中的实际功率为50W
12．（2分）用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（ ）
A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η2
二、填空题（共8道小题，每小题3分，共24分）
13．（3分）如图所示，某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m，A装置是 滑轮；滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 N，拉力移动的距离为 m。
14．（3分）如图装置，闭合两开关后，电流表 （甲/乙/甲和乙）有示数；点燃酒精灯加热玻璃珠和灯丝一段时间，甲表示数 （变大/变小/不变，下同），乙表示数 。
15．（3分）快速弯折铁丝几次，铁丝弯折处发热，此过程是通过 的方法使 能转化为内能；按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，这个过程的能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同。
16．（3分）如图电路中，电源电压不变，当滑片P由中点向右移动时 （变大/变小/不变，下同），灯L的亮度将 ，滑动变阻器R消耗的电功率将 。
17．（3分）如图电路的电源电压为3V。闭合开关，电压表的示数为1V，则灯L2两端的电压为 V；若断开开关，则灯L1 （不能/仍能）发光，电压表的示数将 （变大/变小/不变）。
18．（3分）如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱的重力做功 J，小明对木箱做功 J，功率是 W.
19．（3分）图中电源电压恒为3V，R1的电阻为10Ω。闭合开关，电流表示数为0.5A，则通过R1的电流为 A，R2的阻值为 Ω，通电50s，电路消耗的电能为 J。
20．（3分）如图甲，电源电压恒定，闭合开关，小灯泡恰好正常发光，两电压表示数与电流表示数变化图象如图乙 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω，电路的最大功率为 W。
三、解答题：（共9小题，52分。解答24、25题时应有解题过程。）
21．（2分）在图中画出力F的力臂l1。
22．（2分）请在图中画出滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
23．（2分）请按如图中的电流方向，在虚线框内填入电池和电压表的符号，使电路成为正确的串联电路。
24．（6分）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升。如表是提升物体时采集到的信息：
物重G（N） OA（m） OB（m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m
40 0.8 0.4 0.4 0.2
求：
（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小。
（2）实际提升所用的拉力F为100N，拉力F做的总功。
（3）实际拉力F为100N时，杠杆的机械效率η。
25．（9分）小明同学用一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，设计了如图甲所示的电路。闭合开关S后，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。求：
（1）LED灯的额定功率。
（2）LED灯正常发光时，变阻器接入电路的阻值。
（3）LED灯在6V电压下工作10min消耗的电能。
26．（6分）小明利用图示装置做“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。
（1）实验中，用同一酒精灯分别给 相等的沙子和水加热，除了如图所示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和 。
（2）水和沙子吸热的多少是通过 （升高温度/加热时间）来反映的。
（3）分析数据可知：升高相同温度，沙子吸收热量 （小于/大于/等于）水吸收热量。
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
（4）水适合选作汽车发动机的冷却剂，是因为水的 。
（5）晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择 （顺/逆）风可以返回到海边。
27．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有：电源输出电压为3V保持不变，三个定值电阻5Ω、10Ω、20Ω，电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A），导线若干。
（1）图甲是小华连接的实物电路，有一根导线连接错了，请在该导线上画“×”并改正。
（2）在连接实验电路时，开关应 接通电路前，
应将滑动变阻器的滑片滑到 （A/B）端。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 。
（3）小华分别将5Ω、10Ω电阻接入电路并使其两端电压为1V进行实验，然后将20Ω的电阻接入电路后，发现电压表示数无法调节到1V，他应将电阻 （由小到大/由大到小）顺序接入电路，并控制电阻两端的电压至少为 V。
（4）若将电压表并联在滑动变阻器两端，他 （也能/不能）得到电流与电阻的关系。
28．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：滑片左移灯泡变暗）。
（2）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，电压表无示数，故障是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某点，要使小灯泡正常发光，滑片应向 （左/右）移动滑片，同时应观察 的示数，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙 W。在实际测量中，电压表内部有微弱的电流通过，导致所测小灯泡的额定功率偏 。
（4）利用该实验装置不能完成的实验是 。
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究导体的电流与电压关系
（5）若小灯泡的额定电流为I0，额定功率P0，实际电流为I1，实际功率P1，且I0＝2I1，P0与P1关系可能是 。
A.P0＝2P1
B.P0＝3P1
C.P0＝4P1
D.P0＝5P1
29．（10分）阅读短文，回答问题。
压电效应
压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应。在外力作用发生形变时，它的两个相对表面上出现正、负相反的电荷，产生的电压与外力作用大小成正比，电荷的极性也随着改变；当外力去掉后，这种现象称为正压电效应。相反，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应。
空气加湿器（如图甲）的关键部件是压电陶瓷换能器（如图乙）。它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，压电陶瓷与内置电动机每秒产生2×106次的振动，将水直接雾化。压电式打火机（如图丙）中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，在两电极之间产生10～20kV的电压而引起火花，引燃丁烷气体。
可用如图丁的方法来观察压电现象并检查压电陶瓷片的质量好坏，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时，电压表的指针就会偏转。在压力相同的情况下，说明压电陶瓷片的灵敏度越高。
（1）空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷换能器是将电能转化成 能。
（2）空气加湿器工作时，是利用 压电效应。
（3）图丁电路可表示 （空气加湿器/压电式打火机）的工作原理。
（4）结合图文，以下对压电效应的认识中正确的是 。
A.产生正压电效应时，压电陶瓷在电路中相当于电源
B.产生正压电效应时，获得电压的大小只与压力有关
C.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表偏转方向不变
D.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表示数始终为零
（5）加湿器工作电路如图戊，陶瓷换能器能高速均匀改变电路通断，使虚框内元件每秒产生2×106次振动，下列图象能大概描述电动机两端电压U0随时间t变化关系的是 。
2022-2023学年江苏省盐城市亭湖区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共24分，12小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列用电器正常工作时消耗功率最大的是（ ）
A．电吹风 B．电视机
C．电冰箱 D．台灯
【解答】解：电吹风机的功率大约为600﹣800W，电视机的额定功率大约在100W～200W，台灯的额定功率在十几瓦到几百瓦左右。
故选：A。
2．（2分）小红的书桌上有以下物品，通常情况下属于导体的是（ ）
A．橡皮 B．塑料尺 C．陶瓷笔筒 D．金属小刀
【解答】解：A、橡皮的材料是橡胶，故A错误；
B、塑料刻度尺的材料是塑料，故B错误；
C、陶瓷笔筒的材料是陶瓷，故C错误；
D、金属小刀的材料是金属，故D正确；
故选：D。
（多选）3．（2分）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2
【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，h相同，即W1＝W5。
（2）根据图示可知，LBA＞LCA，而W1＝W2，由W＝FL可知，FBA＜FCA，即F2＜F2。
故选：AD。
4．（2分）如图所示，暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中，闭合开关，下列现象可以判断两灯一定并联的是（ ）
A．流过L1和L2的电流相同 B．流过L1和L2的电流不同
C．L1和L2两端电压相同 D．L1和L2两端电压不同
【解答】解：AB、串联电路的电流处处相等1和L2的电流相同，则两灯可能串联；
若两灯并联，且两灯的规格不同时，根据I＝6和L2的电流不同，故B正确；
CD、根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相同1和L6两端电压相同，两灯可能并联，根据串分压特点可知，故C错误；L1和L2两端电压不同，则两灯串联。
故选B。
5．（2分）11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭成功发射。如图所示，火箭在加速升空过程中（ ）
A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变小
C．动能变大，势能变大 D．动能变小，势能变大
【解答】解：火箭在加速升空过程中，神舟十五号飞船的质量不变，动能变大，高度增大。
故选：C。
6．（2分）小明在“探究影响电阻大小的因素”活动中，发现只有一段镍铬合金丝，仅用如图装置（ ）
A．长度 材料 B．横截面积 长度
C．温度 材料 D．横截面积 温度
【解答】解：利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度；
将镍铬合金丝对折，可以改变合金丝的横截面积；
由于无法改变材料，所以不能探究导体的电阻与材料的关系；
实验器材中没有酒精灯，无法改变温度的高低。
故选：B。
7．（2分）在“比较燃料热值大小”的实验中，不需要控制相同或相等的因素是（ ）
A．两种燃料的质量 B．两只装水的烧杯
C．烧杯中水的质量 D．各自加热的时间
【解答】解：为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，加热同一种液体（水），通过温度计的示数高低得出吸热多少，所以不需要控制的是加热时间。
故选：D。
8．（2分）如图是物体在空中运动过程中的动能Ek随时间t变化曲线，运动的物体可能是（ ）
A．被踢出后在地上滚动的足球
B．松手后由静止下落的乒乓球
C．竖直向上被垫起的排球
D．斜向上投掷出去的铅球
【解答】解：由图象可知，该物体的动能先减小（但不为零）后增大；
A、离开脚后在平地上滚动的足球，动能越来越小。
B、一松手由静止下落的乒乓球，动能始终在增大；
C、竖直向上垫起的排球、动能为零；
D、斜向上投掷出去的铅球，此过程动能减小，但水平方向仍然有速度；在下落过程中，此过程动能增大，整个过程中铅球的动能先减小（但不为零）再增大；
故选：D。
9．（2分）如图所示，对于电能表相关知识的理解，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是用来测量电功率的仪表
B．此时电能表的示数为3682kW h
C．该电能表正常工作时的电流只能为5A
D．转盘转动72r，电路消耗0.1kW h电能
【解答】解：A、电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表；
B、此时电能表的示数为368.2kW h；
C、5A是指电能表的标定电流；
D、720r/（kW h）表示电路中用电器每消耗4kW h的电能；
若该电能表转盘转72r，家庭电路消耗的电能：W＝，故D正确。
故选：D。
10．（2分）重庆一中物理兴趣小组的小勇同学为快递公司设计了分拣计数装置，其简化电路如图所示。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，当有光照射时R2电阻变小。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．R2 的阻值变小 B．R1 的功率变大
C．计数器两端的电压变小 D．电路消耗的总功率变小
【解答】解：根据电路图可知，两电阻串联2两端的电压；
闭合开关，激光被遮挡瞬间2变大，由串联电阻的规律可知，由欧姆定律可知，通过R4的电流变小；
根据U＝IR可知，电流变小时，R1两端的电压变小，由于电源电压不变，则R2两端的电压变大，即计数器两端的电压变大；
根据P＝I8R可知R1的功率变小；根据P＝UI可知；
故D正确。
故选：D。
11．（2分）甲、乙两只白炽灯分别标有“220V 25W”和“220V 100W”字样，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．若灯丝长度相同，则甲灯的灯丝比乙灯粗
C．两灯串联在220V电路中，甲灯比乙灯亮
D．乙灯接入110V电路中的实际功率为50W
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，因此无法确定它们的大小关系；
B、已知两灯泡的额定电压相等甲＜P乙，由P＝可知，R甲＞R乙；在灯丝的长度和材料相同的情况下，电阻与横截面积成反比，故B错误；
C、若将两灯串联接入电压为220V的电路，因为R甲＞R乙，由P＝I2R可知甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率，甲灯比乙灯亮；
D、当乙灯接入110V电路中可知，功率与电压的平方成正比，即为额定电压的，所以此时的实际功率为：P乙实＝P乙额＝×100W＝25W。
故选：C。
12．（2分）用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（ ）
A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η2
【解答】解：原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，根据W有＝Gh可知有用功变大；摩擦不计，则杠杆重心上升的高度不变额＝G杠杆h杠杆可知，克服杠杆重所做额外功不变，根据η＝×100%＝，可知杠杆的机械效率变大1＜η2。
故选：A。
二、填空题（共8道小题，每小题3分，共24分）
13．（3分）如图所示，某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m，A装置是 动 滑轮；滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 75 N，拉力移动的距离为 8 m。
【解答】解：图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮；
因为滑轮和绳的重力、摩擦均不计G＝，
绳子自由端移动距离s＝2h＝4×4m＝8m。
故答案为：动；75；8。
14．（3分）如图装置，闭合两开关后，电流表 乙 （甲/乙/甲和乙）有示数；点燃酒精灯加热玻璃珠和灯丝一段时间，甲表示数 变大 （变大/变小/不变，下同），乙表示数 变小 。
【解答】解：（1）玻璃本来是绝缘体，当玻璃接入电路时，由于玻璃是绝缘体，即电流表甲无示数，所以；
（2）当对玻璃加热后，玻璃的导电性能会发生改变，也就是说此时左边电路中会有通过电流；当对灯丝加热时，灯丝的电阻增大，即电流表乙的示数变小。
故答案为：乙；变大。
15．（3分）快速弯折铁丝几次，铁丝弯折处发热，此过程是通过 做功 的方法使 机械 能转化为内能；按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，这个过程的能量转化情况与四冲程汽油机的 做功 冲程相同。
【解答】解：快速弯折铁丝几次，对铁丝做功，内能变大；
按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，此过程中内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械。
16．（3分）如图电路中，电源电压不变，当滑片P由中点向右移动时 变小 （变大/变小/不变，下同），灯L的亮度将 不变 ，滑动变阻器R消耗的电功率将 变小 。
【解答】解：由电路图可知，灯泡和滑动变阻器并联。
因为电源电压保持不变，当滑片P向右移动时，它接入电路的阻值变大，根据P＝UI可知滑动变阻器消耗的电功率变小；
并联电路各支路互不影响，由此可知，通过L的电流不变；
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小。
故答案为：变小；不变。
17．（3分）如图电路的电源电压为3V。闭合开关，电压表的示数为1V，则灯L2两端的电压为 1 V；若断开开关，则灯L1 不能 （不能/仍能）发光，电压表的示数将 变大 （变大/变小/不变）。
【解答】解：由图知，闭合开关，电压表并联在L2两端，所以L2两端的电压为4V；
若断开开关，电压表与L1串联，由于电压表内阻非常大，则灯L1不能发光，电压表相当于测电源电压。
故答案为：6；不能。
18．（3分）如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱的重力做功 0 J，小明对木箱做功 800 J，功率是 80 W.
【解答】解：（1）由题知，箱子在水平地面上运动，所以重力做功为0J；
（2）对木箱做功：
W＝Fs＝200N×4m＝800J，
木箱又向前自由滑行了4m，木箱由于惯性滑动，故不做功；
小明的功率：
P＝＝＝80W。
故答案为：0；800。
19．（3分）图中电源电压恒为3V，R1的电阻为10Ω。闭合开关，电流表示数为0.5A，则通过R1的电流为 0.3 A，R2的阻值为 6 Ω，通电50s，电路消耗的电能为 120 J。
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R2的电流；
根据并联电路的特点可知：U1＝U2＝U＝3V，
通过R1的电流：I1＝＝＝3.3A；
由I＝可知，R2的阻值：R5＝＝＝7Ω；
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电路：I＝I1+I2＝4.3A+0.3A＝0.8A，
通电50s，电路消耗的电能：W＝UIt＝4V×0.8A×50s＝120J。
故答案为：3.3；6；120。
20．（3分）如图甲，电源电压恒定，闭合开关，小灯泡恰好正常发光，两电压表示数与电流表示数变化图象如图乙 12 V，滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω，电路的最大功率为 12 W。
【解答】解：由甲图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V1测灯泡L两端电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。
滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小；根据串联分压原理可知；由于电源电压不变；所以5示数随电流表示数变化的U﹣I图象，②为电压表V2示数随电流表示数变化的U﹣I图象；
由甲图可知，滑片在A点时滑动变阻器连入电路的电阻为02示数最大，电压表测V1量电源电压，所以由乙图可知1最大＝12V；
由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大B＝5.4A，此时U1B＝7V，U2B＝8V；
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大电阻为：R8大＝＝20Ω，
已知滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡恰好正常发光A＝1A，此时电路中的电流最大最大＝U6最大IA＝12V×1A＝12W。
故答案为：12；20。
三、解答题：（共9小题，52分。解答24、25题时应有解题过程。）
21．（2分）在图中画出力F的力臂l1。
【解答】解：过支点O垂直于F作用线的垂线段l1，即F的力臂l1；如图所示：
22．（2分）请在图中画出滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
【解答】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重。如图所示：
23．（2分）请按如图中的电流方向，在虚线框内填入电池和电压表的符号，使电路成为正确的串联电路。
【解答】解：要组成串联电路，电源在灯泡上方；左侧为电压表。如图所示：
24．（6分）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升。如表是提升物体时采集到的信息：
物重G（N） OA（m） OB（m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m
40 0.8 0.4 0.4 0.2
求：
（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小。
（2）实际提升所用的拉力F为100N，拉力F做的总功。
（3）实际拉力F为100N时，杠杆的机械效率η。
【解答】解：（1）不计杠杆自重和摩擦，
由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，即F×0.4m＝40N×6.8m
解得：F＝80N；
（2）由表中数据可知：s＝0.2m，h＝0.4m，
拉力做的总功：W总＝F′s＝100N×6.2m＝20J；
（3）有用功：W有用＝Gh＝40N×0.6m＝16J，
杠杆的机械效率：
η＝×100%＝。
答：（1）拉力F的大小为80N；
（2）若实际拉力F为100N，拉力做的总功为20J；
（3）杠杆的机械效率80%。
25．（9分）小明同学用一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，设计了如图甲所示的电路。闭合开关S后，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。求：
（1）LED灯的额定功率。
（2）LED灯正常发光时，变阻器接入电路的阻值。
（3）LED灯在6V电压下工作10min消耗的电能。
【解答】解：（1）由图像可知灯泡两端的电压为额定电压5V时，通过灯泡的电流为20mA＝0.02AL＝ULIL＝6V×0.02A＝0.3W；
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电压规律可知灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为：Up＝U﹣UL＝9V﹣5V＝4V，
串联电路各处电流相等。根据跑冒滴漏得滑动变阻器接入电路的阻值为：Rp＝＝＝200Ω；
（3）当LED灯两端电压达到2V时，根据图像乙可知通过灯的电流为IL＝35mA＝0.035A，
则LED灯在6V电压下工作10mjn消耗的电能为：WL＝UL5IL1t＝6V×2.035A×10×60s＝126J。
答：（1）当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率是0.1W；
（2）灯泡正常发光时，变阻器Rp接入电路的阻值是200Ω；
（3）LED灯在5V电压下工作10min消耗的电能是126J。
26．（6分）小明利用图示装置做“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。
（1）实验中，用同一酒精灯分别给 质量 相等的沙子和水加热，除了如图所示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和 天平 。
（2）水和沙子吸热的多少是通过 加热时间 （升高温度/加热时间）来反映的。
（3）分析数据可知：升高相同温度，沙子吸收热量 小于 （小于/大于/等于）水吸收热量。
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
（4）水适合选作汽车发动机的冷却剂，是因为水的 比热容大 。
（5）晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择 逆 （顺/逆）风可以返回到海边。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，用同一酒精灯分别给质量相等的沙子和水加热；
（2）根据转换法，水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）分析数据可知：加热相同的时间，水升温慢，升高相同温度，故沙子吸收热量小于水吸收的热量；
（4）因质量相同的水和沙子，加热相同的时间，故水的比热容大；
根据Q＝cmΔt可知，相同质量的水和其它液体相比，水吸热多；
（5）海边多水，荒山多砂石，海水和荒石同样吸热，荒山升温快，海面上的冷空气过来填补，故荒山迷路的人选择逆风可以返回到海边。
故答案为：（1）质量；天平；
（2）加热时间；
（3）小于；
（4）比热容大；
（5）逆。
27．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有：电源输出电压为3V保持不变，三个定值电阻5Ω、10Ω、20Ω，电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A），导线若干。
（1）图甲是小华连接的实物电路，有一根导线连接错了，请在该导线上画“×”并改正。
（2）在连接实验电路时，开关应 断开 接通电路前，
应将滑动变阻器的滑片滑到 B （A/B）端。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 控制电阻两端的电压不变 。
（3）小华分别将5Ω、10Ω电阻接入电路并使其两端电压为1V进行实验，然后将20Ω的电阻接入电路后，发现电压表示数无法调节到1V，他应将电阻 由大到小 （由小到大/由大到小）顺序接入电路，并控制电阻两端的电压至少为 1.5 V。
（4）若将电压表并联在滑动变阻器两端，他 也能 （也能/不能）得到电流与电阻的关系。
【解答】解：（1）原电路中，电流表与电阻并联，电流表应选择小量程与电阻串联，如下所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，闭合开关前，即B端；
探究电流与电阻的关系需控制电阻两端的电压不变，所以此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻两端的电压不变；
（3）根据串联电路电压规律及分压原理有：＝﹣﹣﹣﹣﹣①，
等式左边为一定值，故右边也为一定值，对应的定值电阻最大，所以应将电阻由大到小顺序接入电路，
代入数据可得：＝，解得：UV＝1.5V，
电压预设的最小值为UV＝1.5V；
（4）将电压表并联在滑动变阻器两端，电压表测滑动变阻器两端的电压，所以也能得到电流与电阻的关系。
故答案为：（1）见解析；（2）断开；B；（3）由大到小；（4）也能。
28．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：滑片左移灯泡变暗）。
（2）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，电压表无示数，故障是 小灯泡短路（或电压表断路） 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某点，要使小灯泡正常发光，滑片应向 右 （左/右）移动滑片，同时应观察 电压表 的示数，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙 0.45 W。在实际测量中，电压表内部有微弱的电流通过，导致所测小灯泡的额定功率偏 大 。
（4）利用该实验装置不能完成的实验是 C 。
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究导体的电流与电压关系
（5）若小灯泡的额定电流为I0，额定功率P0，实际电流为I1，实际功率P1，且I0＝2I1，P0与P1关系可能是 D 。
A.P0＝2P1
B.P0＝3P1
C.P0＝4P1
D.P0＝5P1
【解答】解：（1）滑片左移灯泡变暗，说明滑动变阻器阻值变大，如下图所示：
；
（2）连接好电路，闭合开关，电流表有示数；电压表无示数，即故障是小灯泡短路（或电压表断路）；
（3）闭合开关，移动滑片到某点，小于灯泡额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，同时应观察电压表的示数，此时电流表示数如图乙，分度值7.02A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×6.18A＝0.45W；
电压表与灯并联测灯两端的电压，测量值是准确的，由并联电路电流的规律，根据P＝UI；
（4）A、将电流表分别串联在电路中的不同位置，故可探究串联电路中的电流规律；
B、用电压表分别测量灯与滑动变阻器两端的电压以及电路两端的总电压；
C、探究电流与电压的关系，而灯的电阻随温度的变化而变化；
故选C；
（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，实际工作电阻为R，
则P额＝I04R＝（2I1）8R＝4I13R＝4P1；
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，
所以，当灯泡在正常工作时，则额定功率P4＞P额＝4P1，故选D。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表断路）；电压表；大；（4）C。
29．（10分）阅读短文，回答问题。
压电效应
压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应。在外力作用发生形变时，它的两个相对表面上出现正、负相反的电荷，产生的电压与外力作用大小成正比，电荷的极性也随着改变；当外力去掉后，这种现象称为正压电效应。相反，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应。
空气加湿器（如图甲）的关键部件是压电陶瓷换能器（如图乙）。它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，压电陶瓷与内置电动机每秒产生2×106次的振动，将水直接雾化。压电式打火机（如图丙）中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，在两电极之间产生10～20kV的电压而引起火花，引燃丁烷气体。
可用如图丁的方法来观察压电现象并检查压电陶瓷片的质量好坏，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时，电压表的指针就会偏转。在压力相同的情况下，说明压电陶瓷片的灵敏度越高。
（1）空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷换能器是将电能转化成 机械 能。
（2）空气加湿器工作时，是利用 逆 压电效应。
（3）图丁电路可表示 压电式打火机 （空气加湿器/压电式打火机）的工作原理。
（4）结合图文，以下对压电效应的认识中正确的是 A 。
A.产生正压电效应时，压电陶瓷在电路中相当于电源
B.产生正压电效应时，获得电压的大小只与压力有关
C.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表偏转方向不变
D.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表示数始终为零
（5）加湿器工作电路如图戊，陶瓷换能器能高速均匀改变电路通断，使虚框内元件每秒产生2×106次振动，下列图象能大概描述电动机两端电压U0随时间t变化关系的是 C 。
【解答】解：（1）阅读短文知，在特定电压的驱动下6次的振动，空气加湿器工作时；
（2）阅读短文知，空气加湿器工作时；
（3）由图丁知，食指和拇指按压压电陶瓷时产生电压；
（4）结合图文，由图丁知，产生正压电效应时、负相反的电荷；当作用力方向改变时；压电陶瓷在电路中相当于电源；故A正确；
（5）根据图示可知，A的振动频率：，B的振动频率：4Hz，C的振动频率：6Hz，D的振动频率：0Hz，
显然只有C的振动频率在电陶瓷产生的频率范围内，故选B。
故答案为：（1）机械；（2）逆；（4）A。
