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江苏省南京市秦淮区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
1．（2025九上·秦淮期末）如图所示的工具中，在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是（　　）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．核桃夹 D．钢丝钳
2．（2025九上·秦淮期末）下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．麻雀飞行时的功率约为80W B．电子计算器的电流约为150μA
C．一节干电池的电压约为2V D．一盏日光灯的电功率约为900W
3．（2025九上·秦淮期末）小明观察了厨房的一些设备和现象，下列说法正确的是（　　）
A．吸油烟机的风扇和照明灯泡是串联的
B．破壁机工作时，电动机将机械能转化为电能
C．汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同
D．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高
4．（2025九上·秦淮期末）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮
B．图乙，水由高处流下时，水的动能减小
C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小
D．图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能
5．（2025九上·秦淮期末）如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：① 厚玻璃筒内气体② 试管内水蒸气③ 汽缸内高温燃气④ 铁丝。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（　　）
A．① ② B．② ③ C．③ ④ D．① ④
6．（2025九上·秦淮期末）小明家使用的是如图所示的智能门锁，它可以通过指纹加密码，或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别，由M执行解锁工作，下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2025九上·秦淮期末）如图甲、乙所示，用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度，已知GA=2GB，两个动滑轮的机械效率相等（忽略绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．两个动滑轮重力的大小关系是G动甲＜G动乙
B．拉力做功的比值W甲︰W乙=2︰1
C．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲更省力
D．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲的机械效率更高
8．（2025九上·秦淮期末）下列说法正确的是（　　）
A．铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B．发光二极管由超导体材料制成
C．电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流
D．同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡可能是并联
9．（2025九上·秦淮期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L1短路 C．灯泡L2断路 D．灯泡L2短路
10．（2025九上·秦淮期末）物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路，如图所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，R的阻值随天然气浓度的增大而减小，则天然气（　　）
A．浓度增大，电压表示数变小
B．浓度增大，电压表示数和电流表示数比值变小
C．浓度减小，电流表示数变大
D．浓度减小，电压表示数和电流表示数乘积变小
11．（2025九上·秦淮期末）灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路，保证所有元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　）
A．L1的额定功率为6W
B．当L1、L2串联接入电路，电源电压为5V时，L1与L2的实际功率之比为3∶7
C．当L1、L2并联接入电路，L1的实际功率更大
D．电路最大的总功率为9W
12．（2025九上·秦淮期末）如图所示的电路中，已知闭合开关S时，调节滑动变阻器，电压表示数由1V变为2V的过程中，电流表示数变化了0.1A；同时闭合开关S、S2，断开S1时电流表示数为0.2A；同时闭合3个开关，电压表示数为3V。下列说法错误的是（　　）
A．R2的阻值为10Ω
B．只闭合S，电压表示数由1V变为2V的过程中，R2的功率变化了0.3W
C．若闭合S、S1断开S2，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，滑动变阻器功率为0.2W
D．若滑动变阻器的最大阻值为60Ω，通过调节滑动变阻器及开关，在保证电路安全的情况下，电压表示数的变化范围是0.5V~3V
13．（2025九上·秦淮期末）杠杆在生产生活中被普遍使用，请完成下列问题：
（1）如图甲是我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，此时桔槔为　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；在桶内装水后向上拉绳缓慢将桶提起，则桔槔B点处受到的力为　 　N（硬棒质量、摩擦忽略不计）。
（2）如图乙所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂l阻和动力F动的变化情况是l阻　 　，F动　 　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
14．（2025九上·秦淮期末）如图甲是某居民楼前的无障碍通道（物理学中称之为斜面），小红对此进行了探究，如图乙所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点，AB间距离为1m，小车重力为2.0N，拉力为0.3N，小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为　 　J，机械效率为　 　%，摩擦力为　 　N。
15．（2025九上·秦淮期末）甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要　 　（选填“相同”或“不同”），除了图中的器材，还都要用到的测量工具是　 　；乙图中燃料的质量用m表示，燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），若的值越大，燃料的热值越　 　（选填“大”或“小”）。
16．（2025九上·秦淮期末）汽车发动机选择水作为冷却液是利用水　 　的特性，这是通过　 　的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是　 　W，机械效率是　 　%（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。
17．（2025九上·秦淮期末）小叶同学利用如图所示的电能表测量电热水器的电功率，此时电能表的示数为　 　kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过　 　W。将电热水器单独连接在电压为220V的电路中，观察到电能表的指示灯1min闪了100次，则该电热水器的电功率是　 　W，电阻是　 　Ω。
18．（2025九上·秦淮期末）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为“　 　” 表，两电阻大小之比R1：R2为　 　，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　。
19．（2025九上·秦淮期末）如图甲是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上的苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压UAB也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力检测点且时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，R0=30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如表所示：
压力F/N 0 1 2 3 4 5
阻值R/Ω 120 80 60 45 40 38
（1）当检测点上没有苹果时，R0两端的电压为　 　V；
（2）该筛选装置可将重为　 　N以下的苹果推出传送带；
（3）要能够剔除质量小于300g的苹果时，UAB应设置为小于　 　V；
（4）为了使该装置能够满足不同质量标准苹果的筛选，小红对该电路进行了如图乙的改进，将R0换成了电阻箱R1，若设定了某一质量标准，当电阻箱的阻值变大时，质量不达标的苹果将　 　（选填“变多”、“变少”或“不变”）；
（5）若图甲电路中电源电压降低，则能通过检测点苹果的最小质量将　 　（选填“增大”或“减小”）。
20．（2025九上·秦淮期末）图（a）为人用手提物体时的情景，手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图（b），请在图（b）中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
21．（2025九上·秦淮期末）如图，工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
22．（2025九上·秦淮期末）请在图中以笔画线添加一根导线，使灯L1与灯L2并联。
23．（2025九上·秦淮期末）小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。将图中左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆　 　（选填“仍能”或“不能”）在水平位置保持静止；
（2）小明进行多次实验，数据记录如表：
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 2 18.0
分析表中数据，归纳出杠杆平衡条件是　 　（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是　 　；
（3）实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为　 　（选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
24．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。
（1）实验中，小球的动能是由　 　能转化来的；
（2）图甲中（a）、（c）实验让小球从斜面的相同高度下滑，目的是　 　；
（3）图甲中（b）、（c）实验无法探究动能和速度的关系，理由是　 　；
（4）如图乙所示，若将质量为m的小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA和EB的大小关系是EA　 　EB。当小球从B点运动到最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿　 　（选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动。
25．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，表格给出了可供选择的几种导体，分别用A~G代表。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 1.0 0.6 锰铜
D 0.5 0.4 锰铜
E 1.5 0.4 锰铜
F 1.0 0.6 镍铬合金
G 1.0 0.6 铜
（1）为验证“导体电阻与长度有关”的猜想，应选用　 　三种导体（填代号）。
（2）本实验是通过观察　 　来比较导体电阻大小的，下列选项中研究问题的方法与之相同的是　 　。
A在探究重力势能与高度的关系时，选择的是两个质量相同的小球
B在探究平面镜成像实验中，比较像和物的大小关系时，选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较
C在探究压力的作用效果与什么因素有关时，用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果
（3）小海联想到课堂上做过的类似实验：
①如图乙，刚闭合开关时，灯泡不发光。用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱，当玻璃柱加热到红炽状态后，灯泡发光，这个现象说明：加热到红炽状态后，玻璃　 　。
②如图丙，闭合开关，加热电阻丝后灯泡变暗，说明导体电阻的大小与温度有关，温度升高，导体的电阻　 　（选填“变大”或“变小”）。
26．（2025九上·秦淮期末）小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、开关、导线、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（15Ω，1A）、电压表和电流表。
（1）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最　 　（选填“左”或“右”）端；
（2）将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，在读取完电流表示数后，取下5Ω电阻，换成10Ω电阻，在读取电流表示数前，应进行的操作是：向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数与之前相同，记下电流表的示数。与5Ω电阻接入电路时相比，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。小明根据实验数据描绘出了如图乙所示的图像，可以得出结论：　 　；
（3）小华利用现有器材也做了同一实验：
①连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V；
②断开开关，保持滑片不动，换接入另一个阻值更大的定值电阻，闭合开关，发现电压表示数　 　，她想尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数，操作后。发现电压表示数恰好为4V；
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 　Ω。
27．（2025九上·秦淮期末）在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）小芳发现图甲连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线完成电路连接　 　；
（2）实验测得数据如表，第三次实验时电压表示数如图乙，请将表格填写完整。
序号 1 2 3
电压表示数U/V 1 2 　 　
电流表示数I/A 0.1 0.18 0.24
则该定值电阻阻值为　 　Ω（保留一位小数）；
（3）实验结束后，小芳又设计了如图丙所示的电路，测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，请将实验步骤补充完整：
①滑动变阻器滑片P移到最上端，只闭合开关S和S1，电流表示数为0.25A；
②三个开关都断开，将滑动变阻器的滑片P移到最下端，只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为　 　A时，灯泡L正常发光；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2，闭合S和S1，读出电流表示数为0.4A；
④灯泡L正常发光时的电阻RL=　 　Ω（保留一位小数）。
28．（2025九上·秦淮期末）在“探究影响电流做功多少的因素”实验中，小小设计了如图甲、乙两个电路：
（1）图中所选用的灯泡L1和L2规格应　 　（选填“相同”或“不同”）；
（2）应该选择图　 　所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系，支持实验结论的现象是　 　。
29．（2025九上·秦淮期末）一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表所示。
额定载客人数 57
电动机额定功率 90kW
电动机额定电压 600V
电池容量 600Ah
某次搭载乘客时车与人的总重为1.5×105N，假如车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍。求：
（1）该过程客车牵引力做功的功率；
（2）该过程客车消耗的电能；
（3）该客车的电动机将电能最终转化为机械能的效率（结果保留百分号前一位小数）。
30．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。小芳将量程为0~3V的电压表接入图甲电路，将其改装成照度表。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图乙所示。
（1）RG的阻值随光照增强而　 　；
（2）为使光照增强时电压表的示数也增大，电压表应并联在　 　（填字母）两端。当照度为0.8Lux时，电压表的示数为多少V？　 　
（3）若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V﹣15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ~20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为多少Lux？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解析】分析各工具的杠杆类型差异：钓鱼竿：动力臂<阻力臂，属于>费力杠杆；开瓶器：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆；核桃夹子：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆；钢丝钳：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆，通过对比可知，选项A（钓鱼竿）的杠杆类型与其他三项不同。
正确答案：A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平.
2．【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解析】A. 麻雀在飞行时消耗的功率通常小于10瓦特（10W），因此该选项不符合题目要求。
B. 电子计算器工作时通过的电流极其微弱，大约为150微安（150μA），这个数值符合实际情况。
C. 单节全新干电池的标准输出电压为1.5伏特（1.5V），与描述相符。
D. 普通日光灯在正常工作时消耗的电功率约为40瓦特（40W），这个数值正确。
综上所述，正确答案是B选项。
【分析】电学基本常识：电压：提供电源装置，一节干电池为1.5V，额定功率为用电器正常工作时的电功率，计算公式P额=U额I额，常见电器的电功率为灯泡20W， 家用微波炉的额定功率一般约为500W。
3．【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；热机；能量的转化或转移；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】选项A：吸油烟机的风扇和照明灯泡工作时互不影响，说明它们是并联连接的，因此选项A的说法是错误的。
选项B：破壁机工作时，电动机将电能转化为机械能，所以选项B的说法是错误的。
选项C：汤沸腾后锅盖被顶起的过程中，内能转化为机械能，这种能量转化方式与汽油机的做功冲程相同，因此选项C的说法是正确的。
选项D：刚出锅的馒头入嘴时很烫是因为馒头温度很高，但热量是过程量，不能描述为物体含有热量，所以选项D的说法是错误的。
综上所述，正确答案是C。
【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
2、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；
3、能量转化：破壁机工作时，电动机将电能转化为机械能；
4、热量是过程量，只能通过吸收或者释放来描述。
4．【答案】A
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】A．图甲中，碓头的重力势能越大，下落时转化的动能越多，对稻米的冲击力越大，去皮效果越好，因此选项A正确；
B．图乙中，水的重力势能随高度降低而减小，转化为水的动能，故B错误；
C．图丙中，牛做匀速圆周运动时，动能（速度大小不变）和势能（高度不变）均未改变，机械能守恒，因此选项C错误；
D．图丁中，稻粒下落时高度降低，重力势能减小，同时速度增加，动能增大，属于重力势能向动能的转化，D错误。
综上选A。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
5．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
【解析】【解答】在图甲所示实验中，当厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，导致气体温度升高，内能增加。
在图乙所示实验中，当瓶内气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，因此瓶内气体的内能减小。
在图丙所示实验中（做功冲程），当气缸内的燃气推动活塞向下运动时，燃气的内能转化为机械能，导致燃气的内能减少。
在图丁所示实验中，对铁丝做功使其温度升高，铁丝的内能增大。
综合以上分析，内能减小的情况出现在实验②和③中，因此正确答案是选项B。
故选B。
【分析】当物体对外做功时，物体内能减小；反之内能增加；
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
6．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】智能门锁的开启方式有两种组合： 指纹+密码， 指纹+人脸， 指纹是必须条件，因此指纹开关应位于干路中，与电动机串联. 人脸识别和密码输入是"或"的关系（满足其一即可），所以这两个开关应该并联连接，故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
7．【答案】B
【知识点】动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解析】A选项分析：根据机械效率公式，可得甲乙两滑轮效率表达式：
，由GA=2GB且η甲=η乙，推导可得G动甲=2G动乙，说明甲动滑轮更重，故A选项错误。
B选项分析：总功公式，由于W有甲=2W有乙且η相同，故W甲：W乙=2：1，B选项正确。
C选项分析：拉力计算公式：，，显然F甲>F乙，乙更省力，C选项错误。
D选项分析：提升相同物体时效率表达式：，，由于G动甲>G动乙，故η甲<η乙，D选项错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
8．【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；有持续电流的条件；并联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】A．铅笔芯具有导电性属于导体，而橡皮和塑料吸管不导电属于绝缘体，因此选项A的说法是错误的。
B．发光二极管(LED)的制作材料是半导体，所以选项B的表述不正确。
C．电源的作用是提供电压，只有在闭合电路中存在电源时才会形成电流，故选项C的说法有误。
D．当同一电路中的两个灯泡电流相等时，可能是相同规格的灯泡并联连接，因此选项D是正确的。
正确答案选择D。
【分析】导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体，绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨；
半导体的应用：常用作发光二极管；
根据欧姆定律计算可知，当并联的灯泡电流相同，则其电阻相同，即规格相同。
9．【答案】C
【知识点】电路的三种状态；电路故障的判断
【解析】【解答】图中，灯泡并联，电流表测量L1的电流，电压表测量电源电压，一个灯泡熄灭后，电流表、电压表都不变，则L1支路无故障；灯泡L2断路后，电流表、电压表示数都不变，电路中若发生短路，灯都不亮。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】在并联电路中，支路发生断路，用电器不工作，无电流；并联电路中若支路短路，用电器都不工作，损坏电源。
10．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解析】根据电路图分析可知，气敏电阻与定值电阻R串联连接，电流表测量电路中的总电流，电压表测量定值电阻R两端的电压。
AB选项：当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值会减小，导致电路总电阻减小。由于电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流会增大，即电流表示数变大。同时，定值电阻R两端的电压也会增大，即电压表示数变大。而电压表与电流表示数的比值实际上就是定值电阻R的阻值，因此这个比值保持不变。所以AB选项都是错误的。
CD选项：当天然气浓度减小时，情况正好相反：气敏电阻阻值增大，总电阻增大，电流减小，定值电阻R两端电压减小（电压表示数变小）。此时电压表示数与电流表示数的乘积（代表功率）也会减小，因此D选项正确，C选项错误。
正确答案：D。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】A．根据图像，当灯泡L1两端电压达到额定电压6V时，对应的电流为0.5A。其额定功率计算如下：。因此选项A的表述是错误的。
B．在串联电路中电流处处相等。当L1和L2串联时，若电流为0.4A，从图像可知两灯泡的电压分别为3.5V和1.5V。总电压为。根据功率公式，两灯泡实际功率比为。因此选项B的表述是错误的。
C．在并联电路中，各支路电压相等。从图像可见，当并联时通过L2的电流更大，根据可知L2的实际功率更大。因此选项C的表述是错误的。
D．两灯泡并联时最大电源电压为6V。此时通过两灯泡的电流分别为0.5A和1A。总功率为。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．【答案】D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解析】选项AB分析：仅闭合开关S时，电路由滑动变阻器与两个定值电阻串联组成，电压表测量R2两端电压。当电压表示数从1V变为2V时，电流表示数变化了0.1A。根据欧姆定律可得：，解得R2=10Ω。此时R2的功率变化值为：，因此选项AB正确。
选项C分析： 当三个开关均闭合时，滑动变阻器与R1被短路，电路中仅剩R2，此时电压表示数3V即为电源电压。 若闭合S、S1断开S2，电路为滑动变阻器与R2串联。当电压表示数为2V时，滑动变阻器功率为：，因此选项C正确。
选项D分析： 同时闭合S、S2断开S1时，滑动变阻器被短路，R1与R2串联，总电阻：，可得R1=5Ω。 三个开关全闭合时，仅R2接入电路，电流为0.3A，电压表示数达到最大值3V。 当滑动变阻器阻值调至60Ω时，电压表示数最小为：
，因此选项D错误。
综上所述，正确答案为D。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13．【答案】（1）费力；80
（2）变大；变大
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）当人向下拉绳放下空桶时，杠杆的B端受到向下的力作为动力，A端受到向下的力作为阻力。观察图示可知，动力臂（OB）小于阻力臂（OA），根据杠杆平衡条件，此时动力需大于阻力，因此该杠杆属于费力杠杆。根据杠杆平衡条件列式：，代入数据：，解得：。
（2）剪刀的支点位于转轴处，剪纸时阻力（）作用在纸与剪刀的接触点。在缓慢剪断纸片的过程中： 阻力大小不变，动力臂保持不变， 阻力臂逐渐增大。根据杠杆平衡条件，可知所需的动力会逐渐增大。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平.
（1）[1]人向下拉绳放下空桶时，杠杆B端受到向下的力为动力，A端受到向下的力为阻力，由图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知，动力大于阻力，为费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡的条件可知，即，解得
（2）[1][2]由图可知，剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力F阻不变，动力臂L动不变，阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，动力F动逐渐变大。
14．【答案】0.3；60；0.12
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：拉力做的功：W总=Fs=0.3N×1m=0.3J；
克服小车重力做的有用功：W有=Gh=2.0N×0.09m=0.18J，
斜面的机械效率：。克服小车受到的摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=0.3J-0.18J=0.12J，
小车受到的摩擦力：。
故答案为：0.3；60%；0.12。
【分析】根据W=Fs求拉力做的功，即总功；根据W=Gh求克服小车重力做的有用功，根据求斜面的机械效率；根据W总=W有+W额求克服小车受到的摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求小车受到的摩擦力。
15．【答案】相同；天平；大
【知识点】燃料的热值；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】实验甲中，需要控制沙子和水的质量相同，并确保它们吸收相同的热量，同时记录温度升高的数值。为了实现吸收相同热量这一条件，可以通过使用相同的酒精灯火焰加热相同的时间来完成，因此需要使用天平和秒表来测量质量和时间。
在实验乙中，需要控制酒精和碎纸片的质量相同，同时烧杯中水的质量也相同，因此需要使用天平。通过温度计测量水温升高的多少来反映燃料放出的热量，两种燃料必须完全燃烧干净，因此不需要秒表。综上所述，两个实验都需要使用天平。
燃料的热值无法直接测量，需要通过水吸收的热量来间接反映燃料燃烧放出的热量。水吸收的热量取决于水的质量和温度升高的幅度。在不考虑热量损失的情况下，液体吸收的热量。根据题意，液体吸收的热量可以表示为，燃料完全燃烧放出的热量为。因此可以得到关系式：，解得热值。如果燃料质量相同，温度升高越小，说明燃料的热值越小。反之，若热值越大，则的比值越大。因此，可以用来反映热值的大小，比值越大，对应的燃料热值越大。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
16．【答案】比热容较大；热传递；1250；32.6%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】 水的比热容较大，与其他液体相比，在质量相同且温度升高相同的情况下，水能吸收更多的热量，因此常被用作冷却液。
水吸收发电机释放的热量后，内能增大，温度上升，这是通过热传递的方式改变物体内能的。 单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，飞轮旋转2圈，完成4个冲程，对外做功1次。因此，若汽油机每分钟完成150个工作循环，则对外做功150次。1分钟内做的功为：，该汽油机的功率为：； 5g汽油完全燃烧释放的热量为：，机械效率为：。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、功的计算：W=Pt；
3、机械效率为：。
17．【答案】5546.7；4400；2000；24.2
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】 电能表读数的小数位显示为5546.7千瓦时（kW·h）。 该电能表标定的最大允许电流为20安培（A），因此允许接入的用电器总功率上限为：； 电能表脉冲参数3000imp/(kW·h)表示每消耗1千瓦时电能，指示灯闪烁3000次。观测到1分钟内闪烁100次，对应消耗电能为：，由此计算电热水器实际功率为：； 根据功率公式可计算电阻值：。
【分析】功率的计算：W=Pt，.
18．【答案】电压；1：3；3：16
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S1和S2闭合时，若甲表为电流表会导致电源短路，故甲必须是电压表。若乙表为电流表，两表的单位不同（A和V），示数比值不可能为4：3，因此两表均为电压表。
此时R1与R2串联，甲表测量总电压，乙表测量R2两端电压。根据电压比4：3可得关系式：
，解得电阻比：，两表为电压表时总功率：
若将两表更换为电流表，需闭合S1、断开S2使R1与R2并联，此时总功率：，最终功率比为：
。
【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
3、电功率的计算：公式为，串联电路电功率的计算：；并联电路电功率的计算：。
19．【答案】（1）3
（2）2
（3）6
（4）变小
（5）增大
【知识点】重力及其大小的计算；串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）电路由R0与压敏电阻R串联组成。根据表格数据，当检测点无水果时，压敏电阻阻值R=120Ω，总电阻为：，电路电流为，R0两端电压为；
（2）当R0电压为5V时，电流为，压敏电阻电压为，压敏电阻阻值为，由表格数据可知，当R=60Ω时对应压力为2N，因此该装置可将重力小于2N的苹果推出传送带。
（3）300g水果的重力为，此时压力F=G=3N，对应表格中R″=45Ω。根据串联分压原理：，代入数据解得UAB=6V。若剔除质量更小的水果，压力减小使R增大，AB间电压将小于6V。
（4）将R0换为变阻箱R1后，当R1阻值增大且两端电压保持5V时，电路电流减小，压敏电阻阻值需增大（因两端电压不变）。由表格可知压力减小，即不达标水果的质量阈值降低。
（5）若电源电压降低但启动电压不变，压敏电阻分压减小，其阻值需减小。由表格可知压力增大，因此能通过检测的苹果质量将增大。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、重力的计算：G=mg。
（1）由图电路图可知，R0与压敏电阻R串联，由表中数据可知，当检测点上没有水果时，压敏电阻的阻值R＝120Ω，则电路中的总电阻为
电路中的电流为
R0两端的电压为
（2）当R0两端电压为5V时，电路电流为
根据串联电路的电压特点可得压敏电阻两端电压为
压敏电阻R的阻值为
由表中数据可知，当R的阻值为60Ω时，压力为2N，由于水平面受到的压力等于重力，因此该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带。
（3）由可得，300g水果的重力为
此时水果对传送带的压力
由表中数据可知R″＝45Ω，因串联电路中各处的电流相等，则有
即
解得UAB＝6V，要能够剔除质量小于300g的水果时，压力减小，由表中数据可知压敏电阻的阻值增大，根据串联分压的规律可知，压敏电阻分得的电压增大，则AB间的电压减小，即小于6V。
（4）将R0换成了变阻箱R1，当变阻箱的阻值变大，且R1两端电压等于5V时，由可知，电路电流减小，根据串联电路电压规律可知，压敏电阻两端电压不变，由可知，压敏电阻的阻值变大，根据表中数据可知，此时压力减小，即不达标水果的重力随之减小，因此质量不达标的水果将变小。
（5）若电源电压略有降低，机械装置启动时电压表示数不变，根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担的电压变小，由串联分压原理可知，压敏电阻R的阻值应变小，由表格数据可知压敏电阻所受压力增大，所以能通过检测区物品的苹果质量将增大。
20．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】当用手提起重物时，重物对手施加的竖直向下的作用力是阻碍杠杆转动的阻力，记作F2。通过支点O作力F1作用线的垂线，该垂线段的长度即为F1的力臂l1，如下图所示：
【分析】力臂的画法：力臂是过支点，和力的作用线垂直。
21．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】工人必须站在地面提升重物，因此在设计滑轮组绕绳方式时，绳子的自由端最终方向应朝下。按照从外向内绕绳的原则，具体绕法如图所示。此时滑轮组由两段绳子共同分担物体的重量。
【分析】滑轮组连线的原则：遵循一定一动，需要省力，则需要绕过动滑轮的绳子数多，需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。要求绳子最后的方向向下，则根据上述原则，进行绕线。
22．【答案】
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题目描述，灯泡L1和L2采用并联连接方式，这意味着它们并列连接并形成两条独立的电流路径。要实现这种连接，需要将L1的右端接线柱与电源的负极直接相连。具体连接方式如下图所示：
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首尾相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
23．【答案】（1）平衡；仍能
（2）F1l1=F2l2；得出普遍规律
（3）②③④
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）在图甲中，实验前未挂钩码时，杠杆处于静止状态，属于平衡状态。此时杠杆的重力作用线通过支点。当取下左下角的物块M后，即使不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍通过支点，因此杠杆仍能保持平衡，并在水平位置静止。
（2）通过分析表格中的数据可以发现，每组数据均满足动力×动力臂 = 阻力×阻力臂的关系，即杠杆的平衡条件为：，实验中进行了多次测量，目的是避免偶然性，从而得出普遍规律。
（3）设杠杆的每一格长度为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂3个钩码（总重1.5N）。当作用在B点（距离支点3L处）的弹簧测力计竖直向上拉动时，力臂最大，此时拉力最小。根据杠杆平衡条件可得：，解得最小拉力为：
如果弹簧测力计未垂直杠杆，则拉力会大于2.5N，因此可能的示数为②③④。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂；
物体保持静止或者匀速状态，处于平衡状态。
（1）[1]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆静止，属于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡，在水平位置保持静止。
（2）[1]分析表格中的数据，每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，因此得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验要进行多次实验得出普遍规律，一次实验得出的结论存在偶然性。
（3）设杠杆上每一格长为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂三个钩码（重1.5N），B点在距离支点3L处，当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉（竖直向上）时，力臂最长，弹簧测力计示数最小，由杠杆的平衡条件有
解得弹簧测力计的最小力为，弹簧测力计与杠杆不垂直，则示数会大于2.5N，所以示数可能为②③④。
24．【答案】（1）重力势
（2）小球到达水平面速度相同
（3）没有控制质量相同
（4）=；a
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）在分析小球下滑过程时，观察到其高度逐渐降低，重力势能相应减少；同时速度不断增大，动能持续增加。这一现象表明动能来源于重力势能的转化。
（2）实验设计中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，是为了确保所有小球到达水平面时具有相同的初速度。
（3）在研究动能与速度关系时，必须保持质量不变。由于实验（b）和（c）未能控制质量变量，因此无法得出有效结论。
（4）通过光滑斜槽轨道实验（如图乙），小球从O点自由下滑经A、B两点至C点（不计空气阻力）。设A、B两点机械能分别为EA和EB，在无能量损耗条件下，EA＝EB。当小球从B点斜抛至最高点C时，其水平速度分量保留，竖直速度分量为零。根据牛顿第一运动定律，若所有外力消失，小球将沿a轨迹保持匀速直线运动。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
转换法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如用通过观察木块倍小球撞击移动的距离；
物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如实验设计中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，是为了确保所有小球到达水平面时具有相同的初速度。
（1）小球下滑过程中，高度降低，重力势能减小，速度加快，动能增加，小球的动能是由重力势能转化来的。
（2）使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，目的使小球到达水平面的速度相同。
（3）探究动能与速度的关系时，应控制质量相同，而（b）、（c）两实验没有控制质量相同，不能达到目的。
（4）[1]将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图乙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB。
[2]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球具有水平方向的速度，竖直方向速度为0，假设小球所受的外力全部消失，根据牛顿一定律可知，小球将沿a轨迹做匀速直线运动。
25．【答案】（1）BDE
（2）电流表的示数；C
（3）变为导体；变大
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）要研究导体电阻与导体长度的关系，需要控制导体的材料和横截面积相同，只改变长度。因此应该选择B、D、E三种导体。
（2）实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻大小，这是采用了转换法。因为电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流表示数就越小。
对比其他实验方法：
A．探究重力势能与高度关系时选择质量相同的小球，属于控制变量法，不符合；
B．平面镜成像实验中用未点燃蜡烛比较像的大小，属于等效替代法，不符合；
C．探究压力作用效果时用桌腿陷入海绵深度表示效果，属于转换法，符合。
故选C。
（3）实验现象表明：①常温下玻璃柱不导电（灯泡不亮），加热到红炽状态后变为导体（灯泡发光）；
②图丙中加热电阻丝后灯泡变暗，说明电流减小，电阻增大。这表明导体电阻随温度升高而增大。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中电阻的大小难以直接测量，所以需要通过电流表进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时，需要控制材料、电阻丝的长度相同。
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
（1）要研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，故应选用的三种导体是BDE。
（2）[1]电阻的大小无法直接观察出来，而电阻对电流有阻碍作用，电阻越大，阻碍作用越大，通过的电流越小，故实验中可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻大小的，用到转换法。
[2]A．在探究重力势能与高度的关系时，选择的是两个质量相同的小球，用到控制变量法，故A不符合题意；
B．在探究平面镜成像实验中，比较像和物的大小关系时，选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较，用到等效替代法，故B不符合题意；
C．在探究压力的作用效果与什么因素有关时，用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果，用到转换法，故D符合题意。
故选C。
（3）①[1]用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱，刚闭合开关时，灯泡不发光，说明玻璃柱不导电；当加热废灯泡灯芯的玻璃柱到红炽状态，小灯泡发光，说明玻璃柱成为了导体，这个现象说明：加热到红炽状态后，玻璃变为导体。
②[2]在图丙中，闭合开关，加热电阻丝后灯泡变暗，电路中的电流变小，说明电阻变大，进一步说明导体电阻的大小与温度有关，温度升高，电阻丝的电阻变大。
26．【答案】（1）右
（2）右；不变；电压一定时，电流与电阻成反比
（3）变大；2.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置，即最右端。
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，需要保持电阻两端的电压恒定。当将定值电阻从5Ω更换为10Ω时，根据串联分压原理，电阻增大导致其分得的电压增大。为了将电压恢复到设定值，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，使滑片向右移动，从而维持电压表示数不变。
由于定值电阻两端电压保持不变，根据串联电路电压分配规律，滑动变阻器分得的电压也保持不变。根据分压原理，定值电阻与滑动变阻器的阻值之比保持恒定。
由实验图像可知，在电压恒定时，电流与电阻成反比关系。
（3）根据串联分压原理，当保持滑片位置不变并换用更大阻值的定值电阻时，电压表示数会增大。由于电压表测量的是定值电阻两端的电压，当示数为4V时，可以排除电源电压为1.5V和3.0V的情况。根据实验数据计算：当电源电压为4.5V时：，电阻比值关系：，当电源电压为6V时：，电阻比值关系：，通过计算可得：两次实验中定值电阻的阻值之比为，实验所用定值电阻分别为20Ω和5Ω满足条件，滑动变阻器接入电路的阻值为：。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片应该位于阻值最大处，即最右端。
（2）[1]探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；为使电阻两端的电压减小为原来的电压值，由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数与之前相同。
[2]因定值电阻两端的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压也不变，由分压原理可知，电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。
[3]由图像可知，定值电阻两端不变，电阻增大几倍，电流就减小几倍，所以可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（3）[1]根据串联分压原理可知，保持滑片不动，换接入另一个阻值更大的定值电阻，闭合开关，发现电压表的示数变大。
[2]因为电压表测的是定值电阻两端的电压，根据电压表的示数为4V，可以排除电源电压为1.5V、3.0V；由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，由串联电路的电压特点可知，当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则，当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则，则两次实验中定值电阻的阻值之比为
由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为4.5V和6V，
则定值电阻为R1＝20Ω，R2'＝5Ω，
因此滑动变阻器接入电路的阻值
27．【答案】（1）
（2）2.4；10.4
（3）0.3；9.2
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）实验电路连接应满足：电压表并联在待测电阻两端测量电压，电流表串联在电路中测量电流，滑动变阻器与待测电阻串联调节电流。修改后的正确电路图如下：
（2） 电压表选用0～3V量程，最小刻度为0.1V，读数为2.4V。 三次实验的电阻计算结果：第一次测量：
第二次测量：；第三次测量：，取平均值得到待测电阻阻值：
（3） 测量步骤分析：① 滑动变阻器接入最大阻值20Ω时，测得电流0.25A，电源电压：；② 调节滑动变阻器使灯泡正常发光（电流0.3A）；③ 保持滑片位置，测得电流0.4A，计算滑动变阻器部分阻值：；④ 计算灯泡电阻：。
【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
2、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析：变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压，当变阻器滑片时，接入电路中的阻值变化，导致电路中的电流变化，电阻的电压示数变化，根据欧姆定律多次计算电阻，求解平均值。
（1）实验中，电压表应并联在待测电阻两端，电流表应串联在电路中，滑动变阻器应和待测电阻串联，据此改错如下：
（2）[1]电压表所选量程为0～3V，分度值是0.1V，电压表的示数为2.4V。
[2]实验序号1，待测电阻的阻值
实验序号2，待测电阻的阻值
实验序号3，待测电阻的阻值
为减小误差，应求平均值，则该定值电阻阻值为
（3）[1][2]①滑动变阻器滑片P移到最上端，只闭合开关S和S1，变阻器最大阻值接入电路，电流表示数为0.25A，所以电源电压U＝IR滑大＝0.25A×20Ω＝5V
②三个开关都断开，将滑动变阻器的滑片P移到最下端，只闭合开关S和S2，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路电流，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A，确保灯泡L正常发光；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2，闭合S和S1，读出电流表示数为0.4A，滑动变阻器在下支路接入的电阻阻值
④滑动变阻器在上面支路滑动变阻器接入的电阻R滑上＝R滑大﹣R滑下＝20Ω﹣12.5Ω＝7.5Ω
上支路的总电阻
则灯泡L正常发光时的电阻RL＝R总﹣R滑上＝16.7Ω﹣7.5Ω＝9.2Ω
28．【答案】（1）不同
（2）甲；电压表的示数大的灯泡亮
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】（1）为了探究电流做功与电压或电流的关系，实验需要控制变量，因此选用的灯泡L1和L2的规格必须不同。
（2）在研究电流做功与电压关系时，需要保持电流相同而改变电压。图甲电路采用串联连接，能保证通过两灯泡的电流相同，所以适合用于研究电流做功与电压的关系。
实验中观察到电压表示数较大的灯泡更亮，根据电功公式可知，在电流I和通电时间t相同的情况下，电压U越大，电功W就越大，这表明电流做功确实与电压大小有关。
【分析】1. 控制变量法：当研究多个因素对物理量的影响时，需要控制其他因素不变，只改变一个因素。本实验中通过串联电路保证电流相同，改变电压来研究电功与电压的关系。
2. 电功计算：电功的基本计算公式为W=UIt。
（1）实验中需要控制电流或电压不同，因此图中所选用的灯泡L1和L2的规格应不同。
（2）[1]研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，改变电压，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图甲中两只灯泡串联，控制了电流相同。因此应该选择图甲所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系。
[2]若实验中电压表的示数大的灯泡亮，根据分析得，电流、通电时间一定时，电压越大，W 就越大，做的功就越多，说明电流做功多少与电压大小有关。
29．【答案】（1）解：客车所受阻力为，因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为，该过程客车牵引力做功的功率为。
（2）解：客车消耗的电能为。
（3）解：电能转化为机械能的效率是。
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；电功率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）客车所受阻力为，因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为，该过程客车牵引力做功的功率为，
（2）客车消耗的电能为；
（3）电能转化为机械能的效率是。
（1）客车所受阻力为
因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为
该过程客车牵引力做功的功率为
（2）客车消耗的电能为
（3）电能转化为机械能的效率是
30．【答案】（1）变小
（2）R；2
（3）则该装置所能测量的最大照度为1.4Lux
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）根据图乙显示的数据变化趋势，光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的增加而逐渐减小。
（2） 分析图甲电路结构可知，光敏电阻RG与定值电阻R串联连接。由于光敏电阻的特性是光照越强阻值越小，根据串联分压原理，当光照增强时RG两端电压降低，而R两端电压相应升高。因此，为了确保电压表示数能随光照增强而增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。 从图乙数据可查得，当光照强度为0.8Lux时，RG=35kΩ。此时：，回路电流为：，根据欧姆定律，电压表示数为：。
（3）由于光敏电阻在强光下阻值更小，为提升最大可测照度，应选择较低的电源电压和较小的限流电阻。当采用12V电源并将电阻调至5kΩ时：电压表量程仍为3V，此时电流为：，光敏电阻两端压降：
对应阻值为：，参照图乙曲线，此时系统能测量的最大光照强度为1.4Lux。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和，
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）由图乙可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
（2）[1]由图甲可知，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理可知当照度增大时，光敏电阻分得的电压变小，由串联电压规律，定值电阻R分得的电压变大，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[2]对照图乙可得，当照度为0.8Lux时，RG的阻值为35kΩ，此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
根据可得电压表示数为
（3）因光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，且电压表的最大示数不变，则换成可调电源和可调电阻后，根据串联分压原理可知，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数最大为3V时，电路中的电流
RG两端的电压为
根据可得RG的阻值
对照图乙可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
1 / 1江苏省南京市秦淮区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
1．（2025九上·秦淮期末）如图所示的工具中，在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是（　　）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．核桃夹 D．钢丝钳
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解析】分析各工具的杠杆类型差异：钓鱼竿：动力臂<阻力臂，属于>费力杠杆；开瓶器：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆；核桃夹子：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆；钢丝钳：动力臂>阻力臂，属于省力杠杆，通过对比可知，选项A（钓鱼竿）的杠杆类型与其他三项不同。
正确答案：A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平.
2．（2025九上·秦淮期末）下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．麻雀飞行时的功率约为80W B．电子计算器的电流约为150μA
C．一节干电池的电压约为2V D．一盏日光灯的电功率约为900W
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解析】A. 麻雀在飞行时消耗的功率通常小于10瓦特（10W），因此该选项不符合题目要求。
B. 电子计算器工作时通过的电流极其微弱，大约为150微安（150μA），这个数值符合实际情况。
C. 单节全新干电池的标准输出电压为1.5伏特（1.5V），与描述相符。
D. 普通日光灯在正常工作时消耗的电功率约为40瓦特（40W），这个数值正确。
综上所述，正确答案是B选项。
【分析】电学基本常识：电压：提供电源装置，一节干电池为1.5V，额定功率为用电器正常工作时的电功率，计算公式P额=U额I额，常见电器的电功率为灯泡20W， 家用微波炉的额定功率一般约为500W。
3．（2025九上·秦淮期末）小明观察了厨房的一些设备和现象，下列说法正确的是（　　）
A．吸油烟机的风扇和照明灯泡是串联的
B．破壁机工作时，电动机将机械能转化为电能
C．汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同
D．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；热机；能量的转化或转移；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】选项A：吸油烟机的风扇和照明灯泡工作时互不影响，说明它们是并联连接的，因此选项A的说法是错误的。
选项B：破壁机工作时，电动机将电能转化为机械能，所以选项B的说法是错误的。
选项C：汤沸腾后锅盖被顶起的过程中，内能转化为机械能，这种能量转化方式与汽油机的做功冲程相同，因此选项C的说法是正确的。
选项D：刚出锅的馒头入嘴时很烫是因为馒头温度很高，但热量是过程量，不能描述为物体含有热量，所以选项D的说法是错误的。
综上所述，正确答案是C。
【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
2、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；
3、能量转化：破壁机工作时，电动机将电能转化为机械能；
4、热量是过程量，只能通过吸收或者释放来描述。
4．（2025九上·秦淮期末）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮
B．图乙，水由高处流下时，水的动能减小
C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小
D．图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能
【答案】A
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】A．图甲中，碓头的重力势能越大，下落时转化的动能越多，对稻米的冲击力越大，去皮效果越好，因此选项A正确；
B．图乙中，水的重力势能随高度降低而减小，转化为水的动能，故B错误；
C．图丙中，牛做匀速圆周运动时，动能（速度大小不变）和势能（高度不变）均未改变，机械能守恒，因此选项C错误；
D．图丁中，稻粒下落时高度降低，重力势能减小，同时速度增加，动能增大，属于重力势能向动能的转化，D错误。
综上选A。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
5．（2025九上·秦淮期末）如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：① 厚玻璃筒内气体② 试管内水蒸气③ 汽缸内高温燃气④ 铁丝。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（　　）
A．① ② B．② ③ C．③ ④ D．① ④
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
【解析】【解答】在图甲所示实验中，当厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，导致气体温度升高，内能增加。
在图乙所示实验中，当瓶内气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，因此瓶内气体的内能减小。
在图丙所示实验中（做功冲程），当气缸内的燃气推动活塞向下运动时，燃气的内能转化为机械能，导致燃气的内能减少。
在图丁所示实验中，对铁丝做功使其温度升高，铁丝的内能增大。
综合以上分析，内能减小的情况出现在实验②和③中，因此正确答案是选项B。
故选B。
【分析】当物体对外做功时，物体内能减小；反之内能增加；
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
6．（2025九上·秦淮期末）小明家使用的是如图所示的智能门锁，它可以通过指纹加密码，或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别，由M执行解锁工作，下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】智能门锁的开启方式有两种组合： 指纹+密码， 指纹+人脸， 指纹是必须条件，因此指纹开关应位于干路中，与电动机串联. 人脸识别和密码输入是"或"的关系（满足其一即可），所以这两个开关应该并联连接，故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
7．（2025九上·秦淮期末）如图甲、乙所示，用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度，已知GA=2GB，两个动滑轮的机械效率相等（忽略绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．两个动滑轮重力的大小关系是G动甲＜G动乙
B．拉力做功的比值W甲︰W乙=2︰1
C．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲更省力
D．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲的机械效率更高
【答案】B
【知识点】动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解析】A选项分析：根据机械效率公式，可得甲乙两滑轮效率表达式：
，由GA=2GB且η甲=η乙，推导可得G动甲=2G动乙，说明甲动滑轮更重，故A选项错误。
B选项分析：总功公式，由于W有甲=2W有乙且η相同，故W甲：W乙=2：1，B选项正确。
C选项分析：拉力计算公式：，，显然F甲>F乙，乙更省力，C选项错误。
D选项分析：提升相同物体时效率表达式：，，由于G动甲>G动乙，故η甲<η乙，D选项错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
8．（2025九上·秦淮期末）下列说法正确的是（　　）
A．铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B．发光二极管由超导体材料制成
C．电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流
D．同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡可能是并联
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；有持续电流的条件；并联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】A．铅笔芯具有导电性属于导体，而橡皮和塑料吸管不导电属于绝缘体，因此选项A的说法是错误的。
B．发光二极管(LED)的制作材料是半导体，所以选项B的表述不正确。
C．电源的作用是提供电压，只有在闭合电路中存在电源时才会形成电流，故选项C的说法有误。
D．当同一电路中的两个灯泡电流相等时，可能是相同规格的灯泡并联连接，因此选项D是正确的。
正确答案选择D。
【分析】导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体，绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨；
半导体的应用：常用作发光二极管；
根据欧姆定律计算可知，当并联的灯泡电流相同，则其电阻相同，即规格相同。
9．（2025九上·秦淮期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L1短路 C．灯泡L2断路 D．灯泡L2短路
【答案】C
【知识点】电路的三种状态；电路故障的判断
【解析】【解答】图中，灯泡并联，电流表测量L1的电流，电压表测量电源电压，一个灯泡熄灭后，电流表、电压表都不变，则L1支路无故障；灯泡L2断路后，电流表、电压表示数都不变，电路中若发生短路，灯都不亮。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】在并联电路中，支路发生断路，用电器不工作，无电流；并联电路中若支路短路，用电器都不工作，损坏电源。
10．（2025九上·秦淮期末）物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路，如图所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，R的阻值随天然气浓度的增大而减小，则天然气（　　）
A．浓度增大，电压表示数变小
B．浓度增大，电压表示数和电流表示数比值变小
C．浓度减小，电流表示数变大
D．浓度减小，电压表示数和电流表示数乘积变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解析】根据电路图分析可知，气敏电阻与定值电阻R串联连接，电流表测量电路中的总电流，电压表测量定值电阻R两端的电压。
AB选项：当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值会减小，导致电路总电阻减小。由于电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流会增大，即电流表示数变大。同时，定值电阻R两端的电压也会增大，即电压表示数变大。而电压表与电流表示数的比值实际上就是定值电阻R的阻值，因此这个比值保持不变。所以AB选项都是错误的。
CD选项：当天然气浓度减小时，情况正好相反：气敏电阻阻值增大，总电阻增大，电流减小，定值电阻R两端电压减小（电压表示数变小）。此时电压表示数与电流表示数的乘积（代表功率）也会减小，因此D选项正确，C选项错误。
正确答案：D。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11．（2025九上·秦淮期末）灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路，保证所有元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　）
A．L1的额定功率为6W
B．当L1、L2串联接入电路，电源电压为5V时，L1与L2的实际功率之比为3∶7
C．当L1、L2并联接入电路，L1的实际功率更大
D．电路最大的总功率为9W
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】A．根据图像，当灯泡L1两端电压达到额定电压6V时，对应的电流为0.5A。其额定功率计算如下：。因此选项A的表述是错误的。
B．在串联电路中电流处处相等。当L1和L2串联时，若电流为0.4A，从图像可知两灯泡的电压分别为3.5V和1.5V。总电压为。根据功率公式，两灯泡实际功率比为。因此选项B的表述是错误的。
C．在并联电路中，各支路电压相等。从图像可见，当并联时通过L2的电流更大，根据可知L2的实际功率更大。因此选项C的表述是错误的。
D．两灯泡并联时最大电源电压为6V。此时通过两灯泡的电流分别为0.5A和1A。总功率为。因此选项D是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．（2025九上·秦淮期末）如图所示的电路中，已知闭合开关S时，调节滑动变阻器，电压表示数由1V变为2V的过程中，电流表示数变化了0.1A；同时闭合开关S、S2，断开S1时电流表示数为0.2A；同时闭合3个开关，电压表示数为3V。下列说法错误的是（　　）
A．R2的阻值为10Ω
B．只闭合S，电压表示数由1V变为2V的过程中，R2的功率变化了0.3W
C．若闭合S、S1断开S2，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，滑动变阻器功率为0.2W
D．若滑动变阻器的最大阻值为60Ω，通过调节滑动变阻器及开关，在保证电路安全的情况下，电压表示数的变化范围是0.5V~3V
【答案】D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解析】选项AB分析：仅闭合开关S时，电路由滑动变阻器与两个定值电阻串联组成，电压表测量R2两端电压。当电压表示数从1V变为2V时，电流表示数变化了0.1A。根据欧姆定律可得：，解得R2=10Ω。此时R2的功率变化值为：，因此选项AB正确。
选项C分析： 当三个开关均闭合时，滑动变阻器与R1被短路，电路中仅剩R2，此时电压表示数3V即为电源电压。 若闭合S、S1断开S2，电路为滑动变阻器与R2串联。当电压表示数为2V时，滑动变阻器功率为：，因此选项C正确。
选项D分析： 同时闭合S、S2断开S1时，滑动变阻器被短路，R1与R2串联，总电阻：，可得R1=5Ω。 三个开关全闭合时，仅R2接入电路，电流为0.3A，电压表示数达到最大值3V。 当滑动变阻器阻值调至60Ω时，电压表示数最小为：
，因此选项D错误。
综上所述，正确答案为D。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13．（2025九上·秦淮期末）杠杆在生产生活中被普遍使用，请完成下列问题：
（1）如图甲是我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，此时桔槔为　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；在桶内装水后向上拉绳缓慢将桶提起，则桔槔B点处受到的力为　 　N（硬棒质量、摩擦忽略不计）。
（2）如图乙所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂l阻和动力F动的变化情况是l阻　 　，F动　 　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】（1）费力；80
（2）变大；变大
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）当人向下拉绳放下空桶时，杠杆的B端受到向下的力作为动力，A端受到向下的力作为阻力。观察图示可知，动力臂（OB）小于阻力臂（OA），根据杠杆平衡条件，此时动力需大于阻力，因此该杠杆属于费力杠杆。根据杠杆平衡条件列式：，代入数据：，解得：。
（2）剪刀的支点位于转轴处，剪纸时阻力（）作用在纸与剪刀的接触点。在缓慢剪断纸片的过程中： 阻力大小不变，动力臂保持不变， 阻力臂逐渐增大。根据杠杆平衡条件，可知所需的动力会逐渐增大。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平.
（1）[1]人向下拉绳放下空桶时，杠杆B端受到向下的力为动力，A端受到向下的力为阻力，由图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知，动力大于阻力，为费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡的条件可知，即，解得
（2）[1][2]由图可知，剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力F阻不变，动力臂L动不变，阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，动力F动逐渐变大。
14．（2025九上·秦淮期末）如图甲是某居民楼前的无障碍通道（物理学中称之为斜面），小红对此进行了探究，如图乙所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点，AB间距离为1m，小车重力为2.0N，拉力为0.3N，小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为　 　J，机械效率为　 　%，摩擦力为　 　N。
【答案】0.3；60；0.12
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：拉力做的功：W总=Fs=0.3N×1m=0.3J；
克服小车重力做的有用功：W有=Gh=2.0N×0.09m=0.18J，
斜面的机械效率：。克服小车受到的摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=0.3J-0.18J=0.12J，
小车受到的摩擦力：。
故答案为：0.3；60%；0.12。
【分析】根据W=Fs求拉力做的功，即总功；根据W=Gh求克服小车重力做的有用功，根据求斜面的机械效率；根据W总=W有+W额求克服小车受到的摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求小车受到的摩擦力。
15．（2025九上·秦淮期末）甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要　 　（选填“相同”或“不同”），除了图中的器材，还都要用到的测量工具是　 　；乙图中燃料的质量用m表示，燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），若的值越大，燃料的热值越　 　（选填“大”或“小”）。
【答案】相同；天平；大
【知识点】燃料的热值；探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】实验甲中，需要控制沙子和水的质量相同，并确保它们吸收相同的热量，同时记录温度升高的数值。为了实现吸收相同热量这一条件，可以通过使用相同的酒精灯火焰加热相同的时间来完成，因此需要使用天平和秒表来测量质量和时间。
在实验乙中，需要控制酒精和碎纸片的质量相同，同时烧杯中水的质量也相同，因此需要使用天平。通过温度计测量水温升高的多少来反映燃料放出的热量，两种燃料必须完全燃烧干净，因此不需要秒表。综上所述，两个实验都需要使用天平。
燃料的热值无法直接测量，需要通过水吸收的热量来间接反映燃料燃烧放出的热量。水吸收的热量取决于水的质量和温度升高的幅度。在不考虑热量损失的情况下，液体吸收的热量。根据题意，液体吸收的热量可以表示为，燃料完全燃烧放出的热量为。因此可以得到关系式：，解得热值。如果燃料质量相同，温度升高越小，说明燃料的热值越小。反之，若热值越大，则的比值越大。因此，可以用来反映热值的大小，比值越大，对应的燃料热值越大。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
16．（2025九上·秦淮期末）汽车发动机选择水作为冷却液是利用水　 　的特性，这是通过　 　的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是　 　W，机械效率是　 　%（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。
【答案】比热容较大；热传递；1250；32.6%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】 水的比热容较大，与其他液体相比，在质量相同且温度升高相同的情况下，水能吸收更多的热量，因此常被用作冷却液。
水吸收发电机释放的热量后，内能增大，温度上升，这是通过热传递的方式改变物体内能的。 单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，飞轮旋转2圈，完成4个冲程，对外做功1次。因此，若汽油机每分钟完成150个工作循环，则对外做功150次。1分钟内做的功为：，该汽油机的功率为：； 5g汽油完全燃烧释放的热量为：，机械效率为：。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、功的计算：W=Pt；
3、机械效率为：。
17．（2025九上·秦淮期末）小叶同学利用如图所示的电能表测量电热水器的电功率，此时电能表的示数为　 　kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过　 　W。将电热水器单独连接在电压为220V的电路中，观察到电能表的指示灯1min闪了100次，则该电热水器的电功率是　 　W，电阻是　 　Ω。
【答案】5546.7；4400；2000；24.2
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】 电能表读数的小数位显示为5546.7千瓦时（kW·h）。 该电能表标定的最大允许电流为20安培（A），因此允许接入的用电器总功率上限为：； 电能表脉冲参数3000imp/(kW·h)表示每消耗1千瓦时电能，指示灯闪烁3000次。观测到1分钟内闪烁100次，对应消耗电能为：，由此计算电热水器实际功率为：； 根据功率公式可计算电阻值：。
【分析】功率的计算：W=Pt，.
18．（2025九上·秦淮期末）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为“　 　” 表，两电阻大小之比R1：R2为　 　，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　。
【答案】电压；1：3；3：16
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S1和S2闭合时，若甲表为电流表会导致电源短路，故甲必须是电压表。若乙表为电流表，两表的单位不同（A和V），示数比值不可能为4：3，因此两表均为电压表。
此时R1与R2串联，甲表测量总电压，乙表测量R2两端电压。根据电压比4：3可得关系式：
，解得电阻比：，两表为电压表时总功率：
若将两表更换为电流表，需闭合S1、断开S2使R1与R2并联，此时总功率：，最终功率比为：
。
【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
3、电功率的计算：公式为，串联电路电功率的计算：；并联电路电功率的计算：。
19．（2025九上·秦淮期末）如图甲是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上的苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压UAB也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力检测点且时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，R0=30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如表所示：
压力F/N 0 1 2 3 4 5
阻值R/Ω 120 80 60 45 40 38
（1）当检测点上没有苹果时，R0两端的电压为　 　V；
（2）该筛选装置可将重为　 　N以下的苹果推出传送带；
（3）要能够剔除质量小于300g的苹果时，UAB应设置为小于　 　V；
（4）为了使该装置能够满足不同质量标准苹果的筛选，小红对该电路进行了如图乙的改进，将R0换成了电阻箱R1，若设定了某一质量标准，当电阻箱的阻值变大时，质量不达标的苹果将　 　（选填“变多”、“变少”或“不变”）；
（5）若图甲电路中电源电压降低，则能通过检测点苹果的最小质量将　 　（选填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）3
（2）2
（3）6
（4）变小
（5）增大
【知识点】重力及其大小的计算；串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）电路由R0与压敏电阻R串联组成。根据表格数据，当检测点无水果时，压敏电阻阻值R=120Ω，总电阻为：，电路电流为，R0两端电压为；
（2）当R0电压为5V时，电流为，压敏电阻电压为，压敏电阻阻值为，由表格数据可知，当R=60Ω时对应压力为2N，因此该装置可将重力小于2N的苹果推出传送带。
（3）300g水果的重力为，此时压力F=G=3N，对应表格中R″=45Ω。根据串联分压原理：，代入数据解得UAB=6V。若剔除质量更小的水果，压力减小使R增大，AB间电压将小于6V。
（4）将R0换为变阻箱R1后，当R1阻值增大且两端电压保持5V时，电路电流减小，压敏电阻阻值需增大（因两端电压不变）。由表格可知压力减小，即不达标水果的质量阈值降低。
（5）若电源电压降低但启动电压不变，压敏电阻分压减小，其阻值需减小。由表格可知压力增大，因此能通过检测的苹果质量将增大。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、重力的计算：G=mg。
（1）由图电路图可知，R0与压敏电阻R串联，由表中数据可知，当检测点上没有水果时，压敏电阻的阻值R＝120Ω，则电路中的总电阻为
电路中的电流为
R0两端的电压为
（2）当R0两端电压为5V时，电路电流为
根据串联电路的电压特点可得压敏电阻两端电压为
压敏电阻R的阻值为
由表中数据可知，当R的阻值为60Ω时，压力为2N，由于水平面受到的压力等于重力，因此该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带。
（3）由可得，300g水果的重力为
此时水果对传送带的压力
由表中数据可知R″＝45Ω，因串联电路中各处的电流相等，则有
即
解得UAB＝6V，要能够剔除质量小于300g的水果时，压力减小，由表中数据可知压敏电阻的阻值增大，根据串联分压的规律可知，压敏电阻分得的电压增大，则AB间的电压减小，即小于6V。
（4）将R0换成了变阻箱R1，当变阻箱的阻值变大，且R1两端电压等于5V时，由可知，电路电流减小，根据串联电路电压规律可知，压敏电阻两端电压不变，由可知，压敏电阻的阻值变大，根据表中数据可知，此时压力减小，即不达标水果的重力随之减小，因此质量不达标的水果将变小。
（5）若电源电压略有降低，机械装置启动时电压表示数不变，根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担的电压变小，由串联分压原理可知，压敏电阻R的阻值应变小，由表格数据可知压敏电阻所受压力增大，所以能通过检测区物品的苹果质量将增大。
20．（2025九上·秦淮期末）图（a）为人用手提物体时的情景，手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图（b），请在图（b）中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】当用手提起重物时，重物对手施加的竖直向下的作用力是阻碍杠杆转动的阻力，记作F2。通过支点O作力F1作用线的垂线，该垂线段的长度即为F1的力臂l1，如下图所示：
【分析】力臂的画法：力臂是过支点，和力的作用线垂直。
21．（2025九上·秦淮期末）如图，工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】工人必须站在地面提升重物，因此在设计滑轮组绕绳方式时，绳子的自由端最终方向应朝下。按照从外向内绕绳的原则，具体绕法如图所示。此时滑轮组由两段绳子共同分担物体的重量。
【分析】滑轮组连线的原则：遵循一定一动，需要省力，则需要绕过动滑轮的绳子数多，需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。要求绳子最后的方向向下，则根据上述原则，进行绕线。
22．（2025九上·秦淮期末）请在图中以笔画线添加一根导线，使灯L1与灯L2并联。
【答案】
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题目描述，灯泡L1和L2采用并联连接方式，这意味着它们并列连接并形成两条独立的电流路径。要实现这种连接，需要将L1的右端接线柱与电源的负极直接相连。具体连接方式如下图所示：
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首尾相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
23．（2025九上·秦淮期末）小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。将图中左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆　 　（选填“仍能”或“不能”）在水平位置保持静止；
（2）小明进行多次实验，数据记录如表：
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 2 18.0
分析表中数据，归纳出杠杆平衡条件是　 　（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是　 　；
（3）实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为　 　（选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
【答案】（1）平衡；仍能
（2）F1l1=F2l2；得出普遍规律
（3）②③④
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）在图甲中，实验前未挂钩码时，杠杆处于静止状态，属于平衡状态。此时杠杆的重力作用线通过支点。当取下左下角的物块M后，即使不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍通过支点，因此杠杆仍能保持平衡，并在水平位置静止。
（2）通过分析表格中的数据可以发现，每组数据均满足动力×动力臂 = 阻力×阻力臂的关系，即杠杆的平衡条件为：，实验中进行了多次测量，目的是避免偶然性，从而得出普遍规律。
（3）设杠杆的每一格长度为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂3个钩码（总重1.5N）。当作用在B点（距离支点3L处）的弹簧测力计竖直向上拉动时，力臂最大，此时拉力最小。根据杠杆平衡条件可得：，解得最小拉力为：
如果弹簧测力计未垂直杠杆，则拉力会大于2.5N，因此可能的示数为②③④。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂；
物体保持静止或者匀速状态，处于平衡状态。
（1）[1]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆静止，属于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡，在水平位置保持静止。
（2）[1]分析表格中的数据，每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，因此得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验要进行多次实验得出普遍规律，一次实验得出的结论存在偶然性。
（3）设杠杆上每一格长为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂三个钩码（重1.5N），B点在距离支点3L处，当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉（竖直向上）时，力臂最长，弹簧测力计示数最小，由杠杆的平衡条件有
解得弹簧测力计的最小力为，弹簧测力计与杠杆不垂直，则示数会大于2.5N，所以示数可能为②③④。
24．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。
（1）实验中，小球的动能是由　 　能转化来的；
（2）图甲中（a）、（c）实验让小球从斜面的相同高度下滑，目的是　 　；
（3）图甲中（b）、（c）实验无法探究动能和速度的关系，理由是　 　；
（4）如图乙所示，若将质量为m的小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA和EB的大小关系是EA　 　EB。当小球从B点运动到最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿　 　（选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动。
【答案】（1）重力势
（2）小球到达水平面速度相同
（3）没有控制质量相同
（4）=；a
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）在分析小球下滑过程时，观察到其高度逐渐降低，重力势能相应减少；同时速度不断增大，动能持续增加。这一现象表明动能来源于重力势能的转化。
（2）实验设计中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，是为了确保所有小球到达水平面时具有相同的初速度。
（3）在研究动能与速度关系时，必须保持质量不变。由于实验（b）和（c）未能控制质量变量，因此无法得出有效结论。
（4）通过光滑斜槽轨道实验（如图乙），小球从O点自由下滑经A、B两点至C点（不计空气阻力）。设A、B两点机械能分别为EA和EB，在无能量损耗条件下，EA＝EB。当小球从B点斜抛至最高点C时，其水平速度分量保留，竖直速度分量为零。根据牛顿第一运动定律，若所有外力消失，小球将沿a轨迹保持匀速直线运动。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
转换法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如用通过观察木块倍小球撞击移动的距离；
物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如实验设计中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，是为了确保所有小球到达水平面时具有相同的初速度。
（1）小球下滑过程中，高度降低，重力势能减小，速度加快，动能增加，小球的动能是由重力势能转化来的。
（2）使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，目的使小球到达水平面的速度相同。
（3）探究动能与速度的关系时，应控制质量相同，而（b）、（c）两实验没有控制质量相同，不能达到目的。
（4）[1]将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图乙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB。
[2]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球具有水平方向的速度，竖直方向速度为0，假设小球所受的外力全部消失，根据牛顿一定律可知，小球将沿a轨迹做匀速直线运动。
25．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，表格给出了可供选择的几种导体，分别用A~G代表。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 1.0 0.6 锰铜
D 0.5 0.4 锰铜
E 1.5 0.4 锰铜
F 1.0 0.6 镍铬合金
G 1.0 0.6 铜
（1）为验证“导体电阻与长度有关”的猜想，应选用　 　三种导体（填代号）。
（2）本实验是通过观察　 　来比较导体电阻大小的，下列选项中研究问题的方法与之相同的是　 　。
A在探究重力势能与高度的关系时，选择的是两个质量相同的小球
B在探究平面镜成像实验中，比较像和物的大小关系时，选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较
C在探究压力的作用效果与什么因素有关时，用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果
（3）小海联想到课堂上做过的类似实验：
①如图乙，刚闭合开关时，灯泡不发光。用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱，当玻璃柱加热到红炽状态后，灯泡发光，这个现象说明：加热到红炽状态后，玻璃　 　。
②如图丙，闭合开关，加热电阻丝后灯泡变暗，说明导体电阻的大小与温度有关，温度升高，导体的电阻　 　（选填“变大”或“变小”）。
【答案】（1）BDE
（2）电流表的示数；C
（3）变为导体；变大
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）要研究导体电阻与导体长度的关系，需要控制导体的材料和横截面积相同，只改变长度。因此应该选择B、D、E三种导体。
（2）实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻大小，这是采用了转换法。因为电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流表示数就越小。
对比其他实验方法：
A．探究重力势能与高度关系时选择质量相同的小球，属于控制变量法，不符合；
B．平面镜成像实验中用未点燃蜡烛比较像的大小，属于等效替代法，不符合；
C．探究压力作用效果时用桌腿陷入海绵深度表示效果，属于转换法，符合。
故选C。
（3）实验现象表明：①常温下玻璃柱不导电（灯泡不亮），加热到红炽状态后变为导体（灯泡发光）；
②图丙中加热电阻丝后灯泡变暗，说明电流减小，电阻增大。这表明导体电阻随温度升高而增大。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中电阻的大小难以直接测量，所以需要通过电流表进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电阻的影响因素有：材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时，需要控制材料、电阻丝的长度相同。
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
（1）要研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，故应选用的三种导体是BDE。
（2）[1]电阻的大小无法直接观察出来，而电阻对电流有阻碍作用，电阻越大，阻碍作用越大，通过的电流越小，故实验中可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻大小的，用到转换法。
[2]A．在探究重力势能与高度的关系时，选择的是两个质量相同的小球，用到控制变量法，故A不符合题意；
B．在探究平面镜成像实验中，比较像和物的大小关系时，选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较，用到等效替代法，故B不符合题意；
C．在探究压力的作用效果与什么因素有关时，用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果，用到转换法，故D符合题意。
故选C。
（3）①[1]用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱，刚闭合开关时，灯泡不发光，说明玻璃柱不导电；当加热废灯泡灯芯的玻璃柱到红炽状态，小灯泡发光，说明玻璃柱成为了导体，这个现象说明：加热到红炽状态后，玻璃变为导体。
②[2]在图丙中，闭合开关，加热电阻丝后灯泡变暗，电路中的电流变小，说明电阻变大，进一步说明导体电阻的大小与温度有关，温度升高，电阻丝的电阻变大。
26．（2025九上·秦淮期末）小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、开关、导线、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（15Ω，1A）、电压表和电流表。
（1）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最　 　（选填“左”或“右”）端；
（2）将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，在读取完电流表示数后，取下5Ω电阻，换成10Ω电阻，在读取电流表示数前，应进行的操作是：向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数与之前相同，记下电流表的示数。与5Ω电阻接入电路时相比，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。小明根据实验数据描绘出了如图乙所示的图像，可以得出结论：　 　；
（3）小华利用现有器材也做了同一实验：
①连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V；
②断开开关，保持滑片不动，换接入另一个阻值更大的定值电阻，闭合开关，发现电压表示数　 　，她想尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数，操作后。发现电压表示数恰好为4V；
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 　Ω。
【答案】（1）右
（2）右；不变；电压一定时，电流与电阻成反比
（3）变大；2.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置，即最右端。
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，需要保持电阻两端的电压恒定。当将定值电阻从5Ω更换为10Ω时，根据串联分压原理，电阻增大导致其分得的电压增大。为了将电压恢复到设定值，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，使滑片向右移动，从而维持电压表示数不变。
由于定值电阻两端电压保持不变，根据串联电路电压分配规律，滑动变阻器分得的电压也保持不变。根据分压原理，定值电阻与滑动变阻器的阻值之比保持恒定。
由实验图像可知，在电压恒定时，电流与电阻成反比关系。
（3）根据串联分压原理，当保持滑片位置不变并换用更大阻值的定值电阻时，电压表示数会增大。由于电压表测量的是定值电阻两端的电压，当示数为4V时，可以排除电源电压为1.5V和3.0V的情况。根据实验数据计算：当电源电压为4.5V时：，电阻比值关系：，当电源电压为6V时：，电阻比值关系：，通过计算可得：两次实验中定值电阻的阻值之比为，实验所用定值电阻分别为20Ω和5Ω满足条件，滑动变阻器接入电路的阻值为：。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片应该位于阻值最大处，即最右端。
（2）[1]探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；为使电阻两端的电压减小为原来的电压值，由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数与之前相同。
[2]因定值电阻两端的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压也不变，由分压原理可知，电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。
[3]由图像可知，定值电阻两端不变，电阻增大几倍，电流就减小几倍，所以可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（3）[1]根据串联分压原理可知，保持滑片不动，换接入另一个阻值更大的定值电阻，闭合开关，发现电压表的示数变大。
[2]因为电压表测的是定值电阻两端的电压，根据电压表的示数为4V，可以排除电源电压为1.5V、3.0V；由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，由串联电路的电压特点可知，当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则，当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则，则两次实验中定值电阻的阻值之比为
由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为4.5V和6V，
则定值电阻为R1＝20Ω，R2'＝5Ω，
因此滑动变阻器接入电路的阻值
27．（2025九上·秦淮期末）在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）小芳发现图甲连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线完成电路连接　 　；
（2）实验测得数据如表，第三次实验时电压表示数如图乙，请将表格填写完整。
序号 1 2 3
电压表示数U/V 1 2 　 　
电流表示数I/A 0.1 0.18 0.24
则该定值电阻阻值为　 　Ω（保留一位小数）；
（3）实验结束后，小芳又设计了如图丙所示的电路，测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，请将实验步骤补充完整：
①滑动变阻器滑片P移到最上端，只闭合开关S和S1，电流表示数为0.25A；
②三个开关都断开，将滑动变阻器的滑片P移到最下端，只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为　 　A时，灯泡L正常发光；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2，闭合S和S1，读出电流表示数为0.4A；
④灯泡L正常发光时的电阻RL=　 　Ω（保留一位小数）。
【答案】（1）
（2）2.4；10.4
（3）0.3；9.2
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）实验电路连接应满足：电压表并联在待测电阻两端测量电压，电流表串联在电路中测量电流，滑动变阻器与待测电阻串联调节电流。修改后的正确电路图如下：
（2） 电压表选用0～3V量程，最小刻度为0.1V，读数为2.4V。 三次实验的电阻计算结果：第一次测量：
第二次测量：；第三次测量：，取平均值得到待测电阻阻值：
（3） 测量步骤分析：① 滑动变阻器接入最大阻值20Ω时，测得电流0.25A，电源电压：；② 调节滑动变阻器使灯泡正常发光（电流0.3A）；③ 保持滑片位置，测得电流0.4A，计算滑动变阻器部分阻值：；④ 计算灯泡电阻：。
【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
2、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析：变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压，当变阻器滑片时，接入电路中的阻值变化，导致电路中的电流变化，电阻的电压示数变化，根据欧姆定律多次计算电阻，求解平均值。
（1）实验中，电压表应并联在待测电阻两端，电流表应串联在电路中，滑动变阻器应和待测电阻串联，据此改错如下：
（2）[1]电压表所选量程为0～3V，分度值是0.1V，电压表的示数为2.4V。
[2]实验序号1，待测电阻的阻值
实验序号2，待测电阻的阻值
实验序号3，待测电阻的阻值
为减小误差，应求平均值，则该定值电阻阻值为
（3）[1][2]①滑动变阻器滑片P移到最上端，只闭合开关S和S1，变阻器最大阻值接入电路，电流表示数为0.25A，所以电源电压U＝IR滑大＝0.25A×20Ω＝5V
②三个开关都断开，将滑动变阻器的滑片P移到最下端，只闭合开关S和S2，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路电流，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A，确保灯泡L正常发光；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2，闭合S和S1，读出电流表示数为0.4A，滑动变阻器在下支路接入的电阻阻值
④滑动变阻器在上面支路滑动变阻器接入的电阻R滑上＝R滑大﹣R滑下＝20Ω﹣12.5Ω＝7.5Ω
上支路的总电阻
则灯泡L正常发光时的电阻RL＝R总﹣R滑上＝16.7Ω﹣7.5Ω＝9.2Ω
28．（2025九上·秦淮期末）在“探究影响电流做功多少的因素”实验中，小小设计了如图甲、乙两个电路：
（1）图中所选用的灯泡L1和L2规格应　 　（选填“相同”或“不同”）；
（2）应该选择图　 　所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系，支持实验结论的现象是　 　。
【答案】（1）不同
（2）甲；电压表的示数大的灯泡亮
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】（1）为了探究电流做功与电压或电流的关系，实验需要控制变量，因此选用的灯泡L1和L2的规格必须不同。
（2）在研究电流做功与电压关系时，需要保持电流相同而改变电压。图甲电路采用串联连接，能保证通过两灯泡的电流相同，所以适合用于研究电流做功与电压的关系。
实验中观察到电压表示数较大的灯泡更亮，根据电功公式可知，在电流I和通电时间t相同的情况下，电压U越大，电功W就越大，这表明电流做功确实与电压大小有关。
【分析】1. 控制变量法：当研究多个因素对物理量的影响时，需要控制其他因素不变，只改变一个因素。本实验中通过串联电路保证电流相同，改变电压来研究电功与电压的关系。
2. 电功计算：电功的基本计算公式为W=UIt。
（1）实验中需要控制电流或电压不同，因此图中所选用的灯泡L1和L2的规格应不同。
（2）[1]研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，改变电压，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图甲中两只灯泡串联，控制了电流相同。因此应该选择图甲所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系。
[2]若实验中电压表的示数大的灯泡亮，根据分析得，电流、通电时间一定时，电压越大，W 就越大，做的功就越多，说明电流做功多少与电压大小有关。
29．（2025九上·秦淮期末）一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表所示。
额定载客人数 57
电动机额定功率 90kW
电动机额定电压 600V
电池容量 600Ah
某次搭载乘客时车与人的总重为1.5×105N，假如车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍。求：
（1）该过程客车牵引力做功的功率；
（2）该过程客车消耗的电能；
（3）该客车的电动机将电能最终转化为机械能的效率（结果保留百分号前一位小数）。
【答案】（1）解：客车所受阻力为，因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为，该过程客车牵引力做功的功率为。
（2）解：客车消耗的电能为。
（3）解：电能转化为机械能的效率是。
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；电功率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）客车所受阻力为，因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为，该过程客车牵引力做功的功率为，
（2）客车消耗的电能为；
（3）电能转化为机械能的效率是。
（1）客车所受阻力为
因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为
该过程客车牵引力做功的功率为
（2）客车消耗的电能为
（3）电能转化为机械能的效率是
30．（2025九上·秦淮期末）如图甲所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。小芳将量程为0~3V的电压表接入图甲电路，将其改装成照度表。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图乙所示。
（1）RG的阻值随光照增强而　 　；
（2）为使光照增强时电压表的示数也增大，电压表应并联在　 　（填字母）两端。当照度为0.8Lux时，电压表的示数为多少V？　 　
（3）若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V﹣15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ~20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为多少Lux？
【答案】（1）变小
（2）R；2
（3）则该装置所能测量的最大照度为1.4Lux
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）根据图乙显示的数据变化趋势，光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的增加而逐渐减小。
（2） 分析图甲电路结构可知，光敏电阻RG与定值电阻R串联连接。由于光敏电阻的特性是光照越强阻值越小，根据串联分压原理，当光照增强时RG两端电压降低，而R两端电压相应升高。因此，为了确保电压表示数能随光照增强而增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。 从图乙数据可查得，当光照强度为0.8Lux时，RG=35kΩ。此时：，回路电流为：，根据欧姆定律，电压表示数为：。
（3）由于光敏电阻在强光下阻值更小，为提升最大可测照度，应选择较低的电源电压和较小的限流电阻。当采用12V电源并将电阻调至5kΩ时：电压表量程仍为3V，此时电流为：，光敏电阻两端压降：
对应阻值为：，参照图乙曲线，此时系统能测量的最大光照强度为1.4Lux。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和，
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）由图乙可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
（2）[1]由图甲可知，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理可知当照度增大时，光敏电阻分得的电压变小，由串联电压规律，定值电阻R分得的电压变大，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[2]对照图乙可得，当照度为0.8Lux时，RG的阻值为35kΩ，此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
根据可得电压表示数为
（3）因光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，且电压表的最大示数不变，则换成可调电源和可调电阻后，根据串联分压原理可知，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数最大为3V时，电路中的电流
RG两端的电压为
根据可得RG的阻值
对照图乙可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
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