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陕西省西安市陕西师范大学附属中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
1．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮是（　　）
A．定滑轮，可以省力 B．动滑轮，可以改变力的方向
C．动滑轮，可以省力 D．定滑轮，可以改变力的方向
2．周末爸爸到超市买了一袋米和一袋面粉，现要将它们搬到四楼，可以有两种方法：一是把它们一起搬上楼；二是先将一袋米搬上楼，再搬剩下的一袋面粉。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬米和面粉的功率为，机械效率为，第二种方法搬米和面粉的功率为，机械效率为，用这两种方法搬米和面粉的有用功分别为、，则下列关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）。水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，下列说法错误的是（　　）
A．如图2所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照费力杠杆来设计的
B．碓头的石杵落下是受到重力的作用，落下过程中石杵的惯性不变
C．水轮旋转一小时提升水所做的有用功为1.2×105J
D．水轮旋转的机械效率是75%
4．如图所示，单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点后返回（忽略空气的阻力）。下列说法中正确的是（　　）
A．小球在B点时，势能最大，动能最小
B．小球在C点时，若外力突然全部消失，小球将会停止运动
C．小球在A点的机械能大于C点的机械能
D．小球从A到C过程是重力势能转化为动能
5．如图所示，是小琳所在小组制作的热机模型，向易拉罐内部注入大约半罐水，将一支去掉笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外，尾端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封，将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下面的酒精灯，当有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来。下列分析正确的是（　　）
A．整个过程中只有内能和机械能的转化
B．水变成水蒸气的过程中，分子间的距离变小
C．水蒸气喷出推动扇叶转动，与汽油机的做功冲程能量转化相同
D．该热机模型的效率能达到100%
6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
7．某博物馆文物展示台的结构如图所示，由木板、弹簧、金属片A、B、C、以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是（　　）
A．金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B．当铃响时，灯亮度不变，这是因为灯和电铃是并联关系
C．文物被搬离开时，灯自动熄灭、电铃响
D．如果想要不发出警报，不应先剪断导线b
8．如图所示是电阻甲和乙的I－U图像，下列说法正确的是(　　)
A．电阻乙为定值电阻
B．当电阻甲两端电压为2 V时，R甲＝0.4 Ω
C．如图2所示，当开关S闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 Ω
D．如图3所示，当开关S闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A
9．如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，开关闭合后滑片向右移动时，下列说法错误的是（　　）
A．电压表测的是R1两端电压 B．电流表示数变小
C．电压表示数变小 D．电压表与电流表示数之比变大
10．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图1），设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源电压为9V。当通过控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（　　）
A．若要使恒温箱内温度保持，应将调为
B．若要使恒温箱内温度升高，应将增大
C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
11．如图所示是用螺丝刀拧螺丝和扳手拧螺丝的情景，使用时它相当于简单机械中的　 　（选填“斜面”或“轮轴”），手柄　 　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用扳手拧螺丝时，手作用在　 　（选填“A”或“B”）处更容易将螺丝拧紧。
12．如图“弓开如满月，箭去如流星”，指拉弓射箭时，弓被拉得像“满月”一样，松手后箭被射出去，这表明如“满月”一样的弓具有　 　能。若“满月”的弓射出去的甲、乙两只箭的质量不同，则离开弓弦时动能　 　（选填“甲大”、“乙大”或“一样大”）。
13．火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。若该火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是　 　J，可以将　 　kg初温为20℃的水加热至沸腾。[，，当地大气压为1标准大气压，不计热量损失］
14．我国新能源汽车发展迅猛，受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于基本电路中的　 　，如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是　 　（选填“串联”或“并联”）的。
15．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路中各元件正常工作，此时电压表V2测量灯泡　 　两端的电压；过了一段时间后有一个灯泡突然熄灭，且两电压表的示数相同，则可能是灯泡　 　发生了短路故障。（均选填“L1”或“L2”）
16．如图甲所示电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为　 　V；灯泡正常发光时，电流表示数为　 　A；曲线b是表示电流表示数与　 　（填写或“V1”或“V2”）的示数的关系。
17．如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
18．如图所示为一实物电路图，请在虚线区域内画出对应的电路图。
19．请你应用所学的物理知识解答下列问题。
（1）如图，电阻箱阻值读数为　 　Ω。
（2）在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，已知物块质量的关系为m1=m2（3）小明想探究不同物质吸热升温的属性，于是他设计如图丙所示的实验装置：沙子和水吸热的多少是通过　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
20．小明组在“测滑轮组机械效率的实验”中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表。（每个滑轮重相同）
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是　 　；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率是　 　；
③滑轮组的机械效率与　 　无关；
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是改变　 　；
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率　 　（选填“相同”或“不相同”），若改变图甲滑轮组的绕绳方式，则图甲滑轮组的机械效率　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）小芳在一次实验中，记录数据如下表，并对三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么？　 　（选填“对”或“不对”），理由是　 　。
实验次数 动滑轮重/N 物重力G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 滑轮组的机械效率
1 0.5 1 10 0.7 30 47.6
2 0.5 2 10 1.1 30 60.6
3 0.5 4 10 2 30 66.7
21．做功与物体体内能的变化存在怎样的关系？小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
【证据】
（1）如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。
（2）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，读出此时温度传感器的示数。
（3）如图丙，快速取下橡皮帽，活塞向右运动，注射口喷出“白气”，读出温度传感器的示数。
【解释】
（1）该实验通过　 　 来反映气体内能的变化，这里应用了　 　法。
（2）比较　 　 两图可知，外界对气体做功，气体内能增大；比较　 　两图可知，气体对外界做功，气体内能减小。
（3）做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上与热传递　 　（选填“是”或“不是”）等效的。
【交流】快速取下橡皮帽，注射口喷出“白气”，此过程中的能量转化与汽油机的　 　冲程相同。
22．同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为），规格为“”的滑动变阻器一个，电流表（量程损坏，量程可用）、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；　 　
（2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为　 　V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成　 　比；
（3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为，为得到5组数据，同学们一起设计了如下方案，不正确的有　 　。
①将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器，其余不变
②将电压为的电源更换为电压为的电源，其余不变
③只调节滑动变阻器，使为
④换用的定值电阻再测一组数据
⑤给变阻器再串联一个的电阻
23．如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
24．如图所示，，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，电路的总电流。
25．如图所示，歼-20S是我国目前最先进的双发隐形战斗机， 它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度为20000m，最大航行速度可达24500km/h，最大载油量为13t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率为45%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg；求：
速度v/（m/s） 100 200 300 400 500
阻力 f / N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
（1）飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量。
（2）用完油箱中的燃油，飞机最多能做多少有用功？
（3）若飞机以500m/s的速度匀速巡航，发动机完全燃烧2t 燃油时飞机的飞行距离。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，该滑轮固定在支架上，不随物体的移动而移动，因此是定滑轮。根据定滑轮的特点可知，它可以改变力的方向，不能省力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起运动的滑轮为动滑轮，结合二者的特点分析判断。
2．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的概念
【解析】【解答】要将一袋米和一袋面粉搬到四楼，一袋米和一袋面粉的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等，即用这两种方法搬米和面粉的有用功 W1=W2；
第一种方法所做的额外功为克服爸爸自身重力所做的功，第二种方法所做的额外功是两次克服爸爸自身重力所做的功，第二种方法所做的额外功大于第一种方法的额外功，故第二种方法的所做的总功大于第一种方法的总功；
由可知，在有用功相同时，总功越小，机械效率越高，故第一种方法的机械效率大于第一种方法的机械效率，即η1＞η2；
因上楼的速度相同，第一次搬的物品多，用的向上的力大，由可知，P1＞P2。 故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】 （1）已知一袋米和一袋面粉的重力一定，楼的高度前后不变，根据公式W=Gh可比较两次做的有用功；
（2）通过比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知机械效率的大小；
（3）上楼的速度相同，根据P=Fv可比较功率大小。
3．【答案】D
【知识点】惯性及其现象；杠杆的分类；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.依题意得，水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，则图2中的O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，则水碓是按照费力杠杆来设计的，故A正确；
B.地球附近的物体会受到地球的吸引，所以碓头的石杵落下是受到重力的作用；惯性是物体的属性，与物体的质量有关，落下过程中石杵的质量不变，惯性不变，故B正确；
CD.水轮旋转一小时提升水所做的有用功为：
每分钟流水对水轮做的总功为2400J，则总功为：
水轮旋转的机械效率为：
故C正确，D错误。
故选D。
【分析】（1）杠杆的分类：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，如：钢丝钳、开瓶器、羊角锤等；
费力杆杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，如：钓鱼竿、镊子、筷子等；
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，如：天平、定滑轮、跷跷板等；
（2）质量时物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置、温度的改变而改变；
（3）根据W=Gh求出水轮旋转一小时提升水所做的有用功，已知每分钟流水对水轮做的总功，可知每小时做的总功，根据 求出水轮旋转的机械效率。
4．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】AD．从A运动到B的过程中，小球的质量不变、高度减小，则动能增大；速度增大，则重力势能减小，那么重力势能转化为动能。从B到C过程中，小球的质量不变、高度增加、速度变小，所以动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。所以小球在B点时，高度最低，速度最大，则势能最小，动能最大，故A、D错误；
B．小球在C点时，速度为零，根据牛顿第一定律，若外力突然全部消失，小球将会保持原来静止状态，故B正确；
C．不计空气阻力，小球的机械能守恒，各点机械能一样大，则球在A、C两点的机械能相等，故C错误。
故选B。
【分析】AD.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化即可；
B.根据牛顿第一定律分析；
C.根据机械能守恒的知识判断。
5．【答案】C
【知识点】热机；热机的效率；能量的转化或转移；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气喷出时带动扇叶转起来，将内能转化为机械能，故A错误；
B．水变成水蒸气的过程中，水由液态变成气态，分子间的距离变大，故B错误；
C．水蒸气喷出推动扇叶转动，内能转化为机械能；与汽油机的做功冲程能量转化相同，故C正确；
D．由于热机在工作时存在能量损失，所以该热机模型的效率不能达到100%，故D错误。
故选C。
【分析】（1）燃料燃烧时，化学能转化为内能；当有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来，内能转化为机械能。
（2）一般物质的气态分子间的距离比液态的分子间距离大。
（3）汽油机的做功冲程内能转化为机械能。
（4）任何机械的效率不可能达到100%。
6．【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，根据△t=t-t0可知，甲的温度变化量大于乙的温度变化量。当初温相同的甲和乙放出相同的热量时，甲的温度降低量仍然大于乙的温度降低量。根据t=t0-△t可知，此时甲的末温一定乙的末温低。
根据Q=cm△t可知，由于不知道二者质量的大小，因此无法比较比热容的大小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
7．【答案】D
【知识点】电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A．金属片B和弹簧在与AC接触时会将电铃短路，此时报警器不工作；当它们与AC分离时，电路恢复通路，报警器工作。因此金属片B和弹簧的功能相当于一个开关。该选项描述错误。
B．电路分析表明，当报警器响起时，电流仅有一条通路，灯泡与电铃构成串联电路。由于串联电路中各元件相互影响，灯泡的亮度会发生变化。该选项描述错误。
C．当文物被移走时，金属片B和弹簧与AC分离，此时灯泡与电铃形成串联电路，灯泡保持发光状态同时电铃报警。该选项描述错误。
D．当文物放置在台面时，金属片B和弹簧与AC接触导致电铃被短路，不会触发报警。若切断导线b，电铃将接入电路并触发报警，因此要实现不报警的功能，不能先切断导线b。该选项描述正确。
故选D
【分析】涉及知识点：1.光的直线传播：小孔成像、日食的成因及特点；
2.光的反射：平面镜成像的特点（正立、等大、虚像，像与物关于镜面对称）；
3.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时的折射规律，以及折射现象在生活中的实例（水中筷子弯折）。
考点： 光现象（直线传播、反射、折射）的识别与区分；常见光现象成因及特点的应用。 解题关键：
牢记三种光现象的核心成因，能根据实例快速匹配对应的光现象类型；
熟练掌握平面镜成像、小孔成像的关键特点，以此判断选项描述的正确性；
理解光的折射规律，明确“光从水（ denser介质）斜射入空气（rarer介质）时折射光线远离法线”，并能解释相关生活现象。
8．【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，而乙对应的电流与电压不成正比，说明电阻乙的阻值是变化的，故A错误；
B．由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，根据欧姆定律可得，甲的电阻为：
，
故B错误；
C．如图2所示，甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图象甲可知，此时甲两端的电压U甲=1V，乙两端的电压U乙=2V，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电源的电压为：
U=U甲+U乙=1V+2V=3V，
此时电路的总电阻为：
，
故C正确；
D．如图3所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V时，由图象甲可知，此时通过甲的电流I甲=0.4A，通过乙的电流I乙=0.2A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，电路总电流为：
I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，
故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙两电阻是否为定值电阻；
（2）由图象可知，当甲两端电压为2V时对应的电流，根据欧姆定律求出R甲的阻值；
（3）如图2所示，R甲和R乙串联，通过它们的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据欧姆定律求出电路中的总阻值；
（4）如图3所示，R甲和R乙并联，利用I总=I甲+I乙计算总电流，由欧姆定律可得总电阻。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】ABC.由图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R1两端电压，开关闭合后滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，则电流表示数变小；根据串联分压的原理可知，滑动变阻器接入电路的电子变大，所分的电压变大，根据串联电路电压规律可知，电阻R1两端电压所分的电压变小，则电压表示数变小，故ABC正确；
D.电压表与电流表示数之比为定值电阻的阻值，定值电阻阻值不变，则其比值不变，D错误。
故选D。
【分析】分析电路连接方式及两电表在电路中的作用，根据串联电路电阻规律分析电路总电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流变化，根据串联电路电压规律及分压原路分析定值电阻所分电压变化。
10．【答案】B
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．图2中控制电路中热敏电阻、可变电阻、控制系统R串联，由图1可知，要使恒温箱内温度保持，热敏电阻的阻值 ，且通过控制系统的临界电流 ，则此时电路的总电阻为：
则的阻值应为：
故A错误；
B．由题意可知，当通过控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变大，且温度升高时热敏电阻的阻值减小，根据串联电路电阻规律可知，应将的阻值增大，故B正确；
C．若恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值增大，则电路中总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以通过控制系统的电流将减小，故C错误；
D．保持不变，由图1可知热敏电阻随恒温箱内的温度均匀变化，设 ，而通过控制系统的电流大小为：
则电流I与温度t不是一次函数关系，所以通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化的，故D错误。
故选B。
【分析】 1.由图2可知，控制电路中热敏电阻Rt、可变电阻R1、控制系统（相当于一个200Ω的电阻）串联，要使恒温箱内温度保持20℃，由图1可知此时热敏电阻的阻值，且通过控制系统的临界电流为I=2mA；
由欧姆定律求出此时电路的总电阻，然后根据串联电路的电阻规律求出R1的阻值；
2.若要使恒温箱内温度升高，由题意可知加热系统将开启为恒温箱加热，且此时通过控制系统的电流应小于2mA，同时由图1可知温度升高时热敏电阻Rt的阻值减小，根据电阻的串联和欧姆定律可知如何调节R1的阻值；
3.恒温箱内温度降低，由图1可知热敏电阻Rt的阻值增大，根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的电流如何变化；
4.保持R1不变，由图1可知热敏电阻Rt随恒温箱内的温度均匀变化，设为Rt=kt+b，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，据此判断通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度是否均匀变化。
11．【答案】轮轴；粗；B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】螺丝刀拧螺丝和扳手拧螺丝时相当于一个轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴心，螺丝刀手柄越粗，动力臂越大，螺丝刀用起来更省力。
根据杠杆的平衡条件F1×R=F2×r可知，当手作用在B处，动力臂更大，更容易将螺丝拧紧。
故答案为：轮轴；粗；B。
【分析】 轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1×R=F2×r分析螺丝刀的省力情况。
12．【答案】弹性势；一样大
【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】拉弓射箭时，弓因为发生弹性形变而具有弹性势能，这表明如“满月”一样的弓具有弹性势能，射箭过程中，弓的弹性势能转化成箭的动能。“满月”的弓具有的弹性势能一样大，最终都全部转化为了箭的动能，若“满月”的弓射出去的甲、乙两只箭的质量不同，则离开弓弦时动能一样大。
故答案为：弹性势；一样大。
【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；
动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变的程度有关。
13．【答案】；
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧液态氢放出的热量为：
在一标准大气压下，这些热量全部用来给水加热，使水由20℃加热至沸腾，则水吸收的热量为：
加热水的质量为：
【分析】1.已知燃烧液态氢的质量和热值，根据求出液态氢完全燃烧放出的热量；
2.根据液态氢完全燃烧放出的热量可知水吸收的热量，根据求出水的质量。
14．【答案】用电器；并联
【知识点】电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】给汽车蓄电池充电时，蓄电池需要消耗电能，相当于基本电路中的用电器；
这些充电桩在给汽车充电时，互不影响，可以独立工作，是并联的。
故答案为：用电器；并联。
【分析】（1）电路的组成：电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成，缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
（2）用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。
15．【答案】L2；L1
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】如图可知，L1和L2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压；
当有一个灯泡突然熄灭且两电压表示数相同时，若L1短路，此时电路中只有L2工作，电压表V1与V2都测电源电压，两电压表的示数相同，符合题意；若L2短路，电压表V2被短路，示数为0V，电路中只有L1工作，V1测电源电压，示数不为0，此时两电压表示数不相同，不符合题意，所以可能是灯泡L1发生了短路故障。
故答案为：L2；L1。
【分析】先分析电路连接及电压表测量对象，再分析故障情况。
16．【答案】9；0.6；V2
【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）（3）根据甲图可知，灯与变阻器串联，电压表V1测灯L两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电路电流增大时，根据U=IR可知，灯的电压变大，故α图像对应V1，b图像对应V2。
当电路电流最小为0.2A时，灯泡的电压为1V，变阻器的电压为8V，
则电源电压。
（2）根据乙图可知，当灯泡正常发光时电流达到最大，则电路的电流最大为0.6A。
【分析】（1）（3）根据甲图确定串并联关系，以及电压表所测的电压值。根据U=IR分析灯泡电压随电流的变化规律，据此确定对应的图像即可；
（2）根据乙图确定电路的最大电流即可。
17．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】 图中支点在O点，当OA作为动力臂l1时，动力臂是最长的，根据杠杆平衡条件可知，此时的动力是最小的；动力的方向应该垂直OA向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；如下所示：
【分析】 （1）根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；
（2）力臂是指从支点到力的作用线的距离。
18．【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图知，两灯泡并联，开关控制下面的灯泡，电路图如图所示：
【分析】由实物图分析开关、灯泡的连接方式，然后按连接顺序画出电路图。
19．【答案】（1）2096
（2）物块；a、b
（3）加热时间
【知识点】探究影响物体势能大小的因素；变阻器及其应用；探究不同物质的吸热能力；电阻箱的使用
【解析】【解答】（1）如图所示，电阻箱阻值读数为：
R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω
（2）实验中通过观察木桩陷入沙中的深度反映物块的重力势能大小，故研究的对象是物块；
根据控制变量法可知，为了探究物体的重力势能与高度的关系，应控制质量相同，下落的高度不同，故应选择a、b两图实验进行分析。
（3）探究不同物质吸热升温的属性，物质的种类不同，所用的实验装置和其它物理量需要控制完全相同，相同规格的酒精灯相同时间放出的热量相同，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，说明物体吸收的热量越多。
故答案为：（1）2096；（2）物块；a、b；（3）加热时间。
【分析】（1）电阻箱的读数方法是，将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。
（2）实验中通过木桩进入沙中的深度来表示重力势能的大小，采用了转换法；重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，根据控制变量法，研究重力势能的大小与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析。
（3）沙子和水吸热的多少无法判断，但通过使用采用相同的加热方法，即可通过加热时间判断物体吸收热量的多少。
（1）如图所示，电阻箱的示数是R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω
（2）[1]实验中物块撞击木桩，木桩陷入沙中的深度越深，表明物块的重力势能越大，故研究的对象是物块。
[2]为了探究物体的重力势能与高度的关系，应控制质量相同，下落的高度不同，故选择a、b两图。
（3）探究不同物质吸热升温的属性，所用的实验装置完全相同，相同规格的酒精灯相同时间放出的热量相同，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，吸收的热量越多。
20．【答案】（1）17；80%；物体上升高度
（2）力的方向；相同；不变
（3）不对；滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）①图甲滑轮组动滑轮上承重的绳子段数 ，则绳子自由端移动距离s是物体上升高度h的3倍，所用实验2中物体上升高度为5cm时，绳子自由端应移动15cm，故错误数据是“17”；
②第3次实验中，有用功为：
W有=Gh=6N x 0.08m=0.48J
总功为：
W总=Fs=2.5N x 0.24m=0.6J
滑轮组的机械效率为：
③ 滑轮组的机械效率为：
可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（2）①使用定滑轮可以改变力的方向，所以小红多使用一个滑轮，目的是改变力的方向；
不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为：
动滑轮重力相同，两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物，那么所测机械效率相同。
若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物时，有用功和额外功均不变，则图甲滑轮组的机械效率不变。
（3）这种做法是错误的，由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义。
【分析】 （1）①图甲中滑轮组有效绳子段数n=3，则绳子自由端移动距离s应为物体上升高度h的3倍；
②根据机械效率公式可求第3次实验中滑轮组的机械效率；
③滑轮组的机械效率可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关；
（2）①多使用一个定滑轮，目的是为了改变力的方向。
②不计绳重及摩擦，甲、乙两个滑轮组的动滑轮重力相同，所以两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率相同；
若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物上升相同的高度时，有用功和额外功均不变，则机械效率不变。
（3）由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义，所以小芳的做法不对。
（1）[1]图甲中滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离s应为物体上升高度h的3倍，所以错误数据是“17”，应为“15”。
[2]第3次实验中，滑轮组的机械效率
[3]滑轮组的机械效率
由该式子可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（2）[1]如图乙，小红多使用一个定滑轮，目的是为了改变力的方向。
[2]不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
甲乙两个滑轮组的动滑轮重力相同，所以两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率相同。
[3]若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物上升相同的高度时，有用功和额外功均不变，则机械效率不变。
（3）[1][2]由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义，所以小芳的做法不对。
21．【答案】温度传感器的示数；转换；甲、乙；乙、丙；是；做功
【知识点】做功改变物体内能；热机；物理学方法
【解析】【解答】（1）该实验通过温度传感器的示数来反映气体内能的变化，示数越大，表示气体内能越大。这里应用了转换法。
（2）比较甲和乙两图，手压活塞，外界对管内气体做功，观察到气体温度上升，内能增大；
比较乙、丙两图可知，快速取下橡皮帽，活塞向右运动，注射口喷出“白气”，气体对外界做功，气体温度下降，内能减小。
（3）改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式在改变物体内能的效果上是等效的；
快速取下橡皮帽，注射器内的气体对外做功，内能减小，温度降低，在此过程中，筒内气体的内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：（1）温度传感器的示数；转换；（2）甲、乙；乙、丙；（3）是；做功。
【分析】（1）实验中温度传感器的示数反映气体内能的变化；根据转换法分析；
（2）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们在改变物体内能上是等效的；外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低；
（3）四冲程内燃机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
22．【答案】；右；2；反；③④
【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）想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压，电压表与定值电阻并联，如图所示：
（2）将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后，由串联分压的规律可知，定值电阻两端的电压变大。要探究电流和电阻之间关系，必须保持定值电阻两端的电压不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变，为U0。
由图象可知，定值电阻两端的电压：
U0 =IR=0.4A×5Ω=0.2A×1Ω=0.1A×20Ω=2V
即电流与电阻的乘积相等，则 a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）①由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为：
U滑=U-UV=4V，
根据串联分压规律得：
解得：滑动变阻器的阻值R滑=50Ω，当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法可行，故①正确；
②只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器两端电压为：
U滑'=5.2V-2V=3.2V，
根据串联分压规律得
当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，解得滑动变阻器的阻值R滑=40Ω，因此该方法可行，故②正确；
③只改变控制电压U0，使U0为2.4V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.4V，滑动变阻器两端电压为：
U滑"=6V-2.4V=3.6V，
根据串联分压原理得：
当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，解得：
小于滑动变阻器的最大电阻40Ω，若要使U0为2.4V，必须重新做前面的4次实验，若只调节滑动变阻器，使U0为2.4V，方案不可取，故③错误；
④换用3Ω的定值电阻，由串联分压的规律可知，滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω，电路中的电流为：
电路中电流超过电流表的量程，故④错误；
⑤给变阻器再串联一个10Ω的电阻，相当于将滑动变阻器的最大阻值增加到50Ω，由①分析可行，故⑤正确；
综上可知，①②⑤方案可行，③④方案不可行。
故选③④。
故答案为：（1）；（2）右；2；反；（3）③④。
【分析】（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出；
（2）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据串联分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，实验要控制电压不变，所以要增大变阻器两端的电压，即增大变阻器的电阻阻值，故向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙即欧姆定律可得a、b间电压；再根据图象可得通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）根据欧姆定律和串联分压原理逐项分析设计的方案。
23．【答案】解：（1）该过程拉力F做的功：
W=Fs=150N×1.5m=225J
(2)有用功：
W有用=Gh=mgh=500N×0.3m=150J，
该装置的机械效率：
；
(3)额外功：
W额=W-W有用=225J-150J=75J，
货物箱在斜面上受的摩擦力大小：
；
答：（1）该过程拉力F做的功为225J；
（2）该装置的机械效率为66.7%；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小为50N。
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；
（2）利用W有=Gh求出有用功，再利用计算该装置的机械效率；
（3）利用W额=W总-W有求出额外功，然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
24．【答案】（1）解：当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，示数I1=1A，电源电压为：
答：电源电压为6V；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，示数为I=0.2A，电路的总电阻：
电阻R2的阻值：
答： 电阻R2的阻值为24Ω；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压均等于电源电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流：
答：当S1、S3闭合，S2断开时，电路的总电流为1.25A。
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）由图可知，当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1电流，根据欧姆定律求电源电压；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律可得电阻R2的阻值；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流。
（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电源电压
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。电路的总电阻
电阻R2的阻值
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压均等于电源电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流
25．【答案】（1）解：燃油完全燃烧放出的热量为：
答： 飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量为6.5×1011J；
（2）飞机能做的有用功为：
答：用完油箱中的燃油，飞机最多能做的有用功为2.925×1011J；
（3）飞机以500m/s的速度匀速巡航时，处于平衡状态，其牵引力等于所受阻力。由表格数据可知，当速度v = 500m/s时，飞机所受阻力f = 7.5×104N。所以，飞机的牵引力：
F = f = 7.5×104N
完全燃烧2t燃油放出的热量为：
这些热量转化成的有用功为：
飞机的飞行距离为：
答：若飞机以500m/s的速度匀速巡航，发动机完全燃烧2t燃油时飞机的飞行距离为6×105m。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据热值公式可求出飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量 ；
（2）根据可求出飞机最多能做的有用功；
（3）根据二力平衡条件求出飞机的牵引力，利用热值公式求出完全燃烧2t燃油放出的热量，再根据可得发动机做的功，最后根据W=Fs求出飞机飞行的距离。
（1）燃油完全燃烧放出的热量为
（2）飞机能做的有用功为
（3）飞机以500m/s的速度匀速巡航时，处于平衡状态，其牵引力等于所受阻力。由表格数据可知，当速度v = 500m/s时，飞机所受阻力f = 7.5×104N。所以，飞机的牵引力F = f = 7.5×104N
完全燃烧2t燃油放出的热量为
这些热量转化成的有用功为
飞机的飞行距离为
1 / 1陕西省西安市陕西师范大学附属中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
1．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮是（　　）
A．定滑轮，可以省力 B．动滑轮，可以改变力的方向
C．动滑轮，可以省力 D．定滑轮，可以改变力的方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，该滑轮固定在支架上，不随物体的移动而移动，因此是定滑轮。根据定滑轮的特点可知，它可以改变力的方向，不能省力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起运动的滑轮为动滑轮，结合二者的特点分析判断。
2．周末爸爸到超市买了一袋米和一袋面粉，现要将它们搬到四楼，可以有两种方法：一是把它们一起搬上楼；二是先将一袋米搬上楼，再搬剩下的一袋面粉。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬米和面粉的功率为，机械效率为，第二种方法搬米和面粉的功率为，机械效率为，用这两种方法搬米和面粉的有用功分别为、，则下列关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的概念
【解析】【解答】要将一袋米和一袋面粉搬到四楼，一袋米和一袋面粉的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等，即用这两种方法搬米和面粉的有用功 W1=W2；
第一种方法所做的额外功为克服爸爸自身重力所做的功，第二种方法所做的额外功是两次克服爸爸自身重力所做的功，第二种方法所做的额外功大于第一种方法的额外功，故第二种方法的所做的总功大于第一种方法的总功；
由可知，在有用功相同时，总功越小，机械效率越高，故第一种方法的机械效率大于第一种方法的机械效率，即η1＞η2；
因上楼的速度相同，第一次搬的物品多，用的向上的力大，由可知，P1＞P2。 故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】 （1）已知一袋米和一袋面粉的重力一定，楼的高度前后不变，根据公式W=Gh可比较两次做的有用功；
（2）通过比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知机械效率的大小；
（3）上楼的速度相同，根据P=Fv可比较功率大小。
3．如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）。水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，下列说法错误的是（　　）
A．如图2所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照费力杠杆来设计的
B．碓头的石杵落下是受到重力的作用，落下过程中石杵的惯性不变
C．水轮旋转一小时提升水所做的有用功为1.2×105J
D．水轮旋转的机械效率是75%
【答案】D
【知识点】惯性及其现象；杠杆的分类；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.依题意得，水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，则图2中的O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，则水碓是按照费力杠杆来设计的，故A正确；
B.地球附近的物体会受到地球的吸引，所以碓头的石杵落下是受到重力的作用；惯性是物体的属性，与物体的质量有关，落下过程中石杵的质量不变，惯性不变，故B正确；
CD.水轮旋转一小时提升水所做的有用功为：
每分钟流水对水轮做的总功为2400J，则总功为：
水轮旋转的机械效率为：
故C正确，D错误。
故选D。
【分析】（1）杠杆的分类：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，如：钢丝钳、开瓶器、羊角锤等；
费力杆杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，如：钓鱼竿、镊子、筷子等；
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，如：天平、定滑轮、跷跷板等；
（2）质量时物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置、温度的改变而改变；
（3）根据W=Gh求出水轮旋转一小时提升水所做的有用功，已知每分钟流水对水轮做的总功，可知每小时做的总功，根据 求出水轮旋转的机械效率。
4．如图所示，单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点后返回（忽略空气的阻力）。下列说法中正确的是（　　）
A．小球在B点时，势能最大，动能最小
B．小球在C点时，若外力突然全部消失，小球将会停止运动
C．小球在A点的机械能大于C点的机械能
D．小球从A到C过程是重力势能转化为动能
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】AD．从A运动到B的过程中，小球的质量不变、高度减小，则动能增大；速度增大，则重力势能减小，那么重力势能转化为动能。从B到C过程中，小球的质量不变、高度增加、速度变小，所以动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。所以小球在B点时，高度最低，速度最大，则势能最小，动能最大，故A、D错误；
B．小球在C点时，速度为零，根据牛顿第一定律，若外力突然全部消失，小球将会保持原来静止状态，故B正确；
C．不计空气阻力，小球的机械能守恒，各点机械能一样大，则球在A、C两点的机械能相等，故C错误。
故选B。
【分析】AD.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化即可；
B.根据牛顿第一定律分析；
C.根据机械能守恒的知识判断。
5．如图所示，是小琳所在小组制作的热机模型，向易拉罐内部注入大约半罐水，将一支去掉笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外，尾端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封，将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下面的酒精灯，当有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来。下列分析正确的是（　　）
A．整个过程中只有内能和机械能的转化
B．水变成水蒸气的过程中，分子间的距离变小
C．水蒸气喷出推动扇叶转动，与汽油机的做功冲程能量转化相同
D．该热机模型的效率能达到100%
【答案】C
【知识点】热机；热机的效率；能量的转化或转移；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气喷出时带动扇叶转起来，将内能转化为机械能，故A错误；
B．水变成水蒸气的过程中，水由液态变成气态，分子间的距离变大，故B错误；
C．水蒸气喷出推动扇叶转动，内能转化为机械能；与汽油机的做功冲程能量转化相同，故C正确；
D．由于热机在工作时存在能量损失，所以该热机模型的效率不能达到100%，故D错误。
故选C。
【分析】（1）燃料燃烧时，化学能转化为内能；当有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来，内能转化为机械能。
（2）一般物质的气态分子间的距离比液态的分子间距离大。
（3）汽油机的做功冲程内能转化为机械能。
（4）任何机械的效率不可能达到100%。
6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，根据△t=t-t0可知，甲的温度变化量大于乙的温度变化量。当初温相同的甲和乙放出相同的热量时，甲的温度降低量仍然大于乙的温度降低量。根据t=t0-△t可知，此时甲的末温一定乙的末温低。
根据Q=cm△t可知，由于不知道二者质量的大小，因此无法比较比热容的大小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
7．某博物馆文物展示台的结构如图所示，由木板、弹簧、金属片A、B、C、以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是（　　）
A．金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B．当铃响时，灯亮度不变，这是因为灯和电铃是并联关系
C．文物被搬离开时，灯自动熄灭、电铃响
D．如果想要不发出警报，不应先剪断导线b
【答案】D
【知识点】电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A．金属片B和弹簧在与AC接触时会将电铃短路，此时报警器不工作；当它们与AC分离时，电路恢复通路，报警器工作。因此金属片B和弹簧的功能相当于一个开关。该选项描述错误。
B．电路分析表明，当报警器响起时，电流仅有一条通路，灯泡与电铃构成串联电路。由于串联电路中各元件相互影响，灯泡的亮度会发生变化。该选项描述错误。
C．当文物被移走时，金属片B和弹簧与AC分离，此时灯泡与电铃形成串联电路，灯泡保持发光状态同时电铃报警。该选项描述错误。
D．当文物放置在台面时，金属片B和弹簧与AC接触导致电铃被短路，不会触发报警。若切断导线b，电铃将接入电路并触发报警，因此要实现不报警的功能，不能先切断导线b。该选项描述正确。
故选D
【分析】涉及知识点：1.光的直线传播：小孔成像、日食的成因及特点；
2.光的反射：平面镜成像的特点（正立、等大、虚像，像与物关于镜面对称）；
3.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时的折射规律，以及折射现象在生活中的实例（水中筷子弯折）。
考点： 光现象（直线传播、反射、折射）的识别与区分；常见光现象成因及特点的应用。 解题关键：
牢记三种光现象的核心成因，能根据实例快速匹配对应的光现象类型；
熟练掌握平面镜成像、小孔成像的关键特点，以此判断选项描述的正确性；
理解光的折射规律，明确“光从水（ denser介质）斜射入空气（rarer介质）时折射光线远离法线”，并能解释相关生活现象。
8．如图所示是电阻甲和乙的I－U图像，下列说法正确的是(　　)
A．电阻乙为定值电阻
B．当电阻甲两端电压为2 V时，R甲＝0.4 Ω
C．如图2所示，当开关S闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 Ω
D．如图3所示，当开关S闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，而乙对应的电流与电压不成正比，说明电阻乙的阻值是变化的，故A错误；
B．由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，根据欧姆定律可得，甲的电阻为：
，
故B错误；
C．如图2所示，甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图象甲可知，此时甲两端的电压U甲=1V，乙两端的电压U乙=2V，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电源的电压为：
U=U甲+U乙=1V+2V=3V，
此时电路的总电阻为：
，
故C正确；
D．如图3所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V时，由图象甲可知，此时通过甲的电流I甲=0.4A，通过乙的电流I乙=0.2A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，电路总电流为：
I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，
故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙两电阻是否为定值电阻；
（2）由图象可知，当甲两端电压为2V时对应的电流，根据欧姆定律求出R甲的阻值；
（3）如图2所示，R甲和R乙串联，通过它们的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据欧姆定律求出电路中的总阻值；
（4）如图3所示，R甲和R乙并联，利用I总=I甲+I乙计算总电流，由欧姆定律可得总电阻。
9．如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，开关闭合后滑片向右移动时，下列说法错误的是（　　）
A．电压表测的是R1两端电压 B．电流表示数变小
C．电压表示数变小 D．电压表与电流表示数之比变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】ABC.由图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R1两端电压，开关闭合后滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，则电流表示数变小；根据串联分压的原理可知，滑动变阻器接入电路的电子变大，所分的电压变大，根据串联电路电压规律可知，电阻R1两端电压所分的电压变小，则电压表示数变小，故ABC正确；
D.电压表与电流表示数之比为定值电阻的阻值，定值电阻阻值不变，则其比值不变，D错误。
故选D。
【分析】分析电路连接方式及两电表在电路中的作用，根据串联电路电阻规律分析电路总电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流变化，根据串联电路电压规律及分压原路分析定值电阻所分电压变化。
10．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图1），设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源电压为9V。当通过控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（　　）
A．若要使恒温箱内温度保持，应将调为
B．若要使恒温箱内温度升高，应将增大
C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
【答案】B
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．图2中控制电路中热敏电阻、可变电阻、控制系统R串联，由图1可知，要使恒温箱内温度保持，热敏电阻的阻值 ，且通过控制系统的临界电流 ，则此时电路的总电阻为：
则的阻值应为：
故A错误；
B．由题意可知，当通过控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变大，且温度升高时热敏电阻的阻值减小，根据串联电路电阻规律可知，应将的阻值增大，故B正确；
C．若恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值增大，则电路中总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以通过控制系统的电流将减小，故C错误；
D．保持不变，由图1可知热敏电阻随恒温箱内的温度均匀变化，设 ，而通过控制系统的电流大小为：
则电流I与温度t不是一次函数关系，所以通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化的，故D错误。
故选B。
【分析】 1.由图2可知，控制电路中热敏电阻Rt、可变电阻R1、控制系统（相当于一个200Ω的电阻）串联，要使恒温箱内温度保持20℃，由图1可知此时热敏电阻的阻值，且通过控制系统的临界电流为I=2mA；
由欧姆定律求出此时电路的总电阻，然后根据串联电路的电阻规律求出R1的阻值；
2.若要使恒温箱内温度升高，由题意可知加热系统将开启为恒温箱加热，且此时通过控制系统的电流应小于2mA，同时由图1可知温度升高时热敏电阻Rt的阻值减小，根据电阻的串联和欧姆定律可知如何调节R1的阻值；
3.恒温箱内温度降低，由图1可知热敏电阻Rt的阻值增大，根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的电流如何变化；
4.保持R1不变，由图1可知热敏电阻Rt随恒温箱内的温度均匀变化，设为Rt=kt+b，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，据此判断通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度是否均匀变化。
11．如图所示是用螺丝刀拧螺丝和扳手拧螺丝的情景，使用时它相当于简单机械中的　 　（选填“斜面”或“轮轴”），手柄　 　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用扳手拧螺丝时，手作用在　 　（选填“A”或“B”）处更容易将螺丝拧紧。
【答案】轮轴；粗；B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】螺丝刀拧螺丝和扳手拧螺丝时相当于一个轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴心，螺丝刀手柄越粗，动力臂越大，螺丝刀用起来更省力。
根据杠杆的平衡条件F1×R=F2×r可知，当手作用在B处，动力臂更大，更容易将螺丝拧紧。
故答案为：轮轴；粗；B。
【分析】 轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1×R=F2×r分析螺丝刀的省力情况。
12．如图“弓开如满月，箭去如流星”，指拉弓射箭时，弓被拉得像“满月”一样，松手后箭被射出去，这表明如“满月”一样的弓具有　 　能。若“满月”的弓射出去的甲、乙两只箭的质量不同，则离开弓弦时动能　 　（选填“甲大”、“乙大”或“一样大”）。
【答案】弹性势；一样大
【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】拉弓射箭时，弓因为发生弹性形变而具有弹性势能，这表明如“满月”一样的弓具有弹性势能，射箭过程中，弓的弹性势能转化成箭的动能。“满月”的弓具有的弹性势能一样大，最终都全部转化为了箭的动能，若“满月”的弓射出去的甲、乙两只箭的质量不同，则离开弓弦时动能一样大。
故答案为：弹性势；一样大。
【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；
动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变的程度有关。
13．火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。若该火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是　 　J，可以将　 　kg初温为20℃的水加热至沸腾。[，，当地大气压为1标准大气压，不计热量损失］
【答案】；
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值
【解析】【解答】完全燃烧液态氢放出的热量为：
在一标准大气压下，这些热量全部用来给水加热，使水由20℃加热至沸腾，则水吸收的热量为：
加热水的质量为：
【分析】1.已知燃烧液态氢的质量和热值，根据求出液态氢完全燃烧放出的热量；
2.根据液态氢完全燃烧放出的热量可知水吸收的热量，根据求出水的质量。
14．我国新能源汽车发展迅猛，受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于基本电路中的　 　，如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是　 　（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】用电器；并联
【知识点】电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】给汽车蓄电池充电时，蓄电池需要消耗电能，相当于基本电路中的用电器；
这些充电桩在给汽车充电时，互不影响，可以独立工作，是并联的。
故答案为：用电器；并联。
【分析】（1）电路的组成：电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成，缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
（2）用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。
15．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路中各元件正常工作，此时电压表V2测量灯泡　 　两端的电压；过了一段时间后有一个灯泡突然熄灭，且两电压表的示数相同，则可能是灯泡　 　发生了短路故障。（均选填“L1”或“L2”）
【答案】L2；L1
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】如图可知，L1和L2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压；
当有一个灯泡突然熄灭且两电压表示数相同时，若L1短路，此时电路中只有L2工作，电压表V1与V2都测电源电压，两电压表的示数相同，符合题意；若L2短路，电压表V2被短路，示数为0V，电路中只有L1工作，V1测电源电压，示数不为0，此时两电压表示数不相同，不符合题意，所以可能是灯泡L1发生了短路故障。
故答案为：L2；L1。
【分析】先分析电路连接及电压表测量对象，再分析故障情况。
16．如图甲所示电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为　 　V；灯泡正常发光时，电流表示数为　 　A；曲线b是表示电流表示数与　 　（填写或“V1”或“V2”）的示数的关系。
【答案】9；0.6；V2
【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）（3）根据甲图可知，灯与变阻器串联，电压表V1测灯L两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电路电流增大时，根据U=IR可知，灯的电压变大，故α图像对应V1，b图像对应V2。
当电路电流最小为0.2A时，灯泡的电压为1V，变阻器的电压为8V，
则电源电压。
（2）根据乙图可知，当灯泡正常发光时电流达到最大，则电路的电流最大为0.6A。
【分析】（1）（3）根据甲图确定串并联关系，以及电压表所测的电压值。根据U=IR分析灯泡电压随电流的变化规律，据此确定对应的图像即可；
（2）根据乙图确定电路的最大电流即可。
17．如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】 图中支点在O点，当OA作为动力臂l1时，动力臂是最长的，根据杠杆平衡条件可知，此时的动力是最小的；动力的方向应该垂直OA向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；如下所示：
【分析】 （1）根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；
（2）力臂是指从支点到力的作用线的距离。
18．如图所示为一实物电路图，请在虚线区域内画出对应的电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图知，两灯泡并联，开关控制下面的灯泡，电路图如图所示：
【分析】由实物图分析开关、灯泡的连接方式，然后按连接顺序画出电路图。
19．请你应用所学的物理知识解答下列问题。
（1）如图，电阻箱阻值读数为　 　Ω。
（2）在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，已知物块质量的关系为m1=m2（3）小明想探究不同物质吸热升温的属性，于是他设计如图丙所示的实验装置：沙子和水吸热的多少是通过　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
【答案】（1）2096
（2）物块；a、b
（3）加热时间
【知识点】探究影响物体势能大小的因素；变阻器及其应用；探究不同物质的吸热能力；电阻箱的使用
【解析】【解答】（1）如图所示，电阻箱阻值读数为：
R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω
（2）实验中通过观察木桩陷入沙中的深度反映物块的重力势能大小，故研究的对象是物块；
根据控制变量法可知，为了探究物体的重力势能与高度的关系，应控制质量相同，下落的高度不同，故应选择a、b两图实验进行分析。
（3）探究不同物质吸热升温的属性，物质的种类不同，所用的实验装置和其它物理量需要控制完全相同，相同规格的酒精灯相同时间放出的热量相同，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，说明物体吸收的热量越多。
故答案为：（1）2096；（2）物块；a、b；（3）加热时间。
【分析】（1）电阻箱的读数方法是，将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。
（2）实验中通过木桩进入沙中的深度来表示重力势能的大小，采用了转换法；重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，根据控制变量法，研究重力势能的大小与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析。
（3）沙子和水吸热的多少无法判断，但通过使用采用相同的加热方法，即可通过加热时间判断物体吸收热量的多少。
（1）如图所示，电阻箱的示数是R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω
（2）[1]实验中物块撞击木桩，木桩陷入沙中的深度越深，表明物块的重力势能越大，故研究的对象是物块。
[2]为了探究物体的重力势能与高度的关系，应控制质量相同，下落的高度不同，故选择a、b两图。
（3）探究不同物质吸热升温的属性，所用的实验装置完全相同，相同规格的酒精灯相同时间放出的热量相同，沙子和水吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，吸收的热量越多。
20．小明组在“测滑轮组机械效率的实验”中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表。（每个滑轮重相同）
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是　 　；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率是　 　；
③滑轮组的机械效率与　 　无关；
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是改变　 　；
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率　 　（选填“相同”或“不相同”），若改变图甲滑轮组的绕绳方式，则图甲滑轮组的机械效率　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）小芳在一次实验中，记录数据如下表，并对三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么？　 　（选填“对”或“不对”），理由是　 　。
实验次数 动滑轮重/N 物重力G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 滑轮组的机械效率
1 0.5 1 10 0.7 30 47.6
2 0.5 2 10 1.1 30 60.6
3 0.5 4 10 2 30 66.7
【答案】（1）17；80%；物体上升高度
（2）力的方向；相同；不变
（3）不对；滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）①图甲滑轮组动滑轮上承重的绳子段数 ，则绳子自由端移动距离s是物体上升高度h的3倍，所用实验2中物体上升高度为5cm时，绳子自由端应移动15cm，故错误数据是“17”；
②第3次实验中，有用功为：
W有=Gh=6N x 0.08m=0.48J
总功为：
W总=Fs=2.5N x 0.24m=0.6J
滑轮组的机械效率为：
③ 滑轮组的机械效率为：
可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（2）①使用定滑轮可以改变力的方向，所以小红多使用一个滑轮，目的是改变力的方向；
不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为：
动滑轮重力相同，两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物，那么所测机械效率相同。
若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物时，有用功和额外功均不变，则图甲滑轮组的机械效率不变。
（3）这种做法是错误的，由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义。
【分析】 （1）①图甲中滑轮组有效绳子段数n=3，则绳子自由端移动距离s应为物体上升高度h的3倍；
②根据机械效率公式可求第3次实验中滑轮组的机械效率；
③滑轮组的机械效率可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关；
（2）①多使用一个定滑轮，目的是为了改变力的方向。
②不计绳重及摩擦，甲、乙两个滑轮组的动滑轮重力相同，所以两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率相同；
若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物上升相同的高度时，有用功和额外功均不变，则机械效率不变。
（3）由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义，所以小芳的做法不对。
（1）[1]图甲中滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离s应为物体上升高度h的3倍，所以错误数据是“17”，应为“15”。
[2]第3次实验中，滑轮组的机械效率
[3]滑轮组的机械效率
由该式子可知滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
（2）[1]如图乙，小红多使用一个定滑轮，目的是为了改变力的方向。
[2]不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
甲乙两个滑轮组的动滑轮重力相同，所以两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率相同。
[3]若改变图甲滑轮组的绕绳方式，提升相同的重物上升相同的高度时，有用功和额外功均不变，则机械效率不变。
（3）[1][2]由表可知，滑轮组的机械效率会随着物重的增大而增大，取平均值无意义，所以小芳的做法不对。
21．做功与物体体内能的变化存在怎样的关系？小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
【证据】
（1）如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。
（2）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，读出此时温度传感器的示数。
（3）如图丙，快速取下橡皮帽，活塞向右运动，注射口喷出“白气”，读出温度传感器的示数。
【解释】
（1）该实验通过　 　 来反映气体内能的变化，这里应用了　 　法。
（2）比较　 　 两图可知，外界对气体做功，气体内能增大；比较　 　两图可知，气体对外界做功，气体内能减小。
（3）做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上与热传递　 　（选填“是”或“不是”）等效的。
【交流】快速取下橡皮帽，注射口喷出“白气”，此过程中的能量转化与汽油机的　 　冲程相同。
【答案】温度传感器的示数；转换；甲、乙；乙、丙；是；做功
【知识点】做功改变物体内能；热机；物理学方法
【解析】【解答】（1）该实验通过温度传感器的示数来反映气体内能的变化，示数越大，表示气体内能越大。这里应用了转换法。
（2）比较甲和乙两图，手压活塞，外界对管内气体做功，观察到气体温度上升，内能增大；
比较乙、丙两图可知，快速取下橡皮帽，活塞向右运动，注射口喷出“白气”，气体对外界做功，气体温度下降，内能减小。
（3）改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式在改变物体内能的效果上是等效的；
快速取下橡皮帽，注射器内的气体对外做功，内能减小，温度降低，在此过程中，筒内气体的内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：（1）温度传感器的示数；转换；（2）甲、乙；乙、丙；（3）是；做功。
【分析】（1）实验中温度传感器的示数反映气体内能的变化；根据转换法分析；
（2）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们在改变物体内能上是等效的；外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低；
（3）四冲程内燃机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
22．同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为），规格为“”的滑动变阻器一个，电流表（量程损坏，量程可用）、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；　 　
（2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为　 　V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成　 　比；
（3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为，为得到5组数据，同学们一起设计了如下方案，不正确的有　 　。
①将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器，其余不变
②将电压为的电源更换为电压为的电源，其余不变
③只调节滑动变阻器，使为
④换用的定值电阻再测一组数据
⑤给变阻器再串联一个的电阻
【答案】；右；2；反；③④
【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）想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压，电压表与定值电阻并联，如图所示：
（2）将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后，由串联分压的规律可知，定值电阻两端的电压变大。要探究电流和电阻之间关系，必须保持定值电阻两端的电压不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变，为U0。
由图象可知，定值电阻两端的电压：
U0 =IR=0.4A×5Ω=0.2A×1Ω=0.1A×20Ω=2V
即电流与电阻的乘积相等，则 a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）①由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为：
U滑=U-UV=4V，
根据串联分压规律得：
解得：滑动变阻器的阻值R滑=50Ω，当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法可行，故①正确；
②只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器两端电压为：
U滑'=5.2V-2V=3.2V，
根据串联分压规律得
当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，解得滑动变阻器的阻值R滑=40Ω，因此该方法可行，故②正确；
③只改变控制电压U0，使U0为2.4V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.4V，滑动变阻器两端电压为：
U滑"=6V-2.4V=3.6V，
根据串联分压原理得：
当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，解得：
小于滑动变阻器的最大电阻40Ω，若要使U0为2.4V，必须重新做前面的4次实验，若只调节滑动变阻器，使U0为2.4V，方案不可取，故③错误；
④换用3Ω的定值电阻，由串联分压的规律可知，滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω，电路中的电流为：
电路中电流超过电流表的量程，故④错误；
⑤给变阻器再串联一个10Ω的电阻，相当于将滑动变阻器的最大阻值增加到50Ω，由①分析可行，故⑤正确；
综上可知，①②⑤方案可行，③④方案不可行。
故选③④。
故答案为：（1）；（2）右；2；反；（3）③④。
【分析】（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出；
（2）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据串联分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，实验要控制电压不变，所以要增大变阻器两端的电压，即增大变阻器的电阻阻值，故向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙即欧姆定律可得a、b间电压；再根据图象可得通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）根据欧姆定律和串联分压原理逐项分析设计的方案。
23．如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
【答案】解：（1）该过程拉力F做的功：
W=Fs=150N×1.5m=225J
(2)有用功：
W有用=Gh=mgh=500N×0.3m=150J，
该装置的机械效率：
；
(3)额外功：
W额=W-W有用=225J-150J=75J，
货物箱在斜面上受的摩擦力大小：
；
答：（1）该过程拉力F做的功为225J；
（2）该装置的机械效率为66.7%；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小为50N。
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；
（2）利用W有=Gh求出有用功，再利用计算该装置的机械效率；
（3）利用W额=W总-W有求出额外功，然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
24．如图所示，，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，电路的总电流。
【答案】（1）解：当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，示数I1=1A，电源电压为：
答：电源电压为6V；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，示数为I=0.2A，电路的总电阻：
电阻R2的阻值：
答： 电阻R2的阻值为24Ω；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压均等于电源电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流：
答：当S1、S3闭合，S2断开时，电路的总电流为1.25A。
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）由图可知，当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1电流，根据欧姆定律求电源电压；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律可得电阻R2的阻值；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流。
（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电源电压
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。电路的总电阻
电阻R2的阻值
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压均等于电源电压，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流
25．如图所示，歼-20S是我国目前最先进的双发隐形战斗机， 它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度为20000m，最大航行速度可达24500km/h，最大载油量为13t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率为45%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg；求：
速度v/（m/s） 100 200 300 400 500
阻力 f / N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
（1）飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量。
（2）用完油箱中的燃油，飞机最多能做多少有用功？
（3）若飞机以500m/s的速度匀速巡航，发动机完全燃烧2t 燃油时飞机的飞行距离。
【答案】（1）解：燃油完全燃烧放出的热量为：
答： 飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量为6.5×1011J；
（2）飞机能做的有用功为：
答：用完油箱中的燃油，飞机最多能做的有用功为2.925×1011J；
（3）飞机以500m/s的速度匀速巡航时，处于平衡状态，其牵引力等于所受阻力。由表格数据可知，当速度v = 500m/s时，飞机所受阻力f = 7.5×104N。所以，飞机的牵引力：
F = f = 7.5×104N
完全燃烧2t燃油放出的热量为：
这些热量转化成的有用功为：
飞机的飞行距离为：
答：若飞机以500m/s的速度匀速巡航，发动机完全燃烧2t燃油时飞机的飞行距离为6×105m。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据热值公式可求出飞机发动机携带最大载油量燃油完全燃烧放出的热量 ；
（2）根据可求出飞机最多能做的有用功；
（3）根据二力平衡条件求出飞机的牵引力，利用热值公式求出完全燃烧2t燃油放出的热量，再根据可得发动机做的功，最后根据W=Fs求出飞机飞行的距离。
（1）燃油完全燃烧放出的热量为
（2）飞机能做的有用功为
（3）飞机以500m/s的速度匀速巡航时，处于平衡状态，其牵引力等于所受阻力。由表格数据可知，当速度v = 500m/s时，飞机所受阻力f = 7.5×104N。所以，飞机的牵引力F = f = 7.5×104N
完全燃烧2t燃油放出的热量为
这些热量转化成的有用功为
飞机的飞行距离为
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