文档内容
2020-2021学年广东省广州市荔湾区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，共30分）
1．（3分）小云从实验室找到四只电能表，其规格参数如图所示，她将四只完全相同的白炽灯
分别与四只电能表相连并接入照明电路，则电能表表盘转得最快的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（3分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工
作过程中的两个冲程示意图。其中表示做功冲程原理相同的演示实验图，表示汽油机利用
将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是（ ）
A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁
3．（3分）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
4．（3分）如图甲所示，大小为6N的水平拉力F 将重力G为9N的物体沿水平直线匀速拉动
1
s 的距离，做功为W ；如图乙所示，借助滑轮组，在绳端用拉力F 使同一物体在同一水平
1 1 2
地面上匀速直线运动同样的距离s ，F 所拉绳端的上升距离为s ，做功W 。则（ ）
1 2 2 2
第1页（共27页）A．W 一定小于W
2 1
B．此滑轮组的机械效率是 ＝
η
C．F 一定大于
2
D．s 一定等于s
2 1
5．（3分）用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体（不计热量损失）进行加热。
如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容与乙的比热容之比为2：1
B．甲的比热容与乙的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，乙吸收热量比甲吸收热量多
D．甲和乙升高相同的温度，甲吸收热量较少
6．（3分）如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻
R 和电阻R 两端电压分别为（ ）
1 2
第2页（共27页）A．4.8V 1.2V B．6V 1.2V
C．1.2V 6V D．1.2V 4.8V
7．（3分）如图所示是某起重机示意图。若主梁始终保持水平，当重物由主梁左端靠近支点O
的位置出发，缓慢向右移动的过程中，拉力F与重物到支点O的距离s的关系图像是（
）
A． B．
C． D．
8．（3分）汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去，满足设置
的压力条件时，座椅下的开关S 闭合，若未系安全带（安全带控制开关S 断开）则语音提
1 2
示：“请系好安全带”，系上安全带后，安全带控制开关S 闭合，语音提示器不工作。下图
2
中R是限流电阻，能够满足要求的是（ ）
第3页（共27页）A． B．
C． D．
9．（3分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部
的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R 为保
0
护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关
于 此 测 温 仪 ， 下 列 分 析 正 确 的 是 （ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
10．（3分）学生体测的其中一个项目是坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身
体柔韧性测试。测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块，滑块被推动的距离越大，
仪器的示数就越大（为了确保电路安全，测试仪电路中的滑动变阻器作了不可调至零阻值
的设置）。以下的四幅图中肯定不能符合“坐位体前屈测试仪”设计要求的电路是
（ ）
第4页（共27页）A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共6小题，共16分）
11．（3分）根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：
①甲灯上的参数“100W”意思是： 。
②二者均正常发光时，甲灯的电阻 乙灯的电阻。选填“大于”、“小
于”或“等于”）
③二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的 倍。
12．（2分）如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB
长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则
A处钉受到的水平拉力F为 N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，
室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
第5页（共27页）13．（3分）如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表示物质处于
态（选填“固”、“液”或“气”），物质从丙图变化到乙图时，组成物质的体积变大，分
子间作用力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），在这一变化过程中要 （选
填“吸收”或“放出”）热量。
14．（4分）牛肉面是全省人民“舌尖上的美食”。端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，是由于分
子的 造成的；端碗时很烫手，是通过 方式增加了手的内能。
15．（2分）如图所示，验电器A带正电，B不带电。拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验
电器的金属球连接起来，在连接瞬间，电流的方向是 。（选填“由A到B”或
“由B到A”）。
16．（2分）甲、乙两个带电的气球，悬挂在天花板上的同一个点上，静止时呈现如图所示情形。
其中甲球带的电与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电相同，则乙气球带的是 电，甲球对
乙球的力记为F ，乙球对甲球的力记为F ，可以判断F F（选填“＞”、“＜”或者
1 2 1 2
“＝”）。
第6页（共27页）三、计算题（本大题共2小题，共19分）
17．（8分）如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路
图。已知电源电压为12V，定值电阻R 的阻值为30 ，电流表的量程为0～200mA，电压表
0
的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化Ω的关系图象如图丙所示。则在电路安
全工作的前提下，请计算出：
（1）当电流表的示数为100mA时，求R接入电路中的阻值；
（2）当湿度RH＝60%时，求电压表示数；
（3）当湿度RH＝60%时，加湿器消耗的总功率；
（4）当电压表示数为6V时，求湿度RH的值。
18．（11分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加
热过程中水温随时间变化的图象，水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为
3×107J/kg，求：
（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量；
（2）若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min内完全燃烧了多少千克的煤？
第7页（共27页）四、实验探究题（本大题共3小题，共25分）
19．（8分）某兴趣小组设计了一款“发光滑动变阻器”，通过发光二极管的发光情况显示变
阻器接入部分和电流通过的路径，利用此变阻器做了如下研究。
（1）对照图甲，请将图乙中的电路图补充完整。
（2）这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的 特性有关。
实验中发现电压表、电流表均无示数，若电路中只有一处故障，可能是 。（选填
“R 断路”、“R 短路”或“R断路”）
1 2
（3）闭合开关，移动滑片，记录发光二极管的发光个数以及电压表、电流表的示数如下表，
可算出单个发光二极管代表的变阻器阻值是 。
实验次数 1 Ω2 3
二极管发光个数 5 4 2
电压表示数/V 2.5 2.4 2
电流表示数/A 0.25 0.3 0.5
20．（10分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、
第8页（共27页）电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5 、10 、15 、20 、25 ）导
线若干。美裕在实验时连接的电路如图所示： Ω Ω Ω Ω Ω
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示
数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 ，美裕排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①静仪先将R＝10 的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为
2.5V，记下电流表示Ω数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15 的电阻时，应
向 （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示Ω数为2.5V，同
时记下电流表的示数；
②若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有
的滑动变阻器；
（Ω3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 。（只要求填写一个实验名称）
21．（7分）生活中我们经常使用简单机械。
（1）如图甲所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力大小为50N，滑轮组的机械
效率 ，根据这些已知量条件，以下四个物理量：①动滑轮的重力②动滑轮提升
的高度③额外功④拉力的功率，其中能求出的有 和 （填写序号）．
（2）如图乙所示，质量2kg的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，从斜面底端匀速拉到斜
面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝2h，斜面的机械效率为80%，则物体所受到的
第9页（共27页）拉力F＝ N，受到的摩擦力f＝ N．
第10页（共27页）2020-2021学年广东省广州市荔湾区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，共30分）
1．（3分）小云从实验室找到四只电能表，其规格参数如图所示，她将四只完全相同的白炽灯
分别与四只电能表相连并接入照明电路，则电能表表盘转得最快的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
她将四只完全相同的白炽灯分别与四只电能表相连并接入照明电路，由W＝Pt可知，在
相同时间内四只白炽灯消耗的电能相等。
A、1300r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，表盘就转过1300r；
B、1800r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，表盘就转过1800r；
C、2600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，表盘就转过2600r；
D、3600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，表盘就转过3600r；
比较可知，消耗1kW•h电能时，D电能表的表盘转动的圈数最多，也就是说在相同时间内
消耗相同的电能时，D电能表的表盘转动得最快。
故选：D。
2．（3分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工
作过程中的两个冲程示意图。其中表示做功冲程原理相同的演示实验图，表示汽油机利用
将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是（ ）
第11页（共27页）A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁
【解答】解：
甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使
塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着
火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的
过程；
丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械
能；
丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为
内能的过程；
由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲，表示汽油机利用将机械能转化为内能
的冲程示意图对应正确的是丁图。
故选：B。
3．（3分）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
【解答】解：
A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；
B、夏天在室内酒水，水汽化（蒸发）吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较
大的性质，故B错误；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的
内能，故C错误：
D、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确
故选：D。
4．（3分）如图甲所示，大小为6N的水平拉力F 将重力G为9N的物体沿水平直线匀速拉动
1
s 的距离，做功为W ；如图乙所示，借助滑轮组，在绳端用拉力F 使同一物体在同一水平
1 1 2
地面上匀速直线运动同样的距离s ，F 所拉绳端的上升距离为s ，做功W 。则（ ）
1 2 2 2
第12页（共27页）A．W 一定小于W
2 1
B．此滑轮组的机械效率是 ＝
η
C．F 一定大于
2
D．s 一定等于s
2 1
【解答】解：
A.图甲中拉力做的功W ＝F s ，图乙中拉力F 做的有用功为直接用力F 将物体沿直线匀
1 1 1 2 1
速拉动s
1
的距离做的功，即W有 ＝W
1
＝F
1
s
1
，
又因拉力F 需要克服动滑轮重、绳重和摩擦所做的额外功，
2
所以，由W总 ＝W有+W额 可得，拉力F
2
做的功W
2
一定大于W
1
，故A错误；
B.此滑轮组的机械效率是 ＝ ＝ ，故B正确；
η
C.由题意可知，F ＜G，不考虑动滑轮重、绳重和摩擦，图乙中拉力F ＝ F ＜ G，
1 2 1
考虑动滑轮重、绳重和摩擦，图乙中拉力F ＞ F ，则F 不一定大于 G，故C错误；
2 1 2
D.图乙中滑轮组绳子的有效股数n＝3，F 所拉绳端上升的距离s ＝ns ＝3s ，即s 一定大
2 2 1 1 2
于s
1
，故D错误。
故选：B。
5．（3分）用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体（不计热量损失）进行加热。
如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
第13页（共27页）A．甲的比热容与乙的比热容之比为2：1
B．甲的比热容与乙的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，乙吸收热量比甲吸收热量多
D．甲和乙升高相同的温度，甲吸收热量较少
【解答】解：（1）由图象可知，吸收热量相同时（即加热时间相同），甲的温度变化为△t甲 ＝
20℃，乙的温度变化为△t乙 ＝40℃，
由Q吸 ＝cm△t得c＝ ，因Q吸 、m均相同，比热容与升高的温度成反比，则c甲 ：c乙 ＝
△t乙 ：△t甲 ＝40℃：20℃＝2：1，故A正确、B错误；
（2）用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间t内电热
器产生的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，故C错误；
（3）由图象可知，甲、乙升高相同的温度，甲的加热时间长，则甲吸收的热量多，故D错误。
故选：A。
6．（3分）如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻
R 和电阻R 两端电压分别为（ ）
1 2
A．4.8V 1.2V B．6V 1.2V
C．1.2V 6V D．1.2V 4.8V
【解答】解：由题中的图可知：V 测的是电源电压；V 测的是R 两端的电压。即V 的示数
1 2 2 1
应大于V 的示数；
2
而两个电压表的指针偏转角度相同，所以V 选的量程应是0～15V，其分度值是0.5V，读
1
数（即电源电压）为6V；
第14页（共27页）V 选的量程应是0～3V，其分度值是0.1V，读数（即R 两端的电压）为1.2V；
2 2
所以，电阻R 两端的电压为：U ＝U﹣U ＝6V﹣1.2＝4.8V；
1 1 2
故选：A。
7．（3分）如图所示是某起重机示意图。若主梁始终保持水平，当重物由主梁左端靠近支点O
的位置出发，缓慢向右移动的过程中，拉力F与重物到支点O的距离s的关系图像是（
）
A． B．
C． D．
【解答】解：假设主梁需要拉力F作用，减去平衡主梁重力的力F 后，剩下的力设为F ，当
2 1
重物由主梁支点O向右端缓慢移动的过程中，拉力F 为动力，重物对杠杆的拉力大小等
1
于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为s，根据杠杆的平衡条件得：
F L＝Gs，故F ＝ ，因F＝F +F ，故F＝ +F ，
1 1 1 2 2
由关系式知：拉力F与重物到支点O的距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而增大，
故A符合题意。
故选：A。
8．（3分）汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去，满足设置
的压力条件时，座椅下的开关S 闭合，若未系安全带（安全带控制开关S 断开）则语音提
1 2
第15页（共27页）示：“请系好安全带”，系上安全带后，安全带控制开关S 闭合，语音提示器不工作。下图
2
中R是限流电阻，能够满足要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S 闭合，若未系安全带，
1
即安全带控制开关S 断开，则语音提示：“请系好安全带”；系上安全带后，安全带控制
2
开关S 闭合，语音提示器不工作，则将语音提示器短路了，只有C正确。
2
故选：C。
9．（3分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部
的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R 为保
0
护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关
于 此 测 温 仪 ， 下 列 分 析 正 确 的 是 （ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
第16页（共27页）【解答】解：A、因为显示仪与R 并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
0
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电
路电压特点可知，R两端电压越小，由R＝ 可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，
故B错误；
C、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P＝UI
可知，电路消耗的功率也越大，故C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R 更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压
0
特点可知，R 两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
0
故选：C。
10．（3分）学生体测的其中一个项目是坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身
体柔韧性测试。测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块，滑块被推动的距离越大，
仪器的示数就越大（为了确保电路安全，测试仪电路中的滑动变阻器作了不可调至零阻值
的设置）。以下的四幅图中肯定不能符合“坐位体前屈测试仪”设计要求的电路是
（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
第17页（共27页）A．电路为并联电路，电流表测变阻器支路的电流，若滑片向左移动，滑块被推动的距离越
大，则接入电路的阻值减小，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由I＝ 可知，电
流表的示数增大，故A图可以符合要求；
B．电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，若滑块向右移动，滑块被推动的距
离越大，变阻器接入电路的电阻增大，由串联电路的分压特点可知，电压表的示数增大，
故B图可以符合要求；
C．电路为并联电路，电流表测通过定值电阻的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不
影响，所以滑片移动时电流表的示数不变，故C图不符合要求；
D．电路为串联电路，电压表测定值电阻两端的电压，若滑片向左移动，滑块被推动的距离
越大，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电压表的示数变大，故D图可以符合要
求。
故选：C。
二、填空题（本大题共6小题，共16分）
11．（3分）根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：
①甲灯上的参数“100W”意思是： 甲灯的额定功率为 100W 。
②二者均正常发光时，甲灯的电阻 小于 乙灯的电阻。选填“大于”、“小于”或“等
于”）
③二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的 4 倍。
【解答】解：①甲灯上的参数“100W”意思是：甲灯的额定功率为100W；
②两灯泡正常发光时，它们两端的电压均为220V，甲灯的电功率P甲 ＝100W＞P乙 ＝
25W，
由P＝UI＝ 的变形式R＝ 可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻；
第18页（共27页）③两灯泡均正常发光半小时，消耗的电能之比 ＝ ＝ ＝ ＝ ，
即甲灯消耗的电能是乙灯的4倍。
故答案为：①甲灯的额定功率为100W；②小于；③4。
12．（2分）如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB
长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则
A处钉受到的水平拉力F为 20 0 N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，室
外机的位置应尽量 靠近 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
【解答】解：由勾股定理可得，AC＝ ＝ ＝30cm。
由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对
其压力的力臂为AB长的 ，
由杠杆平衡条件可得：F×AC＝G× AB；
即：F×30cm＝300N× ×40cm；
解得：F＝200N；
为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；
在A处拉力和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根
据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。
故答案为：200；靠近。
13．（3分）如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表示物质处于 液
态（选填“固”、“液”或“气”），物质从丙图变化到乙图时，组成物质的体积变大，分
子间作用力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），在这一变化过程中要 吸
收 （选填“吸收”或“放出”）热量。
第19页（共27页）【解答】解：由图知，甲为固态物质的分子结构，乙为液气态物质的分子结构、丙为液态物
质的分子结构，故丙图表示物质处于液态。物质从丙图变化到乙图时，即物质由液态变为
气态，分子的间隙变大，物质的体积变大，分子间的作用力变小，这一变化过程中要吸收
热量。
故答案为：液；变小；吸收。
14．（4分）牛肉面是全省人民“舌尖上的美食”。端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，是由于分
子的 无规则运动 造成的；端碗时很烫手，是通过 热传递 方式增加了手的内能。
【解答】解：
端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，这时扩散现象，说明分子在不停做无规则运动；
端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
故答案为：无规则运动；热传递。
15．（2分）如图所示，验电器A带正电，B不带电。拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验
电器的金属球连接起来，在连接瞬间，电流的方向是 由 A 到 B 。（选填“由A到B”
或“由B到A”）。
【解答】解：A带正电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子
由B到A，自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故电流方向由A到B。
故答案为：由A到B。
16．（2分）甲、乙两个带电的气球，悬挂在天花板上的同一个点上，静止时呈现如图所示情形。
其中甲球带的电与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电相同，则乙气球带的是 正 电，甲球对
乙球的力记为F ，乙球对甲球的力记为F ，可以判断F ＝ F（选填“＞”、“＜”或
1 2 1 2
者“＝”）。
第20页（共27页）【解答】解：图中两个气球相互排斥，根据电荷间相互作用规律可知两个气球都带电，并且
带的是同种电荷；由于甲球带的电与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电（带正电）相同，所以
乙气球也带正电；
甲球对乙球的力F 与乙球对甲球的力F 是一对相互作用力，两者大小相等，方向相反。
1 2
故答案为：正；＝。
三、计算题（本大题共2小题，共19分）
17．（8分）如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路
图。已知电源电压为12V，定值电阻R 的阻值为30 ，电流表的量程为0～200mA，电压表
0
的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化Ω的关系图象如图丙所示。则在电路安
全工作的前提下，请计算出：
（1）当电流表的示数为100mA时，求R接入电路中的阻值；
（2）当湿度RH＝60%时，求电压表示数；
（3）当湿度RH＝60%时，加湿器消耗的总功率；
（4）当电压表示数为6V时，求湿度RH的值。
【解答】解：（1）当I＝100mA＝0.1A时，
由I＝ 得，电路总电阻：
R＝ ＝ ＝120 ，
Ω
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
第21页（共27页）则此时R接入电路中的阻值为：
R＝R总 ﹣R
0
＝120 ﹣30 ＝90 。
（2）当RH＝60%Ω时，由Ω图象可Ω知，R
1
＝70 ，
则总电阻：R总 ＝R
0
+R
1
＝30 +70 ＝100 ，Ω
Ω Ω Ω
所以电流为：I ＝ ＝ ＝0.12A，
1
则湿敏电阻两端的电压U ＝I R ＝0.12A×70 ＝8.4V。
1 1 1
（3）当湿度RH＝60%时，加湿器消耗的总功Ω 率为：
P总 ＝UI
1
＝12V×0.12A＝1.44W；
（4）当电压表示数为6V时，即：U′＝6V，
由串联电路分压特点可知，R 两端的电压：U ＝U﹣U′＝12V﹣6V＝6V，
0 0
则电路中电流I′＝ ＝ ＝0.2A，
由I＝ 得，此时湿敏电阻的阻值：
R′＝ ＝ ＝30 ；
Ω
由图象可知，当R′＝30 时，此时湿度RH的值为20%。
答：（1）当电流表的示数Ω为100mA时，R接入电路中的阻值90 ；
（2）当湿度RH＝60%时，电压表示数为8.4V； Ω
（3）当湿度RH＝60%时，加湿器消耗的总功率为1.44W；
（4）当电压表示数为6V时，湿度RH的值20%。
18．（11分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加
热过程中水温随时间变化的图象，水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为
3×107J/kg，求：
（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量；
（2）若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min内完全燃烧了多少千克的煤？
第22页（共27页）【解答】解：（1）水的温度变化：△t＝70℃﹣20℃＝50℃，
水吸收热量为：Q吸 ＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×50℃＝2.1×106J。
（2）煤完全燃烧放出的热量Q放 ＝ ＝ ＝4.2×107J，
煤的质量m煤 ＝ ＝ ＝1.4kg。
答：（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量为2.1×106J。
（2）若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min内完全燃烧了1.4千克的煤。
四、实验探究题（本大题共3小题，共25分）
19．（8分）某兴趣小组设计了一款“发光滑动变阻器”，通过发光二极管的发光情况显示变
阻器接入部分和电流通过的路径，利用此变阻器做了如下研究。
（1）对照图甲，请将图乙中的电路图补充完整。
（2）这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的 单向导电 特性有
关。实验中发现电压表、电流表均无示数，若电路中只有一处故障，可能是 R 断路 。
1
第23页（共27页）（选填“R 断路”、“R 短路”或“R断路”）
1 2
（3）闭合开关，移动滑片，记录发光二极管的发光个数以及电压表、电流表的示数如下表，
可算出单个发光二极管代表的变阻器阻值是 2 。
实验次数 1 Ω 2 3
二极管发光个数 5 4 2
电压表示数/V 2.5 2.4 2
电流表示数/A 0.25 0.3 0.5
【解答】解：（1）甲中电压表与变阻器并联，据此画出如下电路图：
（2）这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向，这与发光二极管的单向导电特性有关；
若R 断路，则整个电路断路，两表都没有示数，符合题意；
1
若R 短路，电路为通路，两表都有示数，不符合题意；
1
若R断路，电流表没有示数，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，不符合
题意；
故实验中发现电压表、电流表均无示数，若电路中只有一处故障，可能是R 接触不良；
1
（3）由表中第1组数据，根据欧姆定律知，5个发光二极管的电阻为：
R＝ ＝ ＝10 ，故单个发光二极管代表的变阻器阻值是2 。
Ω Ω
故答案为：（1）如上；（2）单向导电；R 断路；（3）2。
1
20．（10分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、
电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5 、10 、15 、20 、25 ）导
线若干。美裕在实验时连接的电路如图所示： Ω Ω Ω Ω Ω
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 A （填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示
数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 定值电阻 R 断路 ，美裕排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①静仪先将R＝10 的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为
Ω
第24页（共27页）2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15 的电阻时，应
向 A （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表Ω示数为2.5V，
同时记下电流表的示数；
②若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有
5 的滑动变阻器；
（3）Ω若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 测量定值电阻的电功率 。（只要求
填写一个实验名称）
【解答】解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处的A端；
②由电流表示数几乎为零、电压表示数约为3V可知，电路故障可能为电压表并联的定值
电阻R断路；
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①探究“电流与电阻的关系”时应控制定值电阻两端的电压不变，静仪将R＝10 的电
阻换为15 的电阻时，由串联电路的分压特点可知，定值电阻两端的电压变大，要使Ω电压
表示数为Ω2.5V不变，应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，由分压特
点可知，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片右移；
②一节干电池的电压为1.5V，两节干电池串联组成电源的电压：U＝3V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，定值电阻和滑动变阻器接入电路中的阻值之比：
＝ ＝ ＝5，
当R＝25 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大：R滑大 ＝ R＝ ×25 ＝5 ，即应该选
Ω Ω Ω
取至少标有5 的滑动变阻器；
（3）若继续使Ω用该实验电路，由P＝UI可知，还可以进行的实验有测量定值电阻的电功率。
第25页（共27页）故答案为：（1）①A；②定值电阻R断路；（2）①A；②5；（3）测量定值电阻的电功率。
21．（7分）生活中我们经常使用简单机械。
（1）如图甲所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力大小为50N，滑轮组的机械
效率 85% ，根据这些已知量条件，以下四个物理量：①动滑轮的重力②动滑轮提升的
高度③额外功④拉力的功率，其中能求出的有 ② 和 ③ （填写序号）．
（2）如图乙所示，质量2kg的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，从斜面底端匀速拉到斜
面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝2h，斜面的机械效率为80%，则物体所受到的
拉力F＝ 12. 5 N，受到的摩擦力f＝ 2. 5 N．
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：W有 ＝Gh＝85N×2m＝170J；
由图可知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总 ＝Fs＝50N×4m＝200J；
滑轮组的机械效率：
＝ ＝ ×100%＝85%；
η
①存在摩擦和绳重，无法求出动滑轮的重力；
②因为动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，大小为2m；
③额外功等于总功减去有用功，W额 ＝W总 ﹣W有用 ＝200J﹣170J＝30J；
④因为不知道做功时间，所以无法计算拉力的功率；
可见，还能求出的有②、③。
（2）根据 ＝ ＝ ＝ ＝ ，
η
则物体所受到的拉力：
F＝ ＝ ＝ ＝12.5N，
第26页（共27页）s＝2h，若不计摩擦，直接用手做的功等于利用机械做的功，Gh＝F′l，
沿斜面把物体拉上去的力：F′＝ ×G＝ ×20N＝10N，
故受到的摩擦力：f＝12.5N﹣10N＝2.5N.
故答案为：（1）85%；②；③； （2）12.5；2.5。
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