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2020-2021学年广东省广州市越秀区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共30分）
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关
B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高
D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多
2．（3分）用如图所示的四个装置匀速提起一个重力为G的物体，考虑到滑轮重、绳重、摩擦
等因素，关于以下装置说法正确的是（ ）
A．甲图装置为定滑轮，不能省距离，F ＞G
1
B．乙图装置为动滑轮，提起重物时F ＜G
2
C．丙图装置为动滑轮，提起重物时F ＝ G
3
D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，所以它一定比丙图的机械效
率要高
3．（3分）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭
空气温度的变化，三段电阻丝的电阻关系是：R ＝R ＝R ，小明用图装置进行实验（没通
1 2 3
电时，U形管中各液面高度相平），探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。
下列说法正确的是（ ）
A．由于R 与R 串联，所以通过它们的电流一定相同
1 2
B．此实验在探究电流通过导体产生的热量Q与电阻R大小是否有关
第1页（共25页）C．通电后，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小
D．此实验是通过透明容器中空气的受热膨胀的程度来反映电阻R产生热量的多少
4．（3分）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（
）
A． 图：气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞对气体做功，此
过程是内能转化为机械能
B． 图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞
被推起的过程是内能转化为机械能
C． 图：将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧压在一﹣起，两个铅柱就会
结合起来，即使悬挂重物也不能把两块铅块分开，说明分子间既有引力又有斥力
D． 图：做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合
在一起，颜色变均匀，若做此实验时，两瓶气体的温度越高，气体颜色变均匀所需要的时间就
越长
第2页（共25页）5．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷
B．原子是由原子核和电子构成，带负电的电子分布在原子核的内部
C．若两个轻小带电物体相互吸引，那么这两个物体一定是带异种电荷
D．原来不带电的物体，通过摩擦的方式带电，是通过摩擦创造了新的电荷
6．（3分）某电路如图所示，以下说法错误的是（ ）
A．只闭合S 、S ，R 被短接
1 2 1
B．只闭合S 、S ，R 被短接
2 3 2
C．只闭合S ，R 和R 是串联在电路中
2 1 2
D．只闭合S 、S ，R 和R 是并联在电路中
1 3 1 2
7．（3分）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所
学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
8．（3分）发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性，当电流由发光二极管
的正极流向负极时，LED发光，表明处于导通状态；反之，当电流由发光二极管的负极流
向正极，LED不发光，表明处于截止状态。如图甲所示，把一个额定电压为3V的LED接
入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变
第3页（共25页）LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关
系 ， 如 图 乙 所 示 。 分 析 以 上 材 料 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）
A．当发光二极管正常工作时，电路中的电流为20A
B．当发光二极管正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为75
C．若只将发光二极管正负极对调，闭合开关，电压表和电流表均有Ω明显示数
D．若只将电源正负极对调，闭合开关，电压表和电流表的指针均指在“0”刻度
9．（3分）在物理实践活动中，同学们结合力学与电学的知识，设计了一个电子秤，设计简图
如图所示，当中的金属杆可以绕着O点转动来改变R 的阻值大小，以下四种说法（ ）
1
①R 和R 是并联
1 2
②电压表测量的是R 两端电压
2
③秤盘上所加重物越轻，R 连入电路中的电阻越大
1
④当秤盘加大重物的质量时，由于R 和R 是串联，所以电流表的示数不会发生改变
1 2
A．只有①是正确的 B．只有③是正确的
第4页（共25页）C．只有④是正确的 D．①②③④都不正确
10．（3分）如图所示，小明做实验中发现：断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数
为3.0V；闭合开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为2.8V。下面操作中，电压表
的示数有可能的是（ ）
A．断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表的示数为0
B．断开开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为2.8V
C．闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为3.0V
D．闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表的示数为2.1V
二、非选择题（共70分）
11．（4分）市场上有一种海绵吸水手拉式拖把，如图甲所示，当海绵吸饱水后，向上拉动手柄
可带动拉杆将海绵中的水挤掉。拉动手柄时，手柄相当于杠杆，手拉手柄的力为F ，O点
1
为杠杆的支点，图乙为简化图。
（1）请在图乙中，画出手柄所受阻力F 、动力臂L。
2
（2）该手柄在图乙所示的情况下，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”或“等
臂”）。
12．（16分）（1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图1所示。以下事例中分别
属于哪些能量转化（只需考虑最主要的能量转化），请将图1中能量转化对应的字母序号
填写在相应的横线上。
例：电热水器工作时K。
①热机的压缩冲程 。
第5页（共25页）②给某锂电池充电时 。
③植物吸收太阳光进行光合作用 。
④电动机带动水泵把水送到高处 。
（2）如图2所示是某装置工作时的能量流向图，请根据图中信息判断，此装置可能是
（选填“热机”或“电灯”或“电风扇”），效率为 ，热量的损失应为 。
13．（12分）某同学在课堂上做电学实验，实验器材有：多节干电池、两个小灯泡L “2.5V
1
0.3A”和L “3.8V 0.3A”。电压表、开关及若干导线等，请利用上述实验器材，完成各小
2
题。
（1）上述实验器材中，其中， 是用电器，而提供电能的装置是 （以上两空
请从实验器材中选填）
（2）图1甲为小灯泡的内部结构图，该同学想用一根导线、一节新的干电池检验灯泡L 是
1
否损坏，他的连接方式如图1乙所示，结合小灯泡结构图，请做出以下判断： （选
填“有”或“没有”）电流经过小灯泡L灯丝，此电路是 （选填“通路”或“断
路”或“短路”）
第6页（共25页）（3）该同学按图2甲，把L 、L 分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，但按图2乙
1 2
连接电路，闭合开关后，只观察到L 灯发光，L 不发光，于是用已调好的电压表进行检测，
2 1
他将电压表并联接在L 两端时，发现电压表有示数，则L 不发光的原因是 ，若
1 1
想两个小灯泡同时发光，可行的操作是 。
14．（8分）如图甲所示，A同学以F 的力直接将重力大小为G的物体匀速提升高度为h，F
1 1
做的功是1.8J。B同学借助图乙中的滑轮组匀速提升该物体，使物体升相同的高度，所用
时间为2s，此过程，物体上升的高度随时间变化的关系如图丙中图线a所示，绳子自由端
移动的距离随时间变化的关系如图丙中图线b所示。已知所用动滑轮的质量为50g，滑轮
组的机械效率为90%，g取10N/kg。
（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体内能 。（选填“增大”、“不
变”或“减小”）
（2）请在图乙中画出该滑轮组的绕线情况，绳子自由端拉力用F表示。
（3）该物体的质量为 kg，F 的大小为 。
2
15．（8分）图甲所示的是一个接在220V电路中的家用电辅热式平板太阳能热水器，晴天直
接利用太阳能，用集热器把水加热。平板式集热器内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐
射并转化为内能，使集热器管道温度升高从而将集热器管道内的水流加热.阴天利用电能
加热，其电加热的额定功率为1500W。图乙是该热水器探测水箱水位的电路原理图，其中
电源电压恒定为24V，A表为水位指示表（由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成），R 阻值
0
为10 ，R 为压敏电阻。
x
（1）晴Ω天时，集热器管道中的水温度升高，主要是通过 方式改变水的内能。（选填
“做功”或“热传递”）
（2）若图乙中的A表的示数变大，则R 两端的电压 （选填“变大”或“不变”
x
或“变小”）
第7页（共25页）（3）在阴天，利用电能加热，正常工作5500s能把水箱中初温为20℃、质量为50kg的水升
高了30℃，水需要吸收的热量是 J。（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））
16．（10分）把两个小灯泡L “2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”并联接入电路，电路如图1所示，
1
当闭合开关，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.58A。
（1）此时小灯泡L 每秒消耗电能是多少？
1
（2）如果小灯泡L 断路，电压表、电流表示数如图2甲、乙所示。与小灯泡L 断路前相比
1 1
较，此时小灯泡L 的电功率是否有变化？请通过计算，说出你的依据。
2
17．（12分）小明和小红、小羽一起做“验证电压一定时，电流与电阻的定量关系”的实验，
小明认为：根据控制变量法，该实验只要电压不变，改变电阻值，测出随电阻变化的电流
值就可以得出电流与电阻的关系。于是，小明找来两节新的干电池做电源，设计了实验电
路图，如图所示，并提出两个观点：
①实验过程中只要不改变电源，滑动变阻器两端电压就会保持不变；
②调节滑动变阻器就能改变接入电路中的电阻的大小。
（1）小红持有与小明不同的观点，她认为：实验过程中虽不改变电源，但当电路中电阻大
小变化时，电阻两端电压是会变的。
请设计一个实验，验证小明和小红的观点中哪一个是正确的。首先，在电路图中增加一个
实验器材： （写具体的实验器材），接下来的操作是： 。（写出实验步骤及
第8页（共25页）证明观点正确的依据）
（2）小羽针对小明的观点②，也提出自己的观点：调节滑动变阻器虽能改变电阻的大小，
但却不知其具体的阻值大小，不能得出电流与电阻的定量关系，不能达到实验目的。请重
新设计一个能验证“电压一定时，电流和电阻的关系”的实验电路图（根据需要，在图的
基础上补充器材）。设计实验电路图请画在虚框内。
第9页（共25页）2020-2021学年广东省广州市越秀区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共30分）
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关
B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高
D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多
【解答】解：A、比热容是物质本身的一种特性，跟物体质量、吸收或放出热量的多少无关，
故A错误；
B、物体的内能和它的质量、温度有关，当2kg的水比200g的水内能大时，其温度不一定
更高，当2kg的水和200g的水温度相同时，2kg的水内能就更大，故B错误；
C、把烧红的铁丝放入冷水中，铁丝向冷水放热，铁丝的内能转移到水中，使水的温度升高，
故C错误；
D、煤油的热值比酒精的热值大，根据Q放 ＝qm可知，在不确定质量大小的情况下，煤油
完全燃烧放出的热量不一定比酒精多，故D正确。
故选：D。
2．（3分）用如图所示的四个装置匀速提起一个重力为G的物体，考虑到滑轮重、绳重、摩擦
等因素，关于以下装置说法正确的是（ ）
A．甲图装置为定滑轮，不能省距离，F ＞G
1
B．乙图装置为动滑轮，提起重物时F ＜G
2
C．丙图装置为动滑轮，提起重物时F ＝ G
3
D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，所以它一定比丙图的机械效
率要高
第10页（共25页）【解答】解：
A.物体在向下的拉力作用下，会向上移动，但滑轮不随物体的移动而移动，这为定滑轮，
定滑轮不能省距离，而且考虑绳重、摩擦等因素，摩擦力的方向语拉力方向相反，故F ＞
1
G，故A正确。
B.滑轮在拉力作用下，会向上运动，为动滑轮。拉力F 方向向上，要克服向下的两根绳子
2
的拉力和动滑轮的重力及绳子间的摩擦力等向上运动，故F
2
＞2G+G动 ，故B错误。
C.轮在拉力作用下，会向上运动，为动滑轮。由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力
F
3
＞ （G+G动 ），但不一定F
3
＝ G，故C错误。
D.机械效率为有用功和总功的比值，与绳子的段数无关；丙、丁两个装置相比，虽然提升
物体的重力相同，但绳子与滑轮间的摩擦力大小未知，动滑轮的重力关系未知，是不能判
断额外功以及总功的大小的，也不能判断机械效率的高低，故D错误。
故选：A。
3．（3分）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭
空气温度的变化，三段电阻丝的电阻关系是：R ＝R ＝R ，小明用图装置进行实验（没通
1 2 3
电时，U形管中各液面高度相平），探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。
下列说法正确的是（ ）
A．由于R 与R 串联，所以通过它们的电流一定相同
1 2
B．此实验在探究电流通过导体产生的热量Q与电阻R大小是否有关
C．通电后，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小
D．此实验是通过透明容器中空气的受热膨胀的程度来反映电阻R产生热量的多少
【解答】解：A、R ，R 并联后与R 串联，R 电流大于R 电流，故A错误；
2 3 1 1 2
B、此实验中R 、R 的电阻和通电时间相同，电流不同，故B错误；
1 2
C、R 产生的热量比R 多，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度
1 2
差小，故C错误；
第11页（共25页）D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察，对密封容器中空气加热，引起U形管中液面变
化，通过液面高度差的变化来反映，是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的
多少，故D正确；
故选：D。
4．（3分）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（
）
A． 图：气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞对气体做功，此
过程是内能转化为机械能
B． 图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞
被推起的过程是内能转化为机械能
C． 图：将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧压在一﹣起，两个铅柱就会
结合起来，即使悬挂重物也不能把两块铅块分开，说明分子间既有引力又有斥力
D． 图：做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合
第12页（共25页）在一起，颜色变均匀，若做此实验时，两瓶气体的温度越高，气体颜色变均匀所需要的时间就
越长
【解答】解：
A、气筒向瓶内打气，在瓶塞跳起来前，气筒活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内
能，故A错误；
B、硝化棉燃烧后活塞被向上推起，硝化棉的燃烧的内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C、悬挂重物也不能把两块铅块分开，这说明分子间是存在引力的，不能说明分子间有斥
力，故C错误；
D、做气体扩散的实验时，抽掉玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，颜色变均匀，若做此
实验时，两瓶气体的温度越高，分子的无规则运动变快，则气体颜色变均匀所需要的时间
就越短，故D错误。
故选：B。
5．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷
B．原子是由原子核和电子构成，带负电的电子分布在原子核的内部
C．若两个轻小带电物体相互吸引，那么这两个物体一定是带异种电荷
D．原来不带电的物体，通过摩擦的方式带电，是通过摩擦创造了新的电荷
【解答】解：
A、电荷的定向移动形成电流，但发生定向移动的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，还
可以是正负电荷同时发生定向移动形成形成电流，故A正确；
B、原子是由原子核和电子构成的，电子带负电，原子核由质子和中子构成，质子带正电，
中子不带电，带负电的电子分布在原子核的周围，故B错误；
C、两个轻小物体靠近时相互吸引，根据带电体的有吸引轻小物体的性质，一个物体可能
不带电，再根据电荷间的作用规律，异种电荷相互吸引，两个物体可能带的是异种电荷，
故C错误；
D、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体
转移到另一个物体，故D错误。
故选：A。
6．（3分）某电路如图所示，以下说法错误的是（ ）
第13页（共25页）A．只闭合S 、S ，R 被短接
1 2 1
B．只闭合S 、S ，R 被短接
2 3 2
C．只闭合S ，R 和R 是串联在电路中
2 1 2
D．只闭合S 、S ，R 和R 是并联在电路中
1 3 1 2
【解答】解：
A、只闭合S 、S ，电源两端被导线直接相连，会造成电源短路，故A错误；
1 2
B、只闭合S 、S ，R 的两端被导线相连，则R 被短路，此时为R 的简单电路，故B正确；
2 3 2 2 1
C、只闭合S ，电流的路径只有一条，R 和R 是串联在电路中的，故C正确；
2 1 2
D、只闭合S 、S ，电流的路径有两条，则R 和R 是并联在电路中的，故D正确。
1 3 1 2
故选：A。
7．（3分）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所
学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
【解答】解：A、不同电压下灯泡的实际功率不同，所以灯泡的实际功率不一定是25W。故
A错误；
B、由图知，灯泡的额定电压是220V，说明该灯泡在220V时会正常发光；如果灯泡两端电
压不是220V，灯泡仍然发光，但不是正常发光状态。故B错误；
C、钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值变大。故C错误；
第14页（共25页）D、灯丝具有电阻，由公式Q＝I2Rt知，电流通过灯丝时会产生热量，这叫做电流的热效应。
故D正确。
故选：D。
8．（3分）发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性，当电流由发光二极管
的正极流向负极时，LED发光，表明处于导通状态；反之，当电流由发光二极管的负极流
向正极，LED不发光，表明处于截止状态。如图甲所示，把一个额定电压为3V的LED接
入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变
LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关
系 ， 如 图 乙 所 示 。 分 析 以 上 材 料 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）
A．当发光二极管正常工作时，电路中的电流为20A
B．当发光二极管正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为75
C．若只将发光二极管正负极对调，闭合开关，电压表和电流表均有Ω明显示数
D．若只将电源正负极对调，闭合开关，电压表和电流表的指针均指在“0”刻度
【解答】解：由电路图可知，发光二极管与滑动变阻器串联，电压表测发光二极管两端的电
压，电流表测电路中的电流。
AB.当发光二极管正常工作时，其两端电压U ＝3V，由图乙可知，通过发光二极管的电
LED
流为20mA，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I＝20mA＝0.02A，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压U滑 ＝U﹣U
LED
第15页（共25页）＝4.5V﹣3V＝1.5V，
由I＝ 可知，滑动变阻器接入电路的电阻R滑 ＝ ＝ ＝75 ，故B正确；
Ω
CD.若只将发光二极管正负极对调，电路处于截止状态，即电路断路，
所以，电路中无电流，即电流表无示数，故C错误；
此时电压表串联在电路中测电源两端的电压，即电压表有示数，故D错误。
故选：B。
9．（3分）在物理实践活动中，同学们结合力学与电学的知识，设计了一个电子秤，设计简图
如图所示，当中的金属杆可以绕着O点转动来改变R 的阻值大小，以下四种说法（ ）
1
①R 和R 是并联
1 2
②电压表测量的是R 两端电压
2
③秤盘上所加重物越轻，R 连入电路中的电阻越大
1
④当秤盘加大重物的质量时，由于R 和R 是串联，所以电流表的示数不会发生改变
1 2
A．只有①是正确的 B．只有③是正确的
C．只有④是正确的 D．①②③④都不正确
【解答】解：①由图可知，电阻R 和电阻R 是首尾顺次连接的，所以电阻R 与变阻器R
1 2 2 1
是串联的，故①错误；
②电压表并联在R 的两端，测的是R 两端的电压，故②错误；
1 1
③由图可知，秤盘上加的重物越轻时，秤盘在弹簧的作用下滑片将向下端滑动，R 连入电
1
路中的电阻越小，故③错误；
④当秤盘上所加重物越多时，R 连入电路中的电阻越大，电路中的总电阻越大，由欧姆定
1
律可知，电路中的电流越小，故④错误。
故选：D。
10．（3分）如图所示，小明做实验中发现：断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数
为3.0V；闭合开关、把电压表接在电源两端时，电压表示数为2.8V。下面操作中，电压表
第16页（共25页）的示数有可能的是（ ）
A．断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表的示数为0
B．断开开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为2.8V
C．闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表的示数为3.0V
D．闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表的示数为2.1V
【解答】解：
断开开关、把电压表接在电源两端时，电压表测电源电压，由此时电压表的示数可知电源
电压为3V；
A、断开开关、把电压表接在开关两端时，电压表通过小灯泡、电阻并联在电源两端，电压
表的示数为3V，故A错误；
B、断开开关、把电压表接在电阻两端时，电路断路，则电压表示数为0V，故B错误；
C、闭合开关、把电压表接在电阻两端时，电压表测量电阻两端的电压，根据串联电路的电
压特点可知，电压表的示数小于电源电压3V，故C错误；
D、闭合开关、把电压表接在灯泡两端时，电压表测量灯泡两端的电压，根据串联电路的电
压特点可知，电压表的示数小于电源电压3V，则电压表的示数可能为2.1V，故D正确；
故选：D。
二、非选择题（共70分）
11．（4分）市场上有一种海绵吸水手拉式拖把，如图甲所示，当海绵吸饱水后，向上拉动手柄
可带动拉杆将海绵中的水挤掉。拉动手柄时，手柄相当于杠杆，手拉手柄的力为F ，O点
1
为杠杆的支点，图乙为简化图。
（1）请在图乙中，画出手柄所受阻力F 、动力臂L。
2
第17页（共25页）（2）该手柄在图乙所示的情况下，它是 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”或“等
臂”）。
【解答】解：（1）手拉手柄的力F 为动力，拉杆对手柄的力是阻力，作用在手柄与拉杆的连
1
接处，方向沿拉杆向下，由此作出阻力F ；
2
由支点O作F 作用线的垂线，垂线段长为动力臂L，如图所示：
1
；
（2）由图知，在使用时，动力F 的力臂大于阻力F 的力臂，所以它是省力杠杆。
1 2
故答案为：（1）见上图；（2）省力。
12．（16分）（1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图1所示。以下事例中分别
属于哪些能量转化（只需考虑最主要的能量转化），请将图1中能量转化对应的字母序号
填写在相应的横线上。
例：电热水器工作时K。
①热机的压缩冲程 C 。
②给某锂电池充电时 J 。
③植物吸收太阳光进行光合作用 G 。
④电动机带动水泵把水送到高处 A 。
（2）如图2所示是某装置工作时的能量流向图，请根据图中信息判断，此装置可能是 热
机 （选填“热机”或“电灯”或“电风扇”），效率为 37.5% ，热量的损失应为
7.5×10 5 J 。
第18页（共25页）【解答】解：（1）①热机的压缩冲程中机械能转化为内能，为C；
②给某锂电池充电时，电能转化为化学能，为J；
③植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能，为G；
④电动机带动水泵把水送到高处，电能主要转化为机械能，为A；
（2）由图可知，能量转化图中主要是内能转化为机械能，所以是热机的工作原理，则该装
置为热机；而电灯、电风扇是电能转化为其他形式的能；
由图可知，总能量为1.2×106J，机械能输出为4.5×105J，则损失的热量为：1.2×106J﹣
4.5×105J＝7.5×105J；
热机的效率为： ＝ ＝ ×100%＝37.5%。
η
故答案为：（1）C；J；G；A；（2）热机；37.5%；7.5×105J。
13．（12分）某同学在课堂上做电学实验，实验器材有：多节干电池、两个小灯泡L “2.5V
1
0.3A”和L “3.8V 0.3A”。电压表、开关及若干导线等，请利用上述实验器材，完成各小
2
题。
（1）上述实验器材中，其中， 小灯泡 是用电器，而提供电能的装置是 干电池 （以上
两空请从实验器材中选填）
（2）图1甲为小灯泡的内部结构图，该同学想用一根导线、一节新的干电池检验灯泡L 是
1
否损坏，他的连接方式如图1乙所示，结合小灯泡结构图，请做出以下判断： 没有 （选
填“有”或“没有”）电流经过小灯泡L灯丝，此电路是 短路 （选填“通路”或“断
路”或“短路”）
第19页（共25页）（3）该同学按图2甲，把L 、L 分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，但按图2乙
1 2
连接电路，闭合开关后，只观察到L 灯发光，L 不发光，于是用已调好的电压表进行检测，
2 1
他将电压表并联接在L 两端时，发现电压表有示数，则L 不发光的原因是 L 的实际功
1 1 1
率太小了 ，若想两个小灯泡同时发光，可行的操作是 增大电源电压 。
【解答】解：（1）因为小灯泡消耗电能转化为光能，所以小灯泡是用电器；干电池可以提供
电能，所以干电池是电源；
（2）如图1乙所示，电流从电源正极经过小灯泡的金属螺纹壳，经过导线又回到负极，金
属螺纹壳相当于导线，导线直接连接了电源的正负极，所以该电路状态是短路；
（3）按图2甲，把L 、L 分别接入电路，闭合开关，发现两个灯均发光，说明两个灯泡没有
1 2
断路也没有短路，但按图乙连接电路，闭合开关后，只观察到L 灯发光，L 不发光，L 两
2 1 1
端也有电压，说明L 的实际功率太小，若想两个小灯泡同时发光，可行的操作是增大电源
1
电压，可以增大小灯泡的实际功率。
故答案是：（1）小灯泡；干电池；（2）没有；短路；（3）L 的实际功率太小了；增大电源电压。
1
14．（8分）如图甲所示，A同学以F 的力直接将重力大小为G的物体匀速提升高度为h，F
1 1
做的功是1.8J。B同学借助图乙中的滑轮组匀速提升该物体，使物体升相同的高度，所用
时间为2s，此过程，物体上升的高度随时间变化的关系如图丙中图线a所示，绳子自由端
移动的距离随时间变化的关系如图丙中图线b所示。已知所用动滑轮的质量为50g，滑轮
组的机械效率为90%，g取10N/kg。
第20页（共25页）（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体内能 变大 。（选填“增大”、“不
变”或“减小”）
（2）请在图乙中画出该滑轮组的绕线情况，绳子自由端拉力用F表示。
（3）该物体的质量为 0. 9 kg，F 的大小为 5N 。
2
【解答】解：
（1）图甲中，忽略空气阻力，A同学对物体做功，物体的高度升高，机械能变大，忽略空气
阻力，机械能不会转化为内能，故内能不变；
（2）根据丙图可知，在2s内，物体上升的高度为20cm，绳子自由端通过的距离为40cm，则
连接动滑轮绳子的段数为：n＝ ＝ ＝2，先从定滑轮开始连接，绕过动滑轮后在绕
过定滑轮，如图所示：
；
（3）F
1
做的有用功是1.8J，根据W有 ＝Gh＝mgh可知，物体的质量为：m＝ ＝
＝0.9kg；
拉力所做的总功为：W总 ＝ ＝ ＝2J；
第21页（共25页）根据W总 ＝F
2
s可知拉力的大小为：F
2
＝ ＝ ＝5N。
故答案为：（1）不变；（2）如上图；（3）0.9；5N。
15．（8分）图甲所示的是一个接在220V电路中的家用电辅热式平板太阳能热水器，晴天直
接利用太阳能，用集热器把水加热。平板式集热器内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐
射并转化为内能，使集热器管道温度升高从而将集热器管道内的水流加热.阴天利用电能
加热，其电加热的额定功率为1500W。图乙是该热水器探测水箱水位的电路原理图，其中
电源电压恒定为24V，A表为水位指示表（由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成），R 阻值
0
为10 ，R 为压敏电阻。
x
（1）晴Ω天时，集热器管道中的水温度升高，主要是通过 热传递 方式改变水的内能。（选
填“做功”或“热传递”）
（2）若图乙中的A表的示数变大，则R 两端的电压 变小 （选填“变大”或“不变”
x
或“变小”）
（3）在阴天，利用电能加热，正常工作5500s能把水箱中初温为20℃、质量为50kg的水升
高了30℃，水需要吸收的热量是 6.3×1 0 6 J。（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））
【解答】解：（1）晴天时，集热器管道中的水温度升高，水吸收了热量，是通过热传递增加了
水的内能；
（2）由图可知，压敏电阻与定值电阻R 串联在电路中，当电流表示数变大时，根据U＝IR
0
可知，R 两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，压敏电阻两端的电压变小；
0
（3）水吸收的热量Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×30℃＝6.3×106J；
故答案为：（1）热传递；（2）变小；（3）6.3×106。
16．（10分）把两个小灯泡L “2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”并联接入电路，电路如图1所示，
1
当闭合开关，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.58A。
（1）此时小灯泡L 每秒消耗电能是多少？
1
第22页（共25页）（2）如果小灯泡L 断路，电压表、电流表示数如图2甲、乙所示。与小灯泡L 断路前相比
1 1
较，此时小灯泡L 的电功率是否有变化？请通过计算，说出你的依据。
2
【解答】解：
（1）由电路图可知，小灯泡L 和小灯泡L 并联，
1 2
电压表测支路两端的电压，根据并联电路电压规律，有U＝U ＝U ＝2.5V，
1 2
电流表测干路电流，有I＝0.58A，
因小灯泡L
1
两端电压U
1
＝2.5V＝U额1 ，则通过L
1
的电流I
1
＝0.3A，
小灯泡L 每秒消耗的电能：W＝U I t＝2.5V×0.3A×1s＝0.75J；
1 1 1
（2）小灯泡L 断路前，小灯泡L 两端电压U ＝2.5V，
1 2 2
由并联电路电流规律可得，通过L 的电流：I ＝I﹣I ＝0.58A﹣0.3A＝0.28A，
2 2 1
小灯泡L 的电功率：P ＝U I ＝2.5V×0.28A＝0.7W，
2 2 2 2
小灯泡L 断路后，电路为小灯泡L 的简单电路，
1 2
由图2甲可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，小灯泡L 两端电压U ′＝
2 2
3.5V，
图2乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过L 的电流I ′＝0.38A，
2 2
小灯泡L 的电功率：P ′＝U ′I ′＝3.5V×0.38A＝1.33W，
2 2 2 2
由以上计算可得，小灯泡L 断路前后，小灯泡L 的电功率发生了变化。
1 2
答：（1）此时小灯泡L 每秒消耗电能是0.75J；
1
（2）通过计算可知，小灯泡L 断路前后，小灯泡L 的电功率发生了变化。
1 2
17．（12分）小明和小红、小羽一起做“验证电压一定时，电流与电阻的定量关系”的实验，
小明认为：根据控制变量法，该实验只要电压不变，改变电阻值，测出随电阻变化的电流
值就可以得出电流与电阻的关系。于是，小明找来两节新的干电池做电源，设计了实验电
路图，如图所示，并提出两个观点：
①实验过程中只要不改变电源，滑动变阻器两端电压就会保持不变；
第23页（共25页）②调节滑动变阻器就能改变接入电路中的电阻的大小。
（1）小红持有与小明不同的观点，她认为：实验过程中虽不改变电源，但当电路中电阻大
小变化时，电阻两端电压是会变的。
请设计一个实验，验证小明和小红的观点中哪一个是正确的。首先，在电路图中增加一个
实验器材： 电压表 （写具体的实验器材），接下来的操作是： 将电压表并联在滑动变
阻器的两端，闭合开关，移动滑片，观察电压表的示数，如果电压表示数发生改变则小红
观点正确，否则小明的观点正确 。（写出实验步骤及证明观点正确的依据）
（2）小羽针对小明的观点②，也提出自己的观点：调节滑动变阻器虽能改变电阻的大小，
但却不知其具体的阻值大小，不能得出电流与电阻的定量关系，不能达到实验目的。请重
新设计一个能验证“电压一定时，电流和电阻的关系”的实验电路图（根据需要，在图的
基础上补充器材）。设计实验电路图请画在虚框内。
【解答】解：（1）为了验证移动滑片时滑动变阻器两端电压是否发生改变，可添加电压表，
接下来的操作是：将电压表并联在滑动变阻器的两端，闭合开关，移动滑片，观察电压表
的示数，如果电压表示数发生改变则小红观点正确，否则小明的观点正确。
（2）研究电压一定时，电流和电阻关系时，要通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻，
并通过滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，如图所示：
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