2016-2017学年凹凸教育九年级（上）期末物理试卷
一．选择题（共7小题）
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度升高，内能增大
B．物体的温度越高，所含的热量越多
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
2．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体含有的热量多
B．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
C．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低
D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大
3．一杯酒精减少一半后，则（ ）
A．热值和比热容都不变 B．热值减半、比热容不变
C．热值和比热容都减半 D．热值不变、比热容减半
4．关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B．在电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C．在电流一定时，导体两端电压跟导体电阻成正比
D．通过导体的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比
5．电阻值分别为1Ω、100Ω的两只电阻并联，并联后的等效电阻为（ ）
A．小于10Ω B．等于101Ω C．等于1Ω D．小于1Ω
6．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
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A．电阻乙为定值电阻
B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4Ω
C．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15Ω
D．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A
7．下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．控制灯泡的开关要与火线相接
B．雷雨天不能躲在大树下避雨
C．输电线进户后首先接到总开关上，后面依次是电能表、保险装置
D．发现有人触电时应首先立即切断电源
二．填空题（共3小题）
8．太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能．并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J．这与完全燃烧 kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化率是 %．（煤的热值为3.0×107J/kg）
9．抽油烟机在工作时，电动机带动风扇高速转动，使烟罩口处气体流速大大加快，压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），使油烟进入烟罩内．如图是小玉家的电能表，她家的用电器总功率不能超过 W．已知她家抽油烟机额定功率为200W，小玉炒菜过程中，抽油烟机单独正常工作，电能表的表盘转了30转，则抽油烟机的工作时间为 min．
10．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知．在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出：Rx= ，Rx的电功率Px= ．
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[选做题]
11．如图所示，灯泡规格均相同，甲图中电压恒为6V，乙图中电压恒为12V．分别调节R1、R2使灯均正常发光，那么此时电路消耗的总功率之比P1：P2= ，可变电阻接入电路中的电阻值之比R1：R2= ．
三．作图题（共4小题）
12．如图所示，插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中：
13．如图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮；②三孔插座单独接入．
14．闭合开关后，小磁针静止时北极的指向如图所示，请标出螺线管左端的磁极名称，并画出螺线管上导线的绕向．
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15．如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向．
四．实验探究题（共3小题）
16．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”．将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是 ，钢球动能的大小是通过观察 来判断的．
实验
次数
钢球
质量/g
钢球下摆
高度/cm
木块滑行
距离/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 相同，从而探究动能与 的关系．
（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用 同学的建议．
（4）由上述实验数据和现象可得出结论： ．
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17．如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx ．
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 A，则未知电阻Rx= Ω．
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值．实验电路如果丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= （用已知量和测量量符号表示）
18．如图所示是实验室用某种电表的结构示意图，其中ad是闭合电路中的部分电路，电流表A的满偏电流（通过电流表的最大电流）是0.1A，R3=100Ω．
（1）①若通过a点电流是0.6A，将单刀双掷开关S接到b，电流表A满偏．②若通过a点电流是3.0A，将单刀双掷开关S接到c，电流表A满偏，可求出电阻R1= Ω，电阻R2= Ω．
（2）若电阻R1和R2中有一个损坏导致断路，在通过a点的电流不超过0.1A的情况下，要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到 （选填“b”或“c”）通过观察电流表的示数进行判断．
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五．计算题（共3小题）
19．用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？
20．如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息，请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c=4.2×103J（kg•℃）]，求：
（1）电热水壶正常工作时的电流；
（2）电热水壶装满水时水的质量；
（3）若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量是多少？
（4）若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第（3）小问中给水加热的时间是多少秒？
21．家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电热器额定功率
1000W
电动机额定功率
180W
净重
2.4kg
（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？
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（2）小明同学想测算该豆浆相的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9分钟豆浆沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算豆浆机吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？[C豆浆=4.0×103J/（kg•℃）]
（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同情况下，发现电热器加热总时间由以前的9分钟变为10分钟，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值．已知≈0.95．
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2016-2017学年凹凸教育九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度升高，内能增大
B．物体的温度越高，所含的热量越多
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
【考点】温度、热量与内能的关系．
【分析】温度、热量、内能是三个不同的物理量，同一物体状态不变时，吸收热量内能增加，温度升高；知道晶体熔化、液体沸腾时吸热，温度保持不变，内能增加．同时了解做功和热传递都可以增加物体的内能．
【解答】解：A、物体温度升高，分子运动加剧，所以内能增加，故A正确；
B、热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰，故B错误；
C、物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C错误；
D、物体的温度不变，其内能可能不变，也可能增加，如晶体熔化时，吸热但温度不变，内能增加，故D错误．
故选A．
2．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体含有的热量多
B．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
C．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低
D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大
【考点】温度、热量与内能的关系．
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
（2）做功和热传递都能改变物体的内能；
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（3）液体的沸点随着气压的增大而升高；
（4）内能的大小与物体质量、温度和状态有关．
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能是外界物体对他做功，故B错误；
C、液体的沸点随着气压的增大而升高，故C错误；
D、冰水混合物质量不变，温度不变，但吸热，所以内能增大，故D正确．
故选D．
3．一杯酒精减少一半后，则（ ）
A．热值和比热容都不变 B．热值减半、比热容不变
C．热值和比热容都减半 D．热值不变、比热容减半
【考点】燃料的热值；比热容的概念．
【分析】比热容、燃烧值值都是物质的一种特性，不随物体的质量体积的大小而变化．
【解答】解：把一杯酒精减少一半，质量和体积均减小一半，而比热容、热值，是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值和比热容都不变．
故选A．
4．关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B．在电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C．在电流一定时，导体两端电压跟导体电阻成正比
D．通过导体的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比
【考点】欧姆定律．
【分析】欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．也就是说在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
【解答】
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解：A．在电压一定时，电流与电阻成反比，电流随电阻的变化而变化，不是导体的电阻跟通过导体的电流成反比，不正确；
B．在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，而此选项因果关系搞反了，不正确；
C、导体两端电压取决于电源或与电路的连接情况有关，与导体电阻和导体中的电流无关，不正确；
D．根据欧姆定律，通过导体的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比，正确；
故选D．
5．电阻值分别为1Ω、100Ω的两只电阻并联，并联后的等效电阻为（ ）
A．小于10Ω B．等于101Ω C．等于1Ω D．小于1Ω
【考点】电阻的并联．
【分析】据并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和进行分析．
【解答】解：因为并联电路电阻的关系为： =+，所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻，即小于最小的电阻，故总电阻小于1Ω．
故选D．
6．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，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2V时，R甲=0.4Ω
C．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15Ω
D．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A
【考点】欧姆定律的应用．
【分析】
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（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；
（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）根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，进而计算出总电阻．
（4）根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流．
【解答】解：A、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A不正确；
B、由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，则R甲===5Ω；故B不正确；
C、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知，U甲=1V，U乙=2V，
据串联电路中总电压等于各分电压之和，故此时电源的电压：U=U甲+U乙=1V+2V=3V，故总电阻是：R总===15Ω，故C正确；
D、甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，由图象可知，I甲=0.4A，I乙=0.2A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，故D错误；
故选C．
7．下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．控制灯泡的开关要与火线相接
B．雷雨天不能躲在大树下避雨
C．输电线进户后首先接到总开关上，后面依次是电能表、保险装置
D．发现有人触电时应首先立即切断电源
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【考点】安全用电原则．
【分析】（1）开关要接在电灯和火线之间；
（2）湿物体是导体，接触带电体容易发生触电；
（3）输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置；
（4）发现有人触电时，首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源，再实行救援措施．
【解答】解：A、火线首先进开关，再入灯座；零线直接接入灯泡的螺旋套．故A正确．
B、雷雨天里，大树也是很好的导体，电会沿大树到地底下释放掉，所以雷雨天千万不要在大树下避雨．故B正确．
C、输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置；故C错误；
D、发现有人触电时，首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源，再实行救援措施．故D正确．
故选ABD．
二．填空题（共3小题）
8．太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能．并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J．这与完全燃烧 0.9 kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化率是 28 %．（煤的热值为3.0×107J/kg）
【考点】电功的计算；能量利用效率；燃料的热值．
【分析】（1）知道煤的热值q和煤完全燃烧放出的热量（吸收的太阳能），利用Q放=mq求需要完全燃烧煤的质量；
（2）知道路灯的电功率和用电时间，利用P=求路灯消耗的电能，这是有用能量；太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为总能量，利用效率公式求该太阳能路灯的能量转化效率．
【解答】解：（1）由题知，Q放=mq=2.7×107J，
则需要完全燃烧煤的质量：
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m===0.9kg；
（2）使用太阳能路灯的有用能量：
由P=可得，W电=Pt=35W×60×3600s=7.56×106J，
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）
W总=2.7×107J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
η=×100%=×100%=28%．
故答案为：0.9；28．
9．抽油烟机在工作时，电动机带动风扇高速转动，使烟罩口处气体流速大大加快，压强 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），使油烟进入烟罩内．如图是小玉家的电能表，她家的用电器总功率不能超过 4400 W．已知她家抽油烟机额定功率为200W，小玉炒菜过程中，抽油烟机单独正常工作，电能表的表盘转了30转，则抽油烟机的工作时间为 3 min．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【分析】（1）解答此题的关键是利用流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小．
（2）电能表上参数的意义：220V说明电能表要在220V的电路中使用；20A表示电能表允许通过的最大电流是20A；根据公式P=UI计算出电能表允许接的最大电功率；
3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表表盘转动3000次，求出电能表表盘转动30次电路中消耗的电能．然后求出用电器的工作时间．
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【解答】解：（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，
可知抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，
从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出．
（2）电能表允许接的用电器的最大电功率为：
P最大=UI最大=220V×20A=4400W，
电能表表盘转动30次，电路消耗电能为：
W==0.01kW•h；
由P=可得：
t===0.05h=3min，
故答案为：变小；4400；3．
10．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知．在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出：Rx= ，Rx的电功率Px= Ux• ．
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）根据欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，可从R=入手，推导出电阻大小的表达式；
（2）同样根据欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，可从P=UI入手，推导出电功率的表达式．
【解答】解：（1）因为串联电路中，总电压等于各用电器两端的电压之和，串联电路各处电流相等，
由欧姆定律I=得：
Rx====；
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（2）因为串联电路中，总电压等于各用电器两端的电压之和，串联电路各处电流相等，
则电路中的电流I==，
由P=UI得Rx的电功率：
Px=UxI=Ux•．
故答案为：；Ux•．
[选做题]
11．如图所示，灯泡规格均相同，甲图中电压恒为6V，乙图中电压恒为12V．分别调节R1、R2使灯均正常发光，那么此时电路消耗的总功率之比P1：P2= 1：1 ，可变电阻接入电路中的电阻值之比R1：R2= 1：4 ．
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电流为额定电流；
（2）并联电路中干路电流是各支路电流的和；串联电路中，各处电流都相等；
（3）先表示出并联和串联电路的实际电流与灯泡的额定电流的关系，再利用P=UI表示出甲乙两图的功率之比后进行化简得答案；
（4）利用电阻R1和电阻R2的电压之比和甲乙图的电流之比，结合R=计算正确答案．
【解答】解：
（1）两灯泡规格相同且正常发光，甲图中两灯泡并联，干路电流为：I1=2I额；
乙图两灯泡串联，电路中电流为：I2=I额；
所以，此时电路消耗的总功率之比：
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===1：1；
（2）由题意可知，乙图两灯泡的电压是甲图灯泡电压的2倍，又知乙图电源电压也是甲图电源电压的2倍，
所以，结合串联电路的电压特点可得：U总=UL+U1=6V，U总′=2UL+U2=12V；
∵U总′=2U总，
∴2UL+U2=2×（UL+U1），化简可得U2=2U1，
即电阻R1和电阻R2的电压之比为U1：U2=1：2；
又知电路电流之比为I1：I2==2：1；
根据欧姆定律可得：R1=，R2=，
∴R1：R2====1：4；
故答案为：1：1；1：4．
三．作图题（共4小题）
12．如图所示，插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中：
【考点】家庭电路的连接．
【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线．
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（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
（2）安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
如下图所示：
13．如图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮；②三孔插座单独接入．
【考点】家庭电路的连接．
【分析】只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”．
【解答】解：灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；
三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，如下图所示：
14．闭合开关后，小磁针静止时北极的指向如图所示，请标出螺线管左端的磁极名称，并画出螺线管上导线的绕向．
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【考点】通电螺线管的磁场．
【分析】根据小磁针的指向判断出通电螺线管磁场的方向及磁极．根据安培定则再判断螺线管的绕线方法．
【解答】解：由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极．根据安培定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极（即螺线管的右端），则四指弯曲的方向为电流的方向，结合电流由螺线管的左端流入画出绕线方法，答案如图所示：
15．如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向．
【考点】通电螺线管的磁场．
【分析】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，判断螺线管的磁极．
（2）根据安培定则绕出螺线管的绕法．
【解答】解：（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的上端是N极，下端是S极．
（2）用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指就是电流方向，可以判断电流从螺线管的上端流入．如图：
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四．实验探究题（共3小题）
16．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”．将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是 将钢球从某一高度由静止释放 ，钢球动能的大小是通过观察 木块运动的距离 来判断的．
实验
次数
钢球
质量/g
钢球下摆
高度/cm
木块滑行
距离/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 速度 相同，从而探究动能与 质量 的关系．
（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用 甲 同学的建议．
（4）由上述实验数据和现象可得出结论： 在速度一定时，质量越大动能越大 ．
【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【分析】
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（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；一个物体能够做功就说这个物体具有能量，若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大．
（2）影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，速度相同是研究动能与质量的关系；
（3）由图知是控制速度相同时，研究动能与质量的关系，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的；
（4）通过数据得出结论．
【解答】解：（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；
（2）使质量不同的钢球从相同的高度摆下，可使钢球到达竖直位置时速度相同，从而探究动能与质量的关系；（3）三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，所以第3次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变，现做实验时木块被撞后滑出木板，所以应换用同样较长的木板，应采用甲的建议；
（4）有表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大．
故答案为：（1）将钢球从某一高度由静止释放；木块运动的距离；（2）速度；质量；（3）甲（4）在速度一定时，质量越大动能越大．
17．如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 阻值最大 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx 断路 ．
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 0.24 A，则未知电阻Rx= 10 Ω．
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx
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的阻值．实验电路如果丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= R0 （用已知量和测量量符号表示）
【考点】伏安法测电阻的探究实验．
【分析】（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该一上一下接入电路；
（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置；
当电压表示数较大（或等于电源电压）时，电压表所测范围之外出现短路，或者所测范围之内出现断路；
（3）弄清电流的量程和分度值，再读数；根据I=求出电阻值；
（4）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值．
【解答】解：（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该“一上一下”接入电路，如下图：
（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处；
由题意可知，电流表指针几乎未动，说明电路中没有电流（或电流很小），则电路中可能出现了断路；
又因为电压表指针有明显偏转，说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是连通的，则出现的故障可能是Rx断路；
（3）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.24A；
由I=得未知电阻的阻值：Rx===10Ω；
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（4）②根据题意可知，应将滑片移到b端，记录电流表示数I2．
Rx表达式的推导：
步骤②，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，电流表示数为I2；
所以电源电压：U=I2R0，
步骤①，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，总电流为I1；
两次实验中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix=I1﹣I2，
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：Ux=U=I2R0，
所以待测电阻Rx==R0．
故答案为：
（1）如上图；（2）阻值最大；断路；（3）0.24；10；（4）②b端；③R0．
18．如图所示是实验室用某种电表的结构示意图，其中ad是闭合电路中的部分电路，电流表A的满偏电流（通过电流表的最大电流）是0.1A，R3=100Ω．
（1）①若通过a点电流是0.6A，将单刀双掷开关S接到b，电流表A满偏．②若通过a点电流是3.0A，将单刀双掷开关S接到c，电流表A满偏，可求出电阻R1= 4 Ω，电阻R2= 16 Ω．
（2）若电阻R1和R2中有一个损坏导致断路，在通过a点的电流不超过0.1A的情况下，要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到 c （选填“b”或“c”）通过观察电流表的示数进行判断．
【考点】欧姆定律的应用．
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【分析】（1）明确电路的结构，根据电流表满偏和R3=100Ω可求出电源电压，再根据串联电路的电流规律可计算另一支路的电流．最后根据并联电路的电压特点，利用欧姆定律可计算另一支路中的电阻．
（2）分别分析当开关S连接到b或c时可能出现的不同情况，最后判断如何找出损坏的电阻．
【解答】解：（1）①读图可知，将单刀双掷开关S接到b，则电阻R1、R2串联后与R3并联，
此时，电流表A满偏，则由欧姆定律可得：
电路两端的电压为：U=IAR3=0.1A×100Ω=10V，
若通过a点电流是0.6A，根据并联电路的电流规律可知，
另一支路中的电流：I′=0.6A﹣0.1A=0.5A，
由R1、R2串联后的总电阻：R总===20Ω；
②将单刀双掷开关S接到c，则电阻R2、R3串联后与与R1并联，
电流表A满偏，则R1支路中的电流：I″=3.0A﹣0.1A=2.9A，
由欧姆定律得：U=I″R1…①
U=IA（R3+R2）…②
又因为R1+R2=20Ω…③
联立①②③，代入数据解得，
R1=4Ω；R2=16Ω；
（2）将单刀双掷开关S接到b，无论电阻R1和R2中哪一个电阻断路，都会造成支路不通，同时也不会影响电流表A的示数，故不能做出判断；
将单刀双掷开关S接到c，如果是R2断路，则电流表A无示数；如果是电流表A有示数，则电阻R1断路，因此要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到c．
故答案为：（1）4；16；（2）c．
五．计算题（共3小题）
19．用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg．试求：
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（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？
【考点】热量的计算；能量利用效率；燃料的热值．
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）知道焦炭的热值和质量，根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率．
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×
=3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率：
η=×100%=×100%=22.4%．
答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率是22.4%．
20．如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息，请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c=4.2×103J（kg•℃）]，求：
（1）电热水壶正常工作时的电流；
（2）电热水壶装满水时水的质量；
（3）若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量是多少？
（4）若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第（3）小问中给水加热的时间是多少秒？
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【考点】电功率与电压、电流的关系；密度公式的应用；热量的计算；电功率与电能、时间的关系．
【分析】（1）根据I=求正常工作时的电流；
（2）根据m=ρV求电热水壶装满水时水的质量；
（3）由Q=mc△t求水吸收的热量；
（4）根据η=求出给水加热的时间．
【解答】解：（1）据铭牌所提供的信息，电热水壶正常工作时的电流：
I===10A；
（2）电热水壶装满水时水的质量：
m=ρV=103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg；
（3）该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量：
Q=mc△t=1kg×4.2×103J/（kg•℃）×（72℃﹣28℃）=1.848×105J；
（4）电热水壶的效率η=，
即80%=，
解得给水加热的时间：
t=105s．
答：（1）电热水壶正常工作时的电流为10A；
（2）电热水壶装满水时水的质量为1kg；
（3）水吸收的热量为1.848×105J；
（4）在第（3）小问中给水加热的时间是105s．
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21．家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电热器额定功率
1000W
电动机额定功率
180W
净重
2.4kg
（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？
（2）小明同学想测算该豆浆相的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9分钟豆浆沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算豆浆机吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？[C豆浆=4.0×103J/（kg•℃）]
（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同情况下，发现电热器加热总时间由以前的9分钟变为10分钟，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值．已知≈0.95．
【考点】电功率与电压、电流的关系；电功与热量的综合计算．
【分析】（1）由铭牌可知电动机的额定电压和额定功率，利用P=UI求出豆浆机在额定电压下打浆时通过的电流；
（2）根据Q=cm△t分别求出豆浆和水吸收的热量（有用能量），利用W=Pt求出电流通过电热器做的功（总能量），再利用效率公式求出豆浆机电热器的加热效率．
（3）根据P=可求得电热器的电阻，已知消耗的实际电能，根据P=可求得实际电压值．
【解答】解：（1）根据P=UI可得：
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豆浆机在额定电压下打浆时通过的电流：
I电机==≈0.82A；
（2）豆浆机吸收的热量：
Q吸=c豆浆m豆浆（t2﹣t1）=4.0×103J∕（kg•℃）×（0.1+1.4）kg×=4.8×104J，
由P=可得，电流通过电热器做的功：
W=P电热器t=1000W×9×60s=5.4×105J，
电热器的加热效率：
η=×100%=×100%≈88.9%．
（3）根据W=Pt，W实=W可得，Pt1=P实t2， =；
由P=可得， ==；
化简可得U实==U=0.95×220V=209V．
答：（1）豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流约为0.82A；
（2）豆浆机吸收的少热量为4.8×105J，豆浆机电热器的加热效率大约是88.9%．
（3）晚上的实际电压值约为209V．
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2017年1月23日
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