2022-2023学年安徽省宿州市泗县九年级（下）期中物理试卷（含解析）VIP

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一、填空题（每空2分共计20分）

1．（2分）冰糖葫芦是同学们爱吃的美食之一，冰糖葫芦的制作方法是：将洗净的山楂穿在竹签上，然后将一定量的白糖放入锅中加热（填物态变化名称）为糖浆后，将山楂蘸上糖浆，等山楂上的糖浆放出热量变成固态

2．（2分）勤洗手是降低新冠病毒感染的有效措施。洗手后，将手放在干手机下，干手机吹出热风，使手迅速变干。在进行核酸检测时，志愿者手拿扩音器组织大家排队的。

3．（2分）小滨用10N的水平推力匀速推动放在水平地面上的课桌，小滨将课桌内的书包拿走后，把课桌沿原路线用水平力推回的过程中10N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

4．（2分）压强是反映物体单位面积上所受压力的作用效果，九年级物理课本对水平桌面的压强大约是120Pa所表示的物理意义是。

5．（2分）在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距是12cm，蜡烛放在距凸透镜24cm的位置时，移动光屏可以得到一个清晰的、缩小的实像。

6．（2分）用秸秆煤代替煤炭作燃料，既节能又环保。0.4kg秸秆煤完全燃烧，放出的热量全部被50kg初温为20℃的水吸收3J/（kg℃），则秸秆煤的热值为J/kg。

7．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动（填“左”或“右”）的。

8．（2分）如图所示，OB为轻质杠杆，O为支点，在杠杆的B点施加拉力F，当拉力方向与杠杆成30°角时使杠杆在水平位置平衡，则OA＝cm。

9．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，干路中允许通过的最大电流为A。

10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，则开关S、S1都闭合时，10s内整个电路消耗的电能为J。

二、选择题（请把正确的选项填入表格中，每小题2分，共14分）

11．（2分）下列说法正确的是（）

A．空气的流速越快，空气的压强越大

B．在柴油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能

C．用测电笔检验导线是否带电时，人不能接触笔尾上的导体

D．电炉正常工作时，电炉丝比电源线热，是因为流过它们的电流大小不同

12．（2分）“以铜为镜，可以正衣冠”的光学原理是（）

A．光的直线传播B．光的反射

C．光的折射D．光的色散

13．（2分）如图所示，星期天小明去海洋馆观看海狮表演，看到海狮将球顶在头上静止不动。分析此时受力情况（）

A．球受到的重力和球对海狮的压力

B．海狮的重力和海狮对地面的压力

C．球受到的重力和海狮对球的支持力

D．地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力

14．（2分）戴口罩是防止新冠病毒传播的有效措施之一，如图所示，医用外科口罩由口罩体、鼻夹、口罩带组成，下列说法不正确的是（）

A．口罩体的长度约为175mm

B．一只医用外科口罩的质量约为500g

C．口罩体中带有静电的熔喷布具有吸引轻小物体的性质

D．佩戴口罩时，轻压鼻夹能使其与鼻梁贴合，说明力可以改变物体的形状

15．（2分）如图所示，是超市门口的防盗报警器。超市的商品上都有个软磁条，如果不买单，软磁条没有被消磁，防盗报警器上的检测头就会产生电流，下列实验中，工作原理与此相似的是（）

A．

B．

C．

D．

16．（2分）2023年2月4日晚，北京2022年冬奥会火炬外观设计正式对外发布，火炬的名称叫做“飞扬”。该火炬外壳由碳纤维复合材料制造而成，而且在1000℃的温度下不会起泡、开裂。以下特性与该材料无关的是（）

A．密度小B．硬度大C．耐高温D．导电性好

17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S（）

A．电压表的示数不变，总功率变小

B．电流表的示数变大，总功率变大

C．电压表的示数变大，灯的亮度变暗

D．电流表的示数变小，灯的亮度变暗

三、实验题（第18题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）

18．（4分）用如图所示的装置探究感应电流产生的条件”实验中，a、b两接线柱间应接（选填“大”或“小”）量程电流表，导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转。

19．（4分）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置A、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法

（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是，实验时应选择两个图所示实验进行比较；

（2）用来研究超载安全隐患时，应选择两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是。

20．（8分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；

（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，其原因可能是；

（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，直至，读出相应的电流表示数；

（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是Ω。

四、计算与推导题（第21题5分，第22小题8分，第23小题7分，共20分：解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）。

21．（5分）如图所示是重为1.8×104N的汽车在水平路面上直线行驶时的速度随时间变化的图像，已知汽车直线行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。求0～10min内：

（1）牵引力所做的功；

（2）牵引力做功的功率。

22．（8分）在“探究浮力大小”的实验过程中，如图是圆柱体物块缓慢浸入水中时（圆柱体的底面积S＝3×10﹣3m2）弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像。试求：

（1）物块完全浸没时所受浮力大小。

（2）当h＝12cm时圆柱体底部受到水的压力大小。

（3）圆柱体物块的密度。

23．（7分）如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个挡位，已知R1＝110Ω，R2＝220Ω，求：

（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么挡位？电路中的电流是多大？

（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？

（3）当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是多大？（结果保留一位小数）。

2022-2023学年安徽省宿州市泗县九年级（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（每空2分共计20分）

1．（2分）冰糖葫芦是同学们爱吃的美食之一，冰糖葫芦的制作方法是：将洗净的山楂穿在竹签上，然后将一定量的白糖放入锅中加热熔化（填物态变化名称）为糖浆后，将山楂蘸上糖浆，等山楂上的糖浆放出热量变成固态

【答案】熔化。

【分析】物质由固态变成液态的过程叫做熔化，熔化吸热。

【解答】解：白糖放入锅中加热，由固态变成液态。

故答案为：熔化。

【点评】本题考查了冰糖葫芦制作过程中的物态变化，注重了物理和生活的联系，属于基础知识的考查。

2．（2分）勤洗手是降低新冠病毒感染的有效措施。洗手后，将手放在干手机下，干手机吹出热风，使手迅速变干。在进行核酸检测时，志愿者手拿扩音器组织大家排队响度的。

【答案】响度。

【分析】响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离发声体远近有关。

【解答】解：扩音器主要是为了使声音变大，即改变声音的响度。

故答案为：响度。

【点评】本题考查了声音的特性的认识，知道扩音器的作用是正确解答的关键。

3．（2分）小滨用10N的水平推力匀速推动放在水平地面上的课桌，小滨将课桌内的书包拿走后，把课桌沿原路线用水平力推回的过程中小于10N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

【答案】小于

【分析】（1）匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力；

（2）滑动摩擦力大小的影响因素：压力和接触面的粗糙程度。

【解答】解：当桌子受到10N水平推力时，桌子恰好做匀速直线运动，这两个力是平衡力，推力是10N；若将该课桌内的书包拿走，把课桌沿原路用水平力推回的过程中，压力减小，小于10N。

故答案为：小于。

【点评】此题主要考查的是学生对平衡力和摩擦力大小影响因素的理解和掌握，基础性题目。

4．（2分）压强是反映物体单位面积上所受压力的作用效果，九年级物理课本对水平桌面的压强大约是120Pa所表示的物理意义是水平桌面每平方米的面积上所受到的压力为120N。

【答案】水平桌面每平方米的面积上所受到的压力为120N。

【分析】根据1Pa的物理意义回答，即每平方米面积上所受的压力大小。

【解答】解：九年级物理课本对水平桌面的压强大约是120Pa，表示的物理意义是：水平桌面每平方米的面积上所受到的压力为120N。

故答案为：水平桌面每平方米的面积上所受到的压力为120N。

【点评】本题考查了压强的物理意义，基础题。

5．（2分）在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距是12cm，蜡烛放在距凸透镜大于24cm的位置时，移动光屏可以得到一个清晰的倒立、缩小的实像。

【答案】见试题解答内容

【分析】凸透镜成像的规律之一：u＞2f，成倒立缩小的实像。

【解答】解：凸透镜的焦距是12cm，u＞2f，即蜡烛放在距凸透镜大于24cm的位置时、缩小的实像。

故答案为：大于；倒立。

【点评】关于凸透镜成像的规律涉及四个方面：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距的关系；④具体的应用。在这四个方面的信息中，只要告诉其中的一个信息就可以确定另外的三个。

6．（2分）用秸秆煤代替煤炭作燃料，既节能又环保。0.4kg秸秆煤完全燃烧，放出的热量全部被50kg初温为20℃的水吸收3J/（kg℃），则秸秆煤的热值为2.1×107J/kg。

【答案】2.1×107

【分析】（1）利用Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量；

（2）由题意可知，水吸收的热量Q吸＝Q放，再利用Q放＝mq计算出秸秆煤的热值。

【解答】解：（1）热水器中水吸收的质量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.6×103J/（kg℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.2×106J；

（2）由题意可知，水吸收的热量Q吸＝Q放；

根据Q放＝mq可得，秸秆煤的热值为：q＝＝6J/kg。

故答案为：2.1×102。

【点评】本题考查燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用，属于基础计算题。

7．（2分）金属导体是通过导体中自由电子定向移动形成电流的，如图所示是某通电电路中的一段导体，当导体中自由电子由右向左定向移动右（填“左”或“右”）的。

【答案】右。

【分析】规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。

【解答】解：规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反，导体中电流的方向是由左向右。

故答案为：右。

【点评】理解电流方向的规定是解答此题的关键，基础题。

8．（2分）如图所示，OB为轻质杠杆，O为支点，在杠杆的B点施加拉力F，当拉力方向与杠杆成30°角时使杠杆在水平位置平衡，则OA＝10cm。

【答案】10

【分析】根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可直接求出OA的大小。

【解答】解：由图可知，杠杆在水平位置平衡，根据力臂的定义可知，

根据数学可知可知，F的力臂的大小为：L1＝OB2＝OA；

根据杠杆平衡的条件F1L8＝F2L2可知：20N××30cm＝30N×OA。

故答案为：10。

【点评】此题结合实例考查了对杠杆的平衡条件的理解与应用，难度不大。

9．（2分）两个定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”。现将它们并联接入由某电源组成的电路中，干路中允许通过的最大电流为1.5A。

【答案】1.5。

【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出通过两电阻的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。

【解答】解：根据欧姆定律可得，两电阻两端允许加的最大电压：

U甲＝I甲R甲＝1A×10Ω＝10V，U乙＝I乙R乙＝0.8A×15Ω＝9V；

因为并联电路中各支路两端的电压相等，

所以两只电阻并联时，电路中的最大电压U′＝U乙＝9V，

此时通过乙的电流为6.6A，

通过甲的电流I甲′＝＝＝7.9A，

因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流：

I＝I甲′+I乙＝0.8A+0.6A＝3.5A。

故答案为：1.8。

【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律公式的应用，要知道电阻铭牌的含义，难点是知道两只电阻并联时，电路允许加的最大电压应取两电阻中允许加最大电压较小的。

10．（2分）将定值电阻R1＝6Ω、R2＝10Ω连在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S时，则开关S、S1都闭合时，10s内整个电路消耗的电能为24J。

【答案】24。

【分析】只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，根据欧姆定律可求得R2两端的电压，即为电源电压，

开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点和欧姆定律可求得通过R1的电流，因S1闭合前后，通过R2的电流不变，根据并联电路电流特点可求得干路电流，即为电流表示数；根据W＝UIt求出10秒钟内整个电路消耗的电能。

【解答】解：只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，I8＝0.3A，

由欧姆定律可得电源电压为：U＝U6＝I2R2＝5.3A×10Ω＝3V，

开关S、S2都闭合时，两电阻并联，

根据并联电路电压特点有U＝U1＝U2＝4V，

则通过R1的电流为：I1＝＝＝0.5A，

因S5闭合前后，通过R2的电流不变，

故干路电流为I＝I1+I3＝0.5A+8.3A＝0.3A；

所以10秒钟内整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝3V×0.6A×10s＝24J。

故答案为：24。

【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道开关S1闭合前后通过R2的电流不变。

二、选择题（请把正确的选项填入表格中，每小题2分，共14分）

11．（2分）下列说法正确的是（）

A．空气的流速越快，空气的压强越大

B．在柴油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能

C．用测电笔检验导线是否带电时，人不能接触笔尾上的导体

D．电炉正常工作时，电炉丝比电源线热，是因为流过它们的电流大小不同

【答案】B

【分析】（1）流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；

（2）在柴油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能，做功冲程中，将内能转化为机械能；

（3）用测电笔检验导线是否带电时，人不能接触笔尖上的导体，要接触笔尾上的导体；

（4）电炉正常工作时，电炉丝与电源线串联，根据串联电路的电流特点和焦耳定律分析电炉丝比电源线热的原因。

【解答】解：A、空气的流速越快，故A错误；

B、在柴油机的压缩冲程中，故B正确；

C、用测电笔检验导线是否带电时，要接触笔尾上的导体；

D、电炉正常工作时，根据串联电路的电流特点可知，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，电炉丝比电源线的产生的热量多，故D错误。

故选：B。

【点评】本题考查流体流速与压强的关系、内燃机工作过程中的能量转化、测电笔的使用以及焦耳定律的应用，是一道综合题，难度不大。

12．（2分）“以铜为镜，可以正衣冠”的光学原理是（）

A．光的直线传播B．光的反射

C．光的折射D．光的色散

【答案】B

【分析】平面镜成像现象，平面镜成像成的是虚像，其原理是光的反射。

【解答】解：“以铜为镜，可以正衣冠”的意思：一个人用铜当镜子，

铜当镜子属于平面镜成像，平面镜成像是光的反射原理。

故选：B。

【点评】本题主要考查光的反射，明确“以铜为镜，可以正衣冠”的含义是关键，是一道基础题。

13．（2分）如图所示，星期天小明去海洋馆观看海狮表演，看到海狮将球顶在头上静止不动。分析此时受力情况（）

A．球受到的重力和球对海狮的压力

B．海狮的重力和海狮对地面的压力

C．球受到的重力和海狮对球的支持力

D．地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力

【答案】C

【分析】（1）物体只受两个力的作用下，使物体处于静止或匀速直线运动状态，则这两个力一定是一对平衡力；

（2）二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

【解答】解：

A、球受到的重力和球对海狮的压力，不是一对平衡力；

B、海狮的重力和海狮对地面的压力，不是一对平衡力；

C、球受到的重力和海狮对球的支持力、方向相反，是一对平衡力；

D、地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力是两个物体之间的相互作用，不是平衡力。

故选：C。

【点评】本题考查了平衡力的辨别，要注意四个条件必须同时具备，缺一不可。

14．（2分）戴口罩是防止新冠病毒传播的有效措施之一，如图所示，医用外科口罩由口罩体、鼻夹、口罩带组成，下列说法不正确的是（）

A．口罩体的长度约为175mm

B．一只医用外科口罩的质量约为500g

C．口罩体中带有静电的熔喷布具有吸引轻小物体的性质

D．佩戴口罩时，轻压鼻夹能使其与鼻梁贴合，说明力可以改变物体的形状

【答案】B

【分析】①不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断不正确的是哪一个；

②带电体有吸引轻小物体的性质；

③力的作用效果有二：改变物体的形状，改变物体的运动状态。

【解答】解：A、中学生伸开手掌，口罩体的长度略大于此数值。故A正确；

B、一个乒乓球的质量约3g，约为3g；

C、带电体能吸引轻小物体，是因为带静电的熔喷布能吸附轻小的飞沫；

D、力可以改变物体的形状。故D正确。

故选：B。

【点评】生活中处处有物理，我们要能够从生活现象找出用到的物理知识，联系生活实际出题，这是中考出题最常见的一种方式，需要引起注意。

15．（2分）如图所示，是超市门口的防盗报警器。超市的商品上都有个软磁条，如果不买单，软磁条没有被消磁，防盗报警器上的检测头就会产生电流，下列实验中，工作原理与此相似的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【分析】防盗报警器上的检测头就会有电流产生，说明是由于运动而产生电流，是电磁感应，找出利用电磁感应工作的元件即可。

【解答】解：消费者如果不买单，直接走出超市，防盗报警器上的检测头就会有电流产生；

A、该实验是奥斯特实验，是电流的磁效应；

B、该装置中有电源，反映了电动机的工作原理；

C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验；

D、该实验中无电源，与题中报警器的工作原理相同。

故选：D。

【点评】电磁主要有三部分：电流的磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，电磁铁工作原理是电流磁效应，发电机和动圈式话筒工作原理都是电磁感应，扬声器和电动机工作原理都是通电导体在磁场中受力而运动。

16．（2分）2023年2月4日晚，北京2022年冬奥会火炬外观设计正式对外发布，火炬的名称叫做“飞扬”。该火炬外壳由碳纤维复合材料制造而成，而且在1000℃的温度下不会起泡、开裂。以下特性与该材料无关的是（）

A．密度小B．硬度大C．耐高温D．导电性好

【答案】D

【分析】根据题中提到的碳纤维复合材料的特点来分析其物理属性，如坚固就说明了其硬度大。

【解答】解：

碳纤维复合材料坚固就说明了其硬度大；轻巧说明了其密度小，易于加工说明其延展性好。

故选：D。

【点评】要判断物体的物理属性就要根据物体自身的特点来入手。

17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S（）

A．电压表的示数不变，总功率变小

B．电流表的示数变大，总功率变大

C．电压表的示数变大，灯的亮度变暗

D．电流表的示数变小，灯的亮度变暗

【答案】B

【分析】（1）灯与变阻器串联，电压表测电源电压，确定电压表示数变化；

电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动，分析变阻器接入电路中的电阻变化，根据串联电阻的规律确定总电阻变化，由欧姆定律判断电路电流变化；

（2）根据P＝I2R，分析灯的功率变化确定灯的亮度变化；

根据P＝UI确定总功率变化。

【解答】解：（1）灯与变阻器串联，电压表测电源电压，C错误；

电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动，根据串联电阻的规律，由欧姆定律，即电流表示数变大，

（2）根据P＝I2R，灯的功率变大，D错误；

根据P＝UI，总功率变大，B正确。

故选：B。

【点评】本题考查串联电路规律及欧姆定律和电功率公式的运用。

三、实验题（第18题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）

18．（4分）用如图所示的装置探究感应电流产生的条件”实验中，a、b两接线柱间应接小（选填“大”或“小”）量程电流表，导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转开关没有闭合或导体没有做切割磁感线运动。

【答案】见试题解答内容

【分析】（1）根据电磁感应产生的电流大小，来确定电流表的量程。

（2）产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，并且在磁场中做切割磁感线运动，二者缺一不可。

【解答】解：

（1）由于产生的感应电流比较小，因此为了使实验现象明显；

（2）导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，或者线圈没有做切割磁感线运动；

故答案为：小；开关没有闭合或导体没有做切割磁感线运动。

【点评】本题考查了电磁感应现象的探究实验，知道产生感应电流的条件和影响感应电流的大小的因素，从方法上考查了控制变量法的应用。

19．（4分）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置A、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法

（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是质量，实验时应选择甲乙两个图所示实验进行比较；

（2）用来研究超载安全隐患时，应选择甲丙两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是汽车的速度一定时，质量越大动能越大。

【答案】见试题解答内容

【分析】（1）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；

（2）动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。对照图示，结合控制变量法可得出结论。

【解答】解：（1）超速是指汽车的质量一定，速度越大。选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球、乙两图符合题意。

（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，质量不同的AC小球进行实验、丙两图符合题意。

故答案为：

（1）质量；甲乙；汽车的速度一定时。

【点评】（1）掌握控制变量法与转换法的运用。

（2）明确影响动能大小的因素，知道自由滚下的物体到达水平面的速度取决于物体的高度，跟质量无关。

20．（8分）如图甲所示，是小雨同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路，其中电源电压为4.5V保持不变。

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉）；

（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，经检查发现线路接触良好，其原因可能是R短路；

（3）排除故障后，小雨继续实验，根据测得的数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。实验过程中，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，直至电压表的示数为2V，读出相应的电流表示数；

（4）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是25Ω。

【答案】（1）；（2）R短路；（3）电压表的示数为2V；（4）25。

【分析】（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，由此确定滑动变阻器的接线柱与定值电阻串联，根据图乙中数据确定电压表量程与定值电阻并联；

（2）电流表有示数，说明电路是通路，再根据电压表无示数分析原因；

（3）探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定，据此分析解答；

（4）由串联电路的分压原理计算要顺利完成五次实验变阻器的最大阻值。

【解答】解：

（1）根据图乙，当R＝20Ω时，则定值电阻两端电压为UR＝IR＝0.1A×20Ω＝3V，

在探究电流与电阻关系的实验，应控制定值电阻两端电压一定；滑动变阻器的滑片P向左移动时，表明接入的电阻变小，如图所示：

；

（2）闭合开关，电流表有示数，而电压表无示数，电表完好，故R短路；

（3）探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，所以更换不同的定值电阻后，直至电压表的示数为2V；

（4）由图甲知，电源电压为4.6V，

则滑动变阻器应分得电压U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣6V＝2.5V，

由分析原理知，＝

R的阻值为20Ω时，＝，

R滑＝25Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少是25Ω。

故答案为：（1）见上图；（2）R短路；（4）25。

【点评】本题是探究电流与电阻关系的实验，考查了实物电路的连接、故障分析、器材的选择等，运用好控制变量法是关键。

四、计算与推导题（第21题5分，第22小题8分，第23小题7分，共20分：解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）。

21．（5分）如图所示是重为1.8×104N的汽车在水平路面上直线行驶时的速度随时间变化的图像，已知汽车直线行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。求0～10min内：

（1）牵引力所做的功；

（2）牵引力做功的功率。

【答案】（1）牵引力所做的功为2.16×107J；

（2）牵引力做功的功率为3.6×104W。

【分析】（1）从图中可知，汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，根据F＝f＝0.1G得出所受的牵引力；

从图中可知，0～10min内，根据s＝vt得出汽车运动的路程，根据W＝Fs得出牵引力做的功；

（2）根据P＝得出牵引力做功的功率。

【解答】解：（1）从图中可知，汽车做匀速直线运动，所受的牵引力F＝f＝0.1G＝4.1×1.3×104N＝1.7×103N，

0～10min内，汽车运动的路程s＝vt＝20m/s×10×60s＝12000m7N×12000m＝2.16×107J；

（2）牵引力做功的功率P＝＝＝3.6×108W。

答：（1）牵引力所做的功为2.16×107J；

（2）牵引力做功的功率为4.6×104W。

【点评】本题考查速度、功、功率的计算，关键是从图中得出有用信息。

22．（8分）在“探究浮力大小”的实验过程中，如图是圆柱体物块缓慢浸入水中时（圆柱体的底面积S＝3×10﹣3m2）弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像。试求：

（1）物块完全浸没时所受浮力大小。

（2）当h＝12cm时圆柱体底部受到水的压力大小。

（3）圆柱体物块的密度。

【答案】（1）物块完全浸没时所受浮力大小为1.2N；

（2）当h＝12cm时圆柱体底部受到水的压力大小3.6N；

（3）圆柱体物块的密度为2.5×103kg/m3。

【分析】（1）由图象知，h＝0时，弹簧测力计示数F为3N，即物体的重力G＝3N，当h＝4cm时，物块完全浸没水中，F示＝1.8N，根据称重法可求出物块完全浸没时所受浮力大小；

（2）根据p＝ρgh可求出圆柱体底部受到水的压强大小；根据p＝可求出圆柱体底部受到水的压力大小；

（3）由图象知，h＝4cm时，物块刚好完全浸没，所以，圆柱体物块的高度为h物＝4cm＝0