江苏省苏州市吴中区2017届九年级（上）期末物理试卷（解析版）

第10页（共41页）2016-2017学年江苏省苏州市吴中区九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）1．高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害．因为高处的物体具有较大的（）A．重力势能 B．弹性势能 C．体积 D．重力【考点】FK：动能和势能的概念．【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．【解答】解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大．因此高空抛物会造成很大的危害．故选A．2．如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是（）A． B． C． D．【考点】7T：杠杆的应用；7O：杠杆的分类．【分析】结合生活经验和图片，先判断剪刀在使用过程中的目的，再根据各类杠杆的特点选择所需要的剪刀．【解答】解：剪开较硬的物体，就需要一把省力的剪刀，因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀，即手柄比刀口长的剪刀，所以D最适合．故选D．3．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功【考点】EA：力是否做功的判断．【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可．【解答】解：A、女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；B、司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故B错误；C、吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物有向上的力，但向上并没有移动距离，所以吊车对货物没有做功，故C错误；D、足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误；故选A．4．用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动．第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次将拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功．分析两次做功过程，以下判断正确的是（）A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了lmB．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2mC．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4mD．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m【考点】6T：二力平衡条件的应用；ED：功的计算公式的应用．【分析】在水平面上匀速直线运动的物体，水平方向上受到拉力和摩擦力是平衡力，竖直方向上受到的重力和支持力是平衡力；二力平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在同一物体上；摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大；已知拉力的大小和做功的多少，根据s=可求出物体在水平方向运动的距离．【解答】解：AB、物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：F=f=10N；根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离s1===2m，故AB错误；CD、若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；根据W=Fs可知，第二次物体通过的距离s2===2.4m，故C正确、D错误．故选C．5．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动．B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能总量逐渐变小B．小球运动状态保持不变C．小球的动能全部转化为重力势能D．绳的拉力对小球做了功【考点】FU：动能和势能的转化与守恒．【分析】①物体的运动状态包括速度和方向两个方面；②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离．【解答】解：AC、小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能．由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能；故A正确，C错误；B、小球摆动过程中运动方向不断变化，速度不断变化，也就是运动状态在变化；故B错误；D、细绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以细绳的拉力对小球不做功；故D错误．故选A．6．72kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态．估测球的质量约（）A．10kg B．30kg C．72kg D．120kg【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用．【分析】（1）跷跷板就是一个杠杆，支点为O点，杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；（2）用刻度尺测量一下两边力臂的大小，求出人重力的大小，再利用杠杆的平衡条件求球重，再求球的质量．【解答】解：如图，LOA=1.6cm，LOB=3.2cm，∵跷跷板处于平衡状态，∴G1LOA=G2LOB，即：m1gLOA=m2gLOB，∴球的质量：m2===30kg．故选B．7．下列是一些物质的比热容一些物质的比热容[单位：J/（kg•℃）]水4.2×l03冰2.1×l03酒精2.4×l03蓖麻油1.8×l03甘油2.4×l03沙石0.92×l03煤油2.1×l03铝0.88×l03根据表中的数据，下列判断正确的是（）A．不同的物质，比热容不可能相同B．物质的比热容与物质的状态无关C．工厂里冷却塔大多用水作为冷却剂是利用水的比热容大的特性D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化较大【考点】GD：比热容的概念．【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容；比热容是物质的一种特性，决定于物质的种类和状态．不同的物质比热容一般不同，同种物质状态改变，比热容也发生改变；（2）物质吸收或放出的热量用公式Q=cm△t计算，其中c表示物质的比热容，△t表示物质温度的变化量；（3）相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度变化用公式△t=比较．【解答】解：A、由表格中的数据可知，冰和煤油的比热容是相同的．故A错误；B、分析表中数据可知，水和冰是水的两种状态，比热容是不同的，说明比热容与物质状态有关．故B错误；C、在所有物质中，水的比热容最大，相同质量的水和其它液体、升高相同的温度时，由Q吸=cm△t知，水吸收的热量最多，所以冷却塔大多用水作为冷却剂．故C正确；D、分析表中数据可知c水＞c煤油，质量相同的水和煤油吸收相同的热量时，根据△t=知，水的温度变化小．故D错误．故选C．8．如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同加热器加热，忽略散热，得到如图2所示的水温与加热时间的图线，则（）A．乙中温度计示数为32℃B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多D．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同【考点】GG：热量的计算．【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下；（2）由题知，用不同的热源加热，在相同的时间内加热器放出的热量不同，说明在相同的时间内吸收的热量不同；（3）根据Q=cm△t分析吸收相同的热量，两杯水温度的变化；（4）根据Q=cm△t分析甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量的关系．【解答】解：A、由图知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃；“40”在“30”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为37℃，故A错误；B、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误；C、两杯中水的质量相同，根据△t=可知，吸收相同的热量，两杯水升高的温度相同，故C错误；D、根据图2可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，根据Q=cm△t可知，两杯水的质量相同，所以吸收的热量相同，故D正确．故选D．9．根据如图的电路图连接好电路后，仅使用此电路图中的器材，不能测量电阻R的（）A．阻值 B．电流 C．电功率 D．电功【考点】IH：欧姆定律的应用；J3：电功的计算；JA：电功率的计算．【分析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出求出R的电功率，由W=UIt可知要求电功需要知道通电时间．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流．A．知道R两端的电压和通过的电流，根据I=的变形式R=求出R的阻值，故A不符合题意；B．由电流表的示数可知通过R的电流，故B不符合题意；C．知道R两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出R的电功率，故C不符合题意；D．由W=UIt可知，要测电功需要知道通电时间，而通电时间不知，故D符合题意．故选D．10．如图所示电路，电源电压不变，开关S处于闭合状态，当开关S1由断开到闭合时，以下说法正确的是（）A．电压表示数不变B．电压表与电流表的示数比值不变C．电流表示数变小D．在相同时间内，电路消耗的电能变小【考点】IZ：电路的动态分析；IH：欧姆定律的应用；J4：电功计算公式的应用．【分析】由电路图可知，开关S处于闭合状态，当开关S1断开时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S1闭合时，电路为R的简单电路，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化，根据欧姆定律结合R的阻值可知电压表与电流表的示数比值变化，利用W=UIt可知在相同时间内电路消耗电能的变化．【解答】解：由电路图可知，开关S处于闭合状态，当开关S1断开时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S1闭合时，电路为R的简单电路，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当开关S1由断开到闭合时，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故C错误；由U=IR可知，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；由R=可知，电压表与电流表的示数比值等于R的阻值，即电压表与电流表的示数比值不变，故B正确；由W=UIt可知，在相同时间内，电路消耗的电能变大，故D错误．故选B．11．某品牌手持式电动螺丝刀如图甲所示，它有两个开关，其中开关S控制照明灯和电动机，开关S1只控制照明灯，则如图乙所示的电路图中符合要求的是（）A． B． C． D．【考点】IY：电路图设计．【分析】开关S控制照明灯和电动机，开关S1只控制照明灯，说明照明灯和电动机并联，开关S位于干路，开关S1位于照明灯的支路，据此进行解答．【解答】解：A．由电路图可知，开关S只控制电动机，不能同时控制照明灯和电动机，故A不符合；B．由电路图可知，开关S同时控制照明灯和电动机，开关S1控制电动机，而不是照明灯，故B不符合；C．由电路图可知，开关S同时控制照明灯和电动机，开关S1控制照明灯，故C符合；D．由电路可知，开关S只控制灯泡，不能同时控制照明灯和电动机，故D不符合．故选C．12．小明家书房有一盏照明灯，闭合和断开照明灯开关时，照明灯正常发光和熄灭，小明晚上学习时，将一盏完好的台灯（台灯开关始终闭合）插入书房插座后发现：闭合照明灯开关时，发现照明灯亮，台灯不亮；断开照明灯开关时，照明灯和台灯均亮，但亮度不够，为了节约用电，小明在开关断开时取下照明灯，想让台灯单独工作，结果发现台灯也不亮，此时用测电笔测试台灯插座两孔氖管均发光．则符合他家书房电路实际情况的电路图是（图中电灯为照明灯，开关为照明灯开关，插座为台灯插座）（）A． B． C． D．【考点】HU：串、并联电路的设计．【分析】并联电路中各支路间互不影响；串联电路只有一条通路，只要一处断路，整个电路都断路．由此根据题目现象逐一分析各选项即可．【解答】解：A、由图可知，台灯插入插座后，两灯并联，开关在干路上；闭合开关两灯都亮；断开开关两灯都不亮，取下照明灯对台灯支路没有影响，台灯仍能亮，故A图不符合题意；B、由图可知，台灯插入插座后，闭合开关时，照明灯亮；由于台灯两端都接在火线上，台灯被短路，所以台灯不亮；断开开关时，照明灯与台灯串联，两灯都亮，两灯电压之和等于220V，即两电压都小于额定电压，所以两灯的亮度比正常发光时都暗；取下照明灯后，台灯两端仍都接在火线上，所以台灯不亮；由于插座的两孔均接在火线上，故测电笔测试台灯插座两孔氖管均发光，故B符合题意；C、由图可知，台灯插入插座后，两灯并联，开关只控制照明灯，闭合开关两灯都亮；断开开关，照明灯不亮，台灯能正常发光；取下照明灯后对台灯支路没有影响，台灯仍亮，故C不符合题意；D、由图可知，台灯插入插座后，两灯并联，开关在干路上；闭合开关两灯都亮；断开开关两灯都不亮；取下照明灯对台灯支路没有影响，台灯仍能亮，故D不符合题意．故选B．二、填空题（本题共11小题，每空1分，共28分．）13．如图所示的是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器（填“用电器”或“电源”）；行驶一段时间后的汽车轮子会发烫是因为克服摩擦做功的缘故．【考点】HN：电路的组成；G9：做功改变物体内能．【分析】（1）电池供电时是电源，充电时则为用电器；（2）对物体做功物体的内能增加．【解答】解：给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以此时蓄电池相当于用电器；行驶一段时间后的汽车轮子会发烫，是因为行驶的过程中克服摩擦做功，车轮的内能增加，温度升高．故答案为：用电器；摩擦做功．14．如图所示，某城市安装一种“按钮式红绿灯”．当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮，使正对车辆的红灯亮起，行人安全通过．按钮相当于电路中的开关；红灯和绿灯是并联的．红绿灯实际上是发光二极管，它是由半导体材料制成的．【考点】HN：电路的组成；42：半导体的特点；HS：电路的基本连接方式．【分析】（1）电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径；（2）并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响，而交通指示灯工作状态总是不一致，并且互不影响，所以是并联电路；（3）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，这两种半导体相互接触时，其交接区域称为PN结，PN结具有单向导电性．【解答】解：按钮是电路中的开关；交通指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人，由于指示灯可以独立工作，互不影响，因此红灯和绿灯是并联连接的；制造发光二极管的主要材料是半导体材料．故答案为：开关；并；半导体．15．如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起．使用定滑轮可以改变动力方向（选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”）；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小变小（选填：“变大”、“变小”或“不变”）【考点】7O：杠杆的分类；7M：杠杆及其五要素．【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，也不能省距离，但能改变用力的方向．（2）从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．【解答】解：（1）图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向；（2）吊桥的重心在中点，重力的方向是竖直向下的，在吊起桥的过程中，从支点O到重力的作用线的距离变小，即阻力臂变小．故答案为：改变动力的方向；变小．16．有一个箱子需要从地面搬到汽车上．小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运．两种方法克服箱子的重力做的功是相等的，但小雪的方法能省力．【考点】ED：功的计算公式的应用．【分析】搬运工人采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，他们克服重力所做的有用功相同，利用斜面可以省力，但不能省功．【解答】解：由题意可知，箱子重不变，箱子上升的高度相同，由W=Gh可知，甲乙两种方法将同一箱子搬上车，克服箱子重力所做的功是相等的；由于利用斜面可以省力，所以小雪用斜面向上推箱子要比甲直接搬运省力．故答案为：相等的；省力．17．在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为海水的比热容较大；沙子的温度升高，是通过热传递的方式改变内能的．【考点】GF：比热容解释简单的自然现象；GA：热传递改变物体内能．【分析】（1）在常见物质中，水的比热容是最大的，因此，在相同条件下水吸收的热量较多，而在吸收相同热量时，水升温则较慢．（2）做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移．【解答】解：（1）海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低．故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的；（2）海滩上的沙子温度升高热得烫脚，是吸收了太阳光的内能，属热量的传递，故沙子内能增加是通过热传递的方式改变的．故答案为：比热容；热传递．18．若要将图甲中电流表接入图乙的A、B两点间，测电路中的电流，电流表的负接线柱应与B（选填“A”或“B”）相连，若电路中电流约为0.4A．则电流表的量程选用0～0.6A．【考点】HZ：电流表的连接．【分析】电流表的使用规则：①电流表要串联在电路中；②电流要从“+“接线柱流入，从“﹣“接线柱流出（否则指针反转）．③被测电流不要超过电流表的量程．【解答】解：电流表必须与用电器串联，测量电路电流．连接时，电流必须从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，否则指针会向左偏转，损坏电流表，已知电源左端为正极，故电流表的正接线柱应与A相连，负接线柱应与B相连；若电路中电流约为0.4A．小于0.6A，则电流表的量程选用0～0.6A．故答案为：B；0～0.6．19．“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦．如图为航母上简化的蒸气弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．牵引索与蒸气活塞连接的两个滑轮为定（填“定”或“动”）滑轮；气缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．【考点】7V：定滑轮及其工作特点；G9：做功改变物体内能．【分析】（1）知道定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮；（2）物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低．【解答】解：定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，由图可知，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮；气缸内蒸气体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．故答案为：定；减小．20．德国物理学家欧姆总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他，人们将他的名字命名为电阻的单位．【考点】IF：欧姆定律．【分析】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律；电阻的单位是欧姆．【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律；为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位；故答案为：欧姆；电阻．21．小明发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，再转变为制冷状态，如此反复，为了测量空调制冷时电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能．相关数据见表，空调送风10min所消耗的电能为0.03kW．h，30min内空调消耗的电能为0.4kW．h，空调制冷时的电功率为1.11kW．送风状态时消耗的电功率：0.18kW测量时间30min电能表示数开始计时时30分钟后【考点】J3：电功的计算；JA：电功率的计算．【分析】（1）由表中数据可知送风状态的功率，知道送风时间，利用W=Pt求空调送风10分钟所消耗的电能；（2）由30分钟前后电能表示数变化可知30分钟内空调消耗的电能，注意最后一位是小数点后面一位，单位是kW•h；（3）上面求出了30分钟内空调消耗的电能（两个循环消耗的电能），可求15分钟内空调消耗的电能（一个循环，即制冷一次、送风一次消耗的电能）；上面求出了空调送风10分钟所消耗的电能，可求空调送风5分钟所消耗的电能（一次送风消耗的电能）；空调一次制冷消耗的电能等于一个循环消耗的电能减去一次送风消耗的电能，知道一次制冷时间，利用功率公式求空调制冷时的电功率．【解答】解：（1）∵P=，∴空调送风10分钟所消耗的电能：W1=Pt=0.18kW×h=0.03kW•h；﹣﹣﹣﹣﹣①（2）30分钟内空调消耗的电能：W=1700.4kW•h﹣1700.0kW•h=0.4kW•h；﹣﹣﹣﹣﹣②（3）由②可得15分钟内空调消耗的电能：W′=W=×0.4kW•h=0.2kW•h，由①可得空调送风5分钟所消耗的电能：W1′=W1=×0.03kW•h=0.015kW•h，空调一次制冷消耗的电能：W2=W′﹣W1′=0.2kW•h﹣0.015kW•h=0.185kW•h，空调制冷时的电功率：P2===1.11kW．故答案为：0.03；0.4；1.11．22．甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的线芯用铜导线，是为了减少因电流的热效应而损失的电能．现输电线在某处发生了断路，为确定断路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，若用导线将C、D连接时，A表有示数，则断路不可能发生在A、C和B、D（选填“A、C”或“B、D”）之间．【考点】IE：电流表、电压表在判断电路故障中的应用．【分析】根据焦耳定律可知，当电流通过电阻时，会产生热量，即电流的热效应；根据电流表的示数判定断路的位置．【解答】解：因为导线有电阻，因此由焦耳定律可知，当电流通过导线时，会产生热量，因此输电线的线芯用铜导线，可以减小导线的电阻，进一步减少因电流的热效应而损失的电能．检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，若用导线将C、D连接时，A表有示数，说明该电路为通路，该部分不存在断路，则断路不可能发生在AC、BD之间．故答案为：热；A、C和B、D．23．在如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1、R2阻值已知，所有电路元件中，除R1或R2可能有故障外，其余均完好，请填写表格中的所有空项．序号故障情况电压表示数/V电流表示数/A电阻R1/Ω1无40.45Ω2R2短路01.23R1短路60.6电阻R2/Ω4R2断路6010Ω5R1断路00【考点】IE：电流表、电压表在判断电路故障中的应用．【分析】（1）实验1中没有故障可知；R1、R2串联，由于阻值相等，R1、R2两端的电压相等，则根据串联电路的电压特点可知电源电压；实验2中故障情况可知；R2短路时只有R1连入电路，根据电流表示数利用欧姆定律求出电阻的阻值；（2）根据电阻可能发生的短路或断路现象结合电路的连接情况即可判断电表的示数．【解答】解：由序号3可知，当R1短路时，电压表测量的是电源电压，电压表示数为6V，故电源电压为6V，由序号2可知，当R2短路时，此时只有R1接入电路中，电流为1.2A，故R1的阻值为：R1===5Ω；由序号1可知，电路无故障时，该电路为串联电路，电路的总电阻为：R总===15Ω；则R2阻值为：R2=15Ω﹣5Ω=10Ω；此时电压表测量的是R2两端电压，电压表示数为：U'=IR2=0.4A×10Ω=4V；由序号3可知，当R1短路时，此时电路中的电流为：I===0.6A；序号4中R2断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表测量电源电压为6V；序号5中R1断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表不能与电源的两极想连通，不能测量电源电压，则电压表示数为0．故答案为：序号故障情况电压表示数/V电流表示数/A电阻R1/Ω1无40.452R2短路01.23R1短路60.6电阻R2/Ω4R2断路6010三、解答题（本题共10小题，共48分．解答第25一27题时应有解题过程）24．用笔画线代替导线，将图中的开关和灯泡正确连入家庭电路中【考点】IO：家庭电路的连接．【分析】从安全用电的角度分析：灯泡的接法：火线进入开关，再经过灯泡回到零线上；【解答】解：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．25．如图所示，曲杆在图示位置平衡（曲杆AOBC自重不计），O为支点，M为重物，AO=45cm．OB=40cm，BC=30cm，试作出作用在杠杆上使杠杆平衡的最小动力F．【考点】7S：杠杆中最小力的问题．【分析】根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小．【解答】解：根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，因为OB=40cm，BC=30cm，所以OC===50cm，而AO=45cm故OC的力臂最长，所以过C点作OC的垂线．并标出力臂，如图所示：26．两灯均标有“6V3W”字样，接在6V电源上，闭合开关S，两灯均发光但较暗．现给你两根导线和一只开关S′，请将开关S′接入电路．要求闭合S、S′时，只有灯L1正常发光；闭合S、断开S′时两灯又恢复到原来发光较暗的状态．【考点】HU：串、并联电路的设计．【分析】灯泡正常发光时，灯泡的实际电压等于灯泡的额定电压；根据题意可知，灯泡的额定电压与电源电压相等，因此要使一个灯泡正常发光，必须将另一个灯泡短路，故将开关S′与L2并联．【解答】解：使开关S′与L2并联；如下图所示：27．如图所示，是一个未完成的实物电路，请示根据要求，用笔画线代替导线，完成电路连接．要求：小灯泡L1、L2并联，滑动变阻器只控制L2的亮度，电流表测量干路上的总电流，导线不能交叉．【考点】HR：实物的电路连接．【分析】根据题意确定个电路元件的连接方式，然后连接实物电路图．【解答】解：灯泡L1与L2并联，滑动变阻器控制灯泡L2的亮度，因此滑动变阻器与灯泡L2串联，电流表测量干路上的总电流应接在干路上，如图所示：．28．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图．为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是2m/s，绳子自由端的拉力F是500N．则：（1）故障车在30s内通过的路程为多少？（2）拉力F在30s内所做的功为多少？（3）若故障车在被拖离过程中受到的阻力为1200N，则该装置的机械效率为多少？【考点】F4：滑轮（组）的机械效率．【分析】（1）知道故障车被拖离的速度和时间，根据s=vt求出通过的路程；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s′=ns和W=Fs求出拉力F在30s内所做的功；（3）滑轮组克服阻力做的功为有用功，根据W=fs求出有用功，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率．【解答】解：（1）由v=可得，故障车在30s内通过的路程：s=vt=2m/s×30s=60m；（2）由图可知，n=3，则拉力F在30s内所做的功：W总=Fs′=Fns=500N×3×60m=9×104J；（3）滑轮组克服故障车与地面间的阻力做的功为有用功，则有用功：W有=fs=1200N×60m=7.2×104J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：（1）故障车在30s内通过的路程为60m；（2）拉力F在30s内所做的功为9×104J；（3）该装置的机械效率为80%．29．某太阳能热水器内装有60kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）水吸收的热量是多少J？（2）要产生同样多的热量，用“220V2000W”的电热水器正常工作需要的时间是多少min？（3）电热水器正常工作时的电流是多少A？（保留一位小数）【考点】KB：太阳能热水器中的热量计算；J4：电功计算公式的应用；J9：电功率与电压、电流的关系．【分析】（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据题意可知电热水器产生的热量与水吸收的热量相等，根据Q=W=Pt的变形公式t=求出电热水器正常工作的时间．（3）根据P=UI的变形公式I=求出电热水器正常工作时的电流．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（75℃﹣25℃）=1.26×107J．（2）由题意可知，电热水器产生的热量：Q放=Q吸=2.1×107J，由Q放=W=Pt得，电热水器正常工作的时间：t====6300s=105min．（3）由P=UI得，电热水器正常工作时的电流：I==≈9.1A．答：（1）水吸收的热量是1.26×107J；（2）电热水器正常工作需要的时间是105min；（3）电热水器正常工作时的电流是9.1A．30．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．当它接入家庭电路中正常工作时：（1）低温档加热的电流多大？（2）中温档加热5h，消耗多少度电？（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？【考点】JA：电功率的计算；J3：电功的计算．【分析】（1）根据P=UI求出低温档加热的电流；（2）根据W=Pt求出中温档加热5h消耗的电能；（3）由电路图可知，开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，开关S1闭合、S2接b时电路为R1的简单电路，开关S1断开、S2接b时R1与R2串联，根据P=可知，电压一定时，电路中的总电阻越小，电路的总功率越大，电热马桶盖处于高温档，同理可知，总电阻最大时处于低温档，另一种为中温档，根据电阻的串联和P=求出R1、R2的阻值，再根据电阻的并联和P=求出高温档加热的额定功率．【解答】解：（1）由P=UI可得，低温档加热的电流：I===0.1A；（2）由P=可得，中温档加热5h消耗的电能：W=P中温t=44×10﹣3kW×5h=0.22kW•h=0.22度；（3）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温档，由P=可得，R1的阻值：R1===1100Ω，当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温档，则电路中的总电阻：R===2200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2=R﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω，当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，电热马桶盖处于高温档，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R′===550Ω，高温档加热的额定功率：P高温===88W．答：（1）低温档加热的电流为0.1A；（2）中温档加热5h，消耗0.22度电；（3）高温档加热的额定功率是88W．31．阅读短文，回答问题空气净化器由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程（如图甲）是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电格栅板时，带电灰尘被吸附．此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气．洁净空气量（CADR）是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高．利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果．按下列公式计算CADR：CADR=2.3V/t（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）其铭牌如下表：规格额定电压频率额定功率洁净空气量（CADR）GH﹣2034A型220V50HZ44W138m3/h（1）该空气净化器正常工作时的电流为0.2A．（2）某房间的使用面积为18m2，高度是3m．此空气净化器能（能/不能）在1小时内净化90%的可吸入颗粒物．（3）可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压保持6V恒定，Rt为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R0为定值电阻，当浓度为0.031%时，电压表示数为1V，则R0阻值为10Ω，当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于0.035%，此时空气净化器会自动报警．【考点】IH：欧姆定律的应用；J9：电功率与电压、电流的关系．【分析】（1）由P=UI计算空气净化器正常工作时的电流；（2）根据表格数据和CADR=计算使房间污染物浓度下降90%所用时间；（3）由电路图结合图象，根据串联电路特点和欧姆定律计算R0阻值；计算电压表示数为3V时R1的阻值由图象得到二氧化碳浓度．【解答】解：（1）根据表中数据，由P=UI可得空气净化器正常工作时的电流：I===0.2A；（2）由题可知，房间体积V=Sh，由表格数据知：洁净空气量CADR=138m3/h，所以使房间污染物浓度下降90%的时间：t====0.9h，所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%；（3）由图乙知，R1、R0串联，电压表测R0两端电压，由图象知，当浓度为0.031%时，R1=50Ω，电压表示数为1V，由串联电路特点和欧姆定律得：