2023-2024学年广东省广州市南沙区九年级（上）期末物理试卷（含答案）.docx

2023-2024 学年广东省广州市南沙区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1．（3 分）端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，说明（ ）
A．分子间有引力 B．分子间有斥力
C．分子是运动的 D．分子间有空隙
2．（3 分）如图，2023 年 10 月 26 日 11 时 14 分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号 F 遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。长征二号 F 遥十七运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较大的比热容 B．较高的热值
C．较小的密度 D．较低的沸点3．（3 分）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ）
A． B．

C． D．
4．（3 分）如图所示，粒子a 由粒子 b、c 构成，各粒子的带电情况如下表，则a 是（ ）
粒子
带电情况
a
带正电
b
带正电
c
不带电

A．原子核 B．原子 C．质子 D．电子
5．（3 分）智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1 闭合，指纹正确相当于开关 S2 闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是（ ）

A． B． C． D．

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6．（3 分）在 2023 年广州市中考物理实验操作考试中，小芳按图示电路图正确连接电路，电阻 R 标有“5Ω”，灯 L 标有“3.8V 0.3A”。闭合开关 S，灯 L 发光，电流表 A 和 A1 正常工作，示数均为 0.24A。则故障原因可能是（ ）
A．灯 L 所在支路短路 B．灯 L 所在支路断路
C．电阻 R 所在支路短路 D．电阻 R 所在支路断路
7．（3 分）如图为简单的家庭电路部分示意图，下列说法正确的是（ ）

A．图中的电能表的示数是 13255kW•h B．图中的三孔插座的连接符合安全用电原则C．图中的灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D．当此家庭电路中的电流达到 10A 时，空气开关就应该要自动断开以保护电路
8．（3 分）如图所示是甲、乙两种电热水壶及其铭牌，当它们正常工作时（ ）
A．甲消耗的电能比乙多 B．甲消耗电能比乙慢 C．电流通过甲做的功一定比乙的多D．电流通过甲做功一定比乙的快
9．（3 分）用如图所示的滑轮组匀速提升 9N 的物体时，人对滑轮组绳端的拉力 F 恒为 10N，下列说法正确的是（ ）

A．使用该滑轮组省了功 B．该滑轮组的机械效率为 0
C．该滑轮组的机械效率为 45%
D．使用该滑轮组比直接用手提升物体省了力

10．（3 分）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙放出了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙吸收相同热量（ ）
A．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大B．甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大C．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
二、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。按题目要求作答。第 16、17 题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
11．（7 分）如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管，此时：
（1） 水果相当于电路中的 ，它将化学能转化为 能。
（2） 发光二极管主要由 材料（选填“半导体”或“超导体”）制成，它将 能转化为 能和 能。
（3） 如果其中一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是 （选填“串联”或“并联”）的。
12．（6 分）（1）如图 1 所示，将一块透明有机玻璃板架在两本书之间，在下方撒上小纸屑，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，会观察到下方的小纸屑上下飞舞，跳跃不停。这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了 ，能够 小纸屑，小纸屑接触玻璃板后迅速被弹开，这是因为它们带上了同种电荷而相互 。
（2）如图 2 所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉。迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下压
过程中活塞对筒内空气 ，筒内空气的 能增大，该能量转化过程与汽油机的
冲程相同。

13．（5 分）如图 1 所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。其简化图如图 2，O 是横杆与支架的接触点，杆静止，忽略杆重。
（1） 人们对杆的压力为 F1，绳对杆的拉力为 F2，F1、F2 竖直向下。
①在图 2 中画出 F1 的力臂 l1；
②F2 的力臂 l2＝ （用 F1、F2、l1 表示）。
（2） 如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案 ，并简述其中的物理学原理。 。

14．（7 分）（1）小明用如图 1 所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中甲、乙两瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的油、相同的温度计、阻值不等的电阻 R1 和 R2，该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
（2）如图 2 所示是一个户外爱好者展示的取火“神器”，将口香糖的锡箔纸剥下来，做成两头宽、中间窄的纺锤形状，将其两端金属部分搭在电池的正负极上，过一会儿，锡箔纸狭窄的地方开始燃烧起来。这是因为锡箔纸是 （选填“导体”或“绝缘体”），相比锡箔纸两端，通过锡箔纸中间狭窄地
方的电流 （选填“较大”、“相等”或“较小”），相同情况下，锡箔纸中间狭窄的地方电阻
（选填“较大”、“相同”或“较小”），根据公式 可知，短时间内锡箔纸狭窄处会产生较多热量。
15．（12 分）用图 1 所示电路“探究电压一定时，电流与电阻的关系”电源电压为 4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有 4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω 的定值电阻各一个。
（1） 按图 1 电路图在图 2 中完成实物图的连接。
（2） 连接电路过程，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 （选填“左”或“右”）端；为保护电压表和电流表，完成电路连接后，要利用开关进行。

（3） 先接入某个定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至合适位置，电压表、电流表的示数如图 3 所示，电压表示数为 V，电流表示数为 A，由此可知，此时接入的定值电
阻阻值为 Ω； 断开开关，更换另一个电阻后， 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使
表的示数与前一次相同，记录相关数据。
（4） 依次改变电阻的阻值，得到的实验数据如表。请根据表中数据在图 4 的坐标系中描点连线。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻/Ω
4
6
8
10
12
电流/A
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
分析表中数据，可得出的实验结论是 。
16．（8 分）早在 3000 年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为 10kg 的水缓慢上升了 4m，水桶的质量为 1kg，在这一过程中，人做的总功为 500J。g 取 10N/kg。求此次取水的过程中：
（1） 所取水的重力为多少？
（2） 人做的有用功为多少？
（3） 人所做的额外功为多少？

17．（9 分）小明家有一台破壁机，它可以瞬间击破食物细胞壁，进行榨汁，下表是这个破壁机的主要技术
参数，图 1 是破壁机的主要结构，中间部位是一个由电动机带动的刀头，用来将原料进行搅拌打浆；杯
底是陶瓷无氟发热盘，用来对液体加热，图 2 是破壁机正常工作做一次豆浆的过程中发热盘和电动机交替工作时大致的 P﹣t 图象。

型号
L12﹣ P109
额定电压
220V
加热功率
748W
搅拌功率
900W
容量
1.2L
产品净重
约 3kg

（1） ） 依据表中技术参数和图 2 可知， 破壁机正常工作做一次豆浆的过程中，加热时间总共为
s，搅拌时间总共为 s。
（2） 破壁机正常加热时的电流是多少？
（3） 破壁机正常加热时发热盘的电阻是多少？（结果保留 1 位小数）
（4） 破壁机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

18．（6 分）为测量一只标有“6.3V 0.3A”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。现有实验器材：电压表（量程 0～3V，0～15V）1 个，电流表（量程 0～0.6A，0～3A）1 个，“10Ω 2A”、 “20Ω 1A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各 1 个，电源（电压恒为 12V）1 个，开关 1 个，导线若干。实验时，甲同学认为电压表和电流表都应选用小量程，滑动变阻器应选用“50Ω 1A”；乙同学认为电压表应选用大量程，电流表应选用小量程，滑动变阻器应选用“10Ω 2A”。
请你对两位同学选择器材的合理性作出评价并填在表中。（如合理，不需说明理由；如不合理，请指出不合理之处和产生的后果）
小组成员
是否合理
不合理之处
不合理产生的后果
甲

乙

2023-2024 学年广东省广州市南沙区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1．（3 分）端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，说明（ ）
A．分子间有引力 B．分子间有斥力
C．分子是运动的 D．分子间有空隙
【解答】解：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，是香味分子发生了扩散现象，说明分子是运动的。
故选：C。
2．（3 分）如图，2023 年 10 月 26 日 11 时 14 分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号 F 遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。长征二号 F 遥十七运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有（ ）
A．较大的比热容 B．较高的热值
C．较小的密度 D．较低的沸点
【解答】解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以放出更多的热量。
故选：B。
3．（3 分）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ）
A．
B． C．
D．
【解答】解：AD、汽车热机的效率通常为 20%～30%左右，只有 D 选项中汽车热机工作时，有 30%的

内能转化为机械能，故 A 错误、D 正确。
BC、热机是利用内能来做功的机器，而不是电能，故 BC 错误； 故选：D。
4．（3 分）如图所示，粒子a 由粒子 b、c 构成，各粒子的带电情况如下表，则a 是（ ）
粒子
带电情况
a
带正电
b
带正电
c
不带电

A．原子核 B．原子 C．质子 D．电子
【解答】解：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的，根据图示可知 a 是原子核，b 是质子，c 是中子，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
5．（3 分）智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1 闭合，指纹正确相当于开关 S2 闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是（ ）

A． B．

C． D．
【解答】解：根据题意，密码开关和指纹开关并联，电动机在干路中，B 符合题意，ACD 不符合题意。故选：B。
6．（3 分）在 2023 年广州市中考物理实验操作考试中，小芳按图示电路图正确连接电路，电阻 R 标有“5Ω”，灯 L 标有“3.8V 0.3A”。闭合开关 S，灯 L 发光，电流表 A 和 A1 正常工作，示数均为 0.24A。则故障

原因可能是（ ）
A．灯 L 所在支路短路 B．灯 L 所在支路断路
C．电阻 R 所在支路短路 D．电阻 R 所在支路断路
【解答】解：根据题意可知，闭合开关 S，该电路为并联电路，电流表 A 测量干路中的电流，电流表A1 测量通过灯泡的电流；L 发光，电流表 A 和 A1 正常工作，示数均为 0.26A，L 支路正常，这说明干路中的电流与通过灯泡的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可知，通过 R 的电流为 0，所以原因不可能是 R 短路，若 R 短路，则电源会被短路，所以故障是 R 断路。
故选：D。
7．（3 分）如图为简单的家庭电路部分示意图，下列说法正确的是（ ）
A．图中的电能表的示数是 13255kW•h B．图中的三孔插座的连接符合安全用电原则C．图中的灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D．当此家庭电路中的电流达到 10A 时，空气开关就应该要自动断开以保护电路
【解答】解：A、由图知，此时电能表的示数为 1325.5kW•h，故 A 错误；
B、图中的三孔插座的上孔接在火线上，右孔接在地线上，接法错误，故 B 错误；
C、图中开关接在了火线与灯泡之间，符合安全用电原则，故 C 正确；
D、家庭电路中的电流达到 10A 时，空气开关不会自动断开以保护电路，故 D 错误。故选：C。
8．（3 分）如图所示是甲、乙两种电热水壶及其铭牌，当它们正常工作时（ ）

A．甲消耗的电能比乙多 B．甲消耗电能比乙慢 C．电流通过甲做的功一定比乙的多D．电流通过甲做功一定比乙的快

【解答】解：AC、不知道两只电热水壶的工作时间，所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少， 故 AC 错误；
BD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲的额定功率为 1800W，乙的额定功率为 1500W，正常工作时，实际功率等于额定功率，所以甲的功率大于乙的功率，说明正常工作时，甲消耗电能比乙快，甲做功比乙快，故 B 错误，D 正确。
故选：D。
9．（3 分）用如图所示的滑轮组匀速提升 9N 的物体时，人对滑轮组绳端的拉力 F 恒为 10N，下列说法正确的是（ ）
A．使用该滑轮组省了功 B．该滑轮组的机械效率为 0
C．该滑轮组的机械效率为 45%
D．使用该滑轮组比直接用手提升物体省了力
【解答】解：A、使用任何机械都不能省功，故 A 错误；

𝑊有用

𝐺ℎ

𝐺ℎ 𝐺

9𝑁

BC、由图知，n＝2，滑轮组的机械效率为：η=

错误，C 正确；
𝑊总
= 𝐹𝑠 = 𝐹𝑛ℎ = 𝑛𝐹 = 2×10𝑁 ×100%＝45%，故 B

D、由题意知拉力大于物体重力，所以使用该滑轮组比直接用手提升物体费了力，故 D 错误。故选：C。
10．（3 分）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙放出了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙吸收相同热量（ ）
A．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大B．甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大C．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【解答】解：根据题意可知，甲、乙的初温相同，放出相同热量后，甲的末温比乙的高，这说明甲的温度变化较小，则初温相同的甲、乙，吸收相同的热量后，甲的温度变化小，所以甲的末温低；
由于不知道甲、乙的质量大小关系，根据 c= 𝑄 可知，无法判定甲、乙比热容的大小。
𝑚𝛥𝑡
故选：C。
二、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。按题目要求作答。第 16、17 题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
11．（7 分）如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管，此时：

（1） 水果相当于电路中的 电源 ，它将化学能转化为 电 能。
（2） 发光二极管主要由 半导体 材料（选填“半导体”或“超导体”）制成，它将 电 能转化为
光 能和 热 能。
（3） 如果其中一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是 并联 （ 选填“串联”或“并联”）的。
【解答】解：（1）水果把化学能转化为电能，给发光二极管供电，是电源；
（2） 发光二极管主要由半导体材料，它将电能转化为光能和热能；
（3） 一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，二极管之间互不影响，说明熄灭的二极管与其它二极管是并联的。
故答案为：（1）电源；化学能；（2）半导体；电；光；热；（3）并联。
12．（6 分）（1）如图 1 所示，将一块透明有机玻璃板架在两本书之间，在下方撒上小纸屑，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，会观察到下方的小纸屑上下飞舞，跳跃不停。这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了 电荷 ，能够 吸引 小纸屑，小纸屑接触玻璃板后迅速被弹开，这是因为它们带上了同种电荷而相互 排斥 。

（2）如图 2 所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉。迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下压过程中活塞对筒内空气 温度升高 ，筒内空气的 内 能增大，该能量转化过程与汽油机的 压缩 冲程相同。
【解答】解：（1）带电体具有吸引轻小物体的性质，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，摩擦过的有机玻璃板带了电荷，能吸引轻小物体；
小纸屑与玻璃板接触后，由于玻璃板上的电荷转移到纸屑上，纸屑由于带上与玻璃板相同的电荷，而相互排斥，迅速被弹开。
（2）迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能；
下压活塞过程中机械能转化为内能，能量转化相当于内燃机中的压缩冲程相同。故答案为：（1）电荷；吸引；排斥；（2）温度升高；内；压缩。
13．（5 分）如图 1 所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。其简化图如图 2，O 是横杆与支架的接触点，杆静止，忽略杆重。

（1） 人们对杆的压力为 F1，绳对杆的拉力为 F2，F1、F2 竖直向下。
①在图 2 中画出 F1 的力臂 l1；

②F 的力臂 l ＝ 𝐹1𝑙1 （用 F 、F 、l


表示）。

2 2
𝐹2
1 2 1

（2） 如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案 将支架更靠近巨木 ，并简述其中的物理学原理。 将支架更靠近巨木，缩短了阻力臂、增大了动力臂，根据杠杆平衡条件 F1l1
＝F2l2 可知，在阻力一定的情况下，可以省力 。
【解答】解：（1）①从支点 O 作动力 F1 作用线反向延长线的垂线段，线段的长度即为动力臂 l1，如图所示：
②杠杆的平衡条件 F1l1＝F2l2 知，l2= 𝐹1𝑙1；
𝐹2
（2）在借助省力杠杆把巨木抬起时，可以将支架更靠近巨木，从而缩短阻力臂、增大动力臂，根据杠杆平衡条件 F1l1＝F2l2 可知，在阻力一定的情况下，可以省力，从而可以抬起更重的巨木。
（1 𝐹1𝑙1

）①见解答；②
𝐹2
；（2）将支架更靠近巨木；将支架更靠近巨木，缩短了阻力臂、增大了动力臂，

根据杠杆平衡条件 F1l1＝F2l2 可知，在阻力一定的情况下，可以省力。
14．（7 分）（1）小明用如图 1 所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中甲、乙两瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的油、相同的温度计、阻值不等的电阻 R1 和 R2，该实验采用串联电路可以控制 电流 相同和 通电 相同；闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 在电流和通电时间相同时，电流产生热量与导体的电阻有关 。

（2）如图 2 所示是一个户外爱好者展示的取火“神器”，将口香糖的锡箔纸剥下来，做成两头宽、中间窄的纺锤形状，将其两端金属部分搭在电池的正负极上，过一会儿，锡箔纸狭窄的地方开始燃烧起来。这是因为锡箔纸是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”），相比锡箔纸两端，通过锡箔纸中间狭窄地方的电流 相等 （选填“较大”、“相等”或“较小”），相同情况下，锡箔纸中间狭窄的地方电阻 较大（选填“较大”、“相同”或“较小”），根据公式 Q＝I2Rt 可知，短时间内锡箔纸狭窄处会产生 较多热量。
【解答】解：（1）串联电路各处的电流相等，该实验采用串联电路可以控制电流相同和通电时间相同；闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，根据转换法，电阻丝产生的热量不同，实验结论是：在电流和通电时间相同时，电流产生热量与导体的电阻有关。
（2）如图 2 所示是一个户外爱好者展示的取火“神器”，将口香糖的锡箔纸剥下来，做成两头宽、中间窄的纺锤形状，将其两端金属部分搭在电池的正负极上，过一会儿，锡箔纸狭窄的地方开始燃烧起来。这是因为锡箔纸是导体；串联电路各处的电流相等，相比锡箔纸两端，通过锡箔纸中间狭窄地方的电流相等，相同情况下，根据影响电阻大小的因素，锡箔纸中间狭窄的地方电阻较大，根据公式 Q＝I2Rt 可知，短时间内锡箔纸狭窄处会产生较多热量。
故答案为：（1）电流；相同；在电流和通电时间相同时，电流产生热量与导体的电阻有关；（2）导体；相等；较大；Q＝I2Rt。
15．（12 分）用图 1 所示电路“探究电压一定时，电流与电阻的关系”电源电压为 4.5V，滑动变阻器规格
为“20Ω 1A”，有 4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω 的定值电阻各一个。

（1） 按图 1 电路图在图 2 中完成实物图的连接。
（2） 连接电路过程，开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 右 （选填“左”或“右”）端；为保护电压表和电流表，完成电路连接后，要利用开关进行。
（3） 先接入某个定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至合适位置，电压表、电流表的示数如 图 3 所示，电压表示数为 2.4 V，电流表示数为 0.2 A，由此可知，此时接入的定值电阻阻值为12 Ω；断开开关，更换另一个电阻后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使 电压 表的示数与前一次相同，记录相关数据。
（4） 依次改变电阻的阻值，得到的实验数据如表。请根据表中数据在图 4 的坐标系中描点连线。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻/Ω
4
6
8
10
12
电流/A
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
分析表中数据，可得出的实验结论是 在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【解答】解：（1）由图 1 电路图可知电流从电源正极出来后经过滑动变阻器后再依次流经定值电阻、电
流表和开关，最后回到电源负极，并且电压表并联在定值电阻两端，结合图 3 中的电压表和电流表的量程可判断图 2 中电表量程分别为 0～3V 和 0～0.6A，据此完成电路连接如下图所示：

；
（2） 在连接电路过程中，为了保护电路，开关应处于断开状态；且要将滑动变阻器滑片置于阻值最大端，结合电路图分析可知应将滑片位于最右端；
（3） 图 3 中电压表选用小量程 0～3V，分度值为 0.1V，电压表的示数为 2.4V；由图 3 知，电流表选用
小量程 0～0.6A，分度值为 0.02A，电流表示数为 0.2A；根据 R= 𝑈可求出定值电阻大小为 R= 𝑈 =
𝐼 𝐼
2.4𝑉 =12Ω；
0.2𝐴
在“探究电压一定时，电流与电阻的关系”的实验中要保证定值电阻两端的电压保持不变，因此断开开关，更换另一个电阻后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数与前一次相同，记录相关数据；
（4） 根据实验记录的表格中的数据描点连线如下图所示：
；
根据表格数据分析可知 U＝IR＝0.4A×6Ω＝……＝0.2A×12Ω＝2.4V 为一定值，由此可得出结论为：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见上解答图；（2）断开；右；（3）2.4；0.2；12；电压；（4）见上解答图；在导体两端

的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
16．（8 分）早在 3000 年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为 10kg 的水缓慢上升了 4m，水桶的质量为 1kg，在这一过程中，人做的总功为 500J。g 取 10N/kg。求此次取水的过程中：
（1） 所取水的重力为多少？
（2） 人做的有用功为多少？
（3） 人所做的额外功为多少？

【解答】解：（1）水的重力：
G 水＝m 水g＝10kg×10N/kg＝100N；
（2） 人做的有用功：
W 有用＝G 水h＝100N×4m＝400J；
（3） 人做的额外功：
W 额＝W 总﹣W 有用＝500J﹣400J＝100J。答：（1）所取水的重力为 100N；
（2） 人做的有用功为 400J；
（3） 人所做的额外功为 100J。
17．（9 分）小明家有一台破壁机，它可以瞬间击破食物细胞壁，进行榨汁，下表是这个破壁机的主要技术
参数，图 1 是破壁机的主要结构，中间部位是一个由电动机带动的刀头，用来将原料进行搅拌打浆；杯
底是陶瓷无氟发热盘，用来对液体加热，图 2 是破壁机正常工作做一次豆浆的过程中发热盘和电动机交替工作时大致的 P﹣t 图象。

型号
L12﹣

P109
额定电压
220V
加热功率
748W
搅拌功率
900W
容量
1.2L
产品净重
约 3kg
（1） 依据表中技术参数和图 2 可知，破壁机正常工作做一次豆浆的过程中，加热时间总共为 600 s，搅拌时间总共为 1500 s。
（2） 破壁机正常加热时的电流是多少？
（3） 破壁机正常加热时发热盘的电阻是多少？（结果保留 1 位小数）
（4） 破壁机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
【解答】解：（1）根据图像知，加热时间为 t 热＝5min+（15min﹣10min）＝10min＝600s；搅拌时间为 t 拌＝35min﹣10min＝25min＝1500s；
（2）由表中数据可知破壁机的加热功率为 748W，
𝑃
由 P＝UI 可得，破壁机发热盘加热的电流：I= 加热 = 748𝑊 =3.4A；

𝑈额 220𝑉

𝑈 𝑈额 220𝑉

（2） 由 I= 𝑅可得，发热盘的电阻：R= 𝐼
加热
= 3.4𝐴 ≈64.7Ω，

（3） 从图象可知，破壁机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能：
W 总＝W 发热盘+W 电动机＝P 发热盘t 热+P 电动机t 拌＝748W×600s+900W×1500s＝1.798×106J。答：（1）600；1500；
（2）破壁机加热电流是 3.4A；
（2） 破壁机发热盘的电阻是 64.7Ω；
（3） 破壁机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是 1.798×106J。
18．（6 分）为测量一只标有“6.3V 0.3A”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。现有实验器材：电压表（量程 0～3V，0～15V）1 个，电流表（量程 0～0.6A，0～3A）1 个，“10Ω 2A”、 “20Ω 1A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各 1 个，电源（电压恒为 12V）1 个，开关 1 个，导线若干。实验时，甲同学认为电压表和电流表都应选用小量程，滑动变阻器应选用“50Ω 1A”；乙同学认为电压表应选用大量程，电流表应选用小量程，滑动变阻器应选用“10Ω 2A”。
请你对两位同学选择器材的合理性作出评价并填在表中。（如合理，不需说明理由；如不合理，请指出不合理之处和产生的后果）
小组成员
是否合理
不合理之处
不合理产生的后果
甲

不合理
电压表选用的量程太小
无法测出灯泡正常发光时的电压
乙

不合理
滑动变阻器最大阻值太小
灯泡两端电压会超过额定电压，造成
灯泡烧毁

【解答】解：小灯泡标有“6.3V 0.3A”，说明灯的额定电压为 6.3V，灯的额定电流为 0.3A，所以电压表应选用 0～15V 的量程，电流表选用 0～0.6A 量程；
要使灯正常工作，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器分去的电压 U 滑＝12V﹣6.3V＝5.7V，根据欧姆定律，滑动变阻器的阻值至少为：

𝑈滑
5.7𝑉

R 滑=
𝐼 = 0.3𝐴 =19Ω＞10Ω，所以应选用规格“50Ω 1A”的滑动变阻器；

对于甲同学而言，电压表选用的量程太小，无法测出灯泡正常发光时的电压，因此甲不合理；
对于乙同学而言，滑动变阻器最大阻值太小，灯泡两端电压会超过额定电压，造成灯泡烧毁，因此乙不合理。
故答案为：
小组成员
是否合理
不合理之处
不合理产生的后果
甲
不合理
电压表选用的量程太小
无法测出灯泡正常发光时的电压
乙
不合理
滑动变阻器最大阻值太小
灯泡两端电压会超过额定电压，造成灯泡烧毁
。