广东省茂名市化州市平定中学2023-2024九年级上学期期中物理试卷（答案）

2023-2024学年广东省茂名市化州市平定县第一中学九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出四个选项中，其中只
1．（3分）骑自行车上坡的人常走“S”型路线，这样（　　）
A．可以省力、省功
B．不能省力、省功
C．不能省力，但可以省功
D．能省力，但不能省功
2．（3分）下列做法中最有利于环境保护的是（　　）
A．用太阳能汽车取代燃油汽车
B．用煤做燃料供热
C．用石油做燃料供热
D．用天然气做燃料供热
3．（3分）关于电流的方向，下列说法中正确的是（　　）
A．电荷定向移动的方向就是电流的方向
B．电子定向移动的方向就是电流的方向
C．负电荷定向移动的方向与电流的方向相反
D．在正负电荷都做定向移动的电路里，电流方向无法确定
4．（3分）下列所示电路中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（3分）为了测量通过灯泡L1的电流，电流表接在如图所示电路中的位置（　　）
A．只能在A处 B．只能在B处
C．只能在C处 D．A、B、C三处都可以
6．（3分）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零，则电路故障可能是（　　）
A．灯L2断路 B．灯L2短路
C．电流表烧坏了 D．灯L1断路
7．（3分）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为（　　）
A．1.5V B．3.8V C．2.3V D．6.1V
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）摩擦过的塑料梳子、橡胶棒能够吸引 　 　，我们就说它带了 　 　；这种使物体带电的方法 　 　。
9．（3分）通常的道路交通事故中，自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为 　 　的质量和速度比 　 　大，由此表明，物体的动能大小与它的 　 　和速度有关。
10．（3分）铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 　 　，对铁桶做的功叫 　 　。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 　 　。
11．（3分）功率是用来表示物体做功 　 　的物理量，它的单位是 　 　，3×103W＝　 　J/s。
12．（3分）兵兵同学想通过实验来比较液体A和液体B的比热容是否相同，他采用的实验方法是：取相同　 　的两种液体，用相同的电热器加热，在相同的时间内比较它们　 　的温度。他所用的公式是c＝　 　。
13．（3分）如图甲所示。是 　 　表的刻度盘。当指针如图所示时。读数是 　 　，若把这个表接在图乙所示电路中使用，应接在 　 　（选填“a”或“b”）处。
14．（3分）如图甲所示的电路中，电压表所用的量程不明，当电路闭合后，V1和V2的示数分别如图乙所示。则V1用的量程是 　 　V，V2用的量程是 　 　V，小灯泡L1上的电压 　 　
三、作图题（共7分）
15．（2分）请你根据图所示的实物电路，在右图虚线框中画出电路图。
16．（2分）根据图甲所示的电路图，将图乙中的实物连接起来。
17．（3分）学习了电学知识之后，小明设计了一个简易“选答器”，如图所示。一个问题有两个可选择的答案（a）和（b），选答器上与它们对应的有红灯、绿灯各一个，分别由两个按钮（开关）控制，选择哪一个答案就按下哪一个按钮，对应的灯就亮。右侧的方框内已画出了“选答器”连接线的插头部分，请你在方框中画出该“选答器”的内部电路图。
四、实验题（本题共3小题，共20分）
18．（6分）在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。
实验 次数 球离橡皮泥高度/米 凹痕深度
1 0.2 很浅
2 0.4 比较浅
3 0.6 比较深
4 0.8 很深
（1）小明同学是依据　 　判断重力势能的大小的，这里用到的物理方法是　 　（选填“类比”、“转换”或“替代”） 法。
（2）小明同学四次实验中的几个凹痕　 　（选填“在”或“不在”）同一位置。本实验的结论是　 　。
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是　 　。
19．（7分）阅读短文，回答问题：
为了比较两台潜水泵的做功快慢，我们对两台潜水泵抽水情况进行了观察与记录，记录的数据如下表。
潜水泵 抽水时间/min 抽水高度/m 抽水体积/m3 对水做功/J
甲 10 3 10 3×105
20 3 20 6×105
乙 10 6 10 6×105
20 6 20 1.2×106
分析数据，我们可以得到同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成 　 　比。要比较两台潜水泵的功率大小，我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内，　 　做功多，也就是做功 　 　（填“快”或“慢”）；甲、乙两台潜水泵在做相同功时，　 　做功时间少，也就是做功 　 　（填“快”或“慢”）。你认为比较做功快慢更方便的是：　 　。通过此过程，你得到的结论是 　 　。
20．（7分）为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图1所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于　 　状态。
（2）小薇先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：　 　
（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出：I1＝0.5A，I2＝　 　A，I＝　 　A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：　 　。（写出关系式即可）
（4）为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：　 　。
五、计算题（本题2小题，共17分）
21．（8分）建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为3m．起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦。求：
（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？
（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？
（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上。求钢绳自由端拉力F的功率是多大？
22．（9分）某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg）。求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）铁锅烧水的效率。
（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？
六、综合能力题（本题共3小题，共14分）
23．（4分）在如图电路中三个电压表的示数分别为U1、U2、U3，三个电流表示数分别为I1、I2、I3，那么U1、U2、U3之间的关系为 　 　，I1、I2、I3之间的关系为 　 　。
24．（4分）据燃料的状态不同，可以将燃料分为　 　燃料，如煤油、汽油等等；　 　燃料，如木柴、煤炭等；　 　燃料，如氢气、天然气等。由于燃料的成分不同，所以相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是　 　的。
25．（6分）如图甲所示，实验中，活塞压缩空气，使空气的内能增大，温度升高，说明 　 　可以改变物体的内能；如图乙所示的实验中奶瓶放入水中，一段时间后水的温度升高，内能增加，说明 　 　可以改变物体的内能。还可以总结知道 　 　，但两者实质不同，甲中是 　 　能和 　 　能之间的转化，乙中是 　 　能的转移。
2023-2024学年广东省茂名市化州市平定县第一中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出四个选项中，其中只
1．（3分）骑自行车上坡的人常走“S”型路线，这样（　　）
A．可以省力、省功
B．不能省力、省功
C．不能省力，但可以省功
D．能省力，但不能省功
【分析】根据功的原理可以知道，在做功一定的情况下，如果费距离就一定能够省力，所以骑自行车上坡的人常走“S”型路线可以省力。
【解答】解：骑自行车上坡的人常走“S”型路线，这样能省力，但不能省功；
故选：D。
【点评】解决此类问题要结合功的原理进行分析求解，知道使用任何机械都不省功。
2．（3分）下列做法中最有利于环境保护的是（　　）
A．用太阳能汽车取代燃油汽车
B．用煤做燃料供热
C．用石油做燃料供热
D．用天然气做燃料供热
【分析】煤、石油、天然气属于化石能源，在燃烧时或多或少都会产生一些有害气体和粉尘，污染环境。而太阳能是最清洁的能源，不会产生任何环境问题。
【解答】解：煤、石油、天然气燃烧时会产生一些有害气体污染环境，太阳能不会产生环境污染，故A正确。
故选：A。
【点评】在当今社会，应尽可能的实验清洁、无污染的能源，如太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能等能源。
3．（3分）关于电流的方向，下列说法中正确的是（　　）
A．电荷定向移动的方向就是电流的方向
B．电子定向移动的方向就是电流的方向
C．负电荷定向移动的方向与电流的方向相反
D．在正负电荷都做定向移动的电路里，电流方向无法确定
【分析】正电荷定向移动能形成电流，负电荷定向移动也能形成电流，正负电荷同时向相反的方向定向移动也能形成电流；规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流方向相反。
【解答】解：A、规定正电荷定向移动的方向是电流的方向。故选项错误；
B、自由电子是负电荷，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。故选项错误；
C、负电荷定向移动的方向和电流方向相反。故选项正确；
B、正负电荷同时向相反的方向定向移动也能形成电流；规定正电荷定向移动的方向是电流的方向。故选项错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电流的形成和电流的方向，要注意规定正电荷的定向移动方向是电流方向。
4．（3分）下列所示电路中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】一个正确的电路由电源、导线、开关、用电器组成，而且连接过程中不能出现短路。
【解答】解：A、选项中缺少用电器，故A错误；
B、选项中电源短路，故B错误；
C、选项电路元件完整且符合电路要求，故C正确；
D、选项中缺少电源，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对电路组成的认识，属于基础知识的考查，难度不大。
5．（3分）为了测量通过灯泡L1的电流，电流表接在如图所示电路中的位置（　　）
A．只能在A处 B．只能在B处
C．只能在C处 D．A、B、C三处都可以
【分析】电流表应与被测电路串联，分析电路图，然后答题。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联在电路中，电流表接在A、B、C三点的任何位置都可以测出通过灯泡L1的电流，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道基础题，知道电流表的用法、分析清楚电路结构即可正确解题。
6．（3分）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零，则电路故障可能是（　　）
A．灯L2断路 B．灯L2短路
C．电流表烧坏了 D．灯L1断路
【分析】开关闭合后，两个灯泡都不发光，说明电路是断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连．
【解答】解：
（1）由题意可知，开关闭合后，两灯均不发光，电流表始终无示数，则电路故障为断路，故B错误；
（2）将电压表接到b、c两点，观察电压表无示数，说明电压表与电源两极间有断路，则L1之外存在断路；
将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，说明电压表与电源两极间是通路，则电流表和灯泡L1完好，所以是灯L2断路，故A正确，CD错误．
故选：A．
【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间．
7．（3分）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为（　　）
A．1.5V B．3.8V C．2.3V D．6.1V
【分析】串联电路两端电压等于各部分电路电压之和。
【解答】解：根据电路图可知，电压表V1测的是灯L1两端电压，V2测的是灯L2两端电压，V测电源两端电压，由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和，因此V2的示数为：3.8V﹣2.3V＝1.5V。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路电压的特点，是一道基础题。
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）摩擦过的塑料梳子、橡胶棒能够吸引 　轻小物体　，我们就说它带了 　电荷　；这种使物体带电的方法 　摩擦起电　。
【分析】用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。
带电体的基本性质是可以吸引轻小的物体。
【解答】解：摩擦过的塑料梳子、橡胶棒因发生了电子的转移而带上了多余的电荷，能够吸引轻小物体，这种使物体带电的方法叫摩擦起电。
故答案为：轻小物体；电荷；摩擦起电。
【点评】本题考查了带电体的性质、摩擦起电等知识，是一道基础题。
9．（3分）通常的道路交通事故中，自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为 　汽车　的质量和速度比 　自行车　大，由此表明，物体的动能大小与它的 　质量　和速度有关。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度；物体的质量越大，速度越大，其动能越大。
【解答】解：汽车的质量远大于自行车的质量，一般情况下汽车的速度也远大于自行车的速度，而自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为自行车行驶时的动能远小于汽车行驶时的动能，由此表明，物体的动能大小与它的质量和速度有关。
故答案为：汽车；自行车；质量。
【点评】此题考查了动能的影响因素，属于基础题，难度不大。
10．（3分）铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 　有用功　，对铁桶做的功叫 　额外功　。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 　额外功　。
【分析】从人做功的目的出发，对我们有用的功叫有用功；并非我们需要，但又不得不做的功叫额外功；有用功和额外功之和为总功，据此解答。
【解答】解：小龙提着铁桶将沙子送到楼上，其目的是提沙子，则他对沙子做的功是有用功，在提沙子的过程中对铁桶做的功没有用，但又不得不做，为额外功；
如果目的是送桶到楼上，则在提铁桶的过程中对沙子做的功没有用，但又不得不做，为额外功。
故答案为：有用功；额外功；额外功。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功的理解，分析做功的目的，并根据“目的”区分有用功和额外功是解题的关键。
11．（3分）功率是用来表示物体做功 　快慢　的物理量，它的单位是 　瓦特　，3×103W＝　3×103　J/s。
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量，它的单位是瓦特，1W＝1J/s。
【解答】解：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率的单位是瓦特；
3×103W＝3kW＝3000J/s。
答案为：快慢；瓦特；3×103。
【点评】本题考查了功率表示的物理量、功率的含义，是比较基础性的习题，一定要夯实基础知识。
12．（3分）兵兵同学想通过实验来比较液体A和液体B的比热容是否相同，他采用的实验方法是：取相同　质量　的两种液体，用相同的电热器加热，在相同的时间内比较它们　升高　的温度。他所用的公式是c＝　　。
【分析】由于物质吸热的多少与物质的比热容、物体的质量和物体升高的温度有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，要采用控制变量法，应控制它们的质量和吸收的热量都相同，比较它们温度升高的多少，温度升高多的，比热容小。
【解答】解：
由吸热公式Q吸＝cmΔt得：
c＝，
所以在比较不同物质的吸热能力时，应控制它们的质量相同、吸收的热量相同，控制吸收热量相同，可以用同样的电加热器，加热相同的时间；
再通过两液体温度的变化，比较比热容的大小关系：温度升高多的，比热容小。
故答案为：质量；升高；。
【点评】本题考查了用实验比较两液体比热容大小的方法，实验时注意用好控制变量法是本实验的关键。
13．（3分）如图甲所示。是 　电压　表的刻度盘。当指针如图所示时。读数是 　8.5V　，若把这个表接在图乙所示电路中使用，应接在 　b　（选填“a”或“b”）处。
【分析】（1）通过电表表盘上的符号判断是什么表，应用的是什么单位；
（2）电压表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；
（3）电压表的正确使用：电压表并联在电路中，不要超过电压表使用的量程，电流从正接线柱流入从负接线柱流出。
【解答】解：（1）电表表盘上标有“V”，说明是电压表，使用的单位是V；
（2）电压表使用的是0～15V量程，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，电压表的示数是8.5V；
（3）如果电压表接在a处，和灯泡串联，电压表的电阻很大，影响灯泡工作。电压表接在b处，电压表测量电源电压。
故答案为：电压；8.5V；b。
【点评】（1）由表盘符合能判断是什么测量工具。
（2）掌握电压表的正确使用。
（3）掌握电压表的读数。
14．（3分）如图甲所示的电路中，电压表所用的量程不明，当电路闭合后，V1和V2的示数分别如图乙所示。则V1用的量程是 　0～15　V，V2用的量程是 　0～3　V，小灯泡L1上的电压 　3.5V　
【分析】首先判断两个电压表测量的电压，根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，判断两个电压表的量程。
读出两个电压表的示数。
再次利用串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，求出小灯泡L1的电压。
【解答】解：如图，电压表V1测量L1和L2两端的总电压，电压表V2测量L2两端的电压，
根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，
但是电压表V1的指针偏转小于电压表V2的指针偏转，
所以电压表V1选择大量程0～15V，示数为6V，电压表V2选择大量程0～3V，示数为2.5V。
小灯泡L1的电压为：U1＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V。
故答案为：0～15；0～3；3.5V。
【点评】本题通过两个电压表指针的偏转情况判断电压表的量程，再读数，最后根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，求出小灯泡L1的电压。
三、作图题（共7分）
15．（2分）请你根据图所示的实物电路，在右图虚线框中画出电路图。
【分析】分析实物图，得出灯与电铃的连接方式，以及开关的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，灯与电铃串联，开关接在电源正极与灯之间，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键
16．（2分）根据图甲所示的电路图，将图乙中的实物连接起来。
【分析】分析电路的连接及开关的作用，根据电路图连接实物图，注意各元件顺序与电路图一一对应。
【解答】解：原电路中，两灯并联，开关S1与灯L1串联，开关S2与灯L2串联；S控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：
【点评】本题考查根据电路图连接实物图，关键是分清电路连接关系，注意各元件顺序与电路图一一对应。
17．（3分）学习了电学知识之后，小明设计了一个简易“选答器”，如图所示。一个问题有两个可选择的答案（a）和（b），选答器上与它们对应的有红灯、绿灯各一个，分别由两个按钮（开关）控制，选择哪一个答案就按下哪一个按钮，对应的灯就亮。右侧的方框内已画出了“选答器”连接线的插头部分，请你在方框中画出该“选答器”的内部电路图。
【分析】选择哪一个答案就按下哪一个按钮，对应的灯就亮，说明一个开关控制一个灯泡，两只灯泡互不影响，则两灯并联各支路都有对应的开关。
【解答】解：两只灯泡并联，分别有对应的开关控制，如下图所示：
【点评】本题考查电路图的设计和并联电路的特点，电路图的设计是初中物理的难点也是重点，关键能根据题意设计出电路图。
四、实验题（本题共3小题，共20分）
18．（6分）在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。
实验 次数 球离橡皮泥高度/米 凹痕深度
1 0.2 很浅
2 0.4 比较浅
3 0.6 比较深
4 0.8 很深
（1）小明同学是依据　小球陷入橡皮泥中的深浅程度　判断重力势能的大小的，这里用到的物理方法是　转换　（选填“类比”、“转换”或“替代”） 法。
（2）小明同学四次实验中的几个凹痕　不在　（选填“在”或“不在”）同一位置。本实验的结论是　物体的质量相同，高度越大，重力势能越大　。
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是　小球的高度　。
【分析】（1）在此实验中，是通过观察小球陷入橡皮泥中的深浅程度来反映重力势能的大小；
（2）知道重力势能与物体的质量和高度有关，所以在研究重力势能与某一个量的关系时，应采用控制变量法进行分析。
【解答】解：（1）实验中是采用的转换法进行分析重力势能的大小，即观察小球陷入橡皮泥中的深浅程度反映重力势能的大小；
（2）为了便于比较几个凹痕的深浅程度，小明同学四次实验中的几个凹痕应不在同一位置；
通过表格数据可知，同一小球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，说明小球的重力势能越大；所以实验结论是：物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制小球的高度相同，让不同质量的小球下落；
故答案为：（1）小球陷入橡皮泥中的深浅程度；（2）物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；（3）小球的高度。
【点评】在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
19．（7分）阅读短文，回答问题：
为了比较两台潜水泵的做功快慢，我们对两台潜水泵抽水情况进行了观察与记录，记录的数据如下表。
潜水泵 抽水时间/min 抽水高度/m 抽水体积/m3 对水做功/J
甲 10 3 10 3×105
20 3 20 6×105
乙 10 6 10 6×105
20 6 20 1.2×106
分析数据，我们可以得到同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成 　正　比。要比较两台潜水泵的功率大小，我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内，　乙　做功多，也就是做功 　快　（填“快”或“慢”）；甲、乙两台潜水泵在做相同功时，　乙　做功时间少，也就是做功 　快　（填“快”或“慢”）。你认为比较做功快慢更方便的是：　比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大　。通过此过程，你得到的结论是 　可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢　。
【分析】比较做功快慢的方法：在功相同时，比做功时间的长短，做功时间越短做功越快；在做功时间相同时，比做功的多少，做的功越多做功越快；
做功不同，所用时间也不同时，比较功与时间之比。
【解答】解：分析表中甲或乙数据可知，在同一台潜水泵在抽水高度相同时，抽水时间越长，抽水体积越大，对水做的功越多，即同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成正比；
要比较两台潜水泵的功率大小，由表格数据我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内，乙做功多，也就是做功快；
由表格数据可知：甲、乙两台潜水泵在做相同功时，乙做功时间少，也就是做功快；
比较做功快慢更方便的是：比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大。
物理学中可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。
故答案为：正；乙；快；乙；快；比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大；可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。
【点评】本题考查了比较做功快慢的方法，有一定的难度。
20．（7分）为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图1所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于　断开　状态。
（2）小薇先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：　L1或电流表断路　
（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出：I1＝0.5A，I2＝　0.52　A，I＝　1　A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：　I＝I1+I2　。（写出关系式即可）
（4）为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：　用改变电源电压继续实验的方法进行验证　。
【分析】（1）连接电路时，为了安全，开关必须断开；
（2）根据并联电路特点独立工作、互不影响可知，灯L2发光说明灯L1支路不可能短路，结合电流表的示数为0可知L1支路断路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后对数据进行分析即可得出结论；
（4）为了验证结论的普遍性，应从改变电路中的电流来入手，得出除了更换不同灯泡之外，能改变电路中电流的方法即可得出答案。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路之前，开关应该是断开的。
（2）灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表断路。
（3）由图可知，乙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I2＝0.52A；
丙电流表的量程为0～3A，分度值0.1A，则I＝1A；
根据测量结果可知，在误差范围内I＝I1+I2。
（4）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
故答案为：（1）断开；（2）L1或电流表断路；（3）0.52；1；I＝I1+I2；（4）用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
【点评】探究并联电路电流的规律时，如果选用的灯泡的规格相同，会得出支路电流相等的结论，这是个特殊情况，应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
五、计算题（本题2小题，共17分）
21．（8分）建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为3m．起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦。求：
（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？
（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？
（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上。求钢绳自由端拉力F的功率是多大？
【分析】（1）知道物体的重力和提升的高度，根据公式W有用＝Gh求出起重机对材料做的有用功；
（2）图中使用的是动滑轮，拉力通过的距离s＝2h，已知拉力，根据公式W总＝Fs求出起重机所做的总功，根据公式η＝求出滑轮组在提升这件材料时的机械效率；
（3）不计钢绳重和摩擦，起重机只对动滑轮做额外功，即额外功不变，根据公式W外＝W总﹣﹣W有求出滑轮组的额外功，根据公式W有用＝Gh求出起重机提升两件材料时做的有用功；根据公式：W总＝W有+W外计算出此时的总功；最后根据公式P＝求出钢绳自由端拉力F的功率。
【解答】解：
（1）∵G＝3000N，h＝3m，
∴起重机做的有用功：W有＝Gh＝3000N×3m＝9000J；
（2）∵F＝2000N，s＝2h＝2×3m＝6m，
∴滑轮组提升材料所做的总功：W总＝Fs＝2000N×6m＝12000J；
滑轮组在提升这件材料时的机械效率η＝＝×100%＝75%；
（3）∵不计钢绳重和摩擦，起重机只对动滑轮做额外功
∴W外＝W总﹣W有＝12000J﹣9000J＝3000J
起重机提升2件材料做的有用功：W有′＝G′h＝6000N×3m＝18000J；
起重机提升2件材料拉力做的功：W总′＝W有′+W外＝18000J+3000J＝21000J；
起重机提升2件材料拉力的功率：P＝＝＝1400W。
答：
（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是9000J；
（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是75%；
（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上。求钢绳自由端拉力F的功率是1400W。
【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率和功率的计算，是一道综合性题目，有一定难度。
22．（9分）某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg）。求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）铁锅烧水的效率。
（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？
【分析】（1）由燃烧值公式Q放＝mq可以求出木柴释放的热量。
（2）已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式Q吸＝c水m（t﹣t0）可以求出水吸收的热量。
（3）由效率公式η＝×100%可以求出炉子的效率。
（4）海拔高度越高，气压越低，沸点越低。
【解答】解：（1）干木柴完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝5kg×1.2×107J/kg＝6×107J，
（2）由ρ＝可得水的质量m＝ρV＝2×10﹣3m3×1.0×103kg/m3＝2kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（85℃﹣10℃）＝6.3×105J，
（3）η＝×100%＝×100%＝1.05%。
（4）水沸腾了很长时间马铃薯还是煮不软，这是因为海拔高度越高，气压越低，气压低，沸点降低，所以不易把马铃薯煮软。
答：（1）干木柴完全燃烧放出的热量为6×107J。
（2）水吸收的热量为6.3×105J。
（3）铁锅烧水的效率为1.05%。
（4）因为海拔高度越高，气压越低，气压低，沸点降低，所以不易把马铃薯煮软。
【点评】本题考查了求热量、效率等问题，应用热量公式、燃烧值公式、效率公式即可正确解题。
六、综合能力题（本题共3小题，共14分）
23．（4分）在如图电路中三个电压表的示数分别为U1、U2、U3，三个电流表示数分别为I1、I2、I3，那么U1、U2、U3之间的关系为 　U3＝U1+U2　，I1、I2、I3之间的关系为 　I1＝I2＝I3　。
【分析】因为电流表的电阻很小，相当于一导线；电压表的电阻很大，相当于开路；分析电路图，电灯L1、L2串联，根据串联电路的电流、电压特点判断。
【解答】解：
分析电路图，两电灯串联，三个电流表测量串联电路中的电流，所以三个电流表的示数相同，即I1＝I2＝I3；
电压表V1测量R1两端的电压U1，电压表V2测量R2两端的电压U2，电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3，所以U1+U2＝U3。
故答案为：U3＝U1+U2；I1＝I2＝I3。
【点评】本题考查了串联电路的电流和电压特点，分析电路图得出两电阻串联是本题的关键。
24．（4分）据燃料的状态不同，可以将燃料分为　液体　燃料，如煤油、汽油等等；　固体　燃料，如木柴、煤炭等；　气体　燃料，如氢气、天然气等。由于燃料的成分不同，所以相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是　不同　的。
【分析】燃料有固体燃料、液体燃料和气体燃料，单位质量某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫这种燃料的热值，据此回答。
【解答】解：煤油、汽油等，属于液体燃料；木柴、煤炭等属于固体燃料；氢气、天然气等属于气体燃料。不同燃料在完全燃烧时放出的热量是不同的。
故答案为：液体；固体；气体；不同。
【点评】本题考查了对常见燃料的分类以及热值的了解与掌握，属于基础题目。
25．（6分）如图甲所示，实验中，活塞压缩空气，使空气的内能增大，温度升高，说明 　做功　可以改变物体的内能；如图乙所示的实验中奶瓶放入水中，一段时间后水的温度升高，内能增加，说明 　热传递　可以改变物体的内能。还可以总结知道 　做功和热传递都可以改变物体的内能　，但两者实质不同，甲中是 　机械　能和 　内　能之间的转化，乙中是 　内　能的转移。
【分析】改变内能的方式包括做功和热传递；
在热传递的过程中，低温物体吸收热量，内能增加，高温物体放出热量，内能会减小。
【解答】解：活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，此过程机械能转化为内能；
由图可知，把盛有热水的奶瓶放入冷水中，冷水从热水吸收热量、内能增加、温度升高；奶瓶中的热水，放出热量、内能减少、温度降低；都是通过热传递的方式改变物体内能的；
说明做功和热传递都可以改变物体的内能；但两者实质不同，做功是机械能和内能的转化，热传递是内能的转移。
故答案为：做功；热传递；做功和热传递都可以改变物体的内能；机械；内；内。
【点评】本题考查改变内能的方法，以及能量转化的有关知识，难度不大。