精品解析：广东省广州市增城中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年广东省广州市增城中学九年级（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. 蓄热砖式电暖器工作时先通电加热内部蓄热砖，蓄热砖达到设定高温后断电，在不通电情况下蓄热砖仍能长时间对外放热。则蓄热砖式电暖器（　　） A. 通电加热过程电暖器将内能转化为电能 B. 蓄热砖不通电对外放热过程其内能保持不变 C. 蓄热砖放热时通过热传递改变周围物体的内能 D. 减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时所需热量会更多 2. 往自制火箭模型的瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭就会立刻飞出。此过程与四冲程汽油机中能量转化过程一致的是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 如图1，一杯水在放热变成冰的过程中，其温度随时间的变化如图2（忽略其质量变化），图3为氢原子和氧原子结构图。根据以上信息，完成下面小题。 3. 这杯水在（　　） A. 0℃时，水分子处于静止状态 B. t1时的比热容等于t4时 C. t3时的内能等于t2时的内能 D. t1时的水分子比t2时运动更剧烈 4. 已知每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，当水分子不显电性时下列说法正确的是（　　） A. 水分子内没有质子 B. 水分子内没有正电荷 C. 水分子内没有负电荷 D. 一个水分子含有3个原子核 5. 质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A. 甲的热值小于乙 B. 乙的比热容大于丙 C. 1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D. 完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 6. 以下选项说法符合安全用电原则的是（　　） A. 用电器起火，立即用水浇灭 B. 发现有人触电时应立即用手将触电者拉开 C. 不能让多个大功率的用电器同时接在一个插座上工作 D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 7. 如图，若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中阻值变大，应连接（　　） A. ac B. ab C. bc D. bd 8. 如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（　　） A. F1在变小 B. 阻力在变小 C. 图l1为动力F1的力臂 D. 当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 9. 如图，某家庭电路输电线从左端进户，闭合开关，灯不亮，测电笔分别插入三孔插座的三个孔中都不发光，空气开关未跳闸，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡短路 B. ab两点间断路 C. bc两点间断路 D. 图中插座与灯泡是串联的 10. 如图，小明在匀速水平移动和匀速竖直提升重为10N的物体M时分别进行了以下操作，甲没有使用机械，乙、丙、丁使用了机械（绳长不变），并测得拉力如表所示，则（　　） F甲 2N F乙 5N F丙 11N F丁 6N A. 乙的机械效率比丁的小 B. 丙、丁的机械效率相同 C. 使用机械乙、丙、丁都不省力 D. 测得的数据无法算出乙、丙、丁的机械效率 二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。 11. 海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能，实现利用化学能为航海灯供电，航海灯L、LED指示灯与海洋电池连接如图。 （1）L与LED的连接方式是______联； （2）若LED灯亮，______端为海洋电池的负极（选填“a”、“b”），此时导线cd中电流方向为______（选填“c到d”、“d到c”）； （3）海洋电池将______能转换成______能。 12. 如图，以O为支点的轻质杠杆，在A点施加竖直向下的拉力FA，FA的力臂为lA。 （1）在杠杆的某个位置施加竖直向上4N的拉力F1，使杠杆水平静止，在图1画出拉力F1和FA的力臂lA。 （2）如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，根据公式______，判断F2的力臂l2______lA，所以F2______FA（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 13. 近年来我国大力发展新能源汽车，小明家计划把汽油车更换成新能源汽车，以下是他了解到相关信息： （1）图1为汽油机能量流向图，某次旅程中消耗汽油30kg，汽油完全燃烧放出的热量为______J，当中若有30%的热量转化为有用机械能，则有用机械能为______J（q汽油＝4.6×107J/kg）； （2）新能源电车的发动机主要把电能转化为机械能，某款新能源车的能量占比如图2，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，则需要消耗______J的电能。 14. 小明在某次实验中，将小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压（电压不超过3V），开关同时控制L与R。 （1）请按小明的设计在图1中用笔画线完成电路的连接，并在图2中将该电路的电路图画完整； （2）闭合开关后，电压表及电流表的示数如图3，此时L两端电压为______V，电流表A的示数为______A，R的电阻为______Ω； （3）若L灯丝烧断后，电压表及电流表的示数如图4，此时R的阻值将______（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 15. 小明设计了一个测量固体比热容的方案，用该方案测定质量为m1、初温为t1的物体M的比热容，实验装置和步骤如下： 步骤一：图1装置的内筒中装有质量为m2，初温为t2的水。 步骤二：将M放入水中，盖好盖子并搅拌，温度计示数随时间的变化如图2所示。（t3＜t1，水的比热容用c水表示）。 （1）当水温达到t3时，水吸收热量Q吸＝______。若M放出的热量等于水吸收的热量，则M的比热容为c物＝______（以上两空用题目所给的物理量符号表示）。 （2）在步骤二中，测得水温变化时，下列说法正确的有______。 ①水的内能增加 ②M的内能增加 ③水的比热容变大 ④M的比热容不变 16. 如图小芳用自制滑轮组匀速拉起较重的小明，小芳匀速竖直向下拉测力计1移动了0.6m，使小明匀速竖直上升5cm，此过程测力计1的示数为100N，测力计2的示数为960N，求此过程中： （1）使用滑轮组做的有用功； （2）使用滑轮组做总功； （3）该滑轮组的机械效率。 17. 某款家用电热水壶内部部分简化电路如图1，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻（R1<R2），电热水壶有高功率的加热挡和低功率的保温挡。利用智能插座可以记录该电热水壶工作时的电压与电流与时间的关系如图2和3所示，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，4min后开关S接到b端。 （1）当开关S接b端时，流过R1电流I1______（选填“大于”“小于”或“等于”）流过R2的电流I2； （2）当开关S接a端时，电热水壶加热挡还是保温挡？理由是______； （3）求该热水壶在0~1min时消耗的电能； （4）求电阻R1的阻值，及其在5~6min时产生的热量。 18. 在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢？利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。 人工智能甲： 问：用丝绸摩擦过的橡胶棒，会带上什么电荷？ 答：在摩擦的过程中，会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上，橡胶棒带上正电，丝绸得到了电子，就带上了负电。 人工智能乙： 问：为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电？ 答：当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一物体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如下表： 原子核束缚电子的本领（弱→强） 玻璃 毛皮 丝绸 纸 橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 人工智能丙： 问：丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢？ 答：根据我查到的资料，橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦！ （1）人工智能的回答持有相同观点的是______；（选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”） （2）请设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。从图中选取所需实验器材，设计实验步骤和判断人工智能甲回答的观点是否正确的依据。 ①实验器材：______（填字母代号，并注明数量）； ②实验步骤（可以画图或文字表述）：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年广东省广州市增城中学九年级（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. 蓄热砖式电暖器工作时先通电加热内部蓄热砖，蓄热砖达到设定高温后断电，在不通电情况下蓄热砖仍能长时间对外放热。则蓄热砖式电暖器（　　） A. 通电加热过程电暖器将内能转化为电能 B. 蓄热砖不通电对外放热过程其内能保持不变 C. 蓄热砖放热时通过热传递改变周围物体的内能 D. 减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时所需热量会更多 【答案】C 【解析】 【详解】A．通电加热过程电暖器消耗电能，对外提供内能，将电能转化为内能，故A不符合题意； B．蓄热砖不通电对外放热过程，将热量传递给周围的物体，其内能减少，故B不符合题意； C．蓄热砖放热时，周围物体吸收热量，内能增大，通过热传递改变周围物体的内能，故C符合题意； D．由Q=cmΔt可知，减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时所需热量会减少，故D不符合题意。 故选C。 2. 往自制火箭模型瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭就会立刻飞出。此过程与四冲程汽油机中能量转化过程一致的是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 【答案】A 【解析】 【详解】往自制火箭模型的瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭就会立刻飞出，此过程是内能转化为机械能，与四冲程汽油机中能量转化过程一致的是做功冲程，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 如图1，一杯水在放热变成冰的过程中，其温度随时间的变化如图2（忽略其质量变化），图3为氢原子和氧原子结构图。根据以上信息，完成下面小题。 3. 这杯水在（　　） A. 0℃时，水分子处于静止状态 B. t1时的比热容等于t4时 C. t3时的内能等于t2时的内能 D. t1时的水分子比t2时运动更剧烈 4. 已知每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，当水分子不显电性时下列说法正确的是（　　） A. 水分子内没有质子 B. 水分子内没有正电荷 C. 水分子内没有负电荷 D. 一个水分子含有3个原子核 【答案】3. D 4. D 【解析】 【3题详解】 A．0℃时，水分子仍在不停地运动，故A不符合题意； B．t1是液态水，t4是固态的冰，t1时的比热容大于t4时比热容，故B不符合题意； C．t3时的内能小于t2时的内能，因为晶体凝固过程，放出热量，虽然温度不变但内能减小，故C不符合题意； D．t1时的水分子比t2时的水分子温度高，运动更剧烈，故D符合题意。 故选D。 【4题详解】 原子由原子核和核外带负电的电子组成。质子带正电，核外电子带负电，中子不带电。水分子不显电性时，质子和电子数相等。 A．水分子内有质子，故A错误； B．水分子内有正电荷，故B错误； C．水分子内有负电荷，故C错误； D．每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，所以一个水分子含有3个原子核，故D正确。 故选D。 【点睛】本题考查比热容的概念，原子结构带电情况，属于基础题。 5. 质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A. 甲的热值小于乙 B. 乙的比热容大于丙 C. 1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D. 完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 【答案】B 【解析】 【详解】A．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，因m甲＝m乙，由图2知，完全燃烧后甲、乙产生的热量Q甲＞Q乙，由可知，q甲＞q乙，即甲的热值大于乙的热值，故A错误； B．由图1知，乙、丙升高相同的温度，吸收的热量Q乙吸＞Q丙吸，因m乙＝m丙，由可知，c乙＞c丙，即乙的比热容大于丙的比热容，故B正确； C．由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，由图1知1kg的乙升高1℃吸收的热量是2.4×103J，所以1kg的乙温度降低2℃放出的热量是4.8×103J，故C错误； D．由图1知，质量为1kg的甲燃料完全燃烧放出的热量约为4.6×107J，由Q放＝mq可知，完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量为9.2×107J，故D错误。 故选B。 6. 以下选项说法符合安全用电原则的是（　　） A. 用电器起火，立即用水浇灭 B. 发现有人触电时应立即用手将触电者拉开 C. 不能让多个大功率的用电器同时接在一个插座上工作 D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 【答案】C 【解析】 【详解】A．用电器起火，不能立即用水浇灭，应先切断电源再灭火，否则可能会发生触电事故，故A不符合题意； B．发现有人触电时应先切断电源再施救，不能立即用手将触电者拉开，故B不符合题意； C．不能让多个大功率的用电器同时接在一个插座上工作，否则会造成干路电流过大，引起火灾，故C符合题意； D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上，这样用电器的外壳无法接地，当发生漏电时，容易出现触电事故，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图，若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大，应连接（　　） A. ac B. ab C. bc D. bd 【答案】A 【解析】 【详解】A．连接ac接线柱，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路中电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故A符合题意； B．连接ab接线柱，变阻器的整个电阻接入电路中，滑片P移动过程中不能改变接入电路中的阻值，故B不符合题意； CD．连接bc或bd接线柱，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变短，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故CD不符合题意。 故选A。 8. 如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（　　） A. F1在变小 B. 阻力变小 C. 图l1为动力F1的力臂 D. 当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是变大，小腿的重力不变，阻力不变，动力F1的方向不变，则动力臂不变，根据F1L1=F2L2，可得动力F1的变化情况是变大，故AB不符合题意； C．根据力臂的定义可知，图l1不是动力F1的力臂，故C不符合题意； D．当小腿伸至水平位置时，动力臂小于阻力臂，可看作费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 9. 如图，某家庭电路输电线从左端进户，闭合开关，灯不亮，测电笔分别插入三孔插座的三个孔中都不发光，空气开关未跳闸，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡短路 B. ab两点间断路 C. bc两点间断路 D. 图中插座与灯泡是串联的 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果灯泡短路，电路中的电流过大，空气开关跳闸，故A错误； B．如果ab两点间断路，火线断路，空气开关未跳闸，灯不亮，测电笔分别插入三孔插座的三个孔中都不发光，故B正确； C．如果bc两点间断路，三孔插座的右孔和火线连接，测电笔插入三孔插座的右孔会发光，故C错误； D．图中插座和灯泡是并联的，故D错误。 故选B。 10. 如图，小明在匀速水平移动和匀速竖直提升重为10N的物体M时分别进行了以下操作，甲没有使用机械，乙、丙、丁使用了机械（绳长不变），并测得拉力如表所示，则（　　） F甲 2N F乙 5N F丙 11N F丁 6N A. 乙的机械效率比丁的小 B. 丙、丁的机械效率相同 C. 使用机械乙、丙、丁都不省力 D. 测得的数据无法算出乙、丙、丁的机械效率 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中拉力是2N，物体做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，则甲图中物体受到的摩擦力f甲=F甲=2N 乙图中水平面相同，压力相同，接触面粗糙程度相同，摩擦力不变，故乙图中物体受到的摩擦力f乙=f甲=2N 乙图中滑轮是动滑轮，机械效率为 丁图中滑轮是动滑轮，机械效率为 则乙的机械效率比丁的小，故A符合题意； B．丙图中滑轮是定滑轮，丁图中滑轮是动滑轮，有用功相同时，丙图中额外功较小，机械效率较大，故B不符合题意； C．物体的重力是10N，丙图中拉力是11N，不省力，丁图中拉力是6N，省力，乙图中摩擦力是2N，乙图中拉力是5N，不省力，故C不符合题意； D．综上可知，由可以根据机械效率的公式算出乙、丙、丁的机械效率，故D不符合题意。 故选A。 二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。 11. 海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能，实现利用化学能为航海灯供电，航海灯L、LED指示灯与海洋电池连接如图。 （1）L与LED的连接方式是______联； （2）若LED灯亮，______端为海洋电池的负极（选填“a”、“b”），此时导线cd中电流方向为______（选填“c到d”、“d到c”）； （3）海洋电池将______能转换成______能。 【答案】（1）并 （2） ①. b ②. c到d （3） ①. 化学 ②. 电 【解析】 【小问1详解】 用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。L与LED独立工作，互不影响，它们的连接方式是并联。 【小问2详解】 [1][2]在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。若LED灯亮，根据LED灯的极性可判断，b端为海洋电池的负极，此时导线cd中电流方向为c到d，因为在为在电源外部，电流是从正极流向负极。 【小问3详解】 海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能，即海洋电池将化学能转换成电能。 12. 如图，以O为支点的轻质杠杆，在A点施加竖直向下的拉力FA，FA的力臂为lA。 （1）在杠杆的某个位置施加竖直向上4N的拉力F1，使杠杆水平静止，在图1画出拉力F1和FA的力臂lA。 （2）如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，根据公式______，判断F2的力臂l2______lA，所以F2______FA（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】（1）见解析 （2） ①. ②. < ③. > 【解析】 【小问1详解】 如图1，设杠杆每个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知 解得；因为力的方向向上，故F1必须在杠杆的右侧；过支点O沿水平方向做FA的垂线端，即力臂lA，如图 【小问2详解】 [1][2][3]如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，根据公式，力臂是从支点到力的作用线的距离，可判断F2的力臂l2小于OB的长度，而，则F2的力臂l2小于lA，即，根据杠杆的平衡条件知，所以。 13. 近年来我国大力发展新能源汽车，小明家计划把汽油车更换成新能源汽车，以下是他了解到的相关信息： （1）图1为汽油机能量流向图，某次旅程中消耗汽油30kg，汽油完全燃烧放出的热量为______J，当中若有30%的热量转化为有用机械能，则有用机械能为______J（q汽油＝4.6×107J/kg）； （2）新能源电车的发动机主要把电能转化为机械能，某款新能源车的能量占比如图2，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，则需要消耗______J的电能。 【答案】（1） ①. 1.38×109 ②. 4.14×108 （2）5.52×108 【解析】 【小问1详解】 [1]汽油完全燃烧放出的热量为 [2]根据可知，有用机械能为 【小问2详解】 由图2可知，新能源电车的发动机电能转化为机械能的效率为75%，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，则需要消耗的电能为 14. 小明在某次实验中，将小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压（电压不超过3V），开关同时控制L与R。 （1）请按小明设计在图1中用笔画线完成电路的连接，并在图2中将该电路的电路图画完整； （2）闭合开关后，电压表及电流表的示数如图3，此时L两端电压为______V，电流表A的示数为______A，R的电阻为______Ω； （3）若L灯丝烧断后，电压表及电流表的示数如图4，此时R的阻值将______（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 【答案】（1） （2） ①. 2.4 ②. 0.8 ③. 5 （3）不变 【解析】 【小问1详解】 根据小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压连接电路，电流表A测量干路电流，A1测量R的电流，如图所示 【小问2详解】 [1]由图可知，电压表用的小量程，分度值为0.1V，则示数为2.4V，根据并联电路的特点知，此时L两端电压为等于电压表的示数为2.4V。 [2]电流表A是大量程，分度值为0.1A，则示数为0.8A。 [3]A1是小量程，分度值为0.02A，示数为0.48A，则R的电阻为 【小问3详解】 若L灯丝烧断后，电压表示数为2.5V，电流表A1的示数为0.5A，此时R的阻值将 即电阻大小不变。 15. 小明设计了一个测量固体比热容的方案，用该方案测定质量为m1、初温为t1的物体M的比热容，实验装置和步骤如下： 步骤一：图1装置的内筒中装有质量为m2，初温为t2的水。 步骤二：将M放入水中，盖好盖子并搅拌，温度计示数随时间的变化如图2所示。（t3＜t1，水的比热容用c水表示）。 （1）当水温达到t3时，水吸收的热量Q吸＝______。若M放出的热量等于水吸收的热量，则M的比热容为c物＝______（以上两空用题目所给的物理量符号表示）。 （2）在步骤二中，测得水温变化时，下列说法正确的有______。 ①水的内能增加 ②M的内能增加 ③水比热容变大 ④M的比热容不变 【答案】（1） ①. c水m2(t3﹣t2) ②. （2）①④ 【解析】 【小问1详解】 [1]由公式Q＝cmΔt得，水吸收的热量Q吸＝c水m2(t3﹣t2) [2]若M放出的热量等于水吸收的热量,则有Q放＝Q吸＝c水m2(t3﹣t2) 则M的比热容为 【小问2详解】 ①．由于水温从t2升高到t3时吸收热量，所以水的内能增加，故①正确； ②．物体M的温度从t1降低到t3时放出热量，所以物体M的内能减少，故②错误； ③．比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与温度无关。所以，水的比热容不会因为温度的变化而变大或变小，故③错误； ④．物体M的比热容也不会因为温度的变化而改变，故④正确。 故选①④。 16. 如图小芳用自制滑轮组匀速拉起较重的小明，小芳匀速竖直向下拉测力计1移动了0.6m，使小明匀速竖直上升5cm，此过程测力计1的示数为100N，测力计2的示数为960N，求此过程中： （1）使用滑轮组做的有用功； （2）使用滑轮组做的总功； （3）该滑轮组的机械效率。 【答案】（1）48J （2）60J （3）80% 【解析】 【小问1详解】 测力计2的示数为960N，根据力的平衡关系可知，小明的重力为 使用滑轮组做的有用功为 【小问2详解】 测力计1的示数为100N，根据力的平衡关系可知，小芳对滑轮组的拉力为 使用滑轮组做的总功为 【小问3详解】 该滑轮组的机械效率为 17. 某款家用电热水壶内部部分简化电路如图1，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻（R1<R2），电热水壶有高功率的加热挡和低功率的保温挡。利用智能插座可以记录该电热水壶工作时的电压与电流与时间的关系如图2和3所示，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，4min后开关S接到b端。 （1）当开关S接b端时，流过R1电流I1______（选填“大于”“小于”或“等于”）流过R2的电流I2； （2）当开关S接a端时，电热水壶是加热挡还是保温挡？理由是______； （3）求该热水壶在0~1min时消耗的电能； （4）求电阻R1的阻值，及其在5~6min时产生的热量。 【答案】（1）等于 （2）见解析 （3）96000J （4）2.4J 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，当开关S接b端时，R1与R2串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以此时流过R1的电流I1等于流过R2的电流I2。 【小问2详解】 当开关S接b端时，R1与R2串联，电路的总电阻较大；当开关S接a端时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小，电源电压一定，由可知，当开关S接a端时，电路中总电阻小，此时电路消耗的电功率较大，所以电热水壶处于加热挡；当开关S接b端时，电路中的总电阻较大，电路消耗的电功率较小，电热水壶处于保温挡。 【小问3详解】 由图3可知，在0~1min时电路中的电流I=8A，由图2可知，电源电压保持200V不变，故在0~1min内，该热水壶消耗的电能W=UIt=200V×8A×1×60s=96000J 【小问4详解】 由题意可知，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，电路为R1的简单电路，电源电压保持200V不变，电路中的电流I=8A，根据欧姆定律可得，电阻R1的阻值 由图3可知，在5~6min时电路中的电流为I′=0.04A，R1在5~6min时产生的热量Q=I′2R1t=(0.04A)2×25Ω×1×60s=2.4J 18. 在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢？利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。 人工智能甲： 问：用丝绸摩擦过的橡胶棒，会带上什么电荷？ 答：在摩擦的过程中，会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上，橡胶棒带上正电，丝绸得到了电子，就带上了负电。 人工智能乙： 问：为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电？ 答：当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一物体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如下表： 原子核束缚电子的本领（弱→强） 玻璃 毛皮 丝绸 纸 橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 人工智能丙： 问：丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢？ 答：根据我查到的资料，橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦！ （1）人工智能的回答持有相同观点的是______；（选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”） （2）请设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。从图中选取所需实验器材，设计实验步骤和判断人工智能甲回答的观点是否正确的依据。 ①实验器材：______（填字母代号，并注明数量）； ②实验步骤（可以画图或文字表述）：______。 【答案】（1）乙、丙 （2） ①. A一个，B一个，C两个 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 根据摩擦起电的实质，从甲的回答可知，橡胶棒的原子束缚能力比丝绸的弱；而从乙丙的观点可知，橡胶原子核束缚电子的本领比丝绸强，故用丝绸摩擦过的橡胶棒，丝绸带正电，橡胶棒带负电，故乙、丙持有相同观点。 【小问2详解】 ①[1]为了判断人工智能甲回答的观点是否正确，根据电荷间的相互作用规律，实验器材可选用：A一个，B一个，C两个。 ②[2]实验步骤为： 1、用两块丝绸分别摩擦橡胶棒和玻璃棒； 2、摩擦后的玻璃棒一定带正电； 3、用摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒； 4、摩擦后的玻璃棒排斥摩擦后的橡胶棒则人工智能甲是对的，反之人工智能甲是错误的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $