2024-2025学年广东省惠州市惠城区知行学校九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年广东省惠州市惠城区知行学校九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共33页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）
A．0.02JB．0.2JC．2JD．20J
2．（3分）如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中（ ）
A．动能增加，机械能增加
B．重力势能减小，机械能减少
C．动能先减小后增大，机械能不变
D．重力势能先减少后增大，机械能不变
3．（3分）将铜片和铁片插入菠萝中，制成一个水果电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．菠萝是用电器
B．水果电池的电压是0.5V
C．铜片是水果电池的正极
D．电压表能提供电压
4．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S1、S2闭合时，灯L与电动机M是串联的
B．当S1、S2闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S1、S2闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
5．（3分）下列关于内能、热量、温度说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，所含的热量越少
B．两杯水温度相同，内能也一定相同
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度
6．（3分）现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了下列四种电路，其中不可行的是（图中的电流或电压均在各电表的量程范围内，电源电压未知）（ ）
A．B．
C．D．
7．（3分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭，检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．进户的零线断路B．进户的火线断路
C．插座短路D．电灯的灯丝断路
二、填空题（每空1分共21分）
8．（3分）如图所示是残疾人专用通道，该通道相当于简单机械中的 ，使用该专用通道是为了 （选填“省力”或“省功”）。当人坐着轮椅沿着通道向上运动时，轮椅受到的支持力对轮椅 （选填“做功”或“不做功”）。
9．（3分）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部A，所需拉力分别为F1和F2，拉力所做的有用功分别为W1和W2，两个斜面的效率分别为η1和η2，则W1 W2，η1 η2（以上两空选填“＝”、“＜”或“＞”）。若斜面长AB是5米，斜面高是3米，物体重50N，则拉力F1为 N。
10．（3分）如图所示，给试管中的水加热至一定程度后，发现试管口的木塞会被推出。给水加热是通过 的方式使水的内能增加，塞子被试管内水蒸气推出，图 （选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的，若该汽油机飞轮的转速为2400转/min，则1s内对外做功 次。
11．（3分）小明用20N的力沿水平方向推着重为50N的箱子匀速前进10m，共花费时间20s。则推力做功为 J，推力做功的功率为 W，箱子自重做功的功率为 W。
12．（3分）在学习了焦耳定律后，李明同学对电流做功和产生热量有了进一步的理解，如图甲，电源电压恒定不变，R1＝10Ω，开关S闭合，电压表的示数为6V，电流表的示数如图乙，则R2的电阻为 Ω；通电1min，电流通过R1做功为 J；通电1min，R1产生的热量为 J。
13．（3分）街边的路灯总是同时亮，同时灭，它们是 （填“串联”或“并联”）的，要达到如此效果，对开关的安装要求是 ，如图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光，小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是 （填“串联”或“并联”）的.
14．（3分）如图的电路中，只闭合S2时，L1和L2 连接，闭合S1、S3，断开S2时，L1和L2 连接；同时闭合S1、S2、S3，将会发生 现象。
三、作图题（共7分）
15．（2分）请在图中两个虚线方框内画出干电池和电压表的元件符号，闭合开关S后，使小灯泡L1和L2组成串联电路。
16．（3分）按以下设计要求，用笔画线代替导线在图中完成相应的实物连接图（导线不能交叉）。
要求：①开关S控制两灯；②开关S1只控制灯L1；③电流表只测通过灯L2的电流。
17．（2分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
四、实验题（共19分）
18．（7分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。
（1）实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。用到的实验方法是 ；
（2）让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使 相同，从而探究钢球的动能大小与 的关系。
（3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。
（4）木块最终会停下来的主要原因是 。
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将 。
19．（5分）利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且 相等的沙子和水。
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多。
20．（7分）小美利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求滑片左移时电流变小，（导线不允许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙I﹣R图象。
①由实验图象可得出的结论： 。
②上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，接下来的操作是：将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向 （选填“左”“右”）移动滑片，使电压表示数为 V，读出电流表的示数。
（3）为完成整个实验，根据上述定值电阻，应选择最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器，若实验室只有标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器，上述定值电阻中有 个不能够完成上述试验。
（4）探究过程中多次实验的目的是： 。
五、计算题（每题6分共12分）
21．（6分）用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
22．（6分）电热鞋是一种内置加热系统，可将电能转化为内能的一种功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合开关S1时，低温挡工作，开关S1、S2都闭合时，高温挡工作。R1＝6Ω，高温挡的功率是低温挡功率的3倍。忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
（1）低温挡时通过R1的电流；
（2）低温挡的功率；
（3）高温挡工作10min产生的电热。
六、综合能力题（20分）
23．（6分）如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。
（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是 （填字母序号）。
A.认识电压时，我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
（2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是 。
（3） （选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。
（4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间， （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。
24．（7分）在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
（2）小组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数。他的想法是不正确的，因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中空白的两个数据填写完整。 、 。
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 （选填“有关”或“无关”）。
（5）通过比较 两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
25．（7分）阅读材料，回答问题：
物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。
物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验，取重力加速度为10N/kg，实验数据如表：
（1）小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是 ；人造地球卫星一般 （选填“需要”或“不需要”）设计成流线型。
（2）雨滴在高空形成后由静止开始下落后，速度越来越大过程中，重力做功的功率 ；雨滴匀速下落过程中，机械能 （以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）C小球下落过程中受到的最大阻力为 N，此时阻力与重力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
（4）C小球在达到收尾速度后，重力在接下来的3s所做的功为 J。
2024-2025学年广东省惠州市惠城区知行学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
一、单选题（本题有7小题每题3分，共21分）
1．（3分）小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）
A．0.02JB．0.2JC．2JD．20J
【分析】首先估测物理课本的质量，然后计算它的重力，然后再估测课桌的高度，最后根据功的公式计算即可。
【解答】解：一本物理课本的质量m＝200g＝0.2kg，
G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，
课桌高度约为1m，
人对课本做的功：W＝Gh＝2N×1m＝2J。
故选：C。
【点评】本题的难点在于对物理课本质量的估测，这是易错的地方，这要求我们对于生活中常见的物体要多观察、多思考。
2．（3分）如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中（ ）
A．动能增加，机械能增加
B．重力势能减小，机械能减少
C．动能先减小后增大，机械能不变
D．重力势能先减少后增大，机械能不变
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
动能和势能统称为机械能。
【解答】解：运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大；达到最高点动能为零。
在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小。
在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变。
故选：C。
【点评】本题关键：一是掌握动能、重力势能的影响因素，二是知道不考虑摩擦阻力机械能是守恒的。
3．（3分）将铜片和铁片插入菠萝中，制成一个水果电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．菠萝是用电器
B．水果电池的电压是0.5V
C．铜片是水果电池的正极
D．电压表能提供电压
【分析】（1）根据电路的组成分析；
（2）先确定电压表的量程和分度值，再根据指针位置读数；
（3）根据电压表的指针偏转情况及正确使用方法（电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出），确定电源的正负极；
（4）电源是提供电压的装置。
【解答】解：
A、菠萝能提供电压，是电源，故A错误；
B、由图知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故B错误；
C、电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故C正确；
D、电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故D错误。
故选：C。
【点评】本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的作用，知识点较多，难度不大。
4．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S1、S2闭合时，灯L与电动机M是串联的
B．当S1、S2闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S1、S2闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
【分析】根据电路图可知，电动机和小灯泡并联，开关S2控制小灯泡，开关S1控制电动机；根据并联电路中各支路互不影响、并联电路电压的特点以及开关所在并联电路中的位置决定其作用。
【解答】解：
AC、由图知，当S1、S2闭合时，电动机和小灯泡并联，根据并联电路的特点可知，电动机与小灯泡工作时互不影响；故AC错误；
BD、开关S1、S2都闭合时，电动机与小灯泡并联；因为并联电路各支路两端电压相等，而电流不一定相等（电流还与电阻有关），所以电动机与小灯泡工作时两端的电压一定相等，电流不一定相等，故B错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查并联电路的特点、电压和电流规律以及并联电路中开关的作用等内容，属于基础知识考查范围。
5．（3分）下列关于内能、热量、温度说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，所含的热量越少
B．两杯水温度相同，内能也一定相同
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度
【分析】（1）根据描述热量的物理术语进行判断；
（2）一切物体都有内能，内能与物体的质量、温度、状态有关；
（3）热传递的条件是存在温度差；
（4）因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：A、热量是一过程量，描述它的术语只能用”吸收“和”放出“，不能用“含有”，故A错误；
B、因为不知道两杯水的质量，所以我们不能确定温度相同的两杯水哪个内能大，哪个内能小，故B错误；
C、发生热传递的条件是存在温差；热量从温度高的物体传递到温度低的物体，故C错误；
D、质量相同、初温相同的水和煤油，放出相同的热量；因为Q＝cmΔt，而水的比热容大，所以由Δt可知，水的温度变化小，故水的末温高一些，而煤油的末温低一些，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对温度影响内能的掌握，以及描述热量相对应的术语的理解，是热学的难点，是中考的热点。
6．（3分）现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了下列四种电路，其中不可行的是（图中的电流或电压均在各电表的量程范围内，电源电压未知）（ ）
A．B．
C．D．
【分析】（1）串联电路中，各处电流相等，阻值大的电阻两端的电压大，阻值小的电阻两端的电压小；
（2）并联电路中，各支路电阻两端的电压相等，阻值大的电阻通过的电流小，阻值小的电阻通过的电流大。
【解答】解：
A、两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R1两端电压，根据串联电路电压特点可得出两电阻两端电压大小关系，根据两电阻两端电压的大小可比较两电阻阻值的大小，故A可行；
B、两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小，故B可行；
C、两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，故C可行；
D、两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测量R2两端电压，根据欧姆定律可求出R2的阻值，但无法比较两电阻的大小，故D不可行。
故选：D。
【点评】本题考查学生根据欧姆定律正确设计电路图判断电阻大小的能力，要对串联电路和并联电路的特点牢固掌握。
7．（3分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭，检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．进户的零线断路B．进户的火线断路
C．插座短路D．电灯的灯丝断路
【分析】（1）保险丝熔断是电流过大造成的，保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大。
（2）家庭电路中出现电路故障时，氖管发光说明该部分一定直接或间接接触火线，找出通路部分，其余部分有可能是断路。
【解答】解：保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大；
用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光，说明插座的两孔直接或间接地与火线相连；
试电笔检测插座的右孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图蓝线部分）；试电笔检测插座的左孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图红线部分）；
正常发光的电灯突然熄灭，说明是断路，综合分析可知，断路在A点左侧的零线部分，即进户的零线断路，A正确。
故选：A。
【点评】家庭电路中出现电路故障时，如果是断路，氖管发光说明该部分一定直接或间接接触火线，找出通路部分，其余部分有可能是断路。
二、填空题（每空1分共21分）
8．（3分）如图所示是残疾人专用通道，该通道相当于简单机械中的 斜面 ，使用该专用通道是为了 省力 （选填“省力”或“省功”）。当人坐着轮椅沿着通道向上运动时，轮椅受到的支持力对轮椅 不做功 （选填“做功”或“不做功”）。
【分析】（1）使用斜面是为了省力，增加移动长度多做功的方法来实现把物体移动到高处的，使用任何机械都不能省功。
（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：利用残疾人专用通道比起直接到过高处，走的路程要长，相当于简单机械中的斜面。
斜面因为通过的距离变长了，所以费了距离，但可以省力。
当轮椅沿着通道向上运动时，支持力方向和运动方向垂直，即轮椅在支持力的方向上没有通过距离，轮椅沿着通道向上运动时，受到的支持力不做功。
故答案为：斜面；省力；不做功。
【点评】本题考查了斜面及工作原理、力是否做功的判断，理解斜面的概念和特点，牢记做功的两个必要条件可解答此题。
9．（3分）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部A，所需拉力分别为F1和F2，拉力所做的有用功分别为W1和W2，两个斜面的效率分别为η1和η2，则W1 ＝ W2，η1 ＝ η2（以上两空选填“＝”、“＜”或“＞”）。若斜面长AB是5米，斜面高是3米，物体重50N，则拉力F1为 30 N。
【分析】把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，重力相同，由W＝Gh可知，两次做的有用功相同，即W1＝W2；斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，则有用功与总功相等，根据，机械效率均为100%，所以η1＝η2。根据Fs＝Gh计算拉力的大小。
【解答】解：把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，重力相同，由W＝Gh可知，两次做的有用功相同，即W1＝W2；斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，则有用功与总功相等，根据，机械效率均为100%，所以η1＝η2。
拉力F1做的功与有用功相等，则拉力F1为
。
故答案为：＝； ＝；30。
【点评】本题考查斜面的原理及其应用，涉及功大小及机械效率的比较。
10．（3分）如图所示，给试管中的水加热至一定程度后，发现试管口的木塞会被推出。给水加热是通过 热传递 的方式使水的内能增加，塞子被试管内水蒸气推出，图 乙 （选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的，若该汽油机飞轮的转速为2400转/min，则1s内对外做功 20 次。
【分析】（1）改变内能的方式包括做功和热传递；
（2）在汽油机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（3）四冲程汽油机在一个工作循环中，活塞上下往复两次，飞轮转两圈、完成4个冲程、做功1次。
【解答】解：给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加。热传递是物体之间由于温度差异而发生的内能转移过程。
观察实验过程，当试管内的水蒸气达到一定压力时，会将塞子推出，这个过程是做功冲程，即内能转化为机械能。对比汽油机的工作过程，可以发现这与汽油机的做功冲程原理是一致的。在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，也是内能转化为机械能的过程。观察图示，甲图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；乙图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。因此，与实验过程原理一致的是乙图。
根据汽油机飞轮转速来计算1秒内对外做功的次数。已知飞轮转速为2400转/分，即40转/秒。由于汽油机的工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，飞轮每转两圈完成一个工作循环，对外做功一次。因此，1秒内飞轮转40圈，完成20个工作循环，对外做功20次。
故答案为：热传递；乙；20。
【点评】本题主要考查对四冲程汽油机能量转化、热机飞轮转速的含义的了解与掌握，记住：四冲程汽油机在一个工作循环中，活塞上下往复两次，飞轮转两圈、做功1次。
11．（3分）小明用20N的力沿水平方向推着重为50N的箱子匀速前进10m，共花费时间20s。则推力做功为 200 J，推力做功的功率为 10 W，箱子自重做功的功率为 0 W。
【分析】（1）已知推力和箱子在推力的方向上移动的距离，根据公式W＝Fs可求推力做的功；又知做功的时间，根据公式P求推力做功的功率。
（2）一个力要对物体做功，物体必须在这个力的方向上通过一段距离，据此判断重力是否做功，然后根据P求重力做功的功率。
【解答】解：推力做的功为：
W＝Fs＝20N×10m＝200J。
推力做功的功率为：
P10W。
重力的方向竖直向下，箱子在水平方向上通过了距离，而没有在竖直方向上通过距离，所以箱子的重力没有做功，即重力做功为0J；故根据P可知，箱子自重做功的功率为0W。
故答案为：200；10；0。
【点评】本题考查了功和功率的计算，要注意做功的两个必要条件。
12．（3分）在学习了焦耳定律后，李明同学对电流做功和产生热量有了进一步的理解，如图甲，电源电压恒定不变，R1＝10Ω，开关S闭合，电压表的示数为6V，电流表的示数如图乙，则R2的电阻为 5 Ω；通电1min，电流通过R1做功为 864 J；通电1min，R1产生的热量为 864 J。
【分析】由电路图知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，由图乙读出电路中电流，根据欧姆定律可求R2的阻值；
根据W＝Q＝I2Rt计算通电1min，电流通过R1做功和产生热量。
【解答】解：由图甲知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，
由图乙知，电流表选用的是0～3A量程，分度值是0.1A，示数是1.2A，
由串联电路的电流规律知，I1＝I2＝I＝1.2A，
由欧姆定律可得，R2的电阻：
R25Ω；
通电1min，电流通过R1做功等于产生的热量，
即：W1＝Q1＝I2R1t＝（1.2A）2×10Ω×1×60s＝864J。
故答案为：5；864；864。
【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功、电热计算公式的应用，难度适中。
13．（3分）街边的路灯总是同时亮，同时灭，它们是 并联 （填“串联”或“并联”）的，要达到如此效果，对开关的安装要求是 接在干路上 ，如图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光，小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是 并联 （填“串联”或“并联”）的.
【分析】串并联电路的特点：串联电路中各用电器相互影响，一处断路，其它用电器也停止工作；并联电路中电流有多条路径，一条支路的通断不影响其它支路的工作。据此，可对应急灯的工作情况做出判断。
【解答】解：路灯中任一个灯泡不亮时，其它灯泡仍然发光，说明街边的路灯的工作互不影响，可以断定其连接方式都是并联。由于干路开关控制整个电路，因此控制开关接在干路上。
应急灯中任一个灯泡断开时，另一个灯泡仍然发光，说明两灯的工作互不影响，可以断定其连接方式都是并联。
故答案为：并联；接在干路上；并联。
【点评】本题考查串并联电路的特点，知道串联电路各用电器互相影响，并联电路各用电器互不影响。
14．（3分）如图的电路中，只闭合S2时，L1和L2 串联 连接，闭合S1、S3，断开S2时，L1和L2 并联 连接；同时闭合S1、S2、S3，将会发生 短路 现象。
【分析】把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联。把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联，故组合开关的不同状态可使两个电灯连成串联和并联。短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解：当只闭合S2时，L1和L2串联连接，闭合S1、S3，断开S2时，L1和L2并联连接；同时闭合S1、S2、S3，将会发生短路现象，是不允许的。
故本题答案为：串联；并联；短路。
【点评】本题考查了开关的不同状态对灯的连接方式的影响。短路时会损坏电源，是不允许的。
三、作图题（共7分）
15．（2分）请在图中两个虚线方框内画出干电池和电压表的元件符号，闭合开关S后，使小灯泡L1和L2组成串联电路。
【分析】开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成串联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连。
【解答】解：因为要求两灯串联，且都能发光，若左边为电压表，右边为电池，因为电压表电阻很大，则只有灯泡L2发光，灯泡L1不发光，所以左边一定是电池组，右边是电压表。
【点评】在此类型的题中，电压表的选择可以采取尝试法，但前提是我们对电路本身的特点先要有一个正确的分析，然后再结合电表的连接要求进行尝试。
16．（3分）按以下设计要求，用笔画线代替导线在图中完成相应的实物连接图（导线不能交叉）。
要求：①开关S控制两灯；②开关S1只控制灯L1；③电流表只测通过灯L2的电流。
【分析】开关与控制的电路串联，电流表与待测电路串联，注意电流从电流表正接线柱流入。
【解答】解：开关S控制两灯，开关接在干路上；开关S1只控制灯L1，则开关S1与灯L1串联；电流表只测通过灯L2的电流，电流表选用小量程与灯L2串联；由此可知，两灯应并联；如下所示：
【点评】本题考查根据要求连接实物图，关键明确开关与电流表的连接。
17．（2分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【分析】（1）灯泡的接法：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。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）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；
（2）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如下图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
四、实验题（共19分）
18．（7分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。
（1）实验中是通过观察 木块被推动的距离 来判断钢球的动能大小。用到的实验方法是 转换法 ；
（2）让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使 速度 相同，从而探究钢球的动能大小与 质量 的关系。
（3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 速度 的关系。
（4）木块最终会停下来的主要原因是 受到摩擦力作用 。
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将 做匀速直线运动 。
【分析】（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小；
（2）（3）物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
（4）木块最终会停下来的主要原因是受到了摩擦力的作用；
（5）根据牛顿第一定律分析。
【解答】解：（1）实验中，通过观察木块被钢球推动的距离来判断钢球的动能大小，木块被堆动得越远，表明小球进入水平面时的动能越大。这里用到的实验方法是转换法，即通过观察一个容易测量的物理量（木块移动的距离）来推断一个不容易直接测量的物理量（钢球的动能）。
（2）小球滚下时的高度越大，进入水平面时的速度越大，让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使它们到达斜面底部时的速度相同。这样，就可以探究钢球的动能大小与其质量的关系。
（3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与其速度的关系。因为当钢球的质量相同时，从斜面的不同高度滚下会导致它们到达斜面底部时的速度不同。
（4）木块最终会停下来的主要原因是受到了摩擦力的作用。摩擦力会阻碍木块的运动，使其速度逐渐减小直至停止。
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，那么根据牛顿第一定律，木块将保持匀速直线运动状态永远运动下去。因为此时木块不再受到任何外力的作用（或所受合外力为零），所以它的运动状态将不会发生改变。
故答案为：（1）木块被推动的距离；转换法；
（2）速度；质量；
（3）速度；
（4）受到摩擦力作用；
（5）做匀速直线运动。
【点评】本题探究物体动能的大小与哪些因素有关”，考查控制变量法和转换法及牛顿第一定律的运用。
19．（5分）利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且 质量 相等的沙子和水。
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 39 ℃．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 加热时间 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 沙子 ；若使两者升高相同的温度，则 水 吸收的热量较多。
【分析】（1）要比较水和沙子吸热升温的快慢，就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同；
（2）读数时，要先认清分度值，然后看液柱所对应的示数。
（3）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来；
（4）分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况，得出结论。
【解答】解：（1）为了研究水与沙子比热的大小，实验时，要控制水与沙子的初始温度、质量相等。
（2）温度计的分度值是1℃，此时的温度是39℃。
（3）实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少；
（4）分析表中数据可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多。
故答案为：（1）质量；（2）39；（3）加热时间；（4）沙子；水。
【点评】本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用。
20．（7分）小美利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求滑片左移时电流变小，（导线不允许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙I﹣R图象。
①由实验图象可得出的结论： 电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比 。
②上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，接下来的操作是：将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向 左 （选填“左”“右”）移动滑片，使电压表示数为 2.5 V，读出电流表的示数。
（3）为完成整个实验，根据上述定值电阻，应选择最大阻值至少为 35 Ω的滑动变阻器，若实验室只有标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器，上述定值电阻中有 1 个不能够完成上述试验。
（4）探究过程中多次实验的目的是： 得到普遍规律 。
【分析】（1）根据滑片左移时电流变小确定变阻器的连接，电压表与电阻并联；
（2）①由图丙，根据电流与电阻之积为一定值分析；
②根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；
根据标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器可知变阻器允许通过的最大电流，因电压表示数为2.5V不变，由欧姆定律求出定值电阻的最小电阻，据此分析回答；
（4）为得到普遍规律性的规律要多次测量。
【解答】解：（1）要求滑片左移时电流变小，即电阻变大，故滑片以右电阻丝连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联；
（2）①由图知，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣＝0.1A×25Ω＝2.5V，为一定值，故得出的结论是：
电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比；
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V；
（3）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器；
若实验室只有标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器，可知，变阻器允许通过的最大电流为0.3A，因电压表示数为2.5V不变，由欧姆定律，定值电阻的最小电阻：
R小8.3Ω＞5Ω，故上述定值电阻中有1个不能够完成上述试验。
（4）探究过程中多次实验的目的是得到普遍规律。
故答案为：（1）如上所示；
（2）①电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比；②左；2.5；
（3）35；1；
（4）得到普遍规律。
【点评】本题探究电流跟电阻的关系，考查电路连接、数据分析、操作过程、控制变量法及对器材的要求和多次测量的目的。
五、计算题（每题6分共12分）
21．（6分）用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【分析】（1）滑轮组对物体做的功为使用滑轮组做的有用功，利用W＝Gh求解；
（2）由图可知n＝3，根据s＝3h求出绳子自由端移动距离，根据W＝Fs求出拉力做的功，再根据P求出拉力做功的功率；
（3）利用η得出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）滑轮组做的有用功：W有用＝Gh＝300N×2m＝600J；
（2）由图可知n＝3，则绳子自由端移动距离：s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝125N×6m＝750J，
拉力做功的功率：P150W；
（3）滑轮组的机械效率：η100%＝80%。
答：（1）滑轮组做的功为600J；
（2）拉力做功的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，有一定综合性。
22．（6分）电热鞋是一种内置加热系统，可将电能转化为内能的一种功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合开关S1时，低温挡工作，开关S1、S2都闭合时，高温挡工作。R1＝6Ω，高温挡的功率是低温挡功率的3倍。忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
（1）低温挡时通过R1的电流；
（2）低温挡的功率；
（3）高温挡工作10min产生的电热。
【分析】（1）只闭合开关S1时，低温挡工作，由电路图可知，此时电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出通过R1的电流；
（2）根据P＝UI求出低温挡的功率；
（3）已知高温挡与低温挡的关系，据此求出高温挡功率，根据Q＝W＝Pt求出高温挡工作10min产生的电热。
【解答】解：（1）只闭合开关S1时，低温挡工作，由电路图可知，此时电路为R1的简单电路。
电源电压恒为6V，R1＝6Ω，低温挡时通过R1的电流：I11A；
（2）低温挡的功率为：P低＝UI1＝6V×1A＝6W；
（3）高温挡的功率是低温挡功率的3倍，则高温挡功率为：P高＝3P低＝3×6W＝18W，
高温挡工作10min产生的电热：Q＝W＝P高t＝18W×10×60s＝10800J。
答：（1）低温挡时，通过R1的电流为1A；
（2）低温挡的功率为6W；
（3）高温挡工作10min产生的电热为10800J。
【点评】本题考查欧姆定律和焦耳定律的应用，难度一般。
六、综合能力题（20分）
23．（6分）如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。
（1）实验中通过观察U形管中 液面高度 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是 C （填字母序号）。
A.认识电压时，我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
（2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是 该U形管连接的容器漏气 。
（3） 甲 （选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过 a （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。
（4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间， a （选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；
（2）从装置漏气分析；
（3）分析图甲电路的连接，根据串并联电路的电流特点可知，通过左右两个容器内电阻的电流不相等，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变；
（4）设电源电压为U，根据分压原理得出图中四个容器电阻分得的电压大小，根据根据
比较产生热量多少。
【解答】解：（1）实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
A．认识电压时，我们用水压来类比，采用的是类比法；
B．用光线来描述光通过的路径，采用的是模型法；
C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过溅起水花来体现，运用了转换法。
故选：C。
（2）实验中发现其中一个U形管中液面高度几乎不变，说明与此相连的容器有可能漏气。
（3）图甲装置中，右侧容器中一个5Ω的电阻与容器外一个5Ω的电阻并联后，再与左侧容器中5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过左、右两个容器内电阻的电流不相等，烧瓶内的电阻的阻值都是5Ω，阻值相等，由控制变量法，甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。通电一段时间，通过a容器内电阻的电流较大，根据Q＝I2Rt，a容器中电流产生的热量多。
（4）若电源电压为U，图甲中，根据分压原理，可知a容器分压为，b容器分压为，同理图乙中，c容器分压为，d容器分压为，根据

可知，a容器内产生的热量为

b容器内产生的热量为

c容器内产生的热量为

d容器内产生的热量为

故a容器内电阻丝产生的热量最多。
故答案为：
（1）液面高度；C；
（2）与该U形管连接的容器漏气；
（3）甲；a；
（4）a。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及欧姆定律、焦耳定律的运用。
24．（7分）在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 缓慢拉动弹簧测力计。
（2）小组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数。他的想法是不正确的，因为他没有考虑到 摩擦力 对滑轮组机械效率的影响。
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中空白的两个数据填写完整。 0.4 、 80% 。
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（5）通过比较 2、3 两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 低 （填“高”或“低”）。
【分析】（1）（2）测力计应竖直匀速拉动物体向上运动，若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦力，据此分析；
（3）丁图装置绳子的有效段数为3，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离；根据η100%求出第4次实验的机械效率；
（4）钩码的重力相同，提升的高度相同，连接动滑轮绳子的段数不同，机械效率相同；
（5）在（4）的基础上，通过比较2、3两次实验数据得出结论；
（6）在（4）的基础上，通过比较3、4两次实验，找出相同量和不同量，得出滑轮组的机械效率与变化量的关系。
【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦力，故测量出的拉力偏小，他的想法不正确；
根据V总＝Fs，求出的总功偏小，而有用功不变，根据；故这样测出的机械效率偏大，即他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响；
（3）丁图装置绳子的有效段数为4，故绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝4×0.1m＝0.4m；第4次实验的机械效率为：；
（4）通过比较1、2两次实验数据可知，钩码的重力相同，提升的高度相同，连接动滑轮绳子的段数不同，机械效率相同，故可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
（5）通过比较2、3两次实验数据可知，滑轮组相同，连接动滑轮的绳子段数相同，提升的高度相同，物体的重力不同，物体重力越大，机械效率越大，故可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高；
（6）通过比较3、4两次实验是分别用丙丁装置完成的，丁装置中有2个动滑轮，动滑轮重力大于丙中动滑轮的重力，而实验提起物体的重力相同，第4次实验的机械效率小于第3次实验的机械效率，故得出的结论是：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。
故答案为：（1）匀速；（2）摩擦力；（3）0.4；80%；（4）无关；（5）2、3；（6）低。
【点评】本题测滑轮组机械效率的实验，考查机械效率的计算及数据分析和控制变量法的运用。
25．（7分）阅读材料，回答问题：
物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。
物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验，取重力加速度为10N/kg，实验数据如表：
（1）小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是 减小空气阻力 ；人造地球卫星一般 不需要 （选填“需要”或“不需要”）设计成流线型。
（2）雨滴在高空形成后由静止开始下落后，速度越来越大过程中，重力做功的功率 变大 ；雨滴匀速下落过程中，机械能 变小 （以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）C小球下落过程中受到的最大阻力为 0.5 N，此时阻力与重力是一对 平衡力 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
（4）C小球在达到收尾速度后，重力在接下来的3s所做的功为 60 J。
【分析】（1）流体阻力大小跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。太空中没有空气，人造卫星不受空气阻力。
（2）雨滴在高空下落速度越来越大，重力不变，由公式P＝Fv判断功率变化。匀速下落时速度不变，质量不变，动能不变。高度降低重力势能减小，机械能减小。
（3）当物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的是平衡力。重力和阻力是一对平衡力。
（4）收尾速度时是匀速直线运动状态。先求球3s运动的距离，重力不变，再求出做的功。
【解答】解：（1）由材料可知，物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力，流线型的物体受到的流体阻力较小，所以小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是减小空气阻力。
由于人造地球卫星在太空工作，处于真空环境，不存在空气阻力，因此不需要设计成流线型。
（2）由
可知，雨滴在高空形成后由静止开始下落后，重力不变，速度越来越大，因此重力做功的功率变大。
雨滴匀速下落过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变，高度降低，所以重力势能变小，因此机械能变小。
（3）由题意知，C小球下落过程中受到的最大阻力等于其重力，即

由于此时C小球在做匀速直线运动，处于平衡状态，因此，此时阻力与重力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反。
（4）由表中数据可知，C小球的收尾速度为40m/s，C小球在达到收尾速度后，将做匀速直线运动，重力在接下来的3s所做的功为
W＝Gh＝Gv收t＝0.5N×40m/s×3s＝60J
故答案为：（1）减小空气阻力；不需要；（2）变大；变小；（3）0.5；平衡力；（4）60。
【点评】该题结合生活实际考查了平衡力和相互作用力的区别、功和功率的计算等知识。关键是分析数据，能用文字准确描述相关结论。
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钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
小球编号
A
B
C
小球质量m/g
20
30
50
小球半径r/m
0.05
0.05
0.05
小球的收尾速度v/m•s﹣1
16
24
40
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
C
D
D
D
A
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
小球编号
A
B
C
小球质量m/g
20
30
50
小球半径r/m
0.05
0.05
0.05
小球的收尾速度v/m•s﹣1
16
24
40