宁夏银川市宁夏大附属中学2022-2023学年初三下期末物理试题含解析

宁夏银川市宁夏大附属中学2022-2023学年初三下期末物理试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）1．如图中a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中如图中所示的方向运动时在哪种情况下会产生感应电流？A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．只有③2．用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（）A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生生热量的多少D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小3．汽车装有安全带未系提示系统，当乘客坐在副驾驶座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作。图设计的电路图正确的是A． B．C． D．4．煮饭烧菜时，经常需要加盖子，这样做的主要目的是A．降低水的沸点，食物容易煮熟B．升高水的沸点，食物容易煮熟C．减少锅中水的蒸发量，不容易烧干D．减少锅中热量的散失，节约燃料5．下列图所示的现象中,属于光的色散现象的是A．铅笔好像被水面折断B．雨后天空出现彩虹C．人在墙上形成的影子D．景物在水中形成倒影6．下列有关光现象的说法中，正确的是A．小孔成像是由于光沿直线传播形成的B．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象C．斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象D．能从不同方向看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了镜面反射7．下列有关物理量的估计，符合实际的是A．一只鸡蛋的质量约为500gB．一个中学生的正常体重约为1000NC．初中生跑100m所需的时间约为8sD．我们现在所用的物理课本长度约为26cm二、填空题（本大题7小题，共21分）8．如图所示的实验中，闭合开关后支架上原先静止的导线向右运动，保持导线中的电流方向不变，当把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，导线将向__________（选填“左”或“右”）运动；根据上面的实验原理制成了__________机。9．在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源（能源物质）中，属于“可再生能源”的是_________．如图所示，滚摆在运动过程中，上升的高度会逐渐降低，它的机械能逐渐转化为内能，散失到空气中，但能量的总量_________；这些散失到空气中的能量，不能自动的再次驱动滚摆，这说明能量的转化和转移时_________方向性（填“有”或“无”）．10．“掩耳盗铃”是大家熟悉的成语故事．从物理学角度分析，盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的__________，又没有阻止声音的______________．11．“共享单车”是互联网、智能手机、GPS定位系统和单车的资源整合，为人们的绿色出行带来极大的方便，装在单车上的GPS定位系统会及时地把单车的位置信息通过_______波传递给信息处理中心，再发送到我们的手机上，方便存取单车．小天某次扫码后骑行9km，耗时30min，此次骑行的平均速度为_______km/h．12．雪灾期间，许多电线都包裹上了厚厚的冰，电线因无法承受冰的重力牵拉，与电线杆一起倒伏在地，损毁惊人。为了除去电线和道路上的冰雪，人们想了许多办法：比如可以给输电线通以大电流，利用电流的______效应来除冰：比如可以在道路上撤盐，利用“冰上撒盐后使冰的______降低”来除冰。13．信阳“毛尖”深受人们喜爱，在制茶过程中，通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速________(填物态变化名称)，这便是制茶工序中的“杀青”．用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高，_____越剧烈．14．小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱R0的阻值可在0～9999Ω之间调节，根据所测数据作出了灯丝的I－U图像(如图乙所示)，根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω；如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω，通电10s电流通过R0所做的功为________J.三、作图题（共7分）15．如图所示，给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止．此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短．请用笔画线代替导线，把电路连接完整(导线不能交叉，弹簧在其弹性限度内)．16．完成图中的光路图。（______）17．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．四、实验题（本大题共5小题，共20分）18．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。（1）比较(甲)、(乙)两图，可得到的结论是_____________________________________.（2）图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是使____________相同。（3）若物体做减速直线运动，弹簧测力计读数____________（填“大于”“等于”或“小于”）摩擦力；（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力______（填“大于”“等于”或“小于”）实际摩擦力；（5）图丁是对实验进行的改进方案，请简单评价方案改进后的两个优点：____________。19．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（N+钩码NXNlN）。（1）实验前，杠杆静止在如图15甲所示的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态。（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量大小，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往（选填“左”或“右”）调。（3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1，B点处挂上l个钩码，做为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后发现：F1L1=F2L2，便得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是（4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图甲所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则弹簧测力计的拉力是N。以弹簧测力计的拉力为动力F1/，钩码重力为阻力F2/，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1/L1/总是大于F2/L2/，其原因主要是受作用的影响。（5）小明将图甲中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，请推算：此时弹簧测力计的拉力是N。20．利用如图装置探究阻力对物体运动的影响。（1）在实验中换用棉布和毛巾是通过改变_____来改变阻力大小的。（2）探究阻力对小车运动的影响时，让小车从斜面的同一高度由静止滑下的目的是_____。（3）实验现象是：小车受到的阻力越_____，滑行的距离越远，速度减小得越_____。（4）根据实验现象推理可得出：水平面上运动的小车不受阻力，小车将做_____。（5）伽利略通过下图所示的实验和推理也得出类似结论，请写出图中各实验和推理的合理顺序：_____。（用字母表示）21．为了探究“水的沸腾”，小明组装了如图所示的实验装置。（1）安装实验器材时，调节石棉网达到合适高度，目的是_____；读数时，小明发现A点有小水珠影响读数，请你提出一个改进的办法_____。（2）图乙是小明和小红根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象，请你根据该图象写出两个信息：_____；_____。22．如图甲、乙是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气．实验中，用_____反映密闭空气温度的变化．图甲可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，_____(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多．图乙可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，_____(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多．该实验中用到的研究物理问题的方法是_____法(写出两种)．某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，设计了如图丙所示的装置，装入烧瓶的煤油质量相等,利用图丙装置也可探究电流通过导体时产生热量与_______的关系，烧瓶中用煤油而不用水是因为_____．现在教材中用甲装置替代丙装置的演示，请对比甲、丙装置，评价一下甲装置的优点：_____．五、计算题（本大题共2小题，共13分）23．用如图所示的滑轮组，将重900N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知动滑轮重300N．（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）求：拉力F移动的速度；拉力F做的功；拉力F做功的功率。24．如图甲所示的电路，电源电压为4.5V保持不变。小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2＝30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：（1）小灯泡正常工作时，电阻多大？（2）小灯泡的额定功率多大？（3）只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数多大？（4）只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）25．医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示．将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态．（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______．（设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg•℃））（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位．求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________．26．小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：压力/×105N01.22.43.64.86.0输出电压/V012345小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．（假设U不受继电器电路影响）根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象；当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在_____（选填“A、B”或“C、D”）两端；小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R′的电阻应调节到多大______？要使该装置报警，汽车的最小重力为多少______？27．动车快速、安全、舒适，广受出行乘客的喜欢，动车采用多种新材料、新工艺．（1）如图甲，前挡风玻璃倾斜度较大，其目的是_______________．（2）高速行驶时，为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅，设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构，这样做的好处_____________．（3）为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105N撞击力的要求，科研小组设计如图乙电路．测试时，将样品平放在压力传感器上，闭合开关S，释放重物撞击，样品完好无损．传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙，撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3m2；电源电压为27V，定值电阻R0=10Ω．（样品质量不计）①由图可知，压力传感器的阻值随压力增大而_______________．②测试时，电流表示数随时间的变化图象是__________，其理由是_____________________．③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N，这种玻璃________合格品．（是/不是）

参考答案一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）1、C【解析】闭合电路的一部分导体切割磁感线运动时，才能产生感应电流．四个图中，磁场方向都是由上到下，①图导体向上运动，不切割磁感线，不产生电流；②图导体向下运动，不切割磁感线，不产生电流；③图导体向右运动，切割磁感线，可以产生电流；④图导体斜向右下运动，也切割磁感线，能产生电流；故C正确，选C．点睛：牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动．2、C【解析】

（1）根据装置中的相同点、不同点，利用控制变量法分析；

（2）由焦耳定律Q=I2Rt分析放出热量的多少；

（3）通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少属于转换法；

（4）由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等（加热时间相等），通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系。【详解】A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；B、由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，故B错误；C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，故C正确；D、要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同阻值相同的电阻丝，电阻相等；故D错误。选C。3、B【解析】

由电路图可知，A、系上安全带时开关S2闭合，会造成电源短路，故A不符合题意；B、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯被短路均不工作，此时电路安全，故B符合题意；C、只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时，两开关闭合，蜂鸣器和指示灯才工作，故C不符合题意；D、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯仍工作，故D不符合题意。4、B【解析】

煮饭烧菜时，加盖子后，锅内的气压增大，水的沸点升高，食物容易煮熟。加盖子，可以减少水的蒸发和减少热量的散失，但不是主要目的，故B符合题意，ACD不符合题意。5、B【解析】

铅笔折断是光的折射现象；彩虹的出现是光的色散现象；影子的形成是光的直线传播现象；倒影的形成是光的反射现象，故B符合题意．6、A【解析】选项B属于光的反射，选项C属于光的折射，选项D是漫反射7、D【解析】一只鸡蛋的质量约为50g，故A不符合实际；一个中学生的质量约为50kg，根据G=mg可知，一个中学生的正常体重约为500N，故B不符合实际；初中生跑100m所需的时间如果是8s，那么他比现在世界百米飞人博尔特的速度还快，故C不符合实际；我们现在所用的物理课本长度约为26cm，故D符合实际情况，故选D．二、填空题（本大题7小题，共21分）8、左电动【解析】

把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动，由此说明磁场对通电导体的力的方向向右；保持导线ab中的电流方向不变，当把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，这种情况下，导体中电流方向不变，但磁场方向改变，所以其受力方向改变，导体的运动方向也发生改变，所以会观察到导体ab向左运动；根据上面的实验原理制成了电动机。9、太阳能和风能不变有【解析】

太阳能、风能、水能等可以从自然界源源不断地得到，这样的能源称为可再生能源；而像煤、石油、天然气等一旦消耗就很难再生，这类能源称为不可再生能源．所以在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源（能源物质）中，属于“可再生能源”的有太阳能、风能．在图中，滚摆在运动过程中，上升的高度会逐渐降低，它的机械能逐渐转化为内能，散失到空气中，由能量守恒定律可得，能量的总量保持不变；这些散失到空气的能量，不能自动地再次驱动滚摆，这说明能量的转化和转移具有方向性．10、产生传播【解析】

盗贼的目的是在盗铃的时候不让别人听见，要达到目的，就需要不让铃响，也就是不让声音产生，没有做到；或者不让声音传播，传不到别人的耳朵中，他只是把自已的耳朵捂住了，也没有达到目的．11、电磁18【解析】

装在单车上的GPS定位系统会及时地把单车的位置信息通过电磁波传递给信息处理中心，再发送到我们的手机上，方便存取单车；小天骑行距离s=9km，耗时t=30min=0.5h，此时骑行的平均速度为．12、热熔点【解析】

为了除去电线上的冰雪可以给它加热，输电线通过较大的电流，产生较多的热量，使冰熔化，利用电流的热效应来除冰；除去道路上的冰雪，因不便于加热，但可以在道路上撤盐，使冰的熔点降低，让冰在更低的温度下熔化。13、汽化分子的无规则运动【解析】

在制茶过程中，通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速以水蒸气的形式离开茶叶，即发生汽化；用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高分子的无规则运动越剧烈。14、1136【解析】试题分析：“1．8A”表示小灯泡正常工作时的电流，由图乙可知，小灯泡正常工作时两端电压为8V，小灯泡正常发光时的电阻．由甲图L与R1串联，观察图像，当通过L的电流I’为1．6A时，L两端的电压为U’=3V，此时R1两端电压U1=I’R1=1．6A×11Ω=6V，满足U’+U1=9V，所以通电11s电流通过R1所做的功W=U1I’t=6V×1．6A×11s=36J．考点：电功三、作图题（共7分）15、【解析】

弹簧的长度逐渐变短，说明磁铁受到的斥力变大，故螺旋管的上端为S极，根据安培定则可知，电磁铁的上端应接电源的正极；把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短，说明此时的电流变大，故应接滑动变阻器的B接线柱，如下图所示：16、【解析】

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的入射光线，经过凹透镜折射后，其传播方向不变，由此可以画出其折射光线如下图所示：17、【解析】

探究电流做功跟电流的大小之间的关系时，要保持电压相同、通电时间相同，即要将两电阻并联，用两只电流表测出通过两电阻的电流，电流表可选用小量程，开关应接在干路上，如图所示：四、实验题（本大题共5小题，共20分）18、在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大压力小于小于测力计静止，方便读数(或木板不用做匀速直线运动)【解析】

(1)用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡可知，测力计的示数等于滑动摩擦力的大小；比较甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，压力不同，而且压力越大，测力计的示数越大，摩擦力越大，可得到的结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；(2)研究摩擦力大小与接触面粗糙程度有关系时，要控制物体间的压力相同，图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是为了使压力相同；(3)因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，故摩擦力大小，若物体做减速直线运动，则拉力变小，故弹簧测力计读数小于摩擦力；(4)因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小。(5)图丁中，物体静止，物体受到的测力计拉力与木板对其施加的摩擦力为一对平衡力，故测力计静止，方便读数(或木板不用做匀速直线运动)。19、（1）平衡（2）力臂右（3）没有经过多次测量就得出结论，实验没有普遍性（4）3.3杠杆重力（5）1.1【解析】试题分析：（1）由于杠杆此时静止不动，所以处于平衡状态；（2）杠杆在水平位置平衡时，力臂的大小可以直接从杠杆上读出来，便于测量；图15甲杠杆的右端较高，所以应把左端的平衡螺母向右调；（3）在物理实验中，为了得出较为准确的结论或具有普遍性的结论，需要进行多次的实验才能得出来，而本题中只做了一次实验，就得出的结论不具有普遍性；（4）由图示可知，此时测力计的示数为3.3N，由于杠杆本身也具有重力，当支点不在中点时，杠杆本身的重力对杠杆的影响将不能忽略，所以会得两边的乘积不相等的结果；（5）当测力计的位置移动时，力臂增大了三倍，根据杠杆的平衡条件可知，力的大小要减小为原来的三分之一，等于1.1N。【考点定位】杠杆的平衡条件20、接触面的粗糙程度使小车运动到斜面底端时的速度相等小慢匀速直线运动C、A、B【解析】

（1）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；（2）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；（3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；（4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；（5）牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理；图C中有空气阻力，图A中没有空气阻力，所以先是C再是A，而图B中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是C、A、B。21、用酒精灯外焰加热在烧杯上加一个纸板小明的水先沸腾明的所用的水初温比小红的高【解析】

（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，调节石棉网达到合适高度，目的是能够用酒精灯外焰加热；A点的小水珠，是水蒸发时的水蒸气液化成的，为了不影响读数，可以在烧杯上加一个纸板；（2）由图乙是小明和小红根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象知道，小明的水先沸腾，小明的所用的水初温比小红的高。22、U型管中液面高度的变化电阻右电流左控制变量法、转换法电阻煤油的比热容小，煤油是绝缘体甲加热空气，空气比煤油受热膨胀程度更大，现象更明显；空气更安全【解析】

(1)由图知，当空气温度升高时，空气膨胀，U形管中的液面会出现高度差，所以实验中用U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。(2)图甲两电阻串联，电流相等，而两个电阻不等，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系；通电一段时间后，根据可知，电流相等时，电阻越大，产生的热量越多，所以右侧容器中电阻产生的热量多。(3)图乙两容器中的电阻相等，而通过的电流不相等，所以可探究电流产生的热量与电流的关系；因为右侧容器的外面并联了一个电阻，具有分流作用，即左侧电阻通过的电流大；根据可知，电阻相等，电流越大时，产生的热量越多，所以，左侧容器中电阻产生的热量多。(4)该实验中用到的研究物理问题的方法：分别控制电流和电阻相等，分两次实验进行探究，是控制变量法的应用；用U形管液面的高度差来表示产生热量的多少，是转换法的应用；(5)图丙中，两个电阻串联，可以保证电流相等，两电阻的阻值不同，所以利用图丙装置也可探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系；烧瓶中用煤油而不用水有两个原因：一是煤油的比热容小，吸收相同的热量时，温度升高更高，所以实验时用时短，实验现象更明显；二是普通的水是导体，而煤油是绝缘体，所以用煤油而不用水。(6)现在教材中用甲装置替代丙装置的演示，对比甲、丙装置，甲装置的优点有：一是容器内的空气的质量小，空气的比热容也小，所以甲装置实验时，用时短，现象更明显；二是灯油容易燃烧，而空气不会燃烧，所以甲装置相对更安全。五、计算题（本大题共2小题，共13分）23、（1）0.3m/s（2）12000J（3）120W【解析】

（1）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝nh＝3×10m＝30m，拉力F移动的速度：v＝＝＝0.3m/s；（2）拉力：F＝（G+G动）＝（900N+300N）＝400N，拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×30m＝12000J，（3）拉力F做功的功率：P＝＝＝120W；24、（1）10Ω；（2）0.625W；（3）0.45A；（4）8～15Ω。【解析】

(1)由小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样知，由知，小灯泡正常发光时的电阻：；(2)小灯泡的额定功率是：PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W；(3)只闭合开关S、S2和S3,分析电路的连接,L短路,电阻R1与R2并联，并联的总电阻,R并=，电路的电流为：由；(4)只闭合开关S、S1,灯泡L与R1串联,R2不接入电路,移动变阻器的滑片P,向左移动时,R1变大,电压表的示数也变大,当电压表示数为3V时,R1最大,则R1的电压U1大=3V,此时小灯泡两端的电