综合复习测试（培优卷）——2022-2023学年九年级物理全一册单元卷（人教版）（原卷版+解析版）

2022-2023学年上学期综合复习测试卷B卷（人教版）

九年级全一册 物理·全解全析

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。

1．下列关于信息与能源的说法中，正确的是（    ）

A．不同频率的电磁波在真空中传播速度不同 B．光纤通信是利用光的反射传递信息的

C．当前运行的核电站是利用核聚变发电的 D．任何形式的能量都可以自发的相互转化

【答案】B

【解析】分析：（1）对于电磁波可以在真空中传播，且在真空中最快；在真空中的传播速度是相同的；

（2）光纤通信是利用光的反射传递信息的；

（3）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；

（4）能量是可以相互转化的，自然界与热现象有关的宏观过程都有方向性．

解答：A. 不同频率的电磁波在真空中传播速度是相同的，故A错误；

B. 光纤通信是利用光的反射传递信息的，B说法正确；

C. 当前运行的核电站是利用核裂变发电的，故C错误；  

D. 任何形式的能量都可以相互转化，但具有方向性．故D错误；

故选B

【点睛】本题考查的是物理知识在生活中的应用，要求我们要有丰富的物理知识和生活常识，，应熟练掌握．难点是能量的转化具有方向性．

2．物理来源于生活，生活中蕴含着物理，关于生活中的物理下列说法中不正确的是（  ）

A．手机、笔记本电脑、智能电视等能用WiFi上网．是利用了电磁波能传递信息

B．吸管被餐巾纸摩擦后能吸引轻小物体，是因为摩擦起电

C．家庭电路中用铜导线而不用铁导线，是因为铜的导电性能比铁好

D．包裹金属导线的绝缘材料不能导电，是因为绝缘材料中没有电子

【答案】D

【解析】A．电磁波被广泛应用于信息的传递，如手机、笔记本电脑、智能电视等能用WiFi上网，都是利用了电磁波，故A正确；

B．带电体能够吸引轻小物体，所以吸管被餐巾纸摩擦后带电而吸引轻小物体，故B正确；

C．铜的导电性能比铁的导电性能好，即电阻率小，所以，通常家用电路的电线用铜做导电体，而不用铁，故C正确；

D．包裹金属导线的绝缘体不导电是因为自由电子很少，不足以形成电流，而不是没有电子，故D错误。

故选D。

【点睛】要理解导体能导电是因为导体中含有大量的能够自由移动的电荷，而绝缘体中自由电荷很少，不足以形成电流，而任何物体中都含有大量电子。

3．下列四幅图中，解释不合理的是（　　）

A．甲图，说明电流的周围存在磁场

B．乙图，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转

C．丙图，发电机应用了磁场对电流的作用

D．丁图，说明电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强

【答案】C

【分析】甲图：小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用，而磁场是由电流产生的；

乙图：根据右手螺旋定则先判断出通电螺线管的N极，然后根据磁感线方向判断出小磁针N极的指向；

丙图：发电机应用了电磁感应原理；

丁图：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关：当电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强．

【解析】A、该实验是奥斯特实验：当导线中通过电流时，小磁针发生偏转，实验现象表明电流周围存在磁场，即电生磁，这个现象叫做电流的磁效应，选项A正确；

B、闭合开关，通电螺线管中的电流方向由右侧流入，根据安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端为S极，则小磁针N极将顺时针偏转，选项B正确；

C、线圈在磁场中转动切割磁感线，从而产生感应电流，是发电机的原理，选项C错误；

D、由图可知，两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同．在电流相同的情况下，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，表明线圈匝数越多，磁性越强，选项D正确．

故选C．

4．如图所示是某同学设计的家庭电路，电灯开关已断开．下列说法正确的是（   ）

A．灯泡和两孔插座是串联的        B．试电笔接触M点，氖管不发光

C．开关和三孔插座的连接都是错误的        D．试电笔插入两孔插座的左孔，氖管发光

【答案】C

【解析】灯泡和两孔插座是互不影响的，所以是并联的，故A错误；

M点通过灯泡与火线连接，所以试电笔接触M点，氖管发光，故B错误；

据图可知，开关接到了零线和用电器之间；三孔插座的左孔接的是地线，故均错误，故C说法正确；

两孔插座的左孔是零线，所以试电笔插入两孔插座的左孔氖管不发光，故D错误，

故选C．

5．下列有关热和能的说法中，正确的是（  ）

A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体

B．一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，温度不变，内能变大

C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能

D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质

【答案】B

【解析】A. 发生热传递时，传递的是热量，而不是温度，所以热量总是从高温物体传递给低温物体，故A错误；

B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水，由于熔化过程中，温度不变，但吸收了热量，内能是变大的，故B正确；

C. 内燃机的压缩冲程，是通过做功的方式增加了汽缸内物质的内能，故C错误；

D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的汽化吸热，故D错误；

故选B．

点睛：温度、热量、内能是不太容易理解，容易混淆的量，温度是一个状态量，实质是物体内分子运动的剧烈程度；热量是个过程量，表示热传递过程中内能改变多少的量度；内能是物体内部所有分子的动能与势能的总和，注意加深理解，多练习．

6．关于热机的效率，下列说法正确的是（  ）

A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高

B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多

C．热机的效率越高说明做功越快

D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

【答案】A

【解析】A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故A正确．

B．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多．故B错误．

C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大．功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快．效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误．

D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误．

【点睛】本题考查对热机效率概念的认识和理解，热机的效率是指热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比．热机效率和功率两个概念容易混淆，要注意区分．

7．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，两灯均发光．一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（ ）

A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路

【答案】A

【解析】两盏灯为并联电路．灯L2的电流不变，说明灯L2既没有短路使电流增大也没有断路使电流变为0，答案BD错．灯L1短路的话，会造成灯L2也被短路，电流将不经过灯L2从而使灯L2也熄灭，电流变为0，不符合要求，C错．所以是A灯L1断路，电压表测电源电压所以示数不变，电流表测另外一个支路电流，没有影响．

8．如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表（接线柱上标有“﹣”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P．使两电流表指针所指位置相同．下列说法正确的是（　　）

A．电流表A1与A2的示数之比为1：4 B．通过R0与R1的电流之比为4：1

C．R0与R1两端的电压之比为1：4 D．R0与R1的阻值之比为4：1

【答案】D

【解析】A. 如图电路，两电阻并联，电流表A1测量R0的电流，电流表A2测量干路电流．

因为干路电流一定大于支路电流，且电流表的两个量程为5倍的关系，所以两电流表指针所指位置相同时，干路电流为R0电流的5倍，即电流表A1与A2的示数之比为1：5，故A错误；

B. 得：，则

即通过R0与R1的电流之比为1：4，故B错误；

C. 两电阻并联，电压相等，故C错误；

D. R0与R1的阻值之比为：

，故D正确；

故选D．

点睛：解题的关键是明白电流表两个量程的倍数关系，即大量程是小量程的5倍，并能根据电路图确定电流表分别测量哪部分的电流，分清楚哪个电流大，哪个电流小，则题目可解．

9．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）

A．电源电压为9V

B．R1的阻值为20Ω

C．滑动变阻器的取值范围是2Ω~50Ω

D．电路总功率的变化范围是2W~3W

【答案】C

【解析】AB．结合电路图和乙图可得：

，

联立解得，电源电压为

故AB错误；

C．已知电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”，因为串联时电流相等，故电路最大电流为0.5A，此时电路总电阻为

则滑动变阻器最小电阻为

当滑动变阻器阻值变大时，分得电压增大，但电源电压为6V，小于电压表的量程，故滑动变阻器阻值可以调整到最大，即50Ω，则滑动变阻器接入电路的取值范围是2Ω~50Ω。

故C正确；

D．最小电流为

电路最小功率为

电路最大功率为

故D错误。

故选C。

10．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6 V，电阻R1的功率为P1，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1∶P2＝2∶9，则下列说法正确的是

A．电源电压为18 V

B．滑动变阻器的最大电阻为20 Ω

C．电路的最大功率为12.15 W

D．电路的最小功率为2.7 W

【答案】C

【解析】由电路图可知,只闭合开关S1,将滑片P移到中点时,R1与R滑串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,R1两端的电压：U1＝U−U滑＝U−6V，则电阻R1的功率：P1；当闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端时,R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以,电阻R2的功率P2；则;解得：U＝9V，故A错误；只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，,R1与R滑串联，电压表测变阻器两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,R1两端的电压：U1＝U−U滑＝U−6V＝9V−6V＝3V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I；即；解得：R滑＝40Ω，故B错误；闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R并＝Ω，电路的最大功率：P大12.15W，故C正确； R1与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小功率：P小＝＝1.62W，故D错误．

二、填空题。（每空1分，共19分）

11．如图所示是一款新型节能装置——空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4:1，用手机通过_______ 波可以远程遥控．某同学洗一次澡用水30L，则所用的水的质量为_______  kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为_______ J．若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所消耗的电能与电热水器所消耗的电能相比，可节约电能_______  J．（c水=4.2×103J/（kg·℃））

【答案】     电磁     30     3.78×106     3.255×106

【解析】手机通讯是通过电磁波传递信息的，因此用手机通过电磁波可以远程遥控；水的质量： ，水吸收的热量：     ：电热水器消耗的电能： ，空气能热水器压缩机所消耗的电能：，可节约电能：W1-W2= 4.2×106J- 0.945×106J= 3.255×106J.

12．如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向_______（填“左或“右”）偏转，这说明通电螺线管周围存在_______；同时发现可移动的A、B两螺线管相互_______（填“靠近”或“远离”）

【答案】     左     磁场     靠近

【分析】根据右手定则判断两个通电螺线管的极性；根据磁极间的相互作用判断小磁针的指向及两螺线管的运动情况．

【解析】对于B螺线管，根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向为磁场的N极，所以它的右端为N极左端为S．

同样，对于A螺线管，根据右手定则可判断出螺线管的右端为N极，左端为S．

所以两个螺线管相靠近的一端为异名磁极，相互吸引，故可移动的A、B两螺线管相互靠近．

由于通电螺线管相当于条形磁铁，周围存在着磁场，又A螺线管的左端为S，根据磁极间的相互作用，小磁针的N极会向左偏转．

【点睛】要确定小磁针的转动方向，首先要判断螺线管的N、S极．本题也可根据螺线管周围磁场的方向判断小磁针N极的指向．

13．在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在______线上，电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，为了安全，三脚插头的接地脚应与用电器的______相连。

【答案】     火     金属外壳

【解析】[1]用电器的开关要装在火线上，接触用电器时，可以断开开关，切断火线，防止接触用电器发生触电事故。

[2]为了安全用电，电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。

14．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。

【答案】     热值     内     不守恒

【解析】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。

[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。

[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。

15．如图所示的电路中，要使R1、R2串联，应闭合的开关是 ______ ；要使R1、R2并联，应闭合的开关是 _____ ， ( 选填“S1”、“S2”、“S3”)，该电路中干电池供电时将 ______ 能转化为电能．

【答案】     S2     S1、S3     化学

【解析】第一空．串联时，电流只有一条路径，分析电路图，当开关S1、S3断开，开关S2闭合时，两电阻串联；

第二空．并联时，电流有两条路径，分析电路图，当开关S1与S3闭合，S2断开时，电流有两条路径，两电阻并联；

第三空．干电池为外电路提供电能，这一过程内部发生化学变化，将化学能转化为电能．

16．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：5，此时灯L1、L2的电阻之比是_____，电流之比是_____．

【答案】     3：2      1：1

【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比．

【解析】如图电路，开关闭合后，如果乙为电流表将会造成电源短路，如果甲为电流表L2将被短路、不能工作；

因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两灯泡两端的电压之比：

，

因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两灯泡的电流之比为1：1，

由可得，两灯泡的电阻之比：

．

17．如图甲电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻．a、b为滑动变阻器R2的两个端点，c为中点．滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，电压表的示数U随R2变化的图像如图乙．则滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比Ib：Ic=______．在上述变化过程中，总功率变化了______W．

【答案】     2：3     0.6

【分析】（1）根据图乙，滑片在中点时与最右端时R2两端的电压，根据欧姆定律求出两种情况下电路中的电流之比；

（2）电压一定时，电流与总电阻成反比，据此求出两电阻的阻值关系，滑片P从中点滑到最右端的过程中，表示出R1的功率变化了0.5W，再根据P=I2R求出滑片位于中点c时、滑片最右端b时电路的总功率，得出答案．

【解析】由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．根据图乙，滑片在中点时电压表的示数Uc=3V，滑片在最右端时电压表的示数Ub=4V，

由可得，滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比：

；

由有：；

电压一定时，电流与总电阻成反比，所以，，

解得：R2=2R1，

滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，由P=I2R可得：

，

则Ib2R1=0.4W，

滑片位于中点c时，电路的总功率：

，

当滑片最右端b时，电路的总功率：

P′=Ib2（R1+R2）=Ib2（R1+2R1）=3Ib2R1=3×0.4W=1.2W，

总功率的变化量：△P=P-P′=1.8W-1.2W=0.6W．

三、实验探究题（每空2分，共26分）

18．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。

（1）比较不同燃料的热值应选择________两个装置，比较不同物质的比热容应选择________两个装置（选填装置序号甲、乙、丙）。

（2）水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），它的物理含义是____________；

（3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为____________J。

【答案】     甲、乙     甲、丙     1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J     3.0×105

【解析】（1）[1]为了比较不同燃料的热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q=cm△t，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故比较不同燃料的热值应选择甲、乙两个装置。

[2]比较不同物质的比热容，则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同)，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则比热容越小，故比较不同物质的比热容应选择甲、丙两个装置。

（2）[3]水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），它的物理含义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。

（3）[4]酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为

Q=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3.0×105J

19．在“探究电阻的大小与什么因素有关”实验中，甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：

甲：导体电阻跟长度有关．

乙：导体电阻跟横截面积有关．

丙：导体电阻跟材料有关．

甲同学思考：既然“电阻描述的是导体对电流的阻碍作用”，而粗细相同的水管，管子长，阻力大；于是他猜想导体越长，它的电阻可能越大．甲同学在猜想中用到了______的思维方法．

A．类比    转换    等效     控制变量

如图所示，是为探究连接的实验电路．实验中通过比较______来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的．

若要验证乙同学的猜想，则应该选用______两根电阻丝进行对比实验．

选用A、B两根电阻丝进行对比实验，是为了验证______同学的猜想．

【答案】     A     小灯泡的亮度     B、D      丙

【解析】（1）甲同学根据生活中的现象“粗细相同的水管，管子越长，阻力越大”，猜想，电阻与导体长度的关系是：在材料、横截面积相同时，导体越长，它的电阻可能越大，所以用到的是类比法，故A符合题意；

（2）由图知道，小灯泡串联在电路中，电源电压一定，所以，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，即通过比较小灯泡的亮度来比较导体电阻的大小，所以实验采用了转换法比较电阻大小；

（3）若要验证乙同学的猜想，即导体的电阻与导体的横截面积有关，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，应该选用编号B、D的电阻丝进行对比实验；

（4）由图知道，A、B两根电阻丝的长度和横截面积相同、材料不同，可以验证导体的电阻与导体的材料是否有关，即验证丙同学的猜想．

【点睛】本题考查的是影响电阻大小因素的实验，主要考查了对实验方法的掌握和应用，涉及类比法、转换法、和控制变量法等．

20．在“测量小灯泡电阻”实验中，小灯泡的额定电压 U = 2.5 V．

 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．________

 (2)闭合开关后，发现电流表指针如图乙所示，其原因是_____．

 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片 P 使电压表示数为 2.5V，电流表示数如图丙所示I =_____A，则小灯泡的电阻 R =_____Ω．

 (4)如图丁所示，是小华同学利用图甲电路做实验时，测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．在图甲电路中， 电源电压 U = 4.5V 保持不变，当滑动变阻器取值 Rp =10Ω时， 小灯泡电阻值为 RL =_____Ω（保留两位小数点）

【答案】     见解析     电流表正负接线柱接反了     0.5     5     2.85 或 2.86

【解析】 (1)实验中电压表应与灯泡并联，灯泡电压为2.5V，所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端即可，如图：

 (2)闭合开关后，发现电流表指针如图乙所示，指针反偏，说明电流表的正负接线柱接反了．

 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片 P 使电压表示数为 2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数即I =0.5A，则小灯泡的电阻：

．

 (4)如图丁所示，是小华同学利用图甲电路做实验时，测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．在图甲电路中，电源电压 U = 4.5V 保持不变，当滑动变阻器取值 Rp =10Ω；

由如图丁知，当灯两端电压为1V时，电流为0.35A，此时滑动变阻器两端的电压为：

，

电源电压：

所以此时符合题中条件，则小灯泡电阻值为：

．

点睛：注意最后一问中，限于题中条件，只能通过丁图，结合欧姆定律找出符合条件的电压和电流．

四、计算题：本题共3小题，共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

21．(7分)我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知汽车的总质量为2t，该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.2倍，汽车在此过程中消耗的汽油产生了1×J热量。（g取10N/kg）求在该段测试过程中：

汽车的行驶速度；

汽车的功率；

汽车发动机的热机效率。

【答案】(1)30m/s；(2)1.2×W；(3)48

【解析】解：(1)汽车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，根据速度公式v=可得，汽车的行驶速度

(2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则此过程中汽车牵引力做功的功率

(3)发动机的效率

答：(1)汽车的行驶速度为30m/s；

(2)汽车的功率为1.2×W；

汽车发动机的热机效率为48。

【点睛】本题考查了速度、功率及效率的计算，要明确汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力．

22．(9分)如图所示，甲为电路的连接情况，R1＝20 Ω， R2为滑动变阻器，乙为R3的I－U图像，电源电压保持不变．当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6 A ；若滑片P在b端，则电压表示数为8 V．求：

(1)电源电压．

(2)滑动变阻器R2的最大阻值．

(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数．

【答案】(1) 12 V(2)40 Ω(3)1.2 A

【解析】（1）由图示可知，当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据公式I=U/R可得，电源电压：

U=IaR1=0.6A×20Ω=12V；

（2）当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，故R1两端的电压：

U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，

由于串联电路中各处的电流相等，故电路中的电流：

Ib=U1/R1=U2/R2，

即

4V/20Ω=8V/R2，

解得：

R2=40Ω；

（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流I3=0．3A，则R3的阻值：

R3=U3/I3=6V/0.3A=20Ω，

由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，故电路中的总电阻：

R=R1R3/（R1+R3）=10Ω，

干路电流表的示数：

I=U/R=12V/10Ω=1.2A．

23．(9分)现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器R（铭牌上标有“50Ω 2A”的字样），一个电压表，A、B、C三盏小灯泡规格分别为：A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”，三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化．在保证电路安全的情况下，进行以下实验

（1）若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，求经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为多少J

（2）若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，求此时C灯的实际电功率

（3）若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围。

【答案】（1）2070J；（2）1W；（3）30Ω～12.5Ω．

【分析】（1）将A、B、C并联接在6V电源两端时，两灯泡两端的电压和额定电压相等，两灯泡都正常发光，先求出总功率，利用求出2.5min内电路消耗的电能；

（2）将A、B、C串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，根据图象读出通过A灯的电流即为电路中的电流，再根据图象读出C灯两端的电压，根据欧姆定律求出此时C灯的实际功率；

（3）图乙中B、C两灯以及滑动变阻器串联，当电压表为15V时，B、C两灯的总电压为

，从图象中找出BC电压之和为5V时的电流，根据欧姆定律算出滑动变阻器的最大电阻；向左滑动的过程，电阻减小，电流增大，但最大不能超过B或C灯的额定电流，根据图象判断出BC的电压，根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器的电压，根据欧姆定律算出最小电阻．

【解析】（1）由题知，3个灯泡的额定电压均为6V，将A、B、C并联接在6V电源两端时，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率： ，

由 可得，2.5min内电路消耗的电能：；

（2）将A、B、C串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且使A灯恰好正常发光，即，所以，由图象可知，电路中的电流 ，此时C灯泡两端的电压，则C灯的实际电功率： ．

（3）图乙中，B、C两灯以及滑动变阻器串联，

当电压表为15V时，B、C两灯的总电压为 ，

由图象知当电流为0.5A时，B灯泡的电压为3V，C灯泡的电压为2V，即 ，根据串联电路电流处处相等可知，

滑动变阻器允许接入的最大电阻：；

向左滑动的过程，变阻器接入的阻值减小，电流增大，但最大不能超过B或C灯的额定电流，

根据图象甲知，灯泡B的额定电流为0.8A，C灯的额定电流为1A，

故电路中的最大电流不能超过0.8A，此时B灯的电压为6V，C灯的电压为4V，

则滑动变阻器的电压为： ；

滑动变阻器的最小电阻：．

所以，滑动变阻器阻值的变化范围为30Ω～12.5Ω．

【点睛】题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息．