2021-2022学年江苏省镇江市丹阳市九年级上学期物理期末考试题及答案

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1. 物理学中，是以下列哪位科学家的名字作为能量的国际单位（ ）
A. 欧姆B. 焦耳C. 安培D. 瓦特
【答案】B
【解析】
【详解】A．欧姆是电阻的单位，故A不符合题意；
B．焦耳是能量的国际单位，故B符合题意；
C．安培是电流的单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率的单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（ ）
A. 立式空调B. 节能灯
C. 收音机D. 手机
【答案】A
【解析】
【详解】立式空调的工作电流约10A，节能灯的工作电流约0.1A，收音机的工作电流约0.05A，手机的工作电流约0.1A。所以正常工作时电流最大的立式空调。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 上海世博会园区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED（发光二极管）照明技术．制作 LED 灯的核心材料是
A. 半导体B. 导体C. 绝缘体D. 超导体
【答案】A
【解析】
【详解】解答：低碳节能的LED，即是发光二极管，制作发光二极管的核心材料就是半导体材料．故选A．
4. 如图消毒机器人已投入抗击疫情，机器人匀速向前行驶并喷洒消毒液，此过程机器人的动能（ ）。
A. 不变B. 变小C. 变大D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】消毒机器人在平直公路上匀速洒消毒液的过程中，速度不变，质量减小，所以它的动能变小。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 对生活中的热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 冰吸热熔化时温度保持不变，内能也不变
B. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是因为沙石的比热容比水小
C. 两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D. 寒冬烤火取暖，说明做功能够改变物体的内能
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰是晶体，在熔化过程中要吸收热量，温度保持不变，但内能会变大，故A错误；
B．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，而沙石的比热容较小，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，沙石的温度升高的多；夜晚，放出相同的热量，沙石的温度降低的多，使得内陆地区比沿海地区昼夜温差大，故B正确；
C．发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，而不是从内能大的物体转移到内能小的物体，故C错误；
D．寒冬烤火取暖，人吸收热量，说明是热传递改变物体的内能，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，机械能与内能相互转化的事例中，与图中内燃机工作冲程相同的是（ ）
A. 瓶塞飞出B. 弯折铁丝
C. 压缩气体D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，内燃机两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，对外做功时，内能转化为机械能。
A．当瓶塞跳起时，同时还能看到瓶口出现“白雾”的现象，说明水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低，这一过程的能量转化为内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程的能量转化相同。故A符合题意；
B．弯折铁丝是机械能转化为内能，与图中内燃机工作冲程不同，故B不符合题意；
C．压缩气体做功，机械能转化为内能，与图中内燃机工作冲程不同，故C不符合题意；
D．钻木取火机械能转化为内能，与图中内燃机工作冲程不同，故D不符合题意。
故选A。
7. 如图质量为50kg某同学跳绳时，每次跳离地面的高度为0.04m，在1min内跳绳个数为150个，则他跳绳功率为（ ）
A. 30WB. 40WC. 50WD. 60W
【答案】C
【解析】
【详解】该同学的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
他跳一次克服重力做功
W=Gh=500N×0.04m=20J
他一分钟内跳绳的功率

故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8. 某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，综上结合选项可知，只有C图符合题意。
故选C。
9. 如图，当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中，与人的前臂属于同种杠杆的是（ ）
A. （1）（2）B. （2）（3）C. （3）（4）D. （2）（4）
【答案】A
【解析】
【详解】当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，所以图中（1）（2） 与人的前臂属于同种杠杆，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
10. 电源电压恒定且未知，利用阻值已知的电阻R0和一只电表，几个同学分别设计了如图所示的四种电路来测未知电阻Rx的阻值，其中方法可行的有几种（ ）
A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】（1）只闭合开关S时，两电阻串联，电流表测量电路的电流，根据
表示出电源电压，当S、S1都闭合时R0被短路，只有待测电阻Rx工作，电流表测量电路的电流，根据
算出电源电压，根据电源电压相等列等式表示出待测电阻，故（1）可行；
（2）只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；只闭合开关S2，电路为Rx的简单电路，电流表测通过Rx的电流Ix，此时Rx两端的电压等于电源电压，根据
求出电阻，故（2）可行；
（3）开关S和S1都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S时，R0和Rx串联，电压表直接测量Rx两端的电压Ux，根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压
根据
求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等可知，通过Rx电流等于通过定值电阻电流
根据欧姆定律求出电阻，故（3）可行；
（4）开关S0闭合，S接1时和S接2时电压表的正负接线柱会连接错误，故无法测出未知电阻Rx的阻值。
综合分析（1）（2）（3）可以测出未知电阻Rx的阻值，即可行方法有3种。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11. 如图所示完全相同的甲、乙两个小球，分别用细线、橡皮筋系在同一高度的悬点，将两球移动到与悬点等高的位置，此时细线恰好拉直，橡皮筋达到原长，由静止开始释放，当两球摆至悬点正下方P点时，橡皮筋长度恰好与细线长度相等，若不计空气阻力，下列说法不正确的是（ ）
A. 摆下过程中，甲球的重力势能转化为动能
B. 甲球到达P点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等
C. 从静止运动到P点，乙球减小的重力势能等于其增加的动能
D. 两球到达P点时，甲小球的动能比乙大
【答案】C
【解析】
【详解】A．摆下过程中，甲球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意；
B．不计空气阻力，整个装置的机械能是守恒的，所以甲球到达P点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等，故B正确，不符合题意；
C．从静止运动到P点，乙球的重力势能减小，动能增大，橡皮筋的弹性势能增大，减小的重力势能转化为动能和弹性势能，所以乙球减小的重力势能大于其增加的动能，故C错误，符合题意；
D．两球到达P点时，甲小球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和弹性势能，由于初始的重力势能相同，所以两球到达P点时，甲小球的动能比乙大，故D正确，不符合题意。
故选C。
12. 图甲电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙。若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列说法正确的是（ ）
A. 应该选用电压表改装成温度计
B. 减小R的电阻值可提高温度计灵敏度
C. 温度升高时，R1消耗的电功率一定增大
D. 温度降低时，电压表示数变化量和电流表示数变化量之比变大
【答案】B
【解析】
【详解】由图甲知：R、R1串联，电压表测量R1两端的电压。
A．由图乙知：R1阻值随着温度的升高而降低；温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据电阻的串联规律可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表示数增大；R1的阻值减小，由串联电路分压规律可知：热敏电阻两端的电压减小，即此时电压表示数变小；因温度升高时、电流表示数增大，符合人们的思维习惯，所以电流表可以改装成温度计，故A错误；
B．减小R电阻值时，根据欧姆定律可知，电路中的电流会更大，能提高温度计的灵敏度，故B正确；
C．Rt消耗的电功率为
由此可知，当R1=R时，其功率最大，R1大于R或小于R时，R1消耗的电功率更小，所以温度升高时，R1消耗的电功率不一定增大，故C错误；
D．设温度降低前后电路中的电流分别为I、I′，根据串联电路的电压规律可知，电压表示数变化量等于R两端电压的变化量，则电压表示数变化量
即，所以电压表示数变化量和电流表示数变化量之比不变，故D错误。
故选B。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分）
13. 家庭电路中，开关应接在 _____（选填“火”、“地”或“零”）线上；检修家庭电路时需使用测电笔识别零线和火线，甲、乙两图中测电笔的使用方法正确的是 _____（选填“甲”或“乙”）图；图丙为家庭中常用的接线板，接在两孔和三孔上的用电器是 _____联的，在使用时，三孔插座中间上方的插孔应与 _____（选填“火”、“地”或“零”）线相连。
【答案】 ①. 火 ②. 甲 ③. 并 ④. 地
【解析】
【详解】[1]在家庭电路中，开关要接在火线和灯之间，这样断开开关时，灯没有电，便于维修或换灯泡。
[2]使用测电笔时，必须用手接触到笔尾的金属体，故甲图正确；按照乙图所示的情形使用试电笔时，试电笔即使接触火线，也不构成回路，无法检测火零线。
[3]在两孔和三孔上的用电器工作时互不影响，是并联的。
[4]三孔插座的上孔接地线，当用电器的金属外壳漏电时，电流就通过地线流入大地，防止触电事故的发生。
14. 规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω。现将它接到电压是4.5V的电源上，为使它正常工作，需要 _____联一个阻值为 _____Ω的电阻。
【答案】 ①. 10 ②. 串 ③. 8
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律可得灯泡正常工作时的电阻
[2]由串联电路的分压特点可知，要使灯泡接在4.5V的电源上正常工作，应串联一个电阻分压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压为
[3]因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流
则串联电阻的阻值为
15. 如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，物块G重30N，，在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，F的大小为______N；保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线所示位置的过程中，拉力大小将______，在转至虚线所示位置时，拉力与物重的大小关系为F______G．
【答案】 ①. 15 ②. 变大 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由杠杆平衡条件得：
，
因为
；
(2)[2]保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
(3)[3]转至②位置时，由三角函数可知，动力F的力臂为：
，
由杠杆平衡条件得：
，
，
可得：．
【点睛】关键是杠杆平衡条件的应用，要理解当拉力倾斜时，力臂会变小，所以拉力会变大，最后一问根据，直角三角形的各边关系分析解答．
16. 小明按如图甲所示的电路进行实验，闭合开关后两灯都正常发光，电压表V1的示数为3V，V2的示数如图乙所示，此时V2的示数为 _____V，L1和L2的额定功率之比为 _____。
【答案】 ①. 2 ②. 1∶2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知，闭合开关后两个灯泡串联且正常发光，V1测量电源电压，V2测的是L2两端的电压。由题意可知，电源电压U＝3V。根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，L2两端的电压小于电源电压，所以图乙中电压表V2使用的是0~3V的量程，示数为2V，即：L2两端的电压U2=2V。
[2]灯泡L1两端的电压为
U1＝U-U2＝3V-2V＝1V
串联电路中电流处处相等，根据P＝UI可得，L1和L2的额定功率之比为
17. 一台单缸四冲程汽油机，将机械能转化为内能的是______冲程．若飞轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒做功______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 20
【解析】
【分析】
【详解】[1]压缩冲程飞轮推动活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能。
[2]内燃机工作一个循环有4个冲程，飞轮转动2次，对外做功一次。轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒做功的次数
18. 如图甲所示为某型号的电烤箱，有“高温”和“低温”两挡，内部结构的电路示意图如图乙所示，其中R1和R2均为发热电阻；当开关S接1时，电路是 _____（选填“高温”或“低温”）挡；当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的示数分别为5A和2A，则电阻R2为 _____Ω；电烤箱处于“高温”挡工作10min产生热量为 _____J。
【答案】 ①. 高温 ②. 66 ③. 6.6×105
【解析】
【详解】[1]开关S接1时，R2被短路，此时电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电路中的总电阻最小，由可知，此时总功率最大，则此时是高温挡。
[2]由题知，开关S接1时，电流表的示数为I1＝5A，则电源电压为
即
解得。
当开关接“2”时，此时电路为R1和R2串联电路，电流表测电路中的电流，由题知此时电路中的电流为I2＝2A，则电源电压为
即
解得R2＝66Ω。
[3]开关S接1时，处于高温挡，工作10min产生的热量为
19. 小明家电能表如图甲所示，示数为 _____。某取暖器广告宣称“持续工作一天用不了一度电”，请根据图乙说明书判断，该取暖器的广告宣传是 _____（选填“真实”或“虚假”）的；关闭其它用电器，将该取暖器接入电路，发现36s内电能表转25r，这段时间取暖器消耗的电能为 _____J，此时的实际电压 _____（选填“大于”、“等于”或“小于”）220V。
【答案】 ①. 1314.8 ②. 虚假 ③. 3.6×104 ④. 小于
【解析】
【详解】[1]从电能表上可以看出电能表的示数为。
[2]由图乙可知，额定功率，取暖器持续工作一天消耗的电能
该该取暖器的广告宣传是虚假的。
[3][4]电能表表盘转动25圈取暖器消耗的电能
取暖器的实际功率
由得，取暖器的阻值为
实际电压为
此时的实际电压小于220V。
20. 如图是小明自制的电子秤电路（不考虑弹簧的电阻，且弹簧形变量与外力成正比），已知电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的规格为“20Ω 1A”，电子秤的测量范围是0~30kg；当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最下端，改装成电子秤的电表正好满偏，则R2的阻值为 _____Ω，轻质托盘上物体的质量为10kg时，该电表示数为 _____，电子秤刻度板上质量的刻度 _____（“均匀分布”、“左疏右密”或“右疏左密”）。
【答案】 ①. 20 ②. 1.5 ③. 左疏右密
【解析】
【详解】[1]由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器电压，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时滑动变阻器接入电阻为0，那么电压表示数为0；滑动变阻器最大阻值20Ω，电子秤的测量范围是0~30kg，当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最下端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联分压原理可知电压表的示数达到最大，由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，此时改装成电子秤的电表正好满偏，所以电压表示数可表示被测物体的质量，电源电压为6V，所以电压表选择小量程接入电路，串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得
即
解得，R2＝20Ω。
[2]电子秤的测量范围是0~30kg，当被测物的质量为10kg时，滑动变阻器接入电阻为最大电阻的，此时，此时串联电路中的电流为
滑动变阻器此时两端的电压
所以电压表的示数为1.5V。
[3]比较质量和电压的变化可知电子秤刻度板上质量的刻度不均匀，0~10kg对应0~1.5V，10~30kg对应1.5~3V，故电子秤刻度板上质量的刻度左疏右密。
21. 实验小组利用如图甲所示的电路，做了三次实验操作：
（1）只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时，电流表示数为0.3A，R1的功率为P1；
（2）闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A；
（3）只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时，小灯泡功率为0.3125W，R2的功率为P2；
已知：电源电压不变，灯泡L的电流随电压变化图像如图乙。则R1的阻值为_____Ω，电源电压为_____V，实验③中，电流表的示数为_____A，P1：P2＝_____。
【答案】 ①. 5 ②. 4 ③. 0.25 ④. 6：5
【解析】
【详解】[1][2]当只闭合S1，并将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时，R2被短路，L与R1串联，此时R1的功率为
由乙图知此时灯两端电压，根据欧姆定律可知，有如下关系式成立
------①
当闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，L被短路，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律可知，有如下关系式成立
------②
由①②可得
[3][4]当只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时，R2的阻值达到最大值。此时R1与R2、L串联，电压表测R2两端电压，小灯泡功率为0.3125W，由图乙可知，此时，，故此时电流表的示数为0.25A，此时R1两端电压为
根据串联电路电压规律知滑动变阻器R2两端电压为
R2功率为
R1的功率为
则
三、作图题（共6分）按要求作图
22. 请在图中作出力F的力臂。并用l表示。
【答案】
【解析】
【详解】如图，先画出力的作用线，再由支点O向力的作用线画垂线，支点到垂足的距离为力的力臂。如图所示：
23. 请在图中画出提升滑轮组最省力的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如下图
24. 请在图中恰当位置填入电流表或电压表使电路正常工作。
【答案】
【解析】
【详解】根据电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联。由图可知，右侧的电表与L串联，是电流表，左侧的电表与R并联，是电压表。故电路图如下：
四、解答题（本题共6小题，共42分。解答28、29、30题时应有必要的解题过程）
25. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次温度。
（1）图甲是实验时的情景，水和煤油液面相平，其中有一处明显错误，请指出错误之处：_____；
（2）纠正错误后，若被加热物质单位时间内吸收热量相同，则实验中用加热时间可反映物质 _____；
（3）图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 _____（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中，酒精灯内酒精的热值 _____（填“变大”、“不变”或“变小”）；
（4）如图丙为电极式电热水袋外形图，如图丁是其内部结构示意图，热水袋内有两根棒状金属电极，在通电的情况下，电流从一个电极经过液体传导至另一个电极，利用电流的 _____效应加热液体。使用前先在热水袋内灌入水，再加盐。加水目的：利用水的 _____，使用时暖手效果更好；加盐目的：减小液体的 _____来增大电流。
【答案】 ①. 没有控制液体的质量相同 ②. 吸热的多少 ③. ① ④. 不变 ⑤. 热 ⑥. 比热容较大 ⑦. 电阻
【解析】
【详解】（1）[1]要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同。
（2）[2]根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（3）[3]可观察图像，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图像，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油。
[4]热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变。
（4）[5]热水袋内有两根棒状金属电极，在通电的情况下，电流从一个电极经过液体传导至另一个电极，电流会产生热量，这是利用电流的热效应加热液体。
[6]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以使用前先在热水袋内灌入水。
[7]水中加盐，可以减小液体的电阻，根据欧姆定律可知，可以增大电路中的电流。
26. 小华同学利用如图甲所示电路图探究“通过导体的电流与电阻的关系”。已知电源电压为3V，电流表量程是0~0.6A，电压表的量程是0~3V。
（1）连接电路时，开关应 _____，实验开始时，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 _____端；
（2）实验时，若电压表示数突然变大，电流表示数突然变小，则导线 _____可能断路；（选填“a”、“b”或“c”）
（3）在探究电流与电阻的关系时，小华同学在5～20Ω范围内改变电阻箱的阻值，通过调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记录下电阻箱的阻值R与对应的电流表示数I，并绘制了与R倒数之间的关系图线如图乙图线①。
①本次实验中，根据图线①可知，电压表示数保持 _____V不变；
②根据图线①可知，为了保持上述电压表的示数不变，实验中滑动变阻器接入电路中的阻值最大为 _____Ω；
③实验结论：在电压一定时，_____；
（4）小明完成相同实验绘制的图线如图乙图线②所示，与图线①比较，图线②斜率更大（图线更陡）的原因是：_____。
【答案】 ①. 断开 ②. 左 ③. a ④. 2 ⑤. 10 ⑥. 电流与电阻成反比 ⑦. 图线②电阻两端的电压高于图线①电阻两端的电压
【解析】
【详解】（1）[1]为了防止触电和保护电路，连接电路时，开关应断开。
[2]为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处，即最左端。
（2）[3]实验时，若电压表示数突然变大，电流表示数突然变小，说明电路出现了断路，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极是接通的，所以故障的原因是导线a可能断路。
（3）①[4]由图乙图线①可知，电流为0.4A时，，则电阻
由欧姆定律
可知定值电阻两端的电压为
所以电压表示数保持2V不变。
②[5]由图乙图线①可知，电路的最小电流为0.1A，由串联电路电压的规律及欧姆定律
得出此时变阻器连入电路的电阻为
所以本次实验中滑动变阻器接入电路中的最大阻值为10Ω。
③[6]如下图所示，因图像为过原点的直线，
所以得出电流与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）[7]由欧姆定律
电阻的电压为
比较图线①②可知，当R相同时，图线②的电流大于图线①的电流，根据
可知，图线②的电压大于图线①的电压，所以与图线①比较，图线②斜率更大（图线更陡）的原因是：图线②电阻两端的电压高于图线①电阻两端的电压。
27. 在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：三节干电池组，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。
（1）在如图甲所示的实验电路中，用笔画线代替导线将电路连接完整；______
（2）为了使灯泡正常发光，应选择的滑动变阻器是 _____（选填“R1”或“R2”）；
（3）实验开始，闭合开关后，发现小灯泡不亮，首先应该进行的操作是 _____（选填字母符号）；
A．较大范围移动滑动变阻器滑片
B．检查各元件的接线柱
C．检查电源电压是否正常
D．仔细观察灯泡灯丝是否断开了
（4）小易同学，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 _____（选填“左”或“右”）端移动，此过程，电路中总功率 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）小易同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 _____W；
（6）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电流表，设计了如图丁电路来测量另一个额定电压为3.8V小灯泡的额定功率，步骤如下：
①闭合S，将S1拨到a，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.38A；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合S，将S1拨到b，读出电流表示数I1；
③计算小灯泡的额定功率为P＝3.8VI1；
小明认为此步骤不可行，试说明其理由：_____。
【答案】 ①. ②. R1 ③. A ④. 右 ⑤. 变大 ⑥. 0.5 ⑦. 无论S1接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光
【解析】
【详解】（1）[1]额定电压为2.5V的待测小灯泡，故电压表选用小量程与灯泡并联；灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为
电流表选用小量程与灯串联，如下所示
（2）[2]电源由三节干电池组成，则电源电压恒为4.5V，灯泡的额定电压为2.5V，由串联电路电压的规律和欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为
故选用标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1。
（3）[3]闭合开关S后，发现小灯泡不亮，因按照规范，此时滑动变阻器最大值接入电路，电路中电流最小，很有可能导致小灯泡因实际功率过小而不能发光，所以接下来首先应该操作的是较大范围移动滑动变阻器滑片，故选A。
（4）[4][5]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右端移动，直到电压表示数为额定电压，此时小灯泡正常发光，电路中的电流变大，根据可知此过程，电路中总功率变大。
（5）[6]由图丙中的图像可知，当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为
（6）[7]无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，图丁不能测定小灯泡的额定电功率。
28. 如图所示，小明用动滑轮在时间5s内将重为80N的物体竖直向上匀速提升了1m，施加的力F为50N。
（1）绳端移动的速度是多少？
（2）拉力F做功的功率为多少？
（3）提升该物体时动滑轮的机械效率是多少？
【答案】（1）0.4m/s；（2）20W；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）由图知，使用动滑轮时
绳端移动的距离
绳端移动的速度
（2）拉力F做的功
拉力做功的功率
（3）有用功
动滑轮的机械效率
答：（1）绳端移动的速度是0.4m/s；
（2）拉力F做功的功率为20W；
（3）提升该物体时动滑轮的机械效率是80%。
29. 一辆油电混合动力轿车，仅凭汽油发动机提供动力，使这辆车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了140s，共消耗燃油400g，此时汽车动能为2×105J。当驾驶员看到前方有停车检查标志，立即松开汽车的加速踏板（油门），并启动储能装置将动能转化为电能，以达到使轿车减速的目的。轿车从开始减速至停下这一段时间内，共有1.2×105J的电能储存到蓄电池中。已知：汽油发动机输出功率为3×104W，燃油的热值为4.2×107J/kg，求：
（1）轿车以20m/s速度匀速行驶时所受阻力的大小？
（2）汽车匀速行驶时，汽油发动机的效率？
（3）减速过程中存储装置的储能效率？（储存的电能占减少动能的比例）
【答案】（1）1500N；（2）25%；（3）60%
【解析】
【详解】解：（1）根据
可知轿车以20m/s的速度匀速行驶时所受的牵引力
汽车匀速行驶处于平衡状态，所受阻力
（2）汽油发动机所做的有用功
燃料完全燃烧放出的热量
汽油发动机的效率
（3）减速过程中存储装置的储能效率
答：（1）轿车以20m/s的速度匀速行驶时所受阻力的大小为1500N；
（2）汽车匀速行驶时，汽油发动机的效率为25%；
（3）减速过程中存储装置的储能效率为60%。
30. 为防止燃气泄漏危害，许多家庭都安装了燃气泄漏自动保护装置。当泄漏的燃气达到一定浓度时，装置能自动关闭燃气阀门。图1为小敏设计的模拟装置示意图，虚线圆框表示气敏传感器，为保证传感器内气敏电阻能正常工作，需要用加热电阻丝电路通电加热。已知电源电压U1=6V，当燃气浓度升高，电阻箱R0两端电压UAB≥2V时，燃气管道阀门自动闭合（不需要考虑燃气管道阀门与电阻箱R0的连接）；气敏电阻RC的阻值与燃气浓度的关系如图2所示。
（1）燃气泄漏后，随着燃气浓度变大，RC的阻值将变 _____，UAB将变 _____；
（2）已知U2=3V，S2闭合后，加热电阻丝的发热功率为0.3W，则R=_____Ω；
（3）在模拟装置电路中，若需要在泄漏的燃气浓度更低时就自动关闭管道阀门，则可行的调节方法是 _____；（写出一种方法即可）
（4）在调试模拟装置时，需满足以下两个条件：
①燃气管道阀门开始闭合时，燃气的浓度不高于0.4%；
②为防止模拟装置对低浓度燃气过于灵敏，导致燃气浓度在安全值范围内时燃气阀门关闭，影响燃气正常使用，则燃气管道阀门开始闭合时，R0中的电流应不小于0.016mA；
为满足上述条件，求电阻箱R0接入电路阻值的范围是多少？（ ）
【答案】 ①. 小 ②. 大 ③. 30 ④. 增大电阻箱R0接入电路的阻值 ⑤. 50kΩ≤R0≤125kΩ
【解析】
【详解】（1）[1][2]闭合S1，两电阻串联接入电路，由图2可知随着燃气浓度变大，RC的阻值将变减小，根据串联分压原理可知RC两端的电压减小，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变大，即UAB将变变大。
（2）[3]已知U2=3V，S2闭合后，加热电阻丝的发热功率为0.3W，则电阻R阻值
（3）[4]燃气浓度变低，RC的阻值将变增大，根据串联分压原理可知RC两端的电压增大，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变小，要使电阻箱R0两端电压UAB≥2V，则需增大电阻箱R0接入电路的阻值。
（4）[5]由条件②可知通过电路的电流I≥0.016mA时，可使UAB≥2V，根据欧姆定律可得
解得
R0≤125kΩ
由图2和条件①可知RC≥100kΩ时，可使UAB≥2V，串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得
即
整理得
RC=2R0
则
2R0≥100kΩ
解得
R0≥50kΩ
综上可知电阻箱R0接入电路阻值的范围是50kΩ≤R0≤125kΩ。