福建省福州市文博中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份福建省福州市文博中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共38页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列说法最接近实际的是（ ）
A．健康成年人的体温是39℃
B．让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃
C．教室里每一台风扇正常工作时电流为1A
D．人体的安全电压是36V
2．（2分）下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是（ ）
A．“台上冰华澈，窗中月影临”——冰的形成是升华
B．“蜡炬成灰泪始干”——蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
C．“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象
D．“青青园中葵，朝露待日稀”——露的形成是液化现象
3．（2分）将面制品放在水中煮，不会变黄变焦；而放在油中煎会发黄变焦（ ）
A．油放出的热比水多
B．油中有致黄致焦的物质
C．油的沸点比水高
D．油比水传热性能好
4．（2分）关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
5．（2分）下列属于做功改变物体内能的是（ ）
A．用煤烧水、做饭
B．冬天双手互相摩擦会发热
C．棉被被太阳晒热了
D．铁匠把烧红的铁块浸入水中使铁块变冷
6．（2分）甲、乙、丙三个轻质小球，甲球排斥乙球，乙球吸引丙球（ ）
A．甲、乙两球一定带异种电荷
B．甲、乙两球一定带同种电荷
C．乙、丙两球一定带异种电荷
D．乙、丙两球一定带同种电荷
7．（2分）如图所示对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能减少
8．（2分）对于欧姆定律导出公式，下列说法中正确的是（ ）
A．导体电阻与电压成正比
B．导体电阻与电流成反比
C．当电压为零时，电阻也为零
D．电阻是导体本身的性质，当电压发生变化时，电阻不变
9．（2分）某档案馆的保密室进出门有下列要求：甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙（S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙）使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙（S馆长表示馆长的钥匙）使灯亮就可以进入保密室。下列电路中符合上述要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2分）一根阻值为80Ω的均匀电阻丝，对折后的电阻是（ ）
A．80ΩB．160ΩC．40ΩD．20Ω
11．（2分）如图（a）所示电路中，当闭合开关后（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．6V 1.5VB．7.5V 1.5V
C．1.5V 7.5VD．1.5V 6V
12．（2分）如图所示电路，当开关闭合，两灯正常发光。使用中发现某个灯突然熄灭，电流表示数增大，则故障可能是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路
13．（2分）如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．当滑片移到中点时电压表示数为3V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A
14．（2分）如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图，它实际上是由一节干电池（电压不变）、一个气敏电阻R2（相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器，酒精浓度越大阻值越小）与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）
A．气敏电阻R2的阻值越大，电压表的示数越大
B．通过电阻R2的电流越小，电压表的示数越大
C．通过电阻R1的电流越大，电阻R2两端电压越小
D．气敏电阻R2的阻值越大，通过电阻R1的电流越大
15．（2分）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。开关闭合后，能正确表示R0两端的电压U与滑动变阻器连入电路的电阻R关系的是（ ）
A．B．
C．D．
16．（2分）如图所示的电路中，电源电压为4.2V不变，电阻R1标有“6Ω 0.5A”，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是（ ）
A．2.4Ω﹣15ΩB．2.4Ω﹣30ΩC．0﹣15ΩD．0﹣30Ω
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分）
17．（2分）白炽灯灯泡内的钨丝正常工作时温度高达2000℃左右（钨的熔点是3410℃），长期使用后，钨丝会因 （填物态变化）变细，导致灯丝的电阻变 （选填“大”、“小”）。
18．（1分）甲、乙两种金属的比热容之比是3：1，质量之比是2：1．当它们吸收相同的热量后，甲金属的温度升高了10℃ ℃。
19．（2分）如图所示电筒的电路图，当开关S闭合时，小灯泡L发光 ，而灯丝中自由电子运动的方向是 （均选填“从a到b”或“从b到a”）。
20．（2分）如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图像，若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端，则干路中的电流为 A；若将A、B两电阻串联接在9V电源的两端，则电路中的电流为 A。
21．（2分）图甲所示电路，电源电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，当开关S闭合后，改变R2接入电路的电阻，其U﹣I关系如图乙所示，则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 Ω，定值电阻R1的电阻值为 Ω。
22．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 联的，若两电流表的示数比为2：3，则R1：R2＝ ；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲：U乙＝ 。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
23．（2分）在如图所示的圆圈内，分别填入字母“V”或“A”，使得开关S闭合后
24．（2分）请用笔画线代替导线在图中连接家庭电路。要求开关控制螺口灯泡。
四、简答题（共4分）
25．（4分）用丝绸摩擦的玻璃棒靠近碎纸屑，发现碎纸屑被吸引，有的碎纸屑接触玻璃棒后又“跳开”
五、实验探究题：（本大题共4小题，每空1分，每图2分，共28分）
26．（9分）小明“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）本次实验不能使用 （选填“水银”、“煤油”或“酒精”）温度计。（水银的沸点为357℃，煤油的沸点为150℃，酒精的沸点为78℃）
（2）当温度上升到90℃后，小明每隔1min记录一次温度，然后绘制了温度随时间变化的图像，从图像中可知水的沸点是 ℃，说明此时该地大气压 1标准大气压（选填“大于“等于”或“小于”），停止加热，小明发现水不能继续沸腾 。
（3）本实验从开始加热到沸腾的时间偏长，请你提出一个改进的措施 。
（4）图丙中的 图（选填“A”或“B”）能反映水沸腾前产生气泡的情形。
（5）图丁为“研究水的沸点跟水面气压关系”的实验装置，当用注射器给正在沸腾的水打气加压时，可以看到水 沸腾（选填“继续”或“不再”），这个现象表明：水面气压增大，水的沸点将 。举一个应用这个原理工作的厨房用品 。
27．（5分）在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应取 相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们加热相同时间 相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到58℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）分析实验数据可知， 物质的吸热能力强。
28．（7分）如图所示是小明“测定小灯泡正常发光时的灯丝电阻”的实验过程，其中电源电压为6V，小灯泡的正常发光的电压为2.5V。
（1）小明连接的实物电路如图甲所示，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”
（2）纠正电路错误后，应将滑片移至 端，闭合开关，移动滑片P到某一点，若要使电压表示数为2.5V（小灯泡正常发光），应将电路中的滑片P向滑动变阻器的 端移动。（以上均选填“左”或“右”）
（3）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象信息 Ω。
（4）根据图丙，小明发现灯丝电阻在电压增大时是 的（选填“增大”“减小”或“不变”），请你帮他分析出现这种现象的原因： 。
29．（7分）实验课上同学们用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整。
（2）要完成预定实验探究任务，滑动变阻器除了保护电路外，另有一个重要作用是 。
（3）闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数且电压表示数始终接近电源电压 。
（4）排除故障后小明继续实验，在实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压值如表所示，你认为不符合实际的是实验次序 的数据，理由是： 。
（5）排除错误数据后，分析其他数据，可得出结论： 。
六、计算题（本大题共3小题，共20分）
30．（6分）小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合S的情况下；再同时闭合S、S1时，电流表的示数为0.9A，电源电压不变
（1）电源电压；
（2）电阻Rx的阻值。
31．（6分）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求：
（1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（3）该汽油机此次工作的效率约为多少？
32．（8分）在中学生创新大赛中，某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝3Ω。求：
（1）无风时，通过压敏电阻的电流；
（2）如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力；
（3）如果要增大该风力计的测量范围，请说出一种改进方法。
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共16小题，每小题2分，共32分）
1．（2分）下列说法最接近实际的是（ ）
A．健康成年人的体温是39℃
B．让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃
C．教室里每一台风扇正常工作时电流为1A
D．人体的安全电压是36V
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、健康成年人的体温是37℃；
B、让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃，故B正确；
C、教室里每一台风扇正常工作时电流为0.3A；
D、人体的安全电压是不高于36V。
故选：B。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（2分）下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是（ ）
A．“台上冰华澈，窗中月影临”——冰的形成是升华
B．“蜡炬成灰泪始干”——蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
C．“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象
D．“青青园中葵，朝露待日稀”——露的形成是液化现象
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、“台上冰华澈。”冰的形成是凝固；
B、“蜡炬成灰泪始干”﹣﹣蜡不是晶体；
C、“月落乌啼霜满天”霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶；
D、“青青园中葵，故D正确；
故选：D。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．（2分）将面制品放在水中煮，不会变黄变焦；而放在油中煎会发黄变焦（ ）
A．油放出的热比水多
B．油中有致黄致焦的物质
C．油的沸点比水高
D．油比水传热性能好
【分析】将面制品放在水中煮，不会发黄变焦；若放在油中炸，则会发黄、变焦。温度高了，才会发黄、变焦。
【解答】解：面制品在水中煮，水烧开了以后，温度保持约100℃不变；
而面制品在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，且油沸腾后，面制品内的水分会很快蒸发掉。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对：液体沸点的了解和掌握，是一道基础题。
4．（2分）关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
【分析】A、内能的大小跟质量、温度有关。
B、晶体熔化时吸收热量，温度不变；
C、一切物体都有内能。
D、水的比热容比较大。
【解答】解：
A、物体温度升高时，内能增加，符合题意。
B、一个物体吸收了热量，例如，说法错误；
C、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，0℃的冰仍具有内能，不符合题意。
D、用水作为汽车发动机散热器的冷却剂；说法错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了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；水比热容较大，知道相同质量的不同物质升高相同温度时比热容大的物质吸收的热量多。是热学的难点，是中考的热点。
5．（2分）下列属于做功改变物体内能的是（ ）
A．用煤烧水、做饭
B．冬天双手互相摩擦会发热
C．棉被被太阳晒热了
D．铁匠把烧红的铁块浸入水中使铁块变冷
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、用煤烧水，故A不符合题意；
B、冬天双手互相摩擦做功，是通过做功改变了物体的内能；
C、棉被被太阳晒热了是通过热传递的方式改变人的内能，温度升高；
D、铁匠把烧红的铁块浸入水中，使铁块温度降低，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题考查了对改变物体内能方式的理解与应用，知道做功和热传递都可以改变物体的内能，要知道它们之间的区别。
6．（2分）甲、乙、丙三个轻质小球，甲球排斥乙球，乙球吸引丙球（ ）
A．甲、乙两球一定带异种电荷
B．甲、乙两球一定带同种电荷
C．乙、丙两球一定带异种电荷
D．乙、丙两球一定带同种电荷
【分析】根据带电体的性质和电荷间的作用规律可知：两个物体相互吸引，有三种带电情况：一个带正电，一个带负电；一个带正电，一个不带电；一个带负电，一个不带电；两个物体相互排斥，则都带同种电荷。由此入手分析即可确定甲乙丙三者的带电情况。
【解答】解：
（1）甲球排斥乙球，则甲，故A错误；
（2）乙球吸引丙球，丙有可能带异种电荷，故CD错误。
故选：B。
【点评】在根据物体间的作用规律判定物体带电情况时，要注意两者相互吸引有两种可能：异种电荷相互吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。因此考虑问题要全面。
7．（2分）如图所示对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能减少
【分析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。
（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【解答】解：A、图甲，活塞对空气做功，空气的内能增加；
B、图乙，空气对活塞做功；故B错误；
C、图丙，水蒸气对塞子做功；故C错误；
D、图丁，内能转化为机械能；故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
8．（2分）对于欧姆定律导出公式，下列说法中正确的是（ ）
A．导体电阻与电压成正比
B．导体电阻与电流成反比
C．当电压为零时，电阻也为零
D．电阻是导体本身的性质，当电压发生变化时，电阻不变
【分析】公式R＝是比值定义式，应根据影响导体电阻大小的因素分析答题。
【解答】解：导体电阻由导体材料、长度，只要导体确定，
与导体两端的电压、通过导体的电流无关。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道基础题，知道影响导体电阻的因素，是正确解题的关键。
9．（2分）某档案馆的保密室进出门有下列要求：甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙（S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙）使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙（S馆长表示馆长的钥匙）使灯亮就可以进入保密室。下列电路中符合上述要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据串并联电路的关系判断甲、乙两资料员开关之间的关系和馆长钥匙之间关系，然后判断灯亮的位置即可得出答案。
【解答】解：由题意可知，甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室说明两者不能独立工作；
馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室说明馆长的钥匙开关与甲、乙资料员钥匙开关并联。
故选：C。
【点评】根据题意得出三个开关连接的方式和灯泡的位置是解决本题的关键。
10．（2分）一根阻值为80Ω的均匀电阻丝，对折后的电阻是（ ）
A．80ΩB．160ΩC．40ΩD．20Ω
【分析】电阻大小与材料、横截面积、长度、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，且材料和温度相同时，导体横截面积越大、长度越小，导体的电阻越大。
【解答】解：导体的材料和温度相同时，导体横截面积越大，导体的电阻越小，长度变为原来的一半，它的电阻变为原来的四分之一。
故选：D。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，关键是知道将电阻丝均匀拉长时横截面积变小、长度变长和将电阻丝对折时，横截面积变大，长度变短。
11．（2分）如图（a）所示电路中，当闭合开关后（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．6V 1.5VB．7.5V 1.5V
C．1.5V 7.5VD．1.5V 6V
【分析】由图a可知，电阻R1与R2串联，电压表V2测两电阻串联电压，即电源电压，电压表V1测电阻R2两端电压，根据串联电路特点确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解：（1）由电路图可知，电压表V2示数应大于电压表V1示数，而两电压表指针位置相同2量程是0～15V，分度值是0.6VV1＝7.7V；电压表V1量程是0～3V，分度值是0.1VV4＝1.5V；
（2）电阻R4的电压U2＝UV1＝8.5V，电阻R1的电压U3＝UV2﹣U2＝7.5V﹣1.3V＝6V；
故选：A。
【点评】本题考查了求出电阻两端的电压，分析清楚电路结构、掌握电压表的读数方法是正确解题的关键，本题的难点是确定两个电压表的量程。
12．（2分）如图所示电路，当开关闭合，两灯正常发光。使用中发现某个灯突然熄灭，电流表示数增大，则故障可能是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路
【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，电流表测电路中的电流，使用中发现某个灯突然熄灭，电压表无示数，电流表示数增大，说明电路出现了短路现象，根据电压表的示数判定故障的原因。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联1两端的电压，电流表测电路中的电流，电流表示数增大；电压表示数为07短路了。
故选：A。
【点评】用电压表判断故障时，若电压表有示数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有示数，则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。
13．（2分）如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．当滑片移到中点时电压表示数为3V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知两表示数之比的变化；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片移动中点时电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（3）当滑片移到a端时，电路为定值电阻的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电流表的示数。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。
AB、当开关闭合，接入电路中的电阻减小，由I＝，电路中的电流增大；
由U＝IR可知，电压表的示数增大；
因电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，所以，故B错误；
C、当滑片移动中点时，所以＝＝6.3A，
则电压表的示数：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝3V，故C正确；
D、当滑片移到a端时，电流表测电路中的电流＝＝7.6A。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析和串联电路特点以及欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
14．（2分）如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图，它实际上是由一节干电池（电压不变）、一个气敏电阻R2（相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器，酒精浓度越大阻值越小）与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）
A．气敏电阻R2的阻值越大，电压表的示数越大
B．通过电阻R2的电流越小，电压表的示数越大
C．通过电阻R1的电流越大，电阻R2两端电压越小
D．气敏电阻R2的阻值越大，通过电阻R1的电流越大
【分析】由电路图可知，R1与R2串联在电路中，电压表测R1两端电压，R2的阻值变化时，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化。
【解答】解：
由图R1与R2串联，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大3的阻值越小，电路中总中总电阻变小，
由I＝，电源电压一定，电路中电流变大，所以通过R1、R2电流都变大；
由U＝IR，定值电阻R3两端的电压变大，即电压表示数变大，
所以U2＝U﹣U1，R2电压变大，R2电压变小。故ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好“酒精气体浓度越大，R2阻值越小”是关键。
15．（2分）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。开关闭合后，能正确表示R0两端的电压U与滑动变阻器连入电路的电阻R关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，R0两端的电压最大；当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小、电阻R0两端的电压减小；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，R0两端的电压最小，据此进行解答。
【解答】解：当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，如下图所示：
R0两端的电压最大为电源的电压；
当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电路中的电流减小7两端的电压减小；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，
电路中的电流最小但不为0，R0两端的电压最小；
结合四个坐标图可知，ABC均不符合。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是会分析电阻变化时，电路中电流的变化和电压表示数的变化，有一定的难度。
16．（2分）如图所示的电路中，电源电压为4.2V不变，电阻R1标有“6Ω 0.5A”，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是（ ）
A．2.4Ω﹣15ΩB．2.4Ω﹣30ΩC．0﹣15ΩD．0﹣30Ω
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电流特点结合电阻R1、变阻器R允许通过的最大电流和电流表量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R7两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等，且电阻R1允许通过的最大电流为0.2A，变阻器R允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流为I大＝0.4A，此时滑动变阻器接入电路中电阻最小，
由I＝可得
R＝＝＝8.2Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小＝R﹣R1＝3.4Ω﹣6Ω＝5.4Ω；
当电压表的示数最大为U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝4.2V﹣8V＝1.2V，
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：R8大＝15Ω，
所以，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是2.2Ω～15Ω。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的确定电路中的最大电流是关键。
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分）
17．（2分）白炽灯灯泡内的钨丝正常工作时温度高达2000℃左右（钨的熔点是3410℃），长期使用后，钨丝会因 升华 （填物态变化）变细，导致灯丝的电阻变 大 （选填“大”、“小”）。
【分析】导体的电阻和导体的横截面积有关，在材料、长度一定时，横截面积越小，电阻越大；
物体由固态变为气态的过程叫升华，物体由气态变为固态的过程叫凝华；
根据上述知识进行分析，得出结论。
【解答】解：钨丝在高温下升华变为钨蒸汽，钨丝变细、长度一定时；
升华形成的钨蒸汽又会凝华为固态的钨，附着在灯泡内壁上使灯泡内壁变黑。
故答案为：升华；大。
【点评】白炽灯是生活中常见的家用电器，用久了的灯丝变细、内壁变黑、灯泡变暗都是我们可以观察到的，但我们有没有想想原因；
学习物理最基本的方法就是善于观察、勤于思考。
18．（1分）甲、乙两种金属的比热容之比是3：1，质量之比是2：1．当它们吸收相同的热量后，甲金属的温度升高了10℃ 60 ℃。
【分析】知道甲、乙两金属质量、比热容、吸收热量的关系，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求两物体升高温度的比值；知道甲金属的温度升高值，可求乙金属的温度升高值。
【解答】解：由题知，m甲：m乙＝2：1，c甲：c乙＝5：1，
甲、乙两金属吸收的热量：Q甲：Q乙＝1：5，
∵Q吸＝cmΔt，
∴＝＝，即：＝，
∴甲、乙两金属升高温度的比值：
＝，
由题知，Δt甲＝10℃，所以Δt乙＝60℃。
故答案为：60。
【点评】本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，代入比值时要细心，不要因颠倒出错!
19．（2分）如图所示电筒的电路图，当开关S闭合时，小灯泡L发光 从a到b ，而灯丝中自由电子运动的方向是 从b到a （均选填“从a到b”或“从b到a”）。
【分析】电荷的定向移动形成电流，我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。金属导体中是自由电子在发生定向移动。
【解答】解：在电源外部，电流从正极出发经过用电器回到负极；
由图知，小灯泡发光时；因为负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，即从b到a。
故答案为：从a到b；从b到a。
【点评】掌握电流的形成特点以及电流方向的规定，知道金属导体中是自由电子在发生定向移动，会判断电路中电流的方向，是解答本题的关键。
20．（2分）如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图像，若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端，则干路中的电流为 0.6 A；若将A、B两电阻串联接在9V电源的两端，则电路中的电流为 0.3 A。
【分析】（1）A、B两电阻并联时，它们两端的电压相等，根据图象读出对于的电流，利用并联电路的电流特点求出电路中干路里的电流；
（2）由图象中数据，利用I＝可求出A和B的电阻，已知电源的两端，由I＝可求电路中的电流。
【解答】解：将A、B两电阻并联接在U＝4V电源的两端时，UA＝UB＝4V，
由图象可知。IA＝5.2A，IB＝0.8A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中干路里的电流：
I＝IA+IB＝0.2A+3.4A＝0.6A。
由图象可知，A的电阻为：
RA＝＝＝20ΩB＝＝＝10Ω，
若将A、B两电阻串联接在U′＝9V电源的两端总＝RA+RB＝20Ω+10Ω＝30Ω，
电路中的电流：I′＝＝＝5.3A。
故答案为：0.8；0.3。
【点评】本题考查了并联电路的特点，关键是根据图象得出电流与电压的对应值，是一道中档题。
21．（2分）图甲所示电路，电源电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，当开关S闭合后，改变R2接入电路的电阻，其U﹣I关系如图乙所示，则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 60 Ω，定值电阻R1的电阻值为 10 Ω。
【分析】（1）由电路图可知，当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联，电压表测R2两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图读出两电表的示数，由欧姆定律求出R2的最大阻值；
（2）当滑片位于最左端时电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大并由乙图读出其大小，利用欧姆定律表示出电源的电压；利用电源的电压不变建立等式即可求出定值电阻的阻值和电源的电压。
【解答】解：
（1）当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联，电压表测R2两端的电压，此时电路中的电流最小；
由乙图可知，U1＝6V，I最小＝3.1A，
由I＝可得2接入电路的最大阻值：
R6＝＝＝60Ω；
（2）当滑片位于最左端时电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，
由乙图可知I最大＝7.7A，由I＝，
电源的电压：U＝I最大R1＝4.7A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
根据欧姆定律和串联电路中总电压等于各分电压之和，
故电源的电压：
U＝I最小R4+U2＝0.5A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，解①②可得
R2＝10Ω；U＝7V。
故答案为：60；10。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是分析好滑片移动时两电表示数的对应关系。
22．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 并 联的，若两电流表的示数比为2：3，则R1：R2＝ 2：1 ；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲：U乙＝ 3：1 。
【分析】（1）由图可知当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是并联的，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流；
已知甲、乙两电流表的示数比，即通过R2的电流与干路电流的比，由并联电路的电流特点可得出通过R1的电流与通过R2的电流之比，
由R＝可得出R1与R2的电阻之比；
（2）当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压；
由串联电路的分压规律可得出R1与R2两端的电压之比，由此可知总电压与R2两端的电压之比，即两电压表的示数之比。
【解答】解：（1）由图可知当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，因此R1和R2是并联的；
由图可知电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流，
已知甲、乙两电流表的示数比为2：72的电流与干路电流的比为I2：I＝4：3，
则由并联电路的电流特点可知通过R1的电流与通过R8的电流之比为：I1：I2＝5：2，
并联电路各个支路两端的电压相等，
由R＝可知，R1与R2的电阻之比为：R1：R2＝I6：I1＝2：2；
（2）当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时1和R7的串联电路，电压表甲测电源电压2两端的电压；
此时R1与R2两端的电压之比为：U1：U2＝R4：R2＝2：5，
由此可知电源电压与R2两端的电压之比为：U：U2＝（U3+U2）：U2＝5：1，
即两电压表的示数之比为：U甲：U乙＝3：5。
故答案为：并；2：1。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的应用，解题关键是要知道串联电路分压规律是指导体两端电压之比等于导体的电阻之比，并联电路分流的规律是指通过各个支路的电流之比等于各个支路导体电阻的反比。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
23．（2分）在如图所示的圆圈内，分别填入字母“V”或“A”，使得开关S闭合后
【分析】电压表并联在电路中，在电路中可以看作开路；电流表必须串联在电路中，在电路中相当于导线；电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联，因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题。
【解答】解：由电路图可知，右上边圆圈与L2并联，应为电压表1并联，应为电流表、尾尾相连4、L2并联，如下图所示：
【点评】本题主要考查电流表和电压表的连接方式以及在电路中的作用，并会设计串并联电路。
24．（2分）请用笔画线代替导线在图中连接家庭电路。要求开关控制螺口灯泡。
【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：根据三孔插座上孔接地线、左孔接零线，图中最上面一条为火线；
火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，如图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、简答题（共4分）
25．（4分）用丝绸摩擦的玻璃棒靠近碎纸屑，发现碎纸屑被吸引，有的碎纸屑接触玻璃棒后又“跳开”
【分析】要解决本题，需要了解：
①摩擦起电现象；
②带电体具有吸引轻小物体的性质；
③电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】答：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，因为带电体具有吸引轻小物体的性质；
碎纸屑接触玻璃棒之后，玻璃棒上的正电荷转移到纸屑上，因为同种电荷相互排斥。
【点评】了解摩擦起电现象，知道带电体吸引轻小物体的性质，了解电荷间的相互作用规律对解决此类题目很关键。
五、实验探究题：（本大题共4小题，每空1分，每图2分，共28分）
26．（9分）小明“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）本次实验不能使用 酒精 （选填“水银”、“煤油”或“酒精”）温度计。（水银的沸点为357℃，煤油的沸点为150℃，酒精的沸点为78℃）
（2）当温度上升到90℃后，小明每隔1min记录一次温度，然后绘制了温度随时间变化的图像，从图像中可知水的沸点是 98 ℃，说明此时该地大气压 小于 1标准大气压（选填“大于“等于”或“小于”），停止加热，小明发现水不能继续沸腾 吸热 。
（3）本实验从开始加热到沸腾的时间偏长，请你提出一个改进的措施 适当减少水的质量 。
（4）图丙中的 B 图（选填“A”或“B”）能反映水沸腾前产生气泡的情形。
（5）图丁为“研究水的沸点跟水面气压关系”的实验装置，当用注射器给正在沸腾的水打气加压时，可以看到水 不再 沸腾（选填“继续”或“不再”），这个现象表明：水面气压增大，水的沸点将 升高 。举一个应用这个原理工作的厨房用品 高压锅 。
【分析】（1）图中水的沸点是98℃，所以温度计内液体的沸点需要高于98℃；
（2）液体沸腾过程中温度保持不变，这个温度叫做沸点；标准大气压下的沸点是100℃，沸点受大气压的影响，气压越低沸点越低；
（3）给烧杯加盖，或减少水量，可缩短加热时间；
（4）水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；
（5）液体的沸点和气体压强有关：气体压强越大，液体的沸点越高；气体压强越小，液体的沸点越低；
用注射器向正在沸腾的水面上打气，水面上方的气体增多，气体压强增大，根据沸点和气压的关系可知，水的沸点升高，水的温度达不到水的沸点，所以不会沸腾；
高压锅就是利用增大气压，提高水的沸点，缩短加热的时间的。
【解答】解：（1）图中水的沸点是98℃，所以温度计内液体的沸点需要高于98℃，所以不能用酒精温度计测量水的沸点；
（2）由图乙可知水的沸点为98℃；标准大气压下，由于当时沸点低于100℃；
停止加热，水不能继续沸腾；
（3）适当减少水的质量或提高水的初温均可缩短加热时间；
（4）A图气泡在上升过程中，体积逐渐增大，B图气泡在上升过程中体积逐渐减小；
（5）当用注射器给正在沸腾的水打气加压时，水面上方的气体压强增大（烧瓶用瓶塞密封，瓶内气体增多，水的沸点升高，水就不会沸腾，水的沸点升高。
故答案为：（1）酒精；（2）98；吸热；（4）B；升高。
【点评】此题考查了水的沸腾实验及影响沸点的因素，属于基础题。
27．（5分）在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应取 质量 相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们加热相同时间 吸收热量 相同时，通过比较 升高的温度 来判断吸热能力的强弱。
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到58℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 ＜ Q乙（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）分析实验数据可知， 甲 物质的吸热能力强。
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
【解答】解：（1）实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，用相同的电加热器加热，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱；
（2）根据记录数据，从开始加热到58℃时，乙用了4分钟甲小于Q乙。
（3）由表中数据可知，甲从34℃升高到58℃，用了3分钟，用了6分钟，甲吸收的热量多。
故答案为：（1）质量；吸收热量；（2）＜。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，要注意表中物质的初温不同。为热学中的重要实验。
28．（7分）如图所示是小明“测定小灯泡正常发光时的灯丝电阻”的实验过程，其中电源电压为6V，小灯泡的正常发光的电压为2.5V。
（1）小明连接的实物电路如图甲所示，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”
（2）纠正电路错误后，应将滑片移至 右 端，闭合开关，移动滑片P到某一点，若要使电压表示数为2.5V（小灯泡正常发光），应将电路中的滑片P向滑动变阻器的 左 端移动。（以上均选填“左”或“右”）
（3）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象信息 10 Ω。
（4）根据图丙，小明发现灯丝电阻在电压增大时是 增大 的（选填“增大”“减小”或“不变”），请你帮他分析出现这种现象的原因： 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】（1）在测小灯泡正常发光时灯丝电阻的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）为了保护电路，纠正电路错误后，应将滑片移至阻值最大处；根据电压表选用量程确定分度值读数；根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（3）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用RL＝求出小灯泡正常发光时的电阻；
（4）根据图丙找出电流随电压变化的关系，然后由欧姆定律的变形公式可判断出灯丝电阻随电压如何变化；灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）原电路图中，灯泡和滑动变阻器并联后与电压表串联是错误的，灯泡，电压表并联在灯泡两端
；
（2）为了保护电路，纠正电路错误后，即右端；
闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表选用小量程，其示数为2.2V，要使灯泡正常发光，根据串联电路电压规律，根据分压原理，故应将电路中的滑片P向滑动变阻器的左端移动；
（3）由图丙可知，当灯泡两端电压为7.5V时，则小灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝＝＝10Ω；
（4）由图丙可知，随电压U增大，当电压变化量一定时，由欧姆定律的变形公式R＝；根据P＝UI可知，灯丝温度升高。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；左；（4）增大。
【点评】本题测小灯泡正常发光时灯丝电阻的实验，考查了电路连接、注意事项、实验操作、电阻的计算和影响电阻大小因素等知识。
29．（7分）实验课上同学们用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整。
（2）要完成预定实验探究任务，滑动变阻器除了保护电路外，另有一个重要作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（3）闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数且电压表示数始终接近电源电压 滑动变阻器短路 。
（4）排除故障后小明继续实验，在实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压值如表所示，你认为不符合实际的是实验次序 4 的数据，理由是： 电路最小电流为0.17A 。
（5）排除错误数据后，分析其他数据，可得出结论： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）探究“电流与电阻的关系“的实验中，电压表测定值电阻两端电压，与定值电阻并联；电流表测通过定值电阻的电流，与定值电阻串联；滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，要一上一下与定值电阻串联；由于电源电压较大，电压表选用大量程，为了测量数据的准确性，电流表选用小量程，据此补全电路图；
（2）探究电流与电阻关系时，通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，电路为通路，根据电压表示数始终接近3V分析；
（4）已知变阻器的最大电阻，由表中最后一组实验电阻的大小，由欧姆定律得出电路的最小电流分析；
（5）根据表格数据分析解答。
【解答】解：（1）探究“电流与电阻的关系“的实验中，电压表测定值电阻两端电压；电流表测通过定值电阻的电流；滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变；由于电源电压较大，为了测量数据的准确性，据此补全电路图
；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数始终接近电源电压，则滑动变阻器两端的电压为0；
（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器除了保护电路外；
（4）变阻器的最大电阻为50Ω，由表中最后一组数据实验电阻的大小，电路的最小电流为：
I＝＝≈3.17A＞0.15A，理由是电路最小电流为0.17A；
（5）排除错误数据后，分析其他数据，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）控制定值电阻两端的电压不变；（4）5；（5）当电压一定时。
【点评】本题是探究电流与电阻的关系，考查了电路连接、故障分析、数据分析、控制变量法及欧姆定律的应用。
六、计算题（本大题共3小题，共20分）
30．（6分）小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合S的情况下；再同时闭合S、S1时，电流表的示数为0.9A，电源电压不变
（1）电源电压；
（2）电阻Rx的阻值。
【分析】（1）只闭合S时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）同时闭合S、S1时，R0与Rx并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值。
【解答】解：（1）只闭合S时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，
由I＝可得
U＝I6R0＝0.5A×10Ω＝6V；
（2）同时闭合S、S1时，R6与Rx并联，电流表测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过Rx的电流：
Ix＝I﹣I0＝0.4A﹣0.6A＝4.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，Rx的阻值：
Rx＝＝＝20Ω。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻Rx的阻值为20Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
31．（6分）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求：
（1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（3）该汽油机此次工作的效率约为多少？
【分析】（1）知道水的质量、初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）已知汽油的质量和热值，利用Q放＝mq可以计算汽油完全燃烧释放出的热量；
（3）利用η＝×100%计算效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×107J/（kg•℃）×5kg×40℃＝8.8×105J；
（2）汽油完全燃烧释放出的热量为：Q放＝m汽油q汽油＝0.03kg×8×107J/kg＝1.5×106J；
（3）发动机做的有用功为：W有用＝5×102J；
发动机的效率为：η＝×100%＝。
答：（1）制冷水所吸收的热量是4.4×105J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量是5.5×106J；
（3）该汽油机此次工作的效率约为33.3%。
【点评】本题考查热量的计算和机械效率的计算，熟练公式的运用即可解答。
32．（8分）在中学生创新大赛中，某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝3Ω。求：
（1）无风时，通过压敏电阻的电流；
（2）如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力；
（3）如果要增大该风力计的测量范围，请说出一种改进方法。
【分析】（1）由图乙可知无风时Rx的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；
（2）当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流，再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值，根据图乙可知该装置所能测量的最大风力；
（3）由乙图知，若要增大该风力计的量程，风力增大时，压敏电阻的阻值减小，由于电压表的量程不变，由此可知；应减小R的电阻值或减小电源电压，由此分析解答。
【解答】解：（1）由图像可知，当无风时x＝7Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流：
I＝＝＝0.3A；
（2）由图像可知Rx与F图线为一次函数，Rx＝aF+b，
当F＝0时，Rx＝7Ω，所以8Ω＝a×0+b，
可得：b＝7Ω，
当F＝600N时，Rx＝8Ω，所以1Ω＝a×600N+7Ω，
可得：a＝﹣8.01Ω/N，
则：Rx＝﹣0.01Ω/N×F+7Ω，
当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，即UR＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压：
Ux＝U﹣UR＝5V﹣3V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
I′＝＝＝3A，
则压敏电阻的阻值：
Rx′＝＝＝8Ω，
所以2Ω＝﹣0.01Ω/N×F+2Ω，
解得：F＝500N
即该装置所能测量的最大风力为500N；
（3）由乙图知，若要增大该测力计的量程，压敏电阻的阻值减小，由此可知。
答：（1）无风时，通过压敏电阻的电流为0.5A；
（2）该装置所能测量的最大风力500N；
（3）减小R的阻值（或减小电源电压）。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图像获取有用的信息，有一定的难度。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
34
42
50
58
66
乙的温度/℃
10
22
34
46
58
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.59
2
20
0.30
3
30
0.21
4
40
0.15
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
34
42
50
58
66
乙的温度/℃
10
22
34
46
58
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.59
2
20
0.30
3
30
0.21
4
40
0.15