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2021-2022学年江苏省盐城市建湖县九年级上学期物理期末考试题及答案
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这是一份2021-2022学年江苏省盐城市建湖县九年级上学期物理期末考试题及答案，共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电风扇B. 电饭锅C. 电冰箱D. 电视机
【答案】B
【解析】
【详解】A．电风扇利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故A不符合题意；
B．电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化成内能，故B符合题意；
C．电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A. 瓶盖起子B. 扫帚C. 天平D. 镊子
【答案】A
【解析】
【详解】A．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．扫帚的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D．镊子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图是飞行器绕地球运行的轨道示意图，若飞行器沿椭圆轨道运行的过程中机械能保持不变，则它从远地点向近地点运行的过程中
A. 重力势能增加、动能减小B. 重力势能减小、动能增加
C 重力势能减少、动能不变D. 重力势能不变、动能不变
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道，飞行器从远地点向近地点运行的过程中，高度减小，故重力势能减小，又因为飞行器的机械能保持不变（即机械能守恒），所以动能增加，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 沙漠地区在日光照射下，比湖泊湿地在日光照射下温度升高得快的原因是（ ）
A. 沙漠地区日照时间较长B. 沙的比热容小
C. 沙的密度大D. 沙吸收的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】在相同的日光照射下，沙漠地区比湖泊地区温度升高得更快，是因为沙的比热容比水的比热容小，由可知，在吸收相同热量时，比热容小的物体温度升高得更快，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 小明将一箱书搬上三楼，先后采用了两种方法：一是一次把所有的书搬上三楼；二是分两次把所有的书搬上三楼．假设他上楼的速度相同，则这两种方法中
A. 第一种所做的总功多一些B. 第二种对书做的功多一些
C. 第一种搬书的功率大一些D. 第二种搬书的效率大一些
【答案】C
【解析】
【详解】AB．这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次对书所做的有用功相等；
第一种所做的额外功为克服人的重力做的功，而第二种所做的额外功是两次克服人的重力做的功，因此第二种所做的额外功大于第一种所做的额外功，故第二种所做的总功大于第一种所做的总功，故AB不符合题意；
C．因上楼的速度相同，第二种需要上楼二次，所以第二种所用时间长;两次搬书对书做的功相同，由P=可知P1>P2，故C符合题意；
D．由η=×100%可知，η1>η2，故D不符合题意．
6. 下列事例中，利用热传递改变内能的是（ ）
A. 冬天搓手取暖
B. 压缩空气内能增大
C. 烧水时水温升高
D. 下滑时臀部发热
【答案】C
【解析】
【详解】A．冬天搓手取暖，克服手与手间摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意；
B．压缩空气点火，压缩空气做功，使空气的内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意；
C．烧水时水温升高，水从火吸收热量、温度升高，属于热传递改变物体的内能，符合题意；
D．从滑梯上滑下时克服摩擦做功，使臀部内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意．
7. 用如图所示动滑轮，沿竖直方向匀速拉动绳子，使物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现只改变物体的重力G，不计绳重与摩擦，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】动滑轮的重力不可忽略，不计绳重和摩擦，则克服动滑轮重力所做的功为额外功；物重增大时，有用功逐渐增大，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率逐渐增大，但机械效率不可能增大到100%，只能接近100%，所以机械效率增大得越来越缓慢，且机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 家用电器起火时应迅速用水扑灭B. 多个大功率用电器应接在同一插线板上使用
C. 控制用电器的开关一定要接在零线上D. 有金属外壳的家用电器，一定要将外壳接地
【答案】D
【解析】
详解】A．家用电器起火时应迅速切断电源，再灭火，直接用水扑灭容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．根据电功率的公式可知，电压一定时，电流的大小与功率成正比，多个大功率用电器应接在同一插线板上使用，使总功率变大，总电流变大，根据焦耳定律，插线板容易发热损坏，甚至引起火灾，故B不符合题意；
C．为防止断开开关用电器仍然带电，控制用电器的开关一定要接在火线上，故C不符合题意；
D．有金属外壳的家用电器，如果金属外壳带电，人体接触时很容易引起触电事故，所以一定要将外壳接地，故D符合题意。
故选D。
9. 在调查家庭用电的综合实践活动中，小亮同学将家里其他用电器都关闭，只让家中电热毯单独工作了2min，如图所示的电能表指示灯闪烁了16次，下列说法正确的是（ ）
A. 此电能表指示灯每小时闪烁3200次
B. 该电能表示数为76242kW•h
C. 指示灯闪烁越快，电路消耗的电能越多
D. 电热毯的实际功率是150W
【答案】D
【解析】
【详解】AD．3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，指示灯闪烁16次，则消耗的电能
则电热毯的实际功率
故A错误，D正确；
B．该电能表示数为7624.2kW•h，故B错误；
C．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，不能说电路消耗的电能越多，故C错误。
故选D。
10. 如图是一只完好的移动插座，闭合开关S，指示灯发光。再将台灯插入接线板的插座，台灯与指示灯都能发光。下列说法正确的是（ ）
A. 台灯与指示灯串联，并受开关S控制
B. 台灯与指示灯并联，开关S在干路上
C. 该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线
D. 该接线板上有5个插孔会使测电笔氖光发光
【答案】B
【解析】
【详解】AB．开关控制台灯和指示灯，而台灯和指示灯互不影响，因此台灯与指示灯并联，开关S在干路上，故A错误，B正确；
C．根据图示可知，该插头为三脚插头，因此相连的线有火线、零线和地线，故C错误；
D．从接线板上可以看出，两个三孔插座，两个两孔插座，因此一共有四个插孔与火线相连，即四个插孔能使测电笔氖管发光，故D错误。
故选B。
11. “红灯停、绿灯行”，十字路口的红、绿交通信号灯是保证安全的重要设施，为实现此控制，可行的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于十字路口的红、绿交通信号灯是独立工作的，所以红灯和绿灯是并联的。
A．图中两个开关都闭合时，红灯和绿灯串联，不能独立工作，故A不符合题意；
B．图中红灯和绿灯并联，当开关S1闭合、S2断开时，绿灯亮，当开关S1断开、S2 闭合时，红灯亮，故B符合题意；
C．图中红灯和绿灯串联，不能独立工作，且两个开关都闭合时，电路短路，故C不符合题意；
D．图中只有开关S2闭合时，两个灯串联，不能独立工作，当开关S1、S2都闭合时，红灯被短路，只有绿灯亮，故D不符合题意。
故选B。
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示．则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A. 定值电阻电功率的最小值为1.35 W
B. 定值电阻电功率的变化为4.05 W
C. 电路总功率的最小值为1.8 W
D. 电路总功率的最大值为6.4 W
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图知道，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，因为电路中的最大电流是I最大=1.2A，故电源的电压是
U=I最大R1 =1.2A×R1①
当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象知道，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压是
U=I最小R1+U2 =0.3A×R1+4.5V②
因电源的电压不变，则
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
所以定值电阻的阻值是R1 =5Ω，电源的电压是
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
由P=I2R得定值电阻电功率的最小值是
P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W
故A错误；
B．定值电阻电功率的最大值是
P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量是
ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故B错误；
C．电路总功率的最小值
P最小=UI小=6V×0.3A=1.8W
故C正确；
D．电路总功率的最大值
P最大=UI大=6V×1.2A=7.2W
故D错误。
故选C。
二、填空题（每空1分，共24分）
13. 对人体而言，安全电压是 ______，电工师傅用 ______来辨别火线和零线的，收音机上调节声音的大小的电器元件实际上是 ______。
【答案】 ①. 不高于36V ②. 测电笔 ③. 滑动变阻器
【解析】
【详解】[1]我国家庭电路电压是220V，对人体而言安全电压不高于36V。
[2]电工师傅用测电笔来辨别火线和零线的，笔尖接触火线时，氖管发光，笔尖接触零线时，氖管不发光。
[3]收音机上调节声音的大小的电器元件实际上是滑动变阻器，通过调节接入电路中电阻长度，调节声音的大小。
14. 汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质；散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是_______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量[水的比热容c水=，天然气的热值q=8.4×107J/kg]。
【答案】 ①. 比热容 ②. 8.4×105 ③. 0.01
【解析】
【详解】[1]汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，升高相同的温度，水能吸收更多的热量；
[2]在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是
[3]要释放这么多的热量，那么要完全燃烧天然气的质量是
15. 如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2 kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为______kg，若物体质量增大，则要将秤砣向______（选填“左”或“右”）移动；若长时间使用后秤砣有一点缺损，则测量值比被测物体的真实质量要______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 0.8 ②. 右 ③. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】[1]被测物体的重力为
故被测物体的质量为
故被测物体的质量为0.8kg。
[2]若物体质量增大，则物体的重力与力臂的乘积变大，在则要将秤砣重力不变时，需要增大力臂，故将秤砣向右移动。
[3]若秤砣有一点缺损，则力臂变大，那么所测物体的重力变大，即质量偏大。
16. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．这是因为酒精燃烧产生的燃气对外__________，燃气的________能转化为盒盖的_______能，这与四冲程汽油机的_____________冲程的能量转化相同，
【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 机械 ④. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功，也就是对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同．
17. 小利用如图的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的某种液体，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
（1）实验中液体吸热的多少是通过___________来反映的；
（2）现有水和煤油两种液体可供选择，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明应该选用___________（水/煤油）来做实验，这是因为水的___________较大；
（3）实验中将两瓶中的电阻丝串联，目的是为了控制通过两根电阻丝的___________相等；
（4）实验中没有计时的工具，可以通过操作___________来确保通电时间相同。
【答案】 ①. 温度计示数 ②. 煤油 ③. 比热容 ④. 电流 ⑤. 开关
【解析】
【详解】（1）[1]实验使用转换法，甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的某种液体，根据可知，温度计示数变化越大，说明液体吸热越多，则该电阻产生的热量越多。
（2）[2][3]由可得，分析可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，因水的比热容大，温度变化小，煤油的比热容较小，温度变化大，故为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明应该选用煤油来做实验。
（3）[4]要研究导体产生的热量与电阻大小的关系，根据焦耳定律必须保证通过导体的电流和通电时间相等，根据串联电路的特点，为了控制通过两根电阻丝的电流相等，实验中将两瓶中的电阻丝串联。
（4）[5]由图可知，该电路为串联电路，各处的电流是相同的，实验中可以通过操作开关来确保通电时间相同。
18. 如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点___________的材料做成，增加一根导线，并将导线接在___________两点间闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断。除短路之外，___________也会引起熔丝熔断。
【答案】 ①. 低 ②. BD ③. 用电器的总功率过大
【解析】
【详解】[1]保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用。
[2]要造成短路，引起熔丝熔断，则只有熔丝接入电路，故BD两个接线柱之间接入一根导线后，会发生电源短路，C、D间的熔丝将会熔断。
[3]熔丝熔断的原因有两个，用电器的总功率过大或发生短路。
19. 如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小，当有燃气泄漏时，电流表的示数 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”，下空同），电压表示数 ___________：若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警，要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，R0应选用 ___________（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 更大
【解析】
【详解】由电路图可知，气敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]因气敏电阻R的阻值随浓度的增大而减小，所以，当有燃气泄漏时，燃气的浓度增大，R的阻值减小，电路中的总电阻减小；由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大。
[2]电路中的电流增大，由U=IR可知，R0两端电压增大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压减小，即电压表示数减小。
[3]当电压表示数减小至某一数值时报警器开始报警；由题知，燃气浓度越低，气敏电阻的阻值越大，气敏电阻分压越多，即电压表示数越大；要使电压表示数减小至报警的数值，由串联分压的规律可知，需要使R0分得的电压增大，即需要将R0的阻值增大，所以，要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，R0应选用更大阻值的电阻。
20. 如图是某型号电饭锅的原理图，有两个档位，分别是高温烧煮和保温焖饭档，已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，则开关S置于_____（1/2）档时是低温档，它的功率是_____W，电饭锅在高温档正常工作2min产生的热量是_____J．
【答案】 ①. 1 ②. 22 ③. 1.32×105
【解析】
【详解】电饭锅处于低温档时电路的总功率最小，
由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总电阻应最大，
由电路图可知，开关S置于1档，此时R1与R2串联，电路的总电阻最大，此时是低温档．
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低温档的功率：
P低＝＝＝22W；
由电路图可知，开关S置于2档时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温档，
则电饭锅在高温档正常工作2min产生的热量：
Q＝W＝t＝×2×60s＝1.32×105J．
三、解答题（共52分）
21. 如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态，l1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1的示意图和F2的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，O为支点，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂l2；如图所示，作力臂l1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反；如下图所示：
22. 将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】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，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
23. 如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入×及A或V的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
【答案】或 或
【解析】
【详解】1、如果两灯串联，则电流从电源正极出发，分别经过开关、已有的灯泡以及另一个灯泡回到电源负极，因此最上面〇中为灯泡，另外两个〇内为电压表；
2、如果两灯并联，一种情况为电流表测电路中一个小灯的电流，电压表测电源并联电路两端电压；另一种情况为电流表测干路中的电流，电压表仍然测量并联电路两端电压。
如下图所示
或 或
24. 在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。（g取10N/kg）求：
（1）推箱子做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）沿斜面的推力。
【答案】（1）1200J；（2）；（3）500N
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）推箱子做的有用功
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J
（2）推箱子做的总功
W总= W有+W额=1200J+300J=1500J
由得斜面的机械效率
（3）由W总=Fs得沿斜面的推力
答：（1）推箱子做的有用功1200J；
（2）斜面的机械效率是；
（3）沿斜面的推力为500N。
25. 某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图像如图乙所示。求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最小功率；
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量。
【答案】（1）10Ω；（2）0.9W；（3）13.5J
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电压表测电源的电压，电路中的电流最大，由图乙可知，电压表的最大示数为6V，则电源的电压U=6V，电路中的最大电流I=0.6A，由可得，R1的阻值
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流I′=0.15A，则电路消耗的最小功率
P小=UI′=6V×0.15A=0.9W
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，电路中的电流最小，则1min内电流通过R1产生的热量
Q1=I′2R1t=(0.15A)2×10Ω×60s=13.5J
答：（1）R1的阻值为10Ω；
（2）电路消耗的最小功率为0.9W；
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量13.5J。
26. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码静止时，杠杆右端上翘，如甲图所示，杠杆处于 ___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，则应将左端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调；
（2）如乙图所示的装置中，每个钩码重0.5N（杠杆上每格等距，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小强在B处施加一个竖直方向的力，也使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应 ______，大小为 ______；
（3）如图丙所示用弹簧测力计在B处竖直向下拉，当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 ___________，其原因是 ___________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 竖直向上 ④. 3N ⑤. 变大 ⑥. 拉力力臂变短
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止和匀速转动的状态都是杠杆的平衡状态，实验前杠杆静止，所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图知，杠杆右端偏高，为使杠杆在水平方向平衡，需要将左端的平衡螺母向右调节。
（2）[3]动力作用点在B上，由于支点在一侧不是在中间，因此动力的方向与阻力的方向相反，为了方便读出力臂，力的方向与杠杆垂直，因此拉力的方向应竖直向上。
[4]设杠杆上每格距离为l，由图可知，钩码的总重力
G=0.5N×3=1.5N
力臂lA=4l，拉力的力臂lB=2l，由F1l1=F2l2得，拉力的大小
（3）[5][6]图丙中，弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，弹簧测力计示数变大。
27. 如图是小明同学探究“电流与电压关系”的电路图。
（1）请按电路图将实物图连接完整。___________
（2）小明连接电路时，开关应 ___________，滑动变阻器的滑片P应放在最 ___________（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 ___________。
（4）小明通过实验得出了如表（一）中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论，这个结论是 ___________（选填“正确”或“错误”）的，你认为造成这种现象原因可能是 ___________。
表一：
（5）他们还想用以上器材做“研究电压不变时，电流与电阻的关系”实验，他们选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的几个电阻进行实验，实验完成后记录数据如表（二）所示。此次实验中，电压表的示数保持 ___________V不变。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，向 ___________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器。
表二：
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 左 ④. R开路 ⑤. 错误 ⑥. 电压表并联在滑动变阻器两端了 ⑦. 1.8 ⑧. 左
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，滑动变阻器滑片P向右移动，电阻变小，电压表并联在定值电阻R的两端，因此实物图中滑动变阻器B接线柱与定值电阻R左端接线柱相连，电压表的“3”接线柱与电阻右端接线柱相连，如下图所示：
（2）[2][3]为保证电路安全，连接电路时，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，滑动变阻器的滑片P应放在最左端。
（3）[4]闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，故原因可能是电阻R开路。
（4）[5][6]探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，由表（一）对应的电压电流计算可知，电阻值是变化的，则结论错误，原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。
（5）[7]电压一定时，电流跟电阻成反比，由表（二）可知，当R=20Ω时，电流I=0.09A，则电压
U=IR=0.09A×20Ω=1.8V
电压表测量定值电阻两端的电压，所以电压表的示数是1.8V。
[8]当5Ω电阻接入电路时，电压表的示数为一定值，更换为10Ω后，定值电阻的阻值增大，分担的电压增大，电压表的示数增大，为了保证电压不变，需要向左移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器分担较多的电压。
28. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；___________
（2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，小组同学根据两电表的示数判断是由灯泡处断路造成的，更换灯泡后故障排除，他们根据的现象是___________（填两电表是否有示数）；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是___________A；小灯泡两端的电压是___________V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为___________V；
（4）图丙是另一小组同学由实验数据描绘得到的小灯泡的I﹣U图像，由图像可知小灯泡额定功率是___________W。小灯泡正常发光时的电阻大约是___________Ω。分析小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，实际上，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是___________。
【答案】 ①. ②. 电压表有示数，电流表没有示数 ③. 0.24 ④. 1.5 ⑤. 2.5 ⑥. 0.625 ⑦. 10 ⑧. 温度
【解析】
【详解】（1）[1]电源电压为3V，故电压表选用小量程0～3V与小灯泡并联，如图所示：
（2）[2]连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮；若灯泡处出现断路，则电流表没有示数；电压表与电源连接测量电源电压，则电压表有示数。
（3）[3]电流表、电压表的示数如图乙所示，电流表选用小量程0～0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.24A，即通过小灯泡的电流是0.24A。
[4]电压表选用小量程0～3V，分度值为0.1V，故电压表示数为1.5V，即小灯泡两端的电压是1.5V。
[5]小灯泡在额定电压下正常发光，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V。
（4）[6]根据绘得的小灯泡的I﹣U图像可知灯在额定电压2.5V下的电流为0.25A，小灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625 W
[7]由欧姆定律知，小灯泡正常发光时的电阻大约是
[8]分析小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化；由于不同电压下通过小灯泡的电流不同，灯丝的温度不同，灯丝的电阻值不同，故引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是灯丝的温度。
29. 阅读短文，回答问题：
电热毯
电热毯，又名电褥。是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。除此以外，还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛，功率一般在60~120W之间。电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯，使用的电热合金丝是直线状的，但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上，外面涂覆一层耐热树脂，通电时即发出热量。电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型，按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件，使用者可按需要接通或切断电源来控制温度；自动调温型带控温元件，能自动使电热毯处于预定的温度范围内。
（1）电热毯是利用___________原理工作的，在工作过程中，电能转化成___________能；
（2）电热毯中使用的合金丝的电阻___________（大于/等于/小于）与它同种长度和规格的导线电阻，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于___________（导体/绝缘体）；
（3）自动调电热毯中的控温元件材料应选择___________（导体/超导体/半导体）来制作。小明家电热毯的合金丝断了，他把合金丝接上后继续使用，一段时间后发现接头处烧焦了，这是因为接头处合金丝的电阻___________（变小/变大/不变）；
（4）如图是电热毯工作时合金丝的电阻随温度变化关系的图像，正确的是___________
A. B.
C.D.
（5）如图是小明学习电学后设计的高、中、低三个挡位电热毯的原理图，其中图中虚线框内有两处是电阻，一处是开关（S1），请你用元件符号将电路图补充完整。___________
【答案】 ①. 电流的热效应 ②. 内 ③. 大于 ④. 绝缘体 ⑤. 半导体 ⑥. 变大 ⑦. D ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1][2]电热毯工作时是利用电流热效应工作的，工作时消耗电能，得到内能，所以主要把电能转化为内能。
（2）[3]电热毯中使用的合金丝与导线串联，通过的电流相同，由Q=I2Rt可知，合金丝是发热体，要在相同时间内产生较多的热量，其电阻应远远大于与它同种长度和规格的导线电阻。
[4]使用电热毯时为防止发生触电事故，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体。
（3）[5][6]控温元件材料应选择半导体来制作；由Q=I2Rt可得
因为相同时间内热量增多，而接头处与电阻线中的电流相同，所以接头处的电阻在变大。
（4）[7]电热毯的发热材料是金属丝，未通电时有电阻，通电后其阻值随温度的升高而增大，故D正确，ABC错误。
故选D。
（5）[8]电热毯有高、中、低三个挡位，实际功率不同，由可知，电压一定时，电阻越大，实际功率越小；电阻越小时，实际功率越大，则如下图所示电路：
处于低温挡时，接入电路中的电阻最大，两电阻串联接入电路；图1断开开关S1，开关S2处于a位置；图2断开开关S1，开关S2处于b位置。
处于中温挡时，接入电路中电阻次之，接入一个电阻；图1图2都只闭合S1；
处于高温挡时，接入电路中的电阻最小，两电阻并联接入电路；图1中闭合开关S1，开关S2处于b位置；图2中闭合开关S1，开关S2处于a位置。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.25
0.2
0.15
0.1
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.36
0.18
0.12
0.09
1. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电风扇B. 电饭锅C. 电冰箱D. 电视机
【答案】B
【解析】
【详解】A．电风扇利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故A不符合题意；
B．电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化成内能，故B符合题意；
C．电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A. 瓶盖起子B. 扫帚C. 天平D. 镊子
【答案】A
【解析】
【详解】A．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．扫帚的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D．镊子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图是飞行器绕地球运行的轨道示意图，若飞行器沿椭圆轨道运行的过程中机械能保持不变，则它从远地点向近地点运行的过程中
A. 重力势能增加、动能减小B. 重力势能减小、动能增加
C 重力势能减少、动能不变D. 重力势能不变、动能不变
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道，飞行器从远地点向近地点运行的过程中，高度减小，故重力势能减小，又因为飞行器的机械能保持不变（即机械能守恒），所以动能增加，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 沙漠地区在日光照射下，比湖泊湿地在日光照射下温度升高得快的原因是（ ）
A. 沙漠地区日照时间较长B. 沙的比热容小
C. 沙的密度大D. 沙吸收的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】在相同的日光照射下，沙漠地区比湖泊地区温度升高得更快，是因为沙的比热容比水的比热容小，由可知，在吸收相同热量时，比热容小的物体温度升高得更快，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 小明将一箱书搬上三楼，先后采用了两种方法：一是一次把所有的书搬上三楼；二是分两次把所有的书搬上三楼．假设他上楼的速度相同，则这两种方法中
A. 第一种所做的总功多一些B. 第二种对书做的功多一些
C. 第一种搬书的功率大一些D. 第二种搬书的效率大一些
【答案】C
【解析】
【详解】AB．这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次对书所做的有用功相等；
第一种所做的额外功为克服人的重力做的功，而第二种所做的额外功是两次克服人的重力做的功，因此第二种所做的额外功大于第一种所做的额外功，故第二种所做的总功大于第一种所做的总功，故AB不符合题意；
C．因上楼的速度相同，第二种需要上楼二次，所以第二种所用时间长;两次搬书对书做的功相同，由P=可知P1>P2，故C符合题意；
D．由η=×100%可知，η1>η2，故D不符合题意．
6. 下列事例中，利用热传递改变内能的是（ ）
A. 冬天搓手取暖
B. 压缩空气内能增大
C. 烧水时水温升高
D. 下滑时臀部发热
【答案】C
【解析】
【详解】A．冬天搓手取暖，克服手与手间摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意；
B．压缩空气点火，压缩空气做功，使空气的内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意；
C．烧水时水温升高，水从火吸收热量、温度升高，属于热传递改变物体的内能，符合题意；
D．从滑梯上滑下时克服摩擦做功，使臀部内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意．
7. 用如图所示动滑轮，沿竖直方向匀速拉动绳子，使物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现只改变物体的重力G，不计绳重与摩擦，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】动滑轮的重力不可忽略，不计绳重和摩擦，则克服动滑轮重力所做的功为额外功；物重增大时，有用功逐渐增大，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率逐渐增大，但机械效率不可能增大到100%，只能接近100%，所以机械效率增大得越来越缓慢，且机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 家用电器起火时应迅速用水扑灭B. 多个大功率用电器应接在同一插线板上使用
C. 控制用电器的开关一定要接在零线上D. 有金属外壳的家用电器，一定要将外壳接地
【答案】D
【解析】
详解】A．家用电器起火时应迅速切断电源，再灭火，直接用水扑灭容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．根据电功率的公式可知，电压一定时，电流的大小与功率成正比，多个大功率用电器应接在同一插线板上使用，使总功率变大，总电流变大，根据焦耳定律，插线板容易发热损坏，甚至引起火灾，故B不符合题意；
C．为防止断开开关用电器仍然带电，控制用电器的开关一定要接在火线上，故C不符合题意；
D．有金属外壳的家用电器，如果金属外壳带电，人体接触时很容易引起触电事故，所以一定要将外壳接地，故D符合题意。
故选D。
9. 在调查家庭用电的综合实践活动中，小亮同学将家里其他用电器都关闭，只让家中电热毯单独工作了2min，如图所示的电能表指示灯闪烁了16次，下列说法正确的是（ ）
A. 此电能表指示灯每小时闪烁3200次
B. 该电能表示数为76242kW•h
C. 指示灯闪烁越快，电路消耗的电能越多
D. 电热毯的实际功率是150W
【答案】D
【解析】
【详解】AD．3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，指示灯闪烁16次，则消耗的电能
则电热毯的实际功率
故A错误，D正确；
B．该电能表示数为7624.2kW•h，故B错误；
C．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，不能说电路消耗的电能越多，故C错误。
故选D。
10. 如图是一只完好的移动插座，闭合开关S，指示灯发光。再将台灯插入接线板的插座，台灯与指示灯都能发光。下列说法正确的是（ ）
A. 台灯与指示灯串联，并受开关S控制
B. 台灯与指示灯并联，开关S在干路上
C. 该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线
D. 该接线板上有5个插孔会使测电笔氖光发光
【答案】B
【解析】
【详解】AB．开关控制台灯和指示灯，而台灯和指示灯互不影响，因此台灯与指示灯并联，开关S在干路上，故A错误，B正确；
C．根据图示可知，该插头为三脚插头，因此相连的线有火线、零线和地线，故C错误；
D．从接线板上可以看出，两个三孔插座，两个两孔插座，因此一共有四个插孔与火线相连，即四个插孔能使测电笔氖管发光，故D错误。
故选B。
11. “红灯停、绿灯行”，十字路口的红、绿交通信号灯是保证安全的重要设施，为实现此控制，可行的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于十字路口的红、绿交通信号灯是独立工作的，所以红灯和绿灯是并联的。
A．图中两个开关都闭合时，红灯和绿灯串联，不能独立工作，故A不符合题意；
B．图中红灯和绿灯并联，当开关S1闭合、S2断开时，绿灯亮，当开关S1断开、S2 闭合时，红灯亮，故B符合题意；
C．图中红灯和绿灯串联，不能独立工作，且两个开关都闭合时，电路短路，故C不符合题意；
D．图中只有开关S2闭合时，两个灯串联，不能独立工作，当开关S1、S2都闭合时，红灯被短路，只有绿灯亮，故D不符合题意。
故选B。
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示．则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A. 定值电阻电功率的最小值为1.35 W
B. 定值电阻电功率的变化为4.05 W
C. 电路总功率的最小值为1.8 W
D. 电路总功率的最大值为6.4 W
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图知道，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，因为电路中的最大电流是I最大=1.2A，故电源的电压是
U=I最大R1 =1.2A×R1①
当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象知道，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压是
U=I最小R1+U2 =0.3A×R1+4.5V②
因电源的电压不变，则
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
所以定值电阻的阻值是R1 =5Ω，电源的电压是
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
由P=I2R得定值电阻电功率的最小值是
P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W
故A错误；
B．定值电阻电功率的最大值是
P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量是
ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故B错误；
C．电路总功率的最小值
P最小=UI小=6V×0.3A=1.8W
故C正确；
D．电路总功率的最大值
P最大=UI大=6V×1.2A=7.2W
故D错误。
故选C。
二、填空题（每空1分，共24分）
13. 对人体而言，安全电压是 ______，电工师傅用 ______来辨别火线和零线的，收音机上调节声音的大小的电器元件实际上是 ______。
【答案】 ①. 不高于36V ②. 测电笔 ③. 滑动变阻器
【解析】
【详解】[1]我国家庭电路电压是220V，对人体而言安全电压不高于36V。
[2]电工师傅用测电笔来辨别火线和零线的，笔尖接触火线时，氖管发光，笔尖接触零线时，氖管不发光。
[3]收音机上调节声音的大小的电器元件实际上是滑动变阻器，通过调节接入电路中电阻长度，调节声音的大小。
14. 汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质；散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是_______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量[水的比热容c水=，天然气的热值q=8.4×107J/kg]。
【答案】 ①. 比热容 ②. 8.4×105 ③. 0.01
【解析】
【详解】[1]汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，升高相同的温度，水能吸收更多的热量；
[2]在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是
[3]要释放这么多的热量，那么要完全燃烧天然气的质量是
15. 如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2 kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为______kg，若物体质量增大，则要将秤砣向______（选填“左”或“右”）移动；若长时间使用后秤砣有一点缺损，则测量值比被测物体的真实质量要______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 0.8 ②. 右 ③. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】[1]被测物体的重力为
故被测物体的质量为
故被测物体的质量为0.8kg。
[2]若物体质量增大，则物体的重力与力臂的乘积变大，在则要将秤砣重力不变时，需要增大力臂，故将秤砣向右移动。
[3]若秤砣有一点缺损，则力臂变大，那么所测物体的重力变大，即质量偏大。
16. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．这是因为酒精燃烧产生的燃气对外__________，燃气的________能转化为盒盖的_______能，这与四冲程汽油机的_____________冲程的能量转化相同，
【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 机械 ④. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功，也就是对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同．
17. 小利用如图的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的某种液体，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
（1）实验中液体吸热的多少是通过___________来反映的；
（2）现有水和煤油两种液体可供选择，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明应该选用___________（水/煤油）来做实验，这是因为水的___________较大；
（3）实验中将两瓶中的电阻丝串联，目的是为了控制通过两根电阻丝的___________相等；
（4）实验中没有计时的工具，可以通过操作___________来确保通电时间相同。
【答案】 ①. 温度计示数 ②. 煤油 ③. 比热容 ④. 电流 ⑤. 开关
【解析】
【详解】（1）[1]实验使用转换法，甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的某种液体，根据可知，温度计示数变化越大，说明液体吸热越多，则该电阻产生的热量越多。
（2）[2][3]由可得，分析可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，因水的比热容大，温度变化小，煤油的比热容较小，温度变化大，故为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明应该选用煤油来做实验。
（3）[4]要研究导体产生的热量与电阻大小的关系，根据焦耳定律必须保证通过导体的电流和通电时间相等，根据串联电路的特点，为了控制通过两根电阻丝的电流相等，实验中将两瓶中的电阻丝串联。
（4）[5]由图可知，该电路为串联电路，各处的电流是相同的，实验中可以通过操作开关来确保通电时间相同。
18. 如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点___________的材料做成，增加一根导线，并将导线接在___________两点间闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断。除短路之外，___________也会引起熔丝熔断。
【答案】 ①. 低 ②. BD ③. 用电器的总功率过大
【解析】
【详解】[1]保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用。
[2]要造成短路，引起熔丝熔断，则只有熔丝接入电路，故BD两个接线柱之间接入一根导线后，会发生电源短路，C、D间的熔丝将会熔断。
[3]熔丝熔断的原因有两个，用电器的总功率过大或发生短路。
19. 如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小，当有燃气泄漏时，电流表的示数 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”，下空同），电压表示数 ___________：若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警，要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，R0应选用 ___________（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 更大
【解析】
【详解】由电路图可知，气敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]因气敏电阻R的阻值随浓度的增大而减小，所以，当有燃气泄漏时，燃气的浓度增大，R的阻值减小，电路中的总电阻减小；由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大。
[2]电路中的电流增大，由U=IR可知，R0两端电压增大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压减小，即电压表示数减小。
[3]当电压表示数减小至某一数值时报警器开始报警；由题知，燃气浓度越低，气敏电阻的阻值越大，气敏电阻分压越多，即电压表示数越大；要使电压表示数减小至报警的数值，由串联分压的规律可知，需要使R0分得的电压增大，即需要将R0的阻值增大，所以，要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，R0应选用更大阻值的电阻。
20. 如图是某型号电饭锅的原理图，有两个档位，分别是高温烧煮和保温焖饭档，已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，则开关S置于_____（1/2）档时是低温档，它的功率是_____W，电饭锅在高温档正常工作2min产生的热量是_____J．
【答案】 ①. 1 ②. 22 ③. 1.32×105
【解析】
【详解】电饭锅处于低温档时电路的总功率最小，
由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总电阻应最大，
由电路图可知，开关S置于1档，此时R1与R2串联，电路的总电阻最大，此时是低温档．
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低温档的功率：
P低＝＝＝22W；
由电路图可知，开关S置于2档时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温档，
则电饭锅在高温档正常工作2min产生的热量：
Q＝W＝t＝×2×60s＝1.32×105J．
三、解答题（共52分）
21. 如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态，l1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1的示意图和F2的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，O为支点，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂l2；如图所示，作力臂l1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反；如下图所示：
22. 将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】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，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
23. 如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入×及A或V的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
【答案】或 或
【解析】
【详解】1、如果两灯串联，则电流从电源正极出发，分别经过开关、已有的灯泡以及另一个灯泡回到电源负极，因此最上面〇中为灯泡，另外两个〇内为电压表；
2、如果两灯并联，一种情况为电流表测电路中一个小灯的电流，电压表测电源并联电路两端电压；另一种情况为电流表测干路中的电流，电压表仍然测量并联电路两端电压。
如下图所示
或 或
24. 在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。（g取10N/kg）求：
（1）推箱子做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）沿斜面的推力。
【答案】（1）1200J；（2）；（3）500N
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）推箱子做的有用功
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J
（2）推箱子做的总功
W总= W有+W额=1200J+300J=1500J
由得斜面的机械效率
（3）由W总=Fs得沿斜面的推力
答：（1）推箱子做的有用功1200J；
（2）斜面的机械效率是；
（3）沿斜面的推力为500N。
25. 某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图像如图乙所示。求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最小功率；
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量。
【答案】（1）10Ω；（2）0.9W；（3）13.5J
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电压表测电源的电压，电路中的电流最大，由图乙可知，电压表的最大示数为6V，则电源的电压U=6V，电路中的最大电流I=0.6A，由可得，R1的阻值
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流I′=0.15A，则电路消耗的最小功率
P小=UI′=6V×0.15A=0.9W
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，电路中的电流最小，则1min内电流通过R1产生的热量
Q1=I′2R1t=(0.15A)2×10Ω×60s=13.5J
答：（1）R1的阻值为10Ω；
（2）电路消耗的最小功率为0.9W；
（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量13.5J。
26. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码静止时，杠杆右端上翘，如甲图所示，杠杆处于 ___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，则应将左端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调；
（2）如乙图所示的装置中，每个钩码重0.5N（杠杆上每格等距，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小强在B处施加一个竖直方向的力，也使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应 ______，大小为 ______；
（3）如图丙所示用弹簧测力计在B处竖直向下拉，当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 ___________，其原因是 ___________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 竖直向上 ④. 3N ⑤. 变大 ⑥. 拉力力臂变短
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止和匀速转动的状态都是杠杆的平衡状态，实验前杠杆静止，所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图知，杠杆右端偏高，为使杠杆在水平方向平衡，需要将左端的平衡螺母向右调节。
（2）[3]动力作用点在B上，由于支点在一侧不是在中间，因此动力的方向与阻力的方向相反，为了方便读出力臂，力的方向与杠杆垂直，因此拉力的方向应竖直向上。
[4]设杠杆上每格距离为l，由图可知，钩码的总重力
G=0.5N×3=1.5N
力臂lA=4l，拉力的力臂lB=2l，由F1l1=F2l2得，拉力的大小
（3）[5][6]图丙中，弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，弹簧测力计示数变大。
27. 如图是小明同学探究“电流与电压关系”的电路图。
（1）请按电路图将实物图连接完整。___________
（2）小明连接电路时，开关应 ___________，滑动变阻器的滑片P应放在最 ___________（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 ___________。
（4）小明通过实验得出了如表（一）中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论，这个结论是 ___________（选填“正确”或“错误”）的，你认为造成这种现象原因可能是 ___________。
表一：
（5）他们还想用以上器材做“研究电压不变时，电流与电阻的关系”实验，他们选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的几个电阻进行实验，实验完成后记录数据如表（二）所示。此次实验中，电压表的示数保持 ___________V不变。实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，向 ___________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器。
表二：
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 左 ④. R开路 ⑤. 错误 ⑥. 电压表并联在滑动变阻器两端了 ⑦. 1.8 ⑧. 左
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，滑动变阻器滑片P向右移动，电阻变小，电压表并联在定值电阻R的两端，因此实物图中滑动变阻器B接线柱与定值电阻R左端接线柱相连，电压表的“3”接线柱与电阻右端接线柱相连，如下图所示：
（2）[2][3]为保证电路安全，连接电路时，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，滑动变阻器的滑片P应放在最左端。
（3）[4]闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，故原因可能是电阻R开路。
（4）[5][6]探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，由表（一）对应的电压电流计算可知，电阻值是变化的，则结论错误，原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。
（5）[7]电压一定时，电流跟电阻成反比，由表（二）可知，当R=20Ω时，电流I=0.09A，则电压
U=IR=0.09A×20Ω=1.8V
电压表测量定值电阻两端的电压，所以电压表的示数是1.8V。
[8]当5Ω电阻接入电路时，电压表的示数为一定值，更换为10Ω后，定值电阻的阻值增大，分担的电压增大，电压表的示数增大，为了保证电压不变，需要向左移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器分担较多的电压。
28. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；___________
（2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，小组同学根据两电表的示数判断是由灯泡处断路造成的，更换灯泡后故障排除，他们根据的现象是___________（填两电表是否有示数）；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是___________A；小灯泡两端的电压是___________V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为___________V；
（4）图丙是另一小组同学由实验数据描绘得到的小灯泡的I﹣U图像，由图像可知小灯泡额定功率是___________W。小灯泡正常发光时的电阻大约是___________Ω。分析小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，实际上，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是___________。
【答案】 ①. ②. 电压表有示数，电流表没有示数 ③. 0.24 ④. 1.5 ⑤. 2.5 ⑥. 0.625 ⑦. 10 ⑧. 温度
【解析】
【详解】（1）[1]电源电压为3V，故电压表选用小量程0～3V与小灯泡并联，如图所示：
（2）[2]连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮；若灯泡处出现断路，则电流表没有示数；电压表与电源连接测量电源电压，则电压表有示数。
（3）[3]电流表、电压表的示数如图乙所示，电流表选用小量程0～0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.24A，即通过小灯泡的电流是0.24A。
[4]电压表选用小量程0～3V，分度值为0.1V，故电压表示数为1.5V，即小灯泡两端的电压是1.5V。
[5]小灯泡在额定电压下正常发光，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V。
（4）[6]根据绘得的小灯泡的I﹣U图像可知灯在额定电压2.5V下的电流为0.25A，小灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625 W
[7]由欧姆定律知，小灯泡正常发光时的电阻大约是
[8]分析小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化；由于不同电压下通过小灯泡的电流不同，灯丝的温度不同，灯丝的电阻值不同，故引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是灯丝的温度。
29. 阅读短文，回答问题：
电热毯
电热毯，又名电褥。是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。除此以外，还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛，功率一般在60~120W之间。电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯，使用的电热合金丝是直线状的，但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上，外面涂覆一层耐热树脂，通电时即发出热量。电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型，按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件，使用者可按需要接通或切断电源来控制温度；自动调温型带控温元件，能自动使电热毯处于预定的温度范围内。
（1）电热毯是利用___________原理工作的，在工作过程中，电能转化成___________能；
（2）电热毯中使用的合金丝的电阻___________（大于/等于/小于）与它同种长度和规格的导线电阻，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于___________（导体/绝缘体）；
（3）自动调电热毯中的控温元件材料应选择___________（导体/超导体/半导体）来制作。小明家电热毯的合金丝断了，他把合金丝接上后继续使用，一段时间后发现接头处烧焦了，这是因为接头处合金丝的电阻___________（变小/变大/不变）；
（4）如图是电热毯工作时合金丝的电阻随温度变化关系的图像，正确的是___________
A. B.
C.D.
（5）如图是小明学习电学后设计的高、中、低三个挡位电热毯的原理图，其中图中虚线框内有两处是电阻，一处是开关（S1），请你用元件符号将电路图补充完整。___________
【答案】 ①. 电流的热效应 ②. 内 ③. 大于 ④. 绝缘体 ⑤. 半导体 ⑥. 变大 ⑦. D ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1][2]电热毯工作时是利用电流热效应工作的，工作时消耗电能，得到内能，所以主要把电能转化为内能。
（2）[3]电热毯中使用的合金丝与导线串联，通过的电流相同，由Q=I2Rt可知，合金丝是发热体，要在相同时间内产生较多的热量，其电阻应远远大于与它同种长度和规格的导线电阻。
[4]使用电热毯时为防止发生触电事故，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体。
（3）[5][6]控温元件材料应选择半导体来制作；由Q=I2Rt可得
因为相同时间内热量增多，而接头处与电阻线中的电流相同，所以接头处的电阻在变大。
（4）[7]电热毯的发热材料是金属丝，未通电时有电阻，通电后其阻值随温度的升高而增大，故D正确，ABC错误。
故选D。
（5）[8]电热毯有高、中、低三个挡位，实际功率不同，由可知，电压一定时，电阻越大，实际功率越小；电阻越小时，实际功率越大，则如下图所示电路：
处于低温挡时，接入电路中的电阻最大，两电阻串联接入电路；图1断开开关S1，开关S2处于a位置；图2断开开关S1，开关S2处于b位置。
处于中温挡时，接入电路中电阻次之，接入一个电阻；图1图2都只闭合S1；
处于高温挡时，接入电路中的电阻最小，两电阻并联接入电路；图1中闭合开关S1，开关S2处于b位置；图2中闭合开关S1，开关S2处于a位置。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.25
0.2
0.15
0.1
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.36
0.18
0.12
0.09
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