2021-2022学年江苏省泰州市姜堰区九年级上学期物理期末考试题及答案

这是一份2021-2022学年江苏省泰州市姜堰区九年级上学期物理期末考试题及答案，共28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. 如图所示的工具均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（ ）
A. 独轮车B. 船桨
C. 筷子D. 钓鱼竿
【答案】A
【解析】
【详解】A．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故A符合题意。
故选A。
2. 根据你的生活经验，下列数值中最接近实际情况的是（ ）
A. 实验室三节铅蓄电池串联电压为4.5V
B. 柜式空调正常工作时通过的电流约为1A
C. 一般在干燥环境中，人体电阻的大小约为10Ω
D. 老师从一楼走到三楼去上课，爬楼时的功率约为150W
【答案】D
【解析】
【详解】A．一节铅蓄电池的电压为2V，三节铅蓄电池串联电压为6V，故A不符合题意；
B．柜式空调的电功率在1100W左右，由得，工作时通过的电流约为
故B不符合题意；
C．一般在干燥环境中，人体电阻比较大，大约在3000Ω以上，故C不符合题意；
D．老师的体重在750N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，老师从一楼到三楼的时间在30s左右，爬楼功率在
左右，故D符合题意。
故选D。
3. 取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 铁片是水果电池的正极B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C. 该水果电池的电压是3VD. 水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A．电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜电极为正极，故A错误；
B．两个相同水果电池串联后可提供更高电压，故B正确；
C．由图知电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，故C错误；
D．水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能，故D错误。
故选B。
4. 以下几个情景中，人对物体做功的是（ ）
A. 女孩端着盘子在水平地面上匀速前进
B. 司机用力推动汽车，车子不动
C. 足球离开脚，在草地上滚动的过程中
D. 运动员举起杠铃
【答案】D
【解析】
【详解】A．女孩端着盘子在水平地面上匀速前进，人对盘子的力是向上的，力的方向和盘子的移动方向垂直，在力的方向上盘子没有移动距离，因此人对物体不做功，故A不符合题意；
B．司机用力推动汽车，车子不动，有力、但在力的方向上没有距离，人对物体不做功，故B不符合题意；
C．足球离开脚，在草地上滚动的过程中，足球不再受到脚施加的力，足球由于惯性继续运动了距离，因此人对物体不做功，故C不符合题意；
D．运动员举起杠铃，有向上的力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上移动了距离，因此人对杠铃做了功，故D符合题意。
故选D。
5. 小聪观察家里的冰箱，发现冰箱的灯在开冰箱门时亮，关冰箱门时灭；冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作．关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式，下列判断正确的是（ ）
A. 一定是串联B. 一定是并联
C. 有时是串联，有时是并联D. 不能判断是串联还是并联
【答案】B
【解析】
【详解】在串联电路中，用电器工作互相影响，某一用电器不工作时，其他用电器也不工作；在并联电路中，用电器工作互不影响，某一用电器不工作时，其他支路用电器照常工作．由题意知，灯与压缩机工作互不影响，故它们是并联的．故本题正确选项是B．
6. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题可知，闭合，灯L发光，但电动机不工作，闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的内能与温度有关，温度升高，内能增加
B. 温度高的物体内能一定多，温度低的物体内能一定少
C. 物体温度越高，所含的热量越多
D. 热传递过程中，热量不可能从内能少的物体传递给内能多的物体
【答案】A
【解析】
【详解】A．物体的内能与温度有关，温度升高，分子热运动加快，内能增加，故A正确；
B．影响物体内能大小的因素有温度、质量、状态等，温度高的物体内能不一定就大，温度低的物体内能不一定小，故B错误；
C．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故C错误；
D．热传递的条件是有温度差；内能小的物体可能温度高，所以热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体，故D错误。
故选A。
8. 在中国科技馆的展厅里，摆着一个如图所示，叫做“最速降线”的展品：两个并排轨道的起点高度一样，终点高度也一样；一个是倾斜的直轨道，另一个是向下弯曲的弧形轨道。将甲、乙两个完全相同的小球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点释放，弧形轨道上的乙球先到达终点。若不计一切摩擦阻力，则关于两小球从起点至终点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 乙球的重力势能先变小后变大
B. 甲球所受重力对甲球做的功比乙球所受重力对乙球做的功少
C. 乙球所受重力对乙球做功比甲球所受重力对甲球做功快
D. 乙球的动能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AD．由题，乙球从弧形轨道的起点释放，下降过程中高度不断减小，势能一直减小，动能一直增大，故AD错误；
B．两球重力相同，在起点处小球甲和小球乙的高度相同，因此它们的重力势能相同，到最低点时重力所做的功相同，故B错误；
C．下降过程中，乙先到达终点，则乙的速度大，两球重力相同，由P=Fv可知，乙球所受重力对乙球做功的功率比甲球所受重力对甲球做功的功率大，即乙球所受重力对乙球做功比甲球所受重力对甲球做功快，故C正确。
故选C。
9. 如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验。对滑动变阻器在此实验中的主要作用，下列描述中正确的是（ ）
A. 探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压，使其不同
B. 探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
C. 测量小灯泡的阻值——多次测量求平均值，减小误差
D. 测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求实际电功率
【答案】D
【解析】
【详解】A．探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故A错误；
B．探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变被测电阻两端的电压，但不一定是成倍的变化，故B错误；
C．在测量小灯泡的电阻的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻，得出电阻与温度的关系，故C错误；
D．测量小灯泡的电功率时，通过移动滑动变阻器可以改变小灯泡两端电压，求实际电功率，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，在接线柱A、B间接入导线（其材料为普通铜丝），在接线柱C、D间接入熔丝。接通电源，灯泡正常发光，熔丝不熔断；断开电源，在 B、D间连上一根导线，再次接通电源时，灯不亮，熔丝熔断。以下判断中错误的是（ ）
A. 熔丝熔断时，熔丝中的电流大于 AB 间导线中的电流
B. 导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C. 熔丝熔断，但灯泡依然完好
D. 如果先在C、D间连上一根导线，再接通电源时，熔丝不会熔断
【答案】A
【解析】
【详解】在 B、D间连上一根导线，熔丝和导线串联，灯泡被短路，再次接通电源时，灯不亮，熔丝熔断；
A．熔丝和导线串联，熔丝熔断时，熔丝中的电流与AB间导线中的电流相等，故A错误，A符合题意；
B．再次接通电源时，灯发生短路，不亮，熔丝熔断，是由于电流过大导致的，故B正确，B不符合题意；
C．由于灯泡被短路，没有电流通过，所以虽然熔丝熔断，但灯泡是完好，故C正确，C不符合题意；
D．如果先在C、D间连上一根导线，熔丝被短路，再接通电源时，此时电路是通路，熔丝不会熔断，故D正确，D不符合题意。
故选A。
11. 疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C. 热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D. 将R0更换为阻值更大电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．两电阻串联，因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B．被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P=UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C．被测温者温度越高，电压表示数变大，即R0两端电压变大，由串联电路电压的规律，R两端电压越小，由分压原理可知，热敏电阻的阻值变小，故热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D．温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选B。
12. 如图甲所示是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的铅笔芯AB通过回形针连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，回形针从B端滑到A端的过程中，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示。则（ ）
A. 铅笔芯AB的阻值为6Ω
B. 回形针向左滑动过程中，灯泡的阻值变小
C. 小灯泡的最小功率为1.5W
D. 电路消耗的最大功率为6W
【答案】D
【解析】
【详解】A．当回形针位于A端时，电路为灯泡的简单电路，由乙图可知，此时灯泡两端的电压6V，所以电源电也为6V，与灯泡的额定电压相等，即此时灯泡正常工作。
当回形针位于B端时，灯泡与铅笔芯AB串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，此时铅笔芯AB接入电路中电阻最大，由欧姆定律，此时电路中电流最小，由图乙可知，UL=1.5V，Imin=0.5A，串联电路的总电压等于各分电压之和，所以铅笔芯AB两端电压
UAB=U﹣UL=6V﹣1.5V=4.5V
根据欧姆定律可得
故A不符合题意；
B．滑片在B端时，灯泡的电阻
滑片在A端时，灯泡的电阻
比较电阻大小可知回形针向左滑动过程中，灯泡的阻值变大，故B不符合题意；
C．灯泡的最小电功率
P=ULImin=1.5V×0.5A=0.75W
故C不符合题意；
D．电路中的电流Imax=1A，电路消耗的最大功率
P=UImax=6V×1A=6W
故D符合题意。
故选D。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共24分）
13. 2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭采用液氢作为燃料，是因为液氢具有较大的 ___________；“神舟”飞船采用LED照明系统，LED灯的主要材料是 ___________（选填“超导体”或“半导体”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2]利用半导体材料可以制成二极管、三极管、光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等，制成LED灯的主要材料是半导体。
14. 压缩空气储能是一项全新的储能技术，它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，该过程是通过 ______方式将能量转化为气体的内能并储存：需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成机械能，这一过程类似于四冲程汽油机的 ______冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，压缩气体做功，气体的内能增加，这是通过做功的方式将能量转化为气体的内能。
[2]需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，内能又转化为机械能，这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程。
15. 如图所示，用甲、乙两套相同的装置，可完成两个实验：实验一“探究不同物质吸热升温的现象”；实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。进行实验一时，烧杯中应装入质量相等的不同液体，可以通过 ___________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；进行实验二时，___________（选填“需要”或“不需要”）记录燃料充分燃烧所用时间。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 不需要
【解析】
【详解】[1]进行实验一“探究不同物质吸热升温的现象”时，烧杯中应装入质量相等的不同液体，同一规格的燃烧皿加入同种燃料，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
[2]比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时，要让燃料完全燃烧，烧杯中加热质量相同的同种液体，根据可知，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，不需要记录燃料充分燃烧所用时间。
16. 在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，小明选择电阻不相同的两只白炽灯泡连接了如图所示的电路。利用这个电路也可以验证电流做功与 ___________的关系，该活动中是通过比较 ___________（选填“电压表的示数”或“灯泡的亮暗”）来比较一定时间内电流做功的多少。
【答案】 ①. 电压 ②. 灯泡的亮暗
【解析】
【详解】[1]由图可知两个灯泡是串联，通过两灯的电流相同，由于两灯的电阻不同，则两灯两端的电压不同，所以研究的是电流做功与电压的关系。
[2]单位时间内电流做功的多少叫做功率，灯泡的亮度越亮，实际功率越大，相同时间内做的功越多，所以可以根据灯泡的亮度来判定一定时间内做功的多少。
17. 如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的右端，然后用手将锯条的右端压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的________势能，增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的________越大，它的弹性势能越大．
【答案】 ①. 重力 ②. 弹性形变
【解析】
【详解】松手后，棋子会被弹起一定的高度，钢锯条的弹性势能减小，棋子的重力势能增大，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能．增加钢锯条被下压的距离，钢锯条形变更大，棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大．
18. 完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量为 ___________J，若这些热量有50%被水吸收，则在标准大气压下可将 ___________kg20℃的水烧开。[已知q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 8.4×106 ②. 12.5
【解析】
【详解】[1]完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量
[2]水吸收的热量
1个标准大气压下，水的沸点是100℃，由可知，水的质量
19. 电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。
（1）电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的 ___________效应工作的；
（2）如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 ___________联，若某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙中C部分，则这根导电墨线的电阻将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）导电墨线电阻随温度变化的关系如图丁所示，电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，其原因是当温度升高达到某一数值后，发热功率将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 热 ②. 并 ③. 变大 ④. 变小
【解析】
【详解】（1）[1]电热膜取暖器工作时主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应。
（2）[2]由图乙可知，导电墨线并列地接到电源两端，故导电墨线的连接方式是并联的。
[3]导电墨线的局部导电材料脱落，形成C部分的凹形，会导致横截面积变小，电阻变大。
（3）[4]由丁图可知，当温度升高时，导电墨线的电阻增大，由可知，发热功率减小。
20. 如图所示，用滑轮组提升重为150N的物体，动滑轮重为30N，不计摩擦及绳重。若在5s内将物体匀速提升2m，则拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为_______%。若匀速提升重为100N的物体，则该滑轮组的机械效率将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 72 ②. 83.3 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]由图可知绳子的有效段数n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力
拉力做的总功
W总=Fs=60N×6m=360J
则拉力做功的功率为
[2]有用功
W有=Gh=150N×2m=300J
则滑轮组的机械效率
[3]因为不计摩擦及绳重时，克服动滑轮的重力做的功为额外功，滑轮组的机械效率为
若匀速提升重为100N的物体，即提升物体的重力变小，因动滑轮重力不变，由上式可知，该滑轮组的机械效率将减小。
21. 如图1所示，正确使用测电笔的方法是图 ___________，小红家电能表表盘如图2所示，某次小红在帮助妈妈煮饭时，发现家中只有电饭煲工作时电能表指示灯比只有电视机工作时闪烁得快，这是因为电饭煲 ___________（选填“消耗的电能”或“电功率”）比电视机的大。小红经过测量，还发现家中只有电饭煲正常工作时，5min内电能表指示灯闪烁了200次，则该电饭煲的额定功率是 ___________W。
【答案】 ①. 甲 ②. 电功率 ③. 800
【解析】
【详解】[1]使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，故图甲正确。
[2]电能表指示灯闪烁得快，说明电流通过用电器所做的电功越快，用电器的电功率越大；只有电饭煲工作时电能表指示灯比只有电视机工作时闪烁得快，这是因为电饭煲电功率比电视机的大。
[3]指示灯闪烁200次，电饭煲消耗的电能
电饭煲正常工作的时间
电饭煲正常工作的功率（额定功率）
22. 如图所示，电源电压恒为6V，R0为电阻箱，电动机线圈的电阻为2，调节电阻箱R0使其接入电阻为4，闭合开关，电动机正常转动，电流表的示数是0.8A，此时电动机两端的电压是________V，100s内电流通过电动机线圈产生的热量是________J。
【答案】 ①. 2.8 ②. 128
【解析】
【详解】[1]由图得，电动机与电阻箱串联，电流表测量电路电流。由欧姆定律得，电阻箱的电压为
电动机的电压为
[2]100s内电流通过电动机线圈产生的热量是
三、解答题（本题有9小题，共52分，解答第22、23两小题要有解答过程）
23. 如图所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂l1和B点所受阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】动力臂为支点到动力作用线的垂直距离，故过O点向动力F1作垂线；过B点作竖直向上的力，即阻力F2；综上，作图如下所示。
24. 如图所示是未完成连接的实物图，请用笔画线代替导线完成该电路的连接．要求：两灯并联．开关S在干路上，电流表只通过L1的电流，导线不能交叉．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】根据题意知道，两灯并联，开关S在干路上，电流表只通过L1的电流，所以电流表在L1的支路上，在不确定电流大小的情况下，电流表选用大量程与灯串联，故电路如下所示：
25. 如图所示为小明家客厅的实物电路图．请你用笔画线代替导线，把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】首先辨别上面三根线地线、火线、零线，灯泡和开关的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，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，保险丝接在火线上，即接在右孔上。如图所示
26. 一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶36km，若轿车匀速行驶过程中发动机的功率为40kW，轿车上的速度表如图所示。求：
（1）在此过程中汽车的牵引力所做的功是多少？
（2）该车匀速行驶过程中所受到的阻力是多大？
（3）若这段路程中轿车消耗5kg汽油，其发动机的效率为多大？（q汽油=4×107J/kg）
【答案】（1）576×107J；（2）1600N；（3）28.8%
【解析】
【详解】解：（1）由速度表知轿车速度v=90km/h，由可得，轿车的行驶时间
所以汽车的牵引力所做的功
W=Pt=40×103W×1440s=5.76×107J
（2）由W=Fs可得，牵引力
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，即阻力与牵引力是一对平衡力，由平衡条件得，车所受的阻力
f=F=1600N
（3）汽油完全燃烧释放的能量
Q=mq=5kg×4×107J/kg=2×108J
所以发动机的效率
答：（1）在此过程中汽车的牵引力所做的功是5.76×107J；
（2）该车行驶过程中所受到的阻力是1600N；
（3）若这段过程中轿车消耗汽油5kg，其发动机的效率是28.8%。
27. 在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目“中国战法”的重要组成部分。如图甲所示为小华同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，其工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2为定值电阻，红灯、绿灯为指示灯，它们的阻值可忽略不计。已知：电中药壶的额定电压为220V，猛火挡的额定功率为1210W，R2的阻值为360Ω。
（1）闭合开关S，当S'拨到“N”点时，处于猛火挡，此时红灯亮，求电阻R1的阻值；
（2）闭合开关S，当S'拨到“M”点时，处于文火挡，此时绿灯亮，求文火挡的总功率；
（3）小华用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火挡慢熬30min，求此过程中电中药壶共消耗多少的电能。
【答案】（1）40Ω；（2）121W；（3）
【解析】
【详解】解：（1）当开关S闭合，S′拨到N点时，电中药壶处于猛火挡，红灯亮，电路为R1和红灯组成的串联电路，猛火挡的额定功率为1210W，根据可知 R1为
（2）当开关S闭合，S′拨到M点时，电路为两电阻和绿灯的串联的电路，电中药壶处于文火挡，此时电路总电阻为
根据可知电中药壶文火挡的额定功率为
（3）小华用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火挡慢熬30min，根据可知，电中药壶共消耗的电能为
答：（1）电阻R1的阻值为40Ω。
（2）文火挡的总功率为121W。
（3）此过程中电中药壶共消耗的电能。
28. 如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验时：
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 ___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 ___________（选填“左”或“右”）侧调节；
（2）如图乙所示，在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F1为 ___________N（g取10N/kg）；
（3）继续始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度后静止，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数F2___________F1（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 1 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的螺母向左调节，使杠杆保持水平并静止。
（2）[3]由图根据杠杆平衡条件可知FAlA=FBlB，代入数据可得
3×0.05kg×10N/kg×2l=FB×3l
解得FB=1N
（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图d所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变，此时弹簧测力计的示数F2等于F1。
29. 小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 ___________；
（2）小明根据图甲连接好电路，用电压表正确测出了L1两端的电压。在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，保持电压表所接的B接点不动，只拆下A接点，并改接到C接点上，此操作会导致闭合开关后出现什么现象？___________；
（3）正确操作后，小明完成了实验并把数据记录在如表中。分析实验数据时发现；
①串联电路中，各部分电路两端的电压相等。该结论 ___________（选填“适合”或“不适合”）所有的串联电路；
②为进一步得到“串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和”的结论，小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡，按同样的方法进行实验。此方案是否可行？___________。
【答案】 ①. 调零 ②. 电压表的指针反偏 ③. 不适合 ④. 可行
【解析】
【详解】（1）[1]由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（2）[2]测出L1两端电压时，电压表所接的B接点与电压表正接线柱相连，A与负接线柱相连；若B不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转。
（3）[3]从表格中的数据发现
这是由于L1和L2的规格相同导致的，而且小明只做了一次实验，所以实验结论不可靠。
[4]为了使结论更具有普遍性，应该换用不同规格的灯泡多次实验，寻找普遍规律；故小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡，按同样的方法进行实验，即此方案是可行的。
30. 如图甲所示，为小明用伏安法测未知电阻Rx的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应处于 ___________状态；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，其读数为 ___________A；小明把多次测量的电流值和电压值记录在如表中，利用表格的数据求出未知电阻Rx的阻值为 ___________Ω；
（3）在图甲电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，如只用电压表（拆掉电流表），也能测出Rx的阻值。具体操作是：滑动变阻器调到最大阻值，连好线路，闭合开关，读出电压表的示数为U1，接下来将滑片移到 ___________（选填“A”或“B”）端，读出电压表的示数为U2，则待测电阻Rx=___________。（用U1、U2、R0表示）；如果只用电流表（拆掉电压表） ___________（选填“能”或“不能”）测出待测电阻Rx的阻值。
【答案】 ①. 断开 ②. 0.24 ③. 10.3 ④. A ⑤. ⑥. 能
【解析】
【详解】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）[2]由图乙可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.24A。
[3]序号1中未知电阻的阻值
序号2中未知电阻的阻值
序号3中未知电阻的阻值
所以未知电阻的阻值
（3）[4][5]由图甲可知，拆掉电流表后，未知电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测量未知电阻两端的电压，当滑片移到最大阻值时，即B端闭合开关，读出电压表的示数为U1，即未知电阻此时两端的电压为U1，当滑片移到阻值最小，即A端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，读出电压表的示数为U2，即电源电压为U2，当滑片移到最大阻值端时滑动变阻器两端的电压
U滑=U2﹣U1
此时未知电阻的电流
未知电阻的阻值
[6]若只有电流表（拆掉电压表），由于未知电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，当滑片移到最大阻值端时，读出电流表的示数为I1，此时电源电压
U=I1（R0+Rx）……①
当滑片移到最小阻值端时，读出电流表示数为I2，此时电源电压
U=I2Rx……②
由于电源电压保持不变，联立①②，解得未知电阻的阻值
31. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，有两个小灯泡L1（额定电压U额为2.5V）和L2（额定电流为I额）。
（1）图甲是小明同学测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图甲中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中进行改正；___________
②故障排除后，小明同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数为1V，为了测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为 ___________V。小明根据所测实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________W。从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）图丙是小华同学设计的测量小灯泡L2额定功率的实验电路；图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，请帮他完成下列实验步骤（R1、R2接入的阻值均已调至最大）：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的滑片，使电流表的示数为I额；
②接着只断开开关S1，闭合开关S2，___________，调节 ___________（选填“R1”或“R2”），使电流表的示数为 ___________；
③读出电阻箱此时连入电路的阻值为R0；
④计算小灯泡额定功率的表达式：P额=___________。
【答案】 ①. ②. A ③. 2.5 ④. 0.625 ⑤. 变大 ⑥. 保持R1滑片不动 ⑦. R2 ⑧. I额 ⑨. I2额R0
【解析】
【详解】（1）①[1]原电路中，小灯泡与滑动变阻器并联后再与电压表串联是错误的，小灯泡应与滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联，如图所示：
②[2][3]电压表示数为1V，小于小灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器分得的电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，使小灯泡两端的电压变大，由电路图可知，应把滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V。
[4]由乙图I﹣U图像可知，小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时，通过的电流是0.25A，故小灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[5]由I﹣U图像可知，当小灯泡两端电压增大时，通过小灯泡的电流也增大，图线的斜率增大，即小灯泡两端的电压（电压表的示数）与小灯泡中的电流（电流表的示数）之比变大。
（2）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡正常工作。
②[6][7][8]接着只断开开关S1，闭合开关S2，保持R1滑片不动，调节R2，使电流表的示数为I额，此时R2接入电路的电阻值等于灯丝正常工作时的电阻值。
③读出电阻箱此时连入电路的阻值为R0，则灯丝正常工作时的电阻值为R0。
④[9]所以小灯泡的额定功率P额=I2额R0
32. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验时：
（1）为探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”，小明首先设计了如图甲所示的实验电路，装置中将R1、R2两电阻丝串联，其主要目的是 _______；通电一段时间后，发现装有R2电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些，这说明：在其它条件相同时，________越大，电流产生的热量越多。小明还想用如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，必须增加的测量工具是 _______；
（2）实验结束后，小明发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他提出了如下改进的设想：
设想一：将煤油换成水来做实验；设想二：通过加热空气来做实验。
①据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是 ________；
②利用设想二，他们设计了下面的实验：
在两个透明的容器中密闭了等量的空气（如图乙、丙所示），通过两U形管中液面的高度差来反映密闭空气吸热的多少。闭合开关前，左右两侧U形管内液面相平。
a、根据甲图中的实验现象，会发现：乙图装置中通电一段时间后，________（填“左”或“右”）侧容器相连U形管中液面的高度差大；
b、设计丙图的目的是探究电流产生的热量与 ________的关系。
【答案】 ①. 控制通过电阻的电流和通电时间相同 ②. 电阻 ③. 秒表 ④. 水的比热容大，相同条件下吸热升温更慢 ⑤. 右 ⑥. 电流
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以装置中将R1、R2两电阻丝串联，其主要目的是控制通过电阻的电流和通电时间相同。
[2]通电一段时间后，发现装有R2电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些，这说明：在其它条件相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
[3]如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”，根据控制变量法可知，需控制电阻和通电时间相同，改变电路中电流的大小，所以必须增加的测量工具是秒表。
（2）①[4]为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，主要是由于煤油的比热容小于水的比热容，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油温度变化更明显，耗时更短，由此断定设想一是错误的。
②a、[5]乙图中两电阻串联接入电路，右侧电阻大于左侧电阻，根据串联电路电流特点和（1）的结论：在其它条件相同时，电阻越大，电流产生的热量越多可知，右侧容器相连U形管中液面的高度差大。
b、[6]丙图中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，容器中的电阻的阻值相同，串联电路各处电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过右侧中电阻的电流小于通过左侧容器中电阻的电流，所以设计丙图的目的是探究电流产生的热量与电流的关系。
33. 小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 ___________；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 ___________V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 ___________；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 ___________（填序号）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器
②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压
④减小电源电压
【答案】 ①. R 断路 ②. 4 ③. 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 ④. 15 ⑤. ①④
【解析】
【详解】（1）[1]电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好，说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路。
（3）[2]换上好的R定1=5Ω电阻后，电流表示数为I=0.3A，电源电压为U=6V，则
则滑动变阻器的阻值为
当电压表示数为U1=3V时，需将R滑调节为R滑1=5Ω。小东将10Ω电阻接入电路
此时电压表的示数为
（4）[3]由表格数据可知，在电压（电压表示数为3V）一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（5）[4]因为每次闭合开关前，滑片移到最大阻值处，由（2）解得R滑=15Ω即为滑动变阻器的最大阻值，故所求滑动变阻器的最大阻值为15Ω。
（6）[5]当R定4=20Ω时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V，一方面需要更换最大阻值更大的滑动变阻器，另一方面若20Ω的阻值分担电压为3V，则15Ω的滑动变阻器需分担电压为
则总电压变为5.25V，所以还可以减小电源电压来达到实验目的，接下去的操作是①④。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
14
1.4
2.8
序号
1
2
3
电压U/V
1.1
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2