河南省郑州市经济技术开发区第四中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题（解析版）-A4

这是一份河南省郑州市经济技术开发区第四中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题（解析版）-A4，共19页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 小聪用弹簧测力计将一块玻璃板从水中逐渐匀速往上提，从玻璃板刚刚露出水面到玻璃板下表面即将离开水面，如图所示，这个过程中，弹簧测力计示数F跟玻璃板重力G比较的大小关系是_________。之所以玻璃板下表面即将离开水面时F与G有上面的关系，是因为分子间存在相互作用的__________。

【答案】 ①. 开始时F小于G， 即将离开水面时F大于G ②. 引力
【解析】
【详解】[1][2]当玻璃板的下表面没有接触水面时，玻璃板受到水的浮力，这时F小于G，当玻璃板的下表面接触水面时，由于玻璃和水接触在一起，使玻璃分子和水分子间的距离小于了分子直径的10倍，由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，所以弹簧测力计的示数会大一些，即F大于G，这是由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力。
2. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），做功冲程中燃气对活塞的平均压力_______N；一个做功冲程中燃气对活塞做的功_______J；该汽油机的功率_______W。
【答案】 ①. 2700 ②. 135 ③. 2025
【解析】
【详解】[1]由可得，燃气对活塞的平均压力
F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N
[2]一个做功冲程中燃气对活塞做的功
W=Fs=2700N×50×10-3m=135J
[3]因飞轮每转两圈对外做功一次，所以，飞轮1min转动1800周，做功900次，则燃气对活塞做的总功
W总=W×900=135J×900=121500J
汽油机的功率
3. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，灯L1、L2均发光，则灯L1、L2是______联的；当开关S2闭合时，灯L1仍发光、L2熄灭，则电压表的示数 ______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 ①. 串 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，L1、L2是串联的，电压表测量灯L1两端电压，根据串联电路电压特点可知，此时两个灯泡电压之和等于电源电压；当开关S2闭合时，灯L2会被S2短路，电路为灯灯L1的简单电路，此时灯泡L1两端电压等于电源电压，所以电压表示数会变大。
4. 如图所示，电源电压为6V不变，电阻R2=4Ω，闭合开关，电流表A2的示数为2A，则电阻R1的阻值是_______Ω，通过R1与R2的电流之比为 ________。
【答案】 ①. 12 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关，两定值电阻并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量通过R2的电流。根据欧姆定律和并联电路特点可知，通过R2的电流为
根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流为
根据欧姆定律可知，电阻R1的阻值电阻为
通过R1与R2的电流之比为
5. 我市每年中学生都需要进行体检，其中一项是测量身高，如图是一个电子身高测量仪的简易示意图，R1和电源电压不变，R2是一个规格为“20Ω，2A”的滑动变阻器。滑片在最上端时，电流表示数为0.3A，滑片在最下端时，电流表示数为0.5A。则图中R1=_______Ω，电源电压U=_______V。
【答案】 ①. 30 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]当滑片在最上端时，滑动变阻器和R1串联，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；电源电压
U=IR=I(R1+R2)=0.3A×(R1+20Ω)①
滑片在最下端时，滑动变阻器电阻为零，只有R1工作，电源电压
U=I′R1=0.5A×R1②
解①②得R1=30Ω，U=15V。
二、选择题（6-14为单选，15-16为双选，每小题3分，共33分）
6. 教育部发布了《义务劳动教育课程标准（2022年版）》，其中根据不同学段制定了“整理与收纳”“家庭清洁、烹饪、家居美化等日常生活劳动”等学段目标，于2022年秋季学期开始执行。下列关于厨房中的物理知识说法正确的是（ ）
A. 炒菜是通过做功的方式改变菜的内能的
B. 煲汤时，汤沸腾以后继续加热，汤的温度升高
C. 饭菜做熟后香味飘满整个厨房，这是因为分子在不停地做无规则运动
D. 用相同的热源给质量相同的水和油加热，油升温快是因为油的比热容较大
【答案】C
【解析】
【详解】A．炒菜时，菜会从温度高的锅上吸收热量，这是通过热传递的方式来改变菜的内能，故A错误；
B．把汤汁加热至沸腾后，继续加热，根据液体沸腾时温度的特点，汤汁的温度不变，故B错误；
C．饭菜做熟后香味飘满整个厨房，是扩散现象，说明分子都在不停地做无规则运动，故C正确；
D．质量相同的水和油，用相同的热源加热相同的时间，吸收的热量相同，油吸热升温较快，是因为油的比热容小，故D错误。
故选C。
7. 2023年1月9日，长征七号A运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射（忽略火箭整体质量的变化）。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发射升空时，尾部喷出燃气对火箭不做功
B. 火箭飞入太空后，太空温度很低，火箭的内能为零
C. 火箭热机的效率高，所以做功快
D. 火箭上升一段时间后，动能和势能的增加量小于燃料产生的化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A．火箭加速上升过程时，尾部喷出的燃气对火箭做功，内能转化为火箭的机械能，故A错误；
B．一切物体在任何状态下都有内能，所以火箭飞入太空后，火箭的内能不为零，故B错误；
C．热机效率的高低与做功快慢无关，故C错误；
D．火箭上升一段时间后，因为在能量的转化过程中有能量的散失，所以动能和势能的增加量小于燃料产生的化学能，故D正确。
故选D。
8. 物理老师在课堂上演示了一个“静电飞花”的实验。老师先将用羊毛摩擦过的白色塑料盘放在桌面上，再将一个带有把手的金属盘贴紧塑料盘，在金属盘上撒一些纸屑。将金属盘抬起时，其上的纸屑就会飞散开来，如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 用羊毛摩擦过的塑料盘变成了导体
B. 白色塑料盘带电是因为摩擦过程中创造了电荷
C. 纸屑飞散开来是因为它们带上了异种电荷
D. 该实验的原理和验电器的原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．用羊毛摩擦过的白色塑料盘会带电，这是摩擦起电现象，这个过程中发生了电子的转移，并没有创造电荷，塑料盘是绝缘体，与其是否带电无关，故AB错误；
CD．将撒有纸屑的金属盘贴紧带电的塑料盘时，纸屑带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以纸屑会飞散开来，该原理和验电器的原理相同，故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两只电表示数都变小，若电路中只有一处故障，且只发生在L和R上，当把L和R位置互换后再闭合开关，则下列判断中正确的是（ ）
A. 两只电表的指针都发生偏转
B. 两只电表的指针都不发生偏转
C. 只有一个电表指针发生偏转
D. 可能只有一个电表指针发生偏转，也可能两个电表指针都发生偏转
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知，灯泡L和电阻R串联，电压表测电阻R两端的电压，电流表测串联电路的电流。闭合开关，电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，若灯泡L短路，则电压表和电流表示数均变大，若灯泡L断路，则两只电表示数都变小；因此灯泡L断路。当把L和R位置互换后再闭合开关，电路连接方式不变，电路仍断路，所以电流表无示数，电压表经电阻R与电源两极连接，有示数且为电源电压，因此只有一个电表指针发生偏转。
故选C。
10. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b是长度都为1m的镍铬合金丝（已除去表面绝缘漆），a的横截面积小于b的横截面积。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A. 如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，实验效果会更好
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C. 本实验用灯泡的亮暗反映接入电阻大小，说明灯泡的亮暗会影响接入电阻的大小
D. 为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表
【答案】D
【解析】
【详解】A．其他条件相同时铜丝或银丝的电阻很小，如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，电路中电流变化不大，灯泡的亮度变化不明显，即实验效果不明显，故A错误；
B．利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B错误；
C．本实验用灯泡的亮暗反应接入电阻大小，是因为接入电阻的大小影响灯泡的亮暗，故C错误；
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D正确。
故选D。
11. 如图所示电路，电阻R2的阻值为10Ω，先闭合开关S1，电流表A1的示数为0.3A；接着再闭合开关S2，电流表A1的示数为0.5A。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S1，通过电阻R1的电流为0.3A
B. 电阻R1的阻值为15Ω
C. 开关S2由闭合到断开，电流表A1示数变大
D. 开关S2由断开到闭合，电流表A2示数变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电路图可知，只闭合开关S1时，只有电阻R2与两个电流表串联接入电路中，电阻R1没有接入电路中，也没有电流通过电阻R1，故A错误；
BCD．先闭合开关S1时，只有电阻R2与两个电流表串联接入电路中，电路中的电流为0.3A，即两电流表的示数都为0.3A，则由欧姆定律可得电源电压为
U=IR1=0.3A×10Ω=3V
开关S1、S2都闭合时，电阻R1与电阻R2并联接入电路中，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流，根据并联电路的电流和电压规律可知，通过电阻R2的电流不变，即电流表A2的示数不变，仍为0.3A，干路电流的大小为电流表A1此时的示数，为0.5A，则可得通过电阻R1的电流为
I1=I总-I2=0.5A-0.3A=0.2A
由欧姆定律可得电阻R1的阻值为
开关S2由闭合到断开时，电流表A1示数由0.5A变为0.3A，示数变小，开关S2由断开到闭合时，电流表A2示数不变，仍为0.3A，故B正确，CD错误。
故选B。
12. 如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（ ）

A. 光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B. 烟雾越浓，电流表示数越小
C. 烟雾越浓，电压表示数越小
D. 若要提高警报灵敏度，可以适当增大阻值
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，定值电阻R0和光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压。
A．当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照减弱，电路中电流增大，当电路电阻减小时，电流增大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故A错误；
B．已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路的总电阻越小，由欧姆定律定律电路中的电流越大，故B错误；
C．已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，由串联分压可知电压表的示数越小，故C正确；
D．要提高警报灵敏度，需减小电路中的电阻以增大电流，使报警器更快报警，增大R0的阻值会增大电路电阻减小电流，不能提高警报灵敏度，故D错误。
故选C。
13. 如图甲所示是定值电阻R和灯泡L的I-U图像，图乙、丙是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（ ）
A. 灯泡L的I-U图像是图线①
B. 定值电阻的阻值为10Ω
C. 图乙中，当U=8V时，定值电阻R与灯泡L两端的电压之比为3︰5
D. 图丙中，当U′=5V时，干路总电流为1.1A
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据U=IR可知定值电阻的图像是一条直线，所以定值电阻的I-U图像是图线②，灯泡L的I-U图像是图线①，故A正确，不符合题意；
B．由②可知通过定值电阻的电流为0.2A时，定值电阻两端的电压为2V，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值
故B正确，不符合题意；
C．图乙中，灯泡和电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，由图可知通过电路的电流为0.5A时，灯泡两端的电压为3V，定值电阻两端的电压为5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压为8V，此时定值电阻R与灯泡L两端的电压之比为
5V︰3V=5︰3
故C错误，符合题意；
D．图丙中，灯泡和定值电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，由图甲可知当U'=5V时，通过灯泡的电流为0.6A，通过定值电阻的电流为0.5A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路总电流为
I总=0.6A+0.5A=1.1A
故D正确，不符合题意。
故选C。
14. 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（ ）

A. 油量表是由电流表改装而成的
B. 油位越高，R0电压越小，油量表示数越大
C. 油位越低，流过R0的电流越小，油量表示数越大
D. 该油量表所测量的刻度是均匀变化的
【答案】B
【解析】
【详解】A．电压表应该并联在用电器两端，电流表应该串联在电路中，由电路图可知，油量表是电压表改装的，故A错误；
B．油位越高，接入电路的滑动变阻器的阻值越大，电路中的电流越小，根据欧姆定律
可得R0电压越小，滑动变阻器两端的电压越大，即油量表示数越大，故B正确；
C．油位越低，接入电路的滑动变阻器的阻值越大，电路中的电流越小，根据欧姆定律
可得R0电压越大，滑动变阻器两端的电压越小，即油量表示数越小，故C错误；
D．因为电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可得油表的示数为
该式子不符合正比例函数关系的形式，故由此可知该油量表所测量的刻度不是均匀变化的，故D错误。
故选B。
15. 如图所示电路，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω，电源电压为6V，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下（ ）
A. 滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~24Ω
B. 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C. 电路中允许通过的最大电流是0.6A
D. 电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可得，电压表的示数为3V时，电路中的电流
由于电流表的量程为0~0.6A，则电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由欧姆定律可知电路中的总电阻
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知变阻器接入电路中的最小阻值
R2最小=R-R1=12Ω-6Ω=6Ω
即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~24Ω，故AC错误；
BD．当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，此时电路中的最小电流
则电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，电压表的最小示数
U1′=I′R1=0.2A×6Ω=1.2V
则电压表的示数变化范围是1.2V~3V，故BD正确。
故选BD。
16. 如图甲所示电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则下列选项正确的是(（ ）
A. 电源电压为8V
B. 开始时灯泡两端电压为2V
C. 灯泡正常发光时，电流表示数为0.6A
D. 曲线a是表示电流表示数与V1的示数的关系
【答案】CD
【解析】
【详解】灯与变阻器串联，电压表V1测灯L两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
D．调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据可知，灯的电压变大，所以图像a为电流随V1的示数的变化关系，图像b为电流随V2的示数变化关系，故D正确；
A．当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律，两电压表示数之和为电源电压，则电源电压为
故A错误；
B．变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小，由图乙知，最小电流为0.2A，此时灯的电压为1V，即开始时灯泡两端电压为1V，故B错误；
C．灯泡正常发光时，电路电流最大，由图乙知灯正常发光时，电路的电流为0.6A，故C正确。
故选CD。
三、作图题（每小题3分，共6分）
17. 如图所示，请根据实物图画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知，开关、电流表、R2、R1、R3依次串联在电源两极上，电压表并联在电流表、R2、R1的两端，电路图如图所示：
18. 如图所示，请在〇中填上字母A或V表示电流表或电压表，使电路能正常工作。

【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知，若上面的电表为电流表，则电路会出现短路现象，所以该电表为电压表；下面的电表串联在干路中，为电流表，若为电压表，整个电路将断路，如图所示：

四、实验探究题（共3小题，每空2分，共32分）
19. 小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。

（1）两个实验中都要控制______ （选填“燃料/液体”）质量相等；
（2）在探究“不同物质吸热升温的特点”时，物质吸热的多少是通过______ 来反映的；在探究“燃料燃烧放出的热量”，燃烧放热多少是通过______ 来反映的（均填写序号）；
A.温度计上升的示数
B.加热时间
（3）假设在两个实验探究中根据所测数据都画出了如图图像（不计热量的损失），则根据图像可计算出，在探究不同物质吸热升温的现象中，图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为______ 。
【答案】 ①. 液体 ②. B ③. A ④. 1∶4
【解析】
【详解】（1）[1] ]为了比较不同燃料燃烧放出的热量，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据可知，这种燃料热值越大；比较不同物质吸热升温，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，由，比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小。所以两个实验中都要控制杯中液体质量相等。
（2）[2]在探究“不同物质吸热升温”的特点时，由转换法，物质吸热的多少是通过加热时间反映的，故选B。
[3]在探究“燃料燃烧放出的热量”实验中，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的，故选A。
（3）[4] “不同物质吸热升温的现象”中，由探究①绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高，图像一对应物质的加热时间为10分钟（注意是均匀升温）；而图像二对应物质的加热时间为40分钟；由转换法可知，两种物质吸收热量之比为
根据，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容成正比，故图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为1∶4。
20. 小林利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为4.5V，且保持不变，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数为______V，经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”______；
（2）实验中直接将5Ω的电阻换成10Ω后闭合开关，此时应向______调节滑片位置。多次换接阻值不同的电阻进行实验，其目的是______。根据测量的数据绘制了图乙所示的I-R图像；
（3）将20Ω电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器刚好调到最大阻值时可完成本次实验，由此可知滑动变阻器的最大阻值是______Ω。此时再将20Ω换成25Ω电阻后继续完成本实验，仅使用现有的器材，你的解决办法是______。
【答案】（1） ①. 0 ②.
（2） ①. 右 ②. 使实验结论具有普遍性
（3） ①. 10 ②. 在电路中串联5Ω电阻
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知，闭合开关，电压表被短路，故示数为0V。电路中电压表应并联在定值电阻两端，故电路改正如图：
【小问2详解】
[1][2]实验中直接将5Ω的电阻换成10Ω后闭合开关，定值电阻两端的电压将变大，为保证定值电阻两端电压不变，根据串联分压的特点，应增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器阻值，故应向右调节滑片位置；多次换接阻值不同的电阻进行实验，其目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
【小问3详解】
[1][2]将20Ω电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器刚好调到最大阻值，根据图乙可知，此时电路中的电流为0.15A，故定值电阻两端的电压为
UR=IR=0.15A×20Ω=3V
则滑动变阻器两端的电压为
U滑=U- UR=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器的最大阻值为
再将20Ω换成25Ω电阻后继续完成本实验，根据串联分压原理则有
解得滑动变阻器的最大阻值，则可以串联一个5Ω的电阻，继续完成本实验。
21. 某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
（1）按图甲连接电路时，应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片P移到最右端。
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数变大，电压表示数变小，你认为电路连接中存在的错误是____________________。
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为________A。
（4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为________Ω。（结果保留一位小数）
（5）将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是_________________。
（6）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②___________，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=____________________。
【答案】 ①. 电压表与滑动变阻器并联接入电路 ②. 0.5 ③. 4.9 ④. 灯泡的电阻受温度的影响很大 ⑤. 闭合S、S1 ⑥.
【解析】
【详解】[1]闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，根据欧姆定律可知待测电阻的电压变大，由串联电路的电压规律可知变阻器两端电压变小，已知电压表的示数变小，故可知存在的错误是将电压表并联在滑动变阻器两端了。
[2]由图乙可知，电流表选用的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，指针指在“0.5A”刻度线处，所以其示数为0.5A。
[3]根据表中数据，由欧姆定律可得第三次实验测得的电阻值为
为减小误差，取平均值作为测量结果，根据三次实验的数据可得定值电阻Rx的阻值为
[4]电阻的大小与材料和温度都有关系，小灯泡的灯丝电阻因为材料的缘故，受温度变化的影响较大，故将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验时，所测小灯泡的电阻值相差较大。
[5][6]闭合S、断开S1，两电阻串联接入电路，电压表测Rx两端的电压，为U1，此时闭合S、S1，只有Rx接入电路中，R0被短路，电压表测量电源电压，为U，则根据串联电路的电压规律可知，闭合S、断开S1时，R0两端电压为
U0=U-U1
根据欧姆定律可得通过电路电流为
则待测电阻Rx的表达式为
五、计算题（共2小题，满分18分，每小题9分）
22. 如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J，该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，一天内接收的太阳能能使装满水的热水器中的水温度从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3]，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内装满水的热水器中的水吸收的热量；
（3）若热水器在冬季的效率为50%，求一天内有效接收太阳能的时间是多少？
【答案】（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）8h
【解析】
【详解】（1）热水器中水的体积
V＝100L＝100dm3＝0.1m3
由可得，热水器中水质量
m＝ρV＝10×103kg/m3×0.1m3＝100kg
（2）一天内热水器中的水吸收的热量
Q吸＝cmt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J
（3）由可得一天内热水器接收到的太阳能
E＝＝＝3.36×107J
一天内热水器接收太阳能的能量
E＝2.8×106J/（m2•h）×1.5m2×t＝3.36×107J
则一天内有效接收太阳能的时间t＝8h。
答：（1）热水器中水的质量为100kg。
（2）一天内热水器中的水吸收的热量1.68×107J。
（3）一天内有效接收太阳能的时间为8h。
23. 如图甲是一款电子秤，它的工作原理如图乙，电子秤示数表盘由电流表A改装而成；电源电压为3V不变，R2阻值为5Ω，R1是长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝，c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量∆L的关系如图丙所示。（挂钩的重力不计，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）。求：
（1）没有挂重物时电流表的示数；
（2）电子秤的最大量程；
（3）当电路中的电流为0.3A时，电子秤的示数。

【答案】（1）0.15A；（2）6kg；（3）4kg
【解析】
【详解】解：（1）没有挂重物时，滑片在a端时，R1与R2串联，电路中的电流
（2）由题意可知，弹簧最多压缩6cm，由图丙可知，此时弹簧所受压力为60N，即G=F=60N，电子秤的最大示数为
（3）当电路中的电流为0.3A时，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1连入电路的阻值
R1′=R总-R2=10Ω-5Ω＝5Ω
由题意可知，此时R1连入电路的电阻减少量
∆R=R1-R1′=15Ω-5Ω=10Ω
弹簧的压缩量
由图丙可知，此时弹簧所受压力为F′＝40N，此时电子秤上物体的重力
G′=F′=40N
物体的质量
答：（1）没有挂重物时电流表的示数为0.15A；
（2）电子秤的最大量程是6kg；
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻Rx/Ω
4.8
5.0
Rx的平均值/Ω