江苏省宿迁市宿豫区2024-2025学年九年级(上)期末物理试卷（解析版）

这是一份江苏省宿迁市宿豫区2024-2025学年九年级(上)期末物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图和实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答填涂在答题卡上）
1．（2分）下列工具属于省距离杠杆的是（ ）
A．羊角锤B．钢丝钳
C． 起瓶器D．筷子
【答案】D
【解析】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但是费距离，故A错误；
B．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但是费距离，故B错误；
C．起瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但是费距离，故C错误；
D．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但是省距离，故D正确。
故选：D。
2．（2分）东平湖是国家5A级旅游景区，其中湿地能较好地调节气候，是因为水的（ ）
A．密度大B．比热容大C．流动性大D．热值大
【答案】B
【解析】湿地含有大量的水，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，故能有效调节周围环境的气温。故选：B。
3．（2分）下列估测最接近实际的是（ ）
A．人骑自行车的功率约2000W
B．家用荧光灯正常工作时的电流约0.2A
C．家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约10kW•h
D．从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶，人对鸡蛋所做的功约10J
【答案】B
【解析】A．中学生骑自行车的功率约70W，故A错误；
B．家用荧光灯正常工作时的电流约0.2A，故B正确；
C．家用挂壁空调的功率约1kW，正常工作1h消耗电能W＝Pt＝1kW×1h＝1kW•h，故C错误；
D．一个鸡蛋的质量约为50g＝0.05kg，从地上捡起一只鸡蛋，并缓慢举过头顶的过程中，将鸡蛋提升的高度约为h＝2m，对鸡蛋做功约为W＝Gh＝mgh＝0.05kg×10N/kg×2m＝1J，故D错误。故选：B。
4．（2分）下列情况中，属于防止电热危害的是（ ）
A．用电熨斗熨烫衣服B．用电饭锅煮饭
C．冬天用电暖气取暖D．电脑机箱内有小风扇
【答案】D
【解析】A．用电熨斗熨烫衣服是利用电热来工作的，属于电热利用，故A不合题意；
B．用电饭锅煮饭是利用电能转化为内能来给食物加热，属于电热利用，故B不合题意；
C．冬天用电暖气取暖是利用电能转化为内能的，属于电热利用，故C不合题意；
D．电脑机箱内有小风扇是为了及时将电脑产生的热散掉，属于防止电热危害，故D符合题意。故选：D。
5．（2分）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因为（ ）
A．灯L1额定功率较大B．灯L2两端电压较大
C．灯L1的电阻较大D．通过灯L1的电流较大
【答案】C
【解析】BCD．两灯串联在电路中，根据串联电路中各处的电流都相等，故D选项错误，灯的亮度取决于灯的实际功率，灯L1较亮，灯L2较暗，所以，L1的实际功率较大，P实1＞P实2，根据P＝UI，由于通过两灯的电流相等，所以，L1的电压较大，B选项错误；
根据P＝I2R，L1的电阻较大，C选项正确；
A．两灯的额定电压相同，因灯L1的电阻较大，根据P＝，灯L1的额定功率较小，A选项错误；故选：C。
6．（2分）小聪想用一种阻值随所受压力增大而减小的压敏电阻，设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．由图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由I＝可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故A符合要求；
B．由图可知，压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测压敏电阻支路的电流；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，而并联电路中各支路两端的电压不变，即压敏电阻两端的电压不变，由I＝可知电流表的示数增大，故B符合要求；
C．由图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，根据串联分压的规律可知压敏电阻分得的电压减小，由串联电路的电压特点可知R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C符合要求；
D．由图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测压敏电阻两端的电压；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，根据串联分压的规律可知压敏电阻分得的电压减小，即电压表的示数减小，故D不符合要求。故选：D。
7．（2分）有“20Ω 0.6A”的定值电阻与“10Ω 1A”的定值电阻，若串联起来，电路两端允许加的最大电压为U；若并联起来，干路中允许通过的最大电流为I，则U和I分别为（ ）
A．18V，1.5AB．18V，1.8AC．22V，1AD．22V，1.6A
【答案】A
【解析】由题知，两个电阻允许通过的最大电流分别为I1＝0.6A、I2＝1A，
因串联电路中各处的电流相等，且I1＜I2，
所以，将它们串联时，电路中的最大电流为I大＝I1＝0.6A，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
则根据欧姆定律可得电路两端允许加的最大电压：
U＝I大（R1+R2）＝0.6A×（20Ω+10Ω）＝18V；
根据U＝IR可得两电阻两端允许加的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V，U2＝I2R2＝1A×10Ω＝10V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且U1＞U2，
所以，将两电阻并联时，该电路两端的最大电压为：U′＝U2＝10V，此时通过R2的电流为1A，此时通过R1的电流为：I1′＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
则干路中允许通过的最大电流为：I＝I1′+I2＝0.5A+1A＝1.5A；
综上可知，A正确，BCD错误。故选：A。
8．（2分）学习家庭电路相关知识后，张想同学对设计的如图所示的家庭电路及其使用的认识，正确的是（ ）
A．图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B．断开开关S2，正确使用测电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光
C．电冰箱的插头地线插脚脱落，仍可插入插座P长期使用
D．若灯泡L2不能正常工作，则插座Q也一定不能正常工作
【答案】B
【解析】A．开关与灯泡串联后接在火线上，图中L1灯泡与其对应控制开关的连接是错误的，应该接在火线上，故A错误；
B．断开开关S2，正确使用测电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光，故B正确；
C．电冰箱有金属外壳，必须使用三孔插座，电冰箱的插头地线插脚脱落，不可插入插座P长期使用，故C错误；
D．灯泡和插座是并联的，互不影响；若灯泡L2不能正常工作，则插座Q可以正常工作，故D错误。故选：B。
9．（2分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也相同。则下列说法正确的是（ ）
A．比较不同燃料的热值，应选择甲、乙
B．比较不同物质的吸热能力，应选择甲、乙
C．比较不同燃料的热值，应选择甲、丙
D．比较不同物质的吸热能力，应选择乙、丙
【答案】B
【解析】AC．若要比较不同燃料的热值，应该使用不同的燃料使相同的液体吸收相同热量，所以应该选择乙、丙两图进行实验，故AC错误；
BD．若比较不同物质的吸热能力，需要需要燃烧相同的燃料，选择初温、质量相同的不同液体完成实验，所以应选择甲、乙两图进行实验，故B正确，D错误。故选：B。
10．（2分）如图所示，是某巡航导弹的飞行路线图。发射升空段：发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段：发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段：发动机点火消耗燃料，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法不正确的是（ ）
A．整个过程中，在F点重力势能最大
B．O点到E点的过程中，机械能增大
C．G点到I点的过程中，机械能不变
D．I点到J点的过程中，动能大小不变
【答案】C
【解析】A．F点为运动的最高点，故重力势能最大，故A正确；
B．O点到E点的过程中，发动机点火加速升空，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，机械能变大，故B正确；
C．G点到I点的过程中，从大气层外进入大气层，与空气摩擦产热，故机械能减小，故C错误；
D．巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，受平衡力，做匀速直线运动，故动能不变，故D正确。故选：C。
11．（2分）利用如图所示电路进行实验时，下列说法正确的是（ ）
A．若电压表无示数，则电路中一定出现了短路故障
B．若电流表指针反方向偏转，则电路中电流太大
C．若将电流表和电压表位置对调，则闭合开关会烧坏电流表
D．闭合开关，若灯泡被短路，则电流表和电压表的示数都会增大
【答案】D
【解析】A．图中，灯泡与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，若灯泡短路，则电压表示数等于电源电压，若灯泡断路，电压表示数为0，故A错误；
B．电流表指针反方向摆动是由于电流表的正负接线柱接反了，故B错误；
C．将电流表和电压表位置对调，电压表串联接入电路中，相当于是断路，则电路中无电流，电流表不会烧坏；此时电压表测量的是电源电压，故C错误；
D．闭合开关，若灯泡被短路，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大，定值电阻的电压U＝IR知，电压表示数变大，则电流表和电压表的示数都会增大，故D正确。
故选：D。
12．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R0的阻值是10Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是20Ω
D．当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器两端电压是8V
【答案】A
【解析】CD．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.4A，滑动变阻器的功率
P1＝3.2W，滑动变阻器两端电压是U滑＝＝＝8V，故D正确；
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R最大＝＝＝20Ω，故C正确；AB．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压：U＝I最小（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.6A时，滑动变阻器的功率最大，最大为P1′＝3.6W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′＝＝＝10Ω；
同理可得电源电压：U＝I′（R′+R0）＝0.6A×（10Ω+R0），
因电源的电压不变，所以，0.4A×（20Ω+R0）＝0.6A×（10Ω+R0），
解得：R0＝10Ω，故B正确；
则电源电压：U＝I最小（R+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V，故A错误。故选：A。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共18分）
13．（3分）家庭电路中的电视、电冰箱和电灯是 联的，我国家庭电路的电压为 V；家庭电路中，一盏普通白炽灯灯泡正常工作时电流约180 （填合适单位）。
【答案】并；220；mA。
【解析】为避免相互影响，家庭电路中的电视、电冰箱和电灯是并联的，我国家庭电路电压为220V，由生活经验知一盏普通白炽灯灯泡正常工作时电流约0.18A＝180mA。
14．（3分）如图所示，是我国ZTZ99G式主战坦克，它的动力机械是热机，从能量转化
的角度来看，热机是把内能转化为 能的机器。在热机的工作过程中，完成这一能量转化是 。若某次坦克消耗柴油2kg（假设柴油完全燃烧），则柴油完全燃烧放出的热量为 J．（柴油的热值3.3×107J/kg）。
【答案】机械；做功冲程；6.6×107。
【解析】从能量转化的角度来看，热机是把内能转化为机械能的机器，这一能量转化过程是在做功冲程中完成；
柴油完全燃烧放出的热量由公式Q＝mq＝3.3×107J/kg×2kg＝6.6×107J；
15．（3分）在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向 调节，使其在水平位置平衡，如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂总重为1.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡，要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力沿应 方向，弹簧测力计示数为 N。
【答案】右；竖直向下；2。
【解析】杠杆右侧高左侧低，为使杠杆在水平位置平衡，可以将左侧的平衡螺母向右调，或者将右侧的平衡螺母向右调（都向右调）；当沿竖直向下的方向施力时，动力臂最长，此时最省力，弹簧测力计的示数最小；由图知，若竖直向下施力，动力臂L1＝15cm，
由题知，阻力F2＝1.5N，阻力臂L2＝20cm，因为杠杆在水平位置平衡，
所以F1L1＝F2L2，即F1×15cm＝1.5N×20cm；解得F1＝2N。
16．（3分）如图所示，小明通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将重为300N的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m（g取10N/kg）。则：推力的功率为
W，斜面的机械效率为 %，斜面对物体的摩擦力为 N。
【答案】80；75；50。
【解析】（1）推力做的总功：W总＝Fs＝200N×2m＝400J，
推力做功功率：P＝＝＝80W；
（2）克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝300N×1m＝300J；
斜面的机械效率：η＝＝×100%＝75%；
（3）克服物体受摩擦力做的额外功：W额外＝W总﹣W有用＝400J﹣300J＝100J，
由W额外＝fs可得斜面对物体的摩擦力：f＝＝＝50N。
17．（3分）在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A，0.3A，则该电路电源电压为 V.1min内电路消耗的电能为 J，1min内电流通过电动机产生的热量为 J。
【答案】6；288；30。
【解析】由电路图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R0支路的电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可知，电源的电压：U＝I0R0＝0.3A×20Ω＝6V，
1min内电路消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.8A×60s＝288J；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电动机的电流：IM＝I﹣I0＝0.8A﹣0.3A＝0.5A，
1min内电流通过电动机产生的热量：Q＝IM2Rt＝（0.5A）2×2Ω×60s＝30J。
18．（3分）如图（a）所示是电子天平的结构原理图，它是由几个部分构成的电路：电源（电压保持不变）、定值电阻R0、压力电阻R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）、托盘、质量显示仪表M（实质是一只电流表）、开关。使用时，闭合开关，当托盘上所放物体的质量越大，仪表M的指针向右偏转的角度也越大。
（1）由上述信息可知：压力电阻R所受的压力越大，通过它的电流越 ，其阻值越 ；（均选填“大”或“小”）
（2）若用一只电压表作为质量显示仪表M并联在电路中，如图（b）所示。则此质量显示仪表的“0（千克）”刻度线位于表盘的 （选填“左”或“右”）端。
【答案】大；小；左。
【解析】（1）由图示电路图可知，压力电阻与定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，闭合开关，当托盘上所放物体的质量越大，压力电阻R所受的压力越大，仪表M的示数变大，即电流表的示数变大，因定值电阻阻值R0不变，电路电流变大，由可知电路总电阻变小，由电阻的串联可知压力电阻R阻值变小；
（2）当托盘上所放物体的质量越大，压力电阻R所受的压力越大，其阻值越小。电源电压保持不变，总电阻变小，电路中的电流变大，定值电阻R0两端的电压变大，电压表的指针偏转角度变大，则质量显示仪表盘的右侧表示的质量越大，此质量显示仪表的“0（千克）”刻度线位于表盘的左端。
三、作图和实验探究题（本题共6小题，19题每小题2分，其余每空1分，共30分）
19．（2分）图（a）是一款水管扳手钳，其中AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图（b）所示。请在图（b）中画出杠杆平衡时的阻力臂l2及作用在B点的最小动力F1。
【答案】见解析
【解析】从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2；
若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂，再过B点做OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆顺时针转动，则F1使杠杆逆时针转动，F1的方向向上，如图所示：
20．（2分）如图是电水壶工作的示意图，请用笔画线代替导线，将电水壶的三条接线按照安全用电的原则对应连接好。
【答案】见解析
【解析】为了安全，应将带有保险丝和开关的线与火线相连，将壶的外壳与大地相连，则剩下的一根线与零线相连。如下图所示：
21．（6分）小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。
（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应 （选填“相同”或“不同”）；
（2）实验中，用 （选填“A”或“B”）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 （选填“A”或“B”）来判断液体吸热能力的强弱；
A.通电时间
B.温度计示数的变化量
（3）表格中是液体a、b加热后的实验数据，分析可知 （选填“a”或“b”）液体的吸热能力较强。
（4）设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为 （用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与 的关系。
【答案】（1）相同；（2）A；B；（3）b；（4）；（5）电阻。
【解析】（1）甲中两电阻丝串联，通过的电流相同，通电时间相同，为控制吸热相同，根据Q＝I2Rt可知，实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同；
（2）根据转换法，实验中，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少；选A；根据比较吸热能力的方法，通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱；选B；
（3）由表中数据，加热相同时间，b升温小，故b液体的吸热能力较强；
（4）设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，若不计热量损失，液体吸热为：Q＝I2Rt，则a液体的比热容为：c＝＝；
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过的电流相同，通电时间相同，就可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
22．（6分）在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。（已知h1＜h2＜h3）
（1）球从斜面上滚下的过程中，小球的 能转化为小球的动能。
（2）本实验是通过 比较小球动能的大小。
（3）小明发现小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，而木块则被撞飞，于是他对实验进行了改进，下列做法有效的是 。
A.增大球的质量
B.减小木块的质量
C.使小球从更高的位置上滚下
D.在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，同时适当增加木块质量
（4）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的 一定时， 越大，它的动能越大；这也是开车时不能 （超载/超速）的原因。
【答案】（1）重力势；（2）木块被推动的距离大小；（3）D；（4）质量；速度；超速。
【解析】（1）小球在斜面上有一定的高度具有重力势能，小球从斜面滑下将重力势能转化为动能；
（2）实验中通过比较小球推动木块移动的距离来判断小球动能的大小，这是采用了转换法；
（3）小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，说明小球在撞击木块时偏离了原来的运动方向，要让小球不偏离原来的轨道，可以让小球在凹形槽中运动，且可以适当的增大木块的质量使其运动更加稳定（不会撞飞），故选：D；
（4）物体的动能与速度和质量有关，本实验采用了控制变量法，比较三次实验发现，小球的质量相同，分别从不同高度滑下，到达斜面底端速度不同，高度越高，到达斜面底端的速度越大，木块被推动的距离越远，说明小球具有的动能越大，所以得出的结论为：物体的质量一定时，速度越大，它的动能越大，这也是开车时不能超速的原因。
23．（8分）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，小方选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻、电压恒为6V的电源、“30Ω 1A”的滑动变阻器等器材设计的实验电路如图甲所示。
（1）为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）首先，接入阻值为10Ω的电阻探究“电流与电压关系的实验”：
①在这个实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变 ，进行多次实验，记录表格如丙，当电压表示数为2.8V时，电流表如图乙所示，为 A；
②分析表格中的实验数据得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 ；
（3）接着，小方将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω这四个电阻分别单独接入电路，探究电流与电阻关系的实验；
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻进行完实验后，保持滑动变阻器的位置不动，当换上10Ω电阻时，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑片向 （选填“左”或“右”）适当调节；
②实验中她发现当接入 Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器；
③通过实验得出结论，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。
【答案】（1）左；（2）①电阻的电压；0.28；②正比；（3）①左；②20；40；③反。
【解析】（1）为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片到阻值最大处，即最左端；
（2）①接入阻值为10Ω的电阻探究“电流与电压关系的实验”，为得出普遍性的规律，要通过多次改变滑片的位置来改变电阻的电压和电流，进行多次实验；
记录表格如下，当电压表示数为2.8V时，电流表如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A；
②分析表格中的实验数据知：R＝＝＝＝＝＝＝10Ω，为一定值，故得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（3）①探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，为了保持电压2V不变，应增大滑动变阻器的电压，故应向左移动滑片，增大滑动变阻器的阻值从而增大分压；
②实验中控制电阻两端的电压为2V不变，变阻器分得的电压为4V，电阻的电压为变阻器电压的0.5倍，当变阻器的最大电阻变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入变阻器连入电路中的电阻最大为30Ω时，对应的定值电阻最大为：
R定大＝0.5×30Ω＝15Ω；故实验中她发现当接入20Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V；
若想完成实验，由分压原理，应更换一个最大阻值不小于2×20Ω＝40Ω的滑动变阻器；
③通过实验得出结论，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
24．（6分）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10Ω）电功率的实验时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6V。
（1）在连接电路时，开关必须 ，请将实物电路连接完整。
（2）若在连接电路时，有A（5Ω 0.6A）、B（10Ω 0.5A）和C（20Ω 0.3A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。
（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现调节滑动变阻器灯泡不亮，电流表有示数、电压表无示数，故障是 。
（4）下表为某小组的实验记录表：
老师认为数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额＝ W。
【答案】（1）断开；见解答图；（2）B；（3）小灯泡短路（或电压表短路）；（4）将不同功率的平均值作为额定功率；1.52。
【解析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关必须断开；小灯泡额定电压为3.8V，故电压表选用大量程并联在灯泡两端，如下图所示：
；
小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I'＝＝ ＝0.38A＞0.3A，
当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为： R滑＝ ＝＝≈5.8Ω＞5Ω，故为了能够顺利完成实验探究，应选用“10Ω 0.5A”的滑动变阻器，即选B；
（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现调节滑动变阻器灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即故障是小灯泡短路或电压表短路；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下功率不同，故将几次功率的平均值作为额定功率是没有意义的，也是错误的；
由表中数据可知，灯的额定功率为1.52W。
四、计算题（本题共2小题，24题9分，25题9分，共18分，要写出必要的文字说明及解题过程）
25．（9分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
答：（1）6×107 J；（2）2.52×106J；（3）4.2%。
【解析】（1）煤完全燃烧产生的热量： Q放＝mq＝2kg×3×107 J/kg＝6×107J；
（2）水的质量m水＝10kg，加热6min水温度升高度数Δt＝80℃﹣20℃＝60℃，
Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×60℃＝2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：η＝×100%＝×100%＝4.2%
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107 J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%。
26．（9分）小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。
（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？
（2）只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？
（3）电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？
【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）250J。
【解析】（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，通过R1的电流：
I1＝＝＝1.5A；
（2）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，R1的电功率： P1＝＝＝9W；
（3）由图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，两开关都闭合时，两电阻并联，由P＝可知，此时功率最大，为“速热”挡，已知电源两端电压为6V时，由P＝UI可得，干路中的电流： I＝＝＝6A，
通过I2的电流： I2＝I﹣I1＝6V﹣1.5A＝4.5A，
R2的阻值：R2＝＝＝ Ω，
若更换成电压为5V的电源，此时电路中的电流： I′＝+＝+＝5A，
使用“速热”挡通电10s产生的热量： Q＝W＝U′I′t＝5V×5A×10s＝250J。
答：（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是1.5A；
（2）只闭合开关S1时，R1的电功率是9W；
（3）使用“速热”挡通电10s产生的热量是250J。物理量
物质
质量（g）
加热前温度（℃）
加热时间（min）
加热后温度（℃）
液体a
150
20
10
49
液体b
150
20
10
35
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
功率/W
额定功率/W
1
3.0
0.36
1.08
2
3.8
0.40
1.52
3
4.5
0.42
1.89