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2020-2021学年广西河池市南丹县九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年广西河池市南丹县九年级（上）期末物理试卷，共26页。试卷主要包含了2A，【答案】B，【答案】D，【答案】A等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年广西河池市南丹县九年级（上）期末物理试卷
1. 某人骑着一辆共享单车(自行车)，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近( )
A. 1000W B. 100W C. 5W D. 1W
2. 下列说法中正确的是( )
A. 省力多的机械效率高 B. 功率大的机械做功快
C. 功率大的机械做功多 D. 机械效率高的机械功率大
3. 汽车匀速上坡的过程中，下列说法正确的是( )
A. 动能增大，重力势能增大 B. 动能不变，机械能增大
C. 重力势能增大，机械能不变 D. 动能不变，重力势能不变
4. 下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A. 夏天，在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
5. 图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是( )
A. 烤火取暖 B. 搓手取暖
C. 向手“呵气”取暖 D. 用热水袋取暖
6. 关于电压，下列说法不正确的是( )
A. 电源是提供电压的装置 B. 电压是形成电流的原因
C. 我国家庭照明电路电压为220V D. 有电压就一定能形成电流
7. 如图是小红尝试设计流速计的原理图，其中R2是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片跟小球以及弹簧固定，弹簧另一端固定不动。水流动时推动小球，带动滑动变阻器滑片移动，从而改变电路中流速计的示数。下列说法不正确的是( )
A. 流速计相当于一个电流表
B. 流速计相当于一个电压表
C. 流速越大，流量计示数越大
D. 流速越大，滑动变阻器接入电路的阻值越小
8. 对于公式R=UI的理解，下列说法中正确的是( )
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
9. 如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图，电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随着天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 气敏电阻R的阻值变大
C. 通过电阻R0的电流变小 D. 气敏电阻R两端电压变大
10. 如图所示的电路，闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是( )
A. L1灯泡断路 B. L2灯泡断路 C. L1灯泡被短接 D. L2灯泡被短接
11. 在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是( )
A. 连接处的电阻较小 B. 连接处的电流较小
C. 连接处的电阻较大 D. 连接处的电流较大
12. 如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是( )
A. 当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A
B. 当滑片移到中点时，电压表示数为2V
C. 电压表示数与电流表示数的比值不变
D. 电压表的示数减少
13. 千岛湖是个美丽的地方，是市民的郊游圣地，湖水对周围气温起到很好的调节作用，这主要是由于水的______ 较大。小聪发现傍晚时分栈道两侧的路灯同时亮，同时熄灭，其中有一盏灯损坏并没有影响其他灯泡，则这些灯泡的连接方式是______ 。
14. 在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为______J；工人对木箱做功的功率为______W。
15. 一个带活塞的隔热容器如图所示，容器中密封了一定量的空气，当用力向右快速移动活塞时，容器内的气体温度将______(选填“升高”“降低”或“不变”)，这是通过______的方式改变气体内能的。
16. 验电器的工作原理是________________。如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间，金属棒中的电流方向是________(选填“A→B”或“B→A”)，发生定向移动的自由电荷是________。
17. 如图中电源电压3V恒定不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω，总电阻为______ Ω，则闭合开关S后，电压表示数为______ V。
18. 如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作。插入房卡相当于闭合电路中的______ 。该宾馆的电能表如图乙所示，小明测得当只有某用电器单独工作时，电能表转盘在10分钟内转过了60转，则该用电器的电功率为______ W.该电能表连接到电压为380V的电路中______ (选填“能”或“不能”)正常工作。
19. 如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀菌除臭的作用。这是利用电流的______效应工作的，英国物理学家______最早对此效应做了定量研究。
20. 如图甲是通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像。将此灯泡接入如图乙所示电路图中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.1A，则电阻R的阻值是______ Ω，此时电路消耗的总功率是______ W。
21. 如图，用笔画线代替绳子，要求画出此滑轮组最省力的绕线方式。
22. 根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接起来。(要求：小灯泡电阻约为10Ω，导线不能交叉)。
23. 在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。
实验次数
球离/米
凹痕程度
1
0.5
很浅
2
1.0
比较浅
3
2.0
比较深
4
4.0
很深
(1)该同学依据______ 判断重力势能的大小；
(2)本实验的结论是______；
(3)若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制的变量是______(填序号)。
24. 为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在实验前应控制水和沙子的______和______相同。
(2)在此实验中用______表示水和沙子吸热的多少；
(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______沙子吸收的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______升高的温度更高(选填“水”或“沙子”)。
25. 小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
(1)在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为______V。
(2)闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成______。
26. 用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”(图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，AB两U形管内液面是相平的)。
(1)电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察U形管中液面的______ 来显示甲、乙容器内空气温度的变化。通过对比观察，你认为______ (选填“甲”或“乙”)容器中的电阻产生的热量多；
(2)由实验可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，______ 越大，电流产生的热量越多。
27. 为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
(1)如图甲所示，连接电路时开关应处于______状态。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是______(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。
(2)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______端(选填“左”或“右”)移动。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为______A，通电20s小灯泡消耗的电能为______J。
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中，电路的总功率为______W。
28. 燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为10℃的水加热到90℃，共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值为8.4×107J/m3.求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。
29. 用如图所示的装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：
(1)动滑轮的重力；
(2)拉力的功率；
(3)若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率。
30. 如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0∼3V，电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器的规格为“20ΩlA”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值(不考虑灯丝电阻的变化).求：
(1)灯泡的电阻？
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，电路的总功率是多少？
(3)为了保护各电表和元件，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是多少？滑动变阻器R的最大功率是多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：
自行车匀速行驶时，其受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，两个力的大小相等，
所以，骑车者的动力：F=f=20N，
一般情况下骑车速度约为5m/s，则骑车者消耗的功率约为：
P=Wt=Fst=Fv=20N×5m/s=100W。
故选：B。
自行车匀速行驶时受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，两个力的大小相等，一般情况下骑车速度约为5m/s，根据P=Wt=Fst=Fv求出骑车人消耗的功率。
本题考查了学生根据物理知识进行分析和估测的能力，体现了物理和生活的紧密联系，是一道好题。
2.【答案】B
【解析】解：AD、机械效率是有用功与总功的比值，与是否省力、做功多少、功率的大小无关，故AD错误；
BC、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，但不一定做功多，故B正确，C错误。
故选：B。
根据机械效率和功率的定义进行解答。
机械效率是有用功与总功的比值。
功率是做功与时间的比值。
本题考查了学生对机械效率和功率概念的了解与掌握，是一道基础题目。
3.【答案】B
【解析】解：汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能增大。
故选：B。
分析汽车匀速上坡时，动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行分析。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)动能和势能统称为机械能。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
【解答】
A.夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；
B.因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
C.沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故C不符合题意；
D.生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害，故D不符合题意。
故选A。
5.【答案】B
【解析】解：根据图示可知，两个气门都关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
A、烤火取暖是利用热传递改变内能的；
B、搓手取暖是利用做功改变内能的；
C、向手“呵气”取暖是利用热传递改变内能的；
D、用热水袋取暖是利用热传递改变内能的。
故选：B。
内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。
改变内能的方式有：做功和热传递。
此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况以及改变内能的两种方式。
6.【答案】D
【解析】解：A、电路中，电源为电路提供电压。故A正确；
B、电压使自由电荷发生定向移动，从而形成电流。故电压是电路中形成电流的原因。故B正确；
C、用电器只有在额定电压下才能正常工作。我国家用电器的额定电压一般是220V，为使这些家用电器能够正常工作，与之配套的家庭电路电压也是220V.故C正确；
D、电路两端有电压，则电路中不一定有电流，是否有电流，还要看电路是不是通路。故D不正确；
故选：D。
(1)电压是使电路形成电流的原因；电路中要想有电流，就必须有电压；电路两端有电压，且电路是通路时，电路中才有电流；
(2)电源是给电路提供电压的装置；
(3)我国家用电器的额定电压一般是220V。
明确电压与电流的关系，电压是形成电流的必要条件；电源的作用是为电路提供电能。
7.【答案】B
【解析】解：AB、由图可知流速计串联在电路中，因此相当于电流表，故A正确，B错误；
CD、由图可知，当水流速越大时，小球越向左运动，距离滑动变阻器的下接线柱越近，滑动变阻器的电阻越小，根据欧姆定律I=UR知电路的电流越大，流速计示数越大，故CD正确。
故选：B。
(1)根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断流速计的类型；
(2)由图可知，当水流速越大时，小球越向左运动，距离滑动变阻器的下接线柱越近，滑动变阻器的电阻越小，根据欧姆定律判断出电流的大小，从而判断出流速计示数的大小。
本题主要考查学生根据图示信息结合所学物理知识进行分析的能力，关键是明白流速计的工作原理。
8.【答案】D
【解析】解：导体电阻可以用公式R=UI计算，但是要知道：导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关，只要是导体的材料、长度、横截面积确定了，导体电阻就确定了，故ABC错误；D正确．
故选D.
导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关．
本题考查了对欧姆定律的理解，知道导体电阻的决定因素是正确解题的关键．
9.【答案】A
【解析】解：
由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
当天然气浓度升高时，气敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，故B错误；
由I=UR可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大。故C错误，A正确；
UR=U−U0，U0变大，电源电压不变，所以气敏电阻R两端电压减小。D错误。
故选：A。
由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。根据天然气浓度升高可知气敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的电流特点和欧姆定律的应用，利用好“热敏电阻阻值会随温度的升高而变小”是关键。
10.【答案】A
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表测量灯L2的电流，电压表测量L1两端电压；
闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；电流表有示数，说明L2正常，故故障是灯泡L1断路。
故选：A。
首先判定电路的连接形式；根据电表的示数变化情况分清是断路还是断路，然后再判定具体故障的位置。
本题应首先分析电路中是发生了断路故障还是短路故障，再根据电表的示数变化找出发生故障的电器。
11.【答案】C
【解析】解：
在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，所以连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾，故ABD错误，C正确。
故选：C。
导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。
12.【答案】C
【解析】解：当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可知I=UR=6V10Ω=0.6A，电流表示数为0.6A，A错误。
当滑片移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压为电源电压的一半，电压表示数为3V.B错误。
电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，导体的电阻不会改变，所以C正确。
滑片由b端向a端移动滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，所以D错误。
故选：C。
分析电路图可知滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻的电压，考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化根据欧姆定律可知电压表和电流表示数的变化。
考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化结合欧姆定律可正确判断有关物理量的变化。
13.【答案】比热容 并联
【解析】解：(1)因千岛湖附近的水多，水的比热容较大，相同质量的水和沙子吸收(放出)相同的热量，水的温度升高(降低)较小，使得昼夜温度差小，故能很好地调节周围环境的气温。
(2)道路两侧的路灯同时亮，同时熄灭，其中有一盏灯损坏并没有影响其他灯泡，说明路灯之间互不影响，能独立工作，故灯泡的连接方式是并联，开关在干路上，控制所有灯。
故答案为：比热容；并联。
(1)对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
(2)一个开关可以控制两盏灯泡，有两种接法，即串联或并联，若是并联时，开关一定处于干路上；串联电路各用电器之间互相影响，并联电路中各用电器既可以独立工作，又互不影响。
本题考查了水的比热容大、串联电路和并联电路的辨别等知识的掌握情况，熟练掌握串、并联电路的特点是解答本题的关键所在，同时要能用水的比热容大额特点解释一些常见的生活或者自然现象。
14.【答案】0 150
【解析】解：(1)重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动一段距离，不是在重力的方向上移动距离，所以重力对物体做功为0J；
(2)工人对木箱做的功：
W=Fs=100N×6m=600J，
工人对木箱做功的功率：
P=Wt=600J4s=150W。
故答案为：0；150。
(1)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可，据此分析木箱所受重力对木箱做功；
(2)知道推力大小和移动的距离，根据W=Fs求出工人对木箱做的功，根据P=Wt求出工人对木箱做功的功率。
本题主要考查的是学生对做功两个必要因素和功、功率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
15.【答案】升高 做功
【解析】解：
当用力F快速向右推动活塞，使活塞向右移动一段距离，此过程活塞压缩容器内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加，温度升高。
故答案为：升高；做功。
改变物体内能的方式有做功和热传递；对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减少。
本题考查了改变物体内能的方式，要明确做功改变物体内能属于能量的转化，热传递改变物体的内能属于能量的转移。
16.【答案】同种电荷相互排斥 A→B自由电子
【解析】
【分析】
(1)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；
(2)验电器A带正电，少电子，用带有绝缘柄的金属棒将AB连接起来，B上的一部分电子会通过金属棒转移到A，说明电子从B到A移动，据此判断电流方向。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)，所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电子的运动方向相反。
【解答】
解：
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的；
(2)A验电器带正电，说明A缺少电子，连接的瞬间，自由电子从B移动到A，而电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以金属棒中的电流方向A→B。
故答案为：同种电荷相互排斥；A→B；自由电子。
17.【答案】15 2
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以总电阻R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω，
则电路中的电流：I=UR=3V15Ω=0.2A；
根据I=UR可得：R1两端的电压；U1=IR1=0.2A×10Ω=2V。
故答案为：15；2。
由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。根据串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流；再根据欧姆定律导出式求出R1两端的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，以及电压表的使用方法，利用好公式和规律是关键。
18.【答案】开关 120 不能
【解析】解：
(1)房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的开关；
(2)转盘转动60转消耗电能：
W=603000kW⋅h=0.02kW⋅h，
t=10min=16h，
用电器的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h16h=0.12kW=120W；
(3)由电能表表盘看出电能表的工作电压为220V，380V远大于电能表的工作电压，所以该电能表连接到电压为380V的电路中不能正常工作。
故答案为：开关；120；不能。
(1)开关的作用是控制电路的通断，串联电路中开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路的开关控制本支路用电器；
(2)3000r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗13000kW⋅h的电能，求出转盘转60r电路中消耗的电能。知道时间，可求用电器的功率；
(3)由电能表表盘看出电能表的工作电压，据此判断。
本题考查了开关的作用、串并联电路的工作特点、电能表的读数和电功率的计算，理解电能表的参数的意义是关键。
19.【答案】热 焦耳
【解析】解：物理学中，我们把导体中有电流通过时会释放热量的现象叫做电流的热效应，物理学家焦耳对其进行了定量研究，得出结论，通电导体放热的多少与导体的电阻、导体中的电流的平方和通电时间成正比，公式：Q=I2Rt，这个规律叫做焦耳定律。
故答案为：热；焦耳。
本题考查的电流的热效应的相关知识，当导体中有电流通过时，会放热的现象叫做电流的热效应，焦耳对本现象做出了定量研究得出相关定量结论，称为焦耳定律。
物理学中一些基本现象和规律需要学生熟练理解并记忆，尤其一些定律都是以科学家名字命名，了解相关物理学史可以加深记忆。
20.【答案】201.2
【解析】解：(1)只闭合开关S时，电路为L的简单电路，
由图甲可知，当UL=2V，IL=0.5A时，灯泡的电功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W，
则电源的电压U=UL=2V；
(2)当两个开关S、S1都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表变化的示数即为通过R的电流，
则IR=0.1A，I=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，R的阻值：
R=UIR=2V0.1A=20Ω，
此时电路消耗的总功率：
P=UI=2V×0.6A=1.2W。
故答案为：20；1.2。
(1)只闭合开关S时，电路为L的简单电路，根据图甲读出灯泡的功率为1W时的电压和电流值，即可得出电源的电压；
(2)当两个开关S、S1都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流不变，电流表示数的变化即为通过R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出此时电路消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡的电阻是变化的，根据图甲读出符合题意的电流和电压值是关键。
21.【答案】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。本题中，要求最省力，属于第二种。
本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。
22.【答案】解：由电路图知，灯与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测灯两端的电压，变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻值增大，电源由三节蓄电池串联而成，故电压为6V，电压表的量程为0∼15V，电路中的最大电流为：I=UR=6V10Ω=0.6A，故电流的量程为0∼0.6A，其实物连接图如下。
【解析】根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的接法，滑动变阻器要接一上一下两个接线柱，且滑片P向左端移动时电阻变小。
本题考查了连实物电路图的连接，连接实物图应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反。②注意电压表、电流表的量程不要接错。③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。④作图要美观，连线不要交叉。
23.【答案】橡皮泥凹痕的程度 在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大 ①③
【解析】解：
(1)通过分析数据记录表格可以知道，该同学通过比较橡皮泥凹痕的程度来比较重力势能的大小的。凹痕程度越深说明小球对橡皮泥做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
(2)本实验研究的物体是同一个小球，所以在处地理位置、质量相同，小球下落的高度越高，橡皮泥被砸的凹痕越深，说明小球具有的重力势能越大；
(3)根据控制变量法，小明猜想物体的重力势能的大小可能与①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置，三个因素有关，所以要对因素②进行验证，就要控制①③两个个因素相同。
故答案为：
(1)橡皮泥凹痕的程度；
(2)在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大；
(3)①③。
(1)橡皮泥凹陷的程度，体现了小球对其做功的多少。凹痕程度越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。
(2)在写结论及设计实验时，我们要用控制变量法来考虑，注意认清控制相等的量和变量。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
24.【答案】质量 初温 加热时间 大于 沙子
【解析】解：(1)实验要采用控制变量法，在实验前应控制水和沙子的质量和初温相同。
(2)实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少。
(3)因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t知，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t可知，沙子的温度变化的大。
故答案为：(1)质量；初温；(2)加热时间；(3)大于；(4)沙子。
(1)探究水与沙子吸热本领大小，应采用控制变量法，可知水与沙子的质量与初温相等。
(2)相同的酒精灯，加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多；
(3)根据比热容的概念和吸收热量的计算公式Q=cm△t，实验中采用了控制变量法，控制质量相等，升高的温度相同，比热容大的吸收的热量就多；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，利用吸收热量的计算公式Q=cm△t，即可判断。
考查了学生对实验的分析能力，学生对吸热公式Q=cm△t要会熟练应用。要掌握控制变量法的应用。
25.【答案】1.9断路 电压表的正负接线柱接反
【解析】解：(1)由图甲可知，电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，故此时电压表的示数是1.9V。
(2)闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。
(3)如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，这一做法会造成电压表的正负接线柱接反了；
故答案为：(1)1.9；(2)断路；(3)电压表的正负接线柱接反。
(1)据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；
(2)闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；
(3)电学实验中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，不能接反了。
本题主要考查电压表的使用及电路故障分析，重点是电压表的使用：电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，电压表有较大示数(接近电源电压)，此处用电器断路或与之串联的用电器短路；电压表无示数，此处用电器短路或与之串联的用电器断路。
26.【答案】高度差 乙 电阻
【解析】解：(1)在这个实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这是转换法；通过对比观察，发现与乙容器相连的U形管中液面的高度差较大，故乙容器中的电阻产生的热量多。
(2)甲、乙两容器内电阻丝串联，串联电路各处电流相等，由图可知两电阻的阻值不同，右侧U形管中液面的高度差大于左侧，右侧电阻产生的热量大于左侧，所以在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
故答案为：(1)高度差；乙；(2)电阻。
电流通过导体产生的热量无法直接观察，需要通过观察U形管中液面的高度差来显示；电流相同时，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多；根据实验现象得出结论即可。
探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验采用控制变量法和转换法进行，本题考查学生根据实验现象得出结论的能力。
27.【答案】断开 灯泡与灯座 左 0.22110.8
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路开关应断开；
闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是灯泡与灯座接触不良了。
(2)变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5V；
(3)电流表量程为0−0.6A，分度值为0.02A，电流表示数0.22A，
通电20s小灯泡消耗的电能为：W=UIt=2.5V×0.22A×20s=11W。
(4)把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时，每个灯泡两端的电压为2V，由图象乙可知，电路的电流为0.2A，
灯泡的电阻为R=UI=2V0.2A=10Ω，
串联电路中的总电阻：，
电路的总功率：。
故答案为：(1)断开；灯泡与灯座；(2)左；(3)0.22；11；(4)0.8。
(1)为保护电路在连接电路时，开关应断开；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电压，
说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障是：灯泡断路。
(2)变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，根据该示数与灯泡额定电压间的关系，判断滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止；
(3)已知额定电压，和电流表的示数，根据W=UIt算出通电20s小灯泡消耗的电能；
(4)把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时，根据电阻的串联求出电路中的总电阻，根据P=U2R计算出功率。
本题考查了电路故障分析、滑动变阻器的调节等问题；分析电路故障时，应根据实验现象，分析各种可能的故障原因，然后综合分析得出结论；最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出错。
28.【答案】解：(1)水吸收的热量：
)
=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(90℃−10℃)
=6.72×105J；
(2)天然气完全燃烧放热：
，
(3)燃气灶烧水的效率：
。
答：(1)水吸收的热量为6.72×105J；
(2)天然气完全燃烧放出的热量为1.68×106J；
(3)燃气灶烧水时的效率为40%。
【解析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
(2)知道天然气的体积和热值，利用计算煤气完全燃烧放出的热量，
(3)利用效率公式求燃气灶烧水的效率。
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
29.【答案】解：
(1)由图知，n=3，由于不计绳重和轮与轴间的摩擦，则拉力，
所以动滑轮的重力：；
(2)拉力端移动速度，
拉力做功的功率：P=Fv=400N×0.3m/s=120W；
(3)提升重1200N的物体时，不计绳重和轮与轴间的摩擦，
拉力：，
此时滑轮组的机械效率：
。
答：(1)动滑轮的重力为300N；
(2)拉力的功率为120W；
(3)若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率为80%。
【解析】(1)不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力，据此求动滑轮重；
(2)n=3，拉力端移动的速度等于物体升高速度的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；
(3)若用它匀速提升重1200N的物体，利用求拉力大小，
利用求此时滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组中有用功、总功、机械效率、动滑轮重等的计算，利用好s=nh、知道不计绳重和轮与轴间的摩擦拉力是正确解答本题的关键
30.【答案】解：(1)由P=UI=U2R得，R=U2P=(2.5V)21.25W=5Ω；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，则；
则P=UI=4.5V×0.3A=1.35W；
(3)由图知，电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器的电阻越大，则电压表的示数越大，当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，则
；
电路中的总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为Rmax=15Ω−5Ω=10Ω
由“灯泡标有“2.5V1.25W”字样”可知，
灯泡允许通过的最大电流：，
当电流表的示数为0.5A时，滑动变阻器的阻值最小，此时电路中的总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为Rmin=9Ω−5Ω=4Ω
所以滑动变阻器的阻值范围是4Ω∼10Ω；
滑动变阻器消耗的功率，滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时，电功率最大，
则
答：(1)灯泡的电阻为5Ω；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，电路的总功率是1.35W；
(3)为了保护各电表和元件，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是4Ω∼10Ω；
滑动变阻器R的最大功率是1.0125W。
【解析】(1)根据公式R=U2P计算出灯泡的电阻；
(2)根据计算出电路中的电流，根据P=UI计算出电路的总功率；
(3)要保护电表，则电压表的示数不能超过3V，电流表的示数不能超过0.6A，然后根据欧姆定律的知识判断滑动变阻器允许接的最大电阻；
根据P=UI判断滑动变阻器的最大电功率。
此题主要考查了电功率公式、欧姆定律的应用，要掌握其基本公式及推导公式和变形公式，同时考查了电路中的极值问题，特别是求滑动变阻器的最大电功率是此题中的难点。
2020-2021学年广西河池市南丹县九年级（上）期末物理试卷
1. 某人骑着一辆共享单车(自行车)，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近( )
A. 1000W B. 100W C. 5W D. 1W
2. 下列说法中正确的是( )
A. 省力多的机械效率高 B. 功率大的机械做功快
C. 功率大的机械做功多 D. 机械效率高的机械功率大
3. 汽车匀速上坡的过程中，下列说法正确的是( )
A. 动能增大，重力势能增大 B. 动能不变，机械能增大
C. 重力势能增大，机械能不变 D. 动能不变，重力势能不变
4. 下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A. 夏天，在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
5. 图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是( )
A. 烤火取暖 B. 搓手取暖
C. 向手“呵气”取暖 D. 用热水袋取暖
6. 关于电压，下列说法不正确的是( )
A. 电源是提供电压的装置 B. 电压是形成电流的原因
C. 我国家庭照明电路电压为220V D. 有电压就一定能形成电流
7. 如图是小红尝试设计流速计的原理图，其中R2是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片跟小球以及弹簧固定，弹簧另一端固定不动。水流动时推动小球，带动滑动变阻器滑片移动，从而改变电路中流速计的示数。下列说法不正确的是( )
A. 流速计相当于一个电流表
B. 流速计相当于一个电压表
C. 流速越大，流量计示数越大
D. 流速越大，滑动变阻器接入电路的阻值越小
8. 对于公式R=UI的理解，下列说法中正确的是( )
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
9. 如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图，电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随着天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 气敏电阻R的阻值变大
C. 通过电阻R0的电流变小 D. 气敏电阻R两端电压变大
10. 如图所示的电路，闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是( )
A. L1灯泡断路 B. L2灯泡断路 C. L1灯泡被短接 D. L2灯泡被短接
11. 在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是( )
A. 连接处的电阻较小 B. 连接处的电流较小
C. 连接处的电阻较大 D. 连接处的电流较大
12. 如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是( )
A. 当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A
B. 当滑片移到中点时，电压表示数为2V
C. 电压表示数与电流表示数的比值不变
D. 电压表的示数减少
13. 千岛湖是个美丽的地方，是市民的郊游圣地，湖水对周围气温起到很好的调节作用，这主要是由于水的______ 较大。小聪发现傍晚时分栈道两侧的路灯同时亮，同时熄灭，其中有一盏灯损坏并没有影响其他灯泡，则这些灯泡的连接方式是______ 。
14. 在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为______J；工人对木箱做功的功率为______W。
15. 一个带活塞的隔热容器如图所示，容器中密封了一定量的空气，当用力向右快速移动活塞时，容器内的气体温度将______(选填“升高”“降低”或“不变”)，这是通过______的方式改变气体内能的。
16. 验电器的工作原理是________________。如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间，金属棒中的电流方向是________(选填“A→B”或“B→A”)，发生定向移动的自由电荷是________。
17. 如图中电源电压3V恒定不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω，总电阻为______ Ω，则闭合开关S后，电压表示数为______ V。
18. 如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作。插入房卡相当于闭合电路中的______ 。该宾馆的电能表如图乙所示，小明测得当只有某用电器单独工作时，电能表转盘在10分钟内转过了60转，则该用电器的电功率为______ W.该电能表连接到电压为380V的电路中______ (选填“能”或“不能”)正常工作。
19. 如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀菌除臭的作用。这是利用电流的______效应工作的，英国物理学家______最早对此效应做了定量研究。
20. 如图甲是通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像。将此灯泡接入如图乙所示电路图中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.1A，则电阻R的阻值是______ Ω，此时电路消耗的总功率是______ W。
21. 如图，用笔画线代替绳子，要求画出此滑轮组最省力的绕线方式。
22. 根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接起来。(要求：小灯泡电阻约为10Ω，导线不能交叉)。
23. 在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。
实验次数
球离/米
凹痕程度
1
0.5
很浅
2
1.0
比较浅
3
2.0
比较深
4
4.0
很深
(1)该同学依据______ 判断重力势能的大小；
(2)本实验的结论是______；
(3)若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制的变量是______(填序号)。
24. 为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在实验前应控制水和沙子的______和______相同。
(2)在此实验中用______表示水和沙子吸热的多少；
(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______沙子吸收的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______升高的温度更高(选填“水”或“沙子”)。
25. 小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
(1)在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为______V。
(2)闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成______。
26. 用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”(图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，AB两U形管内液面是相平的)。
(1)电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察U形管中液面的______ 来显示甲、乙容器内空气温度的变化。通过对比观察，你认为______ (选填“甲”或“乙”)容器中的电阻产生的热量多；
(2)由实验可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，______ 越大，电流产生的热量越多。
27. 为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
(1)如图甲所示，连接电路时开关应处于______状态。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是______(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良。
(2)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______端(选填“左”或“右”)移动。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为______A，通电20s小灯泡消耗的电能为______J。
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中，电路的总功率为______W。
28. 燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为10℃的水加热到90℃，共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值为8.4×107J/m3.求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。
29. 用如图所示的装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：
(1)动滑轮的重力；
(2)拉力的功率；
(3)若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率。
30. 如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0∼3V，电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器的规格为“20ΩlA”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值(不考虑灯丝电阻的变化).求：
(1)灯泡的电阻？
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，电路的总功率是多少？
(3)为了保护各电表和元件，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是多少？滑动变阻器R的最大功率是多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：
自行车匀速行驶时，其受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，两个力的大小相等，
所以，骑车者的动力：F=f=20N，
一般情况下骑车速度约为5m/s，则骑车者消耗的功率约为：
P=Wt=Fst=Fv=20N×5m/s=100W。
故选：B。
自行车匀速行驶时受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，两个力的大小相等，一般情况下骑车速度约为5m/s，根据P=Wt=Fst=Fv求出骑车人消耗的功率。
本题考查了学生根据物理知识进行分析和估测的能力，体现了物理和生活的紧密联系，是一道好题。
2.【答案】B
【解析】解：AD、机械效率是有用功与总功的比值，与是否省力、做功多少、功率的大小无关，故AD错误；
BC、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，但不一定做功多，故B正确，C错误。
故选：B。
根据机械效率和功率的定义进行解答。
机械效率是有用功与总功的比值。
功率是做功与时间的比值。
本题考查了学生对机械效率和功率概念的了解与掌握，是一道基础题目。
3.【答案】B
【解析】解：汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能增大。
故选：B。
分析汽车匀速上坡时，动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行分析。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)动能和势能统称为机械能。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
【解答】
A.夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；
B.因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
C.沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故C不符合题意；
D.生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害，故D不符合题意。
故选A。
5.【答案】B
【解析】解：根据图示可知，两个气门都关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
A、烤火取暖是利用热传递改变内能的；
B、搓手取暖是利用做功改变内能的；
C、向手“呵气”取暖是利用热传递改变内能的；
D、用热水袋取暖是利用热传递改变内能的。
故选：B。
内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。
改变内能的方式有：做功和热传递。
此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况以及改变内能的两种方式。
6.【答案】D
【解析】解：A、电路中，电源为电路提供电压。故A正确；
B、电压使自由电荷发生定向移动，从而形成电流。故电压是电路中形成电流的原因。故B正确；
C、用电器只有在额定电压下才能正常工作。我国家用电器的额定电压一般是220V，为使这些家用电器能够正常工作，与之配套的家庭电路电压也是220V.故C正确；
D、电路两端有电压，则电路中不一定有电流，是否有电流，还要看电路是不是通路。故D不正确；
故选：D。
(1)电压是使电路形成电流的原因；电路中要想有电流，就必须有电压；电路两端有电压，且电路是通路时，电路中才有电流；
(2)电源是给电路提供电压的装置；
(3)我国家用电器的额定电压一般是220V。
明确电压与电流的关系，电压是形成电流的必要条件；电源的作用是为电路提供电能。
7.【答案】B
【解析】解：AB、由图可知流速计串联在电路中，因此相当于电流表，故A正确，B错误；
CD、由图可知，当水流速越大时，小球越向左运动，距离滑动变阻器的下接线柱越近，滑动变阻器的电阻越小，根据欧姆定律I=UR知电路的电流越大，流速计示数越大，故CD正确。
故选：B。
(1)根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断流速计的类型；
(2)由图可知，当水流速越大时，小球越向左运动，距离滑动变阻器的下接线柱越近，滑动变阻器的电阻越小，根据欧姆定律判断出电流的大小，从而判断出流速计示数的大小。
本题主要考查学生根据图示信息结合所学物理知识进行分析的能力，关键是明白流速计的工作原理。
8.【答案】D
【解析】解：导体电阻可以用公式R=UI计算，但是要知道：导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关，只要是导体的材料、长度、横截面积确定了，导体电阻就确定了，故ABC错误；D正确．
故选D.
导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关．
本题考查了对欧姆定律的理解，知道导体电阻的决定因素是正确解题的关键．
9.【答案】A
【解析】解：
由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
当天然气浓度升高时，气敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，故B错误；
由I=UR可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大。故C错误，A正确；
UR=U−U0，U0变大，电源电压不变，所以气敏电阻R两端电压减小。D错误。
故选：A。
由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。根据天然气浓度升高可知气敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的电流特点和欧姆定律的应用，利用好“热敏电阻阻值会随温度的升高而变小”是关键。
10.【答案】A
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表测量灯L2的电流，电压表测量L1两端电压；
闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；电流表有示数，说明L2正常，故故障是灯泡L1断路。
故选：A。
首先判定电路的连接形式；根据电表的示数变化情况分清是断路还是断路，然后再判定具体故障的位置。
本题应首先分析电路中是发生了断路故障还是短路故障，再根据电表的示数变化找出发生故障的电器。
11.【答案】C
【解析】解：
在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，所以连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾，故ABD错误，C正确。
故选：C。
导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。
12.【答案】C
【解析】解：当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可知I=UR=6V10Ω=0.6A，电流表示数为0.6A，A错误。
当滑片移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压为电源电压的一半，电压表示数为3V.B错误。
电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，导体的电阻不会改变，所以C正确。
滑片由b端向a端移动滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，所以D错误。
故选：C。
分析电路图可知滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻的电压，考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化根据欧姆定律可知电压表和电流表示数的变化。
考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化结合欧姆定律可正确判断有关物理量的变化。
13.【答案】比热容 并联
【解析】解：(1)因千岛湖附近的水多，水的比热容较大，相同质量的水和沙子吸收(放出)相同的热量，水的温度升高(降低)较小，使得昼夜温度差小，故能很好地调节周围环境的气温。
(2)道路两侧的路灯同时亮，同时熄灭，其中有一盏灯损坏并没有影响其他灯泡，说明路灯之间互不影响，能独立工作，故灯泡的连接方式是并联，开关在干路上，控制所有灯。
故答案为：比热容；并联。
(1)对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
(2)一个开关可以控制两盏灯泡，有两种接法，即串联或并联，若是并联时，开关一定处于干路上；串联电路各用电器之间互相影响，并联电路中各用电器既可以独立工作，又互不影响。
本题考查了水的比热容大、串联电路和并联电路的辨别等知识的掌握情况，熟练掌握串、并联电路的特点是解答本题的关键所在，同时要能用水的比热容大额特点解释一些常见的生活或者自然现象。
14.【答案】0 150
【解析】解：(1)重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动一段距离，不是在重力的方向上移动距离，所以重力对物体做功为0J；
(2)工人对木箱做的功：
W=Fs=100N×6m=600J，
工人对木箱做功的功率：
P=Wt=600J4s=150W。
故答案为：0；150。
(1)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可，据此分析木箱所受重力对木箱做功；
(2)知道推力大小和移动的距离，根据W=Fs求出工人对木箱做的功，根据P=Wt求出工人对木箱做功的功率。
本题主要考查的是学生对做功两个必要因素和功、功率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
15.【答案】升高 做功
【解析】解：
当用力F快速向右推动活塞，使活塞向右移动一段距离，此过程活塞压缩容器内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加，温度升高。
故答案为：升高；做功。
改变物体内能的方式有做功和热传递；对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减少。
本题考查了改变物体内能的方式，要明确做功改变物体内能属于能量的转化，热传递改变物体的内能属于能量的转移。
16.【答案】同种电荷相互排斥 A→B自由电子
【解析】
【分析】
(1)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；
(2)验电器A带正电，少电子，用带有绝缘柄的金属棒将AB连接起来，B上的一部分电子会通过金属棒转移到A，说明电子从B到A移动，据此判断电流方向。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)，所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电子的运动方向相反。
【解答】
解：
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的；
(2)A验电器带正电，说明A缺少电子，连接的瞬间，自由电子从B移动到A，而电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以金属棒中的电流方向A→B。
故答案为：同种电荷相互排斥；A→B；自由电子。
17.【答案】15 2
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以总电阻R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω，
则电路中的电流：I=UR=3V15Ω=0.2A；
根据I=UR可得：R1两端的电压；U1=IR1=0.2A×10Ω=2V。
故答案为：15；2。
由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压。根据串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流；再根据欧姆定律导出式求出R1两端的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，以及电压表的使用方法，利用好公式和规律是关键。
18.【答案】开关 120 不能
【解析】解：
(1)房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的开关；
(2)转盘转动60转消耗电能：
W=603000kW⋅h=0.02kW⋅h，
t=10min=16h，
用电器的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h16h=0.12kW=120W；
(3)由电能表表盘看出电能表的工作电压为220V，380V远大于电能表的工作电压，所以该电能表连接到电压为380V的电路中不能正常工作。
故答案为：开关；120；不能。
(1)开关的作用是控制电路的通断，串联电路中开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路的开关控制本支路用电器；
(2)3000r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗13000kW⋅h的电能，求出转盘转60r电路中消耗的电能。知道时间，可求用电器的功率；
(3)由电能表表盘看出电能表的工作电压，据此判断。
本题考查了开关的作用、串并联电路的工作特点、电能表的读数和电功率的计算，理解电能表的参数的意义是关键。
19.【答案】热 焦耳
【解析】解：物理学中，我们把导体中有电流通过时会释放热量的现象叫做电流的热效应，物理学家焦耳对其进行了定量研究，得出结论，通电导体放热的多少与导体的电阻、导体中的电流的平方和通电时间成正比，公式：Q=I2Rt，这个规律叫做焦耳定律。
故答案为：热；焦耳。
本题考查的电流的热效应的相关知识，当导体中有电流通过时，会放热的现象叫做电流的热效应，焦耳对本现象做出了定量研究得出相关定量结论，称为焦耳定律。
物理学中一些基本现象和规律需要学生熟练理解并记忆，尤其一些定律都是以科学家名字命名，了解相关物理学史可以加深记忆。
20.【答案】201.2
【解析】解：(1)只闭合开关S时，电路为L的简单电路，
由图甲可知，当UL=2V，IL=0.5A时，灯泡的电功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W，
则电源的电压U=UL=2V；
(2)当两个开关S、S1都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表变化的示数即为通过R的电流，
则IR=0.1A，I=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，R的阻值：
R=UIR=2V0.1A=20Ω，
此时电路消耗的总功率：
P=UI=2V×0.6A=1.2W。
故答案为：20；1.2。
(1)只闭合开关S时，电路为L的简单电路，根据图甲读出灯泡的功率为1W时的电压和电流值，即可得出电源的电压；
(2)当两个开关S、S1都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流不变，电流表示数的变化即为通过R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出此时电路消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡的电阻是变化的，根据图甲读出符合题意的电流和电压值是关键。
21.【答案】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。本题中，要求最省力，属于第二种。
本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。
22.【答案】解：由电路图知，灯与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测灯两端的电压，变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻值增大，电源由三节蓄电池串联而成，故电压为6V，电压表的量程为0∼15V，电路中的最大电流为：I=UR=6V10Ω=0.6A，故电流的量程为0∼0.6A，其实物连接图如下。
【解析】根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的接法，滑动变阻器要接一上一下两个接线柱，且滑片P向左端移动时电阻变小。
本题考查了连实物电路图的连接，连接实物图应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反。②注意电压表、电流表的量程不要接错。③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。④作图要美观，连线不要交叉。
23.【答案】橡皮泥凹痕的程度 在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大 ①③
【解析】解：
(1)通过分析数据记录表格可以知道，该同学通过比较橡皮泥凹痕的程度来比较重力势能的大小的。凹痕程度越深说明小球对橡皮泥做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
(2)本实验研究的物体是同一个小球，所以在处地理位置、质量相同，小球下落的高度越高，橡皮泥被砸的凹痕越深，说明小球具有的重力势能越大；
(3)根据控制变量法，小明猜想物体的重力势能的大小可能与①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置，三个因素有关，所以要对因素②进行验证，就要控制①③两个个因素相同。
故答案为：
(1)橡皮泥凹痕的程度；
(2)在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大；
(3)①③。
(1)橡皮泥凹陷的程度，体现了小球对其做功的多少。凹痕程度越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。
(2)在写结论及设计实验时，我们要用控制变量法来考虑，注意认清控制相等的量和变量。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
24.【答案】质量 初温 加热时间 大于 沙子
【解析】解：(1)实验要采用控制变量法，在实验前应控制水和沙子的质量和初温相同。
(2)实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少。
(3)因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t知，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t可知，沙子的温度变化的大。
故答案为：(1)质量；初温；(2)加热时间；(3)大于；(4)沙子。
(1)探究水与沙子吸热本领大小，应采用控制变量法，可知水与沙子的质量与初温相等。
(2)相同的酒精灯，加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多；
(3)根据比热容的概念和吸收热量的计算公式Q=cm△t，实验中采用了控制变量法，控制质量相等，升高的温度相同，比热容大的吸收的热量就多；
(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，利用吸收热量的计算公式Q=cm△t，即可判断。
考查了学生对实验的分析能力，学生对吸热公式Q=cm△t要会熟练应用。要掌握控制变量法的应用。
25.【答案】1.9断路 电压表的正负接线柱接反
【解析】解：(1)由图甲可知，电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，故此时电压表的示数是1.9V。
(2)闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。
(3)如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，这一做法会造成电压表的正负接线柱接反了；
故答案为：(1)1.9；(2)断路；(3)电压表的正负接线柱接反。
(1)据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；
(2)闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；
(3)电学实验中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，不能接反了。
本题主要考查电压表的使用及电路故障分析，重点是电压表的使用：电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，电压表有较大示数(接近电源电压)，此处用电器断路或与之串联的用电器短路；电压表无示数，此处用电器短路或与之串联的用电器断路。
26.【答案】高度差 乙 电阻
【解析】解：(1)在这个实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这是转换法；通过对比观察，发现与乙容器相连的U形管中液面的高度差较大，故乙容器中的电阻产生的热量多。
(2)甲、乙两容器内电阻丝串联，串联电路各处电流相等，由图可知两电阻的阻值不同，右侧U形管中液面的高度差大于左侧，右侧电阻产生的热量大于左侧，所以在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
故答案为：(1)高度差；乙；(2)电阻。
电流通过导体产生的热量无法直接观察，需要通过观察U形管中液面的高度差来显示；电流相同时，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多；根据实验现象得出结论即可。
探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验采用控制变量法和转换法进行，本题考查学生根据实验现象得出结论的能力。
27.【答案】断开 灯泡与灯座 左 0.22110.8
【解析】解：(1)连接电路时，为保护电路开关应断开；
闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是灯泡与灯座接触不良了。
(2)变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5V；
(3)电流表量程为0−0.6A，分度值为0.02A，电流表示数0.22A，
通电20s小灯泡消耗的电能为：W=UIt=2.5V×0.22A×20s=11W。
(4)把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时，每个灯泡两端的电压为2V，由图象乙可知，电路的电流为0.2A，
灯泡的电阻为R=UI=2V0.2A=10Ω，
串联电路中的总电阻：，
电路的总功率：。
故答案为：(1)断开；灯泡与灯座；(2)左；(3)0.22；11；(4)0.8。
(1)为保护电路在连接电路时，开关应断开；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电压，
说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障是：灯泡断路。
(2)变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，根据该示数与灯泡额定电压间的关系，判断滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止；
(3)已知额定电压，和电流表的示数，根据W=UIt算出通电20s小灯泡消耗的电能；
(4)把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时，根据电阻的串联求出电路中的总电阻，根据P=U2R计算出功率。
本题考查了电路故障分析、滑动变阻器的调节等问题；分析电路故障时，应根据实验现象，分析各种可能的故障原因，然后综合分析得出结论；最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出错。
28.【答案】解：(1)水吸收的热量：
)
=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(90℃−10℃)
=6.72×105J；
(2)天然气完全燃烧放热：
，
(3)燃气灶烧水的效率：
。
答：(1)水吸收的热量为6.72×105J；
(2)天然气完全燃烧放出的热量为1.68×106J；
(3)燃气灶烧水时的效率为40%。
【解析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
(2)知道天然气的体积和热值，利用计算煤气完全燃烧放出的热量，
(3)利用效率公式求燃气灶烧水的效率。
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
29.【答案】解：
(1)由图知，n=3，由于不计绳重和轮与轴间的摩擦，则拉力，
所以动滑轮的重力：；
(2)拉力端移动速度，
拉力做功的功率：P=Fv=400N×0.3m/s=120W；
(3)提升重1200N的物体时，不计绳重和轮与轴间的摩擦，
拉力：，
此时滑轮组的机械效率：
。
答：(1)动滑轮的重力为300N；
(2)拉力的功率为120W；
(3)若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率为80%。
【解析】(1)不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力，据此求动滑轮重；
(2)n=3，拉力端移动的速度等于物体升高速度的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；
(3)若用它匀速提升重1200N的物体，利用求拉力大小，
利用求此时滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组中有用功、总功、机械效率、动滑轮重等的计算，利用好s=nh、知道不计绳重和轮与轴间的摩擦拉力是正确解答本题的关键
30.【答案】解：(1)由P=UI=U2R得，R=U2P=(2.5V)21.25W=5Ω；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，则；
则P=UI=4.5V×0.3A=1.35W；
(3)由图知，电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器的电阻越大，则电压表的示数越大，当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，则
；
电路中的总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为Rmax=15Ω−5Ω=10Ω
由“灯泡标有“2.5V1.25W”字样”可知，
灯泡允许通过的最大电流：，
当电流表的示数为0.5A时，滑动变阻器的阻值最小，此时电路中的总电阻为
此时滑动变阻器的阻值为Rmin=9Ω−5Ω=4Ω
所以滑动变阻器的阻值范围是4Ω∼10Ω；
滑动变阻器消耗的功率，滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时，电功率最大，
则
答：(1)灯泡的电阻为5Ω；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，电路的总功率是1.35W；
(3)为了保护各电表和元件，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是4Ω∼10Ω；
滑动变阻器R的最大功率是1.0125W。
【解析】(1)根据公式R=U2P计算出灯泡的电阻；
(2)根据计算出电路中的电流，根据P=UI计算出电路的总功率；
(3)要保护电表，则电压表的示数不能超过3V，电流表的示数不能超过0.6A，然后根据欧姆定律的知识判断滑动变阻器允许接的最大电阻；
根据P=UI判断滑动变阻器的最大电功率。
此题主要考查了电功率公式、欧姆定律的应用，要掌握其基本公式及推导公式和变形公式，同时考查了电路中的极值问题，特别是求滑动变阻器的最大电功率是此题中的难点。
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