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江苏省南京市建邺区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）
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这是一份江苏省南京市建邺区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共41页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图.，实验，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省南京市建邺区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选选项正确）
1．（2分）下列工具使用时，是为了省距离的杠杆是（ ）
A．启瓶器 B．镊子
C．核桃夹 D．羊角锤
2．（2分）如图是景观照明灯，其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武！下列关于它的说法正确的是（ ）
A．风吹小风扇发电时，将电能转化为机械能
B．光照光电池板发电时，将电能转化为光能
C．照明灯工作时，将光能转化为电能
D．蓄电池放电时，将化学能转化为电能
3．（2分）如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，以下四个判断中，正确的是（ ）
①物体A与物体B的重力更小
②提升A比提升B时的有用功更大
③提升A比提升B时的额外功更小
④提升A比提升B时，人做功的功率更大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
4．（2分）下列最接近实际的数据是（ ）
A．人体安全电压不低于36V
B．家用空调正常工作1h消耗电能约10kW•h
C．日光灯正常工作时的电流约0.2A
D．家庭照明用LED灯的电功率约为200W
5．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，其温度一定升高
B．物体的内能增加，一定是由于吸收了热量
C．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
D．50℃水具有的热量一定比10℃水具有的热量多
6．（2分）被竖直上抛的篮球，离开手至落地前，经历上升、下降两个过程。其中在A、B两点位置时的动能和重力势能如下表所示。下列判断正确的是（ ）
篮球位置
A点
B点
动能/J
4
8
重力势能/J
7
2
A．球在A点的高度一定小于B点的
B．球在A点的速度一定大于B点的
C．球在A点时一定处于上升过程
D．球在B点时一定处于下落过程
7．（2分）如图甲是电子测温仪。图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大
C．R0消耗的功率变小 D．电路的总功率变大
8．（2分）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障（ ）
A．R2断路 B．R3断路 C．R1短路 D．R2短路
9．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光 B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断 D．比正常发光时偏暗
10．（2分）学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门。启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路中（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图甲是小明设计的模拟调光灯电路。电源电压不变，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电路分别在只闭合开关S、S1、S3和只闭合开关S、S2、S4两种情况下，将滑片P从一端移到另一端的过程中，记下电流表和电压表对应的示数（ ）
A．若只闭合开关S、S1、S3时，移动滑片，可绘制成图线①
B．若只闭合开关S时，灯泡L可以达到的最小阻值约3.3Ω
C．若只闭合开关S时，当电路中的电流为0.25A时，小灯泡的实际功率为0.625W
D．若只闭合开关S时，一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量
二、填空题（本题共7小题，共26分）
13．（3分）汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 大；汽油机的 冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功 次。
14．（4分）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N J，滑轮组机械效率为 %，绳端拉力为 N。
15．（3分）如图所示电路，电源电压为8V，闭合开关S时，则灯L1两端电压为 v，灯L1、L2阻值之比为 ，灯L1、L2消耗电功率之比为 。
16．（3分）电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫，连接电炉的导线却不太热，这是因为电阻丝与导线 联，导线电阻远 电阻丝电阻，所以导线产生的电热更 。
17．（5分）图甲是小明家中电能表参数。家中仅有一个养生壶（如图乙）在工作，它的主要参数如表格所示，其中R1、R2是发热电阻。
（1）该壶在低温挡正常工作时，开关S1 ，开关S2接 ，其低温挡功率为 W。
（2）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁 次。
（3）调节该壶至高温挡正常工作，将标准大气压下、初温为12℃的一满壶水烧开，若此过程中加热效率为80% s。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
低温挡功率/W
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
满装后水的质量/kg
1
18．（4分）图示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1＝8Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A。
（1）当开关S1、S2、S3闭合时，小灯泡正常发光。则此时电流表示数为 A，电路消耗总功率为 W。
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路安全，电阻R1消耗功率P1的范围是 W≤P1≤ W。
19．（4分）图甲是小红设计的检测空气污染指数（API）的简化电路。电源电压U不变，电压表量程为0～3V，R0为定值电阻，R为气敏电阻，图乙是其API与R的倒数的关系图线。闭合S，电压表示数为2V，气敏电阻R的功率为0.4W，电压表示数变化0.5V，则电源电压为 V，定值电阻R0为 Ω，前后两次API变化 。若电源电压U可调，仅将U调 ，就可减小该电路允许检测API的最大值。
三、作图（6分）按要求作图（请保留作图痕迹）.
20．（2分）图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。
21．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
22．（2分）在如图虚线框中选择填入电池、电压表或电流表的符号，使电路成为并联电路（箭头所示为电流方向）。
四、实验
23．（4分）小明在探究杠杆平衡条件的实验中（所用钩码均相同且每个钩码重0.5N）。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点（O点右侧第4格处），使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计在C点，与水平方向成30°角斜向上拉动，则弹簧测力计的示数为 N。
24．（4分）如图是利用了小灯泡的三个电学实验。
（1）实验1、2、3中，需要更换不同规格的灯泡多次收集实验数据的是 （填数字）实验，多次实验是为了 。
（2）实验3中，在一定时间内，电流通过灯泡越亮，该实验方法在 （填数字）实验中也运用了。实验3可以验证电功与 是否有关。
25．（3分）用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。
（1）比较图甲、乙，本实验研究的是 （填字母）。
A.木块刚被小球撞击时的动能
B.小球刚撞击木块时的动能
C.木块在被小球撞击后的动能
D.小球在撞击木块后的动能
（2）图甲、乙实验探究的是动能大小与 的关系。
（3）图丙所示，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块1，再让同一小球从斜面h′高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在B处木块，测出木块移动距离BC为s2。若s1＝s2，则h′ h。
26．（8分）小华用如图所示电路探究电流与电阻的关系，其中学生电源电压调为9V，滑动变阻器R′规格是“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
组号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.18
0.2
0.15
（1）按图正确连接电路，开关闭合前，滑片P应移至最 端（选填“左”或“右”）。
（2）实验中，多次更换不同阻值的电阻R，都要调节R'滑片P 不变。
（3）实验数据记录在上面的表格中，其中第5组数据未完成收集。
①表格中仅有第 组（填写组号）数据存在问题，这是因为用该组的电阻替换前一次 Ω的电阻进行实验，未调节R'滑片P，而导致数据收集错误。
②为了顺利收集第5组数据，需要再找一个未用过的电阻R接入电路再实验，该电阻R阻值范围是 Ω≤R≤ Ω。
③改进后正确操作，收集数据，可以分析得出的结论是： 。
（4）下列图像中，能大致反映本实验的各个物理量之间的变化关系的有 。
27．（4分）如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。
（1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有 。
A.将甲图中的液体换成c
B.将乙图中的燃料换成1
C.将乙图中的燃料换成3
D.将丙图中的液体换成b
（2）为了完成实验二，应选用 两套装置，实验时通过比较 来反映燃料燃烧放热多少；
（3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，则液体a比热容是液体b的 倍。
28．（8分）测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。
（1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。
①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 A。小灯泡正常发光时的电阻约 Ω（保留一位小数）。
（2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，S1接 （选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。
③将S1接到另一位置，先只移动 （选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。
④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝ （用题中所给物理量表示）。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 （选填“大”或“小”）。
五、解答题
29．（5分）如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km（完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
30．（8分）综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A，电压表示数为2V。
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 Ω的电阻。
2022-2023学年江苏省南京市建邺区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选选项正确）
1．（2分）下列工具使用时，是为了省距离的杠杆是（ ）
A．启瓶器 B．镊子
C．核桃夹 D．羊角锤
【解答】解：A、启瓶器在使用时，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、镊子在使用中，是费力杠杆，故B符合题意；
C、核桃夹在使用时，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用时，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
2．（2分）如图是景观照明灯，其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武！下列关于它的说法正确的是（ ）
A．风吹小风扇发电时，将电能转化为机械能
B．光照光电池板发电时，将电能转化为光能
C．照明灯工作时，将光能转化为电能
D．蓄电池放电时，将化学能转化为电能
【解答】解：
A、小风扇利用风力发电，获得了电能，故A错误；
B、光电池板工作时，获得了电能，故B错误；
C、照明灯工作时，获得了光能，故C错误；
D、蓄电池在夜晚放电，而不是将电能转化为化学能。
故选：D。
3．（2分）如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，以下四个判断中，正确的是（ ）
①物体A与物体B的重力更小
②提升A比提升B时的有用功更大
③提升A比提升B时的额外功更小
④提升A比提升B时，人做功的功率更大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【解答】解：若不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝，
因同一滑轮组中动滑轮的重力相等，物体的重力G越大时，
所以，由提升A的过程滑轮组的机械效率较大可知，故①错误；
又因拉力的功率P＝＝＝（G+G动）v，
所以，用相同的速度分别匀速提升物体A和物体B时，故④正确；
因在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，由v＝，物体A和物体B的高度相等，
由W有＝Gh可知，提升A比提升B时的有用功更大；
由不计绳重和摩擦时W额＝G动h可知，提升物体A和物体B时的额外功相等。
综上可知，只有②④正确。
故选：D。
4．（2分）下列最接近实际的数据是（ ）
A．人体安全电压不低于36V
B．家用空调正常工作1h消耗电能约10kW•h
C．日光灯正常工作时的电流约0.2A
D．家庭照明用LED灯的电功率约为200W
【解答】解：A、人体安全电压不高于36V；
B、一般空调器功率为1000W，由W＝Pt知消耗的电能约为1kW•h，所以1小时消耗的电能小于2kW•h，故B不符合实际；
C、普通日光灯的额定功率约为40W＝≈0.18A，故C符合实际；
D、家庭照明用LED灯的电功率约为20W。
故选：C。
5．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，其温度一定升高
B．物体的内能增加，一定是由于吸收了热量
C．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
D．50℃水具有的热量一定比10℃水具有的热量多
【解答】解：
A、物体的内能增加，可能是状态的变化；
B、物体内能增加，也可能是有物体对它做了功；
C、内能大的物体的温度不一定高，故C正确；
D、热量是过程量，故D错误。
故选：C。
6．（2分）被竖直上抛的篮球，离开手至落地前，经历上升、下降两个过程。其中在A、B两点位置时的动能和重力势能如下表所示。下列判断正确的是（ ）
篮球位置
A点
B点
动能/J
4
8
重力势能/J
7
2
A．球在A点的高度一定小于B点的
B．球在A点的速度一定大于B点的
C．球在A点时一定处于上升过程
D．球在B点时一定处于下落过程
【解答】解：竖直上抛的篮球，篮球经历上升，在A点的机械能＝动能+重力势能＝4J+7J＝11J，故A点的机械能大于B点的机械能，B是下落过程的某一点，D正确；
A点的动能小于B点的动能，故A点的速度小于B点的速度；A点的重力势能大于B点的重力势能，故A错误；
故选：D。
7．（2分）如图甲是电子测温仪。图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大
C．R0消耗的功率变小 D．电路的总功率变大
【解答】解：根据电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，
热敏电阻其阻值随温度升高而减小，被测者体温降低时，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电压表示数变小5消耗的功率变小，电路的总功率变小，C正确。
故选：C。
8．（2分）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障（ ）
A．R2断路 B．R3断路 C．R1短路 D．R2短路
【解答】解：开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量R2两端的电压；电流表无示数；电压表无示数，所以故障可能是R3断路或R5断路；
S闭合时，只有R1接入电路中，电流表测量电路中的电流，说明R1是通路，电压表被短路，所以故障是电阻R5断路。
故选：B。
9．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光 B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断 D．比正常发光时偏暗
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝，当电压相同时，电阻越小；
所以“4V 3W”的灯泡电阻比“6V 2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W，灯丝不可能烧断，ABC错误。
故选：D。
10．（2分）学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门。启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路中（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：由题知，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门，所以应把两个开关串联，故A正确。
故选：A。
11．（2分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、开关S1、S2都闭合，电压表测量电源电压；开关S4闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R4两端的电压；因Rx的阻值（约600Ω）与R1＝500Ω的阻值相差不多，根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压U7约小于1.5V，故利用8～3V量程的电压表能测量定值电阻R1两端的电压U6，然后根据I＝可以求出通过定值电阻R1的电流I1；根据串联电路电流处处相等，通过Rx的电流等于通过定值电阻R4的电流，即：Ix＝I1，根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压Ux，最后根据Rx＝求出Rx的阻值，故A可行。
B、开关S1断开、S4闭合，电压表测量电源电压；开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R6串联，电压表测量定值电阻Rx两端的电压；
因Rx的阻值（约600Ω）与R2＝10Ω的阻值相差太大，根据串联电路的分压特点可知Rx两端的电压接近电源电压，故0～6V量程的电压表无法准确测量Rx两端的电压；故B不可行；
C、开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R2并联，电流表测量干路电流1断开、S2闭合，电流表测量Rx的电流；因电源电压小于4V，Rx的阻值（约600Ω），R1＝500Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx和R5的电流非常小，无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流和干路电流，故C不可行；
D、开关S5闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1并联，电流表测量Rx的电流；开关S4断开、S2闭合，电流表测量R2的电流；因电源电压小于8V，Rx的阻值（约600Ω），R2＝10Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx的电流非常小，通过R7的电流约0.3A，所以利用量程为5.6A的实验室电流表能通过R2的电流，但无法利用量程为3.6A的实验室电流表测出Rx的电流，故D不可行。
故选：A。
12．（2分）如图甲是小明设计的模拟调光灯电路。电源电压不变，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电路分别在只闭合开关S、S1、S3和只闭合开关S、S2、S4两种情况下，将滑片P从一端移到另一端的过程中，记下电流表和电压表对应的示数（ ）
A．若只闭合开关S、S1、S3时，移动滑片，可绘制成图线①
B．若只闭合开关S时，灯泡L可以达到的最小阻值约3.3Ω
C．若只闭合开关S时，当电路中的电流为0.25A时，小灯泡的实际功率为0.625W
D．若只闭合开关S时，一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量
【解答】解：
A、只闭合开关S、S1、S3时，灯泡、R3、R2串联，电压表测滑动变阻器R2和定值电阻R4两端的总电压；只闭合开关S、S2、S4时，仍然是灯泡、R6、R2串联，但此时电压表测滑动变阻器R2和灯泡两端的总电压；
只闭合开关S、S8、S3时，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电压表的示数UV＝U﹣UL＝U﹣IRL，
因灯泡的电阻受温度的影响，不是一个定值V不是一次函数关系，则其I﹣U图像是一条曲线，可绘制成图线②2和灯泡两端总电压的关系图像，故A错误；
B、若只闭合开关S时、R7、R2串联，已知滑片P可以从一端移到另一端，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电路中的电流最大，
由图乙可知电路的最大电流为0.2A，根据灯泡的铭牌数据可知此时灯泡正常发光L＝3V，图线②是电流表示数与滑动变阻器R2和R6两端总电压的关系图像，且此时变阻器R2的电压为0，此时电压表的示数为2V1＝3V，所以电源电压U＝U8+UL＝3V+3V＝2V；
根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时电路的电流最小，
根据欧姆定律可得此时定值电阻两端的电压：U1小＝I小R1＝2.18A×10Ω＝1.8V，
此时滑动变阻器两端的电压：U6＝I小R2＝0.18A×20Ω＝6.6V，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1小﹣U7＝6V﹣1.8V﹣3.6V＝4.6V，
此时灯泡的电阻：RL′＝＝≈3.4Ω，
灯泡的电阻受温度的影响很大，通过灯泡的电流最小时，灯泡的电阻最小，故B正确；
C、当电路中的电流为0.25A时2和R7两端总电压的关系图像，则可知此时滑动变阻器R2和R1两端总电压为4.5V，此时灯泡两端的电压：UL″＝U﹣U12总＝6V﹣5.5V＝1.2V，
此时小灯泡的实际功率：PL′＝UL″I＝1.5V×2.25A＝0.375W，故C错误；
D、如果一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量，由R总＝R5+R2+RL可知总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流是不变的，由乙图可知滑片移动过程中，说明R2的阻值变化量不等于L阻值的变化量，故D错误。
故选：B。
二、填空题（本题共7小题，共26分）
13．（3分）汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 比热容 大；汽油机的 做功 冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功 20 次。
【解答】解：（1）因为水这种物质的比热容较大，在吸收相同的热量时，常用来作为冷却剂使用；
（2）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；汽油机工作时飞轮转速为2400r/min＝40r/s，所以该内燃机每秒完成20次做功冲程。
故答案为：比热容；做功。
14．（4分）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 改变力的方向 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N 4.5×104 J，滑轮组机械效率为 60% %，绳端拉力为 6250 N。
【解答】解：（1）由滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组既可以省力；
（2）此过程提升重物的有用功：
W有＝Gh＝1.5×103N×3m＝4.4×104J；
动滑轮克服重力做的额外功为：
W额动＝G动h＝5000N×3m＝8.5×104J；
总功为：W总＝W有+W额动+W额摩擦，
由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以W总＝W有+W额动+W总＝4.5×105J+1.5×105J+W总，
解得总功为：W总＝8.5×104J，
滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝；
由图可知n＝4，绳子移动的距离为s＝4h＝3×3m＝12m，
根据W＝Fs得拉力为：
F＝＝＝6250N。
故答案为：改变力的方向；4.5×103；60%；6250。
15．（3分）如图所示电路，电源电压为8V，闭合开关S时，则灯L1两端电压为 2 v，灯L1、L2阻值之比为 1：3 ，灯L1、L2消耗电功率之比为 1：3 。
【解答】解：
由图知，闭合开关S时1、L2串联，电压表测L2两端的电压，已知电压表示数为6V2两端的电压U4＝6V；
根据串联电路的电压特点可知，灯L1两端的电压：U8＝U﹣U2＝8V﹣6V＝2V，
则灯L1、L7的电压之比为U1：U2＝2V：6V＝1：2；
因串联电路中电流处处相等，
由欧姆定律I＝可得1、L2的阻值之比R4：R2＝：＝U1：U2＝3：3；
根据P＝UI＝I2R可知，灯L3、L2消耗电功率之比为P1：P5＝I2R1：I3R2＝R1：R5＝1：3。
故答案为：4；1：3。
16．（3分）电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫，连接电炉的导线却不太热，这是因为电阻丝与导线 串 联，导线电阻远 小于 电阻丝电阻，所以导线产生的电热更 少 。
【解答】解：电炉中的电阻丝与连接电炉的导线是串联的，根据串联电路的特点可知、通电时间相等；
根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，由于导线的电阻远小于电阻丝的电阻，电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫。
故答案为：串；小于；少。
17．（5分）图甲是小明家中电能表参数。家中仅有一个养生壶（如图乙）在工作，它的主要参数如表格所示，其中R1、R2是发热电阻。
（1）该壶在低温挡正常工作时，开关S1 断开 ，开关S2接 A ，其低温挡功率为 275 W。
（2）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁 55 次。
（3）调节该壶至高温挡正常工作，将标准大气压下、初温为12℃的一满壶水烧开，若此过程中加热效率为80% 420 s。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
低温挡功率/W
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
满装后水的质量/kg
1
【解答】解：（1）当S1闭合，S2拨到A时，电路为R4的简单电路；当S1闭合，S2拨到B时，R2、R2并联；当S1断开，S7拨到A时，R1、R2串联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，养生壶为高温挡；R6、R2串联时，电路中的电阻最大，养生壶为低温挡1的简单电路时，养生壶为中温挡；
因此该壶在低温挡正常工作时，开关S3断开，开关S2接A；
因为中温挡时电路为R1的简单电路，所以可知，R1的阻值：R1＝R中＝＝＝88Ω，
由并联电路的特点可知，高温挡时R1的电功率与中温挡时R2的电功率相等，即：P1＝P中＝550W，
因为电路中的总功率等于各用电器电功率之和，所以高温挡时R2的电功率：P8＝P高﹣P1＝1100W﹣550W＝550W，
由P＝UI＝可知，R4的阻值：R2＝＝＝88Ω，
串联电路的电阻特点可知，低温挡时电路中的总电阻：R低＝R1+R8＝88Ω+88Ω＝176Ω，
则低温挡功率：P低＝＝＝275W；
（2）由P＝可知中＝P中t＝550W×7×60s＝6.6×102J＝kW•h，
3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁的次数为：n＝3000imp/（kW•h）×；
（3）标准大气压下水的沸点为100℃，
水吸收的热量是：Q吸＝c水mΔt＝7.2×103J/（kg•℃）×7kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝×100%可知＝＝4.62×105J，
由P＝可知＝＝420s。
故答案为：（1）断开；A；275；（3）420。
18．（4分）图示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1＝8Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A。
（1）当开关S1、S2、S3闭合时，小灯泡正常发光。则此时电流表示数为 1.25 A，电路消耗总功率为 7.5 W。
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路安全，电阻R1消耗功率P1的范围是 1.125 W≤P1≤ 4.5 W。
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S7闭合时，灯泡和定值电阻并联接入电路，
因小灯泡正常发光，灯泡L标有“6V 3W”字样，
由并联电路的电压特点可知电源电压为3V，
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I1＝＝＝0.75A，
由P＝UI可得，通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+IL＝0.75A+6.5A＝1.25A；
电路消耗的总功率：P＝UI＝7V×1.25A＝7.5W；
（2）当开关S1闭合，S2、S5断开时，R1、R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器R8两端的电压，电流表测通过电路的电流，
根据串联电路的电压规律可知，当电压表示数最大时，根据P＝，电压表量程为0～8V，
由串联电路的电压规律可知此时定值电阻两端的电压：U1＝U﹣U2＝5V﹣3V＝3V，
则定值电阻消耗的最小电功率：P8小＝＝＝1.125W；
当滑动变阻器两端的电压为0（变阻器接入电路的阻值为4）时，定值电阻R1两端的电压最大，为电源电压6V，
由（1）可知此时通过电路的电流为7.75A＜3A，电流表是安全的，
则定值电阻消耗的最大电功率：P1大＝＝＝4.7W，
所以电阻R1消耗功率P1的范围是5.125W～4.5W。
故答案为：（1）2.25；7.5；2.5。
19．（4分）图甲是小红设计的检测空气污染指数（API）的简化电路。电源电压U不变，电压表量程为0～3V，R0为定值电阻，R为气敏电阻，图乙是其API与R的倒数的关系图线。闭合S，电压表示数为2V，气敏电阻R的功率为0.4W，电压表示数变化0.5V，则电源电压为 3 V，定值电阻R0为 5 Ω，前后两次API变化 50 。若电源电压U可调，仅将U调 大 ，就可减小该电路允许检测API的最大值。
【解答】解：由甲图知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压；
（1）由题意可知，闭合S，电压表示数为8V（U0＝2V），气敏电阻R的功率为8.4W；
由图乙可知，API与R的倒数的关系图线是过原点的倾斜直线，即API与R成反比，第二次API为原数值的一半时，电路中总电阻变大知，电路中电流变小0的阻值不变，由U＝IR可知R3两端的电压减小，已知电压表示数变化0.5V，则此时电压表示数为U′2＝2V﹣0.7V＝1.5V；
由串联电路的特点和欧姆定律可知，第一次的电源电压：U＝U6+IR＝U0+×R＝2V+
第二次的电源电压：U＝U′0+I′×2R＝U′7+×8R＝1.5V+
电源电压U不变，联立①②解得R6＝2R﹣﹣﹣﹣﹣③，
将③代入①解得电源电压U＝3V；
当第一次测出API为某一数值时，气敏电阻R的功率：PR＝I3R＝（）5×R＝（）5×R＝0.4W；
解得＝0.4Ω﹣7，则R＝2.5Ω，R4＝5Ω；
对照乙图可知，＝3.4Ω﹣1时，API是100，即第二次的API是50；
（2）要减小该电路允许检测API的最大值，由于API与R成反比，R7的阻值不变，若仍然以原来电压表的示数（比如2V）作为检测API的最大值可知电路中的电流不变，根据串联电路的电压特点可知。
故答案为：3；5；50；大。
三、作图（6分）按要求作图（请保留作图痕迹）.
20．（2分）图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。
【解答】解：从支点O向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2；
由杠杆平衡条件F2 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OA作为动力臂最长，如下图所示：
21．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
【解答】解：因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物，因此，最终的绳子自由端方向应该向下，如图所示。
22．（2分）在如图虚线框中选择填入电池、电压表或电流表的符号，使电路成为并联电路（箭头所示为电流方向）。
【解答】解：电路中要有电源；要组成并联电路，且电流的路径有两条，为电流表，且电源上端为正极
四、实验
23．（4分）小明在探究杠杆平衡条件的实验中（所用钩码均相同且每个钩码重0.5N）。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点（O点右侧第4格处），使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计在C点，与水平方向成30°角斜向上拉动，则弹簧测力计的示数为 2 N。
【解答】解：（1）由图甲可知，杠杆左端下沉，平衡螺母向上翘的右端移动；
（2）设杠杆每一个小格代表L，由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得4×0.8N×2L＝FB×4L解得FB＝7N；
若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，则杠杆的自身重力会影响杠杆向上倾斜；
（3）设杠杆每一个小格代表L，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，由数学知识
l1＝OC＝；
根据杠杆的平衡条件：Fl7＝Gl2，
弹簧测力计示数大小为：
F＝×G＝。
故答案为：（1）右；（2）8；（3）2。
24．（4分）如图是利用了小灯泡的三个电学实验。
（1）实验1、2、3中，需要更换不同规格的灯泡多次收集实验数据的是 1、3 （填数字）实验，多次实验是为了 得出普遍规律 。
（2）实验3中，在一定时间内，电流通过灯泡越亮，该实验方法在 2 （填数字）实验中也运用了。实验3可以验证电功与 电压 是否有关。
【解答】解：实验1中，探究串联电路电压的特点时；
实验3中，在一定时间内，可以反映出电流做功越多；
实验5中，探究电阻有关因素实验中，是转换法的应用；
实验3中，探究电功与电压关系时，改变灯泡两端的电压。
综上可知：
（1）实验1、3、3中、3验。
（2）实验4中，在一定时间内，可以反映出电流做功越多。实验3可以验证电功与电压是否有关。
故答案为：（1）1、3；得出普遍规律；电压。
25．（3分）用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。
（1）比较图甲、乙，本实验研究的是 B （填字母）。
A.木块刚被小球撞击时的动能
B.小球刚撞击木块时的动能
C.木块在被小球撞击后的动能
D.小球在撞击木块后的动能
（2）图甲、乙实验探究的是动能大小与 速度 的关系。
（3）图丙所示，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块1，再让同一小球从斜面h′高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在B处木块，测出木块移动距离BC为s2。若s1＝s2，则h′ ＞ h。
【解答】解：（1）实验中，研究的动能是指在水平面上，故选：B。
（2）由图甲、乙实验可知，小球的速度不同，是为了探究动能与速度的关系；
（3）同一小球，控制质量相同，比较动能的大小，小球动能越大，下落的高度也越大。
故答案为：（1）B；（2）速度。
26．（8分）小华用如图所示电路探究电流与电阻的关系，其中学生电源电压调为9V，滑动变阻器R′规格是“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
组号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.18
0.2
0.15
（1）按图正确连接电路，开关闭合前，滑片P应移至最 右 端（选填“左”或“右”）。
（2）实验中，多次更换不同阻值的电阻R，都要调节R'滑片P 电压表示数 不变。
（3）实验数据记录在上面的表格中，其中第5组数据未完成收集。
①表格中仅有第 2 组（填写组号）数据存在问题，这是因为用该组的电阻替换前一次 5 Ω的电阻进行实验，未调节R'滑片P，而导致数据收集错误。
②为了顺利收集第5组数据，需要再找一个未用过的电阻R接入电路再实验，该电阻R阻值范围是 5 Ω≤R≤ 25 Ω。
③改进后正确操作，收集数据，可以分析得出的结论是： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（4）下列图像中，能大致反映本实验的各个物理量之间的变化关系的有 ACD 。
【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，即最右端；
（2）根据控制变量法可知探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变，所以实验中，都要调节R'滑片P；
（3）①根据U＝IR可知5V×0.3A＝15V×0.2A＝20V×2.15A≠10V×0.18A，所以表格中仅有第2组数据存在问题，未调节R'滑片P；
②根据串联电路电压规律结合串联分压原理可知＝＝，滑动变阻器R′规格是“50Ω 3A”＝，解方程可得定值电阻接入电路的最大阻值：R＝25Ω，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为0.6A小＝＝＝3Ω；
③改进后正确操作，收集数据，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）A、探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变＝U×成正比；
B、探究电流与电阻的关系时需改变定值电阻接入电路的阻值不是定值＝U×，故B错误；
C、电压表示数保持不变＝＝可知，所以滑动变阻器接入电路的电阻R′与定值电阻接入电路的阻值R成正比；
D、电压表示数保持不变＝U7×可知定值电阻的功率P与，故D正确。
故选：ACD。
故答案为：（1）右；（2）电压表示数；3；②5；③电压一定时；（4）ACD。
27．（4分）如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。
（1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有 BC 。
A.将甲图中的液体换成c
B.将乙图中的燃料换成1
C.将乙图中的燃料换成3
D.将丙图中的液体换成b
（2）为了完成实验二，应选用 甲丙 两套装置，实验时通过比较 液体升高的温度 来反映燃料燃烧放热多少；
（3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，则液体a比热容是液体b的 0.4 倍。
【解答】解：（1）实验一是探究不同物质吸热升温的现象，需要选取相同质量的相同燃料；实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
A、将甲图中的液体换成c，甲、乙，不能完成实验二；
B、将乙图中的燃料换成1，甲，燃料的质量相同，液体的种类不同；甲、丙两套装置中、种类不同、种类相同；故B正确；
C、将乙图中的燃料换成3，乙，燃料的质量相同，液体的种类不同；甲、丙两套装置中、种类不同、种类相同；故C正确；
D、将丙图中的液体换成b，甲、乙，不能完成实验二；
故选：BC；
（2）实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验，为了完成实验二、丙两套装置；
（3）因Q放＝Q吸，所以，燃料6：camΔt1＝m'q1，则ca＝，燃料2：cbmΔt5＝m'q2，则cb＝，
＝＝＝6.2×。
故答案为：（1）BC；（2）甲、丙；（3）0.3。
28．（8分）测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。
（1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。
①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 0.32 A。小灯泡正常发光时的电阻约 7.8 Ω（保留一位小数）。
（2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，S1接 a （选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。
③将S1接到另一位置，先只移动 R2 （选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。
④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝ （用题中所给物理量表示）。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 小 （选填“大”或“小”）。
【解答】解：（1）①电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联；
②灯在额定电压下正常发光，此时灯泡两端的电压为2V，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.3V；
由图乙知电流表的量程为0～0.3A，示数为0.32A，
小灯泡正常发光时的电阻约为：
R＝＝≈7.5Ω；
（2）已知小灯泡额定电流为I0。
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，S1接a，R4滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，此时灯泡L5与R1串联；
③将S1接b，R2、R2与R3串联，保持R8滑片的位置不变，只移动R2的滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时5；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2；
在①中，灯泡L2与R8串联，灯正常发光，
在②中，R1、R2与R6串联，因为电路中电流仍为I0，根据等效替代法，所以R2+R3＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I6，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I5（R2+R3）＝I5（R2+R3+R6），
解得：R2+R3＝RL＝。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，因为③中阻值较小0，则R7+R3＝RL较小。
故答案为：（1）①见上图；②右；7.7；R2；；小。
五、解答题
29．（5分）如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km（完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
【解答】解：（1）该车牵引力所做的功是：
W有＝Pt＝11.5×103W×600s＝3.9×106J；
（2）完全燃烧8.6kg汽油放出的热量：
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.2kg＝2.76×107J；
该车汽油机的工作效率是：
η＝＝＝25%。
答：（1）该车牵引力所做的功是4.9×106J；
（2）该车汽油机的工作效率是25%。
30．（8分）综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A，电压表示数为2V。
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 B （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 E （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 14 Ω的电阻。
【解答】解：
（1）由图知，定值电阻R0、滑动变阻器R和弹簧电阻串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
当拉力为零时，滑片P恰停至M端，此时R5两端电压U0＝I0R4＝0.18A×8Ω＝3.44V，即电压表示数为1.44V；
由题知，当施加某个拉力时；
所以可知，施加拉力后电压表的示数增大0的电流增大，即串联电路中的电流增大，
说明拉力增大时（滑片向下移动），变阻器接入电路的电阻减小。
（2）因B、C两接线柱连接，拉力为零时滑大＝40Ω，
此时电路的总电阻R总＝R滑大+R5+R弹簧＝40Ω+8Ω+2Ω＝50Ω，
则电源电压：U总＝I4R总＝0.18A×50Ω＝9V。
（3）当电压表的示数为6V时，电路中的电流I＝，
电路消耗的总功率：P总＝U总I＝9V×4.25A＝2.25W；
此时电路的总电阻：R总'＝＝36Ω，
此时变阻器接入电路的电阻：RP＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝36Ω﹣8Ω﹣2Ω＝26Ω，
由题知，MN是长为40cm，其阻值与长度成正比，
所以此时电阻丝接入电路的长度L′＝＝26cm，
所以弹簧的伸长量x＝40cm﹣26cm＝14cm，
由表格数据知弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比，且伸长量为10cm时拉力为0.7N，
则有＝，解得此时的拉力F＝7.28N。
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，需要让弹簧能够伸长到变阻器的N端，电路中的电流最大，R0两端的电压也最大，
由电压表量程可知R0两端的最大电压U8大＝3V，则电路中的最大电流为I大＝，
此时电路的总电阻R总'＝＝24Ω增＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝24Ω﹣7Ω﹣2Ω＝14Ω，由于电压表的示数已经是最大值。
答：（1）B。
（2）该装置中的电源电压为9V。
（3）当电压表的示数为3V时，电路消耗的总功率为2.25W。
（4）E；14。
2022-2023学年江苏省南京市建邺区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选选项正确）
1．（2分）下列工具使用时，是为了省距离的杠杆是（ ）
A．启瓶器 B．镊子
C．核桃夹 D．羊角锤
2．（2分）如图是景观照明灯，其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武！下列关于它的说法正确的是（ ）
A．风吹小风扇发电时，将电能转化为机械能
B．光照光电池板发电时，将电能转化为光能
C．照明灯工作时，将光能转化为电能
D．蓄电池放电时，将化学能转化为电能
3．（2分）如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，以下四个判断中，正确的是（ ）
①物体A与物体B的重力更小
②提升A比提升B时的有用功更大
③提升A比提升B时的额外功更小
④提升A比提升B时，人做功的功率更大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
4．（2分）下列最接近实际的数据是（ ）
A．人体安全电压不低于36V
B．家用空调正常工作1h消耗电能约10kW•h
C．日光灯正常工作时的电流约0.2A
D．家庭照明用LED灯的电功率约为200W
5．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，其温度一定升高
B．物体的内能增加，一定是由于吸收了热量
C．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
D．50℃水具有的热量一定比10℃水具有的热量多
6．（2分）被竖直上抛的篮球，离开手至落地前，经历上升、下降两个过程。其中在A、B两点位置时的动能和重力势能如下表所示。下列判断正确的是（ ）
篮球位置
A点
B点
动能/J
4
8
重力势能/J
7
2
A．球在A点的高度一定小于B点的
B．球在A点的速度一定大于B点的
C．球在A点时一定处于上升过程
D．球在B点时一定处于下落过程
7．（2分）如图甲是电子测温仪。图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大
C．R0消耗的功率变小 D．电路的总功率变大
8．（2分）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障（ ）
A．R2断路 B．R3断路 C．R1短路 D．R2短路
9．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光 B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断 D．比正常发光时偏暗
10．（2分）学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门。启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路中（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图甲是小明设计的模拟调光灯电路。电源电压不变，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电路分别在只闭合开关S、S1、S3和只闭合开关S、S2、S4两种情况下，将滑片P从一端移到另一端的过程中，记下电流表和电压表对应的示数（ ）
A．若只闭合开关S、S1、S3时，移动滑片，可绘制成图线①
B．若只闭合开关S时，灯泡L可以达到的最小阻值约3.3Ω
C．若只闭合开关S时，当电路中的电流为0.25A时，小灯泡的实际功率为0.625W
D．若只闭合开关S时，一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量
二、填空题（本题共7小题，共26分）
13．（3分）汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 大；汽油机的 冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功 次。
14．（4分）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N J，滑轮组机械效率为 %，绳端拉力为 N。
15．（3分）如图所示电路，电源电压为8V，闭合开关S时，则灯L1两端电压为 v，灯L1、L2阻值之比为 ，灯L1、L2消耗电功率之比为 。
16．（3分）电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫，连接电炉的导线却不太热，这是因为电阻丝与导线 联，导线电阻远 电阻丝电阻，所以导线产生的电热更 。
17．（5分）图甲是小明家中电能表参数。家中仅有一个养生壶（如图乙）在工作，它的主要参数如表格所示，其中R1、R2是发热电阻。
（1）该壶在低温挡正常工作时，开关S1 ，开关S2接 ，其低温挡功率为 W。
（2）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁 次。
（3）调节该壶至高温挡正常工作，将标准大气压下、初温为12℃的一满壶水烧开，若此过程中加热效率为80% s。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
低温挡功率/W
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
满装后水的质量/kg
1
18．（4分）图示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1＝8Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A。
（1）当开关S1、S2、S3闭合时，小灯泡正常发光。则此时电流表示数为 A，电路消耗总功率为 W。
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路安全，电阻R1消耗功率P1的范围是 W≤P1≤ W。
19．（4分）图甲是小红设计的检测空气污染指数（API）的简化电路。电源电压U不变，电压表量程为0～3V，R0为定值电阻，R为气敏电阻，图乙是其API与R的倒数的关系图线。闭合S，电压表示数为2V，气敏电阻R的功率为0.4W，电压表示数变化0.5V，则电源电压为 V，定值电阻R0为 Ω，前后两次API变化 。若电源电压U可调，仅将U调 ，就可减小该电路允许检测API的最大值。
三、作图（6分）按要求作图（请保留作图痕迹）.
20．（2分）图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。
21．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
22．（2分）在如图虚线框中选择填入电池、电压表或电流表的符号，使电路成为并联电路（箭头所示为电流方向）。
四、实验
23．（4分）小明在探究杠杆平衡条件的实验中（所用钩码均相同且每个钩码重0.5N）。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点（O点右侧第4格处），使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计在C点，与水平方向成30°角斜向上拉动，则弹簧测力计的示数为 N。
24．（4分）如图是利用了小灯泡的三个电学实验。
（1）实验1、2、3中，需要更换不同规格的灯泡多次收集实验数据的是 （填数字）实验，多次实验是为了 。
（2）实验3中，在一定时间内，电流通过灯泡越亮，该实验方法在 （填数字）实验中也运用了。实验3可以验证电功与 是否有关。
25．（3分）用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。
（1）比较图甲、乙，本实验研究的是 （填字母）。
A.木块刚被小球撞击时的动能
B.小球刚撞击木块时的动能
C.木块在被小球撞击后的动能
D.小球在撞击木块后的动能
（2）图甲、乙实验探究的是动能大小与 的关系。
（3）图丙所示，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块1，再让同一小球从斜面h′高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在B处木块，测出木块移动距离BC为s2。若s1＝s2，则h′ h。
26．（8分）小华用如图所示电路探究电流与电阻的关系，其中学生电源电压调为9V，滑动变阻器R′规格是“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
组号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.18
0.2
0.15
（1）按图正确连接电路，开关闭合前，滑片P应移至最 端（选填“左”或“右”）。
（2）实验中，多次更换不同阻值的电阻R，都要调节R'滑片P 不变。
（3）实验数据记录在上面的表格中，其中第5组数据未完成收集。
①表格中仅有第 组（填写组号）数据存在问题，这是因为用该组的电阻替换前一次 Ω的电阻进行实验，未调节R'滑片P，而导致数据收集错误。
②为了顺利收集第5组数据，需要再找一个未用过的电阻R接入电路再实验，该电阻R阻值范围是 Ω≤R≤ Ω。
③改进后正确操作，收集数据，可以分析得出的结论是： 。
（4）下列图像中，能大致反映本实验的各个物理量之间的变化关系的有 。
27．（4分）如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。
（1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有 。
A.将甲图中的液体换成c
B.将乙图中的燃料换成1
C.将乙图中的燃料换成3
D.将丙图中的液体换成b
（2）为了完成实验二，应选用 两套装置，实验时通过比较 来反映燃料燃烧放热多少；
（3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，则液体a比热容是液体b的 倍。
28．（8分）测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。
（1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。
①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 A。小灯泡正常发光时的电阻约 Ω（保留一位小数）。
（2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，S1接 （选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。
③将S1接到另一位置，先只移动 （选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。
④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝ （用题中所给物理量表示）。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 （选填“大”或“小”）。
五、解答题
29．（5分）如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km（完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
30．（8分）综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A，电压表示数为2V。
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 Ω的电阻。
2022-2023学年江苏省南京市建邺区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选选项正确）
1．（2分）下列工具使用时，是为了省距离的杠杆是（ ）
A．启瓶器 B．镊子
C．核桃夹 D．羊角锤
【解答】解：A、启瓶器在使用时，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、镊子在使用中，是费力杠杆，故B符合题意；
C、核桃夹在使用时，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、羊角锤在使用时，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
2．（2分）如图是景观照明灯，其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武！下列关于它的说法正确的是（ ）
A．风吹小风扇发电时，将电能转化为机械能
B．光照光电池板发电时，将电能转化为光能
C．照明灯工作时，将光能转化为电能
D．蓄电池放电时，将化学能转化为电能
【解答】解：
A、小风扇利用风力发电，获得了电能，故A错误；
B、光电池板工作时，获得了电能，故B错误；
C、照明灯工作时，获得了光能，故C错误；
D、蓄电池在夜晚放电，而不是将电能转化为化学能。
故选：D。
3．（2分）如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，以下四个判断中，正确的是（ ）
①物体A与物体B的重力更小
②提升A比提升B时的有用功更大
③提升A比提升B时的额外功更小
④提升A比提升B时，人做功的功率更大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【解答】解：若不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝，
因同一滑轮组中动滑轮的重力相等，物体的重力G越大时，
所以，由提升A的过程滑轮组的机械效率较大可知，故①错误；
又因拉力的功率P＝＝＝（G+G动）v，
所以，用相同的速度分别匀速提升物体A和物体B时，故④正确；
因在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，由v＝，物体A和物体B的高度相等，
由W有＝Gh可知，提升A比提升B时的有用功更大；
由不计绳重和摩擦时W额＝G动h可知，提升物体A和物体B时的额外功相等。
综上可知，只有②④正确。
故选：D。
4．（2分）下列最接近实际的数据是（ ）
A．人体安全电压不低于36V
B．家用空调正常工作1h消耗电能约10kW•h
C．日光灯正常工作时的电流约0.2A
D．家庭照明用LED灯的电功率约为200W
【解答】解：A、人体安全电压不高于36V；
B、一般空调器功率为1000W，由W＝Pt知消耗的电能约为1kW•h，所以1小时消耗的电能小于2kW•h，故B不符合实际；
C、普通日光灯的额定功率约为40W＝≈0.18A，故C符合实际；
D、家庭照明用LED灯的电功率约为20W。
故选：C。
5．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，其温度一定升高
B．物体的内能增加，一定是由于吸收了热量
C．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
D．50℃水具有的热量一定比10℃水具有的热量多
【解答】解：
A、物体的内能增加，可能是状态的变化；
B、物体内能增加，也可能是有物体对它做了功；
C、内能大的物体的温度不一定高，故C正确；
D、热量是过程量，故D错误。
故选：C。
6．（2分）被竖直上抛的篮球，离开手至落地前，经历上升、下降两个过程。其中在A、B两点位置时的动能和重力势能如下表所示。下列判断正确的是（ ）
篮球位置
A点
B点
动能/J
4
8
重力势能/J
7
2
A．球在A点的高度一定小于B点的
B．球在A点的速度一定大于B点的
C．球在A点时一定处于上升过程
D．球在B点时一定处于下落过程
【解答】解：竖直上抛的篮球，篮球经历上升，在A点的机械能＝动能+重力势能＝4J+7J＝11J，故A点的机械能大于B点的机械能，B是下落过程的某一点，D正确；
A点的动能小于B点的动能，故A点的速度小于B点的速度；A点的重力势能大于B点的重力势能，故A错误；
故选：D。
7．（2分）如图甲是电子测温仪。图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大
C．R0消耗的功率变小 D．电路的总功率变大
【解答】解：根据电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，
热敏电阻其阻值随温度升高而减小，被测者体温降低时，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电压表示数变小5消耗的功率变小，电路的总功率变小，C正确。
故选：C。
8．（2分）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障（ ）
A．R2断路 B．R3断路 C．R1短路 D．R2短路
【解答】解：开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量R2两端的电压；电流表无示数；电压表无示数，所以故障可能是R3断路或R5断路；
S闭合时，只有R1接入电路中，电流表测量电路中的电流，说明R1是通路，电压表被短路，所以故障是电阻R5断路。
故选：B。
9．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光 B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断 D．比正常发光时偏暗
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝，当电压相同时，电阻越小；
所以“4V 3W”的灯泡电阻比“6V 2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W，灯丝不可能烧断，ABC错误。
故选：D。
10．（2分）学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门。启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路中（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：由题知，只有两位管理人员同时启用钥匙才能打开该门，所以应把两个开关串联，故A正确。
故选：A。
11．（2分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、开关S1、S2都闭合，电压表测量电源电压；开关S4闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R4两端的电压；因Rx的阻值（约600Ω）与R1＝500Ω的阻值相差不多，根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压U7约小于1.5V，故利用8～3V量程的电压表能测量定值电阻R1两端的电压U6，然后根据I＝可以求出通过定值电阻R1的电流I1；根据串联电路电流处处相等，通过Rx的电流等于通过定值电阻R4的电流，即：Ix＝I1，根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压Ux，最后根据Rx＝求出Rx的阻值，故A可行。
B、开关S1断开、S4闭合，电压表测量电源电压；开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R6串联，电压表测量定值电阻Rx两端的电压；
因Rx的阻值（约600Ω）与R2＝10Ω的阻值相差太大，根据串联电路的分压特点可知Rx两端的电压接近电源电压，故0～6V量程的电压表无法准确测量Rx两端的电压；故B不可行；
C、开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R2并联，电流表测量干路电流1断开、S2闭合，电流表测量Rx的电流；因电源电压小于4V，Rx的阻值（约600Ω），R1＝500Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx和R5的电流非常小，无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流和干路电流，故C不可行；
D、开关S5闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1并联，电流表测量Rx的电流；开关S4断开、S2闭合，电流表测量R2的电流；因电源电压小于8V，Rx的阻值（约600Ω），R2＝10Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx的电流非常小，通过R7的电流约0.3A，所以利用量程为5.6A的实验室电流表能通过R2的电流，但无法利用量程为3.6A的实验室电流表测出Rx的电流，故D不可行。
故选：A。
12．（2分）如图甲是小明设计的模拟调光灯电路。电源电压不变，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。电路分别在只闭合开关S、S1、S3和只闭合开关S、S2、S4两种情况下，将滑片P从一端移到另一端的过程中，记下电流表和电压表对应的示数（ ）
A．若只闭合开关S、S1、S3时，移动滑片，可绘制成图线①
B．若只闭合开关S时，灯泡L可以达到的最小阻值约3.3Ω
C．若只闭合开关S时，当电路中的电流为0.25A时，小灯泡的实际功率为0.625W
D．若只闭合开关S时，一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量
【解答】解：
A、只闭合开关S、S1、S3时，灯泡、R3、R2串联，电压表测滑动变阻器R2和定值电阻R4两端的总电压；只闭合开关S、S2、S4时，仍然是灯泡、R6、R2串联，但此时电压表测滑动变阻器R2和灯泡两端的总电压；
只闭合开关S、S8、S3时，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电压表的示数UV＝U﹣UL＝U﹣IRL，
因灯泡的电阻受温度的影响，不是一个定值V不是一次函数关系，则其I﹣U图像是一条曲线，可绘制成图线②2和灯泡两端总电压的关系图像，故A错误；
B、若只闭合开关S时、R7、R2串联，已知滑片P可以从一端移到另一端，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电路中的电流最大，
由图乙可知电路的最大电流为0.2A，根据灯泡的铭牌数据可知此时灯泡正常发光L＝3V，图线②是电流表示数与滑动变阻器R2和R6两端总电压的关系图像，且此时变阻器R2的电压为0，此时电压表的示数为2V1＝3V，所以电源电压U＝U8+UL＝3V+3V＝2V；
根据欧姆定律可得定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时电路的电流最小，
根据欧姆定律可得此时定值电阻两端的电压：U1小＝I小R1＝2.18A×10Ω＝1.8V，
此时滑动变阻器两端的电压：U6＝I小R2＝0.18A×20Ω＝6.6V，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1小﹣U7＝6V﹣1.8V﹣3.6V＝4.6V，
此时灯泡的电阻：RL′＝＝≈3.4Ω，
灯泡的电阻受温度的影响很大，通过灯泡的电流最小时，灯泡的电阻最小，故B正确；
C、当电路中的电流为0.25A时2和R7两端总电压的关系图像，则可知此时滑动变阻器R2和R1两端总电压为4.5V，此时灯泡两端的电压：UL″＝U﹣U12总＝6V﹣5.5V＝1.2V，
此时小灯泡的实际功率：PL′＝UL″I＝1.5V×2.25A＝0.375W，故C错误；
D、如果一定范围内移动滑片，R2的阻值变化量等于L阻值的变化量，由R总＝R5+R2+RL可知总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流是不变的，由乙图可知滑片移动过程中，说明R2的阻值变化量不等于L阻值的变化量，故D错误。
故选：B。
二、填空题（本题共7小题，共26分）
13．（3分）汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 比热容 大；汽油机的 做功 冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功 20 次。
【解答】解：（1）因为水这种物质的比热容较大，在吸收相同的热量时，常用来作为冷却剂使用；
（2）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；汽油机工作时飞轮转速为2400r/min＝40r/s，所以该内燃机每秒完成20次做功冲程。
故答案为：比热容；做功。
14．（4分）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 改变力的方向 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N 4.5×104 J，滑轮组机械效率为 60% %，绳端拉力为 6250 N。
【解答】解：（1）由滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组既可以省力；
（2）此过程提升重物的有用功：
W有＝Gh＝1.5×103N×3m＝4.4×104J；
动滑轮克服重力做的额外功为：
W额动＝G动h＝5000N×3m＝8.5×104J；
总功为：W总＝W有+W额动+W额摩擦，
由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以W总＝W有+W额动+W总＝4.5×105J+1.5×105J+W总，
解得总功为：W总＝8.5×104J，
滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝；
由图可知n＝4，绳子移动的距离为s＝4h＝3×3m＝12m，
根据W＝Fs得拉力为：
F＝＝＝6250N。
故答案为：改变力的方向；4.5×103；60%；6250。
15．（3分）如图所示电路，电源电压为8V，闭合开关S时，则灯L1两端电压为 2 v，灯L1、L2阻值之比为 1：3 ，灯L1、L2消耗电功率之比为 1：3 。
【解答】解：
由图知，闭合开关S时1、L2串联，电压表测L2两端的电压，已知电压表示数为6V2两端的电压U4＝6V；
根据串联电路的电压特点可知，灯L1两端的电压：U8＝U﹣U2＝8V﹣6V＝2V，
则灯L1、L7的电压之比为U1：U2＝2V：6V＝1：2；
因串联电路中电流处处相等，
由欧姆定律I＝可得1、L2的阻值之比R4：R2＝：＝U1：U2＝3：3；
根据P＝UI＝I2R可知，灯L3、L2消耗电功率之比为P1：P5＝I2R1：I3R2＝R1：R5＝1：3。
故答案为：4；1：3。
16．（3分）电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫，连接电炉的导线却不太热，这是因为电阻丝与导线 串 联，导线电阻远 小于 电阻丝电阻，所以导线产生的电热更 少 。
【解答】解：电炉中的电阻丝与连接电炉的导线是串联的，根据串联电路的特点可知、通电时间相等；
根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，由于导线的电阻远小于电阻丝的电阻，电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫。
故答案为：串；小于；少。
17．（5分）图甲是小明家中电能表参数。家中仅有一个养生壶（如图乙）在工作，它的主要参数如表格所示，其中R1、R2是发热电阻。
（1）该壶在低温挡正常工作时，开关S1 断开 ，开关S2接 A ，其低温挡功率为 275 W。
（2）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁 55 次。
（3）调节该壶至高温挡正常工作，将标准大气压下、初温为12℃的一满壶水烧开，若此过程中加热效率为80% 420 s。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
低温挡功率/W
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
满装后水的质量/kg
1
【解答】解：（1）当S1闭合，S2拨到A时，电路为R4的简单电路；当S1闭合，S2拨到B时，R2、R2并联；当S1断开，S7拨到A时，R1、R2串联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，养生壶为高温挡；R6、R2串联时，电路中的电阻最大，养生壶为低温挡1的简单电路时，养生壶为中温挡；
因此该壶在低温挡正常工作时，开关S3断开，开关S2接A；
因为中温挡时电路为R1的简单电路，所以可知，R1的阻值：R1＝R中＝＝＝88Ω，
由并联电路的特点可知，高温挡时R1的电功率与中温挡时R2的电功率相等，即：P1＝P中＝550W，
因为电路中的总功率等于各用电器电功率之和，所以高温挡时R2的电功率：P8＝P高﹣P1＝1100W﹣550W＝550W，
由P＝UI＝可知，R4的阻值：R2＝＝＝88Ω，
串联电路的电阻特点可知，低温挡时电路中的总电阻：R低＝R1+R8＝88Ω+88Ω＝176Ω，
则低温挡功率：P低＝＝＝275W；
（2）由P＝可知中＝P中t＝550W×7×60s＝6.6×102J＝kW•h，
3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁的次数为：n＝3000imp/（kW•h）×；
（3）标准大气压下水的沸点为100℃，
水吸收的热量是：Q吸＝c水mΔt＝7.2×103J/（kg•℃）×7kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝×100%可知＝＝4.62×105J，
由P＝可知＝＝420s。
故答案为：（1）断开；A；275；（3）420。
18．（4分）图示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1＝8Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A。
（1）当开关S1、S2、S3闭合时，小灯泡正常发光。则此时电流表示数为 1.25 A，电路消耗总功率为 7.5 W。
（2）当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路安全，电阻R1消耗功率P1的范围是 1.125 W≤P1≤ 4.5 W。
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S7闭合时，灯泡和定值电阻并联接入电路，
因小灯泡正常发光，灯泡L标有“6V 3W”字样，
由并联电路的电压特点可知电源电压为3V，
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I1＝＝＝0.75A，
由P＝UI可得，通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+IL＝0.75A+6.5A＝1.25A；
电路消耗的总功率：P＝UI＝7V×1.25A＝7.5W；
（2）当开关S1闭合，S2、S5断开时，R1、R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器R8两端的电压，电流表测通过电路的电流，
根据串联电路的电压规律可知，当电压表示数最大时，根据P＝，电压表量程为0～8V，
由串联电路的电压规律可知此时定值电阻两端的电压：U1＝U﹣U2＝5V﹣3V＝3V，
则定值电阻消耗的最小电功率：P8小＝＝＝1.125W；
当滑动变阻器两端的电压为0（变阻器接入电路的阻值为4）时，定值电阻R1两端的电压最大，为电源电压6V，
由（1）可知此时通过电路的电流为7.75A＜3A，电流表是安全的，
则定值电阻消耗的最大电功率：P1大＝＝＝4.7W，
所以电阻R1消耗功率P1的范围是5.125W～4.5W。
故答案为：（1）2.25；7.5；2.5。
19．（4分）图甲是小红设计的检测空气污染指数（API）的简化电路。电源电压U不变，电压表量程为0～3V，R0为定值电阻，R为气敏电阻，图乙是其API与R的倒数的关系图线。闭合S，电压表示数为2V，气敏电阻R的功率为0.4W，电压表示数变化0.5V，则电源电压为 3 V，定值电阻R0为 5 Ω，前后两次API变化 50 。若电源电压U可调，仅将U调 大 ，就可减小该电路允许检测API的最大值。
【解答】解：由甲图知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压；
（1）由题意可知，闭合S，电压表示数为8V（U0＝2V），气敏电阻R的功率为8.4W；
由图乙可知，API与R的倒数的关系图线是过原点的倾斜直线，即API与R成反比，第二次API为原数值的一半时，电路中总电阻变大知，电路中电流变小0的阻值不变，由U＝IR可知R3两端的电压减小，已知电压表示数变化0.5V，则此时电压表示数为U′2＝2V﹣0.7V＝1.5V；
由串联电路的特点和欧姆定律可知，第一次的电源电压：U＝U6+IR＝U0+×R＝2V+
第二次的电源电压：U＝U′0+I′×2R＝U′7+×8R＝1.5V+
电源电压U不变，联立①②解得R6＝2R﹣﹣﹣﹣﹣③，
将③代入①解得电源电压U＝3V；
当第一次测出API为某一数值时，气敏电阻R的功率：PR＝I3R＝（）5×R＝（）5×R＝0.4W；
解得＝0.4Ω﹣7，则R＝2.5Ω，R4＝5Ω；
对照乙图可知，＝3.4Ω﹣1时，API是100，即第二次的API是50；
（2）要减小该电路允许检测API的最大值，由于API与R成反比，R7的阻值不变，若仍然以原来电压表的示数（比如2V）作为检测API的最大值可知电路中的电流不变，根据串联电路的电压特点可知。
故答案为：3；5；50；大。
三、作图（6分）按要求作图（请保留作图痕迹）.
20．（2分）图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。
【解答】解：从支点O向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2；
由杠杆平衡条件F2 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OA作为动力臂最长，如下图所示：
21．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
【解答】解：因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物，因此，最终的绳子自由端方向应该向下，如图所示。
22．（2分）在如图虚线框中选择填入电池、电压表或电流表的符号，使电路成为并联电路（箭头所示为电流方向）。
【解答】解：电路中要有电源；要组成并联电路，且电流的路径有两条，为电流表，且电源上端为正极
四、实验
23．（4分）小明在探究杠杆平衡条件的实验中（所用钩码均相同且每个钩码重0.5N）。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点（O点右侧第4格处），使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计在C点，与水平方向成30°角斜向上拉动，则弹簧测力计的示数为 2 N。
【解答】解：（1）由图甲可知，杠杆左端下沉，平衡螺母向上翘的右端移动；
（2）设杠杆每一个小格代表L，由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得4×0.8N×2L＝FB×4L解得FB＝7N；
若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，则杠杆的自身重力会影响杠杆向上倾斜；
（3）设杠杆每一个小格代表L，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，由数学知识
l1＝OC＝；
根据杠杆的平衡条件：Fl7＝Gl2，
弹簧测力计示数大小为：
F＝×G＝。
故答案为：（1）右；（2）8；（3）2。
24．（4分）如图是利用了小灯泡的三个电学实验。
（1）实验1、2、3中，需要更换不同规格的灯泡多次收集实验数据的是 1、3 （填数字）实验，多次实验是为了 得出普遍规律 。
（2）实验3中，在一定时间内，电流通过灯泡越亮，该实验方法在 2 （填数字）实验中也运用了。实验3可以验证电功与 电压 是否有关。
【解答】解：实验1中，探究串联电路电压的特点时；
实验3中，在一定时间内，可以反映出电流做功越多；
实验5中，探究电阻有关因素实验中，是转换法的应用；
实验3中，探究电功与电压关系时，改变灯泡两端的电压。
综上可知：
（1）实验1、3、3中、3验。
（2）实验4中，在一定时间内，可以反映出电流做功越多。实验3可以验证电功与电压是否有关。
故答案为：（1）1、3；得出普遍规律；电压。
25．（3分）用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。
（1）比较图甲、乙，本实验研究的是 B （填字母）。
A.木块刚被小球撞击时的动能
B.小球刚撞击木块时的动能
C.木块在被小球撞击后的动能
D.小球在撞击木块后的动能
（2）图甲、乙实验探究的是动能大小与 速度 的关系。
（3）图丙所示，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块1，再让同一小球从斜面h′高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在B处木块，测出木块移动距离BC为s2。若s1＝s2，则h′ ＞ h。
【解答】解：（1）实验中，研究的动能是指在水平面上，故选：B。
（2）由图甲、乙实验可知，小球的速度不同，是为了探究动能与速度的关系；
（3）同一小球，控制质量相同，比较动能的大小，小球动能越大，下落的高度也越大。
故答案为：（1）B；（2）速度。
26．（8分）小华用如图所示电路探究电流与电阻的关系，其中学生电源电压调为9V，滑动变阻器R′规格是“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
组号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.18
0.2
0.15
（1）按图正确连接电路，开关闭合前，滑片P应移至最 右 端（选填“左”或“右”）。
（2）实验中，多次更换不同阻值的电阻R，都要调节R'滑片P 电压表示数 不变。
（3）实验数据记录在上面的表格中，其中第5组数据未完成收集。
①表格中仅有第 2 组（填写组号）数据存在问题，这是因为用该组的电阻替换前一次 5 Ω的电阻进行实验，未调节R'滑片P，而导致数据收集错误。
②为了顺利收集第5组数据，需要再找一个未用过的电阻R接入电路再实验，该电阻R阻值范围是 5 Ω≤R≤ 25 Ω。
③改进后正确操作，收集数据，可以分析得出的结论是： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（4）下列图像中，能大致反映本实验的各个物理量之间的变化关系的有 ACD 。
【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，即最右端；
（2）根据控制变量法可知探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变，所以实验中，都要调节R'滑片P；
（3）①根据U＝IR可知5V×0.3A＝15V×0.2A＝20V×2.15A≠10V×0.18A，所以表格中仅有第2组数据存在问题，未调节R'滑片P；
②根据串联电路电压规律结合串联分压原理可知＝＝，滑动变阻器R′规格是“50Ω 3A”＝，解方程可得定值电阻接入电路的最大阻值：R＝25Ω，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为0.6A小＝＝＝3Ω；
③改进后正确操作，收集数据，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）A、探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端的电压不变＝U×成正比；
B、探究电流与电阻的关系时需改变定值电阻接入电路的阻值不是定值＝U×，故B错误；
C、电压表示数保持不变＝＝可知，所以滑动变阻器接入电路的电阻R′与定值电阻接入电路的阻值R成正比；
D、电压表示数保持不变＝U7×可知定值电阻的功率P与，故D正确。
故选：ACD。
故答案为：（1）右；（2）电压表示数；3；②5；③电压一定时；（4）ACD。
27．（4分）如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。
（1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有 BC 。
A.将甲图中的液体换成c
B.将乙图中的燃料换成1
C.将乙图中的燃料换成3
D.将丙图中的液体换成b
（2）为了完成实验二，应选用 甲丙 两套装置，实验时通过比较 液体升高的温度 来反映燃料燃烧放热多少；
（3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，则液体a比热容是液体b的 0.4 倍。
【解答】解：（1）实验一是探究不同物质吸热升温的现象，需要选取相同质量的相同燃料；实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
A、将甲图中的液体换成c，甲、乙，不能完成实验二；
B、将乙图中的燃料换成1，甲，燃料的质量相同，液体的种类不同；甲、丙两套装置中、种类不同、种类相同；故B正确；
C、将乙图中的燃料换成3，乙，燃料的质量相同，液体的种类不同；甲、丙两套装置中、种类不同、种类相同；故C正确；
D、将丙图中的液体换成b，甲、乙，不能完成实验二；
故选：BC；
（2）实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验，为了完成实验二、丙两套装置；
（3）因Q放＝Q吸，所以，燃料6：camΔt1＝m'q1，则ca＝，燃料2：cbmΔt5＝m'q2，则cb＝，
＝＝＝6.2×。
故答案为：（1）BC；（2）甲、丙；（3）0.3。
28．（8分）测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。
（1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。
①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 0.32 A。小灯泡正常发光时的电阻约 7.8 Ω（保留一位小数）。
（2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，S1接 a （选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。
③将S1接到另一位置，先只移动 R2 （选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。
④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝ （用题中所给物理量表示）。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 小 （选填“大”或“小”）。
【解答】解：（1）①电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联；
②灯在额定电压下正常发光，此时灯泡两端的电压为2V，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.3V；
由图乙知电流表的量程为0～0.3A，示数为0.32A，
小灯泡正常发光时的电阻约为：
R＝＝≈7.5Ω；
（2）已知小灯泡额定电流为I0。
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，S1接a，R4滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，此时灯泡L5与R1串联；
③将S1接b，R2、R2与R3串联，保持R8滑片的位置不变，只移动R2的滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时5；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2；
在①中，灯泡L2与R8串联，灯正常发光，
在②中，R1、R2与R6串联，因为电路中电流仍为I0，根据等效替代法，所以R2+R3＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I6，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I5（R2+R3）＝I5（R2+R3+R6），
解得：R2+R3＝RL＝。
⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，因为③中阻值较小0，则R7+R3＝RL较小。
故答案为：（1）①见上图；②右；7.7；R2；；小。
五、解答题
29．（5分）如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km（完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
【解答】解：（1）该车牵引力所做的功是：
W有＝Pt＝11.5×103W×600s＝3.9×106J；
（2）完全燃烧8.6kg汽油放出的热量：
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.2kg＝2.76×107J；
该车汽油机的工作效率是：
η＝＝＝25%。
答：（1）该车牵引力所做的功是4.9×106J；
（2）该车汽油机的工作效率是25%。
30．（8分）综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A，电压表示数为2V。
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 B （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 E （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 14 Ω的电阻。
【解答】解：
（1）由图知，定值电阻R0、滑动变阻器R和弹簧电阻串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
当拉力为零时，滑片P恰停至M端，此时R5两端电压U0＝I0R4＝0.18A×8Ω＝3.44V，即电压表示数为1.44V；
由题知，当施加某个拉力时；
所以可知，施加拉力后电压表的示数增大0的电流增大，即串联电路中的电流增大，
说明拉力增大时（滑片向下移动），变阻器接入电路的电阻减小。
（2）因B、C两接线柱连接，拉力为零时滑大＝40Ω，
此时电路的总电阻R总＝R滑大+R5+R弹簧＝40Ω+8Ω+2Ω＝50Ω，
则电源电压：U总＝I4R总＝0.18A×50Ω＝9V。
（3）当电压表的示数为6V时，电路中的电流I＝，
电路消耗的总功率：P总＝U总I＝9V×4.25A＝2.25W；
此时电路的总电阻：R总'＝＝36Ω，
此时变阻器接入电路的电阻：RP＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝36Ω﹣8Ω﹣2Ω＝26Ω，
由题知，MN是长为40cm，其阻值与长度成正比，
所以此时电阻丝接入电路的长度L′＝＝26cm，
所以弹簧的伸长量x＝40cm﹣26cm＝14cm，
由表格数据知弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比，且伸长量为10cm时拉力为0.7N，
则有＝，解得此时的拉力F＝7.28N。
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，需要让弹簧能够伸长到变阻器的N端，电路中的电流最大，R0两端的电压也最大，
由电压表量程可知R0两端的最大电压U8大＝3V，则电路中的最大电流为I大＝，
此时电路的总电阻R总'＝＝24Ω增＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝24Ω﹣7Ω﹣2Ω＝14Ω，由于电压表的示数已经是最大值。
答：（1）B。
（2）该装置中的电源电压为9V。
（3）当电压表的示数为3V时，电路消耗的总功率为2.25W。
（4）E；14。
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