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2022-2023学年天津市和平区九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2022-2023学年天津市和平区九年级上学期物理期末试题及答案，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 2022 年 5 月 20 日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，该过程能量转化形式为机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化形式一致，根据汽油机各冲程工作特点可判断A为做功冲程，此冲程能量转化为内能转化为机械能；B为吸气冲程；C为排气冲程；D为压缩冲程，将机械能转化为内能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
2. 如图所示，取两个相同的验电器 A 和 B，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器 A，使A带电，B 不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来。下列说法正确的是（ ）
A. A 中正电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
B. B 中负电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
C. A 中负电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
D. B 中正电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
【答案】C
【解析】
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，带负电的橡胶棒接触验电器 A使A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来时，A的负电荷通过金属棒转移到B，A的电荷减少，金属箔张角减小；B得到电荷，两个金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开；由于规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A，故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 把两节干电池、两个开关、一个小灯泡、一个电动机连成如图所示的电路，与实物图对应的电路图是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由实物图知，灯泡与电动机并联，开关S2在干路上， S1在电动机的支路上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示电路，当开关S闭合后，两个电压表的示数一个是 5V，一个是 3V，请问电阻 R1、R2两端的电压分别为（ ）
A. 5V 3VB. 3V 2VC. 2V 3VD. 3V 5V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，开关S闭合后，R1、R2串联，下边的电压表V测电源电压，上边电压表V测R1两端的电压；已知两个电压表的示数分别为5V和3V，则电源电压，R1两端的电压为；根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
由分析可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 下列说法最符合实际的是（ ）
A. 家庭电路的电压为36V
B. 实验室用小灯泡的电阻约为100Ω
C. 电饭锅的额定功率约为50W
D. 家用空调正常工作时通过的电流约为6A
【答案】D
【解析】
【详解】A．家庭电路的电压为220V，故A不符合题意；
B．实验室用小灯泡的电阻约为10Ω，故B不符合题意；
C．电饭锅的额定功率约1000W，故C不符合题意；
D．家用空调的额定功率约1200W，正常工作时通过的电流约
接近6A，故D符合题意。
故选D
6. 教室内的两盏日光灯，由一个开关控制，如图中能正确反映它们连接方式的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】CD．教室内的日光灯都是并联的，而CD两灯均是串联，故不符合题意；
AB．在照明电路中为了用电的安全开关一定装在火线上；A开关安装在火线上，B开关安装在零线上，A符合题意，B不符合题意。
故选A。
7. 某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R 为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度 β 变化的曲线如图乙所示；R0 为定值电阻，电源电压恒定不变。闭合开关，当有害尾气浓度 β 增大时，气敏电阻 R 的阻值、电流表和电压表的示数变化是（ ）
A. 气敏电阻 R 的阻值增大B. 电压表示数变大，电流表示数变小
C. 电压表示数变小，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由甲图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。由乙图可知，当有害尾气浓度 β 增大时，气敏电阻阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中的总电阻变小，根据可知，当电源电压不变时，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由于电路中的电流变大，定值电阻R0阻值不变，气敏电阻R阻值变小，根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. “注意安全，珍爱生命”是同学们必备的意识。下列做法中符合安全用电要求的是（ ）
A. 在高压线下放风筝B. 用电器着火时用水灭火
C. 开关接在电灯和火线之间D. 更换灯泡时保持电源开关闭合
【答案】C
【解析】
【详解】A．远离高压，高压线下放风筝，容易发生安全事故，故A不符合题意；
B．生活中的水是导体，电器着火后，不能用水灭火，故B不符合题意；
C．保证开关断开后，没有电流经过灯泡，开关需要接在火线和电灯之间，故C符合题意；
D．为了避免出现安全事故，更换灯泡前断开电源开关，故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示是一个通电螺线管，箭头的指向为螺线管的电流流向，若螺线管中的电流增大，则下列说法正确的是（ ）
A. a 端相当于条形磁体的 N 极，它的磁性会增强
B. a 端相当于条形磁体的 S 极，它的磁性会增强
C. b 端相当于条形磁体的 N 极，它的磁性会减弱
D. b 端相当于条形磁体的 S 极，它的磁性会减弱
【答案】A
【解析】
【详解】由安培定则可判定图中螺线管a端相当于条形磁体的N极，b 端相当于条形磁体的 S 极；电流的磁场磁性强弱与电流有关，电流越大磁性越强，所以若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强。故A正确；BCD错误。
故选A。
10. 如图所示，是关于电磁现象的实验装置图，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲装置是研究电磁感应现象B. 图乙装置是发电机的结构原理图
C. 图丙装置是研究电流周围存在着磁场D. 图丁装置的原理是电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲是奥斯特实验装置，是研究电流的周围存在磁场的实验，故A错误；
B．图乙装置中，无电源，是发电机的结构原理图，故B正确；
C．图丙装置是研究电磁感应现象，故C错误；
D．图丁装置中有电源，是探究通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选B。
二、多项选择题
11. 关于分子和物体内能，下列说法正确的是（ ）
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，其内能增加
D. 用力搓手，手发热表明手的热量增加了手的内能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故B错误；
C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C正确；
D．用力搓手，由于需要克服摩擦力做功，所以手发热是通过做功的方式增加手的内能，而不是增加手的热量，故D错误。
故选AC。
12. 如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。则下列说法正确的是（ ）
A. 要使电吹风正常工作，图甲中A处应安装电阻丝，B处应安装电动机
B. 要使电吹风处于“冷风”状态，应只闭合开关S，要使电吹风处于“暖风”状态，应只闭合开关S、S2
C. 电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会变大
D. 已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1∶R2=1∶2
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．电阻用来发热，电动机用来产生风，若A处装电动机，B处装电阻，则B处产生的热无法被风带出，会烧坏电吹风，因此A处应装电阻，B处装电动机，风将产生的热带出，形成热风，故A正确；
B．要吹冷风状态，则电阻不工作，电动机工作，应闭合开关S；要吹暖风，由图，R1工作、R2不工作，因此应闭合开关S、S2 ，故B正确；
C．电阻丝升华，会变细，电阻值会变大，根据可知，电阻增大时，发热功率会变小，故C错误；
D．电吹风处于“暖风”状态时，R1和电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了20℃，此时发热功率为
处于“热风”状态时，R1、R2、电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，此时发热功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η，则二种情况下空气吸热分别为
Q暖=P1tη=cmΔt1
Q热=P2tη=cmΔt2
两式相比得
化简整理得
解得
故D正确。
故选ABD。
13. 如图所示的电路，电源电压恒为 12V，灯泡 L1标有“4V 2W”字样（灯泡的电阻不受温度的影响），滑动变阻器的最大阻值为 40Ω。电流表的量程是“0-0.6A”，电压表量程为 0-15V，要保证电路各元件安全使用，闭合开关 S 后，移动滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变化范围是 0.25A-0.6A
B. 电压表的示数变化范围是 8V-10V
C. 小灯泡实际功率的变化范围是 0.5W-2W
D. 电路总功率的变化范围是 3W-7.2W
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图知，灯泡 L1和滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压，由题知灯泡 L1标有“4V 2W”字样，灯泡允许通过的最大电流
灯泡的电阻
电源电压U= 12V不变，滑动变阻器的最大阻值为 40Ω，当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小
电流表的量程是“0-0.6A”电流表允许通过的最大电流为0.6A。综上所述电路中电流变化范围为0.25A-0.5A，即电流表的示数变化范围是 0.25A-0.5A。故A错误；
B．根据串联电路分压原理，灯泡正常工作时UL=U额=4V，滑动变阻器最小分压为
UR′=U-UL= 12V-4V=8V
滑动变阻器接入电路阻值最大时，分得电压最大
UR=IminR=0.25A×40Ω=10V
未超出电压表量程为 0-15V，所以电压表的示数变化范围是 8V-10V。故B正确；
C．电路中电流最小时，小灯泡实际功率最小为
PL= Imin2RL=(0.25A)2×8Ω=0.5W
小灯泡实际功率最大为小灯泡正常工作时的功率2W，所以小灯泡实际功率的变化范围是 0.5W-2W。故C正确。
D．电源电压U= 12V不变，电路中电流变化范围为0.25A-0.5A，由 P=UI得电路总功率的变化范围是的变化范围是3W-6W。故D错误。
故选BC。
三、填空题
14. 天然气是市民常用的一种能源。天然气的热值为 4.2×107 J/m3，完全燃烧2 dm3的天然气放出的热量为___________J。如图所示，将 A、B 两个金属片插入柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，电压值如图所示，如果想获得 3.6V 的电压，则需要把___________节这样的“水果电池”串联起来。
【答案】 ①. 8.4×104 ②. 3
【解析】
【详解】[1]完全燃烧天然气体积为
V=2 dm3=2×10-3m3
完全燃烧2 dm3的天然气放出的热量为
Q=Vq=2×10-3m3×4.2×107 J/m3=8.4×104J
[2]由图可知，电压表接的是0~3V的量程，分度值为0.1V，所以一节水果电池的电压为U1=1.2V；由于串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，所以想获得 3.6V 的电压，需要串联的“水果电池”的节数为
15. 如 U-I图象所示两个电阻 R1和 R2的大小关系是 R1________R2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；如电路图所示，当开关 S、S1同时闭合时，1min 电流通过电阻产生的总热量为 Q1，当开关 S 闭合、S1断开时，1min电流通过电阻产生的总热量为 Q2，则 Q1________ Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1] 由U-I图象知，当R1、R2两端电压都为6V时，通过R1的电流为1A，通过R2的电流为2A，由电压一定时，电流跟电阻成反比可得R1大于R2。（图像中靠近电压轴的图线所表示的电阻大。也可直接判断出R1大于R2）。
[2]如电路图所示，当开关 S、S1同时闭合时，R2被短路，只有Q1接入电路，1min 电流通过电阻产生的总热量为 Q1等于电路消耗的总功率乘以时间，电路消耗的总功率为，则 ；
同理当开关 S 闭合、S1断开时，电阻R1、R2串联接入电路，1min电流通过电阻产生的总热量为 Q2等于电路消耗的总功率乘以时间，此时电路总阻值
R总= R1+ R2
电路消耗的总功率为，则。
Q1和Q2式子相比，总电压相同，通电时间相同， R1小于R1+ R2，所以Q1大于Q2
16. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现了一些故障问题，并且故障仅发生在 L1和 L2两灯上，电路其余部分均完好，请按照以下现象判断具体的故障。
（1）发现灯泡 L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排査故障。当导线连接 L1两端时两灯仍不发光，连接 L2两端时 L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是___________
（2）发现有一个灯发光，另一个灯不亮，于是他用一块电压表来排査故障。当将电压表并联在 L1两端时电压表示数为 0，并联在 L2两端时电压表有示数。由此判断电路的故障是___________
【答案】 ①. L2断路（或L2开路） ②. L1短路
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，L1与L2是串联电路。闭合开关，导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；导线连接 L2 两端时，L1 发光、L2 不发光，说明电路是通路，所以故障是L2断路。
（2）[2]当将电压表并联在 L2两端时电压表有示数，说明电压表与电源连通；当将电压表并联在 L1 两端时，电压表示数为 0，说明L1两端电压为0，即L1发生了短路。
17. 如图所示为试电笔的结构及使用方法。下列___________图的使用方法是正确的，使用该试电笔时，当笔尖金属体接触___________时，氖管发光。
【答案】 ①. 乙 ②. 火线
【解析】
【详解】[1][2] 试电笔的工作原理是试电笔接入家庭电路若有电流通过氖管发光，根据氖管是否发光辨别火线和零线，故需人体接触笔尾金属体。使因火线与大地之间有电压，零线和大地之间无电压，用该试电笔时，当笔尖金属体接触火线时，氖管发光。当笔尖金属体接触零线时，氖管不发光。
18. 用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱 a、b、c、d 的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数（线圈的电阻忽略不计）。用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。则，连接电磁铁线圈的接线柱 a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与___________是否有关；保持滑动变阻器滑片的位置不变，分别连接电磁铁线圈的接线柱 a、b、c、d，则接___________的时候电磁铁磁性最强。
【答案】 ①. 电流 ②. d
【解析】
【详解】[1]连接电磁铁线圈的接线柱a 时，接入电路中的线圈匝数一定，调节滑动变阻器，可以改变电路中的电流，所以可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的是否有关。
[2]保持滑动变阻器滑片的位置不变，电路中的电流不变，分别连接电磁铁线圈的接线柱 a、b、c、d，则接入电路中电磁铁的匝数发生变化，匝数越多，电磁铁的磁性越强，所以接d 时，电磁铁磁性最强。
19. 如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为 6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响， 则只闭合 S1 时，甲、乙两灯的实际功率之比为___________，只闭合 S2、S3时，电路的总功率为___________。
【答案】 ①. 1∶2 ②. 9W
【解析】
【详解】甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，它们的电阻分别为
[1]只闭合 S1时，甲、乙两灯串联，通过它们的电流I相等，根据P=I2R可知，它们的实际功率之比为
[2]只闭合 S2、S3时，甲、乙两灯并联。由于电源电压
U=U额=6V
所以甲、乙两灯正常发光，实际功率都都等于额定功率，所以此时电路的总功率为
P总=P甲+P乙=6V+3W=9W
四、综合题
20. 额定功率为 2000W 的电热水器正常工作时，把质量为 50kg 的水从 20℃加热到 60℃，该热水器的加热效率为 84%。已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
【答案】（1）84×106 J；（2）5×103s
【解析】
【详解】解：（1）质量为 50kg 的水从 20℃加热到 60℃吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J
（2）热水器的加热效率为 84%，则热水器消耗的电能为
加热所需要的时间为
答：（1）水吸收的热量为 8.4×106J；
（2）加热所需要的时间为5×103s。
21. 同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压和导体电阻的关系”。
（1）根据图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整；（ ）
（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到最___________（选填“左”或“右”）处；
（3）分析表中数据，可得出的正确结论是：___________；
（4）在探究“导体中电流跟导体电阻的关系”时，滑动变阻器的作用是___________。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. 保持定值电阻两端的电压不变
【解析】
【详解】（1）[1]由甲图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，由于滑动变阻器一上一下接入电路，且滑动变阻器滑片右移电阻变大，所以故滑动变阻器左下端接线柱与电阻R右端连接，连线如下：
（2）[2]为了保护电路，在闭合开关前，滑片应移到阻值最大端，需远离下面左接线柱，即滑片移到最右处。
（3）[3]由表中数据可知，随着电压的增大，通过电阻的电流增大，且电压与电流的比值为一定值，所以可以得出的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[4]在探究“导体中电流跟导体电阻的关系”时，应保持定值电阻两端的电压不变。在更换定值电阻的过程中，如果不移动滑片，电压表示数不能保持不变，为了保持定值电阻两端的电压不变，所以需要移动滑动变阻器的滑片。故滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。
22. 如图甲所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察___________的变化反映密闭空气温度的变化；
（2）如图甲所示，是探究电流通过导体产生热的多少与___________的关系；
（3）利用乙图探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，可得到的结论是：___________。
【答案】 ①. U形管液面高度差 ②. 电阻 ③. 电阻相同时，电流通过导体产生热的多少与电流有关，电流越大，导体产生的热更多
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内空气温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（2）[2]图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，电阻大小不同，所以探究电流通过导体产生热的多少与电阻的关系。
（3）[3]图乙两电阻阻值相等，但c容器内电阻的电流大，通过乙图可以发现，与c容器相连的U形管液面高度差更大，故可以得到结论：电阻相同时，电流通过导体产生热的多少与电流有关，电流越大，导体产生的热更多。
23. 如图所示是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S 为单刀双掷开关，电源电压为15V 且保持不变，小灯泡的额定功率是 9W，定值电阻R的阻值为 5 Ω。当开关 S 接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，问：
（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的阻值是多少？
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是多少？
（3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率是多少？
【答案】（1）0.6A，25Ω；（2）1620J；（3）1.25W
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，当开关 S 接“2”时，电路是关于小灯泡简单电路，小灯泡两端的电压为15V，小灯泡恰好正常发光，功率为9W，根据P=UI可得，小灯泡的额定电流为
灯丝的阻值为
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功为
W=Pt=9W×3×60s=1620J
（3）开关 S 接“1”时，小灯泡与电阻R串联，电路中的电流为
电阻R的电功率为
答：（1）小灯泡的额定电流是0.6A，灯丝的阻值是25Ω；
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是1620J；
（3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率1.25W。
24. 现有一个最大阻值未知的滑动变阻器（约 10Ω），想精确测量该滑动变阻器的最大阻值 Rx，可供选择的器材有：电压约为 12V 的电源（电源电压不变），阻值为 5Ω的定值电阻 R0，一个量程为 0~0.6A 的电流表，一个量程为 0~15V 的电压表，开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案。（注：电路不可重组）要求：
（1）画出实验电路图
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出 Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）由欧姆定律可知，若滑动变阻器与定值电阻串联接在电源上，电路中的最小电流为
故电路中不能使用电流表。
根据已知的器材可以使滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并在滑动变阻器Rx两端，一个开关S0并在定值电阻R0两端，通过开关S0的通断来改变电路结构，实现测量该滑动变阻器的最大阻值 Rx的目的。实验电路图如图所示：
（2）实验步骤：
①按电路图连接实物图；
②闭合开关S，断开开关S0，读出电压表的示数为U1；
③再闭合开关S0，读出电压表的示数U2；
（3）当开关S闭合， S0断开时， R0和Rx串联，此时电压表测量Rx两端的电压；
当再闭合开关S0时，电阻R0被短路，此时只有Rx接入电路，电压表的示数即为电源电压；根据串联电路电压的特点可得，R0两端的电压为
U0=U2-U1
因串联电路中电流处处相等，则有
解得
25. 薛物理同学设计了一个简易电子身高测量仪，示意图如左图所示（已知该测量仪测量身高的最小值为h0）。其中，电源电压恒为 U0，保护电阻的阻值为 R0，Rab是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为 L0，总电阻为R1，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比。金属杆cd 和 MP（右端 P 是滑片）与电路接触良好，电阻不计。请你分析、计算下列内容：
（1）推导出身高为h 时，
①滑动变阻器 Rab连入电路的阻值 R 连与身高 h 之间的关系式； （ ）
②此时电流表的示数 I 与身高 h 之间的关系式。 （ ）
（2）若将电压表改接到电阻 Rab两端，如图所示，
①写出电压表示数 U 与身高 h 之间的关系式； （ ）
②若将电压表改成测量仪显示刻度的仪表盘，则此时测量仪的刻度_________（选填“是”或“不是”）均匀的。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 不均匀
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，电阻棒与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，当所测身高增大时，滑片P向上滑动，电阻棒连入阻值增大，总电阻增大，电源电压恒为U0，该测量仪测量身高的最小值为h0，此时滑片P在最下端，电阻棒接入电路的电阻为0；
①[1]被测者身高为h时，滑动变阻器 Rab连入电路的阻值 R 连与身高 h 之间的关系式
②[2]此时电流表的示数 I 与身高 h 之间的关系式
（2）①[3]若将电压表改接到电阻 Rab两端，电压表示数 U 与身高 h 之间的关系式
②[4]若将电压表改成测量仪显示刻度的仪表盘，由上式可知， Uv与h不成正比，所以该测量仪的刻度不均匀。实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.20
0.26
0.30
1. 2022 年 5 月 20 日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，该过程能量转化形式为机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化形式一致，根据汽油机各冲程工作特点可判断A为做功冲程，此冲程能量转化为内能转化为机械能；B为吸气冲程；C为排气冲程；D为压缩冲程，将机械能转化为内能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
2. 如图所示，取两个相同的验电器 A 和 B，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器 A，使A带电，B 不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来。下列说法正确的是（ ）
A. A 中正电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
B. B 中负电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
C. A 中负电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
D. B 中正电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
【答案】C
【解析】
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，带负电的橡胶棒接触验电器 A使A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来时，A的负电荷通过金属棒转移到B，A的电荷减少，金属箔张角减小；B得到电荷，两个金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开；由于规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A，故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 把两节干电池、两个开关、一个小灯泡、一个电动机连成如图所示的电路，与实物图对应的电路图是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由实物图知，灯泡与电动机并联，开关S2在干路上， S1在电动机的支路上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示电路，当开关S闭合后，两个电压表的示数一个是 5V，一个是 3V，请问电阻 R1、R2两端的电压分别为（ ）
A. 5V 3VB. 3V 2VC. 2V 3VD. 3V 5V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，开关S闭合后，R1、R2串联，下边的电压表V测电源电压，上边电压表V测R1两端的电压；已知两个电压表的示数分别为5V和3V，则电源电压，R1两端的电压为；根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
由分析可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 下列说法最符合实际的是（ ）
A. 家庭电路的电压为36V
B. 实验室用小灯泡的电阻约为100Ω
C. 电饭锅的额定功率约为50W
D. 家用空调正常工作时通过的电流约为6A
【答案】D
【解析】
【详解】A．家庭电路的电压为220V，故A不符合题意；
B．实验室用小灯泡的电阻约为10Ω，故B不符合题意；
C．电饭锅的额定功率约1000W，故C不符合题意；
D．家用空调的额定功率约1200W，正常工作时通过的电流约
接近6A，故D符合题意。
故选D
6. 教室内的两盏日光灯，由一个开关控制，如图中能正确反映它们连接方式的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】CD．教室内的日光灯都是并联的，而CD两灯均是串联，故不符合题意；
AB．在照明电路中为了用电的安全开关一定装在火线上；A开关安装在火线上，B开关安装在零线上，A符合题意，B不符合题意。
故选A。
7. 某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R 为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度 β 变化的曲线如图乙所示；R0 为定值电阻，电源电压恒定不变。闭合开关，当有害尾气浓度 β 增大时，气敏电阻 R 的阻值、电流表和电压表的示数变化是（ ）
A. 气敏电阻 R 的阻值增大B. 电压表示数变大，电流表示数变小
C. 电压表示数变小，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由甲图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。由乙图可知，当有害尾气浓度 β 增大时，气敏电阻阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中的总电阻变小，根据可知，当电源电压不变时，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由于电路中的电流变大，定值电阻R0阻值不变，气敏电阻R阻值变小，根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. “注意安全，珍爱生命”是同学们必备的意识。下列做法中符合安全用电要求的是（ ）
A. 在高压线下放风筝B. 用电器着火时用水灭火
C. 开关接在电灯和火线之间D. 更换灯泡时保持电源开关闭合
【答案】C
【解析】
【详解】A．远离高压，高压线下放风筝，容易发生安全事故，故A不符合题意；
B．生活中的水是导体，电器着火后，不能用水灭火，故B不符合题意；
C．保证开关断开后，没有电流经过灯泡，开关需要接在火线和电灯之间，故C符合题意；
D．为了避免出现安全事故，更换灯泡前断开电源开关，故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示是一个通电螺线管，箭头的指向为螺线管的电流流向，若螺线管中的电流增大，则下列说法正确的是（ ）
A. a 端相当于条形磁体的 N 极，它的磁性会增强
B. a 端相当于条形磁体的 S 极，它的磁性会增强
C. b 端相当于条形磁体的 N 极，它的磁性会减弱
D. b 端相当于条形磁体的 S 极，它的磁性会减弱
【答案】A
【解析】
【详解】由安培定则可判定图中螺线管a端相当于条形磁体的N极，b 端相当于条形磁体的 S 极；电流的磁场磁性强弱与电流有关，电流越大磁性越强，所以若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强。故A正确；BCD错误。
故选A。
10. 如图所示，是关于电磁现象的实验装置图，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲装置是研究电磁感应现象B. 图乙装置是发电机的结构原理图
C. 图丙装置是研究电流周围存在着磁场D. 图丁装置的原理是电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲是奥斯特实验装置，是研究电流的周围存在磁场的实验，故A错误；
B．图乙装置中，无电源，是发电机的结构原理图，故B正确；
C．图丙装置是研究电磁感应现象，故C错误；
D．图丁装置中有电源，是探究通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选B。
二、多项选择题
11. 关于分子和物体内能，下列说法正确的是（ ）
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，其内能增加
D. 用力搓手，手发热表明手的热量增加了手的内能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故B错误；
C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C正确；
D．用力搓手，由于需要克服摩擦力做功，所以手发热是通过做功的方式增加手的内能，而不是增加手的热量，故D错误。
故选AC。
12. 如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。则下列说法正确的是（ ）
A. 要使电吹风正常工作，图甲中A处应安装电阻丝，B处应安装电动机
B. 要使电吹风处于“冷风”状态，应只闭合开关S，要使电吹风处于“暖风”状态，应只闭合开关S、S2
C. 电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会变大
D. 已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1∶R2=1∶2
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．电阻用来发热，电动机用来产生风，若A处装电动机，B处装电阻，则B处产生的热无法被风带出，会烧坏电吹风，因此A处应装电阻，B处装电动机，风将产生的热带出，形成热风，故A正确；
B．要吹冷风状态，则电阻不工作，电动机工作，应闭合开关S；要吹暖风，由图，R1工作、R2不工作，因此应闭合开关S、S2 ，故B正确；
C．电阻丝升华，会变细，电阻值会变大，根据可知，电阻增大时，发热功率会变小，故C错误；
D．电吹风处于“暖风”状态时，R1和电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了20℃，此时发热功率为
处于“热风”状态时，R1、R2、电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，此时发热功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η，则二种情况下空气吸热分别为
Q暖=P1tη=cmΔt1
Q热=P2tη=cmΔt2
两式相比得
化简整理得
解得
故D正确。
故选ABD。
13. 如图所示的电路，电源电压恒为 12V，灯泡 L1标有“4V 2W”字样（灯泡的电阻不受温度的影响），滑动变阻器的最大阻值为 40Ω。电流表的量程是“0-0.6A”，电压表量程为 0-15V，要保证电路各元件安全使用，闭合开关 S 后，移动滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变化范围是 0.25A-0.6A
B. 电压表的示数变化范围是 8V-10V
C. 小灯泡实际功率的变化范围是 0.5W-2W
D. 电路总功率的变化范围是 3W-7.2W
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图知，灯泡 L1和滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压，由题知灯泡 L1标有“4V 2W”字样，灯泡允许通过的最大电流
灯泡的电阻
电源电压U= 12V不变，滑动变阻器的最大阻值为 40Ω，当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小
电流表的量程是“0-0.6A”电流表允许通过的最大电流为0.6A。综上所述电路中电流变化范围为0.25A-0.5A，即电流表的示数变化范围是 0.25A-0.5A。故A错误；
B．根据串联电路分压原理，灯泡正常工作时UL=U额=4V，滑动变阻器最小分压为
UR′=U-UL= 12V-4V=8V
滑动变阻器接入电路阻值最大时，分得电压最大
UR=IminR=0.25A×40Ω=10V
未超出电压表量程为 0-15V，所以电压表的示数变化范围是 8V-10V。故B正确；
C．电路中电流最小时，小灯泡实际功率最小为
PL= Imin2RL=(0.25A)2×8Ω=0.5W
小灯泡实际功率最大为小灯泡正常工作时的功率2W，所以小灯泡实际功率的变化范围是 0.5W-2W。故C正确。
D．电源电压U= 12V不变，电路中电流变化范围为0.25A-0.5A，由 P=UI得电路总功率的变化范围是的变化范围是3W-6W。故D错误。
故选BC。
三、填空题
14. 天然气是市民常用的一种能源。天然气的热值为 4.2×107 J/m3，完全燃烧2 dm3的天然气放出的热量为___________J。如图所示，将 A、B 两个金属片插入柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，电压值如图所示，如果想获得 3.6V 的电压，则需要把___________节这样的“水果电池”串联起来。
【答案】 ①. 8.4×104 ②. 3
【解析】
【详解】[1]完全燃烧天然气体积为
V=2 dm3=2×10-3m3
完全燃烧2 dm3的天然气放出的热量为
Q=Vq=2×10-3m3×4.2×107 J/m3=8.4×104J
[2]由图可知，电压表接的是0~3V的量程，分度值为0.1V，所以一节水果电池的电压为U1=1.2V；由于串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，所以想获得 3.6V 的电压，需要串联的“水果电池”的节数为
15. 如 U-I图象所示两个电阻 R1和 R2的大小关系是 R1________R2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；如电路图所示，当开关 S、S1同时闭合时，1min 电流通过电阻产生的总热量为 Q1，当开关 S 闭合、S1断开时，1min电流通过电阻产生的总热量为 Q2，则 Q1________ Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1] 由U-I图象知，当R1、R2两端电压都为6V时，通过R1的电流为1A，通过R2的电流为2A，由电压一定时，电流跟电阻成反比可得R1大于R2。（图像中靠近电压轴的图线所表示的电阻大。也可直接判断出R1大于R2）。
[2]如电路图所示，当开关 S、S1同时闭合时，R2被短路，只有Q1接入电路，1min 电流通过电阻产生的总热量为 Q1等于电路消耗的总功率乘以时间，电路消耗的总功率为，则 ；
同理当开关 S 闭合、S1断开时，电阻R1、R2串联接入电路，1min电流通过电阻产生的总热量为 Q2等于电路消耗的总功率乘以时间，此时电路总阻值
R总= R1+ R2
电路消耗的总功率为，则。
Q1和Q2式子相比，总电压相同，通电时间相同， R1小于R1+ R2，所以Q1大于Q2
16. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现了一些故障问题，并且故障仅发生在 L1和 L2两灯上，电路其余部分均完好，请按照以下现象判断具体的故障。
（1）发现灯泡 L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排査故障。当导线连接 L1两端时两灯仍不发光，连接 L2两端时 L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是___________
（2）发现有一个灯发光，另一个灯不亮，于是他用一块电压表来排査故障。当将电压表并联在 L1两端时电压表示数为 0，并联在 L2两端时电压表有示数。由此判断电路的故障是___________
【答案】 ①. L2断路（或L2开路） ②. L1短路
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，L1与L2是串联电路。闭合开关，导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；导线连接 L2 两端时，L1 发光、L2 不发光，说明电路是通路，所以故障是L2断路。
（2）[2]当将电压表并联在 L2两端时电压表有示数，说明电压表与电源连通；当将电压表并联在 L1 两端时，电压表示数为 0，说明L1两端电压为0，即L1发生了短路。
17. 如图所示为试电笔的结构及使用方法。下列___________图的使用方法是正确的，使用该试电笔时，当笔尖金属体接触___________时，氖管发光。
【答案】 ①. 乙 ②. 火线
【解析】
【详解】[1][2] 试电笔的工作原理是试电笔接入家庭电路若有电流通过氖管发光，根据氖管是否发光辨别火线和零线，故需人体接触笔尾金属体。使因火线与大地之间有电压，零线和大地之间无电压，用该试电笔时，当笔尖金属体接触火线时，氖管发光。当笔尖金属体接触零线时，氖管不发光。
18. 用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱 a、b、c、d 的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数（线圈的电阻忽略不计）。用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。则，连接电磁铁线圈的接线柱 a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与___________是否有关；保持滑动变阻器滑片的位置不变，分别连接电磁铁线圈的接线柱 a、b、c、d，则接___________的时候电磁铁磁性最强。
【答案】 ①. 电流 ②. d
【解析】
【详解】[1]连接电磁铁线圈的接线柱a 时，接入电路中的线圈匝数一定，调节滑动变阻器，可以改变电路中的电流，所以可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的是否有关。
[2]保持滑动变阻器滑片的位置不变，电路中的电流不变，分别连接电磁铁线圈的接线柱 a、b、c、d，则接入电路中电磁铁的匝数发生变化，匝数越多，电磁铁的磁性越强，所以接d 时，电磁铁磁性最强。
19. 如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为 6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响， 则只闭合 S1 时，甲、乙两灯的实际功率之比为___________，只闭合 S2、S3时，电路的总功率为___________。
【答案】 ①. 1∶2 ②. 9W
【解析】
【详解】甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，它们的电阻分别为
[1]只闭合 S1时，甲、乙两灯串联，通过它们的电流I相等，根据P=I2R可知，它们的实际功率之比为
[2]只闭合 S2、S3时，甲、乙两灯并联。由于电源电压
U=U额=6V
所以甲、乙两灯正常发光，实际功率都都等于额定功率，所以此时电路的总功率为
P总=P甲+P乙=6V+3W=9W
四、综合题
20. 额定功率为 2000W 的电热水器正常工作时，把质量为 50kg 的水从 20℃加热到 60℃，该热水器的加热效率为 84%。已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
【答案】（1）84×106 J；（2）5×103s
【解析】
【详解】解：（1）质量为 50kg 的水从 20℃加热到 60℃吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J
（2）热水器的加热效率为 84%，则热水器消耗的电能为
加热所需要的时间为
答：（1）水吸收的热量为 8.4×106J；
（2）加热所需要的时间为5×103s。
21. 同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压和导体电阻的关系”。
（1）根据图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整；（ ）
（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到最___________（选填“左”或“右”）处；
（3）分析表中数据，可得出的正确结论是：___________；
（4）在探究“导体中电流跟导体电阻的关系”时，滑动变阻器的作用是___________。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. 保持定值电阻两端的电压不变
【解析】
【详解】（1）[1]由甲图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，由于滑动变阻器一上一下接入电路，且滑动变阻器滑片右移电阻变大，所以故滑动变阻器左下端接线柱与电阻R右端连接，连线如下：
（2）[2]为了保护电路，在闭合开关前，滑片应移到阻值最大端，需远离下面左接线柱，即滑片移到最右处。
（3）[3]由表中数据可知，随着电压的增大，通过电阻的电流增大，且电压与电流的比值为一定值，所以可以得出的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[4]在探究“导体中电流跟导体电阻的关系”时，应保持定值电阻两端的电压不变。在更换定值电阻的过程中，如果不移动滑片，电压表示数不能保持不变，为了保持定值电阻两端的电压不变，所以需要移动滑动变阻器的滑片。故滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。
22. 如图甲所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察___________的变化反映密闭空气温度的变化；
（2）如图甲所示，是探究电流通过导体产生热的多少与___________的关系；
（3）利用乙图探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，可得到的结论是：___________。
【答案】 ①. U形管液面高度差 ②. 电阻 ③. 电阻相同时，电流通过导体产生热的多少与电流有关，电流越大，导体产生的热更多
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内空气温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（2）[2]图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，电阻大小不同，所以探究电流通过导体产生热的多少与电阻的关系。
（3）[3]图乙两电阻阻值相等，但c容器内电阻的电流大，通过乙图可以发现，与c容器相连的U形管液面高度差更大，故可以得到结论：电阻相同时，电流通过导体产生热的多少与电流有关，电流越大，导体产生的热更多。
23. 如图所示是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S 为单刀双掷开关，电源电压为15V 且保持不变，小灯泡的额定功率是 9W，定值电阻R的阻值为 5 Ω。当开关 S 接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，问：
（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的阻值是多少？
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是多少？
（3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率是多少？
【答案】（1）0.6A，25Ω；（2）1620J；（3）1.25W
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，当开关 S 接“2”时，电路是关于小灯泡简单电路，小灯泡两端的电压为15V，小灯泡恰好正常发光，功率为9W，根据P=UI可得，小灯泡的额定电流为
灯丝的阻值为
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功为
W=Pt=9W×3×60s=1620J
（3）开关 S 接“1”时，小灯泡与电阻R串联，电路中的电流为
电阻R的电功率为
答：（1）小灯泡的额定电流是0.6A，灯丝的阻值是25Ω；
（2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是1620J；
（3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率1.25W。
24. 现有一个最大阻值未知的滑动变阻器（约 10Ω），想精确测量该滑动变阻器的最大阻值 Rx，可供选择的器材有：电压约为 12V 的电源（电源电压不变），阻值为 5Ω的定值电阻 R0，一个量程为 0~0.6A 的电流表，一个量程为 0~15V 的电压表，开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案。（注：电路不可重组）要求：
（1）画出实验电路图
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出 Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）由欧姆定律可知，若滑动变阻器与定值电阻串联接在电源上，电路中的最小电流为
故电路中不能使用电流表。
根据已知的器材可以使滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并在滑动变阻器Rx两端，一个开关S0并在定值电阻R0两端，通过开关S0的通断来改变电路结构，实现测量该滑动变阻器的最大阻值 Rx的目的。实验电路图如图所示：
（2）实验步骤：
①按电路图连接实物图；
②闭合开关S，断开开关S0，读出电压表的示数为U1；
③再闭合开关S0，读出电压表的示数U2；
（3）当开关S闭合， S0断开时， R0和Rx串联，此时电压表测量Rx两端的电压；
当再闭合开关S0时，电阻R0被短路，此时只有Rx接入电路，电压表的示数即为电源电压；根据串联电路电压的特点可得，R0两端的电压为
U0=U2-U1
因串联电路中电流处处相等，则有
解得
25. 薛物理同学设计了一个简易电子身高测量仪，示意图如左图所示（已知该测量仪测量身高的最小值为h0）。其中，电源电压恒为 U0，保护电阻的阻值为 R0，Rab是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为 L0，总电阻为R1，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比。金属杆cd 和 MP（右端 P 是滑片）与电路接触良好，电阻不计。请你分析、计算下列内容：
（1）推导出身高为h 时，
①滑动变阻器 Rab连入电路的阻值 R 连与身高 h 之间的关系式； （ ）
②此时电流表的示数 I 与身高 h 之间的关系式。 （ ）
（2）若将电压表改接到电阻 Rab两端，如图所示，
①写出电压表示数 U 与身高 h 之间的关系式； （ ）
②若将电压表改成测量仪显示刻度的仪表盘，则此时测量仪的刻度_________（选填“是”或“不是”）均匀的。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 不均匀
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，电阻棒与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，当所测身高增大时，滑片P向上滑动，电阻棒连入阻值增大，总电阻增大，电源电压恒为U0，该测量仪测量身高的最小值为h0，此时滑片P在最下端，电阻棒接入电路的电阻为0；
①[1]被测者身高为h时，滑动变阻器 Rab连入电路的阻值 R 连与身高 h 之间的关系式
②[2]此时电流表的示数 I 与身高 h 之间的关系式
（2）①[3]若将电压表改接到电阻 Rab两端，电压表示数 U 与身高 h 之间的关系式
②[4]若将电压表改成测量仪显示刻度的仪表盘，由上式可知， Uv与h不成正比，所以该测量仪的刻度不均匀。实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.20
0.26
0.30
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