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人教版九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练 学霸赛考卷06（原卷版+解析）
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这是一份人教版九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练 学霸赛考卷06（原卷版+解析），共51页。试卷主要包含了测试范围，本卷平均难度系数0.2等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的
大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 kg氢气，相当于完全燃烧 kg干木柴。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 ℃。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ ，R1：R2＝ ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ W。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ W。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 ，且与研究导体 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用
作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器 ②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压 ④减小电源电压
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是
。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 闭合， 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
九年级物理学霸赛考卷06（解析版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
【答案】A。
【解答】解：A、放在热水里的汤勺，一会儿变热了，是通过热传递改变物体的内能；
B、云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴，是通过做功改变物体的内能；
C、火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高，是通过做功改变物体的内能；
D、把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高，是通过做功改变物体的内能；
所以，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是A。
故选：A。
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
【答案】B。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压；
因为串联电路总电压等于各分电压之和，且两只电表的指针偏转角度相同，所以，V2的量程为0～15V，V1的量程为0～3V，
因为大量程是小量程示数的5倍，所以U＝5U1，则U2＝4U1，
因为串联电路各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得：＝＝＝；
A、＝＝，故A错误；
B、＝＝，故B正确；
C、＝＝，故C错误；
D、＝＝，故D错误。
故选：B。
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
【答案】D。
【解答】解：燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，
不考虑热量损失是，液体吸收的热量Q吸＝Q放，
根据题意可知，液体吸收的热量Q吸＝c水m水Δt，燃料完全燃烧放出的热量Q放＝mq，
则c水m水Δt＝mq，
解得：q＝；
A、若m相同，Δt越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故A错误；
B、若Δt相同，m越大，由q＝可知，燃料的热值越小，故B错误；
C、若m与Δt的比值越大，即Δt与m的比值越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故C错误；
D、若m与Δt的比值越小，即Δt与m的比值越大，由q＝可知，燃料的热值越大，故D正确。
故答案为：D。
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
【答案】B。
【解答】解：（1）图中两节干电池是并联连接的，并联后的电压是1.5V，故A错误；
（2）小灯泡是消耗电能的用电器，是将电能转化为光能和内能的，故B正确；
（3）电路接通后，干电池对电路供电，是将化学能转化为电能的装置，故C错误；
（4）电路接通后，在电源外部，电流是从电源正极流出，经开关、用电器（小灯泡）回到电源负极，故D错误。
故答案为：B。
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
【答案】B。
【解答】解：
A、验电器的用途就是用来检验物体是否带电的装置；
如果两次接触验电器金属球的是异种电荷，由于发生电中和现象，则金属箔的张角在最开始接触时会先减小，此后可能增大；
如果两次接触验电器金属球的是同种电荷，因第二次与验电器金属球接触的橡胶球所带电荷量可能较多或较少，且接触时电子会发生转移，所以验电器金属箔的张角可能会增大或减小；
由此可知，通过验电器的金属箔张角的变化情况，并不能判断所带的电荷是否是同种电荷，故A错误；
B、因物体所带电荷越多，金属箔的张角越大，所以比较金属箔的张角大小能大致判断橡胶球带电的多少；
具体操作方法为：先让一个橡胶球接触验电器的金属球，记下金属箔的张角；然后用手接触金属球，使金属箔恢复到不带电的状态；再用另一个橡胶球接触验电器的金属球，记下此时金属箔的张角，比较两次金属箔的张角大小可大致作出判断，故B正确；
C、验电器是不能检验出物体带的是何种电荷的，故C错误；
D、B是正确的，故D错误；
故选：B。
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
【答案】C。
【解答】解：选项的连接如下图所示：
A、C接M，B接N，当滑片移到右端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故A不符合题意；
B、A接M，B接N，D接N，当滑片移到左端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故B不符合题意；
C、A接Q，C接M，B接N，灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联，当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭，当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大，灯泡由熄灭变亮，当移至B端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光，故C符合题意；
D、A接N，B接Q，C接M，M接N，滑动变阻器与灯泡并联，滑片的移动（接入电路的阻值不为0时）不能改变灯泡两端的电压，即灯泡的亮暗不变；当变阻器接入电路的阻值为0时，会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：C。
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
【答案】C。
【解答】解：ABD、安全用电原则要求不接触低压带电物体，不用安装漏电保护器、在未断开电源的情况下进行检修、充电插头的绝缘层破损后仍继续使用都可能有触电危险，故ABD错误；
C、充电桩的金属外壳与大地相连，防止外壳漏电，发生触电事故。故C正确。
故选：C。
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
【答案】D。
【解答】解：A、当闭合开关后，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用，故A正确；
B、给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，电磁铁根据这个原理制成的，故B正确；
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；图中导体ab在磁场中左右运动时，切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故C正确；
D、电磁铁A和电磁铁B的匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数，故D错误。
本题选错误的，故选：D。
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
【答案】D。
【解答】解：
A、由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，电流表测串联电路的电流。
当滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，总电阻变小，由欧姆定律I＝可知，整个电路中的电流变大，所以电流表A的示数逐渐变大；
电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，也就是电源电压，是不变的，因电压表V1测滑动变阻器两端的电压，即：U1＝U﹣IR，电源电压不变，定值电阻阻值不变，所以当电流变大时，电压表V1的示数变小，故A错误；
B、由上分析知，电压表V2不变，电流表A的示数逐渐变大，V2和A示数的乘积变大，故B错误；
C、结合实物图图，再根据欧姆定律I＝可知，V1和A示数之比就是滑动变阻器的阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，故C错误；
D、结合实物图图，再根据欧姆定律I＝可知，V2和A示数之比就是滑动变阻器的阻值和定值电阻的总阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的总阻值变小，故D正确。
故选：D。
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
【答案】C。
【解答】解：闭合开关S，当开关S1闭合时，R1和R2串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，设此时通过电路的电流为I1；
开关S1断开时，三个电阻串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2和R3两端的电压，设此时通过电路的电流为I2，
由欧姆定律可得：＝＝，则＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：＝，故B错误；
由上式可得R2＝R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因电源的电压不变，由欧姆定律和串联电路的电阻规律可得：U＝I1（R1+R2）＝I2（R1+R2+R3），
整理可得可得＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
把R1＝2Ω和③式代入④式可得：＝，
解得：R3＝6Ω，故A错误；
将R3＝6Ω代入③式可得R2＝10Ω，
当S闭合，S1断开时，电阻R3消耗的电功率为6W，即I22R3＝I22×6Ω＝6W，
解得I2＝1A，
将I2＝1A代入①式得I1＝1.5A，
电源的电压：U＝I2（R1+R2+R3）＝1A×（2Ω+10Ω+6Ω）＝18V；
前后两次电路的总功率分别为：
P＝UI1＝18V×1.5A＝27W，P'＝UI2＝18V×1A＝18W，
所以P：P'＝27W：18W＝3：2．故C正确，D错误。
故选：C。
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
【答案】A。
【解答】解：由甲电路图可知，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I1＝，
由乙电路图可知，R1、R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：
R＝，
干路中电流表的示数：
I2＝＝，
则＝＝＝＝＝＝+4，
因R1≠R2，
所以，＞4，
即I2＞4I1＝4×0.5A＝2A。
故选：A。
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
【答案】A。
【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，等效电路图如图1所示；
当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，等效电路图如图2所示；
当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，等效电路图如图3所示，再闭合开关S2，等效电路图如图4所示：
图1和图2中，两电压表的示数之比：＝＝＝，
因电源的电压不变，
所以，＝＝，
整理可得：R0＝R1+2R2+2R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图1中，R1的电功率：P1＝，
图3中，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1的电功率：P1′＝，
则＝＝＝，即＝，
图1中，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，＝＝＝＝，
整理可得：R0＝5R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
图4中，＝＝＝，
整理可得：R2＝3R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R2＝1.5R1，R3＝0.5R1，则R1：R2＝2：3，故C错误；
图2中，电路的电流：I2＝＝＝＝，
R2和R3的功率之和：P23＝I22（R2+R3）＝（）2（0.5R1+1.5R1）＝＝1.6W﹣﹣﹣﹣④
图3和图4中，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电流表示数变化了0.4A，
所以，IR2＝0.4A，即＝＝＝0.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由④⑤可得：U＝12V，R1＝20Ω，故B错误；
滑动变阻器R0的最大阻值：R0＝5R1＝5×20Ω＝100Ω，故A正确；
（2）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1、R2、R3与R0的最大阻值串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，
该电路的最小功率：P小＝＝＝＝＝＝0.9W，故D错误。
故选：A。
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的 热值 大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 2 kg氢气，相当于完全燃烧 23.3 kg干木柴。
【答案】热值；2；23.3。
【解答】解：根据表格中数据可知氢气的热值大，且燃烧后对环境无污染；
由Q放＝mq得，
需要氢气的质量：m氢气＝＝＝2kg；
需要干木材的质量：m干木材＝＝23.3kg。
故答案为：热值；2；23.3。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 2：1 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 5.3 ℃。
【答案】2：1；5.3。
【解答】解：（1）先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高Δt1＝4℃，则水吸收的热量Q吸1＝c水m水Δt1，
再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高Δt2＝2℃，则水吸收的热量Q吸2＝c水m水Δt2，
则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比Q吸1：Q吸2＝c水m水Δt1：c水m水Δt2＝Δt1：Δt2＝4℃：2℃＝2：1；
（2）设金属球甲和乙的质量为m，初温为t0，比热容为c，
将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃，
则水的末温为t0水+4℃，金属球甲温度的变化量为t0﹣（t0水+4℃）＝t0﹣t0水﹣4℃，
由Q＝cmΔt可得：
cm（t0﹣t0水﹣4℃）＝c水m水×4℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了2℃，
则水的末温为（t0水+4℃）+2℃＝t0水+6℃，金属球乙温度的变化量为t0﹣（t0水+6℃）＝t0﹣t0水﹣6℃，
由Q＝cmΔt可得：
cm（t0﹣t0水﹣6℃）＝c水m水×2℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得：＝，
解得：t0﹣t0水＝8℃，
开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，热平衡后使水的温度升高了Δt，
则水的末温t0水+Δt，两金属球温度的变化量t0﹣（t0水+Δt）＝t0﹣t0水﹣Δt，
由Q＝cm△t可得：
2cm（t0﹣t0水﹣Δt）＝c水m水Δt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由可得：＝，即＝，
解得：Δt≈5.3℃。
故答案为：2：1；5.3。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 3 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 0.12 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
【答案】3；0.12。
【解答】解：只闭合开关S2、S4时，R与L串联，R1短路，电压表测电源电压，如图乙所示，电压表示数就是电源电压，即电源电压为3V；
只闭合开关S1、S3和S4，R与L并联，电流表测干路电流，由图丙可知通过电路的最大电流为2.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，
根据并联电路电流规律可知通过灯泡的电流为：IL＝I﹣IR＝2.5A﹣2A＝0.5A，
根据并联电路电压规律可知此时灯泡两端的电压等于额定电压3V，所以灯泡的额定电流为0.5A，
则当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，
保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时滑动变阻器、灯泡与R1串联串联接入电路，此时流经灯泡的电流为I2，
已知I1：I2＝8：3，则I2＝＝＝A，
由欧姆定律可知此时电路中总电阻为R总＝＝＝16Ω，
灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
由串联电路的电阻规律可知R1的阻值为：R1＝R总﹣RL＝16Ω﹣6Ω＝10Ω，
只闭合开关S1、S3和S4，R与L并联，电流表测干路电流，由图丙可知通过电路的最小电流为0.7A，
并联电路各支路互不影响，此时通过滑动变阻器的最小电流：IR′＝I′﹣IL＝0.7A﹣0.5A＝0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝15Ω，
只闭合开关S2，S3时，L短路，R1与R串联，电流表测电路电流，滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值时，通过电路的电流最小，
所以电流表示数最小为：I″＝＝＝0.12A。
故答案为：3；0.12。
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 N 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 顺 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
【答案】N；顺；变大；见上图。
【解答】解：
（1）根据安培定则可得，右手握住螺线管，四肢指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极，
由磁极间的相互作用可知，磁针N极顺时针旋转；
（2）若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。
（3）在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示：
故答案为：N；顺；变大；见上图。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ 1：2 ，R1：R2＝ 1：1 ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ 160 W。
【答案】1：2；1：1；160。
【解答】解：（1）当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电阻R1和R2串联接入电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻为R1+R2，
由欧姆定律可得电流表A的示数：I1＝，则：
U1＝I1R1＝×R1，
当闭合开关S、S2时，电路为R1的简单电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，电压表的示数为U2即为电源电压U，
电流表A的示数：I2＝，
已知I1：I2＝1：2，
则：＝，
整理得：R1：R2＝1：1；
则：＝＝＝＝；
（2）由R1：R2＝1：1可得：R1＝R2，
R1和R2串联时的总电阻：R串＝R1+R2＝R2+R2＝2R2，
则电阻R1和R2串联时的功率之比：＝＝＝，
两电阻串联时电阻R1的电功率P1为20W，
所以电阻R2的电功率：P2＝P1＝20W，
则两电阻串联时的总功率：P串＝P1+P2＝20W+20W＝40W，
由P＝UI＝可得电源电压：U2＝P串R串＝40W×2R2＝80W×R2，
R1和R2并联时的总电阻：R并＝＝＝R2，
则两电阻并联时的总功率：P并＝＝＝160W，
当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电阻R1、R2、R3并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测R1和R2的总电流，
通过滑动变阻器的电流为I0，则干路电流为：I＝I1′+I2′+I0，电流表A1的示数：I3＝I1′+I2′，
由I：I3＝2：1可得：＝，
化简整理得：＝，
R3消耗的电功率P3与两电阻并联时的总功率P并之比：
＝＝＝，
则R3消耗的电功率：P3＝P并＝160W。
故答案为：1：2；1：1；160。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ 3：1 ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ 1.25 W。
【答案】3：1；1.25。
【解答】解：
（1）当把B、D两点接在电源两端，闭合S1，断开S2和S3，R1、R2串联，等效电路如图1：
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得：
I1＝＝，R1两端电压为U1＝I1R1＝；
当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，R1、R3并联，等效电路如图2：
根据欧姆定律和并联电路的电流规律可得：
I2＝I1′+I3′＝+，
EF两点间电压：U2＝U；
已知U1：U2＝3：4，
则：：U＝3：4，
化简得：R1＝3R2，所以，R1：R2＝3：1；
（2）由R1＝3R2可知：
图1中，I1＝＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
图2中，I2＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
又已知：I1：I2＝1：4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
把以上①②代入③可求得：R3＝1.5R2；
当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2、R3串联，等效电路如图3：
则由R3＝1.5R2可得，电路的电流：
I3＝＝＝＝；
R2的功率：P2＝I32R2；
当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R1、R3串联，等效电路如图4：
电路的电流：
I4＝＝＝＝；
所以，I3：I4＝：＝9：5；
R3的功率：P3＝I42R3，
则：＝＝（）2×＝（）2×＝，
由于P2＝2.7W，则R3的功率P3＝×P2＝×2.7W＝1.25W。
故答案为：3：1；1.25。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
【解答】解：（1）由题意可知，小灯泡与电动机并联，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，开关位于干路，然后与电源组成电路，如下图所示：
（2）从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电动机，另一支经灯泡、电流表后汇合回到电源的负极，电压表并联在灯泡两端，
由小灯泡的铭牌可知，灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.5A，则电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，如下图所示：
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 电流表 ，且与研究导体 串 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 断开 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 接入导体的长度 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用 铜丝 作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 铜丝电阻小，电流变化小 。
【答案】（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小。
【解答】解：
（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；电流表应与研究导体串联；
（2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；
（3）实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；
（4）由于铜的电阻率小，所以由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小；
故答案为：（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 R断路 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 4 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 15 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 ①④ （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器
②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压
④减小电源电压
【答案】（1）R 断路 （3）4 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（5）15； （6）①④。
【解答】解：（1）电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好，说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路；
（2）换上好的R定1＝5Ω电阻后，电流表示数为I＝0.3A，电源电压为U＝6V，则R总1＝，则滑动变阻器的阻值为R滑＝R总1﹣R定1＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，当电压表示数为U1＝3V时，需将R滑调节为R滑1＝5Ω；
（3）小东将10Ω电阻接入电路，R总2＝R定2+R滑1＝15Ω，此时电压表的示数为U2＝；
（4）由表格数据可知，在电压（电压表示数为3V）一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（5）因为每次闭合开关前，滑片移到最大阻值处，由（2）解得R滑＝15Ω即为滑动变阻器的最大阻值，故所求滑动变阻器的最大阻值为15Ω；
（6）当R定4＝20Ω时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V，一方面需要更换最大阻值更大的滑动变阻器，另一方面若20Ω的阻值分担电压为3V，则15Ω的滑动变阻器需分担电压为，则总电压变为5.25V，所以还可以减小电源电压来达到实验目的，接下去的操作是①④；
故答案为：（1）R 断路 （3）4 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（5）15； （6）①④。
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 小灯泡断路 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 2.2 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义 。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 S、S1 闭合， S2 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即滑动变阻器接入阻值变小，所以应接左下接线柱，如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，可能为小灯泡断路；
（3）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为2.2V；还未达到2.5V，所以滑动变阻器向A滑，阻值减小，电流变大，小灯泡两端电压会达到2.5V；
（4）计算小灯泡的平均电功率是不合理的，因为小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；
（5）灯泡正常发光时电压为2.5V，电源电压为4.5V，变阻器分得的电压：U变＝4.5V﹣2.5V＝2V；
此时滑动变阻器阻值Rp＝＝≈7.1Ω；再结合电流表的量程，故选R2；
（6）实验电路图如图丙所示，操作思路为两电阻并联，当开关S、S2闭合，S1断开时，先测干路电流I1；然后单独测R0的电流，所以开关S、S1闭合，S2断开时，电流表测的是R0的电流为I2；
并联电路中，各支路电压相等，所以Rx两端的电压Ux＝U0＝I2R0；通过Rx的电流Ix＝I1﹣I2；
根据欧姆定律可得Rx＝＝。
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
【解答】解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝2kg×3×107J/kg＝6×107J；
（2）10L水的质量为：m＝ρv＝1×103kg/m3×10×10﹣3m3＝10kg；
由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值△t＝80℃﹣20℃＝60℃，
水所吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×60℃＝2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：η＝＝×100%＝4.2%。
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；
（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%。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 10 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 0.4Ω 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
【解答】解：（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，
则该金属圆环中铜丝的长度为：L＝40cm﹣30cm＝10cm；
（2）当x＝0或x＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大＝0.9A，
由I＝可得变阻器接入电路中的电阻为：R1＝＝＝5Ω，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.5A，
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，M、N之间的最大值RMN大＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
（3）由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示：
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，＝+，即RMN＝，
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，
所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3＝R4时，M、N之间的总电阻最大，则RMN大＝，即4Ω＝，解得：R3＝R4＝8Ω，
金属圆环中电阻丝的总电阻R环＝R3+R4＝8Ω+8Ω＝16Ω，
由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L＝50cm﹣10cm＝40cm，
所以，每1cm电阻丝的阻值是：＝0.4Ω；
（4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为：
R5＝25cm×0.4Ω/cm＝10Ω，
R6＝R环﹣R5＝16Ω﹣10Ω＝6Ω，
此时电路总电阻为：＝，
则电流表的最大值为：＝1.2A。
故答案为：（1）10；
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值为4Ω；
（3）0.4Ω；
（4）电流表的最大值为1.2A。
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
【解答】解：（1）根据P＝可知灯泡的电阻为RL＝＝＝15Ω；
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，当UL1＝2V，通过灯泡的电流IL1＝0.5A时，
RL的实际功率PL1＝UL1IL1＝2V×0.5A＝1W；
所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1＝2V，电路中电流IL1＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝IL1R＝0.5A×20Ω＝10V，
所以，电源的电压：
U＝UR+UL1＝10V+2V＝12V；
（3）根据P＝可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；
由于滑片P移到b端时，同时闭合开关S、S1、S2，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；
由于电源电压U＝12V，则灯泡正常工作，PL＝P额＝9.6W，
由图象可知，当U1＝2V，通过电阻R1的电流I1＝0.2A，
由I＝得：R1＝＝＝10Ω；
R1的实际功率P1＝＝＝14.4W；
所以P＝P1+PL＝14.4W+9.6W＝24W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）三个开关都闭合，滑片置于b端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W。干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
九年级物理学霸赛考卷06（考试版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-17章。
2．本卷平均难度系数0.3。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的
大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 kg氢气，相当于完全燃烧 kg干木柴。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 ℃。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ ，R1：R2＝ ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ W。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ W。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 ，且与研究导体 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用
作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器 ②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压 ④减小电源电压
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 闭合， 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的
大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 kg氢气，相当于完全燃烧 kg干木柴。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 ℃。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ ，R1：R2＝ ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ W。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ W。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 ，且与研究导体 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用
作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器 ②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压 ④减小电源电压
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是
。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 闭合， 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
九年级物理学霸赛考卷06（解析版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
【答案】A。
【解答】解：A、放在热水里的汤勺，一会儿变热了，是通过热传递改变物体的内能；
B、云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴，是通过做功改变物体的内能；
C、火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高，是通过做功改变物体的内能；
D、把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高，是通过做功改变物体的内能；
所以，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是A。
故选：A。
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
【答案】B。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压；
因为串联电路总电压等于各分电压之和，且两只电表的指针偏转角度相同，所以，V2的量程为0～15V，V1的量程为0～3V，
因为大量程是小量程示数的5倍，所以U＝5U1，则U2＝4U1，
因为串联电路各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得：＝＝＝；
A、＝＝，故A错误；
B、＝＝，故B正确；
C、＝＝，故C错误；
D、＝＝，故D错误。
故选：B。
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
【答案】D。
【解答】解：燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，
不考虑热量损失是，液体吸收的热量Q吸＝Q放，
根据题意可知，液体吸收的热量Q吸＝c水m水Δt，燃料完全燃烧放出的热量Q放＝mq，
则c水m水Δt＝mq，
解得：q＝；
A、若m相同，Δt越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故A错误；
B、若Δt相同，m越大，由q＝可知，燃料的热值越小，故B错误；
C、若m与Δt的比值越大，即Δt与m的比值越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故C错误；
D、若m与Δt的比值越小，即Δt与m的比值越大，由q＝可知，燃料的热值越大，故D正确。
故答案为：D。
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
【答案】B。
【解答】解：（1）图中两节干电池是并联连接的，并联后的电压是1.5V，故A错误；
（2）小灯泡是消耗电能的用电器，是将电能转化为光能和内能的，故B正确；
（3）电路接通后，干电池对电路供电，是将化学能转化为电能的装置，故C错误；
（4）电路接通后，在电源外部，电流是从电源正极流出，经开关、用电器（小灯泡）回到电源负极，故D错误。
故答案为：B。
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
【答案】B。
【解答】解：
A、验电器的用途就是用来检验物体是否带电的装置；
如果两次接触验电器金属球的是异种电荷，由于发生电中和现象，则金属箔的张角在最开始接触时会先减小，此后可能增大；
如果两次接触验电器金属球的是同种电荷，因第二次与验电器金属球接触的橡胶球所带电荷量可能较多或较少，且接触时电子会发生转移，所以验电器金属箔的张角可能会增大或减小；
由此可知，通过验电器的金属箔张角的变化情况，并不能判断所带的电荷是否是同种电荷，故A错误；
B、因物体所带电荷越多，金属箔的张角越大，所以比较金属箔的张角大小能大致判断橡胶球带电的多少；
具体操作方法为：先让一个橡胶球接触验电器的金属球，记下金属箔的张角；然后用手接触金属球，使金属箔恢复到不带电的状态；再用另一个橡胶球接触验电器的金属球，记下此时金属箔的张角，比较两次金属箔的张角大小可大致作出判断，故B正确；
C、验电器是不能检验出物体带的是何种电荷的，故C错误；
D、B是正确的，故D错误；
故选：B。
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
【答案】C。
【解答】解：选项的连接如下图所示：
A、C接M，B接N，当滑片移到右端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故A不符合题意；
B、A接M，B接N，D接N，当滑片移到左端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故B不符合题意；
C、A接Q，C接M，B接N，灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联，当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭，当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大，灯泡由熄灭变亮，当移至B端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光，故C符合题意；
D、A接N，B接Q，C接M，M接N，滑动变阻器与灯泡并联，滑片的移动（接入电路的阻值不为0时）不能改变灯泡两端的电压，即灯泡的亮暗不变；当变阻器接入电路的阻值为0时，会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：C。
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
【答案】C。
【解答】解：ABD、安全用电原则要求不接触低压带电物体，不用安装漏电保护器、在未断开电源的情况下进行检修、充电插头的绝缘层破损后仍继续使用都可能有触电危险，故ABD错误；
C、充电桩的金属外壳与大地相连，防止外壳漏电，发生触电事故。故C正确。
故选：C。
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
【答案】D。
【解答】解：A、当闭合开关后，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用，故A正确；
B、给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，电磁铁根据这个原理制成的，故B正确；
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；图中导体ab在磁场中左右运动时，切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故C正确；
D、电磁铁A和电磁铁B的匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数，故D错误。
本题选错误的，故选：D。
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
【答案】D。
【解答】解：
A、由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，电流表测串联电路的电流。
当滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，总电阻变小，由欧姆定律I＝可知，整个电路中的电流变大，所以电流表A的示数逐渐变大；
电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压，也就是电源电压，是不变的，因电压表V1测滑动变阻器两端的电压，即：U1＝U﹣IR，电源电压不变，定值电阻阻值不变，所以当电流变大时，电压表V1的示数变小，故A错误；
B、由上分析知，电压表V2不变，电流表A的示数逐渐变大，V2和A示数的乘积变大，故B错误；
C、结合实物图图，再根据欧姆定律I＝可知，V1和A示数之比就是滑动变阻器的阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的阻值变小，故C错误；
D、结合实物图图，再根据欧姆定律I＝可知，V2和A示数之比就是滑动变阻器的阻值和定值电阻的总阻值，滑片P从右端向左端移动的过程中，连入电路中的总阻值变小，故D正确。
故选：D。
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
【答案】C。
【解答】解：闭合开关S，当开关S1闭合时，R1和R2串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，设此时通过电路的电流为I1；
开关S1断开时，三个电阻串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2和R3两端的电压，设此时通过电路的电流为I2，
由欧姆定律可得：＝＝，则＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：＝，故B错误；
由上式可得R2＝R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因电源的电压不变，由欧姆定律和串联电路的电阻规律可得：U＝I1（R1+R2）＝I2（R1+R2+R3），
整理可得可得＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
把R1＝2Ω和③式代入④式可得：＝，
解得：R3＝6Ω，故A错误；
将R3＝6Ω代入③式可得R2＝10Ω，
当S闭合，S1断开时，电阻R3消耗的电功率为6W，即I22R3＝I22×6Ω＝6W，
解得I2＝1A，
将I2＝1A代入①式得I1＝1.5A，
电源的电压：U＝I2（R1+R2+R3）＝1A×（2Ω+10Ω+6Ω）＝18V；
前后两次电路的总功率分别为：
P＝UI1＝18V×1.5A＝27W，P'＝UI2＝18V×1A＝18W，
所以P：P'＝27W：18W＝3：2．故C正确，D错误。
故选：C。
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
【答案】A。
【解答】解：由甲电路图可知，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I1＝，
由乙电路图可知，R1、R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：
R＝，
干路中电流表的示数：
I2＝＝，
则＝＝＝＝＝＝+4，
因R1≠R2，
所以，＞4，
即I2＞4I1＝4×0.5A＝2A。
故选：A。
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
【答案】A。
【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，等效电路图如图1所示；
当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，等效电路图如图2所示；
当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，等效电路图如图3所示，再闭合开关S2，等效电路图如图4所示：
图1和图2中，两电压表的示数之比：＝＝＝，
因电源的电压不变，
所以，＝＝，
整理可得：R0＝R1+2R2+2R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图1中，R1的电功率：P1＝，
图3中，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1的电功率：P1′＝，
则＝＝＝，即＝，
图1中，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，＝＝＝＝，
整理可得：R0＝5R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
图4中，＝＝＝，
整理可得：R2＝3R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R2＝1.5R1，R3＝0.5R1，则R1：R2＝2：3，故C错误；
图2中，电路的电流：I2＝＝＝＝，
R2和R3的功率之和：P23＝I22（R2+R3）＝（）2（0.5R1+1.5R1）＝＝1.6W﹣﹣﹣﹣④
图3和图4中，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电流表示数变化了0.4A，
所以，IR2＝0.4A，即＝＝＝0.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由④⑤可得：U＝12V，R1＝20Ω，故B错误；
滑动变阻器R0的最大阻值：R0＝5R1＝5×20Ω＝100Ω，故A正确；
（2）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1、R2、R3与R0的最大阻值串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，
该电路的最小功率：P小＝＝＝＝＝＝0.9W，故D错误。
故选：A。
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的 热值 大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 2 kg氢气，相当于完全燃烧 23.3 kg干木柴。
【答案】热值；2；23.3。
【解答】解：根据表格中数据可知氢气的热值大，且燃烧后对环境无污染；
由Q放＝mq得，
需要氢气的质量：m氢气＝＝＝2kg；
需要干木材的质量：m干木材＝＝23.3kg。
故答案为：热值；2；23.3。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 2：1 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 5.3 ℃。
【答案】2：1；5.3。
【解答】解：（1）先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高Δt1＝4℃，则水吸收的热量Q吸1＝c水m水Δt1，
再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高Δt2＝2℃，则水吸收的热量Q吸2＝c水m水Δt2，
则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比Q吸1：Q吸2＝c水m水Δt1：c水m水Δt2＝Δt1：Δt2＝4℃：2℃＝2：1；
（2）设金属球甲和乙的质量为m，初温为t0，比热容为c，
将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃，
则水的末温为t0水+4℃，金属球甲温度的变化量为t0﹣（t0水+4℃）＝t0﹣t0水﹣4℃，
由Q＝cmΔt可得：
cm（t0﹣t0水﹣4℃）＝c水m水×4℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了2℃，
则水的末温为（t0水+4℃）+2℃＝t0水+6℃，金属球乙温度的变化量为t0﹣（t0水+6℃）＝t0﹣t0水﹣6℃，
由Q＝cmΔt可得：
cm（t0﹣t0水﹣6℃）＝c水m水×2℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得：＝，
解得：t0﹣t0水＝8℃，
开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，热平衡后使水的温度升高了Δt，
则水的末温t0水+Δt，两金属球温度的变化量t0﹣（t0水+Δt）＝t0﹣t0水﹣Δt，
由Q＝cm△t可得：
2cm（t0﹣t0水﹣Δt）＝c水m水Δt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由可得：＝，即＝，
解得：Δt≈5.3℃。
故答案为：2：1；5.3。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 3 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 0.12 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
【答案】3；0.12。
【解答】解：只闭合开关S2、S4时，R与L串联，R1短路，电压表测电源电压，如图乙所示，电压表示数就是电源电压，即电源电压为3V；
只闭合开关S1、S3和S4，R与L并联，电流表测干路电流，由图丙可知通过电路的最大电流为2.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，
根据并联电路电流规律可知通过灯泡的电流为：IL＝I﹣IR＝2.5A﹣2A＝0.5A，
根据并联电路电压规律可知此时灯泡两端的电压等于额定电压3V，所以灯泡的额定电流为0.5A，
则当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，
保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时滑动变阻器、灯泡与R1串联串联接入电路，此时流经灯泡的电流为I2，
已知I1：I2＝8：3，则I2＝＝＝A，
由欧姆定律可知此时电路中总电阻为R总＝＝＝16Ω，
灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
由串联电路的电阻规律可知R1的阻值为：R1＝R总﹣RL＝16Ω﹣6Ω＝10Ω，
只闭合开关S1、S3和S4，R与L并联，电流表测干路电流，由图丙可知通过电路的最小电流为0.7A，
并联电路各支路互不影响，此时通过滑动变阻器的最小电流：IR′＝I′﹣IL＝0.7A﹣0.5A＝0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝15Ω，
只闭合开关S2，S3时，L短路，R1与R串联，电流表测电路电流，滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值时，通过电路的电流最小，
所以电流表示数最小为：I″＝＝＝0.12A。
故答案为：3；0.12。
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 N 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 顺 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
【答案】N；顺；变大；见上图。
【解答】解：
（1）根据安培定则可得，右手握住螺线管，四肢指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极，
由磁极间的相互作用可知，磁针N极顺时针旋转；
（2）若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。
（3）在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示：
故答案为：N；顺；变大；见上图。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ 1：2 ，R1：R2＝ 1：1 ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ 160 W。
【答案】1：2；1：1；160。
【解答】解：（1）当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电阻R1和R2串联接入电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻为R1+R2，
由欧姆定律可得电流表A的示数：I1＝，则：
U1＝I1R1＝×R1，
当闭合开关S、S2时，电路为R1的简单电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，电压表的示数为U2即为电源电压U，
电流表A的示数：I2＝，
已知I1：I2＝1：2，
则：＝，
整理得：R1：R2＝1：1；
则：＝＝＝＝；
（2）由R1：R2＝1：1可得：R1＝R2，
R1和R2串联时的总电阻：R串＝R1+R2＝R2+R2＝2R2，
则电阻R1和R2串联时的功率之比：＝＝＝，
两电阻串联时电阻R1的电功率P1为20W，
所以电阻R2的电功率：P2＝P1＝20W，
则两电阻串联时的总功率：P串＝P1+P2＝20W+20W＝40W，
由P＝UI＝可得电源电压：U2＝P串R串＝40W×2R2＝80W×R2，
R1和R2并联时的总电阻：R并＝＝＝R2，
则两电阻并联时的总功率：P并＝＝＝160W，
当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电阻R1、R2、R3并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测R1和R2的总电流，
通过滑动变阻器的电流为I0，则干路电流为：I＝I1′+I2′+I0，电流表A1的示数：I3＝I1′+I2′，
由I：I3＝2：1可得：＝，
化简整理得：＝，
R3消耗的电功率P3与两电阻并联时的总功率P并之比：
＝＝＝，
则R3消耗的电功率：P3＝P并＝160W。
故答案为：1：2；1：1；160。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ 3：1 ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ 1.25 W。
【答案】3：1；1.25。
【解答】解：
（1）当把B、D两点接在电源两端，闭合S1，断开S2和S3，R1、R2串联，等效电路如图1：
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得：
I1＝＝，R1两端电压为U1＝I1R1＝；
当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，R1、R3并联，等效电路如图2：
根据欧姆定律和并联电路的电流规律可得：
I2＝I1′+I3′＝+，
EF两点间电压：U2＝U；
已知U1：U2＝3：4，
则：：U＝3：4，
化简得：R1＝3R2，所以，R1：R2＝3：1；
（2）由R1＝3R2可知：
图1中，I1＝＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
图2中，I2＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
又已知：I1：I2＝1：4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
把以上①②代入③可求得：R3＝1.5R2；
当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2、R3串联，等效电路如图3：
则由R3＝1.5R2可得，电路的电流：
I3＝＝＝＝；
R2的功率：P2＝I32R2；
当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R1、R3串联，等效电路如图4：
电路的电流：
I4＝＝＝＝；
所以，I3：I4＝：＝9：5；
R3的功率：P3＝I42R3，
则：＝＝（）2×＝（）2×＝，
由于P2＝2.7W，则R3的功率P3＝×P2＝×2.7W＝1.25W。
故答案为：3：1；1.25。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
【解答】解：（1）由题意可知，小灯泡与电动机并联，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，开关位于干路，然后与电源组成电路，如下图所示：
（2）从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电动机，另一支经灯泡、电流表后汇合回到电源的负极，电压表并联在灯泡两端，
由小灯泡的铭牌可知，灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.5A，则电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，如下图所示：
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 电流表 ，且与研究导体 串 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 断开 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 接入导体的长度 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用 铜丝 作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 铜丝电阻小，电流变化小 。
【答案】（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小。
【解答】解：
（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；电流表应与研究导体串联；
（2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；
（3）实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；
（4）由于铜的电阻率小，所以由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小；
故答案为：（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 R断路 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 4 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 15 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 ①④ （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器
②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压
④减小电源电压
【答案】（1）R 断路 （3）4 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（5）15； （6）①④。
【解答】解：（1）电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好，说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路；
（2）换上好的R定1＝5Ω电阻后，电流表示数为I＝0.3A，电源电压为U＝6V，则R总1＝，则滑动变阻器的阻值为R滑＝R总1﹣R定1＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，当电压表示数为U1＝3V时，需将R滑调节为R滑1＝5Ω；
（3）小东将10Ω电阻接入电路，R总2＝R定2+R滑1＝15Ω，此时电压表的示数为U2＝；
（4）由表格数据可知，在电压（电压表示数为3V）一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（5）因为每次闭合开关前，滑片移到最大阻值处，由（2）解得R滑＝15Ω即为滑动变阻器的最大阻值，故所求滑动变阻器的最大阻值为15Ω；
（6）当R定4＝20Ω时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V，一方面需要更换最大阻值更大的滑动变阻器，另一方面若20Ω的阻值分担电压为3V，则15Ω的滑动变阻器需分担电压为，则总电压变为5.25V，所以还可以减小电源电压来达到实验目的，接下去的操作是①④；
故答案为：（1）R 断路 （3）4 （4）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（5）15； （6）①④。
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 小灯泡断路 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 2.2 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义 。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 S、S1 闭合， S2 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即滑动变阻器接入阻值变小，所以应接左下接线柱，如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，可能为小灯泡断路；
（3）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为2.2V；还未达到2.5V，所以滑动变阻器向A滑，阻值减小，电流变大，小灯泡两端电压会达到2.5V；
（4）计算小灯泡的平均电功率是不合理的，因为小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；
（5）灯泡正常发光时电压为2.5V，电源电压为4.5V，变阻器分得的电压：U变＝4.5V﹣2.5V＝2V；
此时滑动变阻器阻值Rp＝＝≈7.1Ω；再结合电流表的量程，故选R2；
（6）实验电路图如图丙所示，操作思路为两电阻并联，当开关S、S2闭合，S1断开时，先测干路电流I1；然后单独测R0的电流，所以开关S、S1闭合，S2断开时，电流表测的是R0的电流为I2；
并联电路中，各支路电压相等，所以Rx两端的电压Ux＝U0＝I2R0；通过Rx的电流Ix＝I1﹣I2；
根据欧姆定律可得Rx＝＝。
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
【解答】解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝2kg×3×107J/kg＝6×107J；
（2）10L水的质量为：m＝ρv＝1×103kg/m3×10×10﹣3m3＝10kg；
由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值△t＝80℃﹣20℃＝60℃，
水所吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×60℃＝2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：η＝＝×100%＝4.2%。
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；
（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%。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 10 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 0.4Ω 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
【解答】解：（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，
则该金属圆环中铜丝的长度为：L＝40cm﹣30cm＝10cm；
（2）当x＝0或x＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大＝0.9A，
由I＝可得变阻器接入电路中的电阻为：R1＝＝＝5Ω，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.5A，
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，M、N之间的最大值RMN大＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
（3）由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示：
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，＝+，即RMN＝，
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，
所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3＝R4时，M、N之间的总电阻最大，则RMN大＝，即4Ω＝，解得：R3＝R4＝8Ω，
金属圆环中电阻丝的总电阻R环＝R3+R4＝8Ω+8Ω＝16Ω，
由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L＝50cm﹣10cm＝40cm，
所以，每1cm电阻丝的阻值是：＝0.4Ω；
（4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为：
R5＝25cm×0.4Ω/cm＝10Ω，
R6＝R环﹣R5＝16Ω﹣10Ω＝6Ω，
此时电路总电阻为：＝，
则电流表的最大值为：＝1.2A。
故答案为：（1）10；
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值为4Ω；
（3）0.4Ω；
（4）电流表的最大值为1.2A。
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
【解答】解：（1）根据P＝可知灯泡的电阻为RL＝＝＝15Ω；
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，当UL1＝2V，通过灯泡的电流IL1＝0.5A时，
RL的实际功率PL1＝UL1IL1＝2V×0.5A＝1W；
所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1＝2V，电路中电流IL1＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝IL1R＝0.5A×20Ω＝10V，
所以，电源的电压：
U＝UR+UL1＝10V+2V＝12V；
（3）根据P＝可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；
由于滑片P移到b端时，同时闭合开关S、S1、S2，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；
由于电源电压U＝12V，则灯泡正常工作，PL＝P额＝9.6W，
由图象可知，当U1＝2V，通过电阻R1的电流I1＝0.2A，
由I＝得：R1＝＝＝10Ω；
R1的实际功率P1＝＝＝14.4W；
所以P＝P1+PL＝14.4W+9.6W＝24W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）三个开关都闭合，滑片置于b端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W。干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
九年级物理学霸赛考卷06（考试版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-20章。
2．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第13-17章。
2．本卷平均难度系数0.3。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列过程中，物体内能改变的方式与其他三项不同的是（ ）
A．放在热水里的汤勺，一会儿变热了
B．云中的小冰粒下落过程中温度越来越高，变成了雨滴
C．火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D．把铁丝反复弯折，弯折处的温度越来越高
2．如图所示电路V1，V2是相同的电压表，都有两个量程3V和15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是（ ）
A．6Ω、20ΩB．10Ω、40ΩC．50Ω、12.5ΩD．30Ω、20Ω
3．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大
D．若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大
4．对于如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．图中干电池的连接方式可以使电源电压达到3V
B．小灯泡是消耗电能的装置
C．电路接通后，干电池将电能转化为化学能
D．电路接通后，电流是从电源负极流出，通过小灯泡和开关，再流回电源正极
5．现有一个验电器和若干带电情况未知的橡胶球，利用验电器我们可以检验出（ ）
A．每个橡胶球是否带电以及是否带同种电荷
B．每个橡胶球是否带电以及大致判断带电的多少
C．每个橡胶球是否带电以及带何种电荷
D．以上各项均能检验出结果
6．图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（ ）
A．C接M，B接NB．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接ND．A接N，B接Q，C接M，M接N
7．迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
8．下列关于电磁现象的表述，错误的是（ ）
A．甲图闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．乙图给导线通电，导线附近磁针发生偏转，电磁铁根据这个原理制成的
C．丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中左右运动，灵敏电流计指针会偏转
D．丁图此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小
9．如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大 B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变 D．V2和A示数之比变小
10．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P'，电压表V1、V2的示数分别为U1'和U2'，电阻R3消耗的电功率为6W。已知电阻R1＝2Ω，U1：U1'＝3：2，U2：U2'＝15：16。则下列判断正确的是（ ）
A．R3＝10Ω，R1：R2＝1：5B．R2＝10Ω，R2：R3＝3：5
C．U＝18V，P'＝18WD．P＝27W，P：P'＝3：1
11．将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（ ）
A．一定大于2A B．一定大于0.5A，但小于1A
C．一定小于0.5A D．一定大于1A，但小于2A
12．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器R0的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1和S3都闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，R2、R3的功率分别为P2、P3，已知P2：P3＝1：3，U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝1：36。下列结论正确的是（ ）
A．滑动变阻器R0的最大阻值是100Ω B．电源电压是15V
C．R1：R2＝1：2 D．该电路的最小功率2.4W
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如表中列出几种燃料的热值，单位是J/kg，我国航天事业用氢气作燃料是因为氢气的
大，放出2.8×108J热量需要完全燃烧 kg氢气，相当于完全燃烧 kg干木柴。
14．现有质量和初温均相同的两高温金属球甲和乙（金属种类相同）。先将甲放入一杯冷水中，热平衡后水温升高4℃；将甲取出后，再将乙放入这杯水中，热平衡后水温又升高2℃。则两次热平衡过程中，水吸收的热量之比为 。若开始时同时将两高温金属球甲和乙一起放入冷水中，不计各种热量损失，热平衡时会使水温升高 ℃。
15．如图甲所示，小灯泡标有“3V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象如图乙所示，该电路的电源电压为 V，当灯泡两端电压为3V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1：I2＝8：3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图象如图丙所示，只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为 A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”），小磁针N极 时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向。
17．如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1：I2＝1：2，则U1：U2＝ ，R1：R2＝ ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I：I3＝2：1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ W。
18．如图所示，当把B、D两点接在电源两端，闭合S1断开S2和S3，电路中电流为I1，R1两端电压为U1，当把E、F两点接在同一电源两端，闭合S3，断开S1和S2，通过电源的电流为I2，EF两点间电压为U2；当把F、D两点接入同一电源两端，闭合S1，断开S2和S3时，R2的功率为2.7W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4，则R1：R2＝ ；当把B、F两点接在同一电源两端，S1、S2、S3均断开，R3的功率P3＝ W。
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．（2分）如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。
（1）根据要求在虚线框中画出电路图；
（2）根据电路图连接实物图。
20．（6分）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 ，且与研究导体 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 。
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用
作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是： 。
21．（5分）小东同学用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”，电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到接入阻值最大值处。
（1）小东按图甲电路图正确连接线路，首先接入电阻R为5Ω的电阻，闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数为6V，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则该故障是 ；
（2）排除故障后，闭合开关，此时电流表示数为0.3A，移动滑片，当电压表示数为3V时，读出电流表示数并记入如表中；
（3）接着小东只将接入的电阻R换为10Ω（未进行其它操作），发现此时电压表的示数为 V。小东同学及时更正操作错误，正确完成实验后，得出第2次的实验数据是电流0.3A；
（4）第3次将R的阻值换为15Ω后，正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后，通过分析实验数据，得出的结论是 ；
（5）根据以上测量数据，还可求出滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（6）进行第4次实验时，将接入电阻R的阻值换为20Ω，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到3V。为达实验目的，接下去进行操作可以是 （填序号；多选）。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器 ②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压 ④减小电源电压
22．（9分）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 。
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 闭合， 断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
23．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，在6min内完全燃烧了2kg的煤，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象。[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。
24．（8分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P，移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，闭合开关S，求电流表的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
25．（8分）如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻RL
（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108J/m3
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
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