安徽省宿州市砀山铁路中学2023-2024学年九年级上学期调研物理试卷（12月份）

这是一份安徽省宿州市砀山铁路中学2023-2024学年九年级上学期调研物理试卷（12月份），共17页。试卷主要包含了填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）如图所示，汽车在转向前，司机会拨动方向盘旁边的横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，司机所拨动的这根横杆就相当于电路中的 （填电路元件）接在电路中。
2．（2分）如图所示，A、B为两个金属夹，分别在两金属夹之间接入如下器材时，闭合开关后观察到小灯泡不发光，则此时两金属夹之间接入的可能是 。
3．（2分）某同学在烧杯中装入一定质量初温为10℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到60℃，在此过程中水增加的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。
4．（2分）小星同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，将其串联接入电路，则R1与R2两端的电压之比为 。
5．（2分）如图所示，取一支大注射器，拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚。取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住，向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失，此物态变化现象需要 （选填“吸”或“放”）热。
6．（2分）某同学在探究“电流跟电压的关系”时，设计了如图所示的电路，实验中如果不增减器材，需增大电压表示数的操作是：闭合开关， 。
7．（2分）两个阻值相同的电阻串联的总电阻是它们并联总电阻的 倍。
8．（2分）洪艳家每天需要将50kg、15℃的水加热到45℃作为生活用热水，需要用煤气灶完全燃烧0.6kg煤气。则煤气灶的热效率为 。[煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
9．（2分）有三个阻值相等的电阻R1、R2、R3并联接在电压为3V的电路中，如图所示。闭合开关，电流表示数为0.9A，则每个电阻的阻值为 Ω。
10．（2分）如图所示，电源电压恒定，电阻R的阻值为15Ω，滑动变阻器Rab的阻值为30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.6A。当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为 A。
一、填空题（每小题2分，共20分）
11．（2分）下列关于温度、热量、内能、热值和比热容的说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，内能增大，热量增大
B．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
C．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大
D．热值、比热容都是物质的一种特性，与质量无关
12．（2分）在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都很小，且电表的指针不动，其原因可能是（ ）
A．定值电阻的阻值太大
B．连接电路时滑动变阻器都接到了上面两个金属接线柱上
C．连接电路时滑动变阻器都接到了下面电阻丝两端接线柱上
D．定值电阻坏了
13．（2分）下列现象不可能出现的是（ ）
A．寒冷的冬天，刚洗完澡，戴着眼镜从浴室出来，眼镜上会出现“水雾”而模糊不清
B．在做水的沸腾实验时，水在低于100℃时也可能会沸腾
C．在使用体温计测量人体体温的时候，可以离开人体读数
D．堆在外面的雪人即使在0℃以下也会逐渐变小
14．（2分）一只小灯泡的正常工作电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上，要使其正常发光，下列方法可行的是（ ）
A．串联一个8Ω的电阻B．串联一个16Ω的电阻
C．并联一个8Ω的电阻D．并联一个16Ω的电阻
15．（2分）现有两个灯泡串联，如图甲所示，当开关闭合时，电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示，电源由两节新的干电池串联而成。则通过小灯泡L1的电流和小灯泡L2两端的电压分别为（ ）
A．0.52A，2VB．0.54A，2VC．0.52A，1VD．0.48A，1V
16．（2分）如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（ ）
A．当电阻甲两端电压为2V时，R甲＝5Ω
B．电阻乙为定值电阻
C．将甲和乙串联，若电流为0.2A时，则它们两端的总电压为2V
D．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由左向右移动时，则（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电压表与电流表示数之比变小
D．电压表与电流表示数之比变大
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18．（4分）为了比较酒精与碎纸屑的热值大小，小亮设计了如图所示的实验，分别用相同质量的酒精和碎纸屑给相同质量、相同初温的水加热。
（1）该实验通过比较 来比较酒精和碎纸屑完全燃烧放出热量的多少；
（2）分析实验数据得出 （选填“酒精”或“碎纸屑”）的热值大。
19．（4分）小明同学利用如图所示的装置，进行探究“串联电路的电流和电压规律”的实验。
（1）如下表是小明利用图甲进行实验测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是 ；
（2）小明利用电压表分别测出图乙中UAB＝2.2V、UBC＝1.8V、UAC＝4.0V，由此数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你对他的做法进行评价： 。
20．（8分）小军同学利用如图甲所示的装置，在“探究伏安法测电阻”的实验中：
（1）他检查电路时，发现有一根导线连接错误，请你在图中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线；
（2）改正电路后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为1.3V时，电流表的示数如图乙所示，据此可知定值电阻R的阻值为 Ω；
（3）接着他又做了2次实验，在第3次完成实验后，小军很长时间内忘记断开开关，发现电压表的示数变大，电流表的示数变小，此时该电阻的阻值 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（4）利用该装置还可以完成的探究实验有 （写出一个即可）。
四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公
21．（6分）如图所示，将阻值为10Ω定值电阻R1与最大阻值为30Ω滑动变阻器R2组成并联电路，电源电压U＝3V保持不变。
（1）闭合开关，当滑片移到R2中点时，电路的总电阻是多少？
（2）请根据欧姆定律、并联电路电流与电压的关系，推导当变阻器R2的滑片由左端向中点滑动时，定值电阻R1与滑动变阻器R2的等效电阻R总将变小。
22．（6分）如图是服务于杭州亚运会的一款国产无人驾驶小巴，小巴自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器了解周围的交通状况。如果小巴在平直的高速路上匀速行驶9.2km，行驶过程中发动机牵引力一直为2000N，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，则这段运动过程中：
（1）若小巴行驶时需4.6×107J的热量，则消耗汽油是多少？
（2）这段过程中小巴发动机的效率为多少？
23．（8分）高露家最近购买了新房准备装修，而装修时检测甲醛污染指数非常重要。他根据学过的电学知识，自己设计制作了甲醛检测仪，图甲是其工作原理图。电源电压为6V且保持不变，R0是标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，显示器是由某种电表改装而成的，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化图像如图乙所示。
（1）显示器是由哪种电表改装而成？当污染指数为60，通过电路的电流是0.1A，显示器示数是多少？
（2）当R0的滑片滑到中点时，显示器开始报警，此时R0两端的电压是2V，则室内污染指数达到多少检测仪开始报警？
（3）检测仪使用一段时间后，再用它测量时显示的污染指数比实际污染指数偏低，出现这种现象的原因是什么？
2023-2024学年安徽省宿州市砀山铁路中学九年级（上）调研物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一、填空题（每小题2分，共20分）
1．【分析】要解决此题，需要掌握串并联电路的特点：串联电路，电流只有一条通路，开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路，各支路互不影响。
【解答】解：汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯可以单独工作，说明它们是并联的。司机拨动的这根横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到了开关的作用。
故答案为：开关。
【点评】本题主要考查了串并联电路的区别，首先要掌握串并联电路的特点，关键是看用电器能否单独工作。
2．【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：闭合开关后观察到小灯泡不发光，则此时两金属夹之间接入的是绝缘体，塑料尺是绝缘体，铜片和金属螺帽是导体。
故答案为：塑料尺。
【点评】本题考查的是导体和绝缘体；知道常见的导体和绝缘体。
3．【分析】用酒精灯给水加热时，酒精不可能完全燃烧，有热量散失等情况存在，进而判断水增加的内能与酒精完全燃烧所放出热量的关系。
【解答】解：用酒精灯给水加热时，因酒精不可能完全燃烧，有热量的散失，且烧杯也会吸收一部分热量，所以，水增加的内能（水吸收的热量）小于酒精完全燃烧所放出的热量。
故答案为：小于。
【点评】本题考查了对能量利用效率的了解，知道在热传递过程中存在热损失是关键。
4．【分析】串联电路中电流处处相等，根据图中信息，确定电阻R1和R2两端的电压，进而求出R1与R2两端的电压之比。
【解答】解：由图像知道，两电阻始终保持不变，当I＝0.2A时，U1＝1V，U2＝2V，
当I＝0.3A时，U1ˊ＝1.5V，U2ˊ＝3V，
即将R1与R2串联接入电路，由串联电路的特点知道，电流处处相等，所以，R1与R2两端的电压之比为：
＝＝＝。
故答案为：1：2。
【点评】本题考查了串联电路中的电流规律，属于基础题。
5．【分析】汽化指物质由液态转变成气态，汽化要吸热。
【解答】解：向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚转变成气态消失，此过程吸热。
故答案为：吸。
【点评】本题考查了汽化现象，属于基础题。
6．【分析】根据欧姆定律计算电阻规律分析。
【解答】解：图中滑动变阻器与电阻串联，电压表测电阻两端的电压，实验中如果不增减器材，要增大电压表示数，根据U＝IR可知，当电阻不变时，需要增大电路中的电流，根据欧姆定律知，电路中电阻必须减小，故减小滑动变阻器的电阻，所以应滑动变阻器的滑片应向左移动。
故答案为：调节滑片P向左移动。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，属于中档题。
7．【分析】根据串联电路中各电阻之和等于总电阻；两个相等阻值电阻并联后总电阻等于其中一个电阻的阻值的一半进行计算。
【解答】解：设这两个电阻的阻值都是R，则串联后的阻值R串＝2R，并联后的阻值R并＝R，
则R串：R并＝2R： R＝4：1。
∴它们串联时的总电阻是并联时总电阻的4倍。
故答案为：4。
【点评】本题考查了串联电路电阻特点和并联电路的电阻特点。
8．【分析】根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；根据Q放＝mq求出煤气完全燃烧放出的热量；根据效率公式求出煤气灶的热效率。
【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（45℃﹣15℃）＝6.3××106J，
煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝m煤气q＝0.6kg×4.2×107J/kg＝2.52×107J，
煤气灶的热效率：η＝×100%＝×100%＝25%。
故答案为：25%。
【点评】本题考查比热容公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用，属于基础题。
9．【分析】由欧姆定律可知，三个电阻通过的电流均相等，结合并联电路的电流关系解答。
【解答】解：R1、R2、R3并联接在电压为3V的电路中，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可知，三个电阻通过的电流均相等，电流表测得干路电流为0.9A，则每条支路电流为0.3A，则每个电阻的阻值
。
故答案为：10。
【点评】此题考查了并联电路的电流关系及欧姆定律的应用，属于基础知识。
10．【分析】闭合开关S，当滑动变阻器R滑的滑片P移到a端时，电路中只有电阻R接入，根据U＝IR可求电源电压；
当滑片P移到b端时，R与R滑大串联在电路中，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电路中的电流。
【解答】解：由图知，闭合开关S，当滑片P移到a端时，滑动变阻器连入电阻为0，只有R连入电路，
则电源电压：U＝IR＝0.6A×15Ω＝9V；
当滑片移动到b端时，R与Rab 串联接入电路，根据欧姆定律和串联电路的特点知，电路中的电流
；
当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为0.2A。
故答案为：0.2。
【点评】滑动变阻器滑片的移动改变了连入的电阻大小，从而改变了电路中的电流，分析时注意判断滑片在左端和右端的电路连接。
一、填空题（每小题2分，共20分）
11．【分析】（1）物体内能与物体温度、质量、体积有关，对一定的物体，温度升高，内能增大；热量是过程量，只能说物体吸收或放出多少热量；
（2）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关；
（3）比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
【解答】解：A．物体质量一定时，温度升高，内能增大，热量是过程量，不能说物体的热量增大，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和完全燃烧放出的热量无关，只与燃料的种类有关，故B错误；
C．比热容是物质的一种特性，比热容与物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关，故C错误；
D．热值是燃料的一种特性，比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量无关，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了热值、比热容、内能及热量的认识，属于基础知识。
12．【分析】电流表示数很小，电路通路电路中电阻很大，电压表示数很小说明定值电阻两端电压很小，滑动变阻器两端电压较大，调节滑动变阻器滑片时，电表指针不动，说明调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入的阻值没有变，从以上信息得出结论
【解答】A.定值电阻较大，移动滑动变阻器滑片，电路中的总电阻变化，电表指针都会动，故A不符合题意；
B.滑动变阻器都接到了上面两个金属接线柱上，滑动变阻器被短路，电压表的示数等于电源电压，示数较大，故B不符合题意；
C.连接电路时滑动变阻器都接到了下面电阻丝两端接线柱上，滑动变阻器接入了最大电阻且不变，电路中的电流很小，电压表的示数也很小，故C符合题意；
D.定值电阻坏了，电路开路，电流表无示数，电压表等于电源电压，故D不符合题意；
故本题答案选：C。
【点评】本题考查了滑动变阻器的应用，要求掌握滑动变阻器不同的接线方法对应的接入的电阻的变化情况。
13．【分析】A、物质从气态变为液态的过程叫液化，液化放热；使气体液化的方法有降低温度和压缩体积。
B、气压越低沸点越低；
C、使用体温计测量人体体温的时候，可以离开人体读数；
D、物质从气态不经过液态而直接变成固态的过程叫做凝华。
【解答】解：A、寒冷的冬天，戴着眼镜从浴室出来，眼镜上不会出现“水雾”而模糊不清故答案为：故A错误；
B、在做水的沸腾实验时，水在低于100℃时也可能会沸腾，故B正确；
C、在使用体温计测量人体体温的时候，可以离开人体读数，故C正确；
D、堆在外面的雪人即使在0℃以下也会逐渐变小，这是升华现象，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查了液化、体温计、凝华，属于综合知识。
14．【分析】串联电路具有分压的作用；因电源电压大于小灯泡的正常工作电压，所以要使小灯泡正常工作，应串联一个电阻来分压；根据串联电路的电压规律求出串联电阻两端的电压，再根据串联电路的电流规律和欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解答】解：
因为电源电压大于小灯泡的正常工作电压，所以要使小灯泡正常发光，应串联一个电阻来分压；
因串联电路的总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，则通过串联电阻的电流：IR＝IL＝0.5A，
由可得，应串联电阻的阻值：，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的电压、电流规律和欧姆定律的应用，难度较小。
15．【分析】（1）由图可知，开关闭合后，灯泡L1和L2是串联的，根据乙图电流表的量程和分度值得出示数；根据串联电路的电流特点可知通过两只灯泡的电流I1和I2；
（2）电压表测量L1两端的电压，则由电压表的示数可知U1，又因电源由两节干电池串联而成，则电源电压可求出为3V，根据串联电路的电压特点可求L2两端的电压U2。
【解答】解：
（1）由图甲可知，灯泡L1和L2是串联的，电流表串联在电路中，测量的是串联电路的电流；
有乙图知电流表的量程为0﹣0.6A，一个大格表示0.2A，一个小格表示0.02A，故分度值为0.02A，示数为0.52A；
根据串联电路的电流特点可知：I1＝I2＝0.52A。
（2）因电压表测量L1两端的电压，则由电压表的示数U1＝2V；
又因为电源由两节干电池串联而成，则电源电压U＝1.5V×2＝3V，
所以根据串联电路的电压特点可知：
L2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律，关键是分析明确电路的连接方式、电表是测量的谁的值。
16．【分析】（1）根据图象读出甲两端电压为2V时通过甲的电流，根据欧姆定律计算甲的电阻；
（2）由图象可知通过乙的电流与乙两端电压不成正比，所以乙不是定值电阻；
（3）将甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压；
（4）将甲和乙并联，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流。
【解答】解：A．由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过它的电流为0.4A，根据欧姆定律可得甲的电阻：R甲＝＝＝5Ω，故A正确；
B．由图象可知通过乙的电流与乙两端电压不成正比，所以乙不是定值电阻，故B错误；
C．将甲和乙串联，串联电路各处电流相等，若电流为0.2A，则通过两电阻的电流均为0.2A，由图象可知此时U甲1＝1V、U乙＝2V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：U＝U甲1+U乙＝1V+2V＝3V，故C错误；
D．若甲和乙并联，并联电路各支路两端电压相等，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图象可知此时I甲1＝0.2A、I乙1＜0.1A，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知干路电流：I＝I甲1+I乙1＜0.2A+0.1A＝0.3A，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
17．【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R2的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进而算出电压表与电流表示数之比的变化。
【解答】解：由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路的电流；
AB、由于电源电压不变，电压表示数不变；闭合开关S后，滑动变阻器滑片由左向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝知通过滑动变阻器的电流变小；由于并联电路各个支路互不影响，所以通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表的示数变小，故AB错误；
CD、电压表示数不变，电流表示数变小，所以电压表与电流表示数的比值变大，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响特点的应用。
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18．【分析】某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量之比叫燃料的热值。
相同质量的不同燃料给相同质量的水加热，水的温度变化越大，该燃料的热值越大。
【解答】解：（1）该实验通过比较水的温度的变化量来比较酒精和碎纸屑完全燃烧放出热量的多少；
（2）分析实验数据，质量和初温相同的水吸收热量后，酒精完全燃烧后，加热后水的温度变化大，得出酒精的热值大。
故答案为：（1）水的温度的变化量；（2）酒精。
【点评】本题考查的是热值的定义；知道控制变量法和转换法的应用。
19．【分析】（1）串联电路中的电流处处相等，结合电流表大小量程之比为5：1分析。
（2）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
【解答】解：（1）由于串联电路中的电流处处相等，A、B处的电流均为0.32A，C处的电流应与其相等。由表格数据可知，C处的电流为A、B处电流的5倍，原因是在测C处电流时，电流表选用小量程却按照大量程读数所导致的。
（2）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，应换用不同规格的灯泡多次进行实验，使结论具有普遍性。
故答案为：（1）测C处电流时，电流表选用小量程却按照大量程读数； （2）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，应换用不同规格的灯泡多次进行实验，使结论具有普遍性。
【点评】本题探究“串联电路的电流和电压规律”的规律，考查注意事项和归纳法的运用。
20．【分析】（1）在该实验中，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，据此修改电路；
（2）先读出电流表示数，再由欧姆定律可得到电阻R的阻值；
（3）电压表的示数变大，电流表的示数变小，根据欧姆定律公式可知此时电阻的阻值如何变化；导体电阻的大小受温度的影响；
（4）根据对电路图和常见电学实验的了解进行解答。
【解答】解：（1）在伏安法测电阻的实验中，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，而原电路中，电压表与电流表串联后再与定值电阻并联是错误的，正确电路如下图所示：
（2）当电压表的示数为1.3V时，由图乙可知，电流表选择0～0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，由欧姆定律可得电阻R的阻值R＝＝＝2.6Ω，
（3）电压表的示数变大，电流表的示数变小，根据欧姆定律公式可知，此时该电阻的阻值变大，这是由于电阻通电时间过长时其温度变化导致的。
（4）在该装置中，电流表可以测电流，电压表可以测电压，滑动变阻器可以改变电阻两端的电压，且电路中定值电阻的阻值一定，所以还可以完成的探究实验有探究电流与电压的关系。
故答案为：（1）图见解答；（2）2.6；（3）变大；（4）探究电流与电压的关系。
【点评】本题是伏安法测电阻的实验，要会正确连接电路图、能够正确读取电流表的示数、能够利用欧姆定律公式进行简单计算，能够分析利用该实验装置还可以进行的其它实验，难度适中。
四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公
21．【分析】（1）闭合开关，根据滑动变阻器的总电阻算出当滑片移到R2中点时滑动变阻器接入电路的电阻，由＝+算出电路的总电阻；
（2）应用并联电路特点与欧姆定律求出干路电流，然后又欧姆定律求出电阻总阻值，然后证明。
【解答】解：（1）闭合开关，当滑片移到R2中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为R2＝R2大＝×30Ω＝15Ω；
由＝+＝+得电路的总电阻为：R＝6Ω；
（2）两电阻并联，则电阻两端的电压U相等，
通过R1的电流：I1＝，因R1的阻值不变，则I1不变，
通过R2的电流为：I2＝，
电压U不变，当变阻器R2的滑片由左端向中点滑动时，R2的阻值变小，根据欧姆定律可知，I2增大，
由I＝I1+I2可知，干路电流增大，
由R总＝可知，电路的总电阻（等效电阻）变小。
答：（1）当滑片移到R2中点时，电路的总电阻是6Ω；
（2）证明见解答。
【点评】本题考查了求并联电路的总电阻和证明电路总电阻随滑动变阻器阻值减小而减小，应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
22．【分析】（1）利用Q＝mq求小巴行驶时消耗汽油；
（2）利用W＝Fs求发动机所做的有用功，利用效率公式η＝×100%求得汽车发动机效率。
【解答】解：（1）小巴行驶时需4.6×107J的热量，需要消耗汽油
（2）小巴发动机所做的有用功
小巴发动机效率
答：（1）小巴行驶消耗汽油是1kg；
（2）这段过程中小巴发动机的效率为40%。
【点评】本题考查了功、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
23．【分析】（1）根据电流表和电压表的使用规则分析解答；
由图乙可知，污染指数为60时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，由U＝IR算出可变电阻两端的电压；
由串联电路电阻的规律算出显示器示数；
（2）由欧姆定律算出当R0的滑片滑到中点时电路的电流和可变电阻阻值，由图乙知此时的污染指数；
（3）使用一段时间后，由于电池的电压降低使得用检测仪测量时显示的污染指数比实际污染指数偏低。
【解答】解：（1）由图甲可知显示器与滑动变阻器并联，所以是用电压表改装而成的；
由图乙可知，污染指数为60时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，
可变电阻两端的电压为：
UR1＝I1R1＝0.1A×50Ω＝5V；
由图甲可知两电阻串联，则显示器示数为：
U滑1＝U﹣UR1＝6V﹣5V＝1V；
（2）当R0的滑片滑到中点时，电路的电流为：
；
可变电阻阻值为：
；
由图乙知当可变电阻的阻值为20Ω时，污染指数为180；故室内污染指数达到180检测仪开始报警；
（3）使用一段时间后，再用检测仪测量时显示的污染指数比实际污染指数偏低的原因是电池的电压降低了。
答：（1）显示器是由电流表改装而成；当污染指数为60，通过电路的电流是0.1A，显示器示数是1V；
（2）当R0的滑片滑到中点时，显示器开始报警，此时R0两端的电压是2V，则室内污染指数达到180检测仪开始报警；
（3）检测仪使用一段时间后，再用它测量时显示的污染指数比实际污染指数偏低，出现这种现象的原因是电池的电压降低了。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
燃料种类
水的初温/℃
燃料完全燃烧后水的温度/℃
水的温度的变化量/℃
酒精
28
83
55
碎纸屑
28
62
34
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.6