九年级上学期物理期末复习（压轴精选55题34大考点）-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲（苏科版）

九年级上学期物理期末复习（压轴精选55题34大考点） 训练范围：苏科版九年级上册第11~14章、九年级下册第15章。 一．功的简单计算（共1小题） 1．（2024春•涪城区期末）如图甲所示，A、B两物体都是质量均匀的正方体，棱长都为3cm，质量分别为13．5g、32．4g；将长度为3cm的细线两端分别固定在物体A、B表面的中央，构成一个连接体放入底面积为30cm2、自重为0.141N的圆柱体容器中，如图乙所示。A、B两物体和绳子都不吸水，绳子质量和容器壁厚度忽略不计，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）此时图乙中容器对桌面的压强p1； （2）小亮同学缓慢的沿容器壁注入水，当注水质量为118.5g时，A、B两物体静止后，水对容器底的压强p2； （3）若小亮同学缓慢的沿容器壁注入水，当A、B之间的细线刚好绷直时停止注水，待A、B两物体静止后，在A上表面中心处施加竖直向下的压力，使其缓慢向下运动，直至A恰好完全浸没在水中，则从施加压力开始到物体A恰好完全浸没，A的重力所做的功。（容器足够高） 【答案】（1）图乙中容器对桌面的压强p1＝200Pa；（2）水对容器底的压强p2＝530Pa；（3）重力做的功为1.4175×10﹣3J。 【解答】解： （1）物体A和B的重力分别为：GA＝mAg＝1.35×10﹣2kg×10N/kg＝0.135N，GB＝mBg＝3.24×10﹣2kg×10N/kg＝0.324N， 图中容器对桌面的压力：F＝GA+GB+G容＝0.135N+0.324N+0.141N＝0.6N， 图中容器对桌面的压强：＝200Pa； （2）当注水质量为118.5g时，由可得，注水的体积：＝118.5cm3， 物体A和B的体积：VA＝VB＝L3＝（3cm）3＝27cm3， 物体A和B的密度分别为：，， 因ρA＜ρ水＜ρB，所以，A会漂浮在水面、B会沉底； 当长度为3cm的细线刚好拉直时，物体A受到的浮力：F浮A＝GA＝0.135N， 由F浮＝ρgV排可得，物体A排开水的体积：＝1.35×10﹣5m3＝13.5cm3， 此时物体A浸入水中的深度：＝1.5cm， 此时容器内水的深度：h水＝L物+L绳+hA＝3cm+3cm+1.5cm＝7.5cm， 此时容器内水的体积：V水′＝Sh水﹣VB﹣V排A＝30cm2×7.5cm﹣27cm3﹣13.5cm3＝184.5cm3＞118.5cm3， 则绳子没有被拉直，设AB之间的距离为L绳′，则容器内水的体积：V水＝（S容﹣SB）L物+S容L绳′+（S容﹣SA）h水， 即118.5cm3＝[30cm2﹣（3cm）2]×3cm+30cm2×L绳′+[30cm2﹣（3cm）2]×1.5cm， 解得：L绳′＝0.8cm， 所以，容器内水的深度：h水′＝L物+L绳′+h水＝3cm+0.8cm+1.5cm＝5.3cm＝0.053m， 水对容器底的压强：p2＝ρ水gh水′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.053m＝530Pa； （3）A漂浮时F浮A＝GA＝0.135N， 则浸入水的体积为：＝1.35×10﹣5m3； A露出水面的高度为：＝＝0.015m； A从漂浮到完全浸没在水中的过程中，下降的距离：＝＝1.05×10﹣2m； 该过程中重力做的功W＝GAhA＝0.135N×1.05×10﹣2m＝1.4175×10﹣3J。 答：（1）图乙中容器对桌面的压强p1＝200Pa；（2）水对容器底的压强p2＝530Pa；（3）重力做的功为1.4175×10﹣3J。 二．功、功率的图像问题（共1小题） 2．（2023秋•东莞市校级期末）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中： （1）运动员下落的平均速度； （2）重力做的功； （3）匀速下降时重力做功的功率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝210m， 由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动， 则运动员在15﹣30s通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m； 运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝210m+90m＝300m， 总时间为t＝30s， 则整个过程中运动员下落的平均速度： v′＝＝＝10m/s； （2）运动员下落的高度为：h＝s＝300m； 重力做的功： W＝Gh＝500N×300m＝1.5×105J； （3）匀速下降时，重力做功的功率： P＝Fv＝Gv＝500N×6m/s＝3×103W； 答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s； （2）重力做的功为1.5×105J； （3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。 三．探究影响物体重力势能大小的因素（共1小题） 3．（2024春•鲤城区校级期末）图甲为探究影响重力势能大小因素的实验装置。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 　小　。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），由此可得：当物体质量一定时，　高度越大　，重力势能越大。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的实验设计思路：　质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度　。 （4）结合本实验和所学知识，分析图27乙所示的水坝，发电机安装在位置 　D　（选填“C”或“D”）较为合理。你认为适合建造大型水力发电站的地方应具备的条件：　水资源丰富（或水量大）和地势高度差大　。（写出一条即可） 【答案】（1）小；（2）质量相同，高度越大，重力势能越大；（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度（4）D：水资源丰富（或水量大）和地势高度差大。 【解答】解：（1）铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小； （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），结合（1）的分析上可得出的结论是：质量相同，高度越大，重力势能越大； （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度； （4）D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大； 故答案为：（1）小；（2）质量相同，高度越大，重力势能越大；（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度（4）D：水资源丰富（或水量大）和地势高度差大。 四．探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关（共1小题） 4．（2024春•西峡县期末）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 　球陷入沙坑的深度　来反映的。 （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，　物体的质量越大，重力势能越大　。 （3）比较 　A、C　两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 （4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 　无关　（选填：“有关”或“无关”）。 （5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为 　动　能。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的； （2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大； （3）要研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度，由图比较可知，应选择的是A、C两球； （4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能。 故答案为： （1）球陷入沙面的深度；（2）物体质量越大，重力势能越大；（3）A、C；（4）无关；（5）动。 五．动能和重力势能的相互转化（共1小题） 5．（2023秋•三明期末）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球从A点加速下滑到C点时，重力没有对小球做功 C．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 D．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 【答案】C 【解答】解： AD、因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到E点；因小球的机械能守恒，所以小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能，故AD错误； B、小球从A点加速下滑到C点时，小球受竖直向下的重力，小球向下移动了距离，所以重力对小球做了功，故B错误； C、小球到达C点（最低点）时，质量不变，此时速度最大，高度最小，所以它的动能最大，重力势能最小，故C正确； 故选：C。 六．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 6．（2024春•双城区期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节； （2）如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码 　3　个； （3）图甲中，当杠杆水平位置平衡时，画出此时A处所受力的力臂L； （4）如图乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）右；（2）3；（3）见解答图；（4）变大；其力臂变小。 【解答】解：（1）杠杆左端低，右端高，平衡螺母向上翘的右端移动；杠杆在水平位置平衡； （2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L， 图甲中，杠杆的左端：4G×3L＝12GL， B处的力臂为4L，杠杆的右端：F2×4L＝12GL，解得F2＝3G，即在B处挂3个同样的钩码； （3）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，故如下图所示： （4）如图乙，弹簧测力计在杠杆C处时，竖直向上拉也可使杠杆平衡；弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。 故答案为：（1）右；（2）3；（3）见解答图；（4）变大；其力臂变小。 7．（2024春•烟台期末）如图1所示是某校初三（1）班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。 （1）实验开始若发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　左　调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向　左　调节。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？　否　。 （2）一实验小组得到的三组数据如下表所示： 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 8 2 4 2 2 8 1 16 3 2 12 3 8 通过此探究实验应该得出的结论是：　动力×动力臂＝阻力×阻力臂　。 （3）小明通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离＝阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图中的F1改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的　方向　，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的　大小　，即可证明小华的观点是否正确。 （4）小刚用身边一些器材做实验：①他将塑料直尺放圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如图2所示，则支点O与直尺的　重心　一定在同一竖直线上。 ②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆　向左倾斜　（填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验开始对杠杆进行水平位置平衡调节；若发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节；此后在整个实验过程中，不需要旋动两侧的平衡螺母； （2）分析两组数据实验序号1中，F1L1＝1×8＝8，F2L2＝2×4＝8； 实验序号2中，F1L1＝2×8＝16，F2L2＝1×16＝16； 实验序号3中，F1L1＝2×12＝24，F2L2＝3×8＝24； ∴杠杆平衡时，F1L1＝F2L2；得出的结论是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂； （3）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，力臂是作用点到支点的距离。将图中的F1改用弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，改变了拉力方向，观察拉力大小，计算“动力乘以动力作用点到支点的距离＝阻力乘以阻力作用点到支点的距离”是否成，立即可证明小华的观点是否正确。 （2）①塑料直尺放圆柱形水杯上，为避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响，使其在水平位置平衡，直尺的重心一定在同一竖直线上。 ②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，当在相同时间内，右端的硬币先到达支点，左端的硬币在支点的左侧，杠杆会向左倾斜。 故答案为：（1）左；左；否；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）重心；向左倾斜。 七．杠杆的综合应用（共1小题） 8．（2024春•乌鲁木齐期末）如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2＝2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛 B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛 C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛 D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛 【答案】C 【解答】解： 当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为：F＝G﹣FN； 因为动滑轮上有2段绳子承担物重， 因此杠杆A点受到的拉力：FA＝2F+G动＝2×（G﹣FN）+G动； 根据杠杆的平衡条件得到：FA×OA＝FB×OB； 即【2×（G﹣FN）+G动】×OA＝FB×OB， 因为：AB＝3BO； 所以：AO＝2BO； 那么【2×（G﹣FN）+G动】×2＝FB×1， 即FB＝4×（G﹣FN）+2G动； 当压力为85N时，F1＝4×（120N﹣85N）+2G动； 当压力为60N时，F2＝4×（120N﹣60N）+2G动； 因为：F1：F2＝2：3； 所以：＝； 解得：G动＝30N； A．当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为： FB＝4×（G﹣FN）+2G动＝FB＝4×（120N﹣50N）+2×30N＝340N，故A错误； B．当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为： FB＝4×（G﹣FN）+2G动＝FB＝4×（120N﹣90N）+2×30N＝180N，故B错误； C．健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时， 根据FB＝4×（G﹣FN）+2G动得到： 400N＝4×（120N﹣FN）+2×30N； 解得：FN＝35N，故C正确； D．配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0， 根据FB＝4×（G﹣FN）+2G动得到： FB＝4×（120N﹣0N）+2×30N＝540N＞500N； 因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，故D错误。 故选：C。 八．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 9．（2024春•瑞金市校级期末）同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设： 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关； 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； 一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入表： 实验次数 动滑轮重/N 钩码重/N 动力/N 机械效率 1 1 2 1 　66.7%　 2 1 4 　80%　 3 2 4 2 　66.7%　 （1）在表中填上三次实验的机械效率。 （2）根据实验　①　和　②　（选填①、②、③）可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （3）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越　低　；（填“高”或“低”） （4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用　同一　（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升　不同　（填“相同”或“不同”）的高度去研究。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n＝3， 第1次滑轮组效率η1＝＝×100%≈66.7%； 第2次滑轮组效率η2＝＝×100%＝80%； 第3次滑轮组效率η3＝＝×100%≈66.7%； （2）由表中实验数据可知，实验①②动滑轮重力、承重绳子的股数相同而物体的重力不同，滑轮组效率不同，由此可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （3）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低； （4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用同一滑轮组，提升不同的高度去研究。 故答案为：（1）66.7%；80%；66.7%；（2）①；②；（3）低； （4）同一；不同。 10．（2024春•太湖县期末）某实验小组的同学用如图（甲）所示的器材，探究影响滑轮组机械效率的因素。 （1）要提起图（甲）中的重物，请完成滑轮组的绕线（要求拉力最省）。 （2）该实验小组的同学将图（甲）中的物体换成钩码，采用图（乙）所示的绕线方法，测得滑轮组的机械效率如下表所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 拉力F通过距离s/m 机械效率η/% 1 0.50 0.20 0.42 0.40 60 2 1.00 0.20 0.76 0.40 3 1.50 0.20 1.05 0.40 71 4 2.00 0.20 1.38 0.40 72 5 2.50 0.20 1.68 0.40 74 第二次实验，滑轮组的机械效率η2＝　66　%（计算结果保留整数位）。 （3）请根据上表中的数据，在如图的坐标系中用光滑曲线画出η与G的关系图。 （4）根据以上信息，可以得出：随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）本次实验中，除物重外，影响该滑轮组机械效率的主要因素还有①　绳与轮的摩擦　、②　轮与轴的摩擦　。 （6）在某一次测量中，将图（乙）中F的方向改为图（丙）所示，其它条件不变，滑轮组的机械效率　不会　改变。（选填“会”或“不会”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）分析可知，滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重，故其绕绳如下： （2）根据表中的数据，代入公式计算得：η＝＝＝＝66%； （3）根据表中数据，先画点再描线，如下图所示： （4）读取图象可获得信息，随着物重的增大，滑轮组的机械效率逐渐增大； （5）影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等，在本次实验中，动滑轮重和绳重都是不变的，因此，除物重外，影响滑轮组机械效率的因素就只有摩擦了，包括绳与轮的摩擦和轮与轴的摩擦； （6）读图可知，绳端最后绕过的是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不影响力的大小，因此，拉力的最终方向不影响力的大小变化，机械效率当然也就不会变化。 故答案为： （1）如图； （2）66； （3）如图； （4）增大； （5）绳与轮的摩擦；轮与轴的摩擦； （6）不会。 九．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 11．（2023秋•高要区校级期末）在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角θ 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 　匀速直线　拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 　左　移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 　60　%，第②次实验中总功为 　3　J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 　A　（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：　在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关）　； （4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 　斜面的粗糙程度　（写出一个）有关。 【答案】（1）匀速直线；左；（2）60；3.0；（3）A，在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关）；（4）斜面的粗糙程度。 【解答】解： （1）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小。 （2）第①次实验斜面的机械效率： η＝×100%＝×100%＝60%； 第二次实验中总功： W总＝FS＝2.5N×1.2m＝3J。 （3）对比实验①、②数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系，验证的是猜想A； 对比实验②、③数据，可以得出的结论是在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）。 （4）影响斜面机械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度。 故答案为：（1）匀速直线；左；（2）60；3.0；（3）A，在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关）；（4）斜面的粗糙程度。 一十．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共2小题） 12．（2024春•交城县期末）某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍。求： （1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？ （3）拉力F做功的功率是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）因为物体M与地面间的滑动摩擦力大小是物体M重力的0.2倍， 所以f＝0.2G＝0.2×2000N＝400N； （2）滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝×100%＝80%； （3）拉力F的速度： v＝2v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s； 拉力F做功的功率： P＝＝＝Fv＝250N×0.8m/s＝200W。 答： （1）物体M与地面间的滑动摩擦力大小是400N； （2）滑轮组的机械效率是80%； （3）拉力F做功的功率是200W。 13．（2023秋•尤溪县期末）如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦） （1）求工人放绳的速度。 （2）求滑轮组的效率η1 （3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）物体下降速度为：v＝＝＝1m/s； 因为有4段绳子，所以绳子上升的速度为：v绳＝4v物＝4×1m/s＝4m/s； （2）因为有4段绳子，所以绳子运动距离s＝4h＝4×3m＝12m； 放绳子的有用功：W有用＝Gh＝160N×3m＝480J； 放绳子的总功：W总＝Fs＝50N×12m＝600J； 滑轮组的效率：η1＝×100%＝×100%＝80%； （3）物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力， 由F＝（G动+G）可得，动滑轮重力：G动＝4F﹣G＝4×50N﹣160N＝40N； 已知η1：η2＝4：3， 则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为：η2＝η1＝×80%＝60%； 物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功， 则此时滑轮组的机械效率：η2＝＝＝＝60%， 解得F拉物＝60N； 完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力， 由力的平衡条件可得：4F绳＝F拉物+G动， 则人对绳子的拉力：F绳＝（F拉物+G动）＝（60N+40N）＝25N， 因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N； 人的重力为：G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N， 对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力， 则人受到竖直向上的支持力：F支＝G人+F绳＝500N+25N＝525N。 因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N。 答：（1）工人放绳的速度为4m/s。 （2）滑轮组的效率η1为80%； （3）求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力为525N。 一十一．内能的利用及意义（共1小题） 14．（2023秋•乌鲁木齐期末）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 【答案】C 【解答】解：A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似； AB、a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确； C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误； D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确。 故选：C。 一十二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共1小题） 15．（2023秋•临清市期末）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，可以通过比较 　加热时间　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 　42　℃； （3）有图像分析可知，液体 　A　（选填“A”或“B”）吸热能力强；冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 　A　（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳； （4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 　控制变量　法。 【答案】（1）加热时间；（2）42；（3）A；A；（4）控制变量。 【解答】解：（1）实验中选用相同的加热装置，相同时间内酒精灯放出的热量相同，液体吸收的热量可认为相同，则加热时间越长，说明液体吸热越多，所以，实验中可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少； （2）温度计分度值为1℃，读数为42℃； （3）由丙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的比热容大；冬天要选比热容大的液体A作为供暖物质，其效果更佳； （4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。 故答案为：（1）加热时间；（2）42；（3）A；A；（4）控制变量。 一十三．物体吸热实验中比较加热时间长短判断吸热强弱（共1小题） 16．（2023秋•宁国市期末）为了比较沙子和水吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： 物质 质量 m/g 温度升高10℃ 所需要的时间/s 温度升高20℃ 所需要的时间/s 温度升高30℃ 所需要的时间/s 沙子 100 22 41 62 水 100 96 190 285 （1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质　吸热的多少　。 （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量比沙子吸收的热量　多　。（选填“多”或“少”） （3）如果加热相同的时间，质量相同的沙子和水，　沙子　（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸热的多少。 （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水加热的时间长，故水吸收的热量比沙子吸收的热量多。 （3）根据（2），如果加热相同的时间，质量相同的沙子和水，沙子升高的温度更高。 故答案为：（1）吸热的多少；（2）多；（3）沙子。 一十四．利用比热容的公式计算热量（共2小题） 17．（2023秋•海门市校级期末）某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作时的效率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝1m3×3.2×107J/m3＝3.2×107J； （2）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0） ＝4．2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃） ＝1．26×107J； （3）该热水器的效率： η＝×100%＝×100%＝39.4%。 答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J； （2）水吸收的热量为1.26×107J； （3）该热水器工作时的效率为39.4%。 18．（2023秋•金昌期末）用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝m煤气q＝0.5kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J； （2）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0） ＝4．2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃﹣20℃） ＝1．05×107J； （3）煤气灶的效率： η＝＝×100%＝50%。 答： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J； （2）水吸收的热量为1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率为50%。 一十五．固体和液体的热值计算（共2小题） 19．（2023秋•江油市期末）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃））求： （1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾） （3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J， （2）由η＝可知， 水吸收的热量为： Q吸＝ηQ放＝42%×4.5×107J＝1.89×107J； 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度： Δt＝＝＝45℃； （3）已知汽车所做的功相同，根据W＝ηQ可知，W＝η1Q1＝η2Q2，即：30%mq＝40%m′q， 所以m′＝＝0.75kg。 答： （1）汽油完全燃烧放出的热量为4.5×107J； （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的 热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度为45℃； （3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油为0.75kg。 20．（2022秋•潍坊期末）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10dm3的水加热，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线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，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。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）2kg煤完全燃烧产生的热量Q放＝m煤q＝2kg×3×107J/kg＝6×107J； （2）10dm3水的质量m水＝ρV＝1kg/dm3×10dm3＝10kg； 水所吸收的热量Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝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%。 一十六．电源的作用（共1小题） 21．（2023秋•忻州期末）电池使用说明中都有一条提示：“请一次性更换所有电池，避免新旧电池混用”。小海同学用所学物理知识设计了一个实验方案研究为什么要这样提示。小海按照图组装电路，将同型号的两节新电池串联、一新一旧两节电池串联和一节新电池分别接在A、B间，闭合开关S后记录电压表示数。请将空白处补充完整。 电源 S闭合时电压/V 两新 2.7 一新一旧 1.2 一新 1.4 （1）由表中测得的数据可知，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，而且小于一节新电池提供的电压。小海查阅资料得知，电池本身有电阻，称为电源内阻，新电池的内阻很小，旧电池内阻很大。当对电阻R供电时，电池内阻和电阻R是 　串联　关系（选填“串联”或“并联”），电池内阻越大，电阻R两端的电压就越 　小　（选填“大”或“小”）．旧电池内阻会消耗更多的电能，所以不能新旧电池混用。 （2）要使结论具有普遍性，需要换用 　不同　型号新旧电池进行多次实验。（选填“相同”或“不同”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由题意可知，当对电阻R供电时，电池内阻和电阻R串联，电池内阻越大，根据串联分压可知，电阻R两端的电压就越小。因此，旧电池内阻会消耗更多的电能，所以不能新旧电池混用。 （2）要使结论具有普遍性，需要换用不同型号新旧电池进行多次实验。 故答案为：（1）串联；小于；（2）不同。 一十七．电路图及元件符号（共1小题） 22．（2023秋•船营区校级期末）如图，当开关S闭合时，两个灯泡都能正常发光，试在图中的〇中填入适当的电表符号。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：如果右边圈内为电流表，则开关闭合后，右边灯泡将被短路，故右边圈内为电压表，并且开关闭合两灯泡均正常发光，故两灯泡并联连接，并且下面圈为电流表，如下图所示： 一十八．根据电路图连接实物（共2小题） 23．（2024春•茂南区校级期末）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路（要求导线不能交叉）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：根据电流流向法，先从正极出发依次串联开关S2、灯泡L2回到负极，再把灯泡L1、开关S1串联后并联在灯泡L2两端，如下图所示： 24．（2023秋•扶余市期末）如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压。图中有一根导线接错了。请你找出这根接错的导线，在这根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：分析图中电路图，发现电压表测量L1、L2的总电压，因此电压表与L1之间的连线错误，应把“+”接线柱与L1连的导线去掉，改接为“+”接线柱和L2边接线柱之间。如图所示。 一十九．串联和并联的概念与辨析（共1小题） 25．（2023秋•武都区期末）如图所示是一把电吹风的简化电路。分析电路可知：电热丝与吹风机的连接方式是　并　联，将插头插入插座，若电吹风吹出的是冷风，则闭合的开关是　S1　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：当开关S1、S2同时闭合，电动机与电热丝并联后接在电源上， 若只闭合开关Sl，只有吹风机接入电路，电热丝不工作，电流只经过电动机，所以电吹风吹出的是冷风。 故答案为：并；Sl。 二十．欧姆定律的应用（共5小题） 26．（2023秋•长寿区期末）甲、乙是两根同种材料制成的电阻丝，甲的规格为“6V 0.5A”，乙的规格为“8V 1A”，关于两电阻丝下列说法正确的是（　　） A．若两根电阻丝的长度相同，则甲电阻丝的横截面积大 B．若两根电阻丝的横截面积相同，则乙电阻丝的长度长 C．将两根电阻丝串联后接在电源两端，电源电压最大为14V D．将两根电阻丝并联后接在电源两端，干路最大电流为1.25A 【答案】D 【解答】解：AB、根据欧姆定律可得：R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω， 影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积、温度；材料和温度不变时，导线越短，横截面积越大，电阻越小， 若两根电阻丝的长度相同，则乙电阻丝的横截面积大，故A错误； 若两根电阻丝的横截面积相同，则甲电阻丝的长度长，故B错误； C、串联电路各处电流相等，将两根电阻丝串联后接在电源两端，则通过电路的最大电流为0.5A，此时甲两端的电压为6V， 根据欧姆定律可得乙两端的电压：U乙′＝I甲R乙＝0.5A×8Ω＝4V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U＝U甲+U乙′＝6V+4V＝10V，故C错误； D、并联电路各支路两端电压相等，将两根电阻丝并联后接在电源两端，电源电压最大为6V， 根据欧姆定律可得此时通过乙的电流：I乙′＝＝＝0.75A， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路最大电流为：I′＝I甲+I乙′＝0.5A+0.75A＝1.25A，故D正确。 故选：D。 27．（2023秋•伊犁州期末）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a点时，电压表的示数为3V；当滑片P从a点向左滑动2cm后，电压表示数变为4V；若滑片P继续向左滑动2cm后，电压表示数变为（　　） A．8V B．7V C．6V D．5V 【答案】C 【解答】解：由图可知，R0和滑动变阻器R串联，电压表测量R0两端的电压。 当滑片P位于a点时，设R总＝R0+Ra，则电路中的电流I1＝， 所以，电压表的示数U0＝I1R0，即×R0＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片P从a点向左滑动2cm后，接入电路中的电阻减小，设减小的电阻为R， 则电路中的电流I2＝， 电压表的示数U0′＝I2R0，即×R0＝4V﹣﹣﹣﹣﹣② 由可得：R总＝4R， 因导体的材料和横截面积相同的条件下，电阻的大小与导体的长度成正比， 所以，从a点向左滑动2cm后，减小的电阻为R，则滑片P继续向左滑动2cm后，减小的电阻为2R， 此时电路中的电流I3＝， 电压表的示数U0″＝I3R0，即×R0＝U0″﹣﹣﹣③ 由可得：U0″＝×3V＝×3V＝6V。 故选：C。 28．（2023秋•石狮市期末）如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则电源两端的电压为 　24　V，闭合开关S后，保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为 　6　Ω。 【答案】24；6。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。 （1）由图乙可知，R2＝10Ω时电压表的示数U1＝12V，R2′＝20Ω时电压表的示数U1′＝8V， 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为： I＝＝，I′＝＝， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压： U＝I（R1+R2）＝×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U＝I′（R1+R2′）＝×（R1+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解得：R1＝10Ω，U＝24V； （2）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 此时电路中的电流：I″＝＝＝1.5A， 此时滑动变阻器两端的电压：U2″＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝6Ω。 故答案为：24；6。 29．（2023秋•忠县期末）如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器RAB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降。滑片P从A端下滑的距离L与压力F的关系如图乙所示。当滑片P位于A端时为空载，当滑片P位于B端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4V，RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。则空载时电流表示数为 　0.4　A；当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时F的大小为 　6×105　N。 【答案】0.4；6×105。 【解答】解：根据题意知道，超载时滑片P位于B端，电路为电阻R0的简单电路，且超载时电流表的读数为2A，故R0的阻值：R0＝＝＝2Ω； RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm，当空载时滑片P位于A端，滑动变阻器接入电路的电阻是RP＝8Ω， 串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得此时通过电路的电流：I1＝＝＝0.4A， 当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A， 此时电路中的总电阻：R总＝＝＝4Ω， 滑动变阻器接入电路的电阻是RP′＝R总﹣R0＝4Ω﹣2Ω＝2Ω， 滑动变阻器的滑片P从A端下滑距离L＝（RAB﹣RAB′）×1cm/Ω＝（8Ω﹣2Ω）×1cm/Ω＝6cm， 从图乙可知此时F的大小为6×105N。 故答案为：0.4；6×105。 30．（2023秋•廉江市校级期末）有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻R2＝30Ω．求： （1）被检测者未喝酒时，即酒精浓度为0时，R1阻值为　60Ω　。 （2）被检测者酒精浓度越大时，电流表示数越　大　，电压表示数越　小　。 （3）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为　0.3A　。 （4）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，被检测司机酒精浓度是　0.3　mg/ml。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图象可知，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω； （2）由电路图可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流； 由图可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小， 由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，由U2＝IR2可知，定值电阻R2两端的电压会增大， 根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压会减小，即电压表的示数会变小； （3）据图甲可知，当酒精浓度为0.8mg/ml时，R1的电阻为10Ω， 则R′＝R1+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω； 此时电路中电流：I＝＝＝0.3A，即电流表的示数为0.3A； （4）当电压表的示数U1＝4.8V时， 根据串联电路的电压特点可知：U2＝U﹣U1＝12V﹣4.8V＝7.2V， 电路中的电流I1＝I2＝＝＝0.24A， 根据欧姆定律可得，此时传感器R1的阻值：R1′＝＝＝20Ω， 由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml。 故答案为：（1）60Ω；（2）大；小；（3）0.3A；（4）0.3。 二十一．欧姆定律在图像中的应用（共1小题） 31．（2023秋•永春县期末）如题图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示，下列说法不正确的是（　　） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V 【答案】C 【解答】解： ABC、当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流， 此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故A正确； 由I＝可得，定值电阻R的阻值： R＝＝＝6Ω，故B正确； 当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小， 由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A， 则电路中的总电阻： R总＝＝＝18Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器的最大阻值： R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω， 所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误； D、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。 故选：C。 二十二．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共1小题） 32．（2023秋•衡山县期末）目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的。图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图，其中电源电压恒定为9V，R0为定值电阻，A为油量表（实质时一只量程为0～0.6A的电流表）Rx是一个压敏电阻，图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象。已知油箱是圆柱形容器，底面积为0.1m2，箱内汽油高度达到0.6m时油箱即装满，汽油密度约为0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107J/kg（g＝10N/kg） （1）当油箱装满时，油量表的示数如图丙所示，R0的值； （2）请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数； （3）在汽车的技术参数中有一项叫“等速油耗”，（用k表示）是指汽车以某一恒定的速度行驶时，每100km的最大耗油量（单位：L/100km）．现将此新型汽车的油箱装满后，沿高速公路以90km/h的速度行驶250km，发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格，则该车90km/h的等速油耗是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）油箱装满时，压敏电阻所受汽油液体压强： P＝ρgh＝0.7×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝4.2×103Pa， 由图乙可知此时压敏电阻Rx＝3Ω， 图甲可知，Rx、R0串联，此时电路中的电流I＝0.6A， 电路中的总电阻R＝＝＝15Ω， 所以R0＝R﹣Rx＝15Ω﹣3Ω＝12Ω； （2）由图乙读出油箱空时，压敏电阻的阻值Rx′＝38Ω， 电路中的电流I′＝＝＝0.18A， 即油量表的零刻度线所对应的电流为0.18A； （3）当油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格时，其示数为I″＝0.5A， 这时压敏电阻Rx的值Rx＝﹣R0＝﹣12Ω＝6Ω， 由乙图可知对应的汽油压强值为2.8×103Pa， 汽油的深度为h＝＝＝0.4m； 则行驶250km路程消耗汽油的体积V＝0.1m2×（0.6m﹣0.4m）＝0.02m3＝20L； 所以每100km消耗的汽油为×100km＝8L； 答：（1）R0的值为12Ω； （2）油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数为0.18A； （3）该车90km/h的等速油耗是8L。 二十三．欧姆定律的多状态计算（共1小题） 33．（2023秋•灵山县校级期末）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化） （1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压； （2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与L串联，小灯泡L正常发光， 所以，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路电流I＝IL＝0.3A， 由I＝可得，R1两端电压： U1＝I1R1＝0.3A×25Ω＝7.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U＝UL+U1＝2.5V+7.5V＝10V； （2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过R1的电流： I1′＝＝＝0.4A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2的电流： I2＝I′﹣I1′＝0.6A﹣0.4A＝0.2A， 则R2的阻值： R2＝＝＝50Ω。 答：（1）电源电压为10V；（2）R2的阻值为50Ω。 二十四．伏安法测电阻（共1小题） 34．（2023秋•滑县期末）用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，使滑片P向右滑动时，电流表示数变大。 （2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 　A　（选填“A”或“B”）端。 （3）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表示数为4.5V，则电路故障可能是 　待测电阻Rx断路　。 （4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝ 　5　Ω。移动滑片P，当电压表示数为1V时，定值电阻Rx＝ 　5　Ω。 （5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和开关组成如图丙所示电路，来测量未知电阻Rx的阻值。 a．调节滑动变阻器滑片到最右端，闭合开关S后，电流表示数为I1； b．再闭合开关S1后，电流表示数为I2，则电阻Rx＝ 　　。（用题中所给物理量的符号表示） 【答案】（1）电路如图所示： （2）A； （3）待测电阻Rx断路； （4）5；5； （5）。 【解答】解：（1）要求滑片P向右移动时，电流表示数变大，则应使滑片右移时滑动变阻器接入电路的电阻变小，应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示： （2）闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，所以应将滑动变阻器的滑片P置于A端； （3）发现电流表没有示数，说明电路发生断路，电源右3节干电池串联，则电源电压为4.5V，电压表的示数等于电源电压，为4.5V，说明断路处在与电压表并联的地方，即待测电阻R断路； （4）由乙图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A。则定值电阻为； 因电阻是导体本身的一种属性，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压和流过导体的电流无关，所以当电压表示数为1V时，定值电阻R的阻值不变，仍为5Ω； （5）a.由丙图可知，调节滑动变阻器滑片到最右端，闭合开关S后，此时电路为Rx的简单电路，电流表示数为I1， 则电源电压为：：U＝Ux＝I1Rx..........① b.再闭合开关S¡后，此时Rx与R并联，且变阻器接入电路的阻值最大为R0， 电流表测干路电流，电流表示数为I2，则流过变阻器的电流为I′＝I2﹣I1， 则电源电压为：U＝U0＝I′R0＝（I2﹣I1）R0...........②因电源电压不变，解①②式得：。 故答案为：（1）电路图见解析；（2）A；（3）待测电阻Rx断路；（4）5；5；（5）。 二十五．伏安法测小灯泡的电阻（共2小题） 35．（2023秋•洪山区期末）小祥同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，他记录的实验数据如表所示。关于该同学的实验，下列说法合理的是（　　） 次数 1 2 3 4 5 6 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 A．电路图中a是电压表，b是电流表 B．从第1次到第6次实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动 C．实验中小灯泡电阻每次测量值不同是由于测量误差造成的 D．第3次与第5次实验时滑动变阻器接入电路的电阻之比为3：4 【答案】B 【解答】解：A、由题图可知，a串联在电路中，则a是电流表； b与灯泡并联，则b是电压表，故A错误； B、从第1次到第6次实验过程中，电路中的电流变大，电源电压一定，根据欧姆定律可知总电阻应该减小； 从表中数据可知灯泡的电阻变大，则可肯定滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动，故B正确； C、实验中小灯泡电阻每次测量值不同，是由于灯丝的电阻受温度的影响发生变化，故C错误；D、由表格可知第3次实验电流表与电压表示数分别为：I1＝0.2A，U1＝1.5V， 则滑动变阻器两端电压Uh1＝U﹣U1＝4.5V﹣1.5V＝3V， 所以滑动变阻器连入电路的阻值为：； 第5次实验电流表与电压表示数分别为：I2＝0.25A，U2＝2.5V， 滑动变阻器两端电压Uh2＝U﹣U2＝4.5V﹣2.5V＝2V， 所以滑动变阻器连入电路的阻值为：； 所以，R1：R2＝15：8，故D错误。 故答案选：B。 36．（2023秋•龙山区期末）小明用图中图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。 （1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接。 （2）小明连好最后一根导线时，发现小灯泡发出很亮的光，请指出小明在实验操作中存在的两处错误： ①　连接电路时开关未断开　 ②　滑动变阻器滑片没有滑至阻值最大处　 （3）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 　0.3　A，小灯泡的阻值是 　8.3　Ω（小数点后保留一位）； （4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 　变化　（选填“变化”或“不变”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，灯泡正常发光时的电流约为0.32A， 电流表选0～0.6A量程，把电流表与滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图： 。 （2）连完导线，灯泡立即发光，说明电路是闭合的，连接电路时开关闭合；灯泡发出耀眼的光， 说明电路电流太大，电路电阻很小，滑动变阻器接入电路的阻值很小，滑动变阻器滑片没有调到最大阻值处。 （3）电流表量程为0～0.6A，由图丙所示电流表可知，其分度值是0.02A，示数为0.3A， 由I＝得，灯泡灯丝电阻：R＝＝≈8.3Ω； （4）当电压值改变的时候，小灯泡的电流改变，灯丝的温度改变，则小灯泡的阻值改变。 故答案为：（1）实物电路如上图；（2）连接电路时开关未断开；滑动变阻器滑片没有滑至阻值最大处；（3）0.3；8.3；（4）变化。 二十六．电功率范围值问题（共1小题） 37．（2023秋•岑溪市期末）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为10Ω，变阻器R2标有“48Ω，0.5A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光（设灯泡电阻不随温度而改变），求： （1）灯泡L的电阻； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能； （3）若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围。 【答案】（1）灯泡L的电阻为12Ω； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能为396J； （3）若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围为0.5W～0.9W。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流： IL＝＝＝0.5A， 由欧姆定律可得，灯泡的电阻： RL＝＝＝12Ω； （2）由图知，当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，电流表测干路电流，R2被短路， 由并联电路电压特点知电源电压：U＝U1＝UL＝6V； 因为灯泡正常发光，所以通过灯泡的电流IL＝0.5A， 通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A， 由并联电路电流特点可得干路电流： I＝I1+IL＝0.6A+0.5A＝1.1A， 则电路1min秒消耗的电能：W＝UIt＝6V×1.1A×60s＝396J； （3）当S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流， 因电流表的量程为0～3A，变阻器R2标有“48Ω，0.5A”的字样， 所以电路中的最大电流为I最大＝0.5A； 电路中的最小阻值为R′＝＝＝12Ω， 所以滑动变阻器接入电路的最小值为R2最小＝R′﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω； 此时滑动变阻器的功率： P2＝（I最大）2R2最小＝（0.5A）2×2Ω＝0.5W； 电压表的量程为0～3V，所以当电压表的示数为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小， 此时R1两端电压为：U1′＝6V﹣3V＝3V， 此时电路中的电流为I最小＝＝＝0.3A， 滑动变阻器接入电路的最大阻值为： R最大＝＝＝10Ω， 此时滑动变阻器的功率： P2′＝（I最小）2R2最大＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W； 故滑动变阻器滑动变阻器R消耗的电功率范围为0.5W～0.9W。 答：（1）灯泡L的电阻为12Ω； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能为396J； （3）若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围为0.5W～0.9W。 二十七．动态电路中电功率的变化（共1小题） 38．（2023秋•安化县期末）如图，电源电压不变，滑动变阻器滑动头位于正中央，闭合开关S后，M，N，P三灯亮度相同，现将变阻器的滑动头缓慢向左移动，则三灯亮度从亮到暗的排列顺序是（　　） A．M，N，P B．P，M，N C．M，P，N D．N，M，P 【答案】B 【解答】解：滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由欧姆定律可得电路中总电流增大，则灯泡M中电流增大，功率增大，变亮； M两端的电压增大，并联部分电压减小，则N灯两端的电压减小，由欧姆定律得，通过N灯的电流减小，变暗； 由并联电路的电流规律可得，总电流增大，N中电流减小，则通过P中的电流增大，灯泡P亮度变亮，故最暗的灯是N。 对于P、M而言，由于P的电流增大，而N的电流减小，且总电流增大，通过M的电流等于N、P电流之和，所以P电流的增量大于M电流的增量，则P比M亮，故B正确。 故选：B。 二十八．结合图像计算电功率（共1小题） 39．（2023秋•巨野县期末）如图所示，是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　） A．电阻R的电阻值是10Ω B．当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功率是0.8W C．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路里的电流是0.4A D．仅把L、R串联在电路中，当电流是0.2A时，它们两端总电压是4V 【答案】C 【解答】解：A、R为定值电阻，电阻R的电阻值：R＝＝＝20Ω，故A错误； B、由图知，当通过定值电阻R的电流为0.2A，对应的电压大小为1V，它消耗的电功率为：P＝UI＝1V×0.2A＝0.2W，故B错误； C、当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为2V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯的电压都为2V，由图知，R和灯的电流分别为0.1A和0.3A，由并联电路电流的规律，电路干路里的电流：I＝IR+Il＝0.1A+0.3A＝0.4A，故C正确； D、两电阻串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯的电压为1V，R的电压为4V，由串联电路电压的规律，电路的电压为1V+4V＝5V，即它们两端总电压是5V，故D错误； 故选：C。 二十九．电功率的综合计算（共10小题） 40．（2023秋•牟平区期末）在如图所示的电路中，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为16W，若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的功率为9W，不考虑灯丝电阻随温度的变化，则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为（　　） A．1W B．3W C．7W D．9W 【答案】B 【解答】解：灯泡L接在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为16W，则P＝UI＝I2R＝16W﹣﹣﹣﹣﹣①， 灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的功率为9W，则P′＝I′2R＝9W﹣﹣﹣﹣﹣②， 可得＝， 灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，电路总功率PCD＝UI′， 则＝＝＝＝，整理可得PCD＝12W， 输电导线AC、BD共同消耗的功率：P0＝PCD﹣P′＝12W﹣9W＝3W。 故选：B。 41．（2023秋•沙坪坝区校级期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表V1的量程为0～15V，电压表V2的量程为0～3V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，灯泡的电阻不变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2；已知U1：U2＝2：3。在电路安全的条件下，下列说法正确的是（　　） ①R1的最大阻值为36Ω； ②当闭合开关S2，断开S1、S3，R2功率最大值为0.375W； ③当闭合开关S3，断开S1、S2，R2接入电路的阻值范围0～12Ω； ④通过开关的断开、闭合和移动滑片，电路总功率最大值为5.4W。 A．②④ B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】D 【解答】解：（1）当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，此时灯泡L和滑动变阻器R1并联接入电路，因此电源电压大小等于小灯泡的额定电压，即6V。根据P＝UI可以求得此时通过小灯泡的电流为： ； 则由并联电路电流关系，可以求得通过滑动变阻器R1的电流为： I1＝I﹣IL＝0.75A﹣0.5A＝0.25A； 根据欧姆定律可以求得此时滑动变阻器R1接入电路的阻值最大为： ，故①错误； （2）当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，此时R1和串联接入电路，根据欧姆定律可以求得通过电路中的电流为： ； 则滑动变阻器R2两端电压为： ； 当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，灯泡L和串联接入电路，根据欧姆定律可以求得此时通过电路中的电流为： ； 此时滑动变阻器R2两端的电压为： ； 由题意知U1：U2＝2：3，即： ； 上式可以得出R2＝36Ω； 当闭合开关S2，断开S1、S3，此时R1和R2串联接入电路，假若R2可以滑到最右端，根据欧姆定律可以求得电路中的电流为： ； 此时电阻R2两端电压为： U2右＝I小R2＝0.1A×36Ω＝3.6V； 电压表电压表V2的量程为0～3V，此时将超量程，因此电压表V2最大为3V，则此时电路中的电流最小，为： ； 当R2的滑片P移到最左端时，电路中的电流最大为： ； 因此电流的范围为0.125A～0.25A，根据P＝UI可以求得此时R2消耗的电功率为： P2＝U2′I2＝（U﹣U1′）I2′＝（6V﹣24Ω×I2′）I2′； 则当I2′＝0.125A时，R2消耗的电功率最大为： P大＝U2I2＝3V×0.125A＝0.375W，故②正确； （3）当闭合开关S3，断开S1、S2，此时灯泡L和电阻R2串联接入电路，灯泡安全，则当R2的滑片P向右移动时，R2两端的电压逐渐变大，电压表V2的量程为0～3V，当电压表达到最大值时，灯泡两端的电压也为3V，根据欧姆定律可以求得此时通过灯泡的电流为： ； 则根据欧姆定律可以求得R2接入电路的阻值最大为： ； 即此时R2接入电路的阻值范围为0～12Ω，故③正确； （4）由电功率可知，当电路中的电阻越小时，电路消耗的电功率越大，则当开关均闭合时，将R2的滑片移到最左端时，此时灯泡正常发光，整个电路的总电阻最小，可以求得此时电路的电功率最大为： ，故④错误。 故选：D。 42．（2023秋•邗江区期末）电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　） ①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W； ②R0的阻值为15Ω； ③电源电压为7.5V； ④电路消耗的最大功率为3.75W。 A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω； 此时传感器的功率： P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W，故①正确； （2）当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I＝可得，电源的电压： U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A， 则电源的电压： U＝I′R0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变， 所以，0.1A×（R0+60Ω）＝0.5A×R0， 解得：R0＝15Ω，故②正确 电源的电压U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V，故③正确； （3）电路消耗的最大功率：P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W，故④正确。 由上分析可知：①②③④正确。 故选：D。 43．（2023秋•花山区校级期末）如图所示是甲、乙两用电器的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　） A．乙是定值电阻，其阻值为10Ω B．将甲、乙分别接在3V的电源两端，通过乙的电流较大 C．若把甲、乙并联在2V的电源两端，干路电流为0.5A D．若把两用电器串联接在电路中，当电源电压为3V时，两用电器的总功率为0.6W 【答案】D 【解答】解：A、由图象知，乙的I﹣U图线是曲线，说明乙的电流与电压不成正比，所以乙不是定值电阻，故A错误； B、将甲、乙分别接在3V的电源两端，由图象知，此时通过甲、乙的电流相等，都是为0.6A，故B错误； C、并联电路中各支路两端电压相等，所以把甲、乙并联在2V的电源两端时，它们的电压都为2V， 由图象知，此时通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，则干路电流为I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故C错误； D、由图象知，当通过两用电器的电流为0.2A时，甲两端电压为1V，乙两端电压为2V， 由于串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，所以总电压为1V+2V＝3V，符合题意； 则甲和乙的总功率P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W，故D正确。 故选：D。 44．（2023秋•新津区校级期末）如图所示电路，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，灯L的电功率为PL．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL′，电流表的示数为I2．已知PL：PL′＝9：25．当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的功率最大时，灯正常发光，且电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．（灯丝电阻不随温度改变）（　　） A．灯泡的额定功率为80W B．电源电压U＝18V C．电流表的示数I1与I2的比值为4：5 D．RB：R1＝3：2 【答案】A 【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，等效电路图如图1所示： 当开关S1断开、S2闭合时，等效电路图如图2所示： 由P＝UI＝I2R可得，电流表的示数I1与I2的比值： ＝＝＝＝，故C错误； 因电源的电压不变， 所以，＝＝， 整理可得：2RL＝3RB﹣5R1﹣﹣﹣①； （2）当S1、S2都闭合，电路中只有灯L接入电路时，如图3，此时电路的总电阻最小，电路消耗的功率最大； 当S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，如图4，电路中三电阻串联，总电阻最大，电路消耗的功率最小， 由P＝UI＝可得，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比： ＝＝＝， 整理可得：2RL＝R1+RB﹣﹣﹣② 由①②可得：RB：R1＝3：1，故D错误； （3）当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，等效电路图如图5所示： 因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和， 所以，两电流表的示数之比： ＝＝＝， 整理可得：2RL＝R1+3RC﹣﹣﹣③ 联立①②③可得：RL＝2RC， 则R1：RL：RC：RB＝1：2：1：3， 此时电路中的电流： I＝＝＝， 所以，Rc的电功率： PC＝I2RC＝（）2×RL＝＝10W，即U2＝8RL×10W， 因图3中，电路消耗的功率最大，此时灯正常发光， 所以，灯泡的额定功率： PL＝＝＝80W，故A正确， 因无法得知灯泡的电阻，所以电源的电压不可求，故B错误。 故选：A。 45．（2023秋•沙坪坝区校级期末）如图甲所示，电源电压保持不变，灯L上标有“12V，6W”字样（不考虑小灯泡的电阻变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。滑动变阻器R的最大阻值为250Ω。闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8Ω时，灯泡正常发光；闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R关系如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了7.2W，则电源电压为 　16　V。若闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最小电功率为 　1　W。 【答案】16；1。 【解答】解：如图甲所示，电源电压保持不变，闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8Ω时，灯泡正常发光，此时小灯泡与滑动变阻器串联，由欧姆定律可得，此时灯泡的电流为 滑动变阻器两端电压为 U滑＝IR＝0.5A×8Ω＝4V 由串联电路的电压规律可得，电源电压为 U＝UL+U滑＝12V+4V＝16V 闭合开关S和S1且断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为： ﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，即 I1＝2I2﹣﹣﹣﹣③ 由①②③得 R0＝3R1 由于定值电阻R0的功率变化了7.2W，则由P＝I2R可得 ΔP＝R0﹣R0＝（2I2）2R0﹣R0＝3R0＝3×（）2R0，即 代入可得R0＝15Ω 滑动变阻器电功率可表示为 结合函数表达式及在保证电源安全的情况下，当电流为时功率最小，此时功率为1W。 故答案为：16；1。 46．（2023秋•青白江区期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，已知RL＝2R0。先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。求： （1）I1：I2； （2）电源电压； （3）当改变开关的通断情况、移动滑片的位置，在保障电路安全的情况下，求电路工作的最大功率和最小功率。 【答案】（1）I1：I2＝3：2； （2）电源电压为18V； （3）最大功率为24.3W，最小功率为5.4W。 【解答】解：（1）将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流， 电压表示数为6V，电流表示数为I1，可得U滑＝I1R＝6V，电源电压U＝U滑+U＝6V+I1R0﹣﹣﹣﹣① 将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动变阻器阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，电压表示数为2V，电流表示数为I2，可得U滑＝I2•＝2V，电源电压U＝U滑+UL＝2V+I2RL﹣﹣﹣﹣② 由I1R＝6V，I2＝2V，两式相除可得：＝； （2）已知RL＝2R0，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡RL相当于定值电阻， 由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I•2R0， 解得：IR0＝4V， 则电源电压U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V； （3）再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联接入电路，电流表测电路电流， 电流表示数为0.3A，电路总电阻R总＝R0+RL＝3R0，由R总＝＝＝60Ω，可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω；将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表示数为6V，则R0两端的电压为12V，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端电压是R0两端电压的0.5倍，滑动变阻器R的最大阻值就是定值电阻R0的0.5倍，所以R＝10Ω， 由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，电路的电功率P最大时即要求电路中电流达到最大值， 当单刀双掷开关S3拨至触点a，闭合开关S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并联时，电路中的电流最大， 由并联电路的电流规律可知：Imax＝I0+IL＝＝0.9A+0.45A＝1.35A， 电路的最大功率：Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W； 电路的电功率P最小时即要求电路中电流达到最小值，此时总电阻最大，且由以上解答可知RL＞R0＞R， 由图知，将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联，此时总电阻最大，电路中的电流最小， 则电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.3A， 电路的最小功率：Pmin＝UImin＝18V×0.3A＝5.4W。 答：（1）I1：I2＝3：2； （2）电源电压为18V； （3）最大功率为24.3W，最小功率为5.4W。 47．（2023秋•温江区校级期末）如图甲是某校物理社团为检测传感器设计的电路图。电源电压U0保持不变，传感器R2的铭牌上标有“1V？W”的模糊字样，传感器可看作一个定值电阻，且电阻R3＝2R2，滑动变阻器的阻值与自身长度成正比，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生短路（只有一段短路），闭合上开关S后，在滑片P向左安全滑动的过程中，电压表读数U与滑动距离x、电流表读数I与滑动距离x的关系分别如图乙、丙所示，则： （1）当P位置在x等于6cm处时，求此时滑动变阻器R1的电功率。 （2）传感器R2的阻值。 （3）若电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，若滑动变阻器没有发生短路而是完好的，为了保证电路各元件的安全，调节滑片，当电路消耗的总功率与电路消耗的最大总功率之比为1：3时，滑片P的位置在x等于多少cm处。 【答案】（1）当P位置在x等于6cm处时，此时滑动变阻器R1的电功率1.44W； （2）传感器R2的阻值为Ω； （3）当电路消耗的总功率与电路消耗的最大总功率之比为1：3时，滑片P的位置在x等于5cm处。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联后再与R3串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据图象可知：当P位置在x等于6cm处时，电压表的示数U1＝4.8V，电流表的示数I1＝0.30A，故此时滑动变阻器R1的电功率： P滑＝U1I1＝4.8V×0.30A＝1.44W； （2）滑动变阻器某处发生短路时，滑片在短路长度内移动时，电路中的电流不变，电压表的示数不变， 由图乙可知，短路点位置在x＝4cm处开始，x＝7cm处结束： 由图乙可知，当x＝7cm时，电压表的示数U1＝4.8V，电流表的示数I1＝0.30A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I＝可得，电源的电压： U0＝U1+I1×（R3+R2）＝4.8V+0.30A×（R3+R2）， 当x＝11cm时，电压表的示数U1′＝4V，电流表的示数I2＝0.50A， 则电源的电压： U0＝U1′+I2×（R3+R2）＝4V+0.5A×（R3+R2） 解得：R2＝Ω；U＝6V； （3）当x＝7cm和x＝11cm时，变阻器接入电路中的电阻： R7＝＝＝16Ω， R11＝＝＝8Ω， 所以，ΔR1＝R7﹣R11＝16Ω﹣8Ω＝8Ω， R1的长度变化了Δx＝11cm﹣7cm＝4cm， 该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化 ＝2Ω； 若滑动变阻器没有发生短路而是完好的，x＝7cm的阻值： R1′＝2Ω/cm×7cm＝14Ω， 该滑动变阻器电阻丝没有短路时的总电阻： R1＝R1′+R7＝14Ω+16Ω＝30Ω； 传感器R2的铭牌上标有“1V？W”，可知传感器R2的额定电压为1V，由欧姆定律，传感器R2的额定电流为： I额＝＝＝0.75A＜3A， 即电路的最大电流为0.75A； 根据P＝UI，在电压不变时，功率与电流成正比， 当电路消耗的总功率与最大总功率之比为1：3时，有：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 由欧姆定律和电阻的串联，I总＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得：R1′＝20Ω； 故x对应的电阻大小为30Ω﹣20Ω＝10Ω， x＝＝5cm。 答：（1）当P位置在x等于6cm处时，此时滑动变阻器R1的电功率1.44W； （2）传感器R2的阻值为Ω； （3）当电路消耗的总功率与电路消耗的最大总功率之比为1：3时，滑片P的位置在x等于5cm处。 48．（2023秋•永定区期末）图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌。 XX牌电热水壶 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定加热功率 880W 保温功率 频率 50Hz （1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？ （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？ （4）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作； 当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据P＝，当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态； 根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，由P＝UI，正常工作时，通过加热管R1的电流为： I＝＝＝4A； （2）由表中数据知，一满壶水的体积为1.5L，根据ρ＝，其质量为： m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg， 在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水升温100℃﹣20℃＝80℃．水需要吸收多少热量： Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×80℃＝5.04×105J； （3）由欧姆定律I＝，根据（1）知，加热管电阻： R1＝＝＝55Ω， 当开S1、S3闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时电路的电阻： R串联＝R2+R1＝165Ω+55Ω＝220Ω，由欧姆定律，此时电路中的电流： I′＝＝＝1A， 则电热水壶的保温功率，即R1的功率： P保＝I′2R1＝（1A）2×55Ω＝55W； （4）如图乙电能表上标有3000r/kW•h，表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电，则转40转消耗的电能为： W＝×40kW•h＝×3.6×106J＝4.8×104J， 1min转盘转了40转，晚上烧水时电热水壶的实际功率为： P实＝＝＝800W。 答：（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2都处于闭合状态；正常工作时，通过加热管R1的电流为4A； （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量为5.04×105J； （3）若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为55W； （4）晚上烧水时电热水壶的实际功率为800W。 49．（2023秋•佛山期末）阅读材料，回答问题。 放电深度对电动车电池寿命的影响 电动汽车的普及离不开电池技术快速发展。电池的使用寿命有限，电池寿命的结束是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命，例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电，研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。由图象我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的 　100%全循环放电次数　。 （2）请列出影响电池循环寿命的一个因素：　电池温度　。 （3）某新能源汽车标配的电池最大储能为80kW•h，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率为 　88　kW，充电过程的能量转化是 　电能转化为化学能　。 （4）最有利于延长电池寿命的使用策略是当电池用掉 　40%　电量时充电。 （5）若电动车每天使用前都充电到总电量的95%，第一天结束行驶后电池电量为45%，若第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%，则电动车电池在连续5天时间内完成了约 　3　次的100%全循环放电。 【答案】（1）100%全循环放电次数；（2）电池温度；（3）88；电能转化为化学能；（4）40%；（5）3。 【解答】解：（1）电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数； （2）影响电池的循环寿命的因素有电池温度、充放电电流、不同的放电深度； （3）某国产品牌新能源汽车标准续航版标配80kW•h电池，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率P＝＝＝88kW，充电过程的能量转化是电能转化为化学能； （4）由图知每次放电深度为40%时，电池100%全循环放电次数最多； （5）第一天结束行驶后电池放电：95%﹣45%＝50%， 由于第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%， 则第二天结束行驶后电池放电：（95%﹣45%）×（1+10%）＝55%， 同理可知：第三天结束行驶后电池放电：（95%﹣45%）×（1+10%）×（1+10%）＝60.5%， 第四天结束行驶后电池放电：（95%﹣45%）×（1+10%）×（1+10%）×（1+10%）＝66.55%， 第五天结束行驶后电池放电：（95%﹣45%）×（1+10%）×（1+10%）×（1+10%）×（1+10%）＝73.205%， 所以，电动车电池在连续5天时间内放电：50%+55%+60.5%+66.55%+73.205%＝305.205%， 完成了全循环放电次数n＝＝3； 故答案为：（1）100%全循环放电次数；（2）电池温度；（3）88；电能转化为化学能；（4）40%；（5）3。 三十．伏安法测量小灯泡的电功率（共2小题） 50．（2023秋•扶余市期末）在做“测小灯泡的电功率”的实验中，小明和小红使用的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“40Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（量程0～3V、0～15V）、电流表、开关和导线 （1）小明按照图甲所示的电路图正确连接了电路，闭合开关后，移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.5　W （2）小红把电路中的电流表拿掉，用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，保持滑片的位置不变，将电压表的 　b　点（选填“a″或“b”）点接线改接到c点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率。小红所用的定值电阻R0的阻值不得超过 　2.5　Ω （3）实验结束后，他俩保持其他器材不动，只将图甲中的小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值范围是 　2V﹣3V　 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.2A，则小灯泡的额定功率是： P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W； （2）具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，保持滑片的位置不变，将电压表的 b，点接线改接到c点，观察并记录电压表的示数U，即灯与R0的电压；因各电阻大小不变，各电阻电压不变，根据串联电路电压的规律，R0的电压：U﹣2.5V，由欧姆定律和串联电路的规律，灯的额定电流： I＝＝，根据P＝UI可求出小灯泡的额定功率； 在实验操作中，因电压表选用0﹣3V的量程，既要测灯的额定电压，又要测灯与R0的电压，故定值电阻R0的最大电压不能超过3V﹣2.5V＝0.5V，因灯正常工作时的电流IL＝0.2A，由欧姆定律I＝，故R0的最大阻值不能超过：R0大＝＝2.5Ω； 所选用的定值电阻R0的阻值不得超过2.5Ω； （3）因电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，当接入最小的电阻5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压U最大＝R最小I最大＝5Ω×0.6A＝3V； 设电压表的最小电压为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U﹣UV，根据分压原理： ＝＝﹣﹣﹣﹣﹣①，①式左边为一定值，故变阻器的最大电阻连入电路时，对应的电阻也最大， 故＝，电压表控制的最小电压：UV＝2V。 要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值范围是2V﹣3V。 故答案为：（1）0.5； （2）b；2.5；（3）2V﹣3V。 51．（2023秋•薛城区期末）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　。 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 （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】见试题解答内容 【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；。 三十一．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共1小题） 52．（2023秋•龙华区校级期末）我们知道：“电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q＝I2Rt．小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，他设计了图（甲）、（乙）所示的两个实验，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热，然后观察插在煤油中的温度计示数，就可以对比电阻丝放热的多少。请你应用所学知识分析回答下列问题： （1）他应该选用实验电路 　甲　来完成他的验证实验（选填“甲”或“乙”）。 （2）如果他采用实验电路（乙），已知两个电阻丝的电阻大小关系是R3＜R4，那么闭合开关后，经过相同的时间，温度计c和d中示数变化较大的应该是 　c　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据焦耳定律Q＝I2Rt，要验证这个规律中Q与R的关系，必须保证在电流和通电时间一定的情况下进行讨论，将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，则电流和通电时间一定相同。故应选用实验电路甲。 （2）两图中均为纯电阻电路并且两电阻并联，电压相同、通电时间相同，因为Q＝I2Rt＝t、R3＜R4，所以Q3＞Q4，所以温度计c的示数变化大。 故答案为：（1）甲；（2）c。 三十二．电热的多挡问题（共1小题） 53．（2023秋•余江区期末）如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W，求 （1）电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率； （2）电热水壶高温挡的额定功率； （3）若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kW•h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J， 由P＝可得，消耗的电能： W＝P中t′＝500W×20×60s＝6×105J， 电热水壶的效率： η＝×100%＝×100%＝98%； （2）由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1＝R2＝R， 甲图为开路，P甲＝0， 乙图中两电阻串联，R乙＝2R，P乙＝＝， 丙图中只有电阻R1工作，R丙＝R，P丙＝＝， 丁图中两电阻并联，R丁＝R，P丁＝＝＝2， 由以上可知，丙图为中温挡，丁图为高温挡，则电热水壶高温挡的额定功率： P高＝2P中＝2×500W＝1000W； （3）电热水壶的实际功率： P实＝＝＝0.9kW＝900W＜1000W， 则此时电热水壶不是正常工作。 答：（1）水所吸收的热量为5.88×105J，电热水壶的效率为98%； （2）电热水壶高温挡的额定功率为1000W； （3）此时电热水壶不是正常工作。 三十三．家庭电路中各元件的连接方式（共1小题） 54．（2023秋•夏邑县期末）甲图是小东家床头柜上的旋钮开关S，乙图中开关S单独控制台灯的通断和亮度请在乙图中连接符合安全用电要求的电路图。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：据题目可知，此时变阻器必须与灯泡串联，从安全用电的角度分析，开关应该接在火线上，灯直接接零线，如下图： 三十四．家庭电路的连线作图（共1小题） 55．（2023秋•绥中县期末）请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 首先辨别图中三根线地线、火线、零线。 （1）灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。 （2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。 如图所示： 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级上学期物理期末复习（压轴精选55题34大考点） 训练范围：苏科版九年级上册第11~14章、九年级下册第15章。 一．功的简单计算（共1小题） 1．（2024春•涪城区期末）如图甲所示，A、B两物体都是质量均匀的正方体，棱长都为3cm，质量分别为13．5g、32．4g；将长度为3cm的细线两端分别固定在物体A、B表面的中央，构成一个连接体放入底面积为30cm2、自重为0.141N的圆柱体容器中，如图乙所示。A、B两物体和绳子都不吸水，绳子质量和容器壁厚度忽略不计，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）此时图乙中容器对桌面的压强p1； （2）小亮同学缓慢的沿容器壁注入水，当注水质量为118.5g时，A、B两物体静止后，水对容器底的压强p2； （3）若小亮同学缓慢的沿容器壁注入水，当A、B之间的细线刚好绷直时停止注水，待A、B两物体静止后，在A上表面中心处施加竖直向下的压力，使其缓慢向下运动，直至A恰好完全浸没在水中，则从施加压力开始到物体A恰好完全浸没，A的重力所做的功。（容器足够高） 二．功、功率的图像问题（共1小题） 2．（2023秋•东莞市校级期末）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中： （1）运动员下落的平均速度； （2）重力做的功； （3）匀速下降时重力做功的功率。 三．探究影响物体重力势能大小的因素（共1小题） 3．（2024春•鲤城区校级期末）图甲为探究影响重力势能大小因素的实验装置。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 　 　。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），由此可得：当物体质量一定时，　 　，重力势能越大。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的实验设计思路：　 　。 （4）结合本实验和所学知识，分析图27乙所示的水坝，发电机安装在位置 　 　（选填“C”或“D”）较为合理。你认为适合建造大型水力发电站的地方应具备的条件：　 　。（写出一条即可） 四．探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关（共1小题） 4．（2024春•西峡县期末）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 　 　来反映的。 （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，　 　。 （3）比较 　 　两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 （4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 　 　（选填：“有关”或“无关”）。 （5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为 　 　能。 五．动能和重力势能的相互转化（共1小题） 5．（2023秋•三明期末）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球从A点加速下滑到C点时，重力没有对小球做功 C．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 D．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 六．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 6．（2024春•双城区期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节； （2）如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码 　 　个； （3）图甲中，当杠杆水平位置平衡时，画出此时A处所受力的力臂L； （4）如图乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7．（2024春•烟台期末）如图1所示是某校初三（1）班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。 （1）实验开始若发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　 　调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向　 　调节。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？　 　。 （2）一实验小组得到的三组数据如下表所示： 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 8 2 4 2 2 8 1 16 3 2 12 3 8 通过此探究实验应该得出的结论是：　 　。 （3）小明通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离＝阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图中的F1改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的　 　，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的　 　，即可证明小华的观点是否正确。 （4）小刚用身边一些器材做实验：①他将塑料直尺放圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如图2所示，则支点O与直尺的　 　一定在同一竖直线上。 ②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆　 　（填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”）。 七．杠杆的综合应用（共1小题） 8．（2024春•乌鲁木齐期末）如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2＝2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛 B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛 C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛 D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛 八．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 9．（2024春•瑞金市校级期末）同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设： 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关； 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； 一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入表： 实验次数 动滑轮重/N 钩码重/N 动力/N 机械效率 1 1 2 1 　 　 2 1 4 　 3 2 4 2 　 （1）在表中填上三次实验的机械效率。 （2）根据实验　 　和　 　（选填①、②、③）可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （3）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越　 　；（填“高”或“低”） （4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用　 　（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升　 　（填“相同”或“不同”）的高度去研究。 10．（2024春•太湖县期末）某实验小组的同学用如图（甲）所示的器材，探究影响滑轮组机械效率的因素。 （1）要提起图（甲）中的重物，请完成滑轮组的绕线（要求拉力最省）。 （2）该实验小组的同学将图（甲）中的物体换成钩码，采用图（乙）所示的绕线方法，测得滑轮组的机械效率如下表所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 拉力F通过距离s/m 机械效率η/% 1 0.50 0.20 0.42 0.40 60 2 1.00 0.20 0.76 0.40 3 1.50 0.20 1.05 0.40 71 4 2.00 0.20 1.38 0.40 72 5 2.50 0.20 1.68 0.40 74 第二次实验，滑轮组的机械效率η2＝　 　%（计算结果保留整数位）。 （3）请根据上表中的数据，在如图的坐标系中用光滑曲线画出η与G的关系图。 （4）根据以上信息，可以得出：随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）本次实验中，除物重外，影响该滑轮组机械效率的主要因素还有①　 　、②　 　。 （6）在某一次测量中，将图（乙）中F的方向改为图（丙）所示，其它条件不变，滑轮组的机械效率　 　改变。（选填“会”或“不会”） 九．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 11．（2023秋•高要区校级期末）在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角θ 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 　 　拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 　 　移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 　 　%，第②次实验中总功为 　 　J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 　 　（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：　 　； （4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 　 　（写出一个）有关。 一十．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共2小题） 12．（2024春•交城县期末）某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍。求： （1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？ （3）拉力F做功的功率是多少？ 13．（2023秋•尤溪县期末）如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦） （1）求工人放绳的速度。 （2）求滑轮组的效率η1 （3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。 一十一．内能的利用及意义（共1小题） 14．（2023秋•乌鲁木齐期末）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 一十二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共1小题） 15．（2023秋•临清市期末）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，可以通过比较 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 　 　℃； （3）有图像分析可知，液体 　 　（选填“A”或“B”）吸热能力强；冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 　 　（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳； （4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 　 　法。 一十三．物体吸热实验中比较加热时间长短判断吸热强弱（共1小题） 16．（2023秋•宁国市期末）为了比较沙子和水吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： 物质 质量 m/g 温度升高10℃ 所需要的时间/s 温度升高20℃ 所需要的时间/s 温度升高30℃ 所需要的时间/s 沙子 100 22 41 62 水 100 96 190 285 （1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质　 　。 （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度时，水吸收的热量比沙子吸收的热量　 　。（选填“多”或“少”） （3）如果加热相同的时间，质量相同的沙子和水，　 　（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。 一十四．利用比热容的公式计算热量（共2小题） 17．（2023秋•海门市校级期末）某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作时的效率。 18．（2023秋•金昌期末）用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 一十五．固体和液体的热值计算（共2小题） 19．（2023秋•江油市期末）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃））求： （1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾） （3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？ 20．（2022秋•潍坊期末）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10dm3的水加热，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线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，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。 一十六．电源的作用（共1小题） 21．（2023秋•忻州期末）电池使用说明中都有一条提示：“请一次性更换所有电池，避免新旧电池混用”。小海同学用所学物理知识设计了一个实验方案研究为什么要这样提示。小海按照图组装电路，将同型号的两节新电池串联、一新一旧两节电池串联和一节新电池分别接在A、B间，闭合开关S后记录电压表示数。请将空白处补充完整。 电源 S闭合时电压/V 两新 2.7 一新一旧 1.2 一新 1.4 （1）由表中测得的数据可知，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，而且小于一节新电池提供的电压。小海查阅资料得知，电池本身有电阻，称为电源内阻，新电池的内阻很小，旧电池内阻很大。当对电阻R供电时，电池内阻和电阻R是 　 　关系（选填“串联”或“并联”），电池内阻越大，电阻R两端的电压就越 　 　（选填“大”或“小”）．旧电池内阻会消耗更多的电能，所以不能新旧电池混用。 （2）要使结论具有普遍性，需要换用 　 　型号新旧电池进行多次实验。（选填“相同”或“不同”） 一十七．电路图及元件符号（共1小题） 22．（2023秋•船营区校级期末）如图，当开关S闭合时，两个灯泡都能正常发光，试在图中的〇中填入适当的电表符号。 一十八．根据电路图连接实物（共2小题） 23．（2024春•茂南区校级期末）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路（要求导线不能交叉）。 24．（2023秋•扶余市期末）如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压。图中有一根导线接错了。请你找出这根接错的导线，在这根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线。 一十九．串联和并联的概念与辨析（共1小题） 25．（2023秋•武都区期末）如图所示是一把电吹风的简化电路。分析电路可知：电热丝与吹风机的连接方式是　 　联，将插头插入插座，若电吹风吹出的是冷风，则闭合的开关是　 　。 二十．欧姆定律的应用（共5小题） 26．（2023秋•长寿区期末）甲、乙是两根同种材料制成的电阻丝，甲的规格为“6V 0.5A”，乙的规格为“8V 1A”，关于两电阻丝下列说法正确的是（　　） A．若两根电阻丝的长度相同，则甲电阻丝的横截面积大 B．若两根电阻丝的横截面积相同，则乙电阻丝的长度长 C．将两根电阻丝串联后接在电源两端，电源电压最大为14V D．将两根电阻丝并联后接在电源两端，干路最大电流为1.25A 27．（2023秋•伊犁州期末）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a点时，电压表的示数为3V；当滑片P从a点向左滑动2cm后，电压表示数变为4V；若滑片P继续向左滑动2cm后，电压表示数变为（　　） A．8V B．7V C．6V D．5V 28．（2023秋•石狮市期末）如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则电源两端的电压为 　 　V，闭合开关S后，保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为 　 　Ω。 29．（2023秋•忠县期末）如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器RAB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降。滑片P从A端下滑的距离L与压力F的关系如图乙所示。当滑片P位于A端时为空载，当滑片P位于B端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4V，RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。则空载时电流表示数为 　 　A；当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时F的大小为 　 N。 30．（2023秋•廉江市校级期末）有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻R2＝30Ω．求： （1）被检测者未喝酒时，即酒精浓度为0时，R1阻值为　 　。 （2）被检测者酒精浓度越大时，电流表示数越　 　，电压表示数越　 　。 （3）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为　 　。 （4）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，被检测司机酒精浓度是　 　mg/ml。 二十一．欧姆定律在图像中的应用（共1小题） 31．（2023秋•永春县期末）如题图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示，下列说法不正确的是（　　） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V 二十二．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共1小题） 32．（2023秋•衡山县期末）目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的。图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图，其中电源电压恒定为9V，R0为定值电阻，A为油量表（实质时一只量程为0～0.6A的电流表）Rx是一个压敏电阻，图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象。已知油箱是圆柱形容器，底面积为0.1m2，箱内汽油高度达到0.6m时油箱即装满，汽油密度约为0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107J/kg（g＝10N/kg） （1）当油箱装满时，油量表的示数如图丙所示，R0的值； （2）请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数； （3）在汽车的技术参数中有一项叫“等速油耗”，（用k表示）是指汽车以某一恒定的速度行驶时，每100km的最大耗油量（单位：L/100km）．现将此新型汽车的油箱装满后，沿高速公路以90km/h的速度行驶250km，发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格，则该车90km/h的等速油耗是多少？ 二十三．欧姆定律的多状态计算（共1小题） 33．（2023秋•灵山县校级期末）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化） （1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压； （2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值。 二十四．伏安法测电阻（共1小题） 34．（2023秋•滑县期末）用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，使滑片P向右滑动时，电流表示数变大。 （2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表示数为4.5V，则电路故障可能是 　 　。 （4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝ 　 　Ω。移动滑片P，当电压表示数为1V时，定值电阻Rx＝ 　 　Ω。 （5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和开关组成如图丙所示电路，来测量未知电阻Rx的阻值。 a．调节滑动变阻器滑片到最右端，闭合开关S后，电流表示数为I1； b．再闭合开关S1后，电流表示数为I2，则电阻Rx＝ 　 　。（用题中所给物理量的符号表示） 二十五．伏安法测小灯泡的电阻（共2小题） 35．（2023秋•洪山区期末）小祥同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，他记录的实验数据如表所示。关于该同学的实验，下列说法合理的是（　　） 次数 1 2 3 4 5 6 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 A．电路图中a是电压表，b是电流表 B．从第1次到第6次实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动 C．实验中小灯泡电阻每次测量值不同是由于测量误差造成的 D．第3次与第5次实验时滑动变阻器接入电路的电阻之比为3：4 36．（2023秋•龙山区期末）小明用图中图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。 （1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接。 （2）小明连好最后一根导线时，发现小灯泡发出很亮的光，请指出小明在实验操作中存在的两处错误： ①　 　 ②　 　 （3）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 　 　A，小灯泡的阻值是 　 　Ω（小数点后保留一位）； （4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 　 　（选填“变化”或“不变”）。 二十六．电功率范围值问题（共1小题） 37．（2023秋•岑溪市期末）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为10Ω，变阻器R2标有“48Ω，0.5A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光（设灯泡电阻不随温度而改变），求： （1）灯泡L的电阻； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能； （3）若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围。 二十七．动态电路中电功率的变化（共1小题） 38．（2023秋•安化县期末）如图，电源电压不变，滑动变阻器滑动头位于正中央，闭合开关S后，M，N，P三灯亮度相同，现将变阻器的滑动头缓慢向左移动，则三灯亮度从亮到暗的排列顺序是（　　） A．M，N，P B．P，M，N C．M，P，N D．N，M，P 二十八．结合图像计算电功率（共1小题） 39．（2023秋•巨野县期末）如图所示，是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　） A．电阻R的电阻值是10Ω B．当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功率是0.8W C．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路里的电流是0.4A D．仅把L、R串联在电路中，当电流是0.2A时，它们两端总电压是4V 二十九．电功率的综合计算（共10小题） 40．（2023秋•牟平区期末）在如图所示的电路中，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为16W，若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的功率为9W，不考虑灯丝电阻随温度的变化，则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为（　　） A．1W B．3W C．7W D．9W 41．（2023秋•沙坪坝区校级期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表V1的量程为0～15V，电压表V2的量程为0～3V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，灯泡的电阻不变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2；已知U1：U2＝2：3。在电路安全的条件下，下列说法正确的是（　　） ①R1的最大阻值为36Ω； ②当闭合开关S2，断开S1、S3，R2功率最大值为0.375W； ③当闭合开关S3，断开S1、S2，R2接入电路的阻值范围0～12Ω； ④通过开关的断开、闭合和移动滑片，电路总功率最大值为5.4W。 A．②④ B．③④ C．①③ D．②③ 42．（2023秋•邗江区期末）电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　） ①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W； ②R0的阻值为15Ω； ③电源电压为7.5V； ④电路消耗的最大功率为3.75W。 A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④ 43．（2023秋•花山区校级期末）如图所示是甲、乙两用电器的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　） A．乙是定值电阻，其阻值为10Ω B．将甲、乙分别接在3V的电源两端，通过乙的电流较大 C．若把甲、乙并联在2V的电源两端，干路电流为0.5A D．若把两用电器串联接在电路中，当电源电压为3V时，两用电器的总功率为0.6W 44．（2023秋•新津区校级期末）如图所示电路，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，灯L的电功率为PL．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL′，电流表的示数为I2．已知PL：PL′＝9：25．当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的功率最大时，灯正常发光，且电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．（灯丝电阻不随温度改变）（　　） A．灯泡的额定功率为80W B．电源电压U＝18V C．电流表的示数I1与I2的比值为4：5 D．RB：R1＝3：2 45．（2023秋•沙坪坝区校级期末）如图甲所示，电源电压保持不变，灯L上标有“12V，6W”字样（不考虑小灯泡的电阻变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。滑动变阻器R的最大阻值为250Ω。闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8Ω时，灯泡正常发光；闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R关系如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了7.2W，则电源电压为 　 　V。若闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最小电功率为 　 　W。 46．（2023秋•青白江区期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，已知RL＝2R0。先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。求： （1）I1：I2； （2）电源电压； （3）当改变开关的通断情况、移动滑片的位置，在保障电路安全的情况下，求电路工作的最大功率和最小功率。 47．（2023秋•温江区校级期末）如图甲是某校物理社团为检测传感器设计的电路图。电源电压U0保持不变，传感器R2的铭牌上标有“1V？W”的模糊字样，传感器可看作一个定值电阻，且电阻R3＝2R2，滑动变阻器的阻值与自身长度成正比，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生短路（只有一段短路），闭合上开关S后，在滑片P向左安全滑动的过程中，电压表读数U与滑动距离x、电流表读数I与滑动距离x的关系分别如图乙、丙所示，则： （1）当P位置在x等于6cm处时，求此时滑动变阻器R1的电功率。 （2）传感器R2的阻值。 （3）若电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，若滑动变阻器没有发生短路而是完好的，为了保证电路各元件的安全，调节滑片，当电路消耗的总功率与电路消耗的最大总功率之比为1：3时，滑片P的位置在x等于多少cm处。 48．（2023秋•永定区期末）图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌。 XX牌电热水壶 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定加热功率 880W 保温功率 频率 50Hz （1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？ （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？ （4）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？ 49．（2023秋•佛山期末）阅读材料，回答问题。 放电深度对电动车电池寿命的影响 电动汽车的普及离不开电池技术快速发展。电池的使用寿命有限，电池寿命的结束是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命，例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电，研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。由图象我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的 　 　。 （2）请列出影响电池循环寿命的一个因素：　 　。 （3）某新能源汽车标配的电池最大储能为80kW•h，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率为 　 　kW，充电过程的能量转化是 　 　。 （4）最有利于延长电池寿命的使用策略是当电池用掉 　 　电量时充电。 （5）若电动车每天使用前都充电到总电量的95%，第一天结束行驶后电池电量为45%，若第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%，则电动车电池在连续5天时间内完成了约 　 　次的100%全循环放电。 三十．伏安法测量小灯泡的电功率（共2小题） 50．（2023秋•扶余市期末）在做“测小灯泡的电功率”的实验中，小明和小红使用的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“40Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（量程0～3V、0～15V）、电流表、开关和导线 （1）小明按照图甲所示的电路图正确连接了电路，闭合开关后，移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W （2）小红把电路中的电流表拿掉，用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，保持滑片的位置不变，将电压表的 　 　点（选填“a″或“b”）点接线改接到c点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率。小红所用的定值电阻R0的阻值不得超过 　 　Ω （3）实验结束后，他俩保持其他器材不动，只将图甲中的小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值范围是 　 　 51．（2023秋•薛城区期末）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 　 　。 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 （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）。 三十一．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共1小题） 52．（2023秋•龙华区校级期末）我们知道：“电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q＝I2Rt．小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，他设计了图（甲）、（乙）所示的两个实验，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热，然后观察插在煤油中的温度计示数，就可以对比电阻丝放热的多少。请你应用所学知识分析回答下列问题： （1）他应该选用实验电路 　 　来完成他的验证实验（选填“甲”或“乙”）。 （2）如果他采用实验电路（乙），已知两个电阻丝的电阻大小关系是R3＜R4，那么闭合开关后，经过相同的时间，温度计c和d中示数变化较大的应该是 　 　。 三十二．电热的多挡问题（共1小题） 53．（2023秋•余江区期末）如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W，求 （1）电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率； （2）电热水壶高温挡的额定功率； （3）若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kW•h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。 三十三．家庭电路中各元件的连接方式（共1小题） 54．（2023秋•夏邑县期末）甲图是小东家床头柜上的旋钮开关S，乙图中开关S单独控制台灯的通断和亮度请在乙图中连接符合安全用电要求的电路图。 三十四．家庭电路的连线作图（共1小题） 55．（2023秋•绥中县期末）请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$