山东省泰安市东平县2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

2024-2025学年山东省泰安市东平县九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（1-10题每题2分，11-15题每题3分，共35分，以下每题均只有一个正确答案，多选、错选均不得分） 1．（2分）下列估测合理的是（　　） A．通过家庭节能灯的电流约为0.2A B．人的正常体温约为42℃ C．对人体的安全电压为不高于220V D．家用电冰箱的功率约为2kW 2．（2分）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释错误的是（　　） A．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”——“蜡泪”的形成是熔化现象 B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象 C．“照水冰如鉴，扫雪玉为尘。”——“冰”的形成是凝固现象 D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”——“霜”的形成是凝华现象 3．（2分）2024年12月17日，在我国太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，以“一箭四星”的方式，成功将银河航天承担研制的四颗合成孔径雷达卫星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零 D．火箭搭载着雷达卫星升空的过程中，雷达卫星的重力势能越来越大 4．（2分）下列有关安全用电的说法正确的是（　　） A．使用试电笔时，要用手指按住笔尖，然后用笔尖接触被测导线 B．灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间 C．家庭电路中电流过大，一定是发生了短路 D．更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关 5．（2分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 6．（2分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2：3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1：I2＝1：2 B．R1、R2两端的电压之比U1：U2＝2：1 C．相同时间R1、R2消耗电功之比W1：W2＝1：2 D．R1、R2的电功率之比P1：P2＝2：1 7．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法中，正确的是（　　） A．电流表测量干路中的电流 B．电压表可以测量灯L1两端的电压 C．只断开开关S2时，电压表的示数变小 D．取下灯L2后，灯L1不能正常发光 8．（2分）如图所示是一个电子身高测量仪的简化原理图。没测量身高时，滑片P在b端，闭合开关S后，电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．去掉电阻R0电路仍可以正常工作 B．身高表是由电流表改装的 C．测量的身高越高，流过R0的电流越大 D．测量的身高越高，电路的总功率越小 9．（2分）如图所示，电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。为了保证安全，电路中设计了过压保护开关S1和过热保护开关S2，当电压力锅内部气压过大或温度过高时，发热器都会停止工作。以下设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 10．（2分）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（　　） A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W 11．（3分）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 12．（3分）如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法中（　　） ①实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少 ②甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 ③甲图通电一段时间，b容器中电流产生的热量较多 ④观察乙图中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值大 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①②④正确 13．（3分）有A、B两个小灯泡，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”，经实验测得它们的I﹣U特性曲线如图所示，下列说法中（　　） ①把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 ②把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 ③把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电源电压为6V ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率为1W A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确 14．（3分）如图所示是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻，温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断中（　　） ①R1的阻值随温度的升高而增大 ②温度升高过程中，电磁铁磁性增强 ③若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 ④若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 15．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　） ①电源电压为6V； ②定值电阻R的阻值为5Ω； ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω； ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。 A．只有②③正确 B．只有①③正确 C．只有②③④正确 D．只有①②④正确 二、填空题（每空2分，共8分） 16．（2分）我们用吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，说明摩擦过程中 　 　（填“吸管”或“纸巾”）失去电子。 17．（2分）如图为关于“55°”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变，这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒，这种颗粒是 　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。 18．（2分）如图所示，水沸腾后，在水蒸气推动胶塞迅速冲出管口的过程中，水蒸气的内能减少；在胶塞被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的　 　冲程相同。 19．（2分）能水平转动的小磁针在水平桌面上静止时，小磁针的北极指向地理的 　 　（选填“北”或“南”）极附近。 三、作图题（每题3分，共6分） 20．（3分）如图，请标出电源正负极和磁感线的方向。 21．（3分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制灯泡的开关、灯泡和插座正确连入家庭电路。 四、实验题（第22题8分，第23题7分，第24题10分，共25分） 22．（8分）萧雅同学利用如图甲所示的装置，来比较A和B两种不同液体吸热的情况。 （1）萧雅在安装、调整器材时，应该首先调整固定 　 　（填“甲”或“乙”）的位置。 （2）在该实验中萧雅同学采用的方法是：使 　 　和初温相同的液体A和B吸收相同的热量，然后比较液体A和B 　 　来判断两种液体的吸热能力。 （3）图乙是根据测得的数据，绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，由图像可以判断：液体 　 　的吸热能力强。若A的比热容3.6×103J/（kg•℃），则B的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 （4）根据图乙图像可以推断出，时间t应为第 　 　min。 23．（7分）小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系，电源电压为4.5V，三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。 （1）图甲电路连接不完整，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑片P向右滑动时电流表示数变大。 （2）正确连接电路后，小明依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与前二次实验相同，记录相应电流表示数，绘制出图像如图乙所示，实验中电压表的示数为 　 　V。 （3）小明找来一个未知阻值的电阻，重复上述实验，电流表表盘如图丙所示，其示数为 　 　A，该电阻的阻值为 　 　Ω。 （4）根据以上实验数据，实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 　 　。 24．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌“20Ω 1A”。 （1）小华同学连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，电压表无示数，电流表的指针有明显偏转，则故障可能是 　 　。 （2）排除故障后，小华同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，其示数是 　 　V，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“A”或“B”）端移动。 （3）小华同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 　 　W，小灯泡正常发光的电阻是 　 　Ω。 （4）小丽同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，她设计了如图丁所示的电路，已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0，其操作如下： ①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为 　 　； ②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为U； ③小灯泡的额定功率P额＝ 　 　（用所测的量和已知量表示）。 五、计算题（第25题7分，第26题7分，第27题12分，共26分） 25．（7分）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在很多地区已普遍使用。如图所示，在标准大气压下，用天然气灶将一壶质量为2kg，温度为25℃的水加热至沸腾，大约需要10min，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.5×107J/m3，求： （1）水吸收的热量； （2）此过程，若天然气加热水的效率为40%，则烧开这壶水需要多少天然气？ 26．（7分）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝44Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 27．（12分）兴趣小组同学在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h“的测试，小组同学用厚钢尺制成了一座跨度为s的桥梁（如图1），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成，（如图2）。已测得跨度为s时，在一定范围内，其下垂量h与压力F满足关系h＝kF，k＝1×10﹣3m/N；电路中电源电压恒为12V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A．传感器电阻R与压力F的一次函数关系图象如图3，忽略传感器与梁自重产生的影响。求： （1）当压力F＝0时，电路中的电流； （2）电流表显示电流为0.6A时，桥梁的下垂量； （3）当压力F＝32N时，电阻R0的功率。 2024-2025学年山东省泰安市东平县九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A B D D C C B D D D B 题号 12 13 14 15 答案 D C A C 一、选择题（1-10题每题2分，11-15题每题3分，共35分，以下每题均只有一个正确答案，多选、错选均不得分） 1．（2分）下列估测合理的是（　　） A．通过家庭节能灯的电流约为0.2A B．人的正常体温约为42℃ C．对人体的安全电压为不高于220V D．家用电冰箱的功率约为2kW 【答案】A 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、通过家庭节能灯的电流约为0.2A，故A符合实际； B、人的正常体温约为37℃且变化幅度很小，故B不符合实际； C、对人体的安全电压为不高于36V，故C不符合实际； D、家用电冰箱的功率约为200W＝0.2kW，故D不符合实际。 故选：A。 2．（2分）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释错误的是（　　） A．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”——“蜡泪”的形成是熔化现象 B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象 C．“照水冰如鉴，扫雪玉为尘。”——“冰”的形成是凝固现象 D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”——“霜”的形成是凝华现象 【答案】B 【分析】（1）物质由固态变为液态的过程叫做熔化； （2）物质由气态变为液态的过程叫做液化； （3）物质由液态变为固态的过程叫做凝固； （4）物质由气态直接变为固态的过程叫做凝华。 【解答】解：A、蜡炬成灰泪始干，蜡烛是由固态变为液态的过程，是熔化现象，故A正确； B、露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，故B错误； C、冰是与水放热凝固形成的，故C正确； D、霜是由空气中的水蒸气遇冷直接形成的小冰晶，属于凝华现象，故D正确。 故选：B。 3．（2分）2024年12月17日，在我国太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，以“一箭四星”的方式，成功将银河航天承担研制的四颗合成孔径雷达卫星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零 D．火箭搭载着雷达卫星升空的过程中，雷达卫星的重力势能越来越大 【答案】D 【分析】（1）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，热值反映了燃料燃烧放热的能力； （2）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机工作过程中始终要产生额外功，因此热机效率不能达到100%。 （3）一个物体在任何情况下都具有内能； （4）重力势能与物体的质量和高度有关。 【解答】解：A.热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与燃烧情况无关，无论火箭的燃料燃烧是否充分，其热值不变，故A错误； B.火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%，这是因为火箭发动机在工作时，由于排出尾气等原因不可避免地会产生一些能量损失，故B错误； C.一个物体在任何情况下都具有内能，火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能不为零，故C错误； D.火箭搭载着雷达卫星升空的过程中，雷达卫星的质量不变，高度增加，重力势能越来越大，故D正确。 故选：D。 4．（2分）下列有关安全用电的说法正确的是（　　） A．使用试电笔时，要用手指按住笔尖，然后用笔尖接触被测导线 B．灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间 C．家庭电路中电流过大，一定是发生了短路 D．更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关 【答案】D 【分析】（1）使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体。 （2）灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间。 （3）家庭电路中电流过大，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大。 （4）更换元件时，必须先切断电源。 【解答】解：A、使用试电笔时，要用手指按住笔尾金属体，然后用笔尖接触被测导线，故A错误； B、灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，故B错误； C、家庭电路中电流过大，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误； D、更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关，故D正确。 故选：D。 5．（2分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 【答案】C 【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量； （2）晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变； （3）做功改变物体内能，对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小； （4）热量是热传递过程中传递内能的多少，是从高温物体传向低温物体或从高温部分传向低温部分。 【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有，故A错误； B、物体吸收了热量，温度可以不变，比如晶体熔化时，不断吸收热量，但温度不变，故B错误； C、气体膨胀对外做功后，自身的内能减小温度降低，故C正确； D、热传递过程中，热量是从温度高的物体传递到温度低的物体，传递的不是温度，故D错误。 故选：C。 6．（2分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2：3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1：I2＝1：2 B．R1、R2两端的电压之比U1：U2＝2：1 C．相同时间R1、R2消耗电功之比W1：W2＝1：2 D．R1、R2的电功率之比P1：P2＝2：1 【答案】C 【分析】（1）串联电路中电流处处相等； （2）由图可知，闭合开关后，R1和R2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测R2两端的电压；串联电路具有分压的特点，用电器的电阻之比等于其两端的电压之比； （3）根据W＝UIt计算电功之比； （4）根据P＝UI分析解答。 【解答】解：由图可知，闭合开关后，R1和R2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测R2两端的电压； A、串联电路中电流处处相等，因此通过R1、R2的电流值之比为I1：I2＝1：1，故A错误； B、电压表V1、V2示数之比为2：3，根据串联电压规律知，即U2：（U1+U2）＝2：3；，U1：U2＝1：2，故B错误； C、根据串联电路的电流处处相等，结合W＝UIt知，相同时间R1、R2消耗电功之比等于电压之比，即W1：W2＝U1：U2＝1：2，故C正确； D、根据P＝UI知，电功率之比等于电压之比，P1：P2＝U1：U2＝1：2，故D错误。 故选：C。 7．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法中，正确的是（　　） A．电流表测量干路中的电流 B．电压表可以测量灯L1两端的电压 C．只断开开关S2时，电压表的示数变小 D．取下灯L2后，灯L1不能正常发光 【答案】B 【分析】分析实物图得出电路连接方法以及电流表和电压表的位置，结合并联电路的特点、电流表和电压表的使用方法分析判断。 【解答】解：由图可知，电流从电源正极出发，经开关S1后分成两股，一股经电流表、灯泡L1，回到电源负极；另一股经开关S2，灯泡L2，回到电源负极，因此，两灯泡并联，电压表测并联电路的电压。 A、由此可判断，电流表测灯泡L1支路的电流，故A错误； B、电压表测并联电路的电压，所以也相当于测L1两端的电压，故B正确； C、只断开开关S2时，电压表的示数不变，故C错误； D、由于并联电路各支路互不影响，因此，取下L2时，L1能正常发光，故D错误。 故选：B。 8．（2分）如图所示是一个电子身高测量仪的简化原理图。没测量身高时，滑片P在b端，闭合开关S后，电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．去掉电阻R0电路仍可以正常工作 B．身高表是由电流表改装的 C．测量的身高越高，流过R0的电流越大 D．测量的身高越高，电路的总功率越小 【答案】D 【分析】（1）电阻R0串联在电路中，防止身高过小使滑动变阻器接入电路为零时短路； （2）根据电表使用规则，判断身高表的种类； （3）分析身高增加时，滑片P的移动方向，判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由串联电路特点判断电流表示数如何变化，由P＝UI判断出电路的总功率的变化。 【解答】解：A、电阻R0串联在电路中，防止身高过小使滑动变阻器接入电路为零时出现短路，防止电路中电流过大，烧坏电源，故A错误； B、由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，被测身高增加时，滑片向上移动，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路电压特点可知，电压表示数变大，身高表是由电压表改装的，故B错误； CD、由电路图知两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，被测身高增加时，滑片向上移动，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即流过R0的电流变小，由P＝UI知电路的总功率变小，故D正确，C错误。 故选：D。 9．（2分）如图所示，电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。为了保证安全，电路中设计了过压保护开关S1和过热保护开关S2，当电压力锅内部气压过大或温度过高时，发热器都会停止工作。以下设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】由题意可知，当电压力锅内部气压过大或温度过高时，发热器都会停止工作，说明两开关不能独立工作即为串联，据此分析选项得出答案。 【解答】解：由题意可知，当电压力锅内部气压过大或温度过高时，发热器都会停止工作，则两开关应为串联。 A．由电路图可知，两个开关断开任何一个时，发热器还会正常工作，故A不符合题意； B．由电路图可知，闭合开关S2时会造成电源短路，故B不符合题意； C．由电路图可知，两开关均闭合时会造成电源短路，故C不符合题意； D．由电路图可知，两开关串联共同控制发热器，断开任何一个开关时，发热器都会停止工作，故D符合题意。 故选：D。 10．（2分）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（　　） A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W 【答案】D 【分析】（1）知道指示灯的额定电压和额定功率，根据P求出指示灯的灯丝电阻； （2）由图乙可知，电动机和指示灯串联，根据P＝UI求出电路中的电流，根据P＝I2R求出电动机的发热功率； （3）根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据P＝UI求出电动机的额定功率； （4）根据P＝UI求出电路的总功率。 【解答】解：A、由P可知，指示灯的灯丝电阻：RL1.25Ω，故A错误； B、由图乙可知，电动机和指示灯串联，由P＝UI可知，电路中的电流：I＝IM＝IL0.4A， 电动机的发热功率：PRM＝（0.4A）2×0.5Ω＝0.08W，故B错误； C、根据串联电路的电压特点可知，电动机两端的电压：UM＝U﹣UL＝4.5V﹣0.5V＝4V， 电动机的额定功率：PM＝UMIM＝4V×0.4A＝1.6W，故C错误； D、电路的总功率：P＝UI＝4.5V×0.4A＝1.8W，故D正确。 故选：D。 11．（3分）如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】B 【分析】发电机的原理是闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流，将机械能转换为电能。 电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能。 【解答】解：人体动力是将机械能转换为电能，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象， 电池动力是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的，将电能转换为机械能； ①、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意； ②、图中是奥斯特实验，证明了电流周围可以产生磁场，与电动机的原理不同，故②不符合题意。 ③、图中是探究通电螺线管的磁场，是电流的磁效应，与电动机的原理不同，故③不符合题意； ④、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的原理，故④符合题意； 故选：B。 12．（3分）如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法中（　　） ①实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少 ②甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 ③甲图通电一段时间，b容器中电流产生的热量较多 ④观察乙图中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值大 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①②④正确 【答案】D 【分析】（1）实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少； （2）（3）甲图所示的装置中，两个相同的透明容器中的电阻丝阻值相同，电流不同，结合Q＝I2Rt，用控制变量法分析； （4）乙装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，根据转换法结合Q＝I2Rt回答。 【解答】解：①．实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少，故①正确； B②．甲图所示的装置中，两个相同的透明容器中的电阻丝阻值相同，电流不同，则探究的是电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故②正确； ③．分析电路可知，甲图所示的装置中，两个相同的透明容器中的电阻丝阻值相同，b容器中通过电阻丝的电流较小，根据Q＝I2Rt，b容器中电流产生的热量较少，故③错误； ④．乙图中的两个电阻丝串联，电流相等，右侧U形管内液面的高度差较大，则产生热量较多，根据Q＝I2Rt可知d容器中电阻丝的阻值大，故④正确。 故选：D。 13．（3分）有A、B两个小灯泡，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”，经实验测得它们的I﹣U特性曲线如图所示，下列说法中（　　） ①把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 ②把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 ③把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电源电压为6V ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率为1W A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确 【答案】C 【分析】（1）并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，从图中可知把它们并联在3V电源下时，通过两灯的电流大小，再根据P＝UI可知两灯的实际功率大小，灯的亮度与实际功率有关； （2）串联电路中电流处处相等，从图中可知把它们串联在3V的电源下时，它们两端的电压的大小关系，根据P＝UI可知它们的实际功率的大小，即可知道两灯的亮度的关系； （3）根据P＝UI分别求出两灯的额定电流，把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，由此可知电路中的电流，从图中可知此时A、B两灯两端的电压，由串联电路的电压特点可求出电源电压； （4）根据P＝UI可求出把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率。 【解答】解：①并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压， 由图可知，把它们并联在3V电源下时，通过A灯的电流大于通过B灯的电流，由P＝UI可知，A灯的实际电功率较大，因此A灯比B灯亮，故①正确； ②串联电路中电流处处相等，由图可知，把它们串联在3V的电源下时，它们两端的电压不相等，由P＝UI可知它们的实际功率不相等，因此两灯不一样亮，故②错误； ③由P＝UI可知A灯的额定电流IA1A，B灯的额定电流IB0.5A； 把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，则电路中的电流为I＝0.5A， 由图可知此时A两端的电压为U′A＝2V，B两端的电压为UB＝6V， 由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U′A+UB＝2V+6V＝8V，故③错误； ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率：P＝U′AI＝2V×0.5A＝1W，故④正确。 故选：C。 14．（3分）如图所示是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻，温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断中（　　） ①R1的阻值随温度的升高而增大 ②温度升高过程中，电磁铁磁性增强 ③若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 ④若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】A 【分析】温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明电磁铁磁性增强； 电磁铁磁性增强是因为电流变大； 电流变大可能是电压一定时总电阻变小，或者电阻不变时电压变大。 【解答】解：①②、根据题意可知，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭蜂鸣器报警，这说明温度升高时，电磁铁的磁性会增强，将衔铁吸下，此时蜂鸣器工作，电磁铁磁性增强，说明电路中电流变大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变小，所以热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，故①错误，②正确； ③若要调低报警温度，此时热敏电阻的阻值会变大，而蜂鸣器工作，控制电路中的电流需要变大，根据R可知，电阻中的总电阻需要变小，因此应减小R2的阻值，故③错误； ④若控制电路电源电压降低，电阻大小不变，根据I可知，电路中的电流会变小，若要使蜂鸣器报警，电流需要变大，热敏电阻的阻值要变小，则报警温度将升高，故④正确。 故选：A。 15．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　） ①电源电压为6V； ②定值电阻R的阻值为5Ω； ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω； ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。 A．只有②③正确 B．只有①③正确 C．只有②③④正确 D．只有①②④正确 【答案】C 【分析】（1）当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电路为定值电阻R的基本电路，电压表测量定值电阻两端电压，电压表示数即为电源电压，故由图乙可知电源电压； （2）当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电压表测R的电压，电流表测通过R的电流，结合图b对应的电压和电流值，根据欧姆定律就可求出电阻R的阻值。 （3）当滑片在b端时，滑动变阻器全部接入，则此时由图乙可知此时电路中的电流及R两端的电压，则串联电路电压特点和根据欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值。 （4）滑片P在b端时，电路中电流最小，根据焦耳定律计算热量。 【解答】解：①②、由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器 RP 串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压.当滑片P在a端时，RP 连入电路的电阻为0，电路中只有R 工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源 电压 U＝Ua＝4.5V，此时电路中的电流 Ia＝0.9A，根据欧姆 定律可得，定值电阻R的阻值 ，①错误，②正确； ③、当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压 Ub＝ 1.5V，此时电路中的电流 Ib＝0.3A，根据串联电路的电压规 律，RP 两端电压 UP＝U﹣Ub＝4.5V﹣1.5V＝3V，根据欧 姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 10Ω， ④、通电1min电阻R产生的热量 5Ω×60s＝27J，③④正确。 故选：C。 二、填空题（每空2分，共8分） 16．（2分）我们用吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，说明摩擦过程中 　纸巾　（填“吸管”或“纸巾”）失去电子。 【答案】纸巾。 【分析】摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带负电。 【解答】解：我们用吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，说明摩擦过程中吸管得到电子，纸巾失去电子。 故答案为：纸巾。 17．（2分）如图为关于“55°”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变，这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒，这种颗粒是 　晶体　（选填“晶体”或“非晶体”）。 【答案】晶体。 【分析】晶体和非晶体的区别：晶体有固定的熔点，熔化过程中吸热，温度保持不变；非晶体没有熔点，熔化过程中不断吸收热量，温度逐渐升高； 【解答】解：由题意可知，将沸水倒入“55°”水杯后摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变。 故答案为：晶体。 18．（2分）如图所示，水沸腾后，在水蒸气推动胶塞迅速冲出管口的过程中，水蒸气的内能减少；在胶塞被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的　做功　冲程相同。 【答案】做功。 【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。 【解答】解：如图，当试管内水蒸气把塞子冲出时，试管内水蒸气对塞子做功，使得自身其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能； 故答案为：做功。 19．（2分）能水平转动的小磁针在水平桌面上静止时，小磁针的北极指向地理的 　北　（选填“北”或“南”）极附近。 【答案】北。 【分析】最初定义时，将小磁针静止时指向北极的一侧定义为N极，指向南极的一侧定义为S极，因此小磁针的北极指向地理北极附近。 【解答】解：小磁针在静止时，指向北极的一侧定义为小磁针的N极（即北极），因此小磁针的北极指向地理的北极。 故答案为：北。 三、作图题（每题3分，共6分） 20．（3分）如图，请标出电源正负极和磁感线的方向。 【答案】 【分析】由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向，由安培定则可得出电流的方向，进而确定电源正、负极。 【解答】解：由图可知，通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则外部磁感线由N指向S极；由安培定则可得电流由右侧流入，电源的右侧为正极，左侧为负极，如图所示： 21．（3分）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制灯泡的开关、灯泡和插座正确连入家庭电路。 【答案】 【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。 三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。 【解答】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。 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： 四、实验题（第22题8分，第23题7分，第24题10分，共25分） 22．（8分）萧雅同学利用如图甲所示的装置，来比较A和B两种不同液体吸热的情况。 （1）萧雅在安装、调整器材时，应该首先调整固定 　乙　（填“甲”或“乙”）的位置。 （2）在该实验中萧雅同学采用的方法是：使 　质量　和初温相同的液体A和B吸收相同的热量，然后比较液体A和B 　升高的温度　来判断两种液体的吸热能力。 （3）图乙是根据测得的数据，绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，由图像可以判断：液体 　A　的吸热能力强。若A的比热容3.6×103J/（kg•℃），则B的比热容为 　2.4×103　J/（kg•℃）。 （4）根据图乙图像可以推断出，时间t应为第 　12　min。 【答案】（1）乙；（2）质量；升高的温度；（3）A；2.4×103；（4）12。 【分析】（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置； （2）（3）（4）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强； ②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。 【解答】解：（1）实验前，首先调整好实验装备，根据酒精灯外焰的高度调整B的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整A的高度； （2）萧雅在该实验中采用的方法是：使质量和初温相同的液体A和B加热相同时间，吸收相同的热量，然后比较液体A和B升高的温度来判断两种液体的吸热能力； （3）由图象可知，加热相同时间，吸收相同的热量，A液体升高的温度低，液体A的吸热能力强； 都加热4min，B升高的温度为70℃﹣40℃＝30℃，A升高的温度为60℃﹣40℃＝20℃，A升高的温度为B升高温度的倍，根据Q＝cmΔt可知，B的比热容为A的比热容的倍，则B的比热容为：c BcA3.6×103J/（kg•℃）＝2.4×103J/（kg•℃）； （4）根据图乙图象可知，A升高20℃所需的时间为4min，则升高100℃﹣40℃＝60℃所需的时间为：4min＝12min。 故答案为：（1）乙；（2）质量；升高的温度；（3）A；2.4×103；（4）12。 23．（7分）小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系，电源电压为4.5V，三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。 （1）图甲电路连接不完整，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑片P向右滑动时电流表示数变大。 （2）正确连接电路后，小明依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与前二次实验相同，记录相应电流表示数，绘制出图像如图乙所示，实验中电压表的示数为 　2.4　V。 （3）小明找来一个未知阻值的电阻，重复上述实验，电流表表盘如图丙所示，其示数为 　0.12　A，该电阻的阻值为 　20　Ω。 （4）根据以上实验数据，实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 　“20Ω 1A”　。 【答案】（1）见解答过程；（2）2.4V；（3）0.12A；20Ω；（4）“20Ω，1A”。 【分析】（1）根据滑片P向右滑动时电流表示数变大确定变阻器右下接线柱连入电路中，根据乙图中的电流大小判断电流表的量程； （2）从I﹣R图象中，读出电阻以及对应的电流，根据U＝IR计算定值电阻两端的电压； （3）读出电流表的示数，进而利用R计算电阻的阻值； （4）利用欧姆定律计算出满足条件的滑动变阻器的最小值，进而确定滑动变阻器的规格。 【解答】解：（1）滑片P向右滑动时电流表示数变大，即电阻变小，故应选择右下接线柱串联到电路中，根据乙图中的电流大小可知电流表选用0～0.6A的量程串联在电路中，如下所示： ； （2）由乙图可知，定值电阻两端电压为UV＝IR＝0.48A×5Ω＝……＝0.16A×15Ω＝2.4V； （3）由丙图可知，电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.12A， 由I得，该电阻的阻值为： ； （5）最大定值电阻为15Ω，此时电路中电流为： ， 滑动变阻器两端电压为： U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣2.4V＝2.1V， 滑动变阻器阻值： ， 所以选择应“20Ω，1A”的滑动变阻器。 故答案为：（1）见解答过程；（2）2.4V；（3）0.12A；20Ω；（4）“20Ω，1A”。 24．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌“20Ω 1A”。 （1）小华同学连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，电压表无示数，电流表的指针有明显偏转，则故障可能是 　小灯泡短路（或电压表短路）　。 （2）排除故障后，小华同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，其示数是 　2.2　V，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向 　A　（填“A”或“B”）端移动。 （3）小华同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 　0.625　W，小灯泡正常发光的电阻是 　10　Ω。 （4）小丽同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，她设计了如图丁所示的电路，已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0，其操作如下： ①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为 　U额　； ②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为U； ③小灯泡的额定功率P额＝ 　•U额　（用所测的量和已知量表示）。 【答案】（1）小灯泡短路（或电压表短路）；（2）2.2；A；（3）0.625；10；（4）①U额；③•U额。 【分析】（1）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路； （2）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向； （3）知道小灯泡的额定电压，在图像上找到小灯泡的额定电流，根据P＝UI和R分别求出小灯泡的额定功率和小灯泡正常发光的电阻； （4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。 【解答】解：（1）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即故障可能是小灯泡短路或电压表短路； （2）排除故障后，小华同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故小明应将滑动变阻器的滑片向A端移动； （3）小灯泡的额定电压是2.5V，如图丙知，小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A，则小灯泡的额定功率： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 小灯泡正常发光的电阻为： R10Ω； （4）实验步骤： ①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为U额； ②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为U； ③在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光； 在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压： U0＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝I0 ， 小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝ •U额。 故答案为：（1）小灯泡短路（或电压表短路）；（2）2.2；A；（3）0.625；10；（4）①U额；③•U额。 五、计算题（第25题7分，第26题7分，第27题12分，共26分） 25．（7分）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在很多地区已普遍使用。如图所示，在标准大气压下，用天然气灶将一壶质量为2kg，温度为25℃的水加热至沸腾，大约需要10min，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.5×107J/m3，求： （1）水吸收的热量； （2）此过程，若天然气加热水的效率为40%，则烧开这壶水需要多少天然气？ 【答案】（1）水吸收的热量是6.3×105J； （2）烧开这壶水需要0.045m3的天然气。 【分析】（1）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，知道水的比热容、质量、初温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）知道加热水的效率，根据η求天然气完全燃烧放出的热量；利用Q放＝Vq求烧开这壶水需要天然气的体积。 【解答】解：（1）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t＝100℃， 水吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J； （2）由η得天然气完全燃烧放出的热量： Q放1.575×106J； 烧开这壶水需要天然气的体积： V0.045m3。 答：（1）水吸收的热量是6.3×105J； （2）烧开这壶水需要0.045m3的天然气。 26．（7分）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝44Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 【答案】（1）低温挡时电路中的电流为0.4A； （2）高温挡时电热器的电功率为1188W。 【分析】根据P可知，当S1闭合，S2断开时，电路中仅R1工作，电热器处于低温挡；S1和S2闭合时，R1和R2并联，电热器处于高温挡； （1）根据I计算低温挡时电路中的电流； （2）根据I计算高温挡时通过R2的电流，再根据P＝UI＝U×（I1+I2）计算高温挡时电热器的电功率。 【解答】解： 根据P可知，当S1闭合，S2断开时，电路中仅R1工作，电热器处于低温挡；S1和S2闭合时，R1和R2并联，电热器处于高温挡； （1）低温挡时电路中的电流：I10.4A； （2）高温挡时通过R2的电流为：I25A； 高温挡时电热器的电功率为：P＝UI＝U×（I1+I2）＝220V×（0.4A+5A）＝1188W。 答：（1）低温挡时电路中的电流为0.4A； （2）高温挡时电热器的电功率为1188W。 27．（12分）兴趣小组同学在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h“的测试，小组同学用厚钢尺制成了一座跨度为s的桥梁（如图1），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成，（如图2）。已测得跨度为s时，在一定范围内，其下垂量h与压力F满足关系h＝kF，k＝1×10﹣3m/N；电路中电源电压恒为12V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A．传感器电阻R与压力F的一次函数关系图象如图3，忽略传感器与梁自重产生的影响。求： （1）当压力F＝0时，电路中的电流； （2）电流表显示电流为0.6A时，桥梁的下垂量； （3）当压力F＝32N时，电阻R0的功率。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）当压力F＝0时，根据图象可知此时传感器电阻R的阻值，然后根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流； （2）电流表显示电流为0.6A时，根据欧姆定律和串联电路的特点求出传感器电阻R的阻值，根据图象可知此时压力，根据下垂量h与压力F满足关系式求出桥梁的下垂量； （3）根据图象数据得出R与F的关系式，然后求出拉力为32N时传感器电阻R的阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流；根据P＝I2R求出R0的功率。 【解答】解： （1）由图3可知，当F＝0时，R＝30Ω，此时电路中的电流I0.3A； （2）当I'＝0.6A时，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为：R总20Ω； 根据串联电路的电阻关系可知，压力传感器电阻R＝R总﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω； 由图3可知，当电阻R＝10Ω时，压力F＝40N 则桥梁的下垂量h＝kF＝1×10﹣3m/N×40N＝4×10﹣2m＝4cm； （3）分析图3发现，传感器电阻R与压力F满足一次函数关系，现设为R＝aF+b由图可知： 当R＝0时，F＝60N； 当F＝0时，R＝30Ω，分别代入上式，解方程组得a，b＝30， 则：RF+30；当压力F＝32N时，代入关系式求得R＝14Ω，此时，电路中的电流为： I''0.5A； 则电阻R0的功率为：P0＝I''2R0＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W。 答：（1）当压力F＝0时，电路中的电流为0.3A； （2）电流表显示电流为0.6A时，桥梁的下垂量为4cm； （3）当压力F＝32N时，电阻R0的功率为2.5W。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$