精品解析：甘肃省张掖市山丹县第二中学2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

物理 注意事项： 1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。 2.试卷包括“试题卷”（4页）和“答题卷”（2页）两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 3.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 我国的茶文化可谓是博大精深，适量饮用可以使人精神振奋。刚沏好的热茶水在逐渐冷却的过程中是以___________方式改变内能大小的。 2. 小崔得到一截长1.2m的镍铬合金电阻丝，在常温下将其剪去一半后再均匀拉回原长，其电阻______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 3. 小明在操场练习石英球的投掷，当他将石英球斜向上投出，不计空气阻力，球在离开手后上升到最高点的过程中，石英球的机械能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 4. 如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为0.4A；给细铁丝加热一段时间后，观察到小灯泡的亮度逐渐变暗，电流表的示数将小于0.4A，其原因是______。 5. 某种定时炸弹的引爆装置原理如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸药。当设定的起爆时间一到，定时开关就会自动切换到另一种状态，引爆器自动引爆炸药。为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中a、b两处中的______处剪断导线。 6. 小明用木柴将50kg、25℃的水加热到98℃，假设木柴完全燃烧放出的热量有30%被水吸收。已知水的比热容为，木柴的热值是，则所需要木柴的质量为______kg（结果保留1位小数）。 7. 如图所示电路，已知电阻，闭合开关S，电流表、的示数之比是_______。 8. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化图如图所示。交警指挥拖车在水平路面上将质量为1.5×103kg的故障车以2m/s的速度匀速拖动了12m。绳子自由端的拉力F为125N，故障车受到的阻力是车重的2%。该装置的机械效率是___________。（g取10N/kg） 9. 如图所示电路，电压保持不变，，当开关S断开时，电流表的示数为0.6A，当S闭合时，电流表的示数为0.9A，则__________Ω。 10. 如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V；接着移动滑动变阻器的滑片P，使电路中的电流增大到1A，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻为______。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 关于电阻，下列说法正确的是（ ） A. 当导体没有接入电路时，导体的电阻为0 B. 绝缘体不容易导电，绝缘体没有电阻 C. 导体的电阻大，绝缘体的电阻小 D. 导体的电阻越大，表明导体对电流的阻碍作用越大 12. 如图中关于电现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中，手放在静电球上头发竖立起来，说明同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B. 图乙中，带电体与不带电的验电器接触时，正电荷从带电体转移到金属箔片上 C. 图丙中，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引，小球一定带正电 D. 图丁中，验电器A带负电、B不带电，用带绝缘手柄金属杆把A、B连上瞬间，电流方向从B到A 13. 如图所示，单摆的小球在ABC间不停地做往复运动，如果不考虑阻力的影响，A、C两处的高度相等，则以下说法正确的是（ ） A. 小球在A处和C处的机械能相等 B. 小球在B处时，动能最大，重力势能为零 C. 小球由A处运动到B处过程中，动能保持不变 D. 小球由B处运动到C处过程中，动能增大 14. 小宇找到两只外形相同但标记模糊不清的定值电阻R1和R2，他在只有一只电流表或一只电压表的情况下设计以下四个电路图，其中仅通过开关的通断就能够比较出R1和R2阻值大小的是（　　） A. B. C. D. 15. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明发现实验器材中的金属丝只有一根，实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A. 该实验的探究方法只用到控制变量法 B. 灯泡在电路中可以起到保护电路的作用 C. 将金属丝对折后接入电路，金属丝的电阻变大 D. 将金属丝对折后接入电路，是探究导体电阻大小与长度的关系 16. 为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示，为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越近，其阻值越小，当电表示数大于设定值时，会进行提示。下列分析正确的是（ ） A. 图乙中的电表，是用电流表改装的 B. 眼睛距离屏幕越远，R两端电压越小 C. 眼睛距离屏幕越远，电表示数越小 D. 眼睛距离屏幕越远，电路中电流越大 17. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U-I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A. 9V、10Ω B. 9V、30Ω C. 18V、30Ω D. 18V、10Ω 三、实验题（第18小题6分，第19小题4分，第20小题6分，共16分） 18. 如图所示，这是小明设计的探究物体的动能跟哪些因素有关的实验。 （1）小明将同一铁球先后从同一斜面的不同高度、（）处由静止释放后压缩同一根弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧被压缩后的长度； ①实验中，铁球速度减为0时，弹簧被压缩后的长度越短，铁球刚到水平面时的动能越________； ②由此可初步得出结论：质量一定时，速度越大的物体动能越________。 （2）这个实验也能用来探究重力势能和________的关系。 19. 小华在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路，电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。 （1）闭合开关后，小华发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近电源电压，请你分析电路故障原因可能是_______； （2）用5Ω的电阻进行实验后，再换用10Ω的电阻继续实验，若想保持定值电阻两端的电压不变，滑片应该适当向_______（选填“左”或“右”）移动。 20. 某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图甲所示实验电路，电源电压不变。 （1）图甲所示电路中，有一根导线连接错误，请在这根导线上画“×”，连接正确的电路； （2）改正电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯泡在电压达到0.41V时开始发光，此时电流表示数如图乙，读数为________A； （3）根据实验数据绘制U-I图像如图丙，小灯泡未发光时电阻可能为 。 A. 0Ω B. 3.13Ω C. 3.42Ω D. 8.33Ω 四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图所示，一辆重为的小型货车，牵引力保持不变，匀速爬上高400m、长3km的斜坡，求： （1）货车爬坡时牵引力做的有用功； （2）货车爬坡时的机械效率。 22. 如图甲所示，电源电压为4.5V。当闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为3V。当断开，、闭合时，电流表示数为0.5A，电流表示数如图乙所示。 （1）当闭合，、断开时，通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压分别是多少？ （2）当断开，、闭合时，通过小灯泡的电流是多少？ 23. 如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示。 （1）电源电压是多大? （2）当电流表示数时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多少? （3）当电流表示数为时，定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 注意事项： 1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。 2.试卷包括“试题卷”（4页）和“答题卷”（2页）两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 3.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 我国的茶文化可谓是博大精深，适量饮用可以使人精神振奋。刚沏好的热茶水在逐渐冷却的过程中是以___________方式改变内能大小的。 【答案】热传递 【解析】 【详解】改变内能的方式有做功和热传递。刚沏好的热茶水温度高，周围环境温度低，两者存在温度差，热茶水在逐渐冷却的过程中对外放热温度降低，是以热传递的方式改变内能的。 2. 小崔得到一截长1.2m的镍铬合金电阻丝，在常温下将其剪去一半后再均匀拉回原长，其电阻______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 变大 【解析】 【详解】电阻的大小与长度、横截面积有关，长度越长，横截面积越小，电阻越大。 镍铬合金的材料和温度（常温）不变。 先剪去一半，再均匀拉回原长，长度最终不变，但拉回的过程中，金属丝的横截面积变小。 根据电阻的影响因素，材料不变，长度不变，横截面积变小，电阻变大。 3. 小明在操场练习石英球的投掷，当他将石英球斜向上投出，不计空气阻力，球在离开手后上升到最高点的过程中，石英球的机械能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】不变 【解析】 【详解】石英球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，动能转化为重力势能，石英球的机械能守恒，即石英球的机械能不变。 4. 如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为0.4A；给细铁丝加热一段时间后，观察到小灯泡的亮度逐渐变暗，电流表的示数将小于0.4A，其原因是______。 【答案】导体的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【详解】给细铁丝加热一段时间后，细铁丝温度升高，观察到小灯泡的亮度逐渐变暗，说明电路中电流变小，电阻变大，则电流表的示数将小于0.4A，这是因为导体的电阻随温度的升高而增大。 5. 某种定时炸弹的引爆装置原理如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸药。当设定的起爆时间一到，定时开关就会自动切换到另一种状态，引爆器自动引爆炸药。为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中a、b两处中的______处剪断导线。 【答案】a 【解析】 【详解】由题意和电路图可知，起爆前定时开关是闭合的，此时起爆器被导线b短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作，当设定的起爆时间一到，定时开关会自动断开，此时起爆器中有电流通过，引爆炸弹，因此为了使引爆装置停止工作，应将起爆器、灯泡与电源构成的电路断开，即应剪断a处的导线，此时电路处于断路状态，爆炸装置不工作。 6. 小明用木柴将50kg、25℃的水加热到98℃，假设木柴完全燃烧放出的热量有30%被水吸收。已知水的比热容为，木柴的热值是，则所需要木柴的质量为______kg（结果保留1位小数）。 【答案】4.3 【解析】 【详解】则水吸收的热量为 木柴完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则木柴完全燃烧放出的热量 木柴热值为1.2×107J/kg，则所需要木柴的质量 7. 如图所示电路，已知电阻，闭合开关S，电流表、的示数之比是_______。 【答案】1:2 【解析】 【详解】闭合开关S，与并联，电流表测支路电流，电流表测干路电流，根据并联电路电流的特点，则有 已知电阻，根据欧姆定律和并联电路电压的特点，可得电流表、的示数之比 8. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化图如图所示。交警指挥拖车在水平路面上将质量为1.5×103kg的故障车以2m/s的速度匀速拖动了12m。绳子自由端的拉力F为125N，故障车受到的阻力是车重的2%。该装置的机械效率是___________。（g取10N/kg） 【答案】80% 【解析】 【详解】由图可知，有效绳子段数 绳子末端移动的距离为 故障车受到的阻力是车重的2%，则故障车受到的阻力为 装置的机械效率是 9. 如图所示电路，电压保持不变，，当开关S断开时，电流表的示数为0.6A，当S闭合时，电流表的示数为0.9A，则__________Ω。 【答案】20 【解析】 【详解】开关S断开时：电路中只有工作，电流表测的电流。根据欧姆定律，电源电压为 开关S闭合时：与并联，电流表测干路电流。根据并联电路的电流规律，通过的电流为 由于并联电路电压规律以及欧姆定律可得的阻值为 10. 如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V；接着移动滑动变阻器的滑片P，使电路中的电流增大到1A，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻为______。 【答案】5Ω 【解析】 【详解】由图可知，变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，测定值电阻两端电压，电流表测串联电路中的电流。由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，电源电压为 定值电阻的阻值 当电路中电流为1A时，电路中的总电阻为 由串联电路电阻关系可得，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 关于电阻，下列说法正确的是（ ） A. 当导体没有接入电路时，导体的电阻为0 B. 绝缘体不容易导电，绝缘体没有电阻 C. 导体的电阻大，绝缘体的电阻小 D. 导体的电阻越大，表明导体对电流的阻碍作用越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电阻是导体本身的性质，与是否接入电路无关。即使导体未接入电路，其电阻仍由材料、长度、横截面积和温度决定，不会为0，故A错误； BC．绝缘体电阻非常大，阻碍电流的能力强，因此不容易导电，但并非“没有电阻”，故BC错误； D．电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，电阻越大，阻碍作用越大，故D正确。 故选D。 12. 如图中关于电现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中，手放在静电球上头发竖立起来，说明同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B. 图乙中，带电体与不带电的验电器接触时，正电荷从带电体转移到金属箔片上 C. 图丙中，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引，小球一定带正电 D. 图丁中，验电器A带负电、B不带电，用带绝缘手柄金属杆把A、B连上瞬间，电流方向从B到A 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中头发竖立是因为同种电荷相互排斥，仅体现了同种电荷的斥力，未涉及异种电荷的吸引，故A错误； B．带电体与验电器接触时，是电子发生转移，正电荷不会移动，故B错误； C．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与小球相互吸引时，小球可能带正电，也可能不带电（带电体可吸引轻小物体），故C错误； D．A带负电（有多余电子），B不带电，连接后电子从A流向B；电流方向与电子定向移动方向相反，因此电流方向从B到A，故D正确。 故选D 。 13. 如图所示，单摆的小球在ABC间不停地做往复运动，如果不考虑阻力的影响，A、C两处的高度相等，则以下说法正确的是（ ） A. 小球在A处和C处的机械能相等 B. 小球在B处时，动能最大，重力势能为零 C. 小球由A处运动到B处过程中，动能保持不变 D. 小球由B处运动到C处过程中，动能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．不考虑空气的阻力，小球的机械能是守恒的，所以小球在A处和C处的机械能相等，故A正确； B．小球在B处时，高度最低，重力势能最小但不一定为零，由于小球的机械能是守恒的，则此时动能最大，故B错误； C．小球的机械能是守恒的，小球由A处运动到B处过程中，高度降低，重力势能减小，动能变大，故C错误； D．小球的机械能是守恒的，小球由B处运动到C处过程中，高度增加，重力势能变大，动能减小，故D错误。 故选A。 14. 小宇找到两只外形相同但标记模糊不清的定值电阻R1和R2，他在只有一只电流表或一只电压表的情况下设计以下四个电路图，其中仅通过开关的通断就能够比较出R1和R2阻值大小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．电路中R1与R2并联，电流表测R2支路电流，由于并联电路中各支路互不影响，且无法获得R1支路的电流，因此无法直接比较R1和R2的阻值大小，故A不符合题意； B．电路中R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由于串联电路中电流处处相等，因通过电流表的示数，比较R1和R2的阻值大小，故B不符合题意； C．无论只闭合左侧开关还是右侧开关，电路都是串联的，当闭合左侧开关时，电压表测量R1两端电压，且电压表下端为正极；当闭合右侧开关时，电压表与R2并联，但电流此时从电压表的上端流入，导致电压表的正负接线柱接反；同理先测量R2两端电压，再测量R1两端电压，也会出现电压表正负接线柱接反的情况，故C不符合题意； D．当开关S断开时，电压表测R1两端电压；当开关S闭合时，R2被短路，电压表测电源电压。根据串联电路电压规律，可通过两次电压表示数差值得到R2两端电压，再结合串联分压原理可比较两定值电阻阻值大小，该电路可实现目的，故D符合题意。 故选D。 15. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明发现实验器材中的金属丝只有一根，实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A. 该实验的探究方法只用到控制变量法 B. 灯泡在电路中可以起到保护电路的作用 C. 将金属丝对折后接入电路，金属丝的电阻变大 D. 将金属丝对折后接入电路，是探究导体电阻大小与长度的关系 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在研究与其中的一个因素的关系时，应控制其他因素不变，该实验运用了控制变量的方法；此外，实验中用灯泡的亮度和电流的示数判断电阻的大小，应用了转化法，故A错误； B．灯泡与电流表串联，增大了电路中的电阻，防止因导体电阻过小而烧坏电流表，对电路起保护作用，故B正确； C．将金属丝对折后接入电路，金属丝的长度变小，横截面积变大，则金属丝的电阻变小，故C错误； D．在探究电阻与长度的关系时，需使导体的材料、横截面积、温度相同，长度不同，而将金属丝对折后，横截面积也发生了变化，故D错误。 故选B。 16. 为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示，为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越近，其阻值越小，当电表示数大于设定值时，会进行提示。下列分析正确的是（ ） A. 图乙中的电表，是用电流表改装的 B. 眼睛距离屏幕越远，R两端电压越小 C. 眼睛距离屏幕越远，电表示数越小 D. 眼睛距离屏幕越远，电路中电流越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙中，电表与定值电阻R0并联，根据电表的使用规则（电压表并联、电流表串联），可知该电表是电压表改装的，故A错误； BCD．由题意可知，眼睛距离屏幕越远，R的阻值越大，总电阻越大，电路电流I越小；进而越小，电表示数越小；R两端电压越大，故BD错误，C正确。 故选C。 17. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U-I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A. 9V、10Ω B. 9V、30Ω C. 18V、30Ω D. 18V、10Ω 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可以看出R1、R2串联，电压表测变阻器R2两端电压。由图乙可以看出，滑片在a点时，电流表示数为，电压表示数为；滑片在b点时，电流表示数为，电压表示数为。根据电源电压不变可列出方程 带入数值 解方程得 电源电压 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 三、实验题（第18小题6分，第19小题4分，第20小题6分，共16分） 18. 如图所示，这是小明设计的探究物体的动能跟哪些因素有关的实验。 （1）小明将同一铁球先后从同一斜面的不同高度、（）处由静止释放后压缩同一根弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧被压缩后的长度； ①实验中，铁球速度减为0时，弹簧被压缩后的长度越短，铁球刚到水平面时的动能越________； ②由此可初步得出结论：质量一定时，速度越大的物体动能越________。 （2）这个实验也能用来探究重力势能和________的关系。 【答案】（1） ①. 大 ②. 大 （2）高度 【解析】 【小问1详解】 [1]在这个实验中，铁球的动能用来压缩弹簧，弹簧被压缩的过程是铁球对弹簧做功的过程。根据能量转化，铁球的动能转化为弹簧的弹性势能。如果弹簧被压缩后的长度越短，说明铁球对弹簧做的功越多，也就意味着铁球刚到水平面时具有的动能越大。 [2]同一铁球质量一定，从不同高度释放，高度越高到达水平面时的速度越大。观察到高度为（速度大）时弹簧被压缩得更短，说明铁球动能更大。由此可初步得出结论：质量一定时，速度越大的物体动能越大。 【小问2详解】 实验中同一铁球质量不变，从不同高度释放，高度不同时铁球的重力势能不同，到达水平面时压缩弹簧的情况不同，所以这个实验也能用来探究重力势能和高度的关系。 19. 小华在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路，电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。 （1）闭合开关后，小华发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近电源电压，请你分析电路故障原因可能是_______； （2）用5Ω的电阻进行实验后，再换用10Ω的电阻继续实验，若想保持定值电阻两端的电压不变，滑片应该适当向_______（选填“左”或“右”）移动。 【答案】（1）定值电阻R断路 （2）左 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数且示数接近电源电压，说明电压表与电源接通，故障出现在与电压表并联的电路，电路故障原因可能是定值电阻R断路。 【小问2详解】 将5Ω的电阻换用10Ω的电阻进行实验时，电阻两端的电压增大，探究电流与电阻关系的实验时，需保持定值电阻两端的电压不变，由串联电路的电压规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，即应增大滑动变阻器的电阻，因此滑片应该适当向左移动。 20. 某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图甲所示实验电路，电源电压不变。 （1）图甲所示电路中，有一根导线连接错误，请在这根导线上画“×”，连接正确的电路； （2）改正电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯泡在电压达到0.41V时开始发光，此时电流表示数如图乙，读数为________A； （3）根据实验数据绘制U-I图像如图丙，小灯泡未发光时电阻可能为 。 A. 0Ω B. 3.13Ω C. 3.42Ω D. 8.33Ω 【答案】（1） （2）0.12 （3）B 【解析】 【分析】 【小问1详解】 伏安法测小灯泡在不同工作状态下的电阻，需将小灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表测电路电流，甲图中电流表和电压表串联，共同并联在小灯泡两端，因此连接电流表负接线柱和小灯泡左端接线柱的导线是错误的，应用导线连接电流表的正接线柱和小灯泡的左端接线柱，故修改实物图如下： 【小问2详解】 图乙电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A。 【小问3详解】 由（2）可知，当小灯泡两端电压为0.41V时，电流为0.12A，根据欧姆定律，可得此时小灯泡发光时的电阻为 灯丝是金属导体，即使在常温下，也存在一定的电阻，灯丝电阻不可能为0，此外小灯泡灯丝电阻与温度有关，温度越高电阻越大，未发光时，温度较低，电阻小于正常发光时的电阻，所以小灯泡未发光时的电阻小于开始发光时的电阻，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图所示，一辆重为的小型货车，牵引力保持不变，匀速爬上高400m、长3km的斜坡，求： （1）货车爬坡时牵引力做的有用功； （2）货车爬坡时的机械效率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 货车爬坡时牵引力做的有用功 【小问2详解】 爬坡时做的总功 则货车爬坡时的机械效率 22. 如图甲所示，电源电压为4.5V。当闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为3V。当断开，、闭合时，电流表示数为0.5A，电流表示数如图乙所示。 （1）当闭合，、断开时，通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压分别是多少？ （2）当断开，、闭合时，通过小灯泡的电流是多少？ 【答案】（1）0.1A， （2） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，当闭合，、断开时，L1、L2串联，电压表测L1两端电压，电压表示数为3V，则L1两端电压为3V；A1测电路中电流。此时，电流表的示数为0.1A，因串联电路中电流处处相等，因此通过小灯泡的电流为0.1A，电源电压为4.5V，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的电压为 【小问2详解】 当断开，、闭合时，L1、L2并联，A1测干路电流，A2测L2支路电流。由题意可知，电流表示数为0.5A，电流表示数如图乙所示，图乙中电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则干路电流为0.5A，L2支路电流为0.3A，由并联电路电流特点可知，通过小灯泡的电流是 23. 如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示。 （1）电源电压是多大? （2）当电流表示数时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多少? （3）当电流表示数为时，定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为多少? 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流。由图像可知，当滑动变阻器阻值为0时， 电路中只有定值电阻R0，总电阻最小，根据欧姆定律可知电路中电流最大，为0.3A，可得电源电压为 【小问2详解】 当电流表示数时，根据欧姆定律可知总电阻 滑动变阻器接入电路中的阻值为 【小问3详解】 当电流表示数为时，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，串联电路中电流处处相等，定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $