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2022-2023学年江苏省南京市鼓楼区九年级上学期物理期末考试题及答案
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这是一份2022-2023学年江苏省南京市鼓楼区九年级上学期物理期末考试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 很多物理量的单位是由物理学家的名字命名的，电功的单位是（ ）
A. 欧姆B. 瓦特C. 焦耳D. 伏特
【答案】C
【解析】
【详解】电阻的单位是欧姆，电功率的单位是瓦特，电压的单位是伏特，电功的单位是以物理学家焦耳命名的，所以电功的单位是焦耳。
故选C。
2. 如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是（ ）
A.
独轮车B. 船桨
C. 筷子D. 扫帚
【答案】A
【解析】
【详解】A．使用独轮车时，动力臂大于阻力臂，因此独轮车是省力杠杆，故A符合题意；
B．使用船桨时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此船桨是费力杠杆，故B不符合题意；
C．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此筷子是费力杠杆，故C不符合题意；
D．使用扫帚时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此扫帚是费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示，以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是（ ）
A. 电风扇B. 笔记本电脑
C. 台灯D. 电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．电风扇工作时的功率约为100W，电流大约是
A项不合题意；
B．笔记本电脑工作时的功率约为100W，电流大约是0.5A，B项不合题意；
C．台灯工作时的功率约为40W，电流大约是
C项不合题意；
D．电饭锅的电功率约为1000W，工作电流约为
比较接近5A，选项D符合题意。
4. 关于热值、热量、内能和温度，下列说法中正确的是（ ）
A. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B. 燃料燃烧的越充分，燃料的热值一定越大
C. 物体内能增加，可能是从外界吸收了热量
D. 热传递过程中，热量可能从低温物体传递到高温物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．由燃料完全燃烧放出的热量公式可知，热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，还要看完全燃烧燃料的质量大小，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，其大小燃料的燃烧程度无关，故B错误；
C．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C正确；
D．热传递过程中，热量是从高温物体传递到低温物体，故D错误。
故选C。
5. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的．小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时，电表示数增大．以下电路不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测干路电流．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，并联电路总电阻减小，根据可知，电源电压一定，干路电流增大，电流表示数增大，故A符合要求．
B．压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测通过压敏电阻的电流．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据可知，电流变大，即电流表示数增大，故B符合要求．
C．压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联分压原理，压敏电阻两端电压减小，所以定值电阻两端的电压增大，电压表示数增大，故C符合要求．
D．压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测压敏电阻两端的电压．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联分压原理，压敏电阻两端电压减小，电压表示数减小，故D不符合要求．
【点睛】认清电路连接方式以及电表的作用是解答的关键．
6. 如图所示，在轻质木板中心O点挖孔，插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕O点自由转动（不计摩擦）。每个钩码的质量均相同，A、B、C、D、E、F为挂钩（不计挂钩重），已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是（ ）
A. 在B、D两处各加挂一个钩码
B. B处钩码不变，把D处钩码挂在F处
C. 把B处钩码移到A处，把D处钩码挂在C处
D. 把B处钩码移到A处，把D处钩码移到E处
【答案】B
【解析】
【详解】A．设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为G。在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故A不符合题意；
B．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板会平衡，故B符合题意；
C．把B处两个钩码挂在A处，把D处钩码挂在C处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故C不符合题意；
D．把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，是小球在地面弹跳的情景．小球在A点的机械能为120J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为（ ）
A. 120JB. 100JC. 90JD. 80J
【答案】C
【解析】
【详解】小球从A到B时弹跳的高度大于从B到C时弹跳的高度，从A到B克服空气阻力做的功大，机械能损失多；从A到B的过程中机械能减少20J，故小球从B到C损失的机械能应该小于20J，C选项符合题意，选填C．答案：C
8. 如图（a）所示的电路中，电源电压不变，两灯的额定电压均为6V，两灯的I﹣U图象如图（b）所示。闭合开关S，调节滑动变阻器直至其中一只灯正常发光，另一只灯不损坏，此时（ ）
A. L1正常发光B. 电压表示数为12V
C. 两灯的总功率为2.4WD. 电路中的电流为0.6A
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，知道两灯泡串联时能正常发光时的电流为额定电流较小的灯泡。
【详解】由电路图可知，灯泡L1与L2、变阻器R串联，电压表测两灯泡两端的电压之和。
AD．由题意可知，两灯的额定电压均为6V，从图象可知，两灯泡的额定电流分别为I1＝0.6A、I2＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯正常发光，另一只灯不损坏，所以，电路中最大电流
此时灯泡L2能正常发光，故AD不符合题意；
B．由图象可知，此时L1两端的电压U1＝2V，
L2两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表示数
故B不符合题意；
C．两灯的总功率
故C符合题意。
故选C。
9. 下表记录了某电路中电压表和电流表的示数，电路图可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由表中数据可知，电压表的示数减小时，电流表的示数随着变大，由欧姆定律可知，电压表测量的电阻阻值是变化的。由电路图可知，该电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，在滑片移动时电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．由电路图可知，定值电阻与变阻器并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源电压，电压表的示数不会改变，故B不符合题意；
C．由电路图可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，故C不符合题意；
D．由电路图可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当电流表示数变大时，由可知，定值电阻两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，与表格提供的数据变化规律一致，故D符合题意。
故选D。
10. 工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（ ）
A. F＝B.
C. D. F＝
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图知，承担重物绳子的段数n=3，根据题意，不计绳重和摩擦，工人师傅作用在绳子自由端的拉力
故A错误；
BCD．克服水泥重力做的有用功W有=G0h，绳子自由端的拉力做的总功
滑轮组的机械效率
所以绳子自由端拉力
综上分析知，故BC错误，D正确。
故选D。
11. 如图所示的电路，已知该电路中有两个元件出现断路或短路的故障，用一个校验灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（ ）
A. 指示灯短路，开关断路
B 指示灯短路，定值电阻短路
C. 指示灯断路，开关短路
D. 定值电阻断路，开关断路
【答案】A
【解析】
【详解】A．当指示灯短路，开关断路时，校验灯接到a、f处时，校验灯两端电压为220V，能正常发光，当把校验灯接到a、b时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，当把校验灯接到c、d时，校验灯和定值电阻串联，校验灯电压小于220V，校验灯有电流经过，校验灯发光较暗，当把校验灯接到e、f时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，当把校验灯接到a、d时，校验灯和定值电阻串联，校验灯电压小于220V，校验灯有电流经过，校验灯发光较暗，当校验灯接到c、f处时，校验灯两端电压为220V，能正常发光，故A符合题意；
B．如果指示灯短路，定值电阻短路时，当把校验灯接到a、f处时，校验灯被短接，校验灯不发光，故B不符合题意；
C．当指示灯断路，开关短路时，当把校验灯接到a、b处时，有电流经过校验灯，校验灯会发光，故C不符合题意；
D．当定值电阻断路，开关断路时，当把校验灯接到c、d处时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，故D不符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电路中的电流和各元件两端的电压。图乙中图线①是根据某电路元件的电压电流测量数据画出的U-I图线，图线②是将滑动变阻器调为某一阻值R时的U-I图线。过C点作横纵轴的平行线如图乙所示，以下对图像分析的说法正确的是（ ）
A. ①是根据定值电阻的电压电流测量数据画出的图线
B. 当∠COB＝∠ABO时，滑动变阻器的电功率最大
C. 矩形OC1CC2的面积表示的物理意义是电路的总功率
D. 滑动变阻器滑片右移时，∠COB变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过电路的电流随滑动变阻器接入电路的阻值的变大而减小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压随滑动变阻器接入电路的电阻的变大而增大，也就是说通过滑动变阻器的电流越大，滑动变阻器两端的电压越小，所以①是根据滑动变阻器的电压电流测量数据画出的图线，故A错误；
B．滑动变阻器消耗的电功率是电路总功率与定值电阻的电功率之差，即
根据抛物线的性质可知，当
滑动变阻器的电功率最大，根据欧姆定律可知此时电路总电阻为2R1，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
的大小由电源电压和通过电路的最大电流决定，根据可知， 的大小由定值电阻的阻值决定，所以当
滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻的阻值，即，所以此时滑动变阻器的电功率最大，故B正确；
C．根据可知矩形OC1CC2的面积表示的物理意义是滑动变阻器调为某一阻值R时消耗的电功率，故C错误；
D．滑动变阻器滑片右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据可知变大，故D错误。
故选B。
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 小明将重为25N的物体从地面缓慢提升0.4m，然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了5m，一共用时20s，则提升物体过程中，小明对物体做了______J的功，提着物体水平行走过程中，小明对物体做了______J的功，整个过程的功率是 ______W。若不考虑空气阻力，整个过程物体的机械能变化情况是______。
【答案】 ①. 10 ②. 0 ③. 0.5 ④. 先增大后不变
【解析】
【详解】[1]提升物体过程中，小明克服物体的重力做功，物体做的功为
W=Gh=25N×0.4m=10J
[2]提着物体水平行走过程中，小明对物体的拉力竖直向上，而沿水平方向，小明对物体不做功。
[3]整个过程小明对物体做的功为W总=10J，用时t=20s，则整个过程的功率是
[4]整个运动过程，物体的质量和速度不变，动能不变；物体的高度先增大后不变，重力势能先增大后不变，所以物体的机械能先增大后不变。
14. 如图所示，活塞B被销钉K锁住，气缸A密封着压缩气体（与外界无热传递），温度计C测量压缩气体的温度，若不计摩擦，销钉K拔出后，活塞向右移动，压缩气体对活塞______，温度计的示数会______（填变化情况），气体的______能转化为活塞的______能，相当于汽油机的______冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 降低 ③. 内 ④. 机械 ⑤. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3][4][5]销钉K拔出后，活塞向右移动，是压缩气体对活塞做功，将自身的内能转化为活塞的机械能，气体内能减小，温度降低，此过程将内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程。
15. 如图所示，电源由四节新干电池串联组成，将开关闭合后，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为 ______V。断开开关后，电压表示数变化了______V。
【答案】 ①. 4 ②. 4
【解析】
【详解】[1]一节新干电池的电压为1.5V，四节新干电池串联组成的电源电压
U=4×1.5V=6V
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，即U2=2V；则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知，L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
[2]断开开关时，电压表测量电源电压，所以电压表的示数为6V，电压表示数变化了
∆U=6V-2V=4V
16. “探究不同物质吸热升温的现象”实验装置如图甲所示。两相同试管内盛有质量均为0.1kg的水和食用油，水和食用油的温度随时间变化图像如图乙所示。不计热量损失，0~2min，水吸收的热量Q1为______J，食用油吸收的热量Q2______Q1，食用油的比热容为______J/（kg•℃）。完全燃烧______m3的燃气会放出热量Q1。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。
【答案】 ①. 2.52×104 ②. = ③. 2.52×104 ④. 6×10-4
【解析】
【详解】[1]根据水和食用油的温度随时间变化图像可知，加热2分钟，质量相同的两种物质，一种物质升高的温度为60℃，另一种物质升高的温度为100℃，因水的比热容大，故水的温度升高得慢，即加热2分钟水升高的温度为60℃，煤油升高的温度为100℃，不计热量损失，0~2min水吸收的热量
[2]水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，0~2min食用油吸收的热量
[3]根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则食用油的比热容为
[4]根据Q=Vq得，完全燃烧燃气的体积为
17. 如图所示，用力F1直接将物体B匀速提升高度h，F1做功40J。若借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度，B沿斜面通过距离，若斜面的机械效率是40%，则F2做功为______J，=______；若，则B与斜面间的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 100 ②. ③. 30
【解析】
【详解】[1]用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做的功为40J，即有用功： ，用斜面把物体B匀速提升相同的高度，F2做的功是总功，由可得，F2做的功为
[2]由
可得
[3] F2做的额外功为
则B与斜面间的摩擦力
18. 图甲中两灯泡的规格均为“24V，60W”，电源电压不变，若只断开S2，两灯均正常发光，电流表示数为 ______A，工作10min共消耗电能W为 ______J，再断开S3，电路的总______（填电学物理量名称）变大；若只闭合S2，电能W能使电路工作______min。如图乙所示的电能表，所在电路若消耗电能W，转盘转______圈。不考虑灯丝电阻的变化。
【答案】 ①. 5 ②. 7.2×104 ③. 电阻 ④. 40 ⑤. 60
【解析】
【详解】[1]当只断开S2时，两个灯并联，电流表测干路电流，此时因为灯正常发光，正常发光的电流为
则电流表的示数为
[2]工作10min共消耗电能
[3]再断开S3时，只剩下一个灯工作，电路由两个灯并联变为一个灯，根据并联电路电阻的规律可知，电阻变大。
[4]若只闭合S2时，两个灯串联，灯的电阻为
电路的总功率为
则电能W能使电路工作时间为
[5]所在电路若消耗电能W，转盘转的圈数为
19. 在如图所示的电路中，灯泡L上标有“6V 3W”字样，当只闭合开关S1时，灯泡L恰能正常发光，电阻R1的功率为P1，当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电阻R2的功率为P2，已知P1：P2=20∶9，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则电阻R1与R2的比值为________。
【答案】4∶5
【解析】
【详解】由图示可知，当只闭合开关S1时，灯泡L与电阻R1串联，电流表测电路中的电流，由于串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，根据P=UI可得，电路中的电流
当只闭合开关S2时，灯泡L与电阻R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流I2=0.3A，由P=I2R可得，R1与R2的功率之比
解得
R1∶R2 =4∶5
20. 如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0~3V”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格“10Ω，1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”，闭合开关，不考虑灯丝电阻变化，调节滑动变阻器过程中，保证电路安全，则电压表的示数变化范围是______，电路总功率变化范围是______。
【答案】 ①. 1.5~2.5V ②. 1.35~2.25W
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据P=UI可知，灯泡的额定电流
该电路为串联电路，串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0∼0.6A，所以电路中的最大电流为 Imax=0.5A，电路的最大功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
此时电压表示数最大，等于灯泡的额定电压，即
Umax=U额=2.5V
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，不考虑灯丝电阻的变化，此时电路中的电流
电压表的最小示数
Umin=ULmin=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V
电路的最小电功率
Pmin=UImin=4.5V×0.3A=1.35W
所以电压表的示数变化范围为1.5~2.5V，电路总功率变化范围是1.35~2.25W。
三、解答题（本题共10小题，共50分.解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 如图所示，用瓶盖起子打开瓶盖，请画出作用在A点，能打开瓶盖的最小力F1的示意图，并画出其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】用起子打开瓶盖时，以O为支点，连接支点O与力的作用点，以这条线段为力臂时，力臂最长，力最小，再过力的作用点作力臂的垂线画出力的示意图，如图所示：
22. 如图所示，用两个单刀双掷开关等器材设计一个楼道灯电路，楼上和楼下开关都能控制灯，用笔画线代替导线完成电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题知，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，这说明楼上开关和楼下开关是串联的，如图所示：
23. 如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
【答案】（1）；（2）5N；（3）230N
【解析】
【详解】（1）根据物重与拉力的比确定绳子的段数，由可得，绳子的段数
则绳子的有效股数应至少为4股。如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绳子从定滑轮开始出发，动滑轮上有4条线承担物重，但拉动时小轮上的绳与大动滑轮摩擦产生额外的阻力，所以不符合题意，如图所示：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式也是符合题意的）
（2）由上图可知，四段绳子承担物重时，有两个动滑轮，则由
可得
因此每个动滑轮的重为
（3）对于第三组滑轮组来说，如果绳子能承受的最大拉力是60N，则由
可得滑轮组最大可吊起的重物为
答：（1）滑轮组绳子的有效股数为4时，绕绳方式如图所示；
（2）每个动滑轮的重力是5N；
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起230N的物体。
24. 如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越______，对木块 ______越多，说明钢球的______越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与______关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的______转化为______。该实验通过______反映物体重力势能大小。
【答案】 ①. 大 ②. 做功 ③. 动能 ④. 速度 ⑤. 重力势能 ⑥. 动能 ⑦. 小桌下陷的深度
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接测量，可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；高度h越大，钢球推动木块移动距离越大，则小钢球对木块做功越多，说明钢球的动能越大。钢球的质量不变，进行多次实验，通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小，由此探究出物体动能大小与速度关系。
（2）[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，则木块的重力势能转化为动能；重力势能的大小无法直接测量，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。
25. 如图所示，在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验开始前，杠杆静止时的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______移动；
（2）调整好杠杆后，将4个钩码悬挂在A点，如图乙所示。每个钩码重0.5N，用调好的弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计示数F1=______N，若用调好的弹簧测力计拉动杠杆，如图丙所示，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数F2=______F1；
（3）若用图甲状态的杠杆进行该实验，以下说法正确的有______。
①不应该这样探究，因为杠杆不处于平衡状态
②这样实验，不便于测量力臂
③若每次杠杆倾斜程度相同，则能验证杠杆平衡条件
【答案】 ①. 右 ②. 1.3 ③.
④. ②③
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
（2）[2]设杠杆每个格的长度为l，由杠杆的平衡条件可得FAlA=FBlB，即
4×0.5N×2l=F1×3l
解得F1≈1.3N。
[3]当弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆，与水平方向成30°角，此时动力臂等于
根据杠杆的平衡条件可得
4×0.5N×2l=F2×2l
弹簧测力计示数F2
因为，则。
（3）[4]①小明在调节杠杆水平位置平衡前，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，受力平衡，故①错误；
②③杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件，故②③正确。
故选②③。
26. 在“测量小灯泡功率”实验中，灯泡标有“2.5V”字样。
（1）若用图甲电路，只需改接一根导线即可，在要改接的导线上画“×”，并画出改接后的导线______；
（2）闭合开关前，根据改正后的电路判断，滑动变阻器滑片应置于最______端。实验时，若电压表示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向______移动。小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 右 ④. 0.75
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡功率，小灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表测量小灯泡两端电压，滑动变阻器接线要“一上一下”，图甲中，滑动变阻器被短路，灯泡右侧接线柱与滑动变阻器连接的导线应接在电压表的“3”接线柱上，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的阻值应调到最大，即滑片移到滑动变阻器的最左边。
[3]如图乙，电压表的示数为0.9V，而小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联电路电压规律可知，为使小灯泡正常发光，应减小滑动变阻器两端的电压；根据分压原理可知，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑动变阻器的滑片向右移动。
[4]小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
27. 如图所示，在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，电源电压恒定未知，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，定值电阻若干，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”。
表一
表二
（1）第一小组探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，根据表一数据可得结论______；
（2）根据表一数据可知定值电阻为______Ω（保留整数），同学们发现和定值电阻上标注的阻值不同，他们说：
A．“阻值不同，不能用表一数据分析论证”
B．“电流表有阻值，造成阻值不同”
C．“数据符合电压越大，电流越大的特点，也能得到（1）中的结论”
D．“做出电流随电压变化的图像，是一条过原点的直线，也能得出（1）中结论”
以上说法正确的有______；
（3）第二组探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，将5Ω电阻换成10Ω、20Ω电阻后，闭合开关，均直接读出并记录了电流表示数，得到表二数据，分析数据无法得出结论，原因是______。根据表二数据，可知：
①三次实验中，滑动变阻器相当于______Ω的定值电阻；
②正确实验时，可控制定值电阻两端的电压为______V。
【答案】 ①. 电阻不变时，电流与电压成正比 ②. 4 ③. D ④. 未控制电阻两端电压不变 ⑤. 10 ⑥. 3
【解析】
【详解】（1）[1]由表一的三次实验数据可知，在导体电阻一定时，导体两端的电压越大，则通过导体的电流越大，即电阻不变时，电流与电压成正比。
（2）[2]由表一的第一次实验数据可知，U1=1.0V，I1=0.24A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
由表一的第二次实验数据可知，U2=1.5V，I1=0.38A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
由表一的第三次实验数据可知，U3=2.0V，I1=0.48A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
取平均值，则导体的电阻为
[3] A．实际数值和定值电阻上标注的阻值不同不影响实验的结果，故A错误；
B．在实验中电流表的阻值对实验的影响可忽略不计，故B错误；
C．仅根据电压越大，电流越大不能推出两个量一定成正比关系，故C错误；
D．做出电流随电压变化的图像，是一条过原点的直线，符合正比关系的特点，故D正确。
故选D。
（3）[4]由表二的第1次实验数据可知，R′1=5Ω，I′1=0.4A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
由表二的第2次实验数据可知，R′2=10Ω，I′2=0.3A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
由表二的第2次实验数据可知，R′3=20Ω，I′3=0.2A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
通过分析可知，三次实验中，电阻两端的电压并不相同，即没有控制电压相同，所以法得出结论。
①[5]由于电源电压不变，根据欧姆定律，由表二第1次实验数据可知，电源电压为
由于电源电压不变，据欧姆定律，由表二的第1次实验数据可知，电源电压为
即
解得电源电压U=6V，滑动变阻器此时接入电路的阻值为RP=10Ω。
②[6]正确实验时，要保持定值电阻两端电压不变，由电压表量程“0~3V”，知定值电阻两端电压不可超过3V；当电压表示数最小时，变阻器两端电压最大，此时当定值电阻最大时，变阻器接入电路的电阻最大才能满足实验的正常进行，由于定值电阻的最大值为20Ω与滑动变阻器的最大值相同，由串联分压规律知两者平分电源电压，故电压表最小示数为3V，即此实验电压表示数只能取3V。
28. 在“测量定值电阻阻值”实验中，备选的器材有：不同阻值的待测电阻Rx若干、电源（电压恒定约3V）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表、导线、开关若干，电路如图甲所示。
（1）第一小组的Rx1约为10Ω，a框内为电压表，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路。
②闭合开关，调节电阻箱，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，为______A。
③改变电阻箱的阻值多次实验，计算得到R1的阻值，多次实验的目的是______。
（2）第二小组的Rx2约为15Ω，a框内为开关S1，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0。
②只闭合开关S，读出电流表示数，记为I，断开开关。
③闭合开关______，调节电阻箱，直至电流表示数为I，记录电阻箱阻值为R0。
④则Rx2＝______。
⑤若第①步操作中电阻箱阻值调为R1，其他操作一致，第③步实验中电阻箱阻值记为R2。
⑥Rx2＝______。
（3）第三小组的Rx3约为300Ω，a框内为电压表，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0，闭合开关，记录______表示数。
②调节电阻箱，直至电表示数为原来的时，记录电阻箱阻值为R3。
③Rx3＝______。
（4）第四小组的Rx4约为20Ω，a框内为电阻箱，b框内为导线。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，读出电流表示数记为I。
②调节电阻箱阻值，当电流表示数为______时，记录电阻箱阻值为R4。
③则Rx4＝______。
【答案】 ①. 0.28 ②. 求平均值减小误差 ③. S、S1 ④. R0 ⑤. R2-R1 ⑥. 电压 ⑦. 0.5R3 ⑧. 2I ⑨. R4
【解析】
【详解】（1）②[1]由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.28A。
③[2]改变电阻箱的阻值多次实验，通过欧姆定律，可知，计算得到R1的阻值，多次实验取平均值，其目的是减小误差。
（2）③④[3][4] 正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0。只闭合开关S，读出电流表示数，记为I，则此时电路中只有待测电阻Rx2一个用电器；然后应该同时闭合开关S、S1，此时电路中只有电阻箱一个用电器，调节电阻箱，直至电流表示数为同样为I，记录电阻箱阻值为R0，根据欧姆定律，可知，闭合开关S与同时闭合开关S、S1时Rx2和R0两端电压相同，而且只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时通过Rx2R0的电流也相同，则只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时电路中的电阻相同，即Rx2＝R0，所以应该同时闭合开关S、S1。
⑥[5] 若第①步操作中电阻箱阻值调为R1，则电阻箱和待测电阻串联接入电路，根据串联电路中电阻的规律可知，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，则待测电阻Rx2=R2-R1。
（3）①[6]正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0，闭合开关，此时电压表测的是待测电阻两端的电压，所以应该记录电压表的示数。
③[7]由②可知，此时电压表的示数为原来的，即待测电阻两端的电压为电源电压的，根据串联电路的电压规律可得，此时电阻箱两端的电压为电源电压的，根据串联电路的分压原理可知
因为此时记录电阻箱阻值为R3，则
（4）[8] [9]已知电阻箱（0～9999Ω），将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，所以两电阻是并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可知此时通过电阻箱的电流很小，可忽略，读出电流表示数记为I，并联电路干路电流等于各支路电流之和，调节电阻箱阻值，当电流表示数为2I时，通过电阻箱的电流为2I-I=I，根据欧姆定律根据欧姆定律，可知，待测电阻和电阻箱两端电压相同，通过待测电阻和电阻箱电流也相同，则电阻箱接入电路的阻值等于待测电阻的阻值，已知电阻箱阻值为R4，故Rx4=R4。
29. 如图，某型号无人机的质量为2.5kg，在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中，消耗3.6×104J电能，其中60%转化为机械能。求：
（1）悬停时，无人机受到的升力有多大？
（2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重做了多少功？
（3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是多少？
【答案】（1）25N；（2）250J ；（3）3.6N
【解析】
【详解】（1）无人机悬停时，对无人机进行受力分析，无人机受到重力和升力，无人机处于平衡状态，升力等于重力，则无人机受到的升力为
（2）无人机克服自重做的功为
（3）以最大速度推进时，转化成的机械能为
水平推力为
答：（1）悬停时，无人机受到的升力为25N；
（2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重的功为250J；
（3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是3.6N。
30. 如图甲所示，是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置，R是滑动变阻器（规格为“50Ω，1A”），油量表由电流表改装而成，油箱无油时，滑片在一端；油箱装满时，滑片在另一端。小华想知道R′的阻值，她拆下油量表，另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表、电流表和开关等器材，组成如图乙所示的电路进行测量，调节R1大小，当电流表示数为0.6A时，油量表的指针指向满刻度，继续调节R1大小，得到如下表所示的数据。
求：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）油量表的0刻度对应的电流值是多少？
（4）图甲中电阻R′的阻值是多少？
【答案】（1）2.5V；（2）5Ω；（3）0.1A；（4）10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，油量表与滑动变阻器R1、定值电阻R2串联，电压表测量定值电阻R2两端的电压；根据表中数据可知，油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V；
（2）根据表格信息可知当油量表有最大读数时，电压表的示数为
U2=3V
此时乙图中的最大电流
Imax=0.6A
根据串联电路电流规律可知通过定值电阻R2的电流
I2=Imax=0.6A
由可得R2的阻值
（3）当油量表的读数为0时，电压表的示数为0.5V，则此时电路电流
（4）由图甲可知，当油箱装满时，滑片P在下端，电路为电阻R′的简单电路，此时电路中的电流
Imax=0.6A
根据有
U= Imax R′①
当油箱无油时，滑片在上端，电阻R′与R的最大值串联，此时电路电流
Imin=0.1A
电源电压不变，根据串联电路电流、电压规律，结合可知有
U= Imin(R′+R)②
联立①②，带入数据解得
R′=10Ω
答：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V；
（2）电阻R2的阻值是5Ω；
（3）油量表的0刻度对应的电流值是0.1A；
（4）图甲中电阻R′的阻值是10Ω。U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
检验次数
1
2
3
4
5
6
校验电灯接入点
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
发光情况
正常发光
不发光
亮度较暗
不发光
亮度较暗
正常发光
实验次数
U/V
I/A
1
1.0
0.24
2
1.5
0.38
3
2.0
0.48
实验次数
R/Ω
I/A
1
5
0.4
2
10
0.3
3
20
0.2
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
油量表示数/L
0
10
20
30
45
60
1. 很多物理量的单位是由物理学家的名字命名的，电功的单位是（ ）
A. 欧姆B. 瓦特C. 焦耳D. 伏特
【答案】C
【解析】
【详解】电阻的单位是欧姆，电功率的单位是瓦特，电压的单位是伏特，电功的单位是以物理学家焦耳命名的，所以电功的单位是焦耳。
故选C。
2. 如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是（ ）
A.
独轮车B. 船桨
C. 筷子D. 扫帚
【答案】A
【解析】
【详解】A．使用独轮车时，动力臂大于阻力臂，因此独轮车是省力杠杆，故A符合题意；
B．使用船桨时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此船桨是费力杠杆，故B不符合题意；
C．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此筷子是费力杠杆，故C不符合题意；
D．使用扫帚时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此扫帚是费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示，以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是（ ）
A. 电风扇B. 笔记本电脑
C. 台灯D. 电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．电风扇工作时的功率约为100W，电流大约是
A项不合题意；
B．笔记本电脑工作时的功率约为100W，电流大约是0.5A，B项不合题意；
C．台灯工作时的功率约为40W，电流大约是
C项不合题意；
D．电饭锅的电功率约为1000W，工作电流约为
比较接近5A，选项D符合题意。
4. 关于热值、热量、内能和温度，下列说法中正确的是（ ）
A. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B. 燃料燃烧的越充分，燃料的热值一定越大
C. 物体内能增加，可能是从外界吸收了热量
D. 热传递过程中，热量可能从低温物体传递到高温物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．由燃料完全燃烧放出的热量公式可知，热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，还要看完全燃烧燃料的质量大小，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，其大小燃料的燃烧程度无关，故B错误；
C．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C正确；
D．热传递过程中，热量是从高温物体传递到低温物体，故D错误。
故选C。
5. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的．小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时，电表示数增大．以下电路不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测干路电流．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，并联电路总电阻减小，根据可知，电源电压一定，干路电流增大，电流表示数增大，故A符合要求．
B．压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测通过压敏电阻的电流．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据可知，电流变大，即电流表示数增大，故B符合要求．
C．压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联分压原理，压敏电阻两端电压减小，所以定值电阻两端的电压增大，电压表示数增大，故C符合要求．
D．压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测压敏电阻两端的电压．当压力增大时，压敏电阻阻值减小，根据串联分压原理，压敏电阻两端电压减小，电压表示数减小，故D不符合要求．
【点睛】认清电路连接方式以及电表的作用是解答的关键．
6. 如图所示，在轻质木板中心O点挖孔，插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕O点自由转动（不计摩擦）。每个钩码的质量均相同，A、B、C、D、E、F为挂钩（不计挂钩重），已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是（ ）
A. 在B、D两处各加挂一个钩码
B. B处钩码不变，把D处钩码挂在F处
C. 把B处钩码移到A处，把D处钩码挂在C处
D. 把B处钩码移到A处，把D处钩码移到E处
【答案】B
【解析】
【详解】A．设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为G。在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故A不符合题意；
B．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板会平衡，故B符合题意；
C．把B处两个钩码挂在A处，把D处钩码挂在C处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故C不符合题意；
D．把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因
所以木板不会平衡，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，是小球在地面弹跳的情景．小球在A点的机械能为120J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为（ ）
A. 120JB. 100JC. 90JD. 80J
【答案】C
【解析】
【详解】小球从A到B时弹跳的高度大于从B到C时弹跳的高度，从A到B克服空气阻力做的功大，机械能损失多；从A到B的过程中机械能减少20J，故小球从B到C损失的机械能应该小于20J，C选项符合题意，选填C．答案：C
8. 如图（a）所示的电路中，电源电压不变，两灯的额定电压均为6V，两灯的I﹣U图象如图（b）所示。闭合开关S，调节滑动变阻器直至其中一只灯正常发光，另一只灯不损坏，此时（ ）
A. L1正常发光B. 电压表示数为12V
C. 两灯的总功率为2.4WD. 电路中的电流为0.6A
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，知道两灯泡串联时能正常发光时的电流为额定电流较小的灯泡。
【详解】由电路图可知，灯泡L1与L2、变阻器R串联，电压表测两灯泡两端的电压之和。
AD．由题意可知，两灯的额定电压均为6V，从图象可知，两灯泡的额定电流分别为I1＝0.6A、I2＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯正常发光，另一只灯不损坏，所以，电路中最大电流
此时灯泡L2能正常发光，故AD不符合题意；
B．由图象可知，此时L1两端的电压U1＝2V，
L2两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表示数
故B不符合题意；
C．两灯的总功率
故C符合题意。
故选C。
9. 下表记录了某电路中电压表和电流表的示数，电路图可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由表中数据可知，电压表的示数减小时，电流表的示数随着变大，由欧姆定律可知，电压表测量的电阻阻值是变化的。由电路图可知，该电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，在滑片移动时电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．由电路图可知，定值电阻与变阻器并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源电压，电压表的示数不会改变，故B不符合题意；
C．由电路图可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，故C不符合题意；
D．由电路图可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当电流表示数变大时，由可知，定值电阻两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，与表格提供的数据变化规律一致，故D符合题意。
故选D。
10. 工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（ ）
A. F＝B.
C. D. F＝
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图知，承担重物绳子的段数n=3，根据题意，不计绳重和摩擦，工人师傅作用在绳子自由端的拉力
故A错误；
BCD．克服水泥重力做的有用功W有=G0h，绳子自由端的拉力做的总功
滑轮组的机械效率
所以绳子自由端拉力
综上分析知，故BC错误，D正确。
故选D。
11. 如图所示的电路，已知该电路中有两个元件出现断路或短路的故障，用一个校验灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（ ）
A. 指示灯短路，开关断路
B 指示灯短路，定值电阻短路
C. 指示灯断路，开关短路
D. 定值电阻断路，开关断路
【答案】A
【解析】
【详解】A．当指示灯短路，开关断路时，校验灯接到a、f处时，校验灯两端电压为220V，能正常发光，当把校验灯接到a、b时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，当把校验灯接到c、d时，校验灯和定值电阻串联，校验灯电压小于220V，校验灯有电流经过，校验灯发光较暗，当把校验灯接到e、f时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，当把校验灯接到a、d时，校验灯和定值电阻串联，校验灯电压小于220V，校验灯有电流经过，校验灯发光较暗，当校验灯接到c、f处时，校验灯两端电压为220V，能正常发光，故A符合题意；
B．如果指示灯短路，定值电阻短路时，当把校验灯接到a、f处时，校验灯被短接，校验灯不发光，故B不符合题意；
C．当指示灯断路，开关短路时，当把校验灯接到a、b处时，有电流经过校验灯，校验灯会发光，故C不符合题意；
D．当定值电阻断路，开关断路时，当把校验灯接到c、d处时，不能形成闭合回路，校验灯不发光，故D不符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电路中的电流和各元件两端的电压。图乙中图线①是根据某电路元件的电压电流测量数据画出的U-I图线，图线②是将滑动变阻器调为某一阻值R时的U-I图线。过C点作横纵轴的平行线如图乙所示，以下对图像分析的说法正确的是（ ）
A. ①是根据定值电阻的电压电流测量数据画出的图线
B. 当∠COB＝∠ABO时，滑动变阻器的电功率最大
C. 矩形OC1CC2的面积表示的物理意义是电路的总功率
D. 滑动变阻器滑片右移时，∠COB变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过电路的电流随滑动变阻器接入电路的阻值的变大而减小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压随滑动变阻器接入电路的电阻的变大而增大，也就是说通过滑动变阻器的电流越大，滑动变阻器两端的电压越小，所以①是根据滑动变阻器的电压电流测量数据画出的图线，故A错误；
B．滑动变阻器消耗的电功率是电路总功率与定值电阻的电功率之差，即
根据抛物线的性质可知，当
滑动变阻器的电功率最大，根据欧姆定律可知此时电路总电阻为2R1，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
的大小由电源电压和通过电路的最大电流决定，根据可知， 的大小由定值电阻的阻值决定，所以当
滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻的阻值，即，所以此时滑动变阻器的电功率最大，故B正确；
C．根据可知矩形OC1CC2的面积表示的物理意义是滑动变阻器调为某一阻值R时消耗的电功率，故C错误；
D．滑动变阻器滑片右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据可知变大，故D错误。
故选B。
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 小明将重为25N的物体从地面缓慢提升0.4m，然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了5m，一共用时20s，则提升物体过程中，小明对物体做了______J的功，提着物体水平行走过程中，小明对物体做了______J的功，整个过程的功率是 ______W。若不考虑空气阻力，整个过程物体的机械能变化情况是______。
【答案】 ①. 10 ②. 0 ③. 0.5 ④. 先增大后不变
【解析】
【详解】[1]提升物体过程中，小明克服物体的重力做功，物体做的功为
W=Gh=25N×0.4m=10J
[2]提着物体水平行走过程中，小明对物体的拉力竖直向上，而沿水平方向，小明对物体不做功。
[3]整个过程小明对物体做的功为W总=10J，用时t=20s，则整个过程的功率是
[4]整个运动过程，物体的质量和速度不变，动能不变；物体的高度先增大后不变，重力势能先增大后不变，所以物体的机械能先增大后不变。
14. 如图所示，活塞B被销钉K锁住，气缸A密封着压缩气体（与外界无热传递），温度计C测量压缩气体的温度，若不计摩擦，销钉K拔出后，活塞向右移动，压缩气体对活塞______，温度计的示数会______（填变化情况），气体的______能转化为活塞的______能，相当于汽油机的______冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 降低 ③. 内 ④. 机械 ⑤. 做功
【解析】
【详解】[1][2][3][4][5]销钉K拔出后，活塞向右移动，是压缩气体对活塞做功，将自身的内能转化为活塞的机械能，气体内能减小，温度降低，此过程将内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程。
15. 如图所示，电源由四节新干电池串联组成，将开关闭合后，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为 ______V。断开开关后，电压表示数变化了______V。
【答案】 ①. 4 ②. 4
【解析】
【详解】[1]一节新干电池的电压为1.5V，四节新干电池串联组成的电源电压
U=4×1.5V=6V
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，即U2=2V；则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知，L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
[2]断开开关时，电压表测量电源电压，所以电压表的示数为6V，电压表示数变化了
∆U=6V-2V=4V
16. “探究不同物质吸热升温的现象”实验装置如图甲所示。两相同试管内盛有质量均为0.1kg的水和食用油，水和食用油的温度随时间变化图像如图乙所示。不计热量损失，0~2min，水吸收的热量Q1为______J，食用油吸收的热量Q2______Q1，食用油的比热容为______J/（kg•℃）。完全燃烧______m3的燃气会放出热量Q1。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。
【答案】 ①. 2.52×104 ②. = ③. 2.52×104 ④. 6×10-4
【解析】
【详解】[1]根据水和食用油的温度随时间变化图像可知，加热2分钟，质量相同的两种物质，一种物质升高的温度为60℃，另一种物质升高的温度为100℃，因水的比热容大，故水的温度升高得慢，即加热2分钟水升高的温度为60℃，煤油升高的温度为100℃，不计热量损失，0~2min水吸收的热量
[2]水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，0~2min食用油吸收的热量
[3]根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则食用油的比热容为
[4]根据Q=Vq得，完全燃烧燃气的体积为
17. 如图所示，用力F1直接将物体B匀速提升高度h，F1做功40J。若借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度，B沿斜面通过距离，若斜面的机械效率是40%，则F2做功为______J，=______；若，则B与斜面间的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 100 ②. ③. 30
【解析】
【详解】[1]用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做的功为40J，即有用功： ，用斜面把物体B匀速提升相同的高度，F2做的功是总功，由可得，F2做的功为
[2]由
可得
[3] F2做的额外功为
则B与斜面间的摩擦力
18. 图甲中两灯泡的规格均为“24V，60W”，电源电压不变，若只断开S2，两灯均正常发光，电流表示数为 ______A，工作10min共消耗电能W为 ______J，再断开S3，电路的总______（填电学物理量名称）变大；若只闭合S2，电能W能使电路工作______min。如图乙所示的电能表，所在电路若消耗电能W，转盘转______圈。不考虑灯丝电阻的变化。
【答案】 ①. 5 ②. 7.2×104 ③. 电阻 ④. 40 ⑤. 60
【解析】
【详解】[1]当只断开S2时，两个灯并联，电流表测干路电流，此时因为灯正常发光，正常发光的电流为
则电流表的示数为
[2]工作10min共消耗电能
[3]再断开S3时，只剩下一个灯工作，电路由两个灯并联变为一个灯，根据并联电路电阻的规律可知，电阻变大。
[4]若只闭合S2时，两个灯串联，灯的电阻为
电路的总功率为
则电能W能使电路工作时间为
[5]所在电路若消耗电能W，转盘转的圈数为
19. 在如图所示的电路中，灯泡L上标有“6V 3W”字样，当只闭合开关S1时，灯泡L恰能正常发光，电阻R1的功率为P1，当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电阻R2的功率为P2，已知P1：P2=20∶9，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则电阻R1与R2的比值为________。
【答案】4∶5
【解析】
【详解】由图示可知，当只闭合开关S1时，灯泡L与电阻R1串联，电流表测电路中的电流，由于串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，根据P=UI可得，电路中的电流
当只闭合开关S2时，灯泡L与电阻R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流I2=0.3A，由P=I2R可得，R1与R2的功率之比
解得
R1∶R2 =4∶5
20. 如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0~3V”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格“10Ω，1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”，闭合开关，不考虑灯丝电阻变化，调节滑动变阻器过程中，保证电路安全，则电压表的示数变化范围是______，电路总功率变化范围是______。
【答案】 ①. 1.5~2.5V ②. 1.35~2.25W
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据P=UI可知，灯泡的额定电流
该电路为串联电路，串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0∼0.6A，所以电路中的最大电流为 Imax=0.5A，电路的最大功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
此时电压表示数最大，等于灯泡的额定电压，即
Umax=U额=2.5V
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，不考虑灯丝电阻的变化，此时电路中的电流
电压表的最小示数
Umin=ULmin=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V
电路的最小电功率
Pmin=UImin=4.5V×0.3A=1.35W
所以电压表的示数变化范围为1.5~2.5V，电路总功率变化范围是1.35~2.25W。
三、解答题（本题共10小题，共50分.解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 如图所示，用瓶盖起子打开瓶盖，请画出作用在A点，能打开瓶盖的最小力F1的示意图，并画出其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】用起子打开瓶盖时，以O为支点，连接支点O与力的作用点，以这条线段为力臂时，力臂最长，力最小，再过力的作用点作力臂的垂线画出力的示意图，如图所示：
22. 如图所示，用两个单刀双掷开关等器材设计一个楼道灯电路，楼上和楼下开关都能控制灯，用笔画线代替导线完成电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题知，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，这说明楼上开关和楼下开关是串联的，如图所示：
23. 如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
【答案】（1）；（2）5N；（3）230N
【解析】
【详解】（1）根据物重与拉力的比确定绳子的段数，由可得，绳子的段数
则绳子的有效股数应至少为4股。如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绳子从定滑轮开始出发，动滑轮上有4条线承担物重，但拉动时小轮上的绳与大动滑轮摩擦产生额外的阻力，所以不符合题意，如图所示：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式也是符合题意的）
（2）由上图可知，四段绳子承担物重时，有两个动滑轮，则由
可得
因此每个动滑轮的重为
（3）对于第三组滑轮组来说，如果绳子能承受的最大拉力是60N，则由
可得滑轮组最大可吊起的重物为
答：（1）滑轮组绳子的有效股数为4时，绕绳方式如图所示；
（2）每个动滑轮的重力是5N；
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起230N的物体。
24. 如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越______，对木块 ______越多，说明钢球的______越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与______关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的______转化为______。该实验通过______反映物体重力势能大小。
【答案】 ①. 大 ②. 做功 ③. 动能 ④. 速度 ⑤. 重力势能 ⑥. 动能 ⑦. 小桌下陷的深度
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接测量，可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；高度h越大，钢球推动木块移动距离越大，则小钢球对木块做功越多，说明钢球的动能越大。钢球的质量不变，进行多次实验，通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小，由此探究出物体动能大小与速度关系。
（2）[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，则木块的重力势能转化为动能；重力势能的大小无法直接测量，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。
25. 如图所示，在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验开始前，杠杆静止时的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______移动；
（2）调整好杠杆后，将4个钩码悬挂在A点，如图乙所示。每个钩码重0.5N，用调好的弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计示数F1=______N，若用调好的弹簧测力计拉动杠杆，如图丙所示，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数F2=______F1；
（3）若用图甲状态的杠杆进行该实验，以下说法正确的有______。
①不应该这样探究，因为杠杆不处于平衡状态
②这样实验，不便于测量力臂
③若每次杠杆倾斜程度相同，则能验证杠杆平衡条件
【答案】 ①. 右 ②. 1.3 ③.
④. ②③
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
（2）[2]设杠杆每个格的长度为l，由杠杆的平衡条件可得FAlA=FBlB，即
4×0.5N×2l=F1×3l
解得F1≈1.3N。
[3]当弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆，与水平方向成30°角，此时动力臂等于
根据杠杆的平衡条件可得
4×0.5N×2l=F2×2l
弹簧测力计示数F2
因为，则。
（3）[4]①小明在调节杠杆水平位置平衡前，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，受力平衡，故①错误；
②③杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件，故②③正确。
故选②③。
26. 在“测量小灯泡功率”实验中，灯泡标有“2.5V”字样。
（1）若用图甲电路，只需改接一根导线即可，在要改接的导线上画“×”，并画出改接后的导线______；
（2）闭合开关前，根据改正后的电路判断，滑动变阻器滑片应置于最______端。实验时，若电压表示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向______移动。小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 右 ④. 0.75
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡功率，小灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表测量小灯泡两端电压，滑动变阻器接线要“一上一下”，图甲中，滑动变阻器被短路，灯泡右侧接线柱与滑动变阻器连接的导线应接在电压表的“3”接线柱上，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的阻值应调到最大，即滑片移到滑动变阻器的最左边。
[3]如图乙，电压表的示数为0.9V，而小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联电路电压规律可知，为使小灯泡正常发光，应减小滑动变阻器两端的电压；根据分压原理可知，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑动变阻器的滑片向右移动。
[4]小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
27. 如图所示，在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，电源电压恒定未知，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，定值电阻若干，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”。
表一
表二
（1）第一小组探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，根据表一数据可得结论______；
（2）根据表一数据可知定值电阻为______Ω（保留整数），同学们发现和定值电阻上标注的阻值不同，他们说：
A．“阻值不同，不能用表一数据分析论证”
B．“电流表有阻值，造成阻值不同”
C．“数据符合电压越大，电流越大的特点，也能得到（1）中的结论”
D．“做出电流随电压变化的图像，是一条过原点的直线，也能得出（1）中结论”
以上说法正确的有______；
（3）第二组探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，将5Ω电阻换成10Ω、20Ω电阻后，闭合开关，均直接读出并记录了电流表示数，得到表二数据，分析数据无法得出结论，原因是______。根据表二数据，可知：
①三次实验中，滑动变阻器相当于______Ω的定值电阻；
②正确实验时，可控制定值电阻两端的电压为______V。
【答案】 ①. 电阻不变时，电流与电压成正比 ②. 4 ③. D ④. 未控制电阻两端电压不变 ⑤. 10 ⑥. 3
【解析】
【详解】（1）[1]由表一的三次实验数据可知，在导体电阻一定时，导体两端的电压越大，则通过导体的电流越大，即电阻不变时，电流与电压成正比。
（2）[2]由表一的第一次实验数据可知，U1=1.0V，I1=0.24A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
由表一的第二次实验数据可知，U2=1.5V，I1=0.38A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
由表一的第三次实验数据可知，U3=2.0V，I1=0.48A，根据欧姆定律可得，导体的电阻为
取平均值，则导体的电阻为
[3] A．实际数值和定值电阻上标注的阻值不同不影响实验的结果，故A错误；
B．在实验中电流表的阻值对实验的影响可忽略不计，故B错误；
C．仅根据电压越大，电流越大不能推出两个量一定成正比关系，故C错误；
D．做出电流随电压变化的图像，是一条过原点的直线，符合正比关系的特点，故D正确。
故选D。
（3）[4]由表二的第1次实验数据可知，R′1=5Ω，I′1=0.4A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
由表二的第2次实验数据可知，R′2=10Ω，I′2=0.3A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
由表二的第2次实验数据可知，R′3=20Ω，I′3=0.2A，根据欧姆定律可得，导体两端的电压为
通过分析可知，三次实验中，电阻两端的电压并不相同，即没有控制电压相同，所以法得出结论。
①[5]由于电源电压不变，根据欧姆定律，由表二第1次实验数据可知，电源电压为
由于电源电压不变，据欧姆定律，由表二的第1次实验数据可知，电源电压为
即
解得电源电压U=6V，滑动变阻器此时接入电路的阻值为RP=10Ω。
②[6]正确实验时，要保持定值电阻两端电压不变，由电压表量程“0~3V”，知定值电阻两端电压不可超过3V；当电压表示数最小时，变阻器两端电压最大，此时当定值电阻最大时，变阻器接入电路的电阻最大才能满足实验的正常进行，由于定值电阻的最大值为20Ω与滑动变阻器的最大值相同，由串联分压规律知两者平分电源电压，故电压表最小示数为3V，即此实验电压表示数只能取3V。
28. 在“测量定值电阻阻值”实验中，备选的器材有：不同阻值的待测电阻Rx若干、电源（电压恒定约3V）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表、导线、开关若干，电路如图甲所示。
（1）第一小组的Rx1约为10Ω，a框内为电压表，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路。
②闭合开关，调节电阻箱，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，为______A。
③改变电阻箱的阻值多次实验，计算得到R1的阻值，多次实验的目的是______。
（2）第二小组的Rx2约为15Ω，a框内为开关S1，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0。
②只闭合开关S，读出电流表示数，记为I，断开开关。
③闭合开关______，调节电阻箱，直至电流表示数为I，记录电阻箱阻值为R0。
④则Rx2＝______。
⑤若第①步操作中电阻箱阻值调为R1，其他操作一致，第③步实验中电阻箱阻值记为R2。
⑥Rx2＝______。
（3）第三小组的Rx3约为300Ω，a框内为电压表，b框内为电阻箱。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0，闭合开关，记录______表示数。
②调节电阻箱，直至电表示数为原来的时，记录电阻箱阻值为R3。
③Rx3＝______。
（4）第四小组的Rx4约为20Ω，a框内为电阻箱，b框内为导线。步骤如下：
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，读出电流表示数记为I。
②调节电阻箱阻值，当电流表示数为______时，记录电阻箱阻值为R4。
③则Rx4＝______。
【答案】 ①. 0.28 ②. 求平均值减小误差 ③. S、S1 ④. R0 ⑤. R2-R1 ⑥. 电压 ⑦. 0.5R3 ⑧. 2I ⑨. R4
【解析】
【详解】（1）②[1]由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.28A。
③[2]改变电阻箱的阻值多次实验，通过欧姆定律，可知，计算得到R1的阻值，多次实验取平均值，其目的是减小误差。
（2）③④[3][4] 正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0。只闭合开关S，读出电流表示数，记为I，则此时电路中只有待测电阻Rx2一个用电器；然后应该同时闭合开关S、S1，此时电路中只有电阻箱一个用电器，调节电阻箱，直至电流表示数为同样为I，记录电阻箱阻值为R0，根据欧姆定律，可知，闭合开关S与同时闭合开关S、S1时Rx2和R0两端电压相同，而且只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时通过Rx2R0的电流也相同，则只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时电路中的电阻相同，即Rx2＝R0，所以应该同时闭合开关S、S1。
⑥[5] 若第①步操作中电阻箱阻值调为R1，则电阻箱和待测电阻串联接入电路，根据串联电路中电阻的规律可知，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，则待测电阻Rx2=R2-R1。
（3）①[6]正确连接电路后，将电阻箱阻值调至0，闭合开关，此时电压表测的是待测电阻两端的电压，所以应该记录电压表的示数。
③[7]由②可知，此时电压表的示数为原来的，即待测电阻两端的电压为电源电压的，根据串联电路的电压规律可得，此时电阻箱两端的电压为电源电压的，根据串联电路的分压原理可知
因为此时记录电阻箱阻值为R3，则
（4）[8] [9]已知电阻箱（0～9999Ω），将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，所以两电阻是并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可知此时通过电阻箱的电流很小，可忽略，读出电流表示数记为I，并联电路干路电流等于各支路电流之和，调节电阻箱阻值，当电流表示数为2I时，通过电阻箱的电流为2I-I=I，根据欧姆定律根据欧姆定律，可知，待测电阻和电阻箱两端电压相同，通过待测电阻和电阻箱电流也相同，则电阻箱接入电路的阻值等于待测电阻的阻值，已知电阻箱阻值为R4，故Rx4=R4。
29. 如图，某型号无人机的质量为2.5kg，在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中，消耗3.6×104J电能，其中60%转化为机械能。求：
（1）悬停时，无人机受到的升力有多大？
（2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重做了多少功？
（3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是多少？
【答案】（1）25N；（2）250J ；（3）3.6N
【解析】
【详解】（1）无人机悬停时，对无人机进行受力分析，无人机受到重力和升力，无人机处于平衡状态，升力等于重力，则无人机受到的升力为
（2）无人机克服自重做的功为
（3）以最大速度推进时，转化成的机械能为
水平推力为
答：（1）悬停时，无人机受到的升力为25N；
（2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重的功为250J；
（3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是3.6N。
30. 如图甲所示，是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置，R是滑动变阻器（规格为“50Ω，1A”），油量表由电流表改装而成，油箱无油时，滑片在一端；油箱装满时，滑片在另一端。小华想知道R′的阻值，她拆下油量表，另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表、电流表和开关等器材，组成如图乙所示的电路进行测量，调节R1大小，当电流表示数为0.6A时，油量表的指针指向满刻度，继续调节R1大小，得到如下表所示的数据。
求：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）油量表的0刻度对应的电流值是多少？
（4）图甲中电阻R′的阻值是多少？
【答案】（1）2.5V；（2）5Ω；（3）0.1A；（4）10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，油量表与滑动变阻器R1、定值电阻R2串联，电压表测量定值电阻R2两端的电压；根据表中数据可知，油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V；
（2）根据表格信息可知当油量表有最大读数时，电压表的示数为
U2=3V
此时乙图中的最大电流
Imax=0.6A
根据串联电路电流规律可知通过定值电阻R2的电流
I2=Imax=0.6A
由可得R2的阻值
（3）当油量表的读数为0时，电压表的示数为0.5V，则此时电路电流
（4）由图甲可知，当油箱装满时，滑片P在下端，电路为电阻R′的简单电路，此时电路中的电流
Imax=0.6A
根据有
U= Imax R′①
当油箱无油时，滑片在上端，电阻R′与R的最大值串联，此时电路电流
Imin=0.1A
电源电压不变，根据串联电路电流、电压规律，结合可知有
U= Imin(R′+R)②
联立①②，带入数据解得
R′=10Ω
答：（1）油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V；
（2）电阻R2的阻值是5Ω；
（3）油量表的0刻度对应的电流值是0.1A；
（4）图甲中电阻R′的阻值是10Ω。U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
检验次数
1
2
3
4
5
6
校验电灯接入点
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
发光情况
正常发光
不发光
亮度较暗
不发光
亮度较暗
正常发光
实验次数
U/V
I/A
1
1.0
0.24
2
1.5
0.38
3
2.0
0.48
实验次数
R/Ω
I/A
1
5
0.4
2
10
0.3
3
20
0.2
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
油量表示数/L
0
10
20
30
45
60
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