2021-2022学年江苏省镇江市九年级上学期物理期末考试题及答案

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1. 在国际单位制中，功的单位是（ ）
A. WB. VC. AD. J
【答案】D
【解析】
【详解】A．W是功率的单位，是为纪念瓦特而命名的。故A不符合题意；
B．V是电压的单位，是为纪念伏特而命名的。故B不符合题意；
C．A是电流的单位，是为纪念安培而命名的。故C不符合题意；
D．J是一切功和能的单位，是为纪念焦耳而命名的。故D符合题意；
故选D。
2. 下列杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A. 剪刀
B 钳子
C. 镊子
D. 瓶起子
【答案】C
【解析】
【详解】A．剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆，故B不符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
3. 将铁丝弯折十余次，弯折处的温度会升高，下列能量转化过程与此不同的是（ ）
A. 塞子飞出B. 搓手取暖
C. 压缩气体D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】将铁丝弯折十余次，弯折处的温度会升高，机械能转化为内能，使铁丝内能增加。
A．试管内气体体积膨胀，对外做功，内能转化为塞子的机械能，故A符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意。
故选A。
4. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 物体吸收热量温度一定升高B. 温度越高的物体所含的热量越多
C. 温度为0℃的物体没有内能D. 发生热传递的两物体间有温度差
【答案】D
【解析】
【详解】A．晶体熔化时吸收热量但温度不变，故A错误；
B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误；
C．内能是物质内所有分子具有的动能和势能的总和，物体在0℃也有内能，故C错误；
D．热量只能由高温物体向低温物体传递，所以发生热传递时两物体间要有温差，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（ ）
A. 动能减小B. 动能不变
C. 重力势能不变D. 重力势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6. 下列因素中，对导体电阻大小有决定作用的是
A. 导体是否接入电路B. 导体的长度
C. 通过导体的电流D. 导体两端的电压
【答案】B
【解析】
【分析】影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积．电阻是导体的一种特性，和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关．
【详解】导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关，而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关，故B正确．故选B.
7. 镇江某老小区所加装的电梯实行刷卡乘梯，刷卡成功且无电动车进入电梯时电梯运行，刷卡成功时开关S1将闭合，有电动车进入时开关S2将断开。则符合上述要求的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】刷卡乘梯，要求刷卡成功且无电动车进入电梯时电梯运，S1、S2两个开关都闭合时，电梯运行；
A．如图，两开关串联，S1、或S2断开电机都不工作， S1和S2同时闭合，电机运转， 故A符合题意；
B．如图，S1、S2并联后与电动机串联，任意一个开关闭合，电动机都可工作，故B不符合题意；
C．如图， S1单独闭合，电动机工作；S2单独闭合，电源短路，故C不符合题意；
D．如图，S1单独闭合，电动机工作；S2闭合，电动机短路，故D不符合题意。
故选A。
8. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OB＝AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A. 拉力F的大小为物重的0.5倍
B. 当重物的悬挂点右移时，F将增大
C. 若F改为沿图中虚线方向施力，F将减小
D. 若物重减小2N，F的大小将减小4N
【答案】D
【解析】
【详解】因为 OB＝AB，由图可知：AO=2OB，根据杠杆的平衡条件得
故A不符合题意；
B．当重物的悬挂点右移时，阻力臂减小，阻力不变，动力臂不变，则动力要减小。故B不符合题意；
C．若F改为沿图中虚线方向施力，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，则动力要增大，故C不符合题意；
D．因为 OB＝AB，由图可知：AO=2OB，在没有改变物重时，根据杠杆的平衡条件
……①
当物重减小2N时，杠杆依然要保持水平静止，所以根据杠杆平衡条件得
……②
比较①②式可知，当物重减小2N时，F的大小将减小4N，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示，用同样的器材进行实验，现仅根据加热时间长短即可比较两种不同物质的吸热本领，则以下说法中错误的是（ ）
A. 应控制两种物质的质量相等
B. 应使用相同燃料对两种物质进行加热
C. 应该控制两种物质的温度增加量相等
D. 两次加热时需控制消耗燃料质量相等
【答案】D
【解析】
【详解】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。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。
A．根据控制变量法，应控制两种物质的质量相等，故A正确，不符合题意；
B．应使用相同燃料对两种物质进行加热，由转换法，根据加热时间比较两种不同物质吸收热量的多少，故B正确，不符合题意；
C．控制两种物质的温度增加量相等，比较不同物质的加热时间（吸热多少），加热时间越长，吸热能力越强，故C正确，不符合题意；
D．实验中使用相同的燃料，根据加热时间长短即可比较两种不同物质的吸热本领，加热时间不相等，消耗燃料质量不相同，故D错误，符合题意。
故选D。
10. 如图所示的电路，闭合开关，两只灯泡都不发光，且电流表和电压表均没有示数．现仅将L1和L2两灯泡的位置对调，再次闭合开关，发现两只灯泡仍不发光，电流表无示数，电压表指针有明显偏转．则下列判断正确的是
A. 灯泡L1的灯丝断了
B. 电流表内部出现断路
C. 灯泡L2的灯丝断了
D. 电源接线处接触不良
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路；
电压表无示数，说明电压表两端到电源的正负极之间有开路；即可能是灯L2灯丝断了或电流表断路；
将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有开路；
电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，则L1无故障，说明电压表并联的L2发生断路．
所以可以判断是灯L2灯丝断了．
故选C．
【点睛】考查学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和断路两种情况，了解短路或断路对电路的影响是本题的关键．
11. 图示电路中（R0阻值已知， 表示电阻箱，电源电压恒定），能求出Rx阻值的是（ ）
A. ①②④B. ②③④C. ①②③④D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】根据图①电路图，先将电阻箱接入阻值为0，则电压表示数为电源电压U，再将电阻箱接入某一阻值R0，读出电压表示数为U1，则电阻箱两端的电压为，根据串联电路电流规律及欧姆定律可得
变形可得
故①可以测出Rx的阻值；
根据图②电路图，可将单刀双掷开关先后置于1、2位置，电流表分别测得通过R0、Rx电流为I1、I2，由欧姆定律，电源电压一定，则
变形可得
故②可以测出Rx的阻值；
根据图③电路图，闭合开关，只能测出两电阻并联时的总电流，无法测量分电流，故③不能测出Rx的阻值；
根据图④电路图，先将单刀双掷开关置于1位置，移动滑动变阻器的滑片到适当的位置，读出电压表示数为，再将单刀双掷开关置于2位置，改变电阻箱接入的阻值，直到电压表的示数为不变，记下此时电阻箱接入的阻值为R，根据欧姆定律，电源电压一定，则两次接入的总电阻不变，所以，故④可以测出Rx的阻值。
综合上述分析，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻。闭合开关S，改变R1的阻值，两电流表示数与R1关系图像如图2所示。则U与R1关系图像正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】图1中，电阻箱R1与定值电阻并联，A2测电阻箱R1的电流，A1测干路的电流。由并联电路电流的规律，A1的示数大于A2的示数，根据图2可知，①为A1的示数随R1的变化关系，②为A2的示数随R1的变化关系。根据并联电路电压的关系和欧姆定律的变形公式有
U=U1=IR1
下图中，纵坐标表示通过R1的电流大小，横坐标表示R1连入电路的电阻大小，故矩形ABDO面积大小即为R1的电阻为OD时R1两端的电压大小；矩形CFEO为R1的电阻为OE时R1两端的电压大小，可知R1两端的电压R1的增大而逐渐变大，即电源电压随R1的增大而逐渐变大。
根据图②可知当电阻箱连入电路的电阻增大到一定值时，通过R1的电流几乎不再改变。由图①可知，干路电流保持不变，由并联电路电流的规律可知当电阻箱连入电路的电阻增大到一定值时，通过定值电阻，R2的电流几乎不再改变，由欧姆定律变形公式U=IR可知，定值电阻R2的电压几乎不再改变，即电源电压几乎不再改变。综上，故ACD不正确，B正确。
故选B。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分）
13. （1）图1中电流表的示数为 _____A。
（2）图2中电压表的示数为 _____V。
【答案】 ①. 2.3 ②. 1.9
【解析】
【详解】（1）[1]图1中电流表的量程是0～3A，分度值为0.1A，其示数为2.3A。
（2）[2]图2中电压表的量程是0～3V，分度值为0.1V，其示数为1.9V。
14. 如图所示为火箭发射和回收示意图。火箭应该选取热值较 _____的燃料。在其将降落到回收船时应该向 _____喷火，此过程中火箭的机械能 _____。
【答案】 ①. 大 ②. 下 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]火箭在发射和回收过程中，为了获取更多的能量，应该选取热值较大的燃料，因为同质量的不同燃料，热值越高，完全燃烧后提供的能量越多。
[2][3]火箭降落到回收船时应该向下喷火，在低空采用发动机反推使火箭减速，以便缓慢降落到回收船；此过程中火箭的机械能转化为内能，机械能减小。
15. 图中单缸四冲程汽油机正处在 _____冲程。该冲程将 _____能转化成机械能，若该汽油机每秒做功15次，则它转速为 _____r/min。
【答案】 ① 做功 ②. 内 ③. 1800
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，汽油机两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。做功冲程中，高温高压的燃气膨胀做功，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞的机械能
[3]1s对外做功15次，则1s有15个工作循环，因一个工作循环中飞轮转2圈，则1s飞轮转动30r，1min飞轮转动1800r，即飞轮转速是1800r/min。
16. 小灯泡正常发光时两端的电压为6V，通过它的电流为0.3A，该小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω。现将其接入12V的电路中，为使该小灯泡能正常发光，应该_____联一个_____Ω的电阻。
【答案】 ①. 20 ②. 串 ③. 20
【解析】
【详解】[1]小灯泡正常发光时的电阻为
[2][3]根据串并联电路电压的规律，这里需要分压，所以要串联一个电阻，则此电阻两端电压为
所以此电阻的阻值为
17. 用如图所示的动滑轮将重25N的货物匀速提升1米的过程中，所用拉力F＝15N。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。则动滑轮重为 _____N；拉力移动的距离为 _____m；提升货物做的有用功为 _____J。
【答案】 ①. 5 ②. 2 ③. 25
【解析】
【详解】[1]由图知绳子的有效段数n=2，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由
可得，动滑轮的重力
G动=nF-G=2×15N-25N=5N
[2]货物匀速提升1的过程中，拉力移动的距离为
s=nh=2×1m=2m
[3]将重25N的货物匀速提升1m，则做的有用功
W有用=Gh=25N×1m=25J
18. 如图所示电路中，R0=20Ω，滑动变阻器规格“40Ω 1A”。滑片P在最左端时，电流表示数为0.3A，则电源电压为_____V。将滑片P移至最右端时，电流表A的示数为_____A，电压表V示数为_____V。
【答案】 ①. 6 ②. 0.1 ③. 4
【解析】
【详解】[1]滑片P在最左端时，滑动变阻器接入的阻值为0，电路为R0的简单电路，则电源电压为
[2]将滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入的阻值为40Ω，则电路中电流为
[3]电压表测R两端电压，所以电压表示数为
19. 如图所示是冰的熔化图像，若在此过程中单位时间内吸收的热量恒定，水的比热容是冰的2倍。则由A→B的过程中，冰水混合物需要 _____热量，内能 _____。冰的初温t0＝_____℃。
【答案】 ①. 吸收 ②. 增加 ③. -14
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，由A→B的过程中，冰水混合物需要吸收热量用来熔化，此过程温度保持不变，内能增加。
[3]由图可知，15~20min，冰已经全部熔化成水，水升高的温度是7℃，0~5min，冰还没有熔化，升高的温度是Δt，两段时间相同，因为单位时间内吸收的热量恒定，所以两段时间吸收的热量相同，冰和水的质量相同，根据Q=cmΔt可知，比热容c与Δt成反比，水的比热容是冰的2倍，所以


Δt=14℃
冰的初温
t0＝0-14℃=-14℃
20. 如图，R1是滑动变阻器，滑片P做成可以绕O点转动的杠杆，另一端通过可以自由转动的轻杆和浮标相连，U＝9V。若油面上升，油量表示数将变 _____。若R1接入电路的阻值为10Ω时油量表指针指在3V，此时电路中的电流为 _____A，电阻箱R2阻值为 _____Ω。若不慎调大了R2的阻值，则油量表示数将偏 _____。
【答案】 ①. 大 ②. 0.3 ③. 20 ④. 小
【解析】
【详解】[1]由图可知，R2和R1串联，电压表测量R1两端的电压，若油面上升，滑片P向下移动，R1连入电路的电阻变大，由串联分压可知电压表的示数变大，即油量表示数将变大。
[2]若R1接入电路的阻值为10Ω时油量表指针指在3V，此时电路中的电流为

[3]由串联电路电压的规律可知R2两端的电压
U2=U-U1=9V-3V=6V
由串联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I1=0.3A
电阻箱R2阻值为

[4]若不慎调大了R2的阻值，由串联分压可知，R2两端电压变大，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压变小，油量表示数将偏小。
21. 图1是温度报警电路，电压U恒为12V，虚线框内一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图2所示。报警电路要求：①输出电压随温度升高而增大：②当输出电压≥8V时，便触发报警器（未画出）报警。图中热敏电阻应接在框 _____（选填“1”或“2”）内；要求环境温度为38℃时开始报警，则电阻箱应调至 _____kΩ；若保持电阻箱阻值为上述值不变，仅将两电阻位置对调，则环境温度 _____（选填“上升”、“下降”）至 _____℃时开始报警。
【答案】 ①. 2 ②. 0.8 ③. 下降 ④. 18
【解析】
【详解】[1]热敏电阻和电阻箱串联在电源上，根据串联电路各电阻起分担电压的作用，电阻越大分担电压越大，由图2可知，温度升高，热敏电阻的阻值减小，热敏电阻两端的电压变小，由串联电路电压的规律可知电阻箱两端的电压变大，即输出电压变大，故热敏电阻接在2位置，电阻箱接在1位置。
[2]环境温度是38℃，热敏电阻是0.4kΩ，此时电阻箱两端的电压是8V，根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，则热敏电阻两端的电压
U热=U-U箱=12V-8V=4V
电路中的电流为
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻箱的阻值

[3][4]若保持电阻箱阻值为上述值不变，仅将两电阻位置对调，电阻箱的阻值是0.8kΩ，输出电压为8V，即热敏电阻两端的电压是8V，根据串联电路电压特点得，电阻箱两端的电压
U'箱=U-U'热=12V-8V=4V
根据串联电路电流相等得到
解得R'热=1.6kΩ，由图2可知，温度下降到18℃时开始报警。
三、解答题（本题共9小题，共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22. 将如图实物电路补充完整，使两灯串联，且开关控制灯L1和L2。
【答案】
【解析】
【详解】根据串联电路连接的要求，两灯应首尾相连接入电路，电流经过所有元件回到电源负极，如图所示：
23. 如图中杠杆OBA静止，请画出作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂；
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接OA就是最长的动力臂，要使杠杆平衡，动力方向应该垂直OA斜向上，据此可画出最小的动力；如图所示：
24. 用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】根据滑轮组省力特点，承担物体重力的绳子股数最多，滑轮组最省力，图中滑轮组承担物体重力的绳子股数最多是3，故画出滑轮组最省力的绳子绕法如下图所示：
25. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示，将小车从斜面上由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度，在小车中增加钩码的方法，得到了如图所示的三个实验场景。
（1）为探究小车动能与速度的关系，应选用场景 _____和 _____（选填“①”、“②”或“③”）进行实验；选用场景①和②进行实验时，可探究小车动能与 _____的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 _____，木块被碰撞后在木板上 _____。
【答案】 ①. ② ②. ③ ③. 质量 ④. 多 ⑤. 运动的距离就越远
【解析】
【详解】（1）[1][2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。为探究小车动能与速度的关系，要控制质量大小不变，改变小车的速度，故应从斜面的不同高度由静止使小车自由下滑，应选用场景②和③进行实验。
[3]场景①和②进实验中，小车从斜面的相同高度由静止自由下滑，到达水平面的速度相同，而小车的质量不同，故可探究小车动能与质量的关系。
（2）[4][5]根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小车到达水平面时动能的大小。小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越多，木块被碰撞后在木板上运动的距离就越远。
26. 利用图1电路探究电流与电阻的关系（部分器材的规格已标明）。
（1）电路连接完毕后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_____端；
（2）在探究电流与电阻的关系时，应保持图中电阻箱两端的_____一定；
（3）闭合开关后进行实验，发现在调节滑动变阻器滑片的过程中，电压表的示数始终为零，电流表始终有示数，则电路故障可能为电阻箱_____或是导线_____（选填“a”或“b”）断路；
（4）将电阻箱调至不同的阻值分别进行实验，根据实验数据绘制的I与R的倒数之间的关系图线如图2。电流表示数为I，电阻箱接入电路阻值为R。则R的阻值范围是2.5Ω~_____Ω；
①本次实验中电阻箱两端的电压均控制在_____V；
②实验结论是：在电压一定时，_____。
【答案】 ①. 左 ②. 电压 ③. 短路 ④. a ⑤. 10 ⑥. 1 ⑦. 通过导体的电流与电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关前，为防止因电流过大而损坏电路元件，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，如图，滑片应移到最左端。
（2）[2]通过导体的电流大小与导体两端电压和电阻都有关，根据控制变量法，研究与电阻的关系，应保持电压一定，改变导体电阻的大小。
（3）[3][4]电流表有示数表明电路除电压表外是接通的，即导线b没有断路；电压表无示数，表明电压表测量范围内可能存在短路，即可能是电阻箱短路，也可能是电压表的连接存在断路，即a导线断路。
（4）[5][6]根据图2所示，当电流最小时，电阻箱接入的电阻最大，即时，，所以电阻箱接入的最大值为，则此时两端的电压为
当电流最大时，电阻箱接入的电阻最小，即时，，所以电阻箱接入的最小值为，则此时两端的电压为
故电阻箱接入的范围是2.5Ω~10Ω。电阻箱两端的电压为1V保持不变。
[7]根据图2数据计算结果，当电阻箱两端电压保持1V不变时，通过电阻箱的电流与电阻的倒数成正比，故实验结论是：在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
27. 图1是小明测量小灯泡电阻的实验电路。
（1）图1中有一根导线连接错误，闭合开关时将导致电压表的示数为 _____V、电流表的示数为 _____A。请在这根线上打“×”，并在图中改正；______
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图象中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图2所示。则根据图象可知：
①小灯泡的电阻随电压增加而 _____；
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 _____；
A．60Ω 1A B．45Ω 1A C．30Ω 2A D．15Ω 2A
（3）为测量该小灯泡两端电压为3V时的电阻，小明设计了图3所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）:
①实验步骤如下：
第1步：仅闭合S1，R2调至9Ω时，电压表的示数为3V；
第2步：仅闭合S2，R1、R2分别调至10Ω和5Ω时，电压表的示数为3V；
则小灯泡在3V电压下发光时的电阻为 _____Ω；
②小明对图3电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有 _____：
A．仅将R2换成导线
B．仅将R2换成适当规格的滑动变阻器
【答案】 ①. 3 ②. 0 ③. ④. 变大 ⑤. A ⑥. 18 ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1][2]图1中电压表串联在电路中，电压表通过变阻器测电源电压，故电压表示数为3V；因电压表内阻很大，电路的电流为0，故电流表的示数为 0A。
[3]测量小灯泡电阻实验中，电压表应与灯泡并联，改正后如下所示：
（2）①[4]根据小灯泡两端的电压与电流的关系图象可知，当灯泡的电压为0.5V、1.25V、2.5V时，对应的电流分别为0.05A、0.09A、0.15A，由欧姆定律对应的灯泡的电阻为
故可知小灯泡的电阻随电压增加而变大。
②[5]本实验中，灯泡与变阻器串联，当灯泡的电压为0.5V时，对应的电流分别为0.05A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻为
应选用最大电阻至少为的变阻器。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选B。
（3）①[6]在第2步操作中， R1、R2串联，电压表测R1的电压。R2的阻值是R1的0.5倍，根据分压原理，R2的电压为
U2箱=0.5×3V=1.5V
根据串联电路电压的规律，电源电压为
U总= U1箱+U2箱=3V+1.5V=4.5V
在第1步操作中，R2的电压为
U21箱=U总- UL= 4.5V-3V=1.5V
灯泡的电压是电阻箱R2电压的2倍，由分压原理，则小灯泡在3V电压下发光时的电阻为
R灯=2×9Ω=18Ω
②[7] A．仅将R2换成导线，无论两开关都闭合、或只闭合其中任一开关，电压表只能测电源的电压，故无法得出灯泡在3V电压下发光时的电阻大小，故A不符合题意；
B．仅将R2换成适当规格的滑动变阻器，只闭合S1，灯泡与滑动变阻器串联，移动变阻器的滑片，使电压表示数为3V；只闭合S2，电阻箱R1与滑动变阻器串联，控制滑动变器的滑片不动，调节电阻箱R1的阻值，使电压表示数为3V，根据等效替代法，则此时电阻箱R1连入电路的阻值即小灯泡在3V电压下发光时的电阻，故B符合题意。
故选B。
28. 用如图所示的滑轮组将重200N的货物在20s内匀速提升5m的过程中，所用拉力F=120N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。
（1）求上述过程中的有用功W有用；
（2）求上述过程中拉力的功率PF；
（3）求滑轮组的机械效率η。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）上述过程中的有用功为
（2）上述过程中拉力所做的功为
所以功率为
（3）滑轮组的机械效率为
答：（1）上述过程中的有用功为；
（2）上述过程中拉力的功率为；
（3）滑轮组的机械效率。
29. 某汽车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可自由切换。氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝5×107J/kg。小明驾驶该车沿平直公路以75km/h的速度由甲地匀速行驶到乙地，设燃料在气缸内均完全燃烧，汽车行驶中所受阻力为1000N，发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶全程分两个阶段，如图所示：
阶段一：以汽油为燃料，汽车匀速行驶1h后到达丙地，此过程中消耗了5kg汽油。
阶段二：从丙地开始，小明切换氢气为燃料，汽车仍以75km/h的速度匀速行驶最终到达乙地，此过程中发动机的效率为60%，消耗了3kg的氢气。
（1）求阶段一中汽油燃烧释放的热量。
（2）求阶段一中汽车发动机的效率。
（3）求甲、乙两地之间的距离。
【答案】（1）2.5×108J；（2）30%；（3）3.45×105m
【解析】
【详解】解：（1）阶段一中汽油燃烧放出的热量
（2）因为车做匀速直线运动，所以
F牵引力=f阻力=1000N
阶段一中车运动的路程
阶段一中车做的有用功
W1=F牵引力s=1000N×7.5×104m=7.5×107J
阶段一中汽车发动机的效率
（3）3kg的氢气完全燃烧放出的热量
因为
又因为
所以甲、乙两地之间的距离
s=s1+s2=7.5×104m+2.7×105m=3.45×105m
答：（1）阶段一中汽油燃烧释放的热量为2.5×108J；
（2）阶段一中汽车发动机的效率为30%；
（3）甲、乙两地之间的距离为3.45×105m。
30. 如图所示电路中，电源电压为3V，定值电阻R1上标有“8Ω 0.5A”，定值电阻R2上标有“■Ω 0.5A”，电阻箱R阻值可调范围是0～999.9Ω。
（1）将电阻箱阻值调至0Ω，当S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A，求R2的阻值；
（2）若更换电池，电源电压为6V，则当S1闭合、S2断开时，在确保电路安全的情况下：
①求电阻箱接入电路的阻值范围；
②若将定值电阻R1更换为定值电阻Rx，仅通过调节电阻箱的方式使电压表和电流表示数分别发生变化，若调节前后电阻箱的阻值分别为5Ω和10Ω，发现其中一只电表示数变化的数值为另一电表的0.1倍，求Rx的阻值。
【答案】（1）；（2）①4~8Ω；②
【解析】
【详解】解：（1）如图所示，当S1、S2均闭合时，电阻箱阻值调至0Ω，则R1与R2并联，经过R1的电流为
根据并联电路电流的规律可得经过R2的电流为
所以R2的阻值为
（2）当S1闭合、S2断开时，R1与电阻箱串联，电压表测电阻箱两端电压。
①R1允许最大电流为0.5A，电流表允许的最大电流为0.6A，故电路允许最大电流为时，电路中总电阻为
所以此时电阻箱接入的最小阻值为
电压表接入的量程为0~3V，即电阻箱两端最大电压为3V，此时R1两端电压为
此时电路中的电流为
所以电阻箱接入的最大阻值为
所以电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω。
②当时，由欧姆定律及串联电路电阻的关系可得电流表示数为
则电压表的示数为
同理，当时，电流表示数为
则电压表的示数为
根据欧姆定律，当接入电阻变大时，电路中电流变小，电流表示数变小，Rx两端电压变小，电阻箱两端电压变大，即电压表示数变大，则电流表和电压表示数变化量分别为
如图所示，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，所以电压表的示数变化量要大于电流表示数变化量，故，即
解方程可得。
答：（1）R2的阻值；
（2）①电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω；
②Rx的阻值为。