安徽省芜湖市无为市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版）

这是一份安徽省芜湖市无为市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版），共25页。
1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”，请务必在“答题卷”上答题。
3.本试卷中g取，，水的密度，煤油的密度。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌，大获丰收，为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨，和同学一起去球馆打球，他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机，发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，如图乙所示。若不计空气阻力，三个乒乓球到达乒乓球台的速度_______。（选填“相同”或“不相同”）
2. 如图所示的滑轮组，用拉力的力将重为的物体沿水平方向匀速拉动，使绳自由端移动，若绳，则拉力F的功率为__________W。
3. “低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气热值为，完全燃烧0.84m3的天然气所释放的热量完全被水吸收，能使__________的水温度升高。
4. A、B两物体质量相等，温度均为；甲、乙两杯水质量相等，温度均为。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为_______。
5. 摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，丝绸与玻璃相比，丝绸的原子核束缚电子的能力较玻璃______ （选填“强”或“弱”）．
6. 2024年11月，华为发布了年度旗舰Mate70系列，全系列搭载了侧边电源键指纹识别功能，如图所示，手指轻轻触碰感应区手机开机，则感应区相当于手机电路中的__________（选填“电源”、“开关”或“用电器”）。
7. 一个半圆形的薄电阻片，如图（a）夹在两导体板之间时，测得电阻为R，则如图（b）夹在导体之间测得的电阻为__________。
8. 如图所示电路中，断开开关，在甲、乙两处接上电流表时，示数之比为2︰5，若将甲、乙两处换成电压表，再将开关闭合，则甲、乙两电表示数之比为________。
9. 如图所示，小明家数字电能表的盘面标有“”，他要用这个电能表来测一台电冰箱的实际功率。为此他在其他用电器都关闭的条件下，测得电冰箱启动工作0.5h后自动停机的过程中，指示灯闪烁96次，则该电冰箱在此时间工作时的实际功率为__________W。
10. 如图所示，电源电压恒定，为定值电阻，其中。闭合开关S后，电流表的示数为，电流表的示数为，通电，电阻上产生的热量为__________J。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题选项中只有一个选项符合题意）
11. 如图所示，电加热器的金属杯垫是发热体，小明将一杯冷水放在杯垫上加热，下列说法正确的是（ ）
A. 水与勺子热量相同时，不发生热传递
B. 杯垫的温度越高，水的热量越大
C. 杯垫和水的内能增加，但方式不同
D. 水将温度传给勺子，勺子温度上升
12. 如图，塔式起重机上的滑轮组用的力将重为的重物匀速吊起，动滑轮的重力为，下列说法正确的是（ ）
A. 提升重物做的有用功为B. 滑轮组的额外功为
C. 滑轮组的额外功为D. 滑轮组的机械效率为
13. 灯泡标有“”，灯泡标有“”，现将两灯泡串联接在电源电压为的电路中，不考虑温度对灯泡电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡可以正常发光B. 灯泡比灯泡亮
C. 灯泡和消耗功率之比为D. 将电源电压换成，两灯都能正常发光
14. 在如图的电路中，电源电压恒定，小灯泡的电阻为20Ω（发光时灯丝的电阻不变），闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离，使变阻器的电阻增加了10Ω，电流表的示数减少了0.04A，则电压表示数的变化是
A. 增加了0.4VB. 增加了0.8V
C. 减小了0.4VD. 减小了0.8V
15. 为进一步缓解我市停车难的问题，无为市近年来规划新建了一批停车场，某一停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。若识别车牌成功自动闭合，付费成功自动闭合，电动机工作，拾杆放行，若识别车牌失败，无法闭合，则付费后利用人工闭合，电动机工作，抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是（ ）
A. B.
C D.
16. 图为小灯泡L和定值电阻R的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L灯丝的电阻随温度的升高而减小
B. 甲是定值电阻R的图像，其阻值为
C. 若将小灯泡L和定值电阻R串联在的电路中，通过定值电阻R的电流为
D. 若将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为的电路中，小灯泡L的实际电功率为
17. 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从a端向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A示数变大，电压表示数不变B. 电流表A示数变小，电压表示数变大
C. 电流表A示数变大，电压表示数变小D. 电压表与示数之和不变
三、实验题（第18题4分、第19题6分、第20题8分，共18分）
18. 某实验小组用如图所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前在一个烧杯中倒入的水，为完成本实验，需要在另一个相同烧杯中倒入_______的煤油；
（2）用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔记录一次温度，整个实验操作无误，温度随时间的变化规律如右图，则煤油的比热容为__________J/（）。
19. 为完成“探究电流与电阻关系”实验，小李同学从实验室取得以下器材：电压恒为的电源，电流表，电压表，开关，规格为“”的滑动变阻器，的定值电阻各一个，导线若干。
（1）小李先将的定值电阻接入电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P时发现：电流表始终无示数，电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是定值电阻R__________（选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，小李通过实验得到电流随电阻变化的关系图像如图乙所示，分析图像，得出结论：_________；
（3）这时小李同学又想测量一个未知电阻的阻值，但发现电流表已经损坏。她找来一个定值电阻并设计了一个实验方案，如图丙所示：
①先闭合开关S、，记下电压表示数；
②再断开，记下电压表示数，则_________（表达式用、、表示）。
20. 小卓在“测小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压2.5V（灯丝电阻约为6Ω），滑动变阻器规格R标有“50Ω；0.5A ”字样。
（1）小卓的电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动 的导线上打“ × ”，并用笔代替导线画出正确的接法；_______
（2）排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A ”或“B ”）端移动；
（3）通过小灯泡的电流与两端电压变化的关系如图丙所示，小灯泡的额定功率是_______W，小卓还想用本实验器材探究电流和电压的关系，聪明的小越认为不可行，请你帮小越说明理由：______________。
四、计算题（每题6分，共18分；解答要有必要的公式和过程）
21. 水上摩托艇运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。如图所示，摩托艇加满燃油时，人和摩托艇的总质量为，油箱容积为，加满一次燃油最多能使摩托艇以的速度匀速航行1小时，摩托艇以的速度匀速航行时发动机的牵引力为总重的。（，忽略燃油质量的变化）
（1）求摩托艇以的速度匀速航行时牵引力做功的功率；
（2）求摩托艇以的速度匀速航行时的热机效率。
22. 如图所示，电源电压不变，当闭合、断开时，电流表读数是，电压表读数是，当断开、闭合时，电流表读数为，电压表读数是。求：
（1）的阻值；
（2）定值电阻R的阻值和电源电压。
23. 在寒冷的冬天，电火锅成为许多家庭的选择，它操作便捷、加热速度快、保温效果好，使用起来安全可靠。图甲是某个品牌的电火锅，图乙是其内部简化电路图，该电火锅有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为，低温挡正常工作时的电流为。求：
（1）低温挡的额定功率；
（2）电阻值；
（3）在锅内加入质量为的水，用高温挡将的水升高到，用时，该电火锅的加热效率。
2024~2025学年度第一学期期末学习质量检测
九年级物理试题卷
温馨提示：
1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”，请务必在“答题卷”上答题。
3.本试卷中g取，，水的密度，煤油的密度。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌，大获丰收，为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨，和同学一起去球馆打球，他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机，发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，如图乙所示。若不计空气阻力，三个乒乓球到达乒乓球台的速度_______。（选填“相同”或“不相同”）
【答案】相同
【解析】
【详解】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同。
2. 如图所示的滑轮组，用拉力的力将重为的物体沿水平方向匀速拉动，使绳自由端移动，若绳，则拉力F的功率为__________W。
【答案】100
【解析】
【详解】已知使绳自由端移动，则绳子移动的速度为
则拉力F的功率为
3. “低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气热值为，完全燃烧0.84m3的天然气所释放的热量完全被水吸收，能使__________的水温度升高。
【答案】200
【解析】
【详解】完全燃烧0.84m3的天然气所释放的热量为Q=Vq=0.84m3×4×107J/m3=3.36×107J
水质量为
4. A、B两物体质量相等，温度均为；甲、乙两杯水质量相等，温度均为。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为_______。
【答案】3∶7
【解析】
【详解】物体A放入甲杯水后，它们的最终温度为
水放出的热量

A吸收的热量
热平衡时
Q放＝Q吸
即
代入数据得
A的比热容为
物体B放入乙杯水后，它们的最终温度为
水放出的热量

B吸收的热量
热平衡时

即
代入数据得
B的比热容为
因为A、B两物体质量相等，即，所以A、B的比热容之比
5. 摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，丝绸与玻璃相比，丝绸的原子核束缚电子的能力较玻璃______ （选填“强”或“弱”）．
【答案】强
【解析】
【详解】丝绸和玻璃棒摩擦时，玻璃棒原子核束缚电子的本领弱，失去电子，带正电；丝绸原子核束缚电子的本领强，得到电子，带负电．
6. 2024年11月，华为发布了年度旗舰Mate70系列，全系列搭载了侧边电源键指纹识别功能，如图所示，手指轻轻触碰感应区手机开机，则感应区相当于手机电路中的__________（选填“电源”、“开关”或“用电器”）。
【答案】开关
【解析】
【详解】手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，说明感应区对电路起到控制作用，在电路中相当于开关。
7. 一个半圆形的薄电阻片，如图（a）夹在两导体板之间时，测得电阻为R，则如图（b）夹在导体之间测得的电阻为__________。
【答案】
【解析】
【详解】设一个圆形薄金属片的电阻为R0，图（a）为两个圆形薄金属片串联，则总电阻为
解得
图（b）为两个圆形薄金属片并联，根据并联电路电阻规律可得，图（b）夹在导体之间测得的电阻为
8. 如图所示电路中，断开开关，在甲、乙两处接上电流表时，示数之比为2︰5，若将甲、乙两处换成电压表，再将开关闭合，则甲、乙两电表示数之比为________。
【答案】5︰3
【解析】
【详解】由图可知，当两表均为电流表时，断开开关S时，R1、R2并联，甲电流表测量通过R2的电流，乙电流表测量干路电流；已知甲、乙两电流表的示数之比为2︰5，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比
因并联电路两端电压相等，所以由欧姆定律可得
当甲、乙两电表均为电压表，闭合开关S，R1、R2串联，甲测量电源电压，乙测量R2两端的电压；因串联电路处处电流相等，所以由欧姆定律可得两电阻两端电压之比为
U1︰U2=IR1︰IR2=R1︰R2=2︰3
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以
U甲︰U乙=(U1+U2)︰U2=(2+3)︰3=5︰3
9. 如图所示，小明家的数字电能表的盘面标有“”，他要用这个电能表来测一台电冰箱的实际功率。为此他在其他用电器都关闭的条件下，测得电冰箱启动工作0.5h后自动停机的过程中，指示灯闪烁96次，则该电冰箱在此时间工作时的实际功率为__________W。
【答案】120
【解析】
【详解】电能表指示灯闪烁96次消耗的电能为
该电冰箱在此时间工作时消耗的实际功率为
10. 如图所示，电源电压恒定，为定值电阻，其中。闭合开关S后，电流表的示数为，电流表的示数为，通电，电阻上产生的热量为__________J。
【答案】360
【解析】
【详解】由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流，由并联电路电流的规律得到通过R1的电流I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
由并联电路电压的规律和欧姆定律得到R2两端的电压U2=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
通电5min时间，电阻上产生的热量Q2=W=U2I2t=6V×0.2A×60s×5=360J
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题选项中只有一个选项符合题意）
11. 如图所示，电加热器的金属杯垫是发热体，小明将一杯冷水放在杯垫上加热，下列说法正确的是（ ）
A. 水与勺子热量相同时，不发生热传递
B. 杯垫的温度越高，水的热量越大
C. 杯垫和水内能增加，但方式不同
D. 水将温度传给勺子，勺子温度上升
【答案】C
【解析】
【详解】A．水与勺子温度相同时，不发生热传递，故A错误；
B．杯垫的温度越高，水可以吸收的热量越多，热量是过程量，物体不具有热量，故B错误；
C．杯垫和水的内能增加，但方式不同，杯垫是通过电流做功改变了内能，水是通过热传递改变了内能，故C正确；
D．水将热量传给勺子，勺子内能增大，温度上升，故D错误。
故选C。
12. 如图，塔式起重机上的滑轮组用的力将重为的重物匀速吊起，动滑轮的重力为，下列说法正确的是（ ）
A. 提升重物做的有用功为B. 滑轮组的额外功为
C. 滑轮组的额外功为D. 滑轮组的机械效率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．提升重物做的有用功为
故A错误；
BC．图中连接动滑轮绳子的股数是3股，则绳末端拉力移动的距离为
拉力做的总功为
滑轮组的额外功为
故B错误，C正确；
D．滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选C。
13. 灯泡标有“”，灯泡标有“”，现将两灯泡串联接在电源电压为的电路中，不考虑温度对灯泡电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡可以正常发光B. 灯泡比灯泡亮
C. 灯泡和消耗的功率之比为D. 将电源电压换成，两灯都能正常发光
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据两灯泡的规格可得，两灯泡的电阻分别为，
两灯泡的额定电流分别为，
当将两灯泡串联接在电源电压为的电路中，可得电路中的电流为
由此可知，此时灯泡可以正常发光，故A错误；
BC．两灯泡串联，电流相等，根据可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越亮，由于，则灯泡L2的实际功率大，亮度较亮，且灯泡和消耗的功率之比为
故B正确，C错误；
D．由于两灯泡的额定电流不同，而串联电路中电流处处相等，由A可知电路中的电流只能是0.5A，否则会烧坏灯L2，因此即使将电源电压换成，两灯也不能都正常发光，故D错误。
故选B。
14. 在如图的电路中，电源电压恒定，小灯泡的电阻为20Ω（发光时灯丝的电阻不变），闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离，使变阻器的电阻增加了10Ω，电流表的示数减少了0.04A，则电压表示数的变化是
A 增加了0.4VB. 增加了0.8V
C. 减小了0.4VD. 减小了0.8V
【答案】B
【解析】
【分析】由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电压表的示数，然后求出电压表示数的变化量，从而得出答案．
【详解】由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．因变阻器连入电路中的电阻变大，由分压原理，电压表示数增加；设滑片移动前电路中的电流为I，则滑片移动后电路中的电流为I-0.04A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由 可得，滑片移动前电压表的示数：U1=U-IR，同理可得，滑片移动后电压表的示数： U2=U-（I-0.04A）R，则电压表示数的变化量：
.
故选B.
15. 为进一步缓解我市停车难的问题，无为市近年来规划新建了一批停车场，某一停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。若识别车牌成功自动闭合，付费成功自动闭合，电动机工作，拾杆放行，若识别车牌失败，无法闭合，则付费后利用人工闭合，电动机工作，抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．S1​与S2​串联后再与S3​并联，当S1​和S2​同时闭合，或者单独闭合S3​时，电动机都能工作，符合题目要求，故A符合题意；
B．S1​与S3​串联后再与S2​并联，若S2​单独闭合，电动机就工作，不满足车牌识别成功且付费成功电动机才工作条件，故B不符合题意；
C．S1​、S2​、S3​串联，只有三个开关都闭合电动机才工作，不符合题目中多种情况下电动机工作的要求，故C不符合题意；
D．S2与S3​并联后再与S1串联，不满足，利用人工闭合S3​，电动机工作，抬杆放行故D不符合题意。
故选A。
16. 图为小灯泡L和定值电阻R的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L灯丝的电阻随温度的升高而减小
B. 甲是定值电阻R的图像，其阻值为
C. 若将小灯泡L和定值电阻R串联在的电路中，通过定值电阻R的电流为
D. 若将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为的电路中，小灯泡L的实际电功率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，当电压增大时，图像逐渐靠近U坐标轴，说明U与I的比值逐渐增大，小灯泡的电阻逐渐增大，故说明小灯泡L灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A错误；
B．甲的图像是过原点的直线，说明通过甲的电流与电压成正比，所以甲是定值电阻。当电压为2V时，通过定值电阻的电流为0.4A，则定值电阻的阻值为，故B错误；
C．若将小灯泡L和定值电阻R串联在3V的电路中，由图像可知，当电路中电流为0.4A时，此时灯泡两端电压为1V，定值电阻两端电压为2V，满足总电压为3V的条件，所以通过定值电阻R的电流为0.4A。故C正确；
D．若将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为2.5V的电路中，由并联电路电压特点可知，灯泡两端电压也为2.5V，由图像可知，通过灯泡的电流为0.5A，则小灯泡L的实际电功率为，故D错误。
故选D。
17. 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从a端向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A示数变大，电压表示数不变B. 电流表A示数变小，电压表示数变大
C. 电流表A示数变大，电压表示数变小D. 电压表与示数之和不变
【答案】D
【解析】
【详解】据图可知，电路为定值电阻R1和变阻器R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中的电流；
ABC．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器R2接入的电路中的阻值变小，电路的总电阻变小，电路中的电流会变大，电流表的示数变大，由串联分压原理可知，变阻器R2两端电压变小，即电压表V2的示数变小，电源电压不变，由串联电压规律可知，定值电阻R1两端电压变大，即电压表V1的示数变大，故ABC错误；
D．由于电源电压不变，由串联电压规律可知，电压表与示数之和不变，故D正确。
故选D。
三、实验题（第18题4分、第19题6分、第20题8分，共18分）
18. 某实验小组用如图所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前在一个烧杯中倒入的水，为完成本实验，需要在另一个相同烧杯中倒入_______的煤油；
（2）用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔记录一次温度，整个实验操作无误，温度随时间的变化规律如右图，则煤油的比热容为__________J/（）。
【答案】（1）0.3 （2）
【解析】
【小问1详解】
已知水的体积是
则水的质量为
由于物体的质量会影响吸收热量的多少，比较不同物质的吸热能力时，需要控制物质的质量相同，因此需要在另一个相同烧杯中倒入0.3kg的煤油。
【小问2详解】
根据题意可知，用两个相同的电加热器来加热水和煤油，相同的时间内，质量相同的水和煤油吸收的热量相同， 则加热时间相同时，温度上升得慢的液体，比热容大，温度上升得快的液体，比热容小，则图中上方图线反映的是煤油的温度随时间的变化规律，下方图线表示的是水的温度随时间的变化规律；据图可知，当水和煤油升高相同的温度时，水加热的时间是煤油加热时间的2倍，即水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍，可得，由可得
解得
19. 为完成“探究电流与电阻关系”的实验，小李同学从实验室取得以下器材：电压恒为的电源，电流表，电压表，开关，规格为“”的滑动变阻器，的定值电阻各一个，导线若干。
（1）小李先将的定值电阻接入电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P时发现：电流表始终无示数，电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是定值电阻R__________（选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，小李通过实验得到电流随电阻变化的关系图像如图乙所示，分析图像，得出结论：_________；
（3）这时小李同学又想测量一个未知电阻阻值，但发现电流表已经损坏。她找来一个定值电阻并设计了一个实验方案，如图丙所示：
①先闭合开关S、，记下电压表示数；
②再断开，记下电压表示数，则_________（表达式用、、表示）。
【答案】（1）断路 （2）电压一定时，电流与电阻成反比
（3）
【解析】
【小问1详解】
据甲图可知，电路是定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S，电流表始终无示数，说明电路发生断路，电压表有示数且接近电源电压，则可能是定值电阻发生断路，电压表串联接入电路，测电源电压。
【小问2详解】
该实验中保持电压不变，分析乙图可知，电流与电阻的乘积保持不变，且当电阻变大，电流变小，因此可得结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比。
【小问3详解】
先闭合开关S、，电路为定值电阻R0单独串联，电压表测电源两端电压，可得电源电压为；再断开，电路为定值电阻R0和未知电阻串联，电压表测R0两端电压，此时电路中的电流为
由串联电路电压规律可得，未知电阻两端电压为
则未知电阻的阻值为
20. 小卓在“测小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压2.5V（灯丝电阻约为6Ω），滑动变阻器规格R标有“50Ω；0.5A ”字样。
（1）小卓的电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动 的导线上打“ × ”，并用笔代替导线画出正确的接法；_______
（2）排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A ”或“B ”）端移动；
（3）通过小灯泡的电流与两端电压变化的关系如图丙所示，小灯泡的额定功率是_______W，小卓还想用本实验器材探究电流和电压的关系，聪明的小越认为不可行，请你帮小越说明理由：______________。
【答案】 ①. ②. B ③. 1 ④. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]该实验中，电流表应串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压，应并联在小灯泡的两端，通过两电表的电流应从正接线柱流入、负接线柱流出，故找出错误导线并画出正确接法如下图所示：
。
（2）[2]由图可知，电压表接小量程，分度值为0.1V，其示数为1.2V，为了测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压需要增大到2.5V，根据可知，需要增大电路的电流，则应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑动变阻器的滑片应向B端移动。
（3）[3][4]由图丙可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率

探究电流和电压的关系，根据控制变量法，需要控制导体的电阻不变，而本实验器材中的小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故本实验器材探究电流和电压的关系是不可行的。
四、计算题（每题6分，共18分；解答要有必要的公式和过程）
21. 水上摩托艇运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。如图所示，摩托艇加满燃油时，人和摩托艇的总质量为，油箱容积为，加满一次燃油最多能使摩托艇以的速度匀速航行1小时，摩托艇以的速度匀速航行时发动机的牵引力为总重的。（，忽略燃油质量的变化）
（1）求摩托艇以的速度匀速航行时牵引力做功的功率；
（2）求摩托艇以的速度匀速航行时的热机效率。
【答案】（1）
（2）25%
【解析】
【小问1详解】
摩托艇做匀速直线运动，则摩托艇的牵引力为
摩托艇行驶的速度为
则摩托艇发动机牵引力做功的功率为
【小问2详解】
已知油箱容积，则满箱油的质量为
则燃油完全燃烧放出的热量为
匀速航行1小时，发动机的牵引力做的功为
则摩托艇的热机效率为
22. 如图所示，电源电压不变，当闭合、断开时，电流表读数是，电压表读数是，当断开、闭合时，电流表读数为，电压表读数是。求：
（1）的阻值；
（2）定值电阻R的阻值和电源电压。
【答案】（1）6Ω；30Ω
（2）；8V
【解析】
【小问1详解】
当闭合，断开时，此时电路是R1与R组成的串联电路，电压表测R1两端的电压，电流表测量串联电路的电流，此时电压表读数是3V，即R1两端的电压为3V，电流表读数是0.5A ，则R1的阻值为
当断开，闭合时，此时电路是R2与R组成的串联电路，电压表测R2两端的电压，电流表测量串联电路的电流，此时电压表读数是6V，即R2两端的电压为6V，电流表读数是0.2A ，则R2的阻值为
【小问2详解】
当闭合，断开时，电路是R1与R组成的串联电路，根据串联电路的电压规律可得，电源电压为……①
当断开，闭合时，电路是R2与R组成的串联电路，电源电压为……②
联立①、②两式解得，，。
23. 在寒冷的冬天，电火锅成为许多家庭的选择，它操作便捷、加热速度快、保温效果好，使用起来安全可靠。图甲是某个品牌的电火锅，图乙是其内部简化电路图，该电火锅有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为，低温挡正常工作时的电流为。求：
（1）低温挡的额定功率；
（2）的电阻值；
（3）在锅内加入质量为的水，用高温挡将的水升高到，用时，该电火锅的加热效率。
【答案】（1）440W
（2）88Ω （3）85%
【解析】
【小问1详解】
已知低温挡正常工作时的电流为，则低温档的功率为
【小问2详解】
S、闭合时，电路中只有工作，电路中的总电阻最小，电源电压不变，根据可知，总功率最大，电火锅加热器处于高温挡；当S闭合、断开，电路为R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，总功率最小，电火锅加热器处于低温挡，根据可得，高温挡时的电阻为
低温档时，电路中的总电阻为
的电阻为
小问3详解】
水吸收的热量为
电火锅通电产生的热量为
该电火锅的加热效率为