江苏省无锡市新吴区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份江苏省无锡市新吴区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共27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。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项）
1. 小明在课后实践活动中做了如下记录，其中符合实际情况的是（ ）
A. 两节新干电池串联的电压为4VB. 中学生跳绳的功率可达1500W
C. 家用冰箱的电流约为1AD. 实验室中所用导线的电阻约为
【答案】C
【解析】A．一节新干电池的电压为1.5V，两节新干电池串联的电压为3V，故A不符合题意；
B．一个中学生的平均体重约500N，跳绳的高度约为0.1m，跳绳一次的时间大约为1s，根据功率的公式可知中学生跳绳的功率约为
故B不符合题意；
C．家用冰箱的额定功率约为220W，额定电流约为
故C符合题意；
D．实验室中所用导线的电阻很小，接近为零，故D不符合题意。故选C。
2. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（ ）
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气，空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；
C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误；
D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
故选Ａ。
3. 杠杆在我国古代就有了许多应用，《天工开物》中记载的捣米用的住舂就利用了杠杆原理。如图是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把春较长的另一端高高抬起。下列工具所属杠杆类型与图中住舂相同的是（ ）
A. 瓶盖起子
B. 筷子
C. 核桃夹
D. 老虎钳
【答案】B
【解析】用脚按住舂较短的一端，下压一小段距离，就可以把舂较长的另一端高高抬起，操作过程中动力臂小于阻力臂，故舂是费力杠杆。
A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。
4. 在用如图所示的电路“探究并联电路电流特点”的实验中，下列说法中
①本实验应选用两个规格相同的小灯泡
②实验中若一个小灯泡的灯丝断了，另一个小灯泡还能发光
③为了得到普遍规律，本实验应换用不同规格的小灯泡，反复测多组电流值
④若实验中选用两个规格相同的小灯泡，电路中的电流满足I＝I1+I2；I1＝I2关系，该结论具有普遍性（ ）
A. 只有①②正确B. 只有②③正确
C. 只有①③正确D. 只有②④正确
【答案】B
【解析】①③④为了得到普遍规律，本实验应换用不同规格的小灯泡，反复测多组电流值，①错误； ③正确；
之所以得出通过两支路的电流相等，是因为若选用灯泡的规格相同，器材太特殊，得出的结论有偶然性，④错误；
②两灯并联，根据并联电路各支路互不影响，实验中若一个小灯泡的灯丝断了，另一个小灯泡还能发光，②正确。故选B。
5. 小华同学用两节新干电池、两只灯泡、电流表、电压表、开关等连接成图示的电路，闭合开关进行实验，下列判断正确的是（ ）

A. 电源电压为1.5V
B. 灯泡L1和L2是并联的
C. 若灯L1断路，则电流表示数为零、电压表示数不为零
D. 若灯L2断路，则电流示数不为零，电压表示数为零
【答案】C
【解析】由图可知，L1、L2串联，电流表测电路中的电流，电压表测L1两端电压。
A．两节新干电池的电压为1.5V×2=3 V，所以电源电压为3V，故A错误；
B．灯泡L1和L2是串联的，故B错误；
C．若灯L1断路，则电流表示数为零，电压表和L2、电流表形成通路，所以电压表示数不为零，故C正确；
D．若灯L2断路，则电流示数为零，电压表与电源断开，所以电压表示数为零，故D错误。故选C。
6. 2024年5月23日至24日，东部战区在我国台湾省周边开展“联合利剑—2024A”军事演习，震慑台独分裂势力，坚决捍卫国家主权和领土完整。参加演习的某架战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则该战机（ ）
A. 动能减少，重力势能减少B. 动能减少，重力势能增大
C. 动能增大，重力势能减少D. 动能增大，重力势能增大
【答案】D
【解析】战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则它的质量不变，速度变大，则动能变大，高度变高，则重力势能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7. 某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干，作为动物饲料。将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶，电路检测到桶内垃圾湿时，就吹风，吹风过程中：当桶内温度低时，吹热风；当桶内温度高时，吹冷风……直至垃圾变干，之后，整个电路结束工作。开关在垃圾湿时闭合、干时断开；开关在桶内温度低时闭合、温度高时断开。下列电路中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知，将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶，电路检测到桶内垃圾湿时，就吹风，吹风过程中：当桶内温度低时，吹热风；当桶内温度高时，吹冷风，即在这个电路中，吹风电机M和加热电阻R是并联的，且加热电阻R要受开关S温控控制，而开关S湿控要控制整个电路，则应接在干路中。故选B。
8. 2024年3月，德阳市青少年科技创新代表队在第38届四川省青少年科技创新大赛中取得优异成绩。如图所示是本次大赛我市青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置，通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小；R0为滑动变阻器，R1为定值电阻，电压表、电流表为理想电表，电源电压保持不变。现闭合开关S，科技创新小组成员向装置吹气，隔板向上平移，滑动变阻器R0接入电路的阻值变小，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数不变，电流表A1的示数变小
B. 电压表的示数不变，电流表A2的示数变小
C. 电压表的示数变小，电流表A1的示数变大
D. 电流表 A1示数变大，电流表A2的示数变大
【答案】D
【解析】由图知，闭合开关S，滑动变阻器R0与定值电阻R1并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量R0支路中的电流。科技创新小组成员向装置吹气，隔板向上平移，滑动变阻器R0接入电路的阻值变小，由于电源电压保持不变，所以电压表的示数不变；并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，由欧姆定律可知R0支路中的电流变大，即电流表A2的示数变大；根据欧姆定律可知R1支路中的电流不变，因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以干路中的电流变大，即电流表A1的示数变大。综上可知，故D正确，ABC错误。故选D。
9. 将一个温度为20℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为1000g的水中[水的比热容为]，物块和水的温度随时间的变化图像如图所示（不计热损失）。以下说法正确的是（ ）
A. 前6min，物块吸收的热量是
B. 1~4min内，热量有时从水传递给物块，有时从物块传递给水
C. 前6min，物块吸收的热量小于水放出的热量
D. 物块的比热容与水的比热容之比为
【答案】D
【解析】AC．将物块放入水中，物块吸收的热量等于水放出的热量，为
故AC错误；
B．在这段时间内，水的温度高于物块的温度，热量是从水传给物块的。故B错误；
D．物块吸收的等于水放出的热量，有
故D正确。故选D。
10. 海水盐浓度越大，其导电性越好，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S，海水盐浓度越大，电表示数越大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB．由题意可知，金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联，海水盐浓度越大，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小，根据串联电电路电压分配关系可知得，R0两端的电压越大，金属片A、B两端的电压越小，故A符合题意，B不符合题意；
C．由图可知，电压表测电源电压，由于电源电压恒定，电压表不变，故C不符合题意；
D．由图可知，金属片A、B之间海水与R0并联，电流表测R0的电流，由于电源电压恒定，由可知，定值电阻R0的电流不变，故D不符合题意。故选A。
11. 电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。下面是小华在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与之相同的是（ ）
A. 学习电压时，可以通过对比水压来认识它
B. 在“探究电流跟电压关系”的实验中，选用某一定值电阻进行研究
C. 研究串联电路电阻时，引入总电阻的概念
D. 在动能影响因素实验中，通过木块被推距离远近判断动能大小
【答案】D
【解析】电流看不见、摸不着，我们为了判断电路中是否有电流，将电流的有无转换为灯泡的亮暗，这种方法称为转换法。
A．学习电压时，通过水压进行类比，采用了类比法，故A不符合题意；
B．在“探究电流跟电压关系”的实验中，选用某一定值电阻进行研究，是控制了电阻的大小，去研究电流跟电压的关系，采用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．研究串、并联电路电阻时，用一个总电阻来等效替代了各个分电阻，采用的是等效替代法，故C不符合题意；
D．在动能影响因素实验中，通过木块被推距离远近判断动能大小，用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法转换法，故D符合题意；故选D。
12. 探究“电流与电阻的关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（6V）、滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干，以下说法错误的是（ ）

A. 要获得3组实验数据，电压的预设值最小为3V
B. 要获得3组实验数据，电压的预设值最大为6V
C. 若实验电压的预设值为2V，要获得3组实验数据，要更换最大阻值为40Ω的滑动变阻器
D. 若实验电压的预设值为2V，要获得3组实验数据，要将电源电压至少下调至4V
【答案】B
【解析】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可得
AB．定值电阻的最大阻值为20Ω，若此时滑动变阻器接入电路最大阻值20Ω，代入数据可得
解方程可得UV=3V，电源电压为6V，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为1A，当R=5Ω时，定值电阻两端的电压为
所以电压的预设值的范围为3V~5V，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
CD．若实验电压的预设值为2V，定值电阻的最大阻值为20Ω，代入数据可得
解方程可得滑动变阻器接入电路的阻值RP=40Ω；若实验电压的预设值为2V，定值电阻的最大阻值为20Ω，若此时滑动变阻器接入电路最大阻值20Ω，代入数据可得
解方程可得
故CD正确，不符合题意。故选B。
二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分）
13. 指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。
（1）如图甲所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于手机电路中的________；
（2）如图乙所示，充电宝给手机充电过程中，手机电池相当于_________，充电过程中，将电能转化为_________；
（3）如图丙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果三部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是_______。
【答案】（1）开关 （2）用电器；化学能 （3）并联
【解析】【小问1】手指触碰感应区，识别正确指纹手机自动开锁，这就如同开关控制电路通断一样，感应区控制着手机开锁电路的开启，所以感应区相当于手机电路中的开关。
【小问2】在给手机电池充电的过程中，手机电池消耗电能，将电能转化为电池的化学能，手机电池相当于用电器。
【小问3】并联电路的特点是各用电器之间互不影响，能独立工作。三部手机同时充电，每部手机都能独立进行充电，互不干扰，符合并联电路的特征，所以这三部手机的连接方式是并联。
14. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______（省力/费力）杠杆来设计，支点是______（A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______（①/②）效果更好。
【答案】省力；B ；①
【解析】为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于轮围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。
15. 教室里安装的LED护眼灯如图所示。LED灯的发光效率高，其发光部分主要由_________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；教室内不同LED灯的连接方式是_________。你判断的依据是__________。
【答案】半导体 ；并联 ；有一盏灯不亮了，其他灯正常发光
【解析】LED灯的发光部分为半导体材料制作而成，其相对于普通白炽灯来说发光效率高，教室内不同的LED灯，有一盏灯不亮了，其他灯可以正常发光，故连接方式是并联。
16. 如图所示，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是他小心地将自制的风车放在小孔附近，成功让风车转了起来，蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机______冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3600r/min，则其10s内对外做功______次；若缸内燃气对活塞平均推力为1500N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是______W。
【答案】做功 ；300 ； 2250
【解析】高温的水蒸气推动风车转动，将水蒸气的内能转化成了风车的机械能。做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，因此蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
四冲程汽油机飞轮转速3600r/min，即60r/s，即汽油机飞轮每秒转60圈，由于四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以1s内该汽油机对外做功30次，则其10s内对外做功300次。
汽缸内燃气推动活塞一次所做的功
由于1s内该汽油机对外做功30次，则做功一次所用的时间
汽油机的功率
17. 在1个标准大气压下，小明某次洗澡时耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，该过程水吸收的热量是___________J。已知他家天然气热水器的热效率是70%，则他这次洗澡消耗天然气___________m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。
【答案】；0.075
【解析】水吸收的热量是
需要燃烧天然气放出的总热量为
则他这次洗澡消耗天然气为
18. 国庆期间小明利用家里常见物品如薄木板、茶叶盒、玉米面团和装有水的饮料瓶，依次探究动能和重力势能影响因素实验。如图甲，让饮料瓶从薄木板搭建的斜面上由静止释放，运动至桌面上后与茶叶盒碰撞；如图乙，让饮料瓶从高处落入面团中。
（1）甲图实验中通过观察比较____就可以反映饮料瓶动能的大小。
（2）根据图甲的探究，得出的结论是当质量相同时，____越大，动能越大。
（3）若要探究动能大小与另一个因素的关系，在不添加器材的情况下，小明的做法：
_________________________________。
（4）要探究重力势能与被举高度的关系，应该选图乙中____两组实验进行对比。
【答案】（1）茶叶盒移动的距离 （2）速度
（3）减少饮料瓶中水的质量，将瓶从同一高度静止释放 （4）②③
【解析】（1）本实验通过比较茶叶盒被撞后移动的距离反映饮料瓶的动能大小，运用了转换法。
（2）图甲中两饮料瓶的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将茶叶盒推得越远，得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。
（3）要想探究动能与质量的关系。应该将两个装有不同质量水的饮料瓶从斜面的同一高度滚下，观察茶叶盒被撞后在水平面上移动的距离。
（4）重力势能的大小与质量和被举高度有关，探究重力势能与被举高度的关系时，应控制物体的质量相同。被举的高度不同，所以应该选②③进行比较。
19. 小明用动滑轮和弹簧测力计将静止在桌面上的笔袋慢慢匀速向上提高10cm，如图甲所示，弹簧测力计的读数随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为1N，不计绳重和摩擦，则笔袋的重力为______N，动滑轮的机械效率为______，若在笔袋中取出一块橡皮，动滑轮的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】3 ；75% ；减小
【解析】动滑轮由两段绳承担，由图乙知道，匀速拉动时弹簧测力计的读数为2N，不计绳重和摩擦，根据知道，笔袋的重力为
不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率为
在笔袋中取出一块橡皮，动滑轮的重力不变，笔袋的重力G'减小，由知道，动滑轮的机械效率变小。
20. 如图《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车：系紧在后轮轴上的绳索绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，已知斜板长2m，高0.8m。后轮轴施加在绳子上的力为1000N（不计绳重、滑轮与绳间的摩擦），则该斜面的机械效率为______%，此木箱与斜板之间的摩擦力是______N。
【答案】80 ；200
【解析】拉力做的有用功为
拉力做的总功为
则该斜面的机械效率为
克服木箱在斜面上受到的摩擦力做的额外功为
由可得，木箱与斜板之间的摩擦力是
21. 小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物，将秤砣移至距O点30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为______g；往秤盘中再增加20g的物体，秤砣需要从B处移动______cm才能维持秤杆水平平衡。
【答案】600 ； 1
【解析】秤砣的质量
秤砣的重力
秤砣移至距O点30cm的B处时，根据杠杆平衡条件可得，重物的重力
重物的质量
往秤盘中再增加20g的物体后，秤盘中重物的总质量
此时秤砣距O点的距离
则秤砣需要从B处移动向右移动的距离
22. 物理社团的同学们发现实验室里有一卷剩余的导线，查阅说明书得知，该导线每米的电阻为0.02Ω。为了粗略估算导线的长度，他们用电压表、电流表、小灯泡和电源连接成如图所示的电路进行测量。闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，则导线的电阻为___________Ω，这卷导线的长度为___________m。
【答案】20 ；1000
【解析】观察该图，闭合开关后，根据电流的流法可知，小灯泡、导线、和电流表串联接入电路，电压表并联在导线两端，电压表示数为6V，说明导线的电压为6V，电流表示数为0.3A，说明流过导线的电流为0.3A，根据可知，导线的电阻为
导线的电阻为20Ω。
由小问1可知，导线的电阻为20Ω，该导线每米的电阻为0.02Ω，这卷导线的长度为
这卷导线的长度为1000m。
23. 如图所示，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
（1）闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变______。
（2）把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当电压表的示数为______V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯，回形针向左调节不能超过此位置。
（3）甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为，乙的电阻为。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比，______调节范围大，______调节精度高。
【答案】（1）亮 （2）2.5 （3）甲 ； 乙
【解析】【小问1】闭合开关，回形针向左移，接入电路中铅笔芯的电阻变小，根据串联电阻规律，总电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，总电流变大，小灯泡亮度变亮。
【小问2】为了安全使用调光灯，小灯泡两端的电压不能超过额定电压2.5V，把电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡的电压，所以，电压表示数为额定电压，即2.5V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，根据串联电路分压规律，铅笔芯最小的电阻为此标记回形针的位置，回形针向左调节，接入电路铅笔芯长度变短，电阻变小，分得电压会变小，小灯泡分得电压会变大，所以，回形针向左调节不能超过此位置。
【小问3】甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω，甲的电阻比乙的电阻大，因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大，对应小灯泡亮度的变化范围大；回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高，假设甲乙移动长度为l，甲电阻变化为
乙电阻变化为
乙电阻变化小，乙电阻的精度更高；则铅笔芯甲和乙相比，调节范围大，调节精度低。
24. 如图甲所示是小华设计的天然气浓度测试仪，电源电压U恒为4V，R为定值电阻，电压表量程为0~3V，将电压表作为气体浓度的显示装置，气敏电阻阻值与气体浓度的关系如图乙所示，当气体浓度增加时，电压表的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”），要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%，电阻R的阻值应为______，若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果______（选填“大于”、“小于”或“等于”）实际的气体浓度。
【答案】变大； 12 ；小于
【解析】根据图乙可知，当气体浓度增加时，Rx的阻值将减小，R与Rx串联，电压表测量的是定值电阻R两端的电压，因为电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，由可知，R两端的电压增大，电压表的示数会增大。
要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%，由图乙可知，此时
它两端的电压为
电路中的电流为
定值电阻的阻值为
若长时间使用后，电源电压降低，天然气的浓度相同时，此时电路中的电流会偏小，由可知，R两端的电压减小，则测量结果会小于实际的气体浓度。
三、解答题（本题6小题，共40分，其中26和30题写出必要的解题过程）
25. 按要求作图：
（1）如图所示是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，是阻力，请你在图中画出施加在A点的最小动力及其力臂的示意图；
（2）如图所示，在甲、乙两个“”内选填“灯泡”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路；
（3）无钥匙解锁是电动汽车的优点，当钥匙在汽车附近按一下门把手按钮（相当于闭合）或者点击手机APP（相当于闭合），电动机M工作，车门解锁，请在图框中设计出符合要求的电路图。
【答案】（1）见解析 （2）见解析 （3）见解析
【解析】【小问1】已知动力作用在A点上，连接OA为最大动力臂，过A点作OA的垂线，且方向向下为最小动力，如下图所示：
【小问2】根据题意，电路是并联的，即两灯泡分别在不同的支路上，图中下方圈和灯泡是串联的，因此下方圈不能为灯泡，只能是电流表，上方圈为灯泡，如下图所示：
【小问3】由题意可知，按一下门把手按 钮(相当于闭合S1)或者用点击手机APP(相当于闭合S2)，电动机工作，车门解锁。说明两开关是并联的，其中一个闭合即可使电动机工作，而电动机是在干路当中的，如下所示：
26. 据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为______能；
（2）如图所示，以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶36km用时0.5h，功率为168kW；
①求卡车行驶的速度是多少________？
②求卡车所受牵引力是多少________？
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶36km可减排二氧化碳的质量为多少________？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取）
【答案】（1）电 （2）72km/h ； 8.4×103N ； 66kg
【解析】【小问1】氢燃料电池带动电动机工作，氢燃料电池是将氢化学能直接转化为电能。
【小问2】卡车的行驶速度为
卡车所做的机械功为
由W=Fs知道，卡车所受牵引力为
燃料完全燃烧放出的热量为
消耗燃油的质量为
则减排二氧化碳的质量为
27. 某兴趣小组用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。电源电压恒定不变，R为未知阻值的定值电阻。
（1）该装置中电阻R的作用是______；
（2）该小组通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如下表所示，分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，液体的长度越长，液体的电阻越______。实验中采用的研究方法是转换法和______法；
（3）实验过程中当两个注射器中的液柱长度相同时，发现电流表示数小于示数，由此得到的结论是：______；
（4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表的示数，可探究液体的电阻和______的关系。
【答案】（1）保护电路 （2）大 ；控制变量法
（3）其它因素相同时，导体横截面积越大，导体的电阻越小 （4）材料
【解析】【小问1】实验中，R串联接入电路中，可以避免因电路中电流过大损坏电路，可以起到保护电路的作用。
【小问2】探究导体电阻与导体长度的关系时，改变导体的长度，控制其它因素不变，这是控制变量法。根据表格中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的电阻越大。
【小问3】当两个注射器中的液柱长度相同时，液柱的横截面积不同，左边液柱的横截面积要小于右边液柱的横截面积，实验中发现电流表A1的示数小于电流表A2的示数，则表明其它因素相同时，导体的横截面积越大，通过的电流越大，导体的电阻越小。
【小问4】断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和材料的关系。
28. 小红用如图甲所示电路“探究通过导体电流与电压和电阻的关系”，电源（6V），滑动变阻器（，1A）。
（1）连接电路时，开关应处于______状态。请依据图甲将图乙实物电路连接完整________（要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大）；
（2）闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转且保持不变，已知导线及各接线柱连接完好，则电路中可能出现的故障是______；
（3）实验时小红设计并记录了表格如下，其中第______次实验数据一定不是这次做实验得到的，理由是______。修正后，通过分析表格中有效的数据，可得结论：______。
（4）接下来探究电流与电阻的关系，先用的定值电阻进行实验，闭合开关S，调节滑片P到合适位置，电流表示为0.4A，并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为、、继续探究，移动滑片P，直到电压表示数每次均为___V，并记录数据；
（5）小红还想使用的电阻继续完成第5次实验，发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表的示数与之前相同，为了让前4次数据有效利用，下列方案可行的有______（填字母）。
A. 将定值电阻两端电压改为3V
B. 电源改为3节干电池的串联
C. 在电流表附近串联一个的定值电阻
【答案】（1）断开 ；见解析 （2）电阻R断路
（3）1 ；见解析 ；见解析 （4）2 （5）B
【解析】【小问1】为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
滑动变阻器滑到最左端移动时电流表示数变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图：
【小问2】电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表指针有明显偏转且保持不变，说明电压表并联的电路断路，即电阻R断路。
【小问3】由表中第1组数据知道，当定值电阻两端电压为1.0V时，通过定值电阻的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为；故第1次实验数据一定不是通过做实验得到的。
去掉第1组数据，由剩余表中数据可知，当定值电阻两端增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍。故可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4】接下来探究电流与电阻的关系，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S，调节滑片P到合适位置，电流表示数为0.4A，则定值电阻两端电压为
研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，因此再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究，移动滑片P，直到电压表示数每次均为2V，并记录数据。
【小问5】A．控制定值电阻两端电压由2V改为3V，虽然此时滑动变阻器分得的电压减小，当30Ω的电阻接入电路中时滑动变阻器接入电路的阻值减小，但该方案改变了定值电阻两端的电压，前4次数据都需重新测量，故A方案不正确；
B．将电源更换为3节干电池，即4.5V，定值电阻两端的电压是2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
没有超过滑动变阻器的最大阻值，可以完成实验，故B方案正确；
C．为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为
即
解得滑动变阻器的最大电阻为，需在电路中再串联一个定值电阻的阻值为；故C方案不正确；故选B。
29. 某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最______（选填“左”或“右”）端。图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为______A；
（2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是______（结果保留一位小数）；
（3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值______，并说明理由______；
（4）小南设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻，已知电源电压恒定，定值电阻阻值为，小灯泡正常工作时的电压为，实验步骤如下：
①将开关S拨到触点1，调节滑片P，使电流表的示数为______；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S拨到触点2，读出电流表的示数为I；
③根据实验数据，计算出小灯泡正常工作时的电阻______。（用、和I表示）
【答案】（1）右；0.3 （2）4.9
（3）0.5V ；电路中的电流为0时，电压表的示数为0.5V （4） ；
【解析】【小问1】闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，即最右端。由图丙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
【小问2】分析乙图中的第二次测量数据，由可知，待测电阻两端的电压为1.5V时，流过电阻的电流为0.3A，此时待测电阻的阻值为
待测电阻两端的电压为2.0V时，流过的电流为0.4A，此时测待测电阻的阻值为
待测电阻两端的电压为2.9V时，流过的电流为0.6A，此时测待测电阻的阻值为所以待测电阻的阻值为
所以待测电阻的阻值为
【小问3】由图乙可知，第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.5V，理由是abc三点的连线，与从坐标相交于0.5V，即电路中的电流为0时，电压表的示数为0.5V。
【小问4】将开关S拨到触点1，灯与定值电阻并联后再与变阻器串联，电流表测定值电阻的电流，调节滑片P使电流表的示数为，因并联电路中各支路电压相同，因此此时灯泡是正常发光的。保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S拨到触点2，电路的连接关系没有改变，各电阻大小和通过的电流没有改变，电流表测灯与定值电阻的电流，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流
由欧姆定律可得出灯泡正常发光时的电阻为
30. 阅读短文，回答问题
油电混合动力汽车
某油电混合动力汽车采用再生制动器，在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，其余的动能转化为与地面摩擦产生的内能，因此再生制动器会把一部分的动能再生使用。
为了测量汽车速度，可以采用“霍尔式”传感器技术，如图甲所示，将一非磁性圆盘固定装在汽车转轴上，周围均匀安装磁性较强的块状磁钢60个，霍尔元件固定在磁块附近。当车轮转动，磁块与霍尔元件靠近时，磁场较强，霍尔元件输出低电流，反之输出高电流。因此随着车轮转动，霍尔元件连续输出脉冲信号，通过整形送单片机进行信号处理即可算出车轮转速。

（1）汽车在刹车时，下列说法正确的是______；
A．汽车能继续向前，是因为汽车受到惯性的作用
B．汽车后方左右两侧刹车灯同时亮起，说明这两盏灯是串联的
C．汽车慢慢停下来，是因为汽车失去了力的作用
D．汽车轮胎变热是用做功的方式改变了内能
（2）关闭发动机后，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的动能E，画出了对应的E-s图像，如图乙所示。则表示开启再生制动器的图线是______，若汽车正常行驶时的动能为9×105J，汽车运动时受到的阻力不变，则由图像可知最终有______J的动能再生使用；
（3）图丙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路，汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表，闭合开关S，当光强E≥3.6cd的光照到光敏电阻时，汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为5Ω，光敏电阻的阻值R随光强（表示光的强弱程度的物理量）E变化的关系如下表：
电路中，当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为______时，它就能自动把远光灯切换为近光灯，如果要使照射到光敏电阻上的光强为3cd，也能实现远光灯自动切换为近光灯，则R0应换成______Ω的电阻；
（4）某次测试中，汽车正常行驶，利用“霍尔式”测速法，单片机信号输出得到了图丁所示的I-t图像，已知汽车车轮周长为240cm，结合图甲相关信息，计算汽车的车轮转速为______r/min，车速为______km/h。
【答案】（1）D （2）② ；5.4×105 （3）2V；6 （4）1000；144
【解析】（1）A．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B．汽车后方左右两侧刹车灯由一个开关控制，两灯同时发光、熄灭，但两盏灯互不影响，所以这两盏灯是并联的，开关在干路上，故B错误；
C．汽车慢慢停下来，是因为汽车受到阻力的作用，故C错误；
D．汽车轮胎克服阻力作用，将机械能转化为内能，使得轮胎的内能增大，温度升高，是用做功的方式改变了内能。故D正确。故选D。
（2）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，所以汽车运动的距离减小，故表示开启再生制动器的图线是②。
由图乙可知，正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶的距离为s=70m-30m=40m
开启再生制动器行驶的距离为s0=46m-30m=16m
关闭发动机后，关闭再生制动器时，汽车的动能全部转化为内能，则由W=fs可得，摩擦力的大小为
开启再生制动器后，摩擦力做的功为W0=fs0=2.25×104N×16m=3.6×105J
故再生使用的动能为W'=W-W0=9×105J-3.6×105J=5.4×105J
（3）由表中数据可知，光敏电阻R与光强E的乘积均为36Ω·cd不变，当E=3.6cd时，可得光敏电阻的阻值为
由电路图可知两电阻串联接入电路，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得此时电路中的电流为
此时R0两端电压为U0=IR0=0.4A×5Ω=2V
即当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为2V时，它就能自动把远光灯切换为近光灯。由表中数据可知，当光敏电阻上的光强为3cd时，光敏电阻的阻值为12Ω，电控转换器K两端的电压为2V时，因串联电路中电流处处相等，故由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
解得定值电阻R0的阻值为，即R0应换成6Ω的电阻。
（4）由图丁可知，车轮转动时，通过两个磁块的时间间隔为10×10-4s，则1min内通过磁块的个数为
列车车轮转轴上有块状磁钢60个，则1min内车轮转过的次数为
即汽车的车轮转速为1000r/min。
汽车车轮周长为240cm，则1min内车轮通过的距离为s=1000r×2.4m/r=2400m
则列车的速度为L/cm
1
2
3
4
5
I/mA
4.2
3.1
3.0
2.6
2.3
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6