2025-2026学年北师大版九年级物理上学期期末练习卷（含答案+解析）

这是一份2025-2026学年北师大版九年级物理上学期期末练习卷（含答案+解析），共13页。试卷主要包含了关于下面四幅图的说法，正确的是，小明要设计自动防盗报警电路等内容，欢迎下载使用。
1．关于下面四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图：活塞压缩空气做功，棉花燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶内出现的白雾是小水珠液化成的水蒸气
C．丙图：已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：钻木取火是通过热传递改变木头的内能
2．如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析正确的是（ ）
A．图甲是压缩冲程，内转化为机械能B．图乙是做功冲程，机械转化为内能
C．图丙中塞子被弹起时内能转化为机械能，该过程能量转化与甲图类似
D．若该内燃机的转速为3000r/min，则它每秒钟对外做功25次
3．毛皮与硅胶管均不带电，小明戴着绝缘手套用毛皮摩擦硅胶管后，对硅胶管的带电情况十分好奇。图所示操作以及现象中，既能证明硅胶管带电，又能证明硅胶管带电性质的是（ ）
A．B．
C．D．
4．如图所示电路，下列说法不正确的是（ ）
A．当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯L1、L2并联
B．当闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电源被短路
C．当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯L1、L2串联
D．当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，只有灯L2亮
5．如图所示，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，两电表均有示数。下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1只测量L2的电流 B．L1短路时，会烧坏电源和两个电流表
C．仅断开S1，电流表A2示数不变 D．L2断路时，A1的示数大于A2
6．小明要设计自动防盗报警电路。要求：开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线MN被扯断，灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2，闭合开关S后，两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，R1和R2的两端电压分别为U1、U2，下列判断中正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．（I1﹣I2）＞I1 D．（I1﹣I2）＜I1
8．科技改变生活，创新引领未来！如图所示，智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便监测身体状态。下列关于该智能手表的说法正确的是（ ）
A．橡胶表带是绝缘体，绝缘体在任何条件下都不导电
B．铁的导电性能比铜强，铁更适合做手表内部的导线
C．手表屏幕使用的发光二极管主要是由半导体材料制成的
D．手表里的芯片由超导材料制成，超导材料制成的元件电阻很大
9．如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片从b端移到某一位置处（非a端）的过程中，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列数据正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大电阻为10ΩB．电源电压为4V
C．电阻器的电阻R1为10ΩD．电流表的最大示数为0.3A
10．如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1，根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（ ）
A．Ra＞Rb＞RcB．Rb＞Rc＞RaC．Rc＞Rb＞RaD．Rc＞Ra＞Rb
11．如图所示是我们学过的两种电学测量工具，下列说法中正确的是（ ）
A．若甲中电流表是开关闭合前出现的情况，接下来要对调正负接线柱
B．若甲中电流表是开关闭合后出现的情况，接下来要对电流表校零
C．图乙中用电器消耗电能是7.2×106J时，电能表转盘会转过5000转
D．图乙中电能表读数是3672kW•h
12．新能源汽车的ec模式是指汽车的经济驾驶模式，也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启ec模式后，汽车系统会较为省电，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ）
A．增大了消耗的电能 B．增大了电池的输出电流
C．减小了电池的输出功率 D．减小了发动机的效率
二．填空题（共10小题）
13．如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图，a、b两点在同一高度。忽略空气阻力，球在a点的机械能 b点的机械能。球从最高点到落地的过程中，重力势能 。
14．2023年5月10日，我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中，飞船的机械能 ；飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，机械能 。（均选填“增大”、“不变”或“减小”）
15．小安用家里的煮水壶将0.5kg、20℃的水在标准大气压下烧开，这些水吸收的热量为 J；煤炭用去一半时，煤炭的热值大小 ，若煮水壶烧开这些水需要提供的热量为2.1×105J，则它的热效率为 [c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
16．如图所示，将两支外形完全相同的玻璃棒和铁棒同时放在同一盏酒精灯上加热相同时间后，玻璃棒能够点燃火柴，而铁棒不能。由此可知 （选填“玻璃棒”或“铁棒”）升高的温度高。
17．如图甲所示的电路中，闭合开关S后，两灯泡均发光，且灯泡L1比L2亮，此时电压表V1的示数为5V，电压表V2的指针位置如图乙所示，则通过两灯泡的电流I1 （选填“＞”“＜”或“＝”）I2，此时灯泡L1两端的电压为 V。
18．在一些工厂里，利用静电的 （选填“吸引”或“排斥”）作用，让灰尘吸附在带电体上，从而达到除尘的目的；在加油站，为防止因静电产生的电火花引发汽油燃烧，加油时，油枪的导静电装置将静电 （选填“导入大地”或“储存起来”）。
19．如图所示的电路，开关S闭合后，两个电压表V1和V2的示数分别为4.5V和3V，由此可知灯泡L1两端的电压为 ，L2两端的电压为 。
20．中国高铁已成为驰骋在时代前沿的“国家名片”。我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏，制造芯片的硅材料是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；用干毛巾擦拭车窗玻璃，很容易就会粘上灰尘，这是因为摩擦使得玻璃带电，带电物体具有 的性质。
21．如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，电压表V2的测量对象是 ；当热敏电阻R1的温度降低时，电压表V1的示数的变化情况是 。
22．家庭电路中，电视机与电灯是 的（选填A.串联、B.并联），电灯工作时，消耗的是 能，一台电视机的功率为110瓦特，其工作2小时，消耗的电能为 度。
三．作图题（共3小题）
23．请根据安全用电原则，将图中的灯泡、开关和三孔插座正确接入家庭电路。
24．如图甲为某品牌带指示灯插座，使用中发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据要求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。
25．贝贝同学在家门口安装了夜间防盗装置，其原理如图所示，夜晚先闭合开关S，入户过门石下面装有开关S1，当无人踏上过门石相当于闭合开关S1，此时灯亮电铃不响，有人踏上过门石相当于断开开关S1，此时灯亮且电铃发声自动报警，请将图示电路补充完整。
四．实验探究题（共2小题）
26．小榕在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时。电路如图甲所示，实验中电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V。
（1）用笔划线完成图甲中的实物电路连接，并使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（2）滑动变阻器除了保护电路外，还起到 的作用；
（3）分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图乙所示的图象，由此可得出的实验结论是 ；
（4）上述实验中：
①用5Ω的电阻做完实验后，把R换成电阻为10Ω接入电路，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器，直至电压表示数为 V，读出电流表的示数；
②为了完成整个实验，小榕应该选择的变阻器是 ；
A.10Ω，0.5A
B.20Ω，1A
C.50Ω，2A
（5）他用以上实验器材探究“电流与电压的关系”，将10Ω的电阻接入电路中完成实验，在读电流表的示数时错把电流表的量程看成“0﹣3A”，读得电流表的示数为1.5A，经老师提醒后他马上把电流表的记录数据修改过来，此时电压表示数为 V。
27．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉。
（2）现有规格为A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”和C“50Ω 0.2A”的滑动变阻器供选择，应选择 （选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
（3）重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。
①第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
②通过实验发现，小灯泡两端的电压越大， 越大，小灯泡越亮。
③小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是 。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压调至6V不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S和S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S和S1，断开S2，观察到电压表示数为3V。
③小灯泡额定功率的表达式P＝ W。
五．计算题（共3小题）
28．如图所示，是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
（1）为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸4.8×105J的热量，则该液压油的比热容是多少？
（2）机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供1.44×109J的有用功，该发动机的效率是多少？（燃油的热值为4×107J/kg）（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
29．流感多发期，学校使用过氧乙酸对教室空气消毒，若空气中过氧乙酸的浓度过高会对人体有害。为测量空气中过氧乙酸浓度ρ，小明设计了检测仪的电路图，如图甲所示，已知电路中的电源电压恒为8V，R0为电阻箱，传感器Rt的阻值随浓度ρ的变化关系如图乙所示，电压表量程为0～3V，其读数对应不同的过氧乙酸浓度。求：
（1）过氧乙酸的浓度为0.2g/cm3时，Rt的阻值；
（2）R0的阻值调为20Ω，电压表示数为2V时，过氧乙酸的浓度；
（3）当检测仪测量的最大ρ值为0.3g/cm3时，调整电路使电压表指针刚好偏转到最大刻度，此时R0接入电路的阻值。
30．小姬给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图所示。
（1）求此时足浴器的工作电流。（结果保留一位小数）
（2）足浴器装入最大容量且初温为22℃的水。当水温达到控制面板上显示的温度时，求水吸收的热量。（水比热容为4.2×103J/（kg•℃））
（3）若上述加热过程耗时15min，求该足浴器耗电多少度。
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
一．选择题（共12小题）
1．关于下面四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图：活塞压缩空气做功，棉花燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶内出现的白雾是小水珠液化成的水蒸气
C．丙图：已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：钻木取火是通过热传递改变木头的内能
【分析】（1）（4）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）汽化是从液态变为气态；液化是从气态变为液态；
（3）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
【解答】解：A．图甲，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，是将机械能转化为内能的过程，与热机的压缩冲程原理相同，故A正确；
B．瓶内空气推开瓶塞，即对瓶塞做功，将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，瓶内出现的白雾是水蒸气液化成的小水珠，故B错误；
C．已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，比空气密度大的二氧化氮气体在重力作用下向下运动，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，不能说明气体间可以发生扩散现象，故C错误；
D．丁图钻木取火是通过摩擦做功使木头的内能增大，并非依靠热传递，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了做功改变物体的内能、扩散现象的实验，属于综合性题目。
2．如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析正确的是（ ）
A．图甲是压缩冲程，内转化为机械能B．图乙是做功冲程，机械转化为内能
C．图丙中塞子被弹起时内能转化为机械能，该过程能量转化与甲图类似
D．若该内燃机的转速为3000r/min，则它每秒钟对外做功25次
【分析】（1）内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；
（2）木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低；
（3）在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮和曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
【解答】解：A、甲图中，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩气缸内气体，则该冲程是压缩冲程，即是把机械能转化为内能的过程，故A错误；
B、乙图中，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，是做功冲程，此冲程中燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能，故B错误；
C、塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，该过程能量转化与乙图类似，故C错误；
D、内燃机的转速为3000r/min＝50r/s，由于在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮和曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，所以该汽油机每秒钟对外做功25次，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热机的能量转化以及各冲程的判断，难度不大。
3．毛皮与硅胶管均不带电，小明戴着绝缘手套用毛皮摩擦硅胶管后，对硅胶管的带电情况十分好奇。图所示操作以及现象中，既能证明硅胶管带电，又能证明硅胶管带电性质的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移，物体失去电子带正电，得到电子带负电；
（2）电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（3）带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解：A．硅胶管触碰原来不带电的验电器，验电器金属箔张开，说明硅胶管带电，但无论硅胶管带正电还是负电，都会使验电器金属箔张开，所以无法判断硅胶管的带电性质，故A不符合题意；
B．将带正电的橡胶棒靠近硅胶管，观察到两者相互排斥，根据同种电荷相互排斥可知，硅胶管一定带电，并且带的是正电，既证明了硅胶管带电，又确定了带电性质，故B符合题意；
C．带电体能吸引轻小物体，异种电荷相互吸引。带负电的橡胶棒与硅胶管相互吸引，则硅胶管可能带正电，也可能不带电，此操作不能确定硅胶管是否带电，也无法确定带电性质，故C不符合题意；
D．将硅胶管靠近小纸屑，纸屑被吸上来，这现象利用了带电体能吸引轻小物体的性质，可以证明硅胶管带电，但无法判断硅胶管的带电性质，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了物体带电情况的判定，属于基础题。
4．如图所示电路，下列说法不正确的是（ ）
A．当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯L1、L2并联
B．当闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电源被短路
C．当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯L1、L2串联
D．当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，只有灯L2亮
【分析】电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则是并联电路。
短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。
【解答】解：A．由图可知，当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流从电源正极出发，分为两条路径，一条经过开关S3、灯L2，另一条经过灯L1，然后汇合，一起经过开关S1回到电源负极，即两灯是并联的关系，故A正确，不符合题意；
B．当闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电流从电源正极出发流经开关S3、S2后回到负极，没有经过任何用电器，电源被短路，因为不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路为短路，故B正确，不符合题意；
C．电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则是并联电路。图中当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电流从电源正极出发流经灯L1、灯L2、开关S2后回到负极，电流只有一条路径，即两灯串联，故C正确，不符合题意；
D．当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L2被短路，不发光，L1有电流通过，可以发光，故D不正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了串、并联电路的辨析，以及电路的三种状态。
5．如图所示，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，两电表均有示数。下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1只测量L2的电流 B．L1短路时，会烧坏电源和两个电流表
C．仅断开S1，电流表A2示数不变 D．L2断路时，A1的示数大于A2
【分析】（1）分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据开关位置分析判断；
（2）仅断开S1，L1断路，再根据并联电路的电流特点分析判断。
（3）若灯L1发生断路，L2也是简单电路；
（4）若L2断路，电路为只有L1的简单电路。
【解答】解：AB．由图得，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2并联，两电表均有示数，电流表A2测量L1的电流，电流表A1测量干路的电流，L1短路时，会出现电源短路现象，会烧坏电源和两个电流表，故A错误，故B正确；
C．仅断开S1，L1断路，电流表A2示数变为0，故C错误；
D．L2断路时，电路为L1的简单电路，A1的示数等于A2，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点，分析电路图、确定电路的连接方式和电流表的位置是关键。
6．小明要设计自动防盗报警电路。要求：开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线MN被扯断，灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，由此连接电路。
【解答】解：开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，选项C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查基本电路的连接方式，会根据题意设计符合要求的电路图是关键。
7．如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2，闭合开关S后，两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，R1和R2的两端电压分别为U1、U2，下列判断中正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2
C．（I1﹣I2）＞I1D．（I1﹣I2）＜I1
【分析】由电路图知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路电流；
（1）根据并联电路电压规律可知R1和R2的两端电压关系；
（2）再根据并联电路电流规律比较I1、I2电流关系。
【解答】解：由电路图知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路电流；
（1）因并联电路中各支路两端电压相等，所以U1＝U2，故AB错误；
（2）因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，I1是总电流，I1﹣I2，是通过支路R1的电流，即（I1﹣I2）＜I1，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查并联电路的电流和电压特点以及欧姆定律的应用，正确分析电路的连接方式以及电表的作用是关键。
8．科技改变生活，创新引领未来！如图所示，智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便监测身体状态。下列关于该智能手表的说法正确的是（ ）
A．橡胶表带是绝缘体，绝缘体在任何条件下都不导电
B．铁的导电性能比铜强，铁更适合做手表内部的导线
C．手表屏幕使用的发光二极管主要是由半导体材料制成的
D．手表里的芯片由超导材料制成，超导材料制成的元件电阻很大
【分析】（1）容易导电的物质叫导体，不容易导电的物质叫绝缘体。
（2）铜的导电性比铁的强。
（3）发光二极管是利用半导体材料制成的。
（4）超导体的电阻为零。
【解答】解：A、橡胶表带是绝缘体，在一定的条件下，绝缘体可以变成导体，故A错误；
B、铜的导电性能比铁强，铜更适合做手表内部的导线，故B错误；
C、手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的，故C正确；
D、手表里的芯片采用超导粉末冶金技术，超导材料制成的元件电阻为零，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的导体、半导体、绝缘体、超导体材料的特点及应用。
9．如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片从b端移到某一位置处（非a端）的过程中，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列数据正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
B．电源电压为4V
C．电阻器的电阻R1为10Ω
D．电流表的最大示数为0.3A
【分析】（1）分析图甲连接方式及电表测量对象，由图乙知，根据欧姆定律可解得滑动变阻器R的最大阻值；
（2）结合图乙，进行动态电路分析，联立方程进行解电源电压和定值电阻的阻值；（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，由欧姆定律算出电路中的最大电流。
【解答】解：由图甲可知：电路为串联电路，电流表测量电路中电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
A、当滑动在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，两电阻串联，电路中的电流最小，由图乙可知Imin＝0.2A，此时滑动变阻器两端的电压URmax＝4V，
由欧姆定律可知滑动变阻器R的最大阻值：Rmax=URmaxImin=4V0.2A=20Ω，故A错误；
BC、根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝URmax+IminR0＝4V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣①
向a端移动滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，某点处电路中的电流变大为I大＝0.3A，此时滑动变阻器两端的电压URP＝3V，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝URP+I大R0＝3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得R1＝10Ω，U＝6V，故B错误，C正确；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，最大为：I大′=UR1=6V10Ω=0.6A，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是结合欧姆定律和动态电路分析进行计算的综合题，难度较大。
10．如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1，根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（ ）
A．Ra＞Rb＞RcB．Rb＞Rc＞RaC．Rc＞Rb＞RaD．Rc＞Ra＞Rb
【分析】影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。
【解答】解：三段导体的材料相同，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1，
说明a、b的材料相同、长度相同，a的横截面积较大，所以b的电阻大于a的电阻，即Rb＞Ra，
b、c的材料相同，横截面积相同，c的长度较大，所以c的电阻大于b的电阻，即Rc＞Rb，
综上可知：Rc＞Rb＞Ra。
故选：C。
【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中，注意转换法和控制变量法的应用。
11．如图所示是我们学过的两种电学测量工具，下列说法中正确的是（ ）
A．若甲中电流表是开关闭合前出现的情况，接下来要对调正负接线柱
B．若甲中电流表是开关闭合后出现的情况，接下来要对电流表校零
C．图乙中用电器消耗电能是7.2×106J时，电能表转盘会转过5000转
D．图乙中电能表读数是3672kW•h
【分析】（1）电流表在使用前要调零，使指针指在零刻度线处；
（2）电流表在使用时，电流从正接线柱流入、负接线柱流出；
（3）2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动2500r，据此求电能表的转盘的转数；
（4）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h。
【解答】解：A、若甲中电流表是开关闭合前出现的情况，接下来要调零，故A错误；
B、若甲中电流表是开关闭合后出现的情况，接下来要对调正负接线柱，故B错误；
C、图乙中，用电器消耗电能7.2×106J＝2kW•h，电能表转盘会转过转数n＝2500r/（kW•h）×2kW•h＝5000r，故C正确；
D、图乙中电能表读数是367.2kW•h，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电流表的使用、电能表的读数、对电能表相关参数的理解，属于基础题目。
12．新能源汽车的ec模式是指汽车的经济驾驶模式，也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启ec模式后，汽车系统会较为省电，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ）
A．增大了消耗的电能
B．增大了电池的输出电流
C．减小了电池的输出功率
D．减小了发动机的效率
【分析】由P=Wt可知，节能模式，是在电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率来延长使用时间的；
汽车工作时的电压不变，由P＝UI分析电池的输出电流如何变化。
发动机的效率是发动机做的功与消耗的电能的比值。
【解答】解：ABC、新能源汽车电池储存的电能是一定的，
由P=Wt可知，要延长汽车的运动时间，需要减小电池的输出功率，而汽车工作时的电压（即电池的输出电压）是不变的，
由P＝UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故AB错误、C正确；
D、发动机的效率是发动机做的功与消耗的电能的比值，与输出功率无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功公式和电功率公式的应用、发动机效率，要注意电车工作时的电压不变。
二．填空题（共10小题）
13．如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图，a、b两点在同一高度。忽略空气阻力，球在a点的机械能 等于 b点的机械能。球从最高点到落地的过程中，重力势能 变小 。
【分析】不计空气阻力，实心球在运动的过程中，机械能守恒。
重力势能与质量和高度有关。
【解答】解：忽略空气阻力，实心球整个运动过程机械能守恒，机械能总和不变，即球在a点机械能等于b点机械能。
重力势能与质量和高度有关；球从最高点到落地的过程中，质量不变，高度下降，重力势能变小。
故答案为：等于；变小。
【点评】本题考查的是影响重力势能大小的因素；知道机械能守恒的条件。
14．2023年5月10日，我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中，飞船的机械能 增大 ；飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，机械能 不变 。（均选填“增大”、“不变”或“减小”）
【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体的机械能等于重力势能+动能；
可根据选项进行判断各能量是如何变化的，进而分析能量的转化。
【解答】解：由题可知，长征七号遥七运载火箭加速升空过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能包括动能和势能，机械能增大。
飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，不受阻力作用，只有动能和势能相互转换，故机械能不变。
故答案为：增大；不变。
【点评】物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。
15．小安用家里的煮水壶将0.5kg、20℃的水在标准大气压下烧开，这些水吸收的热量为 1.68×105 J；煤炭用去一半时，煤炭的热值大小 不变 ，若煮水壶烧开这些水需要提供的热量为2.1×105J，则它的热效率为 80% [c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【分析】（1）利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）可计算水吸收的热量。
（2）燃料的热值与燃料的种类有关，‌而与燃料的质量、‌体积、‌是否完全燃烧以及燃料的状态（‌固态、‌液态或气态）‌无关。‌
（3）根据η=Q吸Q放计算煮水壶的热效率。
【解答】解：水吸收的热量为Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅°C)×0.5kg×(100°C−20°C)=1.68×105J
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。所以煤炭用去一半时，煤炭的热值大小不变。
若煮水壶烧开这些水需要提供的热量为2.1×105J，则它的热效率为η=Q吸Q×100%=1.68×105J2.1×105J×100%=80%。故答案为：1.68×105；不变；80%。
【点评】本题考查了热值的影响因素及吸热公式的计算、热效率计算公式的应用，涉及到的知识点较多，难度适中。
16．如图所示，将两支外形完全相同的玻璃棒和铁棒同时放在同一盏酒精灯上加热相同时间后，玻璃棒能够点燃火柴，而铁棒不能。由此可知 玻璃棒 （选填“玻璃棒”或“铁棒”）升高的温度高。
【分析】根据实验现象以及玻璃棒和铁棒导热性能进行回答。
【解答】解：同时放在同一盏酒精灯上加热相同时间，则玻璃棒和铁棒吸收的热量相同。玻璃棒能够点燃火柴，而铁棒不能，说明玻璃棒升高的温度高。玻璃棒是热的不良导体，加热时，热量集中在受热表面附近，不易迅速传导到整个棒体，因此在加热相同时间后，玻璃棒表面局部温度可以升得很高，足以点燃火柴；而铁棒是热的良导体，加热时，热量迅速传导到整个棒体，并迅速散失到周围空气中，因此在加热相同时间后，铁棒表面温度通常较低，无法点燃火柴。
故答案为：玻璃棒。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力和导热性能的理解，难度不大。
17．如图甲所示的电路中，闭合开关S后，两灯泡均发光，且灯泡L1比L2亮，此时电压表V1的示数为5V，电压表V2的指针位置如图乙所示，则通过两灯泡的电流I1 ＝ （选填“＞”“＜”或“＝”）I2，此时灯泡L1两端的电压为 3.8 V。
【分析】（1）串联电路中电流处处相等；
（2）由图甲可知，两灯串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯L2两端的电压，根据串联电路的电压规律判断电压表V2所选用的量程，结合图乙中电压表V2的示数，进一步求得灯L1两端的电压。
【解答】解：（1）由图甲可知，两灯串联，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯的电流相等，即I1＝I2
（2）由图甲可知电路为串联电路，电压表V1测的是电源电压，电压表V2测的是L2两端电压；串联电路总电压大于各部分电路两端电压，
由题可知，电压表V1的示数为5V，即电源电压为U＝5V；由图乙可知，电压表V2的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.2V，则灯L2的两端电压为1.2V，
根据串联电路的电压规律可得，灯L1的两端电压为U1＝U﹣U2＝5V﹣1.2V＝3.8V。
故答案为：＝；3.8。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压规律和电压表的使用，关键是电压表V2量程的确定和读数。
18．在一些工厂里，利用静电的 吸引 （选填“吸引”或“排斥”）作用，让灰尘吸附在带电体上，从而达到除尘的目的；在加油站，为防止因静电产生的电火花引发汽油燃烧，加油时，油枪的导静电装置将静电 导入大地 （选填“导入大地”或“储存起来”）。
【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质；为防止因静电产生的电火花引发汽油燃烧，加油时，油枪的导静电装置将静电导入大地。
【解答】解：带电体具有吸引轻小物体的性质，所以工厂里，利用静电的吸引作用，让灰尘吸附在带电体上，从而达到除尘的目的。
加油站需防止静电引发汽油燃烧，油枪的导静电装置要将静电及时导出以避免积累产生电火花。由于大地能导电，该装置会把静电导入大地，防止电荷的堆积。
故答案为：吸引；导入大地。
【点评】本题考查的是静电现象。
19．如图所示的电路，开关S闭合后，两个电压表V1和V2的示数分别为4.5V和3V，由此可知灯泡L1两端的电压为 3V ，L2两端的电压为 1.5V 。
【分析】串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压。
【解答】解：如图所示，当开关S闭合后，灯泡L1、L2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L1两端的电压。
因为电压表V2的示数为3V，则小灯泡L1两端电压U1＝3V，
因为电压表V1的示数为4.5V，则电源电压U＝4.5V，
根据串联电路电压规律可知，灯泡L2两端电压U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V。
故答案为：3V；1.5V。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律，属于基础题。
20．中国高铁已成为驰骋在时代前沿的“国家名片”。我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏，制造芯片的硅材料是 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；用干毛巾擦拭车窗玻璃，很容易就会粘上灰尘，这是因为摩擦使得玻璃带电，带电物体具有 吸引轻小物体 的性质。
【分析】（1）半导体材料（如硅）的导电性介于导体和绝缘体之间；
（2）摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解：硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，是半导体；
干毛巾刚刚擦完的车窗玻璃，玻璃因摩擦带电，带电体具有吸引轻小物体的性质，因此很容易就会粘上灰尘。
故答案为：半导体；吸引轻小物体。
【点评】本题考查了半导体的特点，利用摩擦起电解释相关现象，难度较低，属基础题。
21．如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，电压表V2的测量对象是 R ；当热敏电阻R1的温度降低时，电压表V1的示数的变化情况是 变大 。
【分析】根据电路图可知，闭合开关，两个电阻串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量的是R1两端的电压，电压表V2测量的是R两端的电压；当热敏电阻R1的温度降低时，根据热敏电阻阻值的变化分析电路中总电阻的变化，根据串联电路的分压规律分析电压表V1示数的变化。
【解答】解：根据电路图可知，闭合开关，两个电阻串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量的是R1两端的电压，电压表V2测量的是R两端的电压；
当热敏电阻R1的温度降低时，R1的阻值增大，根据串联电路的分压规律可知，R1分担的电压变大，所以电压表V1的示数变大。
故答案为：R；变大。
【点评】本题考查了电路的动态分析，属于基础题。
22．家庭电路中，电视机与电灯是 B 的（选填A.串联、B.并联），电灯工作时，消耗的是 电 能，一台电视机的功率为110瓦特，其工作2小时，消耗的电能为 0.22 度。
【分析】（1）串联电路中各用电器之间相互影响，不能独立工作；并联电路中的各用电器之间互不影响，可以独立；
（2）用电器工作过程中，把电能转化为其它形式的能；
（3）根据W＝Pt求出电视机消耗的电能。
【解答】解：家庭电路中，电视机与电灯工作时，互不影响，可以单独工作，所以它们是并联的；
电灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能；
电视机消耗的电能：W＝Pt＝110×10﹣3kW×2h＝0.22kW•h＝0.22度。
故答案为：B；电；0.22。
【点评】本题考查串并联电路的特点、用电器工作过程中的能量转化以及电能的计算，是一道基础题。
三．作图题（共3小题）
23．请根据安全用电原则，将图中的灯泡、开关和三孔插座正确接入家庭电路。
【分析】对于电灯接线的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯口，火线接在开关上，通过开关进灯头”。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：由图知，三根电线分别为火线、零线和地线。
安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如图所示：
【点评】本题考查掌握家庭电路，重点是掌握灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
24．如图甲为某品牌带指示灯插座，使用中发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据要求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。
【分析】根据题意，分析插座与指示灯的连接方式，根据开关作用分析开关所在位置。三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
【解答】解：
指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压，说明指示灯与插座互不影响是并联的；
开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压，说明开关在干路上控制插座和指示灯，且开关应先接在火线上；
三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；由此连接电路如图所示：
【点评】根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在火线和用电器之间，既能控制用电器，又能保证使用安全。
25．贝贝同学在家门口安装了夜间防盗装置，其原理如图所示，夜晚先闭合开关S，入户过门石下面装有开关S1，当无人踏上过门石相当于闭合开关S1，此时灯亮电铃不响，有人踏上过门石相当于断开开关S1，此时灯亮且电铃发声自动报警，请将图示电路补充完整。
【分析】当开关S和S1都闭合时，灯亮铃不响，说明电铃铃短路，而灯泡可以独立工作，有人踏上过门石相当于断开开关S1，此时灯亮且电铃，则灯泡和铃串联，S1与铃并联，据此设计电路图。
【解答】解：由题意可知，先闭合开关S，当无人踏上过门石相当于闭合开关S1，灯亮铃不响，说明开关S1与电铃并联，有人踏上过门石相当于断开开关S1，此时灯亮且电铃发声自动报警，此时灯泡和铃串联，如图所示：
【点评】本题考查了电路图的设计，关键是根据题意得出灯泡和铃之间的连接方式和开关的位置。
四．实验探究题（共2小题）
26．小榕在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时。电路如图甲所示，实验中电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V。
（1）用笔划线完成图甲中的实物电路连接，并使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（2）滑动变阻器除了保护电路外，还起到 控制导体两端电压不变 的作用；
（3）分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图乙所示的图象，由此可得出的实验结论是 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
（4）上述实验中：
①用5Ω的电阻做完实验后，把R换成电阻为10Ω接入电路，闭合开关，向 右 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器，直至电压表示数为 2 V，读出电流表的示数；
②为了完成整个实验，小榕应该选择的变阻器是 C ；
A.10Ω，0.5A
B.20Ω，1A
C.50Ω，2A
（5）他用以上实验器材探究“电流与电压的关系”，将10Ω的电阻接入电路中完成实验，在读电流表的示数时错把电流表的量程看成“0﹣3A”，读得电流表的示数为1.5A，经老师提醒后他马上把电流表的记录数据修改过来，此时电压表示数为 3 V。
【分析】（1）观察图甲，此时滑动变阻器左上接线柱已接入电路中，且滑片位于最右端，要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，据此完成电路连接；
（2）在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时，需要控制定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器除了保护电路外，还起到控制定值电阻两端电压不变的作用；
（3）由图乙可知，当电阻增大时，电流减小，并且电阻与电流的乘积（即电压）是一个定值。由此可得出的实验结论；
（4）①根据控制变量法，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，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定变阻器滑片移动的方向；
由图乙可知，I＝0.4A时，R＝5Ω，所以可根据U＝IR求出定值电阻两端电压；
②根据串联电路电压和电流的规律可计算出当电路中接入最大阻值的定值电阻时，滑动变阻器应接入的阻值大小，由此判断应选用的滑动变阻器的规格；
（5）将R0＝10Ω的电阻接入电路中完成实验，在读电流表的示数时错把电流表的量程看成“0﹣3A”，读得电流表的示数为1.5A，可根据两个量程之间的数量关系得出此时电流表的实际读数，由于电压表测定值电阻两端的电压，定值电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出此时电压表的示数大小。
【解答】解：（1）观察图甲，此时滑动变阻器左上接线柱已接入电路中，且滑片位于最右端，要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路（滑动变阻器接线“一上一下”，接左下接线柱时，滑片远离下接线柱，接入电阻最大），故作图如下：
；
（2）在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时，需要控制定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器除了保护电路外，还起到控制定值电阻两端电压不变的作用。
（3）由图乙可知，当电阻增大时，电流减小，并且电阻与电流的乘积（即电压）是一个定值。由此可得出的实验结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）①用5Ω的电阻做完实验后，把R换成电阻为10Ω接入电路后，为了使电阻两端的电压保持不变，根据串联电路的分压特点，此时应将滑片向左移动增大阻值保持定值电阻两端的电压不变。
由图乙可知，I＝0.4A时，R＝5Ω，所以定值电阻两端电压U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V
②为完成整个实验，已知定值电阻两端的电压为2V，实验用最大定值电阻的阻值为20Ω
根据欧姆定律，此时电路中的电流I′=UR′=2V20Ω=0.1A
已知电源电压U电＝6V，定值电阻与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U电﹣U＝6V﹣2V＝4V
所以滑动变阻器的最大电阻R滑=U滑I′=4V0.1A=40Ω
故C符合题意，AB不符合题意，
故选C。
（5）将R0＝10Ω的电阻接入电路中完成实验，在读电流表的示数时错把电流表的量程看成“0﹣3A”，读得电流表的示数为1.5A，所以此时电流表的示数I0=1.5A5=0.3A
电压表测定值电阻两端的电压，定值电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律此时电压表的示数U0＝I0R0＝0.3A×10Ω＝3V。
故答案为：（1）；
（2）控制导体两端电压不变；
（3）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）左；2；C；
（5）3。
【点评】本题考查了探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”和“电流与电压的关系”的实验，涉及了实物图连接、滑动变阻器在电路中的作用、图像分析、串联分压原理的应用、串联电路电流和电压的关系以及电流表两个量程之间的数量关系等，考查较综合，有一定难度。
27．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉。
（2）现有规格为A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”和C“50Ω 0.2A”的滑动变阻器供选择，应选择 B （选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
（3）重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。
①第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 0.7 W。
②通过实验发现，小灯泡两端的电压越大， 实际功率 越大，小灯泡越亮。
③小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是 0.36 。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压调至6V不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S和S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 3.5 V，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S和S1，断开S2，观察到电压表示数为3V。
③小灯泡额定功率的表达式P＝ 0.875 W。
【分析】（1）滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据串联电路的规律及欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的电阻确定滑动变阻器规格；
（3）①根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
②根据表中数据分析回答；
③灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，灯要正常发光，根据P＝UI，测量出灯的额定电流是关键，根据电路连接，先闭合开关S和S2，断开S1时，此时只有小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量滑动变阻器的电压，根据串联电路电压的规律，电压表的示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
若能测量出此时变阻器连入电路的电阻，控制变阻器连入电路的电阻不变，可闭合开关S和S1，断开S2，可得出变阻器的电压，从而可知定值电阻的电压，由分压原理可得出此时变阻器的电阻，根据欧姆定律可得出灯的额定电流，从而求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，所以应将滑动变阻器的左下接线柱灯泡的右接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）当小灯泡正常发光时，其两端电压UL＝2.5V，额定电流约为0.3A，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由I=UR可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：
R滑=U滑I=≈11.7Ω，
因为滑动变阻器的最大阻值要大于11.7Ω，且允许通过的最大电流要大于0.3A，所以应选择“20Ω 1A”的滑动变阻器，故选：B；
（3）①由甲图可知，电流表选用的是小量程；由图乙可知，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W；
②由表中数据可知，小灯泡两端的电压越大，实际功率越大，小灯泡越亮；
③分析表格数据，根据R=UI可知，5次实验中小灯泡的电阻依次为R1＝3.125Ω、R2≈5.91Ω、R3≈8.08Ω、R4≈8.93Ω、R5≈8.33Ω，因为小灯泡越亮，灯丝温度越高，灯丝电阻随温度的升高而变大，所以第5次实验中电流数据0.36有误；
（4）①由丙图可知，闭合开关S和S2，断开S1；R0被短路，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U滑＝U﹣U灯＝6V﹣2.5V＝3.5V
小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S和S1，断开S2，记录电压表示数为3V；
③在①中，此时只有小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量滑动变阻器的电压，当电压表的示数为3.5V，则小灯泡的电压为U额，小灯泡正常发光，设滑动变阻器连入电路的阻值为R；
在②中，闭合开关S和S1，断开S2，此时小灯泡被短路，滑动变阻器和R0串联接入电路，电压表仍然测滑动变阻器的电压，示数为3V，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U0＝U﹣3V＝6V﹣3V＝3V，由分压原理可知，
U滑U0=RR0=3V3V=1，即R＝R0＝10Ω，
在①中，由欧姆定律，灯的额定电流为：
I额=U滑R=3.5V10Ω=0.35A，
则小灯泡额定功率为：
P＝U额I额＝2.5V×0.35A＝0.875W。
故答案为：（1）；（2）B；（3）①0.7；②实际功率；③0.36；（4）①3.5；③0.875。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、器材的选择、电功率的计算、数据分析及设计实验方案测功率的能力。
五．计算题（共3小题）
28．如图所示，是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
（1）为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸4.8×105J的热量，则该液压油的比热容是多少？
（2）机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供1.44×109J的有用功，该发动机的效率是多少？（燃油的热值为4×107J/kg）（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
【分析】（1）根据c=Qm(t−t0)求出该液压油的比热容；
（2）根据Q放＝mq求出燃油完全燃烧放出的热量，利用η=WQ放求出该发动机的效率。
【解答】解：（1）该液压油的比热容为：c=Qm(t−t0)=4.8×105J4kg×(80℃−30℃)=2.4×103J/(kg⋅℃)；
（2）燃油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=120kg×4×107J/kg=4.8×109J，
该发动机的效率为：
η=WQ放=1.44×109J4.8×109J×100%=30%。
答：（1）该液压油的比热容是2.4×103J/（kg•℃）。
（2）该发动机的效率是30%。
【点评】本题考查热量的计算，主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。
29．流感多发期，学校使用过氧乙酸对教室空气消毒，若空气中过氧乙酸的浓度过高会对人体有害。为测量空气中过氧乙酸浓度ρ，小明设计了检测仪的电路图，如图甲所示，已知电路中的电源电压恒为8V，R0为电阻箱，传感器Rt的阻值随浓度ρ的变化关系如图乙所示，电压表量程为0～3V，其读数对应不同的过氧乙酸浓度。求：
（1）过氧乙酸的浓度为0.2g/cm3时，Rt的阻值；
（2）R0的阻值调为20Ω，电压表示数为2V时，过氧乙酸的浓度；
（3）当检测仪测量的最大ρ值为0.3g/cm3时，调整电路使电压表指针刚好偏转到最大刻度，此时R0接入电路的阻值。
【分析】（1）由图甲可知Rt、R0串联接入电路，电压表测R0两端电压，当教室的空气中过氧乙酸气体的浓度为0.2g/m3时，Rt＝30Ω；
（2）当电压表的示数为2V时，根据欧姆定律可求出通过电阻R0的电流，根据串联电路电流规律可求出电路中的电流，根据欧姆定律可求出电路中的总电阻，根据串联电路电阻规律可求出过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，根据图乙可确定教室内过氧乙酸气体的浓度；
（3）当最大浓度值为0.3g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，由欧姆定律算出电路中电流和R0的阻值。
【解答】解：（1）由乙图可知，过氧乙酸的浓度为0.2g/cm3时，Rt＝30Ω。
（2）由图甲可知Rt、R0串联接入电路，电压表测R0两端电压，当R0＝20Ω，电压表的示数为U0＝2V，通过电阻R0的电流为：I0=U0R0=2V20Ω=0.1A，
根据串联电路电流规律可知电路中的电流I＝I0＝0.1A，
电路中的总电阻：R=UI=8V0.1A=80Ω，
传感器的阻值为：Rt1＝R﹣R0＝80Ω﹣20Ω＝60Ω，
查图乙知，此时教室空气中过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3；
（3）当最大浓度值为0.3g/m3，此时Rt＝20Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度U大＝3V，
电路中电流为：I″=U−U大Rt=8V−3V20Ω=0.25A，
R0的阻值为：R0=U大I″=3V0.25A=12Ω。
答：（1）过氧乙酸的浓度为0.2g/cm3时，Rt的阻值为30Ω；
（2）R0的阻值调为20Ω，电压表示数为2V时，过氧乙酸的浓度为0.1g/m3；
（3）当检测仪测量的最大值为0.3g/m3时，调整电路使电压表指针刚好偏转到最大刻度，此时R0接入电路的阻值为12Ω。
【点评】本题主要考查欧姆定律的应用，串联电路电流、电压、电阻规律的应用，属于电学综合题，有一定的难度。
30．小姬给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图所示。
（1）求此时足浴器的工作电流。（结果保留一位小数）
（2）足浴器装入最大容量且初温为22℃的水。当水温达到控制面板上显示的温度时，求水吸收的热量。（水比热容为4.2×103J/（kg•℃））
（3）若上述加热过程耗时15min，求该足浴器耗电多少度。
【分析】（1）由控制面板得知足浴器的功率，利用功率推导公式计算电流；
（2）利用质量公式计算足浴器中水的质量，用比热容推导公式计算水吸收的热量；
（3）利用电能公式计算消耗的电能。
【解答】解：（1）由控制面板上的指示灯亮可知，足浴器的实际功率为P＝500W＝0.5kW，
此时通过足浴器的电流：I=PU=500W220V≈2.3A；
（2）足浴器中水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg，
水吸收的热量为：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（42℃﹣22℃）＝4.2×105J；
（3）足浴器耗电：W＝Pt＝0.5kW×15×160h=0.125kW•h＝0.125度；
答：（1）足浴器的工作电流为2.3A；
（2）水吸收的热量4.2×105J；
（3）该足浴器耗电0.125度。
【点评】本题考查电功率公式的应用，电能的计算。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/12/20 11:27:46；用户：段老师；邮箱：13099388939；学号：57171482实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
额定电压220V
额定频率：50Hz
加热功率：300～500W
最大容量：5L
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
D
B
D
B
C
D
C
C
C
C
题号
12
答案
C
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
额定电压220V
额定频率：50Hz
加热功率：300～500W
最大容量：5L