2025-2026学年安徽亳州九年级上学期开学摸底考试物理练习卷【含解析】

这是一份2025-2026学年安徽亳州九年级上学期开学摸底考试物理练习卷【含解析】，共22页。

2．（2分）电动自行车以轻便、节能、环保的优点，为我们的日常出行带来极大的方便。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动车就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的 ，车在行驶中，蓄电池的作用相当于电路中的 （均填“电源”、“用电器”或“开关”）。
3．（2分）小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N，他在这段时间内做的功是 J，他做功的功率是 W。
4．（2分）电阻R1和R2的I﹣U图象如图所示，由图可知R1的阻值为 Ω。将R1、R2串联接入某电路中，通过R1的电流为0.20A；若将R1、R2并联接入原电路中时，则干路中的电流为 A。
5．（2分）在如图（a）所示的串联电路中，电流I＝I1＝I2，根据欧姆定律可知：U1＝I1R1，U2＝I2R2，因此U1U2= ，这表明串联电路具有分压作用。在图（b）所示并联电路中，电压U＝U1＝U2，根据欧姆定律可知：I1=U1R1，I2=U2R2，因此I1I2= 。这表明并联电路具有分流作用。
6．（2分）铭牌上标有“220V 40W”的白炽灯泡接在200V的电路中，灯泡的实际亮度 （选填“偏亮”、“偏暗”或“正常发光”），它的额定功率是 W。（忽略灯丝电阻变化）
7．（2分）小明家的电能表如图所示，他让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表转盘转过300转，则该用电器消耗的电能为 KW•h，该用电器的电功率为 W。
8．（2分）一台玩具四驱车上的小电动机，两端接上3V电压时它正常转动，通过线圈的电流为0.5A。若小电动机内线圈的电阻为2Ω。通电一分钟，小电动机消耗的电能是 J，线圈产生的热量是 J。
9．（2分）小强家里正在使用照明灯和电饭煲及电视机等，小强养成随手关灯的良好习惯，当他关掉家中不用的电灯后，家中电路的总电阻 ，家中用电器总功率 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
10．（2分）请根据如图所示的实物图，在右边的虚线框内画出对应的电器图。
二．选择题（共7小题，满分14分，每小题2分）
11．（2分）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船顺利进入预定轨道。图为卫星从远地点向近地点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．它的动能逐渐增大，势能逐渐减小
B．它的动能逐渐减小，势能逐渐增大
C．它的机械能总量减小
D．它的机械能总量增加
12．（2分）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．选择液氢作为火箭燃料是因为它的比热容大
B．一瓶0℃的水凝固成0℃的冰后，温度不变，内能变大
C．热传递过程中，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
D．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
13．（2分）如图所示，分别用两种机械在相同时间内将相同的物体匀速提升相同的高度，则（ ）（不计绳重及摩擦）
A．拉动绳端的速度之比是1：2
B．拉动绳端的力大小一定相同
C．有用功之比是1：2
D．机械效率相同
14．（2分）由欧姆定律公式I=UR变形得R=UI，下列说法中正确的是（ ）
A．由公式R=UI可知，某段导体两端电压为0V时，其电阻为0Ω
B．通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．通过导体的电流大小只取决于其两端电压大小
D．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
15．（2分）下列家用电器正常工作时，在相等的时间内产生热量最多的是（ ）
A．抽油烟机B．电视机
C．电饭锅D．电风扇
16．（2分）如图甲所示电路的电源电压为3V。小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
17．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。现将电流表A1和电流表A2正确连入电路中，闭合电键S后，电流表A1大于电流表A2示数，若滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，两电流表示数都发生变化。以下判断正确的是（ ）
A．电流表A1和A2的示数差可能不变
B．电流表A1和A2的示数差可能变小
C．电流表A1和A2的示数比值一定变大
D．电流表A1和A2的示数比值一定变小
三．实验探究题（共3小题，满分16分）
18．（5分）如图所示为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，这个过程用时2s，弹簧测力计对绳的拉力为F。请你根据这个同学做的实验回答下列问题：
（1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是 。
（2）由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是 cm。
（3）若弹簧测力计的读数为2N，则这个动滑轮的机械效率是 ，拉力F做功的功率是 W。
19．（6分）如图甲是小林同学“探究电流与电阻关系”的实验电路。电源电压为3V，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“30Ω，1A”的滑动变阻器一个。
（1）将5Ω的定值电阻接入电路开始实验，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数达到设定值，此时电流表示数如图乙所示，则实验设定的定值电阻两端电压为 V。
（2）实验中，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，闭合开关S，电压表的示数会 （选填“不变”“变小”或“变大”），接下来应将滑动变阻器的滑片往 （选填“左”或“右”）端移动。
（3）小林逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路，继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到设定值。
20．（5分）现要测量小灯泡的功率（待测小灯泡额定电压为2.5V）。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分电路，如图甲所示。
（1）小薇连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。
（2）请根据如图实验电路画出此实验的电路图。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至 （填“最左”或“最右”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 。
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（4）闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图乙所示，为 A，此时小灯泡的功率为 W。
（5）若要测量小灯泡在额定电压下的电功率，她下一步的操作是 。
四．计算题（共3小题，满分20分）
21．（6分）某品牌太阳能热水器的质量为100kg，其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃，不计热量的散失。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值q＝4.0×107J/m3]
（1）求热水器中水吸收的热量；
（2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？
22．（6分）小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为1.2t，小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了18km，升高了9km，所用时间为2h，该装置的机械效率为75%，匀速行驶牵引力F恒定不变，其方向始终与斜面平行。求：
（1）该过程做的有用功；
（2）牵引力的功率。
23．（8分）如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，两电表的示数各是多少？
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时会发生什么现象？
安徽省亳州市2025-2026学年沪科版物理九年级上学期开学摸底考试模拟练习卷
一．填空题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，使硝化棉燃烧，该过程是通过 做功 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与汽油机的 压缩 冲程相同。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使筒内空气的内能增加；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
故答案为：做功；压缩。
2．（2分）电动自行车以轻便、节能、环保的优点，为我们的日常出行带来极大的方便。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动车就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的 开关 ，车在行驶中，蓄电池的作用相当于电路中的 电源 （均填“电源”、“用电器”或“开关”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动车就通电了，说明车钥匙起到控制电路的作用，故车钥匙的作用相当于电路中的开关；
车在行驶中，蓄电池给电动车提供电能，故蓄电池的作用相当于电路中的电源。
故答案为：开关；电源。
3．（2分）小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N，他在这段时间内做的功是 3.6×105 J，他做功的功率是 200 W。
【答案】3.6×105；200。
【解答】解：（1）小明的路程s＝vt＝5m/s×1800s＝9000m；
小明做的功W＝Fs＝40N×9000m＝3.6×105J，
（2）做功的功率P=Wt=3.6×105J1800s=200W。
故答案为：3.6×105；200。
4．（2分）电阻R1和R2的I﹣U图象如图所示，由图可知R1的阻值为 10 Ω。将R1、R2串联接入某电路中，通过R1的电流为0.20A；若将R1、R2并联接入原电路中时，则干路中的电流为 0.9 A。
【答案】10；0.9。
【解答】解：由图可知通过R1的电流为0.2A时，其两端的电压为2V，
由欧姆定律可知R1的阻值为：R1=U1I1=2V0.2A=10Ω；
串联电路中电流处处相等，已知通过R1的电流为0.20A时，即电路中的电流I＝0.2A，
由图可知此时R2两端的电压为U2＝1.0V，
由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U1+U2＝2.0V+1.0V＝3V；
电阻R2的阻值为：R2=U2I=Ω；
若将R1、R2并联接入原电路中时，
由欧姆定律可知通过R1的电流为：I1′=UR1=3V10Ω=0.3A，
通过R2的电流为：I2′=UR2=3V5Ω=0.6A，
由并联电路的电流特点可知干路的电流为：I′＝I1′+I2′＝0.3A+0.6A＝0.9A。
故答案为：10；0.9。
5．（2分）在如图（a）所示的串联电路中，电流I＝I1＝I2，根据欧姆定律可知：U1＝I1R1，U2＝I2R2，因此U1U2= R1R2 ，这表明串联电路具有分压作用。在图（b）所示并联电路中，电压U＝U1＝U2，根据欧姆定律可知：I1=U1R1，I2=U2R2，因此I1I2= R2R1 。这表明并联电路具有分流作用。
【答案】R1R2；R2R1。
【解答】解：在如图（a）所示的串联电路中，电流I＝I1＝I2，根据欧姆定律可知：U1＝I1R1，U2＝I2R2，因此U1U2=I1R1I2R2=R1R2，这表明电阻大，分压多，即串联电路具有分压作用；
在图（b）所示并联电路中，电压U＝U1＝U2，根据欧姆定律可知：I1=U1R1，I2=U2R2，因此I1I2=U1R1U2R2=R2R1，这表明电阻大，电流小，即并联电路具有分流作用。
故答案为：R1R2；R2R1。
6．（2分）铭牌上标有“220V 40W”的白炽灯泡接在200V的电路中，灯泡的实际亮度 偏暗 （选填“偏亮”、“偏暗”或“正常发光”），它的额定功率是 40 W。（忽略灯丝电阻变化）
【答案】偏暗；40。
【解答】解：灯泡的额定电压为220V，当灯泡两端的电压为200V时，灯泡的实际功率小于灯泡的额定功率，因此灯泡的实际亮度偏暗；
由灯泡的铭牌可知，它的额定功率是40W。
故答案为：偏暗；40。
7．（2分）小明家的电能表如图所示，他让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表转盘转过300转，则该用电器消耗的电能为 0.1 KW•h，该用电器的电功率为 2000 W。
【答案】0.1；2000。
【解答】解：3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，
则电能表转盘转了300圈，用电器消耗的电能：W=3003000kW•h＝0.1kW•h；
该用电器的电功率：P=Wt=0.1kW⋅ℎ360ℎ=2kW＝2000W。
故答案为：0.1；2000。
8．（2分）一台玩具四驱车上的小电动机，两端接上3V电压时它正常转动，通过线圈的电流为0.5A。若小电动机内线圈的电阻为2Ω。通电一分钟，小电动机消耗的电能是 90 J，线圈产生的热量是 30 J。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
通电一分钟，小电动机消耗的电能：
W＝UIt＝3V×0.5A×60s＝90J，
线圈产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×2Ω×60s＝30J。
故答案为：90；30。
9．（2分）小强家里正在使用照明灯和电饭煲及电视机等，小强养成随手关灯的良好习惯，当他关掉家中不用的电灯后，家中电路的总电阻 变大 ，家中用电器总功率 变小 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】变大；变小。
【解答】解：家庭电路中各用电器是并联的，当他关掉家中不用的电灯后，工作的用电器减少，相当于横截面积变小，所以电路的总电阻变大。
利用P=U2R可知家中用电器总功率变小。
故答案为：变大；变小。
10．（2分）请根据如图所示的实物图，在右边的虚线框内画出对应的电器图。
【答案】
【解答】解：由实物图知，电流从电源正极出发，经开关、电流表分支，一支经灯泡L1、另一支经灯泡L2，然后共同汇合回负极，则两灯并联，如图所示：
二．选择题（共7小题，满分14分，每小题2分）
11．（2分）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船顺利进入预定轨道。图为卫星从远地点向近地点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．它的动能逐渐增大，势能逐渐减小
B．它的动能逐渐减小，势能逐渐增大
C．它的机械能总量减小
D．它的机械能总量增加
【答案】A
【解答】解：当卫星从远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对高度减小，所以势能变小，同时速度增大，动能增大；在整个过程中，忽略空气阻力，不存在机械能的损失，所以机械能不变，故A正确。
故选：A。
12．（2分）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．选择液氢作为火箭燃料是因为它的比热容大
B．一瓶0℃的水凝固成0℃的冰后，温度不变，内能变大
C．热传递过程中，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
D．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
【答案】C
【解答】解：A、由于液氢的热值比较大，由Q放＝mq得，相同质量的液氢比其他燃料完全燃烧放出的热量多，因此选择液氢作为燃料，故A错误；
B、0℃的水凝固成0℃的冰，温度不变，由于需要放出热量，则内能减小，故B错误；
C、在热传递过程中，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，故C正确；
D、热量是过程量，不能说“含有”热量，故D错误。
故选：C。
13．（2分）如图所示，分别用两种机械在相同时间内将相同的物体匀速提升相同的高度，则（ ）（不计绳重及摩擦）
A．拉动绳端的速度之比是1：2
B．拉动绳端的力大小一定相同
C．有用功之比是1：2
D．机械效率相同
【答案】A
【解答】解：A、由左图可知，若不计绳重及摩擦，则拉动绳子移动的速度：v1＝v物，
由右图可知，两股绳子承担物重，v2＝2v物，
所以v1：v2＝1：2，故A正确；
B、匀速提升物体时，拉力F1＝G物，F2=G物+G动2，所以拉力不相等，故B错误；
C、由W有用＝Gh可知，将相同的物体提升相同的高度，所做的有用功相同，C错误；
D、在右图中，除对物体做功外，对动滑轮也要做功，额外功不相同，所以两滑轮组的机械效率也不相同，故D错误。
故选：A。
14．（2分）由欧姆定律公式I=UR变形得R=UI，下列说法中正确的是（ ）
A．由公式R=UI可知，某段导体两端电压为0V时，其电阻为0Ω
B．通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．通过导体的电流大小只取决于其两端电压大小
D．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解答】解：ABD、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，导体两端的电压跟通过导体的电流的比值等于这段导体的电阻，某段导体两端电压为0V时，其电阻不为0Ω，故D正确、AB错误。
C、通过导体的电流大小与导体其两端电压大小、导体电阻大小有关，故C错误。
故选：D。
15．（2分）下列家用电器正常工作时，在相等的时间内产生热量最多的是（ ）
A．抽油烟机B．电视机
C．电饭锅D．电风扇
【答案】C
【解答】解：抽油烟机、电风扇工作时主要把电能转化为机械能；电视机工作时主要把电能转化为声能、光能等；电饭锅工作时主要把电能转化为内能；
四种用电器中，电饭锅的额定功率最大，它们正常工作时，在相等时间内电饭锅消耗的电能最多，故在通电时间相同时，电饭锅工作时产生的热量最多。
故选：C。
16．（2分）如图甲所示电路的电源电压为3V。小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路电压规律可知灯泡两端电压变大，根据P＝UI可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得，灯的电阻：RL=UI=1V0.4A=2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律可得灯两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
故选：D。
17．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。现将电流表A1和电流表A2正确连入电路中，闭合电键S后，电流表A1大于电流表A2示数，若滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，两电流表示数都发生变化。以下判断正确的是（ ）
A．电流表A1和A2的示数差可能不变
B．电流表A1和A2的示数差可能变小
C．电流表A1和A2的示数比值一定变大
D．电流表A1和A2的示数比值一定变小
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流不变；题干中移动滑片时，两电流表示数都发生变化，所以一个电流表与滑动变阻器串联接入电路中，一个电流表接在干路中；电流表A1大于电流表A2示数，所以电流表A1串联在干路中，电流表A2与滑动变阻器串联；
AB、根据并联电路的电流规律可知，电流表A1和A2的示数差为通过R1的电流，所以电流表A1和A2的示数差保持不变，故AB错误；
CD、滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，即电流表A1和A2的示数都是减小的，电流表A1和A2的示数比值为：II−I1=11−I1I，通过R1的电流I1大小不变，I变小，则11−I1I是变大的，即电流表A1和A2的示数比值一定变大，故D错误、C正确。
故选：C。
三．实验探究题（共3小题，满分16分）
18．（5分）如图所示为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，这个过程用时2s，弹簧测力计对绳的拉力为F。请你根据这个同学做的实验回答下列问题：
（1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是 天平 。
（2）由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是 10.0 cm。
（3）若弹簧测力计的读数为2N，则这个动滑轮的机械效率是 50% ，拉力F做功的功率是 0.2 W。
【答案】（1）天平；（2）10.0；（3）50%；0.2。
【解答】解：（1）实验中不需要测出钩码的质量，故多余的器材是天平；
（2）由图可知，刻度尺的分度值是1cm，则钩码上升的距离为10.0cm；
（3）弹簧测力计从25cm开始上升，上升到45cm处，绳子末端移动的距离s＝20.0cm＝0.2m；
拉力做的功即总功为：W总＝FS＝2N×0.2m＝0.4J；
有用功为：W有＝Gh＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.1m＝0.2J；
机械效率为：η=W有W总=%；
拉力F做功的功率是：P=W总t=0.4J2s=0.2W。
故答案为：（1）天平；（2）10.0；（3）50%；0.2。
19．（6分）如图甲是小林同学“探究电流与电阻关系”的实验电路。电源电压为3V，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“30Ω，1A”的滑动变阻器一个。
（1）将5Ω的定值电阻接入电路开始实验，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数达到设定值，此时电流表示数如图乙所示，则实验设定的定值电阻两端电压为 1 V。
（2）实验中，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，闭合开关S，电压表的示数会 变大 （选填“不变”“变小”或“变大”），接下来应将滑动变阻器的滑片往 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（3）小林逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路，继续进行实验。当 20 Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到设定值。
【答案】（1）1；（2）变大；右；（3）20。
【解答】解：（1）由图甲知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测量电路电流；将5Ω的定值电阻接入电路开始实验，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数达到设定值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，则实验设定的定值电阻两端电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×5Ω＝1V；
（2）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，电压表示数变大，探究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右滑动；
（3）实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝1V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣1V＝2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2V1V=2倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×15Ω＝30Ω，滑动变阻器最大阻值为30Ω，故当15Ω的电阻接入电路后，电压表示数能够调节到设定值；当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω＞30Ω，故当20Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到设定值。
故答案为：（1）1；（2）变大；右；（3）20。
20．（5分）现要测量小灯泡的功率（待测小灯泡额定电压为2.5V）。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分电路，如图甲所示。
（1）小薇连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。
（2）请根据如图实验电路画出此实验的电路图。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至 最右 （填“最左”或“最右”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 A 。
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（4）闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图乙所示，为 0.3 A，此时小灯泡的功率为 0.66 W。
（5）若要测量小灯泡在额定电压下的电功率，她下一步的操作是 继续向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V，记录此时对应的电流表示数 。
【答案】（1）见解答图；（2）见解答图；（3）最右；A；（4）0.3；0.66；（5）继续向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V，记录此时对应的电流表示数。
【解答】解：（1）图中滑动变阻器接上面两个接线柱时，滑动变阻器短路，应该接一个上接线柱和一个下接线柱，如下图所示：
；
（2）根据实物图画出电路图，如下图所示；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即最右端；
正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，所以故障原因可能是小灯泡断路，故选A；
（4）电流表表盘如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；
当灯泡两端的电压为2.2V，通过灯泡的电流为0.3A，此时小灯泡的功率为：
P＝UI＝2.2V×0.3A＝0.66W；
（5）小灯泡在2.5V电压下的额定功率，因此应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故他下一步的操作是：继续向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V，记录此时对应的电流表示数。
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）最右；A；（4）0.3；0.66；（5）继续向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V，记录此时对应的电流表示数。
四．计算题（共3小题，满分20分）
21．（6分）某品牌太阳能热水器的质量为100kg，其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃，不计热量的散失。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值q＝4.0×107J/m3]
（1）求热水器中水吸收的热量；
（2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？
【答案】（1）水吸收的热量是8.4×106J；
（2）要完全燃烧0.21m3的煤气可以产生相同的热量。
【解答】解：（1）Δt＝40℃﹣20℃＝20℃，
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×20℃＝8.4×106J；
（2）因为Q吸＝Q放，
所以由Q放＝qV可得：
V=Q吸q=8.4×106J4.0×107J/m3=0.21m3。
答：（1）水吸收的热量是8.4×106J；
（2）要完全燃烧0.21m3的煤气可以产生相同的热量。
22．（6分）小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为1.2t，小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了18km，升高了9km，所用时间为2h，该装置的机械效率为75%，匀速行驶牵引力F恒定不变，其方向始终与斜面平行。求：
（1）该过程做的有用功；
（2）牵引力的功率。
【答案】（1）该过程做的有用功为1.08×108J；
（2）牵引力的功率为2×104W。
【解答】解：（1）小轿车的重力：G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，
该过程做的有用功：W有＝Gh＝1.2×104N×9×103m＝1.08×108J；
（2）由η=W有W总×100%可知，牵引力做的总功：W总=W有η=1.08×108J75%=1.44×108J，
则牵引力的功率：P=W总t=1.44×108J2×3600s=2×104W。
答：（1）该过程做的有用功为1.08×108J；
（2）牵引力的功率为2×104W。
23．（8分）如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，两电表的示数各是多少？
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时会发生什么现象？
【答案】（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，电流表示数为0.3A，电压表示数是3V；
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时电压表示数为零，会烧坏电流表。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，
根据串联电路中的总电阻等于各分电阻之和可得总电阻：
R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω，
则电流表示数为：I=UR=4.5V15Ω=0.3A，
根据I=UR可得两端的电压为：
U2＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V，即电压表的示数为3V；
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，变阻器接入电路的电流为零，电压表被短路，则电压表示数为零；
只有电阻R1连入电路，电路中的电流为：
I′=UR1=4.5V5Ω=0.9A＞0.6A，
故电流超过电流表的量程，会烧坏电流表。