2025-2026学年四川省南充市九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份2025-2026学年四川省南充市九年级上学期期末物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了5A， 不戴头盔骑车存在安全隐患等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前将姓名、考号填在答题卡指定位置，并在规定位置粘贴考试用条形码。
2.所有解答内容均需涂、写在答题卡上。
3.选择题须用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂。
4.填空题、解答题在答题卡对应题号位置用0.5毫米黑色字迹笔书写。
第I卷（选择题，共38分）
一、选择题（本大题1~10题只有一项符合题目要求，每题3分；11~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，共38分）
1. 估测是学习物理的重要能力，对下列物理量的估测最接近实际的是（ ）
A. 小灯泡正常发光时的电阻约1000ΩB. 家用空调正常工作的电流约0.5A
C. 手机电池电压约为3.7VD. 家用电视机的功率约为2000W
【答案】C
【解析】小灯泡正常发光时的电阻通常为几欧到十几欧，故A不符合题意；家用空调正常工作的电流约，故B不符合题意；手机电池电压约为，故C符合题意；家用电视机的功率约为，故D不符合题意。
2. 在腌制咸菜的过程中，盐逐渐进入蔬菜内部使蔬菜变咸，同时盐水的浓度略有降低。结合扩散现象的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 盐进入蔬菜是因为盐颗粒受到蔬菜的“吸引力”作用
B. 该过程能说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 若将腌制容器放入冰箱冷藏，蔬菜变咸的速度会加快
D. 扩散现象仅能发生在液体与固体之间，气体之间不会出现扩散
【答案】B
【解析】盐进入蔬菜是由于盐分子在不停地做无规则运动，从高浓度区域向低浓度区域扩散的结果，并非蔬菜的“吸引力”作用，故A错误；腌制咸菜的过程中，盐分子自发地从盐水向蔬菜内部扩散，这一过程体现了分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；若将腌制容器放入冰箱冷藏，温度会降低，分子热运动速度会减慢，蔬菜变咸的速度会减慢，故C错误；扩散现象可以发生在任何状态的物质之间，如香水在空气中扩散即为气体间的扩散现象，故D错误。
3. 在下列四个实例中，通过做功的方式改变物体（加“·”的字）内能的是（ ）
A. 拿着热水袋的手变暖B. 远古时代，人类钻木取火
C. 把红薯放在烤炉中烤熟D. 太阳暴晒下自行车座变烫
【答案】B
【解析】拿热水袋暖手时，手从热水袋上吸收热量，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；人类钻木取火，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；把红薯放在烤炉中烤熟，红薯从烤炉吸收热量、温度升高、内能增加，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；自行车在太阳暴晒时，自行车座从太阳光中吸收热量、温度升高、内能增加，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
4. 随着可持续发展理念的深入人心，绿色能源和智慧城市建设成为人们关注的焦点，如图是“风光互补”的景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机，灯柱上配有太阳能电池板，底部蓄电池可以储存电能，下列对景观照明灯储能和照明时的能量转化说法正确的是（ ）
A. 风力发电机将电能转化成机械能
B. 太阳能电池板能把太阳能全部转化成电能
C. 蓄电池放电时，将电能转化成化学能
D. 在能的转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【答案】D
【解析】有风时，风力发电机叶片转动，产生电能，所以是将机械能转化成电能，故A错误；太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，但在转化过程中，总会有一部分能量以热能等形式耗散掉，所以转化效率不可能达到100%，即不可能把太阳能“全部”转化成电能，故B错误；蓄电池放电时，其内部发生化学变化，将储存的化学能转化为电能，为灯泡等用电器提供能量，故C错误；在能的转化和转移过程中，由能量守恒定律可知，能量的总量不变，故D正确。
5. 如图，A、B为两个相同的验电器，A带正电，B不带电。若用一根带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，则下列说法正确的是（ ）
A. 有部分正电荷从A转移到B
B. 金属棒中有持续的电流
C. 金属棒中的电流方向是从A到B
D. B的金属箔张开后，A的金属箔完全闭合
【答案】C
【解析】验电器A带正电，说明A缺少电子，验电器B不带电，说明B中正负电荷数量相等，用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来时，由于A缺少电子，B中有可以自由移动的电子，所以B中的部分自由电子（带负电荷）会通过金属棒转移到A上，正电荷没有移动，故A错误；电荷的定向移动形成电流，当A、B两验电器上的电荷重新分布均匀后，电荷就不再移动，所以金属棒中产生的是瞬时电流，而不是持续的电流，故B错误；在本题中，是负电荷从B移动到A，因正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以金属棒中的电流方向是从A到B，故C正确；当电荷转移结束后，A、B两验电器都带上同种电荷（正电荷），因为A、B是两个相同的验电器，所以它们平分总电荷量，A的电荷量减少，其金属箔的张角会变小，但不会完全闭合，B由不带电变为带正电，其金属箔会张开，故D错误。
6. 导体的电阻是导体本身的一种性质，在忽略温度影响的情况下，它的大小取决于（ ）
A. 导体两端的电压B. 导体接入电路的方式
C. 通过导体的电流大小D. 导体的材料、长度和横截面积
【答案】D
【解析】导体的电阻大小与加在导体两端的电压和通过的电流以及导体接入电路的方式无关，故ABC不符合题意；导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积，故D符合题意。
7. 不戴头盔骑车存在安全隐患。因此，小华同学为共享摩托设计了以下方案：骑行前扫码使S1闭合，指示灯L亮，电动机不工作；从车头取下头盔并戴上后，头盔内遥控设备使S2闭合，电动机才工作；若只戴头盔不扫码，电动机仍不工作。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知，只闭合S1，指示灯L即可工作，电动机不工作；要同时闭合S1、S2，电动机才会工作。由电路图可知，指示灯L和电动机并联，开关S1控制干路，开关S2控制电动机所在支路。闭合S1，指示灯L亮，电动机此时不工作；同时闭合S1、S2，电动机才会工作。故A符合题意；由电路图可知，指示灯L和电动机并联，开关S1控制指示灯所在的支路，开关S2控制电动机所在支路。闭合S1，指示灯L亮；要电动机工作，只需要闭合S2，不需要闭合S1。故B不符合题意；由电路图可知，指示灯L和电动机串联，闭合S1电源短路，会损坏电源，故C不符合题意；由电路图可知，指示灯L和电动机串联，S1、S2同时控制电路，需要同时闭合S1、S2，指示灯L才会亮，电动机才会工作，故D不符合题意。
8. 如图，电源为两节新干电池，闭合开关，灯泡不亮。为检查电路故障，小王将一电压表正接线柱接a点，负接线柱依次试触b、c、d三点，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若只有一处电路故障，则可能是（ ）
A. 灯泡短路B. 开关断路
C. 灯泡断路D. 滑动变阻器短路
【答案】B
【解析】将图中一电压表正接线柱接a点，负接线柱试触d点，电压表有示数，说明电源两端有电压；a接b、c点时电压表无示数，说明断路在电压表并联的两点之外，即与电压表并联的c点之外，所以可以判定断路在c点和d点之间，则故障是开关断路，故B符合题意，ACD不符合题意。
9. 坐位体前屈是初中学生的体测项目之一。如图甲是坐位体前屈测试仪，其原理图如图乙。电源两端电压不变，闭合开关S，推动挡板由B端向A端运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变大B. 电压表示数不变
C. 电流表示数不变D. 电路的总功率变小
【答案】C
【解析】由图乙可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测右侧电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流。当推动挡板由B端向A端运动的过程中，右侧电阻丝长度变长。根据串联电路电阻的特点，总电阻，接入电路中滑动变阻器电阻不变，定值电阻不变，所以总电阻不变，由欧姆定律可知，总电阻不变，电源电压不变，则电流也不变，即电流表示数不变，故A错误，C正确；当推动挡板由B端向A端运动的过程中，右侧电阻丝长度变长，电路中电流不变，则右侧电阻两端的电压也变大，即电压表示数变大，故B错误；当推动挡板由B端向A端运动的过程中，电路中电阻不变，电源电压不变，根据，电路的总功率不变，故D错误。
10. 将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路，电源两端电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I-U图像。下列说法中正确的是（ ）
A. 先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数变大，灯泡L变亮
B. 当灯泡L的实际功率为1W时，电源两端电压为3V
C. 当灯泡L的实际功率为1W时，电流表示数一定为0.5A
D. 若将灯泡L和电阻R串联接在2.5V的电源两端，电路消耗的总功率为0.5W
【答案】D
【解析】先闭合开关S1，灯泡L接入电路，再闭合开关S2，电阻R和L并联，灯泡L两端电压和通过灯泡的电流不变，由可知灯泡的实际功率不变，所以灯泡亮度不变。闭合开关S2后，电阻R和灯泡L并联，由电阻并联规律可知总电阻变小，电流表在干路上，所以由欧姆定律可知干路电流变大，即电流表示数变大，故A错误；由可知，当灯泡L的实际功率为1W时，从图乙可得，灯泡L两端电压为2V，通过灯泡的电流为0.5A时，符合题意，因此电源电压为2V；若当开关S1、S2都闭合，电阻R和灯泡L并联，电流表在干路上，电流表示数等于通过灯泡的电流和通过电阻R的电流之和，所以电流表示数大于0.5A，故BC错误；将灯泡L和电阻R串联，通过灯泡L和电阻R的电流相等，由图乙可知，电阻R的阻值为
分析图乙可知当通过灯的电流为0.2A时，灯泡两端电压为0.5V，此时电阻R两端电压为
灯泡L和电阻R两端电压之和等于2.5V，所以若将灯泡L和电阻R串联接在2.5V的电源两端，电路消耗的总功率为，故D正确。
11. 某同学用如图甲的传感器和红外加热装置，比较不同物质的比热容。将分别盛有100g水和100g食用油的两个相同试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图像如图乙。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），不计热量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 图线B描述的是水
B. 加热2min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量
C. 食用油的比热容为2.8×103J/（kg·℃）
D. 0~2min，水吸收的热量为1.68×104J
【答案】AC
【解析】根据图可知，升高40℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，说明A吸收的热量小于B吸收的热量，根据可知，在质量和升高的温度相同时，吸收的热量越多，吸热能力越强，故B的吸热能力强，B为水，故A正确；用相同的加热设备加热相同的时间，由转换法可知，水吸收的热量等于食用油吸收的热量，故B错误；相同条件下，升高40℃，B、A的吸热之比为，根据可知，，解得
即食用油的比热容为，故C正确；
0~2min，食用油升高的温度为40℃，吸热为
由转换法， 0~2min水吸收的热量为。
故D错误。
12. 如图甲，电源两端电压不变，电流表的测量范围为0~0.6A，电压表的测量范围为0~15V。滑动变阻器R的规格为“50Ω，0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图像（如图乙）。在保证电路安全的情况下，下列结果中正确的是（ ）
A. 电源两端电压为8V
B. R0的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器的最大功率为0.9W
D. 滑动变阻器连入电路的阻值范围是0~50Ω
【答案】BC
【解析】分析电路可知，和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路电流。由图乙可知，滑动变阻器阻值为时，电路中电流为0.3A，则电源电压为 ①
滑动变阻器阻值为时，电路中电流为0.1A，则电源电压为 ②
联立①②，解得，电源电压。故A错误，B正确；
电流表的测量范围为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“50Ω，0.5A”，则当电路中电流为0.5A时，变阻器阻值为
所以电路中电流最大为0.5A，变阻器阻值最小为；电压表的测量范围为0~15V，电源电压为6V，根据串联分压原理，变阻器阻值最大为50Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是2~50Ω，故D错误；
滑动变阻器的功率为
由上式可知，当时，P滑有最大值，则该电路中滑动变阻器消耗的最大功率为
故C正确。
第II卷（非选择题，共62分）
二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分）
13. 星期天，小明同学在父母的协助下，从早上六点开始每隔1小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度—时间图像如图。从图像可以看出乙是______（选填“气温”或“水温”）的图像，这是由于水和空气的______不同。
【答案】气温 比热容
【解析】由于水的比热容大于空气的比热容，根据，相同质量的水和空气相比，吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以图中甲表示的是水温随时间变化的图线，乙是气温的图线。
14. 小明同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图乙。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数，如果汽车用的是四冲程汽油机，此时发动机一个汽缸每分钟对外做功______次；若每分钟需完全燃烧0.2kg汽油，则每分钟汽缸内产生的热量为______J。（）
【答案】 1000
【解析】由图可知，此时发动机曲轴转速为，单缸四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，曲轴转2圈，对外做功1次，则此时发动机一个汽缸每分钟对外做功1000次。
每分钟汽缸内产生的热量为
15. 今年4月份，济南街头和部分社区出现了智能换电柜，让电动自行车由充电变为换电。图中一外卖小哥把用过的电池放进柜子里充电，从另一个柜子中取出一块充满电的电池。图中柜面上有12个充电柜，充电时蓄电池相当于电路中的______（选填“用电器”或“电源”），各充电柜中的蓄电池是______（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】用电器 并联
【解析】工作时消耗电能的装置是用电器，在给蓄电池充电时，蓄电池将电能转化为化学能，故充电时蓄电池相当于电路中的用电器。
充电时各充电柜中的蓄电池是互不影响的，故为并联。
16. 如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是_________联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则_________。

【答案】 串 2∶1
【解析】闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2串联，电压表没有接入电路。
闭合S1、S2，断开S3，灯L1、L2串联，灯L1、L2串联，电压表测量电源电压，即电源电压为U1；闭合S1、S3，断开S2，灯L1、L2串联，电压表测量L2两端的电压，又两灯完全相同，则L1和L2两端电压相等，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和，则
17. 灯泡的I﹣U图像如图甲所示，电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中，若只闭合S1和S2时，电压表的示数为4V，电源电压为_________V；若只闭合S1和S3时，电压表示数为2V，R1的阻值为_________Ω。

【答案】8 10
【解析】若只闭合S1和S2时，定值电阻R2和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是4V，由图像可知通过灯泡电流为0.8A，串联电路各处电流相等，则此时通过定值电阻R2的电流是0.8A；根据欧姆定律可得R2两端的电压为
U2=IR2=0.8A×5Ω=4V
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压
U=U2+UL=4V+4V=8V
若只闭合S1和S3时，定值电阻R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是2V，由图像可知通过灯泡电流是0.6A，根据串联电路电流规律可知通过R1的电流是0.6A，根据串联电路电压规律可知定值电阻R1两端的电压为
U1=U-UL′=8V-2V=6V
定值电阻R1的阻值为
18. 如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U甲: U乙=5：3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数比为I甲: I乙= _________， 此时R1和R2消耗的功率之比P甲: P乙=____________。
【答案】 2:5 3:2
【解析】当S闭合，甲、乙两表是电压表时（如下图），两个电阻串联，电压表甲测总电压，电压表乙测量的是R2两端的电压
则
U:U2=U甲:U乙=5:3
根据串联电路
U=U1+U2
可知
U1:U2= U甲-U乙:U乙=5-3:2=2:3
由于串联电路电压比等于电阻比可知
R1:R2=U1:U2=2:3
当S断开，甲乙两表是电流表时（如图）R1和R2并联
应为并联电路各支路电压等于电源电压，根据 可知

根据 可知
又因为电流表甲测量的是R2中的电流，电流表乙测量的是干路的电流，因此可得
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
19. 如图所示，电路中有L1、L2两盏灯，请在图中○内分别填入电流表A或电压表V的符号，要求开关闭合时L1、L2都能发光，且两电表的示数均不为零。
【答案】
20. 如图甲是电位器的示意图，滑片P可随转动旋钮改变其在电阻丝上的位置，从而改变接入电路中的阻值大小。请将该电位器连入乙图中，要求顺时针旋转滑片P时，灯泡变暗。
【答案】
四、实验探究题（本大题共3小题，21题、22题每题6分，23题4分，共16分）
21. 在学校“跨学科实践”活动中，小王参加了“自制简易热机”的活动项目，他准备了以下材料：一个空易拉罐，一根吸管，一台小风扇，一个酒精灯。
（1）在易拉罐内加入少量的水；
（2）用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上；
（3）在易拉罐的左侧底部开一小孔，将吸管的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图（操作过程中要注意安全），需保证吸管位于罐子靠______（填“上”或“下”）部分；
（4）将风车放在支架上，吸管正对风车扇叶，点燃酒精灯加热易拉罐，随着水温升高，风车渐渐转动，且吸管口有“白气”喷出。实现“风车转动”的能量转化是______；该能量转化方式与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】 （3）上 （4） 内能转化为机械能 做功
【解析】（3）实验中加热易拉罐，易拉罐内水汽化变成水蒸气，而水蒸气在易拉罐上部分，水在下部分，所以为了保证喷气的效果和防止水流出，需保证吸管位于罐子靠上部分。
（4）点燃酒精灯加热易拉罐，易拉罐内水汽化变成水蒸气，水蒸气从吸管口喷出，对风车扇叶做功，推动风车扇叶旋转，内能转化为机械能，该能量转化方式与四冲程汽油机的做功冲程相同，都是将内能转化为机械能。
22. 小亮在探究“串联电路的电压规律”实验中，连接了如图甲的电路，电源为两节新干电池。
（1）闭合开关，用电压表测量L1两端的电压时，电压表示数如图乙，为了使本次测量结果更精确，接下来的步骤应该是： （填字母）；
A. 断开开关，将电压表更换为小测量范围B. 断开开关，将电压表重新调零
（2）用电压表分别测出的L1和L2两端电压及电源两端电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压规律是______（用公式表示）；
（3）小亮为了不反复拆接电压表，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1两端的电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2两端的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是：______。
【答案】（1）A （2）
（3）电压表测这两次电压时，有一次电压表的正负接线柱会接反
【解析】（1）用电压表测量L1两端的电压时，电压表示数如图乙，电压表选用的量程，但示数明显小于3V，所以为了使本次测量结果更精确，接下来的步骤应该是断开开关，电压表换用的量程。故A符合题意，B不符合题意。
（2）分析实验数据则有，，
可得到串联电路的电压规律是。
（3）只闭合开关S和S1，电压表与并联；只闭合开关S和S2，电压表与并联，但是在其中某次测量时，电压表的正负接线柱会接反，即电压表指针会反向偏转，所以会有一个灯泡两端的电压无法测得。
23. 小明用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
（1）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙，则待测电阻的阻值为______Ω；
（2）实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值，这样做的目的是为了 （填字母）；
A. 寻找普遍规律B. 减小误差
（3）上述实验完成后，小明还想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙的电路（电源两端电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），实验步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电流表的示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电流表的示数为I2；
则滑动变阻器最大阻值______（用I1、I2和R0表示）。
【答案】（1）10 （2）B （3）
【解析】（1）如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则待测电阻阻值为
（2）本实验是测量类实验，通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值，这样做的目的是为了减小误差，故A不符合题意，B符合题意。
（3）①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，单独接入电路，电流表测电路电流，读出电流表的示数为I1，则电源电压为；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端，和滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路电流，读出电流表的示数为I2，总电阻为
则滑动变阻器最大阻值
五、计算题（本大题共2小题，24题9分，25题9分，共18分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）
24. 如图甲是某品牌智能多功能热菜板，其电路原理如图乙，通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种加热功能的切换。R1、R2均为加热定值电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“中温挡”的功率为220W。求：
（1）S1闭合，S2接b时的正常工作电流为多少；
（2）加热定值电阻R2的阻值
（3）热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为多少。
【答案】（1）1A （2）220Ω （3）110W
【解析】（1）当S₁闭合，S₂接b时，只有电阻R₁接入电路，电路的总电阻较大，功率适中，此时热菜板处于“中温挡”，电功率为220W。
根据可得，此时正常工作的电流为
（2）当S₁闭合，S₂接a时，电阻R₁和R₂并联，电路的总电阻最小，总功率最大，此时热菜板处于“高温挡”，电功率为440W。
中温挡时只有R₁工作，其阻值为
热菜板在“高温挡”时，R₂的电功率为
热菜板在“高温挡”时，电阻R₂的阻值为
（3）当S₁断开，S₂接a时，电阻R₁和R₂串联，电路的总电阻最大，总功率最小，此时热菜板处于“低温挡”，此时电路的总电阻为
热菜板在“低温挡”时，电功率为
25. 如图甲是搭载红外线摄像机的无人机，可用于火情监测。无人机的额定功率为60W，电池最大储能为2.16×105J。图乙为控制摄像机工作的简化电路，a、b两点间电压达到9V时，摄像机刚好启动。控制电路中，电源电压为12V，Rp为红外线传感器，其阻值随红外线强度变化关系如图丙（E表示红外线强度，cd表示其单位）：R为最大阻值30Ω的电阻箱，调节其阻值可控制摄像机启动的最小红外线强度。求：
（1）无人机以电池最大储能，且以额定功率工作，可飞行的最长时间；
（2）若电阻箱R的阻值调节为9Ω，当摄像机刚好启动时，红外线强度为多少cd；
（3）为了提升无人机火情监测的灵敏性，要使控制摄像机刚好启动的红外线强度减小到2.0cd，则需要电阻箱R的最大阻值至少为多少。
【答案】（1）3600s （2）8.0cd （3）36Ω
【解析】（1）当电池储能最大时，以额定功率工作的无人机可飞行的最长时间
（2）由图乙可知，红外线传感器Rₚ与电阻箱R串联。由题意可知，当摄像机刚好启动时，电阻箱R两端的电压
此时电路中的电流
根据串联电路电压规律，Rₚ两端的电压
此时红外线传感器的阻值
由图丙可知，当时，对应的红外线强度。
（3）由图丙可知，当红外线强度时，红外线传感器的阻值
摄像机启动时，电阻箱R两端的电压仍为
此时红外线传感器两端的电压
此时电路中的电流
电阻箱R需要调节的阻值
因此，要使控制摄像机刚好启动的红外线强度减小到2.0cd，电阻箱R的最大阻值至少应为36Ω。实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0