2021年河南省平顶山市九年级上学期物理期中考试试卷

这是一份2021年河南省平顶山市九年级上学期物理期中考试试卷，共14页。试卷主要包含了填空题，单项选择题，双选题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
 九年级上学期物理期中考试试卷
一、填空题
1.电压是使自由电荷发生定向移动形成      的原因，最早揭示出导体中电流与电压关系的物理学家是      。
2.用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋的温度降低，内能减少，这是通过________方式改变鸡蛋的内能；如果水的质量是1kg，初温为20℃，鸡蛋取出时水温为30℃，水吸收的热量是________J．[C水=4.2×103J/〔kg•℃〕]
3.如下列图，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是      冲程，与它原理相同的是      图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中，机械能转化为内能的冲程是      图(后两空选填字母)。

4.被甲材料摩擦过的乙棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥。那么乙棒带      电荷，是因为乙棒在摩擦过程中      电子。
5.如图甲所示的电路电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，滑动变阻器R2的最大阻值是      Ω；R1的阻值是      Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为      A。

6.一位同学设计了一个风力测定仪，如图，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时OC是竖直的，风越强，金属杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一只灯泡．测风力时，闭合开关s．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个        ， 观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小；假设要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是       

二、单项选择题
7.如图表示封闭在某容器中的少量液态水的微观示意图〔该容器的活塞可以左右移动〕煮沸后，液态水变成水蒸气。在这一过程中，发生的变化是〔　　〕

A. 水分子本身变大                         B. 水分子之间的间隔变大
C. 水分子的数目增多                     D. 水分子受热都跑到容器的一端
8.古语道：“人要实，火要虚〞。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些才能燃烧更旺。“火要虚〞的目的是〔　　〕
A. 增大可燃物的着火点                                           B. 降低可燃物的着火点
C. 能使可燃物完全燃烧                                           D. 提高了可燃物的利用率
9.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部〔如下列图〕，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加．以下关于乒乓球机械能来源的说法中正确的选项是〔  〕

A. 是由水的内能转化来的                                       B. 是由水的重力势能转化来的
C. 是由乒乓球的内能转化来的                                D. 是由乒乓球的化学能转化来的
10.学习电学知识时在老师的引导下，联想到如下列图的力学实验现象进行比较并找出相似的规律其中不正确的选项是〔　　〕

A. 水压使水管中形成水流类似于电压使电路中形成电流
B. 抽水机是提供水压的装置类似于电源是提供电压的装置
C. 抽水机工作时消耗水能类似于电灯发光时消耗电能
D. 水流通过涡轮做功类似于电流通过电灯做功
11.LED光源因具有节能环保、平安等优点面被广泛应用如某公司招牌的每个字，如图公司发光字背后的灯串之间的连接方式判断正确的选项是〔　　〕

A. 这个字与其他字之间一定是串联的                      B. 这个字与其他字之间一定是并联的
C. 这个字的笔画之间一定是串联的                         D. 这个字的笔画之间一定是并联的
12.如下列图，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=4：1；当开关S1闭合、S2断开，假设甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为〔  〕

A. 4：3                                    B. 3：2                                    C. 3：4                                    D. 3：l
三、双选题
13.关于温度、内能和热量以下说法正确的选项是〔　　〕
A. 物体的内能越多，放热一定越多                         B. 温度相同的物体，一定不会发生热传递
C. 物体的内能增加，一定要吸收热量                      D. 晶体熔化时温度不变其内能一定增加
14.在如下列图的电路中，电流表A1和A2的示数分别为0.3安和0.4安，假设将电路中的某两个电阻的位置互换，电流表A1和A2的示数却不变，那么干路中的电流可能为

A. 0.45安                                B. 0.50安                                C. 0.55安                                D. 0.60安
四、作图题
15.根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接图乙实物电路〔闭合S1和S2时，通过L1的电流为0.2A，通过L2的电流为0.3A，连接时导线不能交叉〕。

16.小满暑假坐火车去北京，在火车上发现车厢后面有两个厕所，只有当两个厕所的门都关上时，车厢指示灯才会发光，指示牌才会显示“厕所有人〞字样，提醒旅客两个厕所 都有人.请你把图中的 各元件符号连接成符合 上述设计要求的电路图.

五、实验题
17.为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如下列图的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：

质量/g
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高23℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220

〔1〕用加热时间的长短来表示________，采用的物理方法是________法。
〔2〕分析上表中的实验数据可知：________。因此________的比热容较大。
〔3〕如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子中________〔选填“沙子〞或“水〞〕升高的温度更高，所以白天在海边会吹________〔选填“海风〞或“陆风〞〕。
18.小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关〞的实验时，产生了一些疑惑；实验中为什么选择不常见的镍铬合金丝作为研究对象，而不选用常见的铜丝？难道选用铜丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证．

〔1〕为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如下列图的电路中接入________，且与实验对象________联．
〔2〕连接电路时，开关必须处于________状态．
〔3〕实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变________．
〔4〕分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，比照实验记录，发现用________作为实验对象，实验对象明显缺乏．不明显之处是________．
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
19.某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系〞实验中，连接了如图甲所示的电路〔电源电压保持4.5V不变〕。

〔1〕用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；〔要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉〕
〔2〕连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，那么故障为滑动变阻 ________；
〔3〕探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________ 〔选填“改变〞或“不变〞〕，滑动变阻器的滑片应向________〔选填“左〞或“右〞〕端滑动；假设实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，那么滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
六、计算题
20.如下列图的是建设公路时的载重汽车为了防止汽车行驶时发动机温度过高载重汽车安装了一个水箱与发动机相接触。下表是该汽车的参数。汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍，某次汽车满载以10m/s的速度在平直路上匀速行驶108km消耗柴油30kg；装满的水箱中水温升高了80℃。〔c水＝4.2×103J〔kg•℃〕，q柴油＝4.0×107J/kg，g取10N/kg〕
自重/t
10
满载时的总质量/t
20
水箱容积/L
50
请你根据以上信息解决以下问题：

〔1〕水箱中水吸收的热量是多少？
〔2〕载重汽车在平直路面上满载匀速行驶时牵引力的功率是多少？
〔3〕载重汽车在此行驶过程中的热机效率是多少？
21.甲、乙两地相距100km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如下列图电路进行测试，当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时〔图中未画出〕，电压表示数为5.0V，电流表示数为0.10A；保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路〔图中未画出〕，再次测试时，电流表示数为0.25A．求：

〔1〕甲、乙两地间每条输电线的电阻值；
〔2〕短路位置离甲地的距离。

答案解析局部
一、填空题
1.【答案】 电流；欧姆
【解析】【解答】电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因，电源是能够提供电压的装置。
通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出，这就是著名的欧姆定律。

【分析】电压是形成电流的原因，最早揭示出导体中电流与电压关系的物理学家是德国科学家欧姆。
2.【答案】 热传递；4.2×104
【解析】【解答】改变物体内能的方法有做功和热传递两种，用凉水冷却滚烫的鸡蛋，这是用热传递的方法改变鸡蛋的内能；水吸收热量Q吸＝cm〔t－t0〕=4.2×103J/〔kg·℃〕×1kg×〔30℃－20℃〕=4.2×104J．
【分析】温度不同的物体间通过热传递改变内能；利用比热容、质量和温度差计算热量。
3.【答案】 做功；F；B
【解析】【解答】C图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程。
做功冲程内能转化为机械能，E图实验中能的转化是机械能转化为内能，F图实验中能的转化是内能转化为机械能，所以与它原理相同的是F图。
汽油机的工作示意图中，机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，工作特点是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，故是B图。

【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
4.【答案】 正；失去
【解析】【解答】被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，乙棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥，根据同种电荷相斥，那么乙棒带正电荷。
乙棒带正电荷是因为乙棒在摩擦过程中失去电子。

【分析】规定：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。不同物质组成的物体，原子核夺得电子的本领不同，相互摩擦时，一个物体夺得电子，因多余电子带负电，另一个物体因缺少电子带正电。
5.【答案】 20；10；0.3
【解析】【解答】由电路图知道，当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，那么电路中电流最小，由图像知道，此时电路中的电流Ia＝0.2A，R2两端的电压U2＝4V，由 知道，滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U＝IaR1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣①
当滑片P在最左端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，由图像知道，这时电路中电流为Ib＝0.6A，电源电压加在R1上，那么U＝IbR1＝0.6A×R1﹣﹣②
解①②得R1＝10Ω，U＝6V
当滑动变阻器的滑片P在中点时，那么滑动变阻器连入电路的阻值为
那么电流表的示数为

【分析】从图像中获取有用的信息，利用电源电压不变列方程求解。
6.【答案】 滑动变阻器；串联一个电流表
【解析】【解答】在电路中能改变电阻大小的是滑动变阻器，风力能改变连入电路电阻的大小，所以风力测定仪相当于滑动变阻器．风力改变，连入电路的电阻改变，电源电压不变，电路中的电流改变，灯泡的亮度改变，通过灯泡的亮度判断风力的大小．利用灯的亮度，只能粗略的判断风力的大小，假设要灵敏的测量，可以在电路中串联一个电流表，根据电流的微小变化，就可以精确的测量风力的变化了．

【分析】分析风力不同时电路电阻的变化可知金属杆0C与弧形电阻AB组合在一起在电路中的作用，要提高装置反映风力大小的性能，根据电路的电阻大小会变化结合欧姆定律可知电流会改变，所以电路中应参加测电流的元件。
二、单项选择题
7.【答案】 B
【解析】【解答】液态水变为水蒸气，是物理变化，水分子的间隔在增大，水分子的数目和大小不变，B符合题意。
故答案为：B。

【分析】液态水变为水蒸气，是水分子的间隔在增大，水分子的数目和大小不变。
8.【答案】 D
【解析】【解答】可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚〞的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，能使可燃物尽量燃烧，燃烧更旺，提高了可燃物的利用率。
故答案为：D。

【分析】增大可燃物与空气的接触面积，能使可燃物尽量燃烧，燃烧更旺，提高了可燃物的利用率。
9.【答案】 B
【解析】【解答】解：松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加；

应选B．
【分析】重力势能的大小与物体的质量和高度有关系，动能与物体的质量和速度有关．解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低．
10.【答案】 C
【解析】【解答】A．电压使电路中形成电流，类似于水压使水流形成，A符合题意；
B．比照两图，电源相当于抽水机的作用，抽水机提供了水压，电源提供了电压，B符合题意；
C．抽水机给水流提供能量；而电灯发光时消耗电能，C不符合题意；
D．比照两图，涡轮工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能，D符合题意。
故答案为：C。

【分析】电压使电路中形成电流，电源提供了电压。
11.【答案】 B
【解析】【解答】AB．招牌的第二个字熄灭，其它字均正常发光，说明各个字之间能够独立工作，互不影响，因此这个字与其它字之间为并联电路，A不符合题意，B符合题意；
CD．招牌的第二个字熄灭，可能是第二个字的各笔画之间串联，也可能各笔画之间并联，只是刚好断开了干路，CD不符合题意。
故答案为：B。

【分析】在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
12.【答案】 C
【解析】【解答】由电路图知道，当S1、S2 闭合时，假设甲乙两表为电压表，那么两电阻串联，并且甲测电源的电压，乙测R2 两端的电压，由串联电路电流特点和I=U/R知道：U甲/R1+R2=U乙/R2 ， 又因为U甲：U乙=4：1，所以两电阻之比是：R1/R2=3/1，即R1 =3R2；当开关S1闭合、S2断开时，假设甲、乙两表均为电流表，那么两电阻并联，并且甲测R2支路的电流，乙测干路电流，由并联电路中各支路两端的电压特点和I=U/R知道，两电流表的示数之比是：  ，
故答案为：C。
【分析】当S1、S2闭合，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压，根据串联电路电流的规律和欧姆定律表示出电阻之比；当开关S1闭合、S2断开，甲乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测R2支路的电流，乙测干路电流，根据并联电路电压规律和欧姆定律表示出两支路的电流之比，根据两电阻的关系即可求出两表示数比值.
三、双选题
13.【答案】 B,D
【解析】【解答】A．物体放出热量的多少与降低的温度、物体的质量等因素有关，与内能大小无关，A不符合题意；
B．热传递的条件是有温度差，温度相同的物体，一定不会发生热传递，B符合题意；
C．物体的内能增加，可能是吸收热量，也可能是外界对物体做了功，C不符合题意；
D．晶体在熔化时，温度不变，需要吸收热量，内能变大，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】内能是指物体内部所有分子做无规那么运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递过程中内能改变的多少。
晶体在熔化时，温度不变，需要吸收热量，内能变大。
14.【答案】 B,C
【解析】【解答】R1、R2、R3并联，电流表A1测量通过R2、R3的电流之和，电流表A2测量通过R1、R2的电流之和；
①假设互换R1、R2的位置，两电流表的示数不变，那么R1=R2 ， 因为电流表A2的示数为0.4A，所以I1=I2=0.2A；因为电流表A1的示数为0.3A，那么I2+I3=0.3A；所以I3=0.1A；所以干路上的电流：I=I1+I2+I3=0.2A+0.2A+0.1A=0.5A；
②假设互换R2、R3的位置，两电流表的示数不变，那么R2=R3 ， 因为电流表A1的示数为0.3A，所以I2=I3=0.15A；因为电流表A2的示数为0.4A，那么I1+I2=0.4A；所以I1=0.4A-0.15A=0.25A；
所以干路的电流：I=I1+I2+I3=0.25A+0.15A+0.15A=0.55A；
③假设互换R1、R3的位置，两电流表的示数不变，那么R1=R3；而假设R1=R3那么两电流表的示数就应相同，所以不可能是互换R1、R3的位置．
由上分析，可知电流表A的示数可能为0.5A或0.55A．
故答案为：BC．
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当某两个电阻互换位置而其他条件不变时，两电流表的示数不变，三电阻两端的电压相等，根据欧姆定律可知所换的两电阻大小相等，求出三条支路的电流，再求流过干路的电流值。
四、作图题
15.【答案】
【解析】【解答】原电路中，两灯并联，开关S2与灯L2串联，只控制灯L2；S1控制整个电路；通过L1的电流为0.2A，通过L2的电流为0.3A，由并联电路电流的规律，干路电流为I＝0.2A+0.3A＝0.5A
故电流选用小量程串联在干路上，根据电路图连接实物图，如以下列图所示：


【分析】结合电路图，利用电流流向法连接实物图即可。
16.【答案】 解：如下列图:

【解析】【解答】解：由题意可知，只有当两个厕所的门都关上时，车厢指示灯才会发光，说明两个门〔开关〕同时控制电路，只有都关闭才会形成闭合的回路，故两门〔开关〕应串联，如下列图：

【分析】当两个厕所的门都关上时，车厢指示灯才会发光，说明两个门〔开关〕同时控制电路，只有都关闭才会形成闭合的回路，即两个开关串联，同时控制一个灯泡．
五、实验题
17.【答案】 〔1〕吸收热多少；转换法
〔2〕质量相同的水和沙子升高相同的温度，水吸热多；水
〔3〕沙子；海风
【解析】【解答】(1)此实验中采用了转换法的思想，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
 
(2)由表可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热时间长，由转换法，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，因此水的比热容较大。
(3)因为沙子的比热小，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；白天在阳光的照射下，沙子升温快，海滩升温快，气压低，海水升温慢气压高，因此会吹海风。
【分析】〔1〕我们使用相同的酒精灯〔或加热器〕通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
〔2〕使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量〔即比较加热时间〕，吸收热量多的吸热能力强。
〔3〕空气由高气压处流向低气压处，形成风。
 
18.【答案】 〔1〕电流表；串
〔2〕断开
〔3〕接入导体的长度
〔4〕铜丝；铜丝电阻小，电流变化小
【解析】【解答】(1)电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，说明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；
 
根据电流表的连接方式可知电流表应与研究导体串联；
(2)为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；
(3)实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；
(4)由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小．
【分析】利用控制变量法分析解答：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。将电阻的大小转化成所串联的电流表来观察，利用了转换法。
 
19.【答案】 〔1〕
〔2〕被短路
〔3〕3；不变；右；12.5
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示
 

(2)连接好电路，闭合开关，电流表有示数，即电路中有电流通过，那么故障类型为短路，电压表示数等于电源电压，只能是滑动变阻 被短路。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为U=IR=0.6A×5Ω=3V
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变。
根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，使电压表的示数仍为3V。
电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。
【分析】〔1〕滑片P向左移动时，电路中电流变大，那么滑动变阻器接入电路的有效电阻变小，据此连接即可。
〔2〕电压表示数等于电源电压，那么变阻器的电压为0，电流表有示数，电路为通路，移动滑片，电表示数不变，变阻器没有变阻作用，据此分析。
〔3〕由图乙读出电阻两端的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，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滑片移动的方向。探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
 
六、计算题
20.【答案】 〔1〕解：水的体积为V＝50L＝50×10﹣3m3＝5×10﹣2m3
水的质量为 ＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg
装满的水箱中水温升高了80℃那么水箱中水吸收的热量为 ＝4.2×103J/〔kg•℃〕×50kg×80℃＝1.68×106J
答：水箱中水吸收的热量是1.68×107J；

〔2〕汽车满载时的总重G车＝m车g＝20×103kg×10N/kg＝2×105N
汽车受到的阻力f＝0.02G车＝0.02×2×105N＝4000N
因为汽车在平直路上匀速行驶，所以汽车牵引力F＝f＝4000N
牵引力的功率
答：载重汽车在平直路面上满载匀速行驶时牵引力的功率是4×104W；

〔3〕牵引力做的功W＝Fs＝4000N×108×103m＝4.32×108J
柴油完全燃烧放出的热量
载重汽车在此行驶过程中的热机效率
答：载重汽车在此行驶过程中的热机效率是36%。
【解析】【分析】〔1〕利用 求得水的质量，进一步利用 求得装满的水箱中水温升高了80℃那么水箱中水吸收的热量。
〔2〕利用G=mg求汽车满载总重，进一步求汽车受到的阻力，结合汽车的运动状态可知汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，再利用P=Fv求牵引力的功率。
〔3〕利用W=Fs求牵引力做的功，利用Q=mq求得柴油完全燃烧放出的热量，进一步利用求得载重汽车在此行驶过程中的热机效率。
21.【答案】 〔1〕解：第一次测试时，电路中电压为：U1=5.0V，电流为I1=0.10A，由欧姆定律，电路的电阻为： ；设每条输电线的电阻为R0 ， 在乙地输电线两端接阻值为R′=10Ω，根据电阻的串联，那么有2R0+R′=R，故
答：甲、乙两地间每条输电线的电阻值为20Ω；

〔2〕解：某处将输电线线设置成短路，U1=5.0V，电流为I2=0.25A再次测试时，由欧姆定律，
；
短路位置与甲地之间每条输电线的电阻为：
；
甲乙两地相距为L1=100km，设短路位置离甲地的距离为L2 ， 那么短路位置离甲地的距离为：

答：短路位置离甲地的距离为50km。
【解析】【分析】〔1〕 由欧姆定律得电路的电阻，再 根据电阻的串联情况得出 甲、乙两地间每条输电线的电阻值 .
〔2〕 由欧姆定律得出短路位置与甲地之间每条输电线的电阻，进一步可知 短路位置离甲地的距离 .