2020-2021学年安徽省合肥市瑶海区九年级（上）期末物理试卷+答案解析

这是一份2020-2021学年安徽省合肥市瑶海区九年级（上）期末物理试卷+答案解析，共24页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）十二月的漠河俨然一副冰河世纪的景象，零下四十多摄氏度的气温让游客洒出一杯热水就能玩出“泼水成冰”的景观，如图所示“泼水成冰”需要用热水的主要原因是热水周围的水蒸气遇到极寒冷的空气能迅速成冰，这就是物理学中所说的 现象（填写一种物态变化的名称）
2．（2分）如图所示是温度计的一部分，它指示的温度是 ℃。
3．（2分）如图是一款名为“软质液体电热宝”，袋内是一种 和沸点都比水高的特殊液体，因此它的储热效果也比普通热水袋更好。
4．（2分）如图所示，是内燃机工作时的做功冲程，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
5．（2分）如图所示，有两个相同的验电器，已知A带正电，B不带电，现用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来，则就会有一部分负电荷从B验电器流向A验电器，A验电器最终将 。（填“带负电”、“仍带正电”或“不带电”）
6．（2分）如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1＝R2，开关S断开时，电流表的示数为I1，开关S闭合时，电流表的示数变化了I2，则I1：I2＝ 。
7．（2分）在如图所示的电路中，R1＝10Ω，电源电压保持不变，当电键闭合，滑动变阻器R2的滑片P置于最右端时，电压表示数为4伏；当滑片P移至R2中点时，电压表的示数为6伏，则电源电压为 V。
8．（2分）用如图所示的装置来探究“焦耳定律”的实验中，将A、B两个接线柱接入某电路中时，若已知通过R1的电流为1A，则R2通电3min产生的热量为 J。
9．（2分）某同学利用家中标有“3000r/（kW•h）”的电能表测量一只灯泡的实际功率。该同学关掉家中其他用电器，只让该灯泡工作，他发现电能表转盘转过30转用时10min，这个灯泡的实际功率是 W。
10．（2分）如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 极。
二、选择题（每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是合意的）
11．（2分）在“探究某物质熔化和凝固规律”的实验中，根据实验数据绘制的图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．该物质的熔点为60℃
B．在EF阶段，该物质温度不变，内能不变
C．该物质熔化过程持续了6min
D．该物质在BC阶段的内能不断增加
12．（2分）质量和初温均相等的水和实心铁球，若吸收相等的热量后，再将铁球投入水中后，则（ ）
A．铁球含有的热量将会减少
B．热量由水传给铁球
C．热量由铁球传给水
D．温度由铁球传给水
13．（2分）2020年12月17日，嫦娥五号探测器携带月球土壤样本安全降落在内蒙古四子王旗着落场，我国首次地外天体采样返回工程圆满成功。位于安合肥的中国电科第43研究所为嫦娥五号量身定做了4款高压抗辐照电源。下列关于电源的描述中正确的是（ ）
A．太阳能电池是将光能转化为电能的设备
B．电池只能作为电源，不能作为用电器
C．电路中只要有了电源就有电流产生
D．电流方向总是从电源正极流向电源负极
14．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电路正常工作一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表中有一只电表的示数仍然保持不变。出现这种现象的可能原因是（ ）
A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路
15．（2分）如图所示电路略，合开关S，滑动变滑片向右动过程中，下列选项中判断正确的是（ ）
A．电压表V示数变大，A2示数变小，电压表V与电流表A示数的比值变大
B．电压表V示数不变，A1示数不变，电压表V与电流表A示数的比值变大
C．电压表V示数不变，A示数变小，电压表V与电流表A2示数的比值变小
D．电压表V示数变小，A2示数变小，电压表V与电流表A1示数的比值不变
16．（2分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器R1的中点时，电压表的示数为6V；当滑片P置于变阻器R1的最右端时，电压表的示数变化了2V，此时电阻R2的电功率为1.6W。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最小电流为0.6A
B．整个电路先后两次消耗的电功率之比为4：3
C．R2的阻值为20Ω
D．滑片P在中点时，10s内R1消耗的电能为36J
17．（2分）在如图的家庭电路中，当闭合开关后，发现电灯不亮，用测电笔测试图中的a、b、c、d四点时，发现只有测a点时测电笔的氖管不发光，那么可能发生的故障是（ ）
A．ab之间某处断路B．cd间某处断路
C．开关处短路D．电灯灯丝断了
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小8分，共16分）
18．（4分）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）在实验中，选择相同电功率的电加热器给质量相等的水和食用油加热，并用温度计记录下水和食用油在不同时刻时的温度。这样便可以根据 比较水和食用油吸收热量的多少。
（2）水和食用油的温度随时间的变化关系图像如图乙所示，则可判断出cb＝ （已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃）
19．（4分）如图所示，悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。
（1）当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接到电源的正、负极上，AB棒立即摆动起来这一现象说明了 。
（2）当C、D两个线头分别接电源的正、负极时，金属棒相对蹄形磁体向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接电源的正、负极，则看到金属棒相对蹄形磁体向外摆动；接着再把蹄形磁体上下翻转一下（S极在上），则金属棒相对蹄形磁体又向里摆动，上述现象又说明了 。
20．（8分）在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，图a是测量小灯泡电阻的实验电路图，已知灯的额定电压为2.5V。
（1）图b是根据电路图连接的实物，电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）实验中电压表和电流表的读数如图c所示，则小灯泡的电阻测量值Rx＝ Ω。
（3）为测量出小灯泡正需发光时的电阻值，根据电路图设计，应将滑动变阻器向 （选“左”或“右”）调节。
（4）考虑到电表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，如果将原来电路设计方案中小灯泡电阻的测量值表示为R1，改为图d方案后的测量值表示为R2，小灯泡电阻的真实值表示为Rx，不考虑温度的影响，则这三个值由大到小的排列为 。
四、计算题（第21小题7分，第22小题5分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程）
21．（7分）常规汽车的仪表盘主要有车里程表、温表、燃油表、转速表等组成，通过仪表盘可以了解汽车行驶过程中的一些信息，如图所示假设某汽车以30kW的功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶了100km，并观察到此段时间内仪表盘水温表示数上升了50℃，请结合该汽车的基本参数表进行相关计算。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）、汽油的密度为0.75×103kg/m3、汽油的热值为4.4×107J/kg）
（1）水箱中的水在这段时间内吸收到的热量（设水箱中现刚好有一半水）；
（2）该汽车百公里牵引力做的功；
（3）该汽油机的效率（油耗按基本参数值计算，结果保留一位小数）。
22．（5分）用一个量程为0～1mA的毫安表和阻值为2990Ω的定值电阻R串联起来，如图所示。将A、B两端接入电源为3V的电路中。
（1）通电后电流表的指针刚好在最大刻度，求该毫安表的内阻；
（2）更换电源后再次通电，电流表的指针刚好指在刻度盘中央，求更换后的电源电压。
23．（8分）如图所示为某电饭锅的电路原理图，该电饭锅有加热和保温两种工作状态，已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求
（1）电饭锅处于保温状态时的电功率；
（2）电饭锅处于加热状态时电路的总电流；
（3）电饭锅处于加热状态时通电15min消耗的电能。
2020-2021学年安徽省合肥市瑶海区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每小题2分，共20分）
1．（2分）十二月的漠河俨然一副冰河世纪的景象，零下四十多摄氏度的气温让游客洒出一杯热水就能玩出“泼水成冰”的景观，如图所示“泼水成冰”需要用热水的主要原因是热水周围的水蒸气遇到极寒冷的空气能迅速成冰，这就是物理学中所说的 凝华 现象（填写一种物态变化的名称）
【解答】解：泼出去的热水立刻凝成冰，这是因为热水周围含有大量的水蒸气，当水蒸气遇到温差较大的环境时，会迅速地放热降温凝华为小冰晶。
故答案为：凝华。
2．（2分）如图所示是温度计的一部分，它指示的温度是 ﹣13 ℃。
【解答】解：由图知，温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃；
液柱上升对应的数值变小，温度是零下，此时的温度为温度计分度值为1℃，读数为﹣13℃。
故答案为：﹣13。
3．（2分）如图是一款名为“软质液体电热宝”，袋内是一种 比热容 和沸点都比水高的特殊液体，因此它的储热效果也比普通热水袋更好。
【解答】解：比热容越大，相同质量的特殊液体降低相同温度放出的热量比水要多，因此它的储热效果也比普通热水袋更好。
故答案为：比热容。
4．（2分）如图所示，是内燃机工作时的做功冲程，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：由图知，汽油机两个气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程；
在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，气体的内能减小。
故答案为：减小。
5．（2分）如图所示，有两个相同的验电器，已知A带正电，B不带电，现用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来，则就会有一部分负电荷从B验电器流向A验电器，A验电器最终将 仍带正电 。（填“带负电”、“仍带正电”或“不带电”）
【解答】解：根据题意可知，A带正电，B不带电，现用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来，则就会有一部分负电荷从B验电器流向A验电器，与A验电器中的一部分正电荷中和，则A仍然带正电。
故答案为：仍带正电。
6．（2分）如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1＝R2，开关S断开时，电流表的示数为I1，开关S闭合时，电流表的示数变化了I2，则I1：I2＝ 1：1 。
【解答】解：开关S断开时，电路为R2的简单电路；
电流表的示数为I1＝，开关S闭合时，R1、R2并联，
因R2两端的电压不变，所以根据欧姆定律可知通过R2的电流不变，I1′＝I1；
电阻R1＝R2，通过R1的电流为I1″＝＝＝I1，
电流表的示数为I＝I1′+I1″＝2I1，I2＝I﹣I1＝2I1﹣I1＝I1，所以I1：I2＝1：1。
故答案为：1：1。
7．（2分）在如图所示的电路中，R1＝10Ω，电源电压保持不变，当电键闭合，滑动变阻器R2的滑片P置于最右端时，电压表示数为4伏；当滑片P移至R2中点时，电压表的示数为6伏，则电源电压为 12 V。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，
当滑片P置于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数U1＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I1＝＝＝0.4A，
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＝U1+I1R2＝4V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至R2中点时，电压表的示数U1′＝6V，
此时电路中的电流I2＝＝＝0.6A，
则电源的电压U＝U1′+I2×R2＝6V+0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R2＝20Ω，U＝12V。
故答案为：12。
8．（2分）用如图所示的装置来探究“焦耳定律”的实验中，将A、B两个接线柱接入某电路中时，若已知通过R1的电流为1A，则R2通电3min产生的热量为 225 J。
【解答】解：由装置图知，R2与R3并联后再与R1串联，且三个电阻的阻值相等都为5Ω，
由并联电路电压特点和欧姆定律知，通过R2和R3的电流相等，
由串联和并联电路的电流特点知，I1＝I2+I3＝2I2，
所以I2＝I1＝×1A＝0.5A，
R2通电3min产生的热量：
Q＝I22R2t＝（0.5A）2×5Ω×3×60s＝225J。
故答案为：225。
9．（2分）某同学利用家中标有“3000r/（kW•h）”的电能表测量一只灯泡的实际功率。该同学关掉家中其他用电器，只让该灯泡工作，他发现电能表转盘转过30转用时10min，这个灯泡的实际功率是 60 W。
【解答】解：因为每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，
所以电能表的转盘转过30r消耗的电能为：
W＝＝0.01kW•h＝3.6×104J，
而t＝10min＝600s，
灯泡的实际功率为：
P实际＝＝＝60W。
故答案为：60。
10．（2分）如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 极。
【解答】解：根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，拇指指向单匝线圈的A端，所以B端为S极。
故答案为：S。
二、选择题（每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是合意的）
11．（2分）在“探究某物质熔化和凝固规律”的实验中，根据实验数据绘制的图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．该物质的熔点为60℃
B．在EF阶段，该物质温度不变，内能不变
C．该物质熔化过程持续了6min
D．该物质在BC阶段的内能不断增加
【解答】解：A、从图像可以看出，此物质在熔化过程中保持大约48℃不变，所以此物质是晶体，且熔点为48℃，故A错误；
B、在EF段，该物质不断放热，温度不变，但内能减小，故B错误。
C、该物质从3min开始熔化，到6min结束，该物质熔化过程持续了3min。故C错误。
D、该物质在BC阶段处于熔化过程中，此时继续吸热，内能增大，但温度不变，故D正确。
故选：D。
12．（2分）质量和初温均相等的水和实心铁球，若吸收相等的热量后，再将铁球投入水中后，则（ ）
A．铁球含有的热量将会减少
B．热量由水传给铁球
C．热量由铁球传给水
D．温度由铁球传给水
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能用含有描述；故A错误；
BC、质量和初温都相同的水和铁球，当它们吸收相同的热量后，根据Q＝cm△t可得△t＝，
由此可知：当Q和m一定的情况下，c越大，△t越小，水的比热容大，所以△t小，由于初温相同，所以水的末温低。
根据热传递的条件，所以质量和初温都相同的水和铁球，当它们吸收相同的热量后，再将铁球投入水中，热量由高温的铁球传给低温的水；故C正确，B错误；
D、热传递过程传递的是热量，不能说温度，故D错误。
故选：C。
13．（2分）2020年12月17日，嫦娥五号探测器携带月球土壤样本安全降落在内蒙古四子王旗着落场，我国首次地外天体采样返回工程圆满成功。位于安合肥的中国电科第43研究所为嫦娥五号量身定做了4款高压抗辐照电源。下列关于电源的描述中正确的是（ ）
A．太阳能电池是将光能转化为电能的设备
B．电池只能作为电源，不能作为用电器
C．电路中只要有了电源就有电流产生
D．电流方向总是从电源正极流向电源负极
【解答】解：
A、太阳能电池是将光能转化为电能的设备，故A正确；
B、在给蓄电池充电时，消耗电能转化为化学能，就是一个用电器，故B错误；
C、电路中只有电源，若电路没有闭合是没有电流的，故C错误；
D、在电源的外部，电流从电源的正极出来，经过用电器后回到电源的负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，故D错误。
故选：A。
14．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电路正常工作一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表中有一只电表的示数仍然保持不变。出现这种现象的可能原因是（ ）
A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电压表测电源电压，电流表测L1电流；
A、如果灯L1断路，灯L1熄灭，电压表示数不变，电流表示数为零，示数变小，故A符合题意；
B、如果灯L1短路，则电源被短路，两灯都熄灭，电流表示数变大，电压表示数变小，故B不符合题意；
C、如果灯L2断路，电压表与电流表示数都不变，故C不符合题意；
D、如果灯L2短路，则电源被短路，两灯都熄灭，电流表示数为零，电压表示数变小，故D不符合题意。
故选：A。
15．（2分）如图所示电路略，合开关S，滑动变滑片向右动过程中，下列选项中判断正确的是（ ）
A．电压表V示数变大，A2示数变小，电压表V与电流表A示数的比值变大
B．电压表V示数不变，A1示数不变，电压表V与电流表A示数的比值变大
C．电压表V示数不变，A示数变小，电压表V与电流表A2示数的比值变小
D．电压表V示数变小，A2示数变小，电压表V与电流表A1示数的比值不变
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A2测R1支路的电流，电流表A1测R2支路的电流，电压表测电源的电压；
由于电源电压不变，则滑片移动时，电压表示数不变；
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R2的电流不变，即电流表A1示数不变；
当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小；
根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变小，即电流表A示数变小；
AB、电压表V示数不变，电流表A2示数变小，电流表A1示数不变，电流表A示数变小，电压表V与电流表A示数的比值变大，故B正确，A错误；
C、电压表V示数不变，A示数变小，电流表A2示数变小，电压表V与电流表A2示数的比值变大，故C错误；
D、电压表V示数不变，A2示数变小，电流表A1示数不变，电压表V与电流表A1示数的比值不变，故D错误。
故选：B。
16．（2分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器R1的中点时，电压表的示数为6V；当滑片P置于变阻器R1的最右端时，电压表的示数变化了2V，此时电阻R2的电功率为1.6W。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最小电流为0.6A
B．整个电路先后两次消耗的电功率之比为4：3
C．R2的阻值为20Ω
D．滑片P在中点时，10s内R1消耗的电能为36J
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
AC.当滑片P置于变阻器R1的中点时，接入电路中的电阻为R1，此时电压表的示数U1＝6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝12V﹣6V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I1＝＝，即＝，解得：R1＝2R2，
当滑片P置于变阻器R1的最右端时，接入电路中的电阻为R1，此时电路中的电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流I2＝＝＝，
此时电阻R2的电功率P2＝I22R2＝（）2R2＝1.6W，
解得：R2＝10Ω，I1＝＝＝0.6A，I2＝＝＝0.4A，故AC错误；
B.整个电路先后两次消耗的电功率之比P总：P总′＝UI1：UI2＝I1：I2＝0.6A：0.4A＝3：2，故B错误；
D.滑片P在中点时，10s内R1消耗的电能W1＝U1I1t＝6V×0.6A×10s＝36J，故D正确。
故选：D。
17．（2分）在如图的家庭电路中，当闭合开关后，发现电灯不亮，用测电笔测试图中的a、b、c、d四点时，发现只有测a点时测电笔的氖管不发光，那么可能发生的故障是（ ）
A．ab之间某处断路B．cd间某处断路
C．开关处短路D．电灯灯丝断了
【解答】解：由题意可知，用测电笔测a、b、c、d四点时，发现只有测a点时测电笔的氖管不发光，则说明b、c、d三点与火线相连，a点与火线是断开的。由此可知a与b点之间开路。
故选：A。
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小8分，共16分）
18．（4分）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）在实验中，选择相同电功率的电加热器给质量相等的水和食用油加热，并用温度计记录下水和食用油在不同时刻时的温度。这样便可以根据 加热时间 比较水和食用油吸收热量的多少。
（2）水和食用油的温度随时间的变化关系图像如图乙所示，则可判断出cb＝ 2.1×103J/（kg•℃） （已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃）
【解答】解：
（1）在实验中，选择相同电功率的电加热器给质量相等的水和食用油加热，根据转换法，可以根据加热时间比较水和食用油吸收热量的多少；
（2）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像知，升高30℃﹣10℃＝20℃，b用时3min，a用时6min，则b、a吸热之为1：2，根据Q＝cm△t，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，故cb＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）加热时间； （2）2.1×103J/（kg•℃）。
19．（4分）如图所示，悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。
（1）当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接到电源的正、负极上，AB棒立即摆动起来这一现象说明了 磁场对通电导体有力的作用 。
（2）当C、D两个线头分别接电源的正、负极时，金属棒相对蹄形磁体向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接电源的正、负极，则看到金属棒相对蹄形磁体向外摆动；接着再把蹄形磁体上下翻转一下（S极在上），则金属棒相对蹄形磁体又向里摆动，上述现象又说明了 通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向和磁场方向有关 。
【解答】解：（1）AB棒立即摆动，说明棒受到了磁场力的作用，即通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电流方向变化后，受力方向也发生了变化，故说明受力的方向与电流方向有关；磁极反向后，导体的受力方向也发生了变化，说明力的方向与磁场方向有关；所以通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
故答案为：（1）磁场对通电导体有力的作用；（2）通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
20．（8分）在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，图a是测量小灯泡电阻的实验电路图，已知灯的额定电压为2.5V。
（1）图b是根据电路图连接的实物，电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）实验中电压表和电流表的读数如图c所示，则小灯泡的电阻测量值Rx＝ 6.39 Ω。
（3）为测量出小灯泡正需发光时的电阻值，根据电路图设计，应将滑动变阻器向 左 （选“左”或“右”）调节。
（4）考虑到电表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，如果将原来电路设计方案中小灯泡电阻的测量值表示为R1，改为图d方案后的测量值表示为R2，小灯泡电阻的真实值表示为Rx，不考虑温度的影响，则这三个值由大到小的排列为 R2＞Rx＞R1 。
【解答】解：（1）原电路中，灯与电压表短路了，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）实验中电压表和电流表的读数如图c所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.3V；
电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.36A，由欧姆定律I＝，则小灯泡的电阻测量值：
Rx＝＝≈6.39Ω；
（3）灯在额定电压下正常发光，示数为2.3V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）原方案中，电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，电流表测灯与电压表并联的总电流，由并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，由欧姆定律R＝，R1小于待测电阻的真实值Rx；
图d方案中，电流表与灯串联，电流表测出的灯的电流是准确的，电压表测电流表与灯的总电压，由串联电路电压的规律，电压表示数大于灯的实际电压，由欧姆定律R＝，R2大于待测电阻的真实值Rx，不考虑温度的影响，则这三个值由大到小的排列为R2＞Rx＞R1。
故答案为：（1）如上所示；（2）6.39；（3）左；（4）R2＞Rx＞R1。
四、计算题（第21小题7分，第22小题5分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程）
21．（7分）常规汽车的仪表盘主要有车里程表、温表、燃油表、转速表等组成，通过仪表盘可以了解汽车行驶过程中的一些信息，如图所示假设某汽车以30kW的功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶了100km，并观察到此段时间内仪表盘水温表示数上升了50℃，请结合该汽车的基本参数表进行相关计算。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）、汽油的密度为0.75×103kg/m3、汽油的热值为4.4×107J/kg）
（1）水箱中的水在这段时间内吸收到的热量（设水箱中现刚好有一半水）；
（2）该汽车百公里牵引力做的功；
（3）该汽油机的效率（油耗按基本参数值计算，结果保留一位小数）。
【解答】解：（1）由题意可知，汽车水箱内水的体积为：V＝4L＝4×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的质量为：
m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg；
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×50℃＝8.4×105J；
（2）由v＝得，汽车百公里行驶的时间：
t＝＝＝h＝4000s，
汽车百公里牵引力做的功；
W＝Pt＝30×103W×4000s＝1.2×108J；
（3）百公里油耗V＝10L＝10×10﹣3m3，
由ρ＝得，汽油的质量：
m汽油＝ρ汽油V，
汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝ρ汽油Vq汽油＝0.75×103kg/m3×10×10﹣3m3×4.4×107J/（kg•℃）＝3.3×108J，
汽油机的效率：
η＝＝≈36.4%。
答：（1）水箱中的水在这段时间内吸收到的热量为8.4×105J；
（2）该汽车百公里牵引力做的功为8.4×105J；
（3）该汽油机的效率为36.4%。
22．（5分）用一个量程为0～1mA的毫安表和阻值为2990Ω的定值电阻R串联起来，如图所示。将A、B两端接入电源为3V的电路中。
（1）通电后电流表的指针刚好在最大刻度，求该毫安表的内阻；
（2）更换电源后再次通电，电流表的指针刚好指在刻度盘中央，求更换后的电源电压。
【解答】解：由图可知：定值电阻R和毫安表串联，
（1）通电后电流表的指针刚好在最大刻度，则电路中的电流为I＝1mA＝1×10﹣3A，
根据I＝可得：
总电阻R总＝＝＝3000Ω，
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得：
毫安表的内阻Rm＝R总﹣R＝3000Ω﹣2990Ω＝10Ω；
（2）更换电源后再次通电，电流表的指针刚好指在刻度盘中央，则电路中电流I′＝×1mA＝0.5mA＝5×10﹣4A，
根据I＝可得：
电源端电压U′＝I′R总＝5×10﹣4A×3000Ω＝1.5V。
答：（1）该毫安表的内阻为10Ω；
（2）更换后的电源电压为1.5V。
23．（8分）如图所示为某电饭锅的电路原理图，该电饭锅有加热和保温两种工作状态，已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求
（1）电饭锅处于保温状态时的电功率；
（2）电饭锅处于加热状态时电路的总电流；
（3）电饭锅处于加热状态时通电15min消耗的电能。
【解答】解：（1）由电路图可知，开关S闭合时R1与R2并联，开关S断开时电路为R1的简单电路，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，开关S断开时，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态，
此时电路的电功率P保温＝＝＝40W；
（2）电饭锅处于加热状态时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路的总电流I加热＝+＝+＝2A；
（3）电饭锅处于加热状态时通电15min消耗的电能：
W加热＝UI加热t＝220V×2A×15×60s＝3.96×105J。
答：（1）电饭锅处于保温状态时的电功率为40W；
（2）电饭锅处于加热状态时电路的总电流为2A；
（3）电饭锅处于加热状态时通电15min消耗的电能为3.96×105J。
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日期：2021/5/20 17:44:26；用户：18727515989；邮箱：18727515989；学号：22506600**汽车基本参数
水箱容积
8L
百公里油耗
10L
最大功率
50kW
排量
1500ml
燃油类型
汽油
**汽车基本参数
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百公里油耗
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最大功率
50kW
排量
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