2021-2022学年广东省佛山市南海区九年级（上）期末物理试卷

这是一份2021-2022学年广东省佛山市南海区九年级（上）期末物理试卷，共21页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省佛山市南海区九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑）
1．（3分）下列材料可用来制作避雷针的是（　　）
A．铜 B．橡胶 C．玻璃 D．陶瓷
2．（3分）如所示各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（　　）
A．搓手取暖 B．烧煮食物
C．屁股感觉发热 D．锯条发烫
3．（3分）关于分子动理论及有关现象，下列说法不正确的是（　　）
A．铁块很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力
B．水和酒精混合后总体积变小，说明物质的分子之间存在间隙
C．湿衣服在热天比冷天干得快，说明分子运动的剧烈程度跟温度有关
D．墨水沾上白衬衫洗不掉，说明分子不在做运动
4．（3分）关于电流与电压的说法，正确的是（　　）
A．电路中有电流时，就一定有电压，因为电压是产生电流的原因
B．电路中只要有电压，就一定会有电流
C．导体内有大量的自由电荷，只要构成通路，导体中就会有电流
D．以上说法都不正确
5．（3分）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．（3分）如图所示，开关S闭合后，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为3V，则R1：R2等于（　　）

A．2：3 B．3：2 C．2：1 D．1：2
7．（3分）如图所示的电路，只闭合S1时电压表的示数为U1；只闭合S2时电压表的示数为U2；若S1、S2同时闭合，电压表示数为U3。关于三个电压值的大小关系正确的是（　　）

A．U1＝U3＞U2 B．U1＞U2＝U3 C．U1＝U2＞U3 D．U1＝U3＜U2
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）夏天，圣莲岛上荷香阵阵，这说明组成物体的分子都在　 　 　；泡温泉时感觉身体会发热，这是通过　 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了身体的内能；烈日下，游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的　 　 　较大的缘故。
9．（3分）小明家里开着空调，妈妈正在用电饭锅做饭，当小明接通电热水壶烧水时，家里所有的用电器都停止工作，小明分析可能是同时使用了大功率用电器过多，导致电路中 　 　，引发家里的 　 　跳闸了；电热水壶用三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 　 　（选填“火”、“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
10．（3分）如图所示，当一个带负电的物体甲靠近不带电的金属导体乙时，乙的a端会带正电、b端会带负电。发生上述现象的原因是：金属导体中存在大量可移动的自由电子，电子带 　 　电（选填“正”或“负”）；自由电子受到物体甲所带电荷的 　 　作用移动到导体乙的一端（选填“吸引”或“排斥”）；若将图中的物体甲换成带正电的物体，则导体乙的b端 　 　（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。

11．（3分）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关后，导体ab向某方向运动，说明 　 　对通电导体有力的作用。断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 　 　，紧接着断开开关，将电源的正、负极对调，然后闭合开关，会发现导体ab的运动方向与第一次闭合开关后的运动方向 　 　。

12．（3分）如图所示的某单缸四冲程汽油机，甲图是 　 　冲程，乙图中气缸内气体温度会 　 　（选填“上升”或“下降”），丙图中能量的转化形式是 　 　。

13．（3分）小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。
现有如下器材：电源（电压为6V）、电流表、电压表、开关各一个、导线若干、滑动变阻器。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 　 　。

（2）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，测得多组数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　 　W。在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．（3分）如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，夜晚天暗时自动发光，早晨天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的增大而 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），这时电磁铁的磁场 　 　（选填“增强”或“减弱”）；控制电路长时间工作后，由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降，则天亮时灯自动熄灭时间 　 　（选填“变早”、“不变”或“变晚”）。

三、作图题（共7分）
15．（2分）在图中，根据通电螺线管周围静止小磁针N极的指向标出磁感线方向，并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正、负极。

16．（2分）电冰箱的压缩机和冷藏室内照明小灯泡工作时互相不影响，压缩机由温控开关控制，灯泡由门控开关控制，请在图中用笔画线连接好电冰箱的工作电路图。

17．（3分）在图中用笔画线连接家庭电路中的灯泡和插座。

四、实验题（第16题6分，第17题7分，第18题各7分，共20分）
18．（3分）如图甲所示，电压表的读数是 　 　；图乙中，旋钮式电阻箱的阻值是 　 　；图丙中，电能表的读数是 　 　。

19．（3分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，连接成如图所示的电路。实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 　 　（填“增加”或“减少”）；图中 　 　（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，　 　，电磁铁磁性越强。

20．（7分）为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组做了如图甲所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。
（1）两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量 　 　（选填“相等”或“不相等”）。
（2）实验后绘制了温度与时间的关系图像如图乙所示，可见：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　 　液体升温较高；质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，　 　液体吸收的热量较多。（均选填“A”或“B”）
（3）B液体在第10min的内能 　 　第20min的内能；A和B两种液体的比热容关系是：cA　 　cB。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　 　（选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 　 　J/（kg•℃）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。

21．（7分）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路（要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大）
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
▲
②
10
0.20
③
15
0.13

（2）闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表示数接近3V，则电路发生的故障可能是 　 　。排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 　 　A；接着将R阻值换成10Ω，向 　 　（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此推测：电压一定时，电流与电阻成 　 　。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？　 　（选填“可行”或“不可行”）。
（4）图丙所示图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 　 　。
五、计算题（第19题6分，第20题7分，共13分）
22．（6分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）这些煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。

23．（7分）如图甲所示，这是小明新买的一款多挡暖手鼠标垫，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，暖手鼠标垫有高温和低温两个挡，高温挡功率为60W，低温挡功率为45W。
（1）暖手鼠标垫是利用电流的　 　来工作的。暖手鼠标垫在低温挡正常工作8h消耗的电能为多少焦耳？
（2）当开关S闭合，开关S1接　 　时，暖手鼠标垫处于高温挡。暖手鼠标垫在高温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（3）电热丝R1、R2的阻值分别为多少？

六、综合能力题（每小题6分，共18分）
24．（6分）2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉发射，将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员顺利送入太空，飞船发射6.5小时后与中国空间站顺利对接，宇航员顺利进入空间站。航天员圆满完成多项测试任务后，于9月17日搭乘神舟十二号载人飞船在东风着陆场成功着陆。
（1）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的热值 　 　（选填“大”或“小”）。
（2）火箭在加速上升过程中机械能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由 　 　能转化而来的。
（3）飞船返回大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，它是通过 　 　方式将 　 　能转化为 　 　能。
25．（6分）物理小组利用电流表制作了一个简易电子秤，如图是其原理图。已知电源两端电压恒为3V，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，接入电路的电阻R大小与所测质量m满足关系R＝km，k＝20Ω/kg。电子秤空载时，电流表示数是0.3A，电子秤最大称量为1kg。求：
（1）电子秤空载时，滑动变阻器接入电路中的阻值是 　 　（选填“最大值”或“最小值”）；定值电阻R0的阻值是 　 　。
（2）最大称量时，滑动变阻器接入电路的阻值是 　 　，此时电子秤的总功率是 　 　。
（3）小组同学对电路进行改装，用电压表替换电流表显示物体的质量，要求物体质量越大，电压表示数越大，则电压表应并联在 　 　（选填“R0”或“R”）两端。请判断电压表改装的电子秤的刻度分布 　 　（选填“是”或“不是”）均匀的。

26．（6分）阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人，能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒（如图所示），机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体：前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，红外线传输距离远，但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来；超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人，额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA•h，当剩余电量减为电池容量的20%时，它会主动寻找充电器充电。（电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）。
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题：
真空度（Pa）
400
450
500
550
风量（m3/s）
0.025
0.020
0.017
0.015
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50
……
（1）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 　 　（选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。
（2）机器人正常工作时的电流为 　 　A；充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 　 　min。
（3）根据表格数据，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机的吸入功率为 　 　，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 　 　；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 　 　kg。（取ρ空气＝1.3kg/m3）


2021-2022学年广东省佛山市南海区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑）
1．【解答】解：A、铜是导体，可以制作避雷针，故A正确。
BCD、橡胶、玻璃和陶瓷都是绝缘体，不能制作避雷针，故B、C、D错误。
故选：A。
2．【解答】解：A、冬天搓手，手会变暖，是克服摩擦做功将机械能转化为内能的，是通过做功的方式改变物体内能，故A错误；
B、烧煮食物，食物从火焰上吸收热量温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故B正确；
C、从滑梯滑下，臀部与滑梯摩擦，机械能转化为内能，臀部发热，这是利用做功来改变物体内能的，故C错误；
D、锯物体时，锯条发烫，是克服摩擦做功将机械能转化为内能，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：
A、铁块很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力，故A正确；
B、水和酒精混合后总体积变小，是因为分子之间存在间隙的缘故，故B正确；
C、湿衣服在热天比冷天干得快，说明温度越高，分子运动速度越剧烈，故C正确；
D、墨水沾上白衬衫洗不掉，说明分子间存在引力，故D错误。
故选：D。
4．【解答】解：
A 电荷的定向移动形成电流，电路中有电流时，就一定有电压，因为电压是产生电流的原因。此说法正确；
B 要得到电流，必须满足两个条件：有电压，通路状态。电路状态不明确，有无电流无法判断。此说法错误；
C 要得到电流，必须满足两个条件：有电压，通路状态。虽然是通路，有无电压不确定，有无电流无法判断。此说法错误；
D 因为选项A正确，此说法错误。
故选：A。
5．【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故B正确；
CD、两个图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故CD错误。
故选：B。
6．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测电源电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电阻两端的电压之比：＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比：＝＝＝。
故选：C。
7．【解答】解：
（1）只闭合S1时，两个灯泡串联，电压表测量的是串联电路两端的电压，也是电源电压，所以电压表示数U1＝U；
（2）只闭合S2时，两个灯泡串联，电压表只与右边的灯泡并联，测量的是一个灯泡两端的电压，所以电压表示数U2＝U右灯，
根据串联电路的总电压等于各用电器率两端的电压之和可知：U右灯＜U，则U2＜U；
（3）若S1、S2同时闭合，会对左边的灯泡短路，只有右边的灯泡接入电路，电压表测量是右边灯泡两端的电压，也是电源电压。所以电压表示数U3＝U。
由上分析可知：U1＝U3＞U2。
故选：A。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．【解答】解：（1）圣莲岛上荷香阵阵，属于扩散现象，扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
（2）泡温泉时感觉身体会发热，是因为身体从泉水吸收热量、温度升高、内能增大，这是通过热传递的方式改变了身体的内能；
（3）烈日下，游泳池旁的水泥地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，是因为水的比热容大，在同等情况下，吸收相同热量，水的温度不如水泥地面温度变化明显。
故答案为：不停地做无规则运动；热传递；比热容。
9．【解答】解：由题意可知，小明家里开着空调，妈妈正在用电饭锅做饭，当小明接通电热水壶烧水时，家里所有的用电器都停止工作，原因可能是电路中并联的用电器过多，总功率过大，根据I＝知电路中电流过大而引起空气开关跳闸；
电热水壶用三脚插头较长的那个脚与电热水壶的金属外壳相连接，将电热水壶的三脚插头插入三孔插座中，较长那个脚插入三孔插座的上孔，这样电热水壶外壳与地线相连接，即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
故答案为：电流过大；空气开关；地。
10．【解答】解：金属导体中存在大量可移动的自由电子，电子带负电；
因同种电荷相互排斥，所以乙中自由电子会受到带负电的物体甲的排斥作用移动到导体乙的一端；
将图中的物体甲换成带正电的物体，因异种电荷相互吸引，所以乙中自由电子会受到带正电的物体的吸引，移动到导体乙的a端，使a端带负电，而b端因失去电子（失去负电荷）而带正电。
故答案为：负；排斥；带正电。
11．【解答】解：将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关后，导体ab中有电流通过，ab向某方向运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
断开开关，将图中磁体的N、S极对调，磁场的方向发生了变化，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反；
紧接着断开开关，将电源的正、负极对调，然后闭合开关，电流的方向发生了变化，磁场方向发生了变化，会发现导体ab的运动方向与第一次闭合开关后的运动方向相同。
故答案为：磁场；相反；相同。
12．【解答】解：
甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能；
乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，气缸内气体温度会下降；
丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将燃气的内能转化为机械能；
故答案为：压缩；下降；内能转化为机械能。
13．【解答】解：
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针没有指在零刻度线上，所以接下来的操作：应先对电流表调零；
（2）由图像知，在额定电压下（2.5V时），通过灯泡的电流为I＝0.25A，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电流也增大，根据P＝UI知小灯泡的亮度增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以电压表与电流表的示数之比变大。
故答案为：（1）应先对电流表调零；（2）0.625；变大。
14．【解答】解：
由题知，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图可知此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，根据I＝可知控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光敏电阻变小时，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
控制电路长时间使用后电压下降，衔铁被吸下时的电流不变，根据I＝可知，电压变小，则在吸下衔铁时，R2的阻值变小，即光照强度变大，灯自动熄灭时间变晚。
故答案为：减小；增强；变晚。
三、作图题（共7分）
15．【解答】解：小磁针的右端为N极，左端为S极，由于异名磁极相互吸引，则螺线管右端为N极，左端一定S极；在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极。
根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；如下图所示：

16．【解答】解：小灯泡和压缩机并联，压缩机与温控开关串联，灯泡与门控开关串联，如下图所示：

17．【解答】解：
（1）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如下图所示：

四、实验题（第16题6分，第17题7分，第18题各7分，共20分）
18．【解答】解：
（1）图甲中，电压表用的是0～15V量程，一大格表示5V，里面有10个小格，其分度值为0.5V，其读数U＝10V+4×0.5V＝12V；
（2）图乙中，电阻箱示数为：R＝3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝3608Ω；
（3）图丙中，电能表的示数为781.5kW•h。
故答案为：12V；3608Ω；781.5kW•h。
19．【解答】解：
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；
（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
故答案为：增加；甲；匝数越多。
20．【解答】解：（1）两试管放在同一杯热水中加热，能使液体在相同时间内吸收同样多的热量；
（2）由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，A升温较高；在升高相同温度时，B的加热时间长，说明B吸收的热量较多；
（3）加热过程中物体吸收热量内能增加，所B液体在第10min的内能小于第20min的内能；
由图可以看出，A、B温度都升高60℃所用时间不同，时间越长，吸收的热量越多，吸热能力越强，比热容大，即cA＜cB；
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B吸热多，所以B的吸热能力强，在降低相同的温度时，B放热多，供热效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。
从图中可以看到，当温度都升高到60℃时，A的加热时间为10min，B的加热时间为20min，
B的加热时间是A的加热时间的2倍，则B吸收的热量为A吸收的热量的2倍；
在质量、升高的温度相同时，物质吸收的热量与物质的比热容成正比，所以B液体的比热容是A液体比热容的2倍，假如B液体是水，则A液体的比热容为cB＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）相等；（2）A；B；（3）小于；小于；（4）B；2.1×103。
21．【解答】解：（1）滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）电流表示数为0，电路可能断路，电压表开始有示数且为3V，说明电压表与电源连通，则可能是与电压表并联的电阻R断路了；
排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.40A；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
（3）根据表中数据，考虑到误差因素，电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.40A×5Ω＝0.20A×10Ω＝0.13A×15Ω≈2V为一定值，
由此可得：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，定值电阻分得的电压为滑动变阻器两端电压的2倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻10Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为：R滑＝2×10Ω＝20Ω＜25Ω，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验不可行。
（4）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，故电流随R的变化关系为反比例函数，A错误；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，B错误；
C、定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由分压原理，变阻器与R的比值为1：2，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，C正确；
D、根据P＝可知，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，D错误。
故选C。
故答案为：（1）如图所示；（2）电阻R断路了；0.40；左；（3）反比；不可行；（4）C。
五、计算题（第19题6分，第20题7分，共13分）
22．【解答】解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J；
（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm'（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η＝×100%＝×100%＝42%。
答：（1）这些煤完全燃烧产生的热量为6×106J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
23．【解答】解：（1）暖手鼠标垫是利用电流的热效应来工作的；
暖手鼠标垫在低温挡正常工作8h消耗的电能为：W＝Pt＝45W×8×3600s＝1.296×106J；
（2）当开关S闭合，开关S1接1时，电路为R1的简单电路，开关S1接2时，R1和R2串联接入电路，串联电路总电阻大于任一分电阻，由P＝UI＝可知，开关S1接1时的电功率大，所以开关S1接1时，暖手鼠标垫处于高温挡；
暖手鼠标垫在高温挡正常工作时，电路中的电流为：I＝＝＝2.5A；
（3）电热丝R1的阻值为：R1＝＝＝9.6Ω，
R1和R2串联接入电路的总电阻为：R＝＝＝12.8Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝12.8Ω﹣9.6Ω＝3.2Ω。
答：（1）热效应；暖手鼠标垫在低温挡正常工作8h消耗的电能为1.296×106J；
（2）1；暖手鼠标垫在高温挡正常工作时电路中的电流为2.5A；
（3）电热丝R1的阻值为9.6Ω，R2的阻值为3.2Ω。
六、综合能力题（每小题6分，共18分）
24．【解答】解：
（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）火箭在加速上升过程中，速度增大、动能增大，高度变大，重力势能变大，使得机械能增大；这些机械能由内能转化来的；
（3）飞船与空气摩擦做功，将机械能转化为飞船的内能，温度升高。
故答案为：（1）大；（2）增大；内；（3）做功；机械；内。
25．【解答】解：图中定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路的电流；
（1）电子秤空载时，滑动变阻器接入电路中的阻值是最小值，只有定值电阻工作，
根据I＝可知，定值电阻R0的阻值为：
R0＝＝＝10Ω；
（2）最大称量时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，
滑动变阻器的阻值为：R滑＝km大＝20Ω/kg×1kg＝20Ω，
则总电阻R＝R0+R滑＝10Ω+20Ω＝30Ω，
该电子秤的总功率为：
P＝＝＝0.3W；
（3）物体质量越大，滑片位置越在下面，滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器分压越多，若电压表并联在滑动变阻器的两端时，电压表的示数会增大，符合题意；
当电压表并联在滑动变阻器的两端后，电压表的示数为：
UR＝IR＝×R＝×R＝×km＝，
此函数不是一次函数，所以电压表改装后的电子秤刻度分布不是均匀的。
故答案为：（1）最小值；10Ω；（2）20Ω；0.3W；（3）R；不是。
26．【解答】解：（1）当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，红外线将直接穿过而没有回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好；
（2）由P＝UI得，机器人正常工作时的电流为：
I额＝＝＝2.5A；
充满电后的电池容量为：
Q1＝2500mA•h；
下一次自动充电前的电池容量为：
Q2＝ηQ1＝20%×2500mA•h＝500mA•h；
消耗的电池容量为：
Q＝Q1﹣Q2＝2500mA•h﹣500mA•h＝2000mA•h；
正常工作时的电流I＝2.5A＝2500mA，由I＝得，连续正常工作的最长时间为：
t＝＝＝0.8h＝48min；
（3）由表格中二数据可知，400Pa×0.025m3/s＝10W，....500Pa×0.017m3/s＝8.50W，故吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.015m3/s时，真空度为550Pa，吸尘电机吸入功率为：
P吸入＝550Pa×0.015m3/s＝8.25W；
此时其效率为：
η＝×100%＝×100%＝33%。
当风量为0.015m3/s时，t＝10min＝600s，
通过吸尘电机排出的空气体积V＝0.015m3/s×600s＝9m3，
由ρ＝得，通过吸尘电机提出的空气质量：
m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg。
故答案为：（1）超声波；（2）2.5；48；（3）8.25W；33%；11.7。
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