2021-2022学年广东省佛山市三水区九年级（上）期末物理试卷

这是一份2021-2022学年广东省佛山市三水区九年级（上）期末物理试卷，共21页。
2021-2022学年广东省佛山市三水区九年级（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，请把答案填到答题卷上。）
1．（3分）下列说法中，你认为最接近实际情况的是（　　）
A．实验室中安培表的电阻约为1kΩ
B．课室一盏日光灯的额定功率约为40W
C．对人体的安全电压是220V
D．液晶电视正常工作电流约为10A
2．（3分）关于热量、温度和内能，下列说法正确的是（　　）
A．炎热夏天，沙滩边太阳伞温度比海水高，所以伞的内能比大海的内能大
B．冰吸收了热量，温度一定升高
C．海波熔化时温度不变，所以内能也不变
D．烤肉时，温度高的金属盘会将热量传递给温度低的食物
3．（3分）对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是（　　）
A．近墨者黑——分子间只存在引力
B．炙手可热——做功改变物体的内能
C．酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D．早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
4．（3分）为学校安全，校门安装了车辆识别系统。内部车辆可以被自动识别，栏杆抬起；外部车辆不能被识别，需要工作人员按动按钮才能将栏杆抬起。若将车辆识别系统看作一个自动开关S，按钮视为手动开关S1。该车辆识别系统工作原理图可以表示为（　　）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在蹄形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（　　）

A．接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与动圈式话筒原理相同
B．接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力，与动圈式扬声器原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力的作用，与发电机原理相同
6．（3分）如图所示，电源电压保持不变，S始终保持闭合，以下说法正确的是（　　）

A．若滑片不动，闭合S1，电流表A示数不变
B．若滑片不动，闭合S1，电压表示数变大
C．S1断开，若滑动变阻器滑片向右滑动，电流表A1示数变小
D．S1断开，若滑动变阻器滑片向右滑动，电压表和电流表A1的比值变小
7．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中，R1的I﹣U关系图象如图乙中某条线所示。则下列判断正确的是（　　）

A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B．R1的阻值是20Ω
C．电源电压为10V
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）如图是单缸四冲程汽油机的 　 　冲程，此冲程中气缸内气体内能逐渐 　 　（选填“增大”或“减小”）。此汽油机的飞轮速度是1800r/min，则汽油机每秒对外做功 　 　次。

9．（3分）如图所示是工厂、加油站里常见的静电清除杆。当工人进行静电清除时，只需站在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球即可，清除杆顶部的黑色圆球是 　 　（选填“导体”或“绝缘体”），若人体带负电，则清除静电时的瞬时电流方向为 　 　（选填“由上到下”或“由下到上”）。摩擦起电的实质是 　 　的转移。

10．（3分）小红记录家里电能表如图所示，小红家能同时使用的用电器总功率最大不得超过 　 　W；单独使用某用电器，1min内电能表表盘转了20r，那么该用电器消耗的电能是 　 　J，实际功率是 　 　W。

11．（3分）物理课上，老师做了一个有趣的实验：老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些（如图乙所示），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火，如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长，请判断ab和bc段：Iab　 　Ibc；Rab　 　Rbc；Uab　 　Ubc（以上三空均选填“＞”、“＝”或“＜”）。

12．（3分）如图（a）所示电路中，R1＝10Ω，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R2两端电压为 　 　V，通过R1电流为 　 　A，电路通电后的总功率为 　 　W。

13．（3分）如图是研究“电流通过导体产生的热量和 　 　大小的关系”的实验。若接通电路后，通过R2的电流为0.5A，则通过R1的电流为 　 　A。小明在实验中通过观察 　 　，判断出相同通电时间，电阻R1产生的热量大于电阻R2产生的热量。

14．（3分）甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯的I﹣U关系图象如图所示，甲灯的额定功率为　 　W．当把两灯并联在6V电源上时，　 　（填“甲”或“乙”）灯发光更亮一些。当把两灯串联在某一电源上时，通过甲灯的电流为0.4A，那么这个电源的电压为　 　V。

三、作图题（共7分）
15．（7分）请把电路补充完整。已知电源电压3V。要求：电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。

16．请根据磁感线的方向，在图中标出小磁针的N极及电源的正极。

17．小明家正在进行新房装修，在卧室安装一盏在门口和床头都能控制的灯，为方便给手机充电还加装两个USB模块。小明已经接好了部分电路，请你在a、b、c处连线完成剩下的电路。
四、实验题（共5小题，其中16题6分，17题6分，18题8分，共20分）
18．（2分）用一节干电池给阻值大约20Ω左右的灯泡供电，测得的电流如图所示为 　 　A。

19．（2分）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘，该电能表示数为 　 　kW•h。

20．（2分）如图所示，电阻箱接入的电阻为 　 　Ω。

21．（6分）小明在探究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中，猜想可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。小明利用老师提供的装有三种规格电阻丝的实验盘（如图甲所示），设计了一个电路（如图乙所示）来进行实验探究，其中M、N之间接入电阻丝。

（1）小明探究电阻跟长度的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度；然后将2和4连接起来，再将M接1、N接3，发现灯泡亮度变暗，得出结论 　 　。
（2）小明探究电阻跟横截面积的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度；然后保持M接1、N接2不变，同时将2和4连接起来、　 　和 　 　连接起来，改变接入电阻丝的横截面积，再观察灯泡的亮度，分析比较得出结论。
（3）小明探究电阻跟材料的关系时，可用M、N分别接1、2和 　 　，观察灯泡亮度变化，分析比较得出结论。
（4）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过灯泡的亮度反映出来的，这里运用了 　 　物理研究方法。
（5）小芳觉得只看亮度并不能准确判断电阻的大小，最好在电路中加入 　 　，这样判断会更准确。
22．（8分）在“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

第一小组实验方案：（实验电路如图甲所示）
（1）他们应选用规格为 　 　（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是 　 　。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，多次测量后描绘出小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）由图乙可知灯泡电阻是变化的，其主要原因是 　 　。
第二小组实验方案：（实验电路如图丙所示）
小组成员发现，器材中电流表不能正常使用。于是实验小组增加了一只阻值为R0的定值电阻和两个开关S1、S2，并利用原有的其他器材，也测出了该小灯泡的额定功率。步骤如下：
先按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路，
（5）闭合开关 　 　和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光；
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关 　 　，读出电压表示数U；
（7）小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　。（用对应的物理量符号代入表达式）
五、计算题（19题6分，20题7分，共13分，只有计算结果而无公式及主要运算过程的不给分，最后要作答。）
23．（6分）小亮家买了一辆汽车，车上座椅具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答：

（1）通过座椅垫的电流是多大？
（2）电热丝R1的阻值是多少？
（3）座椅垫工作100s产生的热量是多少？
24．（7分）随着重视环境，新能源车开始普及。某品牌纯电汽车续航里程约为500km，电池容量为70kW•h。普通家用充电桩充电功率为7kW。另一品牌燃油车油箱容积为80L，匀速行驶时能提供的牵引力大约是2000N，加满一箱汽油大约能匀速行驶400km。
（1）若使用普通家用充电桩，给上述纯电汽车充满一次电需要多长时间？
（2）上述燃油车加满一箱油，油的质量是多少？（汽油密度取0.7×103kg/m3）
（3）上述燃油车一箱汽油完全燃烧能释放多少热量？（汽油的热值取4.5×107J/kg）
（4）上述燃油车的热机效率大约是多少？（小数点后保留1位小数）
六、综合题（21题5分，22题6分，23题7分，共18分）
25．（5分）2021年1月13日，中国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线，在西南交通大学正式启用。这台样车时速可高达620km/h，与其他磁悬浮技术相比，高温超导磁悬浮技术尤其适合未来的真空管（隧）道交通运输。这里的“高温”指的是零下196摄氏度，高温超导体可以在液氮温区（零下196度以上）出现超导态。高温超导悬浮装置不再需要铁芯更为简单，重量轻耗能少，只需要使用液氮和少量电力，高温超导磁浮列车就能正常运行，成本大为降低。其主要工作原理：位于轨道两侧线圈里流动的交流电将线圈变为电磁体，与列车上超导电磁体发生相互作用，不仅悬浮并稳定列车车体，还能通过交流电周期性地变换磁极方向而获取推进动力使列车高速运行。
（1）利用液氮对导体进行降温处理时，液氮发生的物态变化是 　 　。
（2）许多材料在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为 　 　现象。
（3）磁悬浮列车的运行，根据同名磁极 　 　的原理使列车浮起。
（4）超导体 　 　（选填”可以“或”不可以“）用来制作电热毯。
（5）超导磁悬浮列车是通过改变轨道线圈里　 　，周期性地变换磁极方向。

26．（6分）某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
（1）该装置中的电磁铁是利用电流的 　 　来工作的。
（2）由图可知，甲表为 　 　改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M 　 　运行（选填“能”或“不能”）；
（4）通电时电磁铁的上端是 　 　极；
（5）红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而 　 　（选填“增大”或“减小”）；
（6）如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将 　 　（选填“变大”或“变小”）。

27．（7分）阅读短文，回答问题。
背负式机动喷雾喷粉机
背负式机动喷雾喷粉机（以下简称背负机）主要由机架、离心风机、汽油机、油箱、药箱和喷洒装置等部件组成。离心风机与汽油机输出轴直连，汽油机带动风机叶轮旋转，产生高速气流，并在风机出口处形成一定压力，其中大部分高速气流经风机出口流经喷管，而少量气流流进药箱内，使药箱中形成一定的气压。药液在压力的作用下流到喷头，从喷嘴周围的小孔以一定的流量流出，先与喷嘴叶片相撞，初步雾化，再与高速气流在喷口中冲击相遇，进一步雾化，弥散成细小雾粒，并随气流吹到很远的前方。

某型号背负机相关参数如下：
型号MODEL
3W﹣650
风机转速（r/min）
6500
药箱容积（L）
15
喷量（L/min）（水平）
2.5
标定功率（kW）
1.25
水平射程（m）
12
风量（m3/s）
0.2
雾粒平均直径（______）
105
耗油率（g）
557g/（kW•h）
（1）如表格中划横线部分，雾粒平均直径的单位是：　 　（选填“mm”或“μm”）。
（2）试说明背负机工作时的能量转化：汽油机内部汽油燃烧先将 　 　能转化为 　 　能，再带动风机叶轮旋转，转化为 　 　能。
（3）从文中所述可知背负机是利用 　 　使药液从喷嘴处喷出。
（4）该背负机水平喷洒一箱药液至少要消耗 　 　J的电能。
（5）试计算该背负机工作时的效率为 　 　%（汽油的热值为4.6×107J/kg）。

2021-2022学年广东省佛山市三水区九年级（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，请把答案填到答题卷上。）
1．【解答】解：A、实验室中安培表（电流表）的电阻很小，在电路中相对于导线，电阻约为0.01Ω，故A错误；
B、课室一盏日光灯的额定功率约为40W，符合实际，故B正确；
C、经验证明，对人体的安全电压是不高于36V，故C错误；
D、液晶电视正常工作电流约为0.5A，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：
A、内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度的高低无法判定伞和大海内能的大小，故A错误；
B、冰在熔化时，吸收了热量，内能变大，温度不变，故B错误；
C、海波熔化时温度不变，吸收了热量，内能变大，故C错误；
D、烤肉时，温度高的金属盘放出热量，会将热量传递给温度低的食物，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
A、近墨者黑是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B、炙手可热，手吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C、很深的巷子都能闻到酒香，是酒分子不停地做无规则运动的结果，故C正确；
D、“早穿皮袄午穿纱”，是因为沙子的比热容较小，水的比热容大，白天吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了早穿皮袄午穿纱的现象，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有B正确。
故选：B。
5．【解答】解：
在虚线框中接入灵敏电流计时，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，可研究发电机的原理，与动圈式话筒的原理相同；
在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机和动圈式扬声器原理相同，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．【解答】解：
AB、若滑片不动，闭合S时，R2和滑动变阻器R1接入电路中，电流表A测量电路中的电流，电压表测量电源的电压；再闭合S1，R2、R1和R3并联接入电路中，电流表A测量干路中的电流，电压表测量电源的电压；由于并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，即电流表A示数变大；由于电压表始终测量的是电源电压，电源电压不变，则电压表示数不变，故AB错误；
CD、S1断开时，R2和滑动变阻器R1接入电路中，电流表A1测量通过R1的电流，电压表测量电源的电压；若滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过R1的电流变大，则电流表A1示数变大；电压表示数不变，电流表A1示数变大，则电压表和电流表A1的比值变小，故D正确。
故选D。
故选：D。
7．【解答】解：
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图象可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U图象，故A错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.1A，R1两端的电压U1＝2V，R2两端的电压U2＝7V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝U1+U2＝2V+7V＝9V，故C错误；
由I＝可得，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω，
滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝70Ω，故B正确，D错误。
故选：B。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．【解答】解：图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；活塞向上运行，气缸内的容积变小，活塞压缩气体做功，气体内能增大；
汽油机曲轴的转速为1800r/min，则1s内曲轴转速为30r，完成了60个工作冲程，汽油机每秒内对外做功15次。
故答案为：压缩；增大；15。
9．【解答】解：
（1）为了将人体的静电释放掉，则杆上端的黑色圆球是导体；
（2）若人体带有负电（有多余的电子），电子会由人体通过金属杆流向大地，因电流方向与自由电子定向移动的方向相反，则清除静电时金属杆中电流方向从下向上（由大地流向人体）；
（3）摩擦起电的实质是发生了电子的转移。
故答案为：导体；由下到上；电子。
10．【解答】解：（1）由图可知，电能表的额定最大电流为20A，则小红家能同时使用的用电器的最大总功率：P最大＝UI＝220V×20A＝4400W；
（2）1000r/（kW•h）表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，则电能表表盘转了20r，用电器消耗的电能：W＝＝0.02kW•h＝7.2×104J；
用电器的实际功率：P＝＝＝1200W。
故答案为：4400；7.2×104；1200。
11．【解答】解：由图知，锡纸条上相同长度的ab段和bc段，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小电阻越大，则Rab＞Rbc；
此时ab、bc串联在电路中，则Iab＝Ibc；
由欧姆定律可知，U＝IR，则I相同时，R越小，U越小，所以Uab＞Ubc。
故答案为：＝；＞；＞。
12．【解答】解：
闭合开关，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R2两端的电压。
根据串联电路的电压特点可知，电压表V1的示数应大于电压表V2的示数，
因为两电压表指针位置相同，所以电压表V1的量程是0～15V，
分度值是0.5V，电压表示数＝9V，则电源电压U＝＝9V，
电压表V2量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数＝1.8V；
根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压U1＝﹣＝9V﹣1.8V＝7.2V；
根据欧姆定律可知通过R1电流I＝＝＝0.72A；
电路通电后的总功率P＝UI＝9V×0.72A＝6.48W。
故答案为：1.8；0.72；6.48。
13．【解答】解：（1）由图知，右边容器中的两5Ω的电阻丝并联再与左边容器中5Ω电阻丝串联，串联中电流处处相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以，I1＞I2，因为R1＝R2＝5Ω，所以该实验是探究电流通过导体产生的热量和电流大小的关系；
（2）若通过R2的电流为0.5A，R3＝R2＝5Ω，并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过R3和R2的电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过电阻R1的电流为：I＝I2+I3＝0.5A+0.5A＝1A；
（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
故答案为：电流；1；液面高度差的变化。
14．【解答】解：
（1）由图象可知，甲灯泡两端的电压为9V时，通过的电流为0.8A，
则甲灯的额定功率：
P甲＝U甲I甲＝9V×0.8A＝7.2W；
（2）当把两灯并联在6V电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两灯泡两端的电压均为6V，
由图象可知，通过甲灯泡的电流大于通过乙灯泡的电流，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，甲灯泡的实际功率较大，甲灯泡较亮；
（3）当把两灯串联在某一电源上时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过甲灯的电流为0.4A，则通过乙的电流也为0.4A，
由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U甲′＝3V，U乙＝6V，
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＝U甲′+U乙＝3V+6V＝9V。
故答案为：7.2；甲；9。
三、作图题（共7分）
15．【解答】解：由题知，电源电压为3V，由串联电路的电压特点知，灯泡两端电压不会高于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联；变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，所以变阻器应选择右下接线柱并与灯泡串联。如图所示：
。
16．【解答】解：在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所以螺线管的左端为S极，右端为N极；
根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的右端为N极，左端为S极；
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极。如图：

17．【解答】解：家庭电路中的用电器是并联的，所以两个USB模块和灯泡并联接入电路中，开关要控制火线，如图所示：

四、实验题（共5小题，其中16题6分，17题6分，18题8分，共20分）
18．【解答】解：通过灯泡的大致电流：I＝＝＝0.075A，
因此电流表选用的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.06A。
故答案为：0.06。
19．【解答】解：电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；
由图可知，此时电能表的示数为1469.5kW•h。
故答案为：1469.5。
20．【解答】解：电阻箱的示数：4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω＝4705Ω。
故答案为：4705。
21．【解答】解：（1）先把M接1、N接2，观察灯泡亮度；然后将2和4连接起来，再将M接1、N接3，这样接入电路的电阻长度变长，可探究电阻跟长度的关系，发现灯泡亮度变暗，可得出结论：当导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；
（2）先把M接1、N接2；然后保持M接1、N接2不变，同时将2和4连接起来，后一种接法使接入电路电阻的横截面增大了一倍，可探究电阻跟横截面积的关系；
（3）用M、N分别接1、2和5、6时，两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同，可探究电阻跟材料的关系；
（4）实验中通过小灯泡的亮度反映电阻大小，灯泡越亮，说明电阻丝的电阻越小，采用的是转换法；
（5）当电流变化不是很大时，很难看出灯泡亮暗的变化，在电路中加入电流表，这样判断会更准确。
故答案为：（1）当导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；（2）3；1（3）5、6（4）转换法；（5）电流表。
22．【解答】解：第一小组实验方案：
（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：I＝＝＝0.25A，
根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故应选用R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
“测量小灯泡电功率”的实验中，要测量灯在不同电压下的功率大小，故滑动变阻器在电路中除保护电路外，另一主要作用是改变小灯泡两端电压；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，结合两电表的现象可知，故障可能是与电压表并联小灯泡被短路了；
（3）根据图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；
第二小组实验方案：
（5）闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光；
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关S、S2，读出电压表示数U；
（7）在（6）中，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：UR＝U﹣U0，
由欧姆定律可求出灯的额定电流：I＝，
则小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额I＝U0•。
故答案为：（1）R2；改变小灯泡两端电压；（2）小灯泡被短路了；（3）0.625；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5）S；（6）S、S2；（7）U0•。
五、计算题（19题6分，20题7分，共13分，只有计算结果而无公式及主要运算过程的不给分，最后要作答。）
23．【解答】解：（1）由图可知，当处于高温挡加热时，该电路为只含有R1的简单电路；
已知电源电压U＝24V，高温挡的功率P高＝36W，
由P＝UI可知通过座椅垫的电流为：I高＝＝＝1.5A；
（2）由I＝可知电热丝R1的阻值为：R1＝＝＝16Ω；
（3）座椅垫工作100s产生的热量为：Q＝W＝P高t＝36W×100s＝3600J。
答：（1）通过座椅垫的电流是1.5A；
（2）电热丝R1的阻值是16Ω；
（3）座椅垫工作100s产生的热量是3600J。
24．【解答】解：（1）纯电汽车充满一次电需要的时间为：t＝＝＝10h；
（2）燃油车加满一箱油，油的体积等于油箱的容积，即：V＝80L＝0.08m3，
油的质量为：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.08m3＝56kg；
（3）一箱汽油完全燃烧释放的热量为：Q放＝mq＝56kg×4.5×107J/kg＝2.52×109J；
（4）消耗一箱汽油，燃油车做的功为：W＝Fs＝2000N×400×103m＝8×108J，
燃油车的热机效率为：η＝＝≈31.7%。
答：（1）纯电汽车充满一次电需要10h；
（2）燃油车加满一箱油，油的质量是56kg；
（3）燃油车一箱汽油完全燃烧能释放2.52×109J的热量；
（4）燃油车的热机效率大约是31.7%。
六、综合题（21题5分，22题6分，23题7分，共18分）
25．【解答】解：（1）液氮与导体接触，液氮会吸收热量，发生汽化现象，变为氮气；
（2）当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这便是超导现象；
（3）磁浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在轨道上方的；
（4）电热毯是根据电流的热效应制成的，超导体的电阻为零，电热毯不能工作；
（5）通电导体在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有，超导磁悬浮列车是通过改变轨道线圈里电流方向，周期性地变换磁极方向。
故答案为：（1）汽化；（2）超导；（3）排斥；（4）不可以；（5）电流方向。
26．【解答】解：（1）电流通过电磁铁时，电磁铁具有磁性，所以电磁铁是利用电流的磁效应工作的；
（2）由图可知，甲表串联在电路中，为电流表；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警，此时K与M接触，电动机M没有接入电路中，所以电动机不能运行；
（4）工作时，电流从电磁铁的上面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为S极，上端为N极；
（5）红灯报警时，衔铁被吸引，说明电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，则控制电路的总电阻变小，R2是定值电阻，所以压敏电阻R1的阻值减小，即压敏电阻的阻值随压力增大而减小；
（6）把电阻R3接入电路的电阻调小，衔铁被吸下时的吸合电流不变；根据欧姆定律可知，衔铁被吸下时的总电阻不变，R3接入电路的电阻变小，根据串联电路的电阻关系可知，压敏电阻的阻值变大，压敏电阻受到的压力变小，报警质量变小。
故答案为：（1）磁效应；（2）电流表；（3）不能；（4）N；（5）减小；（6）变小。
27．【解答】（1）如表格中划横线部分，雾粒平均直径的单位是μm；
（2）试说明背负机工作时的能量转化：汽油机内部汽油燃烧先将化学能转化为内能，再带动风机叶轮旋转，转化为机械能；
（3）从文中所述可知背负机是利用气压使药液从喷嘴处喷出；
（4）该背负机水平喷洒一箱药液需要的时间t＝＝6min，
消耗的电能W＝Pt＝1.25×103W×6×60s＝4.5×105J；
（5）已知耗油率为557g/（kW•h），
则557g汽油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×557×10﹣3kg＝2.5622×107J，
有用功W＝1kW•h＝3.6×106J，
该背负机工作时的效率η＝＝×100%＝14.05%。
故答案为：
（1）μm；
（2）化学；内；机械；
（3）气压；
（4）4.5×105；
（5）14.05。
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