2023-2024学年安徽省亳州市利辛县九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省亳州市利辛县九年级（上）期末物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是( )
A. 内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
B. 物体温度升高，它的热量一定增多
C. 物体吸收热量，温度一定升高
D. 物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
2.下列说法中正确的是( )
A. 山区修建盘山公路，利用增大行车距离来省功
B. 电位器利用改变电阻丝的横截面积来实现变阻
C. 汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物
D. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
3.如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=300N的推力，将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m。(g取10N/kg)则( )
A. 推力的功率为80WB. 推力做的总功为300J
C. 斜面的机械效率为75%D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
4.如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向右移动的过程中，下列分析正确的是( )
A. 电磁铁的磁性变弱
B. 弹簧测力计示数将变小
C. 电磁铁的上端是N极
D. 通过电磁铁的电流变大
5.关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是( )
A. 电能表的示数为2023.6J
B. 电能表1min脉冲指示灯闪160次，电路消耗电能3×105J
C. 电能表是测量电路消耗电能的仪表
D. 1600min/(kW⋅h)表示电能表消耗1kW⋅h的电能，脉冲指示灯闪1600次
6.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U−I图像。有关说法正确的是( )
A. 电源电压为4VB. 电路总功率最大值3.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值10ΩD. R1的阻值20Ω
7.如图所示电路中，电源电压和灯丝的电阻都保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P向右端移动时，下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大，小灯泡变亮
B. 电压表示数减小，小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变暗
D. 电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.2023年冬天的第一场雪，来得有点早，寒冷的冬天，课下我们有多种方式使身体暖和起来，跳绳是其中一项备受同学们喜爱的项目。跳绳主要是通过______的方式改变人体的内能。(选填“做功”或“热传递”)
9.如图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。
10.如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F大小为20N，该滑轮组的机械效率为80%，物体受到的摩擦阻力为______N。
11.小芳同学用400N的力投出实心球。若实心球重为20N，小芳投出了7m的水平距离，球最高点距地面3m，则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为______J。
12.为全面推进“乡村振兴”工程，加快农村农业绿色发展，我国大部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用家中的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，消耗了0.028m3的天然气，则此天然气灶的热效率为______。[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值q=4.0×107J/m3]
13.我国的火箭发射技术位于世界前列，2023年5月17日，用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在火箭发射过程中的加速上升阶段，此卫星的机械能______。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
14.科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室内开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中(如图)；按科学家猜测，海龟应向______(填“左”或“右”)游动。
15.取口香糖锡纸，剪成如图1所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极，如图2所示，由于电流的热效应，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下，______段会先着火。
16.有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则元件A和元件B的总电功率是______W。
17.一个标有“6V，3W”的小灯泡接在8V的电源上，若使灯泡正常发光，应该给它串联一个______Ω的电阻。
三、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
18.小明用如图甲所示的滑轮组进行“测定滑轮组机械效率”实验，实验数据如下表：
(1)在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是______；
(2)如图乙所示，小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率______。(选填“相同”或“不同”)
19.小军用如图所示的两个相同的装置做实验来比较两种液体的吸热能力，收集的实验数据记录如下表：
(1)实验开始前，应在两个相同的烧杯中分别装入初始温度相同、______相等的甲、乙两种液体；
(2)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，______(选填“甲”或“乙”)液体冷却，效果更好。
20.在“探究电流与电阻的关系”实验中：

(1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整(请勿更改原有导线，导线不得交叉)，要求：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电流变大；
(2)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是______；
(3)实验过程中，电路中接入5Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，使电压表示数为2V，记录电流表示数。再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动，保持电压表示数为2V；
(4)根据实验数据绘制出如图乙所示的图像，通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。
四、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.质量为3.5t的小型载重汽车，额定功率为120kW，车上装有8t的砂石。汽车以15m/s的速度在平直公路上以24kW的功率匀速行驶了20min，消耗汽油2.5L，请问：
(1)2.5L的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3汽油的热值q=4.5×107J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？
22.如图所示，已知电源电压为9V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。
(1)当开关S1、S2均断开时，电压表的示数为6V，求R3的阻值；
(2)当开关S1，S2均闭合时，求电流表的示数。
23.如表所示为一款电饭煲的铭牌，其简化电路如图所示，其中R1、R2为电热丝。使该电饭煲在加热挡工作，200s可以将2kg的粥从20℃加热到50℃，该电饭煲本次加热的效率为80%。求：
(1)加热挡工作200s消耗的电能；
(2)电饭煲中粥的比热容；
(3)R2的电阻大小。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、只要两个物体之间存在温度差，就会发生热传递，所以内能小的可能温度高，内能大的可能温度低，所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量，故A正确；
B、热量是一个过程量，不能说含有、具有多少热量，既物体温度升高，它的内能一定增大，故B错误；
C、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故C错误；
D、物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能外界物体对他做功，故D错误；
故选：A。
(1)热传递的条件是存在温度差，而不是内能差；
(2)热量是一个过程量，不能说含有、具有多少热量；
(3)晶体熔化过程中，吸热但温度不变；
(4)做功和热传递都能改变物体的内能；
知道内能、热量、和温度的关系，并能利用上述关系解释问题是解决该题的关键。
2.【答案】C
【解析】解：A、山区的盘山公路相当于斜面，利用增大行车距离来省力，但不能省功，故A错误；
B、电位器的实质是滑动变阻器，利用改变电阻丝的长度来实现变阻，故B错误；
C、汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故C正确；
D、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D错误。
故选：C。
(1)斜面可以省力，但不能省功；
(2)滑动变阻器利用改变电阻丝的长度来实现变阻；
(3)汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；
(4)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
本题考查了对斜面、电位器、汽油机、验电器的了解与应用，属基础题。
3.【答案】D
【解析】解：AB、推力做的总功：W总=Fs=300N×2m=600J，
则推力的功率：P=W总t=600J5s=120W，故AB错误；
C、有用功：W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×1m=400J，
则斜面的机械效率：η=W有W总=400J600J×100%≈66.7%，故C错误；
D、由W总=W有+W额可得额外功：W额=W总−W有=600J−400J=200J，
由W额=fs可得斜面对物体的摩擦力大小：f=W额s=200J2m=100N，故D正确。
故选：D。
(1)根据W=Fs求出推力做的总功；
(2)根据P=Wt求出推力的功率；
(3)先根据G=mg、W有=Gh求出有用功，再根据η=W有W总求出斜面的机械效率；
(4)先根据W总=W有+W额求出额外功，然后根据W额=fs求出斜面对物体的摩擦力大小。
本题考查了使用斜面时功、功率、机械效率和摩擦力的计算，关键是明确额外功产生的原因。
4.【答案】A
【解析】解：由图可知，闭合开关S后，电磁铁中电流的方向是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
将滑片P缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；因条形磁铁和电磁铁“相对”的磁极是同名磁极，且同名磁极相互排斥，则条形磁铁所受排斥力变小，弹簧测力计示数将增大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
利用安培定则判断出电磁铁的极性；
滑动变阻器的滑片P向右移动时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，根据欧姆定律确定电路中电流大小的变化，再确定电磁铁磁性强弱的变化；再根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁所受磁场力的大小变化和测力计的示数变化。
本题的关键是抓住影响电磁铁磁性强弱的因素，知道弹簧测力计示数的大小取决于条形磁铁所受排斥力或吸引力的大小，是一道基础性较强的题目。
5.【答案】C
【解析】解：A、电能表的示数为2023.6kW⋅h，故A错误；
C、电能表是测量电路消耗电能多少的仪表，故C正确；
BD、1600min/(kW⋅h)表示用电器消耗1kW⋅h的电能，脉冲指示灯闪1600次；电能表1min脉冲指示灯闪160次，电路消耗电能W=160imp1600imp/(kW⋅h)=0.1kW⋅h=3.6×105J，故BD错误。
故选：C。
(1)电能表的读数方法：①最后一位是小数，②单位kW⋅h；
(2)电能表是测量电路在一定时间内消耗电能多少的仪表；
(3)1600min/(kW⋅h)表示用电器消耗1kW⋅h的电能，脉冲指示灯闪1600次，据此得出电能表1min脉冲指示灯闪160次，电路消耗电能。
本题考查电能表的作用，关键是理解电能表各参数的物理意义。
6.【答案】B
【解析】解：AD、由图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2的电压，电流表测量电路中的电流，
当电压表的示数为4V时，电流表的示数为0.2A，
由串联电路电压规律知，电源电压为U=U1+U2=IR1+U2=0.2AR1+4V------①
当电压表的示数为0V时，电流表的示数为0.6A，由串联电路电压规律知，电源电压为U=U1′+U2′=I′R1+U2′=0.6AR1+0V------②
①②组成方程组，解得U=6V，R1=10Ω，故A错误，D错误；
B、当电路中的电流最大时，电路的总功率最大为P=UI′=6V×0.6A=3.6W，故B正确；
C、当电压表的示数最大时，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R2=U2I=4V0.2A=20Ω，故C错误；
故选：B。
根据电路图可知电阻R1和R2串联，电压表测量R2的电压，电流表测量电路中的电流，根据U−I图像结合串联电路电压规律和欧姆定律，列出关于电源和电阻R1的方程组，解方程组得出电源和电阻R1的阻值；
当电压表的示数最大时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，根据U−I图像和欧姆定律计算R2的最大值；
当电路中的电流最大时，电路的总功率最大，根据P=UI计算电路总功率最大值。
本题要求学生能够灵活运用串联电路电压的规律和欧姆定律及其变形公式、电功率的公式进行计算，能够根据U−I图像列方程组，算出电源电压和定值电阻的阻值，是解答本题的关键。
7.【答案】A
【解析】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器R的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，
由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，即电压表V的示数变大，因灯泡的亮暗取决于灯泡实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A正确，BC错误；
由欧姆定律可知，电压表V示数与电流表示数之比等于灯泡L的电阻，灯泡L的电阻不变，故电压表V1示数与电流表示数之比不变，故D错误。
故选：A。
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V测L两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，利用P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步可知亮暗的变化。
电压表V1示数与电流表示数之比即为灯泡L的电阻。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
8.【答案】做功
【解析】解：跳绳使身体发热，是通过做功的方式增加了身体的内能。
故答案为：做功。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
解决此类问题要结合改变物体内能的方式分析解答，注意它们实质的不同，难度不大。
9.【答案】开关
【解析】解：房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的开关。
故答案为：开关。
开关的作用是控制电路的通断，串联电路中开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路的开关控制本支路用电器。
此题要求掌握开关的作用，联系生活实际会辨认，会解释。
10.【答案】32
【解析】解：由图可知，绳子的有效段数为n=2，则拉力F通过的距离：s=ns物=2s物；
拉力F所做的功为总功，克服摩擦力所做的功为有用功，
所以滑轮组的机械效率为：η=W有W总=fs物Fs=f2F×100%，
故物体受到的摩擦阻力为：f=2Fη=2×20N×80%=32N。
故答案为：32。
由图确定绳子的有效段数，根据s=ns物可知拉力F通过的距离，拉力F所做的功为总功，克服摩擦力所做的功为有用功，根据η=W有W总×100%=fnF×100%求出物体受到的摩擦阻力。
本题考查机械效率公式的运用，明确绳子的有效段数和有用功的含义是关键。
11.【答案】0
【解析】解：球由于惯性在空中飞行，即球在空中飞行过程中不再受小芳的推力，所以球在空中飞行过程中小芳对球不做功，即做功为0J。
做功的两个必要因素：有力作用在物体上，物体沿力的方向上移动了一段的距离。据此分析回答。
本题考查了功的计算，正确理解做功的必要因素是解答此题的关键。
12.【答案】60%
【解析】解：天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.028m3×4.0×107J/m3=1.12×106J；
(2)水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−20℃)=6.72×105J，
(3)燃气灶的效率：
η=Q吸Q放×100%=6.72×105J1.12×106J×100%=60%。
故答案为：60%。
由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量；
由热量公式可以求出水吸收的热量；
由效率公式求出燃气灶烧水的效率。
本题考查了求水吸收的热量、燃气灶的效率，应用热量公式、燃烧值、效率公式即可正确解题。
13.【答案】变大
【解析】解：火箭发射过程中的加速上升阶段，火箭的动能变大，重力势能变大，动能和重力势能的总和等于机械能，则机械能变大。
故答案为：变大。
动能与势能的总和等于机械能。
本题考查了机械能，是基础题目。
14.【答案】左
【解析】解：读图可知，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为N极，则图中左为磁体N极，图中的右为螺线管的S极；
由于N极是指向地磁的南极，海龟春季利用地磁场返南，地磁北极在地理的南极的附近，海龟朝地磁的N极运动，所以向左运动；
故答案为：左。
知道地磁的两极与地理的两极相反，结合实验中的猜想与现象，利用安培定则判断螺线管的极性，再进一步判断海龟的游动方向。
本题分别考查了对地磁场的认识与研究，知识难度不大，但题干的信息较繁琐，应仔细阅读分析。
15.【答案】AB
【解析】解：AB和CD段锡纸串联电路中，因串联电路中的电流处处相等，所以通过AB和CD段的电流相等，在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，由图知，AB段的横截面积小于CD段的横截面积，所以AB段的电阻大于CD段的电阻，根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，AB段产生的热量多，温度高，先着火。
故答案为：AB。
(1)串联电路中，电流处处相等；
(2)导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关；根据Q=I2Rt分析判断产生热量较多的是哪一段，即先着火的那一段
本题考查了串联电路的特点、影响电阻大小的因素、焦耳定律等的应用，是理论联系实际的好题。
16.【答案】1.8
【解析】解：由图乙可知，元件A、B串联接入电路，当电流表的示数为0.4A时，根据串联电路电流特点可知，通过元件A、B的电流均为0.4A，根据图甲可知，当通过A的电流为0.4A时，A两端的电压是2V，当通过B的电流为0.4A时，B两端的电压是2.5V；
所以电源的电压为：U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V；
总电功率：P=UI=4.5V×0.4A=1.8W。
故答案为：1.8。
由图乙可知，元件A、B串联接入电路，当电流表的示数为0.4A时，根据串联电路电流特点可知，通过元件A、B的电流均为0.4A，由图甲读出0.4A下两个元件的电压，根据串联电路的总电压等于各串联导体两端的电压之和求出电源的电压；根据P=UI求出总电功率。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的简单应用，同时考查了学生通过图象获得有用信息的能力。
17.【答案】4
【解析】解：灯泡正常发光时电压UL=6V，功率PL=3W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，电阻R两端的电压：
UR=U总−UL=8V−6V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=IL=PLUL=3W6V=0.5A
由I=UR可得，电阻R的阻值：R=URI=2V0.5A=4Ω。
故答案为：4。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
18.【答案】27 相同
【解析】解：(1)由图甲所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，由表中实验数据可知，第23实验时，钩码上升高度为8cm，测力计移动距离s=nh=3×8cm=24cm，而表中实验数据是测力计移动距离为27cm，则数据27错误，正确的数据为24；
(2)小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变。
故答案为：(1)27；(2)相同。
(1)由图甲所示滑轮组求出滑轮组承重绳子的有效股数，根据s=nh分析答题。
(2)计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功。
本题考查了滑轮组效率、分析滑轮组效率是否变化等问题，知道绳子自由端移动距离s与物体上升高度h之间的关系s=nh、知道影响滑轮组机械效率的因素即可正确解题，本题难度不大。
19.【答案】质量 乙
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验开始前，应在两个相同的烧杯中分别装入初始温度相同、质量相等的甲、乙两种液体；
(2)根据表中数据可知，加热相同时间，乙升温慢，乙的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，乙吸热多，故若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，乙液体冷却，效果更好。
故答案为：(1)质量；(2)乙。
(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(2)由乙的比热容大，根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
20.【答案】定值电阻R断路 左 反比
【解析】解：(1)滑片向右滑动时，电路中的电流变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：；
(2)电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻R断路；
(3)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；
(4)通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：(1)见上图；(2)定值电阻R断路；(3)左；(4)反比。
(1)滑片向右滑动时，电路中的电流变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
(2)电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了；
(3)探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，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；
(4)分析图像得出结论。
本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、注意事项、控制变量法、欧姆定律的应用和实验操作。
21.【答案】解：(1)由ρ=mV得，消耗汽油的质量：m汽油=ρV=0.8×103kg/m3×2.5×10−3m3=2kg；
汽油燃烧放出的热量为：
Q放=m汽油q=2kg×4.5×107J/kg=9×107J；
(2)由P=Wt可得牵引力做功为：
W=Pt=24×103W×1200s=2.88×107J，
由v=st可得，汽车行驶的路程：
s=vt=15m/s×20×60s=1.8×104m，
由W=Fs可得，汽车的牵引力为：
F=Ws=2.88×107J1.8×104m=1600N，
由于汽车在平直公路上匀速行驶，则受到的阻力为f=F=1600N。
(1)2.5L的汽油完全燃烧放出的热量为9×107J；
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是1600N。
【解析】(1)根据密度公式求出消耗汽油的质量；
根据燃料完全燃烧放热公式求出放出的热量；
(2)先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，利用s=vt求出运动距离，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力。
此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及效率等知识，属于能量综合运算题，难度适中。
22.【答案】解：(1)当开关S1、S2均断开时，R2、R3串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，
根据欧姆定律可得电路中的电流：I=U2R2=6V20Ω=0.3A，
根据欧姆定律可知总电阻：R=UI=9V0.3A=30Ω，
根据电阻串联的特点可知R3的阻值：R3=R−R2=30Ω−20Ω=10Ω；
(2)当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，
并联电路中各支路两端的电压相等(均等于电源电压)，
根据欧姆定律可得通过R1的电流：I1=UR1=9V10Ω=0.9A，
通过R2的电流：I2=UR2=9V20Ω=0.45A，
根据并联电路的电流特点可知电流表的示数：IA=I1+I2=0.9A+0.45A=1.35A。
答：(1)当开关S1、S2均断开时，电压表的示数为6V，R3的阻值为10Ω；
(2)当开关S1，S2均闭合时，电流表的示数为1.35A。
【解析】(1)当开关S1、S2均断开时，R2、R3串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；根据欧姆定律可求出电路中的电流和总电阻，再根据电阻串联的特点求出R3的阻值；
(2)当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压；
并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律分别求出通过R1、R2的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表的示数。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础题。
23.【答案】解：(1)由P=Wt可知，加热挡工作200s消耗的电能：
W=P加t=1320W×200s=2.64×105J；
(2)该电饭煲本次加热的效率为80%，根据η=QW可知粥吸收的热量；
Q吸=80%×2.64×105J=2.112×105J；
根据Q=cm(t1−t0)得出电饭煲中粥的比热容：
c=Q吸m(t1−t0)=2.112×105J2kg×(50℃−20℃)=3.52×103J/(kg⋅℃)；
(3)由图可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的电阻最大，根据P=U2R可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时为加热挡。由并联电路各支路可独立工作、互不影响，故R1的功率不变，故R2的功率为：
P2=1320W−440W=880W；
R2的电阻大小：
R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
答：(1)加热挡工作200s消耗的电能为2.64×105J；
(2)电饭煲中粥的比热容为3.52×103J/(kg⋅℃)；
(3)R2的电阻大小为55Ω。
【解析】(1)由P=Wt得出加热挡工作200s消耗的电能；
(2)该电饭煲本次加热的效率为80%，根据效率公式得出粥吸收的热量；根据Q=cm(t1−t0)得出电饭煲中粥的比热容；
(3)分析开关转换时电路的连接，根据并联电路的电阻特点及P=U2R得出不同挡位电路的连接，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，可知R1的功率不变，据此得出R2的功率，根据P=U2R得出R2的电阻大小。
本题为电热综合题，考查电功率公式、吸热公式、效率公式的运用，明确并联电路的点及不同挡位电路的结构是关键。实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
15
3
6
8
2.5
27
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
82
126
乙
0
18
40
64
全智能电饭煲
额定电压
220V
产品型号
额定频率
50Hz
保温挡
440W
额定容积
5.0L
加热挡
1320W