128，湖北省荆州市实验中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试题

这是一份128，湖北省荆州市实验中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试题，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共12小题，共24分）
1. 下列现象中属于扩散现象的是（ ）
A. 乡村里炊烟袅袅升起
B. 腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中，几天后蛋变咸了
C. 风起时花粉在花朵间传播
D. 冬天里雪花漫天飞舞
【答案】B
【解析】
【详解】A．乡村里炊烟袅袅升起是炊烟颗粒在运动，属于机械运动，故A不符合题意；
B．腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中，几天后蛋变咸了，是由于分子在不停的做无规则运动，属于扩散现象，故B符合题意；
C．风起时花粉在花朵间传播是花粉颗粒在运动，属于机械运动，故C不符合题意；
D．冬日里雪花漫天飞舞是物体在运动，属于机械运动，故D不符合题意。
故选B。
2. 物理学研究中常用到“控制变量法"、“等效替代法"、“类比法"、“转换法"等科学方法．在下列研究实例中，运用了“等效替代法"的是
A. 将电流与水流相比较来分析电流的形成
B. 根据同一灯泡的亮度大小来判断电流的大小
C. 用总电阻产生的效果来代替所有分电阻产生的总效果
D. 保持电阻大小不变，研究电流与电压的大小关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成来分析电流的形成，这种研究问题的方法叫类比法，故A不符合题意；
B．判断导体中电流大小时，根据同一灯泡的亮度来判断，这种研究问题的方法叫转换法。电流不能直接观察，根据同一灯泡的亮度大小间接知道了电流的存在或大小，采用的是转换法，故B不符合题意；
C．研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果，这种研究问题的方法叫等效替代法，故C符合题意；您看到的资料都源自我们平台，家威杏 MXSJ663 免费下载D．研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化，这种研究问题的方法叫控制变量法，故D不符合题意。
3. 下列关于热现象的说法中不正确的是（ ）
①火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
②汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
③ 0 ℃的水变成0 ℃的冰，温度不变，内能不变
④热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
A. ①③B. ①③④
C. ②④D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】热量是一个过程量，不能说：“含有”的热量多，①错误；汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，②正确；0 ℃的水变成0 ℃的冰，放出热量，内能减少，温度不变，③错误；热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，④错误。综上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 甲、乙、丙三个小球，球若甲与经丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引，乙排斥甲，丙吸引乙，则丙球（ ）
A. 一定不带电B. 不带电或带正电
C. 一定带负电D. 不能带正电
【答案】B
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。甲排斥乙，故甲、乙带同种电荷；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，甲与玻璃棒互相吸引，故甲带负电，则乙也带负电；丙吸引乙，则丙带正电或不带电。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题可知，闭合，灯L发光，但电动机不工作，闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 如图所示，小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。关于电路的理解，以下说法错误的是（ ）
A. 金属片A是“土豆电池”的正极
B. 电子从“土豆电池”的B金属片流出经过二极管回到金属片A
C. 若断开开关，开关两接线柱间无电压
D. 发光二极管是由半导体材料制成的
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图中电压表的正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，因为电子定向移动的方向为电流的反方向，所以电子从B流出，经过二极管后回到负极，故AB正确，不符合题意；
C．电源两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故C错误，符合题意；
D．发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 如图1所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图2，电阻R1和R2两端的电压分别（ ）
A. 1.9V 9.5VB. 7.6V 1.9V
C. 1.9V 7.6VD. 9.5V 1.9V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，电阻R1和R2串联，与电源并联的电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2两端的电压，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数比电压表V2的示数大，电压表V1选的是0~15V的量程，分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为U=9.5V；电压表V2选的是0~3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表读数为U2=1.9V，R2两端的电压是1.9V，根据串联电路的电压关系可以得到R1两端的电压
U1=U-U2=9.5V-1.9V=7.6V
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S后滑片从最左端向右端移动到中点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 总电阻变大
B. 电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
C. 电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变
D. 电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路电流。
ACD．因电源的电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过定值电阻R2的电流不变，即电流表A2的示数不变；在滑片从最左端向右移动到中点位置的过程中，变阻器R1接入电路中的电阻变小，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻变小；由可知，通过R1的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A1的示数变大，故AD错误，C正确；
B．由“电压表的示数不变、电流表A1的示数变大”可知，电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小，故B错误。
故选C。
9. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A. 降低散热能力B. 减小总功率
C. 增大电池电压D. 增大电流
【答案】B
【解析】
【详解】当电能W一定时，由可得，要延长使用时间t，则需要减小总功率P，因此手机的“省电模式”是通过减小总功率的方式来延长使用时间的；根据可知，电源电压一定，功率变小，电路中的电流变小，因此“省电模式”是通过减小电流的方式来延长使用时间的。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（ ）
A. 接线柱“1”应与“2”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大，接入整个电路的电阻将变小
D. 通过电阻R0的电流将做功从而消耗电能，为了节约电能，电阻R0可以去掉
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大由图可知，显示器相当于电流表串联在电路中，当货车质量增大时，滑片向下滑动，已知此时显示器的示数增加，即电路中的电流增大，由欧姆定律可知，电路的总电阻应变小，即滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，因此接线柱“1”应与“3”连接，故AB错误，C正确；
D．当货车很重时，会把滑片P移动到最下端，变阻器的电阻为零，如果没有电阻R0就会使得电源短路，因而不能去掉，故D错误。
故选C。
11. 如图所示电路，电源电压为3V，当开关S闭合后，两灯都不发光且电压表的示数为0，产生这一现象的原因可能是（ ）
A. 灯泡L1处短路B. 灯泡L2处短路
C. 灯泡L1处开路D. 灯泡L2处开路
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L2两端的电压。两灯都不发光，说明电路断路，电压表的示数为0，说明电压表没有串联接入电路，所以电路故障是灯泡L1处开路。
故选C。
12. 小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中错误的是（ ）
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由可得，滑动变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
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=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V
故A正确，不符合题意；
B．由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，灯泡的额定功率
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W
故B正确，不符合题意；
C．此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V
滑动变阻器接入电路中的电阻
故C正确，不符合题意；
D．滑动变阻器消耗的电功率
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W
故D不正确，符合题意。
故选D。
二、填空题（本大题4小题，共10分）
13. 在空间站失重环境下，书写并非易事。2021年9月的“开学第一课”，如图所示，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字。
（1）若用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致电路发生_________故障；
（2）用毛笔书写过程时，墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为___________；
（3）有网友调侃河南变成了“可南”！郑州站在6月24日记录了最高气温——42.3℃，突破1954年建站以来6月下旬的历史极值。火辣辣的太阳炙烤着大地，它的内能_______（选填“增加”、“减少”或“不变”），烈日下地面温度超过74.1℃，而白天和晚上气温竟相差17.3℃。原因是河南属于内陆地区，陆地多而水少，由于泥土的比热容比水的比热容___________，温度变化大。
【答案】 ①. 短路 ②. 分子间有引力 ③. 增加 ④. 小
【解析】
【详解】（1）[1]石墨容易导电，进入电器，将用电器两端或电源两端连在一起会造成电路短路。
（2）[2]墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，说明了分子间存在引力。
（3）[3]火辣辣的太阳炙烤着大地，太阳放出的热量被大地吸收，大地的内能增加。
[4]由于泥土的比热容比水的比热容小，相同质量的泥土和水吸收或放出相同的热量，泥土的温度变化更大。
14. 如图所示的电路中，要使R1、R2串联，应闭合开关______；要使R1、R2并联，应闭合开关______。
【答案】 ①. S2 ②. S1、S3
【解析】
【详解】[1]要使R1、R2串联，电路只有一条通路，如果电源的左端为正极，电流从电源的正极流出，经过R1、S2、R2回到电源的负极，应闭合开关S2。
[2]要使R1、R2并联，电路要有两条通路，如果电源的左端为正极，电流从电源的正极流出，一条支路从R1流经S3，另一条支路从S1流经R2与第一条的电流汇合回到电源的负极，应闭合开关S1、S3。
15. 如图所示电路，电源电压恒定，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动过程中，电流表的示数_____，电压表示数 _____。（填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流。因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以滑片移动时，接入电路中的电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变；将滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中，电压表并联部分电阻丝的电阻变大，由U＝IR可知，电压表的示数变大。
16. 如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。滑动变阻器的最大阻值为________Ω，该过程中电路的总功率最大值为_________W。
【答案】 ①. 10 ②. 36
【解析】
【详解】由电路图知，滑动变阻器和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
[1]滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大；根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路电压的规律，R0两端的电压变大，所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线。由图象可以看出，滑片P在b点时电流电路的最小电流及两电压表的示数分别为
Ib=1A，U1=2V、U2=10V
由欧姆定律可知变阻器接入电路的最大阻值是
[2]根据串联电路电压的规律，所以电源电压
U=U1+U2=2V+10V=12V
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，由上图知，最大电流
Ia=3A
则电路消耗的总功率最大值
P=UIa=12V×3A=36W
三、作图题（每题2分，共3分）
17. 如图所示，闭合开关，三灯均发光。图中a、b、c三表可能是电流表也可能是电压表，请在图中补充“A”或“V”。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关，三灯均发光。若a为电流表，则灯泡L2不发光，故a为电压表；若b为电流表，则灯L1不发光，故b为电压表，若c为电压表，则三灯均不发光，故c为电流表。如图所示：
18. 如图是小明连接的探究“电流与电压关系实验”的实物图，其中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打“×”，并画出正确的导线。

【答案】
【解析】
【详解】原电路中，电压表与电阻短路是错误的，探究“电流与电压关系实验”，电阻应与滑动变阻器串联，电压表测电阻的两端电压，改正后如下图所示：

四、实验题（本大题3小题，共16分）
19. 小王学习燃料的热值之后，自己设计了一个实验来探究碎纸片的热值大小：
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是___________（由下而上/由上而下）（2）实验中采用相同质量的酒精和碎纸片，分别加热质量相等的水，实验数据记录如下表。
小王根据表中的数据和已知的酒精热值，则可以算出碎纸片热值是___________J•kg﹣1；
（3）以上计算出燃料的热值与实际相比会偏___________（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 由下而上 ②. 0.8×106 ③. 小
【解析】
【详解】（1）[1]为了利用酒精灯外焰给烧杯充分加热，并且温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体且不要碰到烧杯壁和烧杯底，通过调节横杆的高低来调节温度计的高度；所以应按照由下往上的顺序组装器材。
（2）[2]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高30℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精的热值是碎纸片的3倍，所以碎纸片的热值为0.8×106J•kg﹣1。
（3）[3]因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。
20. 某实验小组先探究“并联电路电流规律”，设计的电路如图甲所示。
（1）连接电路前，开关保持_______状态；
（2）连接好电路后，在闭合开关前，发现电流表的指针偏如图乙所示，你认为产生该现象的原因是_________；
（3）分析后很快排除了故障，把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流，见下表：
根据小禾同学的实验数据，可得出的结论是：__________________（写关系式即可）；
（4）小禾同学拿着实验数据，想考考小畅让她分析出自己是采用什么方法来改变电流的大小的，小畅看了数据后，立即找到了方法，她认为小禾采用了_____________（选填“改变电源电压”或“改变小灯泡规格”）的方法。
（5）李欢用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω；2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
a李欢依据电路图将5Ω定值电阻接入电路后。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示；
b然后将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表示数_______V不变，应将滑动变阻器的滑片P由上一步实验的位置向_______（选填“A”或“B”）移动，记录对应电流表的示数；
c接着将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复上述步骤；
d实验记录的数据如上表，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与电阻成________比；
e李欢用50Ω定值电阻进行实验时，发现无法完成实验，原因是：________。
【答案】 ①. 断开 ②. 电流表使用前没有调零 ③. ④. 改变小灯泡规格 ⑤. 2 ⑥. B ⑦. 反 ⑧. 滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】
【详解】（1）[1] 为了安全，连接电路前，开关保持断开状态。
（2）[2] 接好电路后，在闭合开关前，发现电流表的指针偏如图乙所示，即电流表的指针没有对准零刻度线，说明电流表使用前没有调零。
（3）[3] 由表中实验数据知
0.10A + 0.24A = 0.34A
0.20A + 0.26A = 0.46A ；
0.25A + 0.30A = 0.55A
可以得出的结论：I=I1+I2
（4）[4] 如果小禾在实验中采用改变电源电压的方法，那么A、B、C三处电流改变的倍数应该差不多，而由表中实验数据可知，1、2两次实验中A处的电流增加一倍，但B处的电流增加量远远小于一倍，因此小禾在实验中不可能采用改变电源电压的方法，故小禾在实验中采用改变小灯泡规格的方法。
（5）[5] [6]保持电阻不变电压为
将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，电阻变大，根据串联电路电流的规律
电阻变大，所以滑动变阻器的阻值变大，应将滑动变阻器的滑片P由上一步实验的位置向B 移动。
[7]实验记录的数据可以看出∶电压一定时，电流与电阻的乘积是一个定值，即电压一定时导体的电流与电阻成反比。
[8]用50Ω定值电阻进行实验时，滑动变阻器的阻值变大，根据串联电路电流的规律∶
解得R滑=25Ω，滑动变阻器最大阻值最小为25Ω，而现有变阻器最大值只有20Ω。
21. 小华同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，他从学校实验室借了一些器材，连接了如图1所示的电路，其中电源电压恒定不变。
（1）闭合开关，向________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片能使电流表的示数变大；
（2）操作中，小华发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生的故障可能是________；
（3）排除故障后闭合开关，当电压表示数为2.6V时电流表示数如图2甲所示，则Rx的阻值为________Ω；
（4）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个正常工作电压为3V的小灯泡的电阻，并绘制了其电流随电压变化的图像（即I﹣U图像），小华根据小灯泡的I﹣U图像得出：通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，原因是________；
（5）小华想利用如图2丙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。（R0阻值已知）
①闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表示数为U1；
②________（填开关的开闭情况），读出此时电压表的示数为U2；
③未知电阻阻值的表达式：Rx＝________。
【答案】 ①. A ②. Rx断路 ③. 10 ④. 见解析 ⑤. 闭合开关S和S2，断开S1 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，滑动变阻器与定值电阻串联接入电路，滑片向A端移动时滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路中的电流增大，电流表示数变大。
（2）[2]电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明与电源正负极连接部分是通路，与电压表并联部分的电路发生了断路，因此是定值电阻Rx断路。
（3）[3]电流表接入电路中的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.26A，根据欧姆定律可得定值电阻Rx的阻值为
（4）[4]小灯泡的灯丝电阻不是定值电阻，其阻值随温度的变化而变化，所以通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比。
（5）[5][6]如图所示，闭合开关S和S1，断开S2时，电压表直接测量电源电压，所以此时的示数U1为电源电压的大小，而之后闭合开关S和S2，断开S1，可让R0与Rx串联接入电路而电压表测量R0两端电压，此时电路中的电流可根据欧姆定律求得，Rx两端电压可根据串联电路的电压规律求得，进而可求出定值电阻Rx的大小。闭合开关S和S2，断开S1时，根据欧姆定律可得电路中的电流为
根据串联电路的电压规律可得Rx两端电压为
Ux=U1-U2
定值电阻Rx的阻值大小为
五、计算题（本大题2小题，共16分）
22. 如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 2.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”，电流表量程0∼0.6A，电压表量程0∼3V。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2V，求此时滑动变阻器的功率和定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。
【答案】（1）10Ω；（2）0.2W，40Ω；（3）2Ω~10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由题知，灯的额定电压为5V，额定功率为2.5W，根据知小灯泡的额定电流为
根据知，小灯泡的电阻为
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时电路的电流为
根据串联电路电压的规律知，定值电阻R2两端的电压为
定值电阻R2阻值为
（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，因为小灯泡的额定电流为0.5A，电流表量程为0~0.6A，根据串联电路电流的规律可知，电路中的最大电流为I大=0.5A，滑动变阻器R1的最小阻值
①
电压表量程0∼3V，电压表最大示数为3V，根据串联电路中电压特点知，灯泡L两端最小电压为
电路中的最小电流
滑动变阻器的R1最大值为
②
由①②滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω~10Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）定值电阻R2的阻值为40Ω；
（3）滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω~10Ω。
23. 在一个标准大气压下，使用烟煤给某容器内的水加热，容器的容积为10L、质量为30kg。段晏星将装满水的容器内的水从20℃加热到沸腾，完全燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），烟煤的热值为3×107J/kg。试求：
（1）容器装满水后的总质量为多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（4）用烟煤烧水的热效率是多少？
【答案】（1）40kg；（2）3.36×106J；（3）4.2×107J；（4）8%
【解析】
【详解】解：（1）容器装满水后的总质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-3m3=10kg
（2）水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J
（3）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝1.4kg×3×107J/kg＝4.2×107J
（4）热机效率
答：（1）容器装满水后的总质量为10kg；
（2）水吸收的热量是3.36×106J；
（3）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是4.2×107J；
（4）热效率是8%。燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/J•kg﹣1
酒精
15
45
2.4×106
碎纸片
15
25
测量次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.24
0.34
2
0.20
0.26
0.46
3
0.25
0.30
0.55
次数
定值电阻/Ω
电流表示数/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1