江苏省苏州市高新区2022-2023学年九年级下学期物理2月份作业反馈试卷
一、单选题
1．（2023九下·苏州开学考）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压约为6V
B．教室里日光灯工作时的电流约为0.15A
C．人体的安全电压为36V
D．小明将一个鸡蛋从地上拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约10J
2．（2023九下·苏州开学考）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D．物体温度越高，放出的热量越多
3．（2023九下·苏州开学考）质量和初温都相同的甲、乙两物体，乙的比热容大些，当它们放出相同的热量后，再立即把它们相互接触，不计热量损失和状态变化，则（ ）
A．它们之间不发生热传递 B．甲向乙传递热量
C．乙向甲传递热量 D．以上情况均可能
4．（2021九上·平舆期中）在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像据图像分析，下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，甲、乙两元件总电压是2.5V
D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，甲、乙电阻之比为1：2
5．（2023九下·苏州开学考）如图，质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，若不计空气阻力，则环在运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．只要A点高于D点，小环就一定能到达D点
B．小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变
C．小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D．若小环能到达D点，小球到达C点时的动能为0
6．（2023九下·苏州开学考）我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．CD段水吸收的热量是4.2×105J
B．AB段冰吸收的热量是2.1×106J
C．根据上述信息算出冰的比热容2.1×104J/(kg·℃)
D．根据图中信息，冰的熔化热是3.36×105J/kg
7．（2022九下·兴化月考）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的 B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小 D．油位越低，R两端的电压越大
8．（2023九下·苏州开学考）小明用如图所示的两种方式，分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，两个滑轮完全相同，不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是（ ）
A．两次绳端移动的速度相等
B．F1做的功小于F2所做的功
C．F1做功的功率等于F2做功的功率
D．两装置的机械效率相等
9．（2023九下·苏州开学考）如图所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。如图为物块在区域①和②上运动的v-t图像，则（ ）
A．区域①路面的粗糙程度比②的大
B．拉力在区域①中做功的功率比②的小
C．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
D．物块在区域③上运动的时间可能为1s
10．（2023九下·苏州开学考）在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为0.75V
④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35
A．只有①② B．只有②④ C．只有②③④ D．只有①②④
11．（2023九下·苏州开学考）小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（ ）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
12．（2021·渭滨模拟）小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示．电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（ 忽略灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．该电路中电流的最大功率是1.25W
C．电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
二、填空题
13．（2022九上·江都期中）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体做功，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做 次功。图中乙所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程。
14．（2022八下·滦南期末）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功 J；斜面的机械效率为 ；斜面对物体施加的摩擦力为 N。
15．（2023九下·苏州开学考）如图所示，甲为一个调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电压为9V的电源，将一个标有“6V 0.5A”字样的小灯泡接入此电路中，为使小灯泡正常发光，需在此电路中 （选填“串联”或“并联”）一个阻值 Ω的电阻。
16．（2023九下·苏州开学考）甲灯标有“6V 3W”的字样，乙灯标有“6V 6W”的字样（灯丝电阻不变），若将它们串联接入电路中，电源电压的最大值是 V；若将它们并联接入电路中，干路电流的最大值是 A，两灯中较亮的是 灯。
17．（2023九下·苏州开学考）小华用电能表测量家中电热水器的热效率，他断开家中的其他用电器，仅让电热水器工作，40min把质量为40kg、初温为20℃的水加热到45℃，水吸收的热量是 J；此过程中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表闪烁了4000次，则该热水器的效率为 。
18．（2022九下·兴化月考）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 A，这个LED灯与功率 W的白炽灯亮度相当。
19．（2023九下·苏州开学考）如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．（2023九下·苏州开学考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。若两个电表的示数都变大，发生的故障是 ；若一个电表示数变大，另一个电表示数为0，则发生故障的电阻是 。
21．（2023九下·苏州开学考）如图所示，弹簧一端与木块相连，另一端固定在左侧的墙壁上，木块放在粗糙的水平木板上。木块位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使木块到达B点；松手后，木块由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则木块从位置B运动至位置C的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是 （减小/增大/先减小后增大/先增大后减小/不变）；木块的速度达到最大值的位置在 （A点/A点左侧/A点右侧）。
22．（2023九下·苏州开学考）如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V；3W”（灯泡电阻不变）。当开关S、S1、S2闭合，滑片P从b端滑到中点时，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当仅闭合开关S，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6，电流表的示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 A，滑动变阻器的最大阻值是 。
三、作图题
23．（2023九下·苏州开学考）试根据规定要求作图：工人在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂。
24．（2016·贺州）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
25．（2023九下·苏州开学考）在图中圆圈内填上合适的电表使两灯并联。
26．（2017·武进模拟）为方便夜间开锁，有人发明了“感应照孔门把手”，只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮．它利用感应开关S1（有人摸把手，S1闭合；无人摸把手，S1断开）以及光敏开关S2（白天，S2断开；夜间，S2闭合）控制电路，达到目的．请完成电路连接．
四、计算题
27．（2023九下·苏州开学考）如图所示，塔式起重机的滑轮组将重为1.2×104N的重物10s内匀速吊起4m时，滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）提升重物做的有用功；
（2）绳端的拉力；
（3）拉力的功率。
28．（2019·苏州模拟）太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S＝8m2，太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0＝1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U＝120V，并对车上的电动机提供I＝10A的电流，试问：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是多大？
（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧多少千克汽油？（汽油热值近似取q汽油=5×107J/kg）
五、综合题
29．（2023九下·苏州开学考）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示：ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：
（1）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为 V；
（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为 N；
（3）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向 （选填“左”或“右”）移动。
六、实验题
30．（2023九下·苏州开学考）如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，左边甲图中的质量均为m′，高度分别为h和2h，右边乙图中的高度均为2h，质量分别为m和2m。四幅图中相同的水平面上的木块均相同。
（1）该实验是通过 来反映物体动能大小的；
（2）分析比较甲中的两图可得出结论： ；
（3）图中四次实验中，木块在水平面上滑动时，受到的摩擦力 （选填“相等”或“不相等”），若m'（4）如果进行图甲中②的实验时，木块被撞后滑出木板掉落，因此需改进图甲中②的实验，再与实验①对比。在不改变木板长度的情况下，应该采用以下方法_________。（填序号）
A．换用质量更小的小球 B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低小球的高度 D．换用一个较重的木块
31．（2023九下·苏州开学考）“探究杠杆的平衡条件”的实验中；
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆 平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调，此时调节杠杆水平位置平衡的目的是 ；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数 （变大/变小/不变）；
（4）若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 （顺时针/逆时针）方向转动一个小角度；
（5）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为GA、GB，由杠杆原理可知GA GB（大于/小于/等于）。
32．（2023九下·苏州开学考）为测量小灯泡电功率，选用如图甲所示的实验器材，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（其灯丝电阻约为12Ω）。
（1）如图甲所示的电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并用笔画代替导线，使电路连接正确 。为了顺利完成该实验探究，滑动变阻器选用 （10Ω、1.0A /15Ω、0.5A /20Ω、1.0A）。
（2）闭合开关，将滑片移动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，示数为 V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向 移动。通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，该小灯泡的额定功率为 W；
（3）小刚想利用小灯泡、电流表和定值电阻R（阻值已知）测量小灯泡正常发光时的电阻，请在图丁所示虚线框内补上这三个元件的符号，使电路满足要求；
（4）小明还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω、8Ω、6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不变。四次实验中，当电压表调到某一控制电压时，此时滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是 。
33．（2022·鼓楼模拟）几组同学用如图甲所示的电路图，用不同的方法测量的阻值，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为，还有电压表、电流表、电阻箱、导线可以选用。
（1）第一组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关拨至a位置，在乙位置连接电流表；
②调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示；
③则 Ω；
（2）第二组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关拨至a位置；
②乙位置用导线连接，将滑动变阻器调至阻值最小端，闭合开关S，读出此时电压表的示数记为；
③ ，读出此时电压表示数记为；
④则 （用上述已知的物理量符号表示）；
（3）第三组同学操作步骤如下：
①将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关拨至 位置；
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V；
③断开开关S，将单刀双掷开关拨至 位置；
④闭合开关S，调节 ；
⑤读出电阻箱示数，即等于的阻值；
（4）第三组同学发现前两组的测量结果都一样，本组测量结果却比他们的大了2Ω，检查分析后发现，是在步骤④之前，不小心碰到了滑动变阻器滑片，导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了 Ω。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电流的大小；电压和电压的单位换算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．不同的电源提供的电压不同，一节干电池的电压为1.5V，家庭电路电压为220V，A不符合题意；
B．日光灯的电功率在33W左右，工作时通过的电流约为
B符合题意；
C．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，C不符合题意；
D．一只鸡蛋的质量约50g，受到的重力为
从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，所以对鸡蛋做的功大约为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据常见的电压、电流和做功多少，结合数据解答。
2．【答案】B
【知识点】热量的概念；温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A．内能跟物体的质量、状态、温度有关，温度相同的物体，内能不一定相同，A不符合题意；
B．汽油机的做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能，所以燃气的内能减少，B符合题意；
C．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，C不符合题意；
D．由Q放=cmΔt可知，放出热量的多少与物质的比热容、质量和降低的温度有关，因此温度高的物体，放出的热量不一定多，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内能跟物体的质量、状态、温度有关；内能对外做功时，内能减少；热量是热传递时能量的改变量。
3．【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】因甲.乙两个物体的质量、温度均相同，甲的比热容小于乙的比热容，当它们放出相同的热量后，由Q放＝cm△t可知，甲降低的温度较大，所以甲的温度会低于乙的温度．当它们接触后，温度高的乙会向温度低的甲传递热量．
故答案为：C.
【分析】质量、初温和放出热量相同时，比热容越大，温度差越小；热传递时，热量从温度高的物体传向温度低的物体。
4．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知，甲元件中电流与电压关系为过原点直线，为正比关系，乙元件中的电流与电压关系为曲线，不成正比，A不符合题意；
B．由图可知，乙元件电流与电压关系为曲线，不是一个定值电阻，B不符合题意；
C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，根据图像，甲元件两端电压为1V，根据串联电流关系，通过乙元件的电流为0.2A，根据图像，乙元件两端电压为2V，因此甲、乙两元件总电压是3V，C不符合题意；
D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，由图可知，通过甲元件的电流为0.4A，通过乙元件的电流为0.2A，可计算甲、乙电阻分别为，，则甲、乙电阻之比为，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流与电压关系为过原点直线，为正比关系；电流与电压关系为曲线，不是一个定值电阻；根据图像数据，结合图像信息及欧姆定律公式，计算电阻之比。
5．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A． A点高于D点，但低于C点，则小环在A点的重力势能小于C点的重力势能，小环无法越过C点，所以小环就不能到达D点，A不符合题意；
B．小环从A点到B点，高度降低，重力势能转化为动能，所以动能一直增加，由于曲杆光滑，没有能量损失，所以机械能保持不变，B符合题意；
C．小环从A点到B点，重力势能减小，从B点到C点，重力势能增大，从C点到D点，重力势能又减小，C不符合题意；
D．若小环能到达D点，则小环到达C点时仍要向右继续运动，所以小环到达C点时有向右运动的速度，即小球到达C点时的动能不为0，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大。
6．【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】A．冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则水的质量为0.5kg，由图像可知，CD段水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为Q水吸＝c水m水Δt水＝0.5kg×4.2×103J/(kg·℃)×20℃＝4.2×104J
A不符合题意；
BC．由图像知，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，则1min吸收的热量为
由图像知，AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，则冰吸收的热量为Q冰＝4.2×103J/min×5min＝2.1×104J
冰的比热容为
BC不符合题意；
D．由图像知，0.5kg冰从5min开始熔化到45min全部熔化，需要40min，则该过程中冰熔化所吸收的热量为Q熔化＝4.2×103J/min×40min＝1.68×105J
由题意可得，冰的熔化热为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收热量的多少；根据相同时间的热量相同，可以比较不同时间段的热量；根据热量和质量的比值，可以计算熔化热。
7．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB．如图所示，油量表与R是并联的，根据电压表与电流表使用的方法，油量表如果是电流表则会引起R短路，其示数不变，所以应选择电压表改装，此时电流从电源正极出发，依次经过R、R0回到负极，即电路中R和R0是串联连接的，AB不符合题意；
C．油位越高，滑片向下移动，接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律，电压一定，总电阻变小，通过R0的电流越大，C不符合题意；
D．油位越低，滑片向上移动，R接入电路中的电阻变大，根据串联电路分压的规律，R两端的电压变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电压表和所测量的位置并联，接入电阻越大，分压越大。
8．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较
【解析】【解答】A．左图为定滑轮，则绳端速度与物体速度相同，右图为动滑轮，动滑轮上有两段绳子，则绳端速度为物体速度的两倍，物体的速度相同，则可知右图绳端速度更大，A不符合题意；
BD．物体上升高度相同，则两图克服物体重力做功相同，但右图还需要克服动滑轮重力做功，则可知F1做的功小于F2所做的功，拉力做功为总功，克服物体重力做功为有用功，则由 可知，左图装置机械效率更高，B符合题意，D不符合题意；
C．物体提升时间相同，右图拉力做功更多，则由 可知，F1做功的功率小于F2做功的功率，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以改变力的大小；使用动滑轮有较大的额外功。
9．【答案】B
【知识点】力与运动的关系；摩擦力的大小
【解析】【解答】由图知：物体在 内做加速运动，在 内做匀速运动，且物体在 内图像与 内图像与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同。
物体在 内在区域①上做加速运动，在 内在区域②上做匀速直线运动，区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。
A．压力相等，所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小，A不符合题意；
B．拉力在①②区域运动的距离相等，做功相等，在区域①上运动时间长，根据 知，在区域①上功率小。B符合题意；
C．物体在区域①上受到的摩擦力小2N，C不符合题意；
D．当物体进入区域 时，撤去外力，物体受到向左的摩擦力作用，做减速运动，最后停在区域③的最右端，其运动形式与区域①正好相反，所以物体在区域③上运动的时.间也是2s。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，可以计算功率的大小；匀速直线运动时，物体受到平衡力，速度改变时，受力不平衡。
10．【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测串联电路中的电流；
①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像；由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图知，当电路中电流相等时，两电压表的示数之和不相等，则电压表V2不是接在定值电阻R1与滑动变阻器串联后的两端，电压表V2并联在滑动变阻器R2两端；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中最小电流I=0.1A，灯泡两端的电压UL=0.5V，变阻器R2两端的电压U2=3.5V，则电源电压为U=UL+U2+IR1=0.5V+3.5V+0.1A×R1-------①
由题意可知，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压UL′=2.5V，变阻器R2两端的电压U2′=0.75V，电路中的最大电流I′=0.25A，则电源电压为U=UL′+U2′+I′R1=2.5V+0.75V+0.25A×R1---------②
由①②可得R1=5Ω，U=4.5V
则①错误；
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，R1两端的电压为U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V
则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为
则②正确；
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为U1′=I′R1=0.25A×5Ω=1.25V
则③错误；
④由图乙图线②可知，当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，则变阻器最大阻值为
当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器的最小电阻为
实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω，则④正确。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压，结合串联电路电压规律，计算总电压；利用电源电压一定，可以计算未知的电阻和电压；根据电压和电流的乘积，计算电功率；利用电压和电流的比值，计算电阻。
11．【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．已知电源电压保持4.5V不变，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V。由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知
接入阻值为20Ω的定值电阻时，实验无法完成，是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压，导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V而造成的；由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω，设定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器以最大阻值接入电路，其两端电压为 ，则有
解得，当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，其两端电压应为U滑=2.25V
此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V
因此，可以换一个电压值为3.75V的电源，比之前的电源电压值小，但不能换用电压值更大的电源，A不符合题意；
B．因为探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值，将使得前两次测量的数据失效，B不符合题意；
C．由题意知，更换为20Ω的定值电阻后，其两端的电压仍为1.5V。根据欧姆定律，此时通过该电路的电流为
由A选项分析可知，若控制定值电阻两端电压为1.5V，则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知，此时可以串联一个电阻，串联的电阻需要分担的电压为U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V
由欧姆定律可知，串联的电阻的阻值应为
所以，可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下，在a、b之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成，C符合题意；
D．由以上分析可知，若更换滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值至少应为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，滑动变阻器的取值变大；电源电压减小时，各用电器分压减小；串联电路中，电阻越大， 分压变大。
12．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．观察电路图可以发现小灯泡和滑动变阻器是串联的，滑动变阻器最大电阻是50欧姆，允许通过的最大电流是1A，灯泡的额定电压也就是允许的最大电压是2.5V，额定功率是1.25W， A不符合题意．
B．根据 可得出灯泡的额定电流： ，
从而计算出灯泡电阻： .
即电路允许的最大电流是0.5A，串联电路电流相等，所以整个电路电流最大不超过0.5A，那么整个电路的最大电功率： ，B 错．
C．滑动变阻器和灯泡串联分压，二者电压之和等于电源电压4.5V．灯泡电压不超过2.5V所以滑动变阻器电压不低于2.0V．而电压表测量滑动变阻器电压不能超过量程3V，所以滑动变阻器电压在2V到3V之间，灯泡电压就在1.5V到2.5V之间，那么电流最小
，
电流最大 ，
所以电流变化范围为：0.3A------0.5A，C 对．
D．电流最小0.3A时，电路电阻最大等于： ，
此时滑动变阻器阻值最大为15-5=10Ω，电流最大0.5A时电阻最小等于 ，
此时滑动变阻器阻值最小为9-5=4Ω，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】分析电路结构，小灯泡和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，小灯泡分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围，利用功率公式P=UI求解功率即可。
13．【答案】压缩；20；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】活塞对筒内气体做功，气体的内能会增加，机械能转化为内能，这与汽油机的压缩冲程中的能量转化是相同的。
汽油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内转40r，飞轮转2r一个工作循环，故1s内汽油机完成20个工作循环，对外做功20次。
图示中的冲程中，两气门闭合，火花塞点燃，活塞向下运动，所以是做功冲程。
【分析】压缩气体体积，是做功方式改变内能，和汽油机的压缩冲程相同；汽油机的飞轮转数是做功数的2倍；
14．【答案】3200；66.7%；200
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，有用功为
做的总功为
则机械效率为
做的额外功为
则斜面对物体施加的摩擦力为
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；拉力和距离的乘积就总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；总功和有用功的差计算额外功，结合距离计算摩擦力。
15．【答案】b和c；串联；6
【知识点】变阻器；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。
现有电压为9V的电源，因电源电压大于灯泡的额定电压，根据串联分压的知识可知 要使灯泡正常发光，则应在电路中串联一个保护电阻。
由于灯泡正常发光，则电路中的电流为I＝I额＝0.5A
根据串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和可知保护电阻两端的电压UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V
根据 可得保护电阻的阻值为
【分析】滑动变阻器连接时，滑片靠近下面的接线柱，电阻减小；串联电路电阻分压；根据电压和电流的比值，计算电阻。
16．【答案】9；1.5；乙
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由 可得，两灯泡的额定电流分别为
由 得，两灯泡的电阻分别为
因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流
因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压
由于两灯泡的额定电压相等，并联时，各支路两端的电压相等，最大电压等于额定电压6V，此时干路电流等于通过两灯均泡电流之和，干路电流的最大值
此时两灯泡正常发光，灯泡的亮度由实际功率决定的。甲灯泡的实际功率等于自身额定功率为3W；乙灯泡的实际功率等于自身额定功为6W，乙灯泡的实际功率大于甲灯泡的实际功率，所以两灯中较亮的是乙灯。
【分析】根据电功率和电压的比值， 计算电流；根据电压和电流的比值， 计算电阻；在串联电路中选择较小的电流，用电器安全工作；根据电流和总电阻的乘积，计算电压。
17．【答案】4.2×106；87.5%
【知识点】热量的计算；电功的测量
【解析】【解答】水吸收的热量是Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(45℃-20℃)=4.2×106J
此过程中电热水器消耗的电能为W= 4.8×106J
则该热水器的效率为η= 87.5%
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；根据电能表转盘转数计算消耗的电能；利用吸收的热量和消耗电能的多少的比值，计算电热效率。
18．【答案】0.04；60
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】该LED灯泡的额定电流为
这个LED灯与亮度相当的白炽灯的功率为
【分析】根据电功率和电压的比值， 计算电流；根据功率的效率，计算功率。
19．【答案】费力；24；变大
【知识点】杠杆的分类；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】通过观察图可知，人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1，手机所造成的阻力F2的力臂为L2，因为L1 = 10cm，L2 = 80cm，所以L1 < L2，动力臂小于阻力臂，所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2，代入数据L1 = 10cm，L2 = 80cm，F2 = 3N得F1 ×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
拍摄者伸长自拍杆，则阻力臂L2增大，保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则动力臂L1不变，由于阻力F2不变，根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得，动力F1变大。
【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；根据杠杆上的力和力臂，可以计算未知的力的大小；阻力臂变大时，动力变大。
20．【答案】电阻R2短路；电阻R1短路或断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】电源电压不变，电流表示数变大，说明电路电阻减小，所以故障为一个电阻短路；同时电压表示数增大，不可能是电阻R1短路（若R1短路，电压表相当于与导线并联，示数为零），所以是电阻R2短路。
如果电流表示数变大，则电压表示数减小为零，此时只能是电阻R1短路；如果电流表示数为零，则电压表示数增大，此时的故障可能是电阻R1断路，电压表测量电源电压示数增大。
【分析】在串联电路中，电压表以外的位置短路，电压表、电流表示数变大；电压表测量的位置发生故障时，电压表和电流表示数一个变大，一个变小。
21．【答案】先减小后增大；A点左侧
【知识点】势能大小的比较；力与运动的关系
【解析】【解答】木块在从B点运动到A点的过程中弹簧弹性形变减小，弹性势能减小，从A到C的过程中弹簧被拉伸弹性形变增大，弹性势能增大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大。
木块从B到C运动的过程中受弹簧的弹力和水平向左的摩擦力，从B点开始运动的过程中起初弹力水平向右与运动方向一致，木块做加速运动，弹力逐渐减小，当弹力大小与摩擦力相等时速度达到最大，此后合力方向与木块运动方向相反，开始做减速运动，根据过程分析，木块的最大速度在A点左侧。
【分析】弹簧的弹性形变程度越大，弹性势能越大；物体受到的力的方向和运动方向相同时，速度变大。
22．【答案】不变；变大；0.5；18
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S、S1、S2闭合时，灯泡短路，R0和变阻器R并联，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，则电压表示数不变；电流表测干路电流，滑片P从b端滑到中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，通过变阻器支路的电流变大，通过R0支路的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路中的电流表的示数变大。
当仅闭合开关S，滑片P位于b端时，等效电路图如图1所示；滑片P滑到某一位置的等效电路图如图2所示；
在图2中，由于灯泡正常发光，根据P=UI可得，电路中电流
灯泡的电阻
因为图1中的总电阻大于图2中的总电阻，根据欧姆定律可得，图1中的电流小于图2中的电流，则图1中电流I′=I-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A
由于滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6Ω，则Rap=Rab-6Ω
因为电源电压不变，所以在图1和图2中，由串联电路特点和欧姆定律有U=I′(RL+Rab)=I(RL+Rap)
代入数据得0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)
解得Rab=18Ω。
【分析】电压表连接在电源两端，测量电源电压；并联电路中，支路电阻减小，电流变大；根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流；根据电流变化分析电流，根据电流和总电阻的乘积计算电压；结合电源电压一定，计算未知的电阻。
23．【答案】解：如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】图中O为支点，反向延长力F画出F的作用线，然后从支点O向力F的作用线作垂线段，该垂线段即为力F的力臂l，如图所示：
【分析】杠杆上的支点到力的作用线的垂线是杠杆的力臂。
24．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上．
25．【答案】解：如图所示：
【知识点】电流表的连接；电压表的连接
【解析】【解答】根据题意，电流表不能与灯灯泡并联使用，所以与右边灯泡并联的电表只能为电压表，由于两灯并联，电流分别经过两灯回到负极，故上面圈内的电表为电流表。如图所示
【分析】电流表和所测量的位置串联，电压表和所测量的位置并联。
26．【答案】解：如下图所示：
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解：由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制LED灯，
【分析】只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮，否则LED灯不亮，说明感应开关S1、光敏开关S2不能独立工作、即为串联，共同控制LED灯，据此进行解答．
27．【答案】（1）解：提升重物做的有用功W有=Gh=1.2×104N×4m=4.8×104J
答：提升重物做的有用功为4.8×104J；
（2）解：由滑轮组机械效率 可得拉力做的总功
由图知，滑轮组承重绳子的根数n=3，拉力端移动距离s=nh=3×4m=12m由W总=Fs可得拉力
答：绳端的拉力为5×103N；
（3）解：拉力做功功率
答：拉力的功率为6×103W。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据有用功和机械效率的比值，计算总功；根据功和距离的比值， 计算力的大小；
（3）根据功和时间的比值，计算功率。
28．【答案】（1）太阳能电池板的辐射功率为，产生的电功率为，太阳能的转化效率为；
（2）汽车的速度为；
（3）相同的能量需要的汽油为。
【知识点】燃料的热值；太阳能及其利用与转化；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电流的乘积计算电功率；
（2）利用功率和受到的力可以计算物体的运行速度；
（3）根据热量和热值的比值可以计算消耗的燃料的多少。
29．【答案】（1）3
（2）45
（3）左
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）闭合开关，压力传感器R和报警器R0串联，电压表测报警器R0两端电压。由图乙可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻R=25Ω，此时电路中的电流
由 得报警器两端的电压U0=IR0=0.2A×15Ω=3V
即电压表示数为3V。
（2）报警器R0开始发出报警信号时，U0′=6V，此时电路中的电流
传感器两端的电压U传=U-U0′=8V-6V=2V
传感器的阻值
由图象可知当传感器的阻值为5Ω时，对应的压力为9N，根据杠杆平衡条件可得F压×OA=F踏×OB
代入数据得9N×5=F踏×1
解得F踏=45N。
（3）若电源电压略有降低，R0两端分得的电压会减少，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。
【分析】（1）根据压力大小判断电阻，利用电压和电阻的比值， 计算电流，根据电流和电阻的乘积计算分压；
（2）根据电压和最大电流的比值， 计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算最小电阻，分析压力的大小；
（3）当电源电压降低时，若电压表分压不变，其他位置分压变小，则电阻减小，压敏电阻受到的压力要变大；根据杠杆的平衡条件，杠杆上的力臂减小，压力变大。
30．【答案】（1）木块被推移的距离
（2）当质量一定时，速度越大动能越大。
（3）相等；④
（4）C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中是通过小球撞击木块后木块移动的距离来反映小球动能的大小，运用了转换法。
（2）分析甲图中的两图可知，质量相同，高度不同，即小球到达水平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系，能得出的结论是：当质量一定时，速度越大动能越大。
（3）木块滑动时，木块在水平面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同；若m'＜m，则四次实验中小球推动木块运动的距离关系为s④＞s③＞s②＞s①，由W=Fs可知，四次实验中木块克服摩擦做功最多的是图④。
（4）如果做甲图②实验时，为防止木块掉落，可适当降低小球的高度，这样小球的动能减小，撞击木块后前进的距离变小，就不会掉落了；
A．换用质量更小的球，不能与实验①控制相同的质量，A不符合题意；
B．给水平木板铺上毛巾，不能与实验①控制相同的接触面，B不符合题意；
C．适当降低小球的高度，小球的动能减小，撞击木块后前进的距离变小，就不会掉落了，C符合题意；
D．换用一个较重的木块，则与实验①中的木块不同，无法根据距离比较动能的大小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）探究动能的影响因素时，通过物体推动木块移动的距离，可以反应动能大小；
（2）当质量一定时，速度越大，物体的动能越大；
（3）探究物体动能的影响因素时时，水平面的粗糙程度相同；物体的动能越大，做功越多；
（4）探究动能和速度的关系时，速度减小，物体的动能减小。
31．【答案】（1）是；左；便于测量力臂
（2）1.5
（3）不变
（4）顺时针
（5）大于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）静止和匀速运动的物体都处于平衡状态，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆是平衡状态；此时杠杆左端上翘，所以平衡螺母应该向左调，使杠杆在水平位置平衡，以便后期方便测量力臂。
（2）设杠杆一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可得
F=1.5N
即测力计示数为1.5N。
（3）由题意及丙图可得，动力臂和阻力臂都变小，但由三角形相似原理可得，动力臂与阻力臂的比值不变，而A点所挂钩码的重力也不变，由杠杆平衡条件 可得，弹簧测力计的示数不变。
（4）由上述分析可得，要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，则需要增大动力臂，由几何关系可知，当测力计拉力与杆垂直时，动力臂最大，故测力计要顺时针转动。
（5）由题意可得，萝卜的力臂如下图所示：
由图可知， ，结合杠杆平衡条件可得， 。
【分析】（1）杠杆静止时是平衡的，杠杆调节水平平衡时，平衡螺母左偏右调；水平平衡时便于测量力臂；
（2）根据杠杆上已知的力和力臂，计算未知力的大小；
（3）杠杆上的动力和阻力平行时，改变杠杆的位置，拉力大小不变；
（4）杠杆上的拉力和杠杆垂直时，力臂最大，拉力最小；
（5）杠杆平衡时，力臂小的一侧力更大。
32．【答案】（1）；20Ω、1.0A
（2）2.2；左；0.5
（3）
（4）5∶2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电压表串联在电路，电流表与变阻器串联后与灯并联是错误，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示：
灯正常发光时电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=6V-2.5V=3.5V
由串联分压可知
变阻器连入电路中的电阻为R滑=16.8Ω
选用“20Ω 1.0A”的滑动变阻器。
（2）闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用0~3V的量程，分度值为0.1V，其读数是2.2V。
为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律，要减小变阻器的电压，根据分压原理减小变阻器连入电路中的电阻，即将滑动变阻器的滑片向左移动。
由图丙可知，灯在额定电压2.5V时，通过的电流为0.2A，额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
（3）由题意可知，由于没有电压表，故需要用电流表和定值电阻求出电压，故定值电阻应与灯泡并联；如图所示：
闭合开关S、S2，灯泡与电阻R并联，电流表测量通过R的电流，调节变阻器使电路中的电流为
此时电阻两端的电压等于灯泡两端的电压，变阻器的滑片位置不变，闭合开关S、S1，灯泡与电阻R并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的电流规律可知通过灯泡的电流 小灯泡正常发光时的电阻
（4）根据串联电路中电压规律可得滑动变阻器分得的电压为U滑=6V-U表
则变阻器的电压保持不变，由分压原理可得
当定值电阻分别取4Ω和10Ω时，故对应的变阻器连入电路中的电阻之比
滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，所以
【分析】（1）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联；根据电源电压和灯泡的分压计算滑动变阻器的分压，根据分压关系和电阻关系比，计算滑动变阻器的电阻；
（2）根据电压表的量程和指针位置，测量电压；减小滑动变阻器的电阻，分压减小，其他位置分压变大；根据电压和电流的乘积计算电功率。
（3）利用电流表测量电阻时，先利用电流表测量已知电阻的电流，使电阻的分压等于灯泡的电压，再利用电流表测量总电流，根据并联电路电流规律，计算灯泡电流，根据电压和电流，计算电功率；
（4）根据电源电压一定，不同时刻电流比等于电功率的比值。
33．【答案】（1）5
（2）将滑动变阻器调至阻值最大端；
（3）a；b；电阻箱，使电压表示数为2V
（4）1
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）如图所示，电流表接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，故待测电阻Rx阻值为
（2）③由于本次测量时没有电流表，只能通过串联电路电流电压的规律间接测量电阻的值，滑动变阻量接入最小阻值时，待测电阻两端电压为电源电压，再在滑动变阻器接入电大阻值时测量待测电阻两端电压，即将滑动变阻器调至阻值最大端，读出此时电压表示数记为
④当将滑动变阻器调至阻值最大端时，滑动变阻器两端电压为 ，根据串联电路电流规律及欧姆定律，可得 ，则待测电阻的表达式为
（3）第三组实验是等效替代法，即先测量出待测电阻的分得的电压，在滑动变阻器接入的电阻一定时，当电阻箱分得电压与待测电阻相同，表明两个电阻阻值相同。实验步骤如下 ：
①将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关 拨至a位置。
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V。
③断开开关S，将单刀双掷开关 拨至b位置。
④闭合开关S，调节电阻箱，使电压表示数为2V。
⑤读出电阻箱示数，即等于 的阻值。
（4）根据题意， ，两端电压为2V，则电流为 ，滑动变阻器电压为 ，滑动变阻器接入的电阻为 ，若待测电阻变大了2Ω，此时待测电阻为 ，则电流为 ，此时滑动变阻器接入的电阻为 ，故滑动变阻器接入电路的阻值变化量为
【分析】（1）测量未知电阻时，根据电流表的量程和指针未知，测量电流；根据电压和电流的比值，计算电阻；
（2）利用滑动变阻器和电压表测量电阻时，使滑动变阻器和电阻串联，滑片分别在电阻的最大和最小处，分别测量分压大小；根据电源电压一定，结合电流，计算电阻大小；
（3）利用电压表和电阻箱测量未知电阻时，将电阻和电阻箱分别接入电路，调节电阻箱时电压相同，利用等效替法测量电阻；
（4）根据分压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻，判断电阻的变化。
1 / 1江苏省苏州市高新区2022-2023学年九年级下学期物理2月份作业反馈试卷
一、单选题
1．（2023九下·苏州开学考）下列所提供的数据中符合实际情况的是（ ）
A．一节干电池电压约为6V
B．教室里日光灯工作时的电流约为0.15A
C．人体的安全电压为36V
D．小明将一个鸡蛋从地上拿起并缓慢举过头顶，对鸡蛋做功约10J
【答案】B
【知识点】电流的大小；电压和电压的单位换算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．不同的电源提供的电压不同，一节干电池的电压为1.5V，家庭电路电压为220V，A不符合题意；
B．日光灯的电功率在33W左右，工作时通过的电流约为
B符合题意；
C．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，C不符合题意；
D．一只鸡蛋的质量约50g，受到的重力为
从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，所以对鸡蛋做的功大约为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据常见的电压、电流和做功多少，结合数据解答。
2．（2023九下·苏州开学考）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D．物体温度越高，放出的热量越多
【答案】B
【知识点】热量的概念；温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A．内能跟物体的质量、状态、温度有关，温度相同的物体，内能不一定相同，A不符合题意；
B．汽油机的做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能，所以燃气的内能减少，B符合题意；
C．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，C不符合题意；
D．由Q放=cmΔt可知，放出热量的多少与物质的比热容、质量和降低的温度有关，因此温度高的物体，放出的热量不一定多，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内能跟物体的质量、状态、温度有关；内能对外做功时，内能减少；热量是热传递时能量的改变量。
3．（2023九下·苏州开学考）质量和初温都相同的甲、乙两物体，乙的比热容大些，当它们放出相同的热量后，再立即把它们相互接触，不计热量损失和状态变化，则（ ）
A．它们之间不发生热传递 B．甲向乙传递热量
C．乙向甲传递热量 D．以上情况均可能
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】因甲.乙两个物体的质量、温度均相同，甲的比热容小于乙的比热容，当它们放出相同的热量后，由Q放＝cm△t可知，甲降低的温度较大，所以甲的温度会低于乙的温度．当它们接触后，温度高的乙会向温度低的甲传递热量．
故答案为：C.
【分析】质量、初温和放出热量相同时，比热容越大，温度差越小；热传递时，热量从温度高的物体传向温度低的物体。
4．（2021九上·平舆期中）在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像据图像分析，下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，甲、乙两元件总电压是2.5V
D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，甲、乙电阻之比为1：2
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知，甲元件中电流与电压关系为过原点直线，为正比关系，乙元件中的电流与电压关系为曲线，不成正比，A不符合题意；
B．由图可知，乙元件电流与电压关系为曲线，不是一个定值电阻，B不符合题意；
C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，根据图像，甲元件两端电压为1V，根据串联电流关系，通过乙元件的电流为0.2A，根据图像，乙元件两端电压为2V，因此甲、乙两元件总电压是3V，C不符合题意；
D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，由图可知，通过甲元件的电流为0.4A，通过乙元件的电流为0.2A，可计算甲、乙电阻分别为，，则甲、乙电阻之比为，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流与电压关系为过原点直线，为正比关系；电流与电压关系为曲线，不是一个定值电阻；根据图像数据，结合图像信息及欧姆定律公式，计算电阻之比。
5．（2023九下·苏州开学考）如图，质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，若不计空气阻力，则环在运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．只要A点高于D点，小环就一定能到达D点
B．小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变
C．小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D．若小环能到达D点，小球到达C点时的动能为0
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A． A点高于D点，但低于C点，则小环在A点的重力势能小于C点的重力势能，小环无法越过C点，所以小环就不能到达D点，A不符合题意；
B．小环从A点到B点，高度降低，重力势能转化为动能，所以动能一直增加，由于曲杆光滑，没有能量损失，所以机械能保持不变，B符合题意；
C．小环从A点到B点，重力势能减小，从B点到C点，重力势能增大，从C点到D点，重力势能又减小，C不符合题意；
D．若小环能到达D点，则小环到达C点时仍要向右继续运动，所以小环到达C点时有向右运动的速度，即小球到达C点时的动能不为0，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大。
6．（2023九下·苏州开学考）我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．CD段水吸收的热量是4.2×105J
B．AB段冰吸收的热量是2.1×106J
C．根据上述信息算出冰的比热容2.1×104J/(kg·℃)
D．根据图中信息，冰的熔化热是3.36×105J/kg
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】A．冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则水的质量为0.5kg，由图像可知，CD段水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为Q水吸＝c水m水Δt水＝0.5kg×4.2×103J/(kg·℃)×20℃＝4.2×104J
A不符合题意；
BC．由图像知，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，则1min吸收的热量为
由图像知，AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，则冰吸收的热量为Q冰＝4.2×103J/min×5min＝2.1×104J
冰的比热容为
BC不符合题意；
D．由图像知，0.5kg冰从5min开始熔化到45min全部熔化，需要40min，则该过程中冰熔化所吸收的热量为Q熔化＝4.2×103J/min×40min＝1.68×105J
由题意可得，冰的熔化热为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收热量的多少；根据相同时间的热量相同，可以比较不同时间段的热量；根据热量和质量的比值，可以计算熔化热。
7．（2022九下·兴化月考）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的 B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小 D．油位越低，R两端的电压越大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB．如图所示，油量表与R是并联的，根据电压表与电流表使用的方法，油量表如果是电流表则会引起R短路，其示数不变，所以应选择电压表改装，此时电流从电源正极出发，依次经过R、R0回到负极，即电路中R和R0是串联连接的，AB不符合题意；
C．油位越高，滑片向下移动，接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律，电压一定，总电阻变小，通过R0的电流越大，C不符合题意；
D．油位越低，滑片向上移动，R接入电路中的电阻变大，根据串联电路分压的规律，R两端的电压变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电压表和所测量的位置并联，接入电阻越大，分压越大。
8．（2023九下·苏州开学考）小明用如图所示的两种方式，分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，两个滑轮完全相同，不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是（ ）
A．两次绳端移动的速度相等
B．F1做的功小于F2所做的功
C．F1做功的功率等于F2做功的功率
D．两装置的机械效率相等
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较
【解析】【解答】A．左图为定滑轮，则绳端速度与物体速度相同，右图为动滑轮，动滑轮上有两段绳子，则绳端速度为物体速度的两倍，物体的速度相同，则可知右图绳端速度更大，A不符合题意；
BD．物体上升高度相同，则两图克服物体重力做功相同，但右图还需要克服动滑轮重力做功，则可知F1做的功小于F2所做的功，拉力做功为总功，克服物体重力做功为有用功，则由 可知，左图装置机械效率更高，B符合题意，D不符合题意；
C．物体提升时间相同，右图拉力做功更多，则由 可知，F1做功的功率小于F2做功的功率，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以改变力的大小；使用动滑轮有较大的额外功。
9．（2023九下·苏州开学考）如图所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。如图为物块在区域①和②上运动的v-t图像，则（ ）
A．区域①路面的粗糙程度比②的大
B．拉力在区域①中做功的功率比②的小
C．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
D．物块在区域③上运动的时间可能为1s
【答案】B
【知识点】力与运动的关系；摩擦力的大小
【解析】【解答】由图知：物体在 内做加速运动，在 内做匀速运动，且物体在 内图像与 内图像与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同。
物体在 内在区域①上做加速运动，在 内在区域②上做匀速直线运动，区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。
A．压力相等，所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小，A不符合题意；
B．拉力在①②区域运动的距离相等，做功相等，在区域①上运动时间长，根据 知，在区域①上功率小。B符合题意；
C．物体在区域①上受到的摩擦力小2N，C不符合题意；
D．当物体进入区域 时，撤去外力，物体受到向左的摩擦力作用，做减速运动，最后停在区域③的最右端，其运动形式与区域①正好相反，所以物体在区域③上运动的时.间也是2s。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，可以计算功率的大小；匀速直线运动时，物体受到平衡力，速度改变时，受力不平衡。
10．（2023九下·苏州开学考）在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为0.75V
④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35
A．只有①② B．只有②④ C．只有②③④ D．只有①②④
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测串联电路中的电流；
①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像；由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图知，当电路中电流相等时，两电压表的示数之和不相等，则电压表V2不是接在定值电阻R1与滑动变阻器串联后的两端，电压表V2并联在滑动变阻器R2两端；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中最小电流I=0.1A，灯泡两端的电压UL=0.5V，变阻器R2两端的电压U2=3.5V，则电源电压为U=UL+U2+IR1=0.5V+3.5V+0.1A×R1-------①
由题意可知，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压UL′=2.5V，变阻器R2两端的电压U2′=0.75V，电路中的最大电流I′=0.25A，则电源电压为U=UL′+U2′+I′R1=2.5V+0.75V+0.25A×R1---------②
由①②可得R1=5Ω，U=4.5V
则①错误；
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，R1两端的电压为U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V
则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为
则②正确；
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为U1′=I′R1=0.25A×5Ω=1.25V
则③错误；
④由图乙图线②可知，当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，则变阻器最大阻值为
当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器的最小电阻为
实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω，则④正确。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压，结合串联电路电压规律，计算总电压；利用电源电压一定，可以计算未知的电阻和电压；根据电压和电流的乘积，计算电功率；利用电压和电流的比值，计算电阻。
11．（2023九下·苏州开学考）小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（ ）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A．已知电源电压保持4.5V不变，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V。由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知
接入阻值为20Ω的定值电阻时，实验无法完成，是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压，导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V而造成的；由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω，设定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器以最大阻值接入电路，其两端电压为 ，则有
解得，当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，其两端电压应为U滑=2.25V
此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V
因此，可以换一个电压值为3.75V的电源，比之前的电源电压值小，但不能换用电压值更大的电源，A不符合题意；
B．因为探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值，将使得前两次测量的数据失效，B不符合题意；
C．由题意知，更换为20Ω的定值电阻后，其两端的电压仍为1.5V。根据欧姆定律，此时通过该电路的电流为
由A选项分析可知，若控制定值电阻两端电压为1.5V，则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知，此时可以串联一个电阻，串联的电阻需要分担的电压为U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V
由欧姆定律可知，串联的电阻的阻值应为
所以，可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下，在a、b之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成，C符合题意；
D．由以上分析可知，若更换滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值至少应为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，滑动变阻器的取值变大；电源电压减小时，各用电器分压减小；串联电路中，电阻越大， 分压变大。
12．（2021·渭滨模拟）小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示．电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（ 忽略灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．该电路中电流的最大功率是1.25W
C．电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．观察电路图可以发现小灯泡和滑动变阻器是串联的，滑动变阻器最大电阻是50欧姆，允许通过的最大电流是1A，灯泡的额定电压也就是允许的最大电压是2.5V，额定功率是1.25W， A不符合题意．
B．根据 可得出灯泡的额定电流： ，
从而计算出灯泡电阻： .
即电路允许的最大电流是0.5A，串联电路电流相等，所以整个电路电流最大不超过0.5A，那么整个电路的最大电功率： ，B 错．
C．滑动变阻器和灯泡串联分压，二者电压之和等于电源电压4.5V．灯泡电压不超过2.5V所以滑动变阻器电压不低于2.0V．而电压表测量滑动变阻器电压不能超过量程3V，所以滑动变阻器电压在2V到3V之间，灯泡电压就在1.5V到2.5V之间，那么电流最小
，
电流最大 ，
所以电流变化范围为：0.3A------0.5A，C 对．
D．电流最小0.3A时，电路电阻最大等于： ，
此时滑动变阻器阻值最大为15-5=10Ω，电流最大0.5A时电阻最小等于 ，
此时滑动变阻器阻值最小为9-5=4Ω，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】分析电路结构，小灯泡和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，小灯泡分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围，利用功率公式P=UI求解功率即可。
二、填空题
13．（2022九上·江都期中）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体做功，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做 次功。图中乙所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程。
【答案】压缩；20；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】活塞对筒内气体做功，气体的内能会增加，机械能转化为内能，这与汽油机的压缩冲程中的能量转化是相同的。
汽油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内转40r，飞轮转2r一个工作循环，故1s内汽油机完成20个工作循环，对外做功20次。
图示中的冲程中，两气门闭合，火花塞点燃，活塞向下运动，所以是做功冲程。
【分析】压缩气体体积，是做功方式改变内能，和汽油机的压缩冲程相同；汽油机的飞轮转数是做功数的2倍；
14．（2022八下·滦南期末）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功 J；斜面的机械效率为 ；斜面对物体施加的摩擦力为 N。
【答案】3200；66.7%；200
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，有用功为
做的总功为
则机械效率为
做的额外功为
则斜面对物体施加的摩擦力为
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；拉力和距离的乘积就总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；总功和有用功的差计算额外功，结合距离计算摩擦力。
15．（2023九下·苏州开学考）如图所示，甲为一个调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电压为9V的电源，将一个标有“6V 0.5A”字样的小灯泡接入此电路中，为使小灯泡正常发光，需在此电路中 （选填“串联”或“并联”）一个阻值 Ω的电阻。
【答案】b和c；串联；6
【知识点】变阻器；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由于电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。
现有电压为9V的电源，因电源电压大于灯泡的额定电压，根据串联分压的知识可知 要使灯泡正常发光，则应在电路中串联一个保护电阻。
由于灯泡正常发光，则电路中的电流为I＝I额＝0.5A
根据串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和可知保护电阻两端的电压UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V
根据 可得保护电阻的阻值为
【分析】滑动变阻器连接时，滑片靠近下面的接线柱，电阻减小；串联电路电阻分压；根据电压和电流的比值，计算电阻。
16．（2023九下·苏州开学考）甲灯标有“6V 3W”的字样，乙灯标有“6V 6W”的字样（灯丝电阻不变），若将它们串联接入电路中，电源电压的最大值是 V；若将它们并联接入电路中，干路电流的最大值是 A，两灯中较亮的是 灯。
【答案】9；1.5；乙
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由 可得，两灯泡的额定电流分别为
由 得，两灯泡的电阻分别为
因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流
因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压
由于两灯泡的额定电压相等，并联时，各支路两端的电压相等，最大电压等于额定电压6V，此时干路电流等于通过两灯均泡电流之和，干路电流的最大值
此时两灯泡正常发光，灯泡的亮度由实际功率决定的。甲灯泡的实际功率等于自身额定功率为3W；乙灯泡的实际功率等于自身额定功为6W，乙灯泡的实际功率大于甲灯泡的实际功率，所以两灯中较亮的是乙灯。
【分析】根据电功率和电压的比值， 计算电流；根据电压和电流的比值， 计算电阻；在串联电路中选择较小的电流，用电器安全工作；根据电流和总电阻的乘积，计算电压。
17．（2023九下·苏州开学考）小华用电能表测量家中电热水器的热效率，他断开家中的其他用电器，仅让电热水器工作，40min把质量为40kg、初温为20℃的水加热到45℃，水吸收的热量是 J；此过程中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表闪烁了4000次，则该热水器的效率为 。
【答案】4.2×106；87.5%
【知识点】热量的计算；电功的测量
【解析】【解答】水吸收的热量是Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(45℃-20℃)=4.2×106J
此过程中电热水器消耗的电能为W= 4.8×106J
则该热水器的效率为η= 87.5%
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；根据电能表转盘转数计算消耗的电能；利用吸收的热量和消耗电能的多少的比值，计算电热效率。
18．（2022九下·兴化月考）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 A，这个LED灯与功率 W的白炽灯亮度相当。
【答案】0.04；60
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】该LED灯泡的额定电流为
这个LED灯与亮度相当的白炽灯的功率为
【分析】根据电功率和电压的比值， 计算电流；根据功率的效率，计算功率。
19．（2023九下·苏州开学考）如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】费力；24；变大
【知识点】杠杆的分类；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】通过观察图可知，人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1，手机所造成的阻力F2的力臂为L2，因为L1 = 10cm，L2 = 80cm，所以L1 < L2，动力臂小于阻力臂，所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2，代入数据L1 = 10cm，L2 = 80cm，F2 = 3N得F1 ×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
拍摄者伸长自拍杆，则阻力臂L2增大，保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则动力臂L1不变，由于阻力F2不变，根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得，动力F1变大。
【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；根据杠杆上的力和力臂，可以计算未知的力的大小；阻力臂变大时，动力变大。
20．（2023九下·苏州开学考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。若两个电表的示数都变大，发生的故障是 ；若一个电表示数变大，另一个电表示数为0，则发生故障的电阻是 。
【答案】电阻R2短路；电阻R1短路或断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】电源电压不变，电流表示数变大，说明电路电阻减小，所以故障为一个电阻短路；同时电压表示数增大，不可能是电阻R1短路（若R1短路，电压表相当于与导线并联，示数为零），所以是电阻R2短路。
如果电流表示数变大，则电压表示数减小为零，此时只能是电阻R1短路；如果电流表示数为零，则电压表示数增大，此时的故障可能是电阻R1断路，电压表测量电源电压示数增大。
【分析】在串联电路中，电压表以外的位置短路，电压表、电流表示数变大；电压表测量的位置发生故障时，电压表和电流表示数一个变大，一个变小。
21．（2023九下·苏州开学考）如图所示，弹簧一端与木块相连，另一端固定在左侧的墙壁上，木块放在粗糙的水平木板上。木块位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使木块到达B点；松手后，木块由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则木块从位置B运动至位置C的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是 （减小/增大/先减小后增大/先增大后减小/不变）；木块的速度达到最大值的位置在 （A点/A点左侧/A点右侧）。
【答案】先减小后增大；A点左侧
【知识点】势能大小的比较；力与运动的关系
【解析】【解答】木块在从B点运动到A点的过程中弹簧弹性形变减小，弹性势能减小，从A到C的过程中弹簧被拉伸弹性形变增大，弹性势能增大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大。
木块从B到C运动的过程中受弹簧的弹力和水平向左的摩擦力，从B点开始运动的过程中起初弹力水平向右与运动方向一致，木块做加速运动，弹力逐渐减小，当弹力大小与摩擦力相等时速度达到最大，此后合力方向与木块运动方向相反，开始做减速运动，根据过程分析，木块的最大速度在A点左侧。
【分析】弹簧的弹性形变程度越大，弹性势能越大；物体受到的力的方向和运动方向相同时，速度变大。
22．（2023九下·苏州开学考）如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V；3W”（灯泡电阻不变）。当开关S、S1、S2闭合，滑片P从b端滑到中点时，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当仅闭合开关S，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6，电流表的示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 A，滑动变阻器的最大阻值是 。
【答案】不变；变大；0.5；18
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S、S1、S2闭合时，灯泡短路，R0和变阻器R并联，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，则电压表示数不变；电流表测干路电流，滑片P从b端滑到中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，通过变阻器支路的电流变大，通过R0支路的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路中的电流表的示数变大。
当仅闭合开关S，滑片P位于b端时，等效电路图如图1所示；滑片P滑到某一位置的等效电路图如图2所示；
在图2中，由于灯泡正常发光，根据P=UI可得，电路中电流
灯泡的电阻
因为图1中的总电阻大于图2中的总电阻，根据欧姆定律可得，图1中的电流小于图2中的电流，则图1中电流I′=I-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A
由于滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6Ω，则Rap=Rab-6Ω
因为电源电压不变，所以在图1和图2中，由串联电路特点和欧姆定律有U=I′(RL+Rab)=I(RL+Rap)
代入数据得0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)
解得Rab=18Ω。
【分析】电压表连接在电源两端，测量电源电压；并联电路中，支路电阻减小，电流变大；根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流；根据电流变化分析电流，根据电流和总电阻的乘积计算电压；结合电源电压一定，计算未知的电阻。
三、作图题
23．（2023九下·苏州开学考）试根据规定要求作图：工人在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂。
【答案】解：如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】图中O为支点，反向延长力F画出F的作用线，然后从支点O向力F的作用线作垂线段，该垂线段即为力F的力臂l，如图所示：
【分析】杠杆上的支点到力的作用线的垂线是杠杆的力臂。
24．（2016·贺州）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上．
25．（2023九下·苏州开学考）在图中圆圈内填上合适的电表使两灯并联。
【答案】解：如图所示：
【知识点】电流表的连接；电压表的连接
【解析】【解答】根据题意，电流表不能与灯灯泡并联使用，所以与右边灯泡并联的电表只能为电压表，由于两灯并联，电流分别经过两灯回到负极，故上面圈内的电表为电流表。如图所示
【分析】电流表和所测量的位置串联，电压表和所测量的位置并联。
26．（2017·武进模拟）为方便夜间开锁，有人发明了“感应照孔门把手”，只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮．它利用感应开关S1（有人摸把手，S1闭合；无人摸把手，S1断开）以及光敏开关S2（白天，S2断开；夜间，S2闭合）控制电路，达到目的．请完成电路连接．
【答案】解：如下图所示：
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解：由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制LED灯，
【分析】只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮，否则LED灯不亮，说明感应开关S1、光敏开关S2不能独立工作、即为串联，共同控制LED灯，据此进行解答．
四、计算题
27．（2023九下·苏州开学考）如图所示，塔式起重机的滑轮组将重为1.2×104N的重物10s内匀速吊起4m时，滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）提升重物做的有用功；
（2）绳端的拉力；
（3）拉力的功率。
【答案】（1）解：提升重物做的有用功W有=Gh=1.2×104N×4m=4.8×104J
答：提升重物做的有用功为4.8×104J；
（2）解：由滑轮组机械效率 可得拉力做的总功
由图知，滑轮组承重绳子的根数n=3，拉力端移动距离s=nh=3×4m=12m由W总=Fs可得拉力
答：绳端的拉力为5×103N；
（3）解：拉力做功功率
答：拉力的功率为6×103W。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据有用功和机械效率的比值，计算总功；根据功和距离的比值， 计算力的大小；
（3）根据功和时间的比值，计算功率。
28．（2019·苏州模拟）太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S＝8m2，太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0＝1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U＝120V，并对车上的电动机提供I＝10A的电流，试问：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是多大？
（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧多少千克汽油？（汽油热值近似取q汽油=5×107J/kg）
【答案】（1）太阳能电池板的辐射功率为，产生的电功率为，太阳能的转化效率为；
（2）汽车的速度为；
（3）相同的能量需要的汽油为。
【知识点】燃料的热值；太阳能及其利用与转化；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电流的乘积计算电功率；
（2）利用功率和受到的力可以计算物体的运行速度；
（3）根据热量和热值的比值可以计算消耗的燃料的多少。
五、综合题
29．（2023九下·苏州开学考）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示：ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：
（1）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为 V；
（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为 N；
（3）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】（1）3
（2）45
（3）左
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）闭合开关，压力传感器R和报警器R0串联，电压表测报警器R0两端电压。由图乙可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻R=25Ω，此时电路中的电流
由 得报警器两端的电压U0=IR0=0.2A×15Ω=3V
即电压表示数为3V。
（2）报警器R0开始发出报警信号时，U0′=6V，此时电路中的电流
传感器两端的电压U传=U-U0′=8V-6V=2V
传感器的阻值
由图象可知当传感器的阻值为5Ω时，对应的压力为9N，根据杠杆平衡条件可得F压×OA=F踏×OB
代入数据得9N×5=F踏×1
解得F踏=45N。
（3）若电源电压略有降低，R0两端分得的电压会减少，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。
【分析】（1）根据压力大小判断电阻，利用电压和电阻的比值， 计算电流，根据电流和电阻的乘积计算分压；
（2）根据电压和最大电流的比值， 计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算最小电阻，分析压力的大小；
（3）当电源电压降低时，若电压表分压不变，其他位置分压变小，则电阻减小，压敏电阻受到的压力要变大；根据杠杆的平衡条件，杠杆上的力臂减小，压力变大。
六、实验题
30．（2023九下·苏州开学考）如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，左边甲图中的质量均为m′，高度分别为h和2h，右边乙图中的高度均为2h，质量分别为m和2m。四幅图中相同的水平面上的木块均相同。
（1）该实验是通过 来反映物体动能大小的；
（2）分析比较甲中的两图可得出结论： ；
（3）图中四次实验中，木块在水平面上滑动时，受到的摩擦力 （选填“相等”或“不相等”），若m'（4）如果进行图甲中②的实验时，木块被撞后滑出木板掉落，因此需改进图甲中②的实验，再与实验①对比。在不改变木板长度的情况下，应该采用以下方法_________。（填序号）
A．换用质量更小的小球 B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低小球的高度 D．换用一个较重的木块
【答案】（1）木块被推移的距离
（2）当质量一定时，速度越大动能越大。
（3）相等；④
（4）C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中是通过小球撞击木块后木块移动的距离来反映小球动能的大小，运用了转换法。
（2）分析甲图中的两图可知，质量相同，高度不同，即小球到达水平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系，能得出的结论是：当质量一定时，速度越大动能越大。
（3）木块滑动时，木块在水平面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同；若m'＜m，则四次实验中小球推动木块运动的距离关系为s④＞s③＞s②＞s①，由W=Fs可知，四次实验中木块克服摩擦做功最多的是图④。
（4）如果做甲图②实验时，为防止木块掉落，可适当降低小球的高度，这样小球的动能减小，撞击木块后前进的距离变小，就不会掉落了；
A．换用质量更小的球，不能与实验①控制相同的质量，A不符合题意；
B．给水平木板铺上毛巾，不能与实验①控制相同的接触面，B不符合题意；
C．适当降低小球的高度，小球的动能减小，撞击木块后前进的距离变小，就不会掉落了，C符合题意；
D．换用一个较重的木块，则与实验①中的木块不同，无法根据距离比较动能的大小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）探究动能的影响因素时，通过物体推动木块移动的距离，可以反应动能大小；
（2）当质量一定时，速度越大，物体的动能越大；
（3）探究物体动能的影响因素时时，水平面的粗糙程度相同；物体的动能越大，做功越多；
（4）探究动能和速度的关系时，速度减小，物体的动能减小。
31．（2023九下·苏州开学考）“探究杠杆的平衡条件”的实验中；
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆 平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调，此时调节杠杆水平位置平衡的目的是 ；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数 （变大/变小/不变）；
（4）若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 （顺时针/逆时针）方向转动一个小角度；
（5）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为GA、GB，由杠杆原理可知GA GB（大于/小于/等于）。
【答案】（1）是；左；便于测量力臂
（2）1.5
（3）不变
（4）顺时针
（5）大于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）静止和匀速运动的物体都处于平衡状态，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆是平衡状态；此时杠杆左端上翘，所以平衡螺母应该向左调，使杠杆在水平位置平衡，以便后期方便测量力臂。
（2）设杠杆一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可得
F=1.5N
即测力计示数为1.5N。
（3）由题意及丙图可得，动力臂和阻力臂都变小，但由三角形相似原理可得，动力臂与阻力臂的比值不变，而A点所挂钩码的重力也不变，由杠杆平衡条件 可得，弹簧测力计的示数不变。
（4）由上述分析可得，要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，则需要增大动力臂，由几何关系可知，当测力计拉力与杆垂直时，动力臂最大，故测力计要顺时针转动。
（5）由题意可得，萝卜的力臂如下图所示：
由图可知， ，结合杠杆平衡条件可得， 。
【分析】（1）杠杆静止时是平衡的，杠杆调节水平平衡时，平衡螺母左偏右调；水平平衡时便于测量力臂；
（2）根据杠杆上已知的力和力臂，计算未知力的大小；
（3）杠杆上的动力和阻力平行时，改变杠杆的位置，拉力大小不变；
（4）杠杆上的拉力和杠杆垂直时，力臂最大，拉力最小；
（5）杠杆平衡时，力臂小的一侧力更大。
32．（2023九下·苏州开学考）为测量小灯泡电功率，选用如图甲所示的实验器材，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（其灯丝电阻约为12Ω）。
（1）如图甲所示的电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并用笔画代替导线，使电路连接正确 。为了顺利完成该实验探究，滑动变阻器选用 （10Ω、1.0A /15Ω、0.5A /20Ω、1.0A）。
（2）闭合开关，将滑片移动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，示数为 V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向 移动。通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，该小灯泡的额定功率为 W；
（3）小刚想利用小灯泡、电流表和定值电阻R（阻值已知）测量小灯泡正常发光时的电阻，请在图丁所示虚线框内补上这三个元件的符号，使电路满足要求；
（4）小明还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω、8Ω、6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不变。四次实验中，当电压表调到某一控制电压时，此时滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是 。
【答案】（1）；20Ω、1.0A
（2）2.2；左；0.5
（3）
（4）5∶2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电压表串联在电路，电流表与变阻器串联后与灯并联是错误，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示：
灯正常发光时电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=6V-2.5V=3.5V
由串联分压可知
变阻器连入电路中的电阻为R滑=16.8Ω
选用“20Ω 1.0A”的滑动变阻器。
（2）闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用0~3V的量程，分度值为0.1V，其读数是2.2V。
为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律，要减小变阻器的电压，根据分压原理减小变阻器连入电路中的电阻，即将滑动变阻器的滑片向左移动。
由图丙可知，灯在额定电压2.5V时，通过的电流为0.2A，额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
（3）由题意可知，由于没有电压表，故需要用电流表和定值电阻求出电压，故定值电阻应与灯泡并联；如图所示：
闭合开关S、S2，灯泡与电阻R并联，电流表测量通过R的电流，调节变阻器使电路中的电流为
此时电阻两端的电压等于灯泡两端的电压，变阻器的滑片位置不变，闭合开关S、S1，灯泡与电阻R并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的电流规律可知通过灯泡的电流 小灯泡正常发光时的电阻
（4）根据串联电路中电压规律可得滑动变阻器分得的电压为U滑=6V-U表
则变阻器的电压保持不变，由分压原理可得
当定值电阻分别取4Ω和10Ω时，故对应的变阻器连入电路中的电阻之比
滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，所以
【分析】（1）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联；根据电源电压和灯泡的分压计算滑动变阻器的分压，根据分压关系和电阻关系比，计算滑动变阻器的电阻；
（2）根据电压表的量程和指针位置，测量电压；减小滑动变阻器的电阻，分压减小，其他位置分压变大；根据电压和电流的乘积计算电功率。
（3）利用电流表测量电阻时，先利用电流表测量已知电阻的电流，使电阻的分压等于灯泡的电压，再利用电流表测量总电流，根据并联电路电流规律，计算灯泡电流，根据电压和电流，计算电功率；
（4）根据电源电压一定，不同时刻电流比等于电功率的比值。
33．（2022·鼓楼模拟）几组同学用如图甲所示的电路图，用不同的方法测量的阻值，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为，还有电压表、电流表、电阻箱、导线可以选用。
（1）第一组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关拨至a位置，在乙位置连接电流表；
②调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示；
③则 Ω；
（2）第二组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关拨至a位置；
②乙位置用导线连接，将滑动变阻器调至阻值最小端，闭合开关S，读出此时电压表的示数记为；
③ ，读出此时电压表示数记为；
④则 （用上述已知的物理量符号表示）；
（3）第三组同学操作步骤如下：
①将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关拨至 位置；
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V；
③断开开关S，将单刀双掷开关拨至 位置；
④闭合开关S，调节 ；
⑤读出电阻箱示数，即等于的阻值；
（4）第三组同学发现前两组的测量结果都一样，本组测量结果却比他们的大了2Ω，检查分析后发现，是在步骤④之前，不小心碰到了滑动变阻器滑片，导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了 Ω。
【答案】（1）5
（2）将滑动变阻器调至阻值最大端；
（3）a；b；电阻箱，使电压表示数为2V
（4）1
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）如图所示，电流表接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，故待测电阻Rx阻值为
（2）③由于本次测量时没有电流表，只能通过串联电路电流电压的规律间接测量电阻的值，滑动变阻量接入最小阻值时，待测电阻两端电压为电源电压，再在滑动变阻器接入电大阻值时测量待测电阻两端电压，即将滑动变阻器调至阻值最大端，读出此时电压表示数记为
④当将滑动变阻器调至阻值最大端时，滑动变阻器两端电压为 ，根据串联电路电流规律及欧姆定律，可得 ，则待测电阻的表达式为
（3）第三组实验是等效替代法，即先测量出待测电阻的分得的电压，在滑动变阻器接入的电阻一定时，当电阻箱分得电压与待测电阻相同，表明两个电阻阻值相同。实验步骤如下 ：
①将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关 拨至a位置。
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V。
③断开开关S，将单刀双掷开关 拨至b位置。
④闭合开关S，调节电阻箱，使电压表示数为2V。
⑤读出电阻箱示数，即等于 的阻值。
（4）根据题意， ，两端电压为2V，则电流为 ，滑动变阻器电压为 ，滑动变阻器接入的电阻为 ，若待测电阻变大了2Ω，此时待测电阻为 ，则电流为 ，此时滑动变阻器接入的电阻为 ，故滑动变阻器接入电路的阻值变化量为
【分析】（1）测量未知电阻时，根据电流表的量程和指针未知，测量电流；根据电压和电流的比值，计算电阻；
（2）利用滑动变阻器和电压表测量电阻时，使滑动变阻器和电阻串联，滑片分别在电阻的最大和最小处，分别测量分压大小；根据电源电压一定，结合电流，计算电阻大小；
（3）利用电压表和电阻箱测量未知电阻时，将电阻和电阻箱分别接入电路，调节电阻箱时电压相同，利用等效替法测量电阻；
（4）根据分压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻，判断电阻的变化。
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