【文档说明】2021-2022学年江苏省常州市九年级上期末物理试题及答案解析.docx,共(28)页,655.570 KB,由小喜鸽上传
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第1页,共28页2021-2022学年江苏省常州市九年级(上)期末物理试卷一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)1.在如图所示的工具中,使用时属于省力杠杆的是()A.面包夹子B.钓鱼竿C.托盘天平D.核桃夹2.如图所示,𝑂𝐵是以𝑂点为支点的
杠杆,𝐹是作用在杠杆𝐵端的力。已知𝑂𝐴⊥𝐴𝐵、𝐴𝐶⊥𝑂𝐵。图中𝐹的力臂是()A.𝑂𝐴B.𝐴𝐶C.𝑂𝐶D.𝐴𝐵3.如图所示的各种情况中,用同样大小的力𝐹将重物匀速提升,不
计绳与滑轮自重、不计摩擦,物重最大的是()A.𝐺𝐴B.𝐺𝐵C.𝐺𝐶D.𝐺𝐷第2页,共28页4.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由𝐴点自由下落,相继经过𝐵、𝐶两点,已知𝐴𝐵=𝐵𝐶,如图所示,物体在𝐴𝐵段重力做功𝑊1,做功功率𝑃1
;在𝐵𝐶段重力做功𝑊2,做功功率𝑃2,则下列关系正确的是()A.𝑊1≠𝑊2𝑃1≠𝑃2B.𝑊1=𝑊2𝑃1=𝑃2C.𝑊1=𝑊2𝑃1>𝑃2D.𝑊1=𝑊2𝑃1<𝑃25.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子
从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为𝑊1,机械效率为𝜂1;用乙滑轮所做的总功为𝑊2,机械效率为𝜂2.若不计绳重与摩擦,则()A.𝑊1=𝑊2𝜂1=𝜂2B.𝑊1=𝑊2𝜂1<𝜂2C.𝑊1<𝑊2𝜂1>𝜂2D.𝑊1>𝑊2𝜂1<𝜂26.如图所示,运动
员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是()A.增大箭的弹性势能B.增大箭的重力势能C.增大弓的弹性势能D.使箭沿直线运动7.如图所示,一个滑雪的人以恒定的速度沿山坡滑下,在他向下匀速滑动过程中,下列说法中正确的是()A.人的机械能变大B.人
的机械能不变C.人的机械能变小D.人的机械能先变大后变小8.下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是()A.体积相同的两杯水温度都升高了20℃,它们吸收的热量相同B.质量相等的两块铜温度分别升高20℃和40℃,它们吸收的热量不相同C
.体积相等的水和煤油温度都升高20℃,它们吸收的热量不相同D.质量相等的水和铜温度都升高20℃,它们吸收的热量不相同9.如图所示,四冲程汽油机在一个循环中,内能转化为机械能过程的是()第3页,共28页A.B.C.
D.10.通常情况下,家庭使用燃料满足生活所需,月消耗质量最少的燃料是()A.热值为7.1×107𝐽/𝑘𝑔的液化气B.热值为3.4×107𝐽/𝑘𝑔的煤C.热值为1.2×107𝐽/𝑘𝑔的木
材D.一样多11.有一个看不见内部情况的小盒(如图甲),盒上有两只灯泡,由一个开关控制,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都灭;拧下其中任一灯泡,另一灯都亮。图乙中,符合要求的电路图是()A.𝐴B.𝐵C.𝐶D.𝐷12.如图所示,闭合开
关𝑆后,𝐿1和𝐿2两盏灯都不亮,电流表指针没有偏转,电压表指针有明显的偏转。电路中只有一处故障,该电路的故障可能是()A.灯𝐿1被短路B.灯𝐿1断路C.灯𝐿2被短路D.灯𝐿2断路13.如图所示,是某同学根据实验数据分别绘制的𝑅1和
𝑅2的𝑈−𝐼图像。下列说法中正确的是()第4页,共28页①若两电阻串联,𝑅1两端的电压较大②若两电阻串联,𝑅1两端的电压较小③若两电阻并联,通过𝑅1的电流较大④若两电阻并联,通过𝑅1的电流较小A.①③B.
①④C.②③D.②④14.如图所示电路,电源电压恒定,𝑅0为定值电阻,𝑅为滑动变阻器。闭合开关𝑆后,在滑动变阻器滑片𝑃向左滑动的过程中()A.电流表𝐴1的示数变小B.电流表𝐴2的示数变大C.电压表𝑉
的示数变小D.电灯的亮度变暗15.如图所示的电路中,电源电压为20𝑉,定值电阻𝑅为20𝛺,滑动变阻器标有“30𝛺1𝐴”字样,电压表选用的量程是0~15𝑉,在该电路正常使用的情况下,则()A.电路消耗的最大功率为20𝑊B.电路消耗的最小功率为8𝑊C.电压表的最小示数为
5𝑉D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10𝛺二、填空题(本大题共11小题,共26.0分)16.杠杆的应用非常厂泛,生活中的剪刀就有许多种类。如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是______剪刀(填甲、乙),另一种杠杆使用的好处是_____
_。17.如图所示,“歼−10”是我国自行研发的新型战机,当发动机以1.2×105𝑁的推力使其以1.5倍声速(声速为340𝑚/𝑠)水平匀速飞行时。10𝑠飞行的距离______𝑘𝑚,发动机推力的功率是______𝑘𝑊。18.将重物从长4𝑚、高1𝑚的斜面底部匀速推上斜
面顶端,已知沿斜第5页,共28页面的推力是300𝑁,斜面的机械效率是75%.则在此过程中,推力做的总功是______𝐽,重物所受摩擦力为______𝑁,物体的重力为______𝑁。19.甲、乙、丙三个同规格容器内装有水,三杯水体积、温度的关系如图所示,分析可知:______(甲
/乙/丙)杯中水的内能是最大的,______(甲/乙/丙)杯中水的内能是最小的。20.如图所示打桩机打桩时重锤被拉起又下落,打在桩面上,如果要把桩打得深些,可以采用的方法是(1)______(2)______.21.氢气球吊起气象探测器匀速升空的过程中,探测器的动能___
___(变小/不变/变大)、重力势能______(变小/不变/变大)、机械能______(变小/不变/变大)。22.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,这是
通过______方式把______能转化为______能。23.如图所示的电路中,闭合开关𝑆,两灯均发光,甲是______(电流表/电压表),乙是______(电流表/电压表),丙是______(电流表/电压表)。第6页,共28页24.如图所示是一种
测定油箱内油量的装置。其中𝑅是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴𝑂转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,滑动变阻器滑片向______(选填“上”或“下”)移动
,电流表的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。25.如图所示,𝐿1标有“8𝑉16𝑊”字样,𝐿2标有“8𝑉8𝑊”字样。闭合开关,从左向右缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是____
__𝑉,𝐿1和𝐿2的总功率是______𝑊。26.如图所示是小明探究焦耳定律的部分实验装置,已知𝑅甲=10𝛺,𝑅乙=20𝛺,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝______(串/并)联在电路。若流过甲电阻丝的电流为0.3𝐴,则乙电阻丝在
1𝑚𝑖𝑛内产生的热量为______𝐽。三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)27.不计绳重、动滑轮重及摩擦,请按要求画出滑轮组的绕线方法:𝐹=14𝐺;改变施力方向。28.冰箱内的照明灯𝐿是由门控开关𝑆1控制的,开冰箱门时,𝑆1闭合,照明灯亮;关冰箱门时,�
�1断开,照明灯灭;冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关𝑆2控制的,𝑆2闭合时,压缩机工作;𝑆2断开时,压缩机不工作,请完成电路图的连接。四、实验探究题(本大题共2小题,共16.0分)第7页,共28页29.小明探究“杠杆
的平衡条件”,杠杆上每一小段的长度为5𝑐𝑚,每个钩码重0.5𝑁。(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆状态如图甲所示,此时应将杠杆两侧的平衡螺母向______(左/右)调直至杠杆在______位置平衡。(2)通过进行正确的操作调节杠杆
后,在杠杆左右𝐴、𝐵两侧挂钩码如图乙所示,得到一组数据如表所示,由此______(能/不能)得出探究结论。𝐹左𝑙左𝐹右𝑙右2𝑁15𝑐𝑚1.5𝑁20𝑐𝑚(3)在步骤(2)之后,如果在杠杆两侧所挂钩码下方再增加一
个相同的钩码,如图丙所示,则杠杆______(左/右)端将下沉。(4)在步骤(2)之后,去除杠杆右侧所有钩码,改用弹簧测力计在𝐶处竖直向上拉,使杠杆水平静止,如图丁所示,弹簧测力计示数为______𝑁。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然水平静止,此过程中弹簧测力计的示数将___
___(变小/不变/变大),原因是:______。30.小明探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3𝑉,滑动变阻器𝑅𝑥标有“20𝛺2𝐴”字样,阻值分别为10𝛺、15𝛺、20𝛺、45𝛺的四个定值电阻(用𝑅0表示)。(1)请
在图甲中以笔画线完成电路连接。要求:闭合开关前滑片𝑃置于𝐴处,电流表、电压表第8页,共28页选择合适的测量量程。(2)让10𝛺电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片𝑃,电流表示数如图乙所示为
______𝐴。(3)将10𝛺电阻换成15𝛺电阻,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向______(左/右)移动,当观察到电压表示数为______𝑉时,记录电流表示数。(4)再将15𝛺电阻分别换成20𝛺和
45𝛺的电阻,重复步骤(3)。(5)实验中记录关于定值电阻和电流表的多组数据如表所示,分析数据可得结论:实验次数定值电阻的阻值𝑅0/𝛺电流表的示数𝐼/𝐴110−2150.123200.094450.04(6)老师分析表中数据后,认为有一组数
据是编造的,请你指出第______组数据是编造的。(7)小华认为该实验装置还可以用来测量电阻的阻值,实验时也需要利用滑动变阻器进行多次测量,这两个实验中多次测量的目的是______(相同/不同)的。五、计算题(本大题共3小题,共24.
0分)31.用如图所示滑轮组匀速提起重600𝑁的货物,匀速上升2𝑚,不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率为80%。(1)求此时绳端的拉力𝐹;(2)若绳子最大能承受300𝑁的拉力,此滑轮组的机械效率最大是多少?32.随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家
。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以108𝑘𝑚/ℎ的速度在平直路面上匀速行驶900𝑚,此过程中发动机的实际功率为第9页,共28页69𝑘𝑊。汽油的热值𝑞=4.6×107𝐽/𝑘𝑔,小汽车发动机的效率为25%。求小
汽车在这段路程中:(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)汽车受到的阻力;(4)消耗汽油的质量。33.如图所示,𝑅0是阻值为10𝛺的定值电阻,𝑅𝑥为滑动变阻器,灯泡上标有“8𝑉8𝑊”字样(灯丝电阻不变)。当断开𝑆2,闭合𝑆、𝑆1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数
为𝑈1;当断开𝑆1,闭合𝑆、𝑆2,将滑动变阻器的滑片𝑃置于中点时,电压表数为𝑈2,电压表示数从𝑈1到𝑈2变化了2𝑉,求:(1)灯泡的额定电流;(2)电源的电压;(3)滑动变阻器最大阻值;(4)该电路的最小电功率。第10页
,共28页答案和解析1.【答案】𝐷【解析】解:A、面包夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;B、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;C、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆
,不省力也不费力,故C错误;D、核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D正确。故选:𝐷。结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆。本题考查的是杠杆的分类,属于基础题。2.
【答案】𝐴【解析】解:由图可知,𝐵𝐴是力𝐹的作用线,𝑂𝐴⊥𝐴𝐵,𝑂𝐴为支点到力𝐹的作用线的距离,所以线段𝑂𝐴表示力𝐹的力臂。故选:𝐴。力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。本题考查了力臂概念,注意力臂是从支点到力
的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。3.【答案】𝐶【解析】解:因为定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,所以使用定滑轮不能省力,好处是能够改变力的方向;因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮的好处是能够省一半的
力;如图中所示:设将重物匀速提升的力为𝐹,若不计摩擦和滑轮重,在𝐴中,拉力等于物体重力,𝐹=𝐺𝐴,在𝐵中,拉力等于物体重力的一半,即:𝐹=𝐺𝐵2,所以,𝐺𝐵=2𝐹,在𝐶中,拉力
等于物体重力的13,即:𝐹=𝐺𝐶3,所以,𝐺𝐶=3𝐹,第11页,共28页在𝐷中,拉力等于物体重力的一半,即:𝐹=𝐺𝐷2,所以,𝐺𝐷=2𝐹,所以物体重力最大的是𝐶。故选:𝐶。定滑轮的特点是能够改变力的方向,但是不能省力;动滑轮的特点是能够省一半的力,但是费距离。使用动滑
轮、滑轮组时,不计绳重、摩擦、滑轮重,拉力𝐹=𝐺𝑛,据此逐个判断,最后比较即可得知。本题考查动滑轮、定滑轮、滑轮组的工作特点和拉力的计算,关键是会分析动滑轮上的绳子段数和动滑轮、定滑轮的工作特点。4.【答案】𝐷【解析】解:由题𝐴𝐵=𝐵𝐶,根据𝑊=𝐺ℎ可知,物体在𝐴
𝐵段和𝐵𝐶段做的功相等,即𝑊1=𝑊2;由于小球在自由下落时做加速运动,根据𝑡=𝑠𝑣可知,小球在𝐵𝐶段运动的时间短,根据公式𝑃=𝑊𝑡可知,物体在𝐴𝐵段重力做功功率小于𝐵𝐶段重力做功功率
,即𝑃1<𝑃2。故选:𝐷。(1)已知𝐴𝐵=𝐵𝐶,根据𝑊=𝐺ℎ可知这两段物体做的功相等;(2)因为小球在自由下落时做加速下落运动,所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系,再根据功率公式得出它们的功率关系。本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用以及牛顿第一
定律的理解,关键是知道自由下落物体的运动是加速下落,从而得到𝐴𝐵和𝐵𝐶段的时间关系。5.【答案】𝐷【解析】解:(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,所以两种情况的有用功相同;(2)当有用功一
定时,乙中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功第12页,共28页就越少,机械效率就越高;又因为甲是动滑轮,甲中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用甲滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即𝑊1>𝑊2,𝜂1<𝜂2.故选D.由图
可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用�
�=𝑊有用𝑊总比较出二者机械效率的大小.此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.6.【答案】𝐶【解析】解:物体的弹性形变程度越大,其弹性势
能就越大;运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,就是让弓的弹性形变程度增大,获得更大的弹性势能;题中只是说把弓拉得很弯,没说将弓释放,所以不能增大箭的弹性势能和重力势能,也无法使箭沿直线运动;故ABD错误,C正确。故选:𝐶。物体
由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,物体的弹性形变程度越大,其弹性势能就越大。此题考查了弹性势能的影响因素,属于基础题,难度不大。7.【答案】𝐶【解析】解:由于滑雪板与雪之间存在摩擦,所以在下滑过程中,要将一部分机械能转化为内能
,因此人的机械能会变小。故选:𝐶。机械能的相互转化:如果在转化过程中没有其他形式能的参与,则重力势能全部转化为动能,机械能的总量保持不变;如果需要克服摩擦做功,则有了能量的消耗,则机械能转化成其他形式的能。此题考查的是能量转化过程中机械能是否守恒的
问题。第13页,共28页8.【答案】𝐷【解析】解:A、体积相同的同种物质质量相同,升高的温度相同,吸收的热量就相同,不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关;故A错误。B、质量相同的同种物质升高的温度不同,吸收的热量就不同,不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关,故B错误。C、由于水和煤油的密度
不同,所以体积相等的水和煤油质量不同,那么温度都升高20℃,吸收热量不同,与物质种类有关,也与质量有关;故C错误。D、质量相等,升高温度相等,吸收热量不同,说明物质吸收的热量跟物质的种类有关;故D正确。故选:𝐷。根据比热容的概念和𝑄=𝑐𝑚𝛥𝑡进行分析:(1)用同种物质做
实验,不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关。(2)由于水和煤油的密度不同,所以体积相等的水和煤油质量不同,那么温度都升高20℃,吸收热量不同,据此分析。(3)质量相等的不同物质,升高温度相等,吸收热量不同,说明物质吸收的热量跟物质的种类有关。此
题考查是根据热量公式𝑄=𝑐𝑚𝛥𝑡判断物体放出热量的多少和物质的比热容、质量、升高温度的关系,用到了我们所学的控制变量法。9.【答案】𝐶【解析】解:A、图中进气门打开、排气门关闭,活塞由上向下运动,所
以为吸气冲程,没有能量的转化,故A错误;B、图中进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动,所以为压缩冲程,将机械能转化为内能,故B错误;C、图中进气门、排气门都关闭,活塞由上向下运动,所以为做功冲程,将内能转化为机械能,故C正确;D、图中进气门关闭、排气门打开,活
塞由下向上运动,所以为排气冲程,没有能量的转化,故D错误。故选:𝐶。第14页,共28页汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程
,进而判断能量转化。此题主要考查的是学生对汽油机四个冲程的认识和了解,基础性题目。10.【答案】𝐴【解析】解:家庭使用燃料满足生活所需,在消耗的能量一定的情况下,根据𝑄=𝑚𝑞可知,热值越大的燃料的质量越少,根据选项可知,液化气的热值最大,则消耗的液化气的质量最少,故A正确。故
选:𝐴。家庭消耗能量一定的情况下,根据𝑄=𝑚𝑞可知,热值越大的燃料的质量越少。本题考查了燃料放热公式的应用、热值的大小,属于基础题。11.【答案】𝐶【解析】【分析】串联电路特点是电流有一条路径,串联电路的各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路特点是电流有两条或两条以上路径
,并联电路的各用电器不相互影响。干路上开关控制整个电路,支路上开关控制本支路。本题考查了学生对串并联电路的特点的了解与掌握,是一道电学基础题目。【解答】A.由电路图可知,两灯泡串联,拧下其中任一灯泡,电路断路,另一灯
都不亮,故A不符合题意;B.由电路图可知,两灯泡并联,开关𝑆位于𝐿1支路,断开开关,灯泡𝐿2仍然亮,故B不符合题意;C.由电路图可知,两灯泡并联,开关位于干路,闭合开关两灯都亮,拧下其中任一灯泡,另一灯都亮,故C符合题意;D.由电路图可知,开关�
�与𝐿2并联后再与𝐿1串联,闭合开关𝑆,𝐿2被短路,𝐿2不亮,𝐿1亮,故D不符合题意。故选C。12.【答案】𝐵第15页,共28页【解析】解:𝐴如果𝐿1处短路,电路电阻减小,电源电压不变,电流表示数增大,电压表示数为零。故
A错误;𝐵如果𝐿1灯断路,电流表示数接近为零,电压表测量电源电压,其指针大幅偏转。故B正确;𝐶如果𝐿2短路,电路为𝐿1的简单电路,电流表示数不为零,电压表示数为电源电压。故C错误;𝐷如果𝐿2灯断路,整个电路断路,电压表
、电流表示数都为零。故D错误。故选:𝐵。闭合开关灯泡不亮,原因有二:断路或短路。具体原因从电流表、电压表示数是否正常分析。电路故障是电学实验经常出现的问题,也是中考物理试题考查的热点,分析的一般方法是“排除法”。将每个选项逐一代入题目,检验此选项是否符合题意,最终确定正确答案。13.【答
案】𝐵【解析】解:(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,当两个电阻串联时,通过两个电阻的电流相等,由图象可知,通过两个电阻的电流相等时,𝑅1两端的电压较大,故①正确、②不正确;(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,当两个电阻并联时,两个电阻两端的电压
相等,由图象可得,两个电阻两端的电压相等,通过𝑅1的电流较大,故④正确,③不正确。故选:𝐵。两电阻串联时通过它们的电流相等,两电阻并联时它们两端的电压相等,根据图象得出它们的电压关系和电流关系。图象中反映的是电流与电压的关系,都是正比例函数,通过两段导体的电流与电压成正
比。当取相同的电压时,可以从图象中分别得到对应的电流,当取相同的电流时,可以从图象中分别得到对应的电压。14.【答案】𝐴【解析】解:等效电路如图所示,三个用电器并联在电源两端,𝑅𝐿与𝑅的电流通过𝐴1,𝐴2测𝑅0中的电流。当𝑅的滑片𝑃向左移动时,接入电阻变大,故通过𝑅的电流变小
;而因为电压不变,故𝑅𝐿及𝑅0中的电流不变,故可知,电压表示数不变,𝐴2示数不变,灯泡亮度不变,而𝐴1中电流变第16页,共28页小。故选:𝐴。先将电路等效后可看出:𝑅𝐿、𝑅及𝑅0三个用电器并联,电流表𝐴1测𝑅�
�及𝑅的电流,𝐴2测𝑅0的电流。当滑动变阻器的滑片向左滑动时,𝑅的接入电阻变大,因三个电阻两端的电压均为电源电压,电压值不变,故由欧姆定律可知三个电阻中流过的电流变化,则由并联电路的电流规律可知两电表的示数变化。(1)对于较复杂的电路,在解答之前可先将电路简化成较为
简单的串并联关系,然后再做分析。(2)应记住电流表在电路中相当于通路,电压表在电路中相当于开路,故在简化电路时可先将电流表用导线代替,电压表直接开路。15.【答案】𝐵【解析】解:(1)∵电压表量程为“0~15𝑉”,∴当𝑈𝑅=15𝑉时,𝐼𝑅=𝑈𝑅𝑅=15𝑉20
𝛺=0.75𝐴。∵此时电流小于滑动变阻器的最大电流1𝐴,∴电路中的最大电流为𝐼𝑚𝑎𝑥=𝐼𝑅=0.75𝐴。电路消耗的最大功率𝑃𝑚𝑎𝑥=𝑈𝐼𝑚𝑎𝑥=20𝑉×0.75𝐴=15𝑊,故A错误。根据串联电路的电压特
点可知:𝑈滑𝑚𝑖𝑛=𝑈−𝑈𝑅=20𝑉−15𝑉=5𝑉,根据欧姆定律得:𝑅滑𝑚𝑖𝑛=𝑈滑𝑚𝑖𝑛𝐼𝑚𝑎𝑥=5𝑉0.75𝐴=203𝛺;故D错误;(2)当滑动变阻器全部连入电路时,则根据电阻的串联特点得:𝑅总𝑚
𝑎𝑥=𝑅+𝑅滑=20𝛺+30𝛺=50𝛺,∴𝐼𝑚𝑖𝑛=𝑈𝑅总𝑚𝑎𝑥=20𝑉50𝛺=0.4𝐴,根据欧姆定律得:电压表的最小示数𝑈𝑅𝑚𝑖𝑛=𝐼𝑚𝑖𝑛𝑅=0.4𝐴×20𝛺=8𝑉,故C
错误。电路消耗的最小功率𝑃𝑚𝑖𝑛=𝑈𝐼𝑚𝑖𝑛=20𝑉×0.4𝐴=8𝑊,故B正确。故选:𝐵。(1)因为电压表量程为“0~15𝑉”,所以𝑅两端电压最大是15𝑉;求出此时电路中的电流,再与滑动变阻器的最大电流1
𝐴比较,得出电路中的最大电流,根据串联电路的特点和欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值,根据根据𝑃=𝑈𝐼求功率;(2)根据滑动变阻器的最大阻值,利用串联电路的特点和欧姆定律求出电路的最小电流和𝑅两端的第17页,共28页最小电压。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公
式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流的确定,解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流。16.【答案】甲省距离【解析】解:(1)甲剪刀使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;(2)乙剪刀使用时,动力臂小于阻力臂,为
费力杠杆,使用时省距离。故答案为:甲;省距离。杠杆根据其力臂关系可以分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂小于阻力臂,费力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆。此题主要考查的是杠杆的分类,根据杠杆的力臂关系可以将杠杆分
为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。17.【答案】5.16.12×104【解析】解:①“歼−10”飞行速度:𝑣=1.5𝑣声=1.5×340𝑚/𝑠=510𝑚/𝑠;由𝑣=𝑠𝑡得,飞行的距离为:𝑠=𝑣𝑡=510𝑚/𝑠×10𝑠=5100𝑚=5.
1𝑘𝑚;②因为𝑃=𝑊𝑡=𝐹𝑠𝑡=𝐹𝑣,所以发动机的功率为:𝑃=𝐹𝑣=1.2×105𝑁×510𝑚/𝑠=6.12×107𝑊=6.12×104𝑘𝑊。故答案为:5.1;6.12×104。①已知战机飞行的速度和时间,利用𝑣=𝑠𝑡得出飞行距离;②已知发动
机的推力和飞机的飞行速度,利用𝑃=𝑊𝑡=𝐹𝑠𝑡=𝐹𝑣计算推力的功率。本题考查了速度公式、功率公式的灵活运用,因条件已知,难度不是很大;明确公式𝑃=𝐹𝑣的推导过程是解题的关键。18.【答案】120075900【解析】解:(1)推力做的总功:𝑊总=
𝐹𝑠=300𝑁×4𝑚=1200𝐽;第18页,共28页(2)由𝜂=𝑊有用𝑊总可得有用功:𝑊有用=𝜂𝑊总=1200𝐽×75%=900𝐽;因为𝑊总=𝑊有用+𝑊额,所以克服摩擦做的额外功:𝑊额=𝑊总−𝑊有
用=1200𝐽−900𝐽=300𝐽,由𝑊额=𝑓𝑠得物体所受摩擦力:𝑓=𝑊额𝑠=300𝐽4𝑚=75𝑁;(3)由𝑊有用=𝐺ℎ可得,物体所受的重力:𝐺=𝑊有用ℎ=900𝐽1𝑚=
900𝑁。故答案为:1200;75;900。(1)知道推力和斜面长度,根据公式𝑊=𝐹𝑠求出推力做的总功;(2)根据公式𝜂=𝑊有用𝑊总求出有用功;知道总功和有用功,求出克服摩擦做的额外功,再根据公式
𝑊额=𝑓𝑠求出摩擦力;(3)根据公式𝑊=𝐺ℎ求出物体的重力。关于斜面机械效率的题目,要明确总功、有用功、额外功怎样计算,并且掌握本题中克服摩擦力做的功为额外功是解决此题的关键,对于公式的变形公
式也要熟练掌握。19.【答案】丙甲【解析】解:由图可知,甲和乙杯中水的温度低于丙杯,且丙杯中水的质量大于甲杯;因为物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大,所以丙杯中水的内能最大;甲和乙杯中水的温度相等,但乙杯中水的质量大于甲杯,所以甲杯中水的内能最小。故答案为:丙;甲。物体的内
能与物体质量、温度、状态、种类有关;状态和种类相同时物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大。本题考查了内能大小的影响因素,属于基础题。第19页,共28页20.【答案】增加重锤的质量;提高重锤的高度【解析】解:如果要把桩打得深些,可以采用的方法是(1)
增加重锤的质量(2)提高重锤的高度.故答案为:(1)增加重锤的质量(2)提高重锤的高度.打桩时每次桩下陷的深浅也就表示了物体重力势能的大小,影响重力势能的因素是质量和高度,质量越大,高度越大,重力势能越大.本题考查影响重力势能的因素,相对比较简单,属于基础题.21.【答案】不变变大变
大【解析】解:动能与物体的质量和速度有关,因此氢气球吊起气象探测器匀速升空的过程中,质量和速度均不变,则探测器的动能不变;重力势能与物体的质量和高度有关,升空过程中质量不变,高度变大,因此探测器的重力势能变大;机械能等于重力势能和动能之和,因此机械能变大。故答案为:不变;变大;变大。动能是由于物
体运动而具有的能量,与物体的质量和速度有关;重力势能是由于物体被举高而具有的能量,与物体的质量和高度有关;机械能等于动能和势能之和。本题考查了对动能影响因素、势能影响因素和机械能的理解,属于基础题,难度不大。22.【答案】做功机械内【解析】解:迅速向下压活塞,活塞
会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加、温度升高,这是通过做功的方法增大空气内能的。故答案为:做功;机械;内。改变内能的方式有两种:做功和热传递;做功是指能量的转化,热传递是指能量的转移;迅速向下压活塞,活塞会压
缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧。本题考查了对改变物体内能的方式的掌握和能量的转化的理解,属于基础题,难度不大。23.【答案】电流表电压表电流表【解析】解:由图可知,电表甲在干路上,为
了电路可以流通,甲应该是电流表;若两灯泡构成串联电路,则电流从正极流向负极,应该只有一条路径,但此时𝐿2会被短路,因此第20页,共28页两灯构不成串联电路;则两灯应构成并联电路,电流从正极流向负极,有两条路径,则电表乙的位置应该相当于断路,即乙应该是电压表,
电表丙的位置相当于导线,即丙是电流表。故答案为:电流表;电压表;电流表。电流表的内电阻很小,相当于导线;电压表的内电阻很大,相当于断路;据此分析可能的电路连接和电表种类。本题考查了对电流表和电压表的使用的掌握,属于基础题,难度不大。
24.【答案】上变小【解析】解:由电路图可知,定值电阻𝑅0与滑动变阻器𝑅串联,电流表测电路中的电流,油箱中的油量减少时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,变阻器𝑅接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由𝐼=𝑈𝑅可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。
故答案为:上;变小。由电路图可知,定值电阻𝑅0与滑动变阻器𝑅串联,电流表测电路中的电流,根据油面的变化可知浮标的移动的方向,进一步可知滑片移动的方向,从而得出𝑅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
。本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用,分清油量变化时滑片移动的方向是关键。25.【答案】1212【解析】解:根据𝑃=𝑈𝐼可得,两灯泡的额定电流分别为:𝐼1=𝑃1𝑈1=16𝑊8𝑉=2𝐴,𝐼2=𝑃2𝑈2=8𝑊8𝑉=1𝐴;根据欧姆定
律可得,两灯泡的电阻分别为:𝑅1=𝑈1𝐼1=8𝑉2𝐴=4𝛺;𝑅2=𝑈2𝐼2=8𝑉1𝐴=8𝛺;闭合开关,两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为
1𝐴,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表的最大示数:𝑈=𝐼(𝑅1+𝑅2)=1𝐴×(4𝛺+8𝛺)=12𝑉;𝐿1和𝐿2的总功率:𝑃=𝑈𝐼=12𝑉×1𝐴=12𝑊。故答案为
:12;12。第21页,共28页(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式𝐼=𝑃𝑈求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;(2)闭合开关,两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡两端的电压,根据串联电路各处的电
流相等可知,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为两者中较小的额定电流,根据电阻的串联特点和𝑈=𝐼𝑅求出电压表的最大示数;根据𝑃=𝑈𝐼求出两灯泡的总功率。本题考查了串联电路
电流特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据串联电路的电流特点可知从右向左缓慢滑动变阻器滑片直到其中一盏灯恰好正常发光时,电路中的电流为两灯泡额定电流较小的。26.【答案】串108【解析】解:已知𝑅甲=10�
�,𝑅乙=20𝛺,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应控制电流和通电时间相同,即需要将两个电阻丝串联接入电路即可;若电路中的电流为0.3𝐴,则乙电阻丝在1𝑚𝑖𝑛内产生的热量:𝑄=𝐼2𝑅乙𝑡=(0.
3𝐴)2×20𝛺×60𝑠=108𝐽。故答案为:串;108。(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;(2)利用焦耳定律𝑄=𝐼2𝑅𝑡求电乙阻丝在1𝑚𝑖𝑛内产生的热量。本题考查了焦耳定律公式的应用,要学会利用控
制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。第22页,共28页27.【答案】解:图中有两个动滑轮和两个定滑轮,要求𝐹=14𝐺,改变施力方向,所以绳子始端拴在定滑轮上,然后依次动滑轮
和定滑轮。绕绳方法如下:。【解析】使用滑轮组时,不计绳重和摩擦,承担物重的绳子有几段,提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一;根据奇动偶定原则确定绳子固定的位置,然后动滑轮和定滑轮交替绕下去即可。此题考查的是滑轮组的绕
绳方法,在解决此类问题时注意:绳子必须是拉直的,不能弯曲;一个滑轮只能绕一周绳子。28.【答案】解:由题意可知,𝑆2闭合时,压缩机工作,𝑆2断开时,压缩机不工作,所以电动压缩机与温控开关串联;照明灯𝐿是由门控开关𝑆1控制的,开冰箱门时,𝑆1闭合,照明灯亮,关冰箱门时,𝑆1断开,照明灯灭
,说明照明灯泡与门控开关串联;灯和压缩机可以独立工作、互不影响,即为并联,电路图如图所示:【解析】根据照明灯和压缩机是否能独立工作判定电路的连接方式,根据开关的作用分析开关的位置,然后画出电路图。本题考查了并联电路的特点和开关的作用,关键是根据题意得出灯泡与电动机独立工作、互不影响
。29.【答案】左水平不能右1.5变大弹簧测力计拉力𝐹的力臂𝐿𝐶变小第23页,共28页【解析】解:(1)杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)
用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论;(3)假设每个钩码的重力为𝐺,根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,4𝐺×3𝐿=3𝐺×4𝐿;如果在
杠杆两侧各增加一个相同的钩码,此时5𝐺×3𝐿<4𝐺×4𝐿,故杠杆右端下沉;(4)设杠杆上每格长度是𝐿,每个钩码的重力时0.5𝑁,由杠杆平衡条件得:𝐹𝐴𝐿𝐴=𝐹𝐶𝐿𝐶,则𝐹𝐶=�
�𝐴𝐿𝐴𝐿𝐶=0.5𝑁×4×3𝐿4𝐿1.5𝑁,则𝐶处弹簧测力计的示数是1.5𝑁;由图示可知,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力𝐹的力臂𝐿𝐶变小,𝐹𝐴=4𝐺,𝐿�
�=3𝐿保持不变,由杠杆平衡条件:𝐹𝐴𝐿𝐴=𝐹𝐿𝐶,可知弹簧测力计的拉力变大。故答案为:(1)左;水平;(2)不能;(3)右;(4)1.5;变大;弹簧测力计拉力𝐹的力臂𝐿𝐶变小。(
1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移;(2)用实验数据总结实验结论时,为了避免偶然性,要进行多次实验,总结的实验结论才具有普遍性;(3)设杠杆分度值是𝐿,一个钩码重是𝐺,根据杠杆平衡条件求出钩
码数量,力和力臂的乘积大的一端下沉;(4)阻力和阻力臂不变,根据题意判断动力臂如何变化,然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化。(1)根据杠杆平衡条件可以进行计算,可以判断杠杆是否平衡。(2)调节杠杆在水平位置
平衡和调节天平的横梁平衡操作是相同的。30.【答案】0.18左1.84不同【解析】解:(1)因滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,且闭合开关前保护电路的滑动变阻器的滑片𝑃位于最大阻值处,所以,由闭合开关前滑片𝑃置于𝐴处
可知,变阻器的右下方接线柱和任意上方接线柱串联在电路中;第24页,共28页由电源的电压为3𝑉可知,电压表的量程选0~3𝑉,且与定值电阻𝑅0并联;当定值电阻𝑅0的阻值为10𝛺且变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,所以,电路
中的最大电流𝐼大=𝑈𝑅0小=3𝑉10𝛺=0.3𝐴<0.6𝐴,则电流表的量程为0~0.6𝐴,且与定值电阻𝑅0串联;实物图的连接如下图所示:(2)由(1)的解答可知,电流表的量程为0~0.6𝐴,其
分度值为0.02𝐴,所以图乙电流表的示数为0.18𝐴;(3)当定值电阻的阻值为10𝛺时,电路中的电流为0.18𝐴,由𝐼=𝑈𝑅可得,电压表的示数𝑈0=𝐼𝑅0=0.18𝐴×10𝛺=1.8𝑉;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持定值电阻两端的电压不变
;根据串联分压原理可知,将10𝛺电阻换成15𝛺电阻,定值电阻的阻值增大,其分得的电压增大;根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,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,使电压表的示数为
1.8𝑉,记录电流表示数;(6)电阻两端的电压始终保持1.8𝑉,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压𝑈滑=𝑈−𝑈𝑉=3𝑉−1.8𝑉=1.2𝑉,电压表示数为变阻器电压的1.8𝑉1.2𝑉=32;当变阻器连入电路中的电阻最大时,根据分压原理,定值电阻的最大值为32×20𝛺=3
0𝛺,故在现有条件下,为控制电压表示数为1.8𝑉,定值电阻的最大值为30𝛺,故第4组实验数据是编造的;(7)探究“电流与电阻的关系”多次测量是为了得出普遍性的结论;而测量电阻的阻值也需要利用滑动变阻器进行多次测量,目的是为了取平均值减小误差,在这两个实验中多次测量的目的是不同的。
故答案为:(1)如上图所示;(2)0.18;(3)左;1.8;(6)4;(7)不同。第25页,共28页(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,由闭合开关前滑片𝑃置于𝐴处可知变阻器的右下方接线柱必须接入电路中;根据电源的电压确
定电压表的量程,且与定值电阻并联;根据欧姆定律求出电路中的最大电流,然后确定电流表的量程,且与定值电阻串联;(2)根据(1)的解答可知电流表的量程,根据分度值读出图乙电流表的示数;(3)知道定值电阻的阻值为10𝛺
时电路中的电流,根据欧姆定律求出此时电压表的示数,根据控制变量法可知研究电流与电阻的关系时应控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据串联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;(6)探究电流与电阻的关系,应保持电阻
两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当变阻器连入电路中的最大电阻时所对应的定值电阻的最大值,然后结合表格数据进行解答;(7)多次测量的目的有的是为了得出普遍性的规律,有的是为了取平均值减小误
差,结合具体实验分析。本题探究“电流与电阻的关系”的实验,涉及到实物图的连接、电流表的读数、串联电路的特点和欧姆定律的应用以及多次测量的目的等,明确滑动变阻器和电表的正确使用以及串联电路的特点是关键。31.【答案】解:(1)由图可知,𝑛=3,则滑轮组的机械效率:𝜂=𝑊有𝑊总=
𝐺ℎ𝐹𝑠=𝐺ℎ𝐹𝑛ℎ=𝐺𝑛ℎ=600𝑁3𝐹=80%,解得:𝐹=250𝑁;(2)不计绳重和摩擦,由𝐹=1𝑛(𝐺+𝐺动)可得,动滑轮的重力:𝐺动=𝑛𝐹−𝐺=3×250𝑁−600𝑁=150𝑁;若绳子最大能承受300𝑁的拉力,则
提升物体的最大重力:𝐺′=𝑛𝐹′−𝐺动=3×300𝑁−150𝑁=750𝑁,不计绳重和摩擦,则此时滑轮组的机械效率:𝜂′=𝑊有′𝑊总′=𝐺′ℎ′(𝐺′+𝐺动)ℎ′=𝐺′𝐺′+𝐺动
=750𝑁750𝑁+150𝑁×100%≈83.3%。答:(1)此时绳端的拉力𝐹为250𝑁;(2)若绳子最大能承受300𝑁的拉力,此滑轮组的机械效率最大约是83.3%。【解析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股
数,根据𝜂=𝑊有𝑊总=𝐺ℎ𝐹𝑠=𝐺ℎ𝐹𝑛ℎ=𝐺𝑛ℎ求出绳子的拉力;(2)不计绳重和摩擦,根据𝐹=1𝑛(𝐺+𝐺动)求出动滑轮的重力,若绳子最大能承受300𝑁的拉力,根第26页,共28页据𝐹=1𝑛(
𝐺+𝐺动)求出提升物体的最大重力,根据𝜂=𝑊有𝑊总=𝐺ℎ(𝐺+𝐺动)ℎ=𝐺𝐺+𝐺动求出滑轮组的机械效率。本题考查了滑轮组机械效率公式和滑轮组拉力公式的应用,利用好滑轮组机械效率公式𝜂=𝐺𝑛𝐹和不计
绳重和摩擦时𝜂=𝐺𝐺+𝐺动是关键。32.【答案】解:(1)汽车的速度为𝑣=108𝑘𝑚/ℎ=30𝑚/𝑠,根据公式𝑣=𝑠𝑡可知汽车的运动时间为:𝑡=𝑠𝑣=900𝑚30𝑚/𝑠=30𝑠;(2)发动
机所做的功为:𝑊=𝑃𝑡=69×103𝑊×30𝑠=2.07×106𝐽;(3)根据公式𝑃=𝑊𝑡=𝐹𝑠𝑡=𝐹𝑣可知汽车的牵引力:𝐹=𝑃𝑣=69×103𝑊30𝑚/𝑠=2300𝑁,根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力为𝑓=𝐹=230
0𝑁;(4)汽油完全燃烧释放的热量𝑄=𝑚𝑞,又因为𝑄=𝑊𝜂,所以消耗汽油的质量:𝑚=𝑄𝑞=𝑊𝜂𝑞=2.07×106𝐽25%×4.6×107𝐽/𝑘𝑔=0.18𝑘𝑔。答:(1)运动的时间为3
0𝑠;(2)发动机所做的功为2.07×106𝐽;(3)汽车受到的阻力为2300𝑁;(4)消耗汽油的质量0.18𝑘𝑔。【解析】(1)已知汽车的行驶速度和行驶的距离,根据公式𝑡=𝑠𝑣可求运动时间;(2)已知发动机的实际功率和行驶
的时间,根据公式𝑊=𝑃𝑡可求发动机所做的功;(3)根据𝐹=𝑃𝑣计算出牵引力,然后根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力;(4)汽油完全燃烧释放的热量根据公式𝑄=𝑞𝑚可求,还知道小汽车发动机的效率𝜂=𝑊𝑄×100%,二式联立可求汽油的质量。第27页,共28页本题考查时间、
做功、质量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要注意单位的换算。33.【答案】解:(1)由𝑃=𝑈𝐼得灯泡的额定电流:𝐼=𝑃额𝑈额=8𝑊8𝑉=1𝐴;(2)当断开𝑆2,闭合𝑆、𝑆1时,𝑅0和灯泡串联,灯泡正常发光,根据欧姆
定律可得定值电阻两端的电压为:𝑈1=𝐼𝑅0=1𝐴×10𝛺=10𝑉,电源电压为:𝑈=𝑈额+𝑈1=8𝑉+10𝑉=18𝑉;(3)当断开𝑆1,闭合𝑆、𝑆2,滑动变阻器𝑅和灯泡串联,电压表测量�
�𝑥两端的电压,且𝑈2与𝑈1相差2𝑉,由于灯泡两端的电压不超过其额定电压,所以滑动变阻器两端的电压应该增大,所以𝑈2应比𝑈1大2𝑉,即𝑈2=𝑈1+2𝑉=12𝑉,那么灯泡两端的电压𝑈𝐿=𝑈−𝑈
2=18𝑉−12𝑉=6𝑉,由𝑃=𝑈2𝑅得灯泡的电阻为:𝑅𝐿=𝑈额2𝑃额=(8𝑉)28𝑊=8𝛺,根据串联分压特点可知,𝑈2𝑈𝐿=𝑅滑𝑅𝐿,即12𝑉6𝑉=𝑅滑8�
�,解得:𝑅滑=16𝛺,此时滑动变阻器的滑片𝑃置于中点,所以滑动变阻器最大阻值𝑅滑大=2𝑅滑=2×16𝛺=32𝛺;(4)断开𝑆1,闭合𝑆、𝑆2,将滑动变阻器的滑片𝑃置于最大电阻位置时,𝑅和灯泡串联,电路总电阻最大,总功率最小,该电路消耗
的最小电功率:𝑃小=𝑈2𝑅𝐿+𝑅滑大=(18𝑉)28𝛺+32𝛺=8.1𝑊。答:(1)灯泡的额定电流1𝐴;(2)电源的电压18𝑉;第28页,共28页(3)滑动变阻器最大阻值32𝛺;(
4)该电路消耗的最小电功率8.1𝑊。【解析】(1)根据𝑃=𝑈𝐼求出灯泡的额定电流;(2)当断开𝑆2,闭合𝑆、𝑆1时,𝑅0和灯泡串联,电压表测量𝑅0两端的电压,此时灯泡正常发光,根据欧姆定律求出𝑅0两端的电压,根据串联电路的电压规律再求出电源电压;(3)当断开𝑆1,闭合𝑆、
𝑆2,滑动变阻器𝑅和灯泡串联,电压表测量𝑅𝑥两端的电压,且𝑈2与𝑈1相差2𝑉,由于灯泡两端的电压不超过其额定电压,所以滑动变阻器两端的电压应该增大,所以𝑈2应比𝑈1大2𝑉,根据串联电路的分压规律求得滑动变阻器的最大阻值;(4)根据𝑃=𝑈2𝑅可知
,要求电路消耗的最小电功率,就要电路总电阻最大,当断开𝑆1,闭合𝑆、𝑆2时,将滑动变阻器的最大值与灯串联,电路的总功率最小。此题主要考查的是学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、串联电路分压特点的理解和掌握,知道电路总电阻最大时,消耗总功率最小是解决此题的
关键。