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T >T 。 甲 乙 丙 甲 乙 丙 （1）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验； （2）比较不同物质的热值，应选择______两图进行实验，燃料1的热值q 与燃料2的热值q 相比，有 1 2 q______q（选填“>”、“=”、“<”）； 1 2 （3）若在燃料燃烧完前，甲图中的液体a已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计读数仍然为T >T >T 甲 乙 ，液体b没有沸腾，则c______c（选填“>”、“=”、“<”或“无法判断”）。 丙 a b 【答案】 ①. 甲丙 ②. 甲乙 ③. > ④. < 【解析】 【详解】（1）[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相 同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。 的 （2）[2][3]为了比较热值大小，要用不同 燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示 数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；甲、乙两实验烧杯中液体的初温 相等，末温 T >T 甲 乙 温度变化量 Δt >Δt 甲 乙 由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q=cmΔt可知吸收的热量 Q >Q 甲 乙 燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量 Q>Q 1 2 由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知 q>q 1 2 （3）[4]在燃料燃烧完前，甲图中的液体a已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计读数为 T >T >T 甲 乙 丙 液体b没有沸腾，甲、丙所示实验所用燃料相同，则吸收相等的热量时，a液体升高的温度大于b液体升 高的温度，a、b两液体质量相同，由热量公式Q=cmΔt可知，液体a的比热容小于液体b的比热容。 26. 用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻完成“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验，电源电压为6V， 滑动变阻器最大阻值为100Ω。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整______（滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数 变大）； （2）先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻______ 路；排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时记录数据，则本实验中 设定的定值电阻两端的电压为______V； （3）断开开关，将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______ （选填“左”或“右”）端移动；移动滑片的过程中，眼睛应观察______表的示数。根据实验数据描绘出 电流与电阻倒数的图像如图丙所示，由图像可知，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______比； （4）除了5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻之外，若还想增加一个25Ω的定值电阻继续进行实验，则设定 的定值电阻两端的电压应不小于______V。【答案】 ①. ②. 短路 ③. 2 ④. 左 ⑤. 电压 ⑥. 反 ⑦. 1.2 【解析】 【详解】（1）[1]变阻器上下接线柱各接一个接入电路中，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示 数变大，即电阻变小，则滑动变阻器右下接线柱接入电路，如下所示： （2）[2]闭合开关，小刚发现电流表有示数，表示电路为通路，电压表无示数，可能是 +定值电阻发生了 短路。 [3]由图乙可知，电流表量程为0~0.6 A，分度值为0.02A，示数为0.4A，所以此时此定值电阻两端的电压 U=IR= 0.4A×5Ω= 2V 则本实验中控制的定值电阻两端的电压为2V。 （3）[4][5]探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动 变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。实验中控制定值电阻两端的电压为2V，根据串联分压 原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值电阻两 端的电压不变，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，使电压表的示数仍为2V。 [6]由图丙知，电流与电阻的乘积为 U= 1R = 0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=0.4A×5Ω=2V 故由图像可以得出结论：电阻两端电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。 （4）[7]根据分压原理当接入25Ω电阻时，假设变阻器全部连入电路，电阻为100Ω，则 此时定值电阻两端 的电压所以设定的定值电阻两端的电压应不小于1.2V。 27. 小明用如甲图所示的电路，测量定值电阻R 的阻值。电源电压有4.5V和6V两挡可选，R 的阻值约为 x x 10Ω，滑动变阻器有（a：“15Ω 3A”和b：“50Ω 3A”）两种规格.。 （1）小明发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线 画出正确的连接______； （2）小明正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表 示数为0.1A，由此判断电源电压选择的是______（选填“4.5V”或“6V”）档，滑动变阻器选择的是 ______（选填“a”或“b”）规格； （3）继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验 过程将表格填写完整，并将a处的数据填写上（R 的平均值精确到0.1Ω）。 x 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω R 平均值/Ω x x x x ① 1 0.1 10 ② 2.5 0.24 10.4 a______ ③ 2.8 ______ ______ 【答案】 ①. ②. 6V ③. b ④. 0.3 ⑤. 9.3 ⑥. 9.9 【解析】 【详解】（1）[1]图中电压表被短路，所以要删除连接电压表右端的线，并将该线改成连在定值电阻左边 接线柱，如图所示：（2）[2][3]电源电压有4.5V和6V两挡可选，R 的阻值约为10Ω，正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片 x P移至最右端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，若电源电压为4V，则变阻器分得的 电压为 U =U-U=4.5V-1V=3.5V 滑 x 根据串联分压原理可得 滑动变阻器的最小阻值为R =35Ω，故滑动变阻器b符合题意；若电源电压为6V，则变阻器分得的电压 滑小 为 U′ =U-U′ =6V-1V=5V 滑 x 根据串联分压原理可得 滑动变阻器的最小阻值为R′ =50Ω，故电源电压不能为6V，电源电压为4V。 滑小 （3）[4][5][6]由图乙知电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，第三次的电阻为 平均阻值为 28. 某物理实验小组在“测量小灯泡的功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电 压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表 均有示数，小灯泡不发光，原因是______； （2）三次实验记录如表，在完成第①次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 ______（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡 的额定功率为______W； 实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 ① 1.4 0.20 0.28 较暗 ② 2.5 正常发光 ③ 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）另一组的同学设计了如图丙所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小 灯泡的额定电压为U ，R 和R 为滑动变阻器，R 的最大阻值为R，实验步骤如下： 额 1 2 1 0 ①只闭合开关S、S，调节R 的阻值，使电压表的示数为U ； 1 1 额 ②只闭合开关S、S，调节______，使______； 2 ③保持R 的阻值不变，将R 的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U，再将R 的滑片P调至最右端， 2 1 1 1 记下电压表的示数U，则小灯泡的额定功率P ＝______（用U 、U、U、R 表示）。 2 额 额 1 2 0 【答案】 ①. 变阻器接入阻值太大，灯泡实际功率太小 ②. B ③. 0.7 ④. R 的滑片 ⑤. 2 使电压表示数仍为U ⑥. 额 【解析】 【详解】（1）[1]所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流 表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入 电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小。 （2）[2]灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的 额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分 压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定 电压2.5V。[3]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率是 P =U I =2.5V×0.28A=0.7W 灯 灯 灯 （3）根据①可知，变阻器R 与灯串联，电压表则灯的电压，调节R 的阻值，使电压表的示数为U ，灯 1 1 额 泡正常发光，根据 可知，求出小灯泡灯正常发光时的电阻即可。可根据等效替代法求灯泡灯正常 发光时的电阻：通过开关的转换，使两变阻器串联（R 的滑片位置不动），电压表测R 的电压，通过移动 1 2 R 的滑片，使电压表示数仍为U 时，R 连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻的大小； 2 额 2 在③中，根据串联电路的电压规律以及分压原理可以求出R 连入电路中的电阻大小即小灯泡灯正常发光时 2 的电阻的大小，故可求出小灯泡额定功率。 ②[4][5]只闭合开关S、S，调节R 的滑片，使使电压表示数仍为U 。 2 2 额 ③[6]保持R 的阻值不变，将R 的滑片P调至最左端，则R 的最大电阻R 与R 串联，电压表测R 的电压， 2 1 1 0 2 2 记下电压表的示数U，再将R 的滑片P调至最右端，电路为R 的简单电路，记下电压表的示数U，即电 1 1 2 2 源电压，根据串联电路电压的规律，则两变阻器串联时，则最大电阻R 的电压为 0 U=U-U 0 2 1 根据分压原理有 故有 即小灯泡正常发光的电阻，故小灯泡的额定功率为 29. 2022年北京冬奥会，氢燃料客车、纯电动客车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。 （1）若某款电动客车在平直公路上匀速行驶时，假设百公里耗电30kW·h，电能转化为机械能的效率为 90%，客车匀速行驶时受到的阻力是多少？ （2）若另有一台氢燃料汽车以恒定功率匀速直线行驶，其热机效率为50%，燃烧0.6kg的氢燃料可使车行 驶350s，则此车匀速直线行驶时的功率是多少？（已知q =1.4×108J/kg） 氢【答案】（1）972N；（2）1.2×105W 【解析】 【详解】解：（1）电动客车牵引力做的功 W=ηW =90%×30kW·h=27kW·h=27×3.6×106J=9.72×107J 1 1 总 行驶距离 s=100公里=100km=1×105m 由W=Fs可得牵引力 因为电动客车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以阻力大小 f=F=972N （2）氢燃料完全燃烧放出的热量 Q =mq =0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J 放 氢 氢燃料汽车牵引力做的功 W=ηQ =50%×8.4×107J=4.2×107J 2 2 放 氢燃料汽车匀速行驶时的功率 答：（1）客车匀速行驶时受到的阻力是972N； （2）氢燃料汽车匀速直线行驶时的功率是1.2×105W。 30. 额定电压为220V的某型号电加热器有高、低温两挡，内部电路由发热电阻R、R 和开关S 组成，其 1 2 1 中R=44Ω。 1 （1）在不拆解内部电路的情况下，小明用图甲电路对其进行测试：先闭合S，电流表的示数为1A，再闭合S，电流表的示数变为5A，则R=______Ω； 1 2 （2）小明又增加了一个单刀双掷开关S，利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如 2 图乙，要使改装后的电加热器处于高温挡，开关S 和S 的状态应分别是______，改装后高温挡的功率提升 1 2 ______%；将改装后的电加热器接入电路，高温挡工作10min消耗的电能为多少焦耳？（ ） 【答案】 ①. 176 ②. S 闭合、S 拨到b ③. 25 ④. 8.25×105J 1 2 【解析】 【详解】（1）[1]若R 单独接入电路中，则电路中的电流 1 因先闭合开关S时电流表的示数为1A（低温挡），再闭合S 时电流表的示数变为5A（高温挡），所以， 1 高温挡时电路为R 的简单电路，低温挡时，电路中的电流较小（为 1A），由欧姆定律可知此时电路的总 1 电阻较大，则此时电路是R 与R 串联，由以上分析可知，该电加热器的内部电路如下图所示： 1 2 低温挡时R 与R 串联，电路中的总电阻 1 2 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 的阻值 2 R=R-R=220Ω-44Ω=176Ω 2 1 （2）[2][3]由乙图可知，开关S 闭合且S 接b时，R 与R 并联，电路的总电阻最小，由 可知总功 1 2 1 2 率最大，电加热器处于高温挡；开关S 断开且S 接a时，R 与R 串联，电路的总电阻最大，由 1 2 1 2 可知总功率最小，电加热器处于低温挡，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用 电器功率之和，所以，改装后的高温挡功率 改装前的高温挡功率P =UI =220V×5A=1100W 高 1 改装后高温挡的功率提升 [4]改装后的电加热器接入电路且高温挡正常工作10min,消耗的电能为 W=P′ t=1375W×10×60s=8.25×105J 高
