文档内容
九年级物理阶段性学习评价样卷
（测试时间：100分钟 试卷满分：100分）
（本卷g取10N/kg）
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，合计24分）
1. 电功的单位一般用焦耳，有时也可以用（ ）
A. 安培 B. 伏特 C. 瓦特 D. 千瓦时
【答案】D
【解析】
【详解】安培是电流的单位；伏特是电压的单位，瓦特是功率的单位；在国际单位制中，电功的单位是焦
耳，符号J，电功的常用单位千瓦时，符号kW•h，也叫度，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2. 在卡塔尔世界杯赛场上，阿根廷著名球员梅西正在踢球（如图），下列说法正确的是（ ）
A. 他在踢球的过程中对足球做了功
B. 足球在空中飞行的过程中没有力对它做功
C. 足球在水平地面滚动的过程中，他对足球做功
D. 足球在水平地面滚动的过程中，支持力对足球做功
【答案】A
【解析】
【详解】A．梅西在踢球的过程中对足球施加了力，足球在力的方向上移动了距离，梅西对足球做了功，
故A正确；
B．足球在空中飞行的过程中受到重力作用，足球在重力方向上移动了距离，重力对足球做了功，故B错
误；
C．足球在水平地面滚动的过程中，梅西没有对足球施加力的作用，他没有对足球做功，故C错误；
D．足球在水平地面滚动的过程中，支持力方向与足球的运动方向垂直，足球在支持力的方向上没有移动
距离，支持力对足球没有做功，故D错误。
故选A。3. 用如图所示的滑轮组提升重物，将重为360N的重物在5s内匀速提升1m。他对绳的拉力F为200N。不
计绳重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A. 动滑轮的重力为20N B. 拉力所做的功为200J
C. 滑轮组的机械效率为90% D. 拉力做功的功率为40W
【答案】C
【解析】
【详解】A．绳子的有效段数为n=2，不计绳重和摩擦，由于
则动滑轮的重力
G =2F-G=2×200N-360N=40N
动
故A错误；
B．绳子移动的距离为
s=2h=2×1m=2m
拉力在这5s内做的总功
W =Fs=200N×2m=400J
总
故B错误；
C．用滑轮组提升重360N的物体，使它在5s内匀速上升1m,拉力在这5s内做的有用功
W =Gh=360N×1m=360J
有
滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．拉力的总功率
故D错误。
故选C。4. 2022年11月28日，神舟十五号载人飞船成功发射，56岁的宇航员邓清明“备份”二十四年，终圆航天
梦。在火箭加速升空的过程中，飞船的（ ）
A. 动能仅转化成重力势能 B. 动能增大，机械能增大
C. 重力势能增大，机械能不变 D. 动能增大，重力势能减小
【答案】B
【解析】
【详解】在运载火箭加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度和高度都增大，所以动能和重力势能都增
大，机械能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 关于热量、温度、内能的概念，下面说法中不正确的是（ ）
①物体的温度越高，含有的热量越多 ②物体的温度升高，一定吸收了热量
③物体放出热量，温度一定降低 ④热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
A. 只有①② B. 只有 ②③ C. 只有 ①②③ D. 可能有④
【答案】C
【解析】
【详解】①热量是过程量，不能说含有多少热量，故①错误；
②物体的温度升高，可能吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故②错误；
③晶体凝固时放热，但温度不变，故③错误；
④物体的内能取决于物体的温度、质量和状态，内能小的物体温度也可能比内能大的物体温度高，根据发
生热传递的条件可知，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故④正确。综上分析，故C符合
题意，ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（ ）A. 瓶塞冲出
B. 搓手取暖
C. 压缩气体
D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉
花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
7. 有一种新型充电宝，既可以利用太阳能给自身充电，又能给手机等电子设备充电。下列有关说法正确的
是（ ）
A. 太阳能电池可以把光能转化为电能 B. 给充电宝充电时，充电宝相当于电源
C. 手机充电时将化学能转化为电能 D. LED指示灯是由超导材料制成的
【答案】A
【解析】
【详解】A．太阳能电池可以把太阳能直接转化为电能，故A正确；
B．给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，充电宝相当于用电器，故B错误；
C．在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，故C错误；
D．LED指示灯是利用半导体材料制成的，故D错误。
故选A。
8. 小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表
示数大小反映温度高低，热敏电阻R 的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R 起保护电路的作用。下列
1 2
分析正确的是（ ）
A. 该电路中的电表是电流表 B. 温度升高时R 两端电压变大
2
C. 温度升高时电路中电流变大 D. 温度升高时电路的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，电阻R 和R 串联接入电路，该电路中的电表与R 并联接入电路，为电压表，
1 2 1
故A错误；
BCD．电阻R 的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R 的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据
1 1
可知电路中的电流变小；R 是定值电阻，根据U=IR可知R 两端电压变小；根据P=UI可知，电路
2 2
消耗的总功率变小，故D正确，BC错误。故选D。
9. 在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行反复多次实验，如：①“测量物体的长度
时，多次测量；②“研究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量；③“研究串、
并联电路的电流特点”时，换用不同阻值的定值电阻，多次测量；④“用电压表和电流表测定值电阻”时，
多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值，在上述实验中，属于多次实验寻找普遍规律的有（ ）
A. ②③ B. ①③ C. ①② D. ②④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】①“测量物体的长度”时，由于测量工具或测量方法等会产生实验误差，为了减小误差采取多次
测量求平均值的方法；
②“研究杠杆的平衡”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量是为了探究杠杆的平衡条件，总结出
“动力×动力臂=阻力×阻力臂”一般规律；
③“研究串、并联电路的电流特点”时，尤其是探究并联电路的电流特点时，如果两个电阻阻值相同，测
量的电流也会相同，就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论，因此为了寻找普遍规律，换用不
同电阻多次测量；
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时，测量的是定值电阻的阻值，测量值是个定值，多次测量可以比
较测量值减小误差。
所以①④是为了减小误差，②③是寻找普遍规律，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触
E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（ ）
A. 灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 灯泡断路 D. 开关断路
【答案】D
【解析】
【详解】N接E、F接线柱时，电压表无示数，说明断路在电压表并联的F接线柱之外；N接G接线柱时电压表有示数，说明电源负极到G接线柱之间电路完好，所以可以判定断路在F接线柱和G接线柱之间的
电路上，则开关断路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11. 图示电路中（R 阻值已知， 表示电阻箱，电源电压恒定），能求出R 阻值的是
0 x
（ ）
A. ①②④ B. ②③④ C. ①②③④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】根据图①电路图，先将电阻箱接入阻值为0，则电压表示数为电源电压U，再将电阻箱接入某一
阻值R，读出电压表示数为U，则电阻箱两端的电压为 ，根据串联电路电流规律及欧姆定律可得
0 1
变形可得
故①可以测出R 的阻值；
x
根据图②电路图，可将单刀双掷开关先后置于1、2位置，电流表分别测得通过R、R 电流为I、I，由欧
0 x 1 2
姆定律，电源电压一定，则
变形可得故②可以测出R 的阻值；
x
根据图③电路图，闭合开关，只能测出两电阻并联时的总电流，无法测量分电流，故③不能测出R 的阻值；
x
根据图④电路图，先将单刀双掷开关置于1位置，移动滑动变阻器的滑片到适当的位置，读出电压表示数
为 ，再将单刀双掷开关置于2位置，改变电阻箱接入的阻值，直到电压表的示数为 不变，记下此时
电阻箱接入的阻值为R，根据欧姆定律，电源电压一定，则两次接入的总电阻不变，所以 ，故④可
以测出R 的阻值。
x
综合上述分析，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示的电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R 的阻值为10Ω，
1
滑动变阻器R 的最大阻值为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，保
2
证电流表、电压表不被烧坏的条件是（ ）
A. 滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B. 电压表最小示数是1V
C. 电路中允许通过的最大电流是0.6A
D. 滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表先达到最大量程
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电路为R 的简单电路，电压表测R 两端
1 1
电压，也是电源的电压。电源的电压6V，电压表所能测量的最大值为3V，所以滑动变阻器的滑片不能移
到最左端，故A不符合题意；
B．根据串联电路的分压特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小，此时电路的
总电阻
电路中的最小电流电压表的最小示数
故B符合题意；
CD．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，随着滑动变阻器的阻值减小，电压表跟电流
表的示数都增大，且两电表中电压表先达到最大量程。当电压表的示数为3V最大时，电路中的电流最大，
故最大电流为
故CD不符合题意。
故选B。
二、填空题：（本题共9小题，每空1分，共28分）
13. 在综合实践活动课上，小王同学用扳手将生锈的螺母拧下，此时扳手相当于___________杠杆，他要想
更省力一些，手握的位置要___________（“靠近”或“远离”）螺母；初中物理所学测量工具中可看作
等臂杠杆的是___________。
【答案】 ①. 省力 ②. 远离 ③. 天平
【解析】
【详解】[1][2]用扳手将生锈的螺母拧下的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在阻力和阻力臂不变
的情况下，手握的位置远离螺母时，动力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，动力减小，更省力。
[3]动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆，初中物理所学测量工具中可看作等臂杠杆的是天平。
14. 某班级组织了一次登楼梯比赛活动，从一楼匀速登上6m高的三楼，看谁的功率最大。已知小朱质量
为50kg，则他上楼过程中做的功至少为___________J，若要测得他上楼的功率还需要的条件：
___________；如果不知道楼层的高度，___________（“能”或“不能”）比较两个体重已知（但不同）
的同学上楼功率大小。
【答案】 ①. 3000 ②. 上楼所用时间 ③. 能
【解析】的
【详解】[1]小朱 重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
上楼过程中做的功
W=Gh=500N×6m=3000J
[2]要测得他上楼的功率，由 知道，知道上楼做的功，还需要上楼所用时间。
[3]由于
只要两同学上楼的高度相同，不需要知道具体的楼层高度，通过比较两同学的体重和上楼时间，即可比较
两个同学上楼的功率大小。
15. 寒冬的夜晚，小华常用热水袋来取暖，这是利用了水的___________的特性；若她在热水袋装入1kg、
100℃的开水，经过两小时后水温降低为50℃，则水放出的热量为___________J，这些热量相当于完全燃
烧___________g酒精放出的热量。（酒精热值q=3.0×107J/kg）
【答案】 ①. 比热容大 ②. 2.1×105 ③. 7
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容大，和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量更多，所以冬天人们常
用热水袋取暖。
[2]水放出的热量
[3]由题知
则需要完全燃烧酒精的质量
的
16. 在“用电流表测电流” 实验中，某同学连接成如图甲所示的电路。当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为如图乙所示，则电流表A 选用的量程是 _________，通过灯L 的电流为
1 2
_________A，通过灯L 的电流为 _________A。
1
【答案】 ①. 0～3A ②. 1.28 ③. 0.32
【解析】
【详解】[1][2][3]电路图可知，灯L 和L 组成并联电路，电流表A 测干路的电流，电流表A 测通过灯L
1 2 1 2 2
的电流，根据并联电路干路电流等于支路电流之和，且两个电流表的指针所指位置相同，所以电流表A 的
2
量程是0∼0.6A，最小分度值是0.02A，电流表A 读数I＝0.32A；电流表A 的量程是0∼3A，最小分度值
2 2 1
为0.1A，电流表A 示数I＝1.6A；则通过灯L 的电流
1 1
I＝I−I＝1.6A−0.32A＝1.28A
1 2
17. 如图，用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光，说明铅笔芯是___________（选填“导
体”或“绝缘体”）；小夹子在铅笔芯上滑动的过程中，可以通过小灯泡亮度的变化探究铅笔芯电阻和它
的___________的关系；若滑动时灯泡亮度变化不明显，可以在电路中串联一个___________表。
【答案】 ①. 导体 ②. 长度 ③. 电流表
【解析】
【详解】[1]用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光，说明铅笔芯容易导电，所以铅笔芯是导
体。
[2]小夹子在铅笔芯上滑动的过程中，铅笔芯的横截面积、材料不变，改变了铅笔芯的长度，可以通过小灯
泡亮度的变化，探究导体的电阻跟导体长度的关系。
[3])若滑动时灯泡亮度变化不明显，为了准确判断电路中电流的大小，则可以在电路中串联一个电流表。
18. 当导体两端电压为2V时通过导体的电流是0.2A，则导体的电阻为___________Ω；当两端电压为6V时
通过导体的电流为___________A；当两端电压为0时导体的电阻为___________Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 0.6 ③. 10
【解析】【详解】[1]根据欧姆定律知道，导体的电阻
[2] 当两端电压为6V时通过导体的电流为
[3]因为电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以当导体两端电压为6V时或导
体两端电压为0时，导体的电阻仍为10Ω不变。
19. 小明家电能表本月底示数如图所示，上月底的示数为“01386”，则他家本月消耗的电能为
___________kW·h。小明观察到当家里只有一台空调机连续工作10min时，该电能表的指示灯闪了600次，
在这段时间内空调消耗的电能为___________kW·h，实际功率为___________W。
【答案】 ①. 110 ②. 0.2 ③. 1200
【解析】
【详解】[1]他家本月消耗的电能为
W=248.6kW·h-138.6kW·h=110kW·h
的
[2][3]当家里只有一台空调机连续工作10min时，该电能表 指示灯闪了600次，在这段时间内空调消耗的
电能为
空调的实际功率为
20. 如图所示电路，电源电压恒定，R=20Ω，R=10Ω，当S 闭合，S、S 断开时，电流表的示数为0.6A，
1 2 1 2 3
电路工作10s消耗电能______J；当S、S 闭合，S 断开时，电流表示为______A；为了保证电路安全，绝
1 3 2对不允许同时闭合开关______。
【答案】 ①. 36 ②. 0.9 ③. S 、S
2 3
【解析】
【详解】[1]当S 闭合，S、S 断开时，电路中只有R 工作，电源电压为
1 2 3 2
U=IR=0.6A×10Ω=6V
2 2
则电路工作10s消耗电能为
W=UIt=I2Rt=(0.6A)2×10Ω×10s=36J
2 2
[2]当S、S 闭合，S 断开时，R 与R 并联，R 的电流为
1 3 2 1 2 1
电流表测干路中电流，则电流表示数为
I=I+I=0.6A+0.3A=0.9A
1 2
[3]当S、S 同时闭合，会造成短路，为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关S、S。
2 3 2 3
21. 如图1所示，R 是光敏电阻，R是阻值为15kΩ的定值电阻，电源电压U=12V。光敏电阻R 的阻值与
G G
光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，R 的阻值将___________。
G
（增大、减小或不变）
【答案】减小
【解析】
【详解】由图像乙可知，光敏电阻R 的阻值随光的照度的增大而减小。
G
22. 如图1所示，R 是光敏电阻，R是阻值为15kΩ的定值电阻，电源电压U=12V。光敏电阻R 的阻值与
G G
光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在___________两端，
能够测量的最大照度为___________Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为
9V~15V），且将R换为可调电阻（调节范围为7.5kΩ~20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为
___________Lux。
【答案】 ①. 定值电阻R ②. 0.6 ③. 1.4
【解析】
【详解】[1]由图1可知，两电阻串联，由图2可知，光敏电阻R 的阻值随光的照度的增大而变小，根据串
G
联分压原理可知，当照度增大时，光敏电阻分得的电压变小，根据串联电路电压规律可知，定值电阻R两
端的电压变大，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，所以应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[2]串联电路各处电流相等，当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可得电路中的电流为
根据串联电路电压规律可知R 两端的电压为
G
U =U-U =12V-3V=9V
G R
R 的阻值
G
对照图2可得此时的最大照度为0.6Lux。
[3]因光敏电阻R 的阻值随光的照度的增大而变小，且电压表的最大示数不变，则换成可调电源和可调电
G
阻后，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，为提高该装置能测量的最大照度，应选择较低的电源电
压和较小的定值电阻。当电压表示数最大为3V时，电路中的电流R 的阻值
G
对照图2可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
三、解答题（本题共 7 小题，共 48 分。解答 26、27、28 题时应有必要的解题过程）
23. 在图中画出力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】支点到力的作用线的距离叫力臂，故可过支点O向力F的作用线做垂线，垂线段的长度为力F的
力臂l，如下图所示：
24. 如图所示，试在图中两个“◯”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路。
【答案】【解析】
【详解】由图知道，要使两灯并联，根据电流流向法进行知道，电流从电源的正极出发，在电源左边的第
一个节点分成两支，一路经过左边的电灯、一路经过上边的电灯，然后在左上方的节点处会合；由此可判
断出：甲处电表相当于导线，而乙处电表相当于断路；而电流表的阻值小，在电路中相当于导线，电压表
的阻值很大，在电路中相当于断路，所以，甲处为电流表；乙表为电压表，电路图如下
25. 在图中请用笔画线代替导线，将伏安法测电阻的实物电路连接完整（滑片向右滑动时变阻器接入电阻
变大）
【答案】
【解析】
【详解】滑片P向右滑，变阻器接入电路的电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中与电阻R 串联；电压
x
表应与R 并联接入电路中，由于电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选用小量程，如下
x
图
26. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为m =m ＜m ，木
A B C
桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 ___________（选填“重物”或“木
桩”）的重力势能大小。
（2）比较 ___________两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，
得出的结论是：___________，重力势能越大。
（3）我们 ___________（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小，理由是
___________。
（4）本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法，请再列举一个实验探究中运用转换法的例子：
___________。
【答案】 ①. 重物 ②. A、B ③. 物体的质量一定时，高度越高 ④. 能 ⑤. B和C两个
重物将木桩打入沙中的深度相同，根据转换法可知两个重物的重力势能大小相同 ⑥. 比较木块被撞击
后移动的距离来判断小车动能大小
【解析】
【详解】（1）[1]让重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，这
种方法叫转换法。
（2）[2]由题知，本次实验是探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时，根据控制变量法可知，应控
制物体的质量一定，改变物体下落的高度。由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大
于重物A的高度，由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所
以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大。
（3）[3]由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深
度相同，结合转换法可知甲图中重物B、C的重力势能是相等的，即能比较重物B、C的重力势能的大小。
（4）[4]比较木块被撞击后移动的距离来判断小车动能大小运用了转换法。
27. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压保持6V不变，定值电阻R的阻
值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1只，导线若干。（1）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最___________（填“左”或
“右”）端。闭合开关后，发现只有一个电表指针明显偏转，若电路故障只出现在R或R 上，则电路故障
1
可能是___________短路或___________断路；
（2）排除故障后，将R=5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，
读出电压表示数；
（3）将R=5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图（乙）所示为
___________A，将滑动变阻器的滑片P向___________（填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与
（2）中电压表示数相同；
（4）分别将其它电阻依次替换R，重复（3）实验，根据所测数据绘制出如图（丙）所示I～R图像，并得
出结论：电压一定时，电流与电阻成___________；
（5）要完成本次实验，滑动变阻器的最大阻值至少为___________Ω；
（6）若不添加其他器材，利用如图1所示电路还可完成的电学实验有：___________（写出一个即可）。
【答案】 ①. 右 ②. R ③. R ④. 0.28 ⑤. 右 ⑥. 反比 ⑦. 50 ⑧. 探究电流
与电压的关系
【解析】
【详解】（1）[1]为了防止电路中电流过大，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处，滑动变阻器左侧下方
接线柱接入电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最右端。
[2]闭合开关后，若发现电流表有示数，电压表无示数，电路中没有发生断路，则与电压表并联的用电器短
路，所以电路中的故障为R短路；若发现电压表有示数，电流表无示数，则与电压表并联的用电器断路，
所以电路中的故障为R断路。
的
（3）[4]如图乙，电流表 量程为0~ 0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A。
[5]将R=5Ω电阻换成10Ω的电阻，阻值变大，据串联电路分压特点可知，R 的阻值变大，则分得的电压变大，为了电阻两端电压保持不变，则需要滑动变阻器分压增大，故
1
应将滑片向阻值向右滑动。
（4）[6]根据如图丙I～R图像，每次电流与电阻的乘积都为2V，可得出结论：电压一定时，电流与电阻
成反比。
（5）[7]由图丙知当电阻为25Ω时，定值电阻两端电压U =2V，根据串联电路电压的规律知变阻器两端的
R
电压应为
根据串联电路的分压作用可知
即
则滑动变阻器的最大阻值为R =50Ω。
滑
（6）[8]若不添加其他器材，利用如图1所示电路还可完成的电学实验为探究电流与电压的关系。
28. 小灯泡L、L 的额定电压分别为2.5V、3V，图1是小华测量灯L 额定功率的实验电路。
1 2 1
（1）请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路；（ ）
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最___________端（选填“左”或“右”）；
（3）当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图2所示，灯L 的额定功率为___________W；
1
（4）小明设计了图3所示电路来测量灯L 的额定功率，所用电源电压恒定，R、R 均为电阻箱；
2 1 2
①实验步骤如下：
第1步：仅闭合S，R 调至5Ω时，电压表的示数为3V；
1 2第2步：仅闭合S，R 、R 分别调至20Ω和10Ω时，电压表的示数也为3V；
2 1 2
则该小灯泡的额定功率为___________W；
②小明对图3电路及操作进行了下列调整，其中不能完成测量的有___________。
A．仅将R 换成导线
2
B．仅将R 换成10Ω的定值电阻
2
C．仅将R 换成适当规格的滑动变阻器
2
【答案】 ①. ②. 右 ③. 0.75 ④. 0.9 ⑤.
AB
【解析】
【详解】（1）[1]“测量小灯泡的额定功率”实验，电压表要与小灯泡并联，如图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端。
（3）[3]由图2知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，小灯泡的额定功率
（4）①[4]在第1步实验中, 仅闭合S R 调至5Ω时，R 与L串联，电压表为3V ，即小灯泡两端的电压
1， 2 2
3V，此时小灯泡正常发光，根据串联电路电流特点有即
在第2步实验中,仅闭合S，R、R 分别调至20Ω和10Ω时， R 与R 串联，当电路中电压表仍为3V时，
2 1 2 1 2
即R 两端的电压U=3V，根据串联电路电流特点有
1 1
即
联立①②得：R =10Ω。小灯泡的额定功率为
L
②[5]在设定的3种调整中，只要能使小灯泡正常发光，就可求得小灯泡额定功率。
A．将R 换成导线。当只闭合S 时，只有L连入电路，电压表的示数不一定刚好为3V，故不能确保小灯
2 1
泡是否正常发光；若同时闭合S、S，L与R 并联，两者互不影响，也不能确保L是否正常发光，故A不
1 2 1
符合题意；
B．仅将R 换成10Ω的定值电阻，当只闭合S 时，L与定值电阻串联，电压表的示数不一定刚好为3V，故
2 1
不能确保小灯泡是否正常发光； 若同时闭合S、S，L与R 并联再与R 串联，L与R 互不影响，也不能
1 2 1 2 1
确保L是否正常发光，故B不符合题意；
C．将R 换成适当规格的滑动变阻器。当只闭合S 时，L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器，使电压表
2 1
的示数为3V ，则小灯泡正常发光； 当只闭合S 时，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节 R，使电压
2 1
表的示数仍为3V，读出电阻箱示数，则R =R，故C符合题意。
L 1故选AB。
29. 如图，用定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，求此过程中的：
（1）有用功；
（2）总功；
（3）机械效率。
【答案】（1）360J；（2）400J；（3）90%
【解析】
【详解】解：（1）物体的重力
G=mg=18kg×10N/kg=180N
有用功
W =Gh=180N×2m=360J
有
（2）使用定滑轮拉力端移动距离
s=h=2m
总功
W =Fs=200N×2m=400J
总
（3）定滑轮的机械效率
答：（1）有用功为360J；
（2）总功为400J；
（3）定滑轮的机械效率为90%。
30. 梅雨季节空气湿度R 较大，人会感觉不舒服，人体感觉比较舒服的湿度R 范围是40%～60%。小聪设
H H
计了一款湿度计，从湿度计（由小量程电流表改装而成）指针所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示。
R 为1kΩ的定值电阻，电源电压恒为3V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，当指
0
针所指湿度对应电流表示数为1.5mA时。
（1）求此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒服。
（2）若空气湿度为50%，求电路消耗的总功率。【答案】（1）80%，不舒服；（2）3×10-3W
【解析】
【详解】解：（1）当电流表的示数为
I=1.5mA=1.5×10-3A
电路总电阻
此时R的阻值
由图像乙可知，当R=1kΩ时，R =80%，而人体感觉比较舒服的湿度R 范围是40%～60%，故此时人体感
H H
觉不舒服。
（2）若空气湿度为50%，R´=2kΩ，电路的总电阻
电路消耗的总功率
答：（1）此时的空气湿度为80%，人体感觉不舒服；
（2）若空气湿度为50%，电路消耗的总功率为3×10-3W。
31. 李老师家购买了某款油电混合动力汽车，该车在蓄电池电量充足时由电动机提供动力（电动模式），当电量不足时，可切换至燃油发动机驱动（燃油模式），同时给蓄电池充电，已知电池满电容量为
30kW•h。某次出行在满电状态下先以电动模式沿水平公路匀速行驶90km，还剩余20%的电量，随后切换
到燃油模式下又行驶了40km，消耗燃油4kg，李老师发现电池电量显示为60%。已知该混合动力汽车电动
机的效率为75%，燃油的热值q=4.5×107J/kg。假设汽车行驶过程中阻力保持不变，且不考虑充电时的能量
损失，求：
（1）李老师家充电桩功率为3kW，动力电池从无电到充满需要多长时间？
（2）4kg燃油完全燃烧时放出的热量；
（3）汽车在电动方式行驶时受到的阻力；
（4）燃油模式下发动机的效率。
【答案】（1）10h；（2） ；（3）720N；（4）40%
【解析】
【详解】解：（1）根据题意知道，动力电池容量为30kW•h，即电池储存的电能W=30kW•h，充电桩功率
为P=3kW，由 知道，不计能量损失，动力电池从无电到充满需要的时间
（2）4kg燃油完全燃烧时放出的热量
Q =mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J
放
（3）根据题意可知，汽车在电动方式行驶时消耗的电能
W=30kW•h×（1-20%）=30kW•h×80%=24kW•h
1
由 知道，汽车在电动方式行驶时牵引力所做的功
由W=Fs知道，汽车在电动方式行驶时汽车的牵引力
汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，由二力平衡条件知道，汽车在电动方式行驶
时受到的阻力
f=F=720N
（4）汽车在燃油模式下汽车牵引力所做的功.
W=Fs =720N×40×1000m=288×107J
2 2
燃油模式下转化的电能
W=30kW•h×（60%-20%）=12kW•h=12×3.6×106J=4.32×107J
3
燃油模式下汽车所做的有用功
W =W+W=2.88×107J+4.32×107J=7.2×107J
有 2 3
燃油模式下发动机的效率
答：（1）李老师家充电桩功率为3kW，动力电池从无电到充满需要的时间为10h；
（2）4kg燃油完全燃烧时放出的热量为1.8×108J；
（3）汽车在电动方式行驶时受到的阻力为720N；
（4）燃油模式下发动机的效率为40%。
