扬州市江都区第三中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题（含解析）

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扬州市江都区第三中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题
满分：100分；考试时间：100分钟
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题只有一个选项正确）
1. 估测在实际生活中的应用十分广泛，下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A. 一盏LED台灯正常工作4小时耗电约为1度
B. 人正常呼吸一次时间约2~4s
C. 中学生步行速度约5m/s
D. 普通家庭房间门的高度一般大于3m
2. 下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（　　）
A. 数码相机的图象传感器与处理芯片是由半导体材料制成的
B. 超导体可应用于电饭锅和电动机
C. 我国海域深处蕴藏大量的“可燃冰”属于可再生能源
D. 核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的
3. 下列有关光现象的说法中正确的是：
A. 水中倒影是倒立、等大的实像
B. 验钞机利用红外线使荧光物质发光
C. 电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像
D. 太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的反射现象
4. 下列关于声现象的说法中，正确的是（　　）
A. “引吭高歌”中的“高”是指歌曲的音调高
B. 因为超声波传播速度比次声波快，所以医学上用超声波检查身体
C. 声音在真空中的速度大约340m/s
D. 中考期间，学校附近通行的车辆禁止鸣笛，这是在声源处控制噪声
5. 下列对生活中一些现象的解释错误的是（　　）
A. 用手沾些冷水去拿热包子不会太烫，是因为水汽化吸热
B. 舞台上用干冰能制造白雾，是因为干冰升华吸热使水蒸气液化
C. 在寒冷的北方不用水银温度计测量气温，是因为水银的凝固点较低
D. 电冰箱是利用制冷剂在冷凝器中液化放热，将冰箱内的热量带到冰箱外面
6. 关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是( )
A. 电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
B. 电视机待机时不消耗电能
C. 空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D. 用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳
7. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量关系”，下列说法正确的是（　　）

A. 实验研究对象是三脚小桌
B. 让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C. 让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D. 用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小
8. 下列四个实验能反映发电机工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
9. 图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　）

A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
10. 如图是某品牌的抽油烟机，主要部件是照明灯和抽气扇（电动机），它们可以独立工作，互不影响，抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档位，功率大小不同．下列电路图中符合要求的是（　　）

A. B. C. D.
11. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）

A. 在B点时动能为0
B. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
C. 在A、D两点动能可能相等
D. 由B点向D点运动的过程中，动能不变，重力势能减小
12. 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（　　）

A. 电源电压为4V
B. 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1：2
C. 小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
D. 为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~35Ω
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共26分）
13. 炎热的夏天，小明和小刚到国际海水浴场游泳，刚到海边时他们看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空．当他们戴着潜水镜（平玻璃制作）潜入水中时，从水中仍能看到这个“气球”，此时看到的“气球”是由于光的_________所成的_________像，在水中看到的“气球”高度比在海边看到的气球高度要_________．
14. 如图，在进户线的干路上串联一只标有“220V40W”的校验灯L2，若闭合开关S1时发现L1不亮，L2正常发光，说明L1所在支路______（有/没有）短路情况，若此时用测电笔接触B点，氖管______（会/不会）发光。

15. 在标准大气压下，将质量为10 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水需要吸收________J的热量，在此过程中水的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若上述这些热量由燃烧煤气提供，且煤气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需完全燃烧________m3的煤气。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤气的热值为4×107 J/m3]
16. 小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为______kW•h，可以同时使用的用电器总功率不能超过______W，若电冰箱单独正常工作一天（24小时），（电冰箱的主要技术参数见表），电能表铝盘转______圈。在使用电冰箱的过程中，小丽发现电冰箱门打开时，冰箱内照明灯亮，压缩机有时在工作，由此判断，冰箱的压缩机和照明灯是______联的。
海尔BC-11OB电冰箱
额定电压
220V
工作频率
50Hz
额定功率
100W
耗电量
0.8KW·h/24h

17. 如图所示，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷，它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化：使用时，对准人的伤口处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速______（填物态变化名称）同时______（选填“吸收”或“放出”）大量的热，起到镇痛的作用。

18. 为了探究树荫下光斑成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5厘米）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况．光斑未变成圆形前，其亮度_____；变成圆形后，其大小_____（两空均选填：变大/变小/不变）．若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是_____．

19. （1）甲实验中，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，看到的现象是________，此实验得到的结论是：对________（选填“棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。实验中如果不放入棉花，该结论________（选填“成立”或“不成立”）；

（2）乙实验中，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图中________图所对应的能量转化过程与乙实验相同。若该汽油机飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒对外做功________次。
A．B．C．D．
20. 如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1________F2（选填“＞”、“＜”或“=”）。当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功的大小分别为W1、W2，则W1________W2（选填“＞”、“＜”或“=”）。

21. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，将滑片P从左端b移动到右端a的过程中，电流表的示数I与R2的阻值关系如图乙所示，电压表的示数U与R2的阻值关系如图丙所示。那么，在滑片P移动过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为________W（两表均安全使用）。

三、解答题（22题4分，23题4分、24题6分，其余每空1分，共50分）
22. 按题目要求作图
（1）如图中，ABO可看成杠杆，O为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图________。
（2）如图所示，请画出由烛焰S点发出的光经过凸透镜折射后的两条折射光线，并确定发光点S的像点S′的位置________。

23. 用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80%，求：
（1）有用功多少？
（2）拉力功率多大？

24. 如图所示，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有“6V；3W”字样，滑动变阻器阻值变化范围为0~24，R1的阻值为12。当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时，电灯L正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻值；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑片P滑到最右端时，求滑动变阻器R2两端的电压；
（3）当开关S1、S2、S3都闭合，滑片P滑到最右端时，求：整个电路消耗的电功率。

25. 图甲是“探究冰熔化的特点”的实验装置。

（1）某时刻温度计示数如图乙所示，则此时温度为 ________℃；
（2）采用水浴法加热的目的是 ________；
（3）用酒精灯对烧杯加热，当试管中的冰完全熔化后，继续加热一段时间，图丙是冰的温度随时间变化的图象，由图象可知：冰的熔化过程是 ________（用字母表示）段，在此过程中需要 ________（选填“吸热”或“放热”）；
（4）t1和t2这段时间，冰处于 ________状态，t3到t4这段时间内试管内的水 ________（选填“在”或“不在”）沸腾，测得此时的水温度为98℃，则此处大气压小于标准大气压；
（5）将装有甲醇液体的试管放入沸水中，一会儿发现甲醇开始沸腾（如图丁所示），这说明甲醇的沸点________（选填“低于”“等于”或“高于”）水的沸点。
26. 小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最终温度（℃）
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
68


（1）实验中，必须取______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体。
（2）实验中，用______（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较______（填序号）来判断吸热能力的强弱。
A．通电时间　　　　　　　B．温度计示数的变化
（3）如表是某次的实验数据，分析可知，______（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强。
（4）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与______的关系。
27. 某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是_____cm．
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，说明此时烛焰处于透镜主光轴的_____方（上/下）．调整后，光屏上恰好得到倒立等大的像，此时光屏和蜡烛之间的距离是_____cm．
（3）若将点燃的蜡烛移到如图乙所示的位置，去掉光屏，人眼在图示位置直接透过透镜观察，人眼将_____（能/不能）获得烛焰经过透镜的折射光线，_____（能/不能）观察到烛焰倒立缩小的像．
（4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是_____眼镜（近视/远视）．
28. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。
　　
（1）此实验是研究______（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过_____来反映动能的大小。
（2）比较场景①和②，可探究动能大小与______的关系，结论可用来解释汽车_____（选填“超速”或“超载”）的危害。
（3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1______W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景______（选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系。
29. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡L1，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。

（1）如图甲中有一根导线连接错误，请在导线上画“×”并在图上改正________（导线不能交叉）；

（2）改正错误后进行实验，绘制了灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示，小灯泡L1的额定功率为________W；
（3）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额；
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额=________；（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
（4）如图丁所示，是探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。R1、R2、R3三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为4.5V恒定不变，S1为单刀三掷开关：
①闭合开关S，S1接1时，此时电流表示数如图戊所示为______A。当开关S1接2时，需要将滑动变阻器的滑片P向______（填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为______V时，再记录电流表的示数；
②实验时，如果选择了一个标有“30Ω0.5A”字样的滑动变阻器。那他在设计实验时，在保证电路安全的前提下，定值电阻两端的电压取值范围为__________V。
30. 阅读短文，回答问题：
扫地机器人
如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一：
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
净重
4kg
最大集尘量
1kg
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差；风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
真空度
400
450
500
550
600
风量（）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率
10
9
8.5

7.8
（1）机器人工作时，主机内部的气压________（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为________cm；（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为________min；
（3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率为________W，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为________%。
答案与解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题只有一个选项正确）
1. 估测在实际生活中的应用十分广泛，下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A. 一盏LED台灯正常工作4小时耗电约为1度
B. 人正常呼吸一次时间约2~4s
C. 中学生步行的速度约5m/s
D. 普通家庭房间门的高度一般大于3m
【答案】B
【解析】
【详解】A．一盏LED台灯正常工作的功率约0.04kW，4小时耗电约为

故A不符合题意；
B．人正常呼吸每分钟约为15~30次，一次时间约2~4s，故B符合题意；
C．中学生步行的速度约1.2m/s，故C不符合题意
D．普通家庭房间门的高度一般约为2m。故D不符合题意。
故选B。
2. 下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（　　）
A. 数码相机的图象传感器与处理芯片是由半导体材料制成的
B. 超导体可应用于电饭锅和电动机
C. 我国海域深处蕴藏大量的“可燃冰”属于可再生能源
D. 核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，数码相机的图象传感器与处理芯是用半导体材料制成的，故A正确；
B．超导体的电阻为0，电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B错误；
C．可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C错误；
D．目前的核电站都是利用核裂变释放出的能量来发电的，故D错误。
故选A。
3. 下列有关光现象的说法中正确的是：
A. 水中倒影是倒立、等大的实像
B. 验钞机利用红外线使荧光物质发光
C. 电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像
D. 太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A. “倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故A错误；
B. 验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理来辨别钞票真伪的，故B错误；
C. 电影放映机的镜头是凸透镜，银幕上呈现的是倒立、放大的实像，故C正确；
D. 太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的色散现象，故D错误．
4. 下列关于声现象的说法中，正确的是（　　）
A. “引吭高歌”中的“高”是指歌曲的音调高
B. 因超声波传播速度比次声波快，所以医学上用超声波检查身体
C. 声音在真空中的速度大约340m/s
D. 中考期间，学校附近通行的车辆禁止鸣笛，这是在声源处控制噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A．“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大，故A错误；
B．在同种介质中超声波与次声波的传播速度相同，故B错误；
C．真空不能传声，则声音在真空中的速度为零；故C错误；
D．中考期间，学校附近通行车辆禁止鸣笛，这是在声源处减弱噪声，防止噪声的产生，故D正确。
故选D。
5. 下列对生活中一些现象的解释错误的是（　　）
A. 用手沾些冷水去拿热包子不会太烫，是因为水汽化吸热
B. 舞台上用干冰能制造白雾，是因为干冰升华吸热使水蒸气液化
C. 在寒冷的北方不用水银温度计测量气温，是因为水银的凝固点较低
D. 电冰箱是利用制冷剂在冷凝器中液化放热，将冰箱内的热量带到冰箱外面
【答案】C
【解析】
【详解】A．用手沾些冷水去拿热包子不会太烫，是因为热包子热量传递给水，水吸收热量汽化，那么手不会太烫，A正确，不合题意；
B．舞台上用干冰能制造白雾，是因为干冰升华，要吸收热量，干冰附近的水蒸气放出热量，会液化，B正确，不合题意；
C．在寒冷的北方不用水银温度计测量气温，是因为水银的凝固点较高，很容易凝固，那么水银温度计不能热胀冷缩，不能使用，C错误，符合题意；
D．电冰箱是利用制冷剂在冷凝器中液化放热，将冰箱内的热量带到冰箱外面，D正确，不合题意。
故选C。
6. 关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是( )
A. 电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
B. 电视机待机时不消耗电能
C. 空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D. 用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表的转盘转得越快，说明电流通过用电器做功越快，因电流做功的多少还与通电时间有关，所以，不能确定电流做功的多少（即不能确定用电器消耗电能的多少），故A不符合题意；
B．电视待机时仍有电流通过电视机，故仍消耗电能，B不符合题意；
C．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路也可能是用电器的总功率过大，故C不符合题意；
D．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚（标有“E”的插头）与该用电器的外壳相连，再通过三孔插座与地线相连，可防止因外壳漏电而触电，故D符合题意．
7. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　　）

A. 实验研究对象是三脚小桌
B. 让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C. 让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D. 用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．实验研究的对象是木块，是通过小桌子陷入的深度判断木块重力势能的大小，故A错误；
B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落，是为了研究重力势能与高度的关系，故B错误；
C．让质量不同的木块则需要从同一高度静止下落，而不是不同高度，故C错误；
D．实验利用转换法，用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小，故D正确。
故选D。
8. 下列四个实验能反映发电机工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】发电机的工作原理是电磁感应现象。
A．该图是奥斯特实验，验证的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中灯泡和滑动变阻器串联，移动变阻器的滑片，灯泡的亮度发生改变，没有用到电磁感应现象，故B不符合题意；
C．闭合开关，使导体ab左右摆动，电流表指针发生偏转，此时由于导体ab的左右摆动在磁场中做切割磁感线运动而产生了感应电流，故该现象是电磁感应现象，发电机就是根据该原理制成的，故C符合题意；
D．图中有电源，磁体、导轨、金属棒，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机而不是发电机，故D不符合题意。
故选C。
9. 图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　）

A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
10. 如图是某品牌的抽油烟机，主要部件是照明灯和抽气扇（电动机），它们可以独立工作，互不影响，抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档位，功率大小不同．下列电路图中符合要求的是（　　）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】照明灯和抽气扇要独立工作，所以要各自用一个开关控制，电动机要有两个档位，所以支路能改变电阻。
故选A。
11. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）

A. 在B点时动能为0
B. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
C. 在A、D两点动能可能相等
D. 由B点向D点运动的过程中，动能不变，重力势能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．足球在B点时，竖直方向的速度为0，水平方向的速度不为0，所以动能不为0，故A不符合题意；
B．由图得，足球上升的最高高度不断降低，说明在运动过程中，足球不断克服摩擦力做功，因此足球不断地将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．当足球在A、D两点的速度相等时，足球在A、D两点动能相等，故C符合题意；
D．由B点向D点运动的过程中，足球的质量不变，速度变大，高度降低，动能变大，重力势能减小，故D不符合题意。
故选C。
12. 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（　　）

A. 电源电压为4V
B. 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1：2
C. 小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
D. 为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~35Ω
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图知，电压表V1并联在小灯泡的两端，通过小灯泡的电流随着电压表示数的增大而增大，所以图线①是小灯泡的I-U图象，因为图像②随着电压表示数的增大，电流表的示数减小，所以电压表可能只在滑动变阻器的两端，也可能在定值电阻和滑动变阻器的两端，根据串联电路总电压等于各用电器电压之和知，图中当电流相等时，图象①②的电压之和不相等，说明电压表没有并联在定值电阻和滑动变阻器的两端，而是只并联在滑动变阻器的两端；
A．当电流为0.1A时，电源电压为
U=0.5V+3.5V+0.1A×R1
当电流为0.25A时，电源电压为
U=0.75V+2.5V+0.25A×R1
解得R1=5Ω，U=4.5V，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，电流最小，由图①可知，灯泡功率为

定值电阻R1功率为

定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1：1，故B错误；
C．小灯泡正常发光时，电流为0.25A，定值电阻R1在1min内产生的热量为

故C错误；
D．小灯泡正常发光的电阻为

此时总电阻为

变阻器电阻为

变阻器最大值为

为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~35Ω，故D正确。
故选D。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共26分）
13. 炎热的夏天，小明和小刚到国际海水浴场游泳，刚到海边时他们看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空．当他们戴着潜水镜（平玻璃制作）潜入水中时，从水中仍能看到这个“气球”，此时看到的“气球”是由于光的_________所成的_________像，在水中看到的“气球”高度比在海边看到的气球高度要_________．
【答案】 ①. 折射 ②. 虚 ③. 高
【解析】
【详解】因为他们是从水中向空气中看，此时会发生光的折射现象，又因当光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角．所感到物体的位置比实际位置低一些．
【点睛】不论是入射光线还是折射光线，都是在空气中的光线与法线的夹角大于在水中的光线与法线的夹角．
14. 如图，在进户线的干路上串联一只标有“220V40W”的校验灯L2，若闭合开关S1时发现L1不亮，L2正常发光，说明L1所在支路______（有/没有）短路情况，若此时用测电笔接触B点，氖管______（会/不会）发光。

【答案】 ①. 有 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]由题意可知，L2直接连接在火线上，能够正常发光，说明A、B之间的线路有电流通过，而L1不亮，说明L1所在支路发生了短路。
[2]测电笔是一阻值很大的电阻，此时接在B点，因为A、B之间发生了短路，相当于一条导线，故测电笔会被短路，而不会发光。
15. 在标准大气压下，将质量为10 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水需要吸收________J的热量，在此过程中水的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若上述这些热量由燃烧煤气提供，且煤气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需完全燃烧________m3的煤气。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤气的热值为4×107 J/m3]
【答案】 ①. 3.36×106 ②. 增大 ③. 0.28
【解析】
【详解】[1]在标准大气压下，将质量为10 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量为

[2]在热传递过程中吸收热量物体内能增加，所以水在吸热的过程中内能增大。
[3]根据得煤气完全燃烧放出的热量为

根据得需完全燃烧煤气的体积为

16. 小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为______kW•h，可以同时使用的用电器总功率不能超过______W，若电冰箱单独正常工作一天（24小时），（电冰箱的主要技术参数见表），电能表铝盘转______圈。在使用电冰箱的过程中，小丽发现电冰箱门打开时，冰箱内照明灯亮，压缩机有时在工作，由此判断，冰箱的压缩机和照明灯是______联的。
海尔BC-11OB电冰箱
额定电压
220V
工作频率
50Hz
额定功率
100W
耗电量
0.8KW·h/24h

【答案】 ①. 16.6 ②. 4400 ③. 480 ④. 并
【解析】
【分析】
【详解】[1]由电能表图可知，小丽家已消耗的电能为16.6kW•h。
[2]电能表的工作电压为
U=220V
由图可知允许通过电能表的最大电流为
I最大=20A
由功率公式可得，允许使用用电器的最大总功率为
P最大=UI最大=220V×20A=4400W
[3]根据表中数据可知，电冰箱一天消耗0.8kW·h的电能，600r/(kW·h)表示电路每消耗1kW·h电能时，电能表转盘转600圈，所以消耗0.8kW·h电能时，转盘的圈数为
n=600r/(kW·h)×0.8kW·h=480r
[4]因为冰箱的压缩机和照明灯工作时互不影响，所以它们是并联的。
17. 如图所示，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷，它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化：使用时，对准人的伤口处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速______（填物态变化名称）同时______（选填“吸收”或“放出”）大量的热，起到镇痛的作用。

【答案】 ①. 压缩体积 ②. 汽化 ③. 吸收
【解析】
【分析】使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积。在常温下，我们可以通过压缩体积的方法使气体液化，比如打火机、煤气罐里的液化气都是通过压缩体积的方法使气体液化的；液化过程要放出热量。
【详解】[1]使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积。那么要想在常温下让氯乙烷烷从气态变为液态，我们可采取加压的方法使其在常温下液化，这一过程要放出热量。
[2][3]当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时，会迅速汽化为气态，液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量，会使人体受伤部位温度降低。
18. 为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5厘米）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况．光斑未变成圆形前，其亮度_____；变成圆形后，其大小_____（两空均选填：变大/变小/不变）．若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是_____．

【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 光屏与甲不平行
【解析】
【详解】因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，故刚开始时，光屏上光斑大小将变小，亮度与孔的大小无关，所以光斑的亮度不变；当小孔小到一定时，此时光屏上出现了太阳的像，由于太阳是圆形的，所以此时光屏上的光斑也是圆形的，当小孔继续减小时，光斑大小不变，但亮度会减弱一些；若观察到呈现椭圆形，可能是光屏与甲不平行造成的．
19. （1）甲实验中，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，看到的现象是________，此实验得到的结论是：对________（选填“棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。实验中如果不放入棉花，该结论________（选填“成立”或“不成立”）；

（2）乙实验中，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图中________图所对应的能量转化过程与乙实验相同。若该汽油机飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒对外做功________次。
A．B．C．D．
【答案】 ①. 棉花点燃 ②. 筒内气体 ③. 成立 ④. C ⑤. 15
【解析】
【详解】（1）[1]用力将活塞迅速下压，活塞压缩筒内气体做功，桶内气体内能增加，温度升高，当温度达到棉花燃点时，棉花燃烧。
[2]活塞对筒内气体做功，棉花的内能会增加。
[3]一个物体对另一个物体做功，另一个物体的内能会增加，实验中如果不放入棉花，该结论依然成立。
（2）[4]乙实验中，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，酒精的内能转化为盒盖的机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同。
A．图中进气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意；
C．图中火花塞点火，两气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意；
D．图中进气阀关闭，排气阀开启，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。
故选C。
[5]汽油机飞轮转两转，对外做功一次，若该汽油机飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒对外做功

20. 如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1________F2（选填“＞”、“＜”或“=”）。当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功的大小分别为W1、W2，则W1________W2（选填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1]左图以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，由杠杆平衡条件得到


右图同理有


所以
F1=F2
[2]在ab或cd边不断抬高的过程中，动力臂始终等于阻力臂的2倍，所以动力臂与阻力臂的比值不变，砖的重力不变，由杠杆的平衡条件可知，在ab或cd不断抬高的过程中，动力的大小不变，即F1始终等于F2；由
cd＞ab
可知，拉力F1移动的距离大，由W=Fh可得，两次拉力做功的关系为
W1＞W2
21. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，将滑片P从左端b移动到右端a的过程中，电流表的示数I与R2的阻值关系如图乙所示，电压表的示数U与R2的阻值关系如图丙所示。那么，在滑片P移动过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为________W（两表均安全使用）。

【答案】3.6
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R2=20Ω时，电路中的电流I1=0.4A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压
U=I1(R1+R2)=0.4A×(R1+20Ω)
由图丙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R2′=30Ω时，电压表的示数U1=3V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流

电源的电压

电源的电压不变，所以

整理可得
0.4R12+5Ω×R1-90Ω=0
解得
R1=10Ω，R1=-22.5Ω（舍去）
电源的电压
U=I1(R1+R2)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V
由串联电路特点和欧姆定律可知，电路电流

滑动变阻器消耗的电功率

当R2=10Ω时，P2有最大值，滑动变阻器消耗的最大功率为

三、解答题（22题4分，23题4分、24题6分，其余每空1分，共50分）
22. 按题目要求作图
（1）如图中，ABO可看成杠杆，O为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图________。
（2）如图所示，请画出由烛焰S点发出的光经过凸透镜折射后的两条折射光线，并确定发光点S的像点S′的位置________。

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】（1）[1]绳子对杠杆斜向上的拉力为动力F1，支点O到动力F1作用线的距离为动力臂l1，重物通过绳子对杠杆竖直向下的拉力为阻力F2，如图所示：

（2）[2]凸透镜中，平行于主光轴的光线过焦点；过光心的光线不发生偏转，光点S的像点S′在两折射光线的反向延长线上，是虚像，如图所示：

23. 用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80%，求：
（1）有用功多少？
（2）拉力的功率多大？

【答案】（1）800J；（2）100W
【解析】
【详解】解：（1）滑轮组的有用功为
W有用=Gh=200N×4m=800J
（2）拉力做的功

拉力的功率

答：（1）有用功是800J；
（2）拉力的功率是100W。
24. 如图所示，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有“6V；3W”字样，滑动变阻器阻值变化范围为0~24，R1的阻值为12。当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时，电灯L正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻值；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑片P滑到最右端时，求滑动变阻器R2两端的电压；
（3）当开关S1、S2、S3都闭合，滑片P滑到最右端时，求：整个电路消耗的电功率。

【答案】（1）12欧；（2）4V；（3）4.5W
【解析】
【详解】解：（1）由得，小灯泡的电阻为

（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时，电路中只有灯泡L工作，电灯L正常发光，电源电压为

滑片P滑到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为24Ω，所以电路中的总电阻为

电路的电流为

由欧姆定律得，滑动变阻器R2两端电压为

（3）当开关S1、S2、S3都闭合，滑片P滑到最右端时，灯泡L短路，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，且滑动变阻器与电阻R1并联，滑动变阻器的电流为

电阻R1的电流为

电路的总电流为

整个电路消耗的电功率

答：（1）小灯泡的电阻值为12欧；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑片P滑到最右端时，滑动变阻器R2两端的电压为4V；
（3）当开关S1、S2、S3都闭合，滑片P滑到最右端时，整个电路消耗的电功率为4.5W。
25. 图甲是“探究冰熔化的特点”的实验装置。

（1）某时刻温度计示数如图乙所示，则此时温度为 ________℃；
（2）采用水浴法加热的目的是 ________；
（3）用酒精灯对烧杯加热，当试管中的冰完全熔化后，继续加热一段时间，图丙是冰的温度随时间变化的图象，由图象可知：冰的熔化过程是 ________（用字母表示）段，在此过程中需要 ________（选填“吸热”或“放热”）；
（4）t1和t2这段时间，冰处于 ________状态，t3到t4这段时间内试管内的水 ________（选填“在”或“不在”）沸腾，测得此时的水温度为98℃，则此处大气压小于标准大气压；
（5）将装有甲醇液体的试管放入沸水中，一会儿发现甲醇开始沸腾（如图丁所示），这说明甲醇的沸点________（选填“低于”“等于”或“高于”）水的沸点。
【答案】 ①. -8 ②. 使物质受热均匀 ③. BC ④. 吸热 ⑤. 固液共存 ⑥. 不在 ⑦. 低于
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙知，温度计的分度值为1℃，示数为-8℃。
（2）[2]将装有冰的试管放在盛有水的大烧杯中加热，使冰与热水充分接触，而且水浴加热时温度较低，冰吸热较慢，是为了使冰受热均匀。
（3）[3]冰从固态变为液态的过程为熔化过程，冰在熔化时温度保持不变，所以BC段是冰的熔化过程。
[4]冰在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变。
（4）[5]冰从固态变为液态的过程为熔化过程，t1到t2这段时间，冰在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变，处于固液共存状态。
[6]沸腾的条件为达到沸点，不断吸热，图象中的t3到t4这段时间，试管中的水达到沸点，虽然继续加热，因试管内外温度相同，不能继续吸热，所以不会沸腾。
（5）[7]装有甲醇液体的试管放入沸水中，一会儿发现甲醇开始沸腾，这说明温度能达到甲醇沸点，并且甲醇能从水吸收热量，所以甲醇的沸点低于水的沸点。
26. 小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最终温度（℃）
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
68


（1）实验中，必须取______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体。
（2）实验中，用______（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较______（填序号）来判断吸热能力的强弱。
A．通电时间　　　　　　　B．温度计示数的变化
（3）如表是某次的实验数据，分析可知，______（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强。
（4）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与______的关系。
【答案】 ①. 质量 ②. A ③. B ④. 甲 ⑤. 电阻
【解析】
【详解】(1)[1] “探究不同物质吸热的情况”时，应控制两种液体的质量相等；
(2)[2][3]用相同的电加热器对液体加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间长短表示吸收热量的多少，通过比较温度计示数的高低来判断吸热能力的强弱；
(3)[4]由表中实验数据可知，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体甲升高的温度低，液体甲的吸热能力强；
(4)[5]由图可知，此时两电阻串联，所以通过两个电阻的电流相同，通电时间相同，电阻丝的阻值不同，故该装置可以探究电热和电阻的关系。
27. 某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是_____cm．
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，说明此时烛焰处于透镜主光轴的_____方（上/下）．调整后，光屏上恰好得到倒立等大的像，此时光屏和蜡烛之间的距离是_____cm．
（3）若将点燃的蜡烛移到如图乙所示的位置，去掉光屏，人眼在图示位置直接透过透镜观察，人眼将_____（能/不能）获得烛焰经过透镜的折射光线，_____（能/不能）观察到烛焰倒立缩小的像．
（4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是_____眼镜（近视/远视）．
【答案】 ①. 15cm ②. 下 ③. 60 ④. 能 ⑤. 不能 ⑥. 近视
【解析】
【详解】（1）当光屏上的点最小最亮时，我们就认为这一点就是焦点的位置，这一点到透镜光心的距离就是焦距，由甲可知，透镜的焦距为f=40cm-25cm=15cm；（2）根据凸透镜成实像是倒立的可知，像的位置偏高是由于物体的位置偏低造成的，所以此时烛焰位于主光轴的下方；当成倒立等大的实像时，物距和像距是相等的，都等于二倍焦距30cm，所以此时光屏和蜡烛的距离为60cm；（3）蜡烛的光经透镜折射后肯定有一部分会进入人眼，但这些光线还没有会聚不能成像，所以人眼无法观察到缩小的像；（4）由题意可知，眼镜放大去后是将折射光线变得发散了，所以应是凹透镜，故该镜片属于近视眼镜．
28. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。
　　
（1）此实验是研究______（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过_____来反映动能的大小。
（2）比较场景①和②，可探究动能大小与______的关系，结论可用来解释汽车_____（选填“超速”或“超载”）的危害。
（3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1______W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景______（选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系。
【答案】 ①. 碰撞前小车 ②. 木块被推出的距离 ③. 速度 ④. 超速 ⑤. < ⑥. 能
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2]实验中，利用木块被推出的距离来比较碰撞前小车的动能大小。
（2）[3][4]小车在下滑过程中，将重力势能转化为动能，小车的位置越高，其重力势能越大，转化成的动能越多，小车的速度越大；比较场景①和②，小车质量相同但滑下的高度不同，可探究动能大小与速度的关系，结论可用来解释汽车超速的危害。
（3）[5][6]移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，场景④中压力更大，接触面粗糙度相同，场景④所受摩擦力更大，根据可知小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1 29. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡L1，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。

（1）如图甲中有一根导线连接错误，请在导线上画“×”并在图上改正________（导线不能交叉）；

（2）改正错误后进行实验，绘制了灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示，小灯泡L1的额定功率为________W；
（3）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额；
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额=________；（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
（4）如图丁所示，是探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。R1、R2、R3三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为4.5V恒定不变，S1为单刀三掷开关：
①闭合开关S，S1接1时，此时电流表示数如图戊所示为______A。当开关S1接2时，需要将滑动变阻器的滑片P向______（填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为______V时，再记录电流表的示数；
②实验时，如果选择了一个标有“30Ω0.5A”字样的滑动变阻器。那他在设计实验时，在保证电路安全的前提下，定值电阻两端的电压取值范围为__________V。
【答案】 ①. ②. 0.625 ③. ④. 0.4 ⑤. 右 ⑥. 2 ⑦. 1.8~2.5
【解析】
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡额定功率”的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量灯泡的电流，如图所示：

（2）[2]由图乙得，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，所以小灯泡L1的额定功率为

（3）[3]由图丙得， ①只闭合开关S和S2，灯泡与滑动变阻器R1串联，移动R1滑片，使电流表示数为I额；
②只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1与滑动变阻器R2串联，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，由等效法得，滑动变阻器R2此时接入电路中的电阻与灯泡正常发光的电阻相等。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，此时电路中只有滑动变阻器R2工作，电流表的示数为I1，由欧姆定律得，电源电压为

再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器R2与滑动变阻器R1的最大电阻R1串联，电流表的示数为I2，由欧姆定律得，电源电压为

所以

解得

小灯泡额定功率为

（4）[4]由图戊得，电流表的量程选择0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A。
[5][6]探究“电流与电阻的关系”时，要保持电阻的电压不变。由图丁的，闭合开关S，S1接1时，电压表测量R1的电压，电流表测量电路电流，由欧姆定律得，此时R1的电压为

当开关S1接2时，电阻R2与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R2的电压，由串联电路特点得，电阻越大，分到的电压越大，连入电路中的电阻阻值变大，分到的电压也变大，因此需要需要将滑动变阻器的滑片P向右移动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，分到的电压变大，直到电压表的示数恢复2V。
[7]当接入电路中的电阻为5Ω时，电路电流最大为0.5A时，电阻两端的电压最大，由欧姆定律得，定值电阻两端的最大电压为

当接入电路中的电阻为20Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻为30Ω，定值电阻两端的最小电压为

故定值电阻两端的电压取值范围为1.8V~2.5V。
30. 阅读短文，回答问题：
扫地机器人
如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一：
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
净重
4kg
最大集尘量
1kg
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差；风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
真空度
400
450
500
550
600
风量（）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率
10
9
8.5

7.8
（1）机器人工作时，主机内部的气压________（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为________cm；（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为________min；
（3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率为________W，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为________%。
【答案】 ①. 小于 ②. 17 ③. 48 ④. 8.25 ⑤. 33
【解析】
【详解】（1）[1]机器人工作时，电动机转动使主机内部空气流速变快，气压变小，小于外界大气压，由于主机内外的气压差而产生吸力。
[2]由得，若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为

（2）[3]由得，机器人的额定电流为

当剩余电量减为电池容量的20%时，该机器人充满电后至下一次自动充电前，机器人工作消耗的电量为

该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为

（3）[4]由表二数据可知

当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率为

[5]若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为