沪粤版2022-2023学年八年级上册物理期末测试卷（有答案）

第页码26页/总NUMPAGES总页数26页沪粤版2022-2023学年八年级上册物理期末测试卷一．选择题（共10小题）1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当S1闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，I甲：I乙＝3：4。则下列说法正确的是（）A．电阻大小之比R1：R2＝1：3 B．当S1闭合、S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1：I2＝3：1 C．当S1、S2闭合，甲、乙为电压表时，两电压表的示数之比U甲：U乙＝4：1 D．当S1、S2闭合，甲、乙为电压表时，R1、R2消耗的功率之比P1：P2＝1：3【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．【分析】（1）当S1闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，电阻R1和R2并联，电流表甲测量流过R2的电流，电流表乙测量电路中的总电流，已知两电流表示数的比值，根据并联电路分流规律，可计算出电阻R1和R2的比值，以及通过R1和R2的电流之比；（2）当S1、S2闭合，甲、乙为电压表时，电阻R1和R2串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量电阻R2两端的电压，根据串联电路分压规律，可计算出两电压表示数的比值，根据P＝I2R可计算出电阻R1和R2消耗的功率之比；解：A、当S1闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，电阻R1和R2并联，电流表甲测量流过R2的电流，电流表乙测量电路中的总电流，已知I甲：I乙＝3：4，根据并联电路分流规律得，＝＝＝＝，故A错误；B、由A选项的解析知，＝，根据并联电路分流规律得，＝＝，故B错误；C、当S1、S2闭合，甲、乙为电压表时，电阻R1和R2串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量电阻R2两端的电压，根据串联电路分压规律得，＝＝+1＝+1＝，故C正确；D、当S1、S2闭合，甲、乙为电压表时，电阻R1和R2串联，根据P＝I2R得，电阻R1和R2消耗的功率之比为：＝＝，故D错误。故选：C。2．测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图2所示，则当开关S闭合后（）A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度表的0℃应标在电压表零刻度处 C．若增大U，电路可测量的最高温度将减小 D．若U增大到9V，R增大到80Ω，电路可测量的最高温度将增大到40℃【考点】欧姆定律的应用．【分析】由电路图知两电阻串联，电压表测Rt两端电压，由图2可知温度越高，热敏电阻阻值越大，（1）由串联分压的规律和图2可知当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度；（2）根据串联电路的分压作用分析解答；（3）若增大电源电压U，电压表的量程仍为0﹣3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，由图2可知电路可测量最高温度的变化；（4）若U增大到9V，R增大到80Ω，电压表的量程仍为0﹣3V，根据串联分压原理列方程可得热敏电阻的最大阻值，由图象读出环境的最高温度。解：已知温度表由量程为3V的电压表改装而成，由1图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，由图2可知温度越高，热敏电阻阻值越大，A、根据串联分压原理可知当电压表的示数最大，即Ut＝3V时，热敏电阻接入电路的阻值最大，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V，根据欧姆定律可得电路中的电流：I＝＝＝0.075A，热敏电阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃，故A错误；B、当温度计的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联分压原理可知热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故B错误；C、若增大电源电压U，电压表的量程仍为0﹣3V，根据串联电路电压规律可知定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律I＝知电路的电流增大，则热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，电路可测量的最高温度减小，故C正确；D、若U增大到9V，R增大到80Ω，电压表的量程仍为0﹣3V，热敏电阻两端的最大电压为3V，根据串联电路的电压规律可知R两端的电压为9V﹣3V＝6V，根据串联分压原理可得＝，即＝，解得Rt′＝40Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃不变，故D错误。故选：C。3．小灯泡L正常发光的电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω，2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是（）A．电源电压为4.5V B．小灯泡正常发光时的电流为0.5A C．小灯泡正常发光时的电阻为6Ω D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律．【分析】（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值。解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I＝0.3A，由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正确；（2）再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知灯泡的额定电压为3V，则小灯泡正常发光；由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，故B正确；由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝6Ω，故C正确；此时滑动变阻器两端的电压：U滑′＝U﹣UL′＝4.5V﹣3V＝1.5V，由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑′＝＝＝3Ω，故D错误。故选：D。4．在如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法错误的是（）A．两灯泡并联 B．电流方向是从电流表到开关 C．电流表测的是灯泡L1的电流 D．灯泡L1、L2两端的电压一定相等【考点】并联电路中的电压规律；电流的方向；电流表的使用；串、并联电路的概念与辨别．【分析】（1）串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作；（2）在电源外部，电流方向从电源正极流向负极；（3）电流表与哪个用电器串联就测哪个用电器的电流；（4）并联电路各支路两端的电压相同。解：A、由图可知，电流从电源的正极流出，分别经过两个灯泡，回到电源的负极，故两灯泡并联，故A正确；B、电流总是从电源正极流向负极，因此电流应该是从开关流向电流表，故B错误；C、由图可知，电流表与L1串联，故测的是L1的电流，故C正确；D、由于该电路为并联电路，根据并联电路的电压关系可知，L1与L2两端电压一定相同，都等于电源电压，故D正确。故选：B。5．如图甲，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”、滑动变阻器R标有“10Ω，1A”的字样，灯L的I﹣U图线如图乙，闭合开关S，下列判断正确的是（）A．小灯泡正常发光时，电路总功率为3W B．滑片P处于b端时，电压表示数可能为1.5V C．为确保电路安全，R的变化范围为“2Ω～10Ω” D．用另一相同的灯L替换R，此时电路总电阻为20Ω【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．【分析】由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）根据灯泡的额定电压，结合图像读出灯泡正常发光时通过灯泡的电流，根据P＝UI求出电路的总功率；（2）滑片P处于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联；假设灯泡的阻值不变，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻，然后根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，再结合图像得出此时灯泡电阻与正常发光时电阻的关系，最后根据串联分压规律可知电压表示数的范围；（3）当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路电流最大，即灯泡正常发光时的电流，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动滑动变阻器接入电路的最小阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路的范围；（4）用另一相同的灯L替换R，根据串联分压规律得出灯泡两端电压，再根据图像读出此时通过灯泡的电流，最后根据欧姆定律求出电路总电阻。解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；A、已知灯泡的额定电压为2.5V，根据图乙可知，灯泡正常发光时的电流为0.25A，由串联电路电流的规律知电路中的电流等于通过小灯泡的电流，即I＝IL＝0.25A，此时电路的总功率：P＝UI＝3V×0.25A＝0.75W，故A错误；B、滑片P处于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联；假设灯泡的阻值不变，由I＝可得灯泡正常发光时的电阻为：RL＝＝＝10Ω；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻：R总＝RL+R＝10Ω+10Ω＝20Ω，电路电流：I′＝＝＝0.15A，电压表的示数：UL′＝I′RL＝0.15A×10Ω＝1.5V，由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以此时灯泡的实际电阻小于灯泡正常发光时的电阻，又因为串联电路起分压作用，所以灯泡分得的电压小于1.5V，故B错误；C、当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，最大电流为灯泡正常发光时的电流，为0.25A；此时电路最小总电阻：R总′＝＝＝12Ω，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值：R最小＝R总′﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表和电流表均是安全的，因此R的变化范围为“2Ω～10Ω”，故C正确；D、用另一相同的灯L替换R，根据串联分压规律可知两灯泡两端电压相等，都为1.5V，根据图乙可知，此时电路电流为0.2A，电路总电阻：R总″＝＝＝15Ω，故D错误。故选：C。6．如图中所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为8V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．整个电路消耗的最大功率为0.5W D．滑片P在b端时，2min内R0消耗的电能为12J【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．【分析】（1）当滑片P位于a端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图像读出最大电流，利用欧姆定律表示出电源电压；当滑片P位于b端时，定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流，根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压，联立关系式可求出定值电阻和电源电压；（2）根据电路最大电流和P＝UI求出电路消耗的最大功率；（3）根据W＝I2R0t得出滑片P在b端时，2min内R0消耗的电能。解：AB、由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大；由图像可知，电路中的最大电流0.6A时，根据欧姆定律可知，电源电压：U＝0.6A×R0……①当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流0.2A，电压表示数为5V，根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝0.1A×R0+5V……②联立①②可得：R0＝10Ω，U＝6V，故AB错误；C、由于电路的最大电流为0.6A，所以电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.6A＝3.6W，故C错误；D、滑片P在b端时，2min内R0消耗的电能W＝I2R0t＝（0.1A）2×10Ω×2×60s＝12J，故D正确。故选：D。7．对于如图所示的电路，下列描述不正确的是（）A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2两端电压相等 B．只闭合S1，流过电阻R1、R2的电流相等 C．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路 D．只闭合S2，电阻R2单独工作【考点】并联电路中的电压规律；电路的三种状态；电路的基本连接方式；串联电路的电流规律．【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路，用电器依次连接的电路叫串联电路；导线直接将电源两极相连时会造成短路；并联电路中各支路两端电压相等，等于电源电压；干路电流等于各支路电流之和；串联电路中电流处处相等。解：A、由图知，断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2并联，根据并联电路的电压规律知，两电阻两端电压相等，故A正确；B、由图知，只闭合S1，电阻R1、R2串联，根据串联电路的电流规律知，通过两电阻的电流相等，故B正确；C、同时闭合S1、S3，电源两极被导线直线相连，所以电路会形成电源短路，故C正确；D、由图知，只闭合S2，电阻R2被断路，电路为R1的简单电路，故D错误。故选：D。8．如图所示，是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是（）A．这三部手机是并联连接的 B．手机充电时，手机电池相当于用电器 C．手机充电时，手机电池将电能转化为化学能 D．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大【考点】并联电路的电流规律；电源及其能量转化；电路的组成；串、并联电路的概念与辨别．【分析】（1）三部手机在充电时互不影响，所以它们是并联的；（2）用电器是指消耗电能的元件；（3）充电器充电的过程中电能转化为化学能，对外供电的过程中化学能转化为电能；（4）再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化。解：A、用三合一充电器给三部手机同时充电时，互不影响，所以它们是并联的，故A正确；B、给手机充电时，手机消耗电能，转化为化学能存储在电池中，所以手机电池相当于用电器，故B正确；C、当充电器与手机相连时，充电器相当于该电路的电源，给手机提供电能，在这个过程中，充电器电池中的化学能转化为电能，故C正确；D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此，若拔掉其中一部手机，则总电流将变小，故D错误。故D。9．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝18Ω，在a、b两点间接入某元件后，闭合开关S。下列说法正确的是（）A．在a、b两点间接入一个电压表时，电压表无示数 B．在a、b两点间接入导线，电流2s做的功是2J C．在a、b两点间接入一个12Ω的电阻，电路消耗的总功率为1.2W D．在a、b两点间接入一个“1.5V，0.25A”的小灯泡，小灯泡不能正常发光【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．【分析】（1）电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，可以测电源的电压；（2）在a、b两点间接入导线，电路为R的简单电路，根据W＝t得出电流2s做的功；（3）根据串联电路特点和欧姆定律可计算接入12Ω的电阻时电路的电流，根据P＝UI算出电路消耗的总功率；（4）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值。解：A、在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表串联在电路中测电源的电压，示数为6V，即电压表有明显示数，故A错误；B、在a、b两点间接入导线，电路为R的简单电路，电流2s做的功W＝t＝×2s＝4J，故B错误；C、在a、b两点间接入一个12Ω的电阻时，电路中的电流为：I′＝＝＝＝0.2A，电路消耗的总功率为：P＝UI′＝6V×0.2A＝1.2W，故C正确；D、因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，若灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：U串＝U﹣UL＝6V﹣1.5V＝4.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得，串联电阻的阻值：R串＝＝＝18Ω，与R＝18Ω相符，故小灯泡能正常发光，故D错误。故选：C。10．根据下表中的数据，下列说法正确的是（）物质铁铜水煤油ρ/（kg•m﹣3）7.9×1038.9×1031.0×1030.8×103c/[J•（kg•℃）﹣1]0.46×1030.39×1034.2×1032.1×103A．1kg铁温度升高l℃时，吸收的热量为0.46×102J B．1kg铜温度升高l℃时，吸收的热量为0.39×103J/（kg•℃） C．煤油和水体积之比为2：l，吸收的热量之比为12：5，则升高的温度之比为3：1 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后相接触，内能从铁块转移到铜块【考点】比热容的概念及其计算．【分析】（1）物质的比热容是指1千克某种物质温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量的多少；（2）由表中数据可知，煤油和水密度之比、比热容之比；知道煤油和水体积之比，利用m＝ρV求质量之比；知道吸热之比，再利用Q吸＝cmΔt，求升高温度之比；（3）由放热计算公式Q放＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，放出相同的热量，比热容大的温度变化慢，比热容小的温度变化快；温度不同的两个物体相互接触时，内能可以从高温物体转移到低温物体。解：A．铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），它表示质量为1kg的铁温度每升高1℃所吸收的热量是0.46×103J，故A错误；B．铜的比热容为0.39×103J/（kg•℃），它表示质量为1kg的铜温度每升高1℃所吸收的热量是0.39×103J，故B错误；C．由表中数据可知，煤油和水密度之比ρ煤油：ρ水＝0.8×103kg/m3：1×103kg/m3＝4：5；已知煤油和水体积之比V煤油：V水＝2：1，由m＝ρV可得质量之比为m煤油：m水＝ρ煤油V煤油：ρ水V水＝4×2：5×1＝8：5；已知吸收热量之比Q煤油：Q水＝12：5，其比热容之比c煤油：c水＝2.1×103J/（kg•℃）：4.2×103J/（kg•℃）＝1：2；根据Q吸＝cmΔt可得升高温度之比：Δt煤油：Δt水＝＝＝3：1，故C正确；D．质量相同的铁块和铜块，因为铜的比热容小于铁的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸＝cmΔt可知，铜块的温度升高的快；因为铁块和铜块的初温相同，吸收相同的热量后，铜块升高的温度更大，所以铜块的末温更高，则相接触时，内能将从温度高的铜块转移到温度低的铁块，故D错误。故选：C。二．作图题（共2小题）11．如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2并联，请在图中画出连线。【考点】电路的基本连接方式．【分析】在并联电路中，各用电器并列连接，电路中电流有多条路径，各用电器之间互不影响。解：若把接线柱A与C连接，接线柱B与D连接，则电路中有两条电流的流通路径，此时L1、L2并联，如下图所示：12．如图是伏安法测电阻的实物图。（1）请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。（甲图）（2）在虚框内画出相应的电路图。（乙图）【考点】根据实物图画电路图；实物的电路连接．【分析】伏安法测电阻的实验中，变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联。解：伏安法测电阻的实验中，电流表、变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，电源电压为3V，故电压表选小量程与电阻并联，根据实物图画出电路图，如下图所示：三．计算题（共2小题）13．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭。（1）水箱中5kg冷却水温度升高20℃，需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（2）某汽车以46kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.5kg，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg，求：①牵引力所做的功；②汽油完全燃烧放出的热量；③汽车发动机的效率。【考点】热机的效率；热量的计算；燃料的热值及其计算．【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）知道汽车在额定功率下行驶的时间，根据W＝Pt求出发动机做的功，（3）知道消耗汽油的质量和汽油的热值，根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量；（4）利用η＝×100%求出汽车发动机的效率。解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃＝4.2×105J；（2）①由P＝可得，汽车发动机做的功：W牵＝Pt＝46×103W×10×60s＝2.76×107J，②1.5kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽q＝1.5kg×4.6×107J/kg＝6.9×107J；③汽车发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝40%。答：（1）水吸收4.2×105J的热量；（2）①牵引力所做的功为2.76×107J；②汽油完全燃烧放出2.76×108J的热量；③该汽车发动机的热机效率为40%。14．某物理兴趣小组设计如图所示“台式电子秤”的电路原理图，通过电压表的示数来反应不同物体的重量，滑动变阻器R1长24cm，其阻值随长度均匀变化；底座上的弹簧处于原长时，指针正好指在a端，在称物体质量时，滑片P始终在a、b之间，弹簧始终在弹性限度内。AB间是绝缘体，电源电压为3V，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0＝6Ω，g＝10N/kg。（1）当滑片P移动到ab中间位置时，电压表的示数为1.5V，求该滑动变阻器的最大阻值。（2）当滑片P移动到距离b端6cm处时，求定值电阻R0的实际功率。（3）当放一质量为8kg的物体在秤盘上时，滑片P稳定在离变阻器a端16cm处。当放某物体在秤盘上稳定时，电压表的示数为1.2V，求秤盘对此物体的支持力。【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律可得此时通过电路的电流，进一步计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，又因为此时滑片P在ab的中间位置，据此计算滑动变阻器的最大阻值；（2）当滑片P移动到距离b端6cm处时，根据滑动变阻器的规格计算滑动变阻器的阻值接入电路的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流，根据P＝I2R计算定值电阻的实际电功率；（3）根据串联电路电压规律计算电压表的示数为1.2V时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据滑动变阻器的规格计算滑片P的位置，根据放一质量为8kg的物体在秤盘上时，滑片P稳定在离变阻器a端16cm处计算此物体的质量，秤盘对此物体的支持力等于物体的重力，根据重力公式计算此物体受到的重力。解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UP＝3V﹣1.5V＝1.5V，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.25A，则此时滑动变阻器接入电路的电阻：RP＝＝＝6Ω，又因为此时滑片P在ab的中间位置，所以滑动变阻器的最大阻值：R1＝2RP＝2×6Ω＝12Ω；（2）当滑片P移动到距离b端6cm处时，滑动变阻器接入电路的阻值：R1′＝×12Ω＝9Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I1＝＝＝0.2A，则定值电阻的实际电功率：P0＝R0＝（0.2A）2×6Ω＝0.24W；（3）电压表的示数为1.2V时，定值电阻两端的电压：U0′＝U﹣U1′＝3V﹣1.2V＝1.8V，此时通过电路的电流：I2＝＝＝0.3A，此时滑动变阻器的阻值：R1″＝＝＝4Ω，因滑动变阻器的阻值随长度均匀变化，则滑片P稳定在离变阻器a端×24cm＝8cm处，弹力与弹簧的压缩量成正比，滑动变阻器接入电阻丝的长度也就是弹簧的压缩量，已知放一质量为8kg的物体在秤盘上时，滑片P稳定在离变阻器a端16cm处，则此物体的质量4kg，物体受到的重力：G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N，则秤盘对此物体的支持力为40N。答：（1）该滑动变阻器的最大阻值为12Ω；（2）当滑片P移动到距离b端6cm处时，定值电阻R0的实际功率为0.24W；（3）秤盘对此物体的支持力为40N。四．综合能力题（共3小题）15．小华家新买了一台电热水器，通过仔细阅读使用说明书，他了解到这台电热水器的相关技术参数如表，如图所示是该电热水器的电路原理图，R1、R2为电热丝，电阻不受温度影响，S为挡位开关，使用时接入家庭电路中。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]型号额定电压/V水箱容量/kg确定保温功率/kW额定加热功率/kWDJW60N220601.12.2（1）说明S接在哪一挡（接“1”或“2”）时为保温状态，并给出理由；（2）在加热状态下，求出通过R1的电流；（3）要将水箱中的水从20℃加热至75℃（不计热损失），最快需要多长时间？【考点】电功与电热的综合计算．【分析】（1）由电路图可知，开关S接1时电路为R1的简单电路，开关S接2时R1与R2串联，根据电阻的串联特点比较电路的总电阻关系，根据P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越大，总功率越小，电热水器处于保温状态，反之处于加热状态；（2）在加热状态下，根据电功率公式求出通过R1的电流；（3）根据表格数据读出水箱中水的质量，又知道水的比热容、初温和末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，不计热损失，消耗的电能和水吸收的热量相等，利用t＝求出最快需要的加热时间解：（1）由电路图可知，开关S接1时电路为R1的简单电路，开关S接2时R1与R2串联，由串联电路的总电阻大于任何一个分电阻可知，开关S接1时电路的总电阻最小，电源的电压一定时，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电热水器处于加热状态，则开关S接2时电热水器处于保温状态；（2）在加热状态下，由P＝UI可得，通过R1的电流I＝＝＝10A；（3）由表格数据可知，水箱中水的质量m＝60kg，则水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（75℃﹣20℃）＝1.386×107J，不计热损失，消耗的电能W＝Q吸＝1.386×107J，最快需要的加热时间t′＝＝＝6300s。答：（1）S接在2时为保温状态，理由：关S接2时R1与R2串联，电路的总电阻最大，电源的电压一定时，由P＝UI＝可知，电路的总功率最小，电热水器处于保温状态；（2）在加热状态下，通过R1的电流为10A；（3）要将水箱中的水从20℃加热至75℃（不计热损失），最快需要6300s。16．小明家新购买了一辆小汽车，小明查阅资料及说明书得到小汽车的部分数据如表所示，其中经济耗油量“（90km/h）10L/100km”，是指小汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油10L。燃油汽油油箱容积V/L40燃油热值q/（J•kg﹣1）4.5×107发动机输出功率P/kW22.5空车质量m/t1.5经济耗油量（90km/h）10L/100km（1）给汽车提供动力的是发动机的做功冲程。小汽车行驶一段路程后油箱中汽油减少，剩余汽油的热值不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机所做的功。（3）小汽车以90km/h的速度匀速行驶100km的过程中发动机的热机效率。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3）【考点】热机的效率；功的计算和公式的应用；四冲程内燃机的工作过程；燃料的热值及其计算．【分析】（1）汽油机在做功冲程中为汽车提供动力；热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，热值只与燃料的种类有关；（2）已知汽车行驶的速度和路程，根据可求出汽车行驶的时间，由表格读出汽车发动机的输出功率，根据W＝Pt求出汽车做的功；（3）已知小汽车以90km/h的速度行驶100km消耗的汽油的体积，根据求出消耗汽油的质量，再根据Q放＝qm求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量；最后根据η＝求出发动机的热机效率。解：（1）汽车在做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，因此给汽车提供动力的是发动机的做功冲程；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，因此剩余汽油的热值不变；（2）小汽车以90km/h的速度行驶100km，由可知汽车行驶的时间为：＝＝h，由表格可知汽车发动机的输出功率为P＝22.5kW，则汽车做的功为：W＝Pt＝22.5kW×h＝25kW•h＝9×107J；（3）小汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油体积V＝10L＝10dm3＝0.01m3，由可知消耗汽油的质量为：m＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×0.01m3＝8kg，则消耗的汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×8kg＝3.6×108J，则发动机的热机效率为：η＝＝＝25%。答：（1）做功；不变；（2）小汽车以90km/h的速度行驶100km发动机所做的功为9×107J；（3）小汽车以90km/h的速度匀速行驶100km的过程中发动机的热机效率为25%。17．在冬季，很多汽车都配置电加热座椅垫，如图甲所示为某款具有加热功能的座椅垫。通过观察和研究，小明了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为12W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。（1）该座椅垫加热的原理是电流的热效应；（2）当座椅垫处于“关”挡时，电路处于断路状态（选填“短路”、“断路”、“正常”）；（3）当座椅垫处于“低温”挡加热时，电路中的电流是0.5A；（4）当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中的电流是1.5A；电热丝R1的阻值是16Ω，工作10min产生的热量是2.16×104J。【考点】焦耳定律的计算及其应用；电路的三种状态；电功率与电压、电流的关系．【分析】（1）电流通过导体时把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；（2）由图乙可知，当座椅垫处于“关”挡时，电路没有接通；（3）知道“低温”挡的电功率和电压，利用P＝UI求出此时电路中的电流；（4）知道“高温”挡的电功率和电压，利用P＝UI求出此时电路中的电流；由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中只有R1工作，利用欧姆定律求出R1的阻值；利用Q＝W＝P高温t求出R1工作10min产生的热量。解：（1）该座椅垫通电时把电能转化为电能，所以该座椅垫加热的原理是电流的热效应；（2）由图乙可知，当座椅垫处于“关”挡时，电路处于断路状态；（3）由P＝UI可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，电路中的电流：I低温＝＝＝0.5A；（4）由P＝UI可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中的电流：I高温＝＝＝1.5A；由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中只有R1工作，由I＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝16Ω；R1工作10min产生的热量：Q＝W＝P高温t＝36W×10×60s＝2.16×104J。故（1）电流的热效应；（2）断路；（3）0.5；（4）1.5；16Ω；2.16×104。五．解答题（共2小题）18．如图甲所示是某品牌电饭锅简化电路图，R1和R2均为电热丝（阻值不随温度发生变化），S1为温控自动开关，使电饭锅处于加热或保温状态，电饭锅的额定电压为220V。某次煮饭时，该电饭锅正常工作，总功率P随时间t变化的图像如图乙所示。问：（1）10～15min内开关S闭合，电饭锅中的电流为2A；（2）本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的电能；（3）电热丝R1、R2的阻值。【考点】电功率与电压、电流的关系；电功与电能的计算．【分析】由图甲知当开关S闭合，S1断开时，电路仅R1接入电路，再闭合S1，R1和R2并联，电路总电阻变小，总电流增大，由P＝UI知电功率增大，故仅S闭合时电饭锅处于保温状态，S和S1都闭合时，电饭锅处于加热状态，由图乙知保温功率、加热功率和30min内保温和加热各用的时间，由P＝UI可得到保温时电路中的电流，由W＝Pt可得到本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的电能，由欧姆定律可得到R1的阻值，用加热功率减去保温功率得到电阻R2的功率，由公式得到R2的阻值。解：（1）由图甲知当开关S闭合，S1断开时，电路仅R1接入电路，再闭合S1，R1和R2并联，电路总电阻变小，总电流增大，由P＝UI知电功率增大，故仅S