安徽省宣城市2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷

这是一份安徽省宣城市2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷，共22页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年安徽省宣城市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空2分，共计20分）
1．（2分）宋王安石有诗云“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”从分子动理论角度分析　 　。
2．（2分）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱载着三名航天员返回地球，返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。

3．（2分）温度为10℃，质量200g的某种液体，吸收1.44×104J的热量后温度升高到40℃，该液体的比热容是 　 　J/（kg•℃）。
4．（2分）如图所示，经过丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器后，验电器金属箔张开　 　（选填“从玻璃棒到金属箔”或“从金属箔到玻璃棒”）。

5．（2分）如图所示为某调光灯内部的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形阻丝的两端相连，为实现调光功能，将电位器b、c两个接线柱接入电路，应 　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。

6．（2分）在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转如图乙所示1和R2的电流分别为　 　、　 　。

7．（2分）如图是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象，若将L和R串联接在某电路中，通过的电流是0.1A　 　W。

8．（2分）如图所示，这是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置。若通过电路的电流为0.4A，通电5min　 　J。

9．（2分）如图所示，是小明同学观察到自家电能表的情况。他关掉其它用电器，只让电饭锅处于加热状态工作　 　W。

10．（2分）电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝　 　。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝　 　。


二、选择题（每小题2分，共计14分，每小题四个选项中只有一个符合题意）
11．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
B．内能相同的两个物体不能发生热传递
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体的温度越高，含有的热量越多
12．（2分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似
D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D
13．（2分）如图所示是某款感应式垃圾桶，其工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，同时指示灯L亮起。当人体靠近时2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开2自动断开。在下列四个电路中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
14．（2分）小明用如图所示的实验器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法错误的是（　　）

A．合金丝a的电阻比b的电阻大
B．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越小
C．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表
15．（2分）如图所示，电源电压保持不变，其中R0是0～20Ω的滑动变阻器，R是定值电阻。小红把开关S掷于a时，电压表读数为3V；再把开关S掷于b，调节R0，当电压表读数为2V时，电流表读数为1A。最后小红得到Rx的阻值为（　　）

A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
16．（2分）如图所示，电源电压恒定不变，开关都闭合后，当断开开关S1时，下列判断中正确的是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电压表示数不变，电路中总功率变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电路中总电阻变小，电流表示数变大
17．（2分）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端（　　）
A．电源电压为4V
B．滑片从b端滑到a端，电流表和电压表的示数都变大
C．R1的阻值为10Ω
D．滑动变阻器的滑片P位于中点时电压表的示数为1.5V
三、实验题（每空2分，共计16分）
18．（4分）为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小明选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给初温相同的A、B两种物质加热
质量/g
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
A
200
20
45
6
B
200
20
70
6

（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，通过对实验数据的比较分析，可得出 　 　（选填“A”或“B”）的吸热能力强。
（2）如图是小明同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象，能合理反映该实验结果的图象是 　 　（填序号）。
19．（6分）小明用图甲所示的“伏安法”测未知电阻的阻值，电源电压保持不变。

（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时（连线时导线不允许交叉）
（2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电压表的示数为3V，被测电阻R的阻值为 　 　Ω。
（3）小红在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器，并设计了如图丙所示的实验电路，分别按如下步骤进行实验：
①闭合开关S，调节滑片位于最右端时，读出电流表的示数为I1。
②闭合开关S，调节滑片位于最左端时，读出电流表的示数为I2。
③未知电阻的阻值：Rx＝　 　（用字母I1、I2、R0表示）
20．（6分）如图甲所示是小明同学测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）小明确认电路连接无误后，闭合开关，电流表示数为零，发现电流表示数无变化，电压表有示数且接近电源电压，则电路的故障是 　 　。
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。
（3）根据测出的数据，小明画出了小灯泡的电流与电压的关系图象（如图丙所示），发现图象是弯曲的　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共计20分）
21．（6分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是1.0×108J，若该车以72km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此过程中汽车所受阻力大小为1000N，求：
（1）该汽车行驶中牵引力做了多少功？
（2）若该汽车内燃机的效率是40%，则消耗燃油的质量是多少kg？（假设燃油完全燃烧，已知燃油的热值为4.6×107J/kg）
22．（6分）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。在A、B间接入一个灯泡L，灯泡电阻为12Ω。闭合开关，当变阻器连入电路的阻值为6Ω时
（1）电源电压；
（2）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻R0，要求R0接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.3A0的取值范围。（提示：R0太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到0.3A）

23．（8分）在学校开展的物理综合实践活动中，小明设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电热丝，S是电路控制开关，开关S0是自动控制开关。他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内，该电路消耗的总功率随时间变化的图象如图乙所示，220W为保温功率，求：

（1）加热状态时，S闭合，开关S0是断开还是闭合？并简要说明理由。
（2）R1和R2的阻值分别是多少；
（3）在30min内该电路消耗的电能是多少？

2022-2023学年安徽省宣城市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共计20分）
1．（2分）宋王安石有诗云“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”从分子动理论角度分析　分子在永不停息地做无规则的运动　。
【解答】解：“为有暗香来”是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则的运动。
故答案为：分子在永不停息地做无规则的运动。
2．（2分）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱载着三名航天员返回地球，返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦　做功　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。

【解答】解：返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，使返回舱表面温度升高。
故答案为：做功。
3．（2分）温度为10℃，质量200g的某种液体，吸收1.44×104J的热量后温度升高到40℃，该液体的比热容是 　2.4×103　J/（kg•℃）。
【解答】解：由Q＝cmΔt可得，该液体的比热容：
c＝＝＝2.2×103J/（kg•℃）。
故答案为：2.8×103。
4．（2分）如图所示，经过丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器后，验电器金属箔张开　从金属箔到玻璃棒　（选填“从玻璃棒到金属箔”或“从金属箔到玻璃棒”）。

【解答】解：经过丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当此玻璃棒接触验电器后，所以验电器失去电子，所以此过程中电子的移动方向是从金属箔到玻璃棒。
故答案为：从金属箔到玻璃棒。
5．（2分）如图所示为某调光灯内部的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形阻丝的两端相连，为实现调光功能，将电位器b、c两个接线柱接入电路，应 　顺时针　（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。

【解答】解：由题意知，电位器实质就是一个滑动变阻器；当将b，可知接入电路中的电阻丝是滑片到c接线柱之间的部分，应使接入的电阻丝的长度变短。
故答案为：顺时针。
6．（2分）在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转如图乙所示1和R2的电流分别为　0.96A　、　0.24A　。

【解答】解：
由电路图可知，两电阻并联1测干路电流，A2测R7支路的电流，
因为并联电路干路电流大于各支路电流，且两指针的位置相同，
所以A1的量程为大量程，即为0～2A，干路电流I＝1.2A，
A7的量程为小量程，即为0～0.6A，通过R2支路的电流I2＝2.24A，
所以通过R1的电流I1＝I﹣I3＝1.2A﹣4.24A＝0.96A。
故答案为：0.96A；6.24A。
7．（2分）如图是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象，若将L和R串联接在某电路中，通过的电流是0.1A　0.25　W。

【解答】解：因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，L与R两端的电压分别为UL＝0.5V，UR＝3V，则电源电压U＝UL+UR＝0.5V+5V＝2.5V，
此时电路消耗的电功率：P＝UI＝3.5V×0.8A＝0.25W。
故答案为：0.25。
8．（2分）如图所示，这是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置。若通过电路的电流为0.4A，通电5min　240　J。

【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，
由串联电路的电流特点可知，通过左侧发热电阻的电流为0.4A，
则左侧发热电阻产生的热量：Q＝I8Rt＝（0.4A）3×5Ω×5×60s＝240J。
故答案为：240。
9．（2分）如图所示，是小明同学观察到自家电能表的情况。他关掉其它用电器，只让电饭锅处于加热状态工作　800　W。

【解答】解：“600r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转600圈，
电能表的转盘在9min转了72转，消耗的电能为：
W＝＝6.12kW•h，
电饭锅的实际功率为：
P实＝＝＝3.8kW＝800W。
故答案为：800W。
10．（2分）电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝　2：1　。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝　2：3　。


【解答】解：（1）从图1可知，当电压为6V时5的电流为1A，根据欧姆定律可知R1＝＝＝6Ω，
当电压为6V时，通过R8的电流为2A，根据欧姆定律可知R2＝＝＝3Ω，
则R1：R6＝6Ω：3Ω＝2：1；
将R1、R8接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，两电阻串联，
由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝6Ω+3Ω＝9Ω，
电路消耗的总功率为P3＝＝，
当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，
电路消耗的总功率为P6＝P1＝＝，
因此P4：P2＝：＝6：3。
故答案为：2：3；2：3。
二、选择题（每小题2分，共计14分，每小题四个选项中只有一个符合题意）
11．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
B．内能相同的两个物体不能发生热传递
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体的温度越高，含有的热量越多
【解答】解：A、一个物体吸收热量时，例如说晶体熔化时，温度保持不变；
B、热传递的条件是物体之间存在温度差，温度可能不一样，故B错误；
C、内能与物体的质量、状态等有关，故C错误；
D、热量是一个过程量、具有来描述，故D错误。
故选：A。
12．（2分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似
D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D
【解答】解：A、a图中，对外做功，同时推动活塞，故A正确；
B、图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，燃气的内能减小；
C、根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出：A是吸气冲程、C是压缩冲程，蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与图b中B图所示的工作原理相似；
D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、做功，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A、C、B、D。
故选：D。
13．（2分）如图所示是某款感应式垃圾桶，其工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，同时指示灯L亮起。当人体靠近时2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开2自动断开。在下列四个电路中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内2自动闭合，动力装置工作，这表明灯泡和动力装置能各自独立工作，启动开关S3接在干路中，控制整个电路2控制动力装置，串联在动力装置的支路上。
故选：C。
14．（2分）小明用如图所示的实验器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法错误的是（　　）

A．合金丝a的电阻比b的电阻大
B．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越小
C．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表
【解答】解：A、电阻与多个因素有关，通过灯泡的亮暗来判断接入电路中的电阻大小，故A说法正确；
B、小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越小；
C、利用此装置中的一根电阻丝，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；
D、为了准确比较两条合金丝的电阻，根据电流的大小来判断电阻的大小。
故选：C。
15．（2分）如图所示，电源电压保持不变，其中R0是0～20Ω的滑动变阻器，R是定值电阻。小红把开关S掷于a时，电压表读数为3V；再把开关S掷于b，调节R0，当电压表读数为2V时，电流表读数为1A。最后小红得到Rx的阻值为（　　）

A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
【解答】解：开关S掷于b时，该电路为Rx、R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流；
已知此时电压表读数为2V，即R两端的电压为UR＝4V，已知电流表读数为1A，
由欧姆定律可知电阻R的阻值为R＝＝＝2Ω；
开关S掷于a时，该电路为Rx、R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流x和R两端的电压；
已知此时电压表读数为3V，即Rx和R两端的电压为：UR′+Ux＝3V，
已知电流表的读数为0.7A，即电路中的电流为I′＝0.5A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律则有I′R+I′Rx＝7V，代入数据可得0.5A×4Ω+0.5A×Rx＝8V，解得Rx＝4Ω。
故选：D。
16．（2分）如图所示，电源电压恒定不变，开关都闭合后，当断开开关S1时，下列判断中正确的是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电压表示数不变，电路中总功率变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电路中总电阻变小，电流表示数变大
【解答】解：根据实物图可知，开关都闭合后，电压表测量电源的电压；当断开开关S1时，电路为R0的简单电路，电压表测量电源电压；
由于电源电压不变，所以电压表的示数不变；
根据并联电路的电流规律可知，断开开关S5时，干路中的电流变小；根据R＝，电路的总电阻变大；
根据P＝UI可知，电路的总功率变小；
综上所述，B正确。
故选：B。
17．（2分）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端（　　）
A．电源电压为4V
B．滑片从b端滑到a端，电流表和电压表的示数都变大
C．R1的阻值为10Ω
D．滑动变阻器的滑片P位于中点时电压表的示数为1.5V
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大4＝0.6A，
由欧姆定律可得电源的电压：U＝I7R1＝0.6A×R1，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，I2＝8.2A，U2＝3V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝10Ω；
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＝I2R1+U7＝0.2A×R3+2V，
因为电源的电压不变，所以0.3A×R1＝0.4A×R1+2V，
解得：R8＝5Ω，
所以电源的电压：U＝0.7A×R1＝0.5A×5Ω＝3V，故AC错误；
（2）滑片从b端滑到a端，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路总电阻变小，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变大，所以电流表示数变大，故B错误；
（3）当滑片位于中点时，变阻器接入阻值为R2，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时电路中电流：I′＝＝＝0.5A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝I′×＝0.8A×，故D正确。
故选：D。
三、实验题（每空2分，共计16分）
18．（4分）为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小明选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给初温相同的A、B两种物质加热
质量/g
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
A
200
20
45
6
B
200
20
70
6

（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，通过对实验数据的比较分析，可得出 　A　（选填“A”或“B”）的吸热能力强。
（2）如图是小明同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象，能合理反映该实验结果的图象是 　③　（填序号）。
【解答】解：（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，A和B吸收的热量相同，加热相同时间，故可得出A的吸热能力强；
（2）①②、横坐标表示时间，由转换法，吸热应相同，故AB错误；
③④、横坐标表示时间，加热相同时间，故③正确。
故选：③。
故答案为：（1）A；（2）③。
19．（6分）小明用图甲所示的“伏安法”测未知电阻的阻值，电源电压保持不变。

（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时（连线时导线不允许交叉）
（2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电压表的示数为3V，被测电阻R的阻值为 　10　Ω。
（3）小红在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器，并设计了如图丙所示的实验电路，分别按如下步骤进行实验：
①闭合开关S，调节滑片位于最右端时，读出电流表的示数为I1。
②闭合开关S，调节滑片位于最左端时，读出电流表的示数为I2。
③未知电阻的阻值：Rx＝　　（用字母I1、I2、R0表示）
【解答】解：（1）滑片P向B端滑动时，电路中的电流变小，如图：

（2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电流表的示数如图乙所示，分度值0.02A，被测电阻R的阻值为：
R＝＝＝10Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S，调节滑片位于最右端时1；
②闭合开关S，调节滑片位于最左端时3；
③在步骤①中，当滑片在最右端时0，此时R与Rx串联工作，则电源电压U＝I1（R8+Rx）；
在步骤②中，当滑片在最左端时x工作，则有电源电压U＝I2Rx；
由于电源电压不变，即I2Rx＝I5（R0+Rx），
解得：Rx＝。
故答案为：（1）见解析；（2）10（3）。
20．（6分）如图甲所示是小明同学测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）小明确认电路连接无误后，闭合开关，电流表示数为零，发现电流表示数无变化，电压表有示数且接近电源电压，则电路的故障是 　小灯泡断路　。
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.75　W。
（3）根据测出的数据，小明画出了小灯泡的电流与电压的关系图象（如图丙所示），发现图象是弯曲的　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：（1）闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，灯泡不发光，电压表有示数，所以故障是灯泡断路；
（2）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.7V×0.3A＝2.75W；
（3）由图丙可知，灯泡两端的电压增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，小灯泡的电阻随电压增大而增大，电压和电流都增大时，温度升高。
故答案为：（1）小灯泡断路；（2）0.75。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共计20分）
21．（6分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是1.0×108J，若该车以72km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此过程中汽车所受阻力大小为1000N，求：
（1）该汽车行驶中牵引力做了多少功？
（2）若该汽车内燃机的效率是40%，则消耗燃油的质量是多少kg？（假设燃油完全燃烧，已知燃油的热值为4.6×107J/kg）
【解答】解：（1）匀速直线行驶，牵引力F＝f＝1000N，
根据速度公式，通过的路程为：s＝vt＝72km/h×0.5h＝36km＝2.6×104m，
所做的功为：W＝Fs＝1000N×7.6×104m＝7.6×107J；
（2）蓄电池增加的电能：W'＝6.0×108J×10%＝4.0×107J，
根据η＝×100%得，Q放＝W总＝＝＝1.15×108J，
根据Q放＝q油m得，燃油的质量：m＝＝。
答：（1）该汽车行驶中牵引力做的功为4.6×107J；
（2）若该汽车内燃机的效率是40%，则消耗燃油的质量是7.5kg。
22．（6分）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。在A、B间接入一个灯泡L，灯泡电阻为12Ω。闭合开关，当变阻器连入电路的阻值为6Ω时
（1）电源电压；
（2）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻R0，要求R0接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.3A0的取值范围。（提示：R0太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到0.3A）

【解答】解：（1）当变阻器连入电路的阻值为6Ω时，灯泡正常发光，
因串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得电路中的电流：I＝＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，根据欧姆定律可得电源的电压：U＝UL+IR＝4V+0.5A×8Ω＝9V；
（2）取下灯泡L，在A0后，调节滑动变阻器R能使电流表示数达到6.3A，
根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，R0的阻值最大，此时其阻值R2＝R总＝30Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R0的阻值最小，此时其阻值R0＝R总﹣R大＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，
则R2的取值范围为10Ω～30Ω。
答：（1）电源电压为9V；
（2）R0的取值范围为10Ω～30Ω。
23．（8分）在学校开展的物理综合实践活动中，小明设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电热丝，S是电路控制开关，开关S0是自动控制开关。他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内，该电路消耗的总功率随时间变化的图象如图乙所示，220W为保温功率，求：

（1）加热状态时，S闭合，开关S0是断开还是闭合？并简要说明理由。
（2）R1和R2的阻值分别是多少；
（3）在30min内该电路消耗的电能是多少？
【解答】解：（1）闭合开关S，电路为电阻R1的简单电路，再闭合开关S0，两电阻并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻可知两开关同时闭合，处于加热状态，电路总功率较小；
（2）由乙图可知保温功率为220W，则电阻R1的阻值：R1＝＝＝220Ω，
由乙图可知加热功率为1100W，则电阻R6的功率为P2＝P﹣P1＝1100W﹣220W＝880W，
则电阻R2的阻值：R2＝＝＝55Ω；
（3）由图乙可知加热时间为t＝20min＝1200s，保温时间为t′＝10min＝600s，
在30min内该电路消耗的电能：W＝Pt+P1t′＝1100W×1200s+220W×600s＝5.452×106J。
答：（1）加热状态时，S闭合0闭合；
理由：闭合开关S，电路为电阻R8的简单电路，再闭合开关S0，两电阻并联接入电路，电路总电阻变小可知两开关同时闭合，处于加热状态；
（2）R3和R2的阻值分别是220Ω和55Ω；
（3）在30min内该电路消耗的电能是1.452×102J。