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9. (4分)题9图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时,滑片绕$O$点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻变
小
,电流表的示数变大
。答案
小；大
解析
1. 脚往下踩“油门”时，滑片逆时针转动，滑片与电阻圈接触的位置发生变化，接入电路的电阻丝长度变短。
2. 根据电阻定律，电阻丝长度变短，接入电路的电阻变小。
3. 根据欧姆定律 $I = \frac{U}{R}$，在电源电压 $U$ 不变的情况下，电阻 $R$ 变小，电流 $I$ 变大。
4. 所以接入电路的电阻变小，电流表的示数变大。
2. 根据电阻定律，电阻丝长度变短，接入电路的电阻变小。
3. 根据欧姆定律 $I = \frac{U}{R}$，在电源电压 $U$ 不变的情况下，电阻 $R$ 变小，电流 $I$ 变大。
4. 所以接入电路的电阻变小，电流表的示数变大。
10. (6分)小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩的飞行表演,还了解到一个信息：某型号飞机,其热机每消耗100kg燃油可让飞机获得$2.1×10^{9}$J的机械能。若燃油热值取$q = 4.2×10^{7}$J/kg,则100kg燃油完全燃烧产生的热量为
$4.2×10^{9}$
J,该热机效率为50%
。若要提高热机效率,请给出一条建议减少废气带走的热量（或减少热机部件间的摩擦；或使燃料尽可能完全燃烧等）
。答案
10.
(1) 100kg燃油完全燃烧产生的热量：
$Q_{放} = mq = 100 × 4.2 × 10^{7} = 4.2 × 10^{9}J$
(2) 热机效率：
$\eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\% = \frac{2.1 × 10^{9}}{4.2 × 10^{9}} × 100\% = 50\%$
(3) 提高热机效率的建议：
减少废气带走的热量（或减少热机部件间的摩擦；或使燃料尽可能完全燃烧等）
(1) 100kg燃油完全燃烧产生的热量：
$Q_{放} = mq = 100 × 4.2 × 10^{7} = 4.2 × 10^{9}J$
(2) 热机效率：
$\eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\% = \frac{2.1 × 10^{9}}{4.2 × 10^{9}} × 100\% = 50\%$
(3) 提高热机效率的建议：
减少废气带走的热量（或减少热机部件间的摩擦；或使燃料尽可能完全燃烧等）
11. (4分)以下是小明在“探究电流与电阻的关系”实验中完成的实验报告的部分内容,请回答：
【实验电路】【实验数据】
|实验组别|电阻$R/Ω$|电流$I/A$|
|1|5|
|2|10|0.20|
|3|20|0.10|
【实验结论】导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(1)实验电路图中电压表测______两端的电压。
(2)第1组实验时电流表示数如题11图所示,电流表读数为______A。
(3)在进行第3次实验中,调节滑动变阻器使电压表示数为2V时,若电压表被短路,则通过$R$的电流将______(变大/变小/不变)。
(4)实验所用滑动变阻器的规格为“$20Ω$ $1A$”,按上述实验电路图连接电路,为了完成以上三组实验,电源电压不能超过______V。
【实验电路】【实验数据】
|实验组别|电阻$R/Ω$|电流$I/A$|
|1|5|
0.40
||2|10|0.20|
|3|20|0.10|
【实验结论】导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(1)实验电路图中电压表测______两端的电压。
定值电阻$R$
(2)第1组实验时电流表示数如题11图所示,电流表读数为______A。
0.40
(3)在进行第3次实验中,调节滑动变阻器使电压表示数为2V时,若电压表被短路,则通过$R$的电流将______(变大/变小/不变)。
变大
(4)实验所用滑动变阻器的规格为“$20Ω$ $1A$”,按上述实验电路图连接电路,为了完成以上三组实验,电源电压不能超过______V。
4
答案
（1）定值电阻$R$
（2）由图可知，电流表选用的是$0 - 0.6A$量程，分度值为$0.02A$，此时电流表示数为$0.40A$。
（3）变大
（4）由实验数据可知，定值电阻两端电压始终保持$U_{R}=I_{2}R_{2}=0.20A×10\Omega = 2V$。
当定值电阻$R = 20\Omega$时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为$R_{滑}=20\Omega$。
根据串联电路电流处处相等$I=\frac{U_{R}}{R}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}$，此时电路中的电流$I=\frac{2V}{20\Omega}=0.1A$。
滑动变阻器两端电压$U_{滑}=IR_{滑}=0.1A×20\Omega = 2V$。
电源电压$U = U_{R}+U_{滑}=2V + 2V = 4V$。
故电源电压不能超过$4V$。
（2）由图可知，电流表选用的是$0 - 0.6A$量程，分度值为$0.02A$，此时电流表示数为$0.40A$。
（3）变大
（4）由实验数据可知，定值电阻两端电压始终保持$U_{R}=I_{2}R_{2}=0.20A×10\Omega = 2V$。
当定值电阻$R = 20\Omega$时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为$R_{滑}=20\Omega$。
根据串联电路电流处处相等$I=\frac{U_{R}}{R}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}$，此时电路中的电流$I=\frac{2V}{20\Omega}=0.1A$。
滑动变阻器两端电压$U_{滑}=IR_{滑}=0.1A×20\Omega = 2V$。
电源电压$U = U_{R}+U_{滑}=2V + 2V = 4V$。
故电源电压不能超过$4V$。
12. (7分)小明测量小灯泡的电阻。所用器材有学生电源(输出电压调至4.5V)、小灯泡L(额定电压为2.5V)、滑动变阻器($50Ω$ $1A$)、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干。正确操作获得数据如题12表所示。
|序号|$U/V$|$I/A$|$t/℃$|$Ru/Ω$|
|1|0|0|24.4| |
|2|0.5|0.10|25.0|5.00|
|3|1.5|0.20|26.3|7.50|
|4|2.0|0.24|28.2|8.33|
|5|2.5|0.26|30.7|9.62|
|6|3.0|0.30|32.2|10.00|
(1)表格中第1组数据的电阻______(等于/不等于)$0Ω$。
(2)题12图1中有一根线连错了。请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上(2分)。
(3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表读数为题12表中第2组数据。为使小灯泡发光,小明可对滑动变阻器进行的操作是______。
(4)每次测量时,小明用测温枪测量了灯泡的温度,如题12表中第四列数据。分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为______。
(5)题12图2甲为采用描点法得到小灯泡的$U-I$图像,可判断此操作过程中滑动变阻器的$U-I$图像近似为题12图2乙中的
|序号|$U/V$|$I/A$|$t/℃$|$Ru/Ω$|
|1|0|0|24.4| |
|2|0.5|0.10|25.0|5.00|
|3|1.5|0.20|26.3|7.50|
|4|2.0|0.24|28.2|8.33|
|5|2.5|0.26|30.7|9.62|
|6|3.0|0.30|32.2|10.00|
(1)表格中第1组数据的电阻______(等于/不等于)$0Ω$。
(2)题12图1中有一根线连错了。请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上(2分)。
(3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表读数为题12表中第2组数据。为使小灯泡发光,小明可对滑动变阻器进行的操作是______。
(4)每次测量时,小明用测温枪测量了灯泡的温度,如题12表中第四列数据。分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为______。
(5)题12图2甲为采用描点法得到小灯泡的$U-I$图像,可判断此操作过程中滑动变阻器的$U-I$图像近似为题12图2乙中的
C
(A/B/C),判断的依据是______。答案
（1）不等于
（2）原图中电压表测电源电压，应将其与小灯泡并联，即把连接电压表“3V”接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线打“×”，改接在小灯泡右端接线柱上。
（3）减小滑动变阻器接入电路的阻值
（4）灯丝电阻随温度升高而增大
（5）C；小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，小灯泡两端电压随电流增大而增大，滑动变阻器两端电压随电流增大而减小，且电源电压不变，小灯泡电阻随温度升高而增大，其$U - I$图像斜率增大，那么滑动变阻器$U - I$图像斜率绝对值也增大，C图像符合
（2）原图中电压表测电源电压，应将其与小灯泡并联，即把连接电压表“3V”接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线打“×”，改接在小灯泡右端接线柱上。
（3）减小滑动变阻器接入电路的阻值
（4）灯丝电阻随温度升高而增大
（5）C；小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，小灯泡两端电压随电流增大而增大，滑动变阻器两端电压随电流增大而减小，且电源电压不变，小灯泡电阻随温度升高而增大，其$U - I$图像斜率增大，那么滑动变阻器$U - I$图像斜率绝对值也增大，C图像符合
