精品解析：河北省石家庄市新华区第二十八中学2023—2024学年九年级上学期期末学业质量测试物理试题

石家庄第二十八中学2023—2024学年第一学期 九年级期末学业质量健康体检物理学科 一、选择题（每题3分，共45分。1--11小题为单选题；12-15为多选题，至少有两个选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1. 下列数据中最符合实际的是（　　） A. 电磁波在空气中的速度约为340m/s B. 一个电子所带的电荷量为1.6×10-19C C. 人体干燥的双手间电阻约为10Ω D. 手机电池两端的电压是220V 2. 如图，下列说法不正确的是（　　） A. 甲中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B. 乙中两个削平、削干净，紧紧地压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间存在引力 C. 丙中是通过做功的方式使空气内能增大，能量转化情况与四冲程汽油机做功冲程一样，将内能转化为机械能 D. 丁试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，将内能转化为机械能 3. 下列关于科学家的贡献，说法不符合史实的是（　　） A. 地磁场的两极与地理的两极并不重合，世界上最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 B. 奥斯特最早发现了电与磁的联系，人们根据电流的磁效应，制成了电磁铁 C. 欧姆发现通电导线在磁场中受力的作用，据此制成了电动机 D. 法拉第发现了电磁感应现象，发电机是根据这个发现制成的 4. 家庭电路中布设了大量的导线，导线要求外包材料绝缘性能好、内芯导电性能良好。下列组合（前者是外包材料、后者是内芯）合理的是（　　） A. 铁和铜 B. 橡胶和玻璃 C. 橡胶和铜 D. 干布和湿木 5. 某定值电阻两端电压由3V增大到4V，通过它的电流增加了0.1A，它消耗的电功率增加了（　　） A. 0.3W B. 0.4W C. 0.1W D. 0.7W 6. 关于下面这些图片，下列说法正确的是（　　） A. 梳子能吸引碎纸屑，说明利用摩擦的方法可使塑料带有磁性 B. 图中“水果电池”两端电压为0.6V，锌片为水果电池的正极 C. 用图中的测电笔在辨别火线、零线时，手不能接触笔上的任何金属体 D. 图中的小磁针在地磁场作用下静止时，小磁针指南的那个磁极是小磁针的南极 7. 小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他戴好防护手套，将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极（如图乙），锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的AB和CD段这段时间涉及到的物理量分析正确的是（　　） A. IAB<ICD B. QAB>QCD C. UAB=UCD D. RAB<RCD 8. 甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中错误的是（　　） A. 电流通过电热杯做功时，将电能转化为内能 B. 两电热杯均正常工作时，乙消耗电能快 C. 若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D. 若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 9. 如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体（液体未画出），电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度，下列说法正确的是（　　） A. 若要探究电阻大小对电热的影响，可以在甲、乙瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙 B. 若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过加热时间来反映 C. 若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲≠R乙 D. 若要比较水和煤油的比热容大小，两种液体吸收热量的多少可通过温度计示数的变化比较，温度升高多的液体吸收热量多 10. 很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW·h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A 这段时间小军家消耗电能6kW·h B. 测得该电视机待机功率为100W C. 电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW·h，合3.6×105J D. 小军家用电器正常工作时总功率不得超过1100W 11. 在生活中，我们要做到安全用电和节约用电，下列说法正确的是（　　） A. 为了方便，将电动车入户充电，手机充电器不使用时，要一直插在插座上 B. 发现有人触电时，要先用手把人拖开，再施救 C. 使用有金属外壳用电器时，要使用三孔插座，将用电器的金属外壳与地线相连 D. 在台灯不亮的前提下，用湿抹布清洁擦拭灰尘，用湿手触摸开关 12. 如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，滑动变阻器的最大阻值也是R0，可以测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 13. 如图所示的磁现象，下列有关叙述正确的是（　　） A. 图甲中，人为画地球周围的磁感线时，磁感线的方向从地磁北极到地磁南极 B. 图乙说明，通电导线周围存在与电流方向有关磁场，电流有磁效应 C. 图丙中，通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的方向有关 D. 图丁中，闭合电路的一部分导休在磁场中运动，导体中就会产生感应电流 14. 我国刑法规定，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图。电源电压U=12V，R2的阻值为20Ω，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg且小于80mg/100mL为洒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。下列说法正确的是（　　） A. R1的阻值随气体中酒精浓度增大而减小 B. 气体中酒精浓度为零时，电压表示数为10V C. 当醉驾的人吹酒精测试仪时，R2消耗的最大电功率为1.8W D. 气体中酒精浓度为20mg/100mL时，电流表示数为0.12A 15. 如图，电源电压保持不变，且R1=R2=R，滑动变阻器的最大阻值也为R，甲、乙为电流表或电压表。闭合开关S，电阻中都有电流通过。闭合开关S，调节滑动变阻器，电路安全正常的情况下，以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙一定是电压表 B. 滑动变阻器滑片向b端滑动过程中，乙表的示数一定变小 C. 甲、乙表的示数一定相等 D. 滑动变阻器滑片向b端滑动过程中，电路的总功率一定变小 二、填空题（每空2分，作图2分，共20分） 16. 乘组航天员进行了太空直播授课。授课过程中师生的互动信息是利用______传递的。中国空间站的供电主要依靠太阳能电池板，该装置将太阳能转化为______能。太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放的：太阳能既是清洁能源，又是______能源。（选填“可再生”或“不可再生”）。 17. 将“8V，16W”的灯L1与10Ω的定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，则R1的电功率为______W；将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，则R1的电功率为______；将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，则电源电压U=______V。（设灯L1的电阻不变） 18. 如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到电路中。 19. 如图甲电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为______Ω；当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器的电功率为______W。 三、实验探究题（20题作图1分，每空1分，21题作图2分，每空2分，共24分） 20. 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，电源电压为4.5V，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻R各1个，规格为“30Ω，1A”的滑动变阻器R'1个，开关、导线若干。 （1）请将图乙所示的实物电路连接完整______； （2）闭合开关后，发现电压表、电流表示数为零，出现该问题的原因可能是滑动变阻器______； （3）排除故障后，小明把25Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，适当调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值：断开开关，没有移动滑片P的位置，直接用20Ω的电阻替换25Ω，闭合开关，发现电压表示数______2.5V（选填“大于”或“小于”），此时滑动变阻器滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动，才能达到实验要求； （4）小明再分别将定值电阻5Ω、10Ω、15Ω连入到电路，根据实验所得的五组数据绘制出I—R图像，如图甲所示，由图像可得出的结论：______； （5）更换定值电阻时，若选用一个50Ω的定值电阻来做这个实验，发现电压表示数始终不能调为2.5V。为完成此次探究，小军设计了如下方案，下列方案不正确的一项是______。 A. 将滑动变阻器更换为“50Ω，1A”的滑动变阻器，其余不变 B. 将电压为4.5V的电源史换为电压为6V的电源，其余不变 21. 小红用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整______； （2）如图甲，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动至______端（选填“A”或“B”）； （3）实验中，某次电压表示数为2.2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动，当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为______W； （4）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据，电压表示数1V，电流表示数0.2A，计算出灯泡电阻R=______Ω，再用这个电阻值和灯的额定电压求出灯的额定功率，这样做是______的（选填“正确”或“错误”）； （5）完成了上述的实验后，同学们还想测另一只额定电压为U0的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图乙所示的电路，并操作如下： ①、依据电路图连接好电路，只闭合开关______和______，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0： ②、保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2读出电压表示数为U1； ③、小灯泡的额定功率P额=______。（用U0、U1和R0表示） 四、计算题（22题5分，23题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分。） 22. 某物理课外小组测量电热水壶烧水的效率，标有“220V，1000W”的电热水壶正常工作7min，可将质量为1kg、初温为10℃的水加热至沸腾。已知气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 （1）烧水过程中水吸收的热量是多少? （2）此次烧水，电热水壶的效率是多少? 23. 如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为20Ω，小灯泡L标有“4V，1.6W”R1标有“40Ω，1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R1最右端时，小灯泡正常发光，灯泡阻值不变。求： （1）小灯泡的电阻RL； （2）通电10s电路消耗电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，求电路消耗总功率的最小值和最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄第二十八中学2023—2024学年第一学期 九年级期末学业质量健康体检物理学科 一、选择题（每题3分，共45分。1--11小题为单选题；12-15为多选题，至少有两个选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1. 下列数据中最符合实际的是（　　） A. 电磁波在空气中的速度约为340m/s B. 一个电子所带的电荷量为1.6×10-19C C. 人体干燥的双手间电阻约为10Ω D. 手机电池两端的电压是220V 【答案】B 【解析】 【详解】A．声音在空气中的传播速度是340m/s，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，故A不符合题意； B．电子是带有最小负电荷的粒子，‌其电荷量被定义为元电荷，‌通常用符号e表示。‌这个电荷量是一个基本的物理常量，‌其值被精确测定为1.6×10-19C，故B符合题意； C．人体的电阻值受到多种因素的影响，‌包括皮肤的干燥程度、‌材料、‌长度、‌横截面积以及温度等，‌人体干燥的双手间电阻约为5000Ω，故C不符合题意； D．家庭照明电路的电压是220V，‌而手机电池的电压一般为3.7V或3.6V，故D不符合题意。 故选B。‌ 2. 如图，下列说法不正确的是（　　） A. 甲中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B. 乙中两个削平、削干净，紧紧地压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间存在引力 C. 丙中是通过做功的方式使空气内能增大，能量转化情况与四冲程汽油机做功冲程一样，将内能转化为机械能 D. 丁试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，将内能转化为机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意； B．将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在引力，故B正确，不符合题意； C．图中厚玻璃管内的空气被压缩时，活塞对管内空气做功，管内空气的温度升高、内能增加，是通过做功的方式使空气内能增大，将机械能转化为内能，汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，两者能量转化不同，故C错误，符合题意； D．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 下列关于科学家的贡献，说法不符合史实的是（　　） A. 地磁场的两极与地理的两极并不重合，世界上最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 B. 奥斯特最早发现了电与磁的联系，人们根据电流的磁效应，制成了电磁铁 C. 欧姆发现通电导线在磁场中受力的作用，据此制成了电动机 D. 法拉第发现了电磁感应现象，发电机是根据这个发现制成 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球本身是一个巨大的磁体，地磁体的磁感线分布与条形磁体的相似，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，地磁两极与地理两极并不重合，在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故A不符合题意； B．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，故B不符合题意； C．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，发现了欧姆定律，故C符合题意； D．法拉第发现了电磁感应现象，发电机应用了电磁感应原理，故D不符合题意。 故选C。 4. 家庭电路中布设了大量的导线，导线要求外包材料绝缘性能好、内芯导电性能良好。下列组合（前者是外包材料、后者是内芯）合理的是（　　） A. 铁和铜 B. 橡胶和玻璃 C. 橡胶和铜 D. 干布和湿木 【答案】C 【解析】 【详解】铁、铜导电性好，是优良的导体，橡胶、玻璃、干布绝缘性能好，是常见的绝缘体，湿木虽然能导电，但作为内芯不现实，导线要求外包材料绝缘性能好、内芯导电性能良好，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 某定值电阻两端电压由3V增大到4V，通过它的电流增加了0.1A，它消耗的电功率增加了（　　） A. 0.3W B. 0.4W C. 0.1W D. 0.7W 【答案】D 【解析】 【详解】若该定值电阻阻值为R，则由题意可知 解得 ，， 消耗的电功率 它消耗的电功率增加了 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 关于下面这些图片，下列说法正确的是（　　） A. 梳子能吸引碎纸屑，说明利用摩擦的方法可使塑料带有磁性 B. 图中“水果电池”两端电压为0.6V，锌片为水果电池的正极 C. 用图中的测电笔在辨别火线、零线时，手不能接触笔上的任何金属体 D. 图中的小磁针在地磁场作用下静止时，小磁针指南的那个磁极是小磁针的南极 【答案】D 【解析】 【详解】A．梳子摩擦后会带上电，成为带电体，可以吸引轻小物体，故A错误； B．由图知道，电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜片为正极，锌片是电源负极，故B错误； C．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，这样在接触火线时才能构成通路，氖管才能发光，故C错误； D．地球是一个巨大的磁体，地磁的磁极与地理的南北极相反，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针静止时南极大致指向地理的南极附近，故D正确。 故选D。 7. 小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他戴好防护手套，将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极（如图乙），锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的AB和CD段这段时间涉及到的物理量分析正确的是（　　） A. IAB<ICD B. QAB>QCD C. UAB=UCD D. RAB<RCD 【答案】B 【解析】 【详解】A．口香糖锡纸AB和CD段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过AB和CD段的电流相等，即 故A错误； BCD．由图甲知道，AB比CD横截面积小，根据电阻大小的影响因素知道，长度、材料相同的口香糖锡纸，AB段的电阻大于CD段的电阻，即 由欧姆定律知道，AB段两端的电压大于CD段的电压，即 由焦耳定律知道，AB段产生的热量大于CD段产生的热量，即QAB＞QCD，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中错误的是（　　） A. 电流通过电热杯做功时，将电能转化为内能 B. 两电热杯均正常工作时，乙消耗电能快 C. 若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D. 若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能量的过程，当电流通过电热杯时，电能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．由图可知，甲电热杯的额定电功率是500W，乙电热杯的额定电功率是1000W，所以两电热杯均正常工作时，乙消耗电能更快，故B正确，不符合题意； C．由图可知，乙杯电阻丝的电阻 若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率 故C错误，符合题意； D．由可知，甲的电阻丝阻值更大；若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，则通过两电热杯的电流大小相同，通电时间相同，由 可知，相同时间内甲消耗的电能较多，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体（液体未画出），电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度，下列说法正确的是（　　） A. 若要探究电阻大小对电热影响，可以在甲、乙瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙 B. 若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过加热时间来反映 C. 若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲≠R乙 D. 若要比较水和煤油的比热容大小，两种液体吸收热量的多少可通过温度计示数的变化比较，温度升高多的液体吸收热量多 【答案】A 【解析】 【详解】AB．要探究电阻大小对电热的影响，由控制变量法，要控制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻的大小，电阻丝产生的热量不易直接观察，可通过温度计示数的变化来反映，所以在甲、乙两瓶中都装入煤油，且R甲≠R乙，故A正确，B错误； CD．比较水和煤油的比热容大小时，烧瓶内应分别装有质量相同的水和煤油，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。两电阻串联，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，为控制吸热相同，故R甲=R乙，故CD错误。 故选A。 10. 很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW·h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A. 这段时间小军家消耗电能6kW·h B. 测得该电视机待机功率为100W C. 电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW·h，合3.6×105J D. 小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W 【答案】C 【解析】 【详解】A．60h消耗的电能 W=853.1kW·h-852.5kW·h=0.6kW·h 故A错误； B．电视机待机功率为 故B错误； C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能 故C正确； D．小军家电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，用电器正常工作时的总功率最大值 P大=UI大=220V×10A=2200W 故D错误。 故选C。 11. 在生活中，我们要做到安全用电和节约用电，下列说法正确的是（　　） A. 为了方便，将电动车入户充电，手机充电器不使用时，要一直插在插座上 B. 发现有人触电时，要先用手把人拖开，再施救 C. 使用有金属外壳的用电器时，要使用三孔插座，将用电器的金属外壳与地线相连 D. 在台灯不亮的前提下，用湿抹布清洁擦拭灰尘，用湿手触摸开关 【答案】C 【解析】 【详解】A．为了安全起见，电动车不能入户充电；手机充电器不使用时，若长时间插在插座上会引起发热，‌加速内部电子元件的老化，‌甚至可能导致短路，‌从而缩短充电器的使用寿命，‌此外，‌充电器长时间在插座上通电时也存在火灾隐患，‌故A错误； B．当发现有人触电时，应首先断开电源，再抢救，不能直接用手拉或用导电的物体去接触，故B错误； C．若金属外壳的用电器外壳万一带电，为了让电流会通过导线导入大地，防止造成触电事故的发生，因此接入带有金属外壳的家用电器时，都要使用三孔插座，故C正确； D．接在电路中的开关属于带电体，用湿手触摸时，水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故D错误。 故选C。 12. 如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，滑动变阻器的最大阻值也是R0，可以测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图知道，断开开关S，是R0的简单电路，根据电流表的示数I0，由欧姆定律计算电源电压 U= I0 R0 闭合开关S，两电阻并联，根据电流表的示数I0ˊ和I0，计算电阻Rx支路的电流 Ix= I0ˊ-I0 然后由欧姆定律计算Rx的阻值 故A符合题意； B．由图知道，闭合开关S，是R0的简单电路，根据电流表的示数I0，由欧姆定律计算电源电压 U= I0 R0 断开开关S，是两电阻串联，根据电流表的示数I0ˊ，由欧姆定律计算电流串联总电阻 根据串联电路电阻的规律知道，Rx的阻值 故B符合题意； C．闭合开关S，Rx被短路，电压表测两端电压即电源电压，断开开关S，两电阻串联接入电路电压表测电源电压，无法测出通过Rx的电流和其两端的电压，故C不符合题意； D．闭合开关，将滑动变阻器的滑片置于最右端，则两电阻串联，电流表的示数是I，则电源电压是 将滑动变阻器的滑片置于最左端，则是Rx的简单电路，电流表的示数是Iˊ，则电源电压是 由以上两式解得 解得，故D符合题意。 故选ABD。 13. 如图所示的磁现象，下列有关叙述正确的是（　　） A. 图甲中，人为画地球周围的磁感线时，磁感线的方向从地磁北极到地磁南极 B. 图乙说明，通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，电流有磁效应 C. 图丙中，通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的方向有关 D. 图丁中，闭合电路的一部分导休在磁场中运动，导体中就会产生感应电流 【答案】AB 【解析】 【详解】A．磁感线来描述磁场的强弱和方向，是人为画出的，地球磁感线的方向从地磁北极到地磁南极，故A正确； B．通电导体周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关，故B正确； C．通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场的方向和导体中电流的方向有关，故C错误； D．闭合电路的一部分导休在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，故D错误。 故选 AB。 14. 我国刑法规定，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图。电源电压U=12V，R2的阻值为20Ω，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg且小于80mg/100mL为洒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。下列说法正确的是（　　） A. R1的阻值随气体中酒精浓度增大而减小 B. 气体中酒精浓度为零时，电压表示数为10V C. 当醉驾的人吹酒精测试仪时，R2消耗的最大电功率为1.8W D. 气体中酒精浓度为20mg/100mL时，电流表示数为0.12A 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知，R1的阻值随气体中酒精浓度增大而减小，故A正确； B．由图乙可知，气体中酒精浓度为零时，R1的阻值是100Ω，则此时电路电流 电压表并联在气敏电阻R1的两端，所以电压表示数 故B正确； C．由题意可知，气体中酒精浓度大于或等于80mg/100mL为醉驾，当气体中酒精浓度为120mg/100mL时，R1的阻值是10Ω，则此时电路电流 当醉驾的人吹酒精测试仪时，R2消耗的最大电功率 故C错误； D．当气体中酒精浓度为20mg/100mL时，R1的阻值是60Ω，则此时电路电流 故D错误。 故选AB。 15. 如图，电源电压保持不变，且R1=R2=R，滑动变阻器的最大阻值也为R，甲、乙为电流表或电压表。闭合开关S，电阻中都有电流通过。闭合开关S，调节滑动变阻器，电路安全正常的情况下，以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙一定是电压表 B. 滑动变阻器滑片向b端滑动过程中，乙表的示数一定变小 C. 甲、乙表的示数一定相等 D. 滑动变阻器滑片向b端滑动过程中，电路的总功率一定变小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由电路图知道，闭合开关S，若甲为电压表、乙为电流表时，R1与R2被短路，两电阻无电流通过，不符合题意；若甲为电流表、乙为电压表时，R2与R3被短路，两电阻无电流通过，不符合题意；若甲、乙均为电压表时，R1、R2、R3串联，电压表甲测R2和R3两端的电压之和，电压表乙测R1和R2两端的电压之和，电流表A测电路中的电流，此时电阻中都有电流通过，符合题意；若甲、乙均为电流表时，R1、R2、R3并联，电流表甲测R1和R2支路的电流之和，电流表乙测R2和R3支路的电流之和，电流表A测R3支路的电流，但滑片滑到a端可能导致电源短路，故不符合题意。 综上可知，甲、乙同时为电压表，电路为串联电路，故A正确； C．又因为R1=R2=R，滑动变阻器的最大阻值也为R，甲乙同时为电压表，此时示数相等，但调节滑动变阻器，电压表甲测R2和R3两端的电压之和，电压表乙测R1和R2两端的电压之和，两表示数不相等，所以示数不一定相等，故C错误； B．甲、乙均为电压表时，R1、R2、R3串联，电压表甲测R2和R3两端的电压之和，电压表乙测R1和R2两端的电压之和，电流表A测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P滑向b端的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，R1和R2两端的电压均变小，则电压表乙的示数变小；故B正确； D．甲、乙同时为电压表，三个电阻串联，滑动变阻器滑片向b端滑动过程中，接入电路的电阻增大，由欧姆定律知道，电路电流减小，由知道，电路的总功率减小，故D正确。 故选ABD。 二、填空题（每空2分，作图2分，共20分） 16. 乘组航天员进行了太空直播授课。授课过程中师生的互动信息是利用______传递的。中国空间站的供电主要依靠太阳能电池板，该装置将太阳能转化为______能。太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放的：太阳能既是清洁能源，又是______能源。（选填“可再生”或“不可再生”）。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 电 ③. 聚变 ④. 可再生 【解析】 【详解】[1]电磁波能够传递信息，授课过程中师生的互动信息是利用电磁波传递的。 [2]太阳能的利用：利用太阳能加热，转化为内能，利用太阳能转化为电能，太阳能电池板，就是将太阳能转化为电能。 [3]核反应包括核裂变和核聚变，太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生聚变释放的。 [4]太阳能取之不尽，用之不竭，是可再生能源。 17. 将“8V，16W”的灯L1与10Ω的定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，则R1的电功率为______W；将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，则R1的电功率为______；将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，则电源电压U=______V。（设灯L1的电阻不变） 【答案】 ①. 40 ②. 6.4 ③. 14 【解析】 【详解】[1]灯泡正常发光电流 灯泡的电阻 灯L1与定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，由串联电路电流的规律可知通过R1的电流 I1=IL=2A R1的电功率为 P1=I12R1=(2A)2×10Ω=40W [2]将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，由并联电路电压的规律可知R1两端的电压是8V，R1的电功率为 [3]将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，灯泡的电阻 电源电压 U=I(RL+R1)=1A×(4Ω+10Ω)=14V 18. 如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到电路中。 【答案】 【解析】 【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 19. 如图甲电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为______Ω；当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器的电功率为______W。 【答案】 ①. 10 ②. 3.6 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时电路中电阻最小，电流最大；当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，由欧姆定律可知，此时电路中电流最新哦啊。由图乙可知，电路中电流最大为1.2A，最小为0.4A，即 ① ② 由①②可得 ， [2]当电路中的电流为0.6A时，电路中总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值为 滑动变阻器的电功率为 三、实验探究题（20题作图1分，每空1分，21题作图2分，每空2分，共24分） 20. 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，电源电压为4.5V，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻R各1个，规格为“30Ω，1A”的滑动变阻器R'1个，开关、导线若干。 （1）请将图乙所示的实物电路连接完整______； （2）闭合开关后，发现电压表、电流表示数为零，出现该问题的原因可能是滑动变阻器______； （3）排除故障后，小明把25Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，适当调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值：断开开关，没有移动滑片P的位置，直接用20Ω的电阻替换25Ω，闭合开关，发现电压表示数______2.5V（选填“大于”或“小于”），此时滑动变阻器滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动，才能达到实验要求； （4）小明再分别将定值电阻5Ω、10Ω、15Ω连入到电路，根据实验所得的五组数据绘制出I—R图像，如图甲所示，由图像可得出的结论：______； （5）更换定值电阻时，若选用一个50Ω的定值电阻来做这个实验，发现电压表示数始终不能调为2.5V。为完成此次探究，小军设计了如下方案，下列方案不正确的一项是______。 A. 将滑动变阻器更换为“50Ω，1A”的滑动变阻器，其余不变 B. 将电压为4.5V的电源史换为电压为6V的电源，其余不变 【答案】（1） （2）断路 （3） ①. 小于 ②. 右 （4）电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 （5）B 【解析】 【小问1详解】 电压表应该并联在定值电阻两端，如下图 【小问2详解】 闭合开关后，电流表示数为零，则说明电路断路，由图知道，电压表测量的是定值电阻两端的电压，若发现此时电压表为零，说明是滑动变阻器断路。 【小问3详解】 [1][2]排除故障后，小明把25Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，适当调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值；断开开关，没有移动滑片P的位置，直接用20Ω的电阻替换25Ω，由分压原理，闭合开关，发现电压表示数小于2.5V；应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律知道，应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，此时滑动变阻器滑片P应向右端移动，才能达到要求。 【小问4详解】 由图甲知道，电阻的电流与电阻之积为 即电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 【小问5详解】 A．根据题意知道，电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2.5V，滑动变阻器两端电压为2V，根据串联分压原理得 当他们用50Ω的电阻替换25Ω的电阻后，则解得 R变=40Ω 如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，因此该方法可行，故A正确，不符合题意； B．如果重新开始实验，只更换电源，将电压为4.5V的电源更换为电压为6V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2.5V，滑动变阻器两端电压为 根据串联分压原理得 当他们用50Ω的电阻替换25Ω的电阻后，则解得 R变=70Ω 因此该方法不可行，故B错误，符合题意。 故选B。 21. 小红用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整______； （2）如图甲，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动至______端（选填“A”或“B”）； （3）实验中，某次电压表示数为2.2V，为测量灯泡额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动，当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为______W； （4）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据，电压表示数1V，电流表示数0.2A，计算出灯泡电阻R=______Ω，再用这个电阻值和灯的额定电压求出灯的额定功率，这样做是______的（选填“正确”或“错误”）； （5）完成了上述的实验后，同学们还想测另一只额定电压为U0的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图乙所示的电路，并操作如下： ①、依据电路图连接好电路，只闭合开关______和______，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0： ②、保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2读出电压表示数为U1； ③、小灯泡的额定功率P额=______。（用U0、U1和R0表示） 【答案】（1） （2）B （3） ①. 左 ②. 0.75 （4） ①. 5 ②. 错误 （5） ①. S ②. S1 ③. 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器上下各选一个接线柱与电源串联在电路中，如下图 【小问2详解】 为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至阻值最大处，即B端。 小问3详解】 [1]灯在额定电压下正常发光，当电压表示数为2.2V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 [2]小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 [1][2]根据第一次实验数据，电压表示数1V，电流表示数0.2A，由欧姆定律计算出灯泡电阻 当灯泡两端电压增大时，通过灯的电流也变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝温度升高，故灯丝电阻增大，即当灯的电压为2.5V时，此时灯的电阻应大于5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率 此时计算的额定功率偏大，即灯泡的额定功率应小于1.25W，故是错误的。 【小问5详解】 [1][2]①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0。 ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U1。 [3]③在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U1-U0，根据串联电路电流特点和欧姆定律知道，灯的额定电流 灯的额定功率 四、计算题（22题5分，23题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分。） 22. 某物理课外小组测量电热水壶烧水的效率，标有“220V，1000W”的电热水壶正常工作7min，可将质量为1kg、初温为10℃的水加热至沸腾。已知气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 （1）烧水过程中水吸收的热量是多少? （2）此次烧水，电热水壶的效率是多少? 【答案】（1）3.78×105J （2）90% 【解析】 【小问1详解】 烧水过程中水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-10℃)=3.78×105J 【小问2详解】 此次烧水，电热水壶消耗的电能 W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J 电热水壶的效率 23. 如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为20Ω，小灯泡L标有“4V，1.6W”R1标有“40Ω，1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R1最右端时，小灯泡正常发光，灯泡阻值不变。求： （1）小灯泡的电阻RL； （2）通电10s电路消耗的电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，求电路消耗总功率的最小值和最大值。 【答案】（1）10Ω （2）48J （3）2.88W，19.2W 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光时的电阻 【小问2详解】 当S闭合，S1、S2断开，R1和L串联，滑片P移到距R1最右端时，接入电路的电阻 小灯泡正常发光，根据串联分压的特点，故 U滑=2UL=8V 所以，电源电压 串联电路的电流 则10s消耗的电能 【小问3详解】 要保证电路安全，分析电路知道，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大，因并联电路中各支路两端电压相等，所以此时通过R0的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流 电路消耗的最大功率 S闭合，S1、S2都断开，R与L串联，当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流 电路消耗的最小功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $