精品解析：2024年甘肃省武威市九年级物理第一次模拟测试卷

2023-2024学年第二学期九年级物理学情检测（一） 一、选择题（本题共6小题，第小题3分，共18分） 1. 以下关于声现象的说法中正确的是（ ） A. “禁止鸣笛”是为了防止噪声的产生 B. 调节电视音量是为了改变声音的音调 C. 根据响度能分辨出不同乐器的声音 D. 只要物体在振动，我们就能听到声音 2. 关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A. 温度高的物体比温度低的物体热量多 B. 物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 C. 一块的冰熔化成的水后，内能变大 D. 热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体 3. 下列关于实验的叙述正确的是（　　） A. 图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明分子间存在着引力 B. 图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能 C. 图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是大气压力的作用 D. 图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内气体内能减少 4. 如图是电阻甲和乙的图像，小明对图像信息作出的判断，正确的是（　　） A. 甲导体两端的电压与电流成正比 B. 当乙两端电压为1V时，其电阻值为 C. 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则电路两端的总电压为3V D. 若甲和乙并联，若电压为2.5V，则电路中干路电流为0.5A 5. 如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（　　） A. 电源电压为3V B. R1的阻值为 C. 电路消耗的最小功率为0.8W D. 滑片P在b端时，10s内R1产生的热量为4J 6. 关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，当闭合开关后电路中的绿灯亮 B. 如图乙所示，与发电机工作原理相同 C. 如图丙所示，麦克风是用该原理工作的 D. 如图丁所示，小磁针偏转是电磁感应现象 二、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 7. 神舟十七号载人飞船于北京时间2023年10月26日成功对接中国空间站天和核心舱，在对接完成后，神舟十七号相对于天和核心舱是________（选填“运动”或“静止”）的。 8. 为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过________（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶；核电站的核反应堆利用原子核的________（选填“裂变”或“聚变”）释放核能。 9. 冬天人们常搓手取暖，这是通过_______方式来改变物体的内能；小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味，这是_______现象，炒菜主要是通过_______方式改变物体的内能。 10. 出于安全和环保考虑，某市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所．烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是，那么84g的木炭完全燃烧放出的热量是________J，如果这些热量的50％被水吸收，则能使初温为20℃、质量为17kg的水，温度升高到________℃。[] 11. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=2：5，则R1：R2=___；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=___，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2=___。 12. 如图所示的电路中，闭合开关S1、S3，断开S2时，灯L1和L2是 ______ 连接；同时闭合开关S1、S3、S2，电路将会发生 ______ 现象。 13. 一台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为，那么它在1min内产生的热量为________J，这台电动机电能转化为机械能的效率为________％. 14. 毛皮摩擦过的橡胶棒带________电，如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，接触瞬间电流的方向是________（选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”）。 三、识图作图题（共3小题，共6分） 15. 如图，光源S发出的光线经过平面镜反射后恰好经过点P，请画出上述现象的入射光线和反射光线。 16. 如下图所示家庭电路，教室吊灯L1和L2由开关S控制，墙上有一个固定的三孔插座。请把电路连接完整。 17. 如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。 四、实验探究题（每空2分，共22分） 18. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。 （1）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是________； （2）排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，则电流为________A； （3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，________； （4）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整： ①开关S闭合，开关接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为； ②开关S闭合，开关接b时，变阻器的滑片________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为； ③电阻________（用、和表示）。 19. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；________ （2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是；________（填选项符号） A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路 （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A； （4）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向________（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； （5）小丽根据记录的多组数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为________W； （6）小丽根据小灯泡的图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，你认为原因是________。 五、计算题（本题共3小题，共18分。计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位） 20. 年月日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层，与大气层发生剧烈摩擦，舱体外部燃起高温火焰，像是一团火球（如图）。飞船返回舱舱体采用隔热材料，可以保证舱内的温度在航天员可承受的范围内。 （1）用所学物理知识说明舱体外部燃起高温火焰的原因； （2）请解释舱体采用隔热材料的原因。 21. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求： (1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)] (2)热水器5小时内接收到的太阳能E； (3)热水器的效率η； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 22. 厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如下表所示。求： 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1100 中温880 低温 （1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于_________（选填“高温”“中温”或“低温”）挡；蛋糕烘焙过程中，香味四溢，这是_________现象 （2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；（ ） （3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；（ ） （4）该蛋糕机低温挡的额定功率。（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期九年级物理学情检测（一） 一、选择题（本题共6小题，第小题3分，共18分） 1. 以下关于声现象的说法中正确的是（ ） A. “禁止鸣笛”是为了防止噪声的产生 B. 调节电视音量是为了改变声音的音调 C. 根据响度能分辨出不同乐器的声音 D. 只要物体在振动，我们就能听到声音 【答案】A 【解析】 【详解】A．“禁止鸣笛”是在声源处减弱噪声，是为了防止噪声的产生，故A正确； B．调节电视音量是为了改变声音的响度，故B错误； C．根据音色能分辨出不同乐器发出的声音，故C错误； D．声音的传播需要介质，只要物体在振动，我们不一定能听到声音，并且人耳能听见的声音频率范围为20Hz ~20000Hz，故D错误。 故选A。 2. 关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A. 温度高的物体比温度低的物体热量多 B. 物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 C. 一块的冰熔化成的水后，内能变大 D. 热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体 【答案】C 【解析】 【详解】A. 热量是一个过程量，不能说物体“含有”“有”热量，故A错误； B. 物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误； C. 0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，但要吸收热量，其内能增加，故C正确； D. 热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D错误。 故选C。 3. 下列关于实验的叙述正确的是（　　） A. 图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明分子间存在着引力 B. 图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能 C. 图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是大气压力的作用 D. 图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内气体内能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．抽掉玻璃板，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动，故A错误； B．图乙中，试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，故B错误； C．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故C错误； D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体内能转化为活塞的动能，故瓶内气体内能减少，故D正确。 故选D。 4. 如图是电阻甲和乙的图像，小明对图像信息作出的判断，正确的是（　　） A. 甲导体两端的电压与电流成正比 B. 当乙两端电压为1V时，其电阻值为 C. 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则电路两端的总电压为3V D. 若甲和乙并联，若电压为2.5V，则电路中干路电流为0.5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为电压是产生电流的原因，有电压才会有电流，所以不能说甲导体两端的电压与电流成正比，故A错误； BC．由图像可知，当乙两端电压为1V时，此时流经乙的电流为0.4A，则此时乙的电阻为 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则通过两电阻的电流均为0.4A，由图像可得此时甲两端的电压为2V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，此时电路两端的总电压为 故B错误，C正确； D．若甲和乙并联，若电压为2.5V，由图像可得此时流经甲、乙的电流均为0.5A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可得此时电路中干路电流为 故D错误。 故选C。 5. 如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（　　） A. 电源电压为3V B. R1的阻值为 C. 电路消耗的最小功率为0.8W D. 滑片P在b端时，10s内R1产生的热量为4J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图所示，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，接入电阻变小，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，根据欧姆定律可得 解得：电源电压为6V，R1的阻值为10Ω，故AB不符合题意； C．滑动变阻器的滑片P由b端时接入电阻最大，电流最小为0.2A，此时电路消耗的最小功率为 故C不符合题意； D．滑片P在b端时，电流最小为0.2A，10s内R1产生的热量为 故D符合题意。 故选D。 6. 关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，当闭合开关后电路中的绿灯亮 B. 如图乙所示，与发电机工作原理相同 C. 如图丙所示，麦克风是用该原理工作的 D. 如图丁所示，小磁针偏转是电磁感应现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图甲所示，当闭合开关后，电磁铁中有了电流，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，红灯亮、绿灯灭，故A错误； B．如图乙所示，通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机是通电导体在磁场中会受到力的作用而转动的，与乙图工作原理相同，故B错误； C．如图丙所示，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象；声信号由麦克风转化为电信号，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这法拉第发现的电磁感应现，故麦克风是是丙图原理工作的，故C正确； D．如图丁所示，小磁针偏转是因为通电导体的周围存在磁场，故D错误。 故选C。 二、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 7. 神舟十七号载人飞船于北京时间2023年10月26日成功对接中国空间站天和核心舱，在对接完成后，神舟十七号相对于天和核心舱是________（选填“运动”或“静止”）的。 【答案】静止 【解析】 【详解】对接完成后，神舟十七号载人飞船相对于空间站天和核心舱的位置没有发生改变，所以神舟十七号是静止的。 8. 为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过________（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶；核电站的核反应堆利用原子核的________（选填“裂变”或“聚变”）释放核能。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 裂变 【解析】 【详解】[1]无线通信方式大多采用电磁波实现信息的传递。 [2]目前人类使用的核反应堆都是利用核裂变释放核能。 9. 冬天人们常搓手取暖，这是通过_______方式来改变物体的内能；小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味，这是_______现象，炒菜主要是通过_______方式改变物体的内能。 【答案】 ①. 做功 ②. 扩散 ③. 热传递 【解析】 【分析】 【详解】[1]冬天，搓手克服摩擦做功让手变暖，搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。 [2]由于菜中的芳香类物质分子不停地做无规则运动，通过扩散现象充满整个房间，所以小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味。 [3]炒菜时，锅的热量传递给菜，使菜变熟，主要是通过热传递方式改变物体的内能。 10. 出于安全和环保考虑，某市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所．烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是，那么84g的木炭完全燃烧放出的热量是________J，如果这些热量的50％被水吸收，则能使初温为20℃、质量为17kg的水，温度升高到________℃。[] 【答案】 ①. 2.856×106J ②. 40℃ 【解析】 【详解】[1]木炭完全燃烧放出的热量 [2]由得，水吸收的热量 由可得，水的末温 11. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=2：5，则R1：R2=___；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=___，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2=___。 【答案】 ①. 2：3 ②. 5：3 ③. 2：3 【解析】 【详解】[1]当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过两电阻的电流之比 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，两电阻的阻值之比 两电阻的阻值之比是2：3。 [2]当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻两端的电压之比 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两电压表的示数之比 [3]R1、R2消耗的电功率之比 R1、R2消耗的电功率之比为是2：3。 12. 如图所示的电路中，闭合开关S1、S3，断开S2时，灯L1和L2是 ______ 连接；同时闭合开关S1、S3、S2，电路将会发生 ______ 现象。 【答案】 ①. 并联 ②. 短路 【解析】 【详解】[1]如图所示，闭合开关S1、S3，断开S2时，灯L1和L2组成的是一个并联电路。 [2]同时闭合开关S1、S3、S2，相当于电源两端直接用导线连接，导致电路短路。 13. 一台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为，那么它在1min内产生的热量为________J，这台电动机电能转化为机械能的效率为________％. 【答案】 ①. 18000 ②. 86.4 【解析】 【分析】由电能与产生的热量之差计算机械能，由此再计算效率． 【详解】[1]由焦耳定律得产生热量为： [2]1min消耗总电能为： 则这台电机转化的机械能为： 故这台电动机电能转化为机械能的效率为： 【点睛】计算电阻发热用焦耳定律，机械能用电能与热量之差计算． 14. 毛皮摩擦过的橡胶棒带________电，如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，接触瞬间电流的方向是________（选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”）。 【答案】 ①. 负 ②. 从金属箔到金属球 【解析】 【详解】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒因为获得多余电子而带负电。 [2]电子从金属球到金属箔形成电流，因为电子带负电，所以电流方向是从金属箔到金属球。 三、识图作图题（共3小题，共6分） 15. 如图，光源S发出的光线经过平面镜反射后恰好经过点P，请画出上述现象的入射光线和反射光线。 【答案】 【解析】 【详解】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示： 16. 如下图所示家庭电路，教室吊灯L1和L2由开关S控制，墙上有一个固定的三孔插座。请把电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中吊灯L1和L2应该并联，且都由开关S控制，则开关S在干路上，且开关连在火线与电灯之间；三孔插座的接法是左零右火上接地，如图所示： 。 17. 如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。 【答案】 【解析】 【详解】滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明电流增大，电阻变小，滑动变阻器接右下柱，根据右手定则，可判断螺旋管的环绕方式和磁场方向，如图所示。 四、实验探究题（每空2分，共22分） 18. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。 （1）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是________； （2）排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，则电流为________A； （3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，________； （4）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整： ①开关S闭合，开关接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为； ②开关S闭合，开关接b时，变阻器的滑片________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为； ③电阻________（用、和表示）。 【答案】（1）滑动变阻器断路 （2）0.12 （3）通过导体的电流与其电阻成反比 （4） ①. 保持不动 ②. 【解析】 【小问1详解】 正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明除定值电阻和电流表之外仍然存在断路，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明除滑动变阻器之外的元件没有故障，因此故障原因是滑动变阻器断路。 【小问2详解】 由图甲可知，电流表选用小量程，由图乙可知，分度值为0.02A，示数为0.12A。 【小问3详解】 由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 【小问4详解】 ①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过未知电阻Rx的电流。 ②[1]开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片保持不动，此时电流表的示数为I2，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过定值电阻R0与未知电阻Rx的总电流。 ③[2]由并联电路的电流特点可知，通过R0的电流为 由欧姆定律可知，R0两端的电压为 由并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压为 则未知电阻的阻值为 19. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；________ （2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是；________（填选项符号） A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路 （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A； （4）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向________（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； （5）小丽根据记录的多组数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为________W； （6）小丽根据小灯泡的图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，你认为原因是________。 【答案】（1） （2）B （3）0.14 （4）右 （5）0.625 （6）灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电压表串联在电路中，而电流表并联在小灯泡两端，此时灯泡被短路，改正如下图所示 【小问2详解】 正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。这说明电压表与电源两极是连通的，而电流表中无电流，说明电路中存在断路。由于电压表有示数，且电压表并联在灯泡两端，因此可以判断是灯泡断路，导致电流无法流过灯泡，从而使得灯泡不亮，电流表无示数。 故选B。 【小问3详解】 图乙中，电流表选择的是0∼0.6A的量程，分度值为0.02A。根据指针位置，可以读出此时通过小灯泡的电流是0.14A。 【小问4详解】 电路连接正确并排除故障后，小灯泡发光，但此时电压表的示数为2.0V，小于灯泡的额定电压2.5V。为了测量小灯泡的额定电功率，我们需要增大灯泡两端的电压。由于滑动变阻器与灯泡是串联的，根据串联电路的分压原理，我们可以通过减小滑动变阻器接入电路的阻值来增大灯泡两端的电压。因此，我们应该向右端移动滑动变阻器的滑片。 【小问5详解】 根据图丙中的I−U图像，可以找到当灯泡两端电压为2.5V时对应的电流值，即0.25A。然后，利用电功率的计算公式，我们可以计算出小灯泡的额定功率为 【小问6详解】 根据图丙中的I−U图像，我们可以发现灯泡的电流随电压的增大而增大，但电压与电流的比值（即电阻）也在增大。这是因为灯泡在发光时会产生热量，使得灯丝的温度升高。而金属导体的电阻随温度的升高而增大，所以灯泡的电阻也随两端电压的增大而增大。 五、计算题（本题共3小题，共18分。计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位） 20. 年月日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层，与大气层发生剧烈摩擦，舱体外部燃起高温火焰，像是一团火球（如图）。飞船返回舱舱体采用隔热材料，可以保证舱内的温度在航天员可承受的范围内。 （1）用所学物理知识说明舱体外部燃起高温火焰的原因； （2）请解释舱体采用隔热材料的原因。 【答案】（1）返回舱进入大气层后，与大气摩擦，返回舱克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使其内能增大，舱外层温度升高，所以，舱体外部会燃起高温火焰；（2）舱体采用隔热材料，是为了阻止热传递的发生，从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内。 【解析】 【详解】（1）略。 （2）略。 21. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求： (1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)] (2)热水器5小时内接收到的太阳能E； (3)热水器的效率η； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】（1）8.4×106J （2）2.1×107J （3）40% （4）0.2kg 【解析】 【详解】（1）热水器中的水吸收的热量： Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J； （2）热水器5小时内接收到的太阳能： E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J； （3）热水器的效率： η=×100%=×100%=40%； （4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即 Q放=Q=8.4×106J， 由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量： m′== =0.2kg． 答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J； （2）热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J； （3）热水器的效率为40%； （4）完全燃烧煤气的质量为0.2kg． 22. 厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如下表所示。求： 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1100 中温880 低温 （1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于_________（选填“高温”“中温”或“低温”）挡；蛋糕烘焙过程中，香味四溢，这是_________现象 （2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；（ ） （3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；（ ） （4）该蛋糕机低温挡的额定功率。（ ） 【答案】 ①. 低温 ②. 扩散 ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】解：（1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3，R1、R2串联，蛋糕机处于低温挡；蛋糕烘焙过程中，我们能闻到蛋糕的香味，是因为扩散现象。 （2）高温挡产生的热量 （3）高温挡时，R1、R2并联，总功率为1100W，中温挡时，R1的功率为880W，所以高温挡时R2的功率 根据可知，电阻R2的阻值 （4）电热丝R1的阻值 蛋糕机处于低温挡时，低温挡电功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $