湖南省永州市东安县2023-2024学年九年级上学期作业物理试卷（12月份）

2023-2024学年湖南省永州市东安县九年级（上）作业物理试卷（12月份） 一、选择题（共12小题，共36分，其中1～10题单选，11、12题双选，双选题选对不全得2分，有选错得0分） 1．（3分）（单选）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大 C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零 2．（3分）以下改变内能方式与其他三种不同的是（　　） A．烤火 B．压缩气体 C．摩擦生热 D．钻木取火 3．（3分）如图所示是汽油机的某个冲程，下列说法错误的是（　　） A．电火花塞点火是把电能转化为内能 B．活塞向下加速运动，是因为有气体对活塞做功 C．这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同 D．柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量 4．（3分）如图反映了一个用电器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（　　） A．该图说明了能量可以发生转化 B．该图说明电能可以转化为其它能 C．该图说明用电器遵循能量守恒定律 D．该图说明用电器的效率可能为30% 5．（3分）上物理课周老师做摩擦起电实验中，一开始发现橡胶棒几乎不能吸引小纸屑，用验电器验电时箔片张开角度也不明显，后来周老师戴了一双橡胶手套再做一次实验，发现用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引很多小纸屑，与验电器接触，验电器的箔片张开角度也非常大，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移 B．橡胶棒与验电器接触瞬间，电流方向为橡胶棒到验电器 C．带上橡胶手套是因为橡胶手套是绝缘体，可以防止电荷从橡胶棒导入人体 D．验电器的原理是异种电荷相互吸引 6．（3分）如图所示的电路中，甲、乙都是普通电表，R1＝2Ω，R2＝4Ω，要使乙表示数与甲表示数比值为2，下列操作可行的是（　　） A．当甲、乙两表都为电流表，把开关S闭合，S1断开 B．当甲、乙两表都为电压表，把开关S、S1闭合 C．当甲表为电流表，乙表为电压表，把开关S、S1闭合 D．当甲表为电压表，乙表为电流表，把开关S、S1闭合 7．（3分）如图所示为文老师上课用的扩音器的电位器结构图，b与金属滑片相连，转动旋钮可调节扩音器声音大小。下列分析正确的是（　　） A．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮扩音器声音改变 B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮电路中电流变小，扩音器声音变小 C．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变扩音器声音大小的 D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变扩音器声音大小的 8．（3分）小明发现家里的计算器两节2400mA•h的5号干电池可以工作一年以上，是以下的哪种原因（　　） A．一节电池电能很大，约为3.6kW•h B．计算器的电功率很小，约为0.5mW C．两节干电池的电压为4V D．计算器的电流约为1A 9．（3分）有两个灯泡，甲灯为白炽灯，标有“220V 100W”，乙灯为节能灯，标有“220V 40W”，两灯正常发光时亮度却相同，关于这两个灯泡，以下说法正确的是（　　） A．两灯正常发光时，乙灯流过的电流比甲灯大 B．两灯并联在电路时，乙灯消耗电能快 C．两灯正常发光时，白炽灯虽然功率比LED灯大，但是亮度一样，是因为白炽灯电能转化为光能效率较低 D．白炽灯的灯丝电阻随着电压的增大而减小 10．（3分）如图所示电路中，电源电压不变，R为定值电阻，灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光。若用一个标有“4V 2W”的灯泡L′替换灯泡L（忽略灯丝电阻的变化），闭合开关S后，灯泡L′的实际功率（　　） A．大于2W B．等于2W C．小于2W D．无法确定 11．（3分）滑动变阻器的滑片右移，电压表示数不变，电流表示数变小，是图中哪两个电路（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ （多选）12．（3分）已知甲灯标有“6V、3W”字样，乙灯的额定电压是3V，甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，确保电路安全的前提下，下列分析正确的是（　　） A．乙灯的额定功率是1.8W B．两灯串联使用，电路两端最大电压是9V C．两灯并联使用，电路最大电流是0.9A D．两灯并联使用，甲灯比乙灯更亮 二、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分） 13．（2分）臭豆腐作为长沙特产一直深受大家喜爱，当小欧放学回家，老远就闻到了巷子里飘来的香味，这是 　 　现象。 14．（4分）某宾馆的房间，只有把房卡插入槽中，房间内的灯就会亮起来。房卡的作用相当于一个　 　（选填“用电器”或“开关”）接在电路中，且应该与灯　 　联。 15．（4分）英国物理学家 　 　年轻时为了证明自然界中的能量守恒规律，他做了许多实验来研究热、功与能量之间的联系，并用他的名字命名了能量的单位。 　 　（选填“电饭煲”或“电视机”）是利用电流热效应来工作的。 16．（6分）小明学习了电功率的知识后，利用家里的电能表（如图）和手表测出了电饭锅的电功率。他只让电饭锅工作，测出电能表的转盘在10min转了150转，则电饭锅在这段时间内消耗的电能为 　 　J，电饭煲工作时利用了电流 　 　效应，电饭锅的实际功率 　 　W。 17．（6分）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持18V不变，灯L1标有“5V 2.5W”，灯泡电阻不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的变快，滑片向上移动，灯泡的亮度会变 　 　（选填“暗”或“亮”），为了保证安全，滑动变阻器接入阻值最小值为 　 　Ω，电路正常工作（保证电路安全的条件下）电路总功率最小值和最大值的比为 　 　。 三、实验探究题（本大题共3小题，共12空，每空2分，共24分） 18．（12分）以下是小红“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程。 （1）连接电路时开关应 　 　（选填“断开”或“闭合”）。 （2）某次实验时电压表的示数如图所示，则R两端的电压是 　 　V。 （3）实验中，小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验，当将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应将滑动变阻器滑片向 　 　（填“左”或“右”），使 　 　示数保持不变，记录电流表示数，如表格所示。 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.48 2 10 0.24 3 20 0.12 （4）分析表格数据，得出结论：　 　。 （5）若电源电压为6V，现有两种规格的变阻器：A：“1A”“20Ω”。B：“0.6A”“50Ω”。为了完成实验应选择 　 　（填“A”或“B”）。 19．（4分）小胡用如图甲所示的电路“测量小灯泡的额定功率”的实验。实验室提供了以下实验器材：电源电压恒为3V、小灯泡上标有“2.5V”字样、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器R（规格“20Ω 1A”）、开关、导线若干。 （1）以下实验操作有误的是 　 　。 A．连接电路时开关应该断开 B．滑动变阻器要调到最大阻值处才能闭合开关 C．闭合开关小灯泡不亮电流表有很小示数，应该换一个灯泡 D．实验中应该是手移动滑动变阻器，同时眼睛应该盯着电压表示数 （2）通过实验得到的一组数据绘制成I﹣U图像如图乙，该小灯泡的额定功率是 　 　W。 20．（8分）如图甲是小奇探究“影响电流热效应因素”的实验装置图。 （1）如图所示的装置中小奇通过观察U形管内液面高度差h来反映电流产生热量的多少采用的物理方法是 　 　。 （2）如果要探究电流产生的热量多少与电流的关系应该选图 　 　（选填“甲”或“乙”）所示装置。在探究电流产生的热量多少与电阻的关系的实验中，可以得到结论 　 　。 （3）小奇在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，经过多次实验测量，收集实验数据，绘制了U形管内液面高度差h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图丙中能正确反映h～I关系的是 　 　（选填“A”或“B”）。 四、解答题（本大题共2小题，第21题9分，22题9分，共18分） 21．（9分）用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？ （3）炉子烧水的效率是多少？ 22．（9分）如图甲是小希家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便。图乙是它的原理电路图。R1、R2为电热丝，其中R2＝24.2Ω。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题： （1）分析电路图，开关与 　 　（填“1、2”或“2、3”）接触时，水龙头放出的是热水。 （2）水龙头放温水时，正常工作功率为1000W，求R1的电阻是多大； （3）水龙头放热水时，1分钟消耗的电能为多少焦。 2023-2024学年湖南省永州市东安县九年级（上）作业物理试卷（12月份） 参考答案与试题解析 一、选择题（共12小题，共36分，其中1～10题单选，11、12题双选，双选题选对不全得2分，有选错得0分） 1．（3分）（单选）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大 C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零 【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量； （2）内能大小与物体的运动状态无关； （3）做功和热传递都能改变内能； （4）一切物体在任何温度下都有内能； 【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误； B、内能大小与物体的运动速度无关，故B错误； C、做功和热传递都能改变内能，故C正确； D、一切物体在任何温度下都有内能，故D错误； 故选：C。 【点评】此题考查了热传递的理解、热量的理解、内能的理解和改变内能方式的理解，是一道综合题。 2．（3分）以下改变内能方式与其他三种不同的是（　　） A．烤火 B．压缩气体 C．摩擦生热 D．钻木取火 【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功的实质是能量转化的过程；热传递的实质是能量转移的过程。 【解答】解：A、烤火是内能发生了转移，是热传递改变物体的内能； B、压缩气体做功是通过做功的方式改变物体的内能； C、摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能； D、钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能。 综上可知，A选项与其它三个选项在改变物体内能的方式上是不同的。 故选：A。 【点评】本题考查了改变物体内能的两种方式，结合生活实际可解决问题。 3．（3分）如图所示是汽油机的某个冲程，下列说法错误的是（　　） A．电火花塞点火是把电能转化为内能 B．活塞向下加速运动，是因为有气体对活塞做功 C．这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同 D．柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量 【分析】（1）用电器工作时会消耗电能； （2）气体推动活塞运动，对活塞做功； （3）在做功冲程中，内能转化为机械能； （4）根据柴油机和汽油机的区别分析。 【解答】解：由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程； A、电火花塞点火是把电能转化为内能，故A正确； B、做功冲程中，气体推动活塞向下加速运动，对活塞做功，故B正确； C、烧水时水蒸气把壶盖顶起来，是内能转化为机械能，做功冲程中能量的转化是内能转化为机械能，故C正确； D、柴油机的点火方式是压燃式，柴油需要燃烧才可以放出热量，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了内燃机的工作过程，属于基础题。 4．（3分）如图反映了一个用电器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（　　） A．该图说明了能量可以发生转化 B．该图说明电能可以转化为其它能 C．该图说明用电器遵循能量守恒定律 D．该图说明用电器的效率可能为30% 【分析】能量在对外做功时，会发生能量的转化和转移；在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律；从能量转化图和效率的含义可进行分析。 【解答】解：AB、由图可知，电能转化为了内能和光能，这说明能量可以发生转化，即电能可以转化为其它能，故AB正确； C、从能量转化的数量关系来看，50J的电能，最终转化为20J的内能+30J的光能，前后总量相等，说明用电器遵循能量守恒定律，故C正确； D、由图可知，该用电器同时将电能转化为了内能和光能，它内能的转化效率为：×100%＝40%；它光能的转化效率为：×100%＝60%，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了能的转化情况以及其效率的计算，从图中获取有用的信息是关键。 5．（3分）上物理课周老师做摩擦起电实验中，一开始发现橡胶棒几乎不能吸引小纸屑，用验电器验电时箔片张开角度也不明显，后来周老师戴了一双橡胶手套再做一次实验，发现用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引很多小纸屑，与验电器接触，验电器的箔片张开角度也非常大，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移 B．橡胶棒与验电器接触瞬间，电流方向为橡胶棒到验电器 C．带上橡胶手套是因为橡胶手套是绝缘体，可以防止电荷从橡胶棒导入人体 D．验电器的原理是异种电荷相互吸引 【分析】A、摩擦起电的实质是电子的转移； B、橡胶棒带负电，橡胶棒与验电器接触瞬间，验电器也带负电，验电器得到电子，电子从橡胶棒流向验电器； C、橡胶手套是绝缘体，防止电荷从人体导走； D、验电器的原理是同种电荷相互排斥，两个金属箔片张开； 【解答】解：A、摩擦起电不是创造了电，而是电子从一个物体转移到另一个物体，摩擦起电的实质是电子的转移，故A错误； B、橡胶棒带负电，橡胶棒与验电器接触瞬间，验电器也带负电，验电器得到电子，电子从橡胶棒流向验电器，电流方向从验电器流向橡胶棒，故B错误； C、一开始橡胶棒上的电荷通过人体导走了，老师戴上橡胶手套后，因为橡胶手套是绝缘体，防止电荷从人体导走，故C正确； D、验电器的原理是同种电荷相互排斥，两个金属箔片张开，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查橡胶是绝缘体，不容易导电。 6．（3分）如图所示的电路中，甲、乙都是普通电表，R1＝2Ω，R2＝4Ω，要使乙表示数与甲表示数比值为2，下列操作可行的是（　　） A．当甲、乙两表都为电流表，把开关S闭合，S1断开 B．当甲、乙两表都为电压表，把开关S、S1闭合 C．当甲表为电流表，乙表为电压表，把开关S、S1闭合 D．当甲表为电压表，乙表为电流表，把开关S、S1闭合 【分析】首先根据甲、乙两表的类型和开关的状态判断出电路的连接和电表的测量对象，然后根据串并联电路的特点和欧姆定律分别得出电表的示数，然后判断示数的比值是不是2，从而确定正确答案。 【解答】解： A、当甲、乙两表都为电流表，把开关S闭合，S1断开，两个电阻并联，甲表测量R1的电流，乙表测量R2的电流，则根据并联电路的特点和欧姆定律可得：＝＝＝＝，故A不可行； B、当甲、乙两表都为电压表，把开关S、S1闭合，两个电阻串联，甲表测量R2的两端的电压，乙表测量R1的两端的电压，则根据串联电路的特点和欧姆定律可得：＝＝＝＝，故B不可行； C、当甲表为电流表，乙表为电压表，把开关S、S1闭合，R2短路，只有R1连入电路，甲表测量R1的电流，乙表测量R1的两端的电压，则根据欧姆定律可知：乙表示数与甲表示数之比为R1的阻值，为2Ω，故C可行； D、当甲表为电压表，乙表为电流表，把开关S、S1闭合，R1短路，只有R2连入电路，甲表测量R2的两端的电压，乙表测量R2的电流，则根据欧姆定律可知：乙表示数与甲表示数之比为R2的阻值的倒数，为，故D不可行。 故选：C。 【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用，对学生的思维能力要求较高。 7．（3分）如图所示为文老师上课用的扩音器的电位器结构图，b与金属滑片相连，转动旋钮可调节扩音器声音大小。下列分析正确的是（　　） A．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮扩音器声音改变 B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮电路中电流变小，扩音器声音变小 C．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变扩音器声音大小的 D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变扩音器声音大小的 【分析】（1）电位器的实质是滑动变阻器，串联在电路中，靠通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电流，从而改变扩音器的声音；若将图中a、c接入电路，接入了全部电阻片，不能改变电阻大小； （2）若只将a、b（或c、b）接入电路，滑片左边（或右边）的电阻接入电路，转动旋钮可调节连入电阻大小，进而改变电路中的电流、改变扩音器声音大小。 【解答】解： AB、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变扩音器的声音，故AB错误； CD、若只将a、b（或c、b）接入电路，转动旋钮可调节连入电路中电阻丝的长度（没有改变电阻丝的横截面积），从而改变连入电阻的大小，进而改变电路中的电流、改变扩音器声音大小，故C正确、D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了滑动变阻器在生活中的应用，属于基础题目、 8．（3分）小明发现家里的计算器两节2400mA•h的5号干电池可以工作一年以上，是以下的哪种原因（　　） A．一节电池电能很大，约为3.6kW•h B．计算器的电功率很小，约为0.5mW C．两节干电池的电压为4V D．计算器的电流约为1A 【分析】一节干电池的电压为1.5V；根据W＝UIt求出干电池储存的电能；根据P＝求出功率的大小；计数器的电流很小。 【解答】解： AC、一节干电池的电压为1.5V；干电池储存的电能为：W＝UIt＝1.5V×2.4A×3600s＝12960J＝0.0036kW•h，故AC错误； B、计算器的电功率很小，一年的时间为365×24×3600s，计算器的功率为：P＝＝≈0.0008W＝0.8mW，与0.5mW很接近，故B正确； D、计算器的电流远远小于1A，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电功率的计算、电能的计算、干电池的电压，难度不大。 9．（3分）有两个灯泡，甲灯为白炽灯，标有“220V 100W”，乙灯为节能灯，标有“220V 40W”，两灯正常发光时亮度却相同，关于这两个灯泡，以下说法正确的是（　　） A．两灯正常发光时，乙灯流过的电流比甲灯大 B．两灯并联在电路时，乙灯消耗电能快 C．两灯正常发光时，白炽灯虽然功率比LED灯大，但是亮度一样，是因为白炽灯电能转化为光能效率较低 D．白炽灯的灯丝电阻随着电压的增大而减小 【分析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI比较两灯泡的电流大小； （2）两灯泡并联时它们两端的电压相等，根据P＝UI＝比较两灯泡的实际功率关系； （3）两灯的功率不同，但亮度相同，说明两灯电能转化为光能效率较不同； （4）灯丝的电阻随温度的升高而变大。 【解答】解：A、两灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，甲灯泡的额定功率较大，实际功率较大，由I＝可知，甲的电流较大，故A错误； B、由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝484Ω，R乙＝＝＝1210Ω，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，两灯并联在电路时，两灯两端的电压相等，由P＝UI＝可知，甲灯的功率大，则甲灯消耗电能快，故B错误； C、两灯正常发光时，白炽灯虽然功率比LED灯大，但是亮度一样，是因为白炽灯电能转化为光能效率较低，故C正确； D、如果外加电压增大，灯泡的功率自然会增大，温度也随之升高，灯丝阻值相应增大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对电功率公式的了解与掌握，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。 10．（3分）如图所示电路中，电源电压不变，R为定值电阻，灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光。若用一个标有“4V 2W”的灯泡L′替换灯泡L（忽略灯丝电阻的变化），闭合开关S后，灯泡L′的实际功率（　　） A．大于2W B．等于2W C．小于2W D．无法确定 【分析】已知两灯的额定电压和额大功率，可知其额定电流；根据公式P＝UI＝可知两灯泡电阻的大小，两灯分别与定值电阻串联时，根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律判断电路中电流变化，进而得出答案。 【解答】解：当灯泡L接入电路时，恰好正常发光，电路中的电流等于灯泡L的额定电流， I＝＝＝0.5A； 灯L′的额定电流为：I′＝＝＝0.5A， 由计算可知，两灯的额定电流相等； 根据P＝可得， “3V 1.5W”的灯泡电阻R1＝＝＝6Ω， “4V 2W”的灯泡电阻R2＝＝＝8Ω， 灯泡L′的电阻大于灯泡L的电阻， 当灯泡L′替换灯泡L后，由串联电路的电阻关系可知，电路中的总电阻变大， 由欧姆定律I＝可知，电路中的电流变小，小于灯L′的额定电流， 由P＝I2R可知，灯L′的实际功率小于2W。 故选：C。 【点评】本题考查欧姆定律、串联电路的规律和电功率公式的运用，关键是明确更换灯泡后电路中，根据总电阻的变化判断电路中电流的变化，易错点。 11．（3分）滑动变阻器的滑片右移，电压表示数不变，电流表示数变小，是图中哪两个电路（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【分析】首先分析电路的连接方式，然后根据滑动变阻器的滑片移动的方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化，然后根据串联、并联电路的特点和欧姆定律分析。 【解答】解：①由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量两端R1的电压；滑动变阻器的滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，其分担的电压变大，根据串联电路的电压关系可知，R1两端的电压变小，即电压表示数变小；根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故①不符合题意； ②由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量两端R2的电压；滑动变阻器的滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，其分担的电压变大，即电压表示数变大；根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故②不符合题意； ③由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源的电压；由于电源电压不变，当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变；滑动变阻器的滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故③符合题意； ④由图可知，该电路为并联电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源的电压；由于电源电压不变，当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变；滑动变阻器的滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，由于并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变小，即电流表示数变小，故④符合题意； 故选：C。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。 （多选）12．（3分）已知甲灯标有“6V、3W”字样，乙灯的额定电压是3V，甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，确保电路安全的前提下，下列分析正确的是（　　） A．乙灯的额定功率是1.8W B．两灯串联使用，电路两端最大电压是9V C．两灯并联使用，电路最大电流是0.9A D．两灯并联使用，甲灯比乙灯更亮 【分析】（1）由图象可知乙灯的额定电流，根据公式P＝UI求出乙灯的额定功率； （2）根据I＝可求得甲灯的额定电流，两灯串联使用，电路中电流为最小者，读出乙灯两端电压，然后可知电路两端的最大电压； （3）两灯泡并联时允许所加的最大电压为两额定电压较小的，由图象可知，此时流经甲的电流，乙灯正常发光，根据干路中的电流等于各支路电流之和求得电路最大电流； （4）灯泡的亮度取决于实际电功率。 【解答】解：A、由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙＝0.6A，乙灯的额定功率P乙＝U乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；故A正确； B、由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串＝U甲+U乙′＝6V+2V＝8V，故B错误； CD、两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流I甲′＝0.3A，乙灯正常发光，故电路最大电流I＝I甲′+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A，而甲灯标有“6V 3W”字样，甲灯的实际电压小于额定电压，因此甲灯不能正常发光，则两灯并联使用，由P＝UI可知，甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，故甲灯比乙灯更暗，故C正确，D错误； 故选：AC。 【点评】本题考查了学生的读图能力，同时考查了电功率的应用以及串联电路的特点，是一道综合性题目。 二、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分） 13．（2分）臭豆腐作为长沙特产一直深受大家喜爱，当小欧放学回家，老远就闻到了巷子里飘来的香味，这是 　扩散　现象。 【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象表明分子在不停地运动着。 【解答】解：小欧放学回家，老远就闻到了巷子里飘来的香味，这是分子的运动形成的，是扩散现象。 故答案为：扩散。 【点评】本题考查了生活中的扩散现象，属于基础题。 14．（4分）某宾馆的房间，只有把房卡插入槽中，房间内的灯就会亮起来。房卡的作用相当于一个　开关　（选填“用电器”或“开关”）接在电路中，且应该与灯　串　联。 【分析】开关的作用是控制电路的通断，串联电路中的开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路开关只控制本支路的用电器。 【解答】解：房卡可以控制房间内的灯，不插入插槽中，房间内的灯不工作，所以房卡的作用相当于一个开关，且该开关与电灯串联。 故答案为：开关；串。 【点评】本题要求掌握开关的作用，联系生活实际会辨认、会解释。 15．（4分）英国物理学家 　焦耳　年轻时为了证明自然界中的能量守恒规律，他做了许多实验来研究热、功与能量之间的联系，并用他的名字命名了能量的单位。 　电饭煲　（选填“电饭煲”或“电视机”）是利用电流热效应来工作的。 【分析】在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即发现了焦耳定律； 各种电热器是利用电流的热效应原理工作的。 【解答】解： 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q＝I2Rt．为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位； 电饭煲工作过程中将电能转化为内能，所以电饭煲是利用电热工作的；电视机工作过程中主要是将电能转化为光能、声能。 故答案为：焦耳；电饭煲。 【点评】本题考查了学生对物理学史和电流热效应的掌握和运用，基础性题目。 16．（6分）小明学习了电功率的知识后，利用家里的电能表（如图）和手表测出了电饭锅的电功率。他只让电饭锅工作，测出电能表的转盘在10min转了150转，则电饭锅在这段时间内消耗的电能为 　3.6×105　J，电饭煲工作时利用了电流 　热　效应，电饭锅的实际功率 　600　W。 【分析】（1）1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动1500转。据此可求转盘转动150转时，电饭锅消耗的电能，再根据公式P＝可求电饭锅的实际功率； （2）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。 【解答】解： （1）1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动1500转， 电能表的转盘转动150转时，电饭锅消耗的电能： W＝kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J， 时间t＝10min＝600s， 电饭锅的电功率： P＝＝＝0.6kW＝600W； （2）电饭锅工作时消耗电能，转化为内能，是利用电流的热效应来工作的。 故答案为：3.6×105；热；600。 【点评】本题考查了消耗电能和电功率的计算，关键是理解电能表相关参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算。 17．（6分）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持18V不变，灯L1标有“5V 2.5W”，灯泡电阻不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的变快，滑片向上移动，灯泡的亮度会变 　亮　（选填“暗”或“亮”），为了保证安全，滑动变阻器接入阻值最小值为 　16　Ω，电路正常工作（保证电路安全的条件下）电路总功率最小值和最大值的比为 　3：5　。 【分析】由电路图可知，灯泡、定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1与变阻器R2两端电压，电流表测电路的电流； （1）流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小，水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，R2滑片上移，阻值减小，根据欧姆定律可知电路电流的变化，根据P＝I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步得出灯泡亮度的变化； （2）根据P＝UI求出灯泡的额定电流，结合电流表的量程可知电路最大电流，再根据欧姆定律求出灯泡的阻值和电路的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值，利用P＝UI求出电路总功率的最大值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路总功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端电压，根据欧姆定律求出此时电路中的最小电流，最后根据P＝UI求出电路总功率的最小值，进一步求出电路总功率最小值和最大值的比。 【解答】解：由电路图可知，灯泡、定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1与变阻器R2两端电压，电流表测电路的电流； （1）流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小， 当水流速度增大时，机翼状的探头上下表面受到的压强不同，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，R2的滑片上移，接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小； 由欧姆定律可知，电路电流变大，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率变大，因此灯泡的亮度会变亮； （2）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电流为I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总功率最大； 由I＝可得，灯泡正常发光的电阻：RL＝＝＝10Ω， 电路的总电阻：R＝＝＝36Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2＝R﹣RL﹣R1＝36Ω﹣10Ω﹣10Ω＝16Ω， 电路总功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W； 当电压表的示数最大为U大＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路总的功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端电压：UL′＝U﹣U大＝18V﹣3V＝15V， 则电路中最小的电流：I小＝＝＝0.3A， 电路总功率的最小值：P小＝UI小＝18V×0.3A＝5.4W， 则电路总功率最小值和最大值的比：P小：P大＝5.4W：9W＝3：5。 故答案为：亮；16；3：5。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据流速与压强的关系得出流速变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。 三、实验探究题（本大题共3小题，共12空，每空2分，共24分） 18．（12分）以下是小红“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程。 （1）连接电路时开关应 　断开　（选填“断开”或“闭合”）。 （2）某次实验时电压表的示数如图所示，则R两端的电压是 　2.4　V。 （3）实验中，小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验，当将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应将滑动变阻器滑片向 　右　（填“左”或“右”），使 　电压表　示数保持不变，记录电流表示数，如表格所示。 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.48 2 10 0.24 3 20 0.12 （4）分析表格数据，得出结论：　在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　。 （5）若电源电压为6V，现有两种规格的变阻器：A：“1A”“20Ω”。B：“0.6A”“50Ω”。为了完成实验应选择 　B　（填“A”或“B”）。 【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开； （2）根据电压表选用小量程确定分度值读出示数； （3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向； （4）根据表中电流与电阻之积为一定值分析得出结论； （5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格。 【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开； （2）图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V； （3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变； （4）由表中数据可知，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：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比； （5）由表中数据可知，定值电阻两端的电压为：UV＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V， 实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.4V＝3.6V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.5倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.5×20Ω＝30Ω＞20Ω，故选B。 故答案为：（1）断开；（2）2.4；（3）右；电压表；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）B。 【点评】本题探究通过导体的电流与电阻的关系，考查注意事项、电压表的读数、控制变量法、实验操作、器材的选择和分析数据归纳结论的能力。 19．（4分）小胡用如图甲所示的电路“测量小灯泡的额定功率”的实验。实验室提供了以下实验器材：电源电压恒为3V、小灯泡上标有“2.5V”字样、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器R（规格“20Ω 1A”）、开关、导线若干。 （1）以下实验操作有误的是 　C　。 A．连接电路时开关应该断开 B．滑动变阻器要调到最大阻值处才能闭合开关 C．闭合开关小灯泡不亮电流表有很小示数，应该换一个灯泡 D．实验中应该是手移动滑动变阻器，同时眼睛应该盯着电压表示数 （2）通过实验得到的一组数据绘制成I﹣U图像如图乙，该小灯泡的额定功率是 　0.625　W。 【分析】（1）①连接电路时，为保护电路，开关应该断开，滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大处； ②如果电路电阻太大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，灯泡不发光，应移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，看灯泡是否发光； ③当电压表的示数为额定电压时灯泡正常发光； （2）根据实验数据绘制成U﹣I图像知灯在额定电压2.5V时的电流，利用P＝UI求灯的额定功率。 【解答】解：（1）AB、连接电路时，为保护电路，开关应该断开，滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大处，故AB正确，不符合题意； C、如果电路电阻太大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，灯泡不发光，应移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，看灯泡是否发光，故C错误，符合题意； D、实验时，手移动滑动变阻器眼睛看电压表的示数为灯泡的额定电压，故D正确，不符合题意； 故选：C； （2）由图乙图象可知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。 故答案为：（1）C；（2）0.625。 【点评】本题考查了电功率的测量、功率计算、实验的操作，比较简单。 20．（8分）如图甲是小奇探究“影响电流热效应因素”的实验装置图。 （1）如图所示的装置中小奇通过观察U形管内液面高度差h来反映电流产生热量的多少采用的物理方法是 　转换法　。 （2）如果要探究电流产生的热量多少与电流的关系应该选图 　乙　（选填“甲”或“乙”）所示装置。在探究电流产生的热量多少与电阻的关系的实验中，可以得到结论 　电流一定时，电阻越大，产生热量越多　。 （3）小奇在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，经过多次实验测量，收集实验数据，绘制了U形管内液面高度差h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图丙中能正确反映h～I关系的是 　A　（选填“A”或“B”）。 【分析】（1）电流产生的热量不容易直接测出，实验中小奇通过观察U形管内液面高度差h来反映电流产生热量的多少采用的物理方法是转换法； （2）探究电流热效应与电流的关系时，应控制通电时间、电阻相同，电流的大小不同，图乙中右侧的电阻并联后再与左侧的电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知通过两容器中的电阻的电流不同，两容器中的电阻相同； 根据焦耳定律Q＝I2Rt可知探究电流产生的热量多少与电阻的关系的实验结论； （3）根据焦耳定律结合数学知识分析可知。 【解答】解：（1）电流产生的热量不容易直接测出，实验中小奇通过观察U形管内液面高度差h来反映电流产生热量的多少采用的物理方法是转换法； （2）探究电流热效应与电流的关系时，应控制通电时间、电阻相同，电流的大小不同，图乙中右侧的电阻并联后再与左侧的电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知通过两容器中的电阻的电流不同，两容器中的电阻相同，所以要探究电流产生的热量多少与电流的关系应该选图乙； 在探究电流产生的热量多少与电阻的关系的实验中，可以得到结论是电流一定时，电阻越大，产生热量越多； （4）根据转换法，U形管内液体吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比， 根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识可知该式为Q关于I的抛物线，且开口向上，图中能正确反映h﹣I关系的是A。 故答案为：（1）转换法；（2）乙；电流一定时，电阻越大，产生热量越多；（3）A。 【点评】本题是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验题，实验中应用了控制变量法与转换法，要注意体会这两种方法的应用。 四、解答题（本大题共2小题，第21题9分，22题9分，共18分） 21．（9分）用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？ （3）炉子烧水的效率是多少？ 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）知道焦炭的热值和质量，根据Q放＝mq求出焦炭完全燃烧释放的热量； （3）水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0） ＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃） ＝3.36×106J； （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量： Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J； （3）炉子烧水的效率： η＝×100%＝×100%＝22.4%。 答：（1）水吸收的热量是3.36×106J； （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J； （3）炉子烧水的效率是22.4%。 【点评】本题考查学生对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式、能量利用率公式的理解与运用，是一道较为简单的计算题。 22．（9分）如图甲是小希家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便。图乙是它的原理电路图。R1、R2为电热丝，其中R2＝24.2Ω。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题： （1）分析电路图，开关与 　2、3　（填“1、2”或“2、3”）接触时，水龙头放出的是热水。 （2）水龙头放温水时，正常工作功率为1000W，求R1的电阻是多大； （3）水龙头放热水时，1分钟消耗的电能为多少焦。 【分析】（1）由电路图可知，开关与1、2接触时电路为R1的简单电路，开关与2、3接触时R1、R2并联，根据电阻的并联比较总电阻关系，根据P＝UI＝可知，电源电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，水龙头放出的水是温水，反之放出的是热水； （2）水龙头放温水时，电路为R1的简单电路，根据P＝求出R1的电阻； （3）水龙头放热水时，电阻R1、R2并联，根据P＝求出R2的电功率，进一步求出电路的总功率，再根据W＝Pt求出电路消耗的电能。 【解答】解：（1）由电路图可知，开关与1、2接触时电路为R1的简单电路，开关与2、3接触时R1、R2并联， 因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，开关与1、2接触时，电路的总电阻最大；开关与2、3接触时，电路的总电阻最小， 电源电压一定时，由P＝UI＝可知，开关与1、2接触时，电路的总功率最小，水龙头放出的水是温水；开关与2、3接触时，水龙头放出的水是热水； （2）水龙头放温水时，电路为R1的简单电路，由P＝可知，R1的电阻：R1＝＝＝48.4Ω； （3）水龙头放热水时，电阻R1、R2并联，此时R2的电功率：P2＝＝＝2000W， 此时电路的总功率：P热＝P温+P2＝1000W+2000W＝3000W， 则1分钟消耗的电能：W＝P热t＝3000W×60s＝1.8×105J。 答：（1）2、3； （2）R1的电阻是48.4Ω； （3）水龙头放热水时，1分钟消耗的电能为1.8×105J。 【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式、电功公式的综合应用，分清电热水龙头处于不同状态时电路的连接方式是关键。 学科网（北京）股份有限公司 $$