山东省青岛西海岸新区第四初级中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

2023-2024学年山东省青岛市西海岸四中九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单项选择题（本题满分22分，共11小题，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．（2分）世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　） A．奥斯特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培 2．（2分）对如图所示实验的解释正确的是（　　） A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力 B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大 C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引 D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关 3．（2分）关于下列生活现象，说法正确的是（　　） A．一杯水喝掉一半后，水的比热容变小 B．马路上的灯同时亮同时灭，说明是串联的 C．“空调比台灯费电”，是因为空调电功率比台灯大，相同时间内，空调消耗电能比台灯多 D．往手上哈气，手感到热，是通过做功的方式增大了手的内能 4．（2分）关于电流、电阻和电功率，下列说法正确的是（　　） A．没有电流通过导体时，导体的电阻为0Ω B．一根铝导线的长度比铜导线长，铝导线的电阻比铜导线电阻大 C．千瓦时是电功率常用的单位之一 D．甲、乙两个用电器，甲的电功率比乙大，甲消耗电能比乙快 5．（2分）某光敏电阻R的电阻值随光照强度的变化图线如图甲所示。把光敏电阻R接入图乙所示电路中，假设灯泡L的电阻保持不变，当开关S闭合，下列判断中正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯L功率变大 B．电压表示数变大，灯L功率变大 C．电压表示数变小，灯L功率变小 D．电流表示数变小，灯L功率变小 6．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确（　　） A．甲和乙的阻值都随电压的增大而增大 B．当电压为2V时，电阻乙的阻值R乙＝5Ω C．仅把甲、乙并联在2.5V的电源上，消耗的总功率为1.25W D．仅把甲、乙串联在电路中，电流为0.2A时，电路总电压为3V 7．（2分）下列图象中，能正确反映小灯泡的I﹣U关系的是（　　） A． B． C． D． 8．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化）（　　） A．电流表A1示数变小，电压表V示数变大 B．电流表A示数不变，灯泡亮度变亮 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变大 9．（2分）下列说法错误的是（　　） A．图甲是发电机原理 B．图乙可用来研究电流的磁效应 C．图丙所示的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同 D．图丁开关闭合后，金属棒ab将电能转化为机械能 10．（2分）下列对生活用电常识的认识中，正确的是（　　） A．输电线进用户后应先接电能表 B．三脚插头的用电器也可插入两孔插座中使用 C．空气开关跳闸后，应立即合上 D．使用测电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电 11．（2分）已知定值电阻R1和R2并联，且R1：R2＝2：1，下列说法正确的是（　　） A．U1：U2＝1：2 B．I1：I2＝1：2 C．P1：P2＝2：1 D．Q1：Q2＝2：1 二、多项选择题（本题满分15分，共5小题，每小题3分。每小题2-3个选项符合要求，漏选得1分，错选得0分） （多选）12．（3分）下列关于物理概念的说法中错误的是（　　） A．小磁针北极所指的方向为该点磁场方向 B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃时所吸收的热量 C．导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流 D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡和电源两端的电压 （多选）13．（3分）如图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中2变化的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压是6V B．R2的最大阻值是20Ω C．R1的电阻是40Ω D．在滑片P由b端向a端移动的过程中，R1的功率变化范围3.6W～0.4W （多选）14．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假定灯泡电阻始终不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮。 D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为25瓦 （多选）15．（3分）电炉子通电后，电炉丝热得发红，与之连接的导线却不怎么热（　　） A．电流通过导线时没有产生热效应 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 C．电炉丝的电功率比导线的电功率大 D．电炉丝电阻比导线电阻大，根据焦耳定律，相同情况下电炉丝产生热量多，所以热的发红 （多选）16．（3分）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，已知电源电压U＝8V，保护电阻R1＝100Ω，压敏电阻的阻值R2随压力F大小变化如图乙所示，电磁铁线圈电流达到时35mA时，恰好触发电梯超载报警装置（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．正常情况下（未超载时），K与B接触 B．超载时，电磁铁的磁性增强 C．压敏电阻的阻值R2随压力F增大而减小 D．电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为20mA，则此时电梯载重为6000N 三、实验探究（本题满分43分，每空1分，电路图2分，） 17．（7分）电生磁实验 （1）如图甲所示为奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转　 　，改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生改变，说明 　 　。 （2）用如图乙所示的装置“探究通电螺线管外部磁场的特点”。 ①闭合开关，将小磁针放在螺线管周围的不同位置，观察小磁针静止时 　 　极的指向，可以判断小磁针所在位置的磁场方向。 ②在固定螺线管的光滑板面上均匀地撒上铁屑，铁屑有序排列成许多条曲线，由此可以看出　 　周围的磁场相似。 （3）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，同学们用相同的大铁钉制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路 当滑动变阻器向左移动时，电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将 　 　（填“增多”或“减少”），说明电流越 　 　，电磁铁磁性越强。根据图示可知，电磁铁 　 　（填“甲”或“乙”）的磁性强。 18．（4分）探究不同物质的吸热能力。 （1）给质量 　 　的煤油和水，加热相同时间，发现 　 　的温度升高的更高，若让水和煤油升高相同温度，发现 　 　加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。 （2）图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象，A反映的是 　 　的温度随时间的变化图象。 19．（11分）探究欧姆定律 （1）分别连入5Ω和10Ω的定值电阻，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，请将表2填写完整 　 　。 （2）分析表1和表2的同组数据可知：　 　一定时，通过导体的电流跟导体的 　 　成 　 　。 表1 R1＝5Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 0 I/A 0.6 1.2 1.8 表2 R2＝10Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.3 　 　 0.9 （3）图乙中能正确反映定值电阻的I﹣R关系的是 　 　。 次数 I/A U/V R/Ω 1 0.15 1.1 7.3 2 0.20 1.7 8.5 3 　 　 2.4 　 　 （4）在上述实验中，将定值电阻换成小灯泡，测小灯泡的电阻，第三次实验的电流表示数如图丙，请将第三次数据填写完整。 （5）用上述实验器材测量小灯泡电功率，则实验原理是 　 　。若小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，则小灯泡的额定功率为 　 　W，要使小灯泡正常发光，应在上述第三次实验的基础上　 　移动滑片。通过实验发现：灯泡亮度是由 　 　决定的。 20．（6分）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，　 　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　 　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　 　。 （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②　 　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式P额＝　 　（用U额、U和R0表示）。 21．（7分）如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图： （1）如图所示实验装置，通过观察 　 　来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫 　 　法。 （2）若观察甲、乙两实验装置，可以得出的结论是：　 　。 （3）若观察乙、丙两实验装置，通过电阻R2的电流 　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）通过电阻R3的电流。这是在探究电流通过导体产生热量多少与 　 　的关系。 （4）若观察甲、丙两实验装置，会发现 　 　（填“R1”或“R3”）电阻丝产生的热量更多，由这一现象可知 　 　（填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 22．（8分）如图是“磁场对通电导线的作用”实验： （1）为了使实验顺利进行，装置中的导体ab应选用轻质的 　 　（选填“铁棒”或“铝棒”）； （2）接通电源，导体ab向左运动，说明磁场对电流有力的作用。 　 　是利用这一原理工作的（选填“电动机”或“发电机”）； （3）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到导体ab向 　 　（选填“左”或“右”）运动，说明力的向与 　 　方向有关； （4）若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab做 　 　运动，发现电流表指针偏转，导体ab中 　 　感应电流通过（选填“有”或“没有”），导体ab的 　 　能转化为 　 　能。 四、作图题（共4分） 23．（2分）如图所示家庭电路，开关S同时控制电灯L1和L2，墙上有一个连在一起的两孔和三孔插座。用笔画线表示导线，将它们连入电路。 24．（2分）标出通电螺线管和磁体的南北极和磁感线方向。 五、综合能力（共16分） 25．（8分）图甲所示某饮水机，上面水桶装水1kg，下面热水箱装水1kg，有加热和保温两种工作状态。饮水机热水箱内水温达到95℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω。电阻R2的阻值为121Ω。求： （1）饮水机处于保温状态时的电功率是多少？ （2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？ （3）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从25℃加热到95℃需用时15min，求此加热过程中饮水机的加热效率。 26．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒定，一个标有“6V XW”的小灯泡（“XW”表示该处的数字无法看清额定电功率具体的值）；定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。求： （1）灯泡正常发光时电功率。 （2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数为0.4A，求电源电压。 （3）当开关S1、S2都闭合时，求电流表A1的示数和此时电路的总功率。 2023-2024学年山东省青岛市西海岸四中九年级（上）月考物理试卷（12月份） 参考答案与试题解析 一、单项选择题（本题满分22分，共11小题，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．（2分）世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　） A．奥斯特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培 【答案】A 【解答】解：1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场；1831年英国物理学家法拉第法拉第发现了电磁感应现象，即著名的欧姆定律，并提出了著名的安培定律。故A正确。 故选：A。 2．（2分）对如图所示实验的解释正确的是（　　） A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力 B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大 C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引 D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关 【答案】D 【解答】解：A、将两个铅柱压在一起，说明分子之间存在引力； B、抽去玻璃隔板，说明分子不停地做无规则运动； C、摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，故C错误； D、红墨水在冷水中颜色变化得慢些，故D正确。 故选：D。 3．（2分）关于下列生活现象，说法正确的是（　　） A．一杯水喝掉一半后，水的比热容变小 B．马路上的灯同时亮同时灭，说明是串联的 C．“空调比台灯费电”，是因为空调电功率比台灯大，相同时间内，空调消耗电能比台灯多 D．往手上哈气，手感到热，是通过做功的方式增大了手的内能 【答案】C 【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，即一杯水喝掉一半后，故A错误； B、马路上的灯虽然同时亮，但路灯中一个烧坏后，因此路灯是并联连接； C、台灯与空调相比，由P＝，在相同时间内，故C正确； D、冬天对手“哈气”，这是通过热传递的方式改变内能的。 故选：C。 4．（2分）关于电流、电阻和电功率，下列说法正确的是（　　） A．没有电流通过导体时，导体的电阻为0Ω B．一根铝导线的长度比铜导线长，铝导线的电阻比铜导线电阻大 C．千瓦时是电功率常用的单位之一 D．甲、乙两个用电器，甲的电功率比乙大，甲消耗电能比乙快 【答案】D 【解答】解：A、导体电阻的大小由其自身的材料，与其两端的电压和通过的电流无关； B、铝的导电性能没有铜的好，仅根据材料和长度的不同，故B错误； C、千瓦时是电功常用的单位之一； D、电功率表示用电器消耗电能的快慢，说明甲消耗电能比乙快。 故选：D。 5．（2分）某光敏电阻R的电阻值随光照强度的变化图线如图甲所示。把光敏电阻R接入图乙所示电路中，假设灯泡L的电阻保持不变，当开关S闭合，下列判断中正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯L功率变大 B．电压表示数变大，灯L功率变大 C．电压表示数变小，灯L功率变小 D．电流表示数变小，灯L功率变小 【答案】D 【解答】解：由电路图知，光敏电阻R和灯泡串联，电压表测R两端电压， 根据图乙可知，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，光敏电阻的阻值逐渐增大，电压表示数变大，此时电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小； R分担的电压变大，由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变小，由P＝UI可知灯泡的实际功率变小； 故D正确，ABC错误。 故选：D。 6．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确（　　） A．甲和乙的阻值都随电压的增大而增大 B．当电压为2V时，电阻乙的阻值R乙＝5Ω C．仅把甲、乙并联在2.5V的电源上，消耗的总功率为1.25W D．仅把甲、乙串联在电路中，电流为0.2A时，电路总电压为3V 【答案】D 【解答】解：A、由图象可知，通过甲的电流与两端的电压成正比； 故A说法错误； B、由图象可知，通过的电流为0.2A， 由I＝的变形式R＝，乙的电阻R乙＝＝＝10Ω； C、甲、乙并联在电压为6.5V的电路中时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，它们两端的电压U甲′＝U乙′＝U′＝2.5V， 由图象可知，I'甲＝0.5A，I'乙＝8.5A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流： I′＝I'甲+I'乙＝0.4A+0.5A＝8A， 电路的总功率： P＝UI＝2.5V×3A＝2.5W，故C错误； D、甲、乙串联在电流为2.2A的电路中时， 由图象可知，甲两端的电压U甲＝1V，乙两端的电压U乙＝6V， 则电源的电压： U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，故D正确。 故选：D。 7．（2分）下列图象中，能正确反映小灯泡的I﹣U关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，因此通过灯泡的电流与它两端的电压不成正比； 灯泡两端的电压增大时，通过它的电流也增大，则灯泡的电阻增大，因灯泡的电阻增大，由欧姆定律可知电流增大的幅度越来越小，图像C正确； 故选：C。 8．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化）（　　） A．电流表A1示数变小，电压表V示数变大 B．电流表A示数不变，灯泡亮度变亮 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变大 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测干路电流1测滑动变阻器支路的电流； AB、因电源电压保持不变，滑片移动时； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，灯泡的亮度不变； 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，由I＝，通过滑动变阻器的电流变大1示数变大； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，即电流表A的示数变大； C、根据R＝，电压表V示数与电流表A8示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻，因变阻器接入电路的电阻变小，故C错误； D、电压表V的示数不变，电压表V示数与电流表A的乘积变大。 故选：D。 9．（2分）下列说法错误的是（　　） A．图甲是发电机原理 B．图乙可用来研究电流的磁效应 C．图丙所示的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同 D．图丁开关闭合后，金属棒ab将电能转化为机械能 【答案】C 【解答】解：A、图甲是发电机原理； B、图乙可用来研究电流的磁效应，故B正确； C、图丙所示的动圈式话筒的工作原理和发电机原理相同； D、图丁开关闭合后，故D正确。 故选：C。 10．（2分）下列对生活用电常识的认识中，正确的是（　　） A．输电线进用户后应先接电能表 B．三脚插头的用电器也可插入两孔插座中使用 C．空气开关跳闸后，应立即合上 D．使用测电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电 【答案】A 【解答】解：A、输电线进户后应先接电能表； B、家用电器金属外壳相连接的是地线，电流会通过地线导入大地，不能用两孔插座替代； C、空气开关跳闸后，检查完后再合上开关； D、如果手不接触笔尾金属体，氖管都不发光。 故选：A。 11．（2分）已知定值电阻R1和R2并联，且R1：R2＝2：1，下列说法正确的是（　　） A．U1：U2＝1：2 B．I1：I2＝1：2 C．P1：P2＝2：1 D．Q1：Q2＝2：1 【答案】B 【解答】解：A、因为并联电路中各支路两端电压等于电源电压，U1＝U2，故A错误； B、通过两电阻的电流之比：＝＝＝； C、两电阻的电功率之比：＝＝＝； D、由Q＝W＝Pt可得＝＝＝。故D错误。 故选：B。 二、多项选择题（本题满分15分，共5小题，每小题3分。每小题2-3个选项符合要求，漏选得1分，错选得0分） （多选）12．（3分）下列关于物理概念的说法中错误的是（　　） A．小磁针北极所指的方向为该点磁场方向 B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃时所吸收的热量 C．导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流 D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡和电源两端的电压 【答案】CD 【解答】解： A、在磁场中，这是人们为研究磁场做出的科学规定； B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的热量； C．电磁感应发生的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故C错误； D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，能改变灯泡的电压，故D错误。 故选：CD。 （多选）13．（3分）如图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中2变化的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压是6V B．R2的最大阻值是20Ω C．R1的电阻是40Ω D．在滑片P由b端向a端移动的过程中，R1的功率变化范围3.6W～0.4W 【答案】ABD 【解答】解：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R5两端电压。 A、由图甲所示电路可知，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，电源电压U＝6V； BC、当滑片位于a端时，R5与R2的最大阻值串联，此时电压表的示数最小，变阻器的最大阻值R2＝20Ω，电压表的最小示数U4最小＝2V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U2最小＝6V﹣2V＝2V， 串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可知，＝＝，解得：R1＝10Ω，故B正确； D、当滑片在b端时5的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大＝＝2.6A，R1的功率最大为：P＝UI＝6V×0.6A＝4.6W， 当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：I′＝＝， R1的功率最小为：P′＝I′2R1＝（0.8A）2×10Ω＝0.2W，在滑片P由b端向a端移动的过程中，R1的功率变化范围3.5W～0.4W，故D正确。 故选：ABD。 （多选）14．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假定灯泡电阻始终不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮。 D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为25瓦 【答案】ACD 【解答】解：由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W，额定功率为100W； A、两灯均正常发光时得W＝Pt，此A正确； B、由P＝UI可得，两灯均正常发光时，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率， 故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误； C、两灯串联在220伏的电路中实＝I2R，因为两灯串联，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，甲灯亮； D、若将乙灯接入110伏电路中乙＝＝＝484Ω 它的实际功率P乙实＝＝＝25W。 故选：ACD。 （多选）15．（3分）电炉子通电后，电炉丝热得发红，与之连接的导线却不怎么热（　　） A．电流通过导线时没有产生热效应 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 C．电炉丝的电功率比导线的电功率大 D．电炉丝电阻比导线电阻大，根据焦耳定律，相同情况下电炉丝产生热量多，所以热的发红 【答案】CD 【解答】解：A、由于导线有电阻，导线会发热，故A错误； B、电炉在使用时，根据串联电路的电流特点可知，故B错误； C、电炉工作时，由于电炉丝的电阻比导线大2R可知，电炉丝的电功率比导线的电功率大； D、通过电炉丝，由于R电炉丝＞R导线，根据Q＝I2Rt可知，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，因而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。 故选：CD。 （多选）16．（3分）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，已知电源电压U＝8V，保护电阻R1＝100Ω，压敏电阻的阻值R2随压力F大小变化如图乙所示，电磁铁线圈电流达到时35mA时，恰好触发电梯超载报警装置（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．正常情况下（未超载时），K与B接触 B．超载时，电磁铁的磁性增强 C．压敏电阻的阻值R2随压力F增大而减小 D．电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为20mA，则此时电梯载重为6000N 【答案】BC 【解答】解：A、正常情况下（未超载时），K与静触点A接触； BC、超载时，由图乙可知，根据欧姆定律可知，电磁铁的磁性逐渐增强； D、电磁铁线圈的电流为20mA时 R＝＝＝400Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以压敏电阻的阻值：R2＝R﹣R6＝400Ω﹣100Ω＝300Ω，由图乙可知，故D错误。 故选：BC。 三、实验探究（本题满分43分，每空1分，电路图2分，） 17．（7分）电生磁实验 （1）如图甲所示为奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转　通电导体周围存在磁场　，改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生改变，说明 　通电导体周围的磁场方向与电流方向有关　。 （2）用如图乙所示的装置“探究通电螺线管外部磁场的特点”。 ①闭合开关，将小磁针放在螺线管周围的不同位置，观察小磁针静止时 　N　极的指向，可以判断小磁针所在位置的磁场方向。 ②在固定螺线管的光滑板面上均匀地撒上铁屑，铁屑有序排列成许多条曲线，由此可以看出　条形磁体　周围的磁场相似。 （3）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，同学们用相同的大铁钉制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路 当滑动变阻器向左移动时，电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将 　增多　（填“增多”或“减少”），说明电流越 　越大　，电磁铁磁性越强。根据图示可知，电磁铁 　越强　（填“甲”或“乙”）的磁性强。 【答案】（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；（2）①N；②条形磁体；（3）增多；越大；越强。 【解答】解：（1）由图可知，该装置这是著名的奥斯特实验，开关闭合后，说明通电导体周围存在着磁场； 改变电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。 （2）①接通电路后观察各小磁针静止时N极的指向，然后根据小磁针指向；②铁屑在磁场中会被磁体磁化，从而在磁场中有序地排列起来。 根据图示的通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的； （3）当滑动变阻器滑片向左移动时，吸引大头针的个数增多，说明电路中的电流越大；图示可知，电磁铁甲的磁性强。 故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；②条形磁体；越大。 18．（4分）探究不同物质的吸热能力。 （1）给质量 　相同　的煤油和水，加热相同时间，发现 　煤油　的温度升高的更高，若让水和煤油升高相同温度，发现 　水　加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。 （2）图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象，A反映的是 　水　的温度随时间的变化图象。 【答案】（1）相同；煤油；水；（2）水。 【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，加热相同时间。若让水和煤油升高相同温度，说明不同物质吸热能力不同； （2）给质量相同的煤油和水，加热相同时间，图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象。 故答案为：（1）相同；煤油；水。 19．（11分）探究欧姆定律 （1）分别连入5Ω和10Ω的定值电阻，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，请将表2填写完整 　0.6　。 （2）分析表1和表2的同组数据可知：　电阻　一定时，通过导体的电流跟导体的 　电压　成 　正比　。 表1 R1＝5Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 0 I/A 0.6 1.2 1.8 表2 R2＝10Ω 次数 1 2 3 U/V 3 6 9 I/A 0.3 　0.6　 0.9 （3）图乙中能正确反映定值电阻的I﹣R关系的是 　甲　。 次数 I/A U/V R/Ω 1 0.15 1.1 7.3 2 0.20 1.7 8.5 3 　0.24　 2.4 　10　 （4）在上述实验中，将定值电阻换成小灯泡，测小灯泡的电阻，第三次实验的电流表示数如图丙，请将第三次数据填写完整。 （5）用上述实验器材测量小灯泡电功率，则实验原理是 　P＝UI　。若小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，则小灯泡的额定功率为 　1.08　W，要使小灯泡正常发光，应在上述第三次实验的基础上　左　移动滑片。通过实验发现：灯泡亮度是由 　灯泡的实际功率　决定的。 【答案】（1）0.6；（2）电阻；电压；正比；（3）甲；（4）0.24；10；（5）P＝UI；1.08；左；灯泡的实际功率。 【解答】解：（1）根据欧姆定律可得表2中的电流：I2＝＝＝7.6A； （2）分析表1和表7的同组数据可知，定值电阻两端电压增大为原来的几倍，故可得出结论：电阻一定时； （3）定值电阻的I﹣R关系的是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （4）第三次实验的电流表示数如图丙，电流表选用小量程，其示数为0.24A R＝＝＝10Ω； （5）测量小灯泡电功率实验原理是P＝UI； 小灯泡标有“3.6V，3.3A”字样LIL＝3.8V×0.3A＝2.08W， 第三次实验时灯泡两端的电压为2.4V＜2.6V，要使小灯泡正常发光，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压； 通过实验发现：灯泡亮度是由灯泡的实际功率决定的。 故答案为：（1）0.3；（2）电阻；正比；（4）0.24；（5）P＝UI；左；灯泡的实际功率。 20．（6分）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，　小芳　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　0.625　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　小灯泡的阻值和温度有关　。 （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②　保持滑动变阻器的滑片位置不变　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式P额＝　　（用U额、U和R0表示）。 【答案】（1）如图所示；（2）小芳；（3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关；（4）保持滑动变阻器的滑片位置不变；。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，电流表量程选8～0.6A，如图所示； ； （2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近4V说明可能是小灯泡断路； （3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为4.25A； 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值； （4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0＝； 小灯泡额定功率表达式P额＝U额I0＝。 故答案为：（1）如图所示；（2）小芳；小灯泡的阻值和温度有关；。 21．（7分）如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图： （1）如图所示实验装置，通过观察 　U形管内的液面高度差　来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫 　转换　法。 （2）若观察甲、乙两实验装置，可以得出的结论是：　在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多　。 （3）若观察乙、丙两实验装置，通过电阻R2的电流 　大于　（填“大于”、“小于”或“等于”）通过电阻R3的电流。这是在探究电流通过导体产生热量多少与 　电流　的关系。 （4）若观察甲、丙两实验装置，会发现 　R1　（填“R1”或“R3”）电阻丝产生的热量更多，由这一现象可知 　电流　（填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 【答案】（1）U形管内的液面高度差；转换；（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）大于；电流；（4）R1；电流。 【解答】解：（1）如图所示实验装置，容器内密封等质量的空气，U形管内的液面高度差越大。这种探究问题的方法叫转换法； （2）甲、乙两实验装置，通电时间和电流相同1＜R2，乙中U形管液面的高度差大，则根据转换法，电阻越大； （3）若观察乙、丙两实验装置可知，R5和R4并联后再与R2串联，根据串联和并联电路电流的规律2的电流大于通过电阻R3的电流，而通电时间相同，R2＝R3，根据控制变量法，这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系； （4）观察甲、丙两实验装置可知1的电阻阻值是丙图容器中电阻R3阻值的一半；根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律可知8和R4的电流相等，根据串联和并联电路电流的规律1的电流是通过R4电流的2倍，而甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差1电阻丝产生的热量更多，这表明电流对电热的影响更大。 故答案为：（1）U形管内的液面高度差；转换，电阻越大；（3）大于；（4）R2；电流。 22．（8分）如图是“磁场对通电导线的作用”实验： （1）为了使实验顺利进行，装置中的导体ab应选用轻质的 　铝棒　（选填“铁棒”或“铝棒”）； （2）接通电源，导体ab向左运动，说明磁场对电流有力的作用。 　电动机　是利用这一原理工作的（选填“电动机”或“发电机”）； （3）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到导体ab向 　右　（选填“左”或“右”）运动，说明力的向与 　磁场　方向有关； （4）若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab做 　切割磁感线　运动，发现电流表指针偏转，导体ab中 　有　感应电流通过（选填“有”或“没有”），导体ab的 　机械　能转化为 　电　能。 【答案】（1）铝棒；（2）电动机；（3）右；磁场；（4）切割磁感线；有；机械；电 【解答】解：（1）探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，故不能选择铁棒进行实验； （2）接通电源，导体ab中有电流通过，这说明磁场对电流有力的作用； （3）若只将磁体的两极对调，闭合开关，磁场方向改变了，这说明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关； （4）将图中的电源换成电流表，闭合开关，导体做切割磁感线运动，表明导体ab中有感应电流通过，此过程中导体ab的机械能转化为电能。 故答案为：（1）铝棒；（2）电动机；磁场；有；机械；电。 四、作图题（共4分） 23．（2分）如图所示家庭电路，开关S同时控制电灯L1和L2，墙上有一个连在一起的两孔和三孔插座。用笔画线表示导线，将它们连入电路。 【答案】 【解答】解：三孔插座的左端接零线，右端接火线； 开关接在火线与灯之间，两只灯泡工作时互不影响，开关接在干路中，如下图所示： 24．（2分）标出通电螺线管和磁体的南北极和磁感线方向。 【答案】 【解答】解：根据安培定则可知，通电螺线管左端为S极；在磁体外部，回到磁体的S极，异名磁极互相吸引 故答案为：见上图。 五、综合能力（共16分） 25．（8分）图甲所示某饮水机，上面水桶装水1kg，下面热水箱装水1kg，有加热和保温两种工作状态。饮水机热水箱内水温达到95℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω。电阻R2的阻值为121Ω。求： （1）饮水机处于保温状态时的电功率是多少？ （2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？ （3）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从25℃加热到95℃需用时15min，求此加热过程中饮水机的加热效率。 【答案】（1）饮水机处于保温状态时的电功率是40W； （2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是2A； （3）加热过程中饮水机的加热效率为74.2%。 【解答】解：（1）当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态保＝＝＝40W； （2）当S、S5都闭合时，R1、R2并联，饮水机处于加热状态， 电路总电流为：I＝I4+I2＝+＝+＝8A； （3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.5×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣25℃）＝5.94×105J； 加热时，电流做功：W＝UIt＝220V×2A×15×60s＝5.96×105J； 加热过程中饮水机的加热效率：η＝×100%＝。 答：（1）饮水机处于保温状态时的电功率是40W； （2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是2A； （3）加热过程中饮水机的加热效率为74.2%。 26．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒定，一个标有“6V XW”的小灯泡（“XW”表示该处的数字无法看清额定电功率具体的值）；定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。求： （1）灯泡正常发光时电功率。 （2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数为0.4A，求电源电压。 （3）当开关S1、S2都闭合时，求电流表A1的示数和此时电路的总功率。 【答案】（1）灯泡正常发光时电功率3W。 （2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数为0.4A，电源电压为6V。 （3）当开关S1、S2都闭合时，电流表A1的示数为：0.68A，此时电路的总功率是6.6W。 【解答】解：（1）由题意可知灯泡正常工作时的电压为：U额＝6V，根据图乙可得灯泡正常工作时的电流：I额＝0.3A， 由P＝UI计算灯泡正常发光时的电功率：P额＝U额I额＝6V×0.3A＝3W，灯泡灯丝的电阻：RL＝＝＝12Ω； （2）由甲图可知，当开关S1、S6都断开时，灯L与R2串联，电流表A2测量电路中的电流：I5＝0.4A， 由图乙可得L两端的电压：UL＝8V， R2两端的电压：U2＝I6R2＝0.3A×5Ω＝2V， 根据串联电路电压规律可得电源电压：U＝U8+UL＝2V+4V＝7V； （3）由甲图可知，当开关S1、S2都闭合时，R3被短接，灯L与R1并联，电流表A1测量R8中的电流，根据欧姆定律电流表A1的示数：I1＝＝＝0.2A， 由P＝UI＝可知的R1的功率：P3＝＝＝3.6W， 由图乙可得L两端的电压为6V，灯泡正常工作， 灯L的功率：P额＝U额I额＝6V×7.5A＝3W， 由并联电路的规律可知，电路消耗的总功率：P＝P5+P额＝3.6W+3W＝6.6W。 答：（1）灯泡正常发光时电功率2W。 （2）当开关S1、S2都断开时，电流表A3的示数为0.4A，电源电压为8V。 （3）当开关S1、S2都闭合时，电流表A7的示数为：0.68A，此时电路的总功率是6.6W。 学科网（北京）股份有限公司 $$