广东省佛山市南海区桂城街道灯湖初级中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

2023-2024学年广东省佛山市南海区桂城街道灯湖中学九年级（上）第二次月考物理试卷（12月份） 一.选择题。（每小题3分，共21分） 1．（3分）关于分子、温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 B．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力 C．水的温度越高，所含热量越多 D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变 2．（3分）下列关于热机、热值的说法正确的是（　　） A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功 D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 3．（3分）如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关（　　） A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据 B．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据 C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据 D．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据 4．（3分）在家庭生活中，我们会遇到这些情况：在下述情况中，会造成因电路中电流过大而引发空气开关跳闸的是（　　） ①控制灯的开关中两个线头相碰； ②插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰； ③电路中增加多个大功率的用电器； ④插头与插座接触不良。 A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④ 5．（3分）下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（3分）如图所示的各种电路，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是（　　） A． B． C． D． 7．（3分）如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端（　　） A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W 二、填空题。（每空1分，每小题3分，共21分） 8．（3分）新宾地区的麻辣烫非常受当地老百姓的喜欢。在煮制的过程中是通过 　 　的方式来增加食物的内能；“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子破裂处的绝大多数分子间距离 　 　（选填“较大”或“较小”），所以分子间 　 　（选填“存在较大引力”、“存在较大斥力”或“几乎没有相互作用力”）。 9．（3分）在家庭电路中电灯、插座、电视机的连接方式是 　 　（选填“串联”或“并联”）．用电器越多电路中的总电流 　 　（选填“越大”或“越小”），为了避免导线过热而烧坏，在电路中要串联熔丝，应尽量避免。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法（箭头方向表示拧紧螺钉的方向）其中不容易造成接触不良的是 　 　（选填“甲”或“乙”）。 10．（3分）人们喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。给电动车充电时，能量转化是　 　，此时蓄电池相当于　 　（选填“电源”或“用电器”）；电动自行车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 11．（3分）如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的 　 　，从而减小了导线的 　 　，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是 　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。 12．（3分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、　 　相同的空气。用甲装置可探究电流产生的热量与 　 　的关系；在乙装置中，为了使实验现象更明显3的阻值换成更 　 　（选填“大”或“小”）的。 13．（3分）物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示，然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW•h．若按0.5元/kW•h计费　 　元。家中用电器的总功率不能超过　 　W．当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡的电功率为　 　W。 14．（3分）有“6V 6W”的L1灯泡和“6V 3W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关1和L2正常发光，则干路总电流＝　 　A；如图乙所示，闭合开关，另一个灯不损坏，则电源2的电压U＝　 　V；此时L1消耗的实际功率P＝　 　W（假设灯丝电阻不变）。 三、作图题。（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）根据通电螺线管的磁感线方向，在括号里分别标注出电源的“+”“﹣”极和静止的小磁针的“N”“S”极。 16．（2分）请根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙对应的实物图补充完整。（L1的电流约0.5A，L2的电流约0.3A） 17．（3分）图甲是某宾馆的房卡，它相当一个开关，只有房卡插入卡槽里，S1是房卡开关，S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作，请将图乙中的电路图补充完整。 四.实验探究题。（16题4分，17题7分，18题9分，共20分） 18．（4分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。 （1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择规格 　 　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡。 （2）小明率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，在连接电路时 　 　。 （3）小明根据图甲正确连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，接下来他应该断开开关，　 　。 （4）实验过程中，另一同学闭合开关后发现两灯不亮，但电压表有示数　 　（选填“短路”或“断路”）。 19．（7分）小明在学习“比较物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用完全相同的酒精灯加热，并作出了沙子升高的温度随时间变化的图线如图乙所示。 加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 升高的温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 沙子 4.0 7.9 15.2 18.4 21.5 （1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为 　 　℃。 （2）实验中选用完全相同的酒精灯加热，可认为相同时间内水和沙子 　 　相同。 （3）分析表中数据可知：当水和沙子的质量相同时，加热相同的时间，　 　（选填“水”或“沙子”）的温度升高较多，这是因为 　 　。 （4）分析图乙可知：沙子的温度变化存在明显异常的时间段是 　 　，其原因可能是 　 　。 （5）小明再用50g水和100g水做实验，利用相同的酒精灯加热，以加热的时间t为纵坐标，先后分别画出50g水和100g水的t﹣ΔT图象，结果发现它们都是过原点的直线　 　。 20．（9分）小柔在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示。 （1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。 （2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）小柔想研究“电流和电压的关系”，接好最后一根导线时电表就有示数，小刘同学认为她在连接电路时忘记了 　 　，小柔纠正错误后，决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验，小刘赶紧阻止她　 　。 小柔改正错误后，在实验中调节滑动变阻器的滑片，测出电阻R在不同电压下的电流值 表一 U（V） 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0 I（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 分析表中的数据得到实验结论：　 　. （4）小柔在探究“电流与电阻的关系”时选用以下器材：电源电压为3V，滑动变阻器上标有“5Ω 1.5A”字样，阻值分别为2Ω、5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个。把2Ω定值电阻接入电路后，使电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为 　 　A，更换不同的电阻记录了几组数据如表二，货老师在检查时发现电流的数据 　 　A为小柔编造所得，经询问小梁说出实情，在做这次实验时无论怎样调节变阻器　 　Ω的变阻器或选择电压不高于 　 　V的电源，即可调到设定电压，完成本次实验。 表二 实验次数 定值电阻（Ω） 电流表示数（A） 1 2 2 5 0.4 3 10 0.2 4 20 0.1 五、计算题。（19题6分，20题7分，共13分） 21．（6分）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器。平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热3J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3] （1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻是多少？ （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？ （3）由于寒冷阴雨，现改用电热水器将整箱水加热2100s，若不计热量损失 JK牌热水器 型号HM20 集热管数28支 额定频率50Hz 水箱容积200L 集热管管长180cm 额定电压220V 防水等级A 系统承压3.0MPa 额定功率4000W 22．（7分）电饭锅是家中常用的用电器，如表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示1和R2都是电热丝。（不考虑温度对电阻的影响） （1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？（保留一位小数） （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）已知使用加热挡煮一次饭，米饭所吸收的热量约为1.62×106J，该电饭锅加热挡的加热效率为90%，则需要加热的时间为多少？ 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 加热 1000W 保温 120W 六.综合能力题。（21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 23．（6分）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，请你解答： （1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 　 　冲程将机械能转化为内能。如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，与此冲程原理相同的是 　 　实验（选填“甲”或者“乙”），在这个实验中，改变内能的方式是 　 　。（选填“热传递”或“做功”） （2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 　 　（选填“升高”“不变”或“降低”）。 （3）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 　 　个冲程，对外做功 　 　次。 24．（6分）“国庆”假期，小星一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。 （1）小星爸爸打开了空气净化器，其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来　 　的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，这是因为 　 　。 （2）小星发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作　 　（选填“电源”、“开关”或“用电器”）。 （3）经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图2），路口交通指示灯是 　 　（选填“串联”或“并联”）的。小星还发现，有时红灯快结速时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （4）小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路，若汽车点火开关S未接通，电路不工作。S接通后，座位下对应的动合开关S1或S2受力后接通，安全带指示灯点亮同时铃响（灯与铃工作互不影响），提醒他系上安全带后（即将安全带的插头插入连接插座内）1′或 S2′断开，安全带指示灯熄灭同时铃不响，图3中的电路设计符合要求的是 　 　。 25．（6分）十一小长假，小霞一家自架到木兰天池旅游，爱动脑的小霞同学结合课本设计了一个能够测定油箱内油面高度的装置，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端，表示油箱已满；当P在b端时电路中的电流为0.1A表示油箱内无油。 （1）当油箱中的浮子向上运动时，此时电路中的电流将 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）在改装表盘时，她应选择的电源电压值U＝　 　V，R0＝　 　Ω。 （3）若油箱的容积为50L，请你按该同学的改装，在油量值为30L时（假定滑动变阻器接入的阻值是随浮标升降均匀变化），R0两端电压U0＝　 　V。 （4）如果用电压表代替电流表，则图2中电压表的示数随油面降低而减小的是 　 　（填字母代号）；此时油量表的刻度 　 　（选填“是”或“不是”）均匀的。 2023-2024学年广东省佛山市南海区桂城街道灯湖中学九年级（上）第二次月考物理试卷（12月份） 参考答案与试题解析 一.选择题。（每小题3分，共21分） 1．（3分）关于分子、温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 B．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力 C．水的温度越高，所含热量越多 D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变 【答案】A 【解答】解：A、发生热传递是因为物体间存在温度差，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体； B、塑料吸盘能牢牢吸在玻璃是大气压的作用； C、热量是物体吸收或放出多少，故C错误。 D、冰在熔化过程中吸收热量，温度不变。 故选：A。 2．（3分）下列关于热机、热值的说法正确的是（　　） A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功 D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 【答案】D 【解答】解：A、汽油机和柴油机构造不同，柴油机有喷油嘴； B、单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值。故B错误； C、柴油机的效率为35%。故C错误； D、四冲程内燃机是吸气、做功。故D正确。 故选：D。 3．（3分）如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关（　　） A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据 B．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据 C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据 D．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据 【答案】D 【解答】解：根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，根据串联分压原理可知，电阻增大；要保持电阻两端的电压不变，由分压原理，所以滑片应向右端移动，记下此时电流表的示数，向右移动滑片，故ABC错误。 故选：D。 4．（3分）在家庭生活中，我们会遇到这些情况：在下述情况中，会造成因电路中电流过大而引发空气开关跳闸的是（　　） ①控制灯的开关中两个线头相碰； ②插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰； ③电路中增加多个大功率的用电器； ④插头与插座接触不良。 A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④ 【答案】B 【解答】解：①开关中的两个线头相碰，会导致开关无法控制用电器，但不会导致电流过大； ②插座中的两个线头相碰，会造成电路短路，引起家庭电路中空气开关跳闸； ③电路中增加了大功率用电器，会导致用电器的总功率过大，引起家庭电路中空气开关跳闸； ④插头与插座接触不良会造成该用电器不能工作，不会引起家庭电路中空气开关跳闸。 故②③正确， 故选：B。 5．（3分）下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A、图中的左端应该为N极，不符合题意； B、图中的左端应该为N极，符合题意； C、图中磁感线应该从N极出发，不符合题意； D、图中磁感线应该从N极出发，不符合题意； 故选：B。 6．（3分）如图所示的各种电路，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、图A中滑动变阻器与灯泡并联，会引起电源短路。 B、图B中滑动变阻器与灯泡串联，只能改变灯泡亮度，所以该选项不符合题意。 C、图C中滑动变阻器与灯泡串联，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮。 D、图D中滑动变阻器与灯泡并联，会引起灯泡短路，所以该选项符合题意。 故选：D。 7．（3分）如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端（　　） A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W 【答案】B 【解答】解：把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上，三灯泡的电阻相等， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I＝，三灯泡两端的电压相等L＝＝＝6V， 由图象可知，电路中的电流I＝0.2A， 则，此时每只灯泡灯丝的电阻： RL＝＝＝20Ω， 每只灯泡的功率： PL＝ULI＝8V×0.2A＝8.8W。 故选：B。 二、填空题。（每空1分，每小题3分，共21分） 8．（3分）新宾地区的麻辣烫非常受当地老百姓的喜欢。在煮制的过程中是通过 　热传递　的方式来增加食物的内能；“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子破裂处的绝大多数分子间距离 　较大　（选填“较大”或“较小”），所以分子间 　几乎没有相互作用力　（选填“存在较大引力”、“存在较大斥力”或“几乎没有相互作用力”）。 【答案】（1）热传递；（2）较大；几乎没有相互作用力。 【解答】解：（1）在煮制麻辣烫的过程中，麻辣烫从火焰中吸收热量； （2）分子间作用力的大小与分子间的距离有关，破镜接触处绝大多数分子距离较大。 故答案为：（1）热传递；（2）较大。 9．（3分）在家庭电路中电灯、插座、电视机的连接方式是 　并联　（选填“串联”或“并联”）．用电器越多电路中的总电流 　越大　（选填“越大”或“越小”），为了避免导线过热而烧坏，在电路中要串联熔丝，应尽量避免。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法（箭头方向表示拧紧螺钉的方向）其中不容易造成接触不良的是 　甲　（选填“甲”或“乙”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 在家庭电路中电灯、插座，互不影响。 用电器越多电路中的总电流越大，为了避免导线过热而烧坏。 在图甲中导线绕半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相同。 在图乙中导线绕半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相反，导线容易脱落。 故答案为：并联；越大；甲。 10．（3分）人们喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。给电动车充电时，能量转化是　电能转化为化学能　，此时蓄电池相当于　用电器　（选填“电源”或“用电器”）；电动自行车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和　不变　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】电能转化为化学能；用电器；不变 【解答】解：给电动车充电时，电动车的蓄电池相当于是用电器； 根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中。 故答案为：电能转化为化学能；用电器。 11．（3分）如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的 　横截面积　，从而减小了导线的 　电阻　，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是 　导体　（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻变小，图示装置是导体，四根导线并联，从而使输电导线电阻变小。这个装置能够导电。 故答案为：横截面积；电阻。 12．（3分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、　质量　相同的空气。用甲装置可探究电流产生的热量与 　电阻　的关系；在乙装置中，为了使实验现象更明显3的阻值换成更 　小　（选填“大”或“小”）的。 【答案】质量；电阻；小。 【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可通过加热空气使U形管液面高度差发生变化来反映、初温相同； （2）如图甲，两个电阻串联在电路中，通电时间相同，运用控制变量法； （3）图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知， 即I右＝I左， 两个2Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知：I右＝I内+I外， 所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，阻值相等，电流不同，左面”U”形管液面高度差较大，应该增大通过R1的电流，减小通过R5的电流，因而要增大容器外电阻R3分得的电流，根据并联分流特点，分得的电流越大3的阻值。 故答案为：质量；电阻；小。 13．（3分）物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示，然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW•h．若按0.5元/kW•h计费　60　元。家中用电器的总功率不能超过　2200　W．当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡的电功率为　40　W。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图示电能表可知，电能表示数是931.6kW•h， 本月用电量是931.6kW•h﹣811.3kW•h＝120kW•h， 本月应缴电费120kW•h×0.5元/kW•h＝60元； 由图示电能表可知，电能表正常工作时的电压是220V， 允许通过的最大电流是10A，电能表允许的用电器最大总功率P＝UI＝220V×10A＝2200W； （2）电能表的转盘转6R消耗的电能为：W＝＝0.002kW•h＝7200J， 而t＝5min＝180s， 该灯泡的电功率为：P＝＝＝40W。 答案为：60；2200。 14．（3分）有“6V 6W”的L1灯泡和“6V 3W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关1和L2正常发光，则干路总电流＝　1.5　A；如图乙所示，闭合开关，另一个灯不损坏，则电源2的电压U＝　9　V；此时L1消耗的实际功率P＝　1.5　W（假设灯丝电阻不变）。 【答案】1.5；9；1.5。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，L1的额定电流：I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.5A； 因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和5+I2＝1A+2.5A＝1.3A； （2）由图乙可知，两灯泡串联； 由I＝可知，R1＝＝＝6Ω，R2＝＝＝12Ω， 因串联电路处处电流相等，所以串联电路允许的最大电流为0.5A3正常发光，另一灯泡不会被损坏2（R1+R3）＝0.5A×（2Ω+12Ω）＝9V； L1消耗的实际功率：P7＝IR5＝（0.5A）8×6Ω＝1.2W。 故答案为：1.5；4；1.5。 三、作图题。（2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）根据通电螺线管的磁感线方向，在括号里分别标注出电源的“+”“﹣”极和静止的小磁针的“N”“S”极。 【答案】 【解答】解：在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极，右端为S极，电源的左端为正极，小磁针的左端为N极，如图所示： 16．（2分）请根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙对应的实物图补充完整。（L1的电流约0.5A，L2的电流约0.3A） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，灯泡L1与灯泡L2并联，电流表测干路电流4位于干路，开关S2位于灯泡L2的支路， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且L4的电流约0.5A，L7的电流约0.3A， 所以，干路电流I＝I3+I2＝0.5A+0.3A＝8.8A＞0.6A，则电流表选0～3A的量程， 从电源的正极出发，依次串联开关S8、电流表A、灯泡L1回到电源的负极，然后把灯泡L2与开关S6串联后并联在灯泡L1两端，如下图所示： 17．（3分）图甲是某宾馆的房卡，它相当一个开关，只有房卡插入卡槽里，S1是房卡开关，S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作，请将图乙中的电路图补充完整。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：开关S1是房卡开关相当于总开关，灯泡应与插座并联接入电路，S2是控制灯L的开关；火线先连接S8然后连接插座与开关S2、灯泡，最后连在零线上 四.实验探究题。（16题4分，17题7分，18题9分，共20分） 18．（4分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。 （1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择规格 　不同　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡。 （2）小明率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，在连接电路时 　没有断开开关　。 （3）小明根据图甲正确连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，接下来他应该断开开关，　换用电压表小量程　。 （4）实验过程中，另一同学闭合开关后发现两灯不亮，但电压表有示数　断路　（选填“短路”或“断路”）。 【答案】（1）不同；（2）没有断开开关；（3）换用电压表小量程；（4）断路。 【解答】解：（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择规格不同的小灯泡。 （2）小明率先连接电路，刚接好最后一根导线，经检查电路连接正确，在连接电路时没有断开开关。 （3）小明根据图甲正确连接好电路，闭合开关，指针偏转角度过小，为了使实验结果更准确，换用电压表小量程。 （4）甲图中两灯串联，电压表测L7的电压，实验过程中，电路可能断路，电压表与电源连通、B两点之间断路。 故答案为：（1）不同；（2）没有断开开关；（4）断路。 19．（7分）小明在学习“比较物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用完全相同的酒精灯加热，并作出了沙子升高的温度随时间变化的图线如图乙所示。 加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 升高的温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 沙子 4.0 7.9 15.2 18.4 21.5 （1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为 　18　℃。 （2）实验中选用完全相同的酒精灯加热，可认为相同时间内水和沙子 　吸收热量　相同。 （3）分析表中数据可知：当水和沙子的质量相同时，加热相同的时间，　沙子　（选填“水”或“沙子”）的温度升高较多，这是因为 　沙子的比热容小　。 （4）分析图乙可知：沙子的温度变化存在明显异常的时间段是 　1.0～1.5min　，其原因可能是 　沙子受热不均匀　。 （5）小明再用50g水和100g水做实验，利用相同的酒精灯加热，以加热的时间t为纵坐标，先后分别画出50g水和100g水的t﹣ΔT图象，结果发现它们都是过原点的直线　1：2　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图知：温度计的分度值为1℃；“20”在“10”的上方，所以显示的温度高于0℃； （2）小丽选用了两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热； （3）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，加热相同的时间，则沙子的温度升高较多； （4）由图可知，沙子在2.0～1.3min内受热不均匀； （5）根据Q＝cmΔt可知，Q＝kΔt中的k＝cm1＝cm1，k3＝cm2， 因为＝，所以＝＝＝，为1：4。 故答案为：（1）18；（2）吸收热量；沙子的比热容小；沙子受热不均匀。 20．（9分）小柔在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示。 （1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。 （2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 　B　（选填“A”或“B”）端。 （3）小柔想研究“电流和电压的关系”，接好最后一根导线时电表就有示数，小刘同学认为她在连接电路时忘记了 　断开开关　，小柔纠正错误后，决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验，小刘赶紧阻止她　灯泡的电阻会随温度变化而变化　。 小柔改正错误后，在实验中调节滑动变阻器的滑片，测出电阻R在不同电压下的电流值 表一 U（V） 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0 I（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 分析表中的数据得到实验结论：　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　. （4）小柔在探究“电流与电阻的关系”时选用以下器材：电源电压为3V，滑动变阻器上标有“5Ω 1.5A”字样，阻值分别为2Ω、5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个。把2Ω定值电阻接入电路后，使电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为 　1　A，更换不同的电阻记录了几组数据如表二，货老师在检查时发现电流的数据 　0.1　A为小柔编造所得，经询问小梁说出实情，在做这次实验时无论怎样调节变阻器　10　Ω的变阻器或选择电压不高于 　2.5　V的电源，即可调到设定电压，完成本次实验。 表二 实验次数 定值电阻（Ω） 电流表示数（A） 1 2 2 5 0.4 3 10 0.2 4 20 0.1 【答案】（1）见解析；（2）B；（3）断开开关；灯泡的电阻会随温度变化而变化；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）1；0.1；10；2.5 【解答】解：（1）变阻器按一上一下的原则接入电路中，如下所示： ； （2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处即 B端； （3）接好最后一根导线时电表就有示数，说明电路为通路； 研究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验是不对的； 根据表格中的数据和R＝可知，故结论为：在电阻一定时； （4）2Ω定值电阻接入电路后，调节滑动变阻器的滑片P，图中电流表选用大量程，此时电路中的电流为1A，电压表示数： U6＝I1R1＝2A×2Ω＝2V； 电源电压为U＝4V，当定值电阻R＝20Ω时，电路中的最小电流： I＝＝＝0.012A； 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压： U滑＝U﹣U6＝3V﹣2V＝8V，电压表控制在2V不变倍，当最大定值电阻20Ω接入电路中时，变阻器连入电路中的电阻：R滑大＝×20Ω＝10Ω； 或当变阻器连入电路中的电阻最大为R′滑＝3Ω时，变阻器分得的电压最多1＝2V不变，此时电源电压有最大值，变阻器的电压为U大﹣4V，根据分压原理：＝，即﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 由①式可知，等于左边为定值，当变阻器连入电路中的电阻最大为R′滑＝5Ω时，应对应的定值电阻最大为R＝20Ω﹣6＝大＝2.7V。 故答案为：（1）见解析；（2）B；灯泡的电阻会随温度变化而变化，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；0.1；4.5。 五、计算题。（19题6分，20题7分，共13分） 21．（6分）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器。平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热3J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3] （1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻是多少？ （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？ （3）由于寒冷阴雨，现改用电热水器将整箱水加热2100s，若不计热量损失 JK牌热水器 型号HM20 集热管数28支 额定频率50Hz 水箱容积200L 集热管管长180cm 额定电压220V 防水等级A 系统承压3.0MPa 额定功率4000W 【答案】（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻是多少？ （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？ （3）由于寒冷阴雨，现改用电热水器将整箱水加热2100s，若不计热量损失，水将升高10℃？ 【解答】解：（1）电热水器的额定电压是220V，额定功率是4000W， 则根据P＝可得电热水器电阻丝的电阻值为：R丝＝＝＝12.1Ω。 （2）太阳能热水器贮满水，水的体积为：V＝200L＝200dm3＝200×10﹣3m3＝0.6m3， 由密度公式得，m水＝ρ水V＝1.6×103 kg/m3×7.2m3＝200kg， 水温从20℃加热到50℃时，水吸收热量：Q吸＝c水m（t﹣t7）＝4.2×104J/（kg•℃）×200kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×107J； （3）用电热水器将整箱水加热2100s，消耗的电能为：W＝P加热t＝4000W×2100s＝4.4×106J， 若不计热量损失，则水吸收的热量Q吸＝W＝6.4×106J， 根据Q吸＝cmΔt可得水升高的温度：Δt＝＝＝10℃。 答：（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻是12.1Ω。 （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时7J。 （3）由于寒冷阴雨，现改用电热水器将整箱水加热2100s，水将升高10℃？ 22．（7分）电饭锅是家中常用的用电器，如表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示1和R2都是电热丝。（不考虑温度对电阻的影响） （1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？（保留一位小数） （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）已知使用加热挡煮一次饭，米饭所吸收的热量约为1.62×106J，该电饭锅加热挡的加热效率为90%，则需要加热的时间为多少？ 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 加热 1000W 保温 120W 【答案】（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4.55A； （2）电阻R1的阻值是55Ω； （3）需要加热的时间为1.8×103s。 【解答】解：（1）由题知，电饭锅正常工作时， 由P＝UI可得总电流：I＝＝≈4.55A； （2）当S、S0闭合时，R4和R2并联，电路总电阻较小、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P＝、S0闭合时，电功率较大；当S闭合、S7断开时，电功率较小；P保温＝120W，由P＝1＝＝＝55Ω； （3）消耗的电能：W＝＝＝7.8×106J， 需要加热的时间：t＝＝＝1.7×103s。 答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4.55A； （2）电阻R5的阻值是55Ω； （3）需要加热的时间为1.8×106s。 六.综合能力题。（21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 23．（6分）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，请你解答： （1）汽油机是汽车的“心脏”，其中 　压缩　冲程将机械能转化为内能。如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，与此冲程原理相同的是 　甲　实验（选填“甲”或者“乙”），在这个实验中，改变内能的方式是 　做功　。（选填“热传递”或“做功”） （2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 　降低　（选填“升高”“不变”或“降低”）。 （3）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 　80　个冲程，对外做功 　20　次。 【答案】（1）压缩；甲；做功；（2）降低；（3）80；20。 【解答】解：（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中压缩冲程将机械能转化为内能； 甲图中活塞对空气做功，表示机械能转化为内能，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能；在这个实验中； （2）汽油在发动机内燃烧不充分时消耗能量将会增加，转化的有用功将会减少； （3）汽油机飞轮的转速为2400r/min＝40r/s，即1s内飞轮转40周， 由于汽油机一个工作循环，完成4个冲程，对外做功一次，汽油机完成80个冲程。 故答案为：（1）压缩；甲；做功；（3）80。 24．（6分）“国庆”假期，小星一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。 （1）小星爸爸打开了空气净化器，其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来　吸引轻小物体　的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，这是因为 　异种电荷相互吸引　。 （2）小星发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作　开关　（选填“电源”、“开关”或“用电器”）。 （3）经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图2），路口交通指示灯是 　并联　（选填“串联”或“并联”）的。小星还发现，有时红灯快结速时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流 　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （4）小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路，若汽车点火开关S未接通，电路不工作。S接通后，座位下对应的动合开关S1或S2受力后接通，安全带指示灯点亮同时铃响（灯与铃工作互不影响），提醒他系上安全带后（即将安全带的插头插入连接插座内）1′或 S2′断开，安全带指示灯熄灭同时铃不响，图3中的电路设计符合要求的是 　D　。 【答案】（1）吸引轻小物体；异种电荷相互吸引；（2）开关；（3）并联；变大；（4）D。 【解答】解：（1）当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，会带上负电荷，这是因为异种电荷相互吸引； （2）司机拨动横杆，转向灯才会工作； （3）根据交通信号灯工作时的常识知，红灯亮时，绿灯不亮，故是并联连接，红灯快结束时黄灯同时亮了，故干路电流会变大。 （4）因汽车点火开关S未接通，则电路不工作，指示灯与铃能工作；而连在座位下对应的动合开关S1和在插座内对应的动断开关S1′同时控制安全带指示灯，所以开关S8和S1′与指示灯串联，且开关S1和S3′不能同时处于断开或闭合；同理可知2和在插座内对应的动断开关S2′同时控制安全带指示灯，所以开关S7和S2′与指示灯与铃串联，且开关S2与S4′不能同时处于断开或闭合；由于它们同时控制指示灯与铃，由于灯与铃工作互不影响，故符合要求的电路图是D图。 故答案为：（1）吸引轻小物体；异种电荷相互吸引；（3）并联；（4）D。 25．（6分）十一小长假，小霞一家自架到木兰天池旅游，爱动脑的小霞同学结合课本设计了一个能够测定油箱内油面高度的装置，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端，表示油箱已满；当P在b端时电路中的电流为0.1A表示油箱内无油。 （1）当油箱中的浮子向上运动时，此时电路中的电流将 　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）在改装表盘时，她应选择的电源电压值U＝　3　V，R0＝　5　Ω。 （3）若油箱的容积为50L，请你按该同学的改装，在油量值为30L时（假定滑动变阻器接入的阻值是随浮标升降均匀变化），R0两端电压U0＝　1　V。 （4）如果用电压表代替电流表，则图2中电压表的示数随油面降低而减小的是 　D　（填字母代号）；此时油量表的刻度 　不是　（选填“是”或“不是”）均匀的。 【答案】（1）增大；（2）3；5；（3）1；（4）D；不是。 【解答】解：（1）当油箱中的浮子向上运动时，滑动变阻器的阻值变小，根据欧姆定律可知：电路中的电流增大； （2）装满油时，P在a端0的简单电路，此时电路中的电流为0.6A， 则电源电压：U＝I1R0＝5.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 无油时，P在b端，电路中的电流为7.1A， 由欧姆定律和电阻的串联可得，电源电压：U＝I2（R4+R）＝0.1A×（R6+25Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立方程组①②解得： U＝3V，R0＝6Ω； （3）由题知，当P在a端时电路中的电流为0.6A，即：50L的刻度在4.6A的位置； P在b端时电路中的电流为0.7A，表示油箱内无油； 如图所示，由题中的条件可知，滑动变阻器接入电路的阻值： R′＝＝10Ω， 此时电路的电流：I＝＝＝0.2A； 由I＝可得R7两端电压： U0＝IR0＝2.2A×5Ω＝2V； （4）A．由电路图可知、定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表串联在电路中测电源的电压，故A不符合题意； B．由电路图可知0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测电源的电压，故B不符合题意； C．由电路图可知6、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R两端的电压，滑片上移，电路中的总电阻变大可知，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，即电压表的示数变大； D．由电路图可知0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R7两端的电压，当油面降低时，接入电路中的电阻变大，由I＝，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小。 因为R0两端电压U7与油量V不成正比，所以油量表的刻度不均匀。 故答案为：（1）增大；（2）3；5；（4）D。 学科网（北京）股份有限公司 $$