精品解析：天津市益中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

益中学校2024-2025-1初三年级二月考物理学科 2024.12 本试卷分为第Ⅰ卷（客观题）、第Ⅱ卷（主观题）两部分，共100分，考试用时60分钟。 考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 一、单项选择题 1. 有关温度、热量、内能的说法，正确的是（　　） A 物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C. 物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 2. 下列小实验能达到预期目的是（　　） A. 用手捏海绵，海绵体积变小了，说明分子间有间隙 B. 沙粒放入水中，水变浑浊了，说明分子在不停地做无规则运动 C. 两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃，说明分子间有斥力 D. 将红墨水滴在不同温度的等量水中，通过现象能证明温度越高，分子运动越剧烈 3. 下列数据中最接近生活实际的是（ ） A. 家用电风扇额定功率约500W B. 家用液晶电视的额定功率约为2000W C. 家用电水壶烧水时（正常工作）的电阻约为1Ω D. 教室里一盏日光灯正常工作电流约为0.2A 4. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（　　） A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路 5. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作．下列电路设计中符合要求的是 （ ） A. B. C D. 6. 如图所示电路，闭合开关S1、S2，下列对电路的分析正确的是（ ） A. L1与L2串联 B. 电流表A1测L1的电流 C. 当开关S2断开时，电流表A2的示数变小 D. 当开关S2断开时，通过L1电流变小 7. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ） A. 乙是小灯泡的I-U图像 B. 定值电阻的阻值为5Ω C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1∶2 D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W 8. 如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ） A. 灯泡L1比灯泡L2亮 B. 灯泡L2比灯泡L1亮 C. 两灯的实际功率之和大于12W D. 两灯的实际功率之和等于12W 9. 如图甲电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I关系图像如图乙所示，下列判断不正确的是（ ） A. 的电阻为5Ω B. 滑动变阻器的最大电阻为20Ω C. 电路消耗的最小功率为0.6W D. 电路消耗的最大功率为1.8W 10. 如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关S，电流表的示数为，电压表的示数，且；当滑片P向左移动后，电压表的示数的变化量为。电流表的示数的变化量为。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么，下列判断中正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题 11. 下表是常温常压下几种物质的比热容，结合表中数据判断下列说法正确的是（ ） 水 煤油 冰 砂石 A. 质量相同的水和冰，降低相同的温度，水放出的热量较多 B. 水和砂石放出相同的热量，降低的温度可能相同 C. 只要冰和煤油升高的温度相同，吸收的热量就一定相同 D. 1kg的水温度升高1℃时，需要吸收的热量 12. 如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时甲电流表I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时乙电压表U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R的阻值为18Ω B. 当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，电阻R的实际功率为0.48W C. 电路总功率之比P1∶P2＝25∶6 D. 当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲∶I乙＝2∶3 13. 如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω，2A”，电流表的量程为“0～0.6A”小灯泡上标有“6V，3W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路各元件安全，则（　　） A. S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω B. S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25～3W C. S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W D. S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 三、填空题 14. 如图所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读数将____(选填“变大”或“减小”),原因是玻璃板与水的接触面之间存在分子____的作用． 15. 考试时要用到2B铅笔填涂机读卡，2B铅笔中的石墨是_______材料；发光二极管是一种电子原件，简称LBD，二极管是由_________材料制成的。（以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”） 16. 如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过______。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为______。 17. 两只小灯泡的规格分别为LA(6V 3W)、 LB(6V 6W),不考虑温度对灯丝电阻的影响,则它们的电阻之比 RA：RB=____；若将它们串联后接到某电源两端,为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,则该电源电压的最大值为________V． 18. 小亮通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图所示），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，电源电压为24V，R1＝16Ω，R2＝8Ω，若开关切换到3时，电路处于______挡；电加热座椅垫在高温挡工作1min产生的热量______J。 19. 如图甲所示的电路，滑动变阻器铭牌上标有“？ 1A”，电流表所用的量程为0~3A，两个电压表的量程均为0~15V。当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器的功率为P1，向左端逐渐调节滑片直至灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，滑动变阻器的功率为P2，P1∶P2=64∶45，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，则灯泡的额定功率为_____W，闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A。若任意闭合开关，保证电路中有电流且电路安全，则整个电路最大功率与最小功率的比值为______。 四、综合题 20. 某电热水壶（电阻不变）的参数如下表，当家中只有电热水壶单独工作时，电热水壶正常工作7min可将1.5L初温20℃的水烧开（标准大气压）。[，]求： 产品型号 XXX 最大容量 1.5L 额定电压 220V 额定功率 1500W （1）这壶水吸收的热量； （2）电热水壶的加热效率。 21. 小明利用电源、开关、标有“3.8V”的小灯泡等器材进行实验探究。 小明连接了如图所示电路，测量小灯泡正常发光时的电功率。 （1）电路连接有一处错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确； （2）同组的小华发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是______； （3）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，当小灯泡正常发光时电流表指针如图所示，可计算出小灯泡的额定功率是______； （4）请你帮助小明画出实验所需的表格 22. 如图所示，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化．求： （1）灯L正常发光时的电阻是多少？ （2）只闭合S1、S3时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？ （3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？ 23. 如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气。 （1）该实验中我们是通过观察______来反映电流通过导体时产生热量的多少。同时也说明电流具有______效应； （2）图甲中的A、B管，在通电时间相等时，______（选填“A”或“B”）管液面上升更高，通过实验可以得出的结论是______； （3）根据焦耳定律可知，在图乙中的左、右透明容器中，电阻丝在相同时间内产生的热量之比为______。 24. 物理兴趣活动课上，老师让同学们测一个已知额定电压为的小灯泡的额定功率，老师提供的器材如下：电源（电压恒为6V）；一块电压表（量程，分度值；量程，分度值）；一个滑动变阻器，一个已知阻值的定值电阻R0的阻值小于该灯泡的电阻；三个开关及若干导线。请你利用上述器材，帮助同学们设计一个实验，较精确地测出小灯泡的额定功率。要求：（电路不可重组） （1）在虚线框内画出你设计实验电路图； _______； （2）根据你设计的电路，写出主要实验步骤及需测量的物理量_______； 写出灯泡额定功率的数学表达式_____ （用已知量和测量量表示）。 25. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，调节滑动变阻器，将其滑片P从最左端滑动到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示，其中U0、I0已知。 （1）判断图乙中图线__________（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数随电流变化的图线，求出滑动变阻器的最大阻值R2m；（ ） （2）若将定值电阻R1的阻值换为原来的2倍，同样将滑动变阻器的滑片P从最左端滑动到最右端，请在图丙中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线；________ （3）若定值电阻R1替换前后，滑动变阻器的滑片P在最右端时，定值电阻R1电功率的变化量为，滑动变阻器R2m电功率的变化量为，电路总功率的变化量为，则__________。（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定!） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 益中学校2024-2025-1初三年级二月考物理学科 2024.12 本试卷分为第Ⅰ卷（客观题）、第Ⅱ卷（主观题）两部分，共100分，考试用时60分钟。 考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 一、单项选择题 1. 有关温度、热量、内能的说法，正确的是（　　） A. 物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C. 物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化过程，故A错误； BC．物体温度升高，内能一定是增加的，但不一定吸收热量，还可以通过做功，故B正确，C错误； D．热传递是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误。 故选B。 2. 下列小实验能达到预期目的是（　　） A. 用手捏海绵，海绵体积变小了，说明分子间有间隙 B. 沙粒放入水中，水变浑浊了，说明分子在不停地做无规则运动 C. 两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃，说明分子间有斥力 D. 将红墨水滴在不同温度的等量水中，通过现象能证明温度越高，分子运动越剧烈 【答案】D 【解析】 【详解】A．用手捏海绵，海绵体积变小，说明力改变物体的形状，这是宏观现象，分子间有间隙是微观的，故A不符合题意； B．沙粒放入水中，水变浑浊是因为沙土小颗粒悬浮在水中造成的，不是分子的运动，故B不符合题意； C．两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃，这是因为分子间的距离太大，分子间的作用力很小，可以忽略不计，故C不符合题意； D．把红墨水分别滴到热水中和冷水中，发现热水变色更快，是因为温度越高，扩散越快，分子热运动越剧烈，故D符合题意。 故选D 3. 下列数据中最接近生活实际的是（ ） A. 家用电风扇额定功率约500W B. 家用液晶电视的额定功率约为2000W C. 家用电水壶烧水时（正常工作）的电阻约为1Ω D. 教室里一盏日光灯正常工作电流约为0.2A 【答案】D 【解析】 【详解】A．家用电风扇额定功率约50W，故A不符合题意； B．家用液晶电视的额定功率约为150W，故B不符合题意； C．家用电水壶烧水时（正常工作）的电阻约为48Ω，故C不符合题意； D．教室里一盏日光灯额定功率为40W，正常工作电流 与0.2A接近，故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（　　） A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知R与灯泡L串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流； A．如果灯泡L短路，电路电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知，电路电流增大，电流表示数增大；电压表测量电源电压，示数增大，故A符合题意； B．如果灯泡L断路，整个电路断路，电流表、电压表均无示数，故B不符合题意； C．如果电阻R断路，电流表无示数；电压表测量电源电压示数增大，故C不符合题意； D．如果电阻R短路，电路电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知，电路电流增大，电流表示数增大；电压表同时被短路，示数减小为0，故D不符合题意。 故选 A。 5. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作．下列电路设计中符合要求的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作，则左右开关应串联使用，故符合要求的是选项C；答案选C． 6. 如图所示电路，闭合开关S1、S2，下列对电路的分析正确的是（ ） A. L1与L2串联 B. 电流表A1测L1的电流 C. 当开关S2断开时，电流表A2的示数变小 D. 当开关S2断开时，通过L1的电流变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，L1与L2首首相连，尾尾相连，所以电路是并联电路，故A错误； B．电流表A1与L2在同一支路上，所以A1是测通过灯泡L2的电流，故B错误； C．当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，所以干路电流变小，A2测干路电流，因此电流表A2的示数变小，故C正确； D．当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ） A. 乙是小灯泡的I-U图像 B. 定值电阻的阻值为5Ω C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1∶2 D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡的电阻随温度增大而增大，因此灯泡的I-U图像是曲线；定值电阻的阻值不变，因此定值电阻的I-U图像是直线，故A不符合题意； B．由图像信息与欧姆定律得，定值电阻的阻值为 故B不符合题意； C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V电源上，甲乙的电压均为4V，电流分别为0.8A、0.4A，由得，甲乙消耗的电功率之比为2∶1，故C不符合题意； D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，串联电路中电流处处相等，当甲乙电流均为0.4A时，甲乙的电压分别为1V、4V，则此时电源电压为 符合题意，则电路的总功率为 故D符合题意。 故选D。 8. 如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ） A. 灯泡L1比灯泡L2亮 B. 灯泡L2比灯泡L1亮 C. 两灯的实际功率之和大于12W D. 两灯的实际功率之和等于12W 【答案】B 【解析】 【详解】灯泡L1的电阻为： ； 灯泡L2的电阻为： ； 并联接在6V的电源上，灯泡L1的实际功率为： ； 灯泡L2的实际功率为： P实2=P额2=6W； 因为灯泡的亮度取决于实际功率，故灯泡L2比灯泡L1亮；两灯的实际功率之和为： P总=P实1+P实2=1.5W+6W=7.5W； 故选B。 9. 如图甲电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I关系图像如图乙所示，下列判断不正确的是（ ） A. 的电阻为5Ω B. 滑动变阻器的最大电阻为20Ω C. 电路消耗的最小功率为0.6W D. 电路消耗的最大功率为1.8W 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲得，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测量变阻器R2的电压。 A．由题图可知，当电路电流为0.2A时，变阻器的两端电压为2V，电源电压为 解得，定值电阻R1的电阻为；故A正确，不符合题意； B．当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电压表示数变大，此时电压表的示数为2V，电流表示数为0.2A，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大电阻为 故B错误，符合题意； C．电路消耗的最小功率为 故C正确，不符合题意； D．电路消耗的最大功率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 10. 如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关S，电流表的示数为，电压表的示数，且；当滑片P向左移动后，电压表的示数的变化量为。电流表的示数的变化量为。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么，下列判断中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】BCD．由图得，定值电阻R1、变阻器R2串联，电流表A1、A2均测量电路电流，串联电路中电流处处相等，则 电压表V1、V2分别测量定值电阻R1的电压、变阻器R2的电压，由串联电路电压特点得 由欧姆定律得 故BC错误，D正确； A．依题意得 串联电路中电流处处相等，则 则 故A错误。 故选D。 二、多项选择题 11. 下表是常温常压下几种物质的比热容，结合表中数据判断下列说法正确的是（ ） 水 煤油 冰 砂石 A. 质量相同的水和冰，降低相同的温度，水放出的热量较多 B. 水和砂石放出相同的热量，降低的温度可能相同 C. 只要冰和煤油升高的温度相同，吸收的热量就一定相同 D. 1kg的水温度升高1℃时，需要吸收的热量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因为水的比热容比冰大，质量相同的水和冰，降低相同的温度，根据可知，水放出的热量较多，故A正确； B．水的比热容比砂石大，它们放出相同的热量，根据可知，如果水的质量比砂石小，则它们降低的温度有可能相同，故B正确； C．由题意可知，虽然冰和煤油的比热容相等，如果它们升高相同的温度，根据可知，如果它们的质量不相等，吸收的热量也不相同，故C错误； D．1kg的水温度升高1℃时，吸收的热量为 故D正确。 故选ABD。 12. 如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时甲电流表I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时乙电压表U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R的阻值为18Ω B. 当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，电阻R的实际功率为0.48W C. 电路的总功率之比P1∶P2＝25∶6 D. 当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲∶I乙＝2∶3 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．灯泡额定电流 当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与L并联，电流表甲测L支路的电流，电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，由 I甲=IL=0.5A 可知，此时灯泡正常发光，电源的电压 U=UL=6V 灯泡的电阻 当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联，电压表甲测电源两端的电压，电压表乙测L两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压 UR=U-U乙=6V-2.4V=3.6V 电阻R的实际功率 电阻R的阻值为 故A正确，B错误； CD．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与L并联，电流表甲测L支路的电流，电流表乙测干路电流，此时通过R的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 则两电流表示数之比 电路的总功率之比 故C正确，D错误。 故选AC。 13. 如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω，2A”，电流表的量程为“0～0.6A”小灯泡上标有“6V，3W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路各元件安全，则（　　） A. S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω B. S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25～3W C. S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W D. S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．S闭合，S1、S2都断开，灯泡和滑动变阻器串联，通过灯泡的电流 灯泡的电阻 为了保证电路安全，允许通过电路的最大电流为 此时电路中的总电阻最小为 根据串联电路中电阻的规律，可得滑动变阻器接入电路中的阻值最小 由于滑动变阻器的规格为“50Ω，2A”所以滑动变阻器接入电路中的阻值最大为，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A选项符合题意； B．电路中电阻最大为 则通过电路中的电流最小 由于串联电路中，电流处处相等；灯泡的最小功率为 由于灯泡规格为小灯泡上“6V，3W”，所以灯泡的最大功率为3W，则灯泡的功率变化范围是0.45～3W，故B选项不符合题意； C．S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与电阻R0并联；通过电阻R0的电流 当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，通过它的电流最小 则干路电流最小 电路消耗的总功率最小值 故C选项不符合题意； D．由电流表量程为“0～0.6A”可知干路电流最大为,此时电路消耗的总功率最大，根据上面的分析已知通过电阻R0的电流为,则此时流过滑动变阻器的电流 滑动变阻器接入电路的阻值 故D选项符合题意。 故选AD。 三、填空题 14. 如图所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读数将____(选填“变大”或“减小”),原因是玻璃板与水的接触面之间存在分子____的作用． 【答案】 ①. 变大 ②. 引力 【解析】 【分析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力． 【详解】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大． 15. 考试时要用到2B铅笔填涂机读卡，2B铅笔中的石墨是_______材料；发光二极管是一种电子原件，简称LBD，二极管是由_________材料制成的。（以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”） 【答案】 ①. 导体 ②. 半导体 【解析】 【详解】[1]当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时，由于石墨是导体，会使读卡机形成通路而识别。 [2]发光二极管是半导体材料，在电路中时，二极管具有单向导电性。 16. 如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过______。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为______。 【答案】 ①. 4400W ②. 2kW 【解析】 【详解】[1]如图，电能表允许通过的最大电流为20A，电路中同时工作用电器的最大总功率 他家同时工作用电器的总功率不能超过4400W。 [2]由电能表的表盘可知，电能表的转盘每转过1500r用电器消耗的电能为，电热水器正常工作3min，电能表的转盘转150转消耗的电能 电热水器的功率为 17. 两只小灯泡的规格分别为LA(6V 3W)、 LB(6V 6W),不考虑温度对灯丝电阻的影响,则它们的电阻之比 RA：RB=____；若将它们串联后接到某电源两端,为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,则该电源电压的最大值为________V． 【答案】 ①. 2：1 ②. 9 【解析】 【详解】由可知，， 所以； 因为灯泡A的额定电流为，灯泡B的额定电流为， 所以若将它们串联后接到某电源两端，则电路中电流最大值为0.5A，所加最大电压为． 【点睛】纯电阻可由求出起电阻大小，多个用电器串联，电路中应该通过额定电流电流最小的那个；多个用电器并联，电路中应该满足所加电压为额定电压最小的那个． 18. 小亮通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图所示），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，电源电压为24V，R1＝16Ω，R2＝8Ω，若开关切换到3时，电路处于______挡；电加热座椅垫在高温挡工作1min产生的热量______J。 【答案】 ①. 低温 ②. 2160 【解析】 【详解】[1]根据串联电路的电阻特点可知，当开关切换到3时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，座椅垫处于低温挡。 [2]开关切换到2时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由可得，此时电路中的总功率最大，座椅垫处于高温挡；由可得，电加热座椅垫在高温挡工作1min产生的热量为 19. 如图甲所示的电路，滑动变阻器铭牌上标有“？ 1A”，电流表所用的量程为0~3A，两个电压表的量程均为0~15V。当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器的功率为P1，向左端逐渐调节滑片直至灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，滑动变阻器的功率为P2，P1∶P2=64∶45，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，则灯泡的额定功率为_____W，闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A。若任意闭合开关，保证电路中有电流且电路安全，则整个电路最大功率与最小功率的比值为______。 【答案】 ① 3 ②. 6 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电压表V1测量小灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流，当滑片由最右端向左调节时，电路中的电阻减小，电流增大；所以当灯泡正常发光时，滑动变阻器连入阻值为最大阻值的0.2倍，此时电路中的电流最大，由图像乙可知，灯泡两端的电压为6V，电路中的电流为0.5A，因而求出灯泡的额定功率为 [2]当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器处于阻值最大处，由串联分压可知变阻器两端的电压最大，灯泡两端的电压最小，由图乙可知，此时灯泡两端的电压是1V，滑动变阻器的功率 滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，由图乙可知，灯泡两端的电压是6V，滑动变阻器的功率 U=9V 滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，由图乙可知通过电路的电流为0.5A，则 R1=30Ω 当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器的最大阻值与小灯泡串联，此时电路的总电阻最大，电路的总功率最小，此时电路中的电流 则电路中的最小功率 闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，变阻器和R2并联，电流表测量干路中的电流，通过变阻器的电流 通过R2的电流 I2=I-I滑=0.9A-0.3A=0.6A 由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A，且电流表的量程为3A，所以，干路的最大电流 I大=I1大+I2=1A+0.6A=1.6A 此时电路的总功率最大，则电路的最大功率 P大=UI大=9V×1.6A=14.4W 整个电路最大功率与最小功率的比值为 四、综合题 20. 某电热水壶（电阻不变）的参数如下表，当家中只有电热水壶单独工作时，电热水壶正常工作7min可将1.5L初温20℃的水烧开（标准大气压）。[，]求： 产品型号 XXX 最大容量 1.5L 额定电压 220V 额定功率 1500W （1）这壶水吸收的热量； （2）电热水壶的加热效率。 【答案】（1） （2）80% 【解析】 【小问1详解】 1.5L水的质量 标准大气压下水的沸点为100℃，烧开这壶水，水吸收的热量 【小问2详解】 由表中数据可知，电热水壶的功率为1500W，烧开这壶水消耗的电能 电热水壶的加热效率 21. 小明利用电源、开关、标有“3.8V”的小灯泡等器材进行实验探究。 小明连接了如图所示电路，测量小灯泡正常发光时的电功率。 （1）电路连接有一处错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确； （2）同组的小华发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是______； （3）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，当小灯泡正常发光时电流表指针如图所示，可计算出小灯泡的额定功率是______； （4）请你帮助小明画出实验所需的表格 【答案】（1） （2）电源电压3V小于灯泡的额定电压3.8V （3）1.444 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡正常发光时的电功率的实验中，灯泡与电流表、滑动变阻器串联，电压表应接在灯泡两端，图中电流表与灯泡并联，电压表串在了电路中，连接滑动变阻器和灯泡的导线是错误的，正确的实物图如图 【小问2详解】 灯泡的额定电压为3.8V，电源电压为3V，不能达到灯泡正常发光时的电压，不能完成此实验。 【小问3详解】 由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表读数为0.38A，则小灯泡的额定功率是 【小问4详解】 表格中需要记录灯泡两端的电压、通过灯泡的电流、电功率的大小以及灯泡的发光情况，设计的表格如图 测量次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况 1 2 3 4 22. 如图所示，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化．求： （1）灯L正常发光时的电阻是多少？ （2）只闭合S1、S3时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？ （3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？ 【答案】（1）12Ω；（2）360J；（3）断开S1、S3，闭合S2时，2W 【解析】 【详解】试题分析：（1）灯泡正常发光时的电流为I额=P额/U额=3W/6V=0.5A，所以灯L正常发光时的电阻是R=U额/I额=6V/0.5A=12Ω；（2）当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，I=U/R=6V/6Ω=1A，电阻R在60 s内产生的热量是Q=I2Rt=（1A）2×6Ω×60s=360J；（3）当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小，此时电路中的总电阻为R总=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω，此时的最小电流为I最小=U/R总=6V/18Ω=1/3A，此时电路的电功率为P最小=UI最小=6V×1/3A=2W． 【考点定位】电学综合计算 23. 如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气。 （1）该实验中我们是通过观察______来反映电流通过导体时产生热量的多少。同时也说明电流具有______效应； （2）图甲中的A、B管，在通电时间相等时，______（选填“A”或“B”）管液面上升更高，通过实验可以得出的结论是______； （3）根据焦耳定律可知，在图乙中的左、右透明容器中，电阻丝在相同时间内产生的热量之比为______。 【答案】（1） ①. U形管两边液面高度差 ②. 热 （2） ① B ②. 见解析 （3）4∶1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法。该实验中我们是通过观察U形管两边液面高度差来反映电流通过导体时产生热量的多少，同时也说明电流具有热效应。 【小问2详解】 [1][2]图甲中，两容器内的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而右侧容器中的电阻大，从而B管液面高度差大，B管液面上升更高；根据转换法，相同时间内，右侧容器中的电阻丝产生热量多，表明电流通过导体产生的热量多少与电阻有关，故通过实验可以得出的结论是在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的的热量越多。 【小问3详解】 在图乙的右侧容器中，5Ω的电阻丝R2与5Ω的电阻丝R3并联后再与左侧容器中5Ω的电阻丝R1串联，设干路的电流为I，因并联电路各支路电压相等，电阻相等，由可知，则通过右侧容器内电阻丝的电流等于通过右侧容器外电阻丝电流，根据并联电路电流的规律可知，通过右侧容器内电阻丝的电流为 根据焦耳定律可知，在电阻和通电时间不变时，产生的热量与电流的平方成正比，故在图乙中的左、右透明容器中，电阻丝在相同时间内产生的热量之比为 故Q左∶Q右= 4∶1 24. 物理兴趣活动课上，老师让同学们测一个已知额定电压为的小灯泡的额定功率，老师提供的器材如下：电源（电压恒为6V）；一块电压表（量程，分度值；量程，分度值）；一个滑动变阻器，一个已知阻值的定值电阻R0的阻值小于该灯泡的电阻；三个开关及若干导线。请你利用上述器材，帮助同学们设计一个实验，较精确地测出小灯泡的额定功率。要求：（电路不可重组） （1）在虚线框内画出你设计的实验电路图； _______； （2）根据你设计的电路，写出主要实验步骤及需测量的物理量_______； 写出灯泡额定功率的数学表达式_____ （用已知量和测量量表示）。 【答案】 ①. ②. 见解析 ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]要想精确测出小灯泡的额定功率，应选用电压表的小量程，灯泡正常发光时，滑动变阻器和定值电阻两端电压是 ，电压表可以用0~3V量程，把电压表并联到滑动变阻器和定值电阻两端，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光；该电路为串联电路，则通过定值电阻的电流等于通过灯泡的电流，故还需要用开关的通断来测出定值电阻两端的电压，从而求出灯泡正常工作时的电流，如图所示： （2）[2][3]实验过程：①按照图连接电路，闭合开关S2，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.2V； ②断开S2，闭合S1，滑片位置不变，记下电压表示数U2； 灯泡两端电压为 电路电流为；灯泡的额定功率为 25. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，调节滑动变阻器，将其滑片P从最左端滑动到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示，其中U0、I0已知。 （1）判断图乙中图线__________（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数随电流变化的图线，求出滑动变阻器的最大阻值R2m；（ ） （2）若将定值电阻R1的阻值换为原来的2倍，同样将滑动变阻器的滑片P从最左端滑动到最右端，请在图丙中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线；________ （3）若定值电阻R1替换前后，滑动变阻器的滑片P在最右端时，定值电阻R1电功率的变化量为，滑动变阻器R2m电功率的变化量为，电路总功率的变化量为，则__________。（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定!） 【答案】 ①. 乙 ②. ③. ④. 4:3 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。调节滑动变阻器，将其滑片P从最左端滑动到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中总电阻变大，根据串联电路电压特点和分压原理可知，R2两端电压变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小。因此图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线。 [2]根据串联电路电压特点和分压原理可知，当滑动变阻器两端电压最大时，接入电路的阻值最大，由图乙可知，滑动变阻器两端最大电压为2U0，对应的电流为I0，因此滑动变阻器的最大阻值为。 （2）[3]由图乙可知，当滑动变阻器两端电压为2U0时，定值电阻两端电压为U0，根据串联电路电压特点可知，电源电压为 U=2U0+U0=3U0 R1的阻值为。若将定值电阻R1的阻值换为原来的2倍，即，当滑动变阻器滑片位于最左端时，接入电路的阻值为0。此时，V1示数为电源电压，即3U0，V2示数为0，电路中电流为 当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路阻值最大，阻值为，等于定值电阻R1的电阻，根据串联电路分压原理可知，此时滑动变阻器与定值电阻两端电压相等，即 此时电路中电流为 图像如下图： （3）[4]定值电阻R1替换前，滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器两端电压最大，R1两端电压最小，为U0，电路中电流为I0，R1电功率为 滑动变阻器的电功率为 电路总功率为 定值电阻替换后，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1电功率为 滑动变阻器的电功率为 电路总功率为 因此 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $