精品解析：辽宁省葫芦岛市部分学校2024-2025学年九年级上学期第三次联考物理试题

2024-2025年中学生能力训练 物理阶段练习（三） （本试卷共24道题 满分80分 物理和化学考试时间共150分钟） 考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9小题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1. 下列家用电器的电功率最接近2000W的是（　　） A. 热水器 B. 护眼灯 C. 洗衣机 D. 电冰箱 2. 春节期间，学校开展了“寻根同源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　） A. 图甲中，玉润饱满的粘豆包温度升高时，内能不变 B. 图乙中，刚出锅的回头入嘴时很烫，是因为回头含有的热量很高 C. 图丙中，制作“糖画”时糖粘在玻璃板上，说明分子之间只有引力 D. 图丁中，刚煮好的豆浆我们在厨房以外的房间可以闻到香味，这是扩散现象 3. 冬季的东北气候干燥，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是（ ） A. 外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷 B. 外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移 C. 外套与内衣由于摩擦，创造了新的电荷 D. 外套与内衣紧贴的原因与验电器工作原理相同 4. 中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ） A. 滑动变阻器的电阻线 B. 电灯的灯丝 C. 传输电能的导线 D. 电烤箱的电热丝 5. 将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是（） A. B. C. D. 6. 如图所示电路，电源电压恒定，R为滑动变阻器，忽略灯泡阻值受温度的影响，当向右移动滑动变阻器的滑片时（　　） A. V的示数变大 B. A2的示数不变 C. V与A2示数的比值减小 D. 电路消耗的总功率减小 7. 学习了热机的知识后，小明同学通过比较，分析了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是（ ） A. 在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞 B. 在吸气冲程中，汽油机吸入是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 C. 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机和柴油机的做功冲程，都是由内能转化为机械能 8. 如图所示，闭合开关S，灯、都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯熄灭，仍然发光，两只电表均无示数，则故障原因不可能是（　　） A. 灯断路 B. 灯短路 C. 电流表断路 D. 电压表断路 9. 如图，电源电压恒定，电阻的阻值是10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关后，当滑片在某位置时电压表示数为1V，电流表示数为0.2A。滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中，电压表的示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 和的比值不变 C. 电压表的最大示数和最小示数之比为4∶3 D. 电路的最大功率和最小功率之比为3∶1 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 有一款新型充电宝带有手电筒功能，手电筒的LED灯发光时，充电宝相当于电路中的_____，手电筒的LED灯是用_____材料制成的。 11. 某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是_____，海陆风形成的根本原因是水的比热容比砂石_____（选填“大”或“小”）. 12. 已知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V，两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下，两灯并联使用，电路最大电流是______A；两灯分别串联与并联时，电路消耗的最大电功率之比为______。 13. 小唯一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小唯家消耗电能______kW·h，小唯一家外出______h。 14. 图所示便携式封口机使用电压为3V的电源，接通电路后发热电阻温度升高，从而利用电流的______________实现高温封口。如果封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更________的。 15. 如图所示电路中，灯泡L标有“6V 4W”字样（灯丝电阻不变），当S、均闭合时，灯泡L正常发光，电压表示数为12V；断开，灯泡L的实际功率变为原来的四分之一。则电阻的阻值是______Ω，断开前后，电流表的示数之比为______。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，和都能工作且电表均有示数。 17. 在图中所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求： （1）电压表测小灯泡两端电压； （2）闭合开关S，向a端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯（相同）、温度计、铁架台和燃烧灯外，另提供天平和秒表完成下列实验。 （1）实验目标一：比较水和油的比热容大小。 选择______两组装置进行实验，通过______比较水和油吸收热量的多少。 （2）实验目标二：比较酒精和煤油的热值大小。 选择______两组装置进行实验，在两个装置的燃烧灯中注入______相同的酒精和煤油（保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾），待燃料完全燃烧后，比较______，就可以判断燃料热值的大小。 （3）实验目标三：测量酒精的热值。 选择①装置进行实验，酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃，刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失，酒精的热值为______J/kg。[] 19. 小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：学生电源、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（连线不得交叉）；___________ （2）连接电路时，开关应___________（选填“断开”或“闭合”），且应将滑动变阻器的滑片移到最___________（选填“左”或“右”）端； （3）小李把学生电源调至6V，将定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成___________（选填“正比”或“反比”）； （4）正确连接电路后，实验中小李发现电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，则可能是定值电阻出现___________故障； （5）在图丙中，定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时，滑动变阻器的电功率分别为P1和P2，则P1∶P2=___________。 20. 小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材想进行实验，电源电压恒定不变。 （1）按照电路图正确连接实物后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是______； （2）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡正常工作时的电阻是______； （3）实验中有两个滑动变阻器分别为“”滑动变阻器A和“”的滑动变阻器B，为了完成本实验应选择______滑动变阻器； （4）小丽完成实验后小明想继续实验，发现电压表量程已坏，如果想用现有的器材测出小灯泡正常发光的电流值，他应该进行的具体操作步骤是______。 21. 如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。 （1）实验中通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是______（填字母序号）。 A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 （2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是______。 （3）______（选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。 （4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间，______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表量程选用0～3V，断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。（不考虑灯丝电阻变化） （1）求灯泡的电阻？ （2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？ （3）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？ 23. 图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，为加热电阻，电源电压为220V，的阻值为2200Ω，高温挡功率为66W；某同学用高温挡将杯内、20℃的冷水加热至40℃，用时5min，试求： （1）在低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）电阻的阻值是多少？ （3）电热杯的加热效率是多少？（保留一位小数） 24. 阅读材料，回答问题： 最佳空燃比进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。 当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）氧化锆内的电流方向是：铂电极________（选填“A到B”或“B到A”）； （2）为使质量为、温度为的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收________J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值不能大于________；（大气比热容取，不计热量损失） （3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较________（选填“高”或“低”），需要________（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量。由图丙可知最佳空燃比为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025年中学生能力训练 物理阶段练习（三） （本试卷共24道题 满分80分 物理和化学考试时间共150分钟） 考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9小题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1. 下列家用电器的电功率最接近2000W的是（　　） A. 热水器 B. 护眼灯 C. 洗衣机 D. 电冰箱 【答案】A 【解析】 【详解】A．热水器的功率在1500W~3000W之间，故A符合题意； B．护眼灯功率较小，约在15~20W之间，故B不符合题意； C．家用洗衣机的额定功率在400W左右，故C不符合题意； D．电冰箱的功率在100~300W之间，故D不符合题意。 故选A。 2. 春节期间，学校开展了“寻根同源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　） A. 图甲中，玉润饱满的粘豆包温度升高时，内能不变 B. 图乙中，刚出锅的回头入嘴时很烫，是因为回头含有的热量很高 C. 图丙中，制作“糖画”时糖粘在玻璃板上，说明分子之间只有引力 D. 图丁中，刚煮好的豆浆我们在厨房以外的房间可以闻到香味，这是扩散现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．煮汤圆时，汤圆吸收热量，温度升高，内能增大，故A错误； B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误； C．制作“糖画”时糖粘在玻璃板上，说明分子之间有引力，此时分子间的斥力同样存在，只是斥力小于引力，故C错误； D．炖肉时我们在厨房以外的房间可以闻到香味，是香味分子在空气中发生扩散现象，故D正确。 故选D。 3. 冬季的东北气候干燥，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是（ ） A. 外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷 B. 外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移 C. 外套与内衣由于摩擦，创造了新的电荷 D. 外套与内衣紧贴的原因与验电器工作原理相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．冬季的东北气候干燥，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而带上等量的异种电荷，由于异种电荷互相吸引，化纤外套与毛质内衣紧贴在一起，故A错误； BC．摩擦起电的实质是电荷发生了转移，而不是创造了电荷，因此外套与内衣是由于摩擦使电荷发生了转移而带电的，故B正确，C错误； D．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，外套与内衣紧贴的原因异种电荷互相吸引，二者的工作原理相同，故D错误。 故选B。 4. 中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ） A. 滑动变阻器的电阻线 B. 电灯的灯丝 C. 传输电能的导线 D. 电烤箱的电热丝 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下超导体的电阻为零，滑动变阻器的电阻线是通过改变导线接入电路的长度来改变电阻的，不能用超导体来做，故A不符合题意； B．灯丝的电阻，利用电流的热效应来使电阻丝发热发光，不能用超导体来做，故B不符合题意； C．传输电能的导线电阻越小，导线产生的热损耗越小，当导线电阻为零时，导线上没有电损，有利于电能传输，最适合用超导体来做传输电能的导线，故C符合题意； D．电烤箱的电热丝利用电流的热效应来工作，不能用超导体来做，故D不符合题意。 故选C。 5. 将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是（） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电源电压不变，要使电路的总功率变大，则要使电路中的电流增大，所以将第二只灯泡串联接入电路的做法是错误的，选项A和D错误． 应该将另一只灯泡并联接入电路，另一只灯泡的电功率应该为3W，且额定电压应与电源电压相同．所以正确的选择是B． 6. 如图所示电路，电源电压恒定，R为滑动变阻器，忽略灯泡阻值受温度的影响，当向右移动滑动变阻器的滑片时（　　） A. V的示数变大 B. A2的示数不变 C. V与A2示数的比值减小 D. 电路消耗的总功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．变阻器与灯泡并联，电流表A1测变阻器的电流，电流表A2测干路的电流，电压表测电源的电压，当向右移动滑动变阻器的滑片时，电压表示数不变，故A不符合题意； B．当向右移动滑动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律，电流表A1的示数变小；根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过灯泡的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，电流表A2示数变小，故B不符合题意； C ．电压表示数不变，电流表A2示数变小，故V与A2示数的比值变大，故C不符合题意； D．根据P=UI，因电源电压不变，电路的电流变小，故电路消耗的总功率减小，故D符合题意。 故选D。 7. 学习了热机的知识后，小明同学通过比较，分析了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是（ ） A. 在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞 B. 在吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 C. 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机和柴油机的做功冲程，都是由内能转化为机械能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同，柴油机的汽缸顶部是喷油嘴，汽油机的汽缸顶部是火花塞，故A错误； B．在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．柴油机的压缩比更大，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故C正确； D．汽油机和柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，都是将内能转化为机械能，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，闭合开关S，灯、都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯熄灭，仍然发光，两只电表均无示数，则故障原因不可能的是（　　） A. 灯断路 B. 灯短路 C. 电流表断路 D. 电压表断路 【答案】ABD 【解析】 【详解】由电路图可知，两灯泡并联，电压表测电源电压，电流表测L2支路的电流。 A．若灯断路，因并联电路各支路互不影响，则电流表无示数，电压表测电源电压，有示数，L1正常发光，所以不可能是L2断路，故A符合题意； B．如果L2短路，整个电路短路，灯泡都不能发光，所以不可能L2短路，故B符合题意； C．若电流表断路，则电流表无示数，L2不发光；电压表无示数，灯泡L1不受影响仍然发光，故C不符合题意； D．若电压表断路，则电压表无示数，L1、L2均正常发光，电流表有示数，因此不可能是电压表断路，故D符合题意。 故选ABD。 9. 如图，电源电压恒定，电阻的阻值是10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关后，当滑片在某位置时电压表示数为1V，电流表示数为0.2A。滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中，电压表的示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 和的比值不变 C. 电压表的最大示数和最小示数之比为4∶3 D. 电路的最大功率和最小功率之比为3∶1 【答案】BC 【解析】 【详解】由电路图知，闭合开关，两个电阻串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R2两端的电压。 A．滑片在某位置时，R1两端的电压 U1=IR1=0.2A×10Ω=2V 据串联电路的电压特点知，电源电压 U=U1+U2=2V+1V=3V 故A错误； B．当滑片在某位置时有 U=U1+I1R1 当测算在另一位置时有 U=U2+I2R1 因为U不变，则U1-U2的绝对值等于∆U，I1-I2的绝对值等于∆I。则有 因为R1是定值，则∆U与∆I的比值不变，故B正确； C．滑片从中间位置移动最右端的过程中，当变阻器R2接入电路的阻值最大时，据串联电路的分压特点知，电压表的示数最大，设示数为U大，据串联电路的分压特点有 10Ω:20Ω=(3V-U大):U大 解得，U大=2V。当滑片置于中点位置时，变阻器接入电路的阻值为最大阻值的一半，此时变阻器接入电路的阻值最小为 据串联电路的分压特点知，变阻器两端的电压最小，电压表示数最小，则有 10Ω:10Ω=(3V-U小):U小 解得，U小=1.5V。所以电压表最大示数与最小示数之比 U大:U小=2V:1.5V=4:3 故C正确； D．变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总电阻最大为 R总大=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω 据知，此时电路的总功率最小。变阻器的滑片置于中点时，接入电路的阻值最小，电路的总电阻最小为 R总小=R1+R小=10Ω+10Ω=20Ω 电路的最大功率和最小功率之比 故D错误。 故选BC。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 有一款新型充电宝带有手电筒功能，手电筒的LED灯发光时，充电宝相当于电路中的_____，手电筒的LED灯是用_____材料制成的。 【答案】 ①. 电源 ②. 半导体 【解析】 【详解】[1]手电筒LED灯发光时，LED灯消耗电能，充电宝提供电能相当于电源。 [2]手电筒的LED灯是发光二极管，制造发光二极管的材料是半导体。 11. 某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是_____，海陆风形成的根本原因是水的比热容比砂石_____（选填“大”或“小”）. 【答案】 ① 甲 ②. 大 【解析】 【详解】白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小，且土壤容量比海水容量小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气气压低于海洋表面气压，海陆风由海洋吹向陆地． 12. 已知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V，两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下，两灯并联使用，电路最大电流是______A；两灯分别串联与并联时，电路消耗的最大电功率之比为______。 【答案】 ①. 1.35 ②. 40∶27 【解析】 【详解】[1]两灯并联时，据并联电路的电压特点，电路中的最大电压为6V，由图像知，此时通过甲灯的电流为0.45A，乙灯的电流为0.90A，电路的最大电流 I=I甲+I乙=0.45A+0.9A=1.35A [2]并联时，电路消耗的最大电功率 由图像知，正常工作时，甲灯通过的电流为0.75A，乙灯通过的电流为0.90A，两灯串联时，电路通过的最大电流为0.75A，此时乙灯两端的电压为4V，电路的总电压 U=U甲+U乙实=12V+4V=16V 此时电路消耗的最大电功率 两灯分别串联和并联时，电路消耗的最大电功率之比 13. 小唯一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小唯家消耗电能______kW·h，小唯一家外出______h。 【答案】 ①. 6.7 ②. 335 【解析】 【详解】[1]这段时间内小唯家消耗电能为 [2]小唯一家外出时间为 14. 图所示的便携式封口机使用电压为3V的电源，接通电路后发热电阻温度升高，从而利用电流的______________实现高温封口。如果封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更________的。 【答案】 ①. 热效应 ②. 大 【解析】 【详解】[1]便携式封口机接通电路后，电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口。 [2]如果封口时总是把塑料袋烫坏，需要减小电阻产生的热量，根据可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。 15. 如图所示电路中，灯泡L标有“6V 4W”字样（灯丝电阻不变），当S、均闭合时，灯泡L正常发光，电压表示数为12V；断开，灯泡L的实际功率变为原来的四分之一。则电阻的阻值是______Ω，断开前后，电流表的示数之比为______。 【答案】 ①. 27 ②. 2∶1 【解析】 【详解】[1][2]当S、S1均闭合时，灯泡与电阻R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡L正常发光，灯泡正常发光时的电压为6V，功率为4W，串联电路中总电压等于各分电压之和，电源电压 此时电流为 总电阻为 断开S1，灯泡与电阻R1、R2串联，灯泡L的实际功率变为原来的四分之一，灯丝电阻不变，由可知，此时电流为原来一半，即断开前后，电流表的示数之比为2∶1。此时总电阻为 R1电阻为 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，和都能工作且电表均有示数。 【答案】 【解析】 【详解】根据电路图可知，R1、R2的一端通过开关S连接到电源的正极，所以要使两灯均能发光，两灯泡必须并联连接；因电流表与被测用电器串联、电压表与被测用电器并联，则右侧圆圈内应接入电压表，测R2两端的电压；下方圆圈内应接入电流表，测通过R2的电流，如图所示： 17. 在图中所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求： （1）电压表测小灯泡两端电压； （2）闭合开关S，向a端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮。 【答案】 【解析】 【详解】电压表测小灯泡两端电压，则电压表并联在灯泡两端。向a端移动滑动变阻器的滑片P，小灯变亮，说明灯泡两端电压变大，滑动变阻器分压变小，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻减小，因此应将a接线柱接入电路，如图所示： 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯（相同）、温度计、铁架台和燃烧灯外，另提供天平和秒表完成下列实验。 （1）实验目标一：比较水和油的比热容大小。 选择______两组装置进行实验，通过______比较水和油吸收热量的多少。 （2）实验目标二：比较酒精和煤油的热值大小。 选择______两组装置进行实验，在两个装置的燃烧灯中注入______相同的酒精和煤油（保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾），待燃料完全燃烧后，比较______，就可以判断燃料热值的大小。 （3）实验目标三：测量酒精的热值。 选择①装置进行实验，酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃，刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失，酒精的热值为______J/kg。[] 【答案】（1） ①. ①④ ②. 加热时间 （2） ①. ②③或④⑤ ②. 质量 ③. 液体升高的温度 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]比较水和油的比热容大小，应选用相同的加热装置，且水和油的质量应相同，故可选择①④两组装置进行实验并得出结论。 [2]在实验中，因加热器相同，实验中通过加热时间的长短，来比较水和油吸收热量的多少。 【小问2详解】 [1]比较酒精和煤油的热值大小，由控制变量法可知，应选用相同质量的酒精和煤油，加热相同质量的同种物质。应该选择②③或④⑤两组装置进行对比实验。 [2][3]在两个装置的燃烧灯中注入相同质量的酒精和煤油，待燃料完全燃尽后，比较液体的升高温度，就可判断燃料热值的大小。 【小问3详解】 装置①中，水的质量为40g，水吸热为 水吸收的热量等于酒精放出的热量，即 酒精的热值为 19. 小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：学生电源、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（连线不得交叉）；___________ （2）连接电路时，开关应___________（选填“断开”或“闭合”），且应将滑动变阻器的滑片移到最___________（选填“左”或“右”）端； （3）小李把学生电源调至6V，将定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成___________（选填“正比”或“反比”）； （4）正确连接电路后，实验中小李发现电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，则可能是定值电阻出现___________故障； （5）在图丙中，定值电阻阻值为5Ω和20Ω时，滑动变阻器的电功率分别为P1和P2，则P1∶P2=___________。 【答案】 ①. ②. 断开 ③. 右 ④. 反比 ⑤. 断路 ⑥. 4∶1 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流，电压表应并联在定值电阻两端，电路连接如下图所示： （2）[2][3]连接开关时，为了保护电路，开关应断开，且为了防止电路中电流过大，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，故由图乙可知，应将滑动变阻器的滑片移到最右端。 （3）[4]由图丙可知，流过定值电阻的电流值与对应的定值电阻两端的电阻值的乘积不变，故可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 （4）[5]实验中若电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，则可能是电路中出现了断路，此时电压表直接并联进电路，测量电源电压，故此时可能是定值电阻出现了断路故障。 （5）[6]由图丙中可知，当定值电阻阻值为R1=5Ω时，此时流过定值电阻的电流为I1=0.4A，则此时流过滑动变阻器的电流也为I1=0.4A，当定值电阻阻值为R2=20Ω时，此时流过定值电阻的电流为I2=0.1A，则此时流过滑动变阻器的电流也为I2=0.1A，且定值电阻两端的电压不变，电源电压也保持不变，则由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压也保持不变，故由P=UI可得 P1∶P2=UI1∶UI2=I1∶I2=0.4A∶0.1A=4∶1 20. 小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材想进行实验，电源电压恒定不变。 （1）按照电路图正确连接实物后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是______； （2）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡正常工作时的电阻是______； （3）实验中有两个滑动变阻器分别为“”滑动变阻器A和“”的滑动变阻器B，为了完成本实验应选择______滑动变阻器； （4）小丽完成实验后小明想继续实验，发现电压表量程已坏，如果想用现有的器材测出小灯泡正常发光的电流值，他应该进行的具体操作步骤是______。 【答案】 ①. 小灯泡短路 ②. 0.38 ③. 10 ④. A ⑤. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]如图正确连接实物后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，则与电压表并联部分短路，所以故障原因是小灯泡短路。 （2）[2]如图乙所示，电流表选用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.38A。 [3]根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时的电阻为 （3）[4]滑动变阻器与灯泡串联，灯泡正常发光时，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压为 所以滑动变阻器的电阻为 所以为了完成本实验应选择A滑动变阻器。 （4）[5]发现电压表0~15V量程已坏，灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为2.2V，所以如果想用现有的器材完成本实验，他应该进行的具体操作步骤是：将电压表选用0~3V量程与滑动变阻器并联，根据串联电路电压的特点，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V时，灯泡两端电压为3.8V，并读出电流表的示数。 21. 如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。 （1）实验中通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是______（填字母序号）。 A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 （2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是______。 （3）______（选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。 （4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间，______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。 【答案】（1） ①. 液面高度 ②. C （2）与该U形管连接的容器漏气 （3） ①. 甲 ②. a （4）a 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法； A．认识电压时，我们用水压来类比，采用的是类比法；故A不符合题意； B．用光线来描述光通过的路径，采用的是模型法；故B不符合题意； C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过溅起水花来体现，运用了转换法。故C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 实验中发现其中一个U形管中液面高度几乎不变，说明与此相连的容器有可能漏气。 【小问3详解】 [1][2]图甲装置中，右侧容器中一个5Ω的电阻与容器外一个5Ω的电阻并联后，再与左侧容器中5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过左右两个容器内电阻的电流不相等，烧瓶内的电阻的阻值都是5Ω，阻值相等，甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。通电一段时间，通过a容器内电阻的电流较大，根据，a容器中电流产生的热量多。 【小问4详解】 若电源电压为U，图甲中，根据分压原理，可知a容器分压为，b容器分压为，同理图乙中，c容器分压为，d容器分压为，根据 可知，a容器内产生的热量为 b容器内产生的热量为 c容器内产生的热量为 d容器内产生的热量为 故a容器内电阻丝产生的热量最多。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用0～3V，断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。（不考虑灯丝电阻变化） （1）求灯泡的电阻？ （2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？ （3）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？ 【答案】（1）24Ω；（2）432J；（3）0.9W 【解析】 【详解】解：（1）由公式P=UI推导得，所以小灯泡得电阻为 （2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，此时小灯泡L和定值电阻R1并联，此时灯泡刚好正常发光，说明电源电压为12V，则小灯泡和定值电阻R1的电流分别为 则电路中的总电流为 I=IL+I1=0.5A+0.1A=0.6A 因此，lmin内电路消耗的电能是 W=UIt=12V×0.6A×1×60s=432J （3）断开S1，闭合S和S2，此时R1和R2串联，根据公式P=UI可知，当电路中的电流最小时，电路消耗的功率最小，所以滑动变阻器要向左移，阻值增大，为了不烧坏电压表，当电压表示数达到3V时，滑动变阻器接入电阻达到最大，电流达到最小值，此时R1两端的电压为 U1=U-U2=12V-3V=9V 此时电路中的电流为 所以电路中的最小功率为 Pmin=UImin=12V×0.075A=0.9W 答：（1）灯泡的电阻为24Ω； （2）lmin内电路消耗的电能是432J； （3）电路消耗的最小功率是0.9W。 23. 图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，为加热电阻，电源电压为220V，的阻值为2200Ω，高温挡功率为66W；某同学用高温挡将杯内、20℃的冷水加热至40℃，用时5min，试求： （1）在低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）电阻的阻值是多少？ （3）电热杯的加热效率是多少？（保留一位小数） 【答案】（1）0.1A；（2）；（3）84.8% 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，当S1、S2都闭合时，两电阻并联，电路电阻较小，功率较大，为高温挡；只闭合S1时，只有R1工作，电路电阻较大，功率较小，为低温挡。则在低温挡工作时，电路中电流是 （2）R1的功率，即低温挡功率为 电阻R2的功率为 那么电阻的阻值是 （3）水吸收的热量为 消耗的电能为 电热杯的加热效率是 答：（1）在低温挡工作时，电路中的电流是0.1A； （2）电阻的阻值是1100Ω； （3）电热杯的加热效率是84.8%。 24. 阅读材料，回答问题： 最佳空燃比进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。 当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）氧化锆内的电流方向是：铂电极________（选填“A到B”或“B到A”）； （2）为使质量为、温度为的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收________J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值不能大于________；（大气比热容取，不计热量损失） （3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较________（选填“高”或“低”），需要________（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量。由图丙可知最佳空燃比为________。 【答案】 ①. A到B ②. 0.36 ③. 8 ④. 高 ⑤. 加大 ⑥. 14.7 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知氧离子O2-从B到A，而氧离子带负电，电流的方向与负电荷定向移动方向相反，故氧化锆内的电流方向是：铂电极A到B。 （2）[2][3]大气需吸收热量 Q吸=cm(t-t0)=1000J/(kg·℃)×1×10⁻6kg×[350℃-(-10℃)]=0.36J 不计热量损失，所以电阻R产生的热量 Q=Q吸=0.36J 电阻R的阻值 （3）[4][5][6]当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，所以铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油量；当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，由图丙可知最佳空燃比为14.7。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$