湖南省郴州市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年湖南省郴州市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．（3分）下列对相关现象的微观解释中，说法正确的是（　　） A．秋天落叶纷飞，说明分子之间存在斥力 B．“花香袭人知骤暖”，说明分子在不停地运动 C．用手捏面包，面包体积缩小了，说明分子间有间隙 D．液体、气体很容易被分开，说明液体、气体分子间不存在引力 2．（3分）下列过程中，与图中能量转化方式相同的是（　　） A．电烙铁通电发热 B．用热水泡脚，脚变暖和 C．汽油机的压缩冲程 D．水沸腾时水蒸气顶起水壶盖 3．（3分）把一个轻质的小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时，它们相互排斥，则这个小球（　　） A．一定不带电 B．一定带负电 C．一定带正电 D．可能不带电 4．（3分）LED手电筒和LED吸顶灯具有光效高、寿命长、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅等材料制成，硅是一种（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 5．（3分）2024年5月12日晚7点43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．火箭的发射时尾部出现大量“白气”是汽化现象 B．火箭的发射过程中，燃料逐渐减少，热值也会减小 C．长征四号丙运载火箭升空过程中的能量转化主要是机械能转化为内能 D．火箭穿越大气层时，通过与大气层摩擦做功增大了防护罩的内能 6．（3分）要改变某段导体电阻的大小，下列方法中无效的是（　　） A．改变导体两端的电压 B．改变导体的材料 C．改变导体的横截面积 D．改变导体的长度 7．（3分）伟杰同学在观察冰箱时，发现冰箱的灯在开冰箱门时亮，关冰箱门时灭；冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作。关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式，下列判断正确的是（　　） A．一定是串联 B．一定是并联 C．有时是串联，有时是并联 D．不能判断是串联还是并联 8．（3分）如图甲所示的电路，电源电压保持4.5V不变，S闭合后电压表的示数如图乙所示，此时（　　） A．L1两端的电压是4.5V B．L1两端的电压是2V C．L2两端的电压是2.5V D．L2两端的电压是2V 9．（3分）现今有许多小区在逐渐打造智慧小区，进行智能化管理。小区业主可以用门禁卡（S1），也可以刷脸（S2）进出小区，访客到小区时，业主还可以发送临时密码（S3）给访客进入小区。当任一条件符合，对应开关闭合，电动机转动，闸门打开。图中所示电路，符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 10．（3分）将标有“6V，3W”和“6V，2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为10V的电源两端。接通电路后，下列说法正确的是（　　） A．两只小灯泡都不能正常发光，甲灯比乙灯亮 B．两只小灯泡都不能正常发光，乙灯比甲灯亮 C．只有甲灯能正常发光，甲灯比乙灯亮 D．只有乙灯能正常发光，乙灯比甲灯亮 11．（3分）公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅电路原理图。电源电压不变，质量显示器由某种电表改装而成，R0为定值电阻，压力传感器R的阻值随所受压力的增大而减小。下列说法错误的是（　　） A．质量显示器由电流表改装而成 B．若货车载重增大，则R0两端的电压减小 C．若货车载重增大，显示器示数变大 D．定值电阻R0在此电路中可以起到保护电路的作用 12．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电流表A1的示数变大 B．电压表V的示数变大，灯泡的亮度不变 C．电流表A1的示数变大，灯泡的功率变大 D．电压表V的示数不变，电路的总功率变小 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分。） 13．（4分）汽油机由四个冲程，图甲是汽油机的 　 　冲程，　 　图是依靠飞轮惯性来完成的冲程。 14．（4分）一根冰棒，质量为0.1kg，从冰箱里拿出来，过段时间后，其温度由﹣4℃上升到0℃，在此过程中，冰棒吸收的热量为 　 　J。冰棒升温，是因为它和周围的空气发生了 　 　。] 15．（4分）如图是额定电压为1.5V的小灯泡的I﹣U图象，小灯泡正常工作时电阻为 　 　Ω。若电源电压为4.5V，为使灯泡正常发光，需串联一只 　 　Ω的电阻。 16．（6分）“无烟电烤炉”是一种新兴的家用简易烧烤设备，使用方便、健康环保，一般设有大火、中火、小火三挡。其内部电路如图所示，R1、R2均为发热电阻，且R1＝55Ω。当开关S2断开、S1拨到b时，电烤炉处于 　 　挡，此时电路消耗的电功率为P1；当开关S2闭合、S1拨到b时，电路消耗的电功率P2为 　 　W；若P2＝3P1，则电阻R2的阻值为 　 　Ω。 三、作图与实验探究题（本题共5小题，17、18题各2分，19题6分，20小题8分，21小题10分，共28分。） 17．（2分）请根据如图所示实物图在右边虚框内画出对应的电路图。 18．（2分）如图所示，开关S闭合后，灯泡L1和L2串联，请将电池、电压表两个元件符号分别填入虚线框内。 19．（6分）为了比较两种不同液体的吸热能力，小明用完全相同的加热装置对甲、乙两种液体进行加热，由于粗心没有控制它们的质量相同，质量分别为50g和200g。但他做完了实验，并根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像，如图所示。 （1）实验中，除了图中所示的器材，还需要的测量工具有 　 　（写出一种即可）。 （2）实验过程中，液体吸收的热量是通过加热时间来比较的，则在0～8min内，甲吸收的热量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量。 （3）小明经过思考认为，虽然没有控制两种液体的质量相等，但通过实验数据分析也可以得到甲、乙两种液体的比热容之比为 　 　。 20．（8分）小华和同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压3V。 （1）在连接电路时，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到 　 　端（选填“A”或“B”）。 （2）闭合开关后，灯一直较亮，无论如何移动滑片，电流表和电压表的示数都没有变化，则电路中可能出现的故障或错误是：　 　。 （3）故障排除后，小华记录了如表实验数据，空缺的数据如图乙所示，读数为 　 　A。 实验序号 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.9 电流I/A 0.28 0.32 发光情况 暗淡 正常 强烈 分析数据可得，小灯泡的额定功率为 　 　W。 21．（10分）小亮同学为了探究“探究电流与电压、电阻的关系”，设计了图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为6V的电源，电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个、开关一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接成完整电路。 （2）在连接实验电路过程中，开关处于　 　状态。 （3）探究“电流与电压的关系”实验中，调节滑动变阻器阻值，将电压表和电流表的读数记录如表。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.20 1.50 0.40 0.50 数据分析，发现实验序号为　 　的实验数据记录存在明显错误，产生这种错误的原因是：　 　。 （4）探究“电流与电阻的关系”实验中，提供的电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，如果要让这5个电阻都能够完成实验，需选择最大阻值至少为　 　Ω的滑动变阻器。 四、计算题（本题共2小题，22题8分，23题10分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。） 22．（8分）如图所示，电源电压不变，R1的电阻为20Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。求： （1）通过电阻R2的电流； （2）电源电压； （3）正常工作10s时，电路消耗的电能。 23．（10分）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。当开关S1闭合、S2断开，将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）当开关S1闭合、S2断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压； （3）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率。 2024-2025学年湖南省郴州市九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B C C B D A B D C D B 题号 12 答案 D 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．（3分）下列对相关现象的微观解释中，说法正确的是（　　） A．秋天落叶纷飞，说明分子之间存在斥力 B．“花香袭人知骤暖”，说明分子在不停地运动 C．用手捏面包，面包体积缩小了，说明分子间有间隙 D．液体、气体很容易被分开，说明液体、气体分子间不存在引力 【分析】分子动理论包括三方面的内容：物质是由大量分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力。根据各个选项的具体内容，分别做出判断。 【解答】解：A．落叶不是分子，落叶纷飞是固体的机械运动，故A错误； B．闻到花香，这是扩散现象，说明分子在不停地运动，故B正确； C．面包里面有气孔，用手捏时面包里的空气跑出来，所以面包的体积变小了，不能说明分子间有间隙，故C错误； D．液体、气体很容易被分开，但分子间同时存在引力和斥力，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查学生对分子动理论内容的了解情况，需要结合具体生活实例进行分析，并掌握用物理语言解释物理现象的能力。 2．（3分）下列过程中，与图中能量转化方式相同的是（　　） A．电烙铁通电发热 B．用热水泡脚，脚变暖和 C．汽油机的压缩冲程 D．水沸腾时水蒸气顶起水壶盖 【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，而热传递是能量的转移。 【解答】解：图中压缩空气做功，是通过做功的方式改变内能的，是机械能转化为内能； A、电烙铁通电，电流做功，将电能转化为内能，使电烙铁的内能增加、温度升高而发热，故A错误； B、用热水泡脚，脚从热水吸收热量，内能增加、温度升高，脚感觉暖和，利用热传递使物体内能增加，没有能量的转化，故B错误； C、汽油机的压缩冲程，是通过做功的方式改变内能的，是机械能转化为内能，故C正确； D、水沸腾时水蒸气顶起水壶盖，是水蒸气膨胀对外做功，水蒸气的内能减小、温度降低，这是做功改变内能，是内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了改变物体内能的方法，知道做功和热传递改变物体内能的区别是本题的关键。 3．（3分）把一个轻质的小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时，它们相互排斥，则这个小球（　　） A．一定不带电 B．一定带负电 C．一定带正电 D．可能不带电 【分析】（1）自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。 （2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。排斥的物体一定是带有同种电荷，吸引的物体可能带有异种电荷，也可能是带电体吸引不带电体。 【解答】解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把一个轻质的小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时，它们相互排斥，则这个小球一定和玻璃棒带相同的电荷，所以小球带正电。 故选：C。 【点评】掌握正电荷和负电荷的规定，掌握电荷间的作用。 4．（3分）LED手电筒和LED吸顶灯具有光效高、寿命长、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅等材料制成，硅是一种（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【分析】发光二极管是半导体材料制成的。 【解答】解：硅可以用来制作发光二极管，它是一种常见的半导体材料，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查的是半导体的特点及应用，属于基础题目。 5．（3分）2024年5月12日晚7点43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．火箭的发射时尾部出现大量“白气”是汽化现象 B．火箭的发射过程中，燃料逐渐减少，热值也会减小 C．长征四号丙运载火箭升空过程中的能量转化主要是机械能转化为内能 D．火箭穿越大气层时，通过与大气层摩擦做功增大了防护罩的内能 【分析】（1）汽化现象是指物质由液态变为气态的过程，液化现象是指物质由气态变为液态的过程； （2）燃料的热值是燃料的属性，与燃料是否完全燃烧无关； （3）燃料燃烧会释放大量内能，这些内能主要转化为火箭升空的机械能； （4）克服摩擦做功，机械能转化为内能。 【解答】解：A、“白气”是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故A错误； B、燃料的热值是燃料的属性，与燃料是否完全燃烧无关，所以燃料若不完全燃烧，热值不会改变，但放出的热量会变少，故B错误； C、火箭升空消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故C错误； D、火箭穿越大气层时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，增大了防护罩的内能，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对液化现象、能量的转化、热值的理解，属于基础题。 6．（3分）要改变某段导体电阻的大小，下列方法中无效的是（　　） A．改变导体两端的电压 B．改变导体的材料 C．改变导体的横截面积 D．改变导体的长度 【分析】电阻的大小与导体的长度和横截面积及材料有关。导体越长，电阻越大；导体的横截面积越小，电阻越大。 【解答】解：由于导体电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积决定，还跟导体的温度有关，而跟导体两端的电压和通过导体的电流无关。 故选：A。 【点评】计算导体电阻的公式﹣﹣R＝ρ，导体的电阻与导体长度L成正比，与横截面积（即粗细）S成反比，与导体的材料ρ有关。绝大多数导体的电阻随温度的升高而增大（例如灯丝的电阻），少数导体的电阻随温度的升高而减小。 7．（3分）伟杰同学在观察冰箱时，发现冰箱的灯在开冰箱门时亮，关冰箱门时灭；冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作。关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式，下列判断正确的是（　　） A．一定是串联 B．一定是并联 C．有时是串联，有时是并联 D．不能判断是串联还是并联 【分析】用电器串联时，各用电器相互影响，不能独立工作；用电器并联时，各用电器互不影响，能独立了工作；据此分析答题。 【解答】解：由于照明用的灯和冰箱的压缩机互相不影响，所以它们之间是并联的关系； 故选：B。 【点评】本题考查了电冰箱的电路。电动机和电灯是并联关系，互不影响工作。 8．（3分）如图甲所示的电路，电源电压保持4.5V不变，S闭合后电压表的示数如图乙所示，此时（　　） A．L1两端的电压是4.5V B．L1两端的电压是2V C．L2两端的电压是2.5V D．L2两端的电压是2V 【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，根据串联电压规律确定电压表的量程并读数，根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压。 【解答】解：由图甲可知，电路为串联电路，电压表测量L2两端的电压，由串联电路分压特点可知，电源电压大于电路中任意一个用电器的电压，根据图乙中指针的位置，可以判断电压表选择的是小量程，示数为2V，即L2两端的电压为2V，则L1两端的电压为U1＝U﹣U2＝4.5V﹣2V＝2.5V。 故选：D。 【点评】本题考查串联电压规律的应用，属于基础题。 9．（3分）现今有许多小区在逐渐打造智慧小区，进行智能化管理。小区业主可以用门禁卡（S1），也可以刷脸（S2）进出小区，访客到小区时，业主还可以发送临时密码（S3）给访客进入小区。当任一条件符合，对应开关闭合，电动机转动，闸门打开。图中所示电路，符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析三个开关的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，小区业主可以用门禁卡（S1），也可以刷脸（S2）进出小区，访客到小区时，业主还可以发送临时密码（S3）给访客进入小区。当任一条件符合，对应开关闭合，电动机转动，闸门打开，这说明三个开关互不影响，是并联的，然后与电动机串联接入电路，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意确定三开关的连接方式是关键。 10．（3分）将标有“6V，3W”和“6V，2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为10V的电源两端。接通电路后，下列说法正确的是（　　） A．两只小灯泡都不能正常发光，甲灯比乙灯亮 B．两只小灯泡都不能正常发光，乙灯比甲灯亮 C．只有甲灯能正常发光，甲灯比乙灯亮 D．只有乙灯能正常发光，乙灯比甲灯亮 【分析】已知两灯的额定电压和额定功率，根据公式P＝可求灯泡的电阻，因为串联电路中各处电流都相等，所以根据公式P＝I2R可比较灯泡的实际功率，从而比较灯泡的发光情况。 【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流 ＝0.5A， 根据欧姆定律可知，两灯泡的电阻 ， ， 因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两灯泡的电流相等，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流，与乙灯的额定电流相等，故乙能正常发光，甲不能正常发光，由P＝I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故D正确，ABC错误。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，注意判断灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率. 11．（3分）公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅电路原理图。电源电压不变，质量显示器由某种电表改装而成，R0为定值电阻，压力传感器R的阻值随所受压力的增大而减小。下列说法错误的是（　　） A．质量显示器由电流表改装而成 B．若货车载重增大，则R0两端的电压减小 C．若货车载重增大，显示器示数变大 D．定值电阻R0在此电路中可以起到保护电路的作用 【分析】（1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在被测电路两端； （2）（3）货车载重增大，根据R阻值的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电阻R0两端电压的变化； （4）从保护电路的角度分析。 【解答】解：A、图中电表串联在电路中，所以该显示器由电流表改装而成，故A正确； BC、若货车质量增大，变阻器电阻减小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，显示器示数变大；根据U＝IR可知，电阻R0两端电压增大，故C正确、B错误； D、货车载重增大到一定程度，电路的总电阻很小，电路中的电流很大，容易烧坏电流表，而在电路中串联一个定值电阻，可以保护电路，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查电路的动态分析、欧姆定律的应用，是基础题。 12．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电流表A1的示数变大 B．电压表V的示数变大，灯泡的亮度不变 C．电流表A1的示数变大，灯泡的功率变大 D．电压表V的示数不变，电路的总功率变小 【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表A1测L支路的电流，电流表A测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡支路电流和实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流变化，利用P＝UI确定电路的总功率变化。 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表A1测L支路的电流，电流表A测干路电流。 因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故B错误； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时，通过L的电流不变，实际功率不变，则灯泡的亮暗不变，故AC错误； 在滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大， 由I＝可知，通过R的电流变小， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小， 由P＝UI可知，电路的总功率变小，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点、欧姆定律和电功率的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分。） 13．（4分）汽油机由四个冲程，图甲是汽油机的 　做功　冲程，　乙　图是依靠飞轮惯性来完成的冲程。 【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定哪个冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断。 在热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。 【解答】解：图甲中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点炎，是汽油机的 做功冲程，乙图是依靠飞轮惯性来完成的冲程（压缩冲程）。 故答案为：做功；乙。 【点评】此题考查了对汽油机做功冲程和压缩冲程的判断以及对能量转化情况的分析，比较简单。 14．（4分）一根冰棒，质量为0.1kg，从冰箱里拿出来，过段时间后，其温度由﹣4℃上升到0℃，在此过程中，冰棒吸收的热量为 　1680　J。冰棒升温，是因为它和周围的空气发生了 　热传递　。] 【分析】根据Q吸＝cmΔt求冰棒吸收的热量；冰棒吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变了它的内能。 【解答】解：冰棒吸收的热量：Q吸＝c冰mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×[0℃﹣（﹣4℃）]＝1680J； 冰棒吸收热量，温度升高，内能增加，是因为它和周围的空气发生了热传递。 故答案为：1680；热传递。 【点评】本题考查热量的计算和改变内能的方式，难度不大。 15．（4分）如图是额定电压为1.5V的小灯泡的I﹣U图象，小灯泡正常工作时电阻为 　7.5　Ω。若电源电压为4.5V，为使灯泡正常发光，需串联一只 　15　Ω的电阻。 【分析】小灯泡正常工作时，实际电压等于额定电压，由图可知此时通过它的电流，根据欧姆定律求小灯泡正常工作时的电阻；根据串联电路的电压规律求电阻两端的电压，根据欧姆定律求串联电阻的阻值。 【解答】解：小灯泡正常工作时，实际电压等于额定电压，即UL＝U额＝1.5V， 由图可知此时通过它的电流为IL＝0.2A， 根据欧姆定律可得，小灯泡正常工作时的电阻：RL＝＝＝7.5Ω； 根据串联电路的电压规律可得，电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣1.5V＝3V， 串联电路各处的电流相等，即IR＝IL＝0.2A， 则串联电阻的阻值：R＝＝＝15Ω； 故答案为：7.5；15。 【点评】本题考查欧姆定律的应用和串联电路的特点，由图像得出正确信息是关键之一。 16．（6分）“无烟电烤炉”是一种新兴的家用简易烧烤设备，使用方便、健康环保，一般设有大火、中火、小火三挡。其内部电路如图所示，R1、R2均为发热电阻，且R1＝55Ω。当开关S2断开、S1拨到b时，电烤炉处于 　小火　挡，此时电路消耗的电功率为P1；当开关S2闭合、S1拨到b时，电路消耗的电功率P2为 　880　W；若P2＝3P1，则电阻R2的阻值为 　110　Ω。 【分析】（1）由图可知，当开关S1接a、S2闭合时，R1、R2并联，当开关S1接b、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1接b、S2闭合时，只有R1工作，根据并联电路的特点和P＝可知电烤炉大火、中火和小火的电路连接； （2）根据P＝可求出当开关S2闭合、S1拨到b时，电路消耗的电功率P2； （3）根据P1、P2的关系求出P1，根据P＝可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值。 【解答】解：由图可知，当开关S1接a、S2闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电烤炉处于大火挡； 当开关S1接b、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电烤炉处于小火挡； 当开关S1接b、S2闭合时，只有R1工作，电烤炉处于中火挡； 当开关S2闭合、S1拨到b时，电路消耗的电功率：P2＝＝＝880W； 若P2＝3P1，则P1＝＝＝W， 由P＝可知，R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝165Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R＝R﹣R1＝165Ω﹣55Ω＝110Ω。 故答案为：小火；880；110。 【点评】本题属于电功率多挡位电路问题，主要考查串并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 三、作图与实验探究题（本题共5小题，17、18题各2分，19题6分，20小题8分，21小题10分，共28分。） 17．（2分）请根据如图所示实物图在右边虚框内画出对应的电路图。 【分析】分析实物图，得出两灯的连接方式、开关的位置，据此画出对应的电路图。 【解答】解：由实物图知，两灯串联，开关接在两灯之间，电路图如图所示： 【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。 18．（2分）如图所示，开关S闭合后，灯泡L1和L2串联，请将电池、电压表两个元件符号分别填入虚线框内。 【分析】电压表必须与被测用电器并联。 【解答】解：电压表在电路中相当于开路，电源在电路中提供电能，开关S闭合后，灯泡L1和L2串联，则左侧虚线框内为电压表，右侧虚线框内为电源，如图所示： 【点评】本题考查了电压表的使用方法，属于基础题目。 19．（6分）为了比较两种不同液体的吸热能力，小明用完全相同的加热装置对甲、乙两种液体进行加热，由于粗心没有控制它们的质量相同，质量分别为50g和200g。但他做完了实验，并根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像，如图所示。 （1）实验中，除了图中所示的器材，还需要的测量工具有 　秒表　（写出一种即可）。 （2）实验过程中，液体吸收的热量是通过加热时间来比较的，则在0～8min内，甲吸收的热量 　等于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量。 （3）小明经过思考认为，虽然没有控制两种液体的质量相等，但通过实验数据分析也可以得到甲、乙两种液体的比热容之比为 　2：1　。 【分析】（1）（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （3）根据表中数据，根据公式c＝分析 【解答】解：（1）实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，所以还需要的测量工具是秒表； （2）分析表格的数据可知，0～8min内，根据转换法，甲、乙两种液体吸收的热量是不同的； （3）用相同的加热器加热，在相同时间内，液体吸收的热量是相同的；从图像中可以看出，甲、乙两种液体吸收的热量Q都相同，m甲＝0.25m乙，甲的升高的温度是乙的升高温度的2倍，Δt甲＝2Δt乙，根据公式c＝，可以判断出c甲＝2c乙。 故答案为：（1）秒表；（2）等于；（3）2：1。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法。为热学中的重要实验。 20．（8分）小华和同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压3V。 （1）在连接电路时，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到 　B　端（选填“A”或“B”）。 （2）闭合开关后，灯一直较亮，无论如何移动滑片，电流表和电压表的示数都没有变化，则电路中可能出现的故障或错误是：　滑动变阻器短路　。 （3）故障排除后，小华记录了如表实验数据，空缺的数据如图乙所示，读数为 　0.3　A。 实验序号 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.9 电流I/A 0.28 0.32 发光情况 暗淡 正常 强烈 分析数据可得，小灯泡的额定功率为 　0.75　W。 【分析】（1）在连接电路时，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处； （2）闭合开关后，灯一直较亮，无论如何移动滑片，电流表和电压表的示数都没有变化，则电路中可能出现的故障或错误是：滑动变阻器短路； （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，得出示数；根据P＝UI可知小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）在连接电路时，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即B端； （2）闭合开关后，灯一直较亮，无论如何移动滑片，电流表和电压表的示数都没有变化，则电路中可能出现的故障或错误是：滑动变阻器短路； （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.3A； 根据P＝UI可知小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）B；（2）滑动变阻器短路；（3）0.3；0.75。 【点评】本题为“测量小灯泡的电功率”实验，考查故障分析、电功率计算等知识。 21．（10分）小亮同学为了探究“探究电流与电压、电阻的关系”，设计了图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为6V的电源，电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个、开关一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接成完整电路。 （2）在连接实验电路过程中，开关处于　断开　状态。 （3）探究“电流与电压的关系”实验中，调节滑动变阻器阻值，将电压表和电流表的读数记录如表。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.20 1.50 0.40 0.50 数据分析，发现实验序号为　3　的实验数据记录存在明显错误，产生这种错误的原因是：　电流表读数看错了量程　。 （4）探究“电流与电阻的关系”实验中，提供的电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，如果要让这5个电阻都能够完成实验，需选择最大阻值至少为　50　Ω的滑动变阻器。 【分析】（1）将电压表与电阻并联，根据电源电压来确定电压表的量程，电流表串联在电路中，根据表格数据确定电流表量程； （2）为保护电路，连接电路时，应断开开关，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处； （3）根据串分压的知识，更换定值电阻，要保持其两端电压不变； （4）根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析滑动变阻器的阻值。 【解答】解：（1）将电压表与定值电阻并联，电源电压为3V，所以电压表可选择0～3V的量程，由表格数据可知，电流表应选择0～0.6A，如图所示。 （2）在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器； （3）探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，第3组数据与其他几组电阻不同，电流表读数看错了量程； （4）改用50Ω的电阻时，电路中的电流I＝＝＝0.08A，滑动变阻器的阻值为：R滑＝＝＝50Ω，滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）3；电流表读数看错了量程；（4）50。 【点评】本题考查了连接实物电路图、实验数据处理，实验操作分析及实验改进措施是本题的难点，要根据串联电路的分压原理认真分析，然后提出改进措施。 四、计算题（本题共2小题，22题8分，23题10分，共18分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。） 22．（8分）如图所示，电源电压不变，R1的电阻为20Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。求： （1）通过电阻R2的电流； （2）电源电压； （3）正常工作10s时，电路消耗的电能。 【分析】由电路分析可知，两电阻并联，电流表A1与R1串联，故A1测量R1中的电流，电流表A测量干路电流。 （1）根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流； （2）根据欧姆定律可求出R1两端的电压，即电源电压； （3）根据W＝UIt求出通电10s电路消耗的电能。 【解答】解：由电路分析可知，两电阻并联，电流表A1与R1串联，故A1测量R1中的电流，电流表A测量干路电流。 （1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流： I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； （2）电源电压等于R1两端的电压：根据欧姆定律可得， U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V； （3）通电10s电路消耗的电能： W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J。 答：（1）通过电阻R2的电流是0.2A； （2）电源电压是6V； （3）正常工作10s时，电路消耗的电能30J。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，虽然考查内容较多，但属于基础题目。 23．（10分）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。当开关S1闭合、S2断开，将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）当开关S1闭合、S2断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压； （3）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率。 【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求灯泡L正常发光时的电阻； （2）由图甲可知，当开关S1闭合、S2断开时，灯泡与滑动变阻器串联。当滑动变阻器的滑片P在a端时，它接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知最小电流，根据P＝UI求灯泡L的实际电压； （3）根据欧姆定律和串联电路的电压规律表示出滑片在a端和中点时电源电压的大小，从而求得电源电压和R的最大阻值；当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，灯泡L短路，电路为R的简单电路，根据P＝求电路消耗的总功率。 【解答】解：（1）灯泡L正常发光时的电阻：RL＝＝＝20Ω； （2）由图甲可知，当开关S1闭合、S2断开时，灯泡与滑动变阻器串联。 当滑动变阻器的滑片P在a端时，它接入电路的电阻最大，电路中的电流最小， 由图乙可知，最小电流为I小＝0.3A，由P＝UI可得，灯泡L的实际电压： UL＝＝＝6V； （3）当滑动变阻器的滑片P在中点时，它接入电路的电阻等于其最大阻值的一半，电路中的电流较大， 由图乙可知，此时的电流为I大＝0.4A，由P＝UI可得，灯泡L的实际电压： U′L＝＝＝8V； 根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得，滑片在a端和中点时电源电压为 U＝UL+UR＝UL+I小R＝6V+0.3A×R……① U＝U′L+U′R＝U′L+I大R＝8V+0.4A×R……② 电源电压不变，由①②解得：U＝12V，R＝20Ω， 当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，灯泡L短路，电路为R的简单电路， 故电路的总功率：P＝＝＝7.2W。 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为20Ω； （2）当开关S1闭合、S2断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压为6V； （3）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率为7.2W。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率的相关计算，明确电路的连接方式是关键之一。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$