山东省青岛市崂山区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年山东省青岛市崂山区九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题：（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．（2分）能源的利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件，以下各种形式的能源中可作为理想能源的是（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 2．（2分）家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作，这主要是利用塑料的（　　） A．塑性 B．绝缘性 C．延展性 D．导热性 3．（2分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，最薄可达0.12μm。直接用手拿取会导致破碎。制箔匠人会手持羽毛轻轻扫过纸垫（如图甲），再将羽毛靠近金箔，羽毛就会吸起金箔（如图乙）。羽毛能够吸起金箔的原因是（　　） A．带电物体能够吸引轻小物体 B．羽毛与金箔摩擦产生电荷 C．异种电荷相互吸引 D．同种电荷相互排斥 4．（2分）我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电，它的技术非常先进，光电转换效率超30%。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体 B．太阳能电池板面积越大，发电效率越高 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能 5．（2分）如图，爷爷过生日时，晓宇精心准备了一份长寿面，香味四溢。制作这碗长寿面的过程中，所包含的物理原理描述正确的是（　　） A．炉火加热使锅内水的温度升高，是通过做功的方式改变内能 B．水开后将锅盖顶起，机械能转化为内能 C．出锅后的面条逐渐变凉，分子运动不断加快 D．香味四溢是因为分子在不停地做无规则运动 6．（2分）如图所示为一实物电路连接图，与之相对应的电路图是图中的（　　） A． B． C． D． 7．（2分）如图所示电路，关于电表测量位置的说法正确的是（　　） A．电流表测量通过L1的电流 B．电流表测量通过L2的电流 C．电压表测量开关两端的电压 D．电压表测量L1两端的电压 8．（2分）利用玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、电池、开关S、导线若干，连接电路如图所示。闭合开关S，用酒精灯对钨丝加热，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，则（　　） A．电路中的电子从电源正极出发，通过钨丝、灯泡回到负极 B．钨丝被加热过程中，温度升高，内能增加 C．加热钨丝，电路中的总电阻减小 D．这个实验说明电流通过导体时会产生热 9．（2分）如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”，内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（　　） A．发电机 B．电风扇 C．汽油机 D．电水壶 10．（2分）某品牌电视机的铭牌如图所示。如果这台电视机每天正常使用3h，一个月（30天）耗电（　　） A．0.45kW•h B．450kW•h C．13.5kW•h D．1.35×104kW•h 二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，每题全选对得3分，漏选得1分，错选或不选得0分） （多选）11．（3分）下列物理概念，不正确的是（　　） A．热量总是从内能大的物体传向内能小的物体 B．两个用电器的电流相等，则它们一定是串联电路 C．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量 D．做功改变内能的实质是机械能与内能的相互转化 （多选）12．（3分）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关S1、S2，则（　　） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变强 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 （多选）13．（3分）如图甲所示电路，闭合开关S，两灯均发光，两个电压表的指针偏转都如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的读数为1.5V B．L1和L2两灯的电压之比为1：3 C．L1和L2两灯的电流之比为1：1 D．L1和L2两灯的电阻之比为1：4 （多选）14．（3分）探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领，装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图乙。则（　　） A．A是水 B．比热容cA：cB＝3：2 C．B的比热容cB＝2.1×103J/（kg•℃） D．加热3min，A吸收热量4.2×103J （多选）15．（3分）利用如图甲所示电路探究电流和电阻的关系。电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路。按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。在实验中（　　） A．电压表示数保持2.5V不变 B．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.25A C．当R的阻值是25Ω时滑动变阻器连入电路中的阻值为5Ω D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为5﹣20Ω 三、填空与作图题（满分12分，共3题） 16．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光，此过程 　 　能转化为光能和内能。晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝（如图所示），灯丝在晃动。产生这一现象的原因是 　 　。 17．（6分）如图甲所示是测电笔的结构，图中a为电阻、b为氖管。 （1）笔中的电阻与氖管的连接方式是 　 　（选填“串联”或“并联”）；在使用测电笔时，图乙中正确的握法是 　 　。 （2）如图丙所示，小宇准备在屋里加装一盏灯和一个三孔插座。用测电笔测试的供电线是 　 　线。请按照安全用电原则，将三孔插座和带开关的灯泡正确连入电路。 18．（4分）家中的电吹风，可以吹冷风（自然风），也可以吹热风。探究小组设计出电吹风的模拟电路（如图所示），并连接了部分导线。 （1）请用笔画线代替导线将剩余电路补充完整。 （2）连接好的电路，只闭合开关 　 　吹冷风，只闭合开关 　 　既无风也不发热。 四、实验探究题（满分34分，共4题） 19．（6分）电和磁有紧密的联系。下面是探究小组进行的一些与电和磁有关的实验。 （1）如图甲所示，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 　 　；断开开关，小磁针在 　 　的作用下又恢复到原来的位置。 （2）如图乙所示，将导线缠绕成螺线管后通电，磁场会增强。滑片位置不变时，开关在 　 　（选填“1”或“2”）时的磁场更强。 （3）如图丙所示，在M、N之间接入 　 　，就可以探究磁场对电流的作用，这一实验将 　 　能转化成 　 　能。 20．（5分）实验中采用如图甲所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但横截面积不同，a、c横截面积相同而长度不同。 （1）为了探究电阻与长度的关系，应选择 　 　、　 　两根导线先后接入M、N间，通过观察 　 　来比较导线电阻的大小。 （2）将导线a和b先后接入M、N间，发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的 　 　。 （3）将水槽中加入淡盐水，两铁钉插入盐水中（如图乙所示），将铁钉与M、N相连，不断加入盐搅拌均匀（盐水始终未达到饱和状态），获得电流表示数如表格所示。说明相同条件下，溶液的电阻与 　 　有关。 加盐量/勺 1 2 3 4 电流I/A 0.08 0.14 0.2 0.28 （4）将水槽中的盐水更换为煤油，再次进行实验，会出现什么现象？请分析产生这一现象的原因：　 　。 21．（8分）利用2节干电池组成的电源，两个灯泡，开关、电流表、电压表各一和导线若干，探究电路中电流、电压规律。 （1）连接电路如图甲，探究并联电路的电流规律： ①闭合开关，发现L1亮，L2不亮，电流表有示数，可判断灯泡 　 　出现 　 　（选填“短接”或“断路”）。 ②排除电路故障后进行实验，测得通过L1的电流0.22A，通过的L2电流0.18A，则图甲中电流表的示数是 　 　，测量干路电流时，应当选择电流表的量程为0～　 　A。 ③实验后，小宇发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”，什么原因造成通过L1的电流不是0.3A，请说明原因：　 　。 （2）如图乙，探究串联电路中电压的规律。 ①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。 ②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。由此可得出串联电路中电压的规律为：串联电路两端的总电压等于 　 　。 次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端电压U/V 1 1.3 1.5 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.4 1.4 2.8 ③排除电路连接造成的误差，第 　 　次实验采用的是2个规格完全相同的灯泡。 22．（8分）探究小组利用干电池4节，定值电阻3个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，滑动变阻器，电流表、电压表、开关各一个，导线若干，探究电流与电压的关系。 （1）实验中，滑动变阻器的滑片向右移动时，两个电表的示数均增大，请用笔画线代替导线将甲实验电路补充完整。 （2）选用某一电阻进行实验，获得实验数据如表，请在图乙中画出此电阻的I﹣U图像。 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 I/A 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 （3）根据实验数据可知：实验中采用的电阻是　 　Ω。 （4）完成探究后，实验小组想要继续探究电流与电阻的关系。他们先将R＝5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流表的示数；然后更换R＝10Ω的电阻，向　 　移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　V，读出电流表的示数；再换用其它电阻重复实验。实验获得的数据可以通过图丙中的图线　 　展示出其规律。 23．（7分）利用如图甲所示的装置测量小灯泡正常发光时的电阻，实验中使用的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡正常工作时的电流表示数如图乙所示。 （1）在图甲中所示的电路中，有一根导线连错了，请在错误的导线上画“×”，并用笔画出正确的连接方式。 （2）改正错误后进行实验，得到了如表所示的实验数据，请将表格中空缺位置填充完整；①　 　，②　 　。 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.18 0.22 0.26 ① R/Ω 5.56 6.82 7.69 ② （3）通过实验现象和数据，发现同一个灯泡越亮，灯泡的电阻越　 　。灯泡的电阻产生变化的原因是灯丝的电阻随　 　发生变化。 （4）实验中使用的灯泡正常工作时的功率是　 　。 五、计算题（满分19分，共3题） 24．（4分）电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起，某电焊机输出电压40V，输出功率2000W．各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表。从安全角度考虑。应选择　 　（填写导线规格）作为电焊机的输出导线。 导线规格 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 安全载流量I/A 28 37 47 68 25．（7分）小华尝试估测家中所使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107J/m3。求： （1）将40L自来水加热至输出温度需要的热量Q； （2）该热水器的热效率η。 26．（8分）如图所示，这是某品牌的即热型水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，旋转手柄S可处于冷水挡a、温水挡b、热水挡c，它的简要工作电路如图乙所示，虚线方框内有两个发热电阻R1、R2（方框内未画出）。已知：温水挡加热功率1100W，高温挡时发热电阻的总电阻是R＝24.2Ω，供电电压为220V。 （1）当S旋到b挡位时，求通电10s电流产生的热量Q； （2）求两个电阻的阻值R1、R2； （3）请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接完整工作电路。 六、附加题（满分20分，共4题） 27．（4分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（　　） A． B． C． D． （多选）28．（4分）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.8V不变，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的变化，下列说法正确的是（　　） A．当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比不变 B．当水流速度减小时，机翼状的探头受到水的浮力不变 C．电阻R2的最大电功率为0.96W D．电阻R2的电功率的变化范围为0.54W～2.16W （多选）29．（4分）如图所示电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“24Ω 0.3A”，电压表的量程为0～3V，小灯泡额定电流为0.2A（灯丝电阻不变），闭合S1，S2接1，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.5V；闭合S1，S2接2，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.2V，在保证电路元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为8Ω B．闭合S1，S2接1时，通电1min，整个电路消耗的电能最多为135J C．闭合S1，S2接2时，移动滑片P，当电压表的示数为1.6V时，小灯泡正常发光 D．闭合S1，S2接2时，滑片P从最右端向左最大范围移动，电压表示数将增大0.4V 30．（8分）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R1，R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，灯L上标有“8V 1.6W”。当闭合开关S2，断开S1，移动滑动变阻器，R3的滑片至B点时，灯L正常发光，电流表示数为I1，此时R3的功率为P1，当闭合开关S1，断开S2，移动滑动变阻器R3的滑片从A点移动到B点时，电压表V1、V2示数与滑动变阻器R3阻值关系如图乙所示，当滑动变阻器R3的滑片在B点时电流表示数为I2，此时R3功率为P2，其中P1：P2＝4：9求： （1）I1：I2＝？ （2）电源电压U。 2024-2025学年山东省青岛市崂山区九年级（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 27 答案 A B A D D A D B A C A 一、单项选择题：（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．（2分）能源的利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件，以下各种形式的能源中可作为理想能源的是（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 【分析】常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能； 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 【解答】解：以下各种形式的能源中可作为理想能源的是太阳能，因为它无污染，是清洁能源，而天然气、石油、煤灰都是化石燃料，有污染，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了太阳能、可再生能源和不可再生能源的概念、二次能源等，属于基础题。 2．（2分）家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作，这主要是利用塑料的（　　） A．塑性 B．绝缘性 C．延展性 D．导热性 【分析】绝缘性、延展性、导热性和塑性都是塑料的物理属性。 【解答】解：家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作，这主要是利用塑料的绝缘性。 故选：B。 【点评】本题考查了物质的物理属性，属于基础题。 3．（2分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，最薄可达0.12μm。直接用手拿取会导致破碎。制箔匠人会手持羽毛轻轻扫过纸垫（如图甲），再将羽毛靠近金箔，羽毛就会吸起金箔（如图乙）。羽毛能够吸起金箔的原因是（　　） A．带电物体能够吸引轻小物体 B．羽毛与金箔摩擦产生电荷 C．异种电荷相互吸引 D．同种电荷相互排斥 【分析】带电体可以吸引轻小物体； 摩擦起电的实质是电子的转移，不是创造了电荷； 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 【解答】解：A、带电物体能够吸引轻小物体，故A正确； B、羽毛与金箔靠近，带电的羽毛可以吸引轻薄的金箔，故B错误； CD、羽毛能够吸起金箔的原因是带电的羽毛可以吸引金箔，故CD错误。 故选：A。 【点评】本题考查的是摩擦起电现象；知道带电体的性质。 4．（2分）我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电，它的技术非常先进，光电转换效率超30%。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体 B．太阳能电池板面积越大，发电效率越高 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能 【分析】（1）太阳能电池板的材料是半导体制成的； （2）太阳能电池板的面积越大，发电功率越大； （3）太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能。 【解答】解：A、太阳能电池板所用材料三结砷化镓是半导体，故A错误； B、太阳能电池板面积越大，发电功率越大，故B错误； CD、太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查的是太阳能的利用；知道太阳能电池板的光电转化效率。 5．（2分）如图，爷爷过生日时，晓宇精心准备了一份长寿面，香味四溢。制作这碗长寿面的过程中，所包含的物理原理描述正确的是（　　） A．炉火加热使锅内水的温度升高，是通过做功的方式改变内能 B．水开后将锅盖顶起，机械能转化为内能 C．出锅后的面条逐渐变凉，分子运动不断加快 D．香味四溢是因为分子在不停地做无规则运动 【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是内能的转移； （2）分子运动的快慢与温度有关； （3）不同物质组成的物体相互接触时彼此进入对方的现象是扩散，扩散表明分子不停地做无规则运动。 【解答】解：A、炉火加热使锅内水的温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误； B、水开后将锅盖顶起，内能转化为机械能，故B错误； C、出锅后的面条逐渐变凉，分子运动不断减慢，故C错误； D、香味四溢，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查改变物体内能的方式，是一道基础题。 6．（2分）如图所示为一实物电路连接图，与之相对应的电路图是图中的（　　） A． B． C． D． 【分析】由实物图根据电流的流向分析电路的连接方式从而得到答案。 【解答】解： 由实物图可知，电流从电源正极流出后分成两支，一支通过灯泡L2，另一支通过开关和灯泡L1，两支电流汇合后回到电源负极，即两灯并联，开关控制L1支路。 A图中两灯并联，开关控制L1支路； B图中两灯并联，开关控制L2支路； C图中两灯并联，开关控制干路； D图中两灯串联。 故选：A。 【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是正确识别电路的连接情况以及开关的作用。 7．（2分）如图所示电路，关于电表测量位置的说法正确的是（　　） A．电流表测量通过L1的电流 B．电流表测量通过L2的电流 C．电压表测量开关两端的电压 D．电压表测量L1两端的电压 【分析】根据电路图分析元件的连接方式、电表的种类和作用。 【解答】解：由图可知，两灯并联，电流表测量干路电路，电压表测量并联电路两端的电压，既是测量L1两端的电压也是测量L2两端的电压、电源电压，但不是测量开关两端的电压，故ABC错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了电路图的分析和电流表、电压表的测量对象判断，属于基础题。 8．（2分）利用玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、电池、开关S、导线若干，连接电路如图所示。闭合开关S，用酒精灯对钨丝加热，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，则（　　） A．电路中的电子从电源正极出发，通过钨丝、灯泡回到负极 B．钨丝被加热过程中，温度升高，内能增加 C．加热钨丝，电路中的总电阻减小 D．这个实验说明电流通过导体时会产生热 【分析】（1）物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电子定向移动的方向与电流的方向相反； （2）一般情况下，物体吸收热量，内能增大； （3）（4）钨丝的电阻随温度的升高而增大。 【解答】解：A、电路中的电子从电源负极出发，通过钨丝、灯丝回到正极，故A错误； B、钨丝被加热过程中，温度升高，内能增加，故B正确； C、加热钨丝，钨丝的电阻增大，电路中的总电阻增大，故C错误； D、这个实验说明导体的电阻与温度有关，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查的是温度对电阻的影响；知道电流的方向和电流的热效应。 9．（2分）如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”，内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（　　） A．发电机 B．电风扇 C．汽油机 D．电水壶 【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。 （2）电动机是利用通电导体在磁场中受力作用的原理来工作的； （3）汽油机将内能转化为机械能； （4）电水壶是利用电流的热效应来工作的。 【解答】解：根据“计步器”的特点可知，运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能； A、计步器是利用电磁感应现象来工作的，和发电机的原理相同，故A符合题意； B、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力作用的原理来工作的，故B不符合题意； C、汽油机将内能转化为机械能，故C不符合题意； D、电水壶是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题主要考查的是电磁感应现象；知道发电机和电动机的基本原理。 10．（2分）某品牌电视机的铭牌如图所示。如果这台电视机每天正常使用3h，一个月（30天）耗电（　　） A．0.45kW•h B．450kW•h C．13.5kW•h D．1.35×104kW•h 【分析】根据W＝Pt得出电能。 【解答】解：电视机每天正常使用3h，一个月按30天计算消耗的电能W＝Pt＝0.15kW×3×30h＝13.5kW•h，故C正确； 故选：C。 【点评】本题考查电能的计算，是一道综合题。 二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，每题全选对得3分，漏选得1分，错选或不选得0分） （多选）11．（3分）下列物理概念，不正确的是（　　） A．热量总是从内能大的物体传向内能小的物体 B．两个用电器的电流相等，则它们一定是串联电路 C．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量 D．做功改变内能的实质是机械能与内能的相互转化 【分析】（1）热传递的条件是两个物体之间存在温度差，热量从高温物体传给低温物体； （2）串联电路中各处电流相等；并联电路中，如果用电器规格相同，电流也相同； （3）比热容的概念：1kg的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容； （4）改变物体内能的方式有做功和热传递。做功改变物体的内能，实质上是能量转化的过程；热传递改变物体的内能，实质上是能量转移的过程。 【解答】解： A、发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，内能大的物体的温度不一定高，故A错误； B、同一电路中，通过的电流相等的两个用电器，可能是串联的，也可能是两用电器的规格相同，但它们是并联的，故B错误； C、比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，故C正确； D、做功改变内能的实质是其它形式能与内能的转化（如机械能或电能与内能转化），故D错误。 故选：ABD。 【点评】本题考查了热传递的概念、改变内能的方法、串并联电路电流特点、比热容的概念，都是基础知识，要熟练掌握。 （多选）12．（3分）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关S1、S2，则（　　） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变强 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极； （2）根据滑片位置的变化判定电磁铁磁性的变化，从而得出巨磁电阻阻值的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡的亮度变化，根据串联电路的分压规律判定巨磁电阻两端电压的变化。 【解答】解：A、利用安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的左端A为N极、右端B为S极，故A错误； BCD、由图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强； 由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联， 因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小， 所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，小灯泡两端的电压增大，电源电压不变，GMR两端的电压变小，因P＝I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，向右移动滑片P，指示灯会变暗，故C错误、BD正确。 故选：BD。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电磁铁磁性与电流的关系和电功率公式的应用等，判读出巨磁电阻的变化是解题的关键。 （多选）13．（3分）如图甲所示电路，闭合开关S，两灯均发光，两个电压表的指针偏转都如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的读数为1.5V B．L1和L2两灯的电压之比为1：3 C．L1和L2两灯的电流之比为1：1 D．L1和L2两灯的电阻之比为1：4 【分析】由图甲可知，灯泡L1、L2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L1两端的电压； （1）两个电压表的指针位置相同，根据串联电路的电压特点可知两个电压表所接的量程，根据指针的位置读出两个电压表的示数； （2）根据串联电路的电压规律可得L2两端的电压，据此求出L1和L2两端的电压之比； （3）根据串联电路的电流特点可知通过L1、L2的电流之比； （4）根据欧姆定律求出L1和L2两灯的电阻之比。 【解答】解：由图甲可知，灯泡L1、L2串联，电压表V1测量总电压，电压表V2测量灯泡L1两端的电压； A、两个电压表的指针位置相同，由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，则电压表V1的示数大于电压表V2的示数，所以电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为7.5V，即电源电压为U＝7.5V，电压表V2的量程为0～3V，示数为1.5V，即L1两端的电压为U1＝1.5V，故A错误； B、根据串联电路的电压特点可知，L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝7.5V﹣1.5V＝6V， 则L1和L2两灯的电压之比：U1：U2＝1.5V：6V＝1：4，故B错误； C、串联电路中各处的电流相等，所以通过L1和L2的电流相等，即通过L1、L2两灯的电流之比为1：1，故C正确； D、由R＝可得，L1、L2两灯的电阻之比为R1：R2＝：＝U1：U2＝1：4，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查串联电路的电压、电流规律和欧姆定律的应用，难度一般。 （多选）14．（3分）探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领，装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图乙。则（　　） A．A是水 B．比热容cA：cB＝3：2 C．B的比热容cB＝2.1×103J/（kg•℃） D．加热3min，A吸收热量4.2×103J 【分析】根据比热容的特点和题目的条件，结合热量公式进行分析。 【解答】解：A、质量和初温相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的升温慢，所以A是水，故A正确； B、根据图乙，水和食用油吸收相同的热量，根据热量公式有：cAm（40℃﹣20℃）＝cBm（60℃﹣20℃），所以：，故B错误； C、根据B的解答可知：，故C正确； D、加热6min，A吸收的热量为：Q吸＝cAm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×103J； 加热3min，A吸收的热量只有加热6分钟的一半，即：，故D正确。 故选：ACD。 【点评】本题考查的是热量的计算，会根据比热容的意义比较物质的比热容大小。 （多选）15．（3分）利用如图甲所示电路探究电流和电阻的关系。电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路。按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。在实验中（　　） A．电压表示数保持2.5V不变 B．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.25A C．当R的阻值是25Ω时滑动变阻器连入电路中的阻值为5Ω D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为5﹣20Ω 【分析】AB.由图乙可知，电压表的示数Uv＝IR，根据图中电对应的横、纵轴对应的电流和电压计算； C.由图乙可知，当R的阻值是25Ω时，通过R的电流为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻，减去R的阻值可得滑动变阻器的最大阻值； D.根据图乙可知，当R＝5Ω时，电路电流为0.5A，根据串联电路两端的电压规律，得到滑动变阻器两端电压，由欧姆定律可得滑动变阻器的最小电阻。 【解答】解：A.由图乙可知，电压表的示数：Uv＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，则实验中电压表示数保持2.5V不变，故A正确； B.由图乙可知，当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.25A，故B正确； C.由图乙可知，当R的阻值是25Ω时，通过R的电流为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻：R总＝＝30Ω， 由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑＝R总﹣R＝30Ω﹣25Ω＝5Ω，故C正确； D.根据图乙可知，当R＝5Ω时，电路电流为0.5A，滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣Uv＝3V﹣2.5V＝0.5V， 由欧姆定律可得R滑min＝＝，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω～5Ω，故D错误。 故选：ABC。 【点评】本题主要考查实验结论的应用，难度中上。 三、填空与作图题（满分12分，共3题） 16．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光，此过程 　电　能转化为光能和内能。晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝（如图所示），灯丝在晃动。产生这一现象的原因是 　通电导体在磁场中受力运动　。 【分析】白炽灯的灯丝发热发光，此过程电能转化为光能和内能； 通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。 【解答】解：白炽灯的灯丝发热发光，此过程电能转化为光能和内能； 通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向都有关，所以将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，因灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以灯丝会受到磁场力的作用，并且受力的方向在时刻改变，灯丝会抖动。 故答案为：电；通电导体在磁场中受力运动。 【点评】该题考查了能量的转化、通电导线在磁场中受力运动的应用，是一道基础性题目，难度不大。 17．（6分）如图甲所示是测电笔的结构，图中a为电阻、b为氖管。 （1）笔中的电阻与氖管的连接方式是 　串联　（选填“串联”或“并联”）；在使用测电笔时，图乙中正确的握法是 　②　。 （2）如图丙所示，小宇准备在屋里加装一盏灯和一个三孔插座。用测电笔测试的供电线是 　火　线。请按照安全用电原则，将三孔插座和带开关的灯泡正确连入电路。 【分析】（1）使用测电笔辨别火线和零线时，手指一定要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体。 （2）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套，这样断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故； 三孔插座的接法：上面接地线，左边接零线，右边接火线。 【解答】解：（1）笔中的电阻与氖管的连接方式是串联；在使用测电笔时，图乙中正确的握法②即使用测电笔辨别火线和零线时，手指一定要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体。 （2）如图丙所示，小宇准备在屋里加装一盏灯和一个三孔插座。用测电笔测试的供电线时，氖管发光，则是火线。将三孔插座和带开关的灯泡正确连入电路，如图所示： 故答案为：（1）②；（2）火；见解析。 【点评】本题考查了测电笔的使用，以及家庭电路的连线作图。 18．（4分）家中的电吹风，可以吹冷风（自然风），也可以吹热风。探究小组设计出电吹风的模拟电路（如图所示），并连接了部分导线。 （1）请用笔画线代替导线将剩余电路补充完整。 （2）连接好的电路，只闭合开关 　S1　吹冷风，只闭合开关 　S2　既无风也不发热。 【分析】（1）根据电路的工作状态分析电路的连接方式； （2）根据实物分析电路的工作状态。 【解答】解：（1）家中的电吹风，可以吹冷风（自然风），也可以吹热风，这说明电动机和电热丝是并联的；开关S2在电热丝的电路中，开关S1在干路中，如下所示： ； （2）根据实物图可知，只闭合开关S1吹冷风，只有电动机工作；只闭合开关S2，电路中无电流，既无风也不发热。 故答案为：（1）见解析；（2）S1；S2。 【点评】本题考查了实物电路的连接、电路的工作状态，属于基础题。 四、实验探究题（满分34分，共4题） 19．（6分）电和磁有紧密的联系。下面是探究小组进行的一些与电和磁有关的实验。 （1）如图甲所示，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 　通电导体周围存在着磁场　；断开开关，小磁针在 　地磁场　的作用下又恢复到原来的位置。 （2）如图乙所示，将导线缠绕成螺线管后通电，磁场会增强。滑片位置不变时，开关在 　1　（选填“1”或“2”）时的磁场更强。 （3）如图丙所示，在M、N之间接入 　电源　，就可以探究磁场对电流的作用，这一实验将 　电　能转化成 　机械　能。 【分析】（1）①奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场； ②小磁针在地磁场的作用下指示南北； （2）电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关； （3）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理来工作的。在这一过程中，电能转化为机械能。 【解答】解：（1）①这是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场； ②断开开关，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置； （2）电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，在电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强，滑片位置不变时，开关在1时的磁场更强。 （3）在a、b两接线柱间换接电源就可以探究“磁场对电流的作用”的实验。闭合开关，导体会运动，这一过程电能转化为机械能。 故答案为：（1）通电导体周围存在着磁场；地磁场；（2）1；（3）电源；电；机械。 【点评】知道电流的磁效应；知道电磁铁磁性强弱的影响因素；知道电动机的原理以及能量转化。 20．（5分）实验中采用如图甲所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但横截面积不同，a、c横截面积相同而长度不同。 （1）为了探究电阻与长度的关系，应选择 　a　、　c　两根导线先后接入M、N间，通过观察 　电流表示数　来比较导线电阻的大小。 （2）将导线a和b先后接入M、N间，发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的 　小　。 （3）将水槽中加入淡盐水，两铁钉插入盐水中（如图乙所示），将铁钉与M、N相连，不断加入盐搅拌均匀（盐水始终未达到饱和状态），获得电流表示数如表格所示。说明相同条件下，溶液的电阻与 　盐水浓度　有关。 加盐量/勺 1 2 3 4 电流I/A 0.08 0.14 0.2 0.28 （4）将水槽中的盐水更换为煤油，再次进行实验，会出现什么现象？请分析产生这一现象的原因：　电流表没有示数；煤油是绝缘体，不容易导电　。 【分析】（1）控制变量的方法，把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法； （2）转换法，即将物理学中不易观察和比较的量转化成容易观察和比较的量的过程； （3）导体电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关； （4）煤油是绝缘体，不容易导电。 【解答】解：（1）导体的电阻大小与材料、长度、横截面积、温度有关，无特殊说明时，默认温度相同，题中采用控制变量法，探究电阻的大小与导体的长度关系时，应控制导体的横截面积、材料相同，长度不同，即选a、c两根导线；由于电阻的大小不好比较，所以实验中是将电阻的大小转化成电流表的示数大小来比较，即用到了转换法； （2）导线a和b材料及长度相同，横截面积不同，将导线a和b先后接入M、N间，发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小，说明b导线的电阻小，该实验表明：在其他条件相同时，导体横截面积越小，电阻越大； （3）将铁钉与M、N相连，不断加入盐搅拌均匀（盐水始终未达到饱和状态），获得电流表示数不同，说明相同条件下，溶液的电阻与盐水浓度有关； （4）煤油是绝缘体，不容易导电，会出现电流表没有示数现象。 故答案为：（1）a；c；电流表示数；（2）小；导体横截面积越小；（3）盐水浓度；（4）电流表没有示数；煤油是绝缘体，不容易导电。 【点评】解决本题关键：一是掌握控制变量法、转换法及应用，二是知道影响导体电阻大小的因素。注意控制变量法的使用范围，控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一。 21．（8分）利用2节干电池组成的电源，两个灯泡，开关、电流表、电压表各一和导线若干，探究电路中电流、电压规律。 （1）连接电路如图甲，探究并联电路的电流规律： ①闭合开关，发现L1亮，L2不亮，电流表有示数，可判断灯泡 　L2　出现 　断路　（选填“短接”或“断路”）。 ②排除电路故障后进行实验，测得通过L1的电流0.22A，通过的L2电流0.18A，则图甲中电流表的示数是 　0.22A　，测量干路电流时，应当选择电流表的量程为0～　0.6　A。 ③实验后，小宇发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”，什么原因造成通过L1的电流不是0.3A，请说明原因：　灯泡L1两端电压小于额定电压　。 （2）如图乙，探究串联电路中电压的规律。 ①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。 ②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。由此可得出串联电路中电压的规律为：串联电路两端的总电压等于 　各部分电压之和　。 次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端电压U/V 1 1.3 1.5 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.4 1.4 2.8 ③排除电路连接造成的误差，第 　3　次实验采用的是2个规格完全相同的灯泡。 【分析】（1）①闭合开关后，发现L1亮，电流表有示数，说明L1支路是通路，L2不亮，说明L2支路可能断路； ②分析电路连接，据此确定电流表示数；根据并联电路电流规律确定电流表量程； ③当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，其通过的电流为额定电流； （2）①在探究串联电路中电压的规律实验中，两灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，据此连接实物图； ②根据表中数据分析得出结论； ③根据串联分压原理分析回答。 【解答】解：（1）①闭合开关后，发现L1亮，电流表有示数，说明L1支路是通路，L2不亮，说明L2支路可能断路，即可判断灯泡L2出现断路； ②由图甲可知，两灯泡并联，电流表测L1的电流；因通过L1的电流0.22A，通过的L2电流0.18A，故图甲中电流表的示数是0.22A； 根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2＝0.22A+0.18A＝0.4A＜0.6A，故测量干路电流时，应当选择电流表的量程为0～0.6A； ③由图甲可知，两灯泡并联，电源为两节干电池串联，即3V；因灯泡L1标注有“3.8V 0.3A”，根据并联电路电压特点可知，灯泡L1两端电压小于额定电压，不能正常发光，故通过L1的电流不是0.3A； （2）①在探究串联电路中电压的规律实验中，两灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，如下图所示： ； ②由表中数据可知，次数1：1.3V+1.5V＝2.8V；次数2：1.2V+1.6V＝2.8V；次数3：1.4V+1.4V＝2.8V；因此可以得出：串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1+U2； ③2个规格完全相同的灯泡串联电路中，根据串联分压原理可知，两个灯泡两端电压相等，由表中数据可知，第3次实验采用的是2个规格完全相同的灯泡。 故答案为：（1）①L2；断路；②0.22A；0.6；③灯泡L1两端电压小于额定电压；（2）①见解答图；②各部分电压之和；③3。 【点评】本题探究串联电路中的电压规律和探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系实验，考查了电路故障、电路连接、数据分析和分析数据归纳结论的能力。 22．（8分）探究小组利用干电池4节，定值电阻3个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，滑动变阻器，电流表、电压表、开关各一个，导线若干，探究电流与电压的关系。 （1）实验中，滑动变阻器的滑片向右移动时，两个电表的示数均增大，请用笔画线代替导线将甲实验电路补充完整。 （2）选用某一电阻进行实验，获得实验数据如表，请在图乙中画出此电阻的I﹣U图像。 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 I/A 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 （3）根据实验数据可知：实验中采用的电阻是　15　Ω。 （4）完成探究后，实验小组想要继续探究电流与电阻的关系。他们先将R＝5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流表的示数；然后更换R＝10Ω的电阻，向　左　移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　2　V，读出电流表的示数；再换用其它电阻重复实验。实验获得的数据可以通过图丙中的图线　②　展示出其规律。 【分析】（1）根据（2）表中数据确定电压表量程；滑动变阻器的滑片向右移动时，两个电表的示数均增大，即电流表示数变大，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；因电路中电流变大，根据欧姆定律可知，电阻R两端电压变大，说明电压表并联在电阻R两端； （2）根据表中数据利用描点法画出电阻的I﹣U图像； （3）根据表中数据利用R＝求出电阻阻值； （4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向； 根据I＝＝U•分析回答。 【解答】解：（1）由（2）表中数据可知，电压表选用小量程；滑动变阻器的滑片向右移动时，两个电表的示数均增大，即电流表示数变大，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中；因电路中电流变大，根据欧姆定律可知，电阻R两端电压变大，说明电压表并联在电阻R两端，如下图所示： ； （2）根据表中数据描点画出电阻的I﹣U图像，如下图所示： ； （3）由表中数据可知，定值电阻R的阻值为： R＝＝＝……＝＝15Ω； （4）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流表的示数； 根据I＝＝U•可知，当电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，故实验获得的数据可以通过图丙中的图线②展示出其规律。 故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）15；（4）左；2；②。 【点评】本题探究电流与电压的关系实验，考查了电路连接、描点法、电阻的计算，同时还考查了电流与电阻的关系实验。 23．（7分）利用如图甲所示的装置测量小灯泡正常发光时的电阻，实验中使用的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡正常工作时的电流表示数如图乙所示。 （1）在图甲中所示的电路中，有一根导线连错了，请在错误的导线上画“×”，并用笔画出正确的连接方式。 （2）改正错误后进行实验，得到了如表所示的实验数据，请将表格中空缺位置填充完整；①　0.3　，②　8.33　。 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.18 0.22 0.26 ① R/Ω 5.56 6.82 7.69 ② （3）通过实验现象和数据，发现同一个灯泡越亮，灯泡的电阻越　大　。灯泡的电阻产生变化的原因是灯丝的电阻随　温度　发生变化。 （4）实验中使用的灯泡正常工作时的功率是　0.75W　。 【分析】（1）根据电压表串联在电路中，将电压表并联在灯泡两端； （2）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用R＝求出小灯泡正常发光时的电阻； （3）灯丝的电阻随温度的升高而增大。 （4）实验中使用的灯泡正常工作时的功率根据P＝UI计算。 【解答】解：（1）电压表串联在电路中，应将电压表并联在小灯泡两端，故将小灯泡的右接线柱与滑动变阻器的左上接线柱相连，正确连接如下： ； （2）小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡正常工作时的电流表示数如图乙所示。电流表接小量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；小灯泡正常发光的电阻R＝＝≈8.33Ω，故①0.3，②8.33。 （3）通过实验现象和数据，发现同一个灯泡越亮，灯泡的电阻越大。灯泡的电阻产生变化的原因是灯丝的电阻随温度发生变化。 （4）实验中使用的灯泡正常工作时的功率是P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）见解析；（2）①0.3；②8.33；（3）大；温度；（4）0.75W。 【点评】本题考查伏安法测小灯泡的电阻，属于中等难度。 五、计算题（满分19分，共3题） 24．（4分）电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起，某电焊机输出电压40V，输出功率2000W．各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表。从安全角度考虑。应选择　横截面积10mm2　（填写导线规格）作为电焊机的输出导线。 导线规格 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 安全载流量I/A 28 37 47 68 【分析】知道电焊机的输出电压和输出功率，利用P＝UI求电焊机的工作电流；然后即可选择。 【解答】解：电焊机工作时电流：I＝＝50A， 由表可知，应选横截面积为10mm2的导线； 故答案为：横截面积10mm2。 【点评】本题考查了学生对电功率公式的掌握和运用，涉及到保险丝的选择、电焊机工作时对环境的影响，反应物理与生活的密切联系，体现了“学是为了用”的教学思想。 25．（7分）小华尝试估测家中所使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107J/m3。求： （1）将40L自来水加热至输出温度需要的热量Q； （2）该热水器的热效率η。 【分析】（1）知道水的体积，利用m＝ρV计算水的质量；又知道水的比热容、初温和末温，利用Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量； （2）求出消耗天然气的体积，利用Q放＝Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出热量的比值。 【解答】解：（1）水的体积为V水＝40L＝0.04m3； 由ρ＝可得水的质量： m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.04m3＝40kg， 水加热到输出温度40℃吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（40℃﹣15℃）＝4.2×106J； （2）由题知，使用天然气的体积： V天然气＝2366.05m3﹣2365.89m3＝0.16m3， 天然气完全燃烧放出热量： Q放＝V天然气q＝0.16m3×3.2×107J/m3＝5.12×106J； 热水器的热效率： η＝＝×100%≈82%。 答：（1）将40L自来水加热至输出温度需要的热量为4.2×106J； （2）该热水器的热效率为82%。 【点评】本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式的应用，涉及到消耗天然气体积的计算，易错题！ 26．（8分）如图所示，这是某品牌的即热型水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，旋转手柄S可处于冷水挡a、温水挡b、热水挡c，它的简要工作电路如图乙所示，虚线方框内有两个发热电阻R1、R2（方框内未画出）。已知：温水挡加热功率1100W，高温挡时发热电阻的总电阻是R＝24.2Ω，供电电压为220V。 （1）当S旋到b挡位时，求通电10s电流产生的热量Q； （2）求两个电阻的阻值R1、R2； （3）请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接完整工作电路。 【分析】（1）当S旋到b挡位时，电热水龙头处于温水挡，根据Q＝W＝Pt求出通电10秒电流产生的热量； （2）（3）由电路图可知，当S旋到b挡位时，电路为R1的简单电路，当S旋c挡位时，R1与R2并联，据此连接电路图； 根据R＝求出温水挡的电阻；当S旋c挡位时，电热水龙头处于热水挡，并联电路的电阻关系求出R2的阻值。 【解答】解：（1）当S旋到b挡位时，电热水龙头处于温水挡， 则通电10秒电流产生的热量：Q＝W＝P温t＝1100W×10s＝11000J； （2）（3）由电路图可知，当S旋到b挡位时，电路为R1的简单电路，当S旋c挡位时，R1与R2并联，如下图所示： ； R1的阻值为：R1＝＝＝44Ω； 高温挡时发热电阻的总电阻是R＝24.2Ω，根据并联电路的电阻关系可知：＝+，即：＝+，解得：R2≈53.8Ω。 答：（1）当S旋到b挡位时，求通电10s电流产生的热量Q为11000J； （2）R1的阻值为40Ω；R2的阻值为53.8Ω； （3）见解析。 【点评】本题考查了电热公式和电功率公式的应用，由电路图得出电热水龙头处于冷水挡、温水挡、热水挡时的电路连接方式是关键。 六、附加题（满分20分，共4题） 27．（4分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 【分析】串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表和电流表，直接或间接测量Rx的电压和电流，根据Rx＝求出电阻。 【解答】解：A、开关S1、S2都闭合，电压表测量电源电压，此时电压表示数为电源电压U；开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压；因Rx的阻值（约600Ω）与R1＝500Ω的阻值相差不多，根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压U1约小于1.5V，故利用0～3V量程的电压表能测量定值电阻R1两端的电压U1，然后根据I＝可以求出通过定值电阻R1的电流I1；根据串联电路电流处处相等，通过Rx的电流等于通过定值电阻R1的电流，即：Ix＝I1，根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压Ux，最后根据Rx＝求出Rx的阻值，故A可行，符合题意。 B、开关S1断开、S2闭合，电压表测量电源电压，此时电压表示数为电源电压U；开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R2串联，电压表测量定值电阻Rx两端的电压； 因Rx的阻值（约600Ω）与R2＝10Ω的阻值相差太大，根据串联电路的分压特点可知Rx两端的电压接近电源电压，故0～3V量程的电压表无法准确测量Rx两端的电压；故B不可行； C、开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1并联，电流表测量干路电流；开关S1断开、S2闭合，电流表测量Rx的电流；因电源电压小于3V，Rx的阻值（约600Ω），R1＝500Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx和R1的电流非常小，无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流和干路电流，故C不可行； D、开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1并联，电流表测量Rx的电流；开关S1断开、S2闭合，电流表测量R2的电流；因电源电压小于3V，Rx的阻值（约600Ω），R2＝10Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx的电流非常小，通过R2的电流约0.3A，所以利用量程为0.6A的实验室电流表能通过R2的电流，但无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流，故D不可行。 故选：A。 【点评】根据Rx＝求出电阻。用电压表和电流表，再根据串联电路和并联电路的电流和电压特点，直接或间接测量电压和电流，这是解决本题的关键是根据电源电压和电阻的阻值判断出能不能直接或间接测量Rx的电压和电流。 （多选）28．（4分）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.8V不变，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的变化，下列说法正确的是（　　） A．当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比不变 B．当水流速度减小时，机翼状的探头受到水的浮力不变 C．电阻R2的最大电功率为0.96W D．电阻R2的电功率的变化范围为0.54W～2.16W 【分析】（1）流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小，水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，R2滑片上移，阻值减小，根据R＝分析电压表与电流表示数比值的变化； （2）根据阿基米德原理进行解答； （3）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电路中的电流，利用公式P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后结合数学知识得出滑动变阻器的最大功率，并验证电流表和电压表的示数有没有超过电表的量程，从而确定电阻R2的最大电功率是否合理； （4）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值，利用P＝I2R求出电阻R1的最大电功率；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，根据串联电路的电压特点求出R1的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，利用P＝UI求出电阻R1的最小功率。 【解答】解：由图知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器R2的电压，电流表测电路的电流。 A、流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小，当水流速度增大时，机翼状的探头上下表面受到的压强不同，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，R2的滑片上移，接入电路的阻值减小，根据R＝可知，电压表与电流表示数比值R2的阻值，所以比值变小，故A错误； B、根据阿基米德原理知，F浮＝ρgV排，机翼状的探头受到水的浮力与水流速度无关，故B正确； C、当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：I＝＝0.8A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为I大＝0.6A； 根据电阻的串联和和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝， 则变阻器R2的电功率：P2＝I2R2＝（）2R2＝＝＝， 由数学知识可知，当R2＝R1＝6Ω时，变阻器R2的电功率最大，且P2大＝＝＝0.96W， 当R2＝R1＝6Ω时，由串联分压的规律可知此时电压表的示数UV＝U＝×4.8V＝2.4V＜3V， 此时电路中的电流I＝I2＝＝＝0.4A＜0.6A，即两个电表都是安全的，所以R2的最大电功率为0.96W，故C正确； D、电阻R1的最大电功率：P1＝I大2R1＝（0.6A）2×6Ω＝2.16W； 当电压表的示数最大为U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1的电压： U1＝U﹣U2＝4.8V﹣3V＝1.8V， 则电路中最小的电流：I小＝＝0.3A， 电阻R1的最小功率：P1′＝I小2R1＝（0.3A）2×6Ω＝0.54W， 所以，电阻R1的电功率的变化范围为0.54W∼2.16W，故D正确。 故选：BCD。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据流速与压强的关系得出流速变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。 （多选）29．（4分）如图所示电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“24Ω 0.3A”，电压表的量程为0～3V，小灯泡额定电流为0.2A（灯丝电阻不变），闭合S1，S2接1，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.5V；闭合S1，S2接2，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.2V，在保证电路元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为8Ω B．闭合S1，S2接1时，通电1min，整个电路消耗的电能最多为135J C．闭合S1，S2接2时，移动滑片P，当电压表的示数为1.6V时，小灯泡正常发光 D．闭合S1，S2接2时，滑片P从最右端向左最大范围移动，电压表示数将增大0.4V 【分析】（1）闭合S1，S2接1，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为24Ω，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；根据滑动变阻器的规格确定电路中的最大电流，根据W＝UIt求出整个电路消耗的最多电能； （2）闭合S1，S2接2，滑动变阻器R2、灯泡、定值电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律求出电压表示数为1.6V时电路中的电流，与灯泡的额定电流进行比较，进而判断灯泡是否正常发光；滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为24Ω，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出灯泡的电阻，根据滑动变阻器允许通过的电流、灯泡的额定电流，利用串联电路的电流特点确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，与电压表的量程进行比较，进而判断电压表是否安全，进而求出电压表示数的变化值。 【解答】解：AB、闭合S1，S2接1，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为24Ω， 串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V， 此时电路中的电流：I＝＝＝0.1875A， 由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝8Ω，故A正确； 由滑动变阻器的规格可知，电路中的最大电流为0.3A， 由欧姆定律可知，此时R1的最大电压：U1最大＝I最大R1＝0.3A×8Ω＝2.4V＜3V，则电压表安全， 整个电路消耗的最多电能：W最大＝UI最大t＝6V×0.3A×1×60s＝108J，故B错误； CD、闭合S1，S2接2，滑动变阻器R2、灯泡、定值电阻R1串联，电压表测R1两端的电压， 电压表示数为1.6V时电路中的电流：I'＝＝＝0.2A， 此时电路的电流等于灯泡的额定电流，因此灯泡正常发光，故C正确； 滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为24Ω， 此时电路中的电流：I''＝＝＝0.15A， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝40Ω， 由串联电路的电阻特点可知，灯泡的电阻：RL＝R总﹣R1﹣R2＝40Ω﹣8Ω﹣24Ω＝8Ω， 滑动变阻器允许通过的电流为0.3A、灯泡的额定电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，在保证电路元件安全的前提下，电路中的最大电流为0.2A， 由欧姆定律可知，此时R1两端的电压：U1最大'＝I最大'R1＝0.2A×8Ω＝1.6V＜3V，则电压表安全， 因此滑片P从最右端向左最大范围移动的过程中，电压表的示数由1.2V增大到1.6V， 则电压表示数将增大1.6V﹣1.2V＝0.4V，故D正确。 故选：ACD。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。 30．（8分）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R1，R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，灯L上标有“8V 1.6W”。当闭合开关S2，断开S1，移动滑动变阻器，R3的滑片至B点时，灯L正常发光，电流表示数为I1，此时R3的功率为P1，当闭合开关S1，断开S2，移动滑动变阻器R3的滑片从A点移动到B点时，电压表V1、V2示数与滑动变阻器R3阻值关系如图乙所示，当滑动变阻器R3的滑片在B点时电流表示数为I2，此时R3功率为P2，其中P1：P2＝4：9求： （1）I1：I2＝？ （2）电源电压U。 【分析】（1）当闭合开关S2，断开S1，移动滑动变阻器的滑片至B点时，灯L与R3串联，电流表示数为I1； 当闭合开关S1，断开S2，当滑动变阻器R3的滑片在B点时，R1、R2与R3串联，电流表示数为I2，由公式P＝I2R可得I1：I2的值； （2）由图乙得出电阻间的关系，根据电源电压不变，联立方程求出电源电压的值。 【解答】解：（1）当闭合开关S2，断开S1时，灯L与R3串联；当闭合开关S1，断开S2时，R1、R2与R3串联， 由P＝I2R可得：P1＝R3，P2＝R3，即：＝＝，则两次电流的比值为：＝……①； （2）当闭合开关S2，断开S1，移动滑动变阻器的滑片至B点时，灯L与R3串联， 因为灯L正常发光，所以电路中的电流为I1＝＝＝0.2A， 又因为I1：I2＝2：3，所以I2＝0.3A， 滑动变阻器此时接入电路的电阻：R3B＝……② 当闭合开关S1，断开S2时，R1、R2与R3串联，电压表V1测R2两端的电压，V2测R2和R3两端的电压之和， 移动滑动变阻器的滑片至B点时，由图乙可知，UV2＝8U0，UV1＝U0， 则滑动变阻器两端的电压：UB＝UV2﹣UV1＝8U0﹣U0＝7U0， 滑动变阻器此时接入电路的电阻：R3B＝……③ 由①②③得：U＝8+U0 ……④ 滑动变阻器的滑片从A点移动到B点时，电压表V2的示数变化量为：ΔU＝8U0﹣6U0＝2U0，即R1两端的电压变化量为2U0， 电压表V1的示数变化量为：ΔU′＝2U0﹣U0＝U0，即R2两端的电压变化量为U0， 根据串联电路的分压原理可知，R1：R2＝2U0：U0＝2：1， 所以当滑动变阻器的滑片在B点时，R2两端的电压为U0，则R1两端的电压为2U0， 电源电压为：U＝UV2+UR1＝8U0+2U0＝10U0……⑤ 由④⑤得：U0＝1.5V，U＝15V。 答：（1）I1：I2的值为2：3； （2）电源电压为15V。 【点评】本题欧姆定律、电功率公式在动态电路中的应用，关键是能正确分析电路在不同状态下的连接情况及电压表的作用，难度较大。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$