重庆市九龙坡区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年重庆市九龙坡区九年级（上）期末物理试卷 一、选择题：本题共8个小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分，共24分。 1．（3分）现代人的生活已经离不开电了，为了安全用电，我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A．一节新干电池电压约为1.5V B．家庭节能灯中的电流约为10A C．家用空调正常工作时的电功率约为100W D．人体的安全电压不高于220V 2．（3分）新能源汽车被确立为国家重要发展战略后，纯电动汽车渐受百姓的青睐。纯电动汽车的“心脏”是电动机，如图所示的四个装置中，与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3．（3分）“安全用电，珍惜生命”是公民应有的安全意识。关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　） A．电路起火，可用水扑灭 B．控制电灯的开关，应接在零线上 C．检修电路时，应先切断电源 D．使用测电笔时，必须戴上绝缘手套 4．（3分）关于电学知识，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电的实质是创造了电荷 B．金属导体容易导电是因为其内部有大量的自由电荷 C．电流的方向就是自由电子移动的方向 D．由公式R＝可知，电阻与电压成正比，与电流成反比 5．（3分）关于温度、热量、热值和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体，所含的热量越多 B．做功和热传递都能改变物体的内能 C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值就越大 D．物体吸收热量，温度一定升高 6．（3分）有一种代步工具电动平衡车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，平衡车处于待机状态，再当人站在平衡车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动；S1断开时，人站在平衡车上，电动机也不能启动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 7．（3分）如图甲所示是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。S闭合后，当体检者站上台面时，即能通过电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A．身高越高，通过R0的电流越小 B．身高越高，电压表的示数不变 C．体重越大，电流表示数越大 D．体重越大，电路的总电阻越大 8．（3分）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，灯泡的额定电流为0.25A，图乙是灯泡L的I﹣U图象。闭合开关S，并调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻是定值 B．灯泡的额定功率为0.75W C．电源电压为5V D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为8Ω 二、填空题：本题共6个小题，每空1分，共12分。 9．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究，英国物理学家 　 　做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；丹麦物理学家 　 　在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 10．（2分）如图甲所示是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示的电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，电磁铁下端为 　 　（选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用同名磁极相互 　 　的原理。 11．（2分）如图所示，是手机充电宝租用柜，充电宝放入后，租用柜会自动为其充电，在为其充电过程中，电能转化为 　 　能；充电的各充电宝之间是 　 　（选填“串联”或“并联”）接入电路的。 12．（2分）糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食，如图所示，为了让栗子快速、均匀受热，常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的比热容 　 　（选填“大”或“小”），吸热时升温较快；站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味，这是 　 　现象。 13．（2分）灯泡L标有“6V 1.2W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），将其与定值电阻R接入如图所示的电路中，电源电压调为某一值时，闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，此时通过灯泡L的电流为 　 　A，电流表的示数为0.8A；若将灯泡L与定值电阻R串联，调节电源电压，使灯泡L仍正常发光，此时整个电路的电功率为 　 　W。 14．（2分）随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示的深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为4.5V且恒定不变，定值电阻R0＝20Ω，电压表量程为0～3V，RP的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示。若深度表在水面上时，电路中的电流为 　 　A；在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为 　 　m。 三、实验探究题：本题共3个小题，第15题6分，第16题8分，第17题8分，共22分。 15．（6分）在“探究并联电路中电流的规律”实验中： （1）如图甲是小艳设计的电路图，图乙是她测量电流时连接的实验电路，连接电路时开关应该 　 　，此时电流表测量的是 　 　（选填“A”、“B”或“C”）处电流； （2）小艳连接好电路，闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是电流表 　 　； （3）改正错误后，用电流表分别测出电路中A、B、C处的电流；改变电源电压，重复实验，记录数据如表： 实验序号 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC 第一次测量 0.1 0.1 0.2 第二次测量 0.15 0.15 0.3 第三次测量 0.2 0.2 0.4 小艳根据表格中数据得出实验结论：并联电路中，　 　（只写表达式），根据表格数据小艳还发现：干路中的电流等于支路电流的2倍。这个结论一定成立吗？答：　 　（选填“一定”或“不一定”）； （4）为了得出具有普遍意义的规律，应该选用规格 　 　（选填“相同”或“不相同”）的灯泡再做几次实验，才能得出正确的结论。 16．（8分）巧巧在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）该实验的原理是 　 　； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； （3）闭合开关后，发现小灯泡不发光，则接下来的操作是 　 　（选填序号）； A.继续移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光、两电表是否有示数变化 B.直接断开开关，检查导线、小灯泡或滑动变阻器是否有故障 （4）移动滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω； （5）通过移动滑动变阻器的滑片，多次测量并记录小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，如表格所示；通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，这是因为小灯泡电阻受 　 　影响； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 发光情况 不发光 微光 较暗 较亮 亮 明亮 更明亮 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.08 0.11 0.14 0.17 0.19 0.21 （6）通过实验巧巧还发现小灯泡的亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 　 　（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的； （7）巧巧断开开关，结束实验后慢慢整理完器材，待小灯泡冷却后，估测此时小灯泡的电阻值最接近 　 　Ω（选填序号）。 A.0 B.4 C.6.25 D.12.5 17．（8分）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验电路图如图甲所示，其中电源电压恒为3V，有五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和两个滑动变阻器R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 1A）供选择。 （1）他首先按图甲连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处于最 　 　（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，故障可能是 　 　； A.电流表断路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路 （3）故障排除后，小明先把5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V；读出电流表示数后，断开开关，保持滑片位置不动，他拆下5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的电阻继续做实验，闭合开关，此时电压表示数应是 　 　2V（选填“大于”、“等于”或“小于”），要完成这次实验，接下来他应将滑片向 　 　端（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数保持不变；与5Ω电阻接入电路时相比，此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）更换定值电阻，完成5次实验，并将5次实验数据描绘在图乙中。由此可得出结论：电压一定时，电流与电阻成 　 　比； （5）分析上述信息可知，实验所选用的滑动变阻器是 　 　（选填“R1”或“R2”）；小明想换用其他定值电阻继续实验，增加实验数据以验证结论，他选用其他定值电阻的阻值最大不应超过 　 　Ω。 四、综合应用题：本题共3个小题，第18题4分，第19题8分，第20题10分，共22分，计算解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。 18．（4分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝10Ω，开关S闭合后，电流表A的示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）通电50s，R2产生的热量。 19．（8分）在物理综合实践活动中，小超和小建合作测量家里的电热水器烧水时的电功率和加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电热水器（水箱中水的质量为60kg）接入电路中烧水，小建观察到把初温为20℃的水加热到45℃用时1h，小超观察到加热前后电能表的示数如图所示，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）电热水器的电功率； （3）电热水器烧水的加热效率η。 20．（10分）火锅乃重庆挚爱，麻辣鲜香间，山城烟火盛，岁月情韵浓。如图甲所示，为方便煮火锅，小新家新购买了一台电加热锅，其部分技术参数如表所示，内部电路的工作原理简图如图乙所示，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中：S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。 额定电压 220V 中温挡 880W 高温挡 ***W 低温挡 440W （1）为了使电加热锅的金属外壳接地，电加热锅的三脚插头必须插入三孔插座使用。如图丙所示，用笔画线代替导线，将三孔插座正确接入家庭电路中； （2）电加热锅的加热电阻应选用 　 　（选填“铜”或“镍铬合金”）制作，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，电火锅处于 　 　挡； （3）求电阻R1的阻值； （4）求电加热锅正常工作时，高温挡的电功率； （5）某次使用高温挡煮好火锅，正常工作所用时间为30min，则该过程电加热锅消耗电能多少kW•h？ 2024-2025学年重庆市九龙坡区九年级（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 答案 A B C B B A C D 一、选择题：本题共8个小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分，共24分。 1．（3分）现代人的生活已经离不开电了，为了安全用电，我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A．一节新干电池电压约为1.5V B．家庭节能灯中的电流约为10A C．家用空调正常工作时的电功率约为100W D．人体的安全电压不高于220V 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A.一节新干电池电压约为1.5V，故A符合实际； B.家庭节能灯中的电流约为0.1A，故B不符合实际； C.家用空调正常工作时的电功率约为1000W，故C不符合实际； D.人体的安全电压不高于36V，故D不符合实际。 故选：A。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 2．（3分）新能源汽车被确立为国家重要发展战略后，纯电动汽车渐受百姓的青睐。纯电动汽车的“心脏”是电动机，如图所示的四个装置中，与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【分析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。 【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。 A、奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，与电动机的原理相同，故B符合题意； C、该装置可以探究电磁铁磁性强弱与电流和线圈匝数的关系，故C不符合题意； D、该装置可以探究产生感应电流的条件，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查的是电动机的原理；知道电流的磁效应、电磁感应现象和影响电磁铁磁性强弱的因素。 3．（3分）“安全用电，珍惜生命”是公民应有的安全意识。关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　） A．电路起火，可用水扑灭 B．控制电灯的开关，应接在零线上 C．检修电路时，应先切断电源 D．使用测电笔时，必须戴上绝缘手套 【分析】（1）生活用水是导体，不能用水直接给电器灭火； （2）控制电灯的开关，应接在火线上； （3）检修电路时，应先切断电源再进行操作； （4）使用测电笔时，手要接触笔尾金属体。 【解答】解：A、生活用水是导体，电路起火，不能用水扑灭，故A错误； B、控制电灯的开关，应接在火线上，故B错误； C、检修电路时，应先切断电源再进行操作，故C正确； D、使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，所以不能戴绝缘手套，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识和测电笔的使用方法进行分析解答。 4．（3分）关于电学知识，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电的实质是创造了电荷 B．金属导体容易导电是因为其内部有大量的自由电荷 C．电流的方向就是自由电子移动的方向 D．由公式R＝可知，电阻与电压成正比，与电流成反比 【分析】（1）摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移；（2）金属导体容易导电，是因为导体中有大量的自由电荷； （3）在电源外部，电流从电源的正极流向负极；在电源内部，电流由电源的负极流向正极； （4）根据欧姆定律的内容可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，电阻的大小是由导体本身决定的，与电压的大小无关。 【解答】解：A、摩擦起电的实质，并不是创造了电，只是通过摩擦，使电子由一个物体转移到另一个物体，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故A错误； B、金属导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，故B正确； C、电流的方向跟正电荷定向移动的方向相同，跟负电荷（自由电子）定向移动的方向相反，故C错误； D、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，公式R＝只是计算电阻的一种方法，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电阻的特性、电流的方向、摩擦起电的实质等，是一道基础题，比较简单。 5．（3分）关于温度、热量、热值和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体，所含的热量越多 B．做功和热传递都能改变物体的内能 C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值就越大 D．物体吸收热量，温度一定升高 【分析】（1）热量是热传递过程中传递能量的多少，热量是过程量，只能说吸收或放出； （2）改变物体的内能的方式：做功和热传递； （3）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关； （4）冰熔化时，吸收热量，内能增大、温度不变。 【解答】解：A．热量是过程量，不能说“含有”的热量，只能说吸收或放出热量，故A错误； B．做功和热传递都能改变物体的内能，两者是等效的，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与燃烧放出的热量多少无关，故C错误； D．物体吸收热量，内能增大，温度可能不变，例如：冰熔化时，吸收热量，内能增大、温度不变，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查了学生对热量、内能、热值、改变物体的内能的方式的理解，是一道综合题。 6．（3分）有一种代步工具电动平衡车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，平衡车处于待机状态，再当人站在平衡车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动；S1断开时，人站在平衡车上，电动机也不能启动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况，再选择合适的电路图。 【解答】解：S1闭合时指示灯亮起，平衡车处于待机状态，即电动机不工作；当开关S2自动闭合，电动机才能启动。说明指示灯与电动机互不影响，即两者是并联的，开关S1在干路上，S2在电动机支路上，由各选项电路图知，A符合要求。 故选：A。 【点评】本题考查电路的设计，根据题意正确分析指示灯和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。 7．（3分）如图甲所示是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。S闭合后，当体检者站上台面时，即能通过电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A．身高越高，通过R0的电流越小 B．身高越高，电压表的示数不变 C．体重越大，电流表示数越大 D．体重越大，电路的总电阻越大 【分析】由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测R支路的电流，根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知通过R0的电流变化，当身高越高时滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，根据欧姆定律可知滑片P下方电阻丝两端的电压变化；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，根据压敏电阻R的阻值随压力增大而减小可知R的阻值越小，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，利用并联电路电阻关系可知总电阻的变化。 【解答】解：由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流； AB、因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以通过R0的电流不变； 当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，由U＝IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误； CD、当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻R的阻值随压力增大而减小可知，R的阻值越大，由欧姆定律可知，通过R的电流越大，即电流表的示数越大；根据并联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻变小，故C正确、D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变、但电压表并联部分电阻变化是关键。 8．（3分）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，灯泡的额定电流为0.25A，图乙是灯泡L的I﹣U图象。闭合开关S，并调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻是定值 B．灯泡的额定功率为0.75W C．电源电压为5V D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为8Ω 【分析】（1）由I＝可知定值电阻的电流与两端的电压成正比，其I﹣U图象是正比例函数，据此可判断L的图象； （2）灯泡的额定电流为0.3A，从图乙灯泡的电流与电压关系得出其电压，根据P＝UI计算出其额定功率； （3）由图知，灯L与滑动变阻器R串联，当电流表示数为0.25A时，由图2找到灯L对应的电压值，再根据串联电路电压特点计算出电源电压大小； （4）根据题意知，当电流最大时， 电压表示数最大为3V时，灯L两端电压最小，灯L的功率最小；根据串联电路电压特点计算出灯L两端最小电压，再结合图乙2找到灯L对应的电流值，利用电功率的计算公式P＝UI计算灯L的最小功率； 电路总功率最大，从乙图可知，最大电流为0.3A，根据P＝UI从而计算出电路最大功率值。 【解答】解：A、由I＝可知通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I﹣U图象是正比例函数，由图乙可知：I﹣U图象是曲线，不是正比例函数，所以灯泡的电阻不是定值，故A错误； B、已知灯泡的额定电流为0.25A，由图乙可知：通过L的电流为0.25A，灯泡两端的电压U额＝2.5V，则灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W，故B错误； C、由图甲可知，该电路是由灯泡和滑动变阻器R组成的串联电路，电压表测量滑动变阻器R的两端电压。由图象乙可知，当通过电路的电流IL＝0.2A，灯泡两端的电压为1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，故电源电压为：U＝UL+UR＝1.5V+3V＝4.5V，故C错误； D、当电流最大时，电路总电阻最小；已知滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”、灯泡的额定电流为0.25A，则电路中的最大电流为0.25A，即灯泡的正常发光时滑动变阻器连入电路的电阻最小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器R的两端电压为：UR小＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V， 由I＝可得滑动变阻器接入电路的最小阻值为：R小＝＝＝8Ω，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，从图象中获取有用的信息是关键。 二、填空题：本题共6个小题，每空1分，共12分。 9．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究，英国物理学家 　焦耳　做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；丹麦物理学家 　奥斯特　在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名科学家的主要贡献即可。 【解答】解：历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究，英国物理学焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；丹麦物理学奥斯特在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 故答案为：焦耳；奥斯特。 【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意。 10．（2分）如图甲所示是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示的电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，电磁铁下端为 　N　（选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用同名磁极相互 　排斥　的原理。 【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极； （2）磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【解答】解：（1）由图甲知，通电后，电流由电磁铁的上端流入，下端流出，据安培定则知，下端为N极，上端为S极； （2）灯泡能悬浮，是因为同名磁极相互排斥，灯泡中的磁体与产生磁场后的电磁铁相互排斥。此时灯泡所受的向上的磁场力与自身向下的重力平衡。 故答案为：N；排斥。 【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律，属于基础题。 11．（2分）如图所示，是手机充电宝租用柜，充电宝放入后，租用柜会自动为其充电，在为其充电过程中，电能转化为 　化学　能；充电的各充电宝之间是 　并联　（选填“串联”或“并联”）接入电路的。 【分析】蓄电池在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能； 用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。 【解答】解：如图所示，是手机充电宝租用柜，充电宝放入后，租用柜会自动为其充电，在为其充电过程中，电能转化为化学能；充电的各充电宝之间独立工作，互不影响，是并联接入电路的。 故答案为：化学；并联。 【点评】本题考查蓄电池充电时的能量转换、以及串、并联电路的辨析，难度一般。 12．（2分）糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食，如图所示，为了让栗子快速、均匀受热，常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的比热容 　小　（选填“大”或“小”），吸热时升温较快；站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味，这是 　扩散　现象。 【分析】（1）比热容小的物体，相同质量时，吸收相同的热量，其温度的变化更明显，据此分析； （2）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。 【解答】解：砂石的比热容小，相同质量的砂石同其他物质相比较，吸收相同的热量升温快，因此，将砂石与栗子混合在一起翻炒，可以让栗子快速、均匀加热； 站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 故答案为：小；扩散。 【点评】本题考查了对物质比热容特点的理解与应用，以及分子热运动，属基础题，难度不大。 13．（2分）灯泡L标有“6V 1.2W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），将其与定值电阻R接入如图所示的电路中，电源电压调为某一值时，闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，此时通过灯泡L的电流为 　0.2　A，电流表的示数为0.8A；若将灯泡L与定值电阻R串联，调节电源电压，使灯泡L仍正常发光，此时整个电路的电功率为 　1.44　W。 【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流； （2）由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电流表测总电流，根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值； （3）根据串联电路的特点找出电流和电源电压，根据P＝UI求出电路总功率。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：； （2）因为灯泡正常发光，所以UL＝U额＝6V，IL＝I额＝0.2A， 因为L与R并联，所以：U＝UR＝UL＝6V，IR＝I﹣IL＝0.8A﹣0.2A＝0.6A， 由得，电阻的阻值为：； 灯泡L的阻值为：； 若将L与R串联，灯泡L正常发光，则I′＝IL＝0.2A，R总＝RL+R＝30Ω+6Ω＝36Ω； 调节后的电源电压为：U′＝I′R总＝0.2A×36Ω＝7.2V； 此时整个电路的电功率为：P′＝U′I′＝7.2V×0.2A＝1.44W； 故答案为：0.2A；1.44W。 【点评】本题考查了串、并联电路电流和电压的特点，对欧姆定律及其公式变形和电功率及其公式变形的理解和应用，解答此题的关键是我们要能够准确的分析电路的连接情况，并且能够从图象提取有用信息。 14．（2分）随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示的深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为4.5V且恒定不变，定值电阻R0＝20Ω，电压表量程为0～3V，RP的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示。若深度表在水面上时，电路中的电流为 　0.075　A；在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为 　60　m。 【分析】（1）由图乙可知，该电路为R0和RP的串联电路，电压表测R0两端的电压，深度表在海面上深度为0m时，由图丙可知，此时RP阻值，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流； （2）当电路中电流最大时，R0两端的电压最大为电压表量程的最大值，可得电路中最大电流且小于0.5A，由欧姆定律算出此时电路总电阻，由串联电路的电阻特点可知压敏电阻RP的阻值，对照图丙可知，此时下潜的深度即为该深度表能测量的最大深度。 【解答】解：（1）分析乙电路图可知，RP和R0串联，电压表测R0电压。深度表在水面上时，即h＝0m时，由丙图可知此时RP＝40Ω， 则电路中的电流为＝＝0.075A， （2）电压表量程为0～3V，则电压表示数为3V时，电流为I″＝＝＝0.15A，此时浸入水中的深度最大。 此时RP的电压U'＝U﹣U'0＝4.5V﹣3V＝1.5V； 则此时RP阻值为 RP＝＝＝10Ω， 由丙图可知RP＝10Ω时，该深度表能浸入水中的最大深度h′＝60m。 故答案为：0.075；60。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息和正确得出电路中的最大电流是关键。 三、实验探究题：本题共3个小题，第15题6分，第16题8分，第17题8分，共22分。 15．（6分）在“探究并联电路中电流的规律”实验中： （1）如图甲是小艳设计的电路图，图乙是她测量电流时连接的实验电路，连接电路时开关应该 　断开　，此时电流表测量的是 　C　（选填“A”、“B”或“C”）处电流； （2）小艳连接好电路，闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是电流表 　正负接线柱接反了　； （3）改正错误后，用电流表分别测出电路中A、B、C处的电流；改变电源电压，重复实验，记录数据如表： 实验序号 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC 第一次测量 0.1 0.1 0.2 第二次测量 0.15 0.15 0.3 第三次测量 0.2 0.2 0.4 小艳根据表格中数据得出实验结论：并联电路中，　IC＝IA+IB　（只写表达式），根据表格数据小艳还发现：干路中的电流等于支路电流的2倍。这个结论一定成立吗？答：　不一定　（选填“一定”或“不一定”）； （4）为了得出具有普遍意义的规律，应该选用规格 　不相同　（选填“相同”或“不相同”）的灯泡再做几次实验，才能得出正确的结论。 【分析】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开；电流表与待测电路串联； （2）用电流表测量电流时，电流要从电流表正接线柱流入，负接线柱流出； （3）根据表格中数据得出结论，得出干路中的电流等于支路电流的2倍，是因为每次实验选用的灯泡规格相同，当规格不同时，支路电流不同，据此分析； （4）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；电流表使用前要调零。 【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应该 断开，电流表与待测电路串联，此时电流表测量的是 C处电流； （2）小艳连接好电路，闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图丙所示，指针反偏，原因是电流表正负接线柱接反了； （3）小艳根据表格中数据可知，干路电流等于各支路电流之和，即IC＝IA+IB；根据表格数据小艳还发现：干路中的电流等于支路电流的2倍，是因为每次实验选用的灯泡规格相同，当规格不同时，支路电流不同，故这个结论不一定成立；（4）根据一组数据得出的结论有偶然性，为了得出具有普遍意义的规律，应该选用规格不相同的灯泡再做几次实验，才能得出正确的结论。 故答案为：（1）断开；C；（2）正负接线柱接反了；（3）IC＝IA+IB；不一定；（4）不相同。 【点评】本题研究并联电路电流规律，考查电流表使用、数据分析和归纳法的运用。 16．（8分）巧巧在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）该实验的原理是 　R＝　； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； （3）闭合开关后，发现小灯泡不发光，则接下来的操作是 　A　（选填序号）； A.继续移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光、两电表是否有示数变化 B.直接断开开关，检查导线、小灯泡或滑动变阻器是否有故障 （4）移动滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 　0.2　A，小灯泡正常发光时的电阻为 　12.5　Ω； （5）通过移动滑动变阻器的滑片，多次测量并记录小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，如表格所示；通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，这是因为小灯泡电阻受 　温度　影响； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 发光情况 不发光 微光 较暗 较亮 亮 明亮 更明亮 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.08 0.11 0.14 0.17 0.19 0.21 （6）通过实验巧巧还发现小灯泡的亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 　实际功率　（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的； （7）巧巧断开开关，结束实验后慢慢整理完器材，待小灯泡冷却后，估测此时小灯泡的电阻值最接近 　B　Ω（选填序号）。 A.0 B.4 C.6.25 D.12.5 【分析】（1）测量小灯泡的电阻实验的原理是R＝； （2）在“测量小灯泡电阻”的实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表选择小量程并联在灯泡两端； （3）闭合开关，小灯泡不发光，可能时滑动变阻器接入电路中的电阻过大； （4）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出小灯泡正常发光时的电阻； （5）灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，根据欧姆定律分析灯丝电阻随温度的变化关系得出结论； （6）根据表格中的数据结合功率的公式分析； （7）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 【解答】解：（1）测量小灯泡的电阻实验的原理是R＝； （2）在“测量小灯泡电阻”的实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择小量程接入电路，如下图所示：； （3）闭合开关，小灯泡不发光，可能时滑动变阻器接入电路中的电阻过大，导致电流太小； （4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时读出电压表的示数为2.2V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A，则小灯泡正常发光时的电阻约为：R＝＝＝12.5Ω； （5）由表格中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，因此可得结论：小灯泡的电阻随温度的升高而增大； （6）根据表格中的数据结合功率的公式分析，可知小灯泡的功率越大，灯泡越亮； （7）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以冷却后的电阻，比第一组数据求出的电阻还要小。 故答案为：（1）R＝；（2）；（3）A；（4）0.2；12.5；（5）温度；（6）实际功率；（7）B。 【点评】本题测量小灯泡的电阻实验，考查实验原理、电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、电阻的计算和分析图象归纳结论的能力。 17．（8分）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验电路图如图甲所示，其中电源电压恒为3V，有五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和两个滑动变阻器R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 1A）供选择。 （1）他首先按图甲连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处于最 　右　（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，故障可能是 　B　； A.电流表断路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路 （3）故障排除后，小明先把5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V；读出电流表示数后，断开开关，保持滑片位置不动，他拆下5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的电阻继续做实验，闭合开关，此时电压表示数应是 　大于　2V（选填“大于”、“等于”或“小于”），要完成这次实验，接下来他应将滑片向 　右　端（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数保持不变；与5Ω电阻接入电路时相比，此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）更换定值电阻，完成5次实验，并将5次实验数据描绘在图乙中。由此可得出结论：电压一定时，电流与电阻成 　反　比； （5）分析上述信息可知，实验所选用的滑动变阻器是 　R2　（选填“R1”或“R2”）；小明想换用其他定值电阻继续实验，增加实验数据以验证结论，他选用其他定值电阻的阻值最大不应超过 　40　Ω。 【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处； （2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置； （3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，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片移动的方向； 根据串联电路的规律及分压原理分析回答； （4）根据图像数据分析； （5）根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理，得出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；根据电阻R和滑动变阻器串联分压的特点，计算出最大电阻值。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端； （2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻R断路了，故选：B； （3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω电阻换成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，此时电压表的示数大于2V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变； 因电阻的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压也不变，由分压原理可知，电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变； （4）由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比； （5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣U＝3V﹣2V＝1V 变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.5倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为： R滑＝0.5×25Ω＝12.5Ω， 他们选择的滑动变阻器的阻值至少是12.5Ω，故选：R2； 当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2＝20Ω时，由串联分压＝可知，＝，解得R1大＝40Ω，故本实验选用的定值电阻阻值不能超过40Ω。 故答案为：（1）右；（2）B；（3）大于；右；不变；（4）反；（5）R2；40。 【点评】本题探究电流跟电阻的关系，考查注意事项、故障分析、控制变量法、实验操作和欧姆定律的应用。 四、综合应用题：本题共3个小题，第18题4分，第19题8分，第20题10分，共22分，计算解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。 18．（4分）如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝10Ω，开关S闭合后，电流表A的示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）通电50s，R2产生的热量。 【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。 （1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压； （2）根据Q＝W＝t求出50s内R2所产生的热量。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I＝可得，电源的电压： U＝U1＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V； （2）50s内R2所产生的热量： Q2＝W2＝t＝×50s＝720J。 答：（1）电源电压为12V； （2）50s内R2所产生的热量为720J。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活运用，是一道较为简单的应用题。 19．（8分）在物理综合实践活动中，小超和小建合作测量家里的电热水器烧水时的电功率和加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电热水器（水箱中水的质量为60kg）接入电路中烧水，小建观察到把初温为20℃的水加热到45℃用时1h，小超观察到加热前后电能表的示数如图所示，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）电热水器的电功率； （3）电热水器烧水的加热效率η。 【分析】（1）根据已知条件，根据Q＝cmΔt求出水吸收的热量； （2）由电能表的参数和电能表的转数可求消耗的电能，根据公式可求实际功率； （3）电磁灶烧水的效率等于水吸收的热量与电磁灶消耗电能的比值。 【解答】解：（1）质量为60kg的水升高了25℃，水所吸收的热量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（45﹣20）℃＝6.3×106J； （2）由图可知，电能表在热水器加热前的示数W1＝853.5kW•h，加热后的示数W2＝855.5kW•h， 则电热水器加热消耗的电能：W＝W2﹣W1＝855.5kW•h﹣853.5kW•h＝2kW•h＝7.2×106J， 电磁灶烧水时的实际功率： ； （3）热水器烧水时的效率： 。 答：（1）水吸收的热量是6.3×106J。 （2）热水器烧水时的实际功率是2000W。 （3）热水器烧水的效率是87.5%。 【点评】本题考查Q＝cmΔt、功率公式、效率公式的运用，关键是明确电能表参数的含义。 20．（10分）火锅乃重庆挚爱，麻辣鲜香间，山城烟火盛，岁月情韵浓。如图甲所示，为方便煮火锅，小新家新购买了一台电加热锅，其部分技术参数如表所示，内部电路的工作原理简图如图乙所示，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中：S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。 额定电压 220V 中温挡 880W 高温挡 ***W 低温挡 440W （1）为了使电加热锅的金属外壳接地，电加热锅的三脚插头必须插入三孔插座使用。如图丙所示，用笔画线代替导线，将三孔插座正确接入家庭电路中； （2）电加热锅的加热电阻应选用 　镍铬合金　（选填“铜”或“镍铬合金”）制作，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，电火锅处于 　中温　挡； （3）求电阻R1的阻值； （4）求电加热锅正常工作时，高温挡的电功率； （5）某次使用高温挡煮好火锅，正常工作所用时间为30min，则该过程电加热锅消耗电能多少kW•h？ 【分析】三孔插座接法：右孔接火线、左孔接零线、上孔接地线。 多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制。 高温挡：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻R高最小； 中温挡：在相同时间内放出的热量低于高温挡，热功率低于高温挡，电阻R中高于高温挡； 低温挡：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻R低最大。 根据公式W＝Pt计算消耗的电能。 【解答】解：（1）为了使电加热锅的金属外壳接地，电加热锅的三脚插头必须插入三孔插座使用。如图丙所示，用笔画线代替导线，将三孔插座正确接入家庭电路中，如图所示； ； （2）电加热锅的加热电阻应选用镍铬合金制作，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，仅有R1接入电路，电火锅处于中温挡；当开关S、S1闭合，开关S2接a时，R1与R2并联，此时，总电阻最小，电功率最大为高温挡。当开关S闭合，S1断开，开关S2接b时，R1与R2串联，总电阻最大，电功率最小为低温挡P低＝。 （3）电阻R1的阻值R1＝＝＝55Ω； （4）低温挡P低＝，R串＝＝110Ω。R2＝R串﹣R1＝110Ω﹣55Ω＝55Ω，R并＝＝27.5Ω，电加热锅正常工作时，高温挡的电功率P高＝＝＝1760W； （5）某次使用高温挡煮好火锅，正常工作所用时间为30min，则该过程电加热锅消耗电能W＝P高t＝1.76kW×＝0.88kW•h。 故答案为：（1）见解析；（2）镍铬合金；中温；（3）电阻R1的阻值为55Ω；（4）电加热锅正常工作时，高温挡的电功率为1760W；（5）则该过程电加热锅消耗电能0.88kW•h。 【点评】本题考查多挡功率问题，综合性强，有难度。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$