精品解析：江西省新余分宜三中2024—2025学年九年级上学期12月月考物理试卷

2024—2025学年上学期江西省新余分宜三中12月 月考物理试卷 说明：1.本卷范围：第十三章~第十八章 2.本卷时间85分钟，满分80分 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 如图所示，这是一款太阳能玩具电动车，其中的硅光电池板主要利用__________（选填“半导体”或“超导”）材料制成，玩具电动车工作时主要把电能转化为_________能。 2. 小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中，色素会散开，只有看到色素向上下、左右等方向散开才能说明分子在运动，这属于________现象。如图所示，太空教师将一个钢球推入紫色水球中，钢球没有穿透水球，而是被包裹在其中，水球不散，仍成球形，是因为水分子之间存在________。 3. 如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______（填“串联”或“并联”）的；电动汽车的电池在充电时，相当于电路中的________（“电源”或“用电器”）。 4. 如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程。若汽油机工作曲轴转速为1200r/min，则此汽油机每分钟完成________个冲程。 5. 在空中飞行的飞机，因与空气摩擦发生了电子得失的现象，其中空气中氧分子得到电子，则飞机带____________；如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用____________（选填“导体”或“绝缘体”）材料做成，从而避免造成伤害。 6. 《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是_________J，若这些热量由天然气完全燃烧来提供，则至少需要燃烧_______m3的天然气[c酒＝3.4×103J/（kg·℃），q天然气＝4×107J/m3]。 7. 如图所示，电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A示数为0.54A，电流表的示数为0.2A，则通过小灯泡的电流为___________A，电压表V的示数为___________V。 8. 如图所示的电路中，电源电压不变，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将________，电压表V与电流表的示数的比值将________。（均选填“变小”“不变”或“变大”） 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列描述符合实际的是（　　） A. 节能灯正常工作时的电流约为0.1A B. 手机电池的电压为36V C. 壁挂式空调正常工作时的电功率约为100W D. 对人体安全的电压不能超过220V 10. “只要功夫深，铁杵磨成针。”比喻只要有决心，肯下功夫，多么难的事也能做成功。铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（　　） A. 图甲：烧水水温升高 B. 图乙：铁丝来回快速弯折，弯折处温度升高 C. 图丙：暖风机使房间温度升高 D. 图丁：向手哈气取暖 11. 如图，将电池组与灵敏电流表串联，第一位同学双手用盐水浸湿后分别紧握从电路A、B两端引出的裸铜线上，观察电流表示数，再让第二位、第三位同学依次仿照操作，正确的说法是（　　） A. 流经三位同学的电流大小不一定相等 B. 三位同学在电路中的连接方式是串联 C. 随着接入学生增多，电流表示数减小 D. 双手用盐水浸湿的目的是为了不触电 12. 如图甲所示，这是某商场安装的烟雾报警器，可在发生火灾时第一时间检测出室内烟雾浓度变化并报警。如图乙所示，这是该烟雾报警的简化原理图，电源电压不变，为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列分析正确的是（　　） A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数变大 C. 定值电阻R0消耗的电功率变大 D. 电路消耗的总功率变大 13. 小明用如图所示的实验装置“探究影响导体电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金丝，b的横截面积比a的大。关于此实验，下列说法不正确的是（　　） A. 断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻 B. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C. 为了比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联电压表 D. 用夹子依次将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮 14. 如图所示，这是电阻R1、R2I-U图像。根据图像可知，下列判断正确的是（　　） A. R1的阻值与其两端电压成正比 B. R2在不同电压下的阻值不同 C. 若将R1、R2并联在6V的电源两端，通过的电流之比为3∶2 D. 若将R1、R2串联在9V的电源两端，、两端的电压之比为2∶1 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 16. 如图所示，R1和R2为两个定值电阻，其中电阻R1的阻值为20Ω，电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A。 （1）求电源两端的电压U； （2）求开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流； （3）求电阻R2的阻值。 17. 随着生活质量提高，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户。小明家新买了一个三挡位的电烤箱，小明研究电烤箱的加热板部分，画出了其简化电路如图所示，四个发热电阻的阻值相同，可通过旋转开关实现高温、中温、低温挡切换。电烤箱的相关参数如表格所示，问： 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 880W 低温挡功率 440W （1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流为多少？ （2）电烤箱中发热电阻R的阻值为多少？ （3）电烤箱在中温挡正常工作2min，能将质量为1kg、初温为20℃的蛋糕液加热到多少摄氏度？[不计热量损失，蛋糕液的比热容取] 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18. 亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 （1）图甲是插入式电阻箱的结构示意图，它的工作原理是通过改变___________来改变电阻的大小。图中A、B两个接线柱之间的电阻是___________。A、B两个接线柱之间能提供的最大电阻是___________； （2）如图乙所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知：锌片是盐水电池的___________极，电池的电压为___________V； （3）图丙是用来测量___________的仪表。根据铭牌可知，该表允许电路中接入用电器的最大功率是___________W。 19. 如图所示，这是小明探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。图甲和图乙两装置使用的是同一电源。 （1）实验中通过比较____________来比较电阻丝产生热量的多少。 （2）如图甲所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系，如图乙所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系；通电一段时间后，图甲所示装置中______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管两侧液面的高度差较小。 （3）如果图乙所示的装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比，左侧U形管两侧液面的高度差将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）利用图甲所示的装置还可以探究“电压一定时，电流通过导体时产生的热量与电阻的关系”，可将图甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______（选填“AB”、“BC”、“BD”或“AC”）两个接线柱之间即可。改接完通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管两侧液面的高度差较大。 20. 小明用电压表和电流表等器材测量某定值电阻的阻值。 （1）图甲是测量阻值的部分实物图，电源为两节干电池： ①用一根导线将电路连接完整_______（连线不得交叉）； ②闭合开关前，滑动变阻器滑片P应滑到______（A/B）端； ③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是：导线______（a/b/c）内部断路； ④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，粗心的小明重复之前操作，依次正确读取三组实验数据，并随手写在了草稿纸上（如图丙所示），分析丙图数据，可得到______（结果保留一位小数）。 （2）小明思考，能否直接测量电阻呢？为此，他选择了一个电源、电流表及一个定值电阻串联，连成图丁所示的电路，使用时，只要在M、N间接入待测电阻，即可由电流表的示数推算出电阻值： ①在电路中串联定值电阻的目的是______； ②在M、N间接入的待测电阻越大，电流表的示数就______，设电源的电压为、定值电阻的阻值为、电流表的示数I，请写出待测电阻的表达式______（用题中所给的物理量符号表示）。 21. 物理合作交流小组的成员们根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究： 【提出问题】热水冷却的快慢与哪些因素有关? 【进行猜想】猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差=热水温度-环境温度）有关。 猜想二：热水冷却的快慢与装水容器的材料有关。 猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。 【进行实验与收集证据】小明选用三个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯（5个杯子大小、形状完全相同），在杯中分别倒入热水并放在温度可调、可控的房间里做了5次实验，每次实验杯子中都装满质量和温度均相同的热水，用温度计和秒表记录每次实验中热水温度从降至所用的时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风（水不溢出）。实验数据记录表格如下： 序号 杯子的材料 有无电风扇吹风 起始温度/℃ 最终温度/℃ 室内环境温度/℃ 冷却时间/s 1 玻璃 无 90 50 30 920 2 玻璃 有 90 50 30 612 3 玻璃 无 90 50 15 665 4 塑料 无 90 50 15 700 5 铝 无 90 50 15 508 （1）实验中是根据________来判断热水冷却的快慢的。 （2）分析表中________两次实验数据可以验证猜想一；分析表中________两次实验数据可以验证猜想三；分析比较1、2两次实验数据可知：水表面的空气流速越快，达到相同冷却效果的时间越________。 （3）在冬天，为了让热水保温时间更长，在其他条件相同的情况下，应该选________（选填“玻璃”“塑料”或“铝”）材料制成的容器。 （4）请你对以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见：________。 （5）结合生活实际和实验探究过程，你认为影响热水冷却快慢的因素还有哪些?________。（写出一条即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年上学期江西省新余分宜三中12月 月考物理试卷 说明：1.本卷范围：第十三章~第十八章 2.本卷时间85分钟，满分80分 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 如图所示，这是一款太阳能玩具电动车，其中的硅光电池板主要利用__________（选填“半导体”或“超导”）材料制成，玩具电动车工作时主要把电能转化为_________能。 【答案】 ①. 半导体 ②. 机械 【解析】 【详解】[1]硅光电池板主要是利用半导体材料制成，它具有光电特性，可以直接将太阳能转化为电能。 [2]太阳能玩具电动车将太阳能先转化为电能，再将电能转化为车的机械能。 2. 小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中，色素会散开，只有看到色素向上下、左右等方向散开才能说明分子在运动，这属于________现象。如图所示，太空教师将一个钢球推入紫色水球中，钢球没有穿透水球，而是被包裹在其中，水球不散，仍成球形，是因为水分子之间存在________。 【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 【解析】 【详解】[1]由于色素密度略大于水的密度，色素滴入水中后在重力的作用会下沉，只有看到色素不仅向下运动，还向上、向左右等方向散开，才能说明分子在永不停息地做无规则运动，两种不同的物质接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象，故色素在水中散开的现象属于扩散现象。 [2]水球没有散开，仍成球形，这是由于水分子之间存在引力。 3. 如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______（填“串联”或“并联”）的；电动汽车的电池在充电时，相当于电路中的________（“电源”或“用电器”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 用电器 【解析】 【详解】[1]如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩彼此独立工作，互不影响，它们之间是并联的。 [2]电动汽车的电池在充电时，消耗电能，相当于电路中的用电器。 4. 如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程。若汽油机工作曲轴转速为1200r/min，则此汽油机每分钟完成________个冲程。 【答案】 ①. 压缩 ②. 2400 【解析】 【详解】[1]由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程。 [2]四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈，完成4个工作冲程，该汽油机工作时曲轴转速为1200r/min，由此可知，每分钟完成2400个冲程。 5. 在空中飞行的飞机，因与空气摩擦发生了电子得失的现象，其中空气中氧分子得到电子，则飞机带____________；如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用____________（选填“导体”或“绝缘体”）材料做成，从而避免造成伤害。 【答案】 ①. 正电 ②. 导体 【解析】 【详解】[1]在空中飞行的飞机，因与空气发生了摩擦，其中空气中氧分子得到电子带负电，飞机失去电子带正电。 [2]如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用导体材料做成，当轮胎接触地面时能及时将电荷导入大地，从而避免造成危害。 6. 《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是_________J，若这些热量由天然气完全燃烧来提供，则至少需要燃烧_______m3的天然气[c酒＝3.4×103J/（kg·℃），q天然气＝4×107J/m3]。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量为 [2]天然气的体积为 7. 如图所示，电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.54A，电流表的示数为0.2A，则通过小灯泡的电流为___________A，电压表V的示数为___________V。 【答案】 ①. 0.34 ②. 3 【解析】 【详解】[1]由图可知，L1、L2并联，电压表测电压，电流表A1测L1电流，A测干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过小灯泡的电流为 I2=I-I1=0.54A-0.2A =0.34A [2]并联电路中各支路两端电压都相等，都等于电源电压，电源电压为3V，所以电压表V的示数为3V。 8. 如图所示的电路中，电源电压不变，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将________，电压表V与电流表的示数的比值将________。（均选填“变小”“不变”或“变大”） 【答案】 ①. 不变 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测量通过灯泡L的电流，电流表A2测量干路中的电流，电压表测量电源电压，则移动滑片时，电压表的示数不变。滑片向右移动时，滑动变阻器R接入电路中的阻值变大，电源电压不变，由可得通过滑动变阻器R的电流变小；灯泡两端的电压不变，通过的电流不变，即电流表A1示数不变；干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A2的示数变小；电压表的示数不变，电流表A2的示数变小，所以电压表V与电流表A2的示数的比值将变大。 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列描述符合实际的是（　　） A. 节能灯正常工作时的电流约为0.1A B. 手机电池的电压为36V C. 壁挂式空调正常工作时的电功率约为100W D. 对人体安全的电压不能超过220V 【答案】A 【解析】 【详解】A.节能灯的功率较低，约为20W，根据P=UI可知，通过灯的电流约为 故A符合题意； B．手机电池的电压约为3.7V，故B不符合题意； C．壁挂式空调正常工作时的电功率较大，约为1000W，故C不符合题意； D．对人体安全的电压不高于36V，故D不符合题意。 故选A。 10. “只要功夫深，铁杵磨成针。”比喻只要有决心，肯下功夫，多么难的事也能做成功。铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（　　） A. 图甲：烧水水温升高 B. 图乙：铁丝来回快速弯折，弯折处温度升高 C. 图丙：暖风机使房间温度升高 D. 图丁：向手哈气取暖 【答案】B 【解析】 【详解】“铁杵磨成针”的过程中，铁杵与磨石之间发生摩擦，克服摩擦做功，使得铁杵的内能增加，温度升高。这是一个通过做功来改变物体内能的例子。 A．通过火焰加热，使得水的内能增加，温度升高。这是一个通过热传递来改变物体内能的例子，与铁杵磨成针的过程不同，故A不符合题意； B．在弯折铁丝的过程中，铁丝发生形变，克服形变做功，使得铁丝的内能增加，温度升高。这是一个通过做功来改变物体内能的例子，与铁杵磨成针的过程相同，故B符合题意； C．暖风机将热空气吹入房间，使得房间的温度升高。这是一个通过热传递来改变物体内能的例子，与铁杵磨成针的过程不同，故C不符合题意； D．通过哈气，将口中的热气传递给手，使得手的温度升高。这也是一个通过热传递来改变物体内能的例子，与铁杵磨成针的过程不同，故D不符合题意。 故选B。 11. 如图，将电池组与灵敏电流表串联，第一位同学双手用盐水浸湿后分别紧握从电路A、B两端引出的裸铜线上，观察电流表示数，再让第二位、第三位同学依次仿照操作，正确的说法是（　　） A. 流经三位同学的电流大小不一定相等 B. 三位同学在电路中的连接方式是串联 C. 随着接入的学生增多，电流表示数减小 D. 双手用盐水浸湿的目的是为了不触电 【答案】A 【解析】 【详解】A、三位同学并联在电路中，因为不知道他们的电阻，因此流经三位同学的电流大小不一定相等，故A正确； B、三位同学两只手分别抓住连接电源正极和负极的两根导线，所以三位同学在电路中的连接方式是并联，故B错误； C、并联电路中，并联的电阻越多，总电阻越小，干路中的电流越大，因此随着接入的学生增多，电流表示数变大，故C错误； D、双手用盐水浸湿的目的是为了减小电阻，故D错误。 故选A。 12. 如图甲所示，这是某商场安装的烟雾报警器，可在发生火灾时第一时间检测出室内烟雾浓度变化并报警。如图乙所示，这是该烟雾报警的简化原理图，电源电压不变，为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列分析正确的是（　　） A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数变大 C. 定值电阻R0消耗的电功率变大 D. 电路消耗的总功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测量光敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流。因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A错误； B．由U=IR可知，在电流变小时，定值电阻R0两端的电压变小，即电压表示数变大，故B正确； C．根据P=UI可知，在电流变小时，定值电阻R0两端的电压变小，则定值电阻R0消耗的电功率变小，故C错误； D．根据P=UI可知，在电流变小时，电源电压不变，则电路消耗的总功率变小，故D错误。 故选B。 13. 小明用如图所示的实验装置“探究影响导体电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金丝，b的横截面积比a的大。关于此实验，下列说法不正确的是（　　） A. 断开开关，镍铬合金丝a和b没有电阻 B. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C. 为了比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联电压表 D. 用夹子依次将a、b接入电路，接入a时小灯泡更亮 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，所以断开开关，镍铬合金丝a和b仍然有电阻，故A错误，符合题意； B．镍铬合金丝a和b的长度相同，横截面积不同，因此可以探究导体电阻大小和横截面积的关系，故B正确，不符合题意； C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故C错误，符合题意； D．a、b为长度相同的镍铬合金丝，a比b细，所以a的电阻大于b的电阻，因此用夹子依次将a、b接入电路，接入b时小灯泡更亮，故D错误，符合题意。 故选ACD。 14. 如图所示，这是电阻R1、R2的I-U图像。根据图像可知，下列判断正确的是（　　） A. R1的阻值与其两端电压成正比 B. R2在不同电压下的阻值不同 C. 若将R1、R2并联在6V的电源两端，通过的电流之比为3∶2 D. 若将R1、R2串联在9V的电源两端，、两端的电压之比为2∶1 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体的电阻由导体本身决定，与其两端的电压和通过它的电流无关，故A错误； B．电阻R2的I-U图像不是一条直线，不同电压下，电压与电流的比值不同，阻值不同，故B正确； C．若将电阻R1、R2并联在6V的电源两端，由图像可知，通过电阻R1、R2的电流分别为0.4A、0.6A，则通过电阻R1、R2的电流之比 故C错误； D．将电阻R1、R2串联在电压为9V的电源两端，通过电阻R1、R2的电流相等，由图像可知，通过电阻R1、R2的流为0.4A时，电阻R1、R2两端的电压分别为6V、3V，总电压为 6V+3V=9V 符合题意，此时电阻R1、R2两端电压之比 故D正确。 故选BD。 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】（1）90km/h；（2）9×108J；（3）40% 【解析】 【详解】解：（1）汽车的平均速度 （2）全程消耗汽油的体积为 V=25L=0.025m3 汽油的质量为 m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J （3）汽车全程所做的有用功为 W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 则汽车发动机的效率 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽汽油完全燃烧放出热量为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 16. 如图所示，R1和R2为两个定值电阻，其中电阻R1的阻值为20Ω，电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A。 （1）求电源两端的电压U； （2）求开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流； （3）求电阻R2阻值。 【答案】（1）6V；（2）0.2A；（3）30Ω 【解析】 【详解】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压 （2）当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，根据并联电路各支路互不影响的特点可知，通过R1的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过R2的电流为 （3）由可得，R2的电阻为 答：（1）电源两端的电压U为6V； （2）开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流为0.2A； （3）电阻R2的阻值为30Ω。 17. 随着生活质量的提高，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户。小明家新买了一个三挡位的电烤箱，小明研究电烤箱的加热板部分，画出了其简化电路如图所示，四个发热电阻的阻值相同，可通过旋转开关实现高温、中温、低温挡切换。电烤箱的相关参数如表格所示，问： 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 880W 低温挡功率 440W （1）电烤箱在低温挡正常工作时电流为多少？ （2）电烤箱中发热电阻R的阻值为多少？ （3）电烤箱在中温挡正常工作2min，能将质量为1kg、初温为20℃的蛋糕液加热到多少摄氏度？[不计热量损失，蛋糕液的比热容取] 【答案】（1）2A （2） （3）68℃ 【解析】 【小问1详解】 根据公式可知，电烤箱在低温挡正常工作时的电流为 【小问2详解】 旋转开关接1时，两个发热电阻串联，此时电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，电烤箱处于低温挡；当旋转开关接3时，两个发热电阻并联，此时电路中的总电阻最小，消耗的总功率最大，电烤箱处于高温挡；当旋转开关接2时，电路中只有一个发热电阻，电烤箱处于中温挡，则发热电阻为 【小问3详解】 根据公式可知，电烤箱在中温挡，正常工作2min消耗的电能为 不计热量损失，蛋糕液吸收的热量等于电能，根据公式可知，故加热到的温度为 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18. 亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 （1）图甲是插入式电阻箱的结构示意图，它的工作原理是通过改变___________来改变电阻的大小。图中A、B两个接线柱之间的电阻是___________。A、B两个接线柱之间能提供的最大电阻是___________； （2）如图乙所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知：锌片是盐水电池的___________极，电池的电压为___________V； （3）图丙是用来测量___________的仪表。根据铭牌可知，该表允许电路中接入用电器的最大功率是___________W。 【答案】 ①. 见解析 ②. 7 ③. 15 ④. 负 ⑤. 0.6 ⑥. 电功 ⑦. 2200 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]插入式电阻箱是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的；由图甲可知，拔出的铜塞的对应电阻为5Ω和2Ω，A、B两个接线柱之间的电阻是 R=5Ω+2Ω=7Ω 电阻箱的最大电阻是将所有铜塞都拔下时的接入电阻 Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω （2）[4][5]由图乙可知，因为锌片与电压表的负接线柱相连，电压表指针正常偏转，因此锌片为盐水电池的负极；图乙中电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，图中电压表的读数即电池电压为U电池=0.6V。 （3）[6][7]由电能表的作用可知，电能表是用来测量电功的仪表；根据铭牌可知，该电能表允许通过的最大电流为I最大=10A，电能表应该在U=220V电压下工作，则电能表允许接入用电器的最大功率 P最大=UI最大=220V×10A=2200W 19. 如图所示，这是小明探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。图甲和图乙两装置使用的是同一电源。 （1）实验中通过比较____________来比较电阻丝产生热量的多少。 （2）如图甲所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系，如图乙所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系；通电一段时间后，图甲所示装置中______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管两侧液面的高度差较小。 （3）如果图乙所示的装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比，左侧U形管两侧液面的高度差将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）利用图甲所示的装置还可以探究“电压一定时，电流通过导体时产生的热量与电阻的关系”，可将图甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______（选填“AB”、“BC”、“BD”或“AC”）两个接线柱之间即可。改接完通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管两侧液面的高度差较大。 【答案】 ①. 液面的高度差 ②. 电阻 ③. 电流 ④. 左 ⑤. 变小 ⑥. BD ⑦. 左 【解析】 【详解】（1）[1]电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法。 （2）[2]甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [3]乙装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，电阻和通电时间相同，而通过的电流不同，因此乙装置可探究电流产生的热量与电流的关系。 [4]通电一段时间后，发现右侧容器中U形管中液面高度差大，左侧容器中U形管两侧液面的高度差较小，说明右侧容器内电阻丝产生的热量较多，可以得到电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）[5]如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，通过的电流相同，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，乙装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，乙装置中左侧容器中的电阻较小，产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小。 （4）[6][7]利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在BD两个接线柱之间即可；由并联电路电压的规律可知，两个电阻丝两端的电压相等，由在电压和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多，则左侧容器中U形管中液面的高度差较大。 20. 小明用电压表和电流表等器材测量某定值电阻的阻值。 （1）图甲是测量阻值的部分实物图，电源为两节干电池： ①用一根导线将电路连接完整_______（连线不得交叉）； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（A/B）端； ③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是：导线______（a/b/c）内部断路； ④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，粗心的小明重复之前操作，依次正确读取三组实验数据，并随手写在了草稿纸上（如图丙所示），分析丙图数据，可得到______（结果保留一位小数）。 （2）小明思考，能否直接测量电阻呢？为此，他选择了一个电源、电流表及一个定值电阻串联，连成图丁所示的电路，使用时，只要在M、N间接入待测电阻，即可由电流表的示数推算出电阻值： ①在电路中串联定值电阻的目的是______； ②在M、N间接入的待测电阻越大，电流表的示数就______，设电源的电压为、定值电阻的阻值为、电流表的示数I，请写出待测电阻的表达式______（用题中所给的物理量符号表示）。 【答案】 ①. ②. B ③. b ④. 4.9 ⑤. 保护电路 ⑥. 越小 ⑦. 【解析】 【详解】（1）①[1]用伏安法测量电阻，滑动变阻器与定值电阻串联在电路，通过滑片移动来调节定值电阻两端的电压。变阻器的接线柱应一上一下接入电路。作图如下： ②[2]为了保护电路，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处，即图甲中的B端。 ③[3]图甲中，实验电路串联连接，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，可能是电路断路了，电压表有示数，说明电压表与电源接通，则是电压表并联部分断路了，所以可能是导线b内部断路。 ④[4]由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。定值电阻的阻值 由图丙中，当电压为2V和2.5V时，对应的电流为0.4A和0.52A，对应的阻值分别为 ， 所以Rx的阻值 （2）①[5]图丁中，串联定值电阻是为了保护电路，当在M、N间接入的电路阻值过小时，可避免电路的电流过大，而损坏电路。 ②[6]在M、N间接入的待测电阻阻值越大，电路的总电阻就越大，电源电压不变，则电路的电流越小，电流表示数越小。 [7]由题意知，定值电阻R0两端的电压 U定=IR0 待测电阻两端的电压 Ux=U0-U定=U0-IR0 待测电阻的阻值 21. 物理合作交流小组的成员们根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究： 【提出问题】热水冷却的快慢与哪些因素有关? 【进行猜想】猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差=热水温度-环境温度）有关。 猜想二：热水冷却的快慢与装水容器的材料有关。 猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。 【进行实验与收集证据】小明选用三个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯（5个杯子大小、形状完全相同），在杯中分别倒入热水并放在温度可调、可控的房间里做了5次实验，每次实验杯子中都装满质量和温度均相同的热水，用温度计和秒表记录每次实验中热水温度从降至所用的时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风（水不溢出）。实验数据记录表格如下： 序号 杯子的材料 有无电风扇吹风 起始温度/℃ 最终温度/℃ 室内环境温度/℃ 冷却时间/s 1 玻璃 无 90 50 30 920 2 玻璃 有 90 50 30 612 3 玻璃 无 90 50 15 665 4 塑料 无 90 50 15 700 5 铝 无 90 50 15 508 （1）实验中是根据________来判断热水冷却的快慢的。 （2）分析表中________两次实验数据可以验证猜想一；分析表中________两次实验数据可以验证猜想三；分析比较1、2两次实验数据可知：水表面的空气流速越快，达到相同冷却效果的时间越________。 （3）在冬天，为了让热水保温时间更长，在其他条件相同的情况下，应该选________（选填“玻璃”“塑料”或“铝”）材料制成的容器。 （4）请你对以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见：________。 （5）结合生活实际和实验探究过程，你认为影响热水冷却快慢的因素还有哪些?________。（写出一条即可） 【答案】（1）冷却时间 （2） ①. 1、3 ②. 1、2 ③. 短 （3）塑料 （4）在验证某一个猜想时，应多做几次实验，这样才能得出普遍的实验结论 （5）装水容器的厚度 【解析】 【分析】 【小问1详解】 在实验过程中是根据冷却时间来判断热水冷却的快慢的，冷却时间越长，冷却越慢。 小问2详解】 [1]分析表中1、3两次实验数据可知，其它条件相同，环境温度不同，水降低同样的温度所用时间不同，可以验证猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差=热水温度一环境温度）有关。 [2]分析比较实验1、2的数据，其他条件相同时，热水表面的空气流动的快慢不同，热水冷却到相同的温度所用时间不同，可以验证猜想三，热水表面的空气流动越快，达到相同冷却效果的时间越短。 [3]分析比较1、2两次实验数据可知：水表面的空气流速越快，达到相同冷却效果的时间越短。 小问3详解】 比较3、4、5的三个实验可以看出，装水容器的材料不同，其它条件都相同，达到相同的冷却效果，所用的时间是不同的，所用说明热水冷却的快慢与装水容器的材料有关的，且在塑料容器中冷却时间最长，冷却最慢；所以，在冬天，为了让热水保温时间更长，在其他条件相同的情况下应该选塑料材料制成的容器。 【小问4详解】 从实验结论的普遍性角度分析， 应在验证某个猜想时，应尽可能的多做几次实验，观察每一次的实验结论是否相同；实验探究中存在的不足是：实验次数少，结论可能不具有普遍性。 【小问5详解】 结合生活实际和实验探究过程，影响热水冷却快慢的因素还有装水容器的厚度。较厚的容器由于其较大的热容量和更好的隔热性能，会减缓热量散失，导致热水冷却得更慢。相反，较薄的容器散热更快，热水冷却速度也更快。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $