精品解析：山西省忻州市忻州六中等校2024-2025学年12月月考九年级物理

2024-2025学年度第一学期学业水平阶段评估试题（卷）（四）九年级·物理（人教版） （考查范围：13—18章完） （满分：80分 答题时间：80分钟） 第Ⅰ卷选择题（共30分） 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1. 生活中处处都有物理。下列有关热现象中正确的是（　　） A. “端午浓情，粽叶飘香”。蒸粽子时锅的上方“白气”飘动是扩散现象 B. 塑料吸盘能牢牢吸在光滑的墙壁上，说明分子间存在引力 C. 北方楼房供暖用的暖气片中用水作为介质，是因为水的比热容较大 D. 为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 2. 如图是小英家的电能表表盘示意图，她断开其它用电器，只将某用电器单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r。该用电器可能是（ ） A. 节能灯 B. 电视 C. 微波炉 D. 电冰箱 3. 如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片和，串联在电路中，电源电压不变，如图乙所示。此时在A端施加向下的力F时拉伸，压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中被拉伸，此时的电阻减小 B. 和的两端电压 C. 图乙中通过和的电流 D. 相同时间内电流对做的功小于对做的功 4. 现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中不可行的是图（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（ ） A. 通过甲的电流小于通过乙的电流 B. 甲消耗的电能比乙多 C. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 6. LED灯带在装饰材料中被广泛应用。芳芳同学在研究其内部结构时发现，灯带中LED灯串联后接入家庭电路，如图所示。她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是（　　） A. 一只LED灯正常工作的电压是220V B. 灯带中一只LED灯断路后其它灯还发光 C. LED灯工作时主要是将电能转化为内能 D. LED灯是用半导体材料制作，具有单向导电性 7. 小明同学发现，生活中经常有插头、插座烧坏（如图所示），而完整的电线却很少有烧坏的情况发生。对此现象分析正确的是（　　） A. 此处比电线完整的地方电流要大 B. 此处电阻较大，相等时间内发热更多 C. 此处电阻较小，功率较大 D. 此处热量不易散失 8. 如图所示电路，开关S闭合，灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同，忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（　　） A. 通过A、B两点的电流不相等 B. L1和L2两端的电压相等 C. L1和L2的实际功率不相等 D. 若L1断路，则L2不会发光 9. 图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ） A. 豆浆机的电动机和加热管是串联的 B. 加热管的电阻是40Ω C. 豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D. 做好一次豆浆，需消耗的电能 10. 如图甲所示是某甲醛监测设备的原理图，电源电压恒为6V，为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化关系如图乙。污染指数在50以下为轻度污染，50~100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（ ） A. 电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B. 甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C. 当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D. 当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.12A 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11题5分，12题6分，13题4分，14题5分，15题4分，共24分） 11. 如图所示是“探究物质吸热能力”的实验装置。加热t时间后，得到一组实验数据如下表所示，假设电阻丝放出的热量全部被液体吸收且不计液体热量的散失。 物质 质量/kg 升高的温度/℃ 加热时间/s 甲 0.05 20 80 乙 0.05 20 40 （1）实验中对电阻丝电阻的要求是_______（选填“>”“=”或“<”）； （2）分析实验数据，可初步归纳：质量相等的物质，在升高温度相同时，液体_______吸收的热量多，乙的吸热能力_______（强或弱）； （3）将实验器材稍作调整就可以探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系”。为了使实验效果明显需要将烧瓶_______中液体换成等质量的另一种液体，同时将电阻丝A和B换成阻值_______（选填“相等”或“不相等”）的电阻丝。 12. 小明所在学习小组利用如图甲所示的实验器材测量小灯泡的电阻，小灯泡正常发光的电压为2.5V，电源电压不变。 （1）闭合开关前，小明检查发现图甲中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确_________（只改动一根导线）； （2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是________（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）； （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，继续实验，并根据实验数据画出如图乙所示的U-I图象。根据图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω，分析图象还可以发现，灯泡的电阻是变化的，其原因是__________； （4）同组的小刚认为，只将图甲中的小灯泡替换为一个定值电阻，其他实验器材不变，还能够完成“探究电流与电阻的关系”实验，你认为小刚的看法_________（选填“正确”或“错误”），理由是______。 13. 在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。 （1）可以根据灯泡的_______比较相同时间内电流做功的多少； （2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与_______的关系；小明正确操作实验成功，可得结论：_______； （3）小明根据电路图正确操作，验证了实验结论，在实验过程中可能出现的实验现象是（ ）。 A. 电压越大的灯越亮 B. 电压越大的灯越暗 C. 电流越大的灯越亮 D. 移动滑动变阻器滑片，一个灯变亮，一个灯变暗 14. 小明的妈妈每天骑电动车上班，小明观察到妈妈夏天每两天充一次电，而入冬后每天都需充一次电。而上班走的路程都一样，为什么会有区别呢？小明通过查阅网上资料，发现电池容量是指电池在25℃时存储电量的多少。于是他有了下列两个猜想： 猜想一：电池容量与使用时间有关； 猜想二：电池容量与温度有关。 （1）电动车电池的放电量不好统计，而且降温也不好操作，有次他看到手机能显示电池的剩余电量比，由此设计实验如下：将家里新、旧两部不同品牌的手机，在相同的环境温度下充满电，同时开始播放同一部电影，1.5h后新手机剩余电量为85%，旧手机剩余电量41%。于是他得出“猜想一是正确的”结论，你认为他得出这一结论合理吗？_______（选填“合理”或“不合理”），说明理由：_____________；（写出一条即可） （2）小明为验证猜想二是否正确，将充电电池分别放在温度下充电并利用手电筒放电，实验数据如下表所示： 温度t/℃ 充满电所需时间 满电放电时间 25 6.66 1.55 5 5.67 1.29 5.07 1.16 4.48 1.03 小明是通过观察_______反映电池容量大小，分析表中数据可以得出猜想二是_______的； （3）在冬季为了提高电动车的续航能力，请你帮小明妈妈提供一个提高电动车续航能力的改进方法：_______。 15. 小伟家有两个外形相同的小灯泡，额定电压均为3V，额定功率模糊不清，小伟想知道两灯泡功率哪个大哪个小。请你为小伟设计一个实验，提供的器材有两节干电池串联组成的电源，开关、导线、两个灯泡、电流表和电压表各一只，只利用电压表或电流表判断两灯泡额定功率的大小。 （1）实验步骤：_______； （2）实验现象及结论：_______。 三、综合应用题（本题共6个小题，16、17、18题各4分，19题2分，20、21题各6分，共26分） 16. 小梦在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出在求电阻过程中错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 如图所示的电路中，电源电压为12V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为0.6A和9V。 （1）通过的电流是0.6A； （2）小翔同学在求的电阻值时，解题过程如下：根据欧姆定律得，的阻值 （3）电阻的阻值是多少？ 错误之处：_______； 分析错因：_______； 正确解答过程：_______。 17. 阅读材料，回答问题。 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢？为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究： （1）为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择_______（选填“水”或“煤油”）； （2）点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而_______（选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 （3）用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图丙所示，若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在_______（选填“ab”“bc”或“ac”）两端； （4）小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图乙所示的电路中，获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高的电阻是_______。 18. 小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为2.5L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析： （1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。 （2）若将初温和质量相同的两壶水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。 19. 学习完电学知识后，小明想自己制作一个简易电热毯，于是他找来了以下器材：插头（接220V电源），两个开关S1、S2，两段完全相同的电热丝R1、R2，电热丝用 表示。要求：S1做总开关，通过S2的断开与闭合实现高温和低温挡的转换，如图是小明设计的部分电路，请你帮他在方框内将电路图补充完整。 20. 某全自动不锈钢热水器的铭牌如下表所示，用该热水器将20L、初温为30℃的水加热至90℃。【水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，】 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kPa 容量30L （1）水吸收的是多少热量？ （2）若热水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 21. 某家用电饭锅的内部电路简化示意图如图甲所示，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭的过程中，电路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）该电饭锅的加热功率； （2）电阻R2的阻值； （3）该电饭锅此次工作30 min共消耗的电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期学业水平阶段评估试题（卷）（四）九年级·物理（人教版） （考查范围：13—18章完） （满分：80分 答题时间：80分钟） 第Ⅰ卷选择题（共30分） 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1. 生活中处处都有物理。下列有关热现象中正确的是（　　） A. “端午浓情，粽叶飘香”。蒸粽子时锅的上方“白气”飘动是扩散现象 B. 塑料吸盘能牢牢吸在光滑的墙壁上，说明分子间存在引力 C. 北方楼房供暖用的暖气片中用水作为介质，是因为水的比热容较大 D. 为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 【答案】C 【解析】 【详解】A．蒸粽子时锅的上方“白气”是液体的小水珠，不属于分子，因此不是扩散现象，故A错误； B．塑料吸盘能牢牢吸在光滑的墙壁上，利用了大气压强，故B不符合题意； C．由于水的比热容大，吸收或放出相同热量的前提下，温度变化量小，使室温维持在一个恒定的范围内，因此北方楼房供暖用的暖气片中用水作为介质，故C正确； D．热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关，故D错误。 故选C。 2. 如图是小英家的电能表表盘示意图，她断开其它用电器，只将某用电器单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r。该用电器可能是（ ） A. 节能灯 B. 电视 C. 微波炉 D. 电冰箱 【答案】C 【解析】 【详解】600r/kW•h 表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过600r，则电能表的1min转盘转过了10转，则该用电器消耗的电能 故该用电器的功率 根据常识知道，节能灯的电功率约10W，电冰箱的功率约200W，电视机的电功率约150W，微波炉的电功率约1000W，即该用电器可能是微波炉，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片和，串联在电路中，电源电压不变，如图乙所示。此时在A端施加向下的力F时拉伸，压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中被拉伸，此时的电阻减小 B. 和的两端电压 C. 图乙中通过和的电流 D. 相同时间内电流对做的功小于对做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，即R1变长，横截面积变小，因此R1电阻变大；而R2被压缩，即R2变短，横截面积变大，因此R2电阻变小，故A错误； BCD．由图乙可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，即 I1=I2 R1电阻变大，R2电阻变小，由U=IR可知和的两端电压 根据W=UIt可知，相同时间内电流对做的功大于对做的功，故B正确，CD错误。 故选B。 4. 现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中不可行的是图（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．两电阻串联，电流表测量通过电路的电流，串联电路电流处处相等，无法比较两电阻阻值的大小，故A符合题意； B．两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小，方案可行，故B不符合题意； C．两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知，电阻越大，通过电阻的电流越小，方案可行，故C不符合题意； D．两个电阻并联，一个电流表测干路电流，一个测支路电流，根据并联电路的电流特点，可以求出另一支路的电流大小，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知，电阻越大，通过电阻的电流越小，方案可行，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（ ） A. 通过甲的电流小于通过乙的电流 B. 甲消耗的电能比乙多 C. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 【答案】C 【解析】 【详解】A．当它们分别单独接入电路正常工作时，P甲>P乙，根据P=UI可知，当电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故A错误； B．根据W=Pt，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶消耗的电能的多少，故B错误； C．指示灯闪烁的快，说明做功快，即功率大，当它们分别单独接入电路正常工作时，由于P甲>P乙，故C正确； D．指示灯闪烁的次数多说明做功多，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶做功的多少，故D错误。 故选C。 6. LED灯带在装饰材料中被广泛应用。芳芳同学在研究其内部结构时发现，灯带中LED灯串联后接入家庭电路，如图所示。她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是（　　） A. 一只LED灯正常工作的电压是220V B. 灯带中一只LED灯断路后其它灯还发光 C. LED灯工作时主要是将电能转化为内能 D. LED灯是用半导体材料制作，具有单向导电性 【答案】D 【解析】 【详解】A．LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，所以一只LED灯的工作电压小于220V，故A错误； B．由于灯带中的LED灯是串联的，串联电路中各个用电器互不影响，所以灯带中一只LED灯断路后其它灯不能工作，故B错误； C．由于用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能，故C错误； D．LED灯是用半导体材料制作；取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，说明LED灯具有单向导电性，故D正确。 故选D。 7. 小明同学发现，生活中经常有插头、插座烧坏（如图所示），而完整的电线却很少有烧坏的情况发生。对此现象分析正确的是（　　） A. 此处比电线完整的地方电流要大 B. 此处电阻较大，相等时间内发热更多 C. 此处电阻较小，功率较大 D. 此处热量不易散失 【答案】B 【解析】 【详解】A．此处与电线完整的地方串联，电流等大，故A错误； BCD．此处接触不良，电阻较大，由得，相等时间内，发热更多，导致烧坏，而不是热量不易散失导致，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 如图所示电路，开关S闭合，灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同，忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（　　） A. 通过A、B两点的电流不相等 B. L1和L2两端的电压相等 C. L1和L2的实际功率不相等 D. 若L1断路，则L2不会发光 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，灯L1与灯L2是并联，由于并联电路两端电压相等，因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等，均等于电源电压；由于两灯的电阻不同，根据欧姆定律可知，通过两灯的电流不相等，所以，通过A、B两点的电流不相等，故AB正确，不符合题意； C．两灯的两端电压相等，电阻不等，根据可知，L1和L2的实际功率不相等，故C正确，不符合题意； D．由于两灯是并联连接的，所以，两灯可以独立工作；若L1断路，则L2会发光，故D错误，符合题意。 故选D。 9. 图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ） A. 豆浆机的电动机和加热管是串联的 B. 加热管的电阻是40Ω C. 豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D. 做好一次豆浆，需消耗的电能 【答案】B 【解析】 【详解】A．据乙图可知，豆浆机的电动机和加热管可以单独工作，因此是并联的，故A错误； B．据题意，制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行，乙图中加热时的功率为1210W，则加热管的电阻为 故B正确； C．豆浆机中电动机正常工作时的电功率为110W，则电流为 故C错误； D．做好一次豆浆，加热管加热的时间为9min，打浆的时间为2min，加热消耗的电能为 打浆消耗的电能为 做好一次豆浆，需消耗的电能为 故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示是某甲醛监测设备的原理图，电源电压恒为6V，为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化关系如图乙。污染指数在50以下为轻度污染，50~100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（ ） A. 电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B. 甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C. 当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D. 当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.12A 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲知道，定值电阻和可变电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路电流。由图乙知道，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，根据串联电路的分压特点知道，可变电阻分担的电压越小，由串联电路电压的规律知道，定值电阻分担的电压越大，即电压表示数越大，故A错误； B．由图像知道，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，电路总电阻越大，由知道，电路中消耗的总功率越小，故B错误； C．电压表示数为3V时，电路中电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，可变电阻两端电压 可变电阻连入电路中的阻值 由图像知道，电阻为20Ω时，污染指数在150，为重度污染，故C正确； D．由图像知道，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，电路中电流 故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11题5分，12题6分，13题4分，14题5分，15题4分，共24分） 11. 如图所示是“探究物质吸热能力”的实验装置。加热t时间后，得到一组实验数据如下表所示，假设电阻丝放出的热量全部被液体吸收且不计液体热量的散失。 物质 质量/kg 升高的温度/℃ 加热时间/s 甲 0.05 20 80 乙 0.05 20 40 （1）实验中对电阻丝电阻的要求是_______（选填“>”“=”或“<”）； （2）分析实验数据，可初步归纳：质量相等的物质，在升高温度相同时，液体_______吸收的热量多，乙的吸热能力_______（强或弱）； （3）将实验器材稍作调整就可以探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系”。为了使实验效果明显需要将烧瓶_______中液体换成等质量的另一种液体，同时将电阻丝A和B换成阻值_______（选填“相等”或“不相等”）的电阻丝。 【答案】（1）= （2） ①. 甲 ②. 弱 （3） ①. 甲 ②. 不相等 【解析】 【小问1详解】 探究物质吸热能力，控制不同液体吸收的热量相同，应把两电阻丝串联接入电路中，根据串联电路电流的规律，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，应控制电阻相相等，即RA=RB。 【小问2详解】 [1][2]由表中数据可知，甲乙液体的质量相等，升高的温度相同，甲加热时间较长，甲吸收的热量较多，说明甲的吸热能力强，乙的吸热能力弱。 【小问3详解】 [1][2]探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系”，为比较放出热量的多少，需使用质量初温相同的同种液体，为了使实验效果明显，烧瓶内液体的吸热能力弱一些，需要将烧瓶甲中的液体换成等于质量的乙液体，需要控制电路和通电时间相同，改变电阻的大小，故将电阻丝A和B换成阻值不相等的电阻丝。 12. 小明所在学习小组利用如图甲所示的实验器材测量小灯泡的电阻，小灯泡正常发光的电压为2.5V，电源电压不变。 （1）闭合开关前，小明检查发现图甲中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确_________（只改动一根导线）； （2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是________（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）； （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，继续实验，并根据实验数据画出如图乙所示的U-I图象。根据图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω，分析图象还可以发现，灯泡的电阻是变化的，其原因是__________； （4）同组的小刚认为，只将图甲中的小灯泡替换为一个定值电阻，其他实验器材不变，还能够完成“探究电流与电阻的关系”实验，你认为小刚的看法_________（选填“正确”或“错误”），理由是______。 【答案】（1） （2）小灯泡短路 （3） ①. 5 ②. 灯泡电阻随温度的升高而增大 （4） ①. 错误 ②. 定值电阻阻值不能改变 【解析】 【小问1详解】 由图示电路图可知，电压表串联在电路中，电压表连接错误。电压表应并联在灯泡两端，修改后的电路图如图所示： 【小问2详解】 电路连接正确后，闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是：小灯泡短路导致电压表也被短路，无示数，而电流表有示数。 【小问3详解】 [1]由图象可知，灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.5A，则灯泡正常发光时的电阻 [2]由图象可知，灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，但电压增大比电流增大的幅度大，由可知，灯泡电阻变大。这是因为随着灯泡电压的增大，灯泡变得更亮，灯泡灯丝温度升高，灯泡电阻变大。 【小问4详解】 将定值电阻替代小灯泡后，定值电阻阻值R不变，移动滑动变阻器滑片，可以改变定值电阻两端电压，但定值电阻两端电压与通过它的电流的比值不变，即电阻不变，不能探究电流与电阻的关系，小刚的看法是错误的。该实验需要多个阻值已知的定值电阻。 13. 在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。 （1）可以根据灯泡的_______比较相同时间内电流做功的多少； （2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与_______的关系；小明正确操作实验成功，可得结论：_______； （3）小明根据电路图正确操作，验证了实验结论，在实验过程中可能出现的实验现象是（ ）。 A. 电压越大的灯越亮 B. 电压越大的灯越暗 C. 电流越大的灯越亮 D. 移动滑动变阻器滑片，一个灯变亮，一个灯变暗 【答案】（1）亮度 （2） ①. 电压 ②. 在导体的电流和通电时间相同时，导体两端电压越大，电流做的功越多 （3）A 【解析】 【小问1详解】 实验中运用转换法通过观察灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。 【小问2详解】 [1][2]图中两灯泡串联在同一电路中，电流和通电时间相同，两灯泡的电压不同，因此探究的是电流做功多少与电压的关系，且灯泡两端电压越大，灯泡越亮，电流做的功越多，因此可得结论为：在导体的电流和通电时间相同时，导体两端电压越大，电流做的功越多。 【小问3详解】 根据电功的公式可知，当电流和通电时间相同时，灯泡两端电压越大，电流做的功越多，灯泡的亮度会越亮，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14. 小明的妈妈每天骑电动车上班，小明观察到妈妈夏天每两天充一次电，而入冬后每天都需充一次电。而上班走的路程都一样，为什么会有区别呢？小明通过查阅网上资料，发现电池容量是指电池在25℃时存储电量的多少。于是他有了下列两个猜想： 猜想一：电池容量与使用时间有关； 猜想二：电池容量与温度有关。 （1）电动车电池的放电量不好统计，而且降温也不好操作，有次他看到手机能显示电池的剩余电量比，由此设计实验如下：将家里新、旧两部不同品牌的手机，在相同的环境温度下充满电，同时开始播放同一部电影，1.5h后新手机剩余电量为85%，旧手机剩余电量41%。于是他得出“猜想一是正确的”结论，你认为他得出这一结论合理吗？_______（选填“合理”或“不合理”），说明理由：_____________；（写出一条即可） （2）小明为验证猜想二是否正确，将充电电池分别放在温度下充电并利用手电筒放电，实验数据如下表所示： 温度t/℃ 充满电所需时间 满电放电时间 25 6.66 1.55 5 5.67 1.29 5.07 1.16 4.48 1.03 小明是通过观察_______反映电池容量大小，分析表中数据可以得出猜想二是_______的； （3）在冬季为了提高电动车的续航能力，请你帮小明妈妈提供一个提高电动车续航能力的改进方法：_______。 【答案】（1） ①. 不合理 ②. 没有控制电池的容量相同 （2） ①. 满电放电时间 ②. 正确 （3）将电动车放在温度较高的地方充电 【解析】 【小问1详解】 [1][2]要探究电池容量与使用时间有关需要控制电池的容量相同，而设计实验中未控制电池的容量相同，因此不合理。 【小问2详解】 [1]小明实验中运用转换法，通过观察满电放电时间来反映电池容量大小。 [2]表格数据中，温度越低时，充电需要的时间变短，放电需要的时间变短，因此说明猜想二是正确。 【小问3详解】 据表格数据温度越高，放电时间越长，可以提高电动车续航能力，因此可以在温度较高的地方充电。 15. 小伟家有两个外形相同的小灯泡，额定电压均为3V，额定功率模糊不清，小伟想知道两灯泡功率哪个大哪个小。请你为小伟设计一个实验，提供的器材有两节干电池串联组成的电源，开关、导线、两个灯泡、电流表和电压表各一只，只利用电压表或电流表判断两灯泡额定功率的大小。 （1）实验步骤：_______； （2）实验现象及结论：_______。 【答案】（1）① 将电源，开关、导线、灯泡L1 、电流表串联接入电路，灯泡正常发光，读出电流表的示数I1；②将电源，开关、导线、灯泡L2 、电流表串联接入电路，灯泡正常发光，读出电流表的示数I2；③比较I1、I2的大小关系。 （2）电流表示数较大灯泡额定功率较大 【解析】 【小问1详解】 因为本实验探究的是两个小灯泡的额定功率的大小关系，且两灯泡的额定电压均为3V，电源是两节干电池串联组成的，所以在设计实验电路时，将两灯泡依次接入电路，使两灯泡的额定电压均为3V，读出电流表示数，然后据比较电流大小，电流大的灯泡功率大。因此实验步骤： ① 将电源，开关、导线、灯泡L1 、电流表串联接入电路，灯泡正常发光，读出电流表的示数I1； ②将电源，开关、导线、灯泡L2 、电流表串联接入电路，灯泡正常发光，读出电流表的示数I2； ③比较I1、I2的大小关系。 【小问2详解】 实验现象及结论：两次电流表示数不同，电流表示数较大时所接入电路的灯泡的额定功率较大。 三、综合应用题（本题共6个小题，16、17、18题各4分，19题2分，20、21题各6分，共26分） 16. 小梦在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出在求电阻过程中错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 如图所示的电路中，电源电压为12V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为0.6A和9V。 （1）通过的电流是0.6A； （2）小翔同学在求的电阻值时，解题过程如下：根据欧姆定律得，的阻值 （3）电阻的阻值是多少？ 错误之处：_______； 分析错因：_______； 正确解答过程：_______。 【答案】 ①. 电阻电压错误 ②. 没有正确分析电路判断电阻两端电压 ③. 见解析 【解析】 【详解】[1]错误的位置是：电阻电压错误。 [2]据图可知，电压表测R2两端电压，将电压表的示数记为R1两端电压。 [3]根据串联分压规律可知，两端电压为 根据欧姆定律得，的阻值为 17. 阅读材料，回答问题。 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢？为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究： （1）为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择_______（选填“水”或“煤油”）； （2）点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而_______（选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 （3）用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图丙所示，若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在_______（选填“ab”“bc”或“ac”）两端； （4）小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图乙所示的电路中，获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高的电阻是_______。 【答案】（1）煤油 （2）减小 （3）ab （4）A 【解析】 【小问1详解】 为了使现象更明显，吸收热量相同，温度变化比较明显，需要比热容较小的物质，水的比热容大于煤油，所以烧杯中的液体应该选择煤油。 【小问2详解】 表格中的数据显示，通过热敏电阻的电流随温度升高而增大，电源电压不变，由可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 【小问3详解】 热敏电阻的阻值随温度升高而减小，根据串联分压原理可知热敏电阻两端电压减小，由串联电路电压的规律可知定值电阻两端电压增大，设计电路的要求是电压表示数随温度升高而增大，可以确定电压表的安装位置在定值电阻两端，即ab两端。 【小问4详解】 热敏电阻灵敏度最高，说明阻值随温度变化最快；根据图丁可知，通过A电阻的电流随温度变化最大，说明其阻值随温度变化最大，故选A。 18. 小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为2.5L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析： （1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。 （2）若将初温和质量相同的两壶水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。 【答案】（1）该插座能接入的用电器最大功率为P=UI=220V×5A=1100W<1500W所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶；（2）两水壶中水的质量相等，两壶水烧开吸收的热量相等，由W=Pt可知，电功率大的热水壶用时短，所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。 【解析】 【详解】（1）略。 （2）略。 19. 学习完电学知识后，小明想自己制作一个简易电热毯，于是他找来了以下器材：插头（接220V电源），两个开关S1、S2，两段完全相同的电热丝R1、R2，电热丝用 表示。要求：S1做总开关，通过S2的断开与闭合实现高温和低温挡的转换，如图是小明设计的部分电路，请你帮他在方框内将电路图补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】方法一：根据题意可知，S1为总开关，通过S2的通断实现高温挡和低温挡的转换，根据并联电路的特点可知，在并联电路中，总功率等于各用电器的功率之和，所以可以将S2与电热丝R2串联接入电路中，然后与电阻R1并联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡； 方法二：在串联电路中，电路的总电阻越小，根据可知，总功率越大；可以将S2与电热丝R2并联接入电路中，然后与电阻R1串联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡；如图所示： 20. 某全自动不锈钢热水器的铭牌如下表所示，用该热水器将20L、初温为30℃的水加热至90℃。【水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，】 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kPa 容量30L （1）水吸收的是多少热量？ （2）若热水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 【答案】（1） （2）； 【解析】 【小问1详解】 水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×20×10-3m3=20kg 水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(90℃-30℃)=5.04×106J 【小问2详解】 消耗的电能 正常工作的加热时间 21. 某家用电饭锅的内部电路简化示意图如图甲所示，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭的过程中，电路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）该电饭锅的加热功率； （2）电阻R2的阻值； （3）该电饭锅此次工作30 min共消耗的电能。 【答案】（1）880W； （2）165Ω； （3）7.92×105J 【解析】 【小问1详解】 开关S接1时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小，由可知，电饭锅处于加热状态，由图乙可知，此时电路中的电流：I1=4A，则该电饭锅的加热功率 P加热=UI1=220V×4A=880W 【小问2详解】 开关接1时，只有R1连入电路，为加热状态，此时的电流为：I1=4A，根据欧姆定律得R1的电阻为 开关接2时，两电阻串联，为保温状态，由图乙可知，此时的电流为：I2=1A，电路的总电阻为 根据串联电路的电阻规律知，电阻R2的阻值为 R2=R-R1=220Ω-55Ω=165Ω 【小问3详解】 电饭锅此次工作30min消耗的电能为 W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s=7.92×105J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $