精品解析：湖南省长沙市雨花区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024年下学期期末质量监测试卷 九年级物理 （满分100分时量60分钟） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置） 1. 下列数据中最接近实际的是（　　） A. 电饭锅正常加热时功率约为100W B. 人体感觉舒适的温度是37℃ C. 对于人体的安全电压是不高于36V的电压 D. 家用空调正常工作1h时消耗的电能为100J 2. 金秋时节，金桂飘香，这说明（　　） A. 分子间存在引力 B. 分子在不停地做无规则运动 C. 分子间存在斥力 D. 分子可以再分 3. 下列生活实例中，通过热传递的方式使物体内能增加的是（　　） A. 持续弯折铁丝，弯折处温度升高 B. 相互摩擦的双手温度升高 C. 电流通过导体时，导体发热 D. 倒入热水的杯子很烫手 4. 下列电学元件的组成部分，属于导体的是（　　） A. 陶瓷管 B. 导线外层的橡胶 C. 灯泡中的钨丝 D. 装电池的塑料盒 5. 某同学设计了道路井盖移动报警电路．当井盖没有被移动，井盖开关S闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动，井盖开关S断开，警示灯L发光，R0为保护电阻．图中符合设计要求的电路图是 A. B. C. D. 6. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲（ ） A. 一定不带电 B. 一定带负电荷 C. 可能带负电荷 D. 可能带正电荷 7. 如图所示的四个电路中，电流表或电压表连接正确的是( ) A. B. C. D. 8. 关于磁体、磁场、磁感线，下列说法正确的是 A. 铜棒能够被磁体磁化 B. 磁感线是由铁屑组成的 C. 磁场看不见、摸不着，所以是不存在的 D. 自由的指南针静止时，其N极指向地理北极附近 9. 如图甲为某可调亮度的台灯，如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连．当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A. 若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 B. 若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮 C. 若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D. 若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度 10. “珍爱生命，注意安全”是同学们必须具有的意识。下列做法，符合安全用电原则的是（　　） A. 家用电器起火时，先切断电源再灭火 B. 使用试电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体 C. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 D. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡 二、多选题（每题有两个正确选项，漏选得2分，多选、错选不得分，每小题3分，共6分） 11. 小明用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图），打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，下列分析正确的是（ ） A. 往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程 B. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 C. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的做功冲程 D. 该水火箭上升时，效率可达到100% 12. 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压是9V B. 定值电阻R1阻值是10Ω C. 滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω D. 滑片P滑到AB中点时电阻R2的电功率是0.9W 三、填空题(本大题共5小题，11空，每空2分，共22分) 13. 北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水__的特性；如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，表示内陆城市一年气温变化所对应的曲线是__________（选填“A”或“B”）。 14. 如图所示电路，只闭合开关S2，灯L1、L2______联；若同时闭合开关S1与S2，电路是________。 15. 汽车尾部安装有静电消除器使车身与大地相连，如图所示，当行驶的汽车与空气由于发生___________现象而累积过量的电荷时，静电消除器能将多余的电子经消除器导向大地，则消除器中的电流方向为___________（选填“向上”或“向下”）。 16. 如图所示，闭合开关使螺线管通电，B螺线管的上端相当于磁体的_极，右边弹簧会_。（选填“伸长”、“不变”或“缩短”） 17. 小明家的电能表本月初的示数为801.6kW∙h，本月底的示数如图所示，如果每度电需要0.5元，则小明家本月需交电费________元。在家庭电路中热水器单独工作3分钟后，如图所示的电能表的转盘转了150r，该热水器消耗的电能为________kW∙h，热水器消耗的实际功率是_________W。 四、作图与实验探究题（本大题共5小题，第18题2分，第19题6分，第20题6分，第21题8分，第22题6分，共28分） 18. 根据安全用电要求，请你用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入电路中。 19. 小李同学在“探究串联电路电压规律”的实验活动中，进行了如下操作： （1）如图所示，小李在连接电路时开关应该_______； （2）为了让实验结论具有普遍性，实验中应选择规格________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （3）闭合开关后，小李测出AD、EF间的电压，发现：UEF＞UAD，你认为原因可能是_______。 20. 在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某兴趣小组作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。电路如图所示，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 10 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）为了验证上述猜想②，应该选用编号为__两根电阻丝进行实验； （2）有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况，老师指出这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化__________（填“明显”或“不明显”）； （3）近年来，某市各乡镇进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的，这样就________输电线的电阻，从而减少输电线上的电能损失。 21. 在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图1所示的电路，其中电源电压恒为6V。 （1）为保护电路，滑动变阻器连入电路时，滑片应移到__________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表的指针无明显偏转，而电压表的示数接近6V。经检查，电路连接无误，其故障是________； （3）根据测量得到的多组实验数据，小明作出了小灯泡的I-U图象，如图3所示，则小灯泡正常发光时的电阻是________Ω；小明还发现了通过小灯泡中的电流与其两端的电压不成正比，其原因是__。 22. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置。 （1）实验中电流通过导体产生热量的多少是用________来反映的； （2）通电一段时间后，会发现甲装置内B相连的U形管中液面高度差的变化较大，说明在通电时间和电流相同的情况下，__________产生的热量越多； （3）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验，目的是为了探究电流通过导体时产生热量与电流的关系；连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左︰Q右=__________。 五、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题8分，共14分） 23. 如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求： （1）只闭合S1时，电流表的示数； （2）R0阻值。 24. 一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，求： （1）当开关S置于___________（选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？（ ） （2）保温状态下电路中的电流是多大？（ ） （3）若将质量为1kg，初温为34℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率。（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年下学期期末质量监测试卷 九年级物理 （满分100分时量60分钟） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置） 1. 下列数据中最接近实际的是（　　） A. 电饭锅正常加热时的功率约为100W B. 人体感觉舒适的温度是37℃ C. 对于人体的安全电压是不高于36V的电压 D. 家用空调正常工作1h时消耗的电能为100J 【答案】C 【解析】 【详解】A. 电饭锅正常加热时的功率约为1000W，故A不符合题意； B. 人体感觉舒适的温度是23℃，故B不符合题意； C. 经验表明，对于人体的安全电压是不高于36V的电压，高于此电压时可能发生触电事故，故C符合题意； D. 家用空调正常工作1h时消耗的电能为，故D不符合题意。 故选C。 2. 金秋时节，金桂飘香，这说明（　　） A. 分子间存在引力 B. 分子在不停地做无规则运动 C. 分子间存在斥力 D. 分子可以再分 【答案】B 【解析】 【详解】金秋时节，金桂飘香是因为粽子的分子在不停地做无规格运动，运动到空气中，属于扩散现象，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 下列生活实例中，通过热传递的方式使物体内能增加的是（　　） A. 持续弯折铁丝，弯折处温度升高 B. 相互摩擦的双手温度升高 C. 电流通过导体时，导体发热 D. 倒入热水的杯子很烫手 【答案】D 【解析】 【详解】A．用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处的温度升高、内能增加，属于做功改变物体的内能，故A不符合题意； B．两手互相摩擦时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故B不符合题意； C．电流通过导体时会发热，将电能转化为内能，这是通过属于做功改变物体的内能，故C不符合题意； D．倒入热水的杯子温度升高，属于热传递改变内能，故D符合题意。 故选D。 4. 下列电学元件的组成部分，属于导体的是（　　） A. 陶瓷管 B. 导线外层的橡胶 C. 灯泡中的钨丝 D. 装电池的塑料盒 【答案】C 【解析】 【详解】导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体。钨丝容易导电，属于导体；陶瓷管、塑料盒及橡胶不易导电，属于绝缘体。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 某同学设计了道路井盖移动报警电路．当井盖没有被移动，井盖开关S闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动，井盖开关S断开，警示灯L发光，R0为保护电阻．图中符合设计要求的电路图是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A题中警示灯与保护电阻串联，闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故A不符合题意； 由B图知道，闭合开关，灯泡被短路不能发光；断开开关，灯泡和定值电阻串联，灯泡能够发光，故B符合题意； 由C图知道，闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故C不符合题意； 由D图知道，无论开关是否闭合，灯泡都能发光，故D不符合题意． 6. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲（ ） A. 一定不带电 B. 一定带负电荷 C. 可能带负电荷 D. 可能带正电荷 【答案】C 【解析】 【详解】由图知乙、丙相互排斥，根据同种电荷相互排斥，说明乙、丙一定带同种电荷，已知丙带正电，则乙一定也带正电；图中甲、乙相互吸引，根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知，甲可能带负电或不带电，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示的四个电路中，电流表或电压表连接正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中电流表与电阻并联，连接错误，电压表与电阻并联，正负接线柱连接错误，故A不符合题意； B．图中电流表与电阻串联，正负接线柱连接正确，电压表与电阻并联，但正负接线柱连接错误，故B不符合题意； C．图中电压表与灯泡串联，电流表与电阻并联，所以连接错误，故C不符合题意； D．图中电流表与灯泡串联，电压表与用电器并联，且接线柱连接正确，故D符合题意。 8. 关于磁体、磁场、磁感线，下列说法正确的是 A. 铜棒能够被磁体磁化 B. 磁感线是由铁屑组成的 C. 磁场看不见、摸不着，所以是不存在的 D. 自由的指南针静止时，其N极指向地理北极附近 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜不是磁性材料，只有磁性材料才可以被磁化，故A错误； B．磁感线是为了描述磁场人为创造出来的闭合曲线，不是真实存在的，故B错误； C．磁场是看不见、摸不着真实存在的物质，故C错误； D．小磁针静止时指北的那端叫北极，这个北就是指的地理北极，故D正确。 9. 如图甲为某可调亮度的台灯，如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连．当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A. 若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 B. 若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮 C. 若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D. 若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度 【答案】B 【解析】 【详解】A．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故A错误； B．若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片逆时针转动旋钮时，电阻变小，灯泡变亮，故B正确； C．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误； D．若将、接入电路同一点，接入电路的另一点时，相当于b、c接入电路，旋动旋钮时能改变灯泡亮度，故D错误。 故选B。 10. “珍爱生命，注意安全”是同学们必须具有的意识。下列做法，符合安全用电原则的是（　　） A. 家用电器起火时，先切断电源再灭火 B. 使用试电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体 C. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 D. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡 【答案】A 【解析】 【详解】A．家用电器起火时，应先切断电源再灭火，电路是断路可以防止发生触电事故，故A符合题意； B．使用试电笔辨别零线和火线时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故B不符合题意； C．用电器的三脚插头是通过三孔插座把用电器的外壳与地线相连的，把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，当用电器外壳漏电时可能发生触电事故，故C不符合题意。 D．在未断开电源开关的情况下更换灯泡，灯泡仍在电路中，可能发生触电事故，故D不符合题意。 故选A。 二、多选题（每题有两个正确选项，漏选得2分，多选、错选不得分，每小题3分，共6分） 11. 小明用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图），打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，下列分析正确的是（ ） A. 往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程 B. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 C. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的做功冲程 D. 该水火箭上升时，效率可达到100% 【答案】BC 【解析】 【详解】A．往水火箭里打气，相当于内燃机压缩冲程，压缩气体做功，故A错误； B．上升过程中，水火箭瓶内气体对外做功，将水推出，故水火箭瓶内气体的内能减少，故B正确； C．水从水火箭中喷出时水火箭瓶内气体对水做功，将水推出，相当于内燃机的做功冲程，故C正确； D．该水火箭上升时，总存在能量的损耗，效率不可能达到100%，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压是9V B. 定值电阻R1的阻值是10Ω C. 滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω D. 滑片P滑到AB中点时电阻R2的电功率是0.9W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电路的总电阻最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流是0.6A，电压表的示数是6V，电源的电压U=6V，故A错误； B．定值电阻R1的阻值 故B正确； C．当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小=0.2A，R1两端的电压U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V 滑动变阻器R2的最大阻值 故C错误； D．滑片P滑到AB中点时电阻R2的阻值 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流 滑片P滑到AB中点时电阻R2的电功率P2=I2R′2=(0.3A)2×10Ω=0.9W 故D正确。 故选BD。 三、填空题(本大题共5小题，11空，每空2分，共22分) 13. 北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水__的特性；如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，表示内陆城市一年气温变化所对应的曲线是__________（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①. 比热容较大 ②. B 【解析】 【详解】[1]水的比热容较大，等质量的水和其他物质，降低相同的热量，水放出的热量更多，所以北方楼房中的暖气用水做介质。 [2]沿海地区水多，而内陆地区的砂石多、水少，由于水的比热容大，相同质量的水和砂石，在吸收或放出相同的热量时，水温度变化值比较小，即沿海地区的温差变化不大，内陆地区的温差变化大，故曲线B是内陆城市一天气温变化所对应的曲线。 14. 如图所示电路，只闭合开关S2，灯L1、L2______联；若同时闭合开关S1与S2，电路是________。 【答案】 ①. 串 ②. 短路 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，只闭合开关S2时，电流从电源正极流出，依次流过开关S2、灯L2、灯L1回到电源负极，电流只有一条路径，组成串联电路，故灯L1、L2串联。 [2]若同时闭合开关S1与S2，电流从电源正极流出，依次流过开关S2、开关S1回到电源负极，形成了电源短路，故若同时闭合开关S1与S2，电路是短路。 15. 汽车尾部安装有静电消除器使车身与大地相连，如图所示，当行驶的汽车与空气由于发生___________现象而累积过量的电荷时，静电消除器能将多余的电子经消除器导向大地，则消除器中的电流方向为___________（选填“向上”或“向下”）。 【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 向上 【解析】 【详解】[1][2]汽车行驶时与空气摩擦，发生了摩擦起电现象，所以在汽车排气筒上安装静电消除器；静电消除器是导体，大地也是导体，可以使车身与大地相连，将多余的电子经静电消除器流向大地；负电荷定向移动的方向和电流的方向相反，因为多余的电子经静电消除器流向大地，所以消除器中的电流方向向上。 16. 如图所示，闭合开关使螺线管通电，B螺线管的上端相当于磁体的_极，右边弹簧会_。（选填“伸长”、“不变”或“缩短”） 【答案】 ①. N##北 ②. 缩短 【解析】 【详解】[1]如图，B螺线管上导线的电流方向从左向右，由安培定则可知，B螺线管的上端相当于磁体的N极。 [2]由同名磁极相互排斥可知，B螺线管与上方磁体间相互排斥，所以右边弹簧会缩短。 17. 小明家的电能表本月初的示数为801.6kW∙h，本月底的示数如图所示，如果每度电需要0.5元，则小明家本月需交电费________元。在家庭电路中热水器单独工作3分钟后，如图所示的电能表的转盘转了150r，该热水器消耗的电能为________kW∙h，热水器消耗的实际功率是_________W。 【答案】 ①. 75 ②. 0.05 ③. 1000 【解析】 【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位，所以图中示数为951.6 kW∙h，小明家本月消耗电能为 951.6 kW∙h-801.6kW∙h=150kW∙h 小明家本月需交电费金额为 0.5元/kW∙h×150kW∙h=75元 [2]该热水器消耗的电能为 [3]热水器消耗的实际功率是 四、作图与实验探究题（本大题共5小题，第18题2分，第19题6分，第20题6分，第21题8分，第22题6分，共28分） 18. 根据安全用电的要求，请你用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入电路中。 【答案】 【解析】 【详解】根据安全用电的要求，插座要按照左边零线、右边火线的规则接入家庭电路中，电灯和开关要串联，开关要接在火线上，如图所示： 19. 小李同学在“探究串联电路电压规律”的实验活动中，进行了如下操作： （1）如图所示，小李在连接电路时开关应该_______； （2）为了让实验结论具有普遍性，实验中应选择规格________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （3）闭合开关后，小李测出AD、EF间电压，发现：UEF＞UAD，你认为原因可能是_______。 【答案】 ①. 断开 ②. 不同 ③. 导线也会分压 【解析】 【详解】（1）[1]了电路安全，在连接电路时，要将开关断开。 （2）[2]为了避免偶然性，让实验结论具有普遍性，实验中应选择规格不同的灯泡。 （3）[3]导线也有电阻，也会分压，所以实验中测得的AD间的电压小于EF间的电压。 20. 在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某兴趣小组作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。电路如图所示，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）为了验证上述猜想②，应该选用编号为__两根电阻丝进行实验； （2）有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况，老师指出这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化__________（填“明显”或“不明显”）； （3）近年来，某市各乡镇进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的，这样就________输电线的电阻，从而减少输电线上的电能损失。 【答案】（1）A、C （2）不明显 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法的思想，为了验证导体的电阻与导体的横截面积有关，保持导体的长度和材料相同，横截面积不同，选择A、C两根电阻丝进行实验。 【小问2详解】 电源电压一定时，当电阻中导体的电阻相差不大时，电路中的电流变化不明显，通过观察灯泡的亮度无法准确得出接入电路中电阻丝的大小。 【小问3详解】 根据电阻与横截面积之间的关系可知，长度和材料相同，导体横截面积越大，电阻越小，所以将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就减小了输电线的电阻，从而减少输电线上的电能损失。 21. 在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图1所示的电路，其中电源电压恒为6V。 （1）保护电路，滑动变阻器连入电路时，滑片应移到__________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表的指针无明显偏转，而电压表的示数接近6V。经检查，电路连接无误，其故障是________； （3）根据测量得到的多组实验数据，小明作出了小灯泡的I-U图象，如图3所示，则小灯泡正常发光时的电阻是________Ω；小明还发现了通过小灯泡中的电流与其两端的电压不成正比，其原因是__。 【答案】（1）b （2）灯泡处断路 （3） ①. 10 ②. 灯丝电阻随温度的变化而变化 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即b端。 【小问2详解】 小灯泡不亮，电流表无示数说明电路故障为断路；电压表示数接近电源电压6V，说明电压表的正负接线柱与电源两极相通，因此电路故障可能是灯泡断路。 【小问3详解】 [1]由图3可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则灯泡的电阻为 [2]因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡中的电流与其两端的电压不成正比。 22. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置。 （1）实验中电流通过导体产生热量的多少是用________来反映的； （2）通电一段时间后，会发现甲装置内B相连的U形管中液面高度差的变化较大，说明在通电时间和电流相同的情况下，__________产生的热量越多； （3）将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验，目的是为了探究电流通过导体时产生热量与电流的关系；连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左︰Q右=__________。 【答案】（1）U形管液面高度差 （2）电阻越大 （3）4︰1 【解析】 【小问1详解】 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，可以通过U形管两侧液面高度差的变化间接得到导体通电后产生热量的多少。 【小问2详解】 图甲装置中，两电阻丝串联，通过左侧容器内电阻丝的电流等于通过右侧容器内电阻丝的电流，通电时间相同，左侧容器内电阻丝的电阻小于右侧容器内电阻丝的电阻，一段时间后甲装置内与B相连的U形管中液面高度差的变化较大，右边容器中产生的热量多，说明在通电时间和电流相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 【小问3详解】 图乙中，右边容器内的电阻与容器外阻值相同的电阻并联后再与左侧容器内阻值相同的电阻串联，由串并联电路电流特点可知左侧容器内电阻丝的电流是右侧容器内电阻电流的2倍，通电一段时间后，由Q=I2Rt得，图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的之比 五、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题8分，共14分） 23. 如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求： （1）只闭合S1时，电流表的示数； （2）R0的阻值。 【答案】（1）0.5A；（2）20Ω 【解析】 【详解】解：（1）当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压 U=UL=6V 由P=UI可得，电流表的示数 （2）当同时闭合和时，灯泡L与灯泡并联，电流表测干路电流，由可得，电路的总电阻和灯泡的电阻分别为 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以 即 解得。 答：（1）只闭合S1时，电流表的示数为0.5A； （2）R0的阻值为20Ω。 24. 一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，求： （1）当开关S置于___________（选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？（ ） （2）保温状态下电路中的电流是多大？（ ） （3）若将质量为1kg，初温为34℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率。（ ） 【答案】 ①. 2 ②. 1100W ③. 0.1A ④. 60% 【解析】 【详解】解：（1）由电路图可知，开关S置于1时，R1与R2串联，电路的总电阻大，由可知，电路的总功率小，电热水壶处于保温挡。开关S置于2时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡，则电热水壶处于加热挡时的功率 （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，保温状态下电路中电流 （3）在一个标准大气压下水的沸点是100℃，则水所需吸收热量 由可得加热消耗的电能 电水壶的加热效率 答：（1）当开关S置于2时为加热档，电热水壶处于加热挡时的功率是1100W； （2）保温状态下电路中的电流是； （3）电水壶的加热效率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $