福建省宁德市2024-2025学年上学期九年级期末质量检测物理试卷

福建省宁德市2024-2025学年上学期九年级期末质量检测物理试卷 一、选择题（本大题有14小题，每小题仅有一个正确答案，每小题2分，共28分） 1．（2分）早在19世纪20年代，对电流跟电阻、电压之间的关系进行大量研究的科学家是（　　） A．欧姆 B．瓦特 C．安培焦耳 D．焦耳 2．（2分）“华龙一号”核反应堆在运行过程中，用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．内能大 D．沸点高 3．（2分）小李发现冰箱里的灯在打开冰箱门时亮起，关上冰箱门时熄灭，则冰箱门相当于电路中的（　　） A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器 4．（2分）学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列电路图中，电表连接正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．一台家用空调的功率为10W B．一节新干电池的电压为3V C．我国家庭电路电压为220V D．实验室用小灯泡发光电流为5A 6．（2分）我国西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”，句中所描述的物理现象属于（　　） A．做功改变内能 B．热传递改变内能 C．摩擦生热 D．摩擦起电 7．（2分）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．炙手可热 B．钻木取火 C．扬汤止沸 D．卧冰求鲤 8．（2分）“珍爱生命，安全第一”。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A．在电线上晾晒湿衣服 B．发生触电事故时先切断电源 C．空气开关跳闸后，立即闭合 D．用湿抹布擦拭发光的电灯 9．（2分）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 10．（2分）为落实“一带一盔”安全措施，学校“创客”小组为共享电动车设计了智能戴头盔系统。用户扫码后（相当于闭合开关S1），戴上头盔并扣好安全扣（相当于闭合开关S2），共享电动车才能通电骑行。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 11．（2分）如图所示电路，闭合开关后L1比L2亮，此时L1、L2的电阻分别为R1、R2，L1、L2的实际电功率分别为P1、P2，以下说法中正确的是（　　） A．R1＝R2 B．R1＜R2 C．P1＜P2 D．P1＞P2 12．（2分）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（　　） A．cd间断路 B．灯短路 C．开关短路 D．灯断路 13．（2分）灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的I﹣U关系图像如图乙所示。电源电压为8V，开关闭合时，下列说法中正确的是（　　） A．通过灯泡L的电流是0.2A B．通过电阻R的电流是0.4A C．定值电阻R的阻值是20Ω D．电流表的读数是0.6A 14．（2分）某实践小组设计的电子身高测量仪电路如图所示，其中电源电压恒定不变。测量时，人的身高越高，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变小 C．电压表示数与电流表示数的比值变大 D．电压表示数与电流表示数的比值不变 二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共12分） 15．（2分）牛肉丸是人们喜爱的一种街边美食。在锅里煮牛肉丸是通过 　 　的方式增大牛肉丸的内能；牛肉丸香气四溢，这是 　 　现象。 16．（2分）原子是可分的，它是由带 　 　电的原子核和带负电的电子组成。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，其本质是因为玻璃棒 　 　（选填“得到”或“失去”）电子。 17．（2分）LED灯广泛应用于照明、信号指示、装饰与广告等，LED灯的材料主要是 　 　（选填“半导体”或“超导体”）。如图为某学校LED电子屏中展示的标语，其中“增”字的“”未发光，其它部分正常发光，由此可知，“”部分与其它部分之间的电路连接方式是 　 　联。 18．（2分）某型号电饭锅有“高温”和“低温”两个挡位，其原理如图所示，已知电阻R0＝48.4Ω，R＝2156Ω。当开关S接1触点时，电饭锅处于 　 　挡；当电饭锅处于高温挡时，功率为 　 　W。 19．（2分）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小红观察到家中电能表表盘如图所示，此时电能表的示数为 　 　kW•h。当电路中只有电热水壶工作时，小红测出电能表指示灯闪烁了32次，则这段时间内电热水壶消耗的电能为 　 　kW•h。 20．（2分）如图甲所示，定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电路，电源电压恒定不变。如图乙所示，为滑动变阻器的电功率P随其连入电路电阻R2变化的图像。当滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω时，电路中的电流为 　 　A，则电源电压为 　 　V。 三、作图题（本大题有2小题，共4分） 21．（2分）请用笔画线代替导线，将如图中的三孔插座正确接入家庭电路中。 22．（2分）根据实物图的连接方式，在虚线框中画出相应的电路图。 四、简答题（本大题有1小题，共4分） 23．（4分）如图所示的甲、乙两个电路，开关闭合后，输电线因电流过大而引发安全隐患。请分别解释甲、乙两图电流过大的原因。 五、实验探究题（本大题有5小题，每空1分，共30分） 24．（5分）小宁和小红演示了多个小实验，请你在空格处填入相应的内容。 （1）如图甲所示，为二氧化氮气体和空气扩散的演示实验，二氧化氮的密度比空气大，为了增加实验的可信度，A瓶里装的气体应是 　 　； （2）如图乙所示，玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，此时弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力，说明了分子间存在 　 　； （3）如图丙所示，餐巾纸摩擦吸管使其一端带电，靠近另一带电物体，发现它们互相排斥，说明它们带的是 　 　（选填“同种”或“异种”）电荷； （4）如图丁所示，将铜片、锌片插入柠檬，制成柠檬电池，闭合开关S，发光二极管发光，则柠檬电池的正极是 　 　片，电池外部电路自由电子 　 　（“从铜片流向锌片”或“从锌片流向铜片”）。 25．（5分）实践小组利用如图甲所示的装置探究“比较不同物质的吸热能力”。 （1）两烧杯中沙子和水的初温和 　 　相等； （2）用相同的酒精灯加热，通过比较 　 　来反映沙子和水吸收热量的多少。实验中，用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，实验记录数据如下表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 水的温度/℃ 20 21 22 23 24 25 沙子的温度/℃ 20 25 30 35 40 45 分析表格数据可知，升温较快的是 　 　；若使两者升高相同的温度，则 　 　的加热时间更长，吸热能力更强； （3）图乙是同纬度某沿海城市和某内陆城市年气温变化曲线。根据上面探究过程中所获得的知识，可判断曲线a是 　 　（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 26．（5分）实践小组用常见的铜丝和镍铬合金丝进行以下实验。 （1）如图甲所示，把 　 　和横截面积均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中。铜丝接入电路时灯泡更亮，说明铜丝比镍铬合金丝的电阻 　 　； （2）如图乙所示，将甲图中的铜丝和镍铬合金丝制成螺旋状接入装置瓶中，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”； ①采用这种电路连接方式是为了控制 　 　相同； ②通电一段时间后发现A瓶中煤油温度几乎不变，而B瓶中煤油升温明显，说明同等条件下，导体 　 　越大，产生的热量越多；在购买电加热器时，为避免因电源线发热而引发火灾的安全隐患，应该选择丙图中 　 　（填字母）电源线。 27．（6分）实践小组开展了有关串联电路的项目研究。 （1）用图甲所示电路探究“串联电路中电流、电压的特点”，电源电压恒定。他们正确完成实验操作后，测得 A、B、C三处的电流记为IA、IB、IC；测得AB、BC、AC两点间的电压记为UAB、UBC、UAC。数据记录如下表： 物理量 R1/Ω R2/Ω IA/A IB/A IC/A UAB/V UBC/V UAC/V 第1组 5 10 0.40 0.40 0.40 2.0 4.0 6.0 第2组 10 15 0.24 0.24 0.24 2.4 3.6 6.0 第3组 3 12 0.40 0.40 0.40 1.2 4.8 6.0 分析数据可知：串联电路中各处电流 　 　；串联电路电压关系表达式：　 　（用UAB、UAC、UBC表示）； （2）他们还发现，串联电路中R1、R2两端的电压之比与R1、R2的电阻之比 　 　（选填“相等”或“不相等”）。由此得到启发，同学们设计了图乙电路用于测量未知电阻的阻值。用这电路测量一只热敏电阻的阻值时，闭合开关S，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，R0电阻已知，则RT＝ 　 　（用R0、U1、U2表示）； （3）如图丙所示为热敏电阻的RT﹣t图像，如图丁所示是同学们设计的高温报警装置简化电路图，工作电路电源电压恒为10V。当环境温度升高，报警电路两探测点间的电压UT也随之升高，当UT高于6.0V时，便能触发报警电路发出警报。要满足设计要求，报警电路探测点应接在工作电路 　 　（选填“ab”、“bc”或“ac”）上； （4）设定开始报警时的环境温度为60℃，但测试电路时发现温度刚达到40℃时报警装置就开始报警，要调高报警温度应 　 　（选填“调小”或“调大”）电阻箱的阻值。 28．（9分）小宁用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω，1A”，4个定值电阻阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 （1）连接电路时应 　 　开关； （2）将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向左移动时电流变大； （3）闭合开关S，发现电流表示数较大，电压表示数为零，则电路的故障可能是 　 　； A.电压表的量程选大了 B.电阻R发生了短路 C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路 （4）探究“电流与电压的关系”时，闭合开关S，移动变阻器的滑片P，改变电阻R两端的电压，测量对应的电流并记录，如表1所示。第2次实验时电压表的示数如图乙所示，为 　 　V。分析表1数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　； 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 3.0 5.0 6.0 I/A 0.30 0.40 0.50 0.60 表2 实验次序 1 2 3 4 R/Ω 10 20 30 40 I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 （5）探究“电流与电阻的关系”： ①小宁将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表2中；断开开关S，小宁用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，再闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），直至电压表示数U0为 　 　V，并初步得出结论，电压U0一定，电阻越大，通过导体的电流越小； ②表2是小宁提交的实验数据，请你判断其中第 　 　（实验次序）组的数据不是经实验测量得出的； ③不更换实验器材，小宁为了能用上述4个定值电阻顺利完成实验，电压U0的取值范围应是 　 　。 六、计算题（本大题有3小题，其中第29小题6分，第30小题7分，第31小题9分，共22分） 29．（6分）小宁设计了车载加热垫，其简化电路如图所示，电源电压恒为12V，R1、R2为阻值一定的电热丝，其中R2电阻为30Ω。闭合开关S1、S2，通过R1的电流为0.6A。求： （1）电热丝R1的电阻； （2）干路电流； （3）通电1min电路产生的热量。 30．（7分）公路部门通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示压力的仪表（实质为电流表，量程0～0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为15Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.2A时，地磅显示的压力值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案。 31．（9分）2024年11月28日，福建省首个海上光伏项目在太姥山水域完成首块光伏板安装。海上光伏电站建成后预计在1s内能提供的电能约为1.26×108J。则： （1）建成后光伏电站的发电功率是多少W？ （2）若该光伏电站1s内提供的电能全部被水吸收，能使1000kg常温的水温度升高多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）该光伏发电站预计1年内提供的电能约为1.08×1015J，若这些电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约有20%转化为电能，需要完全燃烧煤炭多少kg？（煤炭的热值q约为3.0×107J/kg） 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A B B B C D B B C A D 题号 12 13 14 答案 A D C 一、选择题（本大题有14小题，每小题仅有一个正确答案，每小题2分，共28分） 1．（2分）早在19世纪20年代，对电流跟电阻、电压之间的关系进行大量研究的科学家是（　　） A．欧姆 B．瓦特 C．安培焦耳 D．焦耳 【分析】通过某段导体的电流与这段导体的电阻成反比，与这段导体两端的电压成正比，此关系即为欧姆定律。19世纪20年代，德国物理学家欧姆通过大量实验得到了电流与电压、电阻的定量关系。为了纪念欧姆在电磁学方面的贡献，人们将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。 【解答】解：19世纪20年代，德国物理学家欧姆通过大量实验得到了电流与电压、电阻的定量关系，即欧姆定律。 故选：A。 【点评】本题考查学生对物理学史的了解与掌握，是一道基础题。 2．（2分）“华龙一号”核反应堆在运行过程中，用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．内能大 D．沸点高 【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。 【解答】解：“华龙一号”核反应堆在运行过程中，用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的比热容大，因为水的比热容较大，和其它物质比较，降低相同温度吸收热量多。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查水的比热容较大的应用，属于基础题。 3．（2分）小李发现冰箱里的灯在打开冰箱门时亮起，关上冰箱门时熄灭，则冰箱门相当于电路中的（　　） A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器 【分析】一个完整的电路由电源、导线、用电器和开关组成。 【解答】解：电冰箱冷藏室空内照明用的灯，总是在打开冰箱门时亮，关上冰箱门时灭，即说明冰箱门相当于开关。 故选：B。 【点评】本题考查了电冰箱的电路，属于基础知识，要掌握。 4．（2分）学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列电路图中，电表连接正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】电流表与被测用电器串联使用，电压表要与测量用电器并联使用，电流都必须从仪表的正接线柱流入，负接线柱流出。 【解答】解：A、电流表串联在电路中，但电流表的正负接线柱接反了，故A错误； B、电压表和灯泡并联，接线柱连接正确，故B正确； C、电流表与灯泡并联了，此时电源短路，故C错误； D、电压表和灯泡并联，但正负接线柱接反了，故D错误。 故选：B。 【点评】解决此题要需要掌握电流表和电压表的使用方法。 5．（2分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．一台家用空调的功率为10W B．一节新干电池的电压为3V C．我国家庭电路电压为220V D．实验室用小灯泡发光电流为5A 【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、一台家用空调的功率为1000W，故A不符合实际； B、一节新干电池的电压为1.5V，故B不符合实际； C、我国家庭电路电压为220V，故C符合实际； D、实验室用小灯泡发光电流为0.3A，故D不符合实际。 故选：C。 【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。 6．（2分）我国西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”，句中所描述的物理现象属于（　　） A．做功改变内能 B．热传递改变内能 C．摩擦生热 D．摩擦起电 【分析】先要理解“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”这句话的意思，即人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦产生电荷，是静电现象。 【解答】解：人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，是摩擦起电，属于静电现象，故D正确，ABC错误。 故选：D。 【点评】能结合摩擦起电的原理解释生活中的静电现象，属于物理知识应用于实际的应用题目，难度不大，属于基础题。 7．（2分）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．炙手可热 B．钻木取火 C．扬汤止沸 D．卧冰求鲤 【分析】改变内能的方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。 【解答】解：铁杵磨成针，是通过做功的方式来改变物体的内能。 A．炙手可热，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故A不符合题意； B．钻木取火，是通过做功的方式来改变物体的内能，故B符合题意； C．扬汤止沸，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故C不符合题意； D．卧冰求鲤，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题主要考查学生对做功与热传递改变物体内能的了解，是一道基础题。 8．（2分）“珍爱生命，安全第一”。关于安全用电，下列做法正确的是（　　） A．在电线上晾晒湿衣服 B．发生触电事故时先切断电源 C．空气开关跳闸后，立即闭合 D．用湿抹布擦拭发光的电灯 【分析】（1）湿衣服是容易导电的物体； （2）发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施； （3）家庭电路中的空气开关跳闸后，在没有排除故障之前，不能将开关复位； （4）不能用湿物体接触电器。 【解答】解：A、由于湿衣服是导体，在电线上晾衣服很容易造成触电事故，故A错误； B、发生触电事故，切断电源是首先要做的，以防引起触电，故B正确； C、空气开关跳闸后，应先检查跳闸原因，处理完故障后再闭合开关，故C错误； D、湿布能导电，所以不能使用湿布擦拭开关，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查安全用电的常识性内容，是一道基础题。 9．（2分）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【分析】汽油机的做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。 【解答】解：当活塞右移时，活塞对外做功，内能转化为机械能，则该过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程，故C正确，符合题意，ABD错误，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查四冲程能量的转化，属于基础题。 10．（2分）为落实“一带一盔”安全措施，学校“创客”小组为共享电动车设计了智能戴头盔系统。用户扫码后（相当于闭合开关S1），戴上头盔并扣好安全扣（相当于闭合开关S2），共享电动车才能通电骑行。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据电动车启动的条件分析两个开关与电动机的连接方式。 【解答】解：根据题意可知，用户扫码后（相当于闭合S1），只有戴上头盔并扣上安全扣后（相当于闭合S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故A图符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了电路的设计，能判定出两个开关的连接方式是解题的关键。 11．（2分）如图所示电路，闭合开关后L1比L2亮，此时L1、L2的电阻分别为R1、R2，L1、L2的实际电功率分别为P1、P2，以下说法中正确的是（　　） A．R1＝R2 B．R1＜R2 C．P1＜P2 D．P1＞P2 【分析】（1）由图可知，闭合开关后，灯泡L1与L2串联。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，由此结合两灯的亮度关系可知两灯的实际功率关系； （2）根据串联电路的电流规律可知通过两灯的电流关系，根据P＝UI＝I2R可知两灯的电阻关系。 【解答】解：CD、由图可知，闭合开关后，灯泡L1与L2串联。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，且实际功率越大，灯泡越亮，由题知，L1比L2亮，所以L1、L2的实际电功率关系为P1＞P2，故C错误、D正确； AB、由于串联电路中各处的电流相等，所以通过L1、L2的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，两灯的电阻关系为R1＞R2，故AB错误。 故选：D。 【点评】本题考查串联电路的电流规律、电功率公式的应用，明确：灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮是关键。 12．（2分）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（　　） A．cd间断路 B．灯短路 C．开关短路 D．灯断路 【分析】使用试电笔时，手要与试电笔尾部的金属体接触，笔尖接触火线或零线，氖管发光时表示接触的是火线，氖管不发光时表示接触的是零线； 用试电笔测试a、b、c三处，氖管都发光，这说明a、b、c与火线是连通的，据此判断。 【解答】解：开关闭合后，灯不亮，用试电笔测试a、b、c三点，氖管都发光，这说明从火线到a、b、c点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试d点时，氖管不发光，这说明c点到d之间的导线出现断路。 故选：A。 【点评】本题考查了试电笔的使用、家庭电路的故障分析，属于基础题目。 13．（2分）灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的I﹣U关系图像如图乙所示。电源电压为8V，开关闭合时，下列说法中正确的是（　　） A．通过灯泡L的电流是0.2A B．通过电阻R的电流是0.4A C．定值电阻R的阻值是20Ω D．电流表的读数是0.6A 【分析】如图，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测干路电流。 （1）定值电阻的电流与其两端电压成正比，由此结合图线特征得出电流； （2）由图甲可知灯泡与定值电阻并联，根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，根据并联电路的电压特点得出干路电流，即电流表示数，根据欧姆定律计算定值电阻。 【解答】解：由电路图可知，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测干路电流。 AB、定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线，所以图乙中图线B表示电阻R的I﹣U关系图像，曲线A是灯泡L的I﹣U关系图像，电源电压为8V，通过电阻R的电流是0.2A；通过灯泡的电流是0.4A；故AB错误； C、根据欧姆定律知，R40Ω，故C错误； D、电流表示数为I＝IR+IL＝0.2A+0.4A＝0.6A，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律，属于中档题。 14．（2分）某实践小组设计的电子身高测量仪电路如图所示，其中电源电压恒定不变。测量时，人的身高越高，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变小 C．电压表示数与电流表示数的比值变大 D．电压表示数与电流表示数的比值不变 【分析】根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； 当被测者的身高越高时判断滑动变阻器连入阻值的变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化，然后得出电压表与电流表示数比值的变化。 【解答】解：根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； A、测量时，人的身高越高，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电路的总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，电流表示数变小，故A错误； B、滑动变阻器接入电路的电阻越大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压越大，电压表示数变大，故B错误； CD、电压表示数变大，电流表示数变小，所以电压表示数与电流表示数的比值变大，故C正确、D错误。 故选：C。 【点评】本题通过身高测量仪考查了串联电路特点、欧姆定律的应用，关键是正确分析电路。 二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共12分） 15．（2分）牛肉丸是人们喜爱的一种街边美食。在锅里煮牛肉丸是通过 　热传递　的方式增大牛肉丸的内能；牛肉丸香气四溢，这是 　扩散　现象。 【分析】（1）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； （2）改变内能的方法：做功和热传递。 【解答】解：在锅里煮牛肉丸，牛肉丸吸收热量，通过热传递的方式增大牛肉丸的内能； 牛肉丸的香气四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 故答案为：热传递；扩散。 【点评】本题考查了分子动理论的内容、改变内能的方法，属于基础题。 16．（2分）原子是可分的，它是由带 　正　电的原子核和带负电的电子组成。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，其本质是因为玻璃棒 　失去　（选填“得到”或“失去”）电子。 【分析】质子带正电，核外电子带负电，中子不带电； 摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 【解答】解：原子是可分的，它是由带正电的原子核和带负电的电子组成。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，其本质是因为玻璃棒失去电子。 故答案为：正；失去。 【点评】本题考查了原子的结构以及摩擦起电的实质，为基础题。 17．（2分）LED灯广泛应用于照明、信号指示、装饰与广告等，LED灯的材料主要是 　半导体　（选填“半导体”或“超导体”）。如图为某学校LED电子屏中展示的标语，其中“增”字的“”未发光，其它部分正常发光，由此可知，“”部分与其它部分之间的电路连接方式是 　并　联。 【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。 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：LED灯的材料主要是半导体。 如图为某学校LED电子屏中展示的标语，其中“增”字的“”未发光，其它部分正常发光，由此可知，“”部分与其它部分之间能独立工作，互不影响，它们的电路连接方式是并联。 故答案为：半导体；并。 【点评】本题考查了半导体的特点和应用，以及串、并联电路的辨析，属于基础题。 18．（2分）某型号电饭锅有“高温”和“低温”两个挡位，其原理如图所示，已知电阻R0＝48.4Ω，R＝2156Ω。当开关S接1触点时，电饭锅处于 　低温　挡；当电饭锅处于高温挡时，功率为 　1000　W。 【分析】由图可知，当开关S接1时，R、R0串联，当开关S接2时，只有R0工作，根据串联电路的电阻特点和P可知电饭锅高温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出高温挡的功率。 【解答】解：由图可知，当开关S接1时，R、R0串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温挡； 当开关S接2时，只有R0工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于高温挡； 高温挡的功率：P高1000W。 故答案为：低温；1000。 【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，难度不大。 19．（2分）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小红观察到家中电能表表盘如图所示，此时电能表的示数为 　326.6　kW•h。当电路中只有电热水壶工作时，小红测出电能表指示灯闪烁了32次，则这段时间内电热水壶消耗的电能为 　0.02　kW•h。 【分析】电能表的读数：最后一位是小数位，单位是kW•h； 通过记录某段时间内电能表指示灯闪烁次数，结合电能表每度电指示灯闪烁的次数，计算出该段时间内消耗的电能。 【解答】解：由图知，此时电能表的示数为：326.6kW•h。 该电热水壶消耗的电能为：WkW•h＝0.02kW•h。 故答案为：326.6；0.02。 【点评】此题考查了电能表的读数、消耗电能的计算，比较简单，属基础题。 20．（2分）如图甲所示，定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电路，电源电压恒定不变。如图乙所示，为滑动变阻器的电功率P随其连入电路电阻R2变化的图像。当滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω时，电路中的电流为 　0.6　A，则电源电压为 　24　V。 【分析】（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω时，电功率为7.2W，根据P＝I2R可得电路中的电流； （2）根据图像可知当滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω时，电功率为6.4W，根据P＝I2R可得电路中的电流；然后根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压的表达式，联立即可求出电源电压。 【解答】解：由图像可知：当滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω时，电功率为7.2W，根据P＝I2R可得电路中的电流为：I0.6A； 根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝I（R+R1）＝0.6A×（20Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω时，电功率为6.4W，根据P＝I2R可得电路中的电流为：I′0.8A； 根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝I′（R′+R1）＝0.8A×（10Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②可得：U＝24V，R1＝20Ω。 故答案为：0.6；24。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象得出需要的数据。 三、作图题（本大题有2小题，共4分） 21．（2分）请用笔画线代替导线，将如图中的三孔插座正确接入家庭电路中。 【分析】三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。 【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，如图所示： 【点评】家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性。 22．（2分）根据实物图的连接方式，在虚线框中画出相应的电路图。 【分析】分析实物图，得出两灯的连接方式、开关的位置，据此画出对应的电路图。 【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关S在干路上并且接在电源正极与灯之间，电路图如图所示： 【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。 四、简答题（本大题有1小题，共4分） 23．（4分）如图所示的甲、乙两个电路，开关闭合后，输电线因电流过大而引发安全隐患。请分别解释甲、乙两图电流过大的原因。 【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。 【解答】答：家庭电路中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大， 图甲：用电器总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式P＝UI，电流会非常大； 图乙：金属件将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。 【点评】本题考查家庭电路中电流过大的原因，相对比较简单，属于基础题。 五、实验探究题（本大题有5小题，每空1分，共30分） 24．（5分）小宁和小红演示了多个小实验，请你在空格处填入相应的内容。 （1）如图甲所示，为二氧化氮气体和空气扩散的演示实验，二氧化氮的密度比空气大，为了增加实验的可信度，A瓶里装的气体应是 　空气　； （2）如图乙所示，玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，此时弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力，说明了分子间存在 　引力　； （3）如图丙所示，餐巾纸摩擦吸管使其一端带电，靠近另一带电物体，发现它们互相排斥，说明它们带的是 　同种　（选填“同种”或“异种”）电荷； （4）如图丁所示，将铜片、锌片插入柠檬，制成柠檬电池，闭合开关S，发光二极管发光，则柠檬电池的正极是 　铜　片，电池外部电路自由电子 　从锌片流向铜片　（“从铜片流向锌片”或“从锌片流向铜片”）。 【分析】不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 分子间存在引力和斥力。 电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 电路中电流的方向是：在电源外部，从电源正极经用电器回到负极。电子（负电荷）定向移动的方向与电流方向相反。 【解答】解：（1）如图甲所示，为二氧化氮气体和空气扩散的演示实验，二氧化氮的密度比空气大，为了增加实验的可信度，密度大的放上面，即A瓶里装的气体应是空气； （2）如图乙所示，玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，此时弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力，说明了分子间存在引力； （3）如图丙所示，餐巾纸摩擦吸管使其一端带电，靠近另一带电物体，发现它们互相排斥，说明它们带的是同种电荷，因为电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； （4）如图丁所示，将铜片、锌片插入柠檬，制成柠檬电池，闭合开关S，发光二极管发光，则柠檬电池的正极是铜片因为在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出，电池外部电路自由电子从锌片流向铜片。 故答案为：（1）空气；（2）引力；（3）同种；（4）铜；从锌片流向铜片。 【点评】本题考查了扩散现象，分子间的作用力，电荷间的相互作用，以及电流方向的判断。 25．（5分）实践小组利用如图甲所示的装置探究“比较不同物质的吸热能力”。 （1）两烧杯中沙子和水的初温和 　质量　相等； （2）用相同的酒精灯加热，通过比较 　加热时间　来反映沙子和水吸收热量的多少。实验中，用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，实验记录数据如下表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 水的温度/℃ 20 21 22 23 24 25 沙子的温度/℃ 20 25 30 35 40 45 分析表格数据可知，升温较快的是 　沙子　；若使两者升高相同的温度，则 　水　的加热时间更长，吸热能力更强； （3）图乙是同纬度某沿海城市和某内陆城市年气温变化曲线。根据上面探究过程中所获得的知识，可判断曲线a是 　内陆　（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 【分析】（1）要比较水和沙子吸热升温的快慢，就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同； （2）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来；分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况，得出结论； （3）由图乙最高、最低气温差得出结论；沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少；夜晚，在相同的放热条件下，水降低的温度少，昼夜温差小；而在内陆地区，沙石的比热容较小，白天，在相同的吸热条件下，沙石的温度升高的多；夜晚，在相同的放热条件下，沙石降低的温度多，昼夜温差大。 【解答】解：（1）为了研究水与沙子比热的大小，实验时，要控制水与沙子的初始温度、质量相等； （2）实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少；分析表中数据可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多；由此可见水的吸热能力较大； （3）由图乙气温变化曲线得出，b所示的城市最高、最低气温差比a所示的城市的小，a曲线所示城市的气温变化较大；沙石的比热容比水小，在吸收或放出相同的热量时，温度变化较大，所以曲线a表示的是内陆城市的年气温变化曲线。 故答案为：（1）质量；（2）加热时间；沙子；水；（3）内陆。 【点评】本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用。 26．（5分）实践小组用常见的铜丝和镍铬合金丝进行以下实验。 （1）如图甲所示，把 　长度　和横截面积均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中。铜丝接入电路时灯泡更亮，说明铜丝比镍铬合金丝的电阻 　小　； （2）如图乙所示，将甲图中的铜丝和镍铬合金丝制成螺旋状接入装置瓶中，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”； ①采用这种电路连接方式是为了控制 　通过的电流、通电时间　相同； ②通电一段时间后发现A瓶中煤油温度几乎不变，而B瓶中煤油升温明显，说明同等条件下，导体 　电阻　越大，产生的热量越多；在购买电加热器时，为避免因电源线发热而引发火灾的安全隐患，应该选择丙图中 　C　（填字母）电源线。 【分析】（1）导体的电阻是导体本身的一种性质，影响电阻大小因素有：导体的材料、长度、横截面积和导体的温度；在实验中采用控制变量法进行判断电阻与哪个因素有关； 电阻对电流的阻碍作用不能直接观察，但可通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来反映。 （2）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变；同时，为了使得实验结果更为直观，我们通过两个烧瓶中液体的温度的大小进行比较，即温度高的瓶中电阻丝产生的热量多。 电加热器与电源线串联，电加热器工作时，通过的电流、通电时间相同，电源线的电阻越大，产生的热量越多。 【解答】解：（1）如图甲所示，把长度和横截面积均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中。铜丝接入电路时灯泡更亮，说明铜丝比镍铬合金丝的电阻小； （2）①如图乙，铜丝与镍铬合金丝串联在电路中，通过的电流相同，采用这种电路连接方式是为了控制通过的电流、通电时间相同； ②通电一段时间后发现A瓶中煤油温度几乎不变，而B瓶中煤油升温明显，说明镍铬合金丝产生的热量多，而铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小，说明同等条件下，导体电阻越大，产生的热量越多； 电加热器与电源线串联，电加热器工作时，通过的电流、通电时间相同，电源线的电阻越大，产生的热量越多，长度、材料相同的电源线，32股铜丝比24股铜丝的横截面积大、电阻小，在同等条件下，产生的热量少，所以为避免因电源线发热而引发火灾的安全隐患，应该选择丙图中C电源线（32股铜丝）。 故答案为：（1）长度；小；（2）①电阻；②通过的电流、通电时间；C。 【点评】本题考查了电阻大小的影响因素、电流产生热量的影响因素（焦耳定律）、串联电路的电流关系的了解和掌握，利用好控制变量法和转换法是关键。 27．（6分）实践小组开展了有关串联电路的项目研究。 （1）用图甲所示电路探究“串联电路中电流、电压的特点”，电源电压恒定。他们正确完成实验操作后，测得 A、B、C三处的电流记为IA、IB、IC；测得AB、BC、AC两点间的电压记为UAB、UBC、UAC。数据记录如下表： 物理量 R1/Ω R2/Ω IA/A IB/A IC/A UAB/V UBC/V UAC/V 第1组 5 10 0.40 0.40 0.40 2.0 4.0 6.0 第2组 10 15 0.24 0.24 0.24 2.4 3.6 6.0 第3组 3 12 0.40 0.40 0.40 1.2 4.8 6.0 分析数据可知：串联电路中各处电流 　相等　；串联电路电压关系表达式：　UAC＝UAB+UBC　（用UAB、UAC、UBC表示）； （2）他们还发现，串联电路中R1、R2两端的电压之比与R1、R2的电阻之比 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。由此得到启发，同学们设计了图乙电路用于测量未知电阻的阻值。用这电路测量一只热敏电阻的阻值时，闭合开关S，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，R0电阻已知，则RT＝ 　　（用R0、U1、U2表示）； （3）如图丙所示为热敏电阻的RT﹣t图像，如图丁所示是同学们设计的高温报警装置简化电路图，工作电路电源电压恒为10V。当环境温度升高，报警电路两探测点间的电压UT也随之升高，当UT高于6.0V时，便能触发报警电路发出警报。要满足设计要求，报警电路探测点应接在工作电路 　bc　（选填“ab”、“bc”或“ac”）上； （4）设定开始报警时的环境温度为60℃，但测试电路时发现温度刚达到40℃时报警装置就开始报警，要调高报警温度应 　调大　（选填“调小”或“调大”）电阻箱的阻值。 【分析】（1）串联电路中的电流处处相等；串联电路的总电压等于各个串联导体的电压之和； （2）根据欧姆定律和串联电路的特点进行分析和推导； （3）根据电路的组成和热敏电阻的特点进行分析； （4）根据欧姆定律和电路的组成进行分析。 【解答】解：（1）分析数据可知：串联电路中各处电流相等；串联电路电压关系表达式：UAC＝UAB+UBC； （2）串联电路中R1、R2两端的电压之比与R1、R2的电阻之比相等。串联电路中的电流相等，所以有：，即：； （3）当环境温度升高，报警电路两探测点间的电压UT也随之升高，当UT高于6.0V时，便能触发报警电路发出警报。所以探测点应该接在工作电路的bc上； （4）设定开始报警时的环境温度为60℃，但测试电路时发现温度刚达到40℃时报警装置就开始报警，此时热敏电阻的电阻减小，根据串联电路的分压原理，所以应该调大电阻箱的阻值。 故答案为：（1）相等；UAC＝UAB+UBC；（2）相等；；（3）bc；（4）调大。 【点评】本题考查的是串联电路的电流和电压规律；会利用欧姆定律进行分析和推导。 28．（9分）小宁用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω，1A”，4个定值电阻阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 （1）连接电路时应 　断开　开关； （2）将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向左移动时电流变大； （3）闭合开关S，发现电流表示数较大，电压表示数为零，则电路的故障可能是 　B　； A.电压表的量程选大了 B.电阻R发生了短路 C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路 （4）探究“电流与电压的关系”时，闭合开关S，移动变阻器的滑片P，改变电阻R两端的电压，测量对应的电流并记录，如表1所示。第2次实验时电压表的示数如图乙所示，为 　4　V。分析表1数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正比　； 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 3.0 5.0 6.0 I/A 0.30 0.40 0.50 0.60 表2 实验次序 1 2 3 4 R/Ω 10 20 30 40 I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 （5）探究“电流与电阻的关系”： ①小宁将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表2中；断开开关S，小宁用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，再闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”），直至电压表示数U0为 　6　V，并初步得出结论，电压U0一定，电阻越大，通过导体的电流越小； ②表2是小宁提交的实验数据，请你判断其中第 　4　（实验次序）组的数据不是经实验测量得出的； ③不更换实验器材，小宁为了能用上述4个定值电阻顺利完成实验，电压U0的取值范围应是 　6.67V～10V　。 【分析】（1）做电学实验，连接电路时开关应断开； （2）根据实验原理和滑动变阻器的使用规则连接实物图； （3）根据电压表的使用规则判断电路的故障； （4）根据电压表的使用规则和实验数据分析得出结论； （5）根据欧姆定律和题目给出的器材规格分析得出结论。 【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关要断开； （2）滑片P向左移动时电流变大，滑动变阻器的A应该接入电路，如图所示： ； （3）闭合开关S，发现电流表示数较大，电压表示数为零，电压表和定值电阻是并联的，说明R短路了，故选：B。 （4）第2次实验时电压表的示数如图乙所示，根据电压表的使用规则，此时的读数为4V，分析表1数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）①小宁将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表2中；断开开关S，小宁用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，再闭合开关S，此时电路中的总电阻减小，如果不移动滑片，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压减小，定值电阻两端的电压变大，所以移动滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻减小，直至电压表示数U0为6V，并初步得出结论，电压U0一定，电阻越大，通过导体的电流越小；②第4组实验电路中的电流为0.15A，此时电路中的总电阻为，定值电阻的阻值为40Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻应该为R滑＝R总﹣R＝100Ω﹣40Ω＝60Ω，而题目给出的滑动变阻器的最大阻值只有50Ω，所以第4组的数据不是实验测量出来的； ③滑动变阻器的规格是“50Ω 1A“，表示变阻器允许的最大电流为 1A，因电流表选用大量程 0.6A，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为 1A，由欧姆定律的变形公式，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：R1＝10Ω，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：Umax＝ImaxR1＝1A×10Ω＝10V；当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为Umin，根据串联电路电压的规律和分压原理：；当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时，对应的定值电阻最大为40Ω，即： 解得控制的最小电压 Umin＝6.67V；所以U0的取值范围应满足6.67V～10V。 故答案为：（1）断开；（2）；（3）B；（4）4；正比；（5）①减小；4；②4；③6.67V～10V。 【点评】本题考查的是探究电流与电压和电阻关系的实验；会灵活使用欧姆定律和串联电路的特点进行分析和计算，本题的综合性较强。 六、计算题（本大题有3小题，其中第29小题6分，第30小题7分，第31小题9分，共22分） 29．（6分）小宁设计了车载加热垫，其简化电路如图所示，电源电压恒为12V，R1、R2为阻值一定的电热丝，其中R2电阻为30Ω。闭合开关S1、S2，通过R1的电流为0.6A。求： （1）电热丝R1的电阻； （2）干路电流； （3）通电1min电路产生的热量。 【分析】（1）由图知，闭合开关S1、S2时，两电阻丝并联，根据并联电路特点和欧姆定律计算R1的电阻； （2）先计算出通过R2的电流，再根据并联电路电流规律计算出干路电流； （3）根据Q＝W＝UIt计算通电1min电路产生的热量。 【解答】解：（1）由图知，闭合开关S1、S2时，两电阻丝并联， 由并联电路电压规律知：U1＝U2＝U＝12V， 由I可得：R120Ω； （2）通过R2的电流：I20.4A， 由并联电路电流规律可得，干路电流： I＝I1+I2＝0.6A+0.4A＝1A； （3）通电1min电路产生的热量： Q＝W＝UIt＝12V×1A×1×60s＝720J。 答：（1）电热丝R1的电阻为20Ω； （2）干路电流为1A； （3）通电1min电路产生的热量为720J。 【点评】本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的应用，难度不大。 30．（7分）公路部门通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示压力的仪表（实质为电流表，量程0～0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为15Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.2A时，地磅显示的压力值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案。 【分析】（1）由图甲可知，压力传感器R与定值电阻R0串联，电流表测电路的电流。当R的阻值为15Ω时，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求电路中的电流； （2）当通过电路的电流为0.2A时，根据欧姆定律求电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律求R的阻值，由图乙可知地磅显示的压力值； （3）由图乙可知，压力越大时，R的阻值越小，由于电流表允许通过的最大电流一定，根据欧姆定律可知，当电源电压不变时，电路的最小总电阻一定，根据串联电路的电阻规律可得为了增加地磅的最大测量值的方案。 【解答】解：（1）由图甲可知，压力传感器R与定值电阻R0串联，电流表测电路的电流。 当R的阻值为15Ω时，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得， 电路中的电流：I0.3A； （2）当通过电路的电流为0.2A时，根据欧姆定律可得， 电路的总电阻：R′总30Ω， 根据串联电路的电阻规律可得，R的阻值：R′＝R′总﹣R0＝30Ω﹣5Ω＝25Ω， 由图乙可知，地磅显示的压力值为1×104N； （3）由图乙可知，压力越大时，R的阻值越小，由于电流表允许通过的最大电流一定，故当电源电压不变时，由R可知，电路的最小总电阻一定，根据串联电路的电阻规律可知，此时应增大定值电阻R0的阻值，才能增加地磅的最大测量值。 答：（1）当R的阻值为15Ω时，电路的电流为0.3A； （2）当通过电路的电流为0.2A时，地磅显示的压力值为1×104N； （3）为了增加地磅的最大测量值，可适当增大定值电阻R0的阻值。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度适中。 31．（9分）2024年11月28日，福建省首个海上光伏项目在太姥山水域完成首块光伏板安装。海上光伏电站建成后预计在1s内能提供的电能约为1.26×108J。则： （1）建成后光伏电站的发电功率是多少W？ （2）若该光伏电站1s内提供的电能全部被水吸收，能使1000kg常温的水温度升高多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）该光伏发电站预计1年内提供的电能约为1.08×1015J，若这些电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约有20%转化为电能，需要完全燃烧煤炭多少kg？（煤炭的热值q约为3.0×107J/kg） 【分析】（1）根据P计算光伏电站的发电功率； （2）根据Q＝cmΔt计算水升高的温度； （3）根据η计算煤炭完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝mq计算完全燃烧煤炭的质量。 【解答】解：（1）由题知，光伏电站建成后预计在1s内能提供的电能约为1.26×108J， 所以光伏电站的发电功率： P1.26×108W； （2）光伏电站1s内提供的电能全部被水吸收，即Q＝W＝1.26×108J， 由Q＝cmΔt可得，水升高的温度： Δt30℃； （3）由η可得煤炭完全燃烧放出的热量： Q放5.4×1015J， 由Q放＝mq可得完全燃烧煤炭的质量： m煤1.8×108kg。 答：（1）建成后光伏电站的发电功率是1.26×108W； （2）若该光伏电站1s内提供的电能全部被水吸收，能使1000kg常温的水温度升高30℃； （3）需要完全燃烧煤炭1.8×108kg。 【点评】本考查了功率、吸热公式、燃料燃烧放热公式以及效率公式的应用，考查知识点多，综合性强，难度适中。 学科网（北京）股份有限公司 $$