河北省廊坊市三河市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年河北省廊坊市三河市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 1．（2分）下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是（　　） A．一盏台灯功率为1kW B．家用空调工作电流约为5A C．家庭电路电压为380V D．人体安全电压为220V 2．（2分）下列说法正确的是（　　） A．一块0℃的冰没有内能，但它的分子会运动 B．物体温度越高，含有的热量越多 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．物体吸收了热量，它的温度可能会不变 3．（2分）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． 4．（2分）5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表 B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW•h C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW D．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW 5．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．用电器的开关要连接在零线和用电器之间 B．人体不小心触电时，空气开关会及时断开，起到保护作用 C．空气开关跳闸，原因一定是电路中出现了短路 D．不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备 6．（2分）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 7．（2分）以下关于电与磁的描述正确的是（　　） A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮 B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象 C．丙图所示实验与电动机工作原理相同 D．丁图所示实验与扬声器工作原理相同 8．（2分）关于地磁场，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极 D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用 9．（2分）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为15Ω B．电阻R2的阻值为10Ω C．两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为2：3 D．两表位置互换前后，通过电阻R2的电流之比为1：2 10．（2分）如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表，任意闭合开关时，电路都是安全的。下列说法正确的是（　　） A．a是电流表 B．闭合S1、S2，断开S3，P向左滑动，电表a的示数变大 C．只闭合S1，P 向左滑动，a表与电流表A2示数的比值变大 D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，电流表A1的示数减小 二、非选择题（本大题共10小题，共40分） 11．（2分）2024年4月17日神舟十七号载人飞船返回舱安全返航，着陆后返回舱表面有烧蚀痕迹，这是与大气层摩擦引起的。此过程的能量转化与汽油机的 　 　冲程相同，与图 　 　（选填“甲”或“乙”）的实验能量转化也相同。 12．（2分）如图所示，用试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是 　 　（选填“甲”或“乙”）。电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时 　 　（选填“有”或“没有”）电流通过电工师傅的身体。 13．（2分）中国空间站依靠太阳能电池板供电，太阳能属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；航天员与地面通过 　 　波进行通信。 14．（2分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从B流向A时，血液会 　 　（选填“流入”或“流出”）活塞筒。该装置工作时，是通过改变 　 　来改变活塞的运动方向的。 15．（2分）火箭用液态气作为燃料，因为液态氢具有较高的 　 　；汽车用水作为冷却剂，是因为水的 　 　较大。 16．（5分）用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。 （1）烧瓶中装入的煤油是 　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。 （2）在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时应控制 　 　和 　 　相同。 （3）在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的 　 　不同。 （4）用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因 　 　。 17．（6分）在测量电阻的实验中： （1）小华设计的测量电路如图1所示，待测电阻Rx约10Ω。 ①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　端； ②导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是 　 　； ③改正连接错误并闭合开关后，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数不为零且保持不变，而电流表示数始终为零，已知导线及各处连接完好，则故障原因可能是 　 　。 （2）小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图2所示。他的测量步骤如下： 第1步：将Rx接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图3所示，示数为 　 　V； 第2步：断开开关S，移走Rx再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节 　 　，使电压表的示数仍如图3所示，此时电阻箱接入电路中阻值R＝48Ω，则小清测得Rx的阻值为 　 　Ω 18．（7分）小吴利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电压表无示数、电流表示数不为0，原因可能是 　 　；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为 　 　A； （2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的 　 　。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是定值，因此将这个比值定义为导体的 　 　； （3）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验 　 　（选填“大”或“小”）； ③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第 　 　（选填“①”“②”“③”）次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 　 　Ω。 19．（6分）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W （1）发热电阻R2的阻值； （2）加热过程中煮茶器消耗的电能； （3）煮茶器中水的质量。【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）】 20．（6分）如图1所示，电源电压可调，R为标有“0.5A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0﹣0.6A，L1、L2是额定电压均为3V的小灯泡，其电流与电压的关系如图2所示。若只闭合S1，电源电压调节为5V，滑片P滑至中点时灯正常发光。求： （1）L1正常发光时的电阻。 （2）滑动变阻器的最大阻值。 （3）只闭合S3，在滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω的条件下移动滑片P，使得电路中有一只小灯泡始终能正常发光。在保证电路安全的前提下，求电源电压的调节范围。 2024-2025学年河北省廊坊市三河市九年级（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 9 10 答案 B D B C D D D D C C 一、选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 1．（2分）下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是（　　） A．一盏台灯功率为1kW B．家用空调工作电流约为5A C．家庭电路电压为380V D．人体安全电压为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、一盏台灯功率约为15W＝0.015kW，故A不符合实际； B、家用空调工作电流约为5A，故B符合实际； C、家庭电路电压为220V，故C不符合实际； D、人体安全电压不高于36V，故D不符合实际。 故选：B。 【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．（2分）下列说法正确的是（　　） A．一块0℃的冰没有内能，但它的分子会运动 B．物体温度越高，含有的热量越多 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．物体吸收了热量，它的温度可能会不变 【分析】（1）一切物体都有内能，组成物质所有的分子都在不停地做无规则运动； （2）热量是热传递过程中传递能量的多少； （3）当晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变。 【解答】解：A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故A错误； B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、一个物体内能增加了，温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变，故C错误； D、一个物体吸收了热量，它的温度可能会不变，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了学生对温度影响内能的掌握，以及描述热量相对应的术语的理解，属于常考题。 3．（2分）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． 【分析】根据题意可知，正常情况下，井盖开关S闭合，灯泡不亮；当井盖被移动，井盖开关S断开时，灯泡发光，据此选择符合题意的电路图。 【解答】解：由图知， A、闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故A不符合题意； B、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； C、闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故C不符合题意； D、无论开关是否闭合，灯泡都能发光，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了电路图的设计，关键是能根据题中所给信息设计出合理的电路图，这是本题的重点也是难点，最容易出错的地方是开关断开时灯泡发光，和我们平时接触到的“开关闭合，灯泡发光”正好相反。 4．（2分）5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表 B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW•h C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW D．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW 【分析】（1）电能表是用于测量电能的仪表； （2）读出5月和6月份电能表的示数，而后计算出电能多少即可； （3）据公式P＝UI计算即可； （4）1200R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，据此求出10min内消耗的电能，再根据P＝求出该电能表上用电器的总功率。 【解答】解：A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误； B、6月初的示数1342.8kW•h，5月初，小明家中的电能表示数1222.8kW•h，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W＝1342.8﹣1222.8＝120kW•h，故B错误； C、据表盘的参数可知，此时总功率不得超过P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW，故C正确； D、电能表的转盘转300转消耗的电能为： W＝kW•h＝0.25kW•h， 该电能表上用电器的总功率： P＝＝＝1.5kW，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。 5．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．用电器的开关要连接在零线和用电器之间 B．人体不小心触电时，空气开关会及时断开，起到保护作用 C．空气开关跳闸，原因一定是电路中出现了短路 D．不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备 【分析】（1）开关要接在火线和用电器之间； （2）空气开关在电路中电流过大时会自动断开，人体触电时，不会造成电路电流过大； （3）造成家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器总功率过大； （4）生活用水是导体，据此分析。 【解答】解：A、用电器的开关要连接在火线和用电器之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电，故A错误； B、人体不小心触电时，漏电保护器会及时断开，起到保护作用，但空气开关不会跳闸，故B错误； C、空气开关跳闸，原因可能是电路中出现了短路，也可能是用电器总功率过大，故C错误； D、生活用水是导体，因此，不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了对家庭电路的连接、安全用电常识等的理解与应用，属基础题。 6．（2分）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能； （2）给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能；蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能； （3）小风扇工作时将电能转化为机械能。 【解答】解：A、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确； B、给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，故B正确； C、蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能，故C正确； D、小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了能量的转化和转移，属于基础题，要求掌握。 7．（2分）以下关于电与磁的描述正确的是（　　） A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮 B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象 C．丙图所示实验与电动机工作原理相同 D．丁图所示实验与扬声器工作原理相同 【分析】（1）根据电磁继电器的原理进行分析。 （2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。 （3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。 （4）磁极（电荷）间相互作用的规律：同名磁极（电荷）相互排斥，异名磁极（电荷）相互吸引。 【解答】解：A、如图甲所示，当闭合开关后，电磁铁中有了电流，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，绿灯亮、红灯灭，故A错误； B、如图乙所示，小磁针偏转是因为通电导体的周围存在磁场，故B错误； C、如图丙所示，电路中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，与手机无线充电原理相同，故C错误； D、图丁中有电源，这是用来研究磁场对电流的作用，与扬声器的工作原理相同，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了电流的磁效应、电磁感应现象以及通电导体在磁场中受到力的作用；知道电磁继电器、电动机、无线充电的基本原理。 8．（2分）关于地磁场，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极 D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用 【分析】（1）磁场是真实存在的，磁感线不存在。 （2）地磁场的磁感线是从地磁N极出发回到地磁S极。 （3）教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极。 （4）指南针指示南北是因为受地磁场的作用。 【解答】解：A、磁感线不是磁场中真实存在的曲线，故A错误； B、地球周围的地磁场的磁感线是从地磁N极出发回到地磁S极，故B错误； C、教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极，故C错误； D、指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查的是地磁场和磁感线；关键是知道磁场是客观存在的，而磁感线是为了研究磁场而假想出来的几何曲线。 9．（2分）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为15Ω B．电阻R2的阻值为10Ω C．两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为2：3 D．两表位置互换前后，通过电阻R2的电流之比为1：2 【分析】（1）当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测R1支路的电流，根据电压表示数可知电源电压，根据欧姆定律即可求出R1的电阻； （2）两表位置互换前，只闭合开关S1后，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出电阻R2的阻值； （3）两表位置互换前，根据欧姆定律即可求出R1两端的电压，然后求出两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比； （4）根据欧姆定律求出两表位置互换后通过电阻R1的电流，进而求出两表位置互换前后，通过电阻R2的电流之比。 【解答】解： A、当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，电压表测量电源电压，则电源电压为6V， 电压表、电流表的位置互换后，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A错误； B、两表位置互换前，只闭合开关S1后，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，总电阻：R＝＝＝15Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，故B错误； C、两表位置互换前，由欧姆定律可知，R1两端的电压：U1前＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V， 两表位置互换后R1两端的电压为电源电压6V，则两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为：U1前：U1后＝4V：6V＝2：3，故C正确； D、由欧姆定律可知，两表位置互换后，通过R2的电流：I后＝＝＝1.2A， 由串联电路的电流特点可知，两表位置互换前，通过R2的电流：I前＝I＝0.4A， 则两表位置互换前后，通过电阻R2的电流之比为：I前：I后＝0.4A：1.2A＝1：3，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串、并联电路的特点、欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开和电表互换后电路连接方式的辨别。， 10．（2分）如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表，任意闭合开关时，电路都是安全的。下列说法正确的是（　　） A．a是电流表 B．闭合S1、S2，断开S3，P向左滑动，电表a的示数变大 C．只闭合S1，P 向左滑动，a表与电流表A2示数的比值变大 D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，电流表A1的示数减小 【分析】（1）由电路图可知，S1与S2闭合时，电表a与电阻并联，根据电流表和电压表的正确使用判断a电表的类型； （2）闭合S1、S2，断开S3，电路为只有滑动变阻器的简单电路，电流表A2测电路中的电流，电压表测量电源电压； （3）只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表a测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律判断a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变化； （4）闭合S1、S2、S3时，R2与滑动变阻器并联，电流表A1被短路，据此判断滑片移动时电流表A1示数的变化。 【解答】解：A、由电路图可知，当S1与S2闭合时，电表a与电源串联，若a为电流表，会造成电源短路，故a不是电流表，此时电路是安全的，说明a是电压表，故A错误； B、闭合S1、S2，断开S3，电路为只有滑动变阻器的简单电路，电流表A2测电路中的电流，电压表测量电源电压，滑片移动电压表的示数不变，故B错误； C、闭合 S1，R1和滑动变阻器串联，电压表a测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，a表与电流表A2示数的比值等于滑动变阻器的电阻，故比值增大，故C正确； D．闭合S1、S2、S3时，R2与滑动变阻器并联，电流表A1被短路，无论电路怎么变，电流表的示数始终等于0，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电表的正确使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电路的动态分析，弄清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。 二、非选择题（本大题共10小题，共40分） 11．（2分）2024年4月17日神舟十七号载人飞船返回舱安全返航，着陆后返回舱表面有烧蚀痕迹，这是与大气层摩擦引起的。此过程的能量转化与汽油机的 　压缩　冲程相同，与图 　甲　（选填“甲”或“乙”）的实验能量转化也相同。 【分析】汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，压缩冲程中，机械能转化为内能。 【解答】解：汽油机的压缩冲程工作时将机械能转化为内能； 图甲中在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，是将机械能转化为内能的过程； 图乙中水蒸气对塞子做功，塞子飞出去，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小； 返回舱与大气层摩擦，机械能转化为内能，返回舱内能增大，温度升高，着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹；此过程的能量转化与汽油机的压缩冲程以及图甲的实验相同，它们都是通过做功的方式改变物体的内能。 故答案为：压缩；甲。 【点评】本题考查了内燃机工作过程的能量转化，属于基础题。 12．（2分）如图所示，用试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是 　甲　（选填“甲”或“乙”）。电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时 　有　（选填“有”或“没有”）电流通过电工师傅的身体。 【分析】试电笔是辨别火线和零线的工具，使用时手必须接触笔尾金属体，氖管发光，说明接触的是火线，氖管不发光，说明接触的是零线。 【解答】解：用试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是甲。电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时有电流通过电工师傅的身体。 故答案为：甲；有。 【点评】本题考查的是试电笔的正确使用使用，属于基础性题目。 13．（2分）中国空间站依靠太阳能电池板供电，太阳能属于 　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；航天员与地面通过 　电磁　波进行通信。 【分析】（1）可以源源不断地从自然界获取的能源，属于可再生能源； （2）电磁波可以传递能量和信息，而且电磁波可以在真空中传播。 【解答】解：太阳能可以源源不断地从自然界获取的能源，属于可再生能源； 航天员与地面通过电磁波进行通信。 故答案为：可再生；电磁。 【点评】本题考查能量的分类以及电磁波的应用，是一道基础题。 14．（2分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从B流向A时，血液会 　流出　（选填“流入”或“流出”）活塞筒。该装置工作时，是通过改变 　线圈AB中的电流方向　来改变活塞的运动方向的。 【分析】根据安培定则可知电磁铁的极性，由磁极间的相互作用规律可知活塞的移动方向；改变线圈中的电流方向可以改变电磁铁的极性。 【解答】解：线圈中的电流从B流向A时，由安培定则可知，电磁铁的右端为S极，其左端为N极；电磁铁和左侧磁体的同名磁极相对，因同名磁极相互排斥，故活塞会向右移动，活塞筒内压强增大，结合题意可知此时阀门S1打开，S2关闭，则血液经过S21流出活塞筒；若要活塞应向左运动，此时需改变线圈AB中电流方向，从而改变电磁铁的磁极方向，使其与左侧磁体异名磁极相互吸引，故线圈AB中的电流方向需要改变。 故答案为：流出；线圈AB中的电流方向。 【点评】本题考查安培定则和磁极间的相互作用，属于中档题。 15．（2分）火箭用液态气作为燃料，因为液态氢具有较高的 　热值　；汽车用水作为冷却剂，是因为水的 　比热容　较大。 【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小； （2）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。 【解答】解： （1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量； （2）水的比热容较大大，和其它物质比较，降低相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。 故答案为：热值；比热容。 【点评】本题考查了水的比热容大的特点在生活中的应用以及燃料热值的特性，会利用其解决生活中的实际问题。 16．（5分）用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。 （1）烧瓶中装入的煤油是 　绝缘体　（选填“导体”或“绝缘体”）。 （2）在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时应控制 　电阻　和 　通电时间　相同。 （3）在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的 　电流　不同。 （4）用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因 　不能。含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q　。 【分析】（1）煤油是绝缘体（否则造成电阻短路）； （2）根据焦耳定律Q＝I2Rt，电流产生的热量跟电流关系，通电时间和电阻有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时要控制另外的两个不变； （3）根据并联电路电流的规律分析； （4）W＝UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q＝W的条件是：纯电阻即不含有电动机等的电路，据此分析。 【解答】解：（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体； （2）由图知，容器甲外电阻与R1并联后再与R2串联， 研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，所以，为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等； （3）根据并联电路电流的规律可知，通过R1的电流小于通过R2的电流；在甲烧瓶外面并联一电阻的目的是使甲、乙两个烧瓶内电阻丝的电流不同。 （4）用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W＝UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q＝W的条件是：纯电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。 W＝UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。 故答案为：（1）绝缘体；（2）电阻；通电时间； （3）电流；（4）不能。含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。 【点评】本题探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，考查并联电路电流的规律、吸热公式、控制变量法的运用。 17．（6分）在测量电阻的实验中： （1）小华设计的测量电路如图1所示，待测电阻Rx约10Ω。 ①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 　左　端； ②导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是 　D　； ③改正连接错误并闭合开关后，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数不为零且保持不变，而电流表示数始终为零，已知导线及各处连接完好，则故障原因可能是 　待测电阻断路　。 （2）小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图2所示。他的测量步骤如下： 第1步：将Rx接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图3所示，示数为 　2　V； 第2步：断开开关S，移走Rx再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节 　电阻箱的旋钮　，使电压表的示数仍如图3所示，此时电阻箱接入电路中阻值R＝48Ω，则小清测得Rx的阻值为 　48　Ω 【分析】（1）①闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应滑至最大阻值处； ②变阻器应与电阻串联在电路中，据此分析； ③电压表和电流表示数始终为零，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因； （2）第1步：电压表读数时，先明确量程，再弄清最小刻度，最后读数；根据串联电路的分压特点进行分析； 第2步：①电压表读数时，先明确量程，再弄清分度值，最后读数； ②根据串联电路的分压特点和电压表所测电压分析。 【解答】解：（1）①为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处即最左端； ②由图可知，D导线使Rx短路，即Rx并未接入电路，因此D导线连接错误； ③发现无论怎样调节滑动变阻器，而电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数不为零且保持不变，电压表与电源连通，已知导线及各处连接完好，则故障原因可能是待测电阻断路； （2）第1步：将Rx接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图3所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V； 第2步：断开开关S，移走Rx再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱的旋钮，使电压表的示数仍如图3所示，U箱＝U＝2V不变，根据串联电路的分压规律可知，变阻箱此时接入电路中的阻值与Rx值相等，即Rx＝48Ω。 故答案为： （1）①左；②D；③待测电阻断路； （2）①2；电阻箱的旋钮；48。 【点评】本题考查了测未知电阻的两种方法，要熟练掌握欧姆定律和串联电路的特点，综合性强。 18．（7分）小吴利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电压表无示数、电流表示数不为0，原因可能是 　定值电阻短路　；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为 　0.2　A； （2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的 　电流　。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是定值，因此将这个比值定义为导体的 　电阻　； （3）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验 　变小　（选填“大”或“小”）； ③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第 　③　（选填“①”“②”“③”）次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 　10　Ω。 【分析】（1）试触开关，电压表无示数，说明定值电阻两端没有电源，电流表示数不为零，说明电路通路，由此可知故障原因；根据电流表量程、分度值读数； （2）探究导体A、B中电流与其电压的关系时，记录电压、电流的数据；电压与电流比值一定，这个比值就是电阻； （3）②探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，由串联电路中电压的分配规律可知，当把15Ω的电阻换成电阻B为10Ω的电阻时，接入的电阻变小，滑动变阻器接入的电阻阻值也变小； ③探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，因为实验次数①②定值电阻两端的电压为3V，而实验次数③定值定值两端的电压为2V，故③次实验数据错误；由于②③实验中，滑动变阻器接入的电阻相同，两次实验中的电流已知，可求出电源电压，进而求出接入的电阻大小。 【解答】解：（1）试触开关，电压表无示数，说明定值电阻两端没有电源，电流表示数不为零，说明电路通路，由此可知定值电阻短路；根据电流表量程0～0.6A，分度值0.02A，读数示数为0.2A； （2）探究导体A、B中电流与其电压的关系时，记录电压、电流的数据；从图像可知，同一导体两端的电压与通过的电流的比值是一各定值，这个定值即为电阻； （3）②由图丙可知当B的电压U＝3V时，电流I＝0.3A，RB＝，探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，由串联电路中电压的分配规律可知，当把15Ω的电阻换成电阻B为10Ω的电阻时，接入的电阻变小，滑动变阻器接入的电阻阻值也变小； ③探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，因为实验次数①②定值电阻两端的电压为3V，而实验次数③定值定值两端的电压为2V，故③次实验数据错误； 由图丙可知，电阻A两端的电压为2V时，对应的电流为0.4A，故 ，因为电阻A、B接入电路后，滑动变阻器接入的电阻相同，所以电源电压＝I2R滑+I2RB＝I3R滑+I3RA， 0.3A×R滑+0.3A×10Ω＝0.4A×R滑+0.4A×5Ω， 解得：R滑＝10Ω。 故答案为：（1）短路；0.2；（2）电流；电阻；（3）②变小；10。 【点评】本题考查了电路的故障分析；电流表的读数，串联电路中电压的分配规律，欧姆定律的应用。 19．（6分）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W （1）发热电阻R2的阻值； （2）加热过程中煮茶器消耗的电能； （3）煮茶器中水的质量。【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）】 【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，煮茶器处于保温挡，开关同时闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，煮茶器处于为加热挡，可得发热电阻R2的功率，根据P＝UI＝求出R2的电阻； （2）已知加热时间和加热挡功率，由P＝可求得加热过程中煮茶器消耗的电能； （3）已知在此过程中煮茶器的加热效率为，由η＝可求得吸收热量，由Q吸＝cmΔt可求得煮茶器中水的质量。 【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），根据P＝UI＝可知，煮茶器的总功率小，处于保温挡，开关同时闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，煮茶器处于为加热挡，发热电阻R2的功率P2＝P加热﹣P保温＝900W﹣100W＝800W， 由P＝UI＝可得R2的电阻： 发热电阻R2的阻值R2＝＝＝60.5Ω； （2）由P＝可得，加热过程中煮茶器消耗的电能： W＝P加热t＝900W×700s＝6.3×105J； （3）由η＝可得，吸收热量： Q吸＝ηW＝80%×6.3×105J＝5.04×105J； 由Q吸＝cmΔt可求得煮茶器中水的质量： m＝＝＝1.5kg。 答：（1）发热电阻R2的阻值为60.5Ω； （2）加热过程中煮茶器消耗的电能为6.3×105J； （3）煮茶器中水的质量为1.5kg。 【点评】本题考查了电功率公式和吸热公式、电功公式的综合应用，关键是公式及其变形式的灵活运用。 20．（6分）如图1所示，电源电压可调，R为标有“0.5A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0﹣0.6A，L1、L2是额定电压均为3V的小灯泡，其电流与电压的关系如图2所示。若只闭合S1，电源电压调节为5V，滑片P滑至中点时灯正常发光。求： （1）L1正常发光时的电阻。 （2）滑动变阻器的最大阻值。 （3）只闭合S3，在滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω的条件下移动滑片P，使得电路中有一只小灯泡始终能正常发光。在保证电路安全的前提下，求电源电压的调节范围。 【分析】（1）根据已知条件，由图2可知，当灯泡L1正常发光时，L1两端的电压和通过L1的电流，由欧姆定律求出L1正常发光时的电阻； （2）若只闭合S1时，灯L2与变阻器串联，因灯L2正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻，从而得出滑动变阻器的最大阻值； （3）因灯L1的额定电流和灯L2的额定电流确定只能使L2正常发光；由欧姆定律求出灯L2正常发光时的电阻； 只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，灯L2正常发光，I′＝0.4A； 由图知根据欧姆定律求出灯L1的实际电阻，根据电阻的串联分别求出电路的最小和最大电阻，根据U＝IR得出电源电压的调节范围。 【解答】解：（1）当灯泡L1正常发光时，L1两端的电压U1＝3V，由图象可知通过L1的电流I1＝0.6A， 由欧姆定律可得L1正常发光时的电阻：＝＝＝5Ω； （2）若只闭合S1时，灯L2与变阻器串联，因灯正常发光，灯的电压为U2＝3V，电流为I2＝0.4A， 根据串联电路的规律及欧姆定律可得变阻器连入电路中的电阻：R滑中＝＝＝5Ω， 则滑动变阻器的最大阻值为R＝2×5Ω＝10Ω； （3）根据欧姆定律可得灯L2正常发光时的电阻：R2＝＝＝7.5Ω； 只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，因灯L1的额定电流为0.6A大于0.5A，灯L2的额定电流为0.4A小于0.5A，根据串联电路电流特点可知灯L2正常发光，通过电路的电流I′＝0.4A； 由图知，此时灯L1的电压为1V，由欧姆定律可得灯L1的实际电阻：R1＝＝＝2.5Ω， 因滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω，根据电阻的串联，电路的最小电阻：R′串小＝R2+R′+R1＝7.5Ω+2Ω+2.5Ω＝12Ω； 电路的最大电阻：R′串大＝R2+R″+R1＝7.5Ω+10Ω+2.5Ω＝20Ω， 电路最小电源电压：U小＝I′R′串小＝0.4A×12Ω＝4.8V； 电路最大电源电压：U大＝I′R′串大＝0.4A×20Ω＝8V， 即电源电压范围为4.8V～8V。 答：（1）L1正常发光时的电阻为5Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω； （3）只闭合S3时，电源电压的调节范围为4.8V～8V。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，最后一问是难点，关键是明确只能使L2正常发光。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$