河北省廊坊市霸州市2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

2024-2025学年河北省廊坊市霸州市九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（本大题共14个小题，每小题3分，共42分） 1．（3分）在跨学科实践课上，小明同学做了“导体检测仪”，如图所示。若有导体连入“导体检测仪”，通常情况下LED灯都能发光的是（　　） A．玻璃棒、粉笔、塑料勺 B．松香块、橡皮、沥青 C．铝片、铜丝、铅笔芯 D．橡胶棒、铁棒、竹牙签 2．（3分）生活中的用电安全越来越受到人们的重视，下列做法正确的是（　　） A．家用电器失火时，先灭火后切断电源 B．使用试电笔判断火线时，手指要按住金属笔卡 C．在同一插排上，可以同时使用多个大功率用电器 D．将电风扇三脚插头的最长脚折断后，插在两孔插座上使用 3．（3分）如图所示的情景中，与成语“炙手可热”改变内能的方式相同的是（　　） A．搓手取暖 B．钻木取火 C．锯木头锯条发热 D．烧水水温升高 4．（3分）对下列现象的解释正确的是（　　） A．破镜难圆——分子间存在斥力 B．尘土飞扬——分子在永不停息地做无规则运动 C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起——分子的体积变大 D．1L水与1L酒精混合后体积小于2L——分子间有间隙 5．（3分）重大考试期间采用人脸识别一体机，可以实现人脸检测、准考证检测、身份证检测自动报警功能：当出现人脸不符时，开关S1闭合，报警器响；准考证检测出现问题时开关S2闭合，报警器响；身份证检测不符时开关S3闭合，报警器响。如图所示的电路中符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 6．（3分）如图所示，人发烧时常常用冰袋给身体降温，使用冰袋给人体降温过程中,下列说法正确的是（　　）（　　） A．人体将温度传递给了冰袋 B．冰在熔化过程中，内能不变 C．冰袋放热，冰袋内物质的比热容减小 D．冰袋吸热，人体放热，人体的内能减小温度降低 7．（3分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．只有自由电子定向移动才能形成电流 B．有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压 C．通过导体的电流越大，导体的电阻一定越小 D．金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向 8．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，电表示数变化情况是（　　） A．电流表A2示数增大，电压表示数不变 B．电流表A1示数不变，电压表示数不变 C．电流表A2示数减小，电压表示数增大 D．电流表A1示数增大，电压表示数增大 9．（3分）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．R1和R2都是定值电阻 B．R1：R2＝2：1 C．R1和R2并联在4V电源两端，电路消耗的总功率为1.2W D．R1和R2串联在5V电源两端，电路中的电流为0.2A 10．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，关于两灯泡的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．甲灯发光时的功率不一定是40W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗电能较慢 C．两灯串联时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D．两灯并联时，乙灯较亮，其实际功率一定为60W 11．（3分）质量均为1kg的水和某种液体温度都升高1℃时，吸收的热量如图所示，已知c水＞c液体。下列说法正确的是（　　） A．分析图中数据可知，甲为水 B．分析图中数据可知，甲、乙的比热容之比为1：2 C．若甲、乙放出相同的热量，甲比乙温度降低的少 D．若甲、乙降低相同的温度，甲比乙放出的热量多 12．（3分）如图所示的装置，R1＝R2＝R3。下列说法正确的是（　　） A．该装置探究的是电热与电阻的关系 B．若该装置完好，相同时间内两侧U形管内液面高度差相同 C．若R3断路，则相同时间内两侧U形管内液面高度差不同 D．若该装置完好，相同时间内电流通过R1和R2产生的热量之比为4：1 13．（3分）如图所示为列车上烟雾报警器的简化原理图。报警器内装有一个激光发生器及一个带有光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，电路中的电流增大，下列说法正确的是（　　） A．电路总电阻减小，电压表示数增大 B．电压表示数和电流表示数的比值不变 C．光敏电阻的阻值变小，电路消耗的总功率变大 D．若要提高报警器的灵敏度，可以适当增大R0的阻值 14．（3分）如图所示的电路，电源电压恒为12V，R1＝10Ω，R2＝30Ω，电压表量程为0～15V。只闭合开关S1时，电压表示数为8V；依次闭合开关S1、S2、S3，电路始终安全。下列说法正确的是（　　） A．R3的阻值为10Ω B．电流表选用0～0.6A量程 C．电路的总功率可以达到12W D．先闭合开关S1，再同时闭合开关S2、S3，电压表与电流表示数的比值前后之比为3：5 二、填空题（本大题共6个小题，每空2分，共28分） 15．（4分）家庭电路中总电流如果超过安全值，由于电流的 　 　效应，会导致线路温度过高，容易引发火灾。现将台灯接入家庭电路，家里的空气开关立即跳闸，原因可能是 　 　。 16．（4分）如图所示，开香槟庆祝胜利时，先将瓶塞用力按住，使瓶内的二氧化碳迅速从液体中析出，瓶内气体体积增加，瓶塞就会被喷出，喷出过程中二氧化碳气体的内能 　 　，其能量转化方式与汽油机的 　 　冲程相同。 17．（4分）某款太阳能热水器平均每天接收的太阳能为8.4×105J，这些能量相当于完全燃烧 　 　kg干木柴放出的热量；若这些热量可以使质量为10kg的水温度升高5℃，则该热水器的热效率为 　 　%。[干木柴的热值q＝1.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 18．（6分）如图所示是某同学家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 　 　W。现将标有“220V，1000W”字样的微波炉单独接入电路，微波炉正常工作12min　 　r，电能表的转盘转得越快，说明消耗电能越 　 　（选填“多”或“快”）。 19．（4分）物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为2Ω。小明将该电动机与一个20Ω的定值电阻R0串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作　 　J，输出的机械能为 　 　J。 20．（6分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中　 　V，滑动变阻器R2的最大阻值是 　 　Ω，滑动变阻器滑片P处于a端时，电阻R1的功率是 　 　W。 三、实验探究题（本大题共3个小题，每空或每图1分，共18分） 21．（4分）如图所示，甲、乙、丙三套装置完全相同，燃料足够且质量相等 （1）若比较a、b两种液体的比热容，应选择 　 　两图进行实验，根据实验数据，画出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，若不计加热过程中的热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca：cb＝ 　 　。 （2）若比较两种燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验，实验中通过 　 　反映燃料热值的大小。 22．（8分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时开关应处于 　 　状态。 （2）闭合开关，发现两灯均不亮，但电压表有示数　 　。 （3）排除故障后闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为 　 　V；为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，　 　。 （4）改变电压表的测量位置完成测量。 （5）改变小灯泡L1、L2的规格及电源电压进行多次实验，记录的数据如表所示： 实验次序 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联电路总电压/V 1 1.5 3.0 4.5 2 1.2 1.8 3.0 3 1.5 1.5 3.0 分析数据可得出结论：串联电路中，　 　。实验中换用规格不同的小灯泡，目的是 　 　。 【拓展】实验结束后，小组同学利用原有器材、定值电阻、滑动变阻器及若干开关，设计了如图丙所示的电路图，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下： ①断开S1，闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U额； ②保持滑片P不动，　 　，读出电压表示数为U1（填开关通断情况）； ③小灯泡的额定功率P额＝ 　 　（用已知量和所测物理量的符号表示）。 23．（6分）如图甲所示是某同学探究“电流与电压的关系”的实验电路。已知电源电压为6V。 （1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）。 （2）闭合开关前，电流表指针位置如图丙所示，原因是 　 　；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 　 　（选填“右”或“左”）端。 （3）闭合开关，正确操作，得到如下表所示的数据　 　Ω，并得出实验结论：　 　。 实验次序 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 【拓展】实验结束后，该同学想测量一个阻值未知的定值电阻Rx的阻值，发现此时电压表出现故障，于是他只用电流表重新设计电路（如图丁所示），已知滑动变阻器的最大电阻为R0。主要操作步骤如下： ①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S1； ②将滑动变阻器的滑片移到A端，记下电流表示数为I2。 则待测电阻Rx＝ 　 　（用已知量和测量量的符号表示）。 四、计算题（本大题共2个小题，24题6分.25题6分，共12分。解答时，要求有必要的文字说明，公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 24．（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，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器的部分参数如表所示。求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W （1）煮茶器处于保温挡时，通过电阻R1的电流（结果保留2位小数）； （2）R2的阻值； （3）使用加热挡正常工作5min，R2产生的热量。 25．（6分）如图所示电路中，电源电压恒为18V，灯泡L规格为“6V，且灯丝电阻不随温度变化。滑动变阻器R规格为“40Ω，1A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关，将滑片P移至某位置时 （1）灯泡正常发光时电路中的电流和此时滑动变阻器接入电路的阻值； （2）电路消耗的最小功率； （3）现用定值电阻R0替换灯泡L，不改变电表量程，闭合开关，发现电压表示数的最小值与最大值的比值为0.4，求R0的可能阻值。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年河北省廊坊市霸州市九年级（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 11 答案 C B D D B D B A C A B 题号 12 13 14 答案 D C C 一、单项选择题（本大题共14个小题，每小题3分，共42分） 1．（3分）在跨学科实践课上，小明同学做了“导体检测仪”，如图所示。若有导体连入“导体检测仪”，通常情况下LED灯都能发光的是（　　） A．玻璃棒、粉笔、塑料勺 B．松香块、橡皮、沥青 C．铝片、铜丝、铅笔芯 D．橡胶棒、铁棒、竹牙签 【答案】C 【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。 【解答】解：将导体连入“导体检测仪”，LED灯就能发光， A、玻璃棒、塑料勺都不容易导电，故A错误； B、松香块、沥青都不容易导电，故B错误； C、铝片、铅笔芯都容易导电，故C正确； D、铁棒容易导电，橡胶棒，属于绝缘体。 故选：C。 2．（3分）生活中的用电安全越来越受到人们的重视，下列做法正确的是（　　） A．家用电器失火时，先灭火后切断电源 B．使用试电笔判断火线时，手指要按住金属笔卡 C．在同一插排上，可以同时使用多个大功率用电器 D．将电风扇三脚插头的最长脚折断后，插在两孔插座上使用 【答案】B 【分析】（1）发现家用电器或导线失火时，应立即切断电源，然后再救火； （2）使用测电笔时，手不能接触笔尖的金属体，但要接触金属笔卡； （3）在同一插排上，同时使用多个大功率用电器时电流会过大，引起火灾； （4）大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三孔插座，以防外壳带电，危及人身安全。 【解答】解：A、发现家用电器或导线失火时，再灭火； B、使用测电笔时，但要接触金属笔卡； C、在同一插排上，引起火灾； D、电风扇三脚插头最长脚折弯后，没有接地功能，会危及人身安全。 故选：B。 3．（3分）如图所示的情景中，与成语“炙手可热”改变内能的方式相同的是（　　） A．搓手取暖 B．钻木取火 C．锯木头锯条发热 D．烧水水温升高 【答案】D 【分析】改变内能有两种方法： ①热传递。热传递是从高温物体把热量传给低温物体，或从物体的高温部分传向低温部分，热传递过程能量形式没有发生改变； ②做功。做功是内能与机械能之间的转化，做功的过程能量形式发生了改变。 【解答】解：炙手可热，是指手摸上去感到热得烫人。 A、搓手取暖，机械能转化为内能，故A错误； B、钻木取火时，机械能转化为内能，故B错误； C、锯条锯木头时，机械能转化为内能，故C错误； D、烧水时，水温升高，故D正确。 故选：D。 4．（3分）对下列现象的解释正确的是（　　） A．破镜难圆——分子间存在斥力 B．尘土飞扬——分子在永不停息地做无规则运动 C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起——分子的体积变大 D．1L水与1L酒精混合后体积小于2L——分子间有间隙 【答案】D 【分析】（1）分子间存在着相互作用的引力和斥力，当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力；如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。 （2）分子在永不停息地做无规则运动； （3）分子间存在间隙。 【解答】解：A、破镜难圆，分子间作用力就变得十分微弱，故A错误； B、尘土是颗粒物，所以是机械运动，故B错误； C、变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，故C错误； D、1L水与1L酒精混合后体积小于5L——分子间有间隙。 故选：D。 5．（3分）重大考试期间采用人脸识别一体机，可以实现人脸检测、准考证检测、身份证检测自动报警功能：当出现人脸不符时，开关S1闭合，报警器响；准考证检测出现问题时开关S2闭合，报警器响；身份证检测不符时开关S3闭合，报警器响。如图所示的电路中符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的作用，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，当出现人脸不符时1闭合，报警器响2闭合，报警器响5闭合，报警器响，是并联的，故B正确。 故选：B。 6．（3分）如图所示，人发烧时常常用冰袋给身体降温，使用冰袋给人体降温过程中,下列说法正确的是（　　）（　　） A．人体将温度传递给了冰袋 B．冰在熔化过程中，内能不变 C．冰袋放热，冰袋内物质的比热容减小 D．冰袋吸热，人体放热，人体的内能减小温度降低 【答案】D 【分析】（1）热传递过程中传递的是内能； （2）晶体熔化时，不断吸热，温度不变； （3）比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关； （4）物体放出热量，内能减少。 【解答】解：A、使用冰袋给人体降温过程中，传递的不是温度； B、冰在熔化过程中，温度不变，故B错误； C、冰袋放热，如果冰熔化成水，故C错误； D、冰袋吸热，人体的内能减小，故D正确。 故选：D。 7．（3分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．只有自由电子定向移动才能形成电流 B．有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压 C．通过导体的电流越大，导体的电阻一定越小 D．金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向 【答案】B 【分析】电荷的定向移动形成电流，作定向移动的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷； 电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关； 电源是给电路提供电压的装置，电压是形成电流的原因。 【解答】解：A、正电荷，故A错误； B、电压是形成电流的原因，导体中有电流时，故B正确； C、电阻是导体本身的一种性质；电阻大小与导体的材料、横截面积以及温度有关、流过的电流无关； D、导体中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反。 故选：B。 8．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，电表示数变化情况是（　　） A．电流表A2示数增大，电压表示数不变 B．电流表A1示数不变，电压表示数不变 C．电流表A2示数减小，电压表示数增大 D．电流表A1示数增大，电压表示数增大 【答案】A 【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表A1测滑动变阻器支路电流，电流表A2测干路电流； 根据滑动变阻器滑片移动方向，判断电路电阻变化情况，由欧姆定律及并联电路特点判断电表示数变化情况。 【解答】解：电压表测电源电压，电源电压不变； 电源电压不变，定值电阻阻值不变，流过定值电阻的电流不变； 由电路图可知，滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器两端电压不变，流过滑动变阻器电流变小1示数变小；根据并联电路电流关系可知，电流表A2示数变小； 综上所述，A正确。 故选：A。 9．（3分）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．R1和R2都是定值电阻 B．R1：R2＝2：1 C．R1和R2并联在4V电源两端，电路消耗的总功率为1.2W D．R1和R2串联在5V电源两端，电路中的电流为0.2A 【答案】C 【分析】（1）根据两电阻的电流随电压变化关系是否为过原点的直线分析； （2）由于R2的电阻是变化的，不能算出R1 和R2的比值， （3）R1和R2并联在4V电源上，得出两电阻的电流并求出通过两电阻的电流之比，根据并联电路电流的规律得出干路电流，根据P＝UI求出电路消耗的总功率； （4）由欧姆定律计算R1的阻值；当R1和R2串联在电源两端，电路中的电流为0.2A时，计算R1两端的电压，由图可知R2两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，据此作答。 【解答】解：A、由图可知，R1的电流随电压变化关系为过原点的直线，故R1为定值电阻，即R7的阻值不随温度的变化而变化； R2的电流随电压变化关系为过原点的曲线，R2的电阻是变化的，即R3的阻值随温度的变化而变化，故A错误； B、由于R2的电阻是变化的，不能算出R1 和R6的比值，故B错误； C、由图知，通过电流分别为0.1A和8.2A， 干路电流为：I＝I1+I4＝0.1A+7.2A＝0.7A， 电路消耗的总功率为：P＝UI＝4V×0.4A＝1.2W，故C正确； D、由欧姆定律计算R2的阻值：R1＝＝40Ω； 当R1和R8串联在电源两端，电路中的电流为0.2A时， R5两端的电压：U′1＝I′R1＝6.2A×40Ω＝8V， 由图可知R5两端的电压：U′2＝4V， 根据串联电路电压规律计算电源电压：U′＝U′2+U′2＝8V+2V＝12V≠5V， 所以R1和R7串联在5V电源两端，电路中的电流不可能为0.7A。 故选：C。 10．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，关于两灯泡的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．甲灯发光时的功率不一定是40W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗电能较慢 C．两灯串联时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D．两灯并联时，乙灯较亮，其实际功率一定为60W 【答案】A 【分析】A、甲灯的额定功率为40W，则甲灯正常发光的情况下功率为40W； B、乙灯的额定功率大于甲灯的额定功率，两灯均正常发光时，乙灯的实际功率较大，实际功率越大的灯乙消耗电能越快； CD、两灯的额定电压相同，乙灯的额定功率较大，根据R＝可知两灯的电阻大小关系，串联电路中电流处处相等，两灯串联时，根据W＝I2Rt可知相同时间内两灯消耗的电能多少； 两灯并联时，根据P＝可知两灯的实际功率大小，实际功率越大的灯较亮。乙灯正常发光的实际功率为60W。 【解答】解：A、甲灯的额定功率为40W，故甲灯发光时的功率不一定是40W； B、乙灯的额定功率大于甲灯的额定功率，乙灯的实际功率较大，故B错误； CD、两灯的额定电压相同，根据R＝，串联电路中电流处处相等，根据W＝I2Rt可知相同时间内甲灯消耗的电能较多，故C错误； 两灯并联时，根据P＝，乙灯较亮，其实际功率不一定为60W。 故选：A。 11．（3分）质量均为1kg的水和某种液体温度都升高1℃时，吸收的热量如图所示，已知c水＞c液体。下列说法正确的是（　　） A．分析图中数据可知，甲为水 B．分析图中数据可知，甲、乙的比热容之比为1：2 C．若甲、乙放出相同的热量，甲比乙温度降低的少 D．若甲、乙降低相同的温度，甲比乙放出的热量多 【答案】B 【分析】（1）（2）利用比热容定义式分别得到甲和乙的比热容； （3）（4）由Q＝cmΔt，利用控制变量法分析即可。 【解答】解：AB、甲的比热容为c甲＝＝＝2100J/（kg•℃）， 乙的比热容为c乙＝＝＝4200J/（kg•℃）， 甲、乙的比热容之比为1：6， 由于c水＞c液体，所以乙为水，故A错误； C、由Q＝cmΔt知甲，放出热量相同，甲比乙温度降低的多； D、由Q＝cmΔt知甲，降低相同的温度，甲比乙放出的热量少。 故选：B。 12．（3分）如图所示的装置，R1＝R2＝R3。下列说法正确的是（　　） A．该装置探究的是电热与电阻的关系 B．若该装置完好，相同时间内两侧U形管内液面高度差相同 C．若R3断路，则相同时间内两侧U形管内液面高度差不同 D．若该装置完好，相同时间内电流通过R1和R2产生的热量之比为4：1 【答案】D 【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； （2）（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，控制电流和通电时间不变； （4）结合串联电路电流的和Q＝I2Rt规律分析。 【解答】解：AB、此装置中，根据并联和串联电路电流的规律，为研究电流产生的热量与电流的关系，左侧U形管内液面高度差更大、B错误； C、若R3断路，则两容器内两电阻阻值相同，通电一段时间后，故C错误； D、根据并联和串联电路电流的规律可知，根据Q＝I2Rt可知，相同时间内电流通过R4和R2产生的热量之比为4：8，故D正确。 故选：D。 13．（3分）如图所示为列车上烟雾报警器的简化原理图。报警器内装有一个激光发生器及一个带有光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，电路中的电流增大，下列说法正确的是（　　） A．电路总电阻减小，电压表示数增大 B．电压表示数和电流表示数的比值不变 C．光敏电阻的阻值变小，电路消耗的总功率变大 D．若要提高报警器的灵敏度，可以适当增大R0的阻值 【答案】C 【分析】由图知，定值电阻R0、光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压；由题知，有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，电路中的电流增大，电路中电阻减小，光敏电阻的电阻减小。 （1）当烟雾越来越浓时，光敏电阻的电阻减小，根据串联电路的分压关系可知，光敏电阻两端的电压减小；根据R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值表示光敏电阻大小，光敏电阻的电阻减小，该比值减小；光敏电阻的电阻减小，电路总电阻减小，电路中电流变大，电源电压不变，由P＝UI可得电路总功率变化； （2）要提高警报灵敏度，需减小电路中的电阻以增大电流，使报警器更快报警。 【解答】解：如图所示定值电阻R0、光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流； 由题知，有烟雾产生时，电路中的电流增大，光敏电阻的电阻减小。 ABC、当烟雾越来越浓时，根据串联电路的分压关系可知，电压表的示数减小； 根据R＝可知，光敏电阻的电阻减小，故B错误； 光敏电阻的电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，故C正确； D、要提高警报灵敏度，使报警器更快报警0的阻值会减小电路电阻，增大电流，故D错误。 故选：C。 14．（3分）如图所示的电路，电源电压恒为12V，R1＝10Ω，R2＝30Ω，电压表量程为0～15V。只闭合开关S1时，电压表示数为8V；依次闭合开关S1、S2、S3，电路始终安全。下列说法正确的是（　　） A．R3的阻值为10Ω B．电流表选用0～0.6A量程 C．电路的总功率可以达到12W D．先闭合开关S1，再同时闭合开关S2、S3，电压表与电流表示数的比值前后之比为3：5 【答案】C 【分析】（1）只闭合开关S1时，R1、R3串联，电压表示数测量R3两端的电压，根据串联电路电压规律计算R1两端的电压，由欧姆定律计算通过R1的电流，根据串联电路规律和欧姆定律计算R3的阻值； （2）当闭合开关S1、S2、S3 时，R1被短接R2、R3并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路的电流，根据并联电路电流规律和欧姆定律计算干路的电流，判断电流表的量程； （3）当闭合开关S1、S2、S3 时，根据P＝UI计算电路的最大电功率； （4）由图可知电压表与电流表示数的比值为对应的电阻值，据此作答。 【解答】解：AB、只闭合开关S1时，R1、R4串联，电压表示数测量R3两端的电压：U3＝4V， 根据串联电路电压规律可得，R1两端的电压：U1＝U﹣U8＝12V﹣8V＝4V， 由欧姆定律可得，通过R6的电流：I1＝＝0.3A， 串联电路规律和欧姆定律可得，R3的阻值：R3＝＝＝＝20Ω； B、当闭合开关S1、S2、S4 时，R1被短接R2、R3并联，电压表测量电源电压， 由欧姆定律可得，通过R3的电流：I′3＝＝＝0.6A， 通过R8的电流：I′2＝＝＝7.4A， 根据并联电路电流规律可得，干路的电流：I′＝I′2+I′3＝0.4A+6.6A＝1A＞5.6A，电流表选用0～6A量程； C、当闭合开关S1、S2、S8 时，电路的最大电功率：P′＝UI′＝12V×1A＝12W； D、只闭合开关S1时，电压表与电流表示数的比值为R5的阻值：R3＝20Ω； 当闭合开关S1、S2、S3 时，电压表与电流表示数的比值为电路的总电阻的阻值：R′＝＝； 先闭合开关S7，再同时闭合开关S2、S3，电压表与电流表示数的比值前后之比为：＝＝，故D错误。 故选：C。 二、填空题（本大题共6个小题，每空2分，共28分） 15．（4分）家庭电路中总电流如果超过安全值，由于电流的 　热　效应，会导致线路温度过高，容易引发火灾。现将台灯接入家庭电路，家里的空气开关立即跳闸，原因可能是 　短路　。 【答案】热；短路。 【分析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。 （2）家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和电路总功率过大。 【解答】解：（1）家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的热效应，容易引发火灾。 （2）现将台灯接入家庭电路，闭合开关，因为台灯的功率较小。 故答案为：热；短路。 16．（4分）如图所示，开香槟庆祝胜利时，先将瓶塞用力按住，使瓶内的二氧化碳迅速从液体中析出，瓶内气体体积增加，瓶塞就会被喷出，喷出过程中二氧化碳气体的内能 　变小　，其能量转化方式与汽油机的 　做功　冲程相同。 【答案】变小；做功。 【分析】（1）做功改变内能实质是能量的转化过程，故分析清楚该过程中消耗了什么能，产生了什么能即可； （2）内燃机做功冲程是将内能转化为机械能，在压缩冲程是将机械能转化为内能。 【解答】解：做功可以改变物体的内能；对物体做功，物体对外做功； 瓶塞就会被喷出，瓶内二氧化碳气体对瓶塞做功，将内能转化为机械能。 故答案为：变小；做功。 17．（4分）某款太阳能热水器平均每天接收的太阳能为8.4×105J，这些能量相当于完全燃烧 　0.07　kg干木柴放出的热量；若这些热量可以使质量为10kg的水温度升高5℃，则该热水器的热效率为 　25　%。[干木柴的热值q＝1.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】0.07；25。 【分析】（1）根据Q放＝mq求出完全燃烧干木柴的质量； （2）根据Q吸＝c水m水Δt求出水吸收热量，由η＝求出该热水器的热效率。 【解答】解：（1）干木柴完全燃烧放出的热量Q放＝E＝8.4×108J， 由Q放＝mq得干木柴的质量： m＝＝＝0.07kg； （2）由题知，水吸收热量： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×5℃＝2.1×103J， 该热水器的热效率： η＝＝＝25%。 故答案为：0.07；25。 18．（6分）如图所示是某同学家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 　4400　W。现将标有“220V，1000W”字样的微波炉单独接入电路，微波炉正常工作12min　600　r，电能表的转盘转得越快，说明消耗电能越 　快　（选填“多”或“快”）。 【答案】4400；600；快。 【分析】（1）由参数可知，电能表正常工作时的电压和平时允许通过的最大电流，根据P＝UI求出他家同时使用用电器的最大总功率； （2）利用W＝Pt求消耗的电能，乘以3000revs/kW•h求出电能表转盘转过的圈数； （3）电能表转盘转动得快，说明相同时间内消耗的电能多，电流做功快、功率大。 【解答】解：由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V， 他家同时使用用电器的最大总功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W； 微波炉正常工作电功率P＝P额＝1000W＝1kW，t＝12min＝0.8h， 消耗的电能：W＝Pt＝1kW×0.7h＝0.2kW•h； 电能表转盘转过的圈数：n＝2.2kW•h×3000revs/kW•h＝600r； 电能表转盘转动越快，说明相同时间内消耗的电能越快。 故答案为：4400；600；快。 19．（4分）物理实验室有一个微型电动机，正常工作时两端的电压为5V，电动机线圈电阻为2Ω。小明将该电动机与一个20Ω的定值电阻R0串联后接入电源电压为15V的电路中，如图所示，电动机恰好能正常工作　30　J，输出的机械能为 　120　J。 【答案】故答案为：30；120。 【分析】（1）由图可知，电动机与定值电阻R0串联，根据串联电路的电压特点求出电动机正常时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据焦耳定律Q＝I2Rt求出电动机工作1min产生的热量； （2）根据W＝UIt求出电动机消耗的电能，输出的机械能等于电动机消耗的电能减去产生的热量。 【解答】解：由图可知，电动机与定值电阻R0串联， 根据串联电路的电压特点可知，电动机正常时0＝U﹣UM＝15V﹣3V＝10V， 电路中的电流：I＝＝＝2.5A， 电动机工作1min产生的热量：Q＝I2RMt＝（0.5A）4×2Ω×1×60s＝30J； 电动机消耗的电能：W＝UMIt＝2V×0.5A×6×60s＝150J， 转化的机械能：W机械＝W﹣Q＝150J﹣30J＝120J。 故答案为：30；120。 20．（6分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中　3　V，滑动变阻器R2的最大阻值是 　10　Ω，滑动变阻器滑片P处于a端时，电阻R1的功率是 　1.8　W。 【答案】3；10；1.8。 【分析】由电路图可知，当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，即为电源电压，此时电路中的电流最大，由图像可知此时R1两端的电压，即可确定电源电压和电路中的电流，利用欧姆定律求R1的阻值；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图像读出电路最小电流，根据串联电路中的电压规律求出R2两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；当滑片位于a端时，根据P＝UI求出电阻R1的功率。 【解答】解：由电路图可知，当滑片位于a端时1的简单电路，电压表测R1两端的电压，即为电源电压，由图像可知，即电源电压为7V， 由I＝可知，R1的阻值为：R1＝＝＝5Ω， 当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压， 根据图像可知，电路最小电流为0.6A， 则滑动变阻器两端的电压为： U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝2V， 滑动变阻器的最大值为：R8＝＝＝10Ω， 当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电阻R2的功率为： P＝UI＝3V×0.2A＝1.8W。 故答案为：6；10。 三、实验探究题（本大题共3个小题，每空或每图1分，共18分） 21．（4分）如图所示，甲、乙、丙三套装置完全相同，燃料足够且质量相等 （1）若比较a、b两种液体的比热容，应选择 　甲、丙　两图进行实验，根据实验数据，画出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，若不计加热过程中的热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca：cb＝ 　2：1　。 （2）若比较两种燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验，实验中通过 　温度计的示数　反映燃料热值的大小。 【答案】（1）甲、丙；（2）2：1；（3）甲、乙；温度计的示数。 【分析】（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系； （2）根据图象和Qa＝Qb＝cmΔt即可求出比热容之比； （3）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。 【解答】解：（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，让液体的质量和温度的变化相同，进而判断两种比热容的大小关系； （2）由图丁可知，相同质量的a，a、b都加热5min，b温度变化量为50℃﹣10℃＝40℃a＝Qb＝cmΔt可得：camΔta＝cbmΔtb；caΔta＝cbΔtb；则：ca：cb＝Δtb：Δta＝2：2； （3）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，应选择甲，是通过温度计示数的变化来反映燃料的热值。 故答案为：（1）甲、丙；（2）2：1、乙；温度计的示数。 22．（8分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时开关应处于 　断开　状态。 （2）闭合开关，发现两灯均不亮，但电压表有示数　灯L1断路　。 （3）排除故障后闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为 　2　V；为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，　改接0～3V的量程　。 （4）改变电压表的测量位置完成测量。 （5）改变小灯泡L1、L2的规格及电源电压进行多次实验，记录的数据如表所示： 实验次序 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联电路总电压/V 1 1.5 3.0 4.5 2 1.2 1.8 3.0 3 1.5 1.5 3.0 分析数据可得出结论：串联电路中，　总电压等于各部分电路电压之和　。实验中换用规格不同的小灯泡，目的是 　避免偶然性，得出普遍结论　。 【拓展】实验结束后，小组同学利用原有器材、定值电阻、滑动变阻器及若干开关，设计了如图丙所示的电路图，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下： ①断开S1，闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U额； ②保持滑片P不动，　断开S2，闭合S、S1　，读出电压表示数为U1（填开关通断情况）； ③小灯泡的额定功率P额＝ 　　（用已知量和所测物理量的符号表示）。 【答案】（1）断开； （2）灯L1断路； （3）2；改接0～3V的量程； （5）总电压等于各部分电路电压之和；避免偶然性，得出普遍结论； 【拓展】③。 【分析】探究串联电路的电压关系： （1）连接电路时开关应该断开； （2）电流表偏转角度太小，故应该改接小量程； （3）根据电压表的量程和分度值读数，为了测量准确，要选择合适的量程； （4）在“探究串联电路电流特点”的实验中，应该多次改变电路中电流的大小，进行实验，得出普遍结论。 测量小灯泡的额定电功率：根据开关的闭合方式、串联电路电压规律结合电功率公式求出小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）连接电路时，开关应该处于断开状态； （2）闭合开关，发现两灯均不亮，但电压表有示数2没有断路，所以电路中出现的故障可能是灯L1断路； （3）实验时，电压表的示数如图乙所示，分度值为8.5V，指针偏转较小； （5）由表中数据可知；串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，要选择不同规格的灯泡进行实验； 【拓展】 ①断开S1，闭合S、S8，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡电压，使电压表示数为U额，设此时灯泡电阻为RL，滑动变阻器电阻为RP，根据串联电压规律可知RL：RP＝U额：（U﹣U额）； ②断开S2，闭合S、S1，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻电压，电压表示数为U2，设此时定值电阻为R0，根据串联电压规律可知R0：RP＝U4：（U﹣U1）； ③结合上述两式可得RL＝，根据电功率变形公式P＝额＝。 故答案为：（1）断开； （2）灯L5断路； （3）2；改接0～3V的量程； （5）总电压等于各部分电路电压之和；避免偶然性； 【拓展】③。 23．（6分）如图甲所示是某同学探究“电流与电压的关系”的实验电路。已知电源电压为6V。 （1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）。 （2）闭合开关前，电流表指针位置如图丙所示，原因是 　电流表未调零　；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 　左　（选填“右”或“左”）端。 （3）闭合开关，正确操作，得到如下表所示的数据　5　Ω，并得出实验结论：　当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。 实验次序 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 【拓展】实验结束后，该同学想测量一个阻值未知的定值电阻Rx的阻值，发现此时电压表出现故障，于是他只用电流表重新设计电路（如图丁所示），已知滑动变阻器的最大电阻为R0。主要操作步骤如下： ①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S1； ②将滑动变阻器的滑片移到A端，记下电流表示数为I2。 则待测电阻Rx＝ 　　（用已知量和测量量的符号表示）。 【答案】（1）见解答；（2）电流表未调零；左；（3）5；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；拓展：。 【分析】（1）根据图甲，电压表并联在电阻R两端，电流从正接线柱流入，负接线柱流出； （2）电流表使用前要调零，闭合开关前，电流表指针偏转到零刻度线左侧，说明电流表没有调零；为了电流安全，闭合开关前应将滑动变阻器滑片处于最大值端； （3）从表中数据，由欧姆定律求出定值电阻的阻值；从表中数据可值，电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一个定值； （4）由滑动变阻器滑片在A、B两端时，电源电压不变，求出待测电阻的阻值。 【解答】解：（1）根据图甲，电压表并联在电阻R两端，负接线柱流出 （2）闭合开关前，电流表指针偏转到零刻度线左侧；为了电流安全； （3）定值电阻的阻值R＝＝＝5Ω； 由此可知，电阻一定是通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 拓展：电源电压U＝I1（Rx+R3）＝I2Rx， Rx＝。 故答案为：（1）见解答；（2）电流表未调零；左；当电阻一定时；拓展：。 四、计算题（本大题共2个小题，24题6分.25题6分，共12分。解答时，要求有必要的文字说明，公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 24．（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，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器的部分参数如表所示。求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W （1）煮茶器处于保温挡时，通过电阻R1的电流（结果保留2位小数）； （2）R2的阻值； （3）使用加热挡正常工作5min，R2产生的热量。 【答案】（1）煮茶器处于保温挡时，通过电阻R1的电流为0.45A； （2）R2的阻值为60.5Ω； （3）使用加热挡正常工作5min，R2产生的热量为2.4×105J。 【分析】（1）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，当只闭合S1时，只有R1工作，根据并联电路的电阻特点和P＝确定出煮茶器加热挡和保温挡的电路连接，由表格数据可知保温挡的功率，根据P＝UI求出煮茶器处于保温挡时，通过电阻R1的电流； （2）根据确定出的加热挡和保温挡的电路连接情况，求出R2消耗的电功率，根据P＝可求出R2的阻值； （3）根据Q2＝W2＝P2t求出使用加热挡正常工作5min，R2产生的热量。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R6、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，由P＝，电路的总功率最大，当只闭合S3时，只有R1工作，电路的总电阻最大，煮茶器处于保温挡， 由表格数据可知，保温挡的电功率为：P保温＝100W， 由P＝UI可知，通过电阻R1的电流为： I＝＝≈2.45A； （2）加热挡工作时R1、R2并联，则R2的电功率为： P2＝P加热﹣P保温＝900W﹣100W＝800W， 由P＝可知，R2的阻值为： R2＝＝＝60.5Ω； （3）使用加热挡正常工作2min，R2产生的热量为： Q2＝W2＝P2t＝800W×5×60s＝3.4×105J。 答：（1）煮茶器处于保温挡时，通过电阻R7的电流为0.45A； （2）R2的阻值为60.3Ω； （3）使用加热挡正常工作5min，R2产生的热量为4.4×105J。 25．（6分）如图所示电路中，电源电压恒为18V，灯泡L规格为“6V，且灯丝电阻不随温度变化。滑动变阻器R规格为“40Ω，1A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关，将滑片P移至某位置时 （1）灯泡正常发光时电路中的电流和此时滑动变阻器接入电路的阻值； （2）电路消耗的最小功率； （3）现用定值电阻R0替换灯泡L，不改变电表量程，闭合开关，发现电压表示数的最小值与最大值的比值为0.4，求R0的可能阻值。 【答案】（1）灯泡正常工作时通过的电流为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω； （2）电路消耗的最小功率是6.48W； （3）R0的可能阻值为20Ω或5Ω。 【分析】（1）利用欧姆定律公式计算电流和利用欧姆定律计算电阻； （2）根据串联电路特点，利用公式P＝UI计算电功率； （3）当滑动变阻器的阻值为最大时，电压表的示数最小，根据条件计算电阻。 【解答】解：（1）灯泡正常工作时通过的电流I＝＝＝0.6A， 滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝20Ω； （2）当滑动变阻器R的阻值为最大40Ω时，电路消耗的功率最小。 灯泡的电阻R灯＝＝＝10Ω， 由于灯泡和滑动变阻器串联，则R总＝10Ω+40Ω＝50Ω，I总＝＝＝3.36A， 电路消耗的最小功率P＝UI＝18V×0.36A＝6.48W； （3）将定值电阻R6替换灯泡L，则定值电阻R0和变阻器R串联，不改变电表量程， ①当定值电阻的阻值较大时，由串联分压的规律可知，电压表的最大示数为15V， 已知电压表示数的最小值与最大值的比值为0.4，则电压表的最小示数为UV小＝15V×0.4＝3V，此时变阻器接入电路的阻值最大为40Ω， 此时电路中的电流I′＝＝＝0.4A， 则R0的阻值为：R0＝＝＝20Ω； ②当定值电阻的阻值较小时，调节滑片能使电路中电流最大大＝2A，由U＝IR可知此时电压表的示数也最大（但达不到15V）， 已知电压表示数的最小值与最大值的比值为0.4，即＝＝＝， 则这种情况下电路中的最小电流：I小＝0.6I大＝0.4×8A＝0.4A，此时变阻器接入电路的阻值最大为40Ω， 此时电路的总电阻：R总＝＝＝45Ω， 根据串联电路的电阻特点可知此时R0的阻值为：R2′＝R总﹣R滑大＝45Ω﹣40Ω＝5Ω； 综上可知，R0的可能阻值为10Ω或8.5Ω。 答：（1）灯泡正常工作时通过的电流为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω； （2）电路消耗的最小功率是6.48W； （3）R0的可能阻值为20Ω或8Ω。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$