精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题

2024-2025下学期丰城九中初三年级物理开学考试（B卷） 总分：80分 2025.2.13 一、填空题（每空1分，共16分） 1. 如图表示不同时刻某物体分子运动情况（带箭头的线段越长代表分子运动越快），______（选填“A”或“B”）图的分子动能较大，图中影响分子动能大小的因素是______。 2. 塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过___________方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机___________冲程的能量转化情况相同。 3. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂的气球，气球被推开，则气球带________（填“正”或“负”）电荷，这个现象与________（填一种电学仪器）的工作原理相同。 4. 如图所示，是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则车钥匙相当于电路中的________，电磁铁通电后电磁铁的上端是________极。 5. 小明家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能 _____kW•h；小明将一个电烤炉单独接入电路中，2min内电能表的指示灯闪烁了150次，电烤炉的实际功率为______W。 6. 随着科技的发展，电冰箱已走进千家万户，电冰箱使用时其金属外壳必须______，保护用电安全；在家庭电路中发生______或用电器的总功率过大导致电流过大时，空气开关“跳闸”，切断电路，保护用电安全。 7. 如图所示的电路，电灯标有“3V，3W”，灯标有“4V，4W”。要让两灯同时发光且使比更亮，应闭合开关__________；若要保证电路安全，不能同时闭合开关__________。 8. 如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯Ll的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是___________，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是___________ 二、选择题（第 9～12 小题，每小题只有一个正确选项，每小题 2 分；第 13、14 小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项， 每小题 3 分。全部选择正确得 3 分，不定项选择正确但不全得 1 分，不选、多选或错选得 0 分，共 14 分） 9. 内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A. 图中所示冲程是做功冲程 B. 若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C. 该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 10. 日常生活中，我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外，给电瓶车充电，如图所示。这种“飞线”充电方式存在着很大的安全隐患。下列有关分析错误的是（　　） A. 人接触绝缘皮破损处可能会导致触电事故是因为直接接触到零线 B. 夜晚，水蒸气易液化成小水珠附在插座内部，可能造成短路 C. 发生电火灾时应立即切断电源 D. 电瓶车行驶过程中将部分电能转化为电瓶车的机械能 11. 我国航母将安装国产电磁弹射器。弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大推力带动飞机快速起飞。如图的实验装置图中能反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A. B. C D. 12. 数形结合是物理学中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系，下列四幅图像能正确反映物理现象和规律的是（　　） A. 图甲表示做匀速直线运动物体的速度与时间的关系 B. 图乙表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系 C. 图丙表示同种物质密度与其体积的关系 D. 图丁表示物体由静止下落过程中，重力对物体做功与时间的关系 13. 浙江某地的县城为了防止火灾，在充电处全安装了电动自行车起火自动灭火消防装置，如图甲所示：如图乙所示为工作原理图，充电时手机扫描后两开关闭合；在电动自行车起火，温度升高到设定值时，灭火器电动装置工作并喷干粉灭火。下列说法正确的是（ ） A. 衔铁使用的是硬磁铁，电磁铁利用电磁感应来工作的 B. 若电动自行车起火，装置下端温度达到70℃时，控制电路工作，工作电路开始喷干粉灭火 C. 工作电路中没有添加滑动变阻器， 是为了使电磁铁磁性达到最强，不可能损坏电源 D. 电路设计中，只要电动自行车接入电路中，两开关就应该一直保持闭合状态 14. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图，其中不正确的是（　　） A. 家庭电路的设计图 B. 猫看见水中鱼的光路图 C. 某晶体凝固时的大致情况 D. 通电螺线管周围A点的磁场方向 三、计算题（第 15 小题 7 分，第 16 小题 7 分，第 17 小题 8 分，共 22 分） 15. 有一功率为46kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，问： （1）完全燃烧5kg的汽油能放出多少J的热量？（） （2）汽车还可以前进多远？ （3）完全燃烧5kg的汽油放出的热量用来加热质量1000kg初温为2oC的水，能使水温升到多少oC？[结果保留到整数位，不考虑能量损失，] 16. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用0~3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求： （1）电源电压； （2）小灯泡正常发光时，通电10s滑动变阻器R2产生的热量； （3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率。 17. 如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为10，当开关S闭合后，电压表的示数为4V，求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电阻R2的阻值； （4）通电1min电流通过R2做功。 四、实验与探究题（每空 1 分，共 28 分） 18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_____两图进行实验； （2）甲、乙两实验中液体吸收的热量情况如图所示，通过比较可知燃料_______（填“1”或“2”）热值大；若该燃料热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g放出的热量为__________。 （3）如图是前6min甲、丙实验中液体a和液体b的温度与加热时间图线，则两种液体的比热容ca_______cb（选填“>”、“<”、“=”或“无法比较”）。 （4）a液体在2min时的内能____4min时的内能（选填“>”、“<”、“=”），你判断的依据是____。 19. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源为干电池组，其电压恒为4.5V，五个定值电阻 R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑动变阻器R、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1或R上，则电路故障是 ______； （2）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最______端（选填“左”或“右”），闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，记录此时定值电阻的阻值与对应的电流值； （3）完成步骤（2）后，断开开关，用R2替换R1，闭合开关将出现______故障，正确操作应该是先断开开关，______，再闭合开关，向______（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片； （4）重复上述步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像，如图乙所示，由图像可得出的结论是______； （5）为完成整个实验，应选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。 20. 小丽在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“”字样。 （1）如图甲是小丽测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。 （2）连接好电路后闭合开关，小丽发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是_______（选填标号） A. 更换小灯泡 B. 检查开关是否闭合 C. 移动滑动变阻器滑片 D. 检查电压表是否断路 （3）实验时，电压表示数如图乙所示，则应将滑片向_______（选填“A”或“B”）端移到其一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W； （4）完成上述实验后，小丽又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作： ①连接好电路，闭合开关，将开关拨到触点_______（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数； ③用表示小灯泡的额定功率，则表达式_______ （5）完成实验之后，小丽遇到如下问题，如下图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关，滑动变阻器的功率随接入电路中电阻的关系图像如图乙所示，则定值电阻______； 21. 【实验名称】设计小型电动感应系统 【进行实验】 （1）制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和_____________，图1是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小明用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，这是因为_____________； A. 轴与金属架接触不良 B. 线圈内部断路 C. 线圈正好处于平衡位置 ①如果仅将图1中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动方向与原来转动方向_____________（选填“相同”或“相反”）； ②如图1所示，小明换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。为了便于改变线圈转动速度，在不改变电源电压的情况下，他可以在电路中_____________（选填“串联”或“并联”）一个_____________； （2）设计电动感应电路 同学们看到商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。图2是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个_____________（填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器_____________（选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025下学期丰城九中初三年级物理开学考试（B卷） 总分：80分 2025.2.13 一、填空题（每空1分，共16分） 1. 如图表示不同时刻某物体分子的运动情况（带箭头的线段越长代表分子运动越快），______（选填“A”或“B”）图的分子动能较大，图中影响分子动能大小的因素是______。 【答案】 ①. B ②. 温度 【解析】 【详解】[1]分子运动越快，分子的动能越大，由图可知，B图中箭头比A图中箭头长，分子运动较快，所以B图的分子动能较大。 [2]由图可知，分子数目相同，A图温度为0℃，B图中温度为100℃，B图的分子运动快动能较大，能说明影响分子动能大小的因素是温度。 2. 塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过___________方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机___________冲程的能量转化情况相同。 【答案】 ①. 做功 ②. 做功 【解析】 【详解】[1][2]用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，把机械能转化为内能，使瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能；当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这是瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以这一过程与内燃机的做功冲程的能量转化情况相同。 3. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂的气球，气球被推开，则气球带________（填“正”或“负”）电荷，这个现象与________（填一种电学仪器）的工作原理相同。 【答案】 ①. 正 ②. 验电器 【解析】 【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近悬挂的气球，若气球被推开，说明是同种电荷互相排斥，则气球带正电荷。 [2]验电器的金属箔片也是带同种电荷相互排斥而张开，这个现象与验电器的工作原理相同。 4. 如图所示，是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则车钥匙相当于电路中的________，电磁铁通电后电磁铁的上端是________极。 【答案】 ①. 开关 ②. N 【解析】 【详解】[1]没有插入钥匙时，电路在仪表板上的钥匙孔处断开；插入钥匙时，电路接通，电路中又电流，电磁铁产生磁场，所以车钥匙相当于电路中的开关。 [2]由图可知，电磁铁所在的电路中，电源左端是正极，电流从电磁铁上端的导线流入，从下端导线流出，由安培定则可知，右手握住电磁铁，使四指方向为导线中的电流方向，则大拇指向上，所指的方向为电磁铁的N极。 5. 小明家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能 _____kW•h；小明将一个电烤炉单独接入电路中，2min内电能表的指示灯闪烁了150次，电烤炉的实际功率为______W。 【答案】 ①. 45 ②. 1500 【解析】 【详解】[1]由图示电能表可知，上月底电能表的示数为681.9kW•h，本月底电能表示数为726.9kW•h，本月消耗的电能是 [2] 表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，当指示灯闪烁150次时消耗的电能 电风扇的电功率 6. 随着科技的发展，电冰箱已走进千家万户，电冰箱使用时其金属外壳必须______，保护用电安全；在家庭电路中发生______或用电器的总功率过大导致电流过大时，空气开关“跳闸”，切断电路，保护用电安全。 【答案】 ①. 接地 ②. 短路 【解析】 【详解】[1]电冰箱使用时其金属外壳必须接地，当外壳漏电时，电流可通过地线导入大地，防止由于漏电而引起的触电事故，保护用电安全。 [2]当电路由于短路或用电器的总功率过大等原因导致电流过大时，空气开关会自动断开，俗称“跳闸”，切断电路，保护用电安全。 7. 如图所示的电路，电灯标有“3V，3W”，灯标有“4V，4W”。要让两灯同时发光且使比更亮，应闭合开关__________；若要保证电路安全，不能同时闭合开关__________。 【答案】 ①. 、 ②. 、、 【解析】 【详解】[1]由可得，灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻 由可知，当两个小灯泡并联时，L1的实际功率大于L2的实际功率，即L1比L2亮，因此两灯泡并联，即闭合、。 [2]若闭合开关、、，电路会出现电源短路，故要保证电路安全，不能同时闭合开关、、。 8. 如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯Ll的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是___________，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是___________ 【答案】 ①. 2∶1 ②. 2∶9 【解析】 【详解】[1]甲图中，两灯串联，设灯L1两端的电压为U1，灯L1的功率；乙图中，两灯并联，并联电路中各支路两端电压与电源电压相等，灯L1的功率，甲乙两图中灯泡L1的电功率之比 在甲图中，两灯串联，设灯L2两端的电压为U2，由串联电路的电压特点可知两灯的电压之比为 串联电路电流相等，根据欧姆定律可得L1、L2两灯灯丝电阻之比 R1=2R2 [2]甲电路中电流 乙电路中电流 由P=UI可得甲、乙两图电路消耗的总功率之比 二、选择题（第 9～12 小题，每小题只有一个正确选项，每小题 2 分；第 13、14 小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项， 每小题 3 分。全部选择正确得 3 分，不定项选择正确但不全得 1 分，不选、多选或错选得 0 分，共 14 分） 9. 内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A. 图中所示冲程是做功冲程 B. 若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C. 该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗燃料越少，效率一定越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 故B正确； C．飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误； D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功不知，无法比较效率高低，故D错误。 故选B。 10. 日常生活中，我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外，给电瓶车充电，如图所示。这种“飞线”充电方式存在着很大的安全隐患。下列有关分析错误的是（　　） A. 人接触绝缘皮破损处可能会导致触电事故是因为直接接触到零线 B. 夜晚，水蒸气易液化成小水珠附在插座内部，可能造成短路 C. 发生电火灾时应立即切断电源 D. 电瓶车行驶过程中将部分电能转化为电瓶车的机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．家庭电路中，人体只要接触火线破损处就会发生触电事故，但若只接触零线不会发生触电事故，故A错误，符合题意； B．含杂质的液态水容易导电，会使电路短路，故B正确，不符合题意； C．家用电器发生火灾时，应立即切断电源，再灭火，故C正确，不符合题意； D．电瓶车利用电动机工作，行驶过程中将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选A。 【点睛】本题考查了安全用电原则、短路、触电急救和电动机的能量转化等知识，属于基础题。 11. 我国航母将安装国产电磁弹射器。弹射器弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大推力带动飞机快速起飞。如图的实验装置图中能反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同；本选项图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故A不符合题意； B．图中有电源，通电导体或线圈在磁场中会受力而运动，是电动机的原理图，故B符合题意； C．图中是奥斯特实验，是探究电流的磁效应的实验，故C不符合题意； D．图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验，是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 12. 数形结合是物理学中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系，下列四幅图像能正确反映物理现象和规律的是（　　） A. 图甲表示做匀速直线运动物体的速度与时间的关系 B. 图乙表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系 C. 图丙表示同种物质密度与其体积的关系 D. 图丁表示物体由静止下落过程中，重力对物体做功与时间的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做匀速直线运动时，速度恒定不变，而图甲中速度随着时间的增加而变大，故A不符合题意； B．电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端电压成正比，电流随着电压的增大而增大，故B不符合题意； C．密度是物质的一种特性，一般情况下同种物质的密度不变，与体积无关，故C不符合题意； D．物体由静止下落过程中，速度逐渐变大，单位时间内通过的路程也逐渐变大，由W=Gh可知，h逐渐变大，因此W也逐渐变大，故D符合题意。 故选D。 13. 浙江某地的县城为了防止火灾，在充电处全安装了电动自行车起火自动灭火消防装置，如图甲所示：如图乙所示为工作原理图，充电时手机扫描后两开关闭合；在电动自行车起火，温度升高到设定值时，灭火器电动装置工作并喷干粉灭火。下列说法正确的是（ ） A. 衔铁使用的是硬磁铁，电磁铁利用电磁感应来工作的 B. 若电动自行车起火，装置下端温度达到70℃时，控制电路工作，工作电路开始喷干粉灭火 C. 工作电路中没有添加滑动变阻器， 是为了使电磁铁磁性达到最强，不可能损坏电源 D. 电路设计中，只要电动自行车接入电路中，两开关就应该一直保持闭合状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．衔铁使用的是软磁铁，电磁铁有磁性时能够被磁化，电磁铁利用电流的磁效应来工作的，故A错误； B．若电动自行车起火，温度上升，装置下端水银面上升，温度达到70℃时，控制电路工作，衔铁被吸下，工作电路开始喷干粉灭火，故B正确； C．工作电路用左侧的温度计控制电路的通断，温度高时控制电路接通，温度低时，控制电路断开；温度计有一定的电阻，接通时不会烧毁电源，没有必要添加滑动变阻器，故C错误； D．电路设计中，充电时手机扫描后两开关闭合，只要电动自行车接入电路中，两开关就应该一直保持闭合状态，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图，其中不正确的是（　　） A. 家庭电路的设计图 B. 猫看见水中的鱼的光路图 C. 某晶体凝固时的大致情况 D. 通电螺线管周围A点的磁场方向 【答案】AB 【解析】 【详解】A．家庭电路的设计图中，开关接在火线上，灯泡接在零线上，故A错误，A符合题意； B．猫看见水中的鱼的光路图中，应该是光在鱼身上发生反射，由水中射向空气中，光路的方向错误，故B错误，B符合题意； C．某晶体凝固时，在凝固点温度保持不变，故C正确，C不符合题意； D．电流从通电螺线管左端流入，由安培定则判断出通电螺线管右端为N极，磁感线从N极出发，所以A点的磁场方向向左，故D正确，D不符合题意。 故选AB 三、计算题（第 15 小题 7 分，第 16 小题 7 分，第 17 小题 8 分，共 22 分） 15. 有一功率为46kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，问： （1）完全燃烧5kg的汽油能放出多少J的热量？（） （2）汽车还可以前进多远？ （3）完全燃烧5kg的汽油放出的热量用来加热质量1000kg初温为2oC的水，能使水温升到多少oC？[结果保留到整数位，不考虑能量损失，] 【答案】（1）2.3×108J；（2）20km；（3）57℃ 【解析】 【详解】解：（1）完全燃烧5kg的汽油能放出的热量是 （2）已知汽车的热机效率为20%，根据得，汽车做的有用功为 所用的时间 汽车还可以前的距离 （3）水升高的温度是 水温升到的温度 答：（1）完全燃烧5kg的汽能放出2.3×108J的热量； （2）汽车还可以前进20km； （3）能使水温升到57℃。 16. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用0~3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求： （1）电源电压； （2）小灯泡正常发光时，通电10s滑动变阻器R2产生的热量； （3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率。 【答案】（1）8V；（2）25J；（3）2.4W 【解析】 【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流 由图知，断开S2，闭合S和S1时，变阻器与灯泡串联，小灯泡正常发光，由串联电路电流规律知 I2=IL=0.5A 由串联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压 U=U2+U额=I2×0.5R2+U额=0.5A×0.5×20Ω+3V=8V （2）小灯泡正常发光时，通电10s钟滑动变阻器R2产生的热量 Q2=I22×R2中t=（0.5A）2×0.5×20Ω×10s=25J （3）断开S1，闭合S和S2，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，为保证电路安全，R1两端电压最大为3V，电路中电流最大 所以电路消耗的最大功率 P最大=UI最大=8V×0.3A=2.4W 答：（1）电源电压为8V； （2）小灯泡正常发光时，通电10s滑动变阻器R2产生的热量为25J； （3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率为2.4W。 17. 如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为10，当开关S闭合后，电压表的示数为4V，求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电阻R2的阻值； （4）通电1min电流通过R2做的功。 【答案】（1）2V （2）0.2A （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 如图，两电阻串联，电压表测R2两端电压。电阻R1两端的电压 【小问2详解】 串联电路中各处电流相等，通过电阻R2的电流为 【小问3详解】 电阻R2的阻值为 【小问4详解】 通电1min电流通过R2做的功 四、实验与探究题（每空 1 分，共 28 分） 18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_____两图进行实验； （2）甲、乙两实验中液体吸收的热量情况如图所示，通过比较可知燃料_______（填“1”或“2”）热值大；若该燃料热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g放出的热量为__________。 （3）如图是前6min甲、丙实验中液体a和液体b的温度与加热时间图线，则两种液体的比热容ca_______cb（选填“>”、“<”、“=”或“无法比较”）。 （4）a液体在2min时的内能____4min时的内能（选填“>”、“<”、“=”），你判断的依据是____。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 甲、丙 （2） ①. 2 ②. 3.0×105J （3）< （4） ①. < ②. 同一物质，温度越高内能越大 【解析】 【小问1详解】 [1]比较不同物质的热值，除了选择不同的燃料之外，其他的物理量都需要相同，故被加热液体需要相同，即选甲、乙两图进行实验。 [2]比较不同物质的比热容，除了选择不同的物质之外，其他的物理量都需要相同，故燃料需要相同，即选甲、丙两图进行实验。 【小问2详解】 [1]由图可知，甲乙两实验中燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同，而甲实验中液体吸收的热量小于乙中液体吸收的热量，说明燃料1的热值小于燃料2的热值。所以燃料2的热值大。 [2]该燃料完全燃烧10g放出的热量为 【小问3详解】 [1]在前6mina升高的温度大于b升高的温度，ab的质量相同，燃料的质量相同，加热相同时间，根据 可得 ca<cb 【小问4详解】 [1][2]由图可知，a液体在2min时温度低于4min时的温度，因为同一物质，温度越高内能越大，所以a液体在2min时的内能小于4min时的内能。 19. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源为干电池组，其电压恒为4.5V，五个定值电阻 R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑动变阻器R、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1或R上，则电路故障是 ______； （2）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最______端（选填“左”或“右”），闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，记录此时定值电阻的阻值与对应的电流值； （3）完成步骤（2）后，断开开关，用R2替换R1，闭合开关将出现______故障，正确操作应该是先断开开关，______，再闭合开关，向______（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片； （4）重复上述步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像，如图乙所示，由图像可得出的结论是______； （5）为完成整个实验，应选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。 【答案】 ①. R1短路 ②. 右 ③. 超过了电压表的量程 ④. 将滑动变阻器的滑片移动阻值最大处 ⑤. 左 ⑥. 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ⑦. 20 【解析】 【详解】（1）[1]发现电流表有示数，说明电路中没有断路现象，可能是短路，电压表无示数，说明电压表所测量的定值电阻R1短路，若R短路，电压表有示数，与题意不符，故故障的是电阻R1短路。 （2）[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处，即最右端。 （3）[3][4][5]用R1（5Ω）实验时，此时电路中电流为0.5A，电阻两端的电压为2.5V，则滑动变阻器分担的电压为 此时滑动变阻器的阻值为 用R2（10Ω）替换R1，此时的总电阻为 电路中的电流为 电压表的示数为 超过了电压表的量程；正确操作应该是先断开开关，将滑动变阻器的滑片移动最大阻值处，即最右端，这样就不会超了电压表的量程；换成10Ω的定值电阻后，再将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器接入的阻值，增大电流，从而将定值电阻两端的电压调至2.5V为止。 （4）[6]如图乙所示，电流与电阻的乘积是一个定值，那么结论是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[7]为完成整个实验，当定值电阻两端电压为2.5V时，滑动变阻器需要分担的电压为2V，根据串联分压可知，定值电阻与所需的滑动变阻器比值为 则此时滑动变阻器的阻值为 故应该选取最大阻值不小于20Ω的滑动变阻器。 20. 小丽在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“”字样。 （1）如图甲是小丽测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。 （2）连接好电路后闭合开关，小丽发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是_______（选填标号） A. 更换小灯泡 B. 检查开关是否闭合 C. 移动滑动变阻器滑片 D. 检查电压表是否断路 （3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向_______（选填“A”或“B”）端移到其一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W； （4）完成上述实验后，小丽又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作： ①连接好电路，闭合开关，将开关拨到触点_______（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数； ③用表示小灯泡的额定功率，则表达式_______ （5）完成实验之后，小丽遇到如下问题，如下图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关，滑动变阻器的功率随接入电路中电阻的关系图像如图乙所示，则定值电阻______； 【答案】（1） （2）C （3） ①. A ②. 1.25 （4） ①. A ②. （5） 10 【解析】 【小问1详解】 电压表应并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用的是小量程，如图所示 【小问2详解】 闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 [1]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.9V时，灯未达到额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，需减小变阻器的电压，即减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V。 [2]正常工作时电流表示数为0.5A，额定电压为2.5V，灯泡的额定功率为 【小问4详解】 [1]连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A点，此时电压表测量灯泡两端电压，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U1时，小灯泡正常发光。 [2]保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2，此时R0两端的电压为 由欧姆定律可求出灯的额定电流 小灯泡的额定电功率为 【小问5详解】 由图乙可知，当R2为10Ω时，滑动变阻器R2的功率最大为0.9W，由可知此时电路中的电流为 由欧姆定律可得此时电路中的总电阻为 则R1的电阻为 21. 【实验名称】设计小型电动感应系统 【进行实验】 （1）制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和_____________，图1是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小明用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，这是因为_____________； A. 轴与金属架接触不良 B. 线圈内部断路 C. 线圈正好处于平衡位置 ①如果仅将图1中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动方向与原来转动方向_____________（选填“相同”或“相反”）； ②如图1所示，小明换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。为了便于改变线圈转动速度，在不改变电源电压的情况下，他可以在电路中_____________（选填“串联”或“并联”）一个_____________； （2）设计电动感应电路 同学们看到商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。图2是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个_____________（填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器_____________（选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 【答案】（1） ①. 磁体 ②. C ③. 相反 ④. 串联 ⑤. 滑动变阻器 （2） ①. 开关 ②. 有 【解析】 【小问1详解】 [1]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以，电动机中有线圈和磁体。 [2]由题意知，电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于平衡位置，平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 ①[3]电动机线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，永磁体上下磁极调换一下，改变了磁场方向，而电流方向不变，所以线圈转动的方向与原来转动的方向相反。 ②[4][5]如图1所示，换用三节电池供电，说明转速与电流大小有关，电动机线圈受力大小与电流大小有关，想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，通过滑动变阻器调节接入电路中的电阻，进而改变电路中的电流，需要在电路中串联一个滑动变阻器。 【小问2详解】 [1][2]当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。说明感应器控制电路的通断，相当于电路原件中的开关。当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器有磁性，吸引衔铁又把右边电路接通。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$