安徽省阜阳市颍州区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年安徽省阜阳市颍州区九年级（上）期末物理试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1．（2分）在液体和空气接触的表面存在一个薄层一一表面层，如图所示。由于液体分子做无规则运动，表面层中就存在一些具有较大能量的分子，它们在运动中可以克服分子间的 　 　力，脱离液体跑到空气中去，其宏观表现就是液体的蒸发。 2．（2分）有一仪器中的电路如图所示，其中带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属块M与弹簧套在光滑绝缘水平细杆上。现将该仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，亮　 　（选填“红灯”或“绿灯”）。 3．（2分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min，该汽油机每秒内做功 　 　次。 4．（2分）节日小彩灯的工作电压是4.8V，要接在220V的电路中，为保证灯泡使用安全，至少要串联连接 　 　个这种小灯泡。 5．（6分）闪电是在雷暴云运动摩擦的过程中形成的，通常较低的云层由于 　 　（选填“得电子”或“失电子”）而带负电，较高的云层则带正电，当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。一般情况下，其电流方向是 　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）。某次闪电的放电电流约为1×104A，电压约1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能为 　 　kW•h。 6．（2分）给你一只标有“10Ω，1.2A”定值电阻和一只“20Ω，0.5A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为　 　A。 7．（2分）如图甲所示的电路，当闭合开关后两个电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1与R2的电功率之比为 　 　。 8．（2分）如图所示，额定电压为2.5V灯泡的阻值随灯泡两端电压变化的图像如图甲所示，现将一定值电阻R与该灯泡串联接入如图乙所示电路中，电源电压为6V保持不变，闭合开关时，灯泡恰好正常发光，则此定值电阻R的阻值为 　 　Ω。 二、选择题（每小题2分，共14分，每题中只有一个选项） 9．（2分）下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 B．物体的温度不变，内能一定不变 C．做功和热传递都能改变物体的内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 10．（2分）小华做电学实验时，按图所示连接一个电路，电源电压不变，闭合开关K后，灯L1、L2都发光，突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 11．（2分）下列哪一个电器的工作电流最接近0.1A的是（　　） A．家用电冰箱 B．家用空调器 C．普通计算器 D．普通照明灯 12．（2分）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（　　） A．小明用正在滴水的手打开台灯 B．家用照明电路中，开关可以装在零线上 C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍 D．虽然家用电线外都有一层绝缘材料，但是也不能在家用电线上晾晒衣服 13．（2分）如图所示是小华家的电能表表盘。小华断开其它用电器，只将规格为“220V 950W”的电水壶接入电路，测得2min内电能表转盘转过81圈，则以下选项中正确的是（　　） A．小华家本月用电353.6kW•h B．这个电能表允许用电器工作的总功率不超过2000W C．电水壶的实际工作电压等于220V D．电水壶的实际功率是810W 14．（2分）图中电源电压保持6V不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，开关闭合后，在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡两端的电压不断增大 B．通过灯泡的电流不断减小 C．灯泡的亮度不断变暗 D．灯泡消耗的电功率恒定不变 15．（2分）如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是（　　） A． B． C． D． 三、实验题（第16题4分，第16题6分，第16题6分，共16分） 16．（4分）如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 （1）为了比较不同燃料的燃烧时的放热能力，应选择 　 　两个装置进行实验。 （2）在比较不同种类物质的吸热能力时，当温度计的示数变化相同时，可以通过比较 　 　来判断物质吸热的多少。 17．（6分）小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。他连接了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求开关闭合时滑片在最左端。 （2）他的实验步骤为：依次将定值电阻分别接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记录电流表示数；当他将20Ω电阻换成25Ω电阻时，两电表正常偏转，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数为2V，出现上述情况的原因可能是 　 　。 A.电源电压太小 B.滑动变阻器最大阻值太小 C.定值电阻太小 D.电压表的量程太小 （3）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图乙的图象，根据该图象可以得出的结论是：　 　。 18．（6分）学校实验室新进了一批“2.5V”的小灯泡，正常发光时的电阻约为8Ω。小华想通过实验测定小灯泡的额定功率。现提供了以下器材：待测小灯泡、电流表、电压表、6V的电源、开关、导线以及规格为“10Ω 2A”的R1和“50Ω 1A”的R2滑动变阻器各一个。 （1）为顺利完成实验，他连接了如图甲所示的电路图，小华应选择的滑动变阻器是 　 　。 （2）小明更换器材后完成实验，根据实验数据作出“I﹣U”关系图象如图乙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 　 　W。 （3）通过对“I﹣U”关系图象和实验中小灯泡亮度的变化的分析，还可以得到什么结论（写一条即可）：　 　。 四.计算题（19题6分，20题6分，21题8分；共20分。写出必要的公式和文字说明） 19．（6分）2024年2月29日，如图是万众期待的山海炮房车。若在一段平直的路上匀速行驶33km，此过程消耗柴油质量为5kg，牵引力为2×103N，柴油的热值为3.3×107J/kg，g取10N/kg。求： （1）该房车在此过程中牵引力所做的功； （2）柴油完全燃烧放出的热量； （3）此房车行驶过程中热机的效率。 20．（6分）如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电热水壶加热水的效率。 21．（8分）图甲是某品牌身高、体重测量仪，电路原理图如图乙所示。电源UA的电压为18V，电压表量程为0～15V。电流表A1量程为0～0.6A，R2是滑动变阻器，其滑片P可以随身高的变化上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，R2总长80cm。电源UB的电压为3V，R3是压敏电阻，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h＝160cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.15A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A。g＝10N/kg，求： （1）小明的质量； （2）现有150cm的小华站在踏板上，求此时R2接入电路的阻值； （3）在电路安全前提下，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围。 2024-2025学年安徽省阜阳市颍州区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 C B D D D A C 一、填空题（每空2分，共20分） 1．（2分）在液体和空气接触的表面存在一个薄层一一表面层，如图所示。由于液体分子做无规则运动，表面层中就存在一些具有较大能量的分子，它们在运动中可以克服分子间的 　引　力，脱离液体跑到空气中去，其宏观表现就是液体的蒸发。 【分析】一切物体的分子都在不停地做无规则运动，分子之间有相互作用的引力和斥力。 【解答】解：因为分子间存在引力和斥力，所以液体分子要脱离液体跑到空气中去，需克服分子间相互作用的引力。 故答案为：引。 【点评】本题考查分子间的引力和斥力以及物态变化，属于基础题。 2．（2分）有一仪器中的电路如图所示，其中带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属块M与弹簧套在光滑绝缘水平细杆上。现将该仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，亮　绿灯　（选填“红灯”或“绿灯”）。 【分析】本题依据解释惯性现象的知识和电路的通断来判断哪一个灯亮。 【解答】解：金属块M原来与汽车一起保持静止，当汽车突然启动时，汽车由于受牵引力由静止变成运动，而金属块M由于惯性仍然保持静止，所以金属块M相对于汽车向后运动，使绿灯支路接通，即绿灯亮。 故答案为：绿灯。 【点评】本题考查的是物理属性等知识。根据题目提供的信息得出氧化钛的物理属性，结合电路的特点可解决此题。 3．（2分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min，该汽油机每秒内做功 　10　次。 【分析】解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。 【解答】解：飞轮转速是1200r/min＝20r/s，因一个工作循环转2圈，完成4个冲程，做功一次； 所以每秒完成10个工作循环，完成40个冲程，做功10次； 故答案为：10。 【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，属于易错题目。 4．（2分）节日小彩灯的工作电压是4.8V，要接在220V的电路中，为保证灯泡使用安全，至少要串联连接 　46　个这种小灯泡。 【分析】节日小彩灯的工作电压低于电源电压，根据串联电路的电压规律分析解答。 【解答】解：节日小彩灯的工作电压是4.8V，要接在220V的电路中， 根据串联电路的电压特点可得，串联灯泡的个数：n45.8，所以取46个。 故答案为：46。 【点评】本题考查了串联电路的电压特点，是一道基础题，熟练应用串联电路特点即可正确解题。 5．（6分）闪电是在雷暴云运动摩擦的过程中形成的，通常较低的云层由于 　得电子　（选填“得电子”或“失电子”）而带负电，较高的云层则带正电，当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。一般情况下，其电流方向是 　自上而下　（选填“自上而下”或“自下而上”）。某次闪电的放电电流约为1×104A，电压约1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能为 　5000　kW•h。 【分析】由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同．当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电； 电流方向为正电荷定向移动的方向； 根据W＝UIt得出这次闪电释放的电能。 【解答】解：闪电是在雷暴云运动摩擦的过程中形成的，通常较低的云层由于得电子而带负电，较高的云层则带正电，当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。 电流方向为正电荷定向移动的方向，一般情况下，其电流方向是自上而下。 某次闪电的放电电流约为1×104A，电压约1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能为W＝UIt＝1.8×108V×1×104A×0.01s＝1.8×1010J＝5000kW•h。 故答案为：得电子：自上而下；5000。 【点评】本题考查电流和电能的知识，是一道基础题。 6．（2分）给你一只标有“10Ω，1.2A”定值电阻和一只“20Ω，0.5A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为　1.5　A。 【分析】已知定值电阻的阻值和允许通过的最大电流，可以得到它们两端所加的最大工作电压；并联电路各用电器两端电压相等，为保证元件安全，并联电路两端电压应以最小电压值为电路电压。由并联电路中干路电流等于各支路电流之和计算电路中最大电流。 【解答】解： 标有“10Ω 1.2A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为1.2A； 标有“20Ω 0.5A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为0.5A。 由欧姆定律可得，定值电阻两端允许加的最大电压分别为： U1＝I1R1＝1.2A×10Ω＝12V， U2＝I2R2＝0.5A×20Ω＝10V， 为保证所有电路元件的安全，由并联电路的电压特点可知，并联电路两端的最大电压为： U＝U2＝10V， 此时通过标有“10Ω 1.2A”定值电阻的电流为I1′1A， 通过标有“20Ω 0.5A”定值电阻的电流为I2＝0.5A， 由并联电路的电流特点可得，干路中允许通过的最大电流为： I＝I1′+I2＝1A+0.5A＝1.5A。 故答案为：1.5。 【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律以及欧姆定律的灵活应用，明确电阻的铭牌的含义，熟练掌握并联电路的特点是解答本类题型的关键所在。 7．（2分）如图甲所示的电路，当闭合开关后两个电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1与R2的电功率之比为 　4：1　。 【分析】（1）串联电路中电流处处相等，串联电路的电压规律是：U＝U1+U2； （2）明确电压表所测电压是哪部分电路的电压；V1测总电压，V2测R2的电压，根据指针位置相同，先确定选用的量程，再读出对应的电压值； （3）根据P＝UI求出电功率之比。 【解答】解：由图可知，两电阻串联，V2测总电压U，V1测R2的电压U2； 串联电路的电压规律是：U＝U1+U2，故V2的示数大于V1示数； 由于电压表所指位置相同，可知V2使用的是大量程0～15V，V1使用的是小量程0～3V，故V2示数为7.5V，V1示数为1.5V，即U＝7.5V，U2＝1.5V； 则：电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V； 电阻R1和R2两端的电压的比值：U1：U2＝6V：1.5V＝4：1。 因为串联电路中电流处处相等，由P＝UI可知，R1与R2的电功率之比为：P1：P2＝U1：U2＝4：1 故答案为：4：1。 【点评】本题主要考查学生对电功率计算公式、串联电路电流、电压的规律，以及电压表的读数方法的了解和掌握，关键是会判断电压表测量的是那段电路两端的电压。 8．（2分）如图所示，额定电压为2.5V灯泡的阻值随灯泡两端电压变化的图像如图甲所示，现将一定值电阻R与该灯泡串联接入如图乙所示电路中，电源电压为6V保持不变，闭合开关时，灯泡恰好正常发光，则此定值电阻R的阻值为 　14　Ω。 【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出电阻R两端的电压，根据欧姆定律分别表示出电路中的电流，根据串联电路的电流特点得出等式即可求出定值电阻R的阻值。 【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，由图象可知此时灯泡的电阻RL＝10Ω，因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，定值电阻两端的电压： UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，，即， 解得：R＝14Ω。 故答案为：14。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出灯泡正常发光时灯泡的电阻。 二、选择题（每小题2分，共14分，每题中只有一个选项） 9．（2分）下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 B．物体的温度不变，内能一定不变 C．做功和热传递都能改变物体的内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【分析】（1）热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。 （2）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关。 （3）改变物体的内能的方法：做功和热传递。 （4）热传递的条件是存在温度差。 【解答】解：A、热量不是状态量，不能说含有或者具有热量；故A错误； B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素。故B错误； C、改变物体的内能的方法：做功和热传递，故做功和热传递都能改变物体的内能，故C正确； D、传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体。故D错误。 故选：C。 【点评】要正确理解温度、热量与内能的关系，改变物体内能的两种方法是等效的，以及热传递的条件和热传递的特点。 10．（2分）小华做电学实验时，按图所示连接一个电路，电源电压不变，闭合开关K后，灯L1、L2都发光，突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 【分析】根据电路图可知，两灯泡并联，电流表测灯L2中电流，电压表测并联电路中电压。根据电流表、电压表在电路中特征来判断。 【解答】解：A、如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表没有示数，电压表示数为零。不符合题意； B、如果灯泡L1断路，电流表测量L2支路电流不受影响，示数不变；电源电压不变，电压表示数不变。符合题意； C、如果灯泡L2短路，整个电路短路，电流表电压表示数都变为零。不符合题意； D、如果灯泡L2断路，不发光；电流表断路无示数，电压表示数不变。不符合题意。 故选：B。 【点评】此题考查了用电流表、电压表来判断电路故障，对两表的用法和特征要会运用。 11．（2分）下列哪一个电器的工作电流最接近0.1A的是（　　） A．家用电冰箱 B．家用空调器 C．普通计算器 D．普通照明灯 【分析】此题考查对生活中常见用电器工作电流的估测，结合对生活的了解和对电流单位及其进率的认识，找出符合生活实际的答案。 【解答】解： A、家用电冰箱的额定功率在200W左右，工作电流在I1A左右。故A不符合题意； B、家用空调器的额定功率在1100W左右，工作电流在I5A左右。故B不符合题意； C、普通计算器的功率非常小，一般工作电流在100μA＝0.1mA左右。故C不符合题意； D、普通照明灯的额定功率在20W左右，工作电流在I0.1A左右。故D符合题意。 故选：D。 【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。 12．（2分）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（　　） A．小明用正在滴水的手打开台灯 B．家用照明电路中，开关可以装在零线上 C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍 D．虽然家用电线外都有一层绝缘材料，但是也不能在家用电线上晾晒衣服 【分析】（1）生活用水是导体，接触带电体容易发生触电； （2）为了安全用电，则控制用电器的开关必须接在火线上； （3）有金属外壳的用电器，其外壳要接地。 【解答】解：A．用正在滴水的手打开台灯时，由于生活用水是导体，有发生触电事故的危险，故A错误； B．为了安全用电，则控制用电器的开关必须接在火线上，故B错误； C．用冰箱三脚插头损坏了，换成两脚插头，虽然冰箱能工作，但若冰箱的外壳漏电时，容易发生触电事故，故C错误； D．湿衣服是导体，当把湿衣服晾在电线上时，不管是火线还是零线。一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。 13．（2分）如图所示是小华家的电能表表盘。小华断开其它用电器，只将规格为“220V 950W”的电水壶接入电路，测得2min内电能表转盘转过81圈，则以下选项中正确的是（　　） A．小华家本月用电353.6kW•h B．这个电能表允许用电器工作的总功率不超过2000W C．电水壶的实际工作电压等于220V D．电水壶的实际功率是810W 【分析】（1）电能表的示数是从电能表接入电路后电路消耗电能的总和； （2）电能表上的“220”指的是电能表的工作电压，“10A”指的是电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P＝UI求这个电能表允许接的用电器的最大功率； （3）电能表上“3000r/kW•h”表示每消耗1kW•h电能表的转盘转3000转，据此可求转盘转80转消耗的电能，知道时间，再利用P求电水壶的实际功率，和额定功率比较得出电热水壶的实际电压.. 【解答】解： A、电能表的示数是从电能表接入电路后电路消耗电能的总和，所以353.6kW•h不一定是小华家本月用电量，故A错； B、这个电能表允许接的用电器的最大功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W，故B错； CD、电水壶实际消耗电能：WkW•h＝0.027kW•h， 电水壶的实际功率P0.81kW＝810W，低于950W，所以实际电压低于220V，故C错、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查电能和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是理解电能表各个参数的物理意义。 14．（2分）图中电源电压保持6V不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，开关闭合后，在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡两端的电压不断增大 B．通过灯泡的电流不断减小 C．灯泡的亮度不断变暗 D．灯泡消耗的电功率恒定不变 【分析】根据电路图可知，当滑片在a端时，灯泡与电阻ab并联；当滑片在b端时，灯泡被短路； 开关S闭合后，滑片P从b端向a端滑动的过程中，灯泡与bP并联后与aP串联，由于bP越来越大，aP越来越小，因此并联部分的电阻越来越大； 根据串联电路分压的规律可知灯泡两端电压的变化；由欧姆定律可知通过灯泡电流的变化；由P＝UI可灯泡功率的变化。 【解答】解：由串联电路电压规律可知，并联部分分得的电压越来越大，即灯泡两端电压越来越大，故A正确； 由欧姆定律可知灯泡中的电流越来越大，故B错误； 由P＝UI可知，灯泡消耗的电功率不断增大，故CD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了电路的动态分析和串并联电路特点以及欧姆定律的应用、电功率公式的灵活运用，关键明确滑片在不同位置时电路的连接情况。 15．（2分）如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是（　　） A． B． C． D． 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小； 由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误； （2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表示数U1＝U总﹣U2＝U总﹣IR2，因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，电压表示数的变化也可以根据串联电路的分压特点进行解答。 三、实验题（第16题4分，第16题6分，第16题6分，共16分） 16．（4分）如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 （1）为了比较不同燃料的燃烧时的放热能力，应选择 　B、C　两个装置进行实验。 （2）在比较不同种类物质的吸热能力时，当温度计的示数变化相同时，可以通过比较 　加热时间　来判断物质吸热的多少。 【分析】（1）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； （2）比较不同物质吸热升温的特点，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，由Δt比较温度的变化；我们使用相同的加热方式通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。 【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择B、C两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的； （2）比较不同物质吸热升温的特点：需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，故选择A、B两图进行实验；根据转换法，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。故答案为：（1）B、C；（2）加热时间。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力及研究不同燃料的热值，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和两实验的相同与不同处，为热学中的重要实验。 17．（6分）小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。他连接了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求开关闭合时滑片在最左端。 （2）他的实验步骤为：依次将定值电阻分别接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记录电流表示数；当他将20Ω电阻换成25Ω电阻时，两电表正常偏转，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数为2V，出现上述情况的原因可能是 　B　。 A.电源电压太小 B.滑动变阻器最大阻值太小 C.定值电阻太小 D.电压表的量程太小 （3）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图乙的图象，根据该图象可以得出的结论是：　导体两端的电压一定时，流过导体的电流与其电阻成反比　。 【分析】（1）开关闭合时滑片在最左端，滑动变阻器的滑片P位于最左端时接入电路中阻值最大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱； （2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻； （3）根据图像得出电流与电阻的关系。 【解答】解：（1）开关闭合时滑片在最左端，滑动变阻器的滑片P位于最左端时接入电路中阻值最大，故滑动变阻器选用右下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：； （2）电阻两端的电压始终保持UV＝0.4A×5Ω＝...＝0.1A×20Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器，故当她改用25Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器的阻值太小了，故选B； （3）由图乙可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）导体两端的电压一定时，流过导体的电流与其电阻成反比。 【点评】本题探究电流跟电阻的关系实验，考查了电路连接、实验操作、数据分析、控制变量法和欧姆定律的运用。 18．（6分）学校实验室新进了一批“2.5V”的小灯泡，正常发光时的电阻约为8Ω。小华想通过实验测定小灯泡的额定功率。现提供了以下器材：待测小灯泡、电流表、电压表、6V的电源、开关、导线以及规格为“10Ω 2A”的R1和“50Ω 1A”的R2滑动变阻器各一个。 （1）为顺利完成实验，他连接了如图甲所示的电路图，小华应选择的滑动变阻器是 　R2　。 （2）小明更换器材后完成实验，根据实验数据作出“I﹣U”关系图象如图乙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 　0.75　W。 （3）通过对“I﹣U”关系图象和实验中小灯泡亮度的变化的分析，还可以得到什么结论（写一条即可）：　灯丝的电阻随温度的升高而增大　。 【分析】（1）根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后确定滑动变阻器的规格； （2）根据P＝UI求出额定功率； （3）灯丝的电阻随温度升高而增大。 【解答】解：（1）（2）由图丙知，小灯泡正常发光时，额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； 滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V， 由I得滑动变阻器的电阻为R11.67Ω＞10Ω，所以应选滑动变阻器R2； （3）因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当小灯泡电压增大时，灯丝电阻将增大。 故答案为：（1）R2；（2）0.75；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大。 【点评】本题考查了电功率的测量实验，涉及到串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用等知识，涉及到的知识点较多，综合性强，是一道难度较大的题目。 四.计算题（19题6分，20题6分，21题8分；共20分。写出必要的公式和文字说明） 19．（6分）2024年2月29日，如图是万众期待的山海炮房车。若在一段平直的路上匀速行驶33km，此过程消耗柴油质量为5kg，牵引力为2×103N，柴油的热值为3.3×107J/kg，g取10N/kg。求： （1）该房车在此过程中牵引力所做的功； （2）柴油完全燃烧放出的热量； （3）此房车行驶过程中热机的效率。 【分析】（1）根据W＝Fs求牵引力所做的功； （2）根据Q放＝mq求柴油完全燃烧放出的热量； （3）根据求热机的效率。 【解答】解：（1）该房车牵引力所做的功： W＝Fs＝2×103N×33×103m＝6.6×107J； （2）柴油完全燃烧放出的热量： ； （3）此房车行驶过程中热机的效率： 。 答：（1）该房车在此过程中牵引力所做的功为6.6×107J； （2）柴油完全燃烧放出的热量为1.65×108J； （3）此房车行驶过程中热机的效率为40%。 【点评】本题考查功、热量和热机效率的计算，难度一般。 20．（6分）如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电热水壶加热水的效率。 【分析】（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，只有R1工作，电路中电阻较小，电源电压不变，根据P可知此时总功率较大，为加热挡，根据P求出R1的阻值； 当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路中电阻较大，电源电压不变，根据P可知此时总功率较小，为保温挡； 知道电热水壶保温挡正常工作时的电流，根据欧姆定律求出两电阻串联的总电阻，再根据电阻串联的特点求出R2的阻值； （2）知道电热水壶加热挡正常工作时的功率，根据W＝Pt求出7min内电热水壶消耗的电能，由Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，由效率公式计算加热效率。 【解答】解： （1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，只有R1工作，电路中电阻较小，电源电压不变，根据P可知此时总功率较大，为加热挡， 由P可得电阻R1的阻值为：； 当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路中电阻较大，电源电压不变，根据P可知此时总功率较小，为保温挡， 此时电路的总电阻为：R总； 由电阻串联的特点可知电阻R2的阻值为：R2＝R总﹣R1＝440Ω﹣44Ω＝396Ω； （2）加热挡正常工作7min消耗的电能为： W＝P加热t＝1100W×7×60s＝4.62×105J； 将1kg初温为12℃的水加热到100℃，水吸收的热量为： Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J， 则电热水壶加热水的效率： 。 答：（1）电阻R2的阻值396Ω； （2）电热水壶加热水的效率为80%。 【点评】本题考查了电能、电功率和热量的计算，关键是分析电路图得出加热、保温状态时电路的连接方式。 21．（8分）图甲是某品牌身高、体重测量仪，电路原理图如图乙所示。电源UA的电压为18V，电压表量程为0～15V。电流表A1量程为0～0.6A，R2是滑动变阻器，其滑片P可以随身高的变化上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，R2总长80cm。电源UB的电压为3V，R3是压敏电阻，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h＝160cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.15A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A。g＝10N/kg，求： （1）小明的质量； （2）现有150cm的小华站在踏板上，求此时R2接入电路的阻值； （3）在电路安全前提下，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围。 【分析】（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A1测量电路电流，根据欧姆定律求出小明站在踏板上时R1的阻值，再根据图象数据读出压力的大小，最后根据压力等于重力可知小明的重力。根据G＝mg求出质量； （2）根据乙图中左电路可知，滑动变阻器与R2串联，电流表A2测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；当时滑片恰好在R2中点，R2接入电路的长度为40cm，根据欧姆定律求出电阻R2的一半的阻值，据此得出每一厘米的长度的电阻大小；根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压，可得定值电阻R1的阻值； 当小华为150cm时，滑动变阻器滑片向下滑动10cm，进而求出接入电路电阻大小； （3）为保证电路安全，根据电压表和电流表的量程分别判断出R2两端的最大电压和通过R2的最大电流，据此求出滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围。 【解答】解：（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测量电路电流， 小明站在踏板上时，由I可知，R3的阻值： R320Ω， 根据图象数据可知，当R3＝20Ω时，F＝500N， 由于压力等于重力，所以小明的重力：G＝F＝500N， 则小明的质量：m50kg； （2）当时滑片恰好在R2中点，R2接入电路的长度为40cm，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A； 即电阻R2的一半大小为：R2中40Ω， 即40cm长的电阻为40Ω，那么每一厘米的长度电阻大小为1Ω； 此时电阻R1的电压为； U1＝UA﹣U2＝18V﹣14.4V＝3.6V， 故电阻R1的大小为； R110Ω； 身高h＝160cm的小明站在踏板上时，此时滑片恰好在R2中点，当h＝150cm的小华站在踏板上时，滑片下降10cm，即电阻R2接入电路的长度为30cm； 故接入电路中的电阻大小为：R华＝30cm×1Ω/cm＝30Ω； （3）在电路安全前提下，由于电压表量程是0～15V，电压表最大为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时R1两端的电压为U1′＝UA﹣U2′＝18V﹣15V＝3V， 则此时电流最小为：， 滑动变阻器接入电路的阻值最大为： ； 在电路安全前提下，由于电流表A1量程是0～0.6A，最大电流Imax＝0.6A，则接入电路的总阻值最小为 滑动变阻器接入电路的阻值最小为：R2min＝R总min﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω； 故在电路安全前提下，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是20Ω～50Ω。 答：（1）小明的质量为50kg； （2）现有150cm的小华站在踏板上，此时R2接入电路的阻值为30Ω； （3）在电路安全前提下，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是20Ω～50Ω。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键能从题中得出有用信息。 学科网（北京）股份有限公司 $$