精品解析：河南省漯河市召陵区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年度九年级上期期末学业质量评估 物理试卷 一、填空题（每空1分，共14分） 1. 秋高气爽，兰兰随家人来到漯河人民公园欣赏秋景秋色。兰兰闻到桂花散发的馨香，这属于______现象，温度越高气味越明显，说明______。 2. 2024年10月22日8时10分，太原卫星发射中心，长征六号运载火箭如同一柄利剑，刺破苍穹。烈焰升腾，轰鸣声震撼大地，这一壮丽的发射场景让无数人为之惊叹。在那一瞬间，仿佛时间都凝固了，所有人的目光都聚焦在那枚即将开启太空之旅的火箭上。“长征六号”运载火箭，采用了我国最新研制的大推力液氧-煤油发动机，煤油燃烧过程中，其热值大小________，燃气对火箭做功，燃气的内能会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 3. 南宋陈元靓在《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示），在木质龟的内部放有条形磁铁AB，将木龟用钢针支于木板之上，并可以自由转动，静止后龟尾指向南方，此时磁铁A端是磁铁的______极，指向地磁场的______（选填“南极”或“北极”）。 4. 在如图所示电路中，电源电压，小灯泡标有“5V 0.5A”字样（电阻不变），电流表的量程为0~0.6A。电压表的量程为0~3V，滑动变阻器的最大阻值为，灯泡的电阻为________，闭合开关、和时，通过的电流为0.3A，则电路的总电阻R________；若换6V的电源，闭合开关在不损坏各元件的情况下，的阻值变化范围________。 5. 如图所示，小灯泡的额定电压为3V，闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表示数为0.1A，电压表示数为1V，10秒内电流通过灯泡做的功为______J。闭合开关、，移动滑片，使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开开关，只闭合，这时电压表和的示数之和为5V，滑动变阻器消耗的功率为0.6W，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。小灯泡的额定功率为______W。 6. 对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响，物质的属性有许多种。请参照示例，通过比较物质比热容或热值属性的差异，举出一个对应的应用实例。 【示例】铝合金密度比铝小。 应用实例：飞机常用密度较小的铝合金作为机身材料。 属性比较：______。 应用实例：______。 二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 生活中的“热”含义非常丰富，下列有关热的论述中不正确的是（　　） A. 今天天气真热——气温高 B. 这碗汤真热——汤含热量多 C. 锯条锯木板发热——内能增大 D. 电热丝通电发热——做功改变内能 8. 下列选项中关于物理实验描述错误的是（ ） A. 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的 B. 该实验可验证电流周围存在磁场 C. 利用该实验装置探究电热与电阻的关系 D. 闭合开关后通电螺线管旁小磁针静止时的磁极 9. 如图所示的家庭照明电路，闭合开关、后，灯泡不亮，亮，下列分析正确的是（　　） A. 一定是灯泡短路 B. 可能灯泡断路 C. 若用测电笔检测A、B点都能发光可能是A点和火线之间断路 D. 若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路 10. 如图所示的电路，电源电压不变。当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，和消耗的功率；当开关S和都闭合，甲、乙两表为电压表时，、消耗的功率之比和两电压表示数之比分别为（　　） A. ； B. ； C. ； D. ； 11. 小明制作了一个利用电路测物体所受重力的仪器，如图所示。电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。下列说法正确的是（ ） A. 改造电压表表盘可显示重力的大小 B. 当称盘内物体所受重力变大时，电流表示数增大 C. 当称盘内物体所受重力变大时，电阻两端的电压减小 D. 当秤盘质量变大，为测量准确，应增大的阻值 12. 如图所示电路，闭合开关S两灯泡均能发光，灯泡比亮，电表均有示数，下列说法正确的是（ ） A. 若对调电源正负极灯泡均能亮，电表指针向左偏转 B. 电压表是测量灯泡或电源两端电压 C. 灯泡比亮，灯泡通过的电流比大 D. 灯泡比亮，而灯泡通过的电流比小 13. 某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，有关该电饭煲，下列说法正确的是（　　） A. 当开关S接触点2时，该电饭煲处于加热状态 B. 电饭煲处于保温状态时的功率为800W C. 电阻R2大小为423.5Ω D. 加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能为4.8×105J 14. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，R1是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 温度升高时，电流表示数变大 B. 温度升高时，电压表示数减小 C. 温度降低时，电压表与电流表示数的比值不变 D. 温度降低时，电路的总电功率变大 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 如图所示是调光灯电路，其中变阻器可以调节灯泡亮度，同时具有开关的作用，若顺时针转动旋钮，灯泡变暗，请完成电路连接。 16. 请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整．要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小． 四、实验探究题（第17题6分，第18题6分，第19题6分，共18分） 17. 在“探究水和煤油比热容大小”的实验中： 甲 乙 （1）小强和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了______； （2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别用同一个酒精灯进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，加热相同的时间，比较______，得出结论。要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是______； （3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置，与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________（答出一个即可）； （4）它们在相同时间内升温不同的原因是______； （5）下列现象可用比热容知识来解释的是______。 A. 夏天在教室洒水，感到凉爽 B. 金属勺装有塑料手柄 C. 沙漠地区昼夜温差较大 18. 某实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时，电路如图甲所示，电源电压为6V保持不变，选取了5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整________（要求：滑片向右滑动电流表示数变小）； （2）连接电路时，开关应该处于断开状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于_________（选填“A”或“B”）端； （3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表无示数，但电流表有示数，此时出现的故障可能是_________（选填字母）； A.滑动变阻器短路　　B.电流表断路 C.电阻R短路　　D.电阻R断路 （4）排除故障后，实验中分别把阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图像，由图像可知，实验中控制的电压是：_________V； （5）上述实验中，实验小组用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为20Ω的电阻接入电路中，经过检查无误后，闭合开关，此时应该向_________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，要完成此次实验，滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω。 19. 在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中： （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求：滑片向右滑动电流表示数变大）。 （2）小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是_______。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W。 （3）同组的小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是______（选填“合理”或“不合理”）的，理由是：______。 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W ① 2.0 0.26 0.52 069 ② 2.5 0.28 0.70 ③ 28 0.30 0.84 （4）完成上述实验后，小华又重新设计了如图丙所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为。请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式（已知电源电压U不变）。 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为； ②只闭合开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； 则小灯泡的额定功率表达式为______。（用字母表示） 五、综合应用题（第20题8分，第21题10分，共18分） 20. 由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热300g瓶装牛奶，要使这瓶牛奶的温度由20℃最终升高到60℃，水的比热容为，牛奶的比热容为，不计热量损失，求： （1）牛奶需要吸收多少热量？ （2）妈妈至少需要70℃的热水多少千克？ （3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水加热到60℃，需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为） 21. 小鸡孵化器的电路如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72V、R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100”字样，电流表的量程为0---3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样．求： （1）灯泡正常工作时的电流和电阻． （2）闭合S，断开S1、S2 ，灯泡正常发光，求R1的阻值． （3）S、S1、S2均闭合时，求R2消耗的最大电功率和最小电功率． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度九年级上期期末学业质量评估 物理试卷 一、填空题（每空1分，共14分） 1. 秋高气爽，兰兰随家人来到漯河人民公园欣赏秋景秋色。兰兰闻到桂花散发的馨香，这属于______现象，温度越高气味越明显，说明______。 【答案】 ①. 扩散 ②. 分子无规则运动越剧烈 【解析】 【详解】[1]能闻到桂花的香味，是分子在不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象。 [2]气温高的时候，气味越浓郁，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 2. 2024年10月22日8时10分，太原卫星发射中心，长征六号运载火箭如同一柄利剑，刺破苍穹。烈焰升腾，轰鸣声震撼大地，这一壮丽的发射场景让无数人为之惊叹。在那一瞬间，仿佛时间都凝固了，所有人的目光都聚焦在那枚即将开启太空之旅的火箭上。“长征六号”运载火箭，采用了我国最新研制的大推力液氧-煤油发动机，煤油燃烧过程中，其热值大小________，燃气对火箭做功，燃气的内能会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]热值是燃料自身的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料的质量、燃料是否燃烧无关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变。 [2]燃气对火箭做功过程中，燃气的内能转化为火箭的机械能，所以燃气的内能减小。 3. 南宋陈元靓在《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示），在木质龟的内部放有条形磁铁AB，将木龟用钢针支于木板之上，并可以自由转动，静止后龟尾指向南方，此时磁铁A端是磁铁的______极，指向地磁场的______（选填“南极”或“北极”）。 【答案】 ①. 南 ②. 北极 【解析】 【详解】[1][2]静止后龟尾指向南方，说明磁铁A端为磁铁的南极；地磁的北极在地理的南极附近 ，根据磁极间的相互作用规律，磁铁的南极应指向地磁场的北极，即磁铁A端指向地磁场的北极。 4. 在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡标有“5V 0.5A”字样（电阻不变），电流表的量程为0~0.6A。电压表的量程为0~3V，滑动变阻器的最大阻值为，灯泡的电阻为________，闭合开关、和时，通过的电流为0.3A，则电路的总电阻R________；若换6V的电源，闭合开关在不损坏各元件的情况下，的阻值变化范围________。 【答案】 ①. 10 ②. 6.25 ③. 【解析】 【详解】[1]小灯泡标有“5V   0.5A”字样，则灯泡的电阻 [2]闭合开关、和时，滑动变阻器短路，R1与灯泡并联，通过的电流为0.3A，电源电压，则灯泡两端电压为5V，则通过灯泡电流为0.5A，则干路中电流 则电路的总电阻 [3]换6V的电源，闭合开关，则灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量串联电路中电流，电流表的量程为0~0.6A，小灯泡标有“5V   0.5A”字样，则电路中最大电流为0.5A，则滑动变阻器最小电阻 电压表的量程为0~3V，则滑动变阻器两端最大电压为3V，则滑动变阻器最大电阻 所以的阻值变化范围为2~10Ω。 5. 如图所示，小灯泡的额定电压为3V，闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表示数为0.1A，电压表示数为1V，10秒内电流通过灯泡做的功为______J。闭合开关、，移动滑片，使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开开关，只闭合，这时电压表和的示数之和为5V，滑动变阻器消耗的功率为0.6W，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。小灯泡的额定功率为______W。 【答案】 ①. 1 ②. 60 ③. 0.6 【解析】 【详解】[1]如图，闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，灯泡和滑动变阻器串联，且滑动变阻器全部接入电路，电压表测量灯泡两端的电压；已知电流表示数为0.1A，电压表示数为1V，则10秒内电流通过灯泡做的功为 [2][3]断开开关，只闭合时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器右侧部分电阻两端电压，此时滑动变阻器全部接入电路，与闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电路连接情况相同，已知电流表示数为0.1A，由知，滑动变阻器的最大阻值为 所以滑动变阻器两端的电压为 由串联电路中电压的规律知，电源电压为U=UL+Up=1V+6V=7V 因为这时电压表和的示数之和为5V，则滑片左侧电阻两端电压为 由可知，左侧电阻为 闭合开关、，滑动变阻器左侧接入电路，此时灯泡正常发光，则灯泡两端电压为3V。根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得滑动变阻器两端电压为 故此时通过电路的电流为 所以，小灯泡的额定功率为 6. 对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响，物质的属性有许多种。请参照示例，通过比较物质比热容或热值属性的差异，举出一个对应的应用实例。 【示例】铝合金密度比铝小。 应用实例：飞机常用密度较小的铝合金作为机身材料。 属性比较：______。 应用实例：______。 【答案】 ①. 水的比热容比煤油大 ②. 利用水来作为汽车发动机的制冷剂 【解析】 【详解】[1][2]利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的比热容较大，在同等情况下能够吸收较多的热量。 属性比较：水的比热容较大。 应用实例：利用水来作为汽车发动机的制冷剂。 二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 生活中的“热”含义非常丰富，下列有关热的论述中不正确的是（　　） A. 今天天气真热——气温高 B. 这碗汤真热——汤含热量多 C. 锯条锯木板发热——内能增大 D. 电热丝通电发热——做功改变内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．今天天气真热，这里的热是指温度高，即气温高，故A正确，不符合题意； B．这碗汤真热，这里的热是指温度高，故B错误，符合题意； C．锯条锯木板发热，这里的热是指通过做功，机械能转化为内能，内能增大，故C正确，不符合题意； D．电热丝通电发热，这里的热是指通过电流做功改变了内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 8. 下列选项中关于物理实验描述错误的是（ ） A. 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的 B. 该实验可验证电流周围存在磁场 C. 利用该实验装置探究电热与电阻的关系 D. 闭合开关后通电螺线管旁小磁针静止时的磁极 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于同种电荷相互排斥，当验电器的两金属箔片带有同种电荷会出现张角，因此验电器的原理是同种电荷相互排斥，故A正确，不符合题意； B．该实验为奥斯特实验，将小磁针放在通电导线旁边时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故B正确，不符合题意； C．图中电热丝的阻值固定，无法改变电阻的大小，因此无法探究电热与电阻的关系，故C错误，符合题意； D．根据安培定则可知，螺线管右端为N极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针左端是S极，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 如图所示的家庭照明电路，闭合开关、后，灯泡不亮，亮，下列分析正确的是（　　） A. 一定是灯泡短路 B. 可能是灯泡断路 C. 若用测电笔检测A、B点都能发光可能是A点和火线之间断路 D. 若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关、后，两灯并联，灯泡不亮， 亮；根据并联电路各支路工作互不影响可知，故障是灯泡所在的支路断路，可能是断路，也可能是开关断路；若灯泡短路，则电源短路，故A错误，B正确； CD．用测电笔检测A、B点氖管都发光，说明火线上的电能到达B点，说明A点和火线之间是通路；由于B点接零线，若此时B点与零线短路，则测电笔检测B点不会发光。因此故障应为B点与零线之间出现了断路，故CD错误。 故选B。 10. 如图所示的电路，电源电压不变。当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，和消耗的功率；当开关S和都闭合，甲、乙两表为电压表时，、消耗的功率之比和两电压表示数之比分别为（　　） A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】D 【解析】 【详解】当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，电路为R1和R2的并联电路，根据并联分流公式，以及并联电路电压规律可知 甲、乙两表为电压表时，电路为串联电路，甲表测量R1和R2两端的总电压，乙表测量R2两端的电压，根据串联电路的电压规律，两表示数之比 根据串联分压公式，以及串联电路电流规律可知 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11. 小明制作了一个利用电路测物体所受重力的仪器，如图所示。电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。下列说法正确的是（ ） A. 改造电压表表盘可显示重力的大小 B. 当称盘内物体所受重力变大时，电流表示数增大 C. 当称盘内物体所受重力变大时，电阻两端的电压减小 D. 当秤盘质量变大，为测量准确，应增大的阻值 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变，当秤盘上所放钩码个数增多时，即重力增大，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，电流表示数不变，根据U=IR可知，电阻丝aP两端的电压增大，即电压表的示数增大，即在电流一定时，电压表的示数与电阻丝aP的电阻成正比，故可以改造电压表表盘可显示重力的大小，故A正确，B错误。 C．当称盘内物体所受重力变大时，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，R1的电阻不变，由U=IR1可知，电阻R1两端的电压不变，故C错误； D．若秤盘质量变大，不挂物体时指针下移，可以将弹簧测力计向上移动，使指针在不挂物体时仍然在a点，若R2的阻值增大，单位长度的电阻分压增大，相当于分度值变大，测量结果偏小，不能使测量结果更准确，故D错误。 故选A。 12. 如图所示电路，闭合开关S两灯泡均能发光，灯泡比亮，电表均有示数，下列说法正确是（ ） A. 若对调电源正负极灯泡均能亮，电表指针向左偏转 B. 电压表是测量灯泡或电源两端电压 C. 灯泡比亮，灯泡通过的电流比大 D. 灯泡比亮，而灯泡通过的电流比小 【答案】A 【解析】 【详解】A．若对调电源正负极灯泡均能亮，但电流表和电压表中的电流从负接线柱流入，正接线柱流出，电流表和电压表的指针向左偏转，故A正确； B．图中两个灯泡串联，电压表与灯泡L2并联，所以电压表测量灯泡L2两端的电压，故B错误； CD．图中两个灯泡串联，根据串联电路的电流规律知道，通过灯泡L1的电流和L2一样大，故CD错误。 故选A。 13. 某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，有关该电饭煲，下列说法正确的是（　　） A. 当开关S接触点2时，该电饭煲处于加热状态 B. 电饭煲处于保温状态时的功率为800W C. 电阻R2大小为423.5Ω D. 加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能为4.8×105J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图甲可知，当开关S接触点1时，只有R1工作；当开关S接触点2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联总电阻大于任一分电阻，所以当开关S接触点2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电路中总功率最小，电饭煲处于保温状态，故A错误； B．由图乙可知，电饭煲的加热功率 保温功率 故B错误； C．结合A项解答可知，当开关S接触点1时，只有R1工作，电饭煲处于加热状态，由可知，R1的阻值 当开关S接触点2时，R1、R2串联，电饭煲处于保温状态，则串联电路的总电阻 根据串联电路的电阻特点可知 故C正确； D．加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能 故D正确。 故选CD。 14. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，R1是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 温度升高时，电流表示数变大 B. 温度升高时，电压表示数减小 C. 温度降低时，电压表与电流表示数的比值不变 D. 温度降低时，电路的总电功率变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图甲可知两电阻串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，又串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，根据U＝IR可知，电压表示数变大，故A正确，B错误； C．根据欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻R的阻值，所以电压表与电流表示数的比值不变，故C正确； D．温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，根据P＝UI可知，电路的总电功率变小，故D错误。 故选AC。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 如图所示是调光灯电路，其中变阻器可以调节灯泡亮度，同时具有开关的作用，若顺时针转动旋钮，灯泡变暗，请完成电路连接。 【答案】 【解析】 【详解】因为顺时针转动旋钮灯泡变暗，说明电流变小，电阻变大，所以变阻器应该与灯泡串联，旋钮端连接火线，电路图如下： 16. 请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整．要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小． 【答案】 【解析】 【分析】滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，据此填充元件． 【详解】根据电压表应与被测用电器并联，读图可知，左右两个位置不可能是电压表，则电压表应在中间的位置．根据移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电压表的示数变小，说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压，则左侧的位置应该是电源，右侧的位置应该是电流表．且电源的正极朝下．如下图所示： 【点睛】根据电压表应与被测用电器并联，电流表应与用电器串联，再结合移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电压表的示数变小可判断各元件的位置． 四、实验探究题（第17题6分，第18题6分，第19题6分，共18分） 17. 在“探究水和煤油比热容大小”的实验中： 甲 乙 （1）小强和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了______； （2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别用同一个酒精灯进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，加热相同的时间，比较______，得出结论。要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是______； （3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置，与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________（答出一个即可）； （4）它们在相同时间内升温不同的原因是______； （5）下列现象可用比热容知识来解释的是______。 A. 夏天在教室洒水，感到凉爽 B. 金属勺装有塑料手柄 C. 沙漠地区昼夜温差较大 【答案】（1）确保使用酒精灯的外焰加热 （2） ①. 水和煤油升高的温度 ②. 秒表 （3）相同时间内吸收热量相等 （4）由于水和煤油的比热容不同，所以它们在相同时间内升温不同 （5）C 【解析】 【小问1详解】 组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度，调整固定A处夹子的高度，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的B部分，这样可以避免重复调整。 【小问2详解】 [1][2]应用转换法，在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油升高的温度，得出结论。实验中需要测量水与煤油的加热时间，需要用到秒表。 【小问3详解】 ①用“水浴法”，受热更均匀，不需搅拌。②两实验同时进行，便于同时比较水和煤油升温快慢。③原方案两次加热，酒精灯火焰不易控制完全相同，现方案同一热源加热确保相同时间内热量相等。 【小问4详解】 由于水比热容大于煤油的比热容，即吸热本领不同，所以，它们在相同时间内升温不同。 小问5详解】 A．夏天在教室洒水，水蒸发吸热导致温度降低，感到凉爽，故A不符合题意 B．塑料导热性较差，金属勺装有塑料手柄，是为了避免使用金属勺的时候烫手，故B不符合题意 C．沙子的比热容较小，沙子受阳光照射时升温快，日落后沙子降温快，因此沙漠地区昼夜温差较大，故C符合题意。 故选C。 18. 某实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时，电路如图甲所示，电源电压为6V保持不变，选取了5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整________（要求：滑片向右滑动电流表示数变小）； （2）连接电路时，开关应该处于断开状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于_________（选填“A”或“B”）端； （3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表无示数，但电流表有示数，此时出现的故障可能是_________（选填字母）； A.滑动变阻器短路　　B.电流表断路 C.电阻R短路　　D.电阻R断路 （4）排除故障后，实验中分别把阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图像，由图像可知，实验中控制的电压是：_________V； （5）上述实验中，实验小组用5Ω电阻做完实验后，断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为20Ω的电阻接入电路中，经过检查无误后，闭合开关，此时应该向_________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，要完成此次实验，滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω。 【答案】 ①. ②. B ③. C ④. 2 ⑤. B ⑥. 40 【解析】 【详解】（1）[1]根据滑片向右滑动时，电流表的示数减小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示 （2）[2]连接完电路后，为了保护电路，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。 （3）[3]A．若滑动变阻器短路，则电压表测电源电压，有示数，故A不符合题意； B．若电流表开路，则整个电路断路，两表都没有示数，故B不符合题意； C．若电阻R短路，电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，故C符合题意； D．若电阻R断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故D不符合题意。 故选C。 （4）[4]由图丙知，电阻两端的电压始终保持 UV＝IR＝0.1A×20Ω＝2V 为一定值。 （5）[5][6]根据控制变量法可知，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的两端电压不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 U滑＝U﹣U表＝6V﹣2V＝4V 变阻器的电压是电压表示数的，根据分压原理可得，当最大的定值电阻20Ω接入电路中时，定值电阻两端所分电压大于2V，此时需要向右即B端移动滑动变阻器的滑片，使其阻值变大，变阻器连入电路中的电阻为 R滑＝2×20Ω＝40Ω 故为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为40Ω。 19. 在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中： （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求：滑片向右滑动电流表示数变大）。 （2）小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是_______。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W。 （3）同组的小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是______（选填“合理”或“不合理”）的，理由是：______。 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W ① 2.0 0.26 0.52 0.69 ② 2.5 0.28 0.70 ③ 2.8 0.30 0.84 （4）完成上述实验后，小华又重新设计了如图丙所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为。请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式（已知电源电压U不变）。 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为； ②只闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； 则小灯泡的额定功率表达式为______。（用字母表示） 【答案】（1） （2） ①. 小灯泡短路 ②. 0.75 （3） ①. 不合理 ②. 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没有意义 （4） 【解析】 【小问1详解】 灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路中， 滑片向右滑动电流表示数变大，根据欧姆定律可知，滑片向右滑动电阻变小，故滑动变阻器左上角的接线柱接在电路中。如图所示： 【小问2详解】 [1]经分析，闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，则电路为发生短路，电压表无示数，说明与电压表并联的用电器两端无电压，则与电压表并联的小灯泡短路。 [2]排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，由图甲知电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 【小问3详解】 [1][2]灯在额定电压下的功率为额定功率，在不同电压下的灯的功率不同，故在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率是没有意义 的，这样处理数据不合理。 【小问4详解】 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为(此时灯泡正常发光)； ②只闭合开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； 由②可知，利用等效替代法，此时小灯泡的电阻与变阻器此时的电阻相同，由欧姆定律可知， 小灯泡的额定功率 五、综合应用题（第20题8分，第21题10分，共18分） 20. 由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热300g瓶装牛奶，要使这瓶牛奶的温度由20℃最终升高到60℃，水的比热容为，牛奶的比热容为，不计热量损失，求： （1）牛奶需要吸收多少热量？ （2）妈妈至少需要70℃的热水多少千克？ （3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水加热到60℃，需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为） 【答案】（1）2.52×104J （2）0.6kg （3）0.02kg 【解析】 【小问1详解】 牛奶吸收的热量 【小问2详解】 由题知，水放出的热量 由知道，至少需要70℃的热水的质量 【小问3详解】 水需要吸收的热量 因为热效率，所以，燃气完全燃烧放出的热量 根据可得，需要燃气的质量 21. 小鸡孵化器的电路如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72V、R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100”字样，电流表的量程为0---3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样．求： （1）灯泡正常工作时的电流和电阻． （2）闭合S，断开S1、S2 ，灯泡正常发光，求R1的阻值． （3）S、S1、S2均闭合时，求R2消耗的最大电功率和最小电功率． 【答案】（1）0.25A；48Ω（2）240Ω（3）51.84W；194.4W 【解析】 【详解】(1)由P=UI可知灯泡L正常工作时的电流为： IL= =0.25A， 由I=得： R= =48Ω； (2)闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，则此时电路中的电流为I=I额=0.25A，灯泡两端的电压为： UL=U额=12V， 而电源电压为U=72V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知： 电阻R1两端的电压为： U1=U−UL=72V−12V=60V， 由I=可知电阻R1的阻值为： R1= =240Ω； (3)S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电源电压为U=72V，则： U1=U2=U=72V， 而滑动变阻器的最大电阻为R大=100Ω，R2消耗电功率的最小值为： P小= ==51.84W， 电阻R1的阻值为240Ω，而U1=U2=U=72V，此时通过R1的电流为： I1= =0.3A， 电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0∼0.6A，电流表A2的量程为0∼3A，通过R2的最大电流为： I2=I−I1=3A−0.3A=2.7A， R2消耗电功率的最大值为： P大=UI2=72V×2.7A=194.4W． 答：(1)灯泡正常工作时的电流是0.25A，电阻为48Ω； (2)闭合S断开S1、S2，灯泡正常工作,电阻R1的阻值为240Ω； (3)S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最小值为51.84W、最大值为194.4W． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $