精品解析：山东省德州市陵城区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024－2025学年义务教育学业质量素养监测 （九年级物理） 注意事项： 1.全卷共4页，满分100分，考试时间为90分钟。 2.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。 3.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题中各题目也有区域。能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题的出位四人只有一项是符合题目要求的。 1. 下列数据最符合实际的是（　　） A. 电视工作时的电流约为 B. 双人电热毯1晚消耗约1度电 C. 家用吹风机的最大功率约为 D. 手机充电器的输出电压约为 2. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 甲图中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B. 乙图中两个紧紧压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间只存在引力 C. 丙图是通过做功方式使空气内能增大，能量转化情况与四冲程汽油机做功冲程一样 D. 丁图试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，将机械能转化为内能 3. 下列有关热和能的说法中，正确的是（　　） A. 沿海地区昼夜温差比沙漠地区小，主要原因是水的流动性好，容易发生热交换 B. 物体温度升高，一定是吸收了热量 C. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分 4. 关于电功和电功率的概念，下列说法中正确的是（　　） A. 用电器的电功率越大，做功就越多 B. 用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多 C. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 D. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程 5. 小东用装有静电除尘纸的拖把擦地板时的情景，如图所示。静电除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘和头发清打干净。下列说法中正确的是（　　） A. 静电除尘纸和地板摩擦创造了电荷 B. 静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体 C. 静电除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷 D. 静电除尘纸在湿润的地面也能正常工作 6. 为了提高乘客进站的效率，高铁站的自助检票闸机可实现人证核验，如图所示。将身份证放在闸机指定的位置，闸机自动读取信息成功（相当于闭合开关S1），当摄像头扫描出人脸进行识别后，若身份验证成功（相当于闭合开关S2），电动机工作闸机开启，乘客可以通过闸机。下列电路设计符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 下列关于四幅图片的叙说，正确的是（　　） A. 甲图：接在该电能表上的用电器总功率不能超过2200W B. 乙图：在之间接入一根细长的铅笔芯，可以探究导体的电阻与材料的关系 C. 内图：U形金属箔两端与电池两极连接很快就变热，此时发生了短路现象； D. 丁图：试电笔使用错误是因为没有接触笔尾的金属体 8. 小红对《欧姆定律》所学知识进行梳理，并对内容进行部分备注，其中备注错误的是（　　） A. 备注1电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关 B. 备注2所有能改变电阻的器件都是靠改变长度来实现的 C. 备注3电路图完全相同，但操作上有所不同 D. 备注4测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差，但测量小灯泡发光时的电阻不可以 9. 如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 10. 学校的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻，加热时总功率为。线圈内阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为，当电流达到时衔铁被吸合。以下说法正确的是（　　） 30 40 50 60 70 220 165 130 100 83 A. 衔铁被吸合时，饮水机处于加热状态 B. 的阻值为 C. 设定最高水温为，需要将滑动变阻器阻值调至 D. 根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁35次 11. 物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（　　） A. 甲图中电流表示数为0.6A B. 的阻值为20Ω C. 丙图中，的电流为0.5A D. 丙图中，的功率为25W 12. 图甲中，电源电压为12V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器标有“？Ω；1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（“6V；1A”）闭合开关，在元件安全情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I～U图像如图乙。则：①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为6W；③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω；④滑动变阻器最大阻值为20Ω。以上结论正确的有（　　） A. ③④ B. ②③ C. ①② D. ①④ 二、填空题：本大题包括6个小题，每个空1分，共14分。 13. 在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是_____的。 14. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω，滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为______J。 15. 某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时的功率为，电池充满电储存的电能为_____焦。该手机在充满电压正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是_____min。 16. 将标有“8V 4W”的小灯泡和“16V 16W”的小灯泡，接入图中所示的电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合时，小灯泡发光情况是______（选填“更亮”、“更亮”或“一样亮”）；闭合和、断开时，保证电路安全的前提下，干路中允许通过的最大电流为______ A。 17. 如图所示是研究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验，容器内密封着相同质量的空气。甲实验通电后，通过左右两电阻的电流之比为_____，乙实验通电一段时间后，左右容器内两电阻发热量之比为_____。 18. 如图所示，电源电压恒为，灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，定值电阻阻值为，电压表量程为，不计温度对灯丝电阻的影响。小灯泡正常工作时电流为_____A；在保证电路元件安全的前提下当开关断开，S闭合时，接入电路的最小阻值为_____Ω；当开关、闭合，断开时，电路总功率最小值为_____。 三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。 19. 如图所示，请在图中标出电源的“+”、“—”极，并用箭头标出磁感线的方向。 20. 小明设计了一种利用“声控”开关（有声时自动闭合，无声音时自动断开）和“光控”开关（有光照时自动断开，无光照时自动闭合）自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，他还在楼道处安装了一个带探险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路，（导线不得交叉） （ ） 21. 小文选用两节新的干电池，两个小灯泡，一个电压表。用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。 （1）某次测量时，电压表的示数如图乙，则此时灯两端的电压为_____V； （2）如图甲所示，小文在测量了灯两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，测量两端的电压，这一做法_____（选填“能”或“不能”）测出两端的电压，理由是_____； （3）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、，得到的数据记录在下表中分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是_____（用公式表示）； 实验次数 1 0.8 2.2 3.0 2 10 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 （4）小文发现小风按照甲图连接的实物图丙是_____（选填“正确”或“错误”）的。 22. 小明在探究电流与电压、电阻的关系实验中，设计了如图所示的电路，已知电源电压为保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为、、、。 电阻 实验次序 电压 电流 1 30 0.3 2 4.5 0.45 3 6.0 0.6 （1）请你把图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图中器材连接起来。（要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小，导线不能交叉） （2）闭合开关前，滑动变阻器应处于_____（选填“最左”或“最右”）。 （3）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表示数始终为0电压表示数约，则电路中出现的故障可能是_______。 （4）小明排除故障后继续实验，在探究电流与电压关系的实验中，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻两端的电压，测得电流、电压的值填入上表格中，分析表中的数据可以得出结论：电阻一定时，电流与电压成_____。 （5）在探究电流与电阻关系的实验中，某次调节滑动变阻器的滑片时电流表的示数如图乙所示，其读数为_____A，为了控制不同的定值电阻两端的电压恒为，实验中断开开关取下电阻，换上电阻后，闭合开关，应将甲图滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动到适当位置。 （6）在探究电流与电阻关系实验中需要控制不同的定值电阻两端的电压恒为，为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器的最大阻值至少应为_____Ω。 23. 实验小组测量小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示，电源电压恒为，小灯泡正常发光时的电压为。 （1）实验中某时刻电压表示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为_____V； （2）小明认为需要多次测量不同电压下小灯泡的电阻，小明这样做的目的是：_____（选填“A”或“B”）； A.求平均值，减小误差 B.寻找普遍规律 （3）实验中还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像，如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω； （4）分析如乙所示的图像，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材_____（选填“能”或“不能”）探究电流跟电压的关系； （5）实验小组还设计了一个测量未知电阻阻值的实验电路，如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式：_____（用、、表示）。 24. 如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，回答下列问题； （1）闭合开关，若磁体不动，导体AB斜向上移动，电路中_____（选填“有”或“无”）感应电流； （2）该实验的结论是：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就会产生感应电流。利用该实验原理可以制成_____（选填“发电机”或“电动机”）； （3）如果将灵敏电流计换成_____，可以探究磁场对通电导体的作用。 四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 25. 某太阳能热水器中装有40L的水，阳光照射一段时间后，水的温度从10℃升高到60℃（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=8.4×107J/m3）求： （1）热水器中水的质量为多少？ （2）热水器中的水吸收的热量； （3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气完全燃烧放出的热量只有50%被水吸收） 26. 芳芳设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压20V（恒定不变），电压表的量程为0~15V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求： （1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ （2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？ （3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 27. 表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求： (1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗的电能是多少? (2)开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么挡位?电路中R1的阻值是多少? (3)电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是多少? XX牌 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50HZ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024－2025学年义务教育学业质量素养监测 （九年级物理） 注意事项： 1.全卷共4页，满分100分，考试时间为90分钟。 2.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。 3.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题中各题目也有区域。能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题的出位四人只有一项是符合题目要求的。 1. 下列数据最符合实际的是（　　） A. 电视工作时的电流约为 B. 双人电热毯1晚消耗约1度电 C. 家用吹风机的最大功率约为 D. 手机充电器的输出电压约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．电视的功率约200W左右，家庭电路电压U=220V，由可知，电视工作电流，远小于10A，故A不符合题意； B．双人电热毯的电功率约为100W，则一晚消耗的电能约为 故B符合题意； C．家用吹风机的最大功率约为2000W，故C不符合题意； D．手机充电器的输出电压约为5V，故D不符合题意。 故选B 2. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 甲图中抽开玻璃隔板，空气能与二氧化氮均匀混合，这属于扩散现象 B. 乙图中两个紧紧压在一起的铅柱能够吊起重物，是因为分子间只存在引力 C. 丙图是通过做功方式使空气内能增大，能量转化情况与四冲程汽油机做功冲程一样 D. 丁图试管内的水沸腾后，水蒸气把橡胶塞推出，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在引力，而不能说明分子间只存在引力，故B错误； C．图中容器内的空气被压缩时，活塞对容器内的空气做功，空气的温度升高、内能增加，是通过做功的方式使空气内能增大，将机械能转化为内能，与四冲程汽油机压缩冲程能量转化一样，故C错误； D．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 3. 下列有关热和能的说法中，正确的是（　　） A. 沿海地区昼夜温差比沙漠地区小，主要原因是水的流动性好，容易发生热交换 B. 物体温度升高，一定是吸收了热量 C. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分 【答案】D 【解析】 【详解】A．沿海地区昼夜温差比沙漠地区小，主要原因是水的比热容大，吸收或放出相同热量，升高或降低的温度少，故A错误； B．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界给它做了功，故B错误； C．根据可知燃料完全燃烧时放出的热量跟热值和质量有关，燃料完全燃烧时放出的热量越多，有可能是质量大的原因引起的，不一定是燃料的热值大，故C错误； D．汽车尾气汽油味越浓，说明未燃烧的汽油成分越多，则说明了汽油燃烧越不充分，故D正确。 故选D。 4. 关于电功和电功率的概念，下列说法中正确的是（　　） A. 用电器的电功率越大，做功就越多 B. 用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多 C. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 D. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．由公式W=Pt可知，用电器做功多少与功率和时间有关，用电器的电功率越大，时间未知，做功不一定越多，故A错误； B．用电器的实际功率不一定等于其额定功率，用电器的额定功率越大，实际功率不一定越大，由公式W=Pt可知，不知道做功时间，额定功率越大，消耗的电能不一定就越多，故B错误； C．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，也是表示电流做功快慢的物理量，故C正确； D．电流做的过程就是电能转化为其他形式能的过程，故D错误。 故选C。 5. 小东用装有静电除尘纸的拖把擦地板时的情景，如图所示。静电除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘和头发清打干净。下列说法中正确的是（　　） A. 静电除尘纸和地板摩擦创造了电荷 B. 静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体 C. 静电除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷 D. 静电除尘纸在湿润的地面也能正常工作 【答案】B 【解析】 【详解】A．静电除尘纸和地板摩擦并没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，故A错误； B．静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体，所以静电除尘纸可以吸引灰尘，故B正确； C．静电除尘纸和地板摩擦后与地板带有异种电荷，故C错误； D．生活水是导体，湿润的地板增加房间湿度，不容易产生静电，故D错误。 故选B。 6. 为了提高乘客进站的效率，高铁站的自助检票闸机可实现人证核验，如图所示。将身份证放在闸机指定的位置，闸机自动读取信息成功（相当于闭合开关S1），当摄像头扫描出人脸进行识别后，若身份验证成功（相当于闭合开关S2），电动机工作闸机开启，乘客可以通过闸机。下列电路设计符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，只有当身份证和人脸识别都验证成功后，闸机才会开启，即只有开关S1、S2都闭合时电动机才会工作，所以可以知道这两个开关是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 下列关于四幅图片的叙说，正确的是（　　） A. 甲图：接在该电能表上的用电器总功率不能超过2200W B. 乙图：在之间接入一根细长的铅笔芯，可以探究导体的电阻与材料的关系 C. 内图：U形金属箔两端与电池两极连接很快就变热，此时发生了短路现象； D. 丁图：试电笔使用错误是因为没有接触笔尾的金属体 【答案】C 【解析】 【详解】A．如甲图电能表可知，最大电流为20A，则该电能表允许的最大功率为 故A错误； B．在之间接入一根细长的铅笔芯，通过移动导线夹可以探究导体的电阻与长度的关系，由于不能改变材料，所以不可以探究导体的电阻与材料的关系，故B错误； C．U形金属箔两端与电池两极直接连接，发生电源短路，电路中电流过大，因此很快就变热，故C正确； D．丁图试电笔使用时要用指尖抵住笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体，试电笔使用错误是因为接触试电笔的笔尖，且未接触笔尾的金属体，故D错误。 故选C。 8. 小红对《欧姆定律》所学知识进行梳理，并对内容进行部分备注，其中备注错误的是（　　） A. 备注1电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关 B. 备注2所有能改变电阻的器件都是靠改变长度来实现的 C. 备注3电路图完全相同，但操作上有所不同 D. 备注4测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差，但测量小灯泡发光时的电阻不可以 【答案】B 【解析】 【详解】A．备注1是电阻的性质：电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关，故A正确，不符合题意； B．备注2是变阻器的定义，只有滑动变阻器才是靠改变长度来实现的电阻大小的，而不是所有，故B错误，符合题意； C．备注3是两个实验在区别：电路图完全相同，但操作上有所不同，故C正确，不符合题意； D．备注4：测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差，这是因为定值电阻阻值是一定的，但测量小灯泡发光时的电阻不可以，因为小灯泡的电阻受温度影响，故D正确，不符合题意。 故选B。 9. 如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体有力的作用。 ①图中，闭合开关，切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意； ②表示电流周围有磁场，故②不符合题意； ③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，故③不符合题意； ④是电动机的原理图，电能转化为机械能，原理是磁场对通电导体有力的作用，故④符合题意。 综上所述：故B正确，ACD错误。 故选B。 10. 学校的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻，加热时总功率为。线圈内阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为，当电流达到时衔铁被吸合。以下说法正确的是（　　） 30 40 50 60 70 220 165 130 100 83 A. 衔铁被吸合时，饮水机处于加热状态 B. 的阻值为 C. 设定最高水温为，需要将滑动变阻器阻值调至 D. 根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁35次 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲得，衔铁被吸合时，工作电路为定值电阻R1的简单电路，电路电阻较大，由得，电路电功率较小，饮水机处于保温状态；衔铁被释放时，工作电路中定值电阻R1、R2并联，电路电阻较小，由得，电路电功率较大，饮水机处于加热状态，故A错误； B．由得，加热时电路的总电阻为 由并联电路电阻特点得，的阻值为 故B错误； C．由图甲得，控制电路中热敏电阻Rt于变阻器Rp串联。控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合，由欧姆定律得，衔铁被吸合时控制电路的电阻为 设定最高水温为，由表格中数据得，温度为60℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，由串联电路电阻特点得，需要将滑动变阻器阻值调至 故C正确； D．由得，饮水机处于加热状态时，经过10min，消耗的电能为 由图乙中电能表参数得，饮水机处于加热过程中电能表指示灯闪烁的次数为 故D错误。 故选C。 11. 物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（　　） A. 甲图中电流表示数为0.6A B. 的阻值为20Ω C. 丙图中，的电流为0.5A D. 丙图中，的功率为25W 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中两电阻串联，电压表V1测的是R1两端的电压，电压表V2测的是电源的电压，电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示，所以电压表V1选择示数小量程，为2.0V，电压表V2选择示数大量程，为10.0V，由可知，此时电路电流 故A错误； B．根据串联电路电压规律可知，R2两端的电压 U2=U-U1=10.0V-2.0V=8V 所以 U1∶U2=1∶4 根据串联电路电压和电阻成正比 故B错误； C．图丙中通过R2的电流 故C错误； D．图丙中R1的功率 故D正确。 故选D。 12. 图甲中，电源电压为12V、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）、滑动变阻器标有“？Ω；1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（“6V；1A”）闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I～U图像如图乙。则：①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为6W；③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω；④滑动变阻器最大阻值为20Ω。以上结论正确的有（　　） A. ③④ B. ②③ C. ①② D. ①④ 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，虚线框内元件和变阻器串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流。 ①由图乙可知，变阻器的电流和电压成一次函数线性关系，滑动变阻器两端的电压U滑=U-IR 由图乙可知，滑动变阻器的I～U关系为一次函数，则虚线框内的元件阻值为一定值，由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，所以虚线框内是定值电阻，不是小灯泡，故①错误； ②③由图乙可知，当电压表示数最大为8V，电流为0.4A时，此时虚线框内定值电阻的电压为 定值电阻的阻值 当电压表示数为6V时，虚线框内定值电阻的电压为 此时电路的电流 由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A、则电路的最大电流为0.6A，电路的最大功率为 变阻器和定值电阻串联，电流相等，所以虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，根据可知，二者电阻相等，即滑动变阻器的阻值为10Ω。故②错误；③正确； ④由于电压表的最大测量值大于电源电压，根据串联串联分压规律可知，当电压表示数最大为8V，电流为0.4A时，此时滑动变阻器阻值最大为 故④正确。 故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题：本大题包括6个小题，每个空1分，共14分。 13. 在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是_____的。 【答案】 ①. 减小 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]“水火箭”飞出后，瓶内气体对外做功，将气体的内能转化为机械能，因此气体的内能会减小。 [2]由于整个自然界遵循能量守恒定律，因此在整个过程中，能量总量是不变的。 14. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω，滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为______J。 【答案】 ①. 4.5 ②. 10 ③. 27 【解析】 【详解】[1]据甲图可知，电路为定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流；当滑片在a端时，滑动变阻器接入的阻值为0Ω，电路中电流最大，电压表的示数为R两端电压，即为电源电压，从图乙中直接读出电源电压为4.5V。 [2]当变阻器接入电路中的阻值最大时，即滑片在b端，电路中的电流最小，据乙图可知，最小电流为0.3A，定值电阻两端电压为1.5V，则变阻器两端电压为 变阻器的最大阻值为 [3]滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为 15. 某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时的功率为，电池充满电储存的电能为_____焦。该手机在充满电压正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是_____min。 【答案】 ①. ②. 240 【解析】 【详解】[1]根据安时容量可计算出电池充满电储存的电能为 [2]手机正常工作消耗的电能为 则该手机已经使用的时间是 16. 将标有“8V 4W”的小灯泡和“16V 16W”的小灯泡，接入图中所示的电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合时，小灯泡发光情况是______（选填“更亮”、“更亮”或“一样亮”）；闭合和、断开时，保证电路安全的前提下，干路中允许通过的最大电流为______ A。 【答案】 ①. 一样亮 ②. 1 【解析】 【详解】[1]根据可知的电阻 的电阻 只闭合时，两灯泡串联，串联电路的电流处处相等，根据可知两灯泡的实际功率相等，所以，小灯泡发光情况是一样亮。 [2] 闭合和、断开时，两灯并联，根据并联电路的电压特点可知电源电压的最大值 根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流 17. 如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，容器内密封着相同质量的空气。甲实验通电后，通过左右两电阻的电流之比为_____，乙实验通电一段时间后，左右容器内两电阻发热量之比为_____。 【答案】 ①. 1∶1 ②. 4∶1 【解析】 【详解】[1]甲实验通电后，两个电阻串联，根据串联电路的电流规律可知，通过左右两电阻的电流之比为1：1。 [2]乙图中，设通过左侧容器电阻的电流为I，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过两并联等值电阻的电流相等，由并联电路电流的规律可知，通过右侧容器内电阻的电流为0.5I，即通过左、右容器中电阻的电流之比为2：1，根据可知，在电阻和通电时间不变时，电阻产生的热量与电流的平方成正比，故乙实验中左右两容器相同时间电阻丝产生的热量之比 18. 如图所示，电源电压恒为，灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，定值电阻阻值为，电压表量程为，不计温度对灯丝电阻的影响。小灯泡正常工作时电流为_____A；在保证电路元件安全的前提下当开关断开，S闭合时，接入电路的最小阻值为_____Ω；当开关、闭合，断开时，电路总功率最小值为_____。 【答案】 ①. 0.5 ②. 3 ③. 3.375 【解析】 【详解】[1]小灯泡正常工作时电流 [2]在保证电路元件安全的前提下当开关断开，S闭合时，滑动变阻器R2与灯泡L串联，接入电路的阻值越小，总电阻越小，电路中的电流越大，在保证电路元件安全的前提下，电路中的电流最大值为0.5A，此时小灯泡两端的电压为3V，电源电压为4.5V，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入的最小阻值为 [3]当开关、闭合，断开时，R1与R2并联，小灯泡L被短路，当滑动变阻器接入的阻值最大时，通过R2的电流最小，总电流最小，总功率最小，通过R2的最小的电流为 通过R1的电流为 干路电流为 电路总功率最小值为 三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。 19. 如图所示，请在图中标出电源的“+”、“—”极，并用箭头标出磁感线的方向。 【答案】 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则判断可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，故电源右端为正极，左端为负极；在磁体外部，磁感线从N级出发回到S极，故作图如下： 20. 小明设计了一种利用“声控”开关（有声时自动闭合，无声音时自动断开）和“光控”开关（有光照时自动断开，无光照时自动闭合）自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，他还在楼道处安装了一个带探险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路，（导线不得交叉） （ ） 【答案】 【解析】 【分析】只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，由此判断两开关与灯泡的连接情况；螺丝灯口的接法：火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套．对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”． 【详解】由题意知：只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，如图所示： 21. 小文选用两节新的干电池，两个小灯泡，一个电压表。用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。 （1）某次测量时，电压表的示数如图乙，则此时灯两端的电压为_____V； （2）如图甲所示，小文在测量了灯两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，测量两端的电压，这一做法_____（选填“能”或“不能”）测出两端的电压，理由是_____； （3）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、，得到的数据记录在下表中分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是_____（用公式表示）； 实验次数 1 0.8 2.2 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 （4）小文发现小风按照甲图连接的实物图丙是_____（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】（1）1.2 （2） ①. 不能 ②. 电压表正负接线柱接反，指针反向偏转 （3） （4）错误 【解析】 【小问1详解】 乙图中电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，读数为1.2V。 小问2详解】 [1][2]将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，此时导致电压表的正负接线柱接反，因此不能测量两端的电压。 【小问3详解】 分析表格数据可知，， 根据数据可得规律为：串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，即 【小问4详解】 电压表要并联在电路中，而小风将电压表串联接入电路，因此连接错误。 22. 小明在探究电流与电压、电阻的关系实验中，设计了如图所示的电路，已知电源电压为保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为、、、。 电阻 实验次序 电压 电流 1 3.0 0.3 2 4.5 0.45 3 6.0 0.6 （1）请你把图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图中器材连接起来。（要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小，导线不能交叉） （2）闭合开关前，滑动变阻器应处于_____（选填“最左”或“最右”）。 （3）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表示数始终为0电压表示数约，则电路中出现的故障可能是_______。 （4）小明排除故障后继续实验，在探究电流与电压关系的实验中，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻两端的电压，测得电流、电压的值填入上表格中，分析表中的数据可以得出结论：电阻一定时，电流与电压成_____。 （5）在探究电流与电阻关系的实验中，某次调节滑动变阻器的滑片时电流表的示数如图乙所示，其读数为_____A，为了控制不同的定值电阻两端的电压恒为，实验中断开开关取下电阻，换上电阻后，闭合开关，应将甲图滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动到适当位置。 （6）在探究电流与电阻关系的实验中需要控制不同的定值电阻两端的电压恒为，为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器的最大阻值至少应为_____Ω。 【答案】（1） （2）最右 （3）定值电阻断路 （4）正比 （5） ①. 0.24 ②. 右 （6）40 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最右端： 【小问2详解】 为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最右端。 【小问3详解】 闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，则电路某处断路，又电压表示数约为6V，则与电压表并联的电阻发生断路。 【小问4详解】 由表格中数据知道，电阻不变，电压增大为原来的几倍，则电流便增大为原来的几倍，可知电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比。 【小问5详解】 [1]电流表接入的为0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。 [2]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律知道，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数不变。 【小问6详解】 在探究电流与电阻关系的实验中，控制不同的定值电阻两端的电压恒为2V ，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为，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20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为40Ω，所以滑动变阻器接入电路电阻不得小于40Ω。 23. 实验小组测量小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示，电源电压恒为，小灯泡正常发光时的电压为。 （1）实验中某时刻电压表示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为_____V； （2）小明认为需要多次测量不同电压下小灯泡的电阻，小明这样做的目的是：_____（选填“A”或“B”）； A.求平均值，减小误差 B.寻找普遍规律 （3）实验中还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像，如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω； （4）分析如乙所示的图像，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材_____（选填“能”或“不能”）探究电流跟电压的关系； （5）实验小组还设计了一个测量未知电阻阻值的实验电路，如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式：_____（用、、表示）。 【答案】（1） ①. 左 ②. 2.5 （2）B （3）10 （4）不能 （5） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中某时刻电压表示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，直到电压表示数等于灯泡的额定电压，即2.5V。 【小问2详解】 由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，取平均值没有意义，多次测量不同电压下小灯泡的电阻，是为了探究灯泡电阻与温度之间的关系，得到普遍规律，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问3详解】 由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡正常发光的电阻为 【小问4详解】 在探究电流跟电压的关系实验中，需控制电阻阻值不变，而图乙中灯丝电阻随温度的变化而变化，故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系。 【小问5详解】 由图丙可知，Rx与滑动变阻器最大阻值串联在电路中；由于滑片上接电压表，移动滑片时电路中的电流大小不变。移动滑片P至a端，电压表测Rx两端电压为U1；移动滑片P至b端，电压表测电源电压为U2；根据串联电路电流相等可得 解得待测电阻为。 24. 如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，回答下列问题； （1）闭合开关，若磁体不动，导体AB斜向上移动，电路中_____（选填“有”或“无”）感应电流； （2）该实验的结论是：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就会产生感应电流。利用该实验原理可以制成_____（选填“发电机”或“电动机”）； （3）如果将灵敏电流计换成_____，可以探究磁场对通电导体作用。 【答案】（1）有 （2） ①. 切割磁感线 ②. 发电机 （3）电源 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，若磁体不动，导体AB斜向上移动，此时导体AB做切割磁感线运动，电路中有感应电流。 【小问2详解】 [1][2]该闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，该现象是法拉第发现的，利用该实验原理可以制成发电机。 【小问3详解】 如果将灵敏电流计换成电源，当闭合开关之后，会观察到导体AB运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，可以探究磁场对通电导体的作用。 四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 25. 某太阳能热水器中装有40L的水，阳光照射一段时间后，水的温度从10℃升高到60℃（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=8.4×107J/m3）求： （1）热水器中水的质量为多少？ （2）热水器中的水吸收的热量； （3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气完全燃烧放出的热量只有50%被水吸收） 【答案】（1）40kg （2）84106J （3）0.2m3 【解析】 【小问1详解】 根据可知水的质量为 【小问2详解】 根据可知热水器中的水吸收的热量 【小问3详解】 根据，可知天然气放出的热量为 根据，可知需要完全燃烧天然气的体积为 26. 芳芳设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压20V（恒定不变），电压表的量程为0~15V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求： （1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ （2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？ （3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 【答案】（1）200Ω；（2）12V；（3）80℃ 【解析】 【详解】解：由电路图可知，闭合开关，R0、R1串联，电压表测R0两端的电压。 （1）由图乙知，当环境温度为40℃时，R1的阻值是200Ω； （2）当环境温度为40℃时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流 此时电压表的示数为 （3）从图乙中可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，根据串联分压特点可知，热敏电阻分得的电压越小，则R0两端的电压越大，电压表两端电压不能超过其最大测量值，故当R0两端的电压达到15V时，此电路所允许的环境温度最高，此时电路中的电流为 根据串联电路的电压特点可知，此时热敏电阻两端的电压为 根据欧姆定律可知，此时热敏电阻的阻值为 由图乙可知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的环境温度为80℃，即此电路所允许的最高环境温度是80℃。 答：（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω； （2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是12V； （3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃。 27. 表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求： (1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗的电能是多少? (2)开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么挡位?电路中R1的阻值是多少? (3)电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是多少? XX牌 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50HZ 【答案】(1)3.3×105J；(2)高温挡，44Ω；(3)176W 【解析】 【详解】(1)由公式可算出电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗的电能是 (2)开关S1、S2均闭合时，此时电阻R2短路，电路为R1的简单电路，为高温挡，根据公式可得 (3)电烤箱在低温挡正常工作时，根据公式可得电路总电流为 则R1的功率为 答：(1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗的电能是3.3×105J； (2)开关S1、S2均闭合时，电烤箱处高温挡，电路中R1的阻值是44Ω； (3)电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是176W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$