精品解析：辽宁省铁岭市铁岭县2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年辽宁省铁岭市铁岭县九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7—9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 最近得流感人较多，流感病毒具有较强的传播与复制能力，当人与人之间近距离交流时，飞沫可成为传播载体，外出尽量带好口罩，降低传播风险。下列说法正确的是（　　） A. 流感病毒的传播是因为分子在做无规则运动 B. 流感病毒的分子间是紧密排列的，没有间隙 C. 流感病毒的分子间既有引力也有斥力 D. 流感病毒的直径的数量级为 2. 涮火锅是人们喜爱的美食之一，人们喜欢在火锅中添加各种食材，其中冻豆腐更是东北人冬天喜爱的一种食材。关于吃火锅的情景下列说法正确的是（    ） A. 吃火锅时，油溅到衣服上很难洗掉，此时分子间只有引力，没有斥力 B. 在涮火锅的过程中，温度由锅传递给里面的汤料 C. 冻豆腐中的冰在熔化的过程中，内能增加，温度不变 D. 往火锅里加食材，食材的温度升高，食材含有的热量增大 3. 如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A. 台灯的外壳是导体 B. 给手机充电时，台灯与手机串联 C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 D. 给手机充电，手机电池相当于电源 4. 如图所示的电路图中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该是（　　） A. 只闭合S3 B. 同时闭合S1和S3，断开S2 C. 同时闭合S1和S2，断开S3 D. 只闭合S2 5. 甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲灯灯丝比乙灯灯丝粗 B. 两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少 C. 两灯并联后，接在110V电路中，两灯一样亮 D. 两灯串联后，接在220V电路中，甲灯比乙灯亮 6. 如图所示为电阻和的图像，下列说法正确的是（　　） A. R2的阻值为 B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为 C. 将它们串联接入电路，R1与R2两端电压之比为 D. 将它们并联接入电路，相同时间内，与产生的热量之比为 7. 如图所示，小健往甲、乙两个杯子中倒入等质量的热水，同时开始计时，测得水温随时间变化的图象如图所示。可推测（ ） A. 乙杯中的热水先降至60℃ B. 甲杯中的水在0～10min放出的热量比乙杯的多 C. 两杯水的质量及初温相同，降温速度不同是因为两杯水的比热容不同 D. 由上述实验可得结论：两杯热水降温快慢不同唯一的原因是两个杯子的材料不同 8. 如图所示的电路中，甲灯泡比乙灯泡亮。则下列描述中正确的是（　　） A. P甲＞P乙 B. U甲＞U乙 C. I甲＞I乙 D. R甲＞R乙 9. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. “飞轮储能”是飞船在太空中的一种储能方式，当飞船在有阳光的空间飞行时，飞船上的太阳能电池板将光能转化为________能供飞船使用，多余的电能用来带动飞船上的飞轮高速旋转。当飞船在没有阳光的空间飞行时，飞轮又带动发电机发电，将飞轮的________能转化为电能供飞船使用。 11. 杨倩在东京奥运会上10米气步枪比赛中为我国摘得首金。气步枪靠装置内高压气体击发弹丸完成射击，发射弹丸过程中的能量转化与四冲程汽油机的_____冲程相同。若某四冲程汽油机飞轮的转数为3600r/min，该汽油机每秒对外做功_____次。 12. 如图所示是小雨自制的简易调光灯，其中铅笔芯是 ______（选填“导体”或“绝缘体”），闭合开关，回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 ______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 13. 将学生电源、照明电路中的白炽灯（白炽灯的玻璃泡上半部分被去掉）、实验室的小灯泡和开关组成如图的电路。闭合开关小灯泡不发光，断开开关，将一杯低温的绝缘油倒入白炽灯的玻璃中，再次闭合开关，小灯泡发光，这是因为绝缘油使白炽灯的灯丝温度降低，电阻________，小灯泡的功率变________。 14. 如图所示的华为Mate40手机具有多项黑科技，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”。该手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，如果不考虑快充时的电能损耗，利用该项快充技术，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是______，若充电全过程电能表表盘转了60转，则消耗了______kW∙h电能。 15. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像。若把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为5V的电源上，电路中电流为 ________A；若把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，通电相同时间内产生的热量之比为 ________。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 灯L1、L2串联，用电压表测灯L2两端的电压，连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画补出正确的电路连接。 17. 小明连接好如图的电路后，闭合开关，向右移动滑片时，两块电流表的示数均变小且减小的示数相同。请在方框内填入小灯泡和滑动变阻器的元件符号。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 如图，这是“探究水和食用油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表： 加热时间/s 0 20 40 60 80 水的温度/℃ 20 22 25 27 30 食用油的温度/℃ 20 25 30 35 40 （1）除了如图所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和______； （2）实验中利用相同规格的电加热管给水和食用油加热，需要控制水和食用油的______相等； （3）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较______（选填“升高的温度”或“吸收的热量”）来研究水和食用油吸热能力的差异； （4）根据实验数据可知：质量相等的水和食用油，在吸收相同热量时，______升温较高，______吸热能力强。 19. 小雨和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V 1.4 1.4 2.8 （1）连接电路前，小雨发现电压表指针如图乙所示，则他应对电压表进行的操作是___________。 （2）小雨根据图甲连接好电路，闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是_________或_________。 （3）排除故障后，小雨完成了实验，并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个结论： ①串联电路中电源两端电压等于________________； ②串联电路中各电器两端电压相等； （4）实验结束后小雨和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是：___________________；另外，小雨的实验操作在设计方案上还存在另一个不足之处是：____________________。 20. 学习完欧姆定律和电功率的知识后，小楚将标有“0.5A”字样的小灯泡、阻值未知的定值电阻、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接成如图所示电路，电源电压保持不变。他想用这个电路来研究“电流与电压、电阻的关系”。 表a 1 2 3 U 3V 4V 5V I 0.3A 0.4A 05A 表b 1 2 3 U 0.9V 1.6V 2.5V I 0.3A 0.4A 0.5A （1）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，接下来的操作是__________，然后得到了如表所示的定值电阻和小灯泡的电压与电流的实验数据，请你推断，其中表格_____是电压表V1与电流表示数的实验数据，你的依据是___________； （2）通过分析电压表_______与电流表示数的实验数据可知：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______； （3）根据表格中的数据，可知小灯泡的额定功率为_________W； （4）小楚发现有一个铭牌磨损的电阻Rx，于是他设计了以下几个电路测量Rx的阻值，R0阻值已知，电源电压未知，其中可以测出Rx阻值的是　 　。 A. B. C. D. 21. 如图所示，是某物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 （1）图甲是探究在通电时间相同和 _______相同的情况下，导体产生的热量与 _______大小是否有关的装置； （2）实验中通过观察 _____________的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 _____； A.探究电流与电压、电阻关系 B.用加热时间反映物质吸收热量的多少 （3）在如图乙这种情况下，左侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 ________J； （4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 ____________________。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 某同学在家使用煤气炉烧水，完全燃烧一部分煤气后放出了的热量，若这些热量被质量为4kg的水吸收后，水的温度从20℃升高到70℃，煤气的热值，水的比热容，试求： （1）此过程中消耗煤气为多少？ （2）水吸收的热量为多少？ （3）该煤气炉的热效率为多少？ 23. 某型号LED芯片在一定电压范围内的工作电流是20mA，在这个电压范围内，它会在不同电压下发出不同颜色的光。当两端电压为1.8V时，它发红光；当两端电压为3.2V时，它发蓝光。 （1）求该型号LED芯片发蓝光时消耗的电功率P1； （2）若该型号LED芯片与定值电阻R串联后接在电压为6V的电源两端时，LED芯片发红光，求定值电阻R阻值； （3）家用某型号白光LED灯是由若干个发白光的灯珠串联组成，每个灯珠都是在上述发蓝光的LED芯片上涂黄色荧光粉制成的，灯珠结构如图所示。若该白光LED灯直接接在家庭电路中使用，则内部串联的灯珠个数n为多少？（结果取整数）此白光LED灯消耗的电功率P2是多少？ 24. 阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。 （1）乙图中，当白天光线强时，S与_________接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用________（选填“内”或“外”）光电效应工作的； （2）LED灯头内有8个发光二极管，这8个发光二极管是_________联后接入电路的； （3）LED灯主要由_________材料制成，可以把电能直接转化成__________能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________（选填“高”或“低”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年辽宁省铁岭市铁岭县九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7—9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 最近得流感的人较多，流感病毒具有较强的传播与复制能力，当人与人之间近距离交流时，飞沫可成为传播载体，外出尽量带好口罩，降低传播风险。下列说法正确的是（　　） A. 流感病毒的传播是因为分子在做无规则运动 B. 流感病毒的分子间是紧密排列的，没有间隙 C. 流感病毒的分子间既有引力也有斥力 D. 流感病毒的直径的数量级为 【答案】C 【解析】 【详解】A．流感病毒通常是通过飞沫的方式进行传播，属于物体的机械运动，故A错误； B．分子在永无停息的做无规则的运动，分子不是紧密排列的，分子之间存在着间隙，故B错误； C．由分子动理论可知，分子之间同时存在相互作用的引力和斥力，故C正确； D．物质是由分子组成的，分子无法直接被人类的肉眼观察到，人们通常以10-10m为单位来量度分子，流感病毒不是分子，比分子大的多。故D错误。 故选C。 2. 涮火锅是人们喜爱的美食之一，人们喜欢在火锅中添加各种食材，其中冻豆腐更是东北人冬天喜爱的一种食材。关于吃火锅的情景下列说法正确的是（    ） A. 吃火锅时，油溅到衣服上很难洗掉，此时分子间只有引力，没有斥力 B. 在涮火锅的过程中，温度由锅传递给里面的汤料 C. 冻豆腐中的冰在熔化的过程中，内能增加，温度不变 D. 往火锅里加食材，食材的温度升高，食材含有的热量增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．油溅到衣服上很难洗掉，此时引力和斥力都有，只是主要体现为引力，故A错误； B．在涮火锅的过程中，热量由锅传递给里面的汤料，不是温度，故B错误； C．冻豆腐中的冰是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，内能增加，温度不变，故C正确； D．因为热量是一个过程量，所以不能说明含有多少热量，故D错误。 故选C。 3. 如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A. 台灯的外壳是导体 B. 给手机充电时，台灯与手机串联 C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 D. 给手机充电，手机电池相当于电源 【答案】C 【解析】 【详解】A．台灯的外壳是绝缘体，一般情况下，不会导电，故A不符合题意； B．给手机充电时，台灯与手机并联，互不影响，故B不符合题意； C．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器，会改变电路中电阻，改变电路电流，故C符合题意； D．给手机充电，手机电池消耗电能，相当于用电器，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示的电路图中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该是（　　） A. 只闭合S3 B. 同时闭合S1和S3，断开S2 C. 同时闭合S1和S2，断开S3 D. 只闭合S2 【答案】B 【解析】 【详解】A．只闭合S3时电流只有一条路径，是L2的简单的电路，不合题意； B．同时闭合S1和S3，断开S2时，电流有两条路径，分别流经灯泡L1和L2，属并联电路，符合题意； C．同时闭合S1和S2时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极，属电源短路，是错误的，不合题意； D．只闭合S2时电流只有一条路径，电流依次流过L2、L1和开关S2，属串联电路，不合题意． 5. 甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲灯灯丝比乙灯灯丝粗 B. 两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少 C. 两灯并联后，接在110V电路中，两灯一样亮 D. 两灯串联后，接在220V电路中，甲灯比乙灯亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据公式可知，额定电压相同，额定功率大的电阻小，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，在长度和材料相同的情况下，甲的电阻大，则甲的横截面积小，故A错误； B．由公式可知，消耗电能的多少与功率和通电时间有关，两灯都正常发光时，不知其通电时间关系，不能确定二者消耗电能的关系，故B错误； C．灯泡的亮度是由实际功率决定的，两灯泡并联，电压相同，甲的电阻大于乙的电阻，甲的实际功率小，乙更亮，故C错误； D．灯泡的亮度是由实际功率决定的，两灯泡串联，电流相同，甲的电阻大于乙的电阻，由可知，甲的实际功率大，甲更亮，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为电阻和的图像，下列说法正确的是（　　） A. R2的阻值为 B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为 C. 将它们串联接入电路，R1与R2两端电压之比为 D. 将它们并联接入电路，相同时间内，与产生的热量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，当R2两端电压为1V时，电流为0.20A，则R2的阻值 故A错误； B．由图像可知，当R1两端电压为1V时，电流为0.10A，则R1的阻值 两电阻串联的总阻值 两电阻并联的总阻值 两电阻串联与并联的总阻值之比为 故B错误； C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比 故C错误； D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，相同时间内，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，小健往甲、乙两个杯子中倒入等质量的热水，同时开始计时，测得水温随时间变化的图象如图所示。可推测（ ） A. 乙杯中的热水先降至60℃ B. 甲杯中的水在0～10min放出的热量比乙杯的多 C. 两杯水的质量及初温相同，降温速度不同是因为两杯水的比热容不同 D. 由上述实验可得结论：两杯热水降温快慢不同唯一的原因是两个杯子的材料不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，甲杯中的热水先降至60℃，故A错误； B．由题意可知，甲乙都为水、质量相等，在0~10min内Δt甲>Δt乙，根据Q放=cmΔt可知，Q甲>Q乙，即甲杯中的水放出的热量较多，故B正确； CD．甲乙都为水，即两杯水的比热容相同，而两杯热水降温快慢不同的原因可能是两个杯子开口散热面积的大小或杯身散热的材料不同等，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示的电路中，甲灯泡比乙灯泡亮。则下列描述中正确的是（　　） A. P甲＞P乙 B. U甲＞U乙 C. I甲＞I乙 D. R甲＞R乙 【答案】ABD 【解析】 【详解】由图知，甲乙两灯串联。 A．灯泡的亮度是由它的实际功率决定的，甲灯泡比乙灯泡亮，即，故A正确； BCD．两灯串联，通过两灯的电流相等，根据可知，，根据可知，，故BD正确，C错误。 故选ABD。 9. 如图是物理爱好者设计的一款血压测试仪的简化电路，为可感知血压大小变化的可变电阻，其阻值随测试者血压的增大而增大，现有三个电表连入电路，若要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，闭合开关，下列说法正确的是（ ） A 测试者血压增大时，电流表A示数变大 B. 测试者血压增大时，电压表示数变大 C. 血压变化时，电压表与电流表A示数之比变大 D. 电压表可以改装为检测表 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．分析电路可知，和串联，电流表A测电路中电流，电压表测电压，电压表测电压。血压增大时，阻值变大，则总电阻变大，根据可知电路中电流变小，即电流表A示数变小；根据串联分压规律可知，电压表示数变大，则电压表示数变小。要求由电表改造后的检测表的示数也随血压的增大而增大，则电压表可以改装为检测表。故AB错误，D正确； C．根据可知，电压表与电流表A示数之比即为定值电阻的阻值，所以血压变化时，电压表与电流表A示数之比不变，故C错误。 故选D。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. “飞轮储能”是飞船在太空中的一种储能方式，当飞船在有阳光的空间飞行时，飞船上的太阳能电池板将光能转化为________能供飞船使用，多余的电能用来带动飞船上的飞轮高速旋转。当飞船在没有阳光的空间飞行时，飞轮又带动发电机发电，将飞轮的________能转化为电能供飞船使用。 【答案】 ①. 电 ②. 机械（动） 【解析】 【详解】[1][2]当飞船在有阳光的空间飞行时，飞船上的太阳能电池板将光能转化为电能供飞船使用，多余的电能用来带动飞船上的飞轮高速旋转。当飞船在没有阳光的空间飞行时，飞轮又带动发电机发电，将飞轮的机械能转化为电能供飞船使用。 11. 杨倩在东京奥运会上10米气步枪比赛中为我国摘得首金。气步枪靠装置内高压气体击发弹丸完成射击，发射弹丸过程中的能量转化与四冲程汽油机的_____冲程相同。若某四冲程汽油机飞轮的转数为3600r/min，该汽油机每秒对外做功_____次。 【答案】 ①. 做功 ②. 30 【解析】 【详解】[1]气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程中内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 [2]若某四冲程汽油机飞轮的转数为3600r/min，即60r/s，表示每秒飞轮转动60圈，故1s内活塞往复60次，曲轴转动60周，对外做功30次。 12. 如图所示是小雨自制的简易调光灯，其中铅笔芯是 ______（选填“导体”或“绝缘体”），闭合开关，回形针沿铅笔芯向左移动过程中灯的亮度会 ______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】 ①. 导体 ②. 变亮 【解析】 【详解】[1]铅笔芯容易导电，是导体。 [2]合开关，回形针沿铅笔芯向左移动过程中，铅笔芯接入电路的长度变小，电阻变小，电路中电流变大，灯的亮度会变亮。 13. 将学生电源、照明电路中的白炽灯（白炽灯的玻璃泡上半部分被去掉）、实验室的小灯泡和开关组成如图的电路。闭合开关小灯泡不发光，断开开关，将一杯低温的绝缘油倒入白炽灯的玻璃中，再次闭合开关，小灯泡发光，这是因为绝缘油使白炽灯的灯丝温度降低，电阻________，小灯泡的功率变________。 【答案】 ①. 变小 ②. 大 【解析】 【详解】[1]根据实验分析可知当白炽灯灯丝温度降低时，小灯泡发光，说明电阻温度变低，电阻变小。 [2]灯泡的亮暗程度由实际电功率来决定且灯泡越亮，实际电功率越大。 14. 如图所示的华为Mate40手机具有多项黑科技，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”。该手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，如果不考虑快充时的电能损耗，利用该项快充技术，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是______，若充电全过程电能表表盘转了60转，则消耗了______kW∙h电能。 【答案】 ①. 1440s ②. 0.05 【解析】 【详解】[1]手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间 [2]若充电全过程电能表表盘转了60r，由图可知，电能表消耗1kW∙h，电能表转1200r，则消耗的电能 15. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像。若把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为5V的电源上，电路中电流为 ________A；若把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，通电相同时间内产生的热量之比为 ________。 【答案】 ①. 0.4 ②. 1︰2 【解析】 【详解】[1]定值电阻的阻值不变，通过它的电流与它两端的电压成正比，故乙是R的I-U图像，甲是L的I-U图像；把定值电阻R和小灯泡L串联时，串联电路中的电流处处相等，由图像可知，通过它们的电流为0.4A，它们两端的电压分别为4V和1V，由串联电路的电压规律可得，电源电压为 符合题意，因此电路中的电流为0.4A。 [2]把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R与L两端的电压均为4V，由图像可知，通过R与L的电流分别为0.4A和0.8A，由可得通电相同时间内它们产生的热量之比为 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 灯L1、L2串联，用电压表测灯L2两端的电压，连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画补出正确的电路连接。 【答案】 【解析】 【详解】由电路图可知，电压表与L1串联后L2并联，不符合题意；按电流流向法从正极开始，依次流过L2、L1、开关回到电源的负极，最后把电压表并联L2两端，所以L2与开关之间的导线连接错误，可以把这根导线改为两灯泡串联，如图所示： 17. 小明连接好如图的电路后，闭合开关，向右移动滑片时，两块电流表的示数均变小且减小的示数相同。请在方框内填入小灯泡和滑动变阻器的元件符号。 【答案】 【解析】 【详解】由题可知，闭合开关，向右移动滑片时，两块电流表的示数均变小，说明电阻增大，滑动变阻器连接的是左下接线柱；滑动变阻器和灯泡并联，根据并联电路相互独立互不影响的特点，要想使向右移动滑片时，两块电流表的示数均变小且减小的示数相同。支路电流表应该测通过变阻器的电流，如图所示 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 如图，这是“探究水和食用油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表： 加热时间/s 0 20 40 60 80 水的温度/℃ 20 22 25 27 30 食用油的温度/℃ 20 25 30 35 40 （1）除了如图所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和______； （2）实验中利用相同规格的电加热管给水和食用油加热，需要控制水和食用油的______相等； （3）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较______（选填“升高的温度”或“吸收的热量”）来研究水和食用油吸热能力的差异； （4）根据实验数据可知：质量相等的水和食用油，在吸收相同热量时，______升温较高，______吸热能力强。 【答案】（1）温度计 （2）质量和初温 （3）升高的温度 （4） ①. 食用油 ②. 水 【解析】 【小问1详解】 探究水和食用油的比热容实验需要测量温度随时间的变化，除了图中器材外还需要测量温度的温度计。 【小问2详解】 在实验中要控制水和食用油质量和初温相同，应用了控制变量法。 【小问3详解】 在实验过程中控制加热时间相同，因为相同的电加热器加热相同时间所吸收的热量相同，所以通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异。 【小问4详解】 [1][2]从表格中的数据可以知道等质量的水和食用油吸收相同的热量，水的温度变化小，食用油升温较高，由 可知，热量相同，质量相同时，温度变化量越大比热容越小，温度变化量越小，比热容越大，所以水的吸热能力强。 19. 小雨和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V 14 1.4 2.8 （1）连接电路前，小雨发现电压表指针如图乙所示，则他应对电压表进行的操作是___________。 （2）小雨根据图甲连接好电路，闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是_________或_________。 （3）排除故障后，小雨完成了实验，并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个结论： ①串联电路中电源两端电压等于________________； ②串联电路中各电器两端电压相等； （4）实验结束后小雨和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是：___________________；另外，小雨的实验操作在设计方案上还存在另一个不足之处是：____________________。 【答案】（1）对电压表调零 （2） ①. L1短路 ②. L2断路 （3）各部分电路两端电压之和 （4） ①. 使用了相同规格的灯泡进行实验 ②. 只进行了一次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性 【解析】 小问1详解】 连接电路前，没有电流通过电压表，发现电压表指针如图乙所示，指针没有指在零刻度线处，接下来他要对电压表进行的操作是对电压表调零。 【小问2详解】 [1][2]根据图甲连接好电路，电压表并联在L1两端，闭合开关后，发现电压表示数为零，可能是由于L1短路，导致电压表也被短路，也可能是因为L2断路，导致整个电路断路。 【小问3详解】 分析表中实验数据知，1.4V+1.4V＝2.8V，由此得出结论，串联电路中电源两端的电压等于各部分电路两端电压之和。 【小问4详解】 [1]分析表中实验数据知，UAB＝UBC＝1.4V，在串联电路中，如果各个用电器的电阻不同，那么它们两端的电压也会不同。由于选用的灯泡规格相同，因此它们的电阻相同，导致两端电压相等，但这并不能代表所有串联电路的情况。故使用了相同规格的灯泡进行实验，由此得出的结论②是错误的。 [2]为了得出可靠的结论，通常需要进行多次实验以排除偶然因素的影响。所以这个实验在设计方案上存在的另一个不足之处是：只进行了一次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。 20. 学习完欧姆定律和电功率的知识后，小楚将标有“0.5A”字样的小灯泡、阻值未知的定值电阻、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接成如图所示电路，电源电压保持不变。他想用这个电路来研究“电流与电压、电阻的关系”。 表a 1 2 3 U 3V 4V 5V I 0.3A 0.4A 0.5A 表b 1 2 3 U 0.9V 1.6V 2.5V I 0.3A 0.4A 0.5A （1）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，接下来的操作是__________，然后得到了如表所示的定值电阻和小灯泡的电压与电流的实验数据，请你推断，其中表格_____是电压表V1与电流表示数的实验数据，你的依据是___________； （2）通过分析电压表_______与电流表示数的实验数据可知：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______； （3）根据表格中的数据，可知小灯泡的额定功率为_________W； （4）小楚发现有一个铭牌磨损的电阻Rx，于是他设计了以下几个电路测量Rx的阻值，R0阻值已知，电源电压未知，其中可以测出Rx阻值的是　 　。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 ②. b ③. 见解析 （2） ①. V2 ②. 正比 （3）1.25 （4）D 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关后，电流表和电压表均有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，可能是通过小灯泡的电流过小，灯泡的实际功率小，因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光。 [2][3]根据公式，由表中数据可知，图a中电压与电流的比值不变，应该是定值电阻；而图b中电压与电流的比值是变化的，所以是小灯泡；电压表V1连接的是小量程，电压表V2连接的是大量程，因此可知，表格b是电压表V1与电流表示数的实验数据。 【小问2详解】 [1][2]探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，所以，就选择定值电阻的电流、电压数据，即选择表a的数据，由表中数据数据可知，电压增大为原来几倍，电流也增大为原来几倍，可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问3详解】 由表b可知，小灯泡正常发光时的电压值为2.5V，小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 A．由电路图可知，开关接1或2时，通过电压表的电流的方向会发生变化，电压表的指针会反向偏转，无法读取电压表的示数，故A不符合题意； B．由电路图可知，当上面开关断开时，两电阻串联，电压表测量电源电压；上面开关闭合时，电阻Rx被短路，电压表仍然测量电源电压，所以无法得到Rx的电压以及串联时R0的电压，也就不能得到电路中的电流，不能计算出Rx的阻值，故B不符合题意； C．图C中开关切换时电流表的正负接线柱有一个是接反了，某一次没法测出电流而且可能损坏电流表，故C不符合题意； D．由图知，两开关都闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源电压U；闭合下方开关，断开上方开关时，和串联，此时电压表测两端的电压，由串联电路的电压特点可知两端的电压，根据串联分压的规律可得，则该方法可以测出的阻值，故D符合题意。 故选D。 21. 如图所示，是某物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 （1）图甲是探究在通电时间相同和 _______相同的情况下，导体产生的热量与 _______大小是否有关的装置； （2）实验中通过观察 _____________的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 _____； A.探究电流与电压、电阻的关系 B.用加热时间反映物质吸收热量的多少 （3）在如图乙这种情况下，左侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 ________J； （4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 ____________________。 【答案】（1） ①. 电流 ②. 电阻 （2） ①. U形管液面高度 ②. B （3）400 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图知，阻值不同的电热丝串联在电路中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系。 【小问2详解】 [1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验中利用产生的热量对容器内气体加热，使气体体积膨胀，气体的体积变化可以进一步通过U形管液面高度差的变化来反映，采用的是转换法。 [2]A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意； B．用加热时间反映物质吸收热量的多少，采用的是转换法，故B符合题意。 故选B。 小问3详解】 由图知，电流表选择的是0~3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；左侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 【小问4详解】 电流流过导体产生的热量使容器内气体受热膨胀，会推动U形管内液柱移动，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内的电阻丝短路，不会发热。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 某同学在家使用煤气炉烧水，完全燃烧一部分煤气后放出了的热量，若这些热量被质量为4kg的水吸收后，水的温度从20℃升高到70℃，煤气的热值，水的比热容，试求： （1）此过程中消耗的煤气为多少？ （2）水吸收的热量为多少？ （3）该煤气炉的热效率为多少？ 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 此过程中消耗的煤气为 【小问2详解】 水吸收的热量为 【小问3详解】 该煤气炉的热效率为 23. 某型号LED芯片在一定电压范围内的工作电流是20mA，在这个电压范围内，它会在不同电压下发出不同颜色的光。当两端电压为1.8V时，它发红光；当两端电压为3.2V时，它发蓝光。 （1）求该型号LED芯片发蓝光时消耗的电功率P1； （2）若该型号LED芯片与定值电阻R串联后接在电压为6V的电源两端时，LED芯片发红光，求定值电阻R阻值； （3）家用某型号白光LED灯是由若干个发白光的灯珠串联组成，每个灯珠都是在上述发蓝光的LED芯片上涂黄色荧光粉制成的，灯珠结构如图所示。若该白光LED灯直接接在家庭电路中使用，则内部串联的灯珠个数n为多少？（结果取整数）此白光LED灯消耗的电功率P2是多少？ 【答案】（1）0.064W （2）210Ω （3）69个，4.4W 【解析】 【小问1详解】 LED芯片发蓝光时消耗的电功率为 【小问2详解】 因为串联，所以，定值电阻两端的电压为 定值电阻R阻值 【小问3详解】 串联的灯珠个数n为 白光LED灯消耗的电功率 24. 阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。 （1）乙图中，当白天光线强时，S与_________接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用________（选填“内”或“外”）光电效应工作的； （2）LED灯头内有8个发光二极管，这8个发光二极管是_________联后接入电路的； （3）LED灯主要由_________材料制成，可以把电能直接转化成__________能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________（选填“高”或“低”）。 【答案】（1） ①. b ②. 内 （2）串 （3） ①. 半导体 ②. 光 ③. 低 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意可知，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，故此时S与b接通。 [2]太阳能电池板对蓄电池充电的过程中，太阳能电池板相当于电源，而电源是产生电压的装置，则太阳能电池板在光的照射下能够产生电压，由题文“内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压”可知，太阳能电池板是利用内光电效应工作的。 【小问2详解】 由于蓄电池组的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2~4V，低于蓄电池组的电压，所以应将它们串联接在电路中。 【小问3详解】 [1]发光二极管主要由硅等半导体材料制成。 [2]由题意可知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能。 [3]LED灯电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$