精品解析：湖北省天门市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年湖北省天门市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列描述中属于扩散现象的是（　　） A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞 C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫 2. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（见下图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中不正确的是（　　） A. 豆豆：如果太阳出来，冰山吸热，内能一定增加 B. 丁丁：再冷，组成冰山分子在做热运动呀，所以冰山也有内能 C. 丁丁：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了 D. 豆豆：冰山的内能可能比100℃的沸水内能大 3. 如图所示，植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（　　） A. 热值 B. 体积 C. 质量 D. 密度 4. 如下图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，活塞向下运动压缩管内的空气时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气内能增大 C. 图丙，加热水的过程是通过做功的方式改变水的内能 D. 图丁，从滑梯上滑下，臀部有炙热感觉，是通过做功的方式改变物体内能 5. 如图是内燃机的某个冲程，下列各现象中与该冲程能量的转化方式一致的是（　　） A. 滚摆上升 B. 火箭升空 C. 钻木取火 D. 山中瀑布 6. 如图是加油站里常见的“静电释放器”（与大地相连），工人提油枪加油前，必须用手触摸静电释放器清除身体上的静电。下列说法中正确的是（　　） A. 静电释放过程是电子在转移 B. “除电”后人体就没有电荷了 C. 人体与衣服摩擦可创造出电荷 D. 静电释放器可以由陶瓷制成 7. 科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，灯与串联，闭合开关S后，发现灯比亮，则通过两灯的电流与的大小关系是（ ） A. B. C. D. 无法确定 9. 如图甲所示，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表A1指针的位置，如果电流表A2读数是0.6A，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L1和L2并联 B. 通过灯L1的电流为0.6A C. 电流表 A1一定连接“-、0.6”接线柱 D. 电流表A1的读数是0.3A 10. 如图所示的电路中，下列说法正确的是（　　） A. 断开S1、S2，电流表A无示数 B. 先闭合S1，再闭合S2，电流表A的示数变小 C. 先闭合S2、再闭合S1，电压表V的示数变大 D. 只闭合S1时，若灯L1的灯丝突然烧断，则电压表V的示数将变大 11. 如图是小意同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置，油箱体积为50L，油量表是由学生用电流表改装而成，电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A，表示油箱内满油，当P在b端时电路中的电流为0.1A，表示油箱内无油，则下列说法错误的是（　　） A. 电源电压6V B. 保护电阻R0为10Ω C. 在滑动变阻器R两端并联一个电压表，则浮标向下运动时电压表的示数变大 D. 若变阻器阻值随浮标升降均匀变化，则油量为40L时的电流为0.12A 12. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通，电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外，将导线a和b接入电路进行实验，下列说法错误的是（　　） A. 实验时U形管中液面高度没有变化，一定是电路中某处断路 B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 C. 若R1和R2的阻值相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则可去掉R3，使R1和R2电阻不同 二、填空题（共4题，共10分） 13. 如图，将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条，然后将此锡箔细条的两端连接电池正负极，很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火，这是因为细条将电池 _______导致电流过大产生的。若ab段长度等于bc段长度，则ab段与bc段相比，电阻Rab_____Rbc，此时通过的电流Iab_____Ibc。（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 14. 我国家庭照明电路的电压是______ V，随着家用电器应用越来越多，在家庭中常常用带有开关的多孔插座，插座上的开关与插座是______ 联，插座与插座之间是______ 联。 15. 《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。 16. 如图为无人机群组成3D金鸡造型，若每架无人机上的LED灯功率为20W， 1200 架无人机持续亮灯5 min消耗的电能为______ kW·h。LED灯比传统白炽灯节电，原因是减少了将电能转化为______能的比例。 三、作图与实验题（共5题，共21分） 17. 请在图中根据小磁针N极标出通电螺线管的N、S极，磁感线的方向，以及电源正、负极。 18. 请用笔画线表示导线，将图中的三孔插座和电灯与开关接入家庭电路中。 19. 为了比较A、B两种液体的吸热情况，实验小组用如图甲所示的实验装置进行探究。 （1）试管中加入两种液体除初温相同外，还应确保 ___________（选填“体积”或“质量”）相等； （2）加热相同的时间，液体A吸收的热量 ___________（选填“大于”“等于”或“小于”）液体B吸收的热量； （3）如图乙是根据实验数据绘制的液体温度随加热时间变化的关系图像。液体 ___________（选填“A”或“B”）的吸热能力更强，请简要说明理由：___________。 20. 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，运用了_________法； （2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应 _______；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 _____端（选填“A”或“B”）； （3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻Rx变化的图像，由图像可知Rx两端的电压为 _____V；当Rx的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 _____（选填“A”或“B”）端滑动从而达到控制Rx两端的 _______不变的目的； （4）若实验中Rx的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，25Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 _________Ω。 21. 如图甲所示是伏安法测电阻的电路图，图乙为连接不完整的实物图。（电源电压为6V） （1）请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（要求：P向右移动，电流表示数变小）； （2）正确连接电路后，闭合开关S，小北发现电压表指针未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针发生转动，但电压表依旧无示数，则故障原因可能是____________； （3）排除故障后继续实验，滑片P在某位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得______，此实验要多次测量，目的是：________； （4）根据实验数据绘制出的I-U图像，如图丁中a所示。根据图像a可得通过的电流与其两端电压的关系是：________________； （5）实验完成后，将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验，绘制出小灯泡的I-U图像，如图丁中b所示。分析图像中A、B、C三点电阻、、大小关系为__________________。 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。小明使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示。求： （1）当开关S接到1处，电路处于加热状态还是保温状态？ （2）电阻R1的阻值； （3）保温状态时的电流。 23. 海上风电作为一种清洁可再生能源，其发展有助于减少对化石燃料的依赖，促进能源结构向更加清洁、低碳的方向转变。一般装机容量是4兆瓦（1兆瓦＝1×106W），风机转一圈，只能发电不到4度。而目前已公开的世界上最大26兆瓦海上风机，转一圈能发电50度左右。我国主流的风电机组集中安装在水深50m的近海海域，其中离岸距离大于100千米，水深超过50m的深远海域风能资源更加丰富，图1是风力发电的原理及输电示意图：求： （1）请求出26兆瓦海上风机转动一圈所用时间（精确到0.1s）； （2）若风力发电向远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在安全的情况下，利用电压表、电流表和电源接成如图-2所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为0.2Ω，电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，则短路位置到甲地的距离为多远？ （3）目前已公开的世界上最大26兆瓦海上风机，转一圈能发电50度。在一个标准大气压下，此风机转一圈的电能，由一个热效率90%的电磁炉给水加热，可以使多少千克20℃的水沸腾？[] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年湖北省天门市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列描述中属于扩散现象的是（　　） A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞 C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫 【答案】A 【解析】 【详解】A．桂花花香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故A符合题意； BCD．雪花漫天飞舞，灰尘空中飞扬，江面雾气弥漫，都是肉眼可见的运动，属于机械运动，故BCD不符合题意。 故选A。 2. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（见下图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中不正确的是（　　） A. 豆豆：如果太阳出来，冰山吸热，内能一定增加 B. 丁丁：再冷，组成冰山的分子在做热运动呀，所以冰山也有内能 C. 丁丁：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了 D. 豆豆：冰山的内能可能比100℃的沸水内能大 【答案】C 【解析】 详解】A．同一物体吸热，内能会增加，故A正确，不符合题意； BC．组成物体的分子在不停地做无规则运动，故任何物体在任何温度下都会有内能，故 C错误，符合题意；B正确，不符合题意； D．因为内能还跟物体的质量有关，质量巨大的冰山的内能可能比质量很小的100°C的沸水的内能大，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（　　） A. 热值 B. 体积 C. 质量 D. 密度 【答案】A 【解析】 【详解】植物油燃料比传统燃料更节能，主要的原因是它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该燃料时，可以释放出更多的热量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如下图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，活塞向下运动压缩管内的空气时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气内能增大 C. 图丙，加热水的过程是通过做功的方式改变水的内能 D. 图丁，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过做功的方式改变物体内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，厚玻璃管内的空气被压缩时，活塞对空气做功，管内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误； B．图乙中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对塞子做功，空气的内能减少，故B错误； C．图丙中，水从酒精灯火焰吸收热量，水的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式使水的内能增加，故C错误； D．图丁中，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过摩擦做功改变内能，故D正确。 故选D。 5. 如图是内燃机的某个冲程，下列各现象中与该冲程能量的转化方式一致的是（　　） A. 滚摆上升 B. 火箭升空 C. 钻木取火 D. 山中瀑布 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能； A．滚摆上升，质量不变，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故A不符合题意； B．火箭升空时，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．山中瀑布质量不变，高度减小，重力势能减少，速度增大，动能增加，重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选B。 6. 如图是加油站里常见的“静电释放器”（与大地相连），工人提油枪加油前，必须用手触摸静电释放器清除身体上的静电。下列说法中正确的是（　　） A. 静电释放过程是电子在转移 B. “除电”后人体就没有电荷了 C. 人体与衣服摩擦可创造出电荷 D. 静电释放器可以由陶瓷制成 【答案】A 【解析】 【详解】A．静电释放时，电子从一个物体身上转移到另一个物体身上，故A正确； B．除电是电子的中和过程，除电后，人体对外不显电性，但仍有正负电荷，只是电荷的电量总和为0，故B错误； C．摩擦起电过程是电荷的转移过程，这个过程，电荷没有消失，也不会创造出新的电荷，故C错误； D．静电释放器能将电导走，是导体材料，而陶瓷在通常情况下是绝缘体，故D错误。 故选A。 7. 科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意知，S1闭合，灯L发光，S1能控制L；灯光照亮人脸完成人脸识别时，S2闭合，即S1、S2同时闭合，电动机M才工作，灯L也亮。 A．只S1闭合，灯L发光，再S2闭合，电动机M也工作，S1、S2同时闭合，电动机M才工作，故A符合题意； B．只闭合S1时，电动机工作，同时闭合S1和S2时，电动机和灯泡都工作，故B不符合题意； C．只S1闭合，灯L发光，电动机M工作，再闭合S2，电动机被短路，不工作，故C不符合题意； D．只S1闭合，灯L发光，电动机M工作，再闭合S2，电动机工作，灯L被短路，不亮，故D不符合题意。 故选A。 8. 如图所示，灯与串联，闭合开关S后，发现灯比亮，则通过两灯电流与的大小关系是（ ） A. B. C. D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，两端串联，根据串联电路电流规律可知，串联电路中电流处处相等，故闭合开关后，通过两灯的电流相等，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9. 如图甲所示，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表A1指针的位置，如果电流表A2读数是0.6A，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L1和L2并联 B. 通过灯L1的电流为0.6A C. 电流表 A1一定连接“-、0.6”接线柱 D. 电流表A1的读数是0.3A 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图知，两灯并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过L2的电流。 A．由图甲知，电流从正极流出经电流表A1后分成两支，一支通过L1，另一支通过L2和电流表A2，所以两灯并联，故A正确； CD．电流表A1测干路电流，电流表A2测L2的电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表A2读数是0.6A，由图乙知，电流表A1应选择0～3A的量程，连接“-、3”接线柱，电流表A1读数为1.5A，故CD错误； B．通过L1的电流 I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A 故B错误。 故选A。 10. 如图所示的电路中，下列说法正确的是（　　） A. 断开S1、S2，电流表A无示数 B. 先闭合S1，再闭合S2，电流表A的示数变小 C. 先闭合S2、再闭合S1，电压表V的示数变大 D. 只闭合S1时，若灯L1的灯丝突然烧断，则电压表V的示数将变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．断开S1、S2，电路为两灯泡和电流表串联，此时电路是通路，电流表有示数，故A错误； B．先闭合S1，电路为两灯泡串联，再闭合S2，灯泡L2会被短路，电路中的电阻变小，电流会变大，电流表的示数变大，故B错误； C．先闭合S2，电路为串联电路，电压表测电源电压，再闭合S1，灯泡L2被短路，电压表仍测电源电压，则电压表的示数不变，故C错误； D．只闭合S1时，若灯L1的灯丝突然烧断，电压表串联接入电路，测电源电压，因此电压表的示数会变大，故D正确。 故选D。 11. 如图是小意同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置，油箱体积为50L，油量表是由学生用电流表改装而成，电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A，表示油箱内满油，当P在b端时电路中的电流为0.1A，表示油箱内无油，则下列说法错误的是（　　） A. 电源电压为6V B. 保护电阻R0为10Ω C. 在滑动变阻器R两端并联一个电压表，则浮标向下运动时电压表的示数变大 D. 若变阻器阻值随浮标升降均匀变化，则油量为40L时的电流为0.12A 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，保护电阻R0、滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流； AB．当P在a端时，为R0简单电路，由欧姆定律可知① 在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大② 由①②解得R0＝10Ω，U＝6V 故AB正确；AB不符合题意； C．在滑动变阻器R两端并联一个电压表时，滑片向下运动，滑动变阻器接入的阻值变小，根据串联分压可知，电压表的示数变小，故C正确，C不符合题意； D．根据图结合滑动变阻器阻值随浮标升降均匀变化，油量为40L时，此时接入的阻值为 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流为，故D错误。 故选D。 12. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通，电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外，将导线a和b接入电路进行实验，下列说法错误的是（　　） A. 实验时U形管中液面高度没有变化，一定是电路中某处断路 B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 C. 若R1和R2的阻值相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则可去掉R3，使R1和R2电阻不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验时若U形管中液面的高度没有变化，也可能是U形管密封不严，故A错误，A符合题意； B．该装置利用左侧或右侧一个装置，电流和电阻不变，改变通电时间，故可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系，故B正确，B不符合题意； C．若R1和R2阻值相等，右侧的电阻丝外并联一个电阻丝，使密闭容器内的两电阻丝电流不相同，所以能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意； D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，去掉R3则二者串联，使得电流相等，同时使R1和R2电阻不同，故D正确，D不符合题意。 故选A。 二、填空题（共4题，共10分） 13. 如图，将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条，然后将此锡箔细条的两端连接电池正负极，很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火，这是因为细条将电池 _______导致电流过大产生的。若ab段长度等于bc段长度，则ab段与bc段相比，电阻Rab_____Rbc，此时通过的电流Iab_____Ibc。（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 【答案】 ①. 短路 ②. ＞ ③. ＝ 【解析】 【详解】[1]锡箔纸条两端的铝面直接接触电池的正负极，相当于直接用导线将电源的正负极相连，会造成电源短路，这样电流会很大，产生大量的热量而起火。 [2]长度和材料相同，铝纸条中间最细处的横截面积较小，电阻较大，即ab段电阻大于bc段电阻。 [3]串联电路中电流处处相同，故通过ab段的电流等于通过bc段的电流。 14. 我国家庭照明电路的电压是______ V，随着家用电器应用越来越多，在家庭中常常用带有开关的多孔插座，插座上的开关与插座是______ 联，插座与插座之间是______ 联。 【答案】 ①. 220 ②. 串 ③. 并 【解析】 【详解】[1]我国家庭照明电路的电压为220V，家用电器的额定电压也是220V。 [2]开关控制插座，插座上的开关与插座是串联连接。 [3]在家庭电路中，电灯与插座间以及插座与插座之间是互不影响，因此它们是并联连接， 15. 《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。 【答案】 ①. S（南） ②. 地磁场 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题意知，司南放在地上时，握柄指向地理的南方，而地磁极的N极在地理南方附近，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以握柄是磁体的S（南）极。 [2]司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。 16. 如图为无人机群组成3D金鸡造型，若每架无人机上的LED灯功率为20W， 1200 架无人机持续亮灯5 min消耗的电能为______ kW·h。LED灯比传统白炽灯节电，原因是减少了将电能转化为______能的比例。 【答案】 ①. 2 ②. 内 【解析】 【详解】[1]1200 架无人机持续亮灯5 min消耗的电能为 [2]与传统的白炽灯相比较，LED灯主要将电能转化为光能，降低了电能转化为内能的比例。 三、作图与实验题（共5题，共21分） 17. 请在图中根据小磁针的N极标出通电螺线管的N、S极，磁感线的方向，以及电源正、负极。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，小磁针的左端为S，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为N极，由安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，故电源的左端为正极，右端为负极；螺线管外部的磁场是从N极出发，回到S极，所以磁感线的方向向左，作图如下： 18. 请用笔画线表示导线，将图中的三孔插座和电灯与开关接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】为了断开开关时能断开火线，开关应串联在用电器与火线之间；三孔插座的接法为左边接零线，右边接火线，上孔接地线，如下图所示 19. 为了比较A、B两种液体的吸热情况，实验小组用如图甲所示的实验装置进行探究。 （1）试管中加入的两种液体除初温相同外，还应确保 ___________（选填“体积”或“质量”）相等； （2）加热相同的时间，液体A吸收的热量 ___________（选填“大于”“等于”或“小于”）液体B吸收的热量； （3）如图乙是根据实验数据绘制的液体温度随加热时间变化的关系图像。液体 ___________（选填“A”或“B”）的吸热能力更强，请简要说明理由：___________。 【答案】（1）质量 （2）等于 （3） ①. A ②. 升高相同的温度，A液体需要加热时间更长 【解析】 【小问1详解】 探究不同物质的吸热能连实验，根据控制变量法，实验中需要在两个相同的烧杯中应加入初温和质量相同的不同液体。 【小问2详解】 用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，所以液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量。 【小问3详解】 [1][2]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A液体需要加热时间更长，A吸收的热量较多，则说明A液体的吸热能力强。 20. 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，运用了_________法； （2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应 _______；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 _____端（选填“A”或“B”）； （3）图乙是小组根据测得实验数据绘制的电流I随电阻Rx变化的图像，由图像可知Rx两端的电压为 _____V；当Rx的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 _____（选填“A”或“B”）端滑动从而达到控制Rx两端的 _______不变的目的； （4）若实验中Rx阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，25Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 _________Ω。 【答案】（1）控制变量 （2） ①. 断开 ②. B （3） ①. 3 ②. B ③. 电压 （4）12.5 【解析】 【小问1详解】 在研究某个因素的影响时，只改变这个量的大小，从而确定这个因素是否影响，是控制变量法，该实验保持电阻不变，探究电流与电压的关系，运用了控制变量法。 【小问2详解】 [1]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，即B端。 【小问3详解】 [1]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流随电阻变化的图像，由图像可知，R两端的电压UV=IR=0.6A×5Ω=0.2A×15Ω=3V [2][3]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，电压表示数增大，在探究电流与电阻的实验中，应控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，则应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，将滑动变阻器的滑片P向B端滑动，使电压表的示数保持不变，即控制Rx两端的电压不变。 【小问4详解】 根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V 当接入25Ω电阻时，滑动变阻器的阻值 故为了完成整个实验，滑动变阻器的阻值至少是12.5Ω。 21. 如图甲所示是伏安法测电阻的电路图，图乙为连接不完整的实物图。（电源电压为6V） （1）请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（要求：P向右移动，电流表示数变小）； （2）正确连接电路后，闭合开关S，小北发现电压表指针未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针发生转动，但电压表依旧无示数，则故障原因可能是____________； （3）排除故障后继续实验，滑片P在某位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得______，此实验要多次测量，目的是：________； （4）根据实验数据绘制出的I-U图像，如图丁中a所示。根据图像a可得通过的电流与其两端电压的关系是：________________； （5）实验完成后，将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验，绘制出小灯泡的I-U图像，如图丁中b所示。分析图像中A、B、C三点电阻、、大小关系为__________________。 【答案】（1） （2）定值电阻短路 （3） ①. 5 ②. 求电阻值的平均值，减小误差 （4）在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 （5） 【解析】 【小问1详解】 据甲图可知电压表并联在定值电阻两端，滑片P向右移动，电流表示数变小，即滑动变阻器接入电路中的阻值变大，说明连接的是滑动变阻器的左下接线柱，如下图所示： 【小问2详解】 串联电路中电流表有示数，说明发生短路，电压表指针未偏转，电压表无示数，说明与电压表并联用电器发生短路，电压表测导线电压，因此无示数，因此故障为定值电阻短路。 【小问3详解】 [1]丙图中，电流表的量程是0-0.6A，读数为0.5A，电压表的量程是0-15V，读数为2.5V，则待测电阻的阻值为 [2]实验中进行多次测量的目的是为了求平均值，减小实验误差。 【小问4详解】 a图像中，是过原点的一条直线为正比例函数，说明在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 A、B两点中，电流相等，B点的电压大于A点的电压，根据可知，B点的电阻大于A点的电阻；B、C两点，电压相等，C点的电流大于B点的电流，根据可知，B点的电阻大于A点的电阻；b图像中，电流值趋向于不变，电压变大，根据可知，C点的电阻大于A点的电阻，因此电阻关系为 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。小明使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示。求： （1）当开关S接到1处，电路处于加热状态还是保温状态？ （2）电阻R1的阻值； （3）保温状态时的电流。 【答案】（1）加热；（2）44Ω；（3）2A 【解析】 【详解】解：（1）由图甲可知，当S接1时，只有R1接入电路，当S接2时，R1与R2串联，由可知，电阻越大，电功率越小。S接1时，电阻较小，功率较大，是加热状态。 （2）由图乙可知，加热状态时的功率为1100W，则电阻R1的阻值为 （3）当S接2时，R1与R2串联，此时电路中电阻较大，为保温状态，由图乙可知，保温状态时的功率为440W，则通过电路的电流为 答：（1）当开关S接到1处，电路处于加热状态； （2）电阻R1的阻值为44Ω； （3）保温状态时的电流为2A。 23. 海上风电作为一种清洁可再生能源，其发展有助于减少对化石燃料的依赖，促进能源结构向更加清洁、低碳的方向转变。一般装机容量是4兆瓦（1兆瓦＝1×106W），风机转一圈，只能发电不到4度。而目前已公开的世界上最大26兆瓦海上风机，转一圈能发电50度左右。我国主流的风电机组集中安装在水深50m的近海海域，其中离岸距离大于100千米，水深超过50m的深远海域风能资源更加丰富，图1是风力发电的原理及输电示意图：求： （1）请求出26兆瓦海上风机转动一圈所用时间（精确到0.1s）； （2）若风力发电向远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在安全的情况下，利用电压表、电流表和电源接成如图-2所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为0.2Ω，电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，则短路位置到甲地的距离为多远？ （3）目前已公开的世界上最大26兆瓦海上风机，转一圈能发电50度。在一个标准大气压下，此风机转一圈的电能，由一个热效率90%的电磁炉给水加热，可以使多少千克20℃的水沸腾？[] 【答案】（1）6.9s （2）12.5km （3）482.1kg 【解析】 【小问1详解】 由题意知26兆瓦＝26×106W =2.6×107W，海上风机转一圈能发电，风机转动一圈所用时间为 【小问2详解】 由图2可知电压表测导线两端的电压，电流表测电路中的电流，导线电阻为 因每根输电线每千米的电阻为0.2Ω，则导线的总长度为 因为导线是双股的，所以短路位置到甲地的距离为 【小问3详解】 水吸收的热量为 根据可知，水的质量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$