精品解析：河南省安阳市文峰区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

河南省安阳市文峰区九年级上学期期末2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题 一、填空题（本题共11小题，每空1分，共24分） 1. 科学家每次重大发现，都会有力地推进人类社会的进步与发展，物理学家 _______最先通过大量的实验研究归纳出电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，人们为了纪念他，把其名字命名为 ____________的单位。 2. 我国古代科技著作《天工开物》中，对铁器的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”这样的记载，如题图所示。在“铁化如水”这个过程发生的物态变化为___________，此过程铁要___________选填（“吸热”或“放热”）。锻造好的铁器为了增加硬度，要放到冷水里“淬火”，这是利用水的___________大的特性。 3. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽送入预定轨道。长征二号F遥十九运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功把 _____能转化为机械能。火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 _______。 4. 早期人类加热水或烹饪食物时会将烧热的石头作为临时加热工具。现在有一堆1kg的石头，将其加热后投入到质量为2kg、温度为15℃的水中，一段时间后，水温升高到45℃，这个过程中，水吸收的热量为______J，这是通过______的方式改变水的内能。（水的比热容为） 5. 如图所示，小丽同学用气球与自己的头发摩擦几下，发现头发会随着气球忽起来。头发与气球因带______（选填“同种”或“异种”）电荷而相互吸引，该现象中气球带负电的原因是______。用与头发擦过的气球再接触验电器的金属球，金属箔张角变大，此时的瞬间电流方向为______（选填“从验电器到气球”或“从气球到验电器”）。 6. 如图所示的电路，若要使R1、R2串联，则只需要闭合开关 _______；若要使R1、R2并联，则应闭合开关 __________。 7. 如图所示，电源电压恒定不变，先在A、B两点间接入定值电阻R1，电压表示数为3V，电流表示数为0.1A；再在A、B上方并联一只定值电阻R2（虚线部分），电流表示数变为0.3A，则并联电阻R2的阻值是______Ω。 8. 如图所示，电源电压3V，R1=R2=10Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将 _______（选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是 _________J。 9. 如雪同学观察到家里的电能表如图,当地家里只有电热水器工作时,这个电能表2min内指示灯闪烁了160次,说明该电热水器这段时间内消耗的电能为___________ J，电热水器的功率为___________ W． 10. 有两个规格不同的灯泡，“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，若将这两个灯泡串联在220V的电源上，_____（选填“甲”或“乙”）灯泡更亮一些；若不考虑温度对灯丝电阻的影响，灯泡甲和灯泡乙两端的电压之比为 ________。 11. 小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I，电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI。当U越大时，表明被测人员身高越 _____（选填“高”或“低”），整个电路中的电功率 _______，的值 _______（后两空均选填“变小”、“变大”或“不变”）。 二、选择题（本题共11小题，每小题2分，共22分。第12～20题每小题只有一个选项符合题目要求；第21～22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） 12. 下列用电器中，额定功率最接近20W的是（　　） A. 洗衣机 B. 台灯 C. 电饭锅 D. 空调 13. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对诗句中涉及的热现象解释正确的是（　　） A. “已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热 B. “露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象，需要吸热 C. “斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象，需要吸热 D. “霜叶红于二月花”，霜的形成是凝华现象，需要放热 14. 下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（　　） A. 0℃的冰没有内能 B. 冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能 C. 同一个物体温度越高，内能越大 D. 物体内能增大，其温度一定升高 15. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示，羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（　　） A 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引 B. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体 C. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引 D. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体 16. 如图，两盏相同灯泡在闭合开关S后都能发光，过一会儿两盏电灯突然都不亮了，电压表和电流表的示数均变为零，此时电路的故障是（　　） A. 灯L1被短路了 B. 灯L2被短路了 C. 灯L1的灯丝断了 D. 灯L2的灯丝断了 17. 规格都是“220V，200W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A. 电冰箱最多 B. 电脑最多 C. 电烙铁最多 D. 一样多 18. 如图所示是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 三孔插座与灯泡是串联的关系 B. 测电笔插入三孔插座的左孔，氖管会发光 C 当空气开关“跳闸”时，电路中某处一定发生了短路 D. 电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 19. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是 A. B. C. D. 20. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端， 下列说法正确的是（　　） A. 电路中R'和 R是并联的 B. 油量下降，则R'两端电压降低 C. 油位越高，流过R的电流越小 D. 油位越低，R两端的电压越小 21. 小明想探究“电流通过导体产生的热量多少与哪些因素有关”。他连接了如图的电路进行实验，甲、乙两个烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值不同，分别用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度。下列说法中正确的是（　　） A. 烧瓶内选用比热容较大的液体，可使实验现象更明显 B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C. 实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D. 只将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，即可比较水和煤油的比热容 22. 如图所示电路，电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，灯泡规格为“2.5V 1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变化范围0.3A~0.6A B. 电压表示数变化范围2V~3V C. 滑动变阻器阻值变化范围4Ω~20Ω D. 小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 23. 如图，根据实物连接图在虚线框内画出相应的电路图。（要求作图规范） 24. 小明设计了一种利用“声控”开关（有声音时自动闭合，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，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）。 四、实验探究题（本题共3小题，每空2分，第25题8分，第26题10分，第27题14分，共32分） 25. 在探究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。 （1） 利用烧杯中的水给试管里的碎冰加热的目的是___________； （2） 观察图乙，温度计的示数为___________℃； （3） 图丙是小明同学根据实验记录的数据绘制的温度随时间变化的图像。 由图像可知冰是___________ （“晶体”或“非晶体”）； （4） 小明注意到图像丙中 AB、CD两段图线的倾斜程度不同，由图像可推知冰的比热容为___________J/（kg·℃）。 [已知 26. 现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）。 （2）实验中依次接入三个定值电阻，正确实验后记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。上述实验中小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应移动滑动变阻器滑片往滑动 _____（选填“左”、“右”），使电压表示数为 _____V时，读出电流表的示数并记录。 （3）实验得出结论是：____________________。 （4）为完成整个实验（定值电阻由小到大），滑动变阻器最大阻值不应小于 _______Ω。 27. 在“测量小灯泡的电阻和电功率”的小组实验中，老师提供的小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在连接电路时，开关应处于______状态； （2）第一实验小组同学把线接好，移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示为______V，此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动； （3）第二实验小组同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是______W，由图像可知当小灯泡两端电压变大时它的电阻是______的（选填“不变”或“变大”或“变小”）； （4）第三实验小组同学在完成上述测量后，选用阻值为R0的定值电阻，额定电流为I额的小灯泡，用如图丁所示的电路也可以测量小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器让电流表示数等于______； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，记录下此时电流表的示数为I1； ③小灯泡正常发光时的电阻的表达式为：R＝______。（用已知量和测得量表达） 五、综合计算题（本题共2小题，第28题8分，第29题10分，共18分） 28. 我国小麦生产已基本实现机械化，如图，某联合收割机正在收割小麦。该收割机以柴油作为动力燃料，柴油机的功率为60kW，收割机收割完一亩地需要20分钟，收割麦子时柴油机的工作效率为40%，柴油的热值取5×107J/kg。 （1）柴油机的 _______冲程将机械能转化内能； （2）收割机收割完一亩地，柴油完全燃烧释放的热量是多少？ （3）收割机收割完一亩地需要消耗多少千克的柴油？ 29. 图甲为一种新型电饭锅，有加热和保温状态，图乙为其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，R1＝484Ω，当开关S和S1都闭合时，电饭锅消耗的功率P＝600W，图丙为其在工作的50min内功率随时间变化的图象。求： （1）当电饭锅只闭合开关S时，电饭锅处于 _______状态； （2）当开关S闭合，S1断开时，电阻R1通过的电流（结果保留两位小数）和消耗的功率P1； （3）电阻R2阻值； （4）电饭锅在这50min内消耗的电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河南省安阳市文峰区九年级上学期期末2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题 一、填空题（本题共11小题，每空1分，共24分） 1. 科学家每次重大发现，都会有力地推进人类社会的进步与发展，物理学家 _______最先通过大量的实验研究归纳出电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，人们为了纪念他，把其名字命名为 ____________的单位。 【答案】 ①. 焦耳 ②. 功、热量、能量 【解析】 【详解】[1][2]最先通过大量的实验研究归纳出电流通过导体产生的热量与哪些因素有关是物理学家焦耳，人们为了纪念他，把其名字命名为功、热量、能量的单位。 2. 我国古代科技著作《天工开物》中，对铁器的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”这样的记载，如题图所示。在“铁化如水”这个过程发生的物态变化为___________，此过程铁要___________选填（“吸热”或“放热”）。锻造好的铁器为了增加硬度，要放到冷水里“淬火”，这是利用水的___________大的特性。 【答案】 ①. 熔化 ②. 吸热 ③. 比热容 【解析】 【详解】[1][2]物质由固态变为液态的过程叫熔化。古代科技著作《天工开物》中，对铁器的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”这样的记载，如题图所示。在“铁化如水”这个过程发生的物态变化为熔化，此过程铁要吸热。 [3]锻造好的铁器为了增加硬度，要放到冷水里“淬火”，这是利用水的比热容大的特性，根据据可知，在质量和升高的温度相同时，水吸热多。 3. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽送入预定轨道。长征二号F遥十九运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功把 _____能转化为机械能。火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 _______。 【答案】 ①. 内 ②. 热值 【解析】 【详解】[1]长征二号F遥十七运载火箭升空时，燃料燃烧将化学能转化为内能，然后内能再转化为火箭的机械能。 [2]运载火箭用偏二甲肼为燃料是因为它有较大的热值，完全燃烧相同质量的偏二甲肼和其它燃料相比，偏二甲肼释放的热量较多。 【点睛】本题借助火箭发射考查能量转化、热值，注重知识应用能力的考查，具有一定的综合性，但难度不大。 4. 早期人类加热水或烹饪食物时会将烧热的石头作为临时加热工具。现在有一堆1kg的石头，将其加热后投入到质量为2kg、温度为15℃的水中，一段时间后，水温升高到45℃，这个过程中，水吸收的热量为______J，这是通过______的方式改变水的内能。（水的比热容为） 【答案】 ①. 2.52×105 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]质量为2kg的温度从15℃升高到45℃，水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（45℃-15℃）=2.52×105J [2]水吸收热量温度升高，内能增大，是通过热传递的方式的增大水内能的。 5. 如图所示，小丽同学用气球与自己的头发摩擦几下，发现头发会随着气球忽起来。头发与气球因带______（选填“同种”或“异种”）电荷而相互吸引，该现象中气球带负电的原因是______。用与头发擦过的气球再接触验电器的金属球，金属箔张角变大，此时的瞬间电流方向为______（选填“从验电器到气球”或“从气球到验电器”）。 【答案】 ①. 异种 ②. 气球得到电子 ③. 从验电器到气球 【解析】 【详解】[1]异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，故选异种。 [2]摩擦起电的实质是电子发生转移，该现象中气球带负电的原因是得到电子。 [3]用与头发擦过的气球再接触验电器的金属球，气球到负电，此时电子从气球转移到金属箔上，金属箔带电，张角变大，电流的方向与负电荷的定向移动方向相反，则此时的瞬间电流方向为从验电器到气球。 6. 如图所示的电路，若要使R1、R2串联，则只需要闭合开关 _______；若要使R1、R2并联，则应闭合开关 __________。 【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 【解析】 【分析】电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则是并联电路。 【详解】[1]若要使R1、R2串联，则只需要闭合开关 S3，此时电流由电源正极出来，逐一经过两个电阻及开关S3，回到电源负极。 [2]若要使R1、R2并联，则应闭合开关 S1、S2，此时电流由电源正极出来，分为两个支路，一个支路经R1、S2回到负极，另一支路经S1、R2、S2回到电源负极。 【点睛】本题考查了串、并联电路的辨析。 7. 如图所示，电源电压恒定不变，先在A、B两点间接入定值电阻R1，电压表示数为3V，电流表示数为0.1A；再在A、B上方并联一只定值电阻R2（虚线部分），电流表示数变为0.3A，则并联电阻R2的阻值是______Ω。 【答案】15 【解析】 【详解】先在A、B两点间接入定值电阻R1，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，电流表示数为0.1A，电压表示数为3V，则电源电压为3V；再在A、B上方并联一只定值电阻R2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.1A＝0.2A 并联电路各支路两端电压相等，则R2的阻值 8. 如图所示，电源电压3V，R1=R2=10Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将 _______（选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是 _________J。 【答案】 ①. 变大 ②. 2.25 【解析】 【详解】[1]先闭合开关S1，再闭合开关S2，电路中电阻由R1和R2串联变为只有R1接入电路，电路中的电阻变小，由可得，电路中电流变大，则电流表示数变大。 [2]当S1闭合，S2断开时，R1和R2串联，通过R1的电流 通电10s，电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=(0.15A)2×10Ω×10s=2.25J 9. 如雪同学观察到家里的电能表如图,当地家里只有电热水器工作时,这个电能表2min内指示灯闪烁了160次,说明该电热水器这段时间内消耗的电能为___________ J，电热水器的功率为___________ W． 【答案】 ①. 1.8×105 ②. 1500 【解析】 【详解】该电热水器这段时间内消耗的电能，电热水器的功率． 【点睛】本题考查了消耗电能和电功率的计算；关键是对电能表参数的物理意义的正确理解，3200imp/kW•h 表示电路每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200imp， 10. 有两个规格不同的灯泡，“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，若将这两个灯泡串联在220V的电源上，_____（选填“甲”或“乙”）灯泡更亮一些；若不考虑温度对灯丝电阻的影响，灯泡甲和灯泡乙两端的电压之比为 ________。 【答案】 ①. 甲 ②. 5︰2 【解析】 【详解】[1]根据可知两灯的电阻分别为， 则，若将这两个灯泡串联在220V的电源上，串联电路中电流处处相等，根据可知 甲灯的实际功率更大，甲灯泡更亮一些。 [2]若不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据可知灯泡甲和灯泡乙两端的电压之比为 11. 小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I，电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI。当U越大时，表明被测人员身高越 _____（选填“高”或“低”），整个电路中的电功率 _______，的值 _______（后两空均选填“变小”、“变大”或“不变”）。 【答案】 ①. 高 ②. 变小 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，闭合开关S，R与滑动变阻器及弹簧串联，电压表测变阻器及弹簧两端的电压，电流表测电路中的电流；由电路图可知，当U越大时，根据串联分压特点可知滑动变阻器接入电路的阻值越大，身高越高，总电阻越大，根据欧姆定律可知电路中的电流越小，由P=UI可知整个电路消耗的电功率变小。 [3]由于电源电压不变，所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量，所以的值等于R的阻值，不变。 【点睛】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以及电功率公式的应用，是一道难题。 二、选择题（本题共11小题，每小题2分，共22分。第12～20题每小题只有一个选项符合题目要求；第21～22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） 12. 下列用电器中，额定功率最接近20W的是（　　） A. 洗衣机 B. 台灯 C. 电饭锅 D. 空调 【答案】B 【解析】 【详解】A．洗衣机额定功率约300W~500W，故A不符合题意； B．台灯的额定功率较小，一般在20W左右，故B符合题意； C．电饭锅的额定功率较大，一般在1000W左右，故C不符合题意； D．空调的额定功率较大，一般在1000W以上，故D不符合题意。 故选B。 13. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对诗句中涉及的热现象解释正确的是（　　） A. “已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热 B. “露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象，需要吸热 C. “斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象，需要吸热 D. “霜叶红于二月花”，霜的形成是凝华现象，需要放热 【答案】D 【解析】 【详解】A．水结成冰是凝固现象，凝固放热，故A错误； B．露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，液化放热，故B错误； C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，液化放热，故C错误； D．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶，凝华放热，故D正确。 故选D。 14. 下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（　　） A. 0℃的冰没有内能 B. 冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能 C. 同一个物体温度越高，内能越大 D. 物体内能增大，其温度一定升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； B．冬天搓手取暖时，克服摩擦力做功，是通过做功的方式来改变内能的，故B错误； C．物体内能与温度、质量、状态等因素有关，同一个物体的温度越高，其内能越大，故C正确； D．物体吸收热量时，内能增加，温度不一定升高，如冰熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。 故选C。 15. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示，羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（　　） A. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引 B. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体 C. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引 D. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体 【答案】B 【解析】 【详解】摩擦起电就是使电子从一个物体转移到另一个物体，得到电子带负电，失去电子带正电，使物体各自带上了等量的异种电荷。手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上了异种电荷，羽毛带了电，靠近金箔，因带电体会吸引轻小物体，因此羽毛可以将金箔吸住，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 16. 如图，两盏相同的灯泡在闭合开关S后都能发光，过一会儿两盏电灯突然都不亮了，电压表和电流表的示数均变为零，此时电路的故障是（　　） A. 灯L1被短路了 B. 灯L2被短路了 C. 灯L1的灯丝断了 D. 灯L2的灯丝断了 【答案】C 【解析】 【详解】分析电路可知两灯泡串联，电压表测L2的电压，电流表测电路电流，过一会儿两盏电灯突然都不亮了，电流表的示数变为零，说明电路故障为断路，电压表无示数说明是与之并联之外的用电器断路，即灯泡L1的灯丝断了，故C符合题意，ABD不符合题意。 17. 规格都是“220V，200W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A. 电冰箱最多 B. 电脑最多 C. 电烙铁最多 D. 一样多 【答案】D 【解析】 【详解】电冰箱、电脑和电烙铁的功率P相等，分别正常工作相同时间t，由可知，三者消耗的电能一样多，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 18. 如图所示是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 三孔插座与灯泡是串联的关系 B. 测电笔插入三孔插座的左孔，氖管会发光 C. 当空气开关“跳闸”时，电路中某处一定发生了短路 D. 电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 【答案】D 【解析】 【详解】A．三孔插座与灯泡互不影响，是并联的关系，故A错误； B．根据“左零右火、中间接地”的原则连接三孔插座，三孔插座的左孔接的是零线，则试电笔测零线，氖管不会发光，故B错误； C．空气开关跳闸的原因是电路中电流过大，可能是电路中某一处发生短路，也有可能是家庭电路中用电器总功率过大，故C错误； D．家庭电路中，有金属外壳的用电器都必须采用三脚插头，当该用电器的三脚插头插入三孔插座时，金属外壳接地，能防止用电器的金属外壳漏电时发生触电事故，故D正确。 故选D。 19. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．故C项符合题意； 20. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端， 下列说法正确的是（　　） A. 电路中R'和 R是并联的 B. 油量下降，则R'两端电压降低 C. 油位越高，流过R的电流越小 D. 油位越低，R两端的电压越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路图可知，R'与R依次连接即为串联，故A错误； B．由电路图可知，油量表串联在电路中，所以油量表为电流表改装而成的，当油量下降，浮标下移，滑片上移，滑动变阻器R接入的阻值变大，根据串联电阻的分压特点知，定值电阻R'两端的电压变低，故B正确； C．由电路图可知，油位越高时，浮标上移，滑片下移，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，即流过R的电流越大，故C错误； D．由电路图可知，油位越低时，浮标下移，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，根据串联电阻的分压特点知，滑动变阻器R两端的电压变高，故D错误。 故选B。 21. 小明想探究“电流通过导体产生的热量多少与哪些因素有关”。他连接了如图的电路进行实验，甲、乙两个烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值不同，分别用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度。下列说法中正确的是（　　） A. 烧瓶内选用比热容较大的液体，可使实验现象更明显 B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C. 实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D. 只将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，即可比较水和煤油的比热容 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A错误； B．由题意可知，两电阻丝的阻值不同，两瓶中电阻丝串联，能保证电流和通电时间相同。由控制变量法可知，该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确； C．通电后电流通过电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这是转化法的运用，故C正确； D．比较水和煤油比热容大小时，烧瓶内分别装有质量相同的水和煤油，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，则必须让两瓶中电阻丝的阻值相同，故D错误。 故选BC。 22. 如图所示电路，电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，灯泡规格为“2.5V 1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变化范围0.3A~0.6A B. 电压表示数变化范围2V~3V C. 滑动变阻器阻值变化范围4Ω~20Ω D. 小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．由图可知，电压表测量滑动变阻器两端的电压，由灯泡规格可知灯泡的额定电流 电流表的量程为0~0.6A，为保证电路安全，电路中的电流不能超过0.5A，此时滑动变阻器处于阻值最小处，由串联电路的分压原理可知，电压表处于电压最小值，此时滑动变阻器两端的电压 U小=U-UL=4.5V-2.5V=2V 此时滑动变阻器最小阻值 当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电压表的示数增大，由于电压表的量程为0~3V，所以定值电阻两端最大的电压为3V，所以电压表的示数范围为2V~3V，此时灯泡两端的电压 U'L=U-U大=4.5V-3V=1.5V 灯泡的电阻 电路中的最小电流 此时滑动变阻器的最大阻值 故B正确，AC错误； D．小灯泡的最小功率 最大功率 故D正确。 故选BD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 23. 如图，根据实物连接图在虚线框内画出相应的电路图。（要求作图规范） 【答案】 【解析】 【详解】由实物图可知，两灯并联，开关S2在干路上控制整个电路，S1在L2的支路上，电路图如图所示： 24. 小明设计了一种利用“声控”开关（有声音时自动闭合，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，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】 【详解】由题意知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合时灯才能亮，所以灯泡与两个开关串联；为了保证用电安全，火线上的电要先经过开关，再流入灯泡尾部的中央金属点，零线接入灯泡的金属螺旋套，如图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，每空2分，第25题8分，第26题10分，第27题14分，共32分） 25. 在探究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。 （1） 利用烧杯中水给试管里的碎冰加热的目的是___________； （2） 观察图乙，温度计的示数为___________℃； （3） 图丙是小明同学根据实验记录的数据绘制的温度随时间变化的图像。 由图像可知冰是___________ （“晶体”或“非晶体”）； （4） 小明注意到图像丙中 AB、CD两段图线的倾斜程度不同，由图像可推知冰的比热容为___________J/（kg·℃）。 [已知 【答案】 ①. 使碎冰受热均匀 ②. -2 ③. 晶体 ④. 2.1×103 【解析】 【详解】（1）[1]采用水浴加热可以使碎冰受热更加均匀。 （2）[2]由图可得，温度计的分度值为1℃，温度计的指示在零刻度以下，示数为-2℃。 （3）[3]由图可得，冰在2min~5min时间段内继续吸热，但温度不变，有熔点，故冰属于晶体。 （4）[4]AB和CD段的加热时间相同，这段时间内所吸收的热量相同，质量相同由比热容计算公式可得 26. 现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）。 （2）实验中依次接入三个定值电阻，正确实验后记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。上述实验中小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应移动滑动变阻器滑片往滑动 _____（选填“左”、“右”），使电压表示数为 _____V时，读出电流表的示数并记录。 （3）实验得出结论是：____________________。 （4）为完成整个实验（定值电阻由小到大），滑动变阻器最大阻值不应小于 _______Ω。 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 2 （3）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 （4）40 【解析】 【小问1详解】 定值电阻与滑动变阻器串联，可将定值电阻的右侧接线柱和滑动变阻器的左上接线柱相连，如图； 【小问2详解】 [1][2]根据丙图可计算出 根据串联电路的分压规律，电压之比等于电阻之比，因此滑动变阻器和待测电阻的阻值之比是定值，待测电阻增大，此时应该增大滑动变阻器的接入电阻，根据图示，应该向左端滑动，直到电压的示数达到2V为止。 【小问3详解】 分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 【小问4详解】 由图丙知，电路的最小电流，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路的阻值 故为完成整个实验（定值电阻由小到大），滑动变阻器最大阻值不应小于40Ω。 27. 在“测量小灯泡的电阻和电功率”的小组实验中，老师提供的小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在连接电路时，开关应处于______状态； （2）第一实验小组同学把线接好，移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示为______V，此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动； （3）第二实验小组同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是______W，由图像可知当小灯泡两端电压变大时它的电阻是______的（选填“不变”或“变大”或“变小”）； （4）第三实验小组同学在完成上述测量后，选用阻值为R0的定值电阻，额定电流为I额的小灯泡，用如图丁所示的电路也可以测量小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器让电流表示数等于______； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，记录下此时电流表的示数为I1； ③小灯泡正常发光时的电阻的表达式为：R＝______。（用已知量和测得量表达） 【答案】（1）断开 （2） ①. 2.2 ②. 右 （3） ①. 0.75 ②. 变大 （4） ①. I额 ②. 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 【小问2详解】 [1][2]图乙中电压表的量程是0~3V，分度值为0.1V，电压表示数是2.2V，因为此时小灯泡两端的电压小于其额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，就要增大小灯泡两端的电压到额定电压，根据串联电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路中电压的分配规律知，就要减小滑动变阻器接入的电阻阻值，由此可知滑动变阻器滑片向右移动。 【小问3详解】 [1]由丙图I﹣U图像可知小灯泡额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率 [2]由丙图I﹣U图像可知小灯泡两端电压变大时，它的电流也变大，但电流的增速减慢，由可知当小灯泡两端电压变大时它的电阻是变大的。 【小问4详解】 [1][2]①闭合开关S、S2，断开S1，和灯泡L并联后与滑动变阻器串联，电流表测灯泡电流，调节滑动变阻器让电流表示数等于，此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，连接方式不变，电流表改测和灯泡L并联后的总电流，记录下此时电流表的示数为I1； ③根据并联电流规律，电流为，根据并联电路分流原理则有 解得小灯泡正常发光时的电阻。 五、综合计算题（本题共2小题，第28题8分，第29题10分，共18分） 28. 我国小麦生产已基本实现机械化，如图，某联合收割机正在收割小麦。该收割机以柴油作为动力燃料，柴油机的功率为60kW，收割机收割完一亩地需要20分钟，收割麦子时柴油机的工作效率为40%，柴油的热值取5×107J/kg。 （1）柴油机的 _______冲程将机械能转化内能； （2）收割机收割完一亩地，柴油完全燃烧释放的热量是多少？ （3）收割机收割完一亩地需要消耗多少千克的柴油？ 【答案】（1）压缩 （2）1.8×108J （3）3.6kg 【解析】 【小问1详解】 柴油机工作时，在压缩冲中，活塞对混合物做功，将机械能转化为混合物的内能。 【小问2详解】 柴油机所做的功为W＝Pt＝60×103W×20×60s＝7.2×107J 由得，汽油完全燃烧释放的热量为 【小问3详解】 由Q＝mq可得，消耗的柴油的质量为 29. 图甲为一种新型电饭锅，有加热和保温状态，图乙为其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，R1＝484Ω，当开关S和S1都闭合时，电饭锅消耗的功率P＝600W，图丙为其在工作的50min内功率随时间变化的图象。求： （1）当电饭锅只闭合开关S时，电饭锅处于 _______状态； （2）当开关S闭合，S1断开时，电阻R1通过的电流（结果保留两位小数）和消耗的功率P1； （3）电阻R2的阻值； （4）电饭锅在这50min内消耗的电能。 【答案】（1）保温 （2）0.45A，100W （3）96.8Ω （4）0.25kW•h 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当电饭锅只闭合开关S时，电路为的简单电路，电路的总电阻较大；再闭合时，与并联，电路的总电阻较小，根据可知，只闭合开关S时，电路消耗的电功率较小，电饭锅处于保温状态，再闭合时，电路消耗的电功率较大，电饭锅处于加热状态。 【小问2详解】 当开关S闭合，断开时，电路为的简单电路， 电阻通过的电流 电阻消耗的功率 【小问3详解】 当开关S和都闭合时，电饭锅消耗的功率， 此时、并联，即、的总功率为600W， 所以电阻的功率 电阻的阻值 【小问4详解】 由图丙可知，电饭锅在这50min内先以的功率工作20min， 再以的功率工作了30min，根据可得，电饭锅在这50min内消耗的电能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$