精品解析：湖南省衡阳市船山实验中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年湖南省衡阳市船山实验中学九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（共12个小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1. 春节将至，万物复苏，大自然焕发蓬勃生机。春天是让人期待的季节，古往今来文人骚客咏春的诗词数不胜数，下列杜甫在赞美春日盛景的诗句中与“分子永不停息地做无规则运动”有关的是（　　） A. 迟日江山丽 B. 春风花草香 C. 泥融飞燕子 D. 沙暖睡鸳鸯 2. 夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该瓶内气体温度降低，气体的分子运动越剧烈 B. 该瓶内气体质量随体积减小而减小 C. 该瓶内气体放出热量，内能减少 D. 该瓶内气体对外做功，内能减少 3. 甲、乙两个轻质小球相互排斥，把与毛皮摩擦的橡胶棒靠近甲球时，甲球与橡胶棒相互吸引，则乙球（　　） A. 一定带正电 B. 可能带负电，可能不带电 C. 一定带负电 D. 可能带正电，可能不带电 4. 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后，下列说法中正确的是 A. 电流表测量干路电流 B. L1与L2的亮度一定相同 C. 通过L1和L2，的电流一定相等 D. 只断开S2，L1发光且亮度不变 5. 下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是（　　） A. 火花发生器点火 B. 滚摆向向下运动 C. 压缩空气引火仪 D. 酒精灯加热杯中冷水后将盒盖顶出 6. 根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A. 质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B. 质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C. 同一物质发生物态变化后，比热容不变 D. 水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 7. 某品牌滚筒洗衣机，筒门处有开关，筒门关闭时闭合，筒门打开时断开。筒门开关和控制开关，必须同时闭合时，洗衣机才能工作。下列符合要求的电路模型是（　　） A. B. C. D. 8. 由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为，横截面积的关系为，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过的电流，正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 9. “珍爱生命，注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法，不符合要求的是（　　） A. 冬天使用烤火器，在人离开时，应将其电源开关断开 B. 更换灯泡，搬动电器前要先断开电源开关 C. 使用试电笔辨别火线或零线时，手接触笔尾金属体 D. 雷雨天气要尽快到大树下避雨 10. 高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，小明同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法错误的是（　　） A. 称重表相当于一个电流表 B. 当车辆越重时，称重表的示数越大 C. 当车辆越重时，滑动变阻器R两端的电压越大 D. 当车辆越重时，保护电阻R1两端的电压越大 11. 小灯泡L和电阻R上分别标有“6V 4.8W”和“0.6A”字样，它们的电流随电压变化规律如图所示．现将小灯泡L和电阻R连入电路中，若要确保电路中的元件不被烧坏，则下列说法错误的是 A. L和R并联时干路中的电流最大可达到1.4A B. L和R并联时电路的总功率最大可达到8.4W C. L和R串联时电源电压不超过9V D. L和R串联时小灯泡的功率最大可达到4.8W 12. 如图甲所示的电路中，电源电压为16 V恒定不变．R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是( ) A. R0的阻值是10 Ω B. 电路最大总功率是25.6 W C. R0的最小功率是3.2 W D. 滑动变阻器的最大阻值是70 Ω 二、填空题（共4个小题，每空2分，共18分。） 13. 将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过______（选填“做功”或“热传递”）改变其内能。质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，用水将它降温到100℃，释放的热量为______J。[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)] 14. 装着开水的暖水瓶，有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起。这个过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，温度______（选填“升高”或“降低”），内能______（选填“增大”或“减小”）。 15. 如图所示，电阻R1和R2串联接在AB两端，电压表并联接在R1两端。已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，电压表示数为3V，则通过R1的电流I1＝______A，AB两端的电压U＝______V。 16. 如图所示是小明家的家庭电子式电能表，小明将家中其他的用电器关闭，只让标有“220V，1280W”的暖风机单独工作，他记下在10min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了240次，暖风机在这10min内的实际功率是______W，此时家庭电路中的电压______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，500mAh”字样，则该电池充满电后储存的电能是______J。 三、作图题（共2个小题，每空2分，共4分。） 17. 根据如图所示的实物连线图，画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观） 18. 请将图中的家庭电路补充完整。 四、实验探究题（共3个小题，每空2分，共28分。） 19. 如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置： （1）两个相同的烧杯中装有___________相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热． （2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）．由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量___________（填“相同”或“不相同”），计算出煤油的比热容是___________J/（kg·℃）．[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 20. 探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端。 （1）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是______； （2）在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的______的关系，用到的物理实验方法是______； （3）在图乙中，相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是______。 21. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______（填序号）； A. 检查开关是否接触不良 B. 检查电压表是否断路 C. 更换小灯泡 D. 移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 （3）移动滑片P到某一位置时电压表如图乙所示为______V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（填“左”或“右”）端移动； （4）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图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是______W； （5）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率。 已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为I额； ②闭合开关S、S1断开S2，记下此时电流表读数为I1； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝______。（用I额、R0和I1表示） 五、综合计算题（共2个小题，共14分。22题6分，每问3分；23题8分，第1小问2分，第2、3小问各3分。） 22. 如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω．闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A．求： （1）电流表A1的示数I1； （2）电阻R2的阻值． 23. 如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点，开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，且U1︰U2＝2︰3，求： （1）电源电压是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）整个电路消耗的最小电功率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年湖南省衡阳市船山实验中学九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（共12个小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1. 春节将至，万物复苏，大自然焕发蓬勃生机。春天是让人期待的季节，古往今来文人骚客咏春的诗词数不胜数，下列杜甫在赞美春日盛景的诗句中与“分子永不停息地做无规则运动”有关的是（　　） A. 迟日江山丽 B. 春风花草香 C. 泥融飞燕子 D. 沙暖睡鸳鸯 【答案】B 【解析】 【详解】一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫作分子的热运动。迟日江山丽、泥融飞燕子、沙暖睡鸳鸯都不是描述分子的运动，春风花草香描述的是花香分子在不停地做无规则运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该瓶内气体温度降低，气体的分子运动越剧烈 B 该瓶内气体质量随体积减小而减小 C. 该瓶内气体放出热量，内能减少 D. 该瓶内气体对外做功，内能减少 【答案】C 【解析】 【详解】夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶中的较高温度的气体会向外释放热量，即发生热传递，瓶内气体温度降低；在瓶内气体质量不变的情况下，温度降低，故其内能减小。 A．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越低，分子热运动越缓慢。该瓶内气体温度降低，则气体的分子运动变慢，故A错误； B．质量是指物体所含物质的多少。锥形瓶的瓶口用橡皮膜封闭，瓶内气体降温收缩，体积减小，但所含气体物质的多少不变，则该瓶内气体质量不变。故B错误； C．该瓶内气体温度降低，向外释放热量，内能减小，故C正确； D．该过程是通过热传递改变内能的，故D错误。 故选C。 3. 甲、乙两个轻质小球相互排斥，把与毛皮摩擦的橡胶棒靠近甲球时，甲球与橡胶棒相互吸引，则乙球（　　） A. 一定带正电 B. 可能带负电，可能不带电 C. 一定带负电 D. 可能带正电，可能不带电 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】甲、乙两个轻质小球相互排斥，说明甲、乙两个轻质小球带有同种电荷，与毛皮摩擦的橡胶棒带负电，甲球与带负电的橡胶棒相互吸引，则甲球带正电，乙球也带正电，故A符合题意。 故选A。 4. 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后，下列说法中正确的是 A. 电流表测量干路电流 B. L1与L2的亮度一定相同 C. 通过L1和L2，的电流一定相等 D. 只断开S2，L1发光且亮度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知,L1、L2并联连接在电路中；电流表与L1串联，测量L1的电流；故A错误； BC．两灯并联，灯两端的电压相同，但是由于两个灯的规格不同，即电阻不同，通过两灯的电流不同，亮度一定不同,故BC错． D．开关S1在干路，开关S2与L2串联,只断开S2，L1发光且亮度不变,故D正确． 5. 下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是（　　） A. 火花发生器点火 B. 滚摆向向下运动 C. 压缩空气引火仪 D. 酒精灯加热杯中冷水后将盒盖顶出 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图中汽油机两个气门关闭，活塞下行，是做功冲程，此冲程中内能转化为机械能；火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化为盒盖的机械能，与汽油机的能量转化方式相同，故A符合题意； B．滚摆向下运动，重力势能减小，动能增加，所以是重力势能转化为动能的过程，故B不符合题意； C．向下压缩空气引火仪，将机械能转化为瓶内空气的内能，故C不符合题意； D．酒精灯加热杯中冷水后将盒盖顶出，水的内能增大，内能转化为机械能，与汽油机的能量转化方式相同，故D符合题意。 故选AD。 6. 根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A. 质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B. 质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C. 同一物质发生物态变化后，比热容不变 D. 水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由表中数据知道煤油的比热容比酒精的比热容小，质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量，根据吸热公式可知，煤油温度升高较大，即酒精的温度变化更小，故A错误； B．由表中数据知道c铝＞c铜，已知质量相同，升高的温度Δt相同，根据吸热公式可知，铝块吸收的热量更多，故B错误； C．比热容是物质的特性之一，但会随物态变化而改变。同一物质发生物态变化后，比热容改变，故C错误； D．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大，故D正确。 故选D。 7. 某品牌滚筒洗衣机，筒门处有开关，筒门关闭时闭合，筒门打开时断开。筒门开关和控制开关，必须同时闭合时，洗衣机才能工作。下列符合要求的电路模型是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由电路图可知，开关S2闭合时，会造成电源短路，洗衣机不工作，故AB不符合题意； C．由电路图可知，两开关并联，闭合其中任意一个开关时，洗衣机都工作，故C不符合题意； D．由电路图可知，两开关串联共同控制洗衣机，两开关同时闭合时洗衣机工作，否则不工作，故D符合题意。 故选D。 8. 由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为，横截面积的关系为，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过的电流，正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D ， 【答案】D 【解析】 【详解】同种材料制成的三根电阻丝，长度关系为 横截面积的关系为 材料和横截面积相同的导体，长度越大，电阻越大，所以 材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大，所以 所以三根电阻丝电阻大小的关系为 由于是串联接入电路，串联电路中各部分导体的电流相等，所以 故ABC错误，D正确。 故选D。 9. “珍爱生命，注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法，不符合要求的是（　　） A. 冬天使用烤火器，在人离开时，应将其电源开关断开 B. 更换灯泡，搬动电器前要先断开电源开关 C. 使用试电笔辨别火线或零线时，手接触笔尾金属体 D. 雷雨天气要尽快到大树下避雨 【答案】D 【解析】 【详解】A．烤火器不使用时，为保证安全，应将其电源开关断开，故A不符合题意； B．这是试电笔的正确使用方法。手接触笔尾金属体，才能形成完整的电流回路，使氖管在接触火，故B不符合题意； C．使用试电笔时，人手要按住笔尾的金属体，不能接触笔尖，否则会触电，故C不符合题意； D．大树较高且多为导体，在雷雨天气中容易被雷电击中。电流会通过树干传导到地面，人在树下可能因 “跨步电压” 而触电，存在极大安全隐患。故D符合题意。 故选D。 10. 高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，小明同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法错误的是（　　） A. 称重表相当于一个电流表 B. 当车辆越重时，称重表的示数越大 C. 当车辆越重时，滑动变阻器R两端的电压越大 D. 当车辆越重时，保护电阻R1两端的电压越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，两电阻串联接入电路，称重表串联在电路中，所以称重表相当于一个电流表，故A正确，不符合题意； BCD．当车辆越重时，滑片向下滑，R接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变大，所以称重表的示数越大；根据可知，保护电阻R1两端的电压越大；根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器R两端的电压越小，故BD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 11. 小灯泡L和电阻R上分别标有“6V 4.8W”和“0.6A”字样，它们的电流随电压变化规律如图所示．现将小灯泡L和电阻R连入电路中，若要确保电路中的元件不被烧坏，则下列说法错误的是 A. L和R并联时干路中的电流最大可达到1.4A B. L和R并联时电路的总功率最大可达到8.4W C. L和R串联时电源电压不超过9V D. L和R串联时小灯泡的功率最大可达到4.8W 【答案】D 【解析】 【详解】(1)灯泡的额定电压UL=6V,电阻R允许通过的最大电流IR,=0.6A, 由图象可以知道,电阻两端允许所加的最大电压UR=6V,, 因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以L和R并联时,电路中的最大电压: U=UL= UR=6V, 由图象可以知道,通过L的电流IL=0.8A , 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的最大电流: I=IL+IR=0.8A+0.6A=1.4A,所以A选项正确的； 电路的最大总功率: P=UI=6V×1.4A=8.4W，所以B选项是正确的； (2)因为串联电路中各处的电流相等,且IL,=0.8A,IR =0.6A, 所以L和R串联时,电路中的最大电流:I′=IR=0.6A 由图象可以知道,L两端的电压UL′=3V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的最大电压: U′=UL′+UR=3V+6V=9V,所以C选项是正确的; 小灯泡的最大功率: PL′=UL′I′=3V×0.6A=1.8W,故D错误，符合题意 12. 如图甲所示的电路中，电源电压为16 V恒定不变．R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是( ) A. R0的阻值是10 Ω B. 电路的最大总功率是25.6 W C. R0的最小功率是3.2 W D. 滑动变阻器的最大阻值是70 Ω 【答案】C 【解析】 【详解】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路， 由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可得，电源电压： U=I大R0=1.6A×R0， 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小， 由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=14V， 则滑动变阻器的最大阻值：，故D正确； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U=I最小R0+UR=0.2A×R0+14V， 因电源的电压不变， 所以，1.6A×R0=0.2A×R0+14V， 解得：R0=10Ω，故A正确； 电源的电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V； 电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确； R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C错误． 故选C． 二、填空题（共4个小题，每空2分，共18分。） 13. 将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过______（选填“做功”或“热传递”）改变其内能。质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，用水将它降温到100℃，释放的热量为______J。[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)] 【答案】 ①. 热传递 ②. 460 【解析】 【详解】[1]做功和热传递都可以改变物体的内能。将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过热传递的方式改变内能。 [2]铁钉放出的热量为 14. 装着开水的暖水瓶，有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起。这个过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，温度______（选填“升高”或“降低”），内能______（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. 降低 ②. 减小 【解析】 【详解】[1][2]物体对外做功，内能减小，温度降低，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低。 15. 如图所示，电阻R1和R2串联接在AB两端，电压表并联接在R1两端。已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，电压表示数为3V，则通过R1的电流I1＝______A，AB两端的电压U＝______V。 【答案】 ①. 0.3 ②. 9 【解析】 【详解】[1]两电阻串联，电压表测R1两端的电压，通过R1的电流 [2]根据串联电路的电流处处相等的特点可知电路中的电流I＝I1＝0.3A 两电阻串联的总电阻R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω 根据可得，AB两端电压U＝IR＝0.3A×30Ω＝9V 16. 如图所示是小明家的家庭电子式电能表，小明将家中其他的用电器关闭，只让标有“220V，1280W”的暖风机单独工作，他记下在10min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了240次，暖风机在这10min内的实际功率是______W，此时家庭电路中的电压______（选填“大于”“小于”或“等于”）220V。一蓝牙耳机内的微型充电电池上标有“3.7V，500mAh”字样，则该电池充满电后储存的电能是______J。 【答案】 ①. 1200 ②. 小于 ③. 6660 【解析】 【详解】[1]“1200imps/kW·h”表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1200次。 10min指示灯闪烁240次时，则暖风机消耗的电能 所以暖风机的实际功率 [2]暖风机的发热电阻不变，根据可知，由于，所以，即此时家庭电路中的电压小于220V。 [3]该电池充满电后储存的电能 三、作图题（共2个小题，每空2分，共4分。） 17. 根据如图所示的实物连线图，画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观） 【答案】 【解析】 【详解】电流从电池的正极出发，分流，一条支路经过灯泡L1，另外一条支路经过开关S2、灯泡L2；汇合后一起经过开关S1回到负极，故开关S2与灯泡L2串联，再与灯泡L1并联，开关S1在干路上，且靠近负极，故如图所示： 18. 请将图中的家庭电路补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】电灯的开关连接在火线和电灯之间，这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全； 三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 四、实验探究题（共3个小题，每空2分，共28分。） 19. 如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置： （1）两个相同的烧杯中装有___________相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热． （2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）．由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量___________（填“相同”或“不相同”），计算出煤油的比热容是___________J/（kg·℃）．[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 ①. 质量 ②. 不相同 ③. 2.1×103 【解析】 【分析】（1）要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物体的质量和热源相同，所以实验时还要使物体的初温相同，比较温度的变化； （2）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，根据在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比，求出煤油的比热容． 【详解】（1）要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和初温相同，用相同的酒精灯对它们加热； （2）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍， 根据可知，在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比， 故煤油的比热容： 【点睛】此题通过探究物质的比热容实验和影响物体吸热多少的因素实验考查了学生对控制变量法的应用和根据数据得出结论的能力． 20. 探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端。 （1）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是______； （2）在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的______的关系，用到的物理实验方法是______； （3）在图乙中，相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是______。 【答案】（1） ①. 高度差 ②. 转换法 （2） ①. 电阻 ②. 控制变量法 （3）4︰1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是转换法。 【小问2详解】 [1][2]在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，而两电阻不同，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系，用到的物理实验方法是控制变量法。 【小问3详解】 在图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过右侧两电阻的电流相等，记为I，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流为2I。根据可知，电阻和通电时间相同时，产生热量与电流的平方成正比，故相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是4︰1。 21. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______（填序号）； A. 检查开关是否接触不良 B. 检查电压表是否断路 C. 更换小灯泡 D. 移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 （3）移动滑片P到某一位置时电压表如图乙所示为______V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（填“左”或“右”）端移动； （4）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图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是______W； （5）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率。 已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为I额； ②闭合开关S、S1断开S2，记下此时电流表的读数为I1； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝______。（用I额、R0和I1表示） 【答案】（1） （2）D （3） ①. 2.4 ②. 右 （4）0.5 （5）(I1-I额)R0I额 【解析】 【小问1详解】 在图甲中，电流表应串联在电路中，根据题意可知，小灯泡正常工作时的电流约为 电流表应选0~0.6A量程，将电路连接完整。如图所示： 【小问2详解】 闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，说明电路是通路，只是电流太小，接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【小问3详解】 [1][2]移动滑片P到某一位置时电压表如图乙所示，电压表所选量程为0~3V，分度值0.1V，读数为2.4V；此时要测量小灯泡的额定功率，应增加小灯泡两端的电压，因此应将滑片P向右端移动，减小它的分压。 【小问4详解】 由图丙可知，小灯泡的额定电压为2.5V，对应的额定电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率是 【小问5详解】 闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为I额；闭合开关S、S1断开S2，记下此时电流表的读数为I1，则通过定值电阻R0的电流为，则小灯泡的额定电压等于定值电阻R0两端的电压，即 所以小灯泡的额定功率的表达式为 五、综合计算题（共2个小题，共14分。22题6分，每问3分；23题8分，第1小问2分，第2、3小问各3分。） 22. 如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω．闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A．求： （1）电流表A1的示数I1； （2）电阻R2的阻值． 【答案】（1）0.9A；（2）30Ω 【解析】 【详解】如图电路，两电阻并联，电流表A1测量R1的电流，电流表A位于干路，测量干路电流，电源电压为9V． （1）并联电路的各支路电压相等，可得： ； 根据欧姆定律得，通过R1的电流，即电流表A1的示数为： ； （2）根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，得通过电阻R2的电流为： ， 根据可得R2的阻值为： ． 23. 如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点，开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，且U1︰U2＝2︰3，求： （1）电源电压是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）整个电路消耗最小电功率是多少？ 【答案】（1）6V （2）20Ω （3）0.9W 【解析】 【小问1详解】 开关S1闭合，开关S2断开时，当滑动变阻器滑片移到最右端时，依题意可知此时滑动变阻器阻值为0Ω，电路中只剩R1与电源串联，电流表读数为0.3A。 根据欧姆定律，则电源电压 【小问2详解】 将滑动变阻器滑片移至“中点”时，分别只接入R1（或R2）和该时刻变阻器阻值 只接通S1时，电路电流；只接通S2时，电路电流 由于电压表均测量变阻器两端电压，记作U1和U2，则， 已知，即 代入数据得。 由于此时是滑片“中点”处的一半阻值，故滑动变阻器最大阻值为20Ω。 【小问3详解】 要使电路功率最小，需使总电阻最大。由图可知当S1闭合且滑动变阻器取最大值20Ω时，则电路总电阻 故整个电路消耗的最小电功率是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $