精品解析：河北省石家庄市裕华区石家庄市第四十中学2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

2024-2025学年第一学期期末考试 初三物理 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题2分，共20分。） 1. 世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”的是（　　） A. 沈括 B. 焦耳 C. 安培 D. 奥斯特 2. 20世纪80年代，常德市以栀子花作为市花，春末到夏初的早晨，闻着栀子花的香气，看着挂满的晶莹露珠的洁白花朵，给人以清新宜人之感。下列说法中正确的是（　　） A. 栀子花的花瓣出现露珠，是因为花瓣的温度高于外界的气温 B. 晶莹的露珠到中午消失不见是因为被花吸收了，说明分子间有引力 C. 花香四溢不属于扩散现象 D. 一般来说栀子花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈 3. “芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图，是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是（ ） A. 夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈 B. 阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多 C. 利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大 D. 阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能 4. 执行月背采样任务的“嫦娥六号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系，信息传递利用的是（ ） A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 5. 关于能源、信息传输，下列说法正确的是（　　） A. 风能、地热能、电能均属于一次能源 B. 太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能 C. 能量的转化和转移都是有方向性的 D. 光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去 6. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 在同一个插座上同时使用多个大功率用电器 B. 发现有人触电，立即用手将触电者拉离 C. 手机充电完成后，立即拔下充电器 D. 使用三孔插座时不接地线 7. 每年12月2日是全国交通安全日。骑电动车时不戴头盔存在安全隐患，于是小清针对共享电动车设计了如下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电动机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控开关S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码，则无法骑行。下列电路符合设计要求的是（ ） A. B. C. D. 8. 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 9. 如图所示，在“比较两个灯泡亮度”、探究“影响电流热效应的因素”的活动中，下列说法正确的是（　　） ①甲图中灯越亮说明在相同时间内电流做功越多 ②图甲对探究电流做功多少与电流大小的关系有一定缺点 ③图乙中，若R1<R2，瓶中装有质量相等的煤油，装R2的烧瓶中温度计示数上升较快 ④图乙中，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 A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①③④ D. ①②③④ 10. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃电压表的示数变化了10mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为25mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为270mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 二、非选择题（本大题共10小题，共40分） 11. 我国学者王充在《论衡》中记有“顿牟掇芥”，意思是摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。用毛皮摩擦过的琥珀因为得到电子而带______电，两个带有同种电荷的琥珀靠近时会相互______． 12. 为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为___________ J。保温性能更好的是___________（选填“A”或“B”）杯。[水的比热容为 13. 2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为，消耗氢气0.8kg，则此过程中氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______（）。 14. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 15. 如图甲所示为小明同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为180Ω，则电中药壶文火挡的额定功率___________W。某天小蜀关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，让其工作1min，如图丙所示的电能表表盘转了100转，则此时他家电路的实际电压是___________V。 16. 在探究“通电螺线管外部的磁场”实验中： （1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑被___________，这时轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图甲所示的形状。图乙、图丙分别是条形磁体和蹄形磁体的周围铁屑分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的相似； （2）开关闭合后，小磁针的指向如图丁所示，由此可知，螺线管左端为___________极（选填“N”或“S”），电源右端为___________极（选填“正”或“负”）； （3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中的___________有关。 17. 小明利用如图所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； （2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路中的故障是________；（电路中只有一处故障） （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W。要使小灯泡变得更亮一些，应将滑片向___________（选填“左”或“右”）移动； （4）下表是小明记录的实验数据。分析数据可知，小灯泡的亮度是由___________决定的。经过计算小明发现，灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是：___________。 实验次数 电压 U/V 电流I/A 灯泡的亮度 灯泡电功率 P/W 1 2.2 0.28 较暗 0.62 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 很亮 0.90 18. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源、3个定值电阻（阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）电压表和电流表做了如下实验： （1）探究通过导体的电流与电压的关系； ①请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；_______ ②小明把某定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是___________； ③小明改正错误后进行实验。某次实验时，电流表示数如图乙所示，示数为___________A调节滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表一、 表一 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1.0 1.2 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.20 0.6 0.48 表二 实验次数 ① ② ③ R/Ω 5 10 15 I/A 0.4 0.2 0.16 同组小红指出这些数据中有一组是明显错误的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第___________（填序号）组。 ④分析数据得出结论：在电阻一定时，___________。 （2）完成上述实验后，小明继续探究通过导体的电流与电阻的关系。 ①将电源电压调到另一值，电路中接入5Ω的电阻，使电压表示数达到某一固定值，测出电流； ②拆除5Ω电阻，将10Ω电阻接入电路，要使电压表示数与上次相同，变阻器接入电路的阻值应比前次实验___________ （选填“大”或“小”）； ③拆除10Ω电阻，将15Ω电阻接入电路再次进行实验。 三次实验数据如表二所示。交流时小红发现第③次实验数据有误，这是由于接入15Ω定值电阻后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是___________Ω。 19. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，用该高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 高能聚合油的热值约为4.2×10⁷J/ kg。求： （1）水吸收的热量； （2）该过程完全燃烧高能聚合油的质量。 20. 如图所示，电源电压恒为10V，R1为定值电阻，滑动变阻器。R2标有“40Ω 2A”字样，灯泡L标有“10V 10W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，电流表的示数为1.5A。求： （1）灯泡L正常发光时的阻值； （2）定值电阻R1的阻值； （3）闭合S、断开S1，将电流表的量程换成0~0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期期末考试 初三物理 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题2分，共20分。） 1. 世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”的是（　　） A. 沈括 B. 焦耳 C. 安培 D. 奥斯特 【答案】A 【解析】 【详解】根据物理学史可知，世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是沈括。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 20世纪80年代，常德市以栀子花作为市花，春末到夏初的早晨，闻着栀子花的香气，看着挂满的晶莹露珠的洁白花朵，给人以清新宜人之感。下列说法中正确的是（　　） A. 栀子花的花瓣出现露珠，是因为花瓣的温度高于外界的气温 B. 晶莹的露珠到中午消失不见是因为被花吸收了，说明分子间有引力 C. 花香四溢不属于扩散现象 D. 一般来说栀子花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈 【答案】D 【解析】 【详解】A．花瓣出现露珠是因为清晨外界气温较低，空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故A错误； B．晶莹的露珠到中午消失，是因为露珠吸热后变成了水蒸气，发生了汽化现象，这一过程与分子间的引力无关，故B错误； C．花香四溢是花的香气分子通过无规则运动扩散到空气中的现象，属于扩散现象，故C错误； D．分子的热运动剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈；中午温度比晚上高，栀子花的香气分子扩散得更快，所以中午比晚上更香，故D正确。 故选D。 3. “芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图，是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是（ ） A. 夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈 B. 阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多 C. 利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大 D. 阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，故A正确，不符合题意； B．热量不能表述为“所含”，热量是一个过程量，只能表述为“吸收”或“放出”，故B错误，符合题意； C．利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大，在同样情况下吸收的热量较多，故C正确，不符合题意； D．阳光暴晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 执行月背采样任务的“嫦娥六号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系，信息传递利用的是（ ） A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 【答案】A 【解析】 【详解】电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，嫦娥六号使用鹊桥二号中继卫星与地面通信，这种通信利用电磁波传递信息。 故选A。 5. 关于能源、信息传输，下列说法正确的是（　　） A. 风能、地热能、电能均属于一次能源 B. 太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能 C. 能量的转化和转移都是有方向性的 D. 光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去 【答案】C 【解析】 【详解】A．风能、地热能可以直接从自然界获得，属于一次能源；电能必须经过一次能源的消耗才能得到，属于二次能源，故A错误； B．太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能，故B错误； C．能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和能量的转移都是有方向性的，故C正确； D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次反射，把携带的信息传送出去，故D错误。 故选C。 6. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 在同一个插座上同时使用多个大功率用电器 B. 发现有人触电，立即用手将触电者拉离 C. 手机充电完成后，立即拔下充电器 D. 使用三孔插座时不接地线 【答案】C 【解析】 【详解】A．在同一个插座上同时使用多个大功率用电器，通过插座的总电流过大，根据电流的热效应可知插座大量放热，可能引发火灾，故A不符合题意； B．发现有人触电，切勿直接用手接触触电者以防自身触电，应立即断开电源开关或用绝缘长棒使触电者脱离电源，故B不符合题意； C．在插座上未连接手机的充电器仍在工作，长期不拔充电器会加速其内部元件的老化，增加充电器过热自燃的概率，因此手机充电完成后，应立即拔下充电器，故C符合题意； D．地线可以在用电器漏电时将其金属外壳上的电及时导入大地，从而防止触电，因此使用三孔插座时必须接地线，故D不符合题意。 故选C。 7. 每年12月2日是全国交通安全日。骑电动车时不戴头盔存在安全隐患，于是小清针对共享电动车设计了如下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电动机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控开关S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码，则无法骑行。下列电路符合设计要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】先整理题目要求，再逐一分析选项： 设计要求：扫码后​闭合，指示灯亮，电动机不工作； 闭合后，再闭合​，电动机才工作；只闭合（只戴头盔不扫码），电路无法工作，不能骑行。 由此可知：在干路，控制整个电路；和并联，只控制电动机。 对选项逐一分析： A．​控制，​控制，二者为并联支路。只闭合​时，电动机就能工作，不符合“只戴头盔不扫码无法骑行”的要求，故A不符合题意； B．​在干路，独立为一条支路，与​串联为另一条支路。​闭合后发光，断开时不工作；闭合​后工作；只闭合​时干路断开，不工作，完全符合设计要求，故B符合题意； C．、​、、​为串联，只有两个开关都闭合时，和才会工作，​闭合​断开时不发光，不符合要求，故C不符合题意； D．与​串联在一条支路，在另一条支路。​闭合​断开时，不发光，且直接工作，不符合要求，故D不符合题意。 故选B。 8. 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。 9. 如图所示，在“比较两个灯泡亮度”、探究“影响电流热效应的因素”的活动中，下列说法正确的是（　　） ①甲图中灯越亮说明在相同时间内电流做功越多 ②图甲对探究电流做功多少与电流大小的关系有一定缺点 ③图乙中，若R1<R2，瓶中装有质量相等的煤油，装R2的烧瓶中温度计示数上升较快 ④图乙中，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 A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①③④ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①甲图中，根据转换法可知，实验中通过灯泡的亮度来表示两灯相同时间内做功的多少；灯越亮说明在相同时间内电流做功越多；故①正确； ②图甲中只能做一次实验，故甲对探究电流做功多少与电流大小的关系有一定缺点，故②正确； ③图乙中，两灯串联，通过的电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt，若R1<R2，则R2产生热量多，装R2的烧瓶中温度计示数上升较快，故③正确； ④图乙中，瓶中装有质量相等的煤油，根据转换法，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，故④正确。 故ABC错误，D正确。 故选D。 10. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃电压表的示数变化了10mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为25mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为270mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图丙可知，温度升高20℃，电阻增大8Ω，则每升高1℃，R的阻值增大 故A错误； BC．由图丙可知，当时，R的阻值为108Ω，由欧姆定律可知，电压表示数为 ① 当时，R的阻值为 由题意可知，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变，此时电压表示数为 ② 由题意可知，环境温度从20℃上升到30℃，电阻变大，由可知，电压表的示数会增大，因电压表的示数变化了10mV，则②-①为电压表示数的增加量，即 解得 即通过R的电流为2.5mA，环境温度为20℃时，电压表的示数为 故B错误，C正确； D．由可知，阻值变化量相同时，电流越大，电压表示数变化值越大，因此若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。 故选C。 二、非选择题（本大题共10小题，共40分） 11. 我国学者王充在《论衡》中记有“顿牟掇芥”，意思是摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。用毛皮摩擦过的琥珀因为得到电子而带______电，两个带有同种电荷的琥珀靠近时会相互______． 【答案】 ①. 负 ②. 排斥 【解析】 【详解】[1]毛皮与琥珀摩擦时，毛皮失去电子带正电，琥珀得到电子带负电。 [2]电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；所以两个带有同种电荷的琥珀靠近时会相互排斥。 12. 为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为___________ J。保温性能更好的是___________（选填“A”或“B”）杯。[水的比热容为 【答案】 ①. ②. A 【解析】 【详解】[1]由图1可知，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为，由图2可知，A杯中水的末温为t=30℃，则A杯中水放出的热量 [2]由图2可知，A、B两保温杯中的水放出相同的热量，A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长，所以A保温杯的保温性能更好。 13. 2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为，消耗氢气0.8kg，则此过程中氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______（）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]此过程中氢气燃烧放出的热量为 [2]牵引力做功为 则利用氢能的效率为 14. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 【答案】 ①. 内能 ②. 机械能 【解析】 【详解】[1]在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2]在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能。 15. 如图甲所示为小明同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为180Ω，则电中药壶文火挡的额定功率___________W。某天小蜀关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，让其工作1min，如图丙所示的电能表表盘转了100转，则此时他家电路的实际电压是___________V。 【答案】 ①. 242 ②. 200 【解析】 【详解】[1]当开关S闭合，打至触点N时，电路为和指示灯A的串联电路，此时电路中总电阻较小，由可知总功率较大，电中药壶处于猛火挡，指示灯的阻值忽略，的阻值为 当开关S闭合，打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联的电路，此时电路中总电阻较大，由可知总功率较小，电中药壶处于文火挡，电中药壶文火挡的额定功率 [2]电能表表盘转了100转，消耗的电能为 由可知此时他家电路的实际电压是 16. 在探究“通电螺线管外部的磁场”实验中： （1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑被___________，这时轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图甲所示的形状。图乙、图丙分别是条形磁体和蹄形磁体的周围铁屑分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的相似； （2）开关闭合后，小磁针的指向如图丁所示，由此可知，螺线管左端为___________极（选填“N”或“S”），电源右端为___________极（选填“正”或“负”）； （3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中的___________有关。 【答案】（1） ①. 磁化 ②. 条形 （2） ①. N ②. 正 （3）电流方向 【解析】 【小问1详解】 [1]铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来反映通电螺线管周围的磁场分布。 [2]比较图甲、乙、丙分析可得：通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。 【小问2详解】 [1]如图丁，根据磁极间相互作用的规律，由小磁针的指向可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。 [2]根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，则四指弯曲的方向为电流的方向，则电源的右端为正极。 【小问3详解】 将电源正、负极对调，电流方向发生改变，小磁针的指向也改变了，则磁场方向发生了改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 17. 小明利用如图所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； （2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路中的故障是________；（电路中只有一处故障） （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W。要使小灯泡变得更亮一些，应将滑片向___________（选填“左”或“右”）移动； （4）下表是小明记录的实验数据。分析数据可知，小灯泡的亮度是由___________决定的。经过计算小明发现，灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是：___________。 实验次数 电压 U/V 电流I/A 灯泡的亮度 灯泡电功率 P/W 1 2.2 0.28 较暗 0.62 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 很亮 0.90 【答案】（1） （2）灯泡断路 （3） ①. 0.75 ②. 左 （4） ①. 实际功率 ②. 灯丝两端电压增大时，温度升高 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为8Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 故电流表选用小量程与开关串联在电路中，如图所示： 【小问2详解】 正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路可能断路，电压表瞬间满偏，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路中的故障是灯泡断路。 【小问3详解】 [1]由（1）可知，电流表选用小量程；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 [2]要使小灯泡变得更亮一些，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故应将滑片向左移动。 【小问4详解】 [1]由表中数据可知，灯泡实际功率越大，亮度越亮，说明小灯泡的亮度是由实际功率决定的。 [2]由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。 18. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源、3个定值电阻（阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）电压表和电流表做了如下实验： （1）探究通过导体的电流与电压的关系； ①请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；_______ ②小明把某定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是___________； ③小明改正错误后进行实验。某次实验时，电流表示数如图乙所示，示数为___________A调节滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表一、 表一 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1.0 1.2 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.20 0.6 0.48 表二 实验次数 ① ② ③ R/Ω 5 10 15 I/A 0.4 0.2 0.16 同组小红指出这些数据中有一组是明显错误的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第___________（填序号）组。 ④分析数据得出结论：在电阻一定时，___________。 （2）完成上述实验后，小明继续探究通过导体的电流与电阻的关系。 ①将电源电压调到另一值，电路中接入5Ω的电阻，使电压表示数达到某一固定值，测出电流； ②拆除5Ω电阻，将10Ω电阻接入电路，要使电压表示数与上次相同，变阻器接入电路的阻值应比前次实验___________ （选填“大”或“小”）； ③拆除10Ω电阻，将15Ω电阻接入电路再次进行实验。 三次实验数据如表二所示。交流时小红发现第③次实验数据有误，这是由于接入15Ω定值电阻后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是___________Ω。 【答案】（1） ①. ②. 滑动变阻器的滑片没有放在最大阻值处 ③. 0.24 ④. 4 ⑤. 通过导体的电流与导体两端电压成正比 （2） ①. 大 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 [1]在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路，且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小，由此判断左下部分电阻接入电路，据此完成电路连接如下图所示： [2]小明把某定值电阻接入电路、闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表指针超过量程，说明滑动变阻器分得的电压过小，故小明操作中的错误是闭合开关前没有把滑动变阻器的滑片放在最大阻值处。 [3]电流表示数如图乙所示，用的是小量程，分度值0.02A，示数为0.24A。 [4]数据中第4组是明显错误的，因为其他数据都是电压都是电流的5倍，只有第4组不是，所以第4组是错误的。 [5]分析数据，当电阻一定时，电压与电流的比为一个定值，故可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问2详解】 [1]拆除5Ω电阻，将10Ω电阻接入电路，电阻变大，分得的电压变多。要使电压表示数与上次相同，故将滑动变阻器阻值调大。 [2]串联电路， 第②次实验， 第③次实验， 解得。 19. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，用该高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 高能聚合油的热值约为4.2×10⁷J/ kg。求： （1）水吸收的热量； （2）该过程完全燃烧高能聚合油的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由可知，水吸收的热量为 【小问2详解】 由可知，高能聚合油完全燃烧放出的热量 由热值公式可得，完全燃烧高能聚合油的质量 20. 如图所示，电源电压恒为10V，R1为定值电阻，滑动变阻器。R2标有“40Ω 2A”字样，灯泡L标有“10V 10W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，电流表的示数为1.5A。求： （1）灯泡L正常发光时的阻值； （2）定值电阻R1的阻值； （3）闭合S、断开S1，将电流表的量程换成0~0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由可知，灯泡正常发光时的电阻 【小问2详解】 当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电阻R1与灯泡L并联。电流表测量干路电流I总=1.5A，根据并联电路电压的特点可知， 通过灯泡L的电流 根据并联电路的电流特点，通过电阻R1的电流 则定值电阻R1的阻值为 【小问3详解】 当闭合S、断开S1时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，因为电源电压U恒定，所以当电路中电流最大时，功率最大；电流最小时，功率最小。因为电流表的量程是0~0.6A，故电路中的最大电流Imax = 0.6A，此时电路消耗的最大功率 当滑动变阻器R2的滑片P移至b端，其接入电路的电阻最大为40Ω，电路的最大总电阻 电路中的最小电流 此时电路消耗的最小功率 则电路消耗的最大功率与最小功率的比值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $