精品解析：安徽省蚌埠市经开区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024－2025学年度第一学期期末教学质量监测 九年级物理 注意事项： 1.你拿到的试卷满分是100分，考试时间是90分钟。 2.试卷包括“试题卷”和“答题卡”两部分。 3.请务必在“答题卡”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 一、填空题（每空2分，共20分） 1. “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描写了梅花不惧严寒、依然独放的情境。从物理学的角度看，闻到花香是因为______。 2. 由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其原理如图所示，工作过程是：脏空气进入净化器时，灰尘被带正电钨丝放电而带上______（选填“正”或“负”）电，流到负电格栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低。 3. 上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，推入工作室后再压缩，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么，当海水上升时，该过程类似于汽油机的______冲程。 4. 如图是某家庭电能表的表盘，将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，则干衣机的实际功率是________W。 5. 某户外探险求生节目做了“用电池、口香糖锡纸取火”的实验：取口香糖锡纸，剪成题图形状，将锡纸条锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条中间开始冒烟、起火苗。这是因为锡纸条两端直接接在电池正、负极上，会造成短路，且中间位置电阻______（选填“大”或“小”），更容易产生大量的热，使温度达到锡纸条的着火点而使之燃烧。 6. 如图所示，把铜片、铁片插入橙子中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则水果电池的正极是______（选填“铜片”或“铁片”）。 7. 已知电动机两端的电压，电阻，流过的电流，求通电100s，电动机对外做了______J的机械功。 8. 如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为__________Ω。 9. 我国华为公司是当今世界通信领域的先进企业，在手机及其他通信设备的制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate70pro”不仅采用超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。若快速充电器标注“输出20V 3.7A”，假设充电效率为，选用该快速充电器将电池电量从零充满需要______分钟。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 10. 如图所示，电源电压可调，甲、乙可能为电流表或电压表，灯泡L1、L2分别标有“6Ω 1A”、“3Ω 1.5A”字样，忽略灯丝电阻受温度的影响，当开关S闭合时，在保证电路安全的情况下，若使L1、L2都能发光，则乙表的最大示数为______V。 二、选择题（每题有且只有一个正确选项，每小题3分，共30分） 11. 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 手机电池的电压约为36V B. 教室里一只灯管中的电流约为1A C. 液晶电视机的电功率约为100 W D. 家里电饭锅工作1小时耗电约为5kW·h 12. 对于的理解，下列说法正确的是（　　） A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B. 燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小 C. 燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 13. 如图所示是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将推杆拔出，口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是（　　） A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 热水取暖 D. 擦燃火柴 14. 关于内能、热量和比热容，下列说法正确的是（　　） A. 一个物体温度升高，它的内能增加 B. 的水含有的热量比的冰含有的热量多 C. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移 D. 冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变，比热容变化 15. 蚌埠高铁站安装了人脸识别验票系统，如图所示。电源开关闭合后，若人脸扫描成功，开关闭合；若人脸信息与后台购票信息吻合，开关闭合；当人脸扫描成功且人脸信息与后台购票信息吻合时，闸门自动打开。下列选项中的电路设计符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 16. 如图所示为一款共享单车，它的车筐底部覆盖着太阳能发电板，为通信模块供电，可实现GPS定位管理。太阳能发电板相当于电路中的（　　） A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关 17. 小明将定值电阻与滑动变阻器接入电源电压不变的电路中，如图所示。闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是（　　） A. V1示数不变，V2示数变大 B. V1示数变大，V1示数和电流表示数之比变大 C. V2示数变小，不变 D. 电流表示数变大，变小 18. 灯泡和分别标有“PZ110—40”“PZ110—60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 正常发光时，通过的电流大 B. 并联后，接在110V的电源上，消耗的功率大 C. 串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D. 串联后，接在100V的电源上，消耗的功率大 19. 电源电压已知且保持不变，利用电压表和已知阻值定值电阻，测量未知电阻的阻值，图中不能实现测量阻值的电路图是（　　） A. B. C. D. 20. 电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　） ①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W； ②R0的阻值为15Ω； ③电源电压7.5V； ④电路消耗的最大功率为3.75W。 A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②③④ 三、实验探究题（每空2分，图2分，共24分） 21. 学习完“焦耳定律”后，某兴趣小组设计了利用电热粗略测量某液体比热容的电路（如图），和为发热电阻且，其中一种液体为水，另一种为待测液体，假设实验过程中不计热量散失。 （1）保障相同时间内水与待测液体吸收相同热量，应选用______（选填“甲”或“乙”）图装置。 （2）实验时，选用初温和______（选填“体积”或“质量”）相等的水和待测液体； （3）在（2）的基础上，已知水和待测液体的初温都为，通电一段时间后，两液体的温度分别为、，请写出该待测液体的比热容的表达式______（水的比热容为）； （4）按以上步骤正确实验，发现始终，可判断两种液体的比热容大小关系是______（选填“”、“”或“”）； （5）若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体，进行同时对比，可以探究电流产生的热量与______的关系。 22. 小聪在做测量小灯泡电功率的实验时，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整，要求：滑动变阻器向右移动电阻变小（导线不允许交叉）； （2）连接电路时，开关应处于______状态； （3）实验时闭合开关，小聪发现无论如何调节滑动变阻器，小灯泡始终不发光，且电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是______； （4）故障排除后继续实验，若想测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表示数为______V。电流表此时的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 23. 蚌埠市某校实验小组在进行“探究电流与电阻的关系”实验，电路图如图所示，选用的实验器材有：电源（电压恒为4V）、电压表（）、电流表（）、定值电阻（、、、、、）、滑动变阻器（ ）、开关、导线若干。 （1）某同学将电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为并记录电流表示数为0.3A，再将电阻更换为，为保持电压表示数不变，应调节滑动变阻器使其阻值______（选填“增大”或“减小”）； （2）在（1）的基础上，再将电阻更换为，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法恢复原来的示数大小。因此，需要重新设定每一次定值电阻两端的电压值，为了完成六次实验，在不更换实验器材的情况下，应控制定值电阻两端的电压范围不低于______V。 四、计算题（第24题8分，第25题8分，第26题10分，共26分） 24. 如图所示电源电压保持不变，R1=R2=R3=20Ω，当S1、S2都断开， 电流表示数是0.3A，求： (1)电源电压； (2)S1，S2都闭合时，电流表示数是多少？ 25. 某汽车最低油耗可达0.2kg/（kW·h）。最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。（温馨提示：0.2kg/（kW·h）表示获得1kW·h的能量需要消耗0.2kg汽油）。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，1kW·h=3.6×106J，求： (1)0.2kg汽油完全燃烧时放出的热量为多少？ (2)该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数） 26. 如图是常见的烧水壶及其电路图。R1、R2为电热丝，电阻不变。下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 220 中温挡功率（W） 440 高温挡功率（W） （1）烧水壶处于低温挡工作时，求1min消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为2kg初温是45℃的一壶水烧开，若烧水壶高温挡加热效率为75%，求烧开这壶水需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024－2025学年度第一学期期末教学质量监测 九年级物理 注意事项： 1.你拿到的试卷满分是100分，考试时间是90分钟。 2.试卷包括“试题卷”和“答题卡”两部分。 3.请务必在“答题卡”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 一、填空题（每空2分，共20分） 1. “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描写了梅花不惧严寒、依然独放的情境。从物理学的角度看，闻到花香是因为______。 【答案】分子的无规则运动 【解析】 【详解】诗人能闻到梅花的香味，是含有香味的气体分子做无规则运动进入空气中了，这是扩散现象。 2. 由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其原理如图所示，工作过程是：脏空气进入净化器时，灰尘被带正电钨丝放电而带上______（选填“正”或“负”）电，流到负电格栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低。 【答案】正 【解析】 【详解】同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，负电格栅板吸附灰尘，利用异种电荷相互吸引。 3. 上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，推入工作室后再压缩，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么，当海水上升时，该过程类似于汽油机的______冲程。 【答案】压缩 【解析】 【详解】当海水上升时，活塞向上运动，气室体积减小，压强增大，开关S1开启，开关S2关闭，压缩后将空气推入工作室，气室内的空气被吸入工作室后再压缩，此过程中，活塞对空气做功，空气的内能增加，这与汽油机的压缩冲程类似。在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能。 4. 如图是某家庭电能表的表盘，将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，则干衣机的实际功率是________W。 【答案】1000 【解析】 【详解】根据题意可知，6min内电能表指示灯闪烁了160次，此时干衣机消耗的电能为 又 t=6min=0.1h 干衣机的电功率为 5. 某户外探险求生节目做了“用电池、口香糖锡纸取火”的实验：取口香糖锡纸，剪成题图形状，将锡纸条锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条中间开始冒烟、起火苗。这是因为锡纸条两端直接接在电池正、负极上，会造成短路，且中间位置电阻______（选填“大”或“小”），更容易产生大量的热，使温度达到锡纸条的着火点而使之燃烧。 【答案】大 【解析】 【详解】如图所示，锡纸条两端直接接在电池正、负极上，会造成短路，短路时电流很大，在中间位置，材料、长度不变，横截面积最小，所以中间位置电阻大，根据焦耳定律，在极短时间内会产生大量的热，使锡纸条的内能增大，温度升高，达到纸条的着火点而使之燃烧。 6. 如图所示，把铜片、铁片插入橙子中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则水果电池的正极是______（选填“铜片”或“铁片”）。 【答案】铜片 【解析】 【详解】由图可知，电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，即铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜片为水果电池的正极。 7. 已知电动机两端的电压，电阻，流过的电流，求通电100s，电动机对外做了______J的机械功。 【答案】90 【解析】 【详解】电动机是非纯电阻元件，其消耗的电能转化为机械功和内能。根据能量守恒定律，电动机消耗的总电能等于对外做的机械功与电阻产生的内能之和。通电100s，电动机消耗的电能为 根据焦耳定律得，通电100s电阻产生的热量为 通电100s，电动机对外做的机械功为 8. 如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为__________Ω。 【答案】12 【解析】 【详解】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片在a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图象可知，电源的电压U=9V；当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象可知，R两端的电压UR=3V，电路中的最小电流I=0.5A，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 U滑=U-UR=9V-3V=6V 滑动变阻器的最大阻值 9. 我国华为公司是当今世界通信领域的先进企业，在手机及其他通信设备的制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate70pro”不仅采用超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。若快速充电器标注“输出20V 3.7A”，假设充电效率为，选用该快速充电器将电池电量从零充满需要______分钟。 电池名称 锂离子电池 电压 37V 容量 【答案】15.6 【解析】 【详解】此充电电池所能储存的电能 充电器的充电功率 已知充电效率为 则选用该快速充电器将电池电量从零充满需要消耗的电能 需要的时间为 10. 如图所示，电源电压可调，甲、乙可能为电流表或电压表，灯泡L1、L2分别标有“6Ω 1A”、“3Ω 1.5A”的字样，忽略灯丝电阻受温度的影响，当开关S闭合时，在保证电路安全的情况下，若使L1、L2都能发光，则乙表的最大示数为______V。 【答案】9 【解析】 【详解】电压表应并联在电路中，电流表应串联在电路中。甲表与灯泡L2并联，若为电流表，则会使L2被短路，导致L2不发光，这与题干中“L1、L2都能发光”的要求不符。因此，甲表一定是电压表，测量L2两端的电压。乙表与电源并联，若为电流表，则会造成电源短路，损坏电源和电表。因此，乙表一定是电压表，测量电源两端的电压。 由于甲、乙两表都是电压表，L1、L2的连接方式为串联。由题意可知，灯泡L1允许通过的最大电流为1A。灯泡L2允许通过的最大电流为1.5A。因为L1、L2是串联的，所以通过它们的电流相等。为了保证电路安全，电路中的最大电流只能为1A。忽略灯丝电阻受温度的影响，当电路中的电流达到最大安全值1A时，电源电压达到最大值，乙表测量的是电源电压U，乙表的示数（电源电压）也达到最大值。串联电路的总电阻为 根据欧姆定律，乙表最大示数为 二、选择题（每题有且只有一个正确选项，每小题3分，共30分） 11. 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 手机电池的电压约为36V B. 教室里一只灯管中的电流约为1A C. 液晶电视机的电功率约为100 W D. 家里电饭锅工作1小时耗电约为5kW·h 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机电池的电压约为3.7V左右，故A不符合题意； B．教室里的灯管中的电流约为0.2A，故B不符合题意； C．液晶电视机的电功率约为100W左右，故C符合题意； D．家里电饭锅功率约1000W，工作半小时耗电能约 W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW•h 故D不符合题意。 故选C。 12. 对于的理解，下列说法正确的是（　　） A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B. 燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小 C. 燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误； B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误； D．热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。 故选D。 13. 如图所示是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将推杆拔出，口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是（　　） A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 热水取暖 D. 擦燃火柴 【答案】C 【解析】 【详解】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。 A．摩擦生热，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能； B．钻木取火，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能； C．热水取暖，水吸收热量，内能增大，属于热传递改变物体的内能； D．擦燃火柴，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能。 改变内能的方式与其不同的是C。 故选C。 14. 关于内能、热量和比热容，下列说法正确的是（　　） A. 一个物体温度升高，它的内能增加 B. 的水含有的热量比的冰含有的热量多 C. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移 D. 冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变，比热容变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．同一物体，温度越高内能越大，所以，一个物体温度升高，它的内能增加，故A正确； B．热量是过程量，不能用含有来进行描述，故B错误； C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，温度高的物体内能不一定大，所以热量不一定是从内能多的物体向内能少的物体转移，故C错误； D．冰熔化过程中吸收热量，内能增大，温度保持不变，比热容变化，故D错误。 故选A。 15. 蚌埠高铁站安装了人脸识别验票系统，如图所示。电源开关闭合后，若人脸扫描成功，开关闭合；若人脸信息与后台购票信息吻合，开关闭合；当人脸扫描成功且人脸信息与后台购票信息吻合时，闸门自动打开。下列选项中的电路设计符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电源开关S1闭合后，当人脸扫描成功且人脸信息与后台购票信息吻合，即开关S2和S3都闭合时，闸门自动打开；这说明三个开关是相互影响的，所以三个开关是串联的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16. 如图所示为一款共享单车，它的车筐底部覆盖着太阳能发电板，为通信模块供电，可实现GPS定位管理。太阳能发电板相当于电路中的（　　） A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关 【答案】A 【解析】 【详解】太阳能发电板，能为通信模块提供电能，相当于电路中的电源。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17. 小明将定值电阻与滑动变阻器接入电源电压不变的电路中，如图所示。闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是（　　） A. V1示数不变，V2示数变大 B. V1示数变大，V1示数和电流表示数之比变大 C. V2示数变小，不变 D. 电流表示数变大，变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，电阻R1和变阻器R0串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压。定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向左移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故A错误； B．由可知V1示数和电流表示数之比等于R1的阻值，所以该比值不变，故B错误； C．电源电压一定，滑片移动时，由串联电路电压的规律可知定值电阻和滑动变阻器两端的电压变化量相等，即 ΔU1=ΔU2 则 所该比值也不变，故C正确； D．由可知定值电阻两端的电压变化量ΔU1与通过的电流变化量ΔI之比等于R1的阻值，所以不变，故D错误。 故选C。 18. 灯泡和分别标有“PZ110—40”“PZ110—60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 正常发光时，通过的电流大 B. 并联后，接在110V的电源上，消耗的功率大 C. 串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D. 串联后，接在100V的电源上，消耗的功率大 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，灯泡L1的额定电压为110V，额定功率为40W；灯泡L2的额定电压为110V，额定功率为60W。 A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，即；L1的额定功率小于L2的额定功率，即，根据可知，，故A错误； B．并联在110V电源上时，两灯泡两端的电压均为110V，两灯泡的实际功率和额定功率相等，即，，则L2的实际功率大，故B正确； C．两灯泡额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，根据可知，，根据串联分压与电阻的关系可知，，则灯泡L1和L2不能平分220V的电压，都不能正常发光，故C错误； D．串联在100V的电源上，通过灯泡L1和L2的电流相等，由和，可知，即L1消耗的功率大，故D错误。 故选B。 19. 电源电压已知且保持不变，利用电压表和已知阻值的定值电阻，测量未知电阻的阻值，图中不能实现测量阻值的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图分析可知，当开关闭合时，Rx短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表测R0的电压，设此时示数为U2，则此时Rx两端的电压为，根据串联电路电流处处相等可列出等式，推导得出 故此电路可以测出Rx阻值，故A不符合题意； B．由图分析可知，当开关闭合时，R0被短路，电压表测电源电压；当开关断开时，Rx与R0串联，电压表仍然测电源电压，无法推导出任一情况下通过Rx的电流，故此电路不能测出Rx的阻值，故B符合题意； C．由图分析可知，当开关掷到1时，只有Rx接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时电压表示数为U1；当开关掷到2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时电压表示数为U2，则此时R0两端电压为，根据串联电路电流处处相等可列出等式，推导出 可测得Rx阻值，故C不符合题意； D．由图分析可知，当开关掷到1时，只有Rx接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时电压表示数为U1；当开关掷到2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时电压表示数为U2，则此时R0两端电压为，根据串联电路电流处处相等可列出等式。推导得出 可测得Rx阻值，故D不符合题意。 故选B。 20. 电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　） ①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W； ②R0的阻值为15Ω； ③电源电压为7.5V； ④电路消耗的最大功率为3.75W。 A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 ①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；此时传感器的功率 P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W 故①正确； ②当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压 U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）……① 当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，则电源的电压 U＝I′R0＝0.5A×R0……② 因电源的电压不变，所以解①②式得：R0＝15Ω，故②正确 ③电源的电压 U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V 故③正确； ④电路消耗的最大功率 P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W 故④正确。 由上分析可知：①②③④正确，故ABC错误，D正确。 故选D。 三、实验探究题（每空2分，图2分，共24分） 21. 学习完“焦耳定律”后，某兴趣小组设计了利用电热粗略测量某液体比热容的电路（如图），和为发热电阻且，其中一种液体为水，另一种为待测液体，假设实验过程中不计热量散失。 （1）保障相同时间内水与待测液体吸收相同热量，应选用______（选填“甲”或“乙”）图装置。 （2）实验时，选用初温和______（选填“体积”或“质量”）相等的水和待测液体； （3）在（2）的基础上，已知水和待测液体的初温都为，通电一段时间后，两液体的温度分别为、，请写出该待测液体的比热容的表达式______（水的比热容为）； （4）按以上步骤正确实验，发现始终，可判断两种液体的比热容大小关系是______（选填“”、“”或“”）； （5）若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体，进行同时对比，可以探究电流产生的热量与______的关系。 【答案】（1）乙 （2）质量 （3） （4） （5）电阻 【解析】 【小问1详解】 实验中，要保障相同时间内水与待测液体吸收相同的热量，两个电热丝串联，且电阻相同，由可知，串联电路通过它们的电流与通电时间相同，两个电阻丝产生的热量相同，使两液体吸热相同，应选乙图装置。 【小问2详解】 根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的两种不同液体。 【小问3详解】 水的初温是t0，末温是t水，水吸收的热量 液体吸收的热量与水吸收的热量相同，即 所以液体的比热容 【小问4详解】 按以上步骤正确实验，发现始终，则 可判断两种液体的比热容大小关系为 【小问5详解】 甲图两装置中两电阻的阻值不同，且两电阻串联，串联电路中电流处处相等，若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体，进行同时对比，可以探究电流产生的热量与电阻的关系。 22. 小聪在做测量小灯泡电功率的实验时，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整，要求：滑动变阻器向右移动电阻变小（导线不允许交叉）； （2）连接电路时，开关应处于______状态； （3）实验时闭合开关，小聪发现无论如何调节滑动变阻器，小灯泡始终不发光，且电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是______； （4）故障排除后继续实验，若想测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表示数为______V。电流表此时的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 【答案】（1） （2）断开 （3）灯泡短路 （4） ①. 2.5 ②. 0.75 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡电功率的实验中，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡的电压，由于所用小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0~3V的测量范围；滑动变阻器向右移动电阻变小，所以滑动变阻器下面的接线柱应接B，如图所示：  【小问2详解】 为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。 【小问3详解】 实验时闭合开关，小聪发现电流表有示数，说明电路是连通的；小灯泡不发光，电压表无示数，说明与电压表并联部分短路，因此电路的故障可能是小灯泡短路。 【小问4详解】 [1]要测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表示数为小灯泡的额定电压，即2.5​V。 [2]由图乙可知，电流表选用0~0.6A测量范围，分度值为0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 23. 蚌埠市某校实验小组在进行“探究电流与电阻的关系”实验，电路图如图所示，选用的实验器材有：电源（电压恒为4V）、电压表（）、电流表（）、定值电阻（、、、、、）、滑动变阻器（ ）、开关、导线若干。 （1）某同学将电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为并记录电流表示数为0.3A，再将电阻更换为，为保持电压表示数不变，应调节滑动变阻器使其阻值______（选填“增大”或“减小”）； （2）在（1）的基础上，再将电阻更换为，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法恢复原来的示数大小。因此，需要重新设定每一次定值电阻两端的电压值，为了完成六次实验，在不更换实验器材的情况下，应控制定值电阻两端的电压范围不低于______V。 【答案】（1）增大 （2）2.4 【解析】 【小问1详解】 由图分析可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，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，所以应增大滑动变阻器连入电路中的电阻。 【小问2详解】 将电阻更换为，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法恢复原来的示数大小。由（1）可知，定值电阻阻值增大时，为保持电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以所用的滑动变阻器最大阻值太小了。为了完成六次实验，在不更换实验器材的情况下，当定值电阻和滑动变阻器的阻值均取最大时，预设电压最小，根据串联分压原理知，所以应控制定值电阻两端的电压最小值为 四、计算题（第24题8分，第25题8分，第26题10分，共26分） 24. 如图所示电源电压保持不变，R1=R2=R3=20Ω，当S1、S2都断开， 电流表示数是0.3A，求： (1)电源电压； (2)S1，S2都闭合时，电流表示数是多少？ 【答案】(1) 12V；(2) 1.2A。 【解析】 【详解】(1) S1、S2都断开时，电路为R1和R2的串联电路，电源电压为 (2) 当S1、S2都闭合时，电路电阻R2被短路，电路为R1、R3组成的并联电路，电流表示数是 答：(1)电源电压为12V； (2)S1，S2都闭合时，电流表示数是1.2A。 25. 某汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW·h）。最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。（温馨提示：0.2kg/（kW·h）表示获得1kW·h的能量需要消耗0.2kg汽油）。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，1kW·h=3.6×106J，求： (1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？ (2)该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数） 【答案】(1) 9.2×106J；(2)39% 【解析】 【详解】(1) 0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为 (2) 该汽车发动机的效率为 答：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×106J？ (2)该汽车发动机的效率最高可达39%。 26. 如图是常见的烧水壶及其电路图。R1、R2为电热丝，电阻不变。下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 220 中温挡功率（W） 440 高温挡功率（W） （1）烧水壶处于低温挡工作时，求1min消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为2kg初温是45℃的一壶水烧开，若烧水壶高温挡加热效率为75%，求烧开这壶水需要的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 烧水壶处于低温挡工作时，1min消耗的电能为 【小问2详解】 分析电路图可知，该烧水壶有不同的工作挡位，由电功率公式可知，在电源电压U不变的情况下，电路的总电阻R越小，电功率P越大。该烧水壶有三个挡位，应分别对应R1、R2串联工作、R1单独工作、R1、R2并联工作三种情况。当两个电阻并联时，总电阻最小，功率最大，为高温挡。R1单独工作时，为中温挡。当两个电阻串联时，总电阻最大，功率最小，为低温挡。中温挡工作时，电路中接入的电阻为R1，中温挡功率为440W。则R1的阻值为 【小问3详解】 根据上述分析，低温挡时两电阻串联，低温挡时的总电阻为 则R2的阻值为 高温挡工作时两电阻并联，总功率为 在标准大气压下，水的沸点为100℃。使用高温挡将质量为2kg初温是45℃的一壶水烧开，水吸收的热量为 需要消耗的电能为 用高温挡烧开这壶水需要的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $