精品解析：重庆市第八中学校2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

物理试题 （本卷共四个大题　满分80分） 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列说法最接近实际的是（　　） A. 家用电视机工作时电流约为20A B. 洗衣机正常工作时功率约20W C. 电磁波在真空中的速度为340m/s D. 人体感觉舒适的环境温度约为25℃ 2. 下列关于电的说法正确的是（　　） A. 空气开关跳闸是因为电流过大 B. 只要不接触高压物体就没有安全隐患 C. 毛皮摩擦过的橡胶棒失去正电荷带负电 D. 家用电器不能使用金属外壳，否则会造成漏电事故 3. 关于如图所示的四种情景，说法正确的是（　　） A. 甲图中春天冰雪消融是放热过程 B. 乙图中夏天衣服晒干是水发生了升华现象 C. 丙图中秋天的露珠是空气中小水滴凝固形成的 D. 丁图中冬天北方窗户上的窗凌花出现在窗户玻璃的内侧 4. 如图所示，在开关闭合后的说法正确的是（　　） A. 此图反映了电动机的工作原理 B. 金属棒ab切割磁感线运动，电流计指针就会转动 C. 电流计指针偏转是因为磁场对电流有力的作用 D. 此装置图实现了从电能向金属棒ab机械能的转化 5. 如图所示的是陈老师周末顶着烈日到湖边野炊的图片，下列说法正确的是（　　） A. 烤熟的肉含有的热量变高 B. 用木炭做燃料是因为木炭的内能大 C. 通过不断翻转做功使烤肉变熟 D. 路面比湖水温度高是因为路面比热容更小 6. 生活中常因电源电压不稳定而损坏电路元件，如图所示是常见的保护电路的简化原理图，图中R1、R2是定值保护电阻，其熔点相同且均较低，R1的阻值大于R2，电流表带两级报警功能。当电源电压变化到某一值时，保护电阻会熔断，电流表报警。下列说法正确的是（　　） A. 正常工作时通过R1的电流更大 B. 电路电流变大时，电压表示数变小 C. R2先熔断，熔断前后电流表示数变小 D. R1先熔断，熔断前后电路总功率变小 7. 如图甲所示是水温控制电路，电源电压为6V，电压表测量范围为0~15V，电流表测量范围为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“20　1A”，加热器的额定电压为4V，图乙是加热器电流与电压的变化图像。在电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法错误的是（　　） A. 加热器的额定功率为2W B. 滑片向右调节，加热器的功率变小 C. 滑动变阻器R的取值范围为4Ω~20Ω D. 滑动变阻器R＝15时，加热器的功率为1W 8. 如图甲为小超设计的电路，L为某新型的材料做成的发热元件，电源电压不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R的规格为“？　1.2A”。第一次只闭合开关、，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关、，保证电路中所有元件都安全、L两端的电压不超过额定电压的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。则下列结论正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大阻值为20Ω ②元件L的电阻随温度的升高而变小 ③只闭合开关、时，L最大功率与最小功率之差为10.4W ④任意闭合开关和移动滑片，电路中最小功率和最大功率之比为1：10 A. ③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④ 二、填空作图题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 丹麦物理学家______把通电导线放在水平方向静止的小磁针上方，小磁针发生偏转，首先发现了电流周围存在磁场。如果移走小磁针，该结论______（填“成立”或“不成立”）。 10. 2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，航天员与地面指挥中心通过______来传递信息。火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与热机的______冲程的能量转化方式一致。 11. 如图所示的卡式炉在户外野炊中被大量使用，其主要是以丁烷为燃气。若用该卡式炉在标准大气压下，将一锅2kg的水从55℃加热至沸腾，消耗了丁烷20g。则丁烷完全燃烧释放出的热量为______J，该卡式炉的加热效率为______%。［，］ 12. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，定值电阻R1大于10，滑动变阻器R2的规格为“60　1A”，小灯泡L上标有“2.5V　1.25W”的字样。若闭合开关S，开关S1接1，当电压表刚好满偏时，R2接入电路的阻值为30，则电源电压为______V；若闭合开关S，开关S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为______。 13. 如图所示电路，电源电压U不变，滑动变阻器R3的最大阻值是R1最大阻值的3倍，电流表和电压表的量程满足电路安全要求。当闭合开关S1，断开S2、S3，R1的滑片移动到最右端时电流表的示数为I1；保持R1的滑片在最右端，如果只闭合开关S3，R3的滑片移到最下端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电阻R2的电功率为8W；闭合开关S2，断开S1、S3，电流表的示数为I2；且，则______；若电压表V2发生短路，闭合开关S3，断开S1和S2时，电路中的最小功率为______W。 14. 按要求完成下列作图。 （1）家庭电路中可用一个开关控制插座，增强安全性，请在图中将开关和插座正确连入电路； （2）如图所示，根据通电螺线管的电流方向，请在括号里标出静止的小磁针的“N”或“S”极。 三、实验探究题（本题共3小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，使路面的冰及时熔化，确保行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小媛做了一组关于冰熔化的实验。 （1）图甲中温度计是根据液体的______的原理制成的； （2）在安装试管时，发现试管碰到了烧杯底，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）调整； （3）实验中采用“水浴法”加热的好处有： ①能减缓物体升温速度，便于实验现象观测和数据记录； ②能使物质______； （4）图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像，小媛又继续加热了一段时间，观察到______（选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”）中的水发生了沸腾现象； （5）图丙是往试管中加盐后冰熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知在冰上撒盐可以______（选填“升高”或“降低”）冰的熔点； （6）把盛有加盐碎冰块的试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的碎冰块有大部分熔化时，试管中的加盐碎冰块______（选填“未熔化”或“熔化”）。 16. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3.2V，电源电压为6V。 （1）图甲中实物图已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整（要求：图中滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗）； （2）正确连接电路后，发现电压表与电流表均有示数，移动滑片电压表示数不变，则电路中出现的故障是______； （3）改正故障后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W，实验中多次测量的目的是______； （4）当小灯泡正常发光时，保持滑片位置不动，对小灯泡吹气、发现电压表示数逐渐变小为2.5V、电流表示数逐渐变大为0.5A，说明吹气加快了灯丝表面空气流速，加快其散热速度。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关。吹气过程中小灯泡的功率变化情况是______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）； （5）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝1.44P1，则以下关于额定电压U0与此次工作时的实际电压U1的数值关系、你认为最有可能的是（　　）（填字母）； A. U0＝1.2U1 B. U0＝1.4U1 C. U0＝1.5U1 （6）莉莉取来一个LED灯（正常发光时的电阻约为100）将其与上述的小灯泡并联在1.5V的电源两端，闭合开关、发现LED灯亮而小灯泡发光微弱。由此她终于想到了国家大力提倡使用LED灯来替代白炽灯的原因是：______（请从能量转化的角度分析）。 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，小洋准备了如下器材：学生电源（4.5V），定值电阻5个（、、、、），滑动变阻器（　1A），电流表、电压表、开关及导线若干设计了如图甲所示的电路。 （1）在连接实物电路时，应将开关______（选填“断开”或“闭合”）； （2）正确连接电路后，小洋先将电阻接入电路，闭合开关后应将滑动变阻器滑片向______（选填“左”或“右”）移动才能使电压表示数如图乙所示，此时记下电流表示数。随后小洋断开开关，用电阻替换电阻并移动滑片，直至电压表示数为______V，并记下电流表的示数，实验过程中滑动变阻器的作用是______； （3）小洋在换上电阻时，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到需要的电压，为了完成这组数据可以将电源电压调______（选填“大”或“小”）； （4）小洋在实验室发现了能够提供恒定电流大小的特制电源—恒流电源。他利用定值电阻R1（）、滑动变阻器R2（　1A）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~6V）及恒流电源设计了如图丙所示电路来“探究电流与电压的关系”。 序号 1 2 3 4 电压/V 1 2 3 4 电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 ①小洋将恒定电流设定为0.6A后完成实验，并将电压表和电流表的示数记录在上表中，于是得出结论：电阻一定时，电流与电压成______比； ②唐老师在分析数据时，发现有一组数据有拼凑嫌疑，它是第______组，若要通过实验得到上述所有数据，则在保证电路安全的情况下，恒定电流的设定值范围为______A。 四、论述与计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分，） 18. 小芸同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，R1和R2为阻值不变的电热丝。闭合开关S1、S2，通过R1、R2的电流分别为0.6A和0.3A。求： （1）电热丝的R1电阻； （2）此时电路中的总电功率。 19. 粮食在正常储藏过程中含水量应低于13%，小燕设计了一个监测粮食含水量的简易装置，其内部电路图如图所示。电源电压恒为6V，R0是最大阻值为25Ω的滑动变阻器，湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如下表所示，报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，使得含水量达到13%时，报警仪报警，报警仪指针恰好指在表盘中央。求： 含水量X/% 0 5 8 10 13 23 30 R/Ω 210 130 90 80 60 20 10 （1）当粮食中的含水量为13%时，通过电路中的电流； （2）当报警仪满偏时，粮食中的含水量X； （3）若要使报警仪在含水量为10%时恰好报警，在不改变电表量程和湿敏电阻的前提下，仅通过调节滑动变阻器的滑片或仅更换电源是否能够实现？请通过计算说明调整后的元件规格。 20. 小香将废旧电热器上规格为“220V　880W”的完好电热丝R拆下，又买来阻值为25的发热电阻R1（R1和R的阻值均不变），将其改装为有高温加热和低温加热两挡位的电烘箱，如图甲所示。熔断器（电阻忽略不计）允许通过的最大电流为10A，求： （1）电热丝R的阻值； （2）傍晚用电高峰期，小香想测量电烘箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烘箱在低温加热状态下工作，30min内如图乙所示的电能表指示灯闪烁了750次，则电热丝R两端的实际电压是多少？ （3）小香设计两种方案，在能实现多挡位的基础上来提高电烘箱内两个挡位的发热功率。 方案一：利用原有电阻R、R1和开关S1 方案二：利用原有电阻R、R1、和单刀双掷开关S2 请选择一种合理的方案，在图丙中将电路图补充完整并计算出该电路高温挡的电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 （本卷共四个大题　满分80分） 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列说法最接近实际的是（　　） A. 家用电视机工作时电流约为20A B. 洗衣机正常工作时功率约20W C. 电磁波在真空中的速度为340m/s D. 人体感觉舒适的环境温度约为25℃ 【答案】D 【解析】 【详解】A．家用电视机工作时的电功率约100W，电流约为，故A不符合题意； B．洗衣机主要将电能转化为机械能，正常工作时功率约，故B不符合题意； C．电磁波在真空中的速度等于光速，为，故C不符合题意； D．人体正常体温约，人体感觉舒适的环境温度比人正常体温低，约为，故D符合题意。 故选D。 2. 下列关于电的说法正确的是（　　） A. 空气开关跳闸是因为电流过大 B. 只要不接触高压物体就没有安全隐患 C. 毛皮摩擦过的橡胶棒失去正电荷带负电 D. 家用电器不能使用金属外壳，否则会造成漏电事故 【答案】A 【解析】 【详解】A．空气开关是一种保护装置，当电路中电流过大（超过额定值）时，它会自动断开电路，以防止电路过载或短路引发火灾等危险。故A正确； B．高压带电体周围存在高压电弧，即使不直接接触高压物体，靠近时也可能发生高压电弧触电，依旧存在安全隐患，故B错误； C．毛皮摩擦过的橡胶棒时，橡胶棒得到电子，由于电子带负电，所以橡胶棒带负电，并不是失去正电荷，故C错误； D．家用电器的金属外壳本身不会造成漏电事故，将金属外壳接地，能防止外壳漏电时发生触电事故，并非不能使用金属外壳，故D错误。 故选A。 3. 关于如图所示的四种情景，说法正确的是（　　） A. 甲图中春天冰雪消融是放热过程 B. 乙图中夏天衣服晒干是水发生了升华现象 C. 丙图中秋天的露珠是空气中小水滴凝固形成的 D. 丁图中冬天北方窗户上的窗凌花出现在窗户玻璃的内侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中春天冰雪消融是熔化现象，需要吸热，故A错误； B．乙图中夏天衣服晒干是液态的水吸热变成气态的水蒸气，发生了汽化现象，故B错误； C．丙图中秋天的露珠是空气中水蒸气越冷液化成的小水滴，故C错误； D．丁图中冬天北方窗户上的窗凌花是室内的水蒸气遇冷的玻璃放热凝华成的冰吸附在窗户玻璃的内侧，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在开关闭合后的说法正确的是（　　） A. 此图反映了电动机的工作原理 B. 金属棒ab切割磁感线运动，电流计指针就会转动 C. 电流计指针偏转是因为磁场对电流有力的作用 D. 此装置图实现了从电能向金属棒ab机械能的转化 【答案】B 【解析】 【详解】A．此图利用闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，反映了发电机的工作原理，故A错误； B．开关闭合，金属棒ab切割磁感线运动时，电路会有感应电流产生，电流计指针会转动，故B正确； C．电流计指针偏转是电路中产生感应电流，故C错误； D．此装置图通过金属棒ab切割磁感线运动产生感应电流，实现了从金属棒ab机械能向电能的转化，故D错误。 故选B。 5. 如图所示的是陈老师周末顶着烈日到湖边野炊的图片，下列说法正确的是（　　） A. 烤熟的肉含有的热量变高 B. 用木炭做燃料是因为木炭的内能大 C. 通过不断翻转做功使烤肉变熟 D. 路面比湖水温度高是因为路面比热容更小 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说烤熟的肉含有的热量变高，故A错误 ； B．用木炭做燃料是因为木炭比木柴作为燃料更优秀，其热值更高，燃烧更稳定，产生的炭黑较少，传热效率更高，故B错误； C．通过不断翻转的过程中，烤肉吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式使烤肉变熟，故C错误； D．路面比湖水温度高是因为路面比热容更小，相同质量的路面与水，吸收相同热量后，路面升高的温度较高，故D正确。 故选D。 6. 生活中常因电源电压不稳定而损坏电路元件，如图所示是常见的保护电路的简化原理图，图中R1、R2是定值保护电阻，其熔点相同且均较低，R1的阻值大于R2，电流表带两级报警功能。当电源电压变化到某一值时，保护电阻会熔断，电流表报警。下列说法正确的是（　　） A. 正常工作时通过R1的电流更大 B. 电路电流变大时，电压表示数变小 C. R2先熔断，熔断前后电流表示数变小 D. R1先熔断，熔断前后电路总功率变小 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，电阻R1、R2并联，电压表测并联电路电压，电流表测干路电流。 A．正常工作时，R1的阻值大于R2，由可知，通过电阻R1的电流更小，故A错误； B．由可知，两定值电阻阻值不变，并联的总电阻不变，电路中电流变大，电源电压变大，即电压表示数变大，故B错误； CD．电阻R1、R2并联，电压相同，由可知，R1的阻值大于R2，所以通过电阻R2的电流大，根据可知，相同时间，电阻R2产生的热量多，所以电阻R2先熔断，熔断后，电路的总电阻变大，电路中电流变小，即电流表示数变小，根据可知，电路总功率变小。故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示是水温控制电路，电源电压为6V，电压表测量范围为0~15V，电流表测量范围为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“20　1A”，加热器的额定电压为4V，图乙是加热器电流与电压的变化图像。在电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法错误的是（　　） A. 加热器的额定功率为2W B. 滑片向右调节，加热器的功率变小 C. 滑动变阻器R的取值范围为4Ω~20Ω D. 滑动变阻器R＝15时，加热器的功率为1W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当加热器两端的电压为额定电压，即时，通过加热器的电流，加热器的额定功率，故A正确，不符合题意； B．由图甲可知，加热器与滑动变阻器R串联。当滑片向右调节时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大。根据欧姆定律，电源电压不变，所以电路中的电流变小。根据图乙可知，通过加热器的电流变小时，其两端的电压也变小。根据功率公式 ，电流和电压都变小，所以加热器的功率变小，故B正确，不符合题意； C．为了保证电路安全，电路中的最大电流不能超过电流表测量范围0.6A，且加热器两端电压不能超过其额定电压4V。由图乙可知，当加热器电压为4V时，电流为0.5A，小于电流表测量范围0.6A，所以电路中的最大电流，此时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，其两端电压 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最小阻值 滑动变阻器的最大阻值为其规格所示的20Ω，因此，滑动变阻器R的取值范围为4Ω~20Ω，故C正确，不符合题意； D．当滑动变阻器的电阻时，加热器与滑动变阻器串联，根据串联分压可得， 即 我们可以在图乙中寻找满足此关系的点，经检验，当加热器两端电压 时，对应的电流，代入关系式核算 等式成立，此时，加热器的实际功率，故D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图甲为小超设计的电路，L为某新型的材料做成的发热元件，电源电压不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R的规格为“？　1.2A”。第一次只闭合开关、，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关、，保证电路中所有元件都安全、L两端的电压不超过额定电压的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。则下列结论正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大阻值为20Ω ②元件L的电阻随温度的升高而变小 ③只闭合开关、时，L最大功率与最小功率之差为10.4W ④任意闭合开关和移动滑片，电路中最小功率和最大功率之比为1：10 A. ③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①只闭合、时，电路为与R串联，电压U与电流I的关系为 为定值，为定值，电流是自变量，滑动变阻器两端的电压为因变量，此时为一次函数，滑动变阻器的U-I图像为图乙中的直线；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流，此时电压表示数 ，没有超过电压表的量程，也没有超过电流表的量程，滑动变阻器的最大阻值为 故①正确。 ②当滑片P在b端时，R接入电路的阻值为0，电压表示数为0，此时电路中电流最大，，在电流表的量程范围内，电流表安全，滑动变阻器安全，此时电源电压 当滑片P在a端时，，，则电源电压为 联立两式解得 只闭合开关、时，电路为L与R串联，滑动变阻器R的U-I图像为图乙中的曲线。当滑动变阻器的滑片P在a端时，电流较大，，在滑动变阻器的安全范围内，此时电压表示数。此时L两端电压 L的电阻 L的功率为 当滑动变阻器的滑片P在b点时，电流最小，滑动变阻器两端的电压为8V，在0~15V的范围内，电压表安全，此时滑动变阻器全部接入，电路中的电流为 此时L两端电压 L的电阻 L的功率最小为 P在a端时，L的实际功率最大，温度最高，但此时电阻较小，所以元件L的电阻随温度的升高而变小，故②正确。 ③L最大功率与最小功率之差为 故③正确； ④闭合、时，最大总电阻 闭合、时，最大总电阻 所以电路的最大总电阻为40Ω，最小电流 电路的最小总功率 电路的最大总功率发生在总电阻最小时，且电流不超过电表量程和元件限制。 “任意闭合开关”可考虑将、、都闭合，此时与L并联，再与R串联。为使电流最大，将滑片P移到b端，R=0。根据滑动变阻器能够允许的最大电流为1.2A，故此时电路总电流最大为1.2A。此时与L并联，两端电压均为电源电压12V。通过的电流 要使总电流达到最大值1.2A，则通过L的电流需为 此时L的电阻 根据②的结论，随电流增大，温度升高，L的电阻减小，在1.2A时为8.33Ω，那么在0.6A时电阻为20Ω是可能的。因此，电路可以达到的最大电流为1.2A。电路的最大总功率 闭合任意开关和移动滑片，电路中最小功率和最大功率之比为 故④错误。 故综上所述，①②③均正确，④错误，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空作图题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 丹麦物理学家______把通电导线放在水平方向静止的小磁针上方，小磁针发生偏转，首先发现了电流周围存在磁场。如果移走小磁针，该结论______（填“成立”或“不成立”）。 【答案】 ①. 奥斯特 ②. 成立 【解析】 【详解】[1][2]丹麦物理学家奥斯特通过实验将通电导线置于水平方向静止的小磁针上方，观察到小磁针偏转，首次证明了电流周围存在磁场。磁场是客观存在的物理现象，不依赖于检测工具（如小磁针），移走小磁针后，磁场依然存在，因此结论成立。 10. 2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，航天员与地面指挥中心通过______来传递信息。火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与热机的______冲程的能量转化方式一致。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 做功 【解析】 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，所以航天员与地面指挥中心是通过电磁波传递信息的。地面测控站、中继卫星系统等相互配合，编织成信息传输链路，实现天地间的通信。 [2]热机的做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能。火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与热机的做功冲程能量转化方式一致。 11. 如图所示的卡式炉在户外野炊中被大量使用，其主要是以丁烷为燃气。若用该卡式炉在标准大气压下，将一锅2kg的水从55℃加热至沸腾，消耗了丁烷20g。则丁烷完全燃烧释放出的热量为______J，该卡式炉的加热效率为______%。［，］ 【答案】 ①. ②. 42 【解析】 【详解】[1]丁烷完全燃烧释放出的热量为 [2]水吸收的热量为 则该卡式炉的加热效率为 12. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，定值电阻R1大于10，滑动变阻器R2的规格为“60　1A”，小灯泡L上标有“2.5V　1.25W”的字样。若闭合开关S，开关S1接1，当电压表刚好满偏时，R2接入电路的阻值为30，则电源电压为______V；若闭合开关S，开关S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为______。 【答案】 ①. 17.5 ②. 120 【解析】 【详解】[1]灯泡正常发光时的电流 若闭合开关S，开关S1接1，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，电压表刚好满偏，电压表的示数是15V，R2接入电路的阻值为30Ω，此时电路中的电流 此时电路中电流等于灯泡正常发光时的电流，所以灯泡两端的电压是2.5V，电源电压 [2]①若闭合开关S，开关S1接2，电阻R1和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，变阻器允许通过的最大电流是1A，电流表的量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电路中的最小电流是 此时变阻器接入电路的电阻为允许的最大值，由电压表的量程和串联分压的规律可知此时电压表示数最大为15V，则R1分得的电压 电阻R1的阻值 已知定值电阻R1大于10Ω，则这种情况不可能； ②变阻器接入电路的阻值为0，最大电流为 最小电流为 电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，所以 得到 13. 如图所示电路，电源电压U不变，滑动变阻器R3的最大阻值是R1最大阻值的3倍，电流表和电压表的量程满足电路安全要求。当闭合开关S1，断开S2、S3，R1的滑片移动到最右端时电流表的示数为I1；保持R1的滑片在最右端，如果只闭合开关S3，R3的滑片移到最下端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电阻R2的电功率为8W；闭合开关S2，断开S1、S3，电流表的示数为I2；且，则______；若电压表V2发生短路，闭合开关S3，断开S1和S2时，电路中的最小功率为______W。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]当闭合开关，断开、，只有连入电路，的滑片移动到最右端，此时阻值最大，电流为。保持的阻值最大，只闭合开关，的滑片移到最下端时，的阻值为零，此时最大值和串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电阻的电功率为。闭合开关，断开、，只有连入电路，电流表的示数为，设的最大阻值为，则的最大阻值为，则有， ， 联立得 解得，则 只闭合开关，的滑片移到最下端时，电阻和串联，电流相等，，电阻的电功率为，由可知，大的电功率为，电源电压 闭合开关，断开和时，电压表发生短路，即发生短路，和串联连入电路，当和阻值最大时，总电阻最大，由可知，总功率最小，总功率 14. 按要求完成下列作图。 （1）家庭电路中可用一个开关控制插座，增强安全性，请在图中将开关和插座正确连入电路； （2）如图所示，根据通电螺线管的电流方向，请在括号里标出静止的小磁针的“N”或“S”极。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 三孔插座的接法是上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；根据安全用电原则，开关要接在火线上。作图如下： 【小问2详解】 电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管右端为N极，左端为S极，根据磁极间相互作用规律可知，小磁针的右端为S极。作图如下： 三、实验探究题（本题共3小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，使路面的冰及时熔化，确保行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小媛做了一组关于冰熔化的实验。 （1）图甲中温度计是根据液体的______的原理制成的； （2）在安装试管时，发现试管碰到了烧杯底，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）调整； （3）实验中采用“水浴法”加热的好处有： ①能减缓物体升温速度，便于实验现象观测和数据记录； ②能使物质______； （4）图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像，小媛又继续加热了一段时间，观察到______（选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”）中的水发生了沸腾现象； （5）图丙是往试管中加盐后冰熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知在冰上撒盐可以______（选填“升高”或“降低”）冰的熔点； （6）把盛有加盐碎冰块的试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的碎冰块有大部分熔化时，试管中的加盐碎冰块______（选填“未熔化”或“熔化”）。 【答案】（1） 热胀冷缩 （2）A处向上 （3）受热均匀 （4）烧杯 （5）降低 （6）熔化 【解析】 【小问1详解】 图甲中温度计是根据液体的‌热胀冷缩‌的原理制成的。这是因为液体在受热时体积会膨胀，遇冷时体积会收缩，通过观察液体在温度计内的液面位置变化，就可以得知温度的变化情况。 【小问2详解】 在安装试管时，发现试管碰到了烧杯底，此时应适当将‌A处向上‌调整。因为烧杯底温度较高，且直接加热可能使试管受热不均匀而破裂，调整A处向上可以让试管离开烧杯底，处于烧杯内液体中，使试管受热更均匀。 【小问3详解】 实验中采用“水浴法”加热，除了能减缓物体升温速度，便于实验现象观测和数据记录外，还能使物质‌受热均匀‌。水在加热过程中温度变化相对缓慢且均匀，通过水浴法可以让试管中的物质与周围的水充分进行热交换，从而使物质各部分的温度更加均匀。 【小问4详解】 图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像，小媛又继续加热了一段时间，观察到‌烧杯‌中的水发生了沸腾现象。因为当大烧杯中的水达到沸点后继续吸热会沸腾，而小试管中的水从大烧杯中吸热，温度能达到沸点，但是和大烧杯中的水温度相同后不能再从大烧杯中吸收热量，所以不会沸腾。 【小问5详解】 图丙是往试管中加盐后冰熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知在冰上撒盐可以‌降低‌冰的熔点。从图像中可以看出，加盐后冰在更低的温度下就开始熔化，说明撒盐使冰的熔点降低了。 【小问6详解】 烧杯里的冰大部分熔化时，是 0℃ 冰水混合物。 加盐冰块熔点低于 0℃，烧杯的 0℃ 环境对它来说是“热源”。有温差就会传热，使低于熔点的加盐冰块吸热升温并熔化。 16. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3.2V，电源电压为6V。 （1）图甲中实物图已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整（要求：图中滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗）； （2）正确连接电路后，发现电压表与电流表均有示数，移动滑片电压表示数不变，则电路中出现的故障是______； （3）改正故障后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W，实验中多次测量的目的是______； （4）当小灯泡正常发光时，保持滑片位置不动，对小灯泡吹气、发现电压表示数逐渐变小为2.5V、电流表示数逐渐变大为0.5A，说明吹气加快了灯丝表面空气流速，加快其散热速度。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关。吹气过程中小灯泡的功率变化情况是______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）； （5）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝1.44P1，则以下关于额定电压U0与此次工作时的实际电压U1的数值关系、你认为最有可能的是（　　）（填字母）； A. U0＝1.2U1 B. U0＝1.4U1 C. U0＝1.5U1 （6）莉莉取来一个LED灯（正常发光时的电阻约为100）将其与上述的小灯泡并联在1.5V的电源两端，闭合开关、发现LED灯亮而小灯泡发光微弱。由此她终于想到了国家大力提倡使用LED灯来替代白炽灯的原因是：______（请从能量转化的角度分析）。 【答案】（1） （2）滑动变阻器被短路 （3） ①. 1.28 ②. 寻求普遍规律 （4） ①. 温度 ②. 先变大后变小 （5）B （6）能量转化效率高，更节能 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，则变阻器阻值变大，所以滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中，小灯泡的额定电压为3.2V，则电压表应选择大量程与灯泡并联，作图如下： 【小问2详解】 正确连接电路后，发现电压表与电流表均有示数，说明电路为通路，移动滑片电压表示数不变，说明滑动变阻器没有起到变阻的作用，则电路中出现的故障可能是滑动变阻器被短路。 【小问3详解】 [1]如图乙所示，灯泡电压为3.2V时，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为 [2]实验中多次测量的目的是探究灯泡亮度与其实际功率的关系，寻求普遍规律。 【小问4详解】 [1]吹气加快了灯丝表面空气流速，加快其散热速度，灯丝温度降低，发现电压表示数逐渐变小、电流表示数逐渐变大，根据可知灯泡电阻变小。 [2]根据公式可得小灯泡的电功率表达式为 要使PL最大，就要使式子中的分母最小，所以当RL=R即小灯泡的电阻等于滑动变阻器的阻值时，灯泡的功率最大。 小灯泡正常发光时的电阻 吹气后变成 正常发光时滑动变阻器两端电压 接入电路的电阻 温度降低的过程中，灯泡的电阻从8Ω减小到5Ω，当小灯泡电阻等于7Ω时，功率达到最大，所以小灯泡的电功率先变大后变小。 【小问5详解】 根据公式可知，， 由，可知实际功率 所以I1＜I0，根据公式，得， 则 根据温度对灯泡电阻的影响，实际工作时的电阻R1＜R0， 所以，最有可能的是U0=1.4U1 故选B。 【小问6详解】 从能量转化角度看，LED灯的电能转化为光能的效率更高，而小灯泡的电能大部分转化为内能，只有少部分转化为光能。因此，国家提倡使用LED灯是因为其能量转化效率高，更节能。 17. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，小洋准备了如下器材：学生电源（4.5V），定值电阻5个（、、、、），滑动变阻器（　1A），电流表、电压表、开关及导线若干设计了如图甲所示的电路。 （1）在连接实物电路时，应将开关______（选填“断开”或“闭合”）； （2）正确连接电路后，小洋先将电阻接入电路，闭合开关后应将滑动变阻器滑片向______（选填“左”或“右”）移动才能使电压表示数如图乙所示，此时记下电流表示数。随后小洋断开开关，用电阻替换电阻并移动滑片，直至电压表示数为______V，并记下电流表的示数，实验过程中滑动变阻器的作用是______； （3）小洋在换上电阻时，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到需要的电压，为了完成这组数据可以将电源电压调______（选填“大”或“小”）； （4）小洋在实验室发现了能够提供恒定电流大小的特制电源—恒流电源。他利用定值电阻R1（）、滑动变阻器R2（　1A）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~6V）及恒流电源设计了如图丙所示电路来“探究电流与电压的关系”。 序号 1 2 3 4 电压/V 1 2 3 4 电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 ①小洋将恒定电流设定为0.6A后完成实验，并将电压表和电流表的示数记录在上表中，于是得出结论：电阻一定时，电流与电压成______比； ②唐老师在分析数据时，发现有一组数据有拼凑嫌疑，它是第______组，若要通过实验得到上述所有数据，则在保证电路安全的情况下，恒定电流的设定值范围为______A。 【答案】（1）断开 （2） ①. 左 ②. 1.5 ③. 保护电路和控制定值电阻两端的电压不变 （3）小 （4） ①. 正 ②. 4 ③. 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，在连接实物电路时，应将开关断开。 【小问2详解】 [1]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。将电阻接入电路，闭合开关后，根据串联分压原理则有 解得此时电压表示数，电源电压为4.5V，所以图乙中电压表选择的是小量程（若是大量程，读数大于4.5V），分度值为0.1V，示数为1.5V。所以要使得电压表示数如图乙所示，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应将滑动变阻器滑片向左移动，减小变阻器阻值。 [2][3]在“探究电流与电阻关系”的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，所以用10电阻替换电阻并移动滑片，直至电压表示数为1.5V，并记下电流表的示数，所以实验过程中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端的电压不变。 【小问3详解】 在“探究电流与电阻关系”的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，则变阻器分度的电压不变。根据串联分压原理则有 在控制的电压值不变的情况下，定值电阻阻值变大，变阻器阻值也要调大。小洋在换上电阻时，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到需要的电压，这是因为变阻器的最大阻值过小，分压能力不够，所以为了完成这组数据可以将电源电压调小。 【小问4详解】 [1]由表可知，电压扩大几倍，电流也扩大几倍，可得：电阻一定时，电流与电压成正比。 [2]由丙中，、并联，电流表测支路电流，电压表与并联，测电压。恒定电流被设定为0.6A，第4组数据中，支路电流为0.4A，电压为4V，根据并联电流规律，此时支路电流为 则此时变阻器阻值为 而滑动变阻器R2规格为“　1A”，所以第4组数据有拼凑嫌疑。 [3]支路电流为0.4A，电压为4V时，支路电流最小为 则恒定电流的设定值最小为 滑动变阻器R2规格为“　1A”，所以支路电流最大为1A，由表可知，第一组数据中通过R1的电流为0.1A，则恒定电流的设定值最大为 所以若要通过实验得到上述所有数据，则在保证电路安全的情况下，恒定电流的设定值范围为。 四、论述与计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分，） 18. 小芸同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，R1和R2为阻值不变的电热丝。闭合开关S1、S2，通过R1、R2的电流分别为0.6A和0.3A。求： （1）电热丝的R1电阻； （2）此时电路中的总电功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 分析电路可知，闭合开关S1、S2，、并联。电热丝的R1电阻为 【小问2详解】 根据并联电流规律，干路电流为 此时电路中的总电功率为 19. 粮食在正常储藏过程中含水量应低于13%，小燕设计了一个监测粮食含水量的简易装置，其内部电路图如图所示。电源电压恒为6V，R0是最大阻值为25Ω的滑动变阻器，湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如下表所示，报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，使得含水量达到13%时，报警仪报警，报警仪指针恰好指在表盘中央。求： 含水量X/% 0 5 8 10 13 23 30 R/Ω 210 130 90 80 60 20 10 （1）当粮食中的含水量为13%时，通过电路中的电流； （2）当报警仪满偏时，粮食中的含水量X； （3）若要使报警仪在含水量为10%时恰好报警，在不改变电表量程和湿敏电阻的前提下，仅通过调节滑动变阻器的滑片或仅更换电源是否能够实现？请通过计算说明调整后的元件规格。 【答案】（1）0.075A （2）23% （3）仅通过调节滑动变阻器的滑片不能实现；仅更换电源能够实现，应将电源更换为7.5V 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，湿敏电阻R与滑动变阻器R0串联，报警仪（电压表）测量R0两端的电压。当含水量为13%时，报警仪指针指在表盘中央，电压表量程为0~3V，所以此时电压表示数，即R0两端的电压。查表可知，当含水量为13%时，湿敏电阻的阻值。根据串联电路电压特点，湿敏电阻R两端的电压为 根据欧姆定律，通过电路中的电流为 【小问2详解】 根据第（1）问的计算结果，当电路中电流时，R0两端的电压，根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻为 当报警仪满偏时，其示数为电压表的最大量程，即R0两端的电压，此时电路中的电流为 此时湿敏电阻R两端的电压为 此时湿敏电阻的阻值为 查表可知，当湿敏电阻的阻值为20Ω时，对应的含水量为23%。 【小问3详解】 若要使报警仪在含水量为10%时恰好报警，即电压表示数为1.5V。查表可知，当含水量为10%时，湿敏电阻的阻值。 （一）仅调节滑动变阻器：电源电压，报警时R0两端的电压，此时湿敏电阻R两端的电压为 电路中的电流为 此时滑动变阻器需要接入电路的电阻为 因为滑动变阻器的最大阻值为25Ω，，所以仅调节滑动变阻器无法实现。 （二）仅更换电源：滑动变阻器接入电路的电阻不变，仍为。报警时R0两端的电压。此时电路中的电流为 此时电路的总电阻为 所需电源的电压为 所以，可以通过将电源更换为7.5V的电源来实现。 20. 小香将废旧电热器上规格为“220V　880W”的完好电热丝R拆下，又买来阻值为25的发热电阻R1（R1和R的阻值均不变），将其改装为有高温加热和低温加热两挡位的电烘箱，如图甲所示。熔断器（电阻忽略不计）允许通过的最大电流为10A，求： （1）电热丝R的阻值； （2）傍晚用电高峰期，小香想测量电烘箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烘箱在低温加热状态下工作，30min内如图乙所示的电能表指示灯闪烁了750次，则电热丝R两端的实际电压是多少？ （3）小香设计两种方案，在能实现多挡位的基础上来提高电烘箱内两个挡位的发热功率。 方案一：利用原有电阻R、R1和开关S1 方案二：利用原有电阻R、R1、和单刀双掷开关S2 请选择一种合理的方案，在图丙中将电路图补充完整并计算出该电路高温挡的电功率。 【答案】（1）55Ω （2）137.5V （3）选择方案二，，1936W 【解析】 【小问1详解】 由可得，电热丝R的阻值为 【小问2详解】 由图甲可知，只闭合开关S时，电阻R和R1串联时，电路电阻最大，由可知，电路电功率最小，为低温挡；同时闭合开关S和S1时，电路为R的简单电路，电路电阻最小，电路电功率最大，为高温挡。 电烘箱在低温加热状态下工作时，电路的总电阻 根据电能表“3000imp/（kW·h）”的参数可知，指示灯闪烁750次消耗的电能为 电烘箱的实际总功率为 根据可得，电路中的实际电流为 由欧姆定律得，电热丝R两端的实际电压为 【小问3详解】 为了提高发热功率，由可得，在电源电压U不变的情况下，应减小电路的总电阻R总。若R和R1串联，电路电功率为 若只有R工作，电路电功率为 若只有R1工作，电路电功率为 若R和R1并联 R和R1并联时总电流 由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以R和R1并联的方式不可取。为了实现功率的提高，并保证安全，可以选择“只有R1工作”作为高温挡，“只有R工作”作为低温挡。这需要使用单刀双掷开关S2进行切换，故选择方案二，设计电路如下图所示： 该电路的高温挡是电路中电阻最小时，即只有R1工作。高温挡的电功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $