精品解析：陕西省西安市新城区西光教育集团2024-2025学年九年级下学期开学物理试题

西安市西光中学教育集团2024—2025学年度第二学期 九年级收心考物理试题 一、选择题（10小题，每小题2分，共20分） 1. 我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　） A. 罗盘周围的磁感线真实存在且可见 B. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 C. “慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 2. 目前智能手机芯片的体积逐渐微型化，如图为国产“麒麟9000芯片”，芯片只有人的指甲盖大小，却集成了153亿个晶体管在其内部，这主要得益于以下哪种材料的应用（　　） A. 金属材料 B. 纳米材料 C. 半导体材料 D. 超导材料 3. 下列说法中正确的是（ ） A. 抽油烟机有照明灯和电动机，它们可以同时工作，说明两者一定是串联的 B. 小灯泡在电路中被短接，就会损毁，无法再被使用 C. 小灯泡中有电流通过时，电路一定有电压 D. 用电器两端有电压时，一定有电流 4. 关于电功、电能和电功率的概念，下列说法中正确的是（ ） A. 电功率是描述电流做功快慢的物理量 B. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程 C. 用电器的实际功率越大，电流做功就一定越多 D. 用电器的额定功率越大，消耗的电能就一定越多 5. 同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　） A. F甲＜F乙＜F丙 B. F甲＞F乙＞F丙 C. F甲＞F乙＝F丙 D. F甲＝F乙＞F丙 6. 目前，我国铁路已全面实行电子客票，不需要领取纸质车票，可直接刷身份证上车：闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。用代表闸门，则下列图中电路可实现上述要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 图中所有元件的连接都符合安全用电要求 B. 两孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在两孔插座上 C. 正常情况下，站在地上的人用试电笔接触A点，氖管会发光 D. 若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，则原因一定是电路短路 8. 小红在做“探究串联电路规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关和后发现正常发光，只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（ ） A. 灯泡发生了断路 B. 灯泡发生了短路 C. 由于灯泡的电阻较小，其实际功率较小 D. 由于灯泡的电阻较大，其实际功率较小 9. 如图所示，电源电压为且保持不变。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为；当滑片P移至中点时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（忽略灯丝电阻的变化）（ ） A. 当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路的总功率变大 B. 滑片P在中点时，灯泡消耗的电功率为0.8W C. 滑片P在中点时，灯泡消耗的电功率为3.2W D. 滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J 10. 图甲所示电路，电源电压为，小灯泡的额定电压为。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 小灯泡灯丝阻值保持不变 B. 滑动变阻器最大阻值为 C. 电路的最大功率为 D. 灯泡正常发光时变阻器电功率为 二、填空与作图题（7小题，每空1分，每图2分，共22分） 11. “消防知识进课堂”活动中，消防干警给教室在一楼的同学们介绍灭火器的使用。如图所示，使用时拔出保险销，用力压下压把，压把相当于___________杠杆，通常把压下压把的手指压在___________（选填“A”或“B”）点会更省力。上课结束消防干警竖直方向提着灭火器走进一楼的电梯，他提着灭火器没有动，电梯将他带到了二楼。他从一楼教室走到一楼电梯的过程中对灭火器___________做功，电梯将他从一楼到二楼的过程中，消防干警对灭火器___________做功。（以上两空选填“没有”或“有”） 12. 小明家有辆排量1.6L的汽车，如果行驶100km油耗为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出______J的热量，若此过程汽车行驶的牵引力是1380N，则汽车发动机的效率是______。火箭发射升空时，常用液态氢作为燃料，主要是因为液氢燃料具有较大的______。 13. 如图甲所示，多芯线是生产、生活中常用的导线，由多根细导线并联制成。多芯线的电阻远_____（选填“大于”或“小于”）每根细导线的电阻。家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较_____，在相同时间内产生的热量较_____。 14. 如图所示，电源电压恒为12V，R1的阻值为8Ω，闭合开关，b、c两点间电压为4V，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω；若用阻值更大的电阻替换R2后，则a、b两点间电压将会______ （选填“变大”“变小”或“不变”）。如果用标有“8V 4W”字样的灯泡L替换R1，为使灯泡L正常发光，则替换R2的电阻应更换为______Ω。 15. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω·1A”和“15Ω·0.6A”的字样，现将它们串联起来接到某电源两端，为了不损坏电阻，该电源电压不能超过______V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下干路上的最大电流是______A。 16. 如图所示为一种风光互补路灯系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：如果当地太阳辐射最大强度约为240W/m2，要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______m2，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%充至90%至少所需时间约为______h。 风力发电 太阳能电池 蓄电池 最小启动风速1.0m/s 最大输出功率36W 电压12V 最大启动风速2.0m/s 最大限制风速12.0m/s 太阳能转化效率15% 电池容量500A·h 最大输出功率400W 17. （1）如图所示，使用定滑轮可改变照明灯的高度，照明灯重力为5N，轻质杠杆ABO在力F作用下可绕O点转动，在图中画出杠杆ABO的动力臂和照明灯所受重力G。 （2）请在图所示的电路图中填上合适的电表，使两灯串联。 三、实验与探究题（4小题，每空1分共23分） 18. 如图是一些常见的物理学实验现象，观察实验现象，回答以下问题： （1）图1所示装置探究“动能大小与质量的关系”，通过观察木块在水平面运动的距离，比较两种情况下钢球动能的大小，这种研究方法叫做______法。 （2）图2是电流产生的热量的多少是通过______的变化量表现出来的。 （3）图3自制水果电池，它是把______能转化为电能。 （4）图4为电流表改装的油量表，油量增多则电流表示数______（“变大”“变小”“不变”）。 19. 如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻的实物电路图。 （1）测电阻的实验原理是________。如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________处（填“最左端”或“最右端”）； （2）闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为________A，则未知电阻________Ω； （3）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到________________，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式，________。（用已知量和测量量符号表示） 20. 如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关，两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω，R2的阻值为5Ω。两人实验的电源电压相同且不变。 （1）该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的___________升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生___________的不同； （2）小明只闭合开关S1，他是想要探究电流产生的热量与___________大小的关系，通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在___________和通电时间相同的情况下，___________越大，电流产生的热量越多； （3）小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置，目的是控制通电时间和___________相同，然后同时闭合开关S1和S2进行实验，此时R2、R3的连接方式是___________联； （4）若小明和小华分别在实验中加热时间相同，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h1，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h2，则h1___________h2（选填“>”“=”或“<”）。 21. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。 猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。 猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 验证猜想，小明设计如图-1所示的装置进行实验，电源电压保持不变。 （1）组装装置时，应按______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 通过分析实验数据，可验证猜想______是正确的。 （3）实验后，小明对实验过程进行评估： ①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择______。 A．自来水　　B．煤油　　C．食盐水 ②小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图-2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的______（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。 四、综合题（共2小题，共15分） 22. 如图甲所示，工人沿斜面把装有货物的箱子从底端拉进车厢，箱子移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间，工人拉这个箱子沿斜面匀速运动时的拉力为600N，此斜面的长为5m，高为1m，箱子和货物共重为1500N，求： （1）在0-5s内，拉力做的功是多少？ （2）移动时拉力做功的功率是多少？ （3）该斜面的机械效率是多少？ （4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是多少？ 23. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为110W，求： （1）电热丝R1、R2的阻值； （2）电饭锅保温5min，电热丝R2产生的热量； （3）已知该电饭锅的加热效率是80%，粥的比热容，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？ （4）某周末的晚饭时，小明想利用自家电能表（如图乙）测量电饭锅的实际功率。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭锅在“加热”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了45转。求电饭锅的实际功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安市西光中学教育集团2024—2025学年度第二学期 九年级收心考物理试题 一、选择题（10小题，每小题2分，共20分） 1. 我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　） A. 罗盘周围的磁感线真实存在且可见 B. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 C. “慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 【答案】B 【解析】 【详解】A．罗盘周围的磁感线不存在，也不可见，故A错误； B．因为受到了地磁场的作用，司南静止时指南北，故B正确； C．磁石能吸引磁铁，有磁性，故C错误； D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼有2个磁极，故D错误。 故选B。 2. 目前智能手机芯片的体积逐渐微型化，如图为国产“麒麟9000芯片”，芯片只有人的指甲盖大小，却集成了153亿个晶体管在其内部，这主要得益于以下哪种材料的应用（　　） A. 金属材料 B. 纳米材料 C. 半导体材料 D. 超导材料 【答案】B 【解析】 【详解】因为芯片只有人的指甲盖大小，却集成了153亿个晶体管在其内部，故晶体管的尺寸非常小，属于纳米材料，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. 下列说法中正确的是（ ） A. 抽油烟机有照明灯和电动机，它们可以同时工作，说明两者一定是串联的 B. 小灯泡在电路中被短接，就会损毁，无法再被使用 C. 小灯泡中有电流通过时，电路一定有电压 D. 用电器两端有电压时，一定有电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．抽油烟机上的照明灯和电动机无论是串联还是并联都可以实现同时工作，故A错误； B．电路正常工作时，如果小灯泡被短接，那么不会有电流经过小灯泡，所以其不会被损毁，故B错误； C．电压是电路中形成电流的原因，所以小灯泡有电流通过时电路中一定有电压，故C正确； D．当用电器两端有电压时，如果用电器中某处存在断路，就不会有电流形成，故D错误。 故选C。 4. 关于电功、电能和电功率的概念，下列说法中正确的是（ ） A. 电功率是描述电流做功快慢的物理量 B. 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程 C. 用电器的实际功率越大，电流做功就一定越多 D. 用电器的额定功率越大，消耗的电能就一定越多 【答案】A 【解析】 【详解】A．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，也是表示电流做功快慢的物理量，故A正确； B．电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，不止是内能，故B错误； CD．电流做功大小等于用电器消耗的电能，根据可知，电流做功的大小不仅与功率有关，还与时间有关，故CD错误。 故选A。 5. 同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　） A. F甲＜F乙＜F丙 B. F甲＞F乙＞F丙 C. F甲＞F乙＝F丙 D. F甲＝F乙＞F丙 【答案】B 【解析】 【详解】甲图中使用定油轮，乙图中使用动油轮，丙图中使用滑轮组，所以。 故选B。 6. 目前，我国铁路已全面实行电子客票，不需要领取纸质车票，可直接刷身份证上车：闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。用代表闸门，则下列图中电路可实现上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，只有“人”“证”一致的情况下，闸机自动打开，这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响，两个开关是串联的，然后与电动机串联。 故选B。 7. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 图中所有元件的连接都符合安全用电要求 B. 两孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在两孔插座上 C. 正常情况下，站在地上的人用试电笔接触A点，氖管会发光 D. 若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，则原因一定是电路短路 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关要接在火线和灯泡之间，图中开关要接在零线和灯泡之间了，不符合安全用电的要求，故A错误； B．两孔插座左孔接零线，右孔接火线，接法正确；电冰箱有金属外壳，其金属外壳一定要通过三脚插头接地，以防用电器外壳带电发生触电事故，故B错误； C．图中A点为火线，站在地上的人用试电笔接触A点，氖管会发光，故C正确； D．若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，原因可能是电路过载也可能是发生短路，故D错误。 故选C。 8. 小红在做“探究串联电路规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关和后发现正常发光，只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（ ） A. 灯泡发生了断路 B. 灯泡发生了短路 C. 由于灯泡的电阻较小，其实际功率较小 D. 由于灯泡的电阻较大，其实际功率较小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若灯泡发生了断路，整个串联电路就会处于断路状态，电路中没有电流，那么和都不会发光，而题目中正常发光，微弱发光，故A不符合题意； B．若灯泡发生了短路，就不会发光了，这与题目中能微弱发光不符，故B不符合题意； CD．在串联电路中，各处的电流是相等的。根据电功率公式可知，当电流一定时，电阻越小，实际功率就越小。因为只能微弱发光，正常发光，说明的实际功率较小，所以是由于灯泡的电阻较小，导致其实际功率较小，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，电源电压为且保持不变。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为；当滑片P移至中点时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（忽略灯丝电阻的变化）（ ） A. 当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路的总功率变大 B. 滑片P在中点时，灯泡消耗的电功率为0.8W C. 滑片P在中点时，灯泡消耗的电功率为3.2W D. 滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图，L与R串联，电流表测电路电流，根据欧姆定律可知，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中的阻值变大，电流变小，根据可知，电路的总功率变小，故A错误； BC．当滑片P移至最左端时，灯泡单独接入电路，电流表的示数为0.5A，灯泡正常发光，灯泡的电阻为 当滑片P移至中点时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表的示数为0.4A，灯泡消耗的电功率为 故B错误，C正确； D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为 故D错误。 故选C。 10. 图甲所示电路，电源电压为，小灯泡的额定电压为。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 小灯泡灯丝阻值保持不变 B. 滑动变阻器最大阻值为 C. 电路的最大功率为 D. 灯泡正常发光时变阻器电功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I-U图像为一条向U轴靠近的图线，根据可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故A错误 B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′=0.8V时，通过的电流IL′=0.11A，此时滑动变阻器两端的电压 UR′=U-UL′=3V-0.8V=2.2V 由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流 I小=IL′=0.11A 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值 故B正确； C．电路中的最大电流 I大=IL=0.3A 电路的最大功率 P大=UI大=3V×0.3A=0.9W 故C错误； D．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL=0.3A；此时滑动变阻器两端的电压 UR=U-UL=3V-2.5V=0.5V 滑动变阻器的功率 PR=URIL=0.5V×0.3A=0.15W 故D错误。 故选B。 二、填空与作图题（7小题，每空1分，每图2分，共22分） 11. “消防知识进课堂”活动中，消防干警给教室在一楼的同学们介绍灭火器的使用。如图所示，使用时拔出保险销，用力压下压把，压把相当于___________杠杆，通常把压下压把的手指压在___________（选填“A”或“B”）点会更省力。上课结束消防干警竖直方向提着灭火器走进一楼的电梯，他提着灭火器没有动，电梯将他带到了二楼。他从一楼教室走到一楼电梯的过程中对灭火器___________做功，电梯将他从一楼到二楼的过程中，消防干警对灭火器___________做功。（以上两空选填“没有”或“有”） 【答案】 ①. 省力 ②. A ③. 没有 ④. 有 【解析】 【详解】[1]使用时拔出保险销，用力压下压把，此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 [2]把压下压把的手指压在A点，动力臂比压在B点动力臂更大，在阻力、阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力更小、更省力。 [3]他从一楼教室走到一楼电梯的过程中，他对灭火器的力的方向是竖直向上，在此过程中，在力的方向上没有移动的距离，所以他对灭火器没有做功。 [4]电梯将他从一楼到二楼的过程中，由于在力的方向上有移动的距离，所以消防干警对灭火器有做功。 12. 小明家有辆排量1.6L的汽车，如果行驶100km油耗为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出______J的热量，若此过程汽车行驶的牵引力是1380N，则汽车发动机的效率是______。火箭发射升空时，常用液态氢作为燃料，主要是因为液氢燃料具有较大的______。 【答案】 ①. ②. 60% ③. 热值 【解析】 【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量为 [2]牵引力做功为 则汽车发动机的效率为 [3]火箭发射升空时，常用液态氢作为燃料，主要是因为液氢燃料具有较大的热值，与等质量的其它燃料相比，液氢燃料完全燃烧放出的热量较多。 13. 如图甲所示，多芯线是生产、生活中常用的导线，由多根细导线并联制成。多芯线的电阻远_____（选填“大于”或“小于”）每根细导线的电阻。家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较_____，在相同时间内产生的热量较_____。 【答案】 ①. 小于 ②. 大 ③. 多 【解析】 【详解】[1]多芯线是由多根细导线绕制而成，且接入电路时各根细导线之间是并联的，根据电阻的并联规律可知，多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。 [2][3]在家庭电路中，导线相互连接处接触不好，导致电阻较大；根据Q=I2Rt，通过导体的电流相等、通电时间相等，因为连接处的电阻较大，所以连接处产生的热量较多，因此连接处往往比别处更容易发热，会加速导线老化。 14. 如图所示，电源电压恒为12V，R1的阻值为8Ω，闭合开关，b、c两点间电压为4V，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω；若用阻值更大的电阻替换R2后，则a、b两点间电压将会______ （选填“变大”“变小”或“不变”）。如果用标有“8V 4W”字样的灯泡L替换R1，为使灯泡L正常发光，则替换R2的电阻应更换为______Ω。 【答案】 ①. 1 ②. 4 ③. 变小 ④. 8 【解析】 【详解】[1][2]由图可知与串联，电源电压，、两点间电压为​两端的电压。根据串联电路电压规律可得两端的电压 再根据欧姆定律可知通过的电流 ‌因为串联电路中电流处处相等，所以 由欧姆定律可得 ‌[3]若用阻值更大的电阻替换，电路总电阻变大。根据欧姆定律​，电源电压不变，​变大，则电路中电流变小。 根据可知两端的电压​变小，即、两点间电压将会变小。 ‌[4]灯泡标有“”，根据，可得灯泡正常发光时的电流 此时电源电压，灯泡正常发光时电压，则两端的电压 因为串联电路电流处处相等，此时电流 根据，可得的阻值 15. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω·1A”和“15Ω·0.6A”的字样，现将它们串联起来接到某电源两端，为了不损坏电阻，该电源电压不能超过______V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下干路上的最大电流是______A。 【答案】 ①. 15 ②. 1.5 【解析】 【详解】[1] 两电阻串联时，因电路中各处的电流相等，所以，为使两电阻都不烧坏，电路中的最大电流为0.6A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，根据可得，电源电压最大 [2]根据欧姆定律可得，两电阻两端允许加的最大电压 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，为使两电阻都不烧坏，电路两端允许加的最大电压是9V；此时通过R2电阻的电流0.6A不变，通过R1电阻的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路的最大电流 16. 如图所示为一种风光互补路灯系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：如果当地太阳辐射最大强度约为240W/m2，要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______m2，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%充至90%至少所需时间约为______h。 风力发电 太阳能电池 蓄电池 最小启动风速1.0m/s 最大输出功率36W 电压12V 最大启动风速2.0m/s 最大限制风速12.0m/s 太阳能转化效率15% 电池容量500A·h 最大输出功率400W 【答案】 ①. 1 ②. 10.5 【解析】 【详解】[1]设太阳能电池板的面积为S，由题意可知， 解得 所以太阳能电池板的面积至少要。 [2]由题意可知，蓄电池容量为 将蓄电池电能由20%充至90%，则 根据可知，在仅靠风力发电的情况下，充电至少所需的时间为 17. （1）如图所示，使用定滑轮可改变照明灯的高度，照明灯重力为5N，轻质杠杆ABO在力F作用下可绕O点转动，在图中画出杠杆ABO的动力臂和照明灯所受重力G。 （2）请在图所示的电路图中填上合适的电表，使两灯串联。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 照明灯所受重力方向为竖直向下，过重心作竖直向下的重力G；O为支点，绳子对杠杆斜向上的拉力是动力，过支点O向动力作用线作垂线段，即为动力臂。据此作图。 【小问2详解】 若要两灯串联，需要电流从电源正极流出，依次流过两灯泡再回到负极，在电流路径上的圈内为电流表，不在电流路径上的圈内是电压表。据此作图。 三、实验与探究题（4小题，每空1分共23分） 18. 如图是一些常见的物理学实验现象，观察实验现象，回答以下问题： （1）图1所示装置探究“动能大小与质量的关系”，通过观察木块在水平面运动的距离，比较两种情况下钢球动能的大小，这种研究方法叫做______法。 （2）图2是电流产生的热量的多少是通过______的变化量表现出来的。 （3）图3自制水果电池，它是把______能转化为电能。 （4）图4为电流表改装的油量表，油量增多则电流表示数______（“变大”“变小”“不变”）。 【答案】（1）转换 （2）温度计示数 （3）化学 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 图1实验中无法直接观察动能大小，将动能大小转换为木块被推动后运动距离的大小来比较，这种将不易直接观测的物理量转换为易观测物理量的方法，叫做转换法。  【小问2详解】 图2是探究电流热效应的实验，电流产生热量越多，烧瓶内液体温度升高越多，因此电流产生热量的多少是通过温度计示数的变化量反映出来的。 【小问3详解】 图3水果电池依靠水果内部的化学变化提供电能，工作时将化学能转化为电能。 【小问4详解】 图4油量增多时，浮标上浮带动滑片，使滑动变阻器R接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，因此电流表示数变大。 19. 如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻的实物电路图。 （1）测电阻的实验原理是________。如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________处（填“最左端”或“最右端”）； （2）闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为________A，则未知电阻________Ω； （3）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到________________，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式，________。（用已知量和测量量符号表示） 【答案】 ①. ②. 最左端 ③. 0.24 ④. 10 ⑤. b端 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律的推导式。 [2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的最左端。 （2）[3][4]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数0.24A；则未知电阻 （3）[5][6]①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2； ③在①中，两电阻并联，电流表测电路的总电流，在②中，Rx被短路，只有R0工作；由欧姆定律可得电源电压 U=I2R0 两步骤中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流 Ix=I1-I2 并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压 Ux=U=I2R0 所以待测电阻 20. 如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关，两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω，R2的阻值为5Ω。两人实验的电源电压相同且不变。 （1）该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的___________升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生___________的不同； （2）小明只闭合开关S1，他是想要探究电流产生的热量与___________大小的关系，通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在___________和通电时间相同的情况下，___________越大，电流产生的热量越多； （3）小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置，目的是控制通电时间和___________相同，然后同时闭合开关S1和S2进行实验，此时R2、R3的连接方式是___________联； （4）若小明和小华分别在实验中加热时间相同，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h1，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h2，则h1___________h2（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 ①. 温度 ②. 热量 ③. 电阻 ④. 电流 ⑤. 电阻 ⑥. 电阻 ⑦. 并 ⑧. < 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据转换法可知，该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的温度升高，压强增大，U形管内液柱上升，所以通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的多少。 （2）[3][4][5]只闭合开关S1，电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω、5Ω，空气盒中的电阻不同，因串联，电流相同，这是想要探究电流产生的热量与电阻大小的关系，通电一段时间后，空气盒1升高的液柱比空气盒2升高的多，根据图像可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）[6][7]为了探究电流产生的热量与电流大小是否有关，为了控制通电时间和电阻相同，可以将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置，根据电路图可知，同时闭合开关S1和S2，则R2、R3并联。 （4）[8]小明实验时，电路中R1与R2串联。小华实验时，R2、R3并联后再与R1串联。由串并联电阻大小关系可知，小明电路总电阻大于小华电路的总电阻。两人实验的电源电压相同且不变，由欧姆定律可知，小明电路中的电流小于小华实验电路的电流。两次实验时左侧容器中均为电阻R1，小明和小华分别在实验中加热时间相同，由焦耳定律可知，小明实验中左侧容器中电阻R1产生的热量小于小华实验中左侧容器中电阻R1产生的热量，则两容器中U形管两液面的高度差h1<h2。 21. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。 猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。 猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 验证猜想，小明设计如图-1所示的装置进行实验，电源电压保持不变。 （1）组装装置时，应按______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 通过分析实验数据，可验证猜想______是正确的。 （3）实验后，小明对实验过程进行评估： ①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择______。 A．自来水　　B．煤油　　C．食盐水 ②小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图-2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的______（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。 【答案】（1） ①. 自下而上 ②. 断开 （2）二 （3） ①. B ②. ab 【解析】 【小问1详解】 [1]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要按自下而上的顺序进行。 [2]连接电路时，为保护电路，开关S应断开。 【小问2详解】 [3]由实验数据可知，温度越高，电流越大，说明热敏电阻的阻值就越小，所以热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，故可以验证猜想二是正确的。 【小问3详解】 [4]因为导线、电流表、电源、电阻组成了闭合电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 [5]热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，定值电阻两端的电压变大，热敏电阻两端的电压变小，电源电压不变，要使电压表的示数增大，电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。 四、综合题（共2小题，共15分） 22. 如图甲所示，工人沿斜面把装有货物的箱子从底端拉进车厢，箱子移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间，工人拉这个箱子沿斜面匀速运动时的拉力为600N，此斜面的长为5m，高为1m，箱子和货物共重为1500N，求： （1）在0-5s内，拉力做的功是多少？ （2）移动时拉力做功的功率是多少？ （3）该斜面的机械效率是多少？ （4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是多少？ 【答案】（1）0J；（2）120W；（3）50%；（4）300N 【解析】 【详解】解：（1）由图象可知，货物在0~5s内，处于静止状态，通过的路程为0，根据W=Fs可知工人所做的功为0。 （2）由图象可知，货物通过的路程s=5m，所用的时间 t=30s-5s=25s 移动时拉力做功 W总=Fs=600N×5m=3000J 拉力做功的功率 （3）有用功 W有用=Gh=1500N×1m=1500J 则该斜面的机械效率 （4）箱子沿斜面匀速运动时，摩擦力所做的额外功 W额=W总-W有用=3000J-1500J=1500J 由W额=fs可得，摩擦力 答：（1）在0-5s内，拉力做的功是0J； （2）移动时拉力做功的功率是120W； （3）该斜面的机械效率是50%； （4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是300N。 23. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为110W，求： （1）电热丝R1、R2的阻值； （2）电饭锅保温5min，电热丝R2产生的热量； （3）已知该电饭锅的加热效率是80%，粥的比热容，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？ （4）某周末的晚饭时，小明想利用自家电能表（如图乙）测量电饭锅的实际功率。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭锅在“加热”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了45转。求电饭锅的实际功率。 【答案】（1），；（2）；（3）600s；（4）900W 【解析】 【详解】解：（1）当S闭合时，电饭锅处于加热状态，由图甲可知，此时电路中只有工作，由可知，的阻值为 当S断开时，电饭锅处于保温状态，由图甲可知，串联，由可知，的串联总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，的阻值为 （2）由可知，保温状态时电路中的电流为 电饭锅保温，电热丝产生的热量为 （3）粥吸收的热量为 加热挡加热时电流做的功为 加热挡加热需要的时间为 （4）表示电路中用电器每消耗，电能表的转盘转过3000转，电能表的转盘转了45转，电饭锅消耗的电能为 电饭锅的实际功率为 答：（1）电热丝R1、R2的阻值分别为，； （2）电饭锅保温5min，电热丝R2产生的热量为； （3）将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要600s； （4）电饭锅的实际功率为900W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $