精品解析：湖南省常德市桃源县桃源文昌中学2025-2026学年九年级下学期第二次月考物理试题

桃源县文昌中学2025年下学期九年级第二次月考试卷 物理 时间：60分钟满分：100分 一、选择题（共12小题，每题3分，共36分） 1. 国际单位制中，电功率的单位是（　　） A. 库仑（C） B. 焦耳（J） C. 千瓦（kw·h）） D. 瓦（W） 2. 在如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A. LED灯 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 电动自行车 3. 超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作（ ） A. 小灯泡灯丝 B. 输电导线 C. 电炉丝 D. 变阻器的电阻丝 4. 下列说法中不符合生活实际的是（ ） A. 我国家庭电路电压为 B. 家庭电路中通过台灯的电流约为 C. 人体安全电压一般不高于 D. 手机正常工作的电功率约为 5. 新能源汽车的eco模式是指汽车的经济驾驶模式，也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启eco模式后，汽车系统会较为省电，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ） A. 增大了消耗的电能 B. 增大了电池的输出电流 C. 减小了电池的输出功率 D. 减小了电动机的效率 6. 以下关于家庭电路的说法，正确的是（ ） A. 保险熔丝烧断后，可以用铁丝代替 B. 空气开关跳闸，一定是电路中电流过大造成的 C. 家庭电路出现短路故障时，通过用电器的电流过大会烧毁用电器 D. 按下教室的照明开关，一排灯同时亮起，这些灯一定是串联的 7. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ） A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 B. 电流做功越多，电流做功的实际功率一定越大 C. 同一电路中，额定功率越大的用电器，相同时间内消耗的电能越多 D. 家庭中电器总功率越大，电能表示数增加越多 8. 标有“12V，12W”、“12V，6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1：2 B. 灯L1和L2的电阻之比为2：1 C. 灯L1和L2的实际功率之比为1：1 D. 灯L2比灯L1亮 9. 有一种测量温度变化的传感器，其工作原理电路如图所示，电源电压保持不变。滑块N与滑动变阻器滑片P相连，闭合开关S。当温度变化时，膨胀棒带动滑块N在导轨上左右移动，通过电表示数变化反映出温度的变化。下列分析正确的是（ ） A. 温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变大 B. 温度升高时，电压表示数与电流表示数的比值不变 C. 该电路是通过电流表示数的变化反映温度的变化 D. 温度升高时，整个电路的总功率不变 10. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（　　） A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调 C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢 11. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图甲所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为6V B. R1的最小电功率为0.4W C. 当滑片在中点时变阻器的电功率最大 D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电压之比为3：2 二、填空题（共4小题，每空2分，共18分） 13. 炒菜时菜很快就变咸了，而腌咸菜时，需要很长时间菜才会变咸，这个表明了，______越高，分子热运动越剧烈。咀嚼麦芽糖时感觉糖黏牙，因为分子间存在______。 14. 试卷在印刷厂“诞生”时，会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地，当自由电子从印刷机流入大地时，电流方向是______（选填“从印刷机到大地”或“从大地到印刷机”）；在网上阅卷时，要求每份试卷必须贴上条形码，其中条形码扫描设备中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。 15. 如图是小英家上月初和上月末电能表的示数，则小英家上月用电__________度；该电能表应在___________的电路中使用；若某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小英家消耗电能___________J。 16. 如图，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压是___________V；当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率___________W。 三、作图与实验探究题（共4小题，17题每问2分，填空每空2分，共28分） 17. （1）请用笔画线表示导线，将图甲中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。 （2）如图乙所示，小明用试电笔辨别相线和中性线。笔尖插入插孔中，当观察到____________，说明此插孔中连接的是相线。如图丙所示是小明家中电热水壶的三脚插头，他判断该插头的②脚应与电路中____________相连（选填“相线”、“中性线”、“保护线”）。 18. 某学习小组利用如图甲所示的实验器材测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电流为0.5A，额定电压模糊不清。 （1）电路连接无误后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表指针有明显偏转，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是____________； （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，此时小灯泡亮度偏暗，若想让小灯泡正常发光，应将滑片P向左端移动，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为____________Ω； （3）完成上述实验后，壮壮发现电流表已损坏，于是他设计了如图丙所示的电路，用一个电压表测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，已知定值电阻的阻值为R0，电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为____________，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电压表的示数为U； ③则小灯泡正常发光时电阻的表达式RL=____________。 19. 下表是小王在“探究导体两端电压一定时，导体电功率与电阻的关系”实验过程中所记录的部分实验数据，请根据表中的数据归纳出导体电功率P和电阻R数据之间的关系：____________；由此可得出实验结论：________________________________________________。 R/Ω 5 10 15 20 25 30 P/W 7.2 3.6 2.4 1.8 1.44 1.2 20. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置，甲、乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。 （1）图甲装置可研究电流产生的热量与______的关系； （2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是______；排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的______越大，产生的热量越多； （3）为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成______（选填“大于”或“小于”）5的电阻； （4）在图乙中，电阻e的作用是______； （5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图______的实验结论来解释。 四、计算题（共2小题，21题8分，22题10分，共18分） 21. 如图是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10min匀速移1.2kg。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： （1）为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量是多少J？（该液压油的比热容为） （2）机械狗使用发动机消耗120kg的燃油，若这些燃油完全燃烧则放出热量为多少？ （3）发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功，则该发动机的效率是多少？（燃油的热值为4×107J/kg） 22. 如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为3级，额定电压为220V，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。 （1）小明想利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其他用电器，让电饭锅处于保温状态下正常工作20h，观察到电能表的示数变化如图丙所示，则该电饭锅的保温功率为多少？ （2）电阻R2的阻值为多少？ （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在加热功率下正常工作时，3级能效的热效率值（电热转化效率）范围为。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为、质量为2kg的水加热到，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 桃源县文昌中学2025年下学期九年级第二次月考试卷 物理 时间：60分钟满分：100分 一、选择题（共12小题，每题3分，共36分） 1. 国际单位制中，电功率的单位是（　　） A. 库仑（C） B. 焦耳（J） C. 千瓦（kw·h）） D. 瓦（W） 【答案】D 【解析】 【详解】A．库仑（C）是电量的单位，故A不符合题意； B．焦耳（J）是功和能的单位，故B不符合题意； C．千瓦（）是电能的单位，1等于1度电，故C不符合题意； D．国际单位制中，电功率的单位是瓦（W），故D符合题意。 故选D。 2. 在如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A. LED灯 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 电动自行车 【答案】C 【解析】 【详解】A．LED灯工作时，主要把电能转化为光能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意； B．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电饭煲工作时，将电能全部转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C符合题意； D．电动自行车工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故Ｄ不符合题意。 故选Ｃ。 3. 超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作（ ） A. 小灯泡灯丝 B. 输电导线 C. 电炉丝 D. 变阻器的电阻丝 【答案】B 【解析】 【详解】ACD. 制作灯丝、电炉丝、电阻器的电阻丝所选的材料必须具有一定的阻值，电阻不能为零，故ACD不符合题意； B.因为输电线有一定的电阻，所以电线输送电能时，要存在一定的能量损耗，如果输电线的电阻为0，那么就不会有能量损耗。所以超导材料最适合做输电导线，故B符合题意。 故选B。 4. 下列说法中不符合生活实际的是（ ） A. 我国家庭电路电压为 B. 家庭电路中通过台灯的电流约为 C. 人体安全电压一般不高于 D. 手机正常工作的电功率约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．我国工业动力用电电压为380V，我国家庭电路电压为220V，故A不符合题意； B．家庭电路台灯的功率约为40W，由可知，通过台灯的电流约为，故B不符合题意； C．大量事实表明，人体安全电压一般为不高于36V，故C不符合题意； D．手机正常工作的电功率较小，一般为2W左右，1000W太大了，故D符合题意。 故选D。 5. 新能源汽车的eco模式是指汽车的经济驾驶模式，也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启eco模式后，汽车系统会较为省电，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ） A. 增大了消耗的电能 B. 增大了电池的输出电流 C. 减小了电池的输出功率 D. 减小了电动机的效率 【答案】C 【解析】 【详解】新能源汽车电池存储的电能是一定的，由可知，要延长汽车的供电时间，需要减小电池的输出功率，而汽车的工作电压（即电池的输出电压）是不变的，由可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流；纯电汽车使用的是电动机，eco模式作为节能模式，其目的在于提高能量的利用效率或在更高效的区间工作，而不是减小效率。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 以下关于家庭电路的说法，正确的是（ ） A. 保险熔丝烧断后，可以用铁丝代替 B. 空气开关跳闸，一定是电路中电流过大造成的 C. 家庭电路出现短路故障时，通过用电器的电流过大会烧毁用电器 D. 按下教室的照明开关，一排灯同时亮起，这些灯一定是串联的 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为铁丝的熔点高，若用铁丝代替保险丝，不易熔化，不能起到保护电路的作用，故A错误； B．短路或同时工作的用电器太多了，都会造成电路中的电流过大，而使空气开关跳闸，故B正确； C．家庭电路出现短路故障时，用电器因没有电流流过不会被烧毁，但是输电线路因电流过大而烧毁，故C错误； D．按下教室的照明开关，一排灯同时亮起，若有一个灯泡断开而不影响其他灯泡的发光，则这些灯是并联的，故D错误。 故选B。 7. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ） A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 B. 电流做功越多，电流做功的实际功率一定越大 C. 同一电路中，额定功率越大的用电器，相同时间内消耗的电能越多 D. 家庭中电器总功率越大，电能表示数增加越多 【答案】A 【解析】 【详解】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，用电器的电功率越大，表示其做功越快，故A正确； B．由于不知道做功所用的时间，则电流做功越多，电流做功的实际功率不一定越大，故B错误； C．用电器的额定功率越大，但实际功率不一定大，同一电路中，实际功率越大的用电器，相同时间内消耗的电能才越多，故C错误； D．家庭中电器总功率越大，表示单位时间内消耗的电能越多，但消耗电能的多少（电能表示数增加量）与通电时间有关，若通电时间不确定，则消耗的电能不一定多，故D错误。 故选A。 8. 标有“12V，12W”、“12V，6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1：2 B. 灯L1和L2的电阻之比为2：1 C. 灯L1和L2的实际功率之比为1：1 D. 灯L2比灯L1亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．两灯泡串联在某电源上，两灯都发光， 因为串联电路中各处的电流相等，所以通过灯L1和L2的电流之比为1：1，故A错误； B．由可得， 两灯泡的电阻之比为，故B错误； C．根据，串联电路中电流相同，所以L1和L2的实际功率之比等于两灯泡的电阻之比为，故C错误； D．根据，串联电路中电流相同，灯L2的实际功率大于灯L1的实际功率，故灯L2比灯L1亮。故D正确。 故选D。 9. 有一种测量温度变化的传感器，其工作原理电路如图所示，电源电压保持不变。滑块N与滑动变阻器滑片P相连，闭合开关S。当温度变化时，膨胀棒带动滑块N在导轨上左右移动，通过电表示数变化反映出温度的变化。下列分析正确的是（ ） A. 温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变大 B. 温度升高时，电压表示数与电流表示数的比值不变 C. 该电路是通过电流表示数的变化反映温度的变化 D. 温度升高时，整个电路的总功率不变 【答案】D 【解析】 【详解】滑动变阻器的全部电阻接入电路，电流表测电路总电流，电压表测滑动变阻器滑片左侧电阻两端的电压。电源电压保持不变，温度升高时，膨胀棒伸长带动滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的总电阻不变。 A．温度升高时，电路总电阻不变，电源电压不变，根据，电流表示数不变；滑片右移后，电压表所测电阻变大，由可知电压表示数变大。故A错误； B．电压表示数与电流表示数的比值，温度升高变大，因此比值变大。故B错误； C．电路中的电流始终不变，因此不能通过电流表示数的变化反映温度的变化，是通过电压表示数的变化反映温度变化。故C错误； D．整个电路的总功率，电源电压不变，电路电流不变，因此总功率不变。故D正确。 故选D。 10. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（　　） A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调 C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像表明，消耗一度电，甲持续工作的时间最长。故A错误； B．乙的功率为 家用空调的功率在700W以上，故B错误； C．消耗相同的电能，乙与丙用的时间均为20h，根据可知，二者功率相等。故C正确； D．消耗相同的电能，D用时10h，所用的时间最小，根据可知，其功率最大，即做功最快。故D错误。 故选C。 11. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，该电路连接方式为：扫码开关S1和投币开关S2并联后再和电动机串联，可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务，灯泡和光控开关S3串联后再和电动机并联，光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡提供照明，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 12. 如图甲所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为6V B. R1的最小电功率为0.4W C. 当滑片在中点时变阻器的电功率最大 D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电压之比为3：2 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲可知，与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。 A．由图甲可知，当滑片在端时，接入电路的阻值为，电路为的简单电路，由图乙可知此时电流，根据欧姆定律，电源电压 故A错误； B．由图甲可知，当滑片在端时，接入电路的阻值最大，为，此时电路电流最小，由图乙可知，的电功率最小，最小功率 故B正确； C．滑动变阻器的电功率推导可得   可知当时，滑动变阻器的电功率最大。 滑片在中点时，接入阻值为，因此此时变阻器电功率不是最大，故C错误； D．当滑片在中点时，接入阻值为，串联电路电流处处相等，因此与的电压之比为，，即电压之比为，故D错误。 故选B。 二、填空题（共4小题，每空2分，共18分） 13. 炒菜时菜很快就变咸了，而腌咸菜时，需要很长时间菜才会变咸，这个表明了，______越高，分子热运动越剧烈。咀嚼麦芽糖时感觉糖黏牙，因为分子间存在______。 【答案】 ①. 温度 ②. 引力 【解析】 【详解】[1]炒菜时温度高，菜很快变咸，腌咸菜时温度低，菜很久才变咸，这说明温度越高，分子热运动越剧烈。 [2]分子间存在引力和斥力，咀嚼麦芽糖时感觉糖黏牙，这是因为分子间存在引力。 14. 试卷在印刷厂“诞生”时，会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地，当自由电子从印刷机流入大地时，电流方向是______（选填“从印刷机到大地”或“从大地到印刷机”）；在网上阅卷时，要求每份试卷必须贴上条形码，其中条形码扫描设备中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。 【答案】 ①. 从大地到印刷机 ②. 半导体 【解析】 【详解】[1]正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反；由于电子带负电荷，故当自由电子从印刷机流向大地时，电流方向是从大地到印刷机。 [2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，发光二极管、光敏二极管等元件是由半导体材料制成的。 15. 如图是小英家上月初和上月末电能表的示数，则小英家上月用电__________度；该电能表应在___________的电路中使用；若某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小英家消耗电能___________J。 【答案】 ①. 101.1 ②. 220 ③. 【解析】 【详解】[1]小英家上月消耗的电能 [2]根据图片中数据“220V”，可知该电能表应在220V的电路中使用。 [3]若某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小英家消耗电能 16. 如图，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压是___________V；当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率___________W。 【答案】 ①. 9 ②. 4.05 【解析】 【详解】[1]当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压 U=IR串=I(R1+R2)=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V [2]当开关S3断开，S1，S2都闭合时，R1与R2并联，两个电阻两端的电压都等于电源电压，电路消耗的总功率 三、作图与实验探究题（共4小题，17题每问2分，填空每空2分，共28分） 17. （1）请用笔画线表示导线，将图甲中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。 （2）如图乙所示，小明用试电笔辨别相线和中性线。笔尖插入插孔中，当观察到____________，说明此插孔中连接的是相线。如图丙所示是小明家中电热水壶的三脚插头，他判断该插头的②脚应与电路中____________相连（选填“相线”、“中性线”、“保护线”）。 【答案】（1） （2） ①. 试电笔氖管发光 ②. 中性线 【解析】 【小问1详解】 相线先接开关，再接到灯泡顶端金属点，中性线直接接灯泡的螺旋套。三孔插座的左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线。作图如答案所示。 【小问2详解】 试电笔接触相线时有电流经过氖管，氖管会发光；三脚插头遵循左零右火上接地的接线规则，插头的②脚对应在左侧的插孔中，对应电路中的中性线。 18. 某学习小组利用如图甲所示的实验器材测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电流为0.5A，额定电压模糊不清。 （1）电路连接无误后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表指针有明显偏转，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是____________； （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，此时小灯泡亮度偏暗，若想让小灯泡正常发光，应将滑片P向左端移动，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为____________Ω； （3）完成上述实验后，壮壮发现电流表已损坏，于是他设计了如图丙所示的电路，用一个电压表测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，已知定值电阻的阻值为R0，电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为____________，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电压表的示数为U； ③则小灯泡正常发光时电阻的表达式RL=____________。 【答案】（1）小灯泡断路 （2）4.8 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 电流表无示数，说明电路断路；小灯泡不亮，电压表有明显偏转，说明电压表两端到电源是通路，因此故障是：小灯泡断路。 【小问2详解】 电压表选用0～3V量程，分度值0.1V，示数为 2.4V。已知小灯泡额定电流。由欧姆定律 【小问3详解】 用一个电压表测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。 ①闭合开关、，断开开关，电压表测L两端电压，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关、，断开开关，电压表测L和与R0的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电压表的示数为； 此时测量灯泡与定值电阻的总电压，电阻的电压 电路中的电流 ③则小灯泡正常发光时电阻的表达式 19. 下表是小王在“探究导体两端电压一定时，导体电功率与电阻的关系”实验过程中所记录的部分实验数据，请根据表中的数据归纳出导体电功率P和电阻R数据之间的关系：____________；由此可得出实验结论：________________________________________________。 R/Ω 5 10 15 20 25 30 P/W 7.2 3.6 2.4 1.8 1.44 1.2 【答案】 ①. ②. 导体两端电压一定时，导体的电功率与电阻成反比。 【解析】 【详解】先计算每组中 的值： 即 保持导体两端的电压不变，导体的电阻越大，导体消耗的电功率越小，且二者乘积不变，可得出导体两端电压一定时，导体的电功率与导体的电阻成反比。 20. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置，甲、乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。 （1）图甲装置可研究电流产生的热量与______的关系； （2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是______；排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的______越大，产生的热量越多； （3）为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成______（选填“大于”或“小于”）5的电阻； （4）在图乙中，电阻e的作用是______； （5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图______的实验结论来解释。 【答案】（1）电阻 （2） ①. 电阻e断路 ②. 电流 （3）小于 （4）见解析 （5）甲 【解析】 【小问1详解】 图甲中两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法可知，本实验可以探究电流产生热量跟电阻的关系。 【小问2详解】 [1]若两侧U形管液面高度变化相同，由于两容器里面的电阻相等，根据知道，通过电阻的电流相等，说明是e电阻断路，使得两容器里面的电阻串联导致的。 [2]图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e，则左侧容器内电阻丝在干路上，右侧容器内电阻丝在支路上，则通过左侧容器内电阻丝的电流较大。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，说明：：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 【小问3详解】 由并联电阻的特点知道，并联的电阻越小则总电阻越小，又因为在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多，所以，为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成小于5Ω的电阻，使右侧总电阻减小，由串联分压知道，右侧电压减小，故通过的电流减小，导致两侧U形管液面高度差更明显。 【小问4详解】 在图乙中，电阻e与右侧容器内电阻丝并联后再与左侧容器内电阻丝串联，使得左侧容器内电阻丝在干路上，右侧容器内电阻丝在支路上，从而使得两密闭容器中的电阻丝阻值相同，电流不同，从而可以探究电流产生的热量与电流的关系。 【小问5详解】 炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，电炉丝的电阻大于导线的电阻，由可知，电流通过电炉丝产生的热量大于电流通过导线产生的热量，即电流产生热量跟电阻有关，所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”。 四、计算题（共2小题，21题8分，22题10分，共18分） 21. 如图是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10min匀速移1.2kg。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： （1）为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量是多少J？（该液压油的比热容为） （2）机械狗使用发动机消耗120kg的燃油，若这些燃油完全燃烧则放出热量为多少？ （3）发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功，则该发动机的效率是多少？（燃油的热值为4×107J/kg） 【答案】（1） （2） （3）30% 【解析】 【小问1详解】 由题可知，液压油的质量，根据可得，液压油升温需要吸收的热量为 【小问2详解】 根据可得， 120kg燃油完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 发动机的机械效率 22. 如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为3级，额定电压为220V，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。 （1）小明想利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其他用电器，让电饭锅处于保温状态下正常工作20h，观察到电能表的示数变化如图丙所示，则该电饭锅的保温功率为多少？ （2）电阻R2的阻值为多少？ （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在加热功率下正常工作时，3级能效的热效率值（电热转化效率）范围为。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为、质量为2kg的水加热到，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。 【答案】（1） （2） （3） 未达到3级能效 【解析】 【小问1详解】 电饭锅保温状态工作20h消耗的电能为 则该电饭锅的保温功率为 【小问2详解】 开关S闭合时，被短路，只有接入电路，电路电阻较小，由 可知，此时功率较大，为加热挡。 电阻的阻值为 开关S断开时，与串联，为保温挡，此时电路总电阻为 电阻R2的阻值为 【小问3详解】 水吸收的热量为 加热过程电饭锅消耗的电能为 电饭锅的热效率为 不符合的要求，因此该电饭锅的热效率值未达到3级能效。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $