精品解析：重庆市长寿区重庆市长寿实验中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

重庆市长寿区重庆市长寿实验中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据符合生活实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为2V B. 一台家用卧室空调正常工作电流约为0.2A C. 人体安全电压不高于220V D. 教室内一盏日光灯正常工作电流约为0.2A 2. 关于如图所示的情景，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲雪花飞扬，说明分子在永不停息地做无规则运动 B. 图乙用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间存在空隙 C. 图丙中注射器中的液体很难被压缩，说明液体分子之间没有间隙 D. 图丁中做“墨水滴入水中”的扩散实验时，水的温度越高墨水扩散越快 3. 如图所示国庆期间，各色的灯光让重庆夜景频频热搜，下列说法正确的是（ ） A. 洪崖洞20：00同时亮灯，23：00同时熄灯，那么这些灯泡是串联的 B. 下浩里LED广告牌的一个字熄灭，其他字均发光，则各个字之间是串联的 C. 南滨路上行驶的汽车各个转向灯单独工作互不影响，它们是并联的 D. 千厮门大桥的灯与控制它的开关之间是并联的 4. 下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是（ ） A. 电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 B. 电路中，只要有持续的电流，就一定有电压 C. 电阻一定时，导体两端的电压与通过的电流成正比 D. 导体电阻与导体两端电压和通过导体的电流有关 5. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A. 甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程 B. 丁冲程中空气从进气门进入汽缸，汽油从喷油嘴进入汽缸 C. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙 D. 四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁 6. 如图所示的电路，电源电压保持不变，P为滑片，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合前，电压表和电流表均无示数 B. 开关闭合后，滑片P向左移动的过程中，电压表的示数变小 C. 开关闭合后，电压表测量的是滑动变阻器的电压 D. 开关闭合后，滑片P 向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变 7. 如图，灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A. 通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B. 和对应的电压表示数之比是4∶1 C. 若灯泡断路，则电压表示数为零 D. 若灯泡短路，则电压表示数不变 8. 小西测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的图像如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B. 小灯泡的电阻约为12.7Ω C. 小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D. 小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 如图所示是充电宝同时为两部手机充电。充电时，手机中的锂电池相当于电路中的______，两部手机在电路中的连接方式为______联。 10. 在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙中所示， 则电源和灯L1两端的电压分别为_________V和_________V。 11. 如图所示，炎热的夏天，大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽，主要是因为水的___________比砂石和泥土大。针灸是我国古代劳动人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前，用高温蒸气对“复用针”（可多次使用的针）消毒时，“复用针”的温度会升高，这是通过___________的方式改变了针的内能。 12. 随着人民生活水平的提高，汽车已经走进千家万户。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出_________J的热量。如果用来做有用功的那部分能量是，则该发动机的效率是_________%。（计算结果保留整数）。（汽油的热值） 13. 如图所示，电源电压U=6V保持不变，R1=15Ω，R2=10Ω，当开关S1，S2都闭合时，甲、乙都是电压表，则U甲=________。当开关S1闭合，开关S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲︰I乙=________。 14. 如图甲所示的电路，电源电压恒定，小灯泡标有“3.8V 0.3W”字样，其I-U图像如图乙所示： （1）小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω；（结果保留一位小数） （2）电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，定值电阻R1=20Ω，当只闭合开关S1时，电流表示数为0.20A；当只闭合开关S2，R2连入电路的阻值为其最大阻值的时，电流表的示数为0.24A。若闭合所有开关，在保证电路所有元件都安全的前提下，通过滑动变阻器的调节，整个电路能达到的最大功率与最小功率之比为___________。 三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。） 15. 在“探究物质的吸热能力”的实验 （1）实验中除了图中已有器材外，还必须用到的测量工具有停表和__________； （2）实验中要在两个相同的烧杯中分别加入________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （3）选用规格相同的电加热器分别给水和食用油两种液体加热，这样做的目的是通过________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映吸收的热量； （4）实验过程中，如果让水和食用油吸收相同的热量，就要通过比较________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来判断物质的吸热能力； （5）实验记录数据如下表所示，若使水和食用油升高相同的温度，________需要的加热时间更长； 加热时间/min 0 1 2. 3 4 5 6 7 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 食用油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48 （6）小明同学利用合理方法进行实验并收集数据后，描绘了水和食用油的“温度-时间”图像如图所示，图像__________（选填“a”或“b”）表示食用油温度随时间的变化图像。 16. 重庆一中的小礼同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下：电源电压恒为4.5V，电流表、电压表各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器三个：（30Ω，1A）、（30Ω，0.3A）、（20Ω，0.5A），开关一个，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数变化，而电压表示数始终为零，则可能存在的故障是______（选填序号）； A. 定值电阻短路 B. 定值电阻开路 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，小礼依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，由此可以得出a、b两点间电压为______V。 （4）若小礼用20Ω的定值电阻替换15Ω定值电阻接入a、b两点间后，直接闭合开关，电压表的示数会______（选填“变大”或“变小”），接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向______（选填“A”或“B”）移动，并观察______（选填“电流”或“电压”） 表示数； （5）小礼为顺利完成4次实验并得出结论，可知他选用的滑动变阻器是______（选填“”、“”或“”）； （6）当小礼改用30Ω的电阻做第5次实验时，仍用（5）的滑动变阻器继续实验，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，若想顺利完成这5次实验，a、b两点间设定的电压范围为______V。 17. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 （1）请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮）______； （2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了______（选填“短路”或“断路”）； （3）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为______V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“”或“”）端移动； （4）调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为______； （5）小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______； ②______，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式：______（用、R、表示）。 四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。） 18. 如图所示的电路中电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.15A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.21A。求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 19. 同学家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于________位置（选填“1”“2”或“3”）； （2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率； （3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求电暖器内导热油的质量。 20. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值和电源电压； （3）整个电路消耗的最大电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市长寿区重庆市长寿实验中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据符合生活实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为2V B. 一台家用卧室空调正常工作电流约为0.2A C. 人体安全电压不高于220V D. 教室内一盏日光灯正常工作电流约为0.2A 【答案】D 【解析】 【详解】A．由常见的电压数据可知，一节新干电池的电压为1.5V，故A不符合题意； B．一台家用卧室空调的电功率约为1100W，正常工作时的电流约为 故B不符合题意； C．人体安全电压不高于36V，故C不符合题意； D．教室内一盏日光灯的功率约为40W，则其正常工作时的电流约为 故D符合题意。 故选D。 2. 关于如图所示的情景，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲雪花飞扬，说明分子在永不停息地做无规则运动 B. 图乙用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间存在空隙 C. 图丙中注射器中的液体很难被压缩，说明液体分子之间没有间隙 D. 图丁中做“墨水滴入水中”的扩散实验时，水的温度越高墨水扩散越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．雪花飞扬，是物体的机械运动，不能说明分子处在永不停息的无规则运动，故A错误； B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明力改变物体的形状，故B错误； C．注射器中的液体很难被压缩，说明液体分子之间存在斥力，故C错误； D．做“墨水滴入水中”的扩散实验时，水的温度越高，分子运动的越剧烈，墨水扩散越快，故D正确。 故选D。 3. 如图所示国庆期间，各色的灯光让重庆夜景频频热搜，下列说法正确的是（ ） A. 洪崖洞20：00同时亮灯，23：00同时熄灯，那么这些灯泡是串联的 B. 下浩里LED广告牌的一个字熄灭，其他字均发光，则各个字之间是串联的 C. 南滨路上行驶的汽车各个转向灯单独工作互不影响，它们是并联的 D. 千厮门大桥的灯与控制它的开关之间是并联的 【答案】C 【解析】 【详解】A．洪崖洞20:00同时亮灯，23:00同时熄灯，虽然这些灯泡同时亮、同时灭，但如果其中一个灯泡损坏，其他灯泡仍然可以正常工作。这说明它们之间互不影响，因此这些灯泡是并联的，而不是串联的。故A错误； B．下浩里LED广告牌的一个字熄灭，其他字均发光。这说明各个字之间互不影响，因此各个字之间是并联的，而不是串联的。故B错误； C．南滨路上行驶的汽车各个转向灯单独工作互不影响。这说明它们之间也是并联的，一个转向灯的损坏不会影响其他转向灯的正常工作。故C正确； D．千厮门大桥的灯之间都应该是串联的，而不是并联的。因为并联的话，开关就无法有效地控制用电器的通断了。故D错误。 故选C。 4. 下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是（ ） A. 电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 B. 电路中，只要有持续的电流，就一定有电压 C. 电阻一定时，导体两端的电压与通过的电流成正比 D. 导体电阻与导体两端电压和通过导体的电流有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故A错误； B．电路中产生持续电流的条件有两个，一个是有电压，另一个是电路处处连通，所以电路中，只要有持续的电流，就一定有电压，故B正确； C．根据欧姆定律，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C错误； D．导体电阻是导体的一种属性，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故D错误。 故选B。 5. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A. 甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程 B. 丁冲程中空气从进气门进入汽缸，汽油从喷油嘴进入汽缸 C. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙 D. 四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图：两气门都关闭，活塞向上运行，压缩气体做功，将机械能转化内能，是压缩冲程，故A正确； B．丁图：进气门打开，活塞向下运行，吸入空气和汽油的混合气体，是吸气冲程，汽油机没有喷油嘴，故B错误； C．丙图：两气门都关闭，活塞向下运行，内能转化为机械能，是做功冲程，为汽车提供动力；乙图：排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程； 故汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压冲程、做功冲程、排气冲程，即丁、甲、丙、乙；故C错误； D．在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，即依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁，故D错误。 故选A。 6. 如图所示的电路，电源电压保持不变，P为滑片，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合前，电压表和电流表均无示数 B. 开关闭合后，滑片P向左移动的过程中，电压表的示数变小 C. 开关闭合后，电压表测量的是滑动变阻器的电压 D. 开关闭合后，滑片P 向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合前，电流表断路，无示数，电压表与滑动变阻器串联在电路中，电压表测电源电压，有示数，故A错误； BC．开关闭合后，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，测量的是定值电阻的电压；滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器阻值变小，分压变小，定值电阻分压变大，电压表的示数变大，故BC错误； D．开关闭合后，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，滑片P 向右移动的过程中，定值电阻的阻值不变，则电压表与电流表示数的比值不变，故D正确。 故选D。 7. 如图，灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A. 通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B. 和对应的电压表示数之比是4∶1 C. 若灯泡断路，则电压表示数为零 D. 若灯泡短路，则电压表示数不变 【答案】B 【解析】 【详解】由图知，两个灯泡串联，电压表V1测量小灯泡L1两端的电压，电压表V2测量小灯泡L2两端的电压； A．串联电路中各处的电流都相等；通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流，故A错误； B．由可得，灯泡的电阻为 根据知，串联电流相等，电压之比等于电阻之比为 故B正确； C．如果灯L1断路，电压表V1与电源两极相连，电压表V2与电源两极不相连，所以电压表V1有示数、电压表V2没有示数，故C错误； D．如果灯L1短路，电压表V1示数变为零；此时V2与电源两极相连，测量电源电压，所以电压表V2的示数变大，故D错误。 故选B。 8. 小西测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的图像如图乙所示。下列分析正确的是（ ） A. 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B. 小灯泡的电阻约为12.7Ω C. 小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D. 小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故A错误； B．由图乙可知，小灯泡的U-I图像为曲线，根据欧姆定律可知灯泡的电阻在不同电压下电阻大小不同，故B错误； C．小灯泡的额定电压是3.8V，小灯泡正常发光时的电压是3.8V，由图乙可知，通过小灯泡的电流是0.30A，小灯泡正常发光10min，可知消耗的电能为WL=ULILt=3.8V×0.30A×10×60s=684J 故C正确； D．小灯泡两端电压为2.0V时，由乙图可知通过小灯泡的电流是0.22A，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端电压为UP=U-U′L=6V-2.0V=4V 由串联电路电流的规律可知电路中的电流为0.22A，滑动变阻器消耗的电功率为PP=UPI′=4V×0.22A=0.88W 故D错误。 故选C。 二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 如图所示是充电宝同时为两部手机充电。充电时，手机中的锂电池相当于电路中的______，两部手机在电路中的连接方式为______联。 【答案】 ①. 用电器 ②. 并 【解析】 【详解】[1]充电时，外部的电能，转化为手机中的锂电池化学能，电池相当于电路中的用电器。 [2]两部手机在充电过程中，互相独立工作，所以两部手机在电路中的连接方式为并联。 10. 在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙中所示， 则电源和灯L1两端的电压分别为_________V和_________V。 【答案】 ①. 6 ②. 1.2 【解析】 【详解】[1][2]分析电路图可知，两灯泡是串联在电路中的，电压表V2测的是灯泡L1两端的电压，V1测的是电源电压； 因为串联电路总电压大于各串联用电器两端的电压，所以电压表V2用的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，即灯L1两端的电压为U1=1.2V； 电压表V1用的是大量程，分度值为0.5V，示数为6V，即电源电压为U=6V。 11. 如图所示，炎热的夏天，大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽，主要是因为水的___________比砂石和泥土大。针灸是我国古代劳动人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前，用高温蒸气对“复用针”（可多次使用的针）消毒时，“复用针”的温度会升高，这是通过___________的方式改变了针的内能。 【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]因为水的比热容大于砂石和泥土的比热容，由公式可知，相同质量的水和相同质量的砂石、泥土相比，吸收相同的热量时，水升高的温度更低，所以炎热的夏季，大明湖公园内明显比其他地方凉爽。 [2]用高温蒸气对“复用针”消毒时，“复用针”吸收蒸汽的热量，内能增大，温度升高，这是通过热传递的方式改变针的内能。 12. 随着人民生活水平的提高，汽车已经走进千家万户。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出_________J的热量。如果用来做有用功的那部分能量是，则该发动机的效率是_________%。（计算结果保留整数）。（汽油的热值） 【答案】 ①. ②. 29 【解析】 【详解】[1]汽油完全燃烧要放出的热量 [2]该发动机的效率是 13. 如图所示，电源电压U=6V保持不变，R1=15Ω，R2=10Ω，当开关S1，S2都闭合时，甲、乙都是电压表，则U甲=________。当开关S1闭合，开关S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲︰I乙=________。 【答案】 ①. 2.4V ②. 5︰3 【解析】 【详解】[1]当S1、S2都闭合，甲、乙都是电压表时，R1、R2串联，甲电压表测R2两端的电压，乙电压表测电源的电压。此时电路中电流为 两端的电压为 即。 [2]当开关S1闭合，开关S2断开时，甲、乙都是电流表时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R2支路电流，并联电路中各支路电压相等，由欧姆定律可知， 则 14. 如图甲所示的电路，电源电压恒定，小灯泡标有“3.8V 0.3W”字样，其I-U图像如图乙所示： （1）小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω；（结果保留一位小数） （2）电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，定值电阻R1=20Ω，当只闭合开关S1时，电流表示数为0.20A；当只闭合开关S2，R2连入电路的阻值为其最大阻值的时，电流表的示数为0.24A。若闭合所有开关，在保证电路所有元件都安全的前提下，通过滑动变阻器的调节，整个电路能达到的最大功率与最小功率之比为___________。 【答案】（1）48.1 （2）12︰7 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光时的电阻为 【小问2详解】 当只闭合开关S1时，电阻R1和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电流表示数为0.20A，由串联电路电流的规律可知，通过灯泡和R1的电流都是0.20A，由图乙可知，灯泡两端的电压是1.0V，电阻R1两端的电压 U1=IR1=0.2A×20Ω=4V 电源电压 U=U1+UL1=4V+1.0V=5V 当只闭合开关S2，滑动变阻器R2和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，R2连入电路的阻值为其最大阻值的时，电流表的示数为0.24A，由图乙可知，灯泡两端的电压是2.0V，则根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-UL2=5V-2.0V=3V 滑动变阻器连入电路的电阻 则滑动变阻器的最大阻值为 所有开关都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，因此干路中的最大电流是0.6A，电路的最大功率 P大=UI大=5V×0.6A=3W 滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路的总电阻最大，电路的功率最小，电路的最小功率 整个电路的最大功率与最小功率之比为 P大︰P小=3W︰1.75W=12︰7 三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。） 15. 在“探究物质的吸热能力”的实验 （1）实验中除了图中已有器材外，还必须用到的测量工具有停表和__________； （2）实验中要在两个相同的烧杯中分别加入________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （3）选用规格相同的电加热器分别给水和食用油两种液体加热，这样做的目的是通过________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映吸收的热量； （4）实验过程中，如果让水和食用油吸收相同的热量，就要通过比较________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来判断物质的吸热能力； （5）实验记录数据如下表所示，若使水和食用油升高相同的温度，________需要的加热时间更长； 加热时间/min 0 1 2. 3 4 5 6 7 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 食用油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48 （6）小明同学利用合理方法进行实验并收集数据后，描绘了水和食用油的“温度-时间”图像如图所示，图像__________（选填“a”或“b”）表示食用油温度随时间的变化图像。 【答案】（1）天平 （2）质量 （3）加热的时间 （4）升高的温度 （5）水 （6）a 【解析】 【小问1详解】 本实验需要控制水和食用油的质量相等，所以需要天平。 【小问2详解】 本实验需要控制水和食用油的质量相等，吸收相等的热量，比较升高的温度来比较两者吸热能力，或者升高相同的温度，比较吸收的热量来比较两者的吸热能力。 【小问3详解】 该实验运用转换法，将吸收的热量转换为加热的时间；使用相同的加热方式，在相等的时间内吸收的热量相等，加热时间越长，吸收的热量就越多，所以可以通过加热时间来反映吸收热量的多少。 【小问4详解】 等质量的水和食用油，吸收相同的热量，温度升得越高，吸热能力越弱；所以是通过升高的温度来判断物质的吸热能力。 【小问5详解】 由表可知，由20℃升高到32℃，水的加热时间为5min，而食用油的加热时间为3min，故若使水和食用油升高相同的温度，水的加热时间更长。 【小问6详解】 由（5）知，升高相同的温度，水的加热时间更长，所以b表示水温度随时间的变化图像，a表示食用油温度随时间的变化图像。 16. 重庆一中的小礼同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下：电源电压恒为4.5V，电流表、电压表各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器三个：（30Ω，1A）、（30Ω，0.3A）、（20Ω，0.5A），开关一个，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数变化，而电压表示数始终为零，则可能存在的故障是______（选填序号）； A. 定值电阻短路 B. 定值电阻开路 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，小礼依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，由此可以得出a、b两点间电压为______V。 （4）若小礼用20Ω的定值电阻替换15Ω定值电阻接入a、b两点间后，直接闭合开关，电压表的示数会______（选填“变大”或“变小”），接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向______（选填“A”或“B”）移动，并观察______（选填“电流”或“电压”） 表示数； （5）小礼为顺利完成4次实验并得出结论，可知他选用的滑动变阻器是______（选填“”、“”或“”）； （6）当小礼改用30Ω的电阻做第5次实验时，仍用（5）的滑动变阻器继续实验，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，若想顺利完成这5次实验，a、b两点间设定的电压范围为______V。 【答案】（1）A （2）A （3）2 （4） ①. 变大 ②. A ③. 电压 （5）R1 （6）2.25~3 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于阻值最大端，需远离下面的接线柱，即滑片置于A端。 【小问2详解】 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数变化，说明电路是通路，而电压表示数始终为零，说明定值电阻两端的电压为零，则可能存在的故障是定值电阻短路，故选A。 【小问3详解】 在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，即U=IR不变，大小为 U=IR=0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=0.4A×5Ω=2V 【小问4详解】 [1]根据串联分压原理可知，用20Ω的定值电阻替换15Ω定值电阻，电阻变大，其分得的电压变大，故直接闭合开关，电压表的示数会变大。 [2][3]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，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动， 并观察电压表示数，使电压表的示数不变，再读取电流表的示数。 【小问5详解】 当5Ω接入电路时，电流为0.4A，由于R2的额定电流为0.3A，小于0.4A，故不能选滑动变阻器R2；定值电阻两端的电压为2V，电源电压三节干电池电压为4.5V，则滑动变阻器的电压为2.5V，根据串联电压之比得 当定值电阻接入最大时，滑动变阻器阻值最大，于是有 解R滑=25Ω，故应选择“30Ω 1A”得滑动变阻器R1。 【小问6详解】 根据电流表量程，电路的最大电流为0.6A，这时对应的电阻最小，故控制的最大电压为 U大=IRmin=0.6A×5Ω=3V 根据串联电路电压的规律和分压原理有： 方程左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大为30Ω时，对应的定值电阻电阻为30Ω，此时对应的电压表示数最小，所以有 解得U定=2.25V，即控制的最小电压为2.25V。故控制定值电阻两端的电压范围为2.25~3V。 17. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 （1）请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮）______； （2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了______（选填“短路”或“断路”）； （3）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为______V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“”或“”）端移动； （4）调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为______； （5）小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______； ②______，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式：______（用、R、表示）。 【答案】（1） （2）短路 （3） ①. 2.2 ②. （4）0.75 （5） ①. ②. 闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变 ③. 【解析】 【小问1详解】 要求滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮，则变阻器应选择右下接线柱串联到电路中，作图如下： 【小问2详解】 闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是灯泡被短路。 【小问3详解】 [1][2]闭合开关后，由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，小于额定电压2.5V，故应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的特点，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向B端移动。 【小问4详解】 根据如图丙所示的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，从图像可算出小灯泡的额定功率为 【小问5详解】 [1][2][3]①闭合开关S和，断开开关，此时灯泡、定值电阻R、变阻器串联，电压表测灯泡电压，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为，则灯泡正常发光； ②闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变，此时连接方式不变，灯泡仍正常发光，电压表测灯泡、定值电阻R总电压，读出此时电压表示数为，则定值电阻R电压为； ③电路中电流为 小灯泡额定功率为 四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。） 18. 如图所示的电路中电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.15A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.21A。求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 【答案】（1）3V；（2） 【解析】 【详解】解：（1）只闭合开关S，电路是关于R2的简单电路，电流表示数为0.15A，电源电压为 U=IR2=0.15A×20Ω=3V （2）S、S1都闭合时，两电阻并联，根据并联电路电流特点可得，通过R1的电流为 电阻R1的阻值为 答：（1）电源电压的大小为3V； （2）电阻R1的阻值为50Ω。 19. 同学家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于________位置（选填“1”“2”或“3”）； （2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率； （3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求电暖器内导热油的质量。 【答案】（1）1 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 电源电压保持不变，根据公式，总电阻最大，总功率最小，对应低温挡。当开关接1位置时，两电阻R串联，总电阻最大，总功率最小，因此低温挡开关处于1位置。 【小问2详解】 当开关接2位置时，只有1个接入电路，总电阻为，为中温挡，已知中温挡额定功率，电源电压，根据得 当开关接3位置时，两个电阻R并联接入电路，并联电路中每个电阻两端电压等于电源电压，单个电阻的功率为，总功率等于各支路功率之和，因此高温挡额定功率 【小问3详解】 高温挡正常工作时间，根据消耗的电能 导热油吸收的热量 导热油温度变化量 导热油的质量 20. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值和电源电压； （3）整个电路消耗的最大电功率。 【答案】（1）50；（2）10，12V；（3）14.4W 【解析】 【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻及与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器两端的功率为2W，滑动变阻器的最大阻 （2）由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流，，所以滑动变阻器接入电路的阻值 当滑片P在b端时，电源电压 ① 当滑片P在某点c处时，电源电压 ② 由①②解得 ， （3）当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率 答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω； （2）R0的阻值为10Ω，电源电压为12V； （3）整个电路消耗的最大电功率为14.4W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $