精品解析：陕西省西安高新区第三初级中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

物理学科综合素养评价（三） 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 下列关于生活中常见电学物理量的估测最接近实际的是（ ） A. 一节干电池的电压是2V B. 我国家庭电路电压是380V C. 家庭电冰箱的电流约0.1A D. 家用空调的电功率约为1000W 【答案】D 【解析】 【详解】A. 一节干电池标准电压为1.5V，故A不符合题意； B. 我国家庭电路电压为220V，380V为工业动力电压，故B不符合题意； C. 家用电冰箱额定功率约200W，由，远大于0.1A，故C不符合题意； D. 家用空调为大功率用电器，电功率约1000W，符合实际，故D符合题意。 故选D。 2. 如图，手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可简化为一种杠杆。下列工具使用时，和它属于同一类型杠杆的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 剪铁皮的剪刀 C. 船桨 D. 撬棒 【答案】C 【解析】 【详解】用手提起重物时，肘关节处是前臂杠杆的支点，肱二头肌给桡骨的力是动力，重物给手的力是阻力，由图可知，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 ABD．瓶盖起子、剪铁皮的剪刀、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故ABD不符合题意； C．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故C符合题意。 故选C。 3. 关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A. 甲图：发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B. 乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变 C. 丙图：空气压缩引火仪实验与图中所示热机冲程都是将机械能转化为内能 D. 丁图：烧水时，水的温度越高，含有的热量越多 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图：发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以，热量不一定从内能大的物体传递给内能小的物体，故A错误； B．乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，但是熔化过程需要吸收热量，所以内能增大，故B错误； C．丙图：空气压缩引火仪实验中，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气体内能增大，温度升高，图中所示热机，两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，将机械能转化为气体的内能，故C正确； D．丁图：烧水时，水的温度越高，内能越大，热量是过程量，不能用含有来进行描述，故D错误。 故选C。 4. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体运动的速度：v1＜v2 B. 两次物体所受的拉力：F1＞F2 C. 0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D. 0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1 ＞v2，故A错误； B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1 =F2 =f，故B错误； CD．由图象知道，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足： W1 =2W2 ； 由 知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是： P1 ＞P2 ， 故C错误，D正确． 5. 启迪“艺术节”想搭建15块超高清LED大屏幕分布于观众席后区上方，每块屏幕可以呈现不同画面。关于LED屏涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 15块LED屏幕是串联的 B. LED屏幕工作时，是将电能主要转化为机械能 C. LED屏是用超导材料制成 D. 当其中某一个屏幕出现断路时，电路中的总电流会变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．15块LED屏幕可以呈现不同画面，且为了保证其中一块损坏时不影响其他屏幕正常工作，它们之间应是并联关系，而不是串联，故A错误； B．LED是发光二极管的简称，工作时主要将电能转化为光能，同时也会产生热量，即一部分电能转化为内能，故B错误； C．LED的核心是发光二极管，它是由半导体材料制成的，而不是超导材料，故C错误； D．15块LED屏幕是并联的，当其中某一个屏幕出现断路时，相当于减少了一条支路，总电阻变大。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，总电阻增大，所以电路中的总电流会变小，故D正确。 故选D。 6. 如果电视机，电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器产生的热量是（　　） A. 电视机最多 B. 电烙铁最多 C. 电风扇最多 D. 一样多 【答案】B 【解析】 【详解】电视机、电烙铁和电风风扇这三种用电器功率一样，工作相同的时间，它们消耗的电能一样；电视机主要是把电能转化为声能和光能，电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁全部将电能转化为内能，所以在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器中电烙铁产生的热量最多。 故选B。 7. 如图所示电路中，下列关于灯泡、、连接说法中正确的是（ ） A. 、都断开，、串联 B. 、都闭合，、并联 C. 断开，闭合，只有能发光 D. 断开，闭合，、串联 【答案】C 【解析】 【详解】A．、都断开，所在支路断路，电流路径为电源正极电源负极，与串联，故A错误； B．、都闭合，闭合导致被短路，与并联，故B错误； C．断开，支路断路，闭合导致被短路，电路中只有接入发光，故C正确； D．断开，闭合，与并联后与串联，故D错误。 故选C。 8. 电动自行车可以通过钥匙（开关）或刷卡（开关）接通电源。电路接通后显示屏（灯L）亮，旋转调速把手，电动车却不走；只有先握一下刹车手柄（闭合），再旋转调速把手，电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，电动自行车可以通过钥匙（开关）或刷卡（开关）接通电源，说明开关和能单独控制电源，所以和应并联，此时灯L亮，但旋转调速把手，电动车却不走，说明灯L和电动机应为并联连接，只有先握一下刹车手柄（闭合），再旋转调速把手，电动车才能行驶，说明开关和调速把手以及电动机串联在支路上，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B. 小明家上月消耗的电能为 C. 断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D. 小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】C 【解析】 【详解】A．指示灯闪烁快慢反映的是用电器的功率大小，但“消耗的电能”还与时间有关，仅闪烁快，不能说明消耗的电能多，故A错误。 B．电能表的示数仅表示当前示数为772.3kW·h，但题目未给出上月初的示数，无法计算上月消耗的电能，故B错误。 C．电能表参数“3200imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次。 洗衣机消耗的电能： 工作时间： 功率： 故C正确。 D．电能表参数“220V 10(20)A”中，“20A”是最大允许电流，总功率最大值： 并非2200W，故D错误。 故选C。 10. 在学校组织的创新大赛中，小梦设计了一个由压敏电阻控制的电子报警电路，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电阻报警器的阻值恒为，压敏电阻的阻值随压力F的变化图象如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 当压力减小时，电流表的示数会增大 B. 当压力增大时，电路消耗的总功率减小 C. 电流表的最小示数为 D. 压力为5N时，的实际功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，压力越小时，压敏电阻的阻值越大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻越大，根据欧姆定律可知电路中的电流越小，即电流表的示数越小，故A错误； B．由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，压力越大时，压敏电阻的阻值越小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，即电流表的示数越大，根据可知电路消耗的总功率增大，故B错误； C．由图乙可知压敏电阻接入电路的最大阻值为，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的最小电流，故C正确； D．由图乙可知，当压力为5N时，压敏电阻的阻值为，根据欧姆定律可得电路中的电流 的实际功率为，故D错误。 故选C。 11. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） ①A的电阻值为6.25Ω ②A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为4∶5 ③A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4 ④当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V A. 只有②③ B. 只有②④ C. 只有①②④ D. 只有②③④ 【答案】A 【解析】 【详解】①由图像可知，当通过A的电流为0.4A时，A两端的电压为2V，由可得，A的电阻值 故①错误； ②A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以通过两元件的电流 由图像可知，两元件两端的电压 ， 由可得，A、B的电功率之比 故②正确； ③A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两元件两端的电压 由图像可知，通过两元件的电流 ， 则A、B的电功率之比 故③正确； ④当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图像可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压 故④错误；综上所述，正确的只有②③，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 闭合开关S，滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示；滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（　　） A. 小灯泡的额定电压为3V B. 该电路总功率变化范围为12W～36W C. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω D. 小灯泡正常发光1min，消耗的电能为24J 【答案】C 【解析】 【详解】由图甲知，小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当滑片P移到a端时，只有小灯泡接入电路，根据知，当电源电压一定时，电阻越小电流越大，所以此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，小灯泡恰好正常发光，由图乙知，小灯泡的额定电压为U额=12V，通过小灯泡的电流I额=2.0A，故A错误； B．由A分析知，电源电压为 U=U额=12V 由图乙知，电路中的最大电流为I大=2.0A，最小电流为I小=1.0A，则该电路的最大功率为 P大=UI大=12V×2.0A=24W 最小功率为 P小=UI小=12V×1.0A=12W 即该电路总功率变化范围为12W~24W，故B错误； C．当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL小=3V，通过灯泡的电流I小=1.0A，根据串联电路电压的规律知，此时滑动变阻器两端的电压为 UR大=U-UL小=12V-3V=9V 根据串联电路电流规律知，此时通过滑动变阻器的电流为 IR=I小=1.0A 则滑动变阻器的最大阻值为 故C正确； D．由A分析知，小灯泡正常发光时的功率为 P额=U额I额=12V×2.0A=24W 小灯泡正常发光1min，消耗的电能为 W=P额t=24W×1×60s=1440J 故D错误。 故选C。 二、填空与作图题（每空1分，每图2分，共21分） 13. 如图所示甲是四冲程内燃机工作循环中的________冲程。若此内燃机曲轴的转速是，每分钟对外做功________次。物理兴趣小组利用塑料瓶制作的“水火箭”如图乙所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，上升过程中“水火箭”瓶内气体的内能________（选填增大/不变/减小）。 【答案】 ①. 做功 ②. 1500 ③. 减小 【解析】 【详解】由图甲可知，进气门和排气门都关闭，活塞已经点火，活塞向下运动是做功冲程。 因四冲程内燃机曲轴每转2圈对外做功1次，故每分钟对外做功次数 水火箭上升过程中，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，故瓶内气体内能减小。 14. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用、匀速提升重力为、的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若，相同时间绳子自由端移动距离，则________；若，则两滑轮组的机械效率________。（以上均选填“﹥”、“﹤”或“=”） 【答案】 ①. > ②. < 【解析】 【详解】甲滑轮组承担物重的绳子段数为，乙滑轮组承担物重的绳子段数为，不计绳重和摩擦，由，因滑轮相同则相等，且，故； 不计绳重和摩擦，由 因相等，，故。 15. 某同学用一种发热均匀的加热器将质量为0.5kg的冰持续加热熔化，记录并绘制出如图所示的温度-时间图像，分析图像可知，C点时物质的内能_______（选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，cAB∶cCD=__________，BC段物质所吸收的热量为_______ J。【水的比热容为】。 【答案】 ①. 大于 ②. 1∶2 ③. 【解析】 【15题详解】 [1]由图可知，从B到C是冰的熔化过程，温度保持在0℃不变，虽然温度没变，但加热器持续供热，即物质不断吸收热量，所以内能一直增大，因此C点时物质的内能大于B点时物质的内能。 [2][3]由题可知，AB是固态冰块吸热升温过程，CD则是熔化为水后的吸热升温过程，质量相同，使用同一个发热均匀的加热器，即整个过程中相同时间内物质吸收的热量相同，AB段冰块温度升高 加热时间为5min，CD段水温度升高 加热时间为10min，即两阶段升高温度相同，所以根据可得 由图可知，BC段熔化过程持续了 CD段，即水加热升温时间为10min，所以 16. 如图甲所示的电路中，闭合开关S，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，则灯泡L1与L2两端的电压之比U1∶U2=__________，通过灯泡L1的电流__________A。 【答案】 ①. 1∶1 ②. 1.2 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，两灯泡并联，则灯泡L1与L2两端的电压之比 U1∶U2=1∶1 [2]电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，所以，干路电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数 I=1.5A L2支路电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数 I2=0.3A 则灯L1中的电流 I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A 17. 某电阻两端的电压为2V时，通过的电流为200mA，当电阻上没有电流时，电阻为________。灯、分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将、并联接在3V电源两端，则干路的总电流为________A；若将、串联，电源电压最大为________V。 【答案】 ①. 10 ②. 0.75 ③. 4.5 【解析】 【详解】[1]定值电阻的阻值 由欧姆定律得 因电阻是导体固有属性，与通过的电流无关，故无电流时电阻仍为10Ω。 [2]并联电路干路总电流 因两灯并联在3V电源两端，电压等于两灯额定电压，故两灯均正常发光。 L1的额定电流为 L2的额定电流 为 干路总电流 [3]串联电路最大电源电压 串联电路电流处处相等，故电路最大电流取较小的额定电流 ，即 L1的电阻为 L2的电阻为 总电阻 最大电源电压 18. 小军通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R1和R2均为电热丝，电源电压恒为12V，R1＝5Ω，开关S切换到2时，电路处于______挡，若此时电路中的电流为1A，则电热丝R2工作1min产生的热量为______J。 【答案】 ①. 低温 ②. 420 【解析】 【详解】[1][2]由图知，开关S切换到2时，R1和R2串联，由串联电路的电阻规律知，此时电路的总电阻较大，电源电压一定，由知，此时电路的总功率较小，为低温挡；电路的总电阻 则R2＝R﹣R1＝12Ω﹣5Ω＝7Ω 此时通过R2的电流I2＝I＝1A R2工作1min产生的热量Q2=I22R2t＝（1A）2×7Ω×1×60s＝420J 19. 一台玩具四驱车上的小电动机，两端接上3V电压时它正常转动，通过线圈的电流为0.5A。若小电动机内线圈的电阻为2Ω。通电一分钟，小电动机消耗的电能是______J，线圈产生的热量是______J。 【答案】 ①. 90 ②. 30 【解析】 【详解】[1]电动机消耗的电能为 [2]线圈产生的热量为 20. （1）图1是压制饺子的工具，压制饺子时压杆相当于一个杠杆，图2为其简化示意图，O为支点，请作出的力臂和作用在A点的最小动力的示意图。 （2）在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，两电灯都要发光。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2。 【小问2详解】 开关S闭合时，两个电灯都要发光；若右边圆圈内填入电流表，则左下方圆圈内只能填电压表，防止电源被短路，但此时导线将L2和电流表短路，所以右边圆圈内应填入电压表，左下方圆圈内只能填电流表（若是电压表，L2被短路，不能发光），L1和L2并联接入电路。 三、实验探究题（每空1分，共19分） 21. 请完成下列实验填空。 （1）如图甲，电阻箱的阻值读数是________。 （2）如图乙，要求顺时针旋动电位器滑片时电阻变大，应该接电位器接线柱________（a、b、c）两个接线柱。 （3）想探究不同物质吸热升温的属性，于是他设计如图丙所示的实验装置：沙子和水吸热的多少是通过________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 （4）如图丁装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于________。 【答案】（1）2096 （2）a、b （3）加热时间 （4）5 【解析】 【小问1详解】 电阻箱读数规则为：各旋钮对应数字乘倍率后相加，计算得： 【小问2详解】 顺时针旋动滑片时，若要电阻变大，需要接入电路的电阻丝长度变长。接a、b时，顺时针旋滑片，a到滑片间的电阻丝长度增加，电阻变大，符合要求。 【小问3详解】 实验使用相同热源加热，相同时间放出热量相同，因此沙子和水吸热的多少通过加热时间反映，属于转换法的应用。 【小问4详解】 探究电流产生热量与电流的关系时，根据控制变量法，需要控制电阻、通电时间相同，只改变电流大小。左侧容器内电阻为，因此右侧容器内电阻阻值也应为。 22. 晓敏利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V且保持不变，定值电阻的阻值分别为：，，，。 （1）根据电路图连接电路的过程中，闭合开关前应将滑动变阻器滑片P移至________（选填“a”或“b”）端。闭合开关S试触时，发现电流表出现图乙所示情况，这是因为电流表_______________。 （2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表均有示数，电压表无示数，则电路出现的故障可能是定值电阻________。（选填“短路”或“断路”） （3）排除故障后，当她将电阻替换成电阻时，需要向________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，眼睛观察________表的示数变化使其保持不变。 （4）晓敏进行了五次实验，根据实验数据画出了电流与电阻关系的图像如图丙所示，分析图像可知，阻值为________的定值电阻连入电路时，实验数据是错误的。 （5）排除错误数据的影响后，晓敏可以得出结论：当电压一定时，通过用电器的电流与用电器的电阻成________。 （6）为顺利完成该实验，所用滑动变阻器的最大阻值应不小于________。 【答案】（1） ①. b ②. 正负接线柱接反了 （2）短路 （3） ①. 右 ②. 电压 （4）20 （5）反比 （6）12.5 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大处，即b端。 闭合开关S试触时，发现电流表出现了如图乙所示情况，指针反偏，说明电流表正负接线柱接反了。 【小问2详解】 闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表均有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路，即电路出现的故障可能是定值电阻短路。 【小问3详解】 “探究电流与电阻的关系”需控制定值电阻两端电压不变。当把10Ω电阻换成15Ω电阻时，根据串联分压原理，定值电阻分压会增大，因此需增大滑动变阻器的阻值来分担更多电压，使定值电阻两端电压保持不变，由串联分压可知，需要增大变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器滑片应向右调节，眼睛观察电压表的示数，使其保持不变。 【小问4详解】 实验中，保持电阻两端的电压不变，即电流与电阻的乘积应固定不变，从图丙中可知，电流与电阻的乘积为 而 故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时，实验数据是错误的。 【小问5详解】 排除错误数据的影响后，由图丙可知，电流与电阻之积为一定值，因此结论为：当电压一定时，通过用电器的电流与用电器的电阻成反比。 【小问6详解】 由图像可知，电压表的示数是3V不变，变阻器两端的电压 根据分压原理有 即 所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 23. 小明同学在“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：电压恒为5V的电源、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电流表、电压表、开关和导线若干，另有标有“，0.5A”的滑动变阻器和标有“，1A”的滑动变阻器，完成以下实验： （1）检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向______移动（选填“左”或“右”）。小明根据实验数据绘制出如图乙的图像，由图像可知小灯泡的额定功率为______W，他还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的______而变大； （3）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）； （4）另一小组为了测量已知额定电压为的小灯泡额定功率，设计了图丙所示的电路（为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。 ①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为I； ③推导出小灯泡L的额定功率表达式______（用物理量、和I表示）。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 0.625 ③. 升高 （3）R1 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 甲图中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联，如图所示： 【小问2详解】 [1]灯在额定电压下正常发光，当电压表示数为1.5V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故P应向右移动，直到电压表示数为小灯泡的额定电压。 [2]由图乙可知，灯的电压为额定电压2.5V时，通过灯的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 [3]发现图像是曲线，说明电流与电压不成正比，灯的电阻是变化的，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大。 【小问3详解】 由图乙可知，灯的电压为额定电压2.5V时，通过灯的电流为0.25A，根据串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻 因此本实验选择的滑动变阻器最大阻值应大于，所以是。 【小问4详解】 [1]断开开关，闭合开关，R0与灯泡L并联，则灯泡与电阻R0两端电压相等，当电压为灯泡的额定电压时，灯泡正常发光，电流表测量电阻R0所在支路的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为时，灯泡正常发光。 [2]保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为I，此时电流表测通过灯泡和定值电阻的总电流，则此时通过灯泡的电流为灯泡的额定电流，即 由P=UI可得，小灯泡额定功率的表达式为 四、综合题（24题8分，25题8分，共16分） 24. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，辉辉家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳能热水器，它的吸热板面积为，内装100kg水，太阳每小时辐射到面积上的热量是，这些水在10h内由20℃升高到70℃。水的比热容为，求： （1）水在10h内吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气；（天然气的热值为） （3）该太阳能热水器的能量转化效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量 【小问2详解】 假设天然气完全燃烧放热全部被水吸收，即，需完全燃烧天然气的体积 【小问3详解】 10h内太阳能热水器接收的总太阳辐射能 能量转化效率 25. 电热壶是家中常用的用电器。如表格所示是小强家中一台电热壶的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响），电路在不同情况下的功率大小如表格所示： 额定电压 220V 额定功率 S、S0闭合 1331W S闭合、S0断开 121W （1）S闭合、S0断开，电热壶正常工作10min内消耗的电能是多少? （2）电热丝 的阻值是多少? （3）某天小强家中只有电热壶在S、S0都闭合状态下单独工作了6min，家里的电能表转盘（如图乙所示）转过330r，则电热壶当时的实际功率是_______W；实际电压是_________V。 【答案】（1）7.26×104J （2）40Ω；400Ω （3） ①. 1100 ②. 200 【解析】 【小问1详解】 由铭牌数据可知，电热壶的额定电压为220V，开关S闭合、S0断开时，功率P2=121W，则电热壶正常工作10min内消耗的电能为 【小问2详解】 由图甲知，S闭合、S0断开时仅电热丝R2接入电路，S、S0闭合时，电热丝R1和R2并联。根据可得，电热丝R2的阻值为 电热丝R1和R2并联时电路的总功率P总=1331W，R2的功率为P2=121W，则R1的功率为 根据可得，电热丝R1的阻值为 【小问3详解】 在S、S0都闭合状态下，电热壶的总电阻为 电能表转盘转过330r，电路消耗的电能为 电热壶此时的实际功率为 根据可得，此时的实际电压为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理学科综合素养评价（三） 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 下列关于生活中常见电学物理量的估测最接近实际的是（ ） A. 一节干电池的电压是2V B. 我国家庭电路电压是380V C. 家庭电冰箱的电流约0.1A D. 家用空调的电功率约为1000W 2. 如图，手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可简化为一种杠杆。下列工具使用时，和它属于同一类型杠杆的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 剪铁皮的剪刀 C. 船桨 D. 撬棒 3. 关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A. 甲图：发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B. 乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变 C. 丙图：空气压缩引火仪实验与图中所示热机冲程都是将机械能转化为内能 D. 丁图：烧水时，水的温度越高，含有的热量越多 4. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体运动的速度：v1＜v2 B. 两次物体所受的拉力：F1＞F2 C. 0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D. 0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2 5. 启迪“艺术节”想搭建15块超高清LED大屏幕分布于观众席后区上方，每块屏幕可以呈现不同画面。关于LED屏涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 15块LED屏幕是串联的 B. LED屏幕工作时，是将电能主要转化为机械能 C. LED屏是用超导材料制成 D. 当其中某一个屏幕出现断路时，电路中的总电流会变小 6. 如果电视机，电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器产生的热量是（　　） A. 电视机最多 B. 电烙铁最多 C. 电风扇最多 D. 一样多 7. 如图所示电路中，下列关于灯泡、、连接说法中正确的是（ ） A. 、都断开，、串联 B. 、都闭合，、并联 C. 断开，闭合，只有能发光 D. 断开，闭合，、串联 8. 电动自行车可以通过钥匙（开关）或刷卡（开关）接通电源。电路接通后显示屏（灯L）亮，旋转调速把手，电动车却不走；只有先握一下刹车手柄（闭合），再旋转调速把手，电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B. 小明家上月消耗的电能为 C. 断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D. 小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 10. 在学校组织的创新大赛中，小梦设计了一个由压敏电阻控制的电子报警电路，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电阻报警器的阻值恒为，压敏电阻的阻值随压力F的变化图象如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 当压力减小时，电流表的示数会增大 B. 当压力增大时，电路消耗的总功率减小 C. 电流表的最小示数为 D. 压力为5N时，的实际功率为 11. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） ①A的电阻值为6.25Ω ②A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为4∶5 ③A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4 ④当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V A. 只有②③ B. 只有②④ C. 只有①②④ D. 只有②③④ 12. 闭合开关S，滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示；滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（　　） A. 小灯泡的额定电压为3V B. 该电路总功率变化范围为12W～36W C. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω D. 小灯泡正常发光1min，消耗的电能为24J 二、填空与作图题（每空1分，每图2分，共21分） 13. 如图所示甲是四冲程内燃机工作循环中的________冲程。若此内燃机曲轴的转速是，每分钟对外做功________次。物理兴趣小组利用塑料瓶制作的“水火箭”如图乙所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，上升过程中“水火箭”瓶内气体的内能________（选填增大/不变/减小）。 14. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用、匀速提升重力为、的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若，相同时间绳子自由端移动距离，则________；若，则两滑轮组的机械效率________。（以上均选填“﹥”、“﹤”或“=”） 15. 某同学用一种发热均匀的加热器将质量为0.5kg的冰持续加热熔化，记录并绘制出如图所示的温度-时间图像，分析图像可知，C点时物质的内能_______（选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，cAB∶cCD=__________，BC段物质所吸收的热量为_______ J。【水的比热容为】。 16. 如图甲所示的电路中，闭合开关S，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，则灯泡L1与L2两端的电压之比U1∶U2=__________，通过灯泡L1的电流__________A。 17. 某电阻两端的电压为2V时，通过的电流为200mA，当电阻上没有电流时，电阻为________。灯、分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将、并联接在3V电源两端，则干路的总电流为________A；若将、串联，电源电压最大为________V。 18. 小军通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R1和R2均为电热丝，电源电压恒为12V，R1＝5Ω，开关S切换到2时，电路处于______挡，若此时电路中的电流为1A，则电热丝R2工作1min产生的热量为______J。 19. 一台玩具四驱车上的小电动机，两端接上3V电压时它正常转动，通过线圈的电流为0.5A。若小电动机内线圈的电阻为2Ω。通电一分钟，小电动机消耗的电能是______J，线圈产生的热量是______J。 20. （1）图1是压制饺子的工具，压制饺子时压杆相当于一个杠杆，图2为其简化示意图，O为支点，请作出的力臂和作用在A点的最小动力的示意图。 （2）在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，两电灯都要发光。 三、实验探究题（每空1分，共19分） 21. 请完成下列实验填空。 （1）如图甲，电阻箱的阻值读数是________。 （2）如图乙，要求顺时针旋动电位器滑片时电阻变大，应该接电位器接线柱________（a、b、c）两个接线柱。 （3）想探究不同物质吸热升温的属性，于是他设计如图丙所示的实验装置：沙子和水吸热的多少是通过________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 （4）如图丁装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于________。 22. 晓敏利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V且保持不变，定值电阻的阻值分别为：，，，。 （1）根据电路图连接电路的过程中，闭合开关前应将滑动变阻器滑片P移至________（选填“a”或“b”）端。闭合开关S试触时，发现电流表出现图乙所示情况，这是因为电流表_______________。 （2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表均有示数，电压表无示数，则电路出现的故障可能是定值电阻________。（选填“短路”或“断路”） （3）排除故障后，当她将电阻替换成电阻时，需要向________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，眼睛观察________表的示数变化使其保持不变。 （4）晓敏进行了五次实验，根据实验数据画出了电流与电阻关系的图像如图丙所示，分析图像可知，阻值为________的定值电阻连入电路时，实验数据是错误的。 （5）排除错误数据的影响后，晓敏可以得出结论：当电压一定时，通过用电器的电流与用电器的电阻成________。 （6）为顺利完成该实验，所用滑动变阻器的最大阻值应不小于________。 23. 小明同学在“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：电压恒为5V的电源、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电流表、电压表、开关和导线若干，另有标有“，0.5A”的滑动变阻器和标有“，1A”的滑动变阻器，完成以下实验： （1）检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向______移动（选填“左”或“右”）。小明根据实验数据绘制出如图乙的图像，由图像可知小灯泡的额定功率为______W，他还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的______而变大； （3）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）； （4）另一小组为了测量已知额定电压为的小灯泡额定功率，设计了图丙所示的电路（为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。 ①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为I； ③推导出小灯泡L的额定功率表达式______（用物理量、和I表示）。 四、综合题（24题8分，25题8分，共16分） 24. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，辉辉家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳能热水器，它的吸热板面积为，内装100kg水，太阳每小时辐射到面积上的热量是，这些水在10h内由20℃升高到70℃。水的比热容为，求： （1）水在10h内吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气；（天然气的热值为） （3）该太阳能热水器的能量转化效率。 25. 电热壶是家中常用的用电器。如表格所示是小强家中一台电热壶的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响），电路在不同情况下的功率大小如表格所示： 额定电压 220V 额定功率 S、S0闭合 1331W S闭合、S0断开 121W （1）S闭合、S0断开，电热壶正常工作10min内消耗的电能是多少? （2）电热丝 的阻值是多少? （3）某天小强家中只有电热壶在S、S0都闭合状态下单独工作了6min，家里的电能表转盘（如图乙所示）转过330r，则电热壶当时的实际功率是_______W；实际电压是_________V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $