精品解析：河南省实验中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试卷

2023-2024上期九年级物理学情调研2 （时间：60分钟，满分：70分） 注：1．本试卷共6页，五大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．请用黑色的签字笔将答案填写在答题卡的相应位置上，答在试卷上无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 从前的书所用的纸张是用松烟油墨进行书写，天长日久密不通风自然生出一股气味，似沉檀非沉檀，虽不沁人脾胃，亦不特别触鼻，无以名之，名之曰书香。这种现象在物理上属于__________现象。在整理年代久远的古书时，为了防止翻动时损坏书页，需要先给书充电使书页自动分开，该方法利用了__________的原理。 【答案】 ①. 扩散 ②. 同种电荷相互排斥 【解析】 【详解】[1]似沉檀非沉檀，虽不沁人脾胃，亦不特别触鼻，无以名之，名之曰书香。这种现象物理上叫扩散，扩散现象说明这种香味分子在永不停息地做无规则运动。 [2]给古书充电，使书页带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥，这样书页就能自动分开了。 2. 当代年轻人有一种焦虑叫手机电量焦虑。当手机电量所剩无几时，可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。在这种模式下，可通过减小电池的输出________（选填“电压”、“电流”或“电阻”）来延长电池的供电时间。如图所示是某一充电宝给三部手机同时充电的情景，则这三部手机是________（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 ①. 电流 ②. 并联 【解析】 【详解】根据电能公式，手机电池的总电能是固定的，手机的工作电压也基本维持不变，若要延长供电时间，就需要减小电池的输出电流； 三部手机充电时互不影响，则这三部手机是并联的。 3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响。将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，________灯更亮一些。若两灯均正常发光时，工作时间相同时，________灯消耗的电能较多（前两个空选填“甲”或“乙”）。若将乙灯单独接入110V电路中，它的实际功率为________W。 【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. 25 【解析】 【详解】由可知，额定电压相同时，甲灯额定功率更小，故甲灯灯丝电阻更大。 将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，因串联电路电流处处相等，由可知，甲灯实际功率更大，故甲灯更亮。 两灯正常发光时实际功率等于额定功率，乙灯额定功率更大，由可知，工作时间相同时，乙灯消耗的电能更多。 乙灯灯丝电阻为 乙灯的实际功率为 4. 如图题a图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片从一端向另一端移动的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b图所示，根据图象的信息可知：__________（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图象，滑动变阻器R2的最大阻值为__________Ω，电源的最大电功率为__________W。 【答案】 ①. 乙 ②. 40 ③. 1.8 【解析】 【详解】[1]由图a可知，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压； R1是定值电阻，由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，因此图b中的图线甲代表V1示数变化的图象，图线乙是电压表V2示数变化的图象。 [2]由图b可知，R2两端的最大电压U2大=4V时，通过电路中的最小电流I最小=0.1A， 由欧姆定律可知，R2的最大阻值 [3]当R2接入电路的阻值为0Ω时，电路中的电阻最小，此时电路中的电流最大I最大=0.3A，R2其两端的电压为0，即V2示数为0，此时电路中只有R1工作，则V1的示数就是电源电压。由图b可知，电源电压 U=U1=6V 则电源的最大功率为 P最大=UI最大= 6V×0.3A =1.8W 5. 如图是嘟嘟家中的电能表，嘟嘟将家中的某一用电器单独接入电路，发现电能表的转盘在20min内转动了1800圈，则这个用电器实际电功率为________W；为保证电能表能满足测量准确的要求，且能长期正常运行，嘟嘟的家中还能接入额定功率为________W的用电器。 【答案】 ①. 2700 ②. 1700 【解析】 【详解】由电能表参数可知，转盘转1800圈时用电器消耗的电能为 用电器工作时间 故该用电器实际电功率为 由电能表参数可知，额定电压为220V，额定最大电流为20A，故电路允许的最大总功率为 故还能接入的用电器额定功率为 6. 如图是微波炉的电源线，其中________（选填“A”、“B”或“C”）金属片通过导线与微波炉外壳相连。现将此微波炉接入插座，即使微波炉外壳带电，人接触到微波炉外壳也不会触电，理由是________。 【答案】 ①. A ②. 电流通过地线被导入大地 【解析】 【详解】[1]常见的三脚插头，其中标有L的金属片接火线，标有N的金属片接零线，标有E的金属片接地线。在本题图中，A金属片比另外两个金属片要长且稍粗，它对应的就是接地线的接线端，而微波炉的外壳是通过导线与三脚插头的接地线接线端相连的，所以是A金属片通过导线与微波炉外壳相连。 [2]将微波炉接入插座后，如果微波炉外壳由于某种原因带电，此时电流会通过接地线导入大地。因为人体的电阻比接地线的电阻大得多，根据并联电路的分流特点，电流会优先选择电阻小的路径流动，所以绝大部分电流会通过接地线流走，而几乎没有电流通过人体，这样人接触到微波炉外壳就不会触电。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分） 7. 下列单位中，哪个不是电功的单位（ ） A. J B. V·A·s C. kW·h D. V·A 【答案】D 【解析】 【详解】A．J是电功的国际单位，故A不符合题意； B．电功的计算公式为，U、I、t的单位分别为V、A、s，所以V·A·s是电功单位，故B不符合题意； C．kW·h是电功的常用单位，故C不符合题意； D．电功率的计算公式为，U、I的单位分别为V、A，所以V·A是电功率单位，不是电功单位，故D符合题意。 由于题目要求选择不是电功单位的，故选D。 8. 下列有关分子动理论的说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量，温度不一定升高 B. “破镜难以重圆”是因为固体分子间存在斥力 C. 松软的面包用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙 D. 打扫教室时，看见尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．一个物体吸收了热量，温度不一定升高。如晶体熔化过程中继续吸热，温度保持不变，直至完全熔化，温度继续升高。故A正确； B．分子间既有引力也有斥力，“破镜难圆”是因为固体分子间距过大，导致相互作用力很小。故B错误； C．松软的面包用手一捏体积会大大缩小，是力改变了物体的形状，是宏观的物理现象，与分子间存在间隙没有关系，故C错误； D．打扫教室时，看见尘土飞扬，尘土的大小在几百到几十微米左右，不是分子，其运动属于机械运动，故D错误。 故选A。 9. 涵涵制作了水火箭，右图是简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。你认为以下说法正确的是（ ） A. 根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. 水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料 D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】A．整个过程中水火箭与外界发生了能量的转化和转移，因此，就水火箭而言，其能量不守恒，故A错误； B．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，都是压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B正确； C．水火箭中的“水”不能燃烧，不属于燃料，故C错误； D．水从水火箭中喷出的过程中，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选B。 10. 某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示。供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开开关S2后与断开开关S2前相比较，下列说法正确的是（ ） A. 照明灯亮度不变 B. 照明灯亮度变暗 C. 输电线上因发热而损失的功率减小 D. 相同时间内，整个供电线路消耗的电能增大 【答案】C 【解析】 【详解】设长导线电阻为R0，照明灯电阻为R1，加热器电阻为R2。断开S2前，照明灯与加热器并联后再与长导线串联，此时电路中总电阻为 断开S2后，此时长导线与照明灯串联，此时电路中的总电阻为 因为并联的总电阻小于任一支路电阻，所以，所以 由可知，断开S2后干路电流变小，即。 AB．照明灯两端电压，因，故。 由可知，当时，，因此照明灯变亮，故AB错误； C．由得，输电线上损失的功率减小，故C正确； D．由得，整个供电线路消耗的电能变小，故D错误。 故选C。 11. 如题图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，下列选项正确的是（　　） A. 通电后，透明容器中的电阻丝内能增加和空气内能增加的方式是不同的 B. U形管中液体高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的 C. 通电一段时间后，左、右侧容器中R1和R2产生的热量之比是2：1 D. 若不改变电路的连接方式将图中R3也放入右侧密闭容器里，加热相同时间，右侧容器中的电阻产生热量多 【答案】A 【解析】 【详解】A．通电后，通过电阻丝的电流做功，将电能转化为内能，是通过做功增大内能，而容器中空气内能是通过热传递增大的，故A正确； B．通电后，透明容器中电阻丝的电流做功，将电能转化为内能，空气的内能增加，温度升高，空气的体积膨胀，会引起U形管液面高度变化，故B错误； C．装置中右侧容器中的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由于右侧容器外电阻R3阻值未知，故无法知道通过左侧电阻和右侧容器内电阻的电流之比，也不知道各电阻两端所分到的电压，故只能知道通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，但无法确定电流之比，根据可知，无法确定左、右侧容器中R1和R2产生的热量之比，故C错误； D．若不改变电路的连接方式，将图中R3也放入右侧密闭容器里，则右侧的总电阻小于左侧电阻，但通过的电流都相等，根据可知，在电流相同，加热时间相同，右侧容器中的电阻小，产生热量少。故D错误。 故选A。 12. 如题图所示甲是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，图乙是其内部电路图（电源电压恒定）。两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧水平的高低。下列与测量仪有关的说法正确的是（　　） A. “显示器”是电压表 B. 柔韧性好的同学测量时，电路中的电流较小 C. 柔韧性差的同学测量时，电路消耗的总功率较小 D. 电阻R在电路中会消耗电能，为了节约电能，可以减小R的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知道，电阻R、滑动变阻器和显示器串联，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故A错误； BC．柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，电路中的总电阻较小，根据可知电路中的电流较大；柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律知道，电路中的电流较小，根据可知电路消耗的总功率较小，故B错误，C正确； D．若减小R的阻值，当电阻丝接入电路中的电阻很小甚至为0时，电路中电流过大，会烧坏显示器，因此，为了保护电路，不能减小R的阻值，故D错误。 故选C。 13. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“3V；1.5W”字样。闭合开关S，滑片P移动过程中，电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A. 电源电压为10V B. 电源电压为12V C. 当电路中电流为0.4A时，灯泡的实际功率为0.96W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图甲知道，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。由P=UI知道，灯泡L正常工作时的电流 由串联电路的电流特点知道，此时通过滑动变阻器的电流 I滑=IL=0.5A 由图乙知道，此时滑动变阻器两端的电压为7V，由串联电路的电压特点知道，电源的电压 U=UL+U滑=3V+7V=10V 故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．当电路中电流为0.4A时，由串联电路的电流特点知道，此时通过滑动变阻器的电流 I滑'=I=0.4A 由图乙知道，此时滑动变阻器两端的电压为8V，由串联电路的电压特点知道，此时灯泡两端的电压 则灯泡的实际功率 故C错误，符合题意； D．欧姆定律知道，电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电路中的最大电流为0.5A，由图乙知道，此时滑动变阻器两端的电压为7V，则滑动变阻器接入电路的最小电阻 故D正确，不符合题意。 故选BC。 14. 如图甲所示为某款电热水龙头，图乙为该电热水龙头的电路图。、为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水间的切换。已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是1100W，热水时额定功率是3300W。不考虑温度对电阻丝的影响。下列说法正确的是（ ） A. 开关部位与触点1、2接触时水龙头放出的是热水 B. 的阻值为22Ω C. 当水龙头在热水挡位工作时，通过的电流和通过的电流之比为 D. 若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为发生断路 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开关接触1、2时，只有工作，电路的总电阻较大，由可知，电路的总功率较小，放出的是温水，故A错误； B．开关接触2、3时，与并联，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，为热水挡，温水挡时只有工作，R1的功率 热水挡时、并联，。消耗的电功率 由可得的阻值为 故B正确； C．热水挡时、并联，两个电阻两端电压相等，通过两电阻的电流之比 故C错误； D．若水龙头只能出冷水和温水，说明R1正常工作，根据并联电路中各用电器互不影响，因此电路可能存在的故障为R2发生断路，故D正确。 故选BD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。 【答案】 【解析】 【详解】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，而题中要求电压表示数变小，那么电压表应测滑动变阻器电压，则电压表填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内，且上端为负极，这样才满足电流方向，电路图如图所示： 16. 如图所示，请根据安全用电原则把灯泡接入家庭电路。要求：当亮度调节开关的滑片顺时针转动时，灯泡变暗。 【答案】 【解析】 【详解】为了防止人触电，开关应该接火线，灯与开关串联，然后再接零线。当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗，说明电流变小，根据欧姆定律可知，电阻变大，故旋钮开关应接滑片和右接线柱。如图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分） 17. 物理兴趣小组的硕硕同学用如图所示的装置进行“比较不同物质的吸热能力”的实验。 （1）硕硕设计实验时，将两个相同的烧瓶中装入阻值相同的电阻丝的目的是________。 （2）图中能合理反映该实验结果的图像是________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）假如白天在海滩游玩时，进入海边的荒山后迷了路，应该选择________（选填“顺风”或“逆风”）返回到海边。（已知沙石的比热容比水的比热容小） （4）同桌翔翔联系电学知识发现此装置可以用来探究电热与________的关系。 ①电阻的大小 ②电流的大小 ③通电时间的长短 【答案】（1）使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同 （2）乙 （3）逆风 （4）②③ 【解析】 【小问1详解】 由图可知，两段电阻丝串联，通过电阻丝的电流相等，且电阻丝阻值相同。根据焦耳定律可知，在电流和电阻相同时，相同通电时间内，电阻丝产生的热量相同。实验中电阻丝放出的热量被液体吸收，因此可以保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。 【小问2详解】 实验中水和食用油质量相等，相同加热时间内两种物质吸收的热量相同。水的比热容比食用油大，根据可知，水的温度升高得慢，食用油的温度升高得快，对应图像乙。 【小问3详解】 水的比热容较大，相同质量的水和沙石吸收相同热量时，水的温度变化较小，沙石的温度变化较大。白天荒山沙石温度升高快，荒山上方热空气上升，海边温度相对较低，海边的冷空气流向荒山，风由海边吹向荒山，所以假如白天在海滩游玩时，进入海边的荒山后迷了路，应该选择逆风返回到海边。 【小问4详解】 ①两烧瓶内电阻丝的阻值相同，根据控制变量法，探究电热与电阻的关系时需要改变电阻、控制电流与通电时间相同，该装置无法改变电阻丝阻值，因此不能探究电热与电阻的大小的关系，故①不符合题意； ②任选其中一个烧瓶进行实验，保持电阻丝电阻不变，调节滑动变阻器改变电路中的电流大小，控制通电时间相同，通过观察同一烧瓶内温度计示数的变化，比较产生电热的多少，因此该装置可以探究电热与电流的大小的关系，故②符合题意； ③任选其中一个烧瓶进行实验，保持滑动变阻器滑片位置不变，则电路电流、电阻丝电阻保持不变，改变通电时间的长短，通过观察同一烧瓶内温度计示数的变化，比较产生电热的多少，因此该装置可以探究电热与通电时间的长短的关系，故③符合题意。 故选②③。 18. 某实验小组设计了如图甲所示的电路来探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为，定值电阻为。 （1）闭合开关后，电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A，移动滑动变阻器的滑片两电表示数均不变，则电路存在的问题可能是________。 （2）问题解决后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图乙所示。请在图丙的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像。 （3）分析图像可得出结论：________。 （4）接下来该小组的恺楷想利用此装置探究“电流与电阻的关系”。他先断开开关，将的电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片P使电流表示数为0.2A；再断开开关，将的电阻换成的电阻后闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为________V，读出电流表示数；接着恺楷用的电阻替换的电阻进行了第3次实验，发现实验无法进行下去，为完成第3次实验，小组的其他同学提出了下列解决方案，其中正确的是________。 ①选用电压表的大量程； ②换成电压更大的电源； ③更换最大阻值更大的滑动变阻器； ④在电路中串联一个合适阻值的定值电阻。 【答案】（1）将滑动变阻器下面的两个接线柱连入电路 （2） （3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （4） ①. 右 ②. 1##1.0 ③. ③④ 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，电压表测R两端的电压，电流表测电路的电流，因电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A，即示数都较小，说明电路的电阻较大，移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均不变，滑动变阻器不能改变接入电路的电阻，可能的原因是将滑动变阻器下面两个接线柱连入电路。 【小问2详解】 电流表选用量程，分度值为0.02A，读数为0.52A，对应坐标点(2.6V，0.52A)，在坐标系中描出该点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像。 【小问3详解】 分析图像是一条过原点的直线，因此可得出当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 【小问4详解】 将的电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片P使电流表示数为0.2A，此时电压表的示数 把的电阻换成的电阻，电压表的示数变大，为了保持电压表的示数不变，由串联电路电压的规律可知需增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知需增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1V。 ①电压表的示数不变，选用电压表的大量程，不会解决问题，故①错误； ②换成电压更大的电源，则变阻器要分去更多的电压，所用变阻器的阻值更大，故②错误； ③④用的电阻替换的电阻进行了第3次实验，电路中的电流 电路的总电阻 此时滑动变阻器连入电路的电阻 此时滑动变阻器的阻值不能满足要求，故应换用更大阻值的滑动变阻器，也可以在电路中串联一个合适阻值的定值电阻，故③④正确。 故选③④。 19. 小鑫在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为）。 （1）小鑫检查图甲的电路时，发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确________。若小鑫并未检查出该错误，先将滑动变阻器的滑片移至最右端，然后闭合开关向左移动滑片的过程中，电压表示数________（选填“变小”、“变大”或“不变”）； （2）正确连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向________端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W； （3）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率； （4）根据小灯泡的图像，小鑫还绘制出该灯泡的图像（如下图），其中合理的是________； A. B. C. D. （5）同桌大鹏在没有电流表的情况下，从实验室里找了一个阻值已知的定值电阻，设计了如图丙所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，他进行了以下操作： ①闭合开关S和，断开，________； ②闭合开关S和，断开，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出此时电压表示数为U； ③则小灯泡额定功率的表达式________（用测量量和已知量来表示）。 【答案】（1） ①. ②. 不变 （2） ①. A ②. 0.625 （3）小于 （4）B （5） ①. 调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V ②. 【解析】 【小问1详解】 原电路图甲中，灯泡和电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡电功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，据此连接如图所示； 若小鑫并未检查出该错误，先将滑动变阻器的滑片移至最右端，然后闭合开关向左移动滑片，因为此时电压表串联在电路中，且电压表的内阻比滑动变阻器的最大阻值大得多，由串联分压的规律可知电压表分得的电压几乎接近电源电压（或此时电压表测电源电压），所以电压表的示数不变。 【小问2详解】 正确连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向A端移动，直到电压表的示数为2.5V； 由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为： 【小问3详解】 电阻大小与导体的横截面积有关，小灯泡用久了，钨丝会变细，电阻将变大，根据，在2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。 【小问4详解】 由小灯泡的U-I图像可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电流的增大而增大，灯泡的电功率 结合数学知识可知，灯泡的电功率随着电流平方的增大而增大，由于灯泡的电阻R随着电流的增大而增大，因此灯泡电功率的增大比通过灯泡的电流平方的增大要快，综上分析可知，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问5详解】 实验步骤：①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V； ②闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出此时电压表示数为U； ③在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压2.5V，灯正常发光；在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压 由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为 小灯泡的额定功率表达式 五、综合应用题（本题共2小题，20题9分，21题9分，共18分） 20. 随着锂电池的使用，人们发明了如图所示的充电式暖手宝。已知某充电式暖手宝的电池容量为20000mAh，发热元件功率为10W，充电电压为5V。请计算： （1）给暖手宝在充电时，暖手宝相当于简单电路中的________（选填“电源”或“用电器”），此时电能转化为________； （2）充满电的暖手宝可以持续发热多长时间？（假设此充电式暖手宝残留10%的电能时，就停止工作，必须重新充电） （3）暖手宝外壳质量为100g，通电后其内部电热丝对外壳进行加热，实现暖手宝升温。不计热损失，暖手宝正常工作3min时产生的热量，可使其外壳温度升高多少？【】 【答案】（1） ①. 用电器 ②. 化学能 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 给暖手宝在充电时，消耗电能，暖手宝相当于简单电路中的用电器，此时电能转化为化学能储存在暖手宝中。 【小问2详解】 充满电的暖手宝存储的电能 暖手宝持续发热的时间 【小问3详解】 暖手宝正常工作3min消耗的电能 外壳吸收的热量 外壳升高的温度 21. 小懿设计了一种测定风力的装置，如图甲所示，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力的变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压为5V且保持不变，定值电阻R=3Ω，电压表的量程为0~3V。 （1）当迎风板上受到的风力增大时，电压表的示数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）无风时，电压表的示数为多少__________？压敏电阻Rx的电功率为多少__________？ （3）电路正常工作时，该装置所能测量的最大风力为多少__________？ （4）在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大风力，请写出一种简便可行的方法__________。 【答案】 ①. 增大 ②. 1.5V ③. 1.75W ④. 500N ⑤. 减小R##减小电源电压 【解析】 【详解】（1）[1]由甲电路图可知，R与Rx串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知，风力增大时，Rx的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，由U=IR可知，R两端的电压增大，即电压表的示数增大。 （2）[2][3]由图象可知，当无风时，电阻Rx=7Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 所以R两端的电压为 UR=IR=0.5A×3Ω=1.5V 电阻Rx消耗的电功率 PRX=I2Rx=(0.5A)2×7Ω=1.75W （3）[4]当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数UR=3V最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压 Ux=U-UR=5V-3V=2V 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 则压敏电阻的阻值 由图象可知，该装置所能测量的最大风力为500N。 （4）[5]当最大风力增大时，则Rx的阻值变小，电路电流变大，则定值电阻R两端电压变大，为了电压表不超过量程，根据串联分压的特点，可以减小R或者减小电源电压，从而减小定值电阻R两端电压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024上期九年级物理学情调研2 （时间：60分钟，满分：70分） 注：1．本试卷共6页，五大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．请用黑色的签字笔将答案填写在答题卡的相应位置上，答在试卷上无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 从前的书所用的纸张是用松烟油墨进行书写，天长日久密不通风自然生出一股气味，似沉檀非沉檀，虽不沁人脾胃，亦不特别触鼻，无以名之，名之曰书香。这种现象在物理上属于__________现象。在整理年代久远的古书时，为了防止翻动时损坏书页，需要先给书充电使书页自动分开，该方法利用了__________的原理。 2. 当代年轻人有一种焦虑叫手机电量焦虑。当手机电量所剩无几时，可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。在这种模式下，可通过减小电池的输出________（选填“电压”、“电流”或“电阻”）来延长电池的供电时间。如图所示是某一充电宝给三部手机同时充电的情景，则这三部手机是________（选填“串联”或“并联”）的。 3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响。将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，________灯更亮一些。若两灯均正常发光时，工作时间相同时，________灯消耗的电能较多（前两个空选填“甲”或“乙”）。若将乙灯单独接入110V电路中，它的实际功率为________W。 4. 如图题a图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片从一端向另一端移动的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b图所示，根据图象的信息可知：__________（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图象，滑动变阻器R2的最大阻值为__________Ω，电源的最大电功率为__________W。 5. 如图是嘟嘟家中的电能表，嘟嘟将家中的某一用电器单独接入电路，发现电能表的转盘在20min内转动了1800圈，则这个用电器实际电功率为________W；为保证电能表能满足测量准确的要求，且能长期正常运行，嘟嘟的家中还能接入额定功率为________W的用电器。 6. 如图是微波炉的电源线，其中________（选填“A”、“B”或“C”）金属片通过导线与微波炉外壳相连。现将此微波炉接入插座，即使微波炉外壳带电，人接触到微波炉外壳也不会触电，理由是________。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分） 7. 下列单位中，哪个不是电功的单位（ ） A. J B. V·A·s C. kW·h D. V·A 8. 下列有关分子动理论的说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量，温度不一定升高 B. “破镜难以重圆”是因为固体分子间存在斥力 C. 松软的面包用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙 D. 打扫教室时，看见尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 9. 涵涵制作了水火箭，右图是简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。你认为以下说法正确的是（ ） A. 根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. 水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料 D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 10. 某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示。供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开开关S2后与断开开关S2前相比较，下列说法正确的是（ ） A. 照明灯亮度不变 B. 照明灯亮度变暗 C. 输电线上因发热而损失的功率减小 D. 相同时间内，整个供电线路消耗的电能增大 11. 如题图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，下列选项正确的是（　　） A. 通电后，透明容器中的电阻丝内能增加和空气内能增加的方式是不同的 B. U形管中液体高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的 C. 通电一段时间后，左、右侧容器中R1和R2产生的热量之比是2：1 D. 若不改变电路的连接方式将图中R3也放入右侧密闭容器里，加热相同时间，右侧容器中的电阻产生热量多 12. 如题图所示甲是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，图乙是其内部电路图（电源电压恒定）。两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧水平的高低。下列与测量仪有关的说法正确的是（　　） A. “显示器”是电压表 B. 柔韧性好的同学测量时，电路中的电流较小 C. 柔韧性差的同学测量时，电路消耗的总功率较小 D. 电阻R在电路中会消耗电能，为了节约电能，可以减小R的阻值 13. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“3V；1.5W”字样。闭合开关S，滑片P移动过程中，电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A. 电源电压为10V B. 电源电压为12V C. 当电路中电流为0.4A时，灯泡的实际功率为0.96W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω 14. 如图甲所示为某款电热水龙头，图乙为该电热水龙头的电路图。、为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水间的切换。已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是1100W，热水时额定功率是3300W。不考虑温度对电阻丝的影响。下列说法正确的是（ ） A. 开关部位与触点1、2接触时水龙头放出的是热水 B. 的阻值为22Ω C. 当水龙头在热水挡位工作时，通过的电流和通过的电流之比为 D. 若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为发生断路 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。 16. 如图所示，请根据安全用电原则把灯泡接入家庭电路。要求：当亮度调节开关的滑片顺时针转动时，灯泡变暗。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分） 17. 物理兴趣小组的硕硕同学用如图所示的装置进行“比较不同物质的吸热能力”的实验。 （1）硕硕设计实验时，将两个相同的烧瓶中装入阻值相同的电阻丝的目的是________。 （2）图中能合理反映该实验结果的图像是________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）假如白天在海滩游玩时，进入海边的荒山后迷了路，应该选择________（选填“顺风”或“逆风”）返回到海边。（已知沙石的比热容比水的比热容小） （4）同桌翔翔联系电学知识发现此装置可以用来探究电热与________的关系。 ①电阻的大小 ②电流的大小 ③通电时间的长短 18. 某实验小组设计了如图甲所示的电路来探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为，定值电阻为。 （1）闭合开关后，电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A，移动滑动变阻器的滑片两电表示数均不变，则电路存在的问题可能是________。 （2）问题解决后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图乙所示。请在图丙的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像。 （3）分析图像可得出结论：________。 （4）接下来该小组的恺楷想利用此装置探究“电流与电阻的关系”。他先断开开关，将的电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片P使电流表示数为0.2A；再断开开关，将的电阻换成的电阻后闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为________V，读出电流表示数；接着恺楷用的电阻替换的电阻进行了第3次实验，发现实验无法进行下去，为完成第3次实验，小组的其他同学提出了下列解决方案，其中正确的是________。 ①选用电压表的大量程； ②换成电压更大的电源； ③更换最大阻值更大的滑动变阻器； ④在电路中串联一个合适阻值的定值电阻。 19. 小鑫在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为）。 （1）小鑫检查图甲的电路时，发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确________。若小鑫并未检查出该错误，先将滑动变阻器的滑片移至最右端，然后闭合开关向左移动滑片的过程中，电压表示数________（选填“变小”、“变大”或“不变”）； （2）正确连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向________端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W； （3）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率； （4）根据小灯泡的图像，小鑫还绘制出该灯泡的图像（如下图），其中合理的是________； A. B. C. D. （5）同桌大鹏在没有电流表的情况下，从实验室里找了一个阻值已知的定值电阻，设计了如图丙所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，他进行了以下操作： ①闭合开关S和，断开，________； ②闭合开关S和，断开，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出此时电压表示数为U； ③则小灯泡额定功率的表达式________（用测量量和已知量来表示）。 五、综合应用题（本题共2小题，20题9分，21题9分，共18分） 20. 随着锂电池的使用，人们发明了如图所示的充电式暖手宝。已知某充电式暖手宝的电池容量为20000mAh，发热元件功率为10W，充电电压为5V。请计算： （1）给暖手宝在充电时，暖手宝相当于简单电路中的________（选填“电源”或“用电器”），此时电能转化为________； （2）充满电的暖手宝可以持续发热多长时间？（假设此充电式暖手宝残留10%的电能时，就停止工作，必须重新充电） （3）暖手宝外壳质量为100g，通电后其内部电热丝对外壳进行加热，实现暖手宝升温。不计热损失，暖手宝正常工作3min时产生的热量，可使其外壳温度升高多少？【】 21. 小懿设计了一种测定风力的装置，如图甲所示，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力的变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压为5V且保持不变，定值电阻R=3Ω，电压表的量程为0~3V。 （1）当迎风板上受到的风力增大时，电压表的示数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）无风时，电压表的示数为多少__________？压敏电阻Rx的电功率为多少__________？ （3）电路正常工作时，该装置所能测量的最大风力为多少__________？ （4）在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大风力，请写出一种简便可行的方法__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $