精品解析：重庆市南开中学校2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

物理（四） （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项：1.试题的答案书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.全卷取，。 一、选择题（本题共12个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共24分） 1. 对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（　　） A. 教室里电灯额定电压为220V B. 重庆市，现在教室里气温约为35℃ C. 教室里空调额定功率约为100W D. 教室里风扇额定电流约为10A 2. 成语蕴含着丰富的物理知识，以下成语中有关物态变化的分析正确的是（　　） A. “鹅毛大雪”，雪的形成是升华现象，需要放热 B. “云雾缭绕”，雾的形成是液化现象，需要放热 C. “如履薄冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热 D. “餐风饮露”，露的形成是汽化现象，需要吸热 3. 重庆除了火锅，烧烤也是有名的美食，以下与烤肉串有关的说法正确的是（　　） A. 温度从火传递给食物 B. 因为木炭不能完全燃烧，所以木炭的热值会变小 C. 肉串放凉了以后香味变淡，是因为分子的热运动与温度有关 D. 烤肉时，铁签温度比肉升高更快，是因为铁签的比热容比肉更大 4. 关于家庭电路和用电安全，下列说法正确的是（　　） A. 只有高压线路才会发生触电 B. 有人触电时，应先切断电源再救人 C. 空气开关“跳闸”了，一定发生了短路 D. 使用测电笔时，手指可以跟笔尖金属体接触 5. 下列与电学有关的知识正确的是（　　） A. 电风扇工作时，电能主要转化为内能 B. 铜丝的长度越长，铜丝的电阻一定越小 C. 带负电的橡胶棒接触原本不带电的验电器后，验电器带负电 D. 硫酸铜溶液中，带负电的硫酸根离子水平向右移动，则电流方向水平向右 6. 儿童电动牙刷，有两个挡位，可通过开关的通断实现高速和低速振动两种模式。若通过电动机的电流较大时，高速振动；电流较小时，低速振动，则以下电路图可以满足要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 灯泡，L1、L2分别标有“220V；100W”“220V；40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（　　） A. L1、L2串联时，L2比L1亮 B. L1、L2并联时，亮度相同 C. L1、L2并联时，L2比L1亮 D. L1、L2串联时，亮度相同 8. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（　　） A. A示数变大，V1示数变小 B. A示数变小，V2示数变大 C. 电路消耗的总功率变大 D. V2和A示数的比值不变 9. 小开同学在进行电学知识复习时，针对定值电阻甲和乙的I-U图像，作出如下判断，正确的是（　　） A. 甲的电阻为10Ω B. 将甲、乙并联，甲两端电压为3V时，干路电流为0.9A C. 将甲、乙串联，当电源电压为3V时，通过乙的电流为0.3A D. 将甲、乙串联，相同时间内，甲、乙消耗的电能之比为2：1 10. “全民拒酒驾，安全你我他”，如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图。RP为气敏电阻，阻值随酒精气体浓度β的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压为9V且保持不变。当酒精气体的浓度为0时，电压表的示数为3V；酒精浓度大于等于0.2mg/mL时，电压表示数大于等于设定值U0，测试仪会报警。下列判断错误的是（　　） A. 酒精浓度为0时，电流表示数为0.1A B. 电压表示数设定值U0=4.5V C. 若减小R0的阻值，酒精浓度低于0.2mg/mL时，测试仪就会报警 D. 酒精浓度增加时，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比不变 11. 如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。闭合开关，在保证各元件安全的情况下移动滑片，则下列说法错误的是（　　） A. 电流0.5A时，小灯泡正常发光 B. 电路中电流最小为0.16A C. 滑动变阻器的最大功率是0.8W D. 电流不同时，滑动变阻器的功率一定不同 12. 如图所示，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.4A”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响，滑动变阻器R1标有“40Ω 0.5A”，电阻R2阻值为20Ω。电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3，R2消耗的电功率为1.8W。在保证各元件安全的情况下移动滑片，下列选项对应的图像及数据完全正确的是（　　） A. 闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电流表示数 B. 闭合S、S1，横轴表示通过小灯泡的电流I，纵轴表示小灯泡的电功率 C. 闭合开关S、S2和S3，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电路总功率 D. 闭合开关S、S2和S3，横轴表示电路总电阻的倒数，纵轴表示电流表示数 二、填空作图题（本题共6个小题，第18小题作图2分，其余每空1分，共12分） 13. _______改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。若甲灯泡功率为60W，乙灯泡功率为0.1kW，则电流通过_____（选填“甲”或“乙”）灯泡做功更快。 14. 某新款家庭轿车，匀速行驶12km消耗汽油1kg，已知汽油热值q=4.8×107J/kg，则完全燃烧1kg汽油放出热量____________J，若行驶时汽车受到牵引力为1200N，该过程汽车发动机效率为_______。 15. 小融家里的电能表11月1日和12月1日示数分别如图甲、乙所示，可知他家11月用电______度。他断开其他用电器，只让电水壶工作，10min内电能表表盘转过了600转，则电水壶的电功率为______W。 16. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（不考虑温度对电阻影响）。闭合开关S1，灯泡L正常发光，再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2∶3，则灯泡L和电阻R消耗的功率之比为______，电阻R在10s内产生的热量为______J。 17. 如图所示，小灯泡的额定电压为3V，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表示数为0.1A，电压表V1示数为1V，10秒内电流通过灯泡做的功为______J。闭合开关S1、S2，移动滑片，使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开开关S2，只闭合S1，这时电压表V1和V2的示数之和为5V，滑动变阻器消耗的功率为0.6W。小灯泡的额定功率为_______W。 18. 根据安全用电的要求，完成家庭电路连接。 ①图甲中的两个虚线框内分别补充灯泡和开关的电学元件符号； ②图乙中用笔画线表示导线，连接好三孔插座。 三、实验探究题（第19题6分，第20题7分，第21题9分，共22分） 19. （1）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。组装实验装置时，酒精灯应 ___________（选填“点燃”或“熄灭”）以确定烧杯的位置；某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为______℃；沸腾前，随着水温升高，水的内能变__________（选填“大”或“小”）； （2）图乙是探究“比较不同物质吸热能力”的实验装置，两烧杯中分别装有初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相同的a液体和b液体，用相同的加热器给a、b液体加热（不计热量损失），得到液体温度与加热时间的关系图，如图丙所示。实验中，通过______________（选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映液体吸收热量的多少。分析图像可知，液体 _____（选填“a”或“b”）的吸热能力强。 20. 如图所示，在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最________（选填“左”或“右”）端，根据图甲连接电路时，开关应___________； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则发生的故障可能是定值电阻___________（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电流、电压的数据，记录在表中。通过计算，老师指出，实验序号为________的数据一定是拼凑的； 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.8 2.4 2.8 电流I/A 0.08 0.12 0.18 0.24 0.28 （4）排除错误数据，根据表格数据，可以得到结论；当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成_______比；该实验中，滑动变阻器在电路中除了有保护电路的作用，还可以起到________（选填序号“①控制定值电阻两端电压不变”或“②改变定值电阻两端电压”）的作用； （5）同学们利用上述器材准备继续探究“电流与电阻的关系”：只用电阻箱替换定值电阻，其它不变，每次调节滑动变阻器的滑片使电压表示数均为2V。在保证电路安全的前提下，为了完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为____________Ω。 21. 物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。 （1）本实验的实验原理是______； （2）用笔画线代替导线将图甲的实物电路图补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，导线不交叉）______； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来合理的操作是______（选填序号）； A.断开开关，更换小灯泡 B.移动滑动变阻器观察小灯泡是否发光 （4）解决问题后，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动； 小超测量三组实验数据，粗心的小超把三组数据随手写在草稿纸上（如图丙所示）而没有填写在对应的表格中，请你帮助小超计算：小灯泡的额定功率为______W； （5）同组的小明认为，无需测量小灯泡电压为2.5V时的相关数据，也能计算出灯泡的额定功率。他利用已经测量的数据，计算2V电压下灯泡的电阻R，再根据，计算小灯泡在2.5V下的额定功率，此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比______（选填“偏大”“偏小”或“相等）； （6）仅利用图甲中实验器材_____（选填“能”或“不能”）完成“探究电流与电压关系“的实验； （7）小组同学讨论后，认为只用一只电表、增加一个已知阻值的定值电阻R，也可测量仅标有额定电压U额的小灯泡的额定功率（若电源电压未知）。如下四种方案，最可行的是______。 A.B.C.D. 四、论述计算题（第22题6分，第23题8分，第24题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后答案的不能给分） 22. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）10s内电阻R2消耗的电能。 23. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶，其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，R1＝160Ω。求： （1）电阻丝R2的阻值； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能； （3）该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡，将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min，则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容] 24. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0=10Ω，小灯泡L的额定电压为12V，小灯泡的电流随其两端电压的关系如图乙所示。当闭合S、S1，断开S2，调节R的滑片，滑动变阻器R的滑片在a点（a为端点）、b点（b不为端点）时，对应的电压表示数为Ua、Ub，对应的滑动变阻器功率分别为Pa、Pb，且Ub＝5Ua，Pa＝Pb。当滑片滑至a、b之间某位置时，电流表示数为0.5A，滑动变阻器R功率为6.5W，求： （1）灯泡正常发光时的阻值； （2）电源电压； （3）只闭合S、S2时，电路消耗的最大总功率和最小总功率之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理（四） （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项：1.试题的答案书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.全卷取，。 一、选择题（本题共12个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共24分） 1. 对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（　　） A. 教室里电灯额定电压为220V B. 重庆市，现在教室里气温约为35℃ C. 教室里空调额定功率约为100W D. 教室里风扇额定电流约为10A 【答案】A 【解析】 【详解】A．我国家庭电路的电压为220V，故教室里电灯额定电压为220V，故A符合题意； B．重庆市的秋季平均气温大约为20℃，故B不符合题意； C．空调正常工作的功率较大，约为1000W，故C不符合题意； D．教室里风扇的额定功率约为100W，额定电流约为 故D不符合题意。 故选A。 2. 成语蕴含着丰富的物理知识，以下成语中有关物态变化的分析正确的是（　　） A. “鹅毛大雪”，雪的形成是升华现象，需要放热 B. “云雾缭绕”，雾的形成是液化现象，需要放热 C. “如履薄冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热 D. “餐风饮露”，露的形成是汽化现象，需要吸热 【答案】B 【解析】 【详解】A．雪是空气中的水蒸气温度降低时变成的小冰晶，是凝华现象，凝华放出热量，故A错误； B．雾是空气中的水蒸气温度降低时变成的小水滴，是液化现象，液化放出热量，故B正确； C．冰的形成是由液态到固态属于凝固现象，凝固放出热量，故C错误； D．露是空气中的水蒸气温度降低时变成的小水滴，是液化现象，液化放出热量，故D错误。 故选B。 3. 重庆除了火锅，烧烤也是有名的美食，以下与烤肉串有关的说法正确的是（　　） A. 温度从火传递给食物 B. 因为木炭不能完全燃烧，所以木炭的热值会变小 C. 肉串放凉了以后香味变淡，是因为分子的热运动与温度有关 D. 烤肉时，铁签温度比肉升高更快，是因为铁签的比热容比肉更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．肉串在烤炉上加热，肉串吸收热量，内能增大，利用热传递的方式使其内能增大，传递的不是温度，温度是状态量，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，和燃料的种类和状态有关，与燃料燃烧是否充分无关，烤串过程中木炭未完全燃烧，木炭的热值不变，故B错误； C．温度越高，分子运动越剧烈，扩散的快慢与温度有关，肉串放凉了以后香味变淡，是因为温度降低，分子的热运动变慢，故C正确； D．烤肉时，铁签温度比肉升高更快，根据可知，吸收相同的热量，铁签升温较快，是因为铁签的比热容较小，故D错误。 故选C。 4. 关于家庭电路和用电安全，下列说法正确的是（　　） A. 只有高压线路才会发生触电 B. 有人触电时，应先切断电源再救人 C. 空气开关“跳闸”了，一定发生了短路 D. 使用测电笔时，手指可以跟笔尖金属体接触 【答案】B 【解析】 【详解】A．触电分为低压触电和高压触电，并不是只有高压线路才会发生触电，故A错误； B．发现有人触电时，不能直接施救，这会使救人者触电，应先切断电源再进行施救，故B正确； C．家庭电路中空气开关跳闸可能是发生短路，也可能是太多用电器一起工作，导致电路电流过大，故C错误； D．使用测电笔辨别火线或零线时，手要接触笔尾的金属体，绝对不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故D错误。 故选B。 5. 下列与电学有关的知识正确的是（　　） A. 电风扇工作时，电能主要转化为内能 B. 铜丝的长度越长，铜丝的电阻一定越小 C. 带负电的橡胶棒接触原本不带电的验电器后，验电器带负电 D. 硫酸铜溶液中，带负电的硫酸根离子水平向右移动，则电流方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，还有一小部分的内能，故A错误； B．导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关，铜丝的长度越长，铜丝的电阻并不一定越小，故B错误； C．当用带负电的橡胶棒接触不带电的验电器时，由于橡胶棒上有大量的自由电子，从橡胶棒上转移到验电器上，则验电器上就会有多余的负电荷，因此验电器的金属球会带负电，故C正确； D．物理学中规定：正电荷定向移动的方向为电流方向、自由电子定向移动的方向与电流方向相反，所以带负电的硫酸根离子水平向右移动，则电流方向水平向左，故D错误。 故选C。 6. 儿童电动牙刷，有两个挡位，可通过开关的通断实现高速和低速振动两种模式。若通过电动机的电流较大时，高速振动；电流较小时，低速振动，则以下电路图可以满足要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图，两个开关全部闭合，电动机才能工作，无法改变通过电动机的电流，故A不符合题意； B．如图，闭合其中任意一个开关，电动机就能工作，但无法改变通过电动机的电流，故B不符合题意； C．如图，电动机和定值电阻并联，而并联电路各支路互不影响，无法改变通过电动机的电流，故C不符合题意； D．如图，电动机和两个定值电阻串联，闭合或断开与定值电阻并联的开关，可以改变接入电路的电阻，从而改变通过电动机的电流，故D符合题意。 故选D。 7. 灯泡，L1、L2分别标有“220V；100W”“220V；40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（　　） A. L1、L2串联时，L2比L1亮 B. L1、L2并联时，亮度相同 C. L1、L2并联时，L2比L1亮 D. L1、L2串联时，亮度相同 【答案】A 【解析】 【详解】由可得，两灯泡的电阻之比 两灯泡串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且R1＜R2。由 P=I2R 可得∶ P1串＜P2串，故串联时灯L2较亮。两灯泡并联在电路中时，灯泡两端电压相等，且R1＜R2。由 可得∶ P1并＞P2并，故并联时灯L1较亮。 故选A。 8. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（　　） A. A示数变大，V1示数变小 B. A示数变小，V2示数变大 C. 电路消耗的总功率变大 D. V2和A示数的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电路电流，电压表V1测R2两端电压，电压表V2测R1的电压。当滑片P左移，R2接入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路的电流变小，即电流表示数变小，R1分到的电压变小，即电压表V2示数变小，由串联分压可知R2分到的电压变大，即电压表V1的示数变大，故AB错误； C．当滑片P左移时，电路的电流变小，而电源电压不变，由可知电路消耗的总功率变小，故C错误； D．由于V2测R1的电压，电流表测电路电流，即通过R1的电流，欧姆定律可得V2和A示数的比值是R1的阻值，因R1是定值电阻，所以比值不变，故D正确。 故选D。 9. 小开同学在进行电学知识复习时，针对定值电阻甲和乙的I-U图像，作出如下判断，正确的是（　　） A. 甲的电阻为10Ω B. 将甲、乙并联，甲两端电压为3V时，干路电流为0.9A C. 将甲、乙串联，当电源电压为3V时，通过乙的电流为0.3A D. 将甲、乙串联，相同时间内，甲、乙消耗的电能之比为2：1 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，根据欧姆定律，甲的电阻为 故A错误； B．将甲、乙并联，根据并联电路电压特点可知，甲两端电压为3V时，乙两端电压为3V，由图可知，通过甲的电流为0.6A，通过乙的电流为0.3A，则干路电流为 故B正确； C．将甲、乙串联，根据串联电路的电压特点，由图可知，当电流为0.2A时，甲两端的电压为1V，乙两端的电压为2V，则电源电压为3V，故C错误； D．将甲、乙串联，即电路中的电流相等， 由图像可知，甲、乙两端的电压之比为1∶2，根据可知，甲、乙消耗的电能之比为 故D错误。 故选B。 10. “全民拒酒驾，安全你我他”，如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图。RP为气敏电阻，阻值随酒精气体浓度β的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压为9V且保持不变。当酒精气体的浓度为0时，电压表的示数为3V；酒精浓度大于等于0.2mg/mL时，电压表示数大于等于设定值U0，测试仪会报警。下列判断错误的是（　　） A. 酒精浓度为0时，电流表示数为0.1A B. 电压表示数设定值U0=4.5V C. 若减小R0的阻值，酒精浓度低于0.2mg/mL时，测试仪就会报警 D. 酒精浓度增加时，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端电压，当酒精气体的浓度为0时，电压表的示数为3V，则气敏电阻两端电压为 有乙图可知，酒精气体的浓度为0时，气敏电阻的阻值为，则电流表示数为 定值电阻的阻值为 由乙图可知，酒精浓度等于0.2mg/mL时，气敏电阻的阻值为，电路中的总电阻为 此时电路中的电流为 则电压表示数为 故电压表示数设定值，故AB正确，不符合题意； C．若减小R0的阻值，若酒精浓度不变，根据串联电路分压原理，电压表示数会变小，而电压表示数达到4.5V才会报警，故应是气敏电阻的阻值变小，由乙图可知，酒精浓度需要增大，需要大于0.2mg/mL，故C错误，符合题意； D．由于电压表测量R0两端电压，电流表测量电路中的电流，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量就是R0的电压变化量和电流变化量，分别表示为，，比值为 是一个定值，故D正确，不符合题意。 故选C。 11. 如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。闭合开关，在保证各元件安全的情况下移动滑片，则下列说法错误的是（　　） A. 电流0.5A时，小灯泡正常发光 B. 电路中电流最小为0.16A C. 滑动变阻器的最大功率是0.8W D. 电流不同时，滑动变阻器的功率一定不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，可知灯泡正常发光时的电流为 故A正确，不符合题意； B．灯泡的电阻为 依题意，当滑动变阻器接入的电阻最大，即R＝20Ω时，电路中的电流最小，根据欧姆定律知，最小值为 故B正确，不符合题意； CD．电路中的电流为，由P＝I2R知，滑动变阻器的功率为 由上式可知，当RL＝R时，滑动变阻器的功率最大，最大为 由上式还可知，R有两个值对应的功率相等，两个不同的电阻对应两个不同的电流，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 12. 如图所示，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.4A”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响，滑动变阻器R1标有“40Ω 0.5A”，电阻R2阻值为20Ω。电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3，R2消耗的电功率为1.8W。在保证各元件安全的情况下移动滑片，下列选项对应的图像及数据完全正确的是（　　） A. 闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电流表示数 B. 闭合S、S1，横轴表示通过小灯泡的电流I，纵轴表示小灯泡的电功率 C. 闭合开关S、S2和S3，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电路总功率 D. 闭合开关S、S2和S3，横轴表示电路总电阻的倒数，纵轴表示电流表示数 【答案】C 【解析】 【详解】CD．将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3，R1的最大阻值与R2并联，因并联电路中各支路两端电压相等，R2消耗的电功率为1.8W，根据可得，电源电压为 通过R2的电流为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以当电流表示数为3A时，通过R1的电流为 则通过R1的最大电流为0.5A，此时接入R1接入电路的阻值最小，电路的总功率最大，此时电路的最大总电流为 此时电路总电阻的倒数为 则电路的最大总功率为 此时R1的电阻为 当滑动变阻器接入电路的阻值为，电路的总功率为 故C正确，D错误； AB．闭合S、S1，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流，由于灯泡正常发光的电流为0.4A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，所以电路总允许通过的最大电流为0.4A，此时灯泡正常发光，功率为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻为 灯泡正常发光时的电阻为 故此时滑动变阻器的电阻为 当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电压表示数变大， 电压表量程为0~3V，所以，电压表示数为3V时，R1连入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压为 此时电路中的最小电流为 此时灯泡的电功率为 滑动变阻器连入电路的最大阻值为 所以，滑动变阻器允许连入电阻的阻值范围为，电路中的电流为 故可知，与的关系不是一次函数，小灯泡的P与I的关系不成正比，由P=I2R可知，通过小灯泡的电流I与小灯泡的电功率也不成正比，图像不可能是一条直线，故AB错误。 故选C。 二、填空作图题（本题共6个小题，第18小题作图2分，其余每空1分，共12分） 13. _______改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。若甲灯泡功率为60W，乙灯泡功率为0.1kW，则电流通过_____（选填“甲”或“乙”）灯泡做功更快。 【答案】 ①. 瓦特 ②. 乙 【解析】 【详解】[1]英国著名发明家瓦特改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。 [2]功率是表示做功快慢的物理量，甲灯泡的功率是60W，乙灯泡的功率是0.1kW，即100W，因为甲灯的功率小于乙，则电流通过乙灯泡做功更快。 14. 某新款家庭轿车，匀速行驶12km消耗汽油1kg，已知汽油热值q=4.8×107J/kg，则完全燃烧1kg汽油放出热量____________J，若行驶时汽车受到牵引力为1200N，该过程汽车发动机效率为_______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]完全燃烧1kg汽油放出热量 [2]汽车牵引力做功为 该过程汽车发动机效率为 15. 小融家里的电能表11月1日和12月1日示数分别如图甲、乙所示，可知他家11月用电______度。他断开其他用电器，只让电水壶工作，10min内电能表表盘转过了600转，则电水壶的电功率为______W。 【答案】 ①. 100 ②. 1200 【解析】 【详解】[1]电能表读数时最后一位是小数，图甲中电能表的读数是，图乙中电能表的读数是，所以小融家11月用电 [2]电水壶工作10min时消耗的电能为 则电水壶的功率为 16. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（不考虑温度对电阻影响）。闭合开关S1，灯泡L正常发光，再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2∶3，则灯泡L和电阻R消耗的功率之比为______，电阻R在10s内产生的热量为______J。 【答案】 ①. 2∶1 ②. 【解析】 【详解】[1]灯泡L标有“6V 6W”字样，说明灯泡正常工作时电压为6V，由电路图可知，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流，闭合开关S1，灯泡L正常发光，灯泡L正常发光时电流为 再闭合开关S2，灯泡与电阻并联，前后两次电流表的示数之比为2∶3，即 可得 R的阻值为 根据可知，灯泡L和电阻R消耗的功率之比为 [2]电阻R在10s内产生的热量为 17. 如图所示，小灯泡的额定电压为3V，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表示数为0.1A，电压表V1示数为1V，10秒内电流通过灯泡做的功为______J。闭合开关S1、S2，移动滑片，使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开开关S2，只闭合S1，这时电压表V1和V2的示数之和为5V，滑动变阻器消耗的功率为0.6W。小灯泡的额定功率为_______W。 【答案】 ①. 1 ②. 0.6 【解析】 【详解】[1]如图，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，灯泡和滑动变阻器串联，且滑动变阻器全部接入电路，电压表V1测量灯泡两端的电压；电流表示数为0.1A，电压表V1示数为1V，10秒内电流通过灯泡做的功为 WL＝ULILt＝1V×0.1A×10s＝1J [2]断开开关S2，只闭合S1时，灯泡和滑动变阻器串联，且滑动变阻器全部接入电路，此时电流表的示数为0.1A，电压表V1示数为1V，滑动变阻器消耗的功率为0.6W，由P＝I2R知，滑动变阻器的最大阻值为 所以滑动变阻器两端的电压为 UP＝IRmax＝0.1A×60Ω＝6V 由串联电路中电压的规律知，电源电压为 U＝UL＋UP＝1V＋6V＝7V 因为这时电压表V1和V2的示数之和为5V，则滑片左侧电阻两端电压为 U左＝7V－5V＝2V 由分压原理可知，左侧电阻为 闭合开关S1、S2，滑动变阻器左侧接入电路，移动滑片，使灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为3V，则滑动变阻器两端电压为 U'P＝U－U'L＝7V－3V＝4V 故此时通过电路的电流为 故小灯泡的额定功率为 PL＝I'U'L＝0.2A×3V＝0.6W 18. 根据安全用电的要求，完成家庭电路连接。 ①图甲中的两个虚线框内分别补充灯泡和开关的电学元件符号； ②图乙中用笔画线表示导线，连接好三孔插座。 【答案】 【解析】 【详解】开关要连接在用电器和火线之间，所以火线首先进入开关，再连接灯泡，再与零线相连，三孔插座的接法，上孔接地线，左孔接零线，右孔接到火线上，如图所示： 三、实验探究题（第19题6分，第20题7分，第21题9分，共22分） 19. （1）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。组装实验装置时，酒精灯应 ___________（选填“点燃”或“熄灭”）以确定烧杯的位置；某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为______℃；沸腾前，随着水温升高，水的内能变__________（选填“大”或“小”）； （2）图乙是探究“比较不同物质吸热能力”的实验装置，两烧杯中分别装有初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相同的a液体和b液体，用相同的加热器给a、b液体加热（不计热量损失），得到液体温度与加热时间的关系图，如图丙所示。实验中，通过______________（选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映液体吸收热量的多少。分析图像可知，液体 _____（选填“a”或“b”）的吸热能力强。 【答案】 ①. 点燃 ②. 93 ③. 大 ④. 质量 ⑤. 加热时间 ⑥. a 【解析】 【详解】（1）[1]实验时利用酒精灯的外焰加热，所以组装前需要点燃酒精灯。 [2]如图甲，温度计的分度值为1℃，由液面位置可知示数为93℃。 [3]沸腾前，水吸收热量，温度升高，内能增大。 （2）[4]比较不同物质吸热能力时，可以通过加热相同质量的不同物质，升高相同的温度，比较吸收的热量来判断物质的吸热能力。 [5]本实验运用转换法，相同的加热方式，将吸收的热量转换为加热的时间。 [6]如图丙，升高相同的温度，a的加热时间长，即吸收的热量多，故a的吸热能力强。 20. 如图所示，在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最________（选填“左”或“右”）端，根据图甲连接电路时，开关应___________； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则发生的故障可能是定值电阻___________（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电流、电压的数据，记录在表中。通过计算，老师指出，实验序号为________的数据一定是拼凑的； 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.8 2.4 2.8 电流I/A 0.08 0.12 0.18 0.24 0.28 （4）排除错误数据，根据表格数据，可以得到结论；当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成_______比；该实验中，滑动变阻器在电路中除了有保护电路的作用，还可以起到________（选填序号“①控制定值电阻两端电压不变”或“②改变定值电阻两端电压”）的作用； （5）同学们利用上述器材准备继续探究“电流与电阻的关系”：只用电阻箱替换定值电阻，其它不变，每次调节滑动变阻器的滑片使电压表示数均为2V。在保证电路安全的前提下，为了完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为____________Ω。 【答案】 ①. 右 ②. 断开 ③. 断路 ④. 1 ⑤. 正 ⑥. ② ⑦. 【解析】 【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器应将滑片移动到阻值最大处，即最右端。 （2）[3]电流表无示数，则电路中可能存在断路，而电压表有示数，则说明与电压表并联电路之外的部分是连通的，则故障可能为定值电阻断路。 （3）[4]由表中数据可知，定值电阻的阻值为 当滑动变阻器连入电路的阻值最大为时，电路的电流最小，为 所以，第1次实验数据是编造的。 （4）[5][6]由表中数据可知，电压表示数与电流表示数的比值为定值，可得结论，当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比，实验中，滑动变阻器作用除了保护电路外，利用分压原理，还可以调节定值电阻两端的电压。 （5）[7]探究“电流与电阻的关系”时，需要控制定值电阻两端的电压保持不变，为2V，由于电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A，则电阻箱此时的电阻最小，最小电阻为 当电阻箱阻值变大时，电压表示数也会变大，为了使电压表示数为2V，则应增大滑动变阻器的阻值，滑动变阻器的最大阻值为时，此时电阻箱的阻值最大，滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的最小电流为 此时电阻箱的最大电阻为 电阻箱接入电路的阻值范围为。 21. 物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。 （1）本实验的实验原理是______； （2）用笔画线代替导线将图甲的实物电路图补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，导线不交叉）______； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来合理的操作是______（选填序号）； A.断开开关，更换小灯泡 B.移动滑动变阻器观察小灯泡是否发光 （4）解决问题后，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动； 小超测量三组实验数据，粗心的小超把三组数据随手写在草稿纸上（如图丙所示）而没有填写在对应的表格中，请你帮助小超计算：小灯泡的额定功率为______W； （5）同组的小明认为，无需测量小灯泡电压为2.5V时的相关数据，也能计算出灯泡的额定功率。他利用已经测量的数据，计算2V电压下灯泡的电阻R，再根据，计算小灯泡在2.5V下的额定功率，此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比______（选填“偏大”“偏小”或“相等）； （6）仅利用图甲中实验器材_____（选填“能”或“不能”）完成“探究电流与电压关系“的实验； （7）小组同学讨论后，认为只用一只电表、增加一个已知阻值的定值电阻R，也可测量仅标有额定电压U额的小灯泡的额定功率（若电源电压未知）。如下四种方案，最可行的是______。 A.B.C.D. 【答案】 ①. P=UI ②. ③. B ④. 2.2 ⑤. A ⑥. 0.75 ⑦. 偏大 ⑧. 不能 ⑨. C 【解析】 【详解】（1）[1]用电压表测灯泡的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P=UI算出灯泡的功率，故本实验原理是P=UI。 （2）[2]滑动变阻器要控制灯泡的亮暗，则滑动变阻器和灯泡串联，滑片向右移时灯泡变暗，说明滑动变阻器右移时电阻变大，上接线柱选用左上，故下接线柱应选用左下，如图所示： （3）[3]闭合开关前，应将滑动变阻器滑片调到最大阻值。闭合开关后，发现小灯泡不亮，不一定是电路连接错误，应先移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光。 故选B。 （4）[4]电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，由图乙可知此时电压表示数为2.2V。 [5]灯泡的额定电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值需变小，所以滑片向A端滑动直到电压表示数为2.5V。 [6]由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W （5）[7]由记录数据可知，小灯泡的电阻随电压变大而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出2V电压下小灯泡的电阻小于灯泡在额定电压2.5V下的电阻，根据可知电压一定时，电阻越小，功率越大，计算出的2V电压下小灯泡的电阻小于灯泡在额定电压2.5V下的电阻，因此计算小灯泡在2.5V下的额定功率时，按此方法算出的小灯泡的额定功率与实际的额定功率相比偏大。 （6）[8]探究电流与电压关系时，需要保持电阻不变，因为灯丝电阻会随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用甲图中的实验器材完成“探究电流与电压关系”的实验。 （7）[9]A．无论将开关S接1（电压表测定值电阻的电压）还是接2（电压表测灯与定值电阻3的电压），都不能确定小灯泡是否正常发光，故A不符合题意； B．若将开关S接1可以测出定值电阻的电压，再将开关S接2时，电压表正负接线柱接反了，故不能测出小灯泡两端的电压，无法确定小灯泡是否正常发光，故B不符合题意； C．将开关S接1时，小灯泡与定值电阻并联，电流表测量通过定值电阻的电流，因此可通过调节滑动变阻器，由欧姆定律可知，使电流表示数与定值电阻的乘积为2.5V时，此时小灯泡正常发光，此时的电流表示数记为I1；再将开关S接2，此时电流表测量干路电流，记下此时电流表示数为I2，则通过小灯泡的电流为 I=I2-I1 可计算得出小灯泡的额定功率。故C符合题意； D．图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定小灯泡是否正常发光，故D不符合题意。 故选C。 四、论述计算题（第22题6分，第23题8分，第24题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后答案的不能给分） 22. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）10s内电阻R2消耗的电能。 【答案】（1）6V；（2）12J 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）由图可知，两定值电阻并联，根据并联电路各支路的电压相等都等于电源电压，因为电阻R1的阻值为20Ω，电流表A1的示数为0.3A，则电源电压为 U=U1=U2=I1R1=0.3A×20Ω=6V （2）流经R2的电流为 I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A 10s内电阻R2消耗的电能为 W=UI2t=6V×0.2A×10s=12J 答：（1）电源电压为6V； （2）10s内电阻R2消耗的电能为12J。 23. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶，其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，R1＝160Ω。求： （1）电阻丝R2的阻值； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能； （3）该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡，将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min，则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容] 【答案】（1）40Ω；（2）24200J；（3）200V 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S接触2、3时，电路为R2的简单电路；当开关S接触1、2时，电路为串联电路。根据可知，开关S接触2、3时，电阻最小，功率最大，电加热煮茶壶处于加热档；当开关S接触1、2时，电阻最大，功率最小，电加热煮茶壶处于保温档。R2的阻值 （2）当开关S接触1，2时，电加热煮茶壶处于保温档，茶壶低温挡功率 保温挡正常工作100s消耗的电能 （3）水从40℃升高到100℃吸收的热量 根据可得，消耗的电能 实际电压 答：（1）R2的阻值40Ω； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能是24200J； （3）家庭电路的实际电压是200V。 24. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0=10Ω，小灯泡L的额定电压为12V，小灯泡的电流随其两端电压的关系如图乙所示。当闭合S、S1，断开S2，调节R的滑片，滑动变阻器R的滑片在a点（a为端点）、b点（b不为端点）时，对应的电压表示数为Ua、Ub，对应的滑动变阻器功率分别为Pa、Pb，且Ub＝5Ua，Pa＝Pb。当滑片滑至a、b之间某位置时，电流表示数为0.5A，滑动变阻器R功率为6.5W，求： （1）灯泡正常发光时的阻值； （2）电源电压； （3）只闭合S、S2时，电路消耗的最大总功率和最小总功率之差。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）小灯泡L的额定电压为12V，由乙图可知，当灯泡两端电压为12V时，电流为0.5A，则灯泡正常发光时的阻值为 （2）当闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表示数为0.5A，滑动变阻器R功率为6.5W，则滑动变阻器两端的电压为 则定值电阻两端的电压为 电源电压为 （3）当闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器和定值电阻串联，滑动变阻器R的滑片在a点、b点时，有且Ub＝5Ua，Pa＝Pb，由可得 且Ub＝5Ua，R0=10Ω，带入上式可得 ，， 由可得 故滑动变阻器的最大电阻为，只闭合S、S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电路消耗最大功率时，灯泡两端电压为12V，电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 故电路消耗的最大功率为 当滑片移动到a端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大为，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，由乙图可知，当电流为0.28A时，灯泡两端的电压为4V，则此时滑动变阻器两端电压为 则 则电路消耗的最小功率为 电路消耗的最大总功率和最小总功率之差为 答：（1）灯泡正常发光时的阻值为； （2）电源电压为； （3）只闭合S、S2时，电路消耗的最大总功率和最小总功率之差为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $