精品解析：北京市第一〇一中学未来科学城学校2025-2026学年九年级上学期物理统练试题

初三物理统练试卷 一、单项选择题（下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 在国际单位制中，电能的单位是（　　） A. 安培（A） B. 欧姆（Ω） C. 焦耳（J） D. 瓦特（W） 2. 下列四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A. 电饭煲 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 电冰箱 3. 下列用电器正常工作时，电功率最接近的是（　　） A. 空调 B. 手电筒 C. 台灯 D. 电风扇 4. 下列关于电功率的说法正确的是（　　） A. 电流通过用电器做功越多，电功率越大 B. 用电器消耗电能越快，电功率越大 C. 电流通过用电器做功时间越短，电功率越大 D. 用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 5. 实验室里有两种型号的白炽灯泡，规格为“”、“”，下列说法正确的是（　　） A. 消耗的电能一定比消耗的电能少 B. 两灯泡均正常工作时，通过电流较大 C. 两灯泡均正常工作时，电流通过做功较快 D. 两灯串联后接入电路中同时发光时，较亮，较暗 6. 图所示电路中，电阻阻值。闭合开关S后，、两端的电压分别为、，通过、的电流分别为、，、的电功分别为、，、的电功率分别为、。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 甲、乙两只简易型电加热器（俗称“热得快”）及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（ ）． A. 两电加热器均正常工作时，相同时间内乙消耗的电能较多 B. 两电加热器均正常工作时，甲的电阻小于乙的电阻 C. 将甲接入110V的电路中，它的实际功率为550W D. 两电加热器串联后接在220V的电路中，甲的实际功率较大 8. 在研究电流通过电热丝产生的热量与哪些因素有关的实验中，晓舟设计了如图所示的实验装置，将导线A、B分别接在电源两端，密封在塑料盒中的电热丝对盒中的空气加热。若电热丝阻值保持不变，密封塑料盒吸热及其体积的变化均可忽略不计，则可通过U形管中液柱高度差的变化，判断盒中空气被加热的情况，从而可知电流通过电热丝产生热量的多少。实验中，用四套这样的装置，其中只是电热丝的阻值有所不同（均已标在图中），其他方面均完全相同，将它们组装成如图甲、乙所示的情景，此时各U形管两侧的液柱高度均相同，在乙图右侧塑料盒外又并联了一个阻值为5Ω的电热丝。下列说法中正确的是（ ） A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电流大小是否有关 B. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻大小是否有关 C. 甲实验在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，且左侧 U形管中液柱高度差小于右侧U形管中液柱高度差 D. 乙实验在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，且左侧U形管中液柱高度差等于右侧U形管中液柱高度差 9. 关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B. 小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C. 通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D. 若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 10. 如图所示，电源两端的电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数不变 C. 电阻消耗的功率变小 D. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变 11. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东”，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的N极在地理的北极附近 B. 北京地区的地磁场方向由北向南 C. 小磁针能够指南北是受地磁场作用 D. 地理的两极与地磁场的两极完全重合 12. 图中所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数，该电热水器接入家庭电路中使用时，下列说法正确的是（　　） A. 该电热水器的额定电流为10A B. 该电热水器正常工作消耗的电能为2000J C. 1度电可以让该电热水器正常工作0.5h D. 该电热水器两端的实际电压小于220V时，其实际功率仍为2000W 13. 甲灯标有“12V 30W”字样，乙灯标有“24V 60W”字样，若两灯的灯丝电阻不变，下列说法正确的是（ ） A. 电流通过甲灯做的功一定比通过乙灯做的功少 B. 两灯正常工作且消耗相同的电能，则甲灯工作的时间一定比乙灯短 C. 将两灯串联接入电压为24V的电路中，甲灯可能正常发光 D. 将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯消耗电能比乙灯快 14. 如图所示，电源两端电压恒为6V，灯泡规格“2.5V 0.625W”，滑动变阻器规格“ ”。闭合开关，调节滑片P，不考虑灯丝阻值随温度的变化，灯泡两端电压不允许超过额定电压，各元件安全工作。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变化范围是 B. 电流表的示数变化范围是 C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 D. 电路总功率的最大值是 15. 如图甲所示为某测温模拟电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻的阻值为40Ω，热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，电源两端的电压恒为6V，下列说法正确的是（　　） A. 在确保电路安全的条件下，该电路消耗的最小功率为0.45W B. 温度0℃应标在电压表零刻度处 C. 电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃ D. 只增大电源两端的电压，该电路可测量的最高温度将升高 二、多项选择题（每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的北极在地理的北极附近 B. 磁场对放入其中的物体一定有力的作用 C. 磁场中小磁针N极所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同 D. 地磁场两极与地理两极并不重合，最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 17. 关于欧姆定律表达式的几种理解，下列说法正确的是（ ） A. 当导体的电阻R一定时，通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比 B. 当导体两端的电压U一定时，通过导体的电流I与导体的电阻R成反比 C. 由可得，表示当导体两端的电压U增大时，导体的电阻R增大 D. 由可得，表示当通过导体的电流I减小时，导体的电阻R增大 18. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R1、R2为两个定值电阻，R1>R2，闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电压表的示数为U，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 19. 小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ） A. 只闭合开关时，消耗的电功率大于消耗的电功率 B. 先只闭合开关，再断开开关，只闭合开关，消耗的电功率变大 C. 只闭合开关和时，电路消耗的总电功率最小 D. 开关、和都闭合时，电路消耗的总电功率最大 20. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中，如图甲所示。为具有加热功能的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R随温度t变化的关系如图乙所示，（）为限流开关，其参数如图丙所示。当水温达到限制温度75℃时，电路中的电流会达到的保护电流，使在内自动断开。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值为 B. 消耗的最大电功率为 C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低，则实际的限制温度将升高 D. 若将换成阻值为的定值电阻，则限制温度将变为50℃ 三、实验探究题（48分） 21. （1）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，观察到验电器的两片金属箔张开，其原因是________（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。 （2）如图所示，电能表的示数为________·h。 （3）如图所示，电阻箱的示数为________。 22. 电压表的读数是________V，电流表的读数是________A。 23. 某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。 （1）实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟______磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列______判断磁场方向（选填：“能”或“不能”）； （2）在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，根据______可知此时通电螺线管的左端是______极；由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极； （3）其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的______有关。 24. 小华用图甲测量标有“2.5V”字样的灯泡额定功率。按要求完成下列问题： （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整，要求此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处。 （2）连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡都不亮，电压表示数始终接近电源电压，产生这种现象的原因可能是（ ） A. 电流表的正负接线柱接反了 B. 电压表的量程选小了 C. 灯泡L发生了断路 D. 灯泡L发生了短路 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为，电流表示数如图乙，电流表示数是________A，灯泡L额定功率为________W。 25. 小东到中国科技馆参观，微观粒子结构探索展区的“汤姆孙阴极射线实验演示”展台吸引了他。回到学校后，他在老师的帮助下，在实验室中再现了上述实验。接通电源后，阴极射线管中出现了一条绿色的射线。将条形磁体的N极靠近射线时射线发生偏转，将条形磁体的S极靠近时射线偏转方向发生改变。请你根据上述现象提出一个可探究的科学问题：__________。 26. 如图所示，某同学在探究通电导体在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平且平行的金属轨道把一根直导体ab支起来，并让这根导体处于蹄形磁体的磁场中。该同学调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止，读出此时电流表的示数为I1；然后该同学改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体在磁场中由静止开始沿轨道运动起来，读出此时电流表的示数为I2；且I2 >I1。该同学探究的问题是：通电导体在磁场中所受力的大小与_______是否有关。 27. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 28. 某同学按照图所示的实验装置组装电路并进行探究实验，用弹簧测力计将铁块P从电磁铁上拉开，观察拉开时弹簧测力计示数大小判断电磁铁的磁性强弱。根据实验现象，回答下列问题： （1）如果将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数越大，说明电磁铁磁性越_______（选填“强”或“弱”）； （2）线圈的匝数一定时，闭合开关，滑片向右缓慢移动，电磁铁磁性将______（填“增强”、 “减弱”或“不变”）； （3）闭合开关，电流大小不变，增加线圈的匝数，将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数_____（填“变大”、 “变小”或“不变”）。 29. 小石利用如图所示的装置进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”。在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温均为的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝、。 可以用秒表记录时间。请完成下列问题： （1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映_______的多少。 （2）操作步骤： ①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ③比较发现：。 利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施：_______。 30. 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使______，并记录； （2）只闭合开关______，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝______（用已知量和所测物理量的符号表示）。 31. 为了探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关，某同学选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝（电阻值不随温度变化），调零的电流表、电压不变的电源、导线、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少，该同学设计的实验电路如图所示。 （1）为了完成该同学的探究实验，还需添加的测量仪器是： ______ ； （2）以下是该同学的主要实验步骤，请你帮她补充完整； ①将装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，记录电流表的示数为I1，观察并记录温度计的示数t0，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ③用装置乙替换电路中的装置甲，闭合开关， ____ ，记录电流表的示数为I2，观察并记录温度计的示数t0，通电时间为 ________ min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ④利用公式∆t＝ _______ （用测量的物理量的符号表示）计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中。 （3）请帮助该同学设计一个记录实验数据的表格。 ____________ 32. 实验室有额定电压U额相同但额定功率未标识的灯泡L1和L2。先将L1接入如图所示电路的a、b两点之间，闭合开关S，电压表示数为U1；断开开关S，取下L1后，将L2接入电路的a、b两点之间，闭合开关S，电压表示数为U2，发现U1>U2。已知电源两端电压恒为U，L1、L2的阻值保持不变，R0为定值电阻。分析比较灯泡L1和L2的额定功率P1和P2的大小。 四、科普阅读题（共4分） 33. 请阅读《海洋温差能发电》并回答。 海洋温差能发电 海洋温差能是海洋可再生能源之一，是由于海洋表层海水和深层海水之间的温度差形成的，极具开发价值和潜力。 2023年8月，“海洋地质二号”科考船搭载着我国首套海洋漂浮式温差能发电装置，在我国南海海域开展了首次海上试验，如图所示。试验发电总时长超过，最大发电功率。此次海试不仅证明了我国自主研发的海洋温差能发电系统原理可行，还实现了海洋温差能发电的实用性验证。 海洋温差能发电是将浅层海水与深层海水作为温、冷不同热源，经过热交换器及涡轮机来发电。现有海洋温差能发电系统中，热能的来源是海洋表面的温海水，发电的方法基本上有两种：一种是利用温海水，将封闭的循环系统中的低沸点工作流体蒸发；另一种则是温海水本身在真空室内沸腾。两种方法均产生蒸气，由蒸气再去推动涡轮机，即可发电。发电后的蒸气，可用温度低的冷海水冷却，将之变回流体，构成一个循环。冷海水一般要从海平面以下的深部抽取。 海洋温差能目前不能大规模商业化应用的主要原因是循环热效率低。提高海洋温差能发电系统循环热效率最有效的途径是提高温、冷海水的温度差，温海水与冷海水的温度差至少要在以上才能实现海洋温差能发电。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）若以我国首套海洋漂浮式温差能发电装置试验发电时的最大发电功率持续发电，可以发电______。 （2）海洋温差能发电方法之一是利用温海水将封闭的循环系统中的低沸点工作流体蒸发，由蒸气再去推动涡轮机，即可发电。请你将此发电过程中涉及到的能量转移或转化补充完整：温海水的内能→工作流体的内能→______→电能。 （3）如图是某地海水的温度（t）随海洋深度（h）变化关系图象，请结合图象和文中的描述，说明海洋温差能发电的过程中冷海水一般要从海平面以下的深部抽取的理由______。 五、计算题（共8分，24题4分，25题4分） 34. 小石利用图甲所示电路分别获取了额定电压为的灯泡、额定电压为的灯泡在不同电压下的电流，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。 （1）画出图甲实物电路所对应的电路图； （2）求灯泡正常发光时的电功率； （3）将两个灯泡、串联后接入电路中，当通过灯泡的电流为时，求灯泡两端电压。 35. 某款电热水壶有“加热”和“保温”两挡，部分参数如下表所示，请完成下列问题： （1）电热水壶处于“保温”挡，正常工作时的电流； （2）电热水壶处于“加热”挡时，正常工作产生的热量； （3）物理实验小组的同学，想用阻值不等且不变的发热电阻和，单刀单掷开关和，导线若干，设计能模拟这款电热水壶功能的电路。请你帮助他们画出符合要求的电路图，只通过开关的通断实现挡位切换，其中电源部分用（）表示；（一种即可） （4）根据你所设计的电路，结合参数表，求出电阻的阻值。 额定电压 加热功率 保温功率 交流频率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理统练试卷 一、单项选择题（下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 在国际单位制中，电能的单位是（　　） A. 安培（A） B. 欧姆（Ω） C. 焦耳（J） D. 瓦特（W） 【答案】C 【解析】 【详解】A．安培（A）是电流强度的单位，故A不符合题意； B．欧姆（Ω）是电阻的单位，故B不符合题意； C．焦耳（J）是各种功和能的单位，故C符合题意； D．瓦特（W）是功率的单位，故D不符合题意。 故选C。 2. 下列四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A. 电饭煲 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 电冰箱 【答案】A 【解析】 【详解】A．电饭煲工作时，把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意； B．洗衣机工作时，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故C不符合题意； D．电冰箱主要是把电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 3. 下列用电器正常工作时，电功率最接近的是（　　） A. 空调 B. 手电筒 C. 台灯 D. 电风扇 【答案】A 【解析】 【详解】A．家用空调的电功率大约1000W，故A符合题意； B．手电筒的电功率约0.5W，故B不符合题意； C．家用台灯的额定功率大约40W左右，故C不符合题意； D．电风扇的额定功率大约60W，故D不符合题意。 故选A。 4. 下列关于电功率的说法正确的是（　　） A. 电流通过用电器做功越多，电功率越大 B. 用电器消耗电能越快，电功率越大 C. 电流通过用电器做功时间越短，电功率越大 D. 用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关，用电器做功多则消耗的电能多，不知道做功时间，无法判断电功率的大小，故A错误； B．电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，用电器的电功率越大，它消耗电能越快，故B正确； C．电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关，只说明做功时间不知道做功多少，无法判断电功率的大小，故C错误； D．用电器工作时将电能转化为其他形式的能，转化为其他形式的能越多，说明做功越多，但不知道做功时间，无法判断电功率的大小，故D错误。 故选B。 5. 实验室里有两种型号的白炽灯泡，规格为“”、“”，下列说法正确的是（　　） A. 消耗的电能一定比消耗的电能少 B. 两灯泡均正常工作时，通过电流较大 C. 两灯泡均正常工作时，电流通过做功较快 D. 两灯串联后接入电路中同时发光时，较亮，较暗 【答案】B 【解析】 【详解】A．由W=Pt可知，通电时间未知，不能判定两灯泡消耗电能的多少，故A错误； B．两灯泡均正常工作时，通过L1的电流 通过L2的电流 所以通过电流较大，故B正确； C．两灯泡均正常工作时，L1的电功率是0.75W，L2的电功率是3W，L2的电功率较大，电流通过L2做功较快，故C错误； D．两个灯泡的电阻分为为 所以 R2>R1 两灯串联后接入电路中同时发光时，流过它们的电流相等，由P=I2R可知 P实际2>P实际1 所以L2较亮，L1较暗，故D错误。 故选B。 6. 图所示电路中，电阻阻值。闭合开关S后，、两端的电压分别为、，通过、的电流分别为、，、的电功分别为、，、的电功率分别为、。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 且 可知，故A错误； B．由图可知与并联，根据并联电路电压规律，，故B错误； C．，，由 可知，在通电时间 相同时 ，故C错误； D．由 且 可知 ，故D正确； 故选D。 7. 甲、乙两只简易型电加热器（俗称“热得快”）及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（ ）． A. 两电加热器均正常工作时，相同时间内乙消耗的电能较多 B. 两电加热器均正常工作时，甲的电阻小于乙的电阻 C. 将甲接入110V的电路中，它的实际功率为550W D. 两电加热器串联后接在220V的电路中，甲的实际功率较大 【答案】B 【解析】 【详解】A． 两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较大，根据W=Pt可知，相同时间内甲消耗的电能较多，故A错误； B．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI=的变形式R=可知，甲的功率较大，其电阻较小，故B正确； C．甲的电阻： R甲= ==44Ω, 将甲接人110V的电路中,它的实际功率： P′甲= ==275W， 故C错误； D．两电加热器串联后接在220V的电路中时通过它们的电流相等,甲的电阻小,由P=I2R可知，甲的实际功率较小，故D错误． 8. 在研究电流通过电热丝产生的热量与哪些因素有关的实验中，晓舟设计了如图所示的实验装置，将导线A、B分别接在电源两端，密封在塑料盒中的电热丝对盒中的空气加热。若电热丝阻值保持不变，密封塑料盒吸热及其体积的变化均可忽略不计，则可通过U形管中液柱高度差的变化，判断盒中空气被加热的情况，从而可知电流通过电热丝产生热量的多少。实验中，用四套这样的装置，其中只是电热丝的阻值有所不同（均已标在图中），其他方面均完全相同，将它们组装成如图甲、乙所示的情景，此时各U形管两侧的液柱高度均相同，在乙图右侧塑料盒外又并联了一个阻值为5Ω的电热丝。下列说法中正确的是（ ） A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电流大小是否有关 B. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻大小是否有关 C. 甲实验在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，且左侧 U形管中液柱高度差小于右侧U形管中液柱高度差 D. 乙实验在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，且左侧U形管中液柱高度差等于右侧U形管中液柱高度差 【答案】C 【解析】 【详解】AC．甲实验中，两电阻丝串联，电流相等，电阻不同，根据控制变量法，是为了研究电流产生的热量与电阻大小是否有关；实验在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，右侧容器中电阻丝的阻值较大，根据可知右侧容器中电阻丝产生的热量较多，所以左侧 U形管中液柱高度差小于右侧U形管中液柱高度差，故A错误，C正确； BD．乙实验中，两个塑料盒中电阻丝阻值相同，根据并联电流规律可知，电流不同，是为了研究电流产生的热量与电流大小是否有关；通过左侧塑料盒中电阻丝的电流较大，在通电一段时间内，两U形管中液面的高度差均不断增大，根据可知左侧塑料盒中电阻丝产生的热量较多，所以左侧 U形管中液柱高度差大于右侧U形管中液柱高度差，故BD错误。 故选C。 9. 关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B. 小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C. 通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D. 若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B．小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确； C．通电直导线周围的磁场方向由小磁针静止时N极指向来判断，不是由小磁针静止时N极的指向决定的，故C错误； D．通电直导线磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，电源两端的电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数不变 C. 电阻消耗的功率变小 D. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，电路为定值电阻R0和滑动变阻器R的串联电路，电压表V1测量R0两端的电压，电压表V2测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律电路中的电流变小，所以电流表示数变小，故A错误； B．当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，滑动变阻器的电阻变大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器两端电压变大，定值电阻两端电压变小，故电压表V1的示数变小，故B错误； C．当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，定值电阻两端的电压变小，通过的电流变小，根据P=UI，电阻消耗的功率变小，故C正确； D．由题意可知，电压表的示数与电流表的示数的比值为滑动变阻器的阻值，滑动变阻器的阻值变大，故D错误。 故选C。 11. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东”，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的N极在地理的北极附近 B. 北京地区的地磁场方向由北向南 C. 小磁针能够指南北是受地磁场作用 D. 地理的两极与地磁场的两极完全重合 【答案】C 【解析】 【详解】地球是个巨大的磁体，地磁的南极在地理的北极，地理的两极与地磁场的两极存在磁偏角； A．地磁场的N极在地理的南极附近，故A错误； B．北京地区的地磁场方向由南向北，故B错误； C．小磁针能够指南北是受地磁场作用，从而自动指向南北，故C正确； D．地理的两极与地磁场的两极存在磁偏角，故D错误。 故选C。 12. 图中所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数，该电热水器接入家庭电路中使用时，下列说法正确的是（　　） A. 该电热水器的额定电流为10A B. 该电热水器正常工作消耗的电能为2000J C. 1度电可以让该电热水器正常工作0.5h D. 该电热水器两端的实际电压小于220V时，其实际功率仍为2000W 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该热水器的额定电压为220V，额定功率为2000W，则该热水器的额定电流为 故A错误； B．该电热水器正常工作消耗的电能为 故B错误； C．1度电可以让该电热水器正常工作的时间为 故C正确； D．该电热水器两端的实际电压小于220V时，实际电压小于额定电压，则实际功率不等于额定功率，即实际功率不为2000W，故D错误。 故选C。 13. 甲灯标有“12V 30W”字样，乙灯标有“24V 60W”字样，若两灯的灯丝电阻不变，下列说法正确的是（ ） A. 电流通过甲灯做的功一定比通过乙灯做的功少 B. 两灯正常工作且消耗相同的电能，则甲灯工作的时间一定比乙灯短 C. 将两灯串联接入电压为24V的电路中，甲灯可能正常发光 D. 将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯消耗电能比乙灯快 【答案】D 【解析】 【详解】先计算两灯的电阻：；，故有。 A．电流做功的计算公式为，电功的大小由电压、电流和通电时间三个因素共同决定。题目中没有说明两灯的工作电压、通过的电流以及通电时间的关系，无法直接比较电流通过两灯做功的多少，故A错误； B．灯泡正常工作时功率为30W，乙灯正常工作功率为60W。根据公式，当消耗的电能W相同时，功率P越小，工作时间t越长。由于甲灯的额定功率30W小于乙灯的额定功率60W，因此消耗相同电能时，甲灯的工作时间一定比乙灯长，故B错误； C．两灯串联接入24V电路时，串联电路的总电阻为，电路中的实际电流为：，甲灯的额定电流为：，由于实际电流1.67A小于甲灯的额定电流2.5A，甲灯的实际电压会小于12V，无法正常发光，故C错误； D．将两灯并联接入12V的电路中，并联电路各支路电压相等，两灯的实际电压均为12V：甲灯的实际电压等于额定电压12V，因此甲灯的实际功率等于额定功率30W；乙灯的实际电压12V小于其额定电压24V，根据，乙灯的实际功率为：，电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，由于甲灯的实际功率30W大于乙灯的实际功率15W，因此甲灯消耗电能比乙灯快，故D正确。 故选D。 14. 如图所示，电源两端电压恒为6V，灯泡规格“2.5V 0.625W”，滑动变阻器规格“ ”。闭合开关，调节滑片P，不考虑灯丝阻值随温度的变化，灯泡两端电压不允许超过额定电压，各元件安全工作。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变化范围是 B. 电流表的示数变化范围是 C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 D. 电路总功率的最大值是 【答案】C 【解析】 【详解】由灯泡规格可得灯泡额定电流 灯泡电阻 AB．由图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流。串联电路电流处处相等，为保证各元件安全，电路最大电流 此时电压表示数最大为，当滑动变阻器接入阻值最大为时，电路总电阻 电路最小电流 电压表最小示数 故电压表示数变化范围是，电流表示数变化范围是，故AB错误。 C．电路最大电流为时，电路总电阻 滑动变阻器接入最小阻值 所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是，故C正确。 D．电路总功率的最大值，故D错误。 故选C。 15. 如图甲所示为某测温模拟电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻的阻值为40Ω，热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，电源两端的电压恒为6V，下列说法正确的是（　　） A. 在确保电路安全的条件下，该电路消耗的最小功率为0.45W B. 温度0℃应标在电压表零刻度处 C. 电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃ D. 只增大电源两端的电压，该电路可测量的最高温度将升高 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图甲可知，电路为定值电阻R0和热敏电阻R的串联电路，电压表测量热敏电阻R两端的电压，当热敏电阻阻值变大时，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路消耗的功率变小，电压表的量程为0~3V，为保证电压表安全，当热敏电阻R两端电压为3V时，热敏电阻的阻值为最大值，电源电压为6V，根据串联电路分压特点，当热敏电阻R的阻值等于定值电阻R0时，它两端的电压为3V，电路消耗的功率最小为 故A正确； B．由图乙可知，温度表为0℃时，热敏电阻R的阻值不为零，故R的两端电压不为零，温度0℃不应标在电压表零刻度处，故B错误； C．电源电压为6V，根据串联电路分压特点，当热敏电阻R两端的电压为3V时，它的阻值等于定值电阻的阻值为40Ω，由图乙可知此时对应的温度为30℃，故C错误； D．只增大电源两端的电压，电压表的最大电压不变为3V，根据串联电路分压特点，热敏电阻允许接入电路的阻值变小，该电路可测量的最高温度将减小，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的北极在地理的北极附近 B. 磁场对放入其中的物体一定有力的作用 C. 磁场中小磁针N极所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同 D. 地磁场两极与地理两极并不重合，最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括 【答案】CD 【解析】 【详解】A．指南针的N极指向地理的北极，在地磁场的南极附近，地磁的北极在地理的南极附近，故A错误； B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，不是对所有物体都有力的作用，故B错误； C．磁场中自由小磁针N极所指的方向为该点的磁场方向，所以磁场中小磁针N极所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同，故C正确； D．地磁的北极在地理的南极附近，但地磁场两极与地理两极并不重合，存在磁偏角，最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括，故D正确。 故选CD。 17. 关于欧姆定律表达式的几种理解，下列说法正确的是（ ） A. 当导体的电阻R一定时，通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比 B. 当导体两端的电压U一定时，通过导体的电流I与导体的电阻R成反比 C. 由可得，表示当导体两端的电压U增大时，导体的电阻R增大 D. 由可得，表示当通过导体的电流I减小时，导体的电阻R增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可知，电阻一定，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故A正确； B．根据欧姆定律可知，在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故B正确； CD．因为电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故CD错误。 故选AB。 18. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R1、R2为两个定值电阻，R1>R2，闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电压表的示数为U，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】由电路图可知，两电阻并联，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过电阻R1的电流。 A．由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以 故A错误； B． 通过R2的电流为 由于并联电路各支路两端的电压相等，即 根据可得，电源电压为 故B正确； C．R1的阻值为 故C正确； D．根据可得 R2的阻值为 故D错误。 故选BC。 19. 小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ） A. 只闭合开关时，消耗的电功率大于消耗的电功率 B. 先只闭合开关，再断开开关，只闭合开关，消耗的电功率变大 C. 只闭合开关和时，电路消耗的总电功率最小 D. 开关、和都闭合时，电路消耗的总电功率最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．只闭合开关时，电阻R2和R3串联，电压表测量电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，通过两个电阻的电流相等，因为 由P=I2R可知，消耗的电功率大于消耗的电功率，故A正确； B．先只闭合开关，电阻R2和R3串联，电压表测量电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，再断开开关，只闭合开关，电阻R1和R3串联，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，因为 所以电阻R1和R3串联后总电阻较大，由可知通过电路的电流较小，由P=I2R可知，消耗的电功率变小，故B错误； C．只闭合开关和时，只有R1的简单电路，只闭合开关，电阻R1和R3串联，因为 由电阻的串联可知此时电路的总电阻最大，由可知电路消耗的总电功率最小，故C错误； D．开关、和都闭合时，电阻R1和R2并联，由电阻的并联可知电路的总电阻最小，由可知电路消耗的总电功率最大，故D正确。 故选AD。 20. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中，如图甲所示。为具有加热功能的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R随温度t变化的关系如图乙所示，（）为限流开关，其参数如图丙所示。当水温达到限制温度75℃时，电路中的电流会达到的保护电流，使在内自动断开。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值为 B. 消耗的最大电功率为 C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低，则实际的限制温度将升高 D. 若将换成阻值为的定值电阻，则限制温度将变为50℃ 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图甲可知，R0和R串联，由图丙可知，的保护电流是2A，由图乙可知，水温达到限制温度75℃时，R的阻值是10Ω，此时电路的总电阻 R0的阻值 R0=R总-R=110Ω-10Ω=100Ω 故A正确； B．由图丙可知，的保护电流是2A，电路中的最大电流是2A，消耗的最大电功率为 P0大=I2R0=(2A)2×100Ω=400W 故B错误； C．若用电高峰时家庭电路中的电压降低，的保护电流不变，由可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知R的阻值变小，由图乙可知，限制温度将升高，故C正确； D．若将换成阻值为的定值电阻，的保护电流是2A，电路的总电阻 R的阻值是 R′=R总-R′0=110Ω-40Ω=70Ω 由图乙可知，限制温度小于50℃，故D错误。 故选AC。 三、实验探究题（48分） 21. （1）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，观察到验电器的两片金属箔张开，其原因是________（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。 （2）如图所示，电能表的示数为________·h。 （3）如图所示，电阻箱的示数为________。 【答案】（1）同种 （2）2026.1 （3）2138 【解析】 【小问1详解】 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器金属球后，两片金属箔都会带上正电，根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，两片金属箔因带同种电荷互相排斥而张开。 【小问2详解】 电能表的最后一位方框是小数位，单位为，图中示数直接读取为。 【小问3详解】 电阻箱的读数方法是将每个旋钮三角指向的数字，乘下方对应的倍率后相加，即 22. 电压表的读数是________V，电流表的读数是________A。 【答案】 ①. 1.2 ②. 0.3 【解析】 【详解】甲图电压表选用的是量程，该量程下分度值为，指针指向后第2小格，读数为 乙图电流表选用的是量程，该量程下分度值为，指针指向后第5小格，读数为 23. 某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。 （1）实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟______磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列______判断磁场方向（选填：“能”或“不能”）； （2）在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，根据______可知此时通电螺线管的左端是______极；由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极； （3）其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的______有关。 【答案】（1） ①. 条形 ②. 不能 （2） ①. 异名磁极互相吸引 ②. S （3）电流方向 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而在磁场中有序排列起来，铁屑的排列情况与条形磁体的磁场相似，说明通电螺线管外部磁场分布与条形磁体的磁场分布相似；铁屑被磁化成小磁针，但是判断不出它的N、S极，不能利用铁屑的排列判断磁场方向。 【小问2详解】 [1][2]由图乙可知，左端小磁针的N极指向通电螺线管的左端，根据异名磁极相互吸引可知此时通电螺线管的左端是S极。 【小问3详解】 由图乙和图丙可知，其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，图乙中小磁针的指向和图甲中小磁针的指向是相反的，通电螺线管外部磁场的方向发生改变，说明通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。 24. 小华用图甲测量标有“2.5V”字样的灯泡额定功率。按要求完成下列问题： （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整，要求此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处。 （2）连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡都不亮，电压表示数始终接近电源电压，产生这种现象的原因可能是（ ） A. 电流表的正负接线柱接反了 B. 电压表的量程选小了 C. 灯泡L发生了断路 D. 灯泡L发生了短路 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为，电流表示数如图乙，电流表示数是________A，灯泡L额定功率为________W。 【答案】（1） （2）C （3） ①. 0.5 ②. 1.25 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器“一上一下”接线，要求滑片在当前位置阻值最大，就需要接入离滑片最远的下接线柱（图中的B接线柱），因此将开关右端和B接线柱相连即可。 【小问2详解】 A．电流表正负接反会导致指针反偏，不会出现灯泡不亮、电压表示数接近电源电压的现象，故A不符合题意； B．电压表量程选小会导致指针偏转过大量程，不会引发灯泡不亮的故障，故B不符合题意； C．灯泡断路后，电压表相当于串联在电路中，因为电压表内阻极大，分得几乎全部电源电压，电路电流几乎为0，所以灯泡不亮、电压表示数接近电源电压，符合故障现象，故C符合题意； D．灯泡短路的话，电压表也会被短路，示数为0，故D不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 电流表选用的是量程，该量程分度值为，示数为；灯泡L额定功率 25. 小东到中国科技馆参观，微观粒子结构探索展区的“汤姆孙阴极射线实验演示”展台吸引了他。回到学校后，他在老师的帮助下，在实验室中再现了上述实验。接通电源后，阴极射线管中出现了一条绿色的射线。将条形磁体的N极靠近射线时射线发生偏转，将条形磁体的S极靠近时射线偏转方向发生改变。请你根据上述现象提出一个可探究的科学问题：__________。 【答案】射线偏转的方向与磁场方向是否有关 【解析】 【详解】将条形磁体的N极靠近射线时射线发生偏转，将条形磁体的S极靠近时射线偏转方向发生改变。当磁极发生改变时，射线的偏转方向也发生了改变，根据上述现象可提出一个可探究的科学问题：磁场对阴极射线的偏转方向与磁场方向是否有关。 26. 如图所示，某同学在探究通电导体在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平且平行的金属轨道把一根直导体ab支起来，并让这根导体处于蹄形磁体的磁场中。该同学调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止，读出此时电流表的示数为I1；然后该同学改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体在磁场中由静止开始沿轨道运动起来，读出此时电流表的示数为I2；且I2 >I1。该同学探究的问题是：通电导体在磁场中所受力的大小与_______是否有关。 【答案】电流大小 【解析】 【详解】让导线处于蹄形磁体的磁场中，调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止；改变滑动变阻器滑片P的位置，增大电流，发现直导体在磁场中由静止开始沿轨道运动起来，所以研究的是通电导线在磁场中的受力大小与电流大小的关系。 27. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 【答案】（1） ①. A ②. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V ③. 0.75 （2）< 【解析】 【小问1详解】 ①[1]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。 ②[2]L1的额定电压为2.5V，为了使灯泡正常发光，闭合开关后，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V。 [3]由图乙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，因此L1的额定功率为 【小问2详解】 保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压增大，而滑动变阻器接入电路的阻值不变，由可知，电路中电流增大，总电阻减小，因 因此，由可知，灯泡正常发光时，。 28. 某同学按照图所示的实验装置组装电路并进行探究实验，用弹簧测力计将铁块P从电磁铁上拉开，观察拉开时弹簧测力计示数大小判断电磁铁的磁性强弱。根据实验现象，回答下列问题： （1）如果将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数越大，说明电磁铁磁性越_______（选填“强”或“弱”）； （2）线圈的匝数一定时，闭合开关，滑片向右缓慢移动，电磁铁磁性将______（填“增强”、 “减弱”或“不变”）； （3）闭合开关，电流大小不变，增加线圈的匝数，将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数_____（填“变大”、 “变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 强 ②. 减弱 ③. 变大 【解析】 【详解】(1)[1]实验中电磁铁的磁性越强，对铁块的吸引力越大，弹簧伸长的越长，弹簧测力计的示数越大，将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数越大，说明电磁铁磁性越强； (2)[2]线圈的匝数一定时，闭合开关，滑片向右缓慢移动，变阻器连入电路的电阻变大，由I=可知通过电路的电流变小，电磁铁磁性将减弱； (3)[3]电流大小不变，增加线圈的匝数，电磁铁磁性增强，将铁块P从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数变大。 29. 小石利用如图所示的装置进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”。在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温均为的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝、。 可以用秒表记录时间。请完成下列问题： （1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映_______的多少。 （2）操作步骤： ①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数，并计算温度的变化量。 ③比较发现：。 利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施：_______。 【答案】 ①. 电流通过电热丝产生热量 ②. 应调节滑动变阻器的滑片，让两次实验中通过电热丝、的电流相等。 【解析】 【详解】（1）[1]电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，通过温度计的示数变化可以反映电流通过电热丝产生热量的多少。 ③[2]实验中探究的是电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系，则需要保证两电热丝的电流大小相等、通电时间相等，小石同学探究过程中存在的主要问题是没有保证两电热丝的电流大小相等，所以应调节滑动变阻器的滑片，让两次实验中通过电热丝、的电流相等。 30. 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使______，并记录； （2）只闭合开关______，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝______（用已知量和所测物理量的符号表示）。 【答案】 ①. 电压表的示数为U1 ②. S1、S3 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]只闭合开关S1和S2，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为U1，此时小灯泡正常发光。 （2）[2]只闭合开关S1、S3，电压表测量R0和L两端电压，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2；可知R0两端电压为U2－U1，故通过R0的电流为 （3）[3]小灯泡与R0串联，电流相等，故小灯泡L的额定功率为 31. 为了探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关，某同学选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝（电阻值不随温度变化），调零的电流表、电压不变的电源、导线、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少，该同学设计的实验电路如图所示。 （1）为了完成该同学的探究实验，还需添加的测量仪器是： ______ ； （2）以下是该同学的主要实验步骤，请你帮她补充完整； ①将装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，记录电流表的示数为I1，观察并记录温度计的示数t0，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ③用装置乙替换电路中的装置甲，闭合开关， ____ ，记录电流表的示数为I2，观察并记录温度计的示数t0，通电时间为 ________ min时，记录此时温度计的示数t，断开开关S； ④利用公式∆t＝ _______ （用测量的物理量的符号表示）计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中。 （3）请帮助该同学设计一个记录实验数据的表格。 ____________ 【答案】 ①. 停表 ②. 调节滑动变阻器的滑片到另一位置，改变电流 ③. 2 ④. t-t0 ⑤. 见解析 【解析】 【详解】(1)[1]实验中，需要测量通电时间，用到秒表； (2)③[2][3]用装置乙替换电路中的装置甲，调节滑动变阻器的滑片到另一位置，改变电流，记录电流表的示数为I2，观察并记录装置乙中温度计的示数t0；需要控制时间相同，通电时间为2min，记录此时温度计的示数t； ④[4]实验中煤油升高的温度用公式∆t＝t-t0计算； (3)[5]设计实验表格如下 R/Ω I/A t0/℃ t/℃ ∆t/℃ 32. 实验室有额定电压U额相同但额定功率未标识的灯泡L1和L2。先将L1接入如图所示电路的a、b两点之间，闭合开关S，电压表示数为U1；断开开关S，取下L1后，将L2接入电路的a、b两点之间，闭合开关S，电压表示数为U2，发现U1>U2。已知电源两端电压恒为U，L1、L2的阻值保持不变，R0为定值电阻。分析比较灯泡L1和L2的额定功率P1和P2的大小。 【答案】当L1接在a、b两点之间时，电路中电流为I1，R0两端电压U0=U-U1当L2接在a、b两点之间时，电路中电流为I2，R0两端电压U0′=U-U2根据U1>U2，可知U0<U0′，再根据、，可知I1<I2；由、，可知R1>R2；当L1和L2均正常发光时，其额定功率分别为和，因此。 【解析】 【详解】略。 四、科普阅读题（共4分） 33. 请阅读《海洋温差能发电》并回答。 海洋温差能发电 海洋温差能是海洋可再生能源之一，是由于海洋表层海水和深层海水之间的温度差形成的，极具开发价值和潜力。 2023年8月，“海洋地质二号”科考船搭载着我国首套海洋漂浮式温差能发电装置，在我国南海海域开展了首次海上试验，如图所示。试验发电总时长超过，最大发电功率。此次海试不仅证明了我国自主研发的海洋温差能发电系统原理可行，还实现了海洋温差能发电的实用性验证。 海洋温差能发电是将浅层海水与深层海水作为温、冷不同热源，经过热交换器及涡轮机来发电。现有海洋温差能发电系统中，热能的来源是海洋表面的温海水，发电的方法基本上有两种：一种是利用温海水，将封闭的循环系统中的低沸点工作流体蒸发；另一种则是温海水本身在真空室内沸腾。两种方法均产生蒸气，由蒸气再去推动涡轮机，即可发电。发电后的蒸气，可用温度低的冷海水冷却，将之变回流体，构成一个循环。冷海水一般要从海平面以下的深部抽取。 海洋温差能目前不能大规模商业化应用的主要原因是循环热效率低。提高海洋温差能发电系统循环热效率最有效的途径是提高温、冷海水的温度差，温海水与冷海水的温度差至少要在以上才能实现海洋温差能发电。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）若以我国首套海洋漂浮式温差能发电装置试验发电时的最大发电功率持续发电，可以发电______。 （2）海洋温差能发电方法之一是利用温海水将封闭的循环系统中的低沸点工作流体蒸发，由蒸气再去推动涡轮机，即可发电。请你将此发电过程中涉及到的能量转移或转化补充完整：温海水的内能→工作流体的内能→______→电能。 （3）如图是某地海水的温度（t）随海洋深度（h）变化关系图象，请结合图象和文中的描述，说明海洋温差能发电的过程中冷海水一般要从海平面以下的深部抽取的理由______。 【答案】 ①. 32.8 ②. 机械能 ③. 温海水与冷海水的温度差至少要在以上才能实现海洋温差能发电，而在从海平面以下的深部能够满足温差条件 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，我国首套海洋漂浮式温差能发电装置试验发电时的最大发电功率是，持续发电，可以发的电能是 （2）[2]根据题意可知，海洋温差能发电的能量转移或转化过程是温海水的内能→工作流体的内能→机械能→电能。 （3）[3]根据题文最后一段描述可知，提高海洋温差能发电系统循环热效率最有效的途径是提高温、冷海水的温度差，温海水与冷海水的温度差至少要在以上才能实现海洋温差能发电，结合图像分析可知，在从海平面以下的深部能够满足温差条件，所以，海洋温差能发电的过程中冷海水一般要从海平面以下的深部抽取。 五、计算题（共8分，24题4分，25题4分） 34. 小石利用图甲所示电路分别获取了额定电压为的灯泡、额定电压为的灯泡在不同电压下的电流，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。 （1）画出图甲实物电路所对应的电路图； （2）求灯泡正常发光时的电功率； （3）将两个灯泡、串联后接入电路中，当通过灯泡的电流为时，求灯泡两端电压。 【答案】（1）；（2）0.75W；（3）2V 【解析】 【详解】解：（1）由实物图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻滑片向右移动时，接入电路的阻值变小，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，电路图如下图所示： （2）灯泡额定电压为，由乙图可知电压为时其电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电功率为 （3）将两个灯泡、串联后接入电路中，串联电路中电流处处相等，所以当通过灯泡的电流为时，灯泡的电流也为0.2A，由乙图可知此时灯泡两端电压为2V。 答：（1）见解答； （2）灯泡正常发光时的电功率为0.75W； （3）将两个灯泡、串联后接入电路中，当通过灯泡的电流为时，灯泡两端电压为2V。 35. 某款电热水壶有“加热”和“保温”两挡，部分参数如下表所示，请完成下列问题： （1）电热水壶处于“保温”挡，正常工作时的电流； （2）电热水壶处于“加热”挡时，正常工作产生的热量； （3）物理实验小组的同学，想用阻值不等且不变的发热电阻和，单刀单掷开关和，导线若干，设计能模拟这款电热水壶功能的电路。请你帮助他们画出符合要求的电路图，只通过开关的通断实现挡位切换，其中电源部分用（）表示；（一种即可） （4）根据你所设计的电路，结合参数表，求出电阻的阻值。 额定电压 加热功率 保温功率 交流频率 【答案】(1) 0.5A；(2) ；(3)；(4) 【解析】 【详解】解：（1）电热水壶处于保温挡，根据计算保温档工作时的电流为 （2）电热水壶处于加热挡时，电能全部转化为内能，根据计算正常工作产生的热量为 （3）设计如下：两个开关全部关闭，电阻被短路，此时只有电阻在电路中，电阻最小，由知此时功率最大为加热状态；当只闭合开关，两电阻串联，电阻阻值最大，由知此时功率最小为保温状态。 （4）加热挡时，电路中只有，则电阻的阻值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $