黑龍江省大慶市肇源縣西部四校2023-2024學(xué)年九年級(jí)下學(xué)期開學(xué)物理試題（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是（）
A. 物體吸收熱量，溫度一定升高
B. 物體溫度越高，含有熱量越多
C. 物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高
D. 一個(gè)物體吸收了熱量，如果質(zhì)量、溫度不變，說明它的比熱容增大了
【答案】C
【解析】
【詳解】A．晶體熔化時(shí)吸收熱量，但溫度是不變的，故A錯(cuò)誤；
B．熱量是過程量，不能說含有，故B錯(cuò)誤；
C．晶體熔化時(shí)吸收熱量，溫度不變，但內(nèi)能增加，故C正確；
D．比熱容是物質(zhì)的屬性，與物質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān)，與是否吸收熱量無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故選C。
2. 下列物質(zhì)屬于晶體的一組是（）
A. 海波玻璃B. 瀝青蜂蠟C. 玻璃松香D. 冰海波
【答案】D
【解析】
【詳解】晶體是有固定熔化溫度的物體，常見的晶體：金屬、冰、海波、鹽等；非晶體是沒有固定熔化溫度的物體，常見的非晶體：玻璃、瀝青、石蠟、塑料、橡膠等。
故選D。
3. 如圖所示為內(nèi)燃機(jī)四沖程工作示意圖，下列說法正確的是（）
A. 甲圖沖程活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，燃?xì)鈨?nèi)能變大
B. 乙圖沖程能獲得動(dòng)力
C. 丙圖沖程存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程
D. 丁圖沖程有明顯機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程
【答案】D
【解析】
【詳解】A．甲圖中兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，此沖程將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故燃?xì)獾膬?nèi)能減小，故A錯(cuò)誤；
B．乙圖中進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，汽缸容積增大，是吸氣沖程，而獲得動(dòng)力的是做功沖程，故B錯(cuò)誤；
C．丙圖中排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，汽缸容積減小，是排氣沖程，而做功沖程存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故C錯(cuò)誤；
D．丁圖中兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為壓縮沖程，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。
故選D。
4. 如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為5Ω。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端移動(dòng)到a端的過程中，電流表與電壓表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示。已知小燈泡L正常發(fā)光時(shí)滑片位于a端，下列說法正確的是（）
A. 電源電壓為4V
B. 電路消耗的最小電功率為1.2W
C. 小燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻為2.5Ω
D. 滑片在b端時(shí)L與R兩端電壓之比為2∶1
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖可知，小燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓；閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)，電路中只有小燈泡L工作，此時(shí)電路中的電流最大為I最大＝0.6A，由圖乙可知，電壓表示數(shù)為3V，即電源電壓為3V，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，電路中的總電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流最小，由圖乙可知，最小電流I最?。?.4A，電路消耗的最小電功率為
P最小＝UI最?。?V×0.4A＝1.2W
故B正確；
C．小燈泡L正常發(fā)光時(shí)滑片位于a端，此時(shí)通過小燈泡的電流為
IL＝I大＝0.6A
小燈泡兩端的電壓
UL＝U＝3V
根據(jù)歐姆定律可知，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻為
故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)，電路中的電流最小，由圖乙可知，小燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電壓的特點(diǎn)可知，R兩端的電壓為
所以，滑片在b端時(shí)燈L與R兩端電壓之比為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 標(biāo)有“6V 3.6W”的小燈泡，通過它的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖所示，若把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)接在6V的電源兩端，每一只燈泡的實(shí)際電阻和實(shí)際功率分別為（）
A. 10Ω 0.9WB. 6Ω 0.9WC. 10Ω 1.8WD. 6Ω 1.5W
【答案】D
【解析】
【詳解】?jī)芍幌嗤?guī)格的燈泡串聯(lián)在6V電路中，由串聯(lián)分壓可知每個(gè)燈泡分得的電壓為3V，根據(jù)圖像，當(dāng)燈泡電壓為3V時(shí)，電流為0.5A，此時(shí)的電阻為
電功率為
P=UI=3V×0.5A=1.5W
故選D。
6. 下列描述正確的是（）
A. 圖甲：若電能表的轉(zhuǎn)盤在30s內(nèi)轉(zhuǎn)了25轉(zhuǎn)，則這段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能為1kW·h
B. 圖乙：閉合開關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極指向右側(cè)
C. 圖丙：軟木塞飛出，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減小，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D. 圖?。和娋€圈abcd在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)是根據(jù)這一原理制成的
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．這段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能
W=kW·h≈0.008 kW·h
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)安培定則可知，螺線管左端為N極，異名磁極相互吸引，所以小磁針的右端應(yīng)該為N極，左端為S極，故B錯(cuò)誤；
C．軟木塞飛出時(shí)，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減小，軟木塞的動(dòng)能增加，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確；
D．電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，通電線圈abcd在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是根據(jù)這一原理制成的，故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 某機(jī)器的能量流向如圖所示，據(jù)此推理該機(jī)器可能是（）
A. 熱機(jī)B. 電動(dòng)機(jī)C. 發(fā)電機(jī)D. 電熱水器
【答案】B
【解析】
【詳解】由圖示可以看出，這個(gè)機(jī)器把電能主要轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。
A．熱機(jī)主要是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，故A錯(cuò)；
B．電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C．發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器，故C錯(cuò)；
D．電熱水器主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)。
應(yīng)選B。
8. 如圖是停落在裸露電線上的兩只小鳥，下列有關(guān)它們的說法中錯(cuò)誤的是（）
A. 若燈泡斷路兩只小鳥都觸電
B. 閉合開關(guān)乙小鳥會(huì)觸電
C. 若小燈泡短路兩只小鳥都不會(huì)觸電
D. 若甲小鳥兩爪間的電線斷了，兩只小鳥都會(huì)觸電
【答案】A
【解析】
【分析】本題考查觸電原因，結(jié)合電路分析，電流是否經(jīng)過小鳥，從而判斷小鳥是否觸電。
【詳解】A．若燈泡斷路，乙小鳥串聯(lián)在電路中，有電流通過，故會(huì)觸電，而甲小鳥的兩腳在同一根電線上，兩點(diǎn)之間沒有電壓，沒有電流流過，故A錯(cuò)誤，故A項(xiàng)符合題意；
B．閉合開關(guān)，乙小鳥的兩腳分別接觸了電燈的兩端（并聯(lián)），有一定的電壓，有電流流過小鳥身上，則會(huì)觸電，故B正確，故B項(xiàng)不符合題意；
C．若小燈泡短路兩只小鳥都不會(huì)觸電，兩只小鳥兩爪之間不存在電壓，沒有電流通過，不會(huì)觸電，故C正確，故C項(xiàng)不符合題意；
D．若甲小鳥兩爪間的電線斷了，甲會(huì)串聯(lián)在電路中，乙小鳥的兩腳分別接觸了電燈的兩端（并聯(lián)），有一定的電壓，有電流流過小鳥身上，故兩只小鳥都會(huì)觸電，故D正確，故D項(xiàng)不符合題意。
故選A。
9. 我國(guó)未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器，如圖，電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車內(nèi)導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時(shí)，即可受到強(qiáng)大的推力，下列實(shí)驗(yàn)中，與電磁彈射器原理一致的是（）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時(shí)，即可受到強(qiáng)大的推力，由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)。
A．圖中是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明了電流周圍存在磁場(chǎng)，與電磁彈射器工作原理不一致，故A不符合題意；
B．圖中探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故B不符合題意；
C．圖中通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，即與電磁彈射器工作原理相同，故C符合題意；
D．圖中是閉合電路部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與電磁彈射器工作原理不一致，故D不符合題意。
故選C。
10. 固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)是物質(zhì)常見的三種狀態(tài)，某物質(zhì)通過放熱、吸熱在甲、乙、丙三種物態(tài)之間轉(zhuǎn)化，如圖所示，下列說法正確的是
A. 甲為固態(tài)，由甲到乙是升華過程
B. 乙為液態(tài)，由乙到丙是凝固過程
C. 丙為液態(tài)，由乙到丙是液化過程
D. 丙為固態(tài)，由丙到甲是熔化過程
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖像可知，丙吸熱變?yōu)榧?，甲吸熱變?yōu)橐遥始资且簯B(tài)、乙是氣態(tài)、丙是固態(tài)，所以甲到乙是汽化，乙到丙是凝華，丙到甲是熔化，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
二、填空題（共7題，共20分）
11. 如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的壓力計(jì)電路原理圖。當(dāng)閉合開關(guān)S，A板受到向下的壓力增大時(shí)，接入電路的阻值___________（填“增大”或“減小”），為實(shí)現(xiàn)壓力增大，電表示數(shù)增大，應(yīng)把___________表改裝為壓力計(jì)。
【答案】 ①. 增大 ②. 電壓
【解析】
【分析】
【詳解】[1]如圖可知，當(dāng)壓力增大時(shí)，滑片P向下移動(dòng)，則接入電路的阻值增大。
[2]當(dāng)壓力增大時(shí)，R2阻值增大，則由歐姆定律可知，電路電流變小，電流表示數(shù)變小，由串聯(lián)分壓可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器，示數(shù)變大，則實(shí)現(xiàn)壓力增大，電表示數(shù)增大，應(yīng)把電壓表改裝為壓力計(jì)。
12. 甲、乙兩個(gè)電阻的U-I圖線如圖所示，當(dāng)僅將甲、乙兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，電路中的電流為0.4A，則甲的電阻值R甲=______Ω，電源電壓為______V；當(dāng)僅將甲、乙兩電阻改為并聯(lián)接在相同的電路中時(shí)，則干路中的電流為______A。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.8
【解析】
【詳解】[1]由圖像可知，通過兩電阻的電流與兩端的電壓成正比即兩電阻是定值電阻，當(dāng)時(shí)，，，根據(jù)可得，兩電阻的阻值分別為
[2]由得，電源電壓為
[3]當(dāng)僅將甲、乙兩電阻改為并聯(lián)接在相同的電路中時(shí)，即電源電壓仍為6V，甲的電流為
乙的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知，干路中的電流為
13. 如圖甲所示的電路，電源電壓為8.5V，小燈泡L的額定電壓為4V，圖乙是小燈泡L的電流I隨其電壓U的變化的圖像。當(dāng)S閉合，將滑片P移到滑動(dòng)變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，則滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為______Ω。移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡L的功率為1W時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為______Ω。
【答案】 ①. 18 ②. 15
【解析】
【詳解】[1]如圖乙所示，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，小燈泡兩端的電壓為4V，電路中的電流為0.5A，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
則滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為
[2]如圖乙所示，當(dāng)燈泡兩端的電壓2.5V時(shí)，電路中的電流為0.4A，此時(shí)燈泡的電功率為
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
14. 如圖甲是家用電吹風(fēng)的工作原理圖，電吹風(fēng)工作時(shí)可以吹出熱風(fēng)也可以吹出涼風(fēng)．
（l）要讓電吹風(fēng)工作時(shí)吹出熱風(fēng)，它的開關(guān)應(yīng)置于圖甲中_____（選填“1”“2”或“3”）位置，此時(shí)電風(fēng)扇與電熱絲的連接方式是_____．
（2）某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過程中，電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，則在該次吹干頭發(fā)過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是_____J；
（3）電熱絲在工作時(shí)的電阻值是_____Ω
（4）使用幾年后，發(fā)現(xiàn)電熱絲變細(xì)，它的實(shí)際功率將變_____．
【答案】 ①. 1 ②. 并聯(lián) ③. 6292 ④. 200 ⑤. 小
【解析】
【分析】（l）當(dāng)電吹風(fēng)機(jī)送出來的是熱風(fēng)時(shí)，說明電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作．
（2）由圖象知道，吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)的功率和時(shí)間，然后根據(jù)W=Pt分別計(jì)算出電吹風(fēng)工作時(shí)吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)消耗的電能，求其和即可；
（3）根據(jù)功率隨時(shí)間圖象計(jì)算電熱絲的功率，然后利用R=，求出電阻
（4）導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料相同時(shí)，橫截面積越大，電阻越小，由分析出電熱絲實(shí)際功率的變化．
【詳解】（1）要讓電吹風(fēng)工作時(shí)吹出熱風(fēng)，則說明電動(dòng)機(jī)和電熱絲是同時(shí)工作，所以，開關(guān)應(yīng)置于圖甲中的1位置，使電風(fēng)扇與電熱絲是并聯(lián)連接在電路中；
（2）根據(jù)功率隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象知道，某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過程中，熱風(fēng)擋的功率是：P熱=290.4W，時(shí)間是：t熱=20s，涼風(fēng)擋的功率是：P涼=48.4W，時(shí)間是：t涼=30s-20s=10s，由知道，此過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是：W總=W熱+W冷=P熱 t熱+P涼t涼 =290.4W×20s+48.4W×10s=6292J；
（3）由于吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，吹冷風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，所以，電熱絲的功率是：P=P熱-P涼 =290.4W-48.4W=242W；
由可知，電熱絲的電阻是：；
（4）使用幾年后，發(fā)現(xiàn)電熱絲變細(xì)，即橫截面積變小了，所以導(dǎo)致電熱絲的電阻變大；由知道，電熱絲的實(shí)際功率將會(huì)變?。?br>15. 截至2019年4月14日，瀘州云龍機(jī)場(chǎng)已開通31條航線．從云龍機(jī)場(chǎng)飛往北京的某航班在水平跑道上加速的初始階段，牽引力沿水平方向，大小為9.2×104N，經(jīng)過的路程為1000m，則牽引力所做的功為__J；若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，在此過程中，消耗的汽油為______kg，這些汽油的體積為___m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的熱值q=4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 9.2×107 ②. 8 ③. 0.01142
【解析】
【詳解】小汽車行駛1000m，牽引力做的功為：W=Fs=9.2×104N×1000m=9.2×107J；
因?yàn)棣?，所以發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為W總=3.68×108J；
汽油完全燃燒放出的熱量為Q=W總=3.68×108J，因?yàn)镼=mq，所以消耗的汽油質(zhì)量為：
m==8kg；
由ρ=可得，這些汽油的體積V=≈1.142m3．
16. 如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關(guān)系的圖象．當(dāng)只閉合S1、S2時(shí)，電壓表示數(shù)為2V；當(dāng)只閉合S2、S3時(shí)，電壓表示數(shù)為4V．則電源電壓U=_____V，R2=_____Ω．
【答案】 ①. 8 ②. 5
【解析】
【詳解】（1）由圖象知，R1的電流為0.2A時(shí)，電壓為2V，所以R1的阻值為：
；
根據(jù)電路圖，當(dāng)只閉合S1、S2時(shí)，R1與L串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓．
由圖象知，燈泡兩端電壓為2V時(shí)的電流為0.6A，串聯(lián)電路中電流處處相等，即通過R1的電流也為0.6A，所以R1兩端的電壓為：
所以電源電壓為：
；
（2）當(dāng)只閉合S2、S3時(shí)，R2與L串聯(lián)，電壓表仍測(cè)燈泡兩端電壓；
燈泡兩端電壓為4V，由圖象知，此時(shí)通過燈泡的電流為0.8A，
串聯(lián)電路電流處處相等，所以，
R2兩端的電壓為：
根據(jù)得R2的阻值為：
．
點(diǎn)睛：重點(diǎn)是歐姆定律的應(yīng)用，要能根據(jù)圖象獲得有用信息是關(guān)鍵，再利用串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律可解答電源電壓，以及R2的阻值．
17. 如圖所示，兩個(gè)密閉容器中接入電熱絲R1、R2，右邊容器上方接入電熱絲R3，在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。本實(shí)驗(yàn)是根據(jù) ______ （選填“氣體”“液體”）的熱脹冷縮來反映電流產(chǎn)生的熱量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，則R2= ______ Ω。若將R3和R2并聯(lián)接入右邊密閉容器中，則可研究電流產(chǎn)生的熱量與 ______ 的關(guān)系。
【答案】 ①. 氣體 ②. 10 ③. 電阻
【解析】
【詳解】[1]單位時(shí)間內(nèi)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多，空氣的溫度升高的越快，內(nèi)外的氣壓差越大，U形管中液面的高度差越大，利用氣體的熱脹冷縮來反應(yīng)電阻絲放出熱量的多少。
[2]研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，應(yīng)控制通電時(shí)間相同，兩個(gè)密閉容器中電阻相等，故
R2=R1=10Ω
R2的阻值為10Ω。
[3]R3和R2并聯(lián)后總電阻
R并==3.7Ω
將R3和R2并聯(lián)接入右邊密閉容器中，左右兩個(gè)密閉容器中電阻不同，通電時(shí)間相同，電流相同，故可研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。
三、作圖題（共2題，共4分）
18. 將如圖所示的電磁鐵的電路連接完整要求:（1）根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向，在括號(hào)中標(biāo)出電磁鐵左端的極性（用“N”或“S”表示）（2）在虛線框內(nèi)畫出電池符號(hào)；（3）開關(guān)閉合后，變阻器的滑片只有向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性才會(huì)變強(qiáng)（連接時(shí)導(dǎo)線不能交叉）。
【答案】
【解析】
【分析】
【詳解】由磁極間的相互規(guī)律可知，電磁鐵的左端為N極，由安培定則可確定，電流要從電磁鐵的右上端流入，左下端流出，電源左端為正極，右端為負(fù)極；滑片P向右移動(dòng)，電阻減小，就要選取滑動(dòng)變阻器右下的接線柱，如圖
19. 請(qǐng)?jiān)趫D的兩個(gè)虛線框內(nèi)，選填“電源”和“小燈泡”的符號(hào)連入電路，并滿足只有閉合開關(guān)時(shí)燈才會(huì)工作且并聯(lián)。
【答案】見解析
【解析】
【詳解】要求只有閉合開關(guān)時(shí)燈才會(huì)工作且并聯(lián)，因此下面虛線框只能為電源，則上面虛線框就為燈泡，當(dāng)開關(guān)閉合后，兩燈泡并聯(lián)，且都發(fā)光，如圖所示：
四、實(shí)驗(yàn)，探究題（共2題，每空2分共22分）
20. 在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖，選用器材如下：2節(jié)新干電池、阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器（20Ω 1A）、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
請(qǐng)回答下列問題：
（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，造成此故障的原因可能是_____；
（3）排除故障后，小明更換定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。當(dāng)更換20Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過定值電阻的電流為_____A，由此可知，小明控制定值電阻兩端的電壓為_____V；
（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為_____Ω。
【答案】 ①. 斷開 ②. 定值電阻R斷路 ③. 0.1 ④. 2 ⑤. 10
【解析】
【詳解】（1）[1]連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
（2）[2]實(shí)驗(yàn)過程中小明發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無(wú)示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路，電壓表示數(shù)接近3V，說明電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表與電壓表形成通路，因此造成此故障的原因可能是定值電阻R斷路。
（3）[3][4]圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.1A；串聯(lián)電路中各處電流相等，則通過定值電阻的電流為0.1A。由歐姆定律，電阻的電壓為
U＝IR＝0.1A×20Ω＝2V
（4）[5]探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓2V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知：當(dāng)定值電阻的阻值增大，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值時(shí)，定值電阻的阻值也最大，此時(shí)電壓表的示數(shù)仍為2V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律知，滑動(dòng)變阻器此時(shí)的接入電路的最大阻值為
21. 在“測(cè)小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：電壓恒為4.5V的電源，額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡，電阻約為8Ω，電流表（0~0.6A，0~3A），電壓表（0~3V，0~15V），開關(guān)和導(dǎo)線若干，另有標(biāo)有“30Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器R1和標(biāo)有“5Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器R2；
（1）小明檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作：___________；
（2）若小明設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示，請(qǐng)選擇合適的量程，并用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)物圖連接完整___________；
（3）本實(shí)驗(yàn)選擇的滑動(dòng)變阻器是___________（選填“R1”或“R2”）；
（4）小明把滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓，為了排除故障，小明接下來的操作合理的是___________（選填字母符號(hào)）；
A.擰緊小燈泡和它兩端的接線柱
B.擰緊開關(guān)兩端的接線柱
C.檢查滑動(dòng)變阻器是否短路
（5）小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I-U圖像，如圖丙所示，圖中陰影部分面積的物理含義是___________；
（6）老師說：雖然電壓表的內(nèi)阻很大，但電路接通后仍有微小電流流過電壓表；雖然電流表的內(nèi)阻很小，但是電路接通后電流表的兩端仍有微小的電壓，請(qǐng)你根據(jù)這一事實(shí)并結(jié)合電路圖分析判斷，該電路引起測(cè)量的小燈泡電功率偏___________（選填“大”或“小”）；
（7）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的實(shí)際功率P實(shí)___________ P額（選填“>”、“
【解析】
【詳解】（1）[1] 小明檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，指針在零刻度線左邊，說明電流表未進(jìn)行調(diào)零，接下來的操作是電流表進(jìn)行調(diào)零。
（2）[2] 額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡，電阻約為8Ω，所以小燈泡處于額定電壓時(shí)的電流為
流過小燈泡的電流是0.3125A，即電路的電流是0.3125A，故電流表選擇的量程為0~0.6A即可，電壓表的電壓不會(huì)超過2.5V，電壓表選擇的量程為0~3V即可，電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，均采用“正進(jìn)負(fù)出”的連接方式，連接電路如圖所示
（3）[3] 電源電壓恒為4.5V，額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為2V，再根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得
UR=2V，UL=2.5V，RL=8Ω，代入上式可得
解得R=6.4Ω，即此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=6.4Ω，所以滑動(dòng)變阻器的最大電阻必須大于6.4Ω，滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻是30Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻是5Ω，故選擇最大電阻是30Ω的R1滑動(dòng)變阻器。
（4）[4] 把滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，電路故障為小燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，此時(shí)應(yīng)擰緊小燈泡和它兩端的接線柱，確保小燈泡與燈座接觸良好，它兩端的接線柱與導(dǎo)線接觸良好，那么電路的故障，就是小燈泡斷路了，不是小燈泡之外的其他問題了，故BC不符合題意，A符合題意。
故選A。
（5）[5] 如圖丙所示，圖中陰影部分是橫軸示數(shù)為1V，縱軸示數(shù)為0.1A的長(zhǎng)方形面積，其大小是1V乘以0.1A的積，即UI，而
所以該面積的物理含義是電壓為1V，電流為0.1A時(shí)小燈泡的電功率
（6）[6] 測(cè)量功率時(shí)，應(yīng)該測(cè)量電阻兩端的實(shí)際電壓和通過電阻的實(shí)際電流，而電流表實(shí)際測(cè)量的是通過待測(cè)電阻和電壓表的總電流，即電流偏大，而電壓表是與電阻并聯(lián)連接，測(cè)量的電壓是準(zhǔn)確的，根據(jù)電功率公式
可知燈泡額定功率的測(cè)量值大于真實(shí)值，故燈泡額定功率的測(cè)量值偏大。
（7）[7]當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，根據(jù)公式
可知，若燈泡電阻不變，則燈泡的實(shí)際功率
但是隨著功率減小，燈泡電阻隨溫度的降低而減小，故燈泡的實(shí)際功率
五、計(jì)算題（共2題，共16分）
22. 某品牌電熱水壺銘牌中部分參數(shù)如圖所示，現(xiàn)將其接入220V電路中，向壺內(nèi)盛人1.5L的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水從20℃加熱至沸騰，求：
（1）此過程中壺內(nèi)水吸收了多少熱量；
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)電阻是多大；
（3）若燒水實(shí)際耗時(shí)為10min，求此過程電熱水壺的熱效率是多少。
【答案】（1）5.04×105J；（2）48.4；（3）84%
【解析】
【詳解】解：（1）此過程中壺內(nèi)水的質(zhì)量為
此過程中壺內(nèi)水吸收的熱量為
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)電阻是
（3）電熱水壺的消耗的電能為
電熱水壺的熱效率是
答：（1）吸收了5.04×105J熱量；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)電阻48.4；
（3）電熱水壺的熱效率是84%。
23. 有一款新型智能電熱水壺，有高、中、低三檔，并可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，它的等效電路圖如圖所示，其中R1=R2=88Ω，均為電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b．
（1）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)時(shí)，電熱水壺處于低溫檔？
（2）電熱水壺處于中溫檔時(shí)的電流是多大？
（3）用高溫檔加熱時(shí)，電功率是多大？把1kg水從20℃加熱到100℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？[已知c水=4.2×103J/（kg?℃），不計(jì)熱量損失，時(shí)間計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)即可]．
【答案】（1）當(dāng)S1斷開，S2接b時(shí)，電熱水壺處于低溫檔；（2）2.5A；（3）1100W； 305s。
【解析】
【詳解】（1）由電路圖知，當(dāng)S1斷開，S2接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，電源電壓U一定，由P=可知，此時(shí)總功率小，電熱水壺處于低溫?fù)酢?br>（2）由電路圖知，當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1連入電路，電路中電阻較大，不是最大，電源電壓U一定，由P=可知，此時(shí)總功率較小，電熱水壺處于中溫?fù)?；則處于中溫檔時(shí)的電流
I==2.5A
（3）當(dāng)當(dāng)S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，由P=可知，總功率最大，電熱水壺處于高溫?fù)?，R1、R2并聯(lián)時(shí)，總電阻
R并==44Ω
高溫檔加熱時(shí)，電路消耗的功率
P高==1100W
把1kg水從20℃加熱到100℃吸收的熱量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
不計(jì)熱量損失
W=Q=3.36×105J
由P=可得，所需時(shí)間
t==≈305s電阻R/Ω
5
10
20
電流I/A
0.4
0.2
額定電壓
220W
額定功率
1000W
容量
1.5L

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