2024-2025学年江西省赣州市安远县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年江西省赣州市安远县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）安远是赣南脐橙的重要产出之地，每年秋天是收获脐橙的季节，果园里四处飘荡着脐橙的香味，这是 现象。在采摘时，工人发现叶片上两颗靠近的水珠很容易汇合叫成一颗较大的水珠，这说明分子间存在 。
2．（2分）10月31日，“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。返回舱经过大气层时，其外表温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），这是通过 方式改变其内能的。
3．（2分）为了保护同学们的视力，自贡很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯，教室里的9盏护眼灯的连接方式是 联（选填“串”或“并”）。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电流会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
4．（2分）近几年，随着电动汽车越来越多，为电动汽车提供电能的充电桩数量在各个城市迅速增加。如图所示，充电桩为电动汽车的电池充电时， （填“充电桩”或“电池”）是用电器。电动汽车的电池在充电时，将电能转化为 能。
5．（2分）两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为 ；甲、乙两电阻消耗的电功率之比为 。
6．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1闭合、S2断开时，当滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表的示数将 ；若再将开关S2也闭合，电压表的示数将 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
7．（2分）我国民族英雄文天祥，在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石指向南北方向是因为它受到地磁场的作用，磁针石的南极指向地理位置的 方，也就是地磁场的 极。
8．（2分）中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种金属探测器。当探测器靠近金属物体时就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报，这种现象叫做 现象。发电机和电动机中， 机也是利用这个原理制成的。
二、选择题（本大题共6小题，第9-12题为单选题，每小题2分，13、14题为不定项选择，全对得3分，不全对得1分，多选或错选得0分，共14分）
9．（2分）生活处处有物理，细心观察皆学问。下列数据符合实际的是（ ）
A．人体的安全电压不高于36V
B．手机功率约为200W
C．中学生从二楼走到三楼做功约为200J
D．电视机正常工作电流约5A
10．（2分）劳动课已经成为大中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动，利用双休日时间学做红烧肉。关于做这道菜的过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切肉的锋利刀刃可以增大压力
B．用铁锅烧肉是因为铁的比热容大
C．做菜过程中肉的内能一直保持不变
D．天然气燃烧时将化学能转化为内能
11．（2分）如图所示电路，闭合开关，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表和电压表中有一个表的示数变大，该电路的故障可能是（ ）
A．灯泡L1短路B．灯泡L2短路
C．灯泡L1断路D．灯泡L2断路
12．（2分）有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩2%的电量了。由于无法及时充电，张老师就开启了“低电量模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后，下列说法中正确的是（ ）
A．增大了手机的电功率
B．减小了手机的电功率
C．增加了手机消耗的电能
D．减小了手机消耗的电能
（多选）13．（3分）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁体，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡变亮B．电磁铁的磁性变弱
C．弹簧会收缩D．电流表示数变小
（多选）14．（3分）数学和物理是紧密联系的学科，物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于后一种情形的是（ ）
A．电流B．电阻C．热值D．密度
三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题8分，共22分）
15．（6分）有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，接在220V家庭电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻？
（2）此灯泡正常工作1小时，消耗多少电能？
（3）若实际电压为110V，则灯泡的实际功率为多大？
16．（8分）如图所示的电路，电源电压为12V，R1＝R3＝4Ω，R2＝6Ω，求：
（1）当S1、S2都断开时，电流表和电压表的示数各是多少？
（2）当S1、S2都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？
17．（8分）太阳能热水器具有无噪音、无污染、环保节能、安全可靠的特点，深受大家喜欢。小方家的太阳能热水器内装有100L、初温为20℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到70℃。求：
（1）求热水器中水的质量；
（2）求热水器中的水吸收的热量[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]；
（3）若使用效率为50%的燃气炉来加热这些水，使水升高相同的温度，需要完全燃烧多少立方米天然气？（天然气的热值q＝8.4×107J/m3）；
（4）若不考虑热量的损失，使用“220V 2000W”的电热水器来加热这些水，使水升高相同的温度，电热水器正常工作至少需要多长时间？
四、实验探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）如图所示：
（1）图甲所示的电流表常被用于测量电路中的电流，所以使用时应将其 （选填“串联”或“并联”）接入电路，图中电流表的分度值为 A；
（2）图乙所示，此电能表每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过 圈，此电能表最大额定功率是 W；
（3）小明用图丙、丁中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”a、b、c、d四个密闭容器中装有等量的空气，分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题：
①探究电流产生的热量与电流的关系应选择下面装置 （选填“丙”或“丁”）进行实验；
②该实验是通过观察U形管中 的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少，这应用的主要物理方法是 （填字母）。
A.等效替代法
B.类比法
C.转换法
D.控制变量法
19．（7分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表：
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，目的是在相同时间内使水和煤油 相同；
（2）本实验是通过加热相同时间比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱，分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）实验中记录下两种物质温度随时间的变化图象并描出了如图乙所示的图象，由图可知a物质是 ，b物质是 ；
（4）若实验中水的质量是0.2kg，加热4min，水吸收的热量为 J；
（5）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述。
20．（7分）在探究“电流与电压的变化关系”的实验中，小方设计了如图中甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，电阻R1为10Ω，滑动变阻器R0标有“20Ω 0.5A”字样。
（1）图甲是小方未完成的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求当滑片P左移时电流表的示数变大；
（2）实验前开关断开时，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确的操作是 ，正确操作后，闭合开关S，小方发现电流表指针还是如图乙所示，原因是 ；图丙是某次实验中电流表的示数，应该记为 A；
（3）小方在实验中应保持电路中的电阻不变，通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的 ；
表一是记录的部分实验数据，通过分析可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
（4）小方继续思考，若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”，要选用不同的定值电阻接入电路，实验过程中也要移动变阻器的滑片P，其主要目的是 。
21．（7分）（一）如图所示，小明同学在测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲所示是小明同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V，为了使小灯泡达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）调节。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果取一位小数），小灯泡的额定功率为 W。
（二）在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明将导体AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体按如图丙所示装置进行了连接和组装。
（4）小明闭合开关后进行了如下操作：
A.只让导体AB在水平方向左右运动
B.只让导体AB在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是 （填写字母）；
（5）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是 。
A.换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
（6）如果将灵敏电流计换成电源，闭合开关S后可以观察到的现象是 。
2024-2025学年江西省赣州市安远县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
二．多选题（共2小题）
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共计16分）
1．（2分）安远是赣南脐橙的重要产出之地，每年秋天是收获脐橙的季节，果园里四处飘荡着脐橙的香味，这是 扩散 现象。在采摘时，工人发现叶片上两颗靠近的水珠很容易汇合叫成一颗较大的水珠，这说明分子间存在 引力 。
【分析】（1）两种物质接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动；
（2）分子间同时存在斥力和引力。
【解答】解：（1）在果园里能闻到脐橙的香味是因为脐橙的香分子在做永不停息地无规则运动，即扩散现象；
（2）脐橙叶子上两个靠近的水珠很容易汇合成一颗较大的水珠说明分子间存在引力，使得水珠有相互吸引而合并。
故答案为：扩散；引力。
【点评】本题应用生活常见现象考查了分子动理论的应用，是一道基础题，本题体现了物理知识来源于生活又服务于生活的理念。
2．（2分）10月31日，“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。返回舱经过大气层时，其外表温度 升高 （选填“升高”“降低”或“不变”），这是通过 做功 方式改变其内能的。
【分析】宇宙飞船返回舱返回地面过程，返回舱表面与空气剧烈摩擦，它们要克服彼此的摩擦做功，消耗机械能，转化成了热能，这都属于能量的转化，所以这是做功的方式改变内能。
【解答】解：飞船返回舱与大气相互摩擦，消耗自身的机械能，使自己的温度升高，即获得了内能，这属于能量的转化，所以这是利用做功的方式改变内能；
故答案为：升高；做功。
【点评】区分是热传递还是做功改变物体内能，关键在于在改变过程中是能量的转化还是能量的转移。
3．（2分）为了保护同学们的视力，自贡很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯，教室里的9盏护眼灯的连接方式是 并 联（选填“串”或“并”）。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电流会 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】（1）在串联电路中，各个用电器能相互影响，而在并联电路中，各个用电器不能相互影响。家庭电路中的用电器是并联的。
（2）并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的总和。
【解答】解：每个教室里的这9盏护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的；
家庭电路中各用电器是并联的，如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则家庭电路中又多了一条支路，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则教室电路中的总电流会增大。
故答案为：并；增大。
【点评】本题考查了电路的连接方式的判断，属于基础题。
4．（2分）近几年，随着电动汽车越来越多，为电动汽车提供电能的充电桩数量在各个城市迅速增加。如图所示，充电桩为电动汽车的电池充电时， 电池 （填“充电桩”或“电池”）是用电器。电动汽车的电池在充电时，将电能转化为 化学 能。
【分析】（1）电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能。
【解答】解：当充电桩为电动汽车的电池充电时，电动汽车的电池消耗电能，在电路中相当于用电器；
在充电过程中，电池将电能转化为化学能储存起来。
故答案为：电池；化学。
【点评】知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的，知道各元件在电路中的作用是解题的关键。
5．（2分）两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为 2：1 ；甲、乙两电阻消耗的电功率之比为 2：1 。
【分析】知道两电阻的两端允许所加的最大电压和允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值。
将它们串联接入3V的电路中，通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出甲、乙两电阻两端的电压之比；
根据P＝I2R计算甲、乙两电阻消耗的电功率之比。
【解答】解：由I可得，两电阻的阻值分别为：
R甲20Ω，R乙10Ω，
将它们串联接入3V的电路中，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，甲、乙两电阻两端的电压之比：
；
甲、乙两电阻消耗的电功率之比：
。
故答案为：2：1；2：1。
【点评】本题考查了串并联电路的特点，欧姆定律和电功率的应用，是一道较为简单的应用题。
6．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1闭合、S2断开时，当滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表的示数将 变小 ；若再将开关S2也闭合，电压表的示数将 变大 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【分析】由图可知开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变化，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中电流变化；
若将开关S2也闭合，滑动变阻器被短路，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源电压，据此分析电压表示数变化。
【解答】解：由图可知开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中电流变小，即电流表的示数将变小。
若将开关S2也闭合，滑动变阻器被短路，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源电压，故电压表示数将变大。
故答案为：变小；变大。
【点评】变小；变大。
7．（2分）我国民族英雄文天祥，在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石指向南北方向是因为它受到地磁场的作用，磁针石的南极指向地理位置的 南 方，也就是地磁场的 北 极。
【分析】指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。指南针指南的那一端是它的S极。
【解答】解：磁针石的南极受地磁场作用，指向地理南方。
地理南方对应地磁场的北极（磁感线在地球内部由地磁南极指向北极，故磁针南极指向地磁北极）。
故答案为：南；北。
【点评】本题考查了地磁场和指南针指示南北的原因，属于基础性题目。
8．（2分）中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种金属探测器。当探测器靠近金属物体时就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报，这种现象叫做 电磁感应 现象。发电机和电动机中， 发电 机也是利用这个原理制成的。
【分析】金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，据此分析。
【解答】解：金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的；发电机的工作原理是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应；发电。
【点评】本题考查电磁感应现象的应用，要求学生能通过题意找出探测器的原理。
二、选择题（本大题共6小题，第9-12题为单选题，每小题2分，13、14题为不定项选择，全对得3分，不全对得1分，多选或错选得0分，共14分）
9．（2分）生活处处有物理，细心观察皆学问。下列数据符合实际的是（ ）
A．人体的安全电压不高于36V
B．手机功率约为200W
C．中学生从二楼走到三楼做功约为200J
D．电视机正常工作电流约5A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A．人体的安全电压不高于36V，故A正确；
B．手机功率约5﹣10W，远低于200W，故B错误；
C．中学生质量约50kg，每层楼高约3m，从二楼走到三楼做功为W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×3m＝1500J，故C错误；
D．电视机功率约110W，电流，故D错误。
故选：A。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
10．（2分）劳动课已经成为大中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动，利用双休日时间学做红烧肉。关于做这道菜的过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切肉的锋利刀刃可以增大压力
B．用铁锅烧肉是因为铁的比热容大
C．做菜过程中肉的内能一直保持不变
D．天然气燃烧时将化学能转化为内能
【分析】（1）锋利刀刃说明受力面积减小，在压力一定的情况下可以增大压强；
（2）铁的导热能力强；
（3）物质吸收热量，内能增大；
（4）天然气燃烧释放热量，是化学能向内能的转化。
【解答】解：A、切肉时，锋利的刀刃说明受力面积减小，在压力一定的情况下，可以增大压强，故A错误；
B、用铁锅烧肉是因为铁的导热能力强，故B错误；
C、做菜过程中肉吸收热量，内能变大，故C错误；
D、天然气燃烧是化学能转化为内能的过程，故D正确。
故选：D。
【点评】本题注重物理知识与实际生活的联系，是一道综合题。
11．（2分）如图所示电路，闭合开关，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表和电压表中有一个表的示数变大，该电路的故障可能是（ ）
A．灯泡L1短路B．灯泡L2短路
C．灯泡L1断路D．灯泡L2断路
【分析】（1）由图可知两灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯L1两端电压，若一个灯泡短路，另一个灯泡依然会亮，电流表有示数；
（2）当某个灯泡断路时，电路断路，两灯都不亮，电流表无示数，断路处电压为电源电压，据此分析。
【解答】解：A．由图可知两灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯L1两端电压，若灯泡L1短路，则开始时L2会亮，电流表有示数，故A错误；
B．若灯泡L2短路，则一开始L1会亮，电流表有示数，故B错误；
C．若灯泡L1断路，电压表相当于串联在电路中，则一开始L2不亮，电压表有示数，电流表无示数，故C错误；
D．若灯泡L2断路，没有电流通过，则两表无示数，灯泡也不亮；将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，则电压表相当于串联在电路中，电压表有示数，电流表无示数，两灯也不亮，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，难度中等。
12．（2分）有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩2%的电量了。由于无法及时充电，张老师就开启了“低电量模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后，下列说法中正确的是（ ）
A．增大了手机的电功率
B．减小了手机的电功率
C．增加了手机消耗的电能
D．减小了手机消耗的电能
【分析】由公式W＝Pt知，手机“省电模式”，是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率延长使用时间的。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P可得，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：B。
【点评】此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
（多选）13．（3分）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁体，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡变亮B．电磁铁的磁性变弱
C．弹簧会收缩D．电流表示数变小
【分析】根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。
磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】解：由图可知，由“安培定则”可知，电磁铁上方为S极，与条形磁体相斥，当滑片P 从a 端到b端的滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，电流表示数变大，则小灯泡变亮，电磁铁的磁性增强，电磁铁的磁性增强时，条形磁铁与电磁铁之间的斥力变大，弹簧会收缩，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
【点评】本题考查磁体间的相互作用，对影响电磁铁磁性强弱的因素，安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，知道其中的两个可以确定第三个。是我们必须熟记的内容。
（多选）14．（3分）数学和物理是紧密联系的学科，物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于后一种情形的是（ ）
A．电流B．电阻C．热值D．密度
【分析】x虽然可由y、z计算，但与y、z无关，x是一种物理特性。
【解答】解：A．电流与电压成正比，与电阻成反比，表达式为，故A错误；
B．电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，在数值上等于导体两端电压与通过的电流的比值，但电阻与电压、电流无关，故B正确；
C．热值是物质的特性，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同，在数值上等于放出的热量和燃料的质量之比，与放出的热量和燃料的质量无关，故C正确；
D．密度是物质的特性，密度在数值上等于物体质量与其体积之比，与质量、体积无关，属于后一种情形，故D符合题意。
故选：BCD。
【点评】本题考查学生对电阻、密度、热值的理解，属于基础题。
三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题8分，共22分）
15．（6分）有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，接在220V家庭电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻？
（2）此灯泡正常工作1小时，消耗多少电能？
（3）若实际电压为110V，则灯泡的实际功率为多大？
【分析】（1）由可求灯泡正常工作的电阻；
（2）由W＝Pt可求灯泡正常工作1小时消耗的电能；
（3）由可求实际电压为110V时灯泡的实际功率。
【解答】解：（1）由可得，灯泡正常工作的电阻；
（2）由可得，灯泡正常工作1小时消耗的电能为W＝Pt＝40×10﹣3kW×1h＝0.04kW•h；
（3）实际电压为110V时灯泡的实际功率。
答；（1）灯泡正常发光时的电阻是1210Ω；
（2）此灯泡正常工作1小时，消耗0.04kW•h的电能；
（3）若实际电压为110V，则灯泡的实际功率为10W。
【点评】本题考查了学生对灯泡铭牌参数含义、电功、电功率公式的理解与掌握，是一道基础题目。
16．（8分）如图所示的电路，电源电压为12V，R1＝R3＝4Ω，R2＝6Ω，求：
（1）当S1、S2都断开时，电流表和电压表的示数各是多少？
（2）当S1、S2都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？
【分析】（1）当S1、S2都断开时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R3两端的电压；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电压表被短路，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出各支路的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流。
【解答】解：（1）当S1、S2都断开时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I1.2A，
电压表的示数：
U3＝IR3＝1.2A×4Ω＝4.8V；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电压表被短路即示数为0，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过两电阻的电流分别为：
I13A，I22A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表的示数：
I′＝I1+I2＝3A+2A＝5A。
答：（1）当S1、S2都断开时，电流表的示数为1.2A，电压表的示数为4.8V；
（2）当S1、S2都闭合时，电流表的示数为5A，电压表的示数为0V。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
17．（8分）太阳能热水器具有无噪音、无污染、环保节能、安全可靠的特点，深受大家喜欢。小方家的太阳能热水器内装有100L、初温为20℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到70℃。求：
（1）求热水器中水的质量；
（2）求热水器中的水吸收的热量[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]；
（3）若使用效率为50%的燃气炉来加热这些水，使水升高相同的温度，需要完全燃烧多少立方米天然气？（天然气的热值q＝8.4×107J/m3）；
（4）若不考虑热量的损失，使用“220V 2000W”的电热水器来加热这些水，使水升高相同的温度，电热水器正常工作至少需要多长时间？
【分析】（1）知道热水器中水的体积，利用计算水的质量；
（2）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cmΔt计算热水器中的水吸收的热量；
（3）知道加热效率，利用计算天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq计算需要完全燃烧的天然气的体积；
（4）不考虑热量的损失，使用电热水器来加热这些水，消耗的电能等于水吸收的热量，即W＝Q吸，再利用计算电热水器正常工作至少需要的时间。
【解答】解：（1）由得，热水器中水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；
（2）热水器中的水吸收的热量：
；
（3）由得天然气完全燃烧放出的热量：
，
由Q放＝Vq得需要完全燃烧的天然气的体积：
；
（4）不考虑热量的损失，使用“220V 2000W”的电热水器来加热这些水，消耗的电能等于水吸收的热量，即W＝Q吸＝2.1×107J，
由得电热水器正常工作至少需要的时间：
。
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）求热水器中的水吸收的热量为2.1×107J；
（3）若使用效率为50%的燃气炉来加热这些水，使水升高相同的温度，需要完全燃烧0.5m3；
（4）若不考虑热量的损失，使用“220V 2000W”的电热水器来加热这些水，使水升高相同的温度，电热水器正常工作至少需要175min。
【点评】本题为力学、热学、电学综合题，考查了密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、电功率公式的应用，有一定的难度。
四、实验探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）如图所示：
（1）图甲所示的电流表常被用于测量电路中的电流，所以使用时应将其 串联 （选填“串联”或“并联”）接入电路，图中电流表的分度值为 20 A；
（2）图乙所示，此电能表每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过 3000 圈，此电能表最大额定功率是 8800 W；
（3）小明用图丙、丁中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”a、b、c、d四个密闭容器中装有等量的空气，分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题：
①探究电流产生的热量与电流的关系应选择下面装置 丁 （选填“丙”或“丁”）进行实验；
②该实验是通过观察U形管中 高度差 的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少，这应用的主要物理方法是 C （填字母）。
A.等效替代法
B.类比法
C.转换法
D.控制变量法
【分析】（1）电流表在使用时必须串联在被测电路中；根据电流表表盘刻度分析回答；
（2）根据电能表参数结合P＝UI分析回答；
（3）①探究电流产生的热量与电流的关系时，应控制通电时间和电阻相同，电流不同；
②该实验是通过观察U形管中液面高度差的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少，这是转换法的应用。
【解答】解：（1）用电流表测电路中的电流时，电流表必须串联在被测电路中，并且所测电路中的电流不能超过它的量程；
由图知道，一个大格是200A，一个大格分成10个小格，故分度值是20A；
（2）由表盘可知，“3000r/（kW•h）”是表示每消耗1kW•h的电，电能表上的转盘转过3000转；
表盘中“10（40）A”中40A是指这个电能表的额定最大电流，所以，此电能表最大额定功率为：
P＝UI＝220V×40A＝8800W；
（3）①若探究电流产生的热量与电流的关系，应控制电阻相同，通电时间相同，但电流不同，所以应选择下面装置丁进行实验；
②该实验是通过观察U形管中液面高度差的变化，来比较电流通过电阻丝产生的热量多少，这应用的物理方法是转换法，故C正确，ABD错误；
故选：C。
故答案为：（1）串联；20；（2）3000；8800；（3）①丁；②高度差；C。
【点评】本题考查的知识点较多，综合性较强，但难度不大。
19．（7分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表：
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，目的是在相同时间内使水和煤油 吸收的热量 相同；
（2）本实验是通过加热相同时间比较 升高的温度 来反映水和煤油吸热能力的强弱，分析数据可知 水 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）实验中记录下两种物质温度随时间的变化图象并描出了如图乙所示的图象，由图可知a物质是 水 ，b物质是 煤油 ；
（4）若实验中水的质量是0.2kg，加热4min，水吸收的热量为 8.4×103 J；
（5）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 比热容 这个物理量来描述。
【分析】（1）（2）（3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（4）根据Q＝cmΔt求出水吸收的热量；
（5）单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。
【解答】解：（1）实验中使用相同规格的电加热器，在相同时间内放出的热量是相同的，也就是水和煤油在相同时间内吸收的热量近似相等。
（2）在吸收相同热量的情况下，比较它们升高的温度，升高温度小的物质，说明它更不容易升温，即吸热能力更强。所以本实验是通过比较相同加热时间内升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱。
由表格数据可知，水和煤油的质量相等，加热时间相同，吸收热量近似相等，水升高的温度小于煤油升高的温度，所以水的吸热能力较强。
（3）由表格数据可知，水和煤油的质量相等，加热时间相同，水升高的温度小于煤油升高的温度，结合图像可知a物质是水，b物质是煤油。
（4）水吸收的热量
（5）单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，它的物理意义是反映物质吸热或放热能力的强弱，数值越大，物质吸热（或放热）能力越强，温度变化越慢。
故答案为：（1）吸收的热量；（2）升高的温度；水；（3）水；煤油；（4）8.4×103；（5）比热容。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
20．（7分）在探究“电流与电压的变化关系”的实验中，小方设计了如图中甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，电阻R1为10Ω，滑动变阻器R0标有“20Ω 0.5A”字样。
（1）图甲是小方未完成的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求当滑片P左移时电流表的示数变大；
（2）实验前开关断开时，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确的操作是 机械调零 ，正确操作后，闭合开关S，小方发现电流表指针还是如图乙所示，原因是 电流表正负接线柱接反 ；图丙是某次实验中电流表的示数，应该记为 0.26 A；
（3）小方在实验中应保持电路中的电阻不变，通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的 电压 ；
表一是记录的部分实验数据，通过分析可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ；
（4）小方继续思考，若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”，要选用不同的定值电阻接入电路，实验过程中也要移动变阻器的滑片P，其主要目的是 保持定值电阻两端电压不变 。
【分析】（1）根据当滑片P左移时电流表的示数变大确定P以左电阻丝连入电路中与电阻串联；根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
（2）实验前开关断开时，如果发现电流表指针不在零刻度线，需调零；
电流应从电流表正接线柱流入、从接线柱流出，否则电流表指针反向偏转，拆接电路时，开关要断开；根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（3）探究“电流与电压的关系”的实验，应保持电路中的电阻不变，改变电压；比较记录的数据得出结论；
（4）探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端电压不变。
【解答】解：（1）当滑片P左移时电流表的示数变大，即电阻变小，故P以左电阻丝连入电路中与电阻串联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：
（2）实验前开关断开时，电流表指针如图乙所示，指针不在零刻度，接下来应对电流表调零；
正确操作后，闭合开关S，如果发现电流表指针如图乙所示，即电流表指针反向偏转，则接下来的正确的操作是：断开开关，将电流表的正负接线柱接线交换；图丙是某次实验中电流表的示数，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流应该记为0.26A；
（3）探究“电流与电压的关系”的实验，应保持电路中的电阻不变，通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的电压，从而多次测量得出普遍性的结论；由表中数据，所以可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）换用不同的定值电阻，要控制电阻两端的电压不变（控制变量法），所以移动滑片是为了保持定值电阻两端电压不变。
故答案为：（1）；
（2）机械调零；电流表正负接线柱接反；0.26；
（3）电压；正比；
（4）保持定值电阻两端电压不变。
【点评】本题探究“电流与电压的关系”的实验，考查电路连接、注意事项、电流表读数和使用、控制变量活动及归纳法的运用、数据分析。
21．（7分）（一）如图所示，小明同学在测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲所示是小明同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V，为了使小灯泡达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片向 A （选填“A”或“B”）调节。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω（结果取一位小数），小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（二）在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明将导体AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体按如图丙所示装置进行了连接和组装。
（4）小明闭合开关后进行了如下操作：
A.只让导体AB在水平方向左右运动
B.只让导体AB在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是 A （填写字母）；
（5）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是 A 。
A.换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
（6）如果将灵敏电流计换成电源，闭合开关S后可以观察到的现象是 AB运动 。
【分析】（1）分析电路连接，根据电表的使用分析回答；
（2）根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑片的移动方向；
（3）由欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻，由电功率公式P＝UI可以求出灯泡的额定功率；
（4）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；
（5）电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；
（6）磁场对通电导体作用，电路中要有电源。
【解答】解：（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡的额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，由电路图甲可知，应向A端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端电压增大，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；
（3）由乙图知电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以灯泡的额定电流为0.3A；
由欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻R8.3Ω，
由电功率公式P＝UI可以求得，灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生。
A．只让导体AB在水平方向左右运动，导体AB切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；
B．只让导体AB在竖直方向上下运动，导体AB没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生；
故选：A。
（5）电流表指针偏转不明显，是电流太弱，可能是磁场弱或导体（或磁铁）运动慢。可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体（或磁体），A正确；
电流表量程更大，所以将灵敏电流计换成电流表不合理，B错误；
故选：A。
（6）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
故答案为：（1）；（2）A；（3）8.3；0.75；（4）A；（5）A；（6）AB运动。
【点评】本题考查了滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率等问题，是实验的常考问题；还考查了探究电磁感应现象的实验，产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小的因素。
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初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
10
4
20
煤油
10
4
30
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
2
2.8
电流I/A
0.1
0.2
0.28
题号
9
10
11
12
答案
A
D
D
B
题号
13
14
答案
AC
BCD
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
10
4
20
煤油
10
4
30
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
2
2.8
电流I/A
0.1
0.2
0.28