2024-2025学年河南省漯河市舞阳县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年河南省漯河市舞阳县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共27页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）如图所示，游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，臂部有灼热感，这是通过 的方式来改变内能的。同时出现了“怒发冲冠”的情景，若用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近头发时，头发被排斥，此时头发带 电。
2．（2分）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ；若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机每秒对外做 次功。
3．（3分）用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同，在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料，同时点燃，给 相等的水加热，等待 （“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”），通过观察 来比较两种燃料热值的大小。
4．（2分）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值来减小发热功率。
5．（2分）氢能是新能源利用的新潮流。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢，2h能匀速骑行50km，氢恰好消耗完。骑行时受到的阻力为42N，此过程自行车牵引力所做的有用功是 J，氢的利用效率是 （氢气热值为1.4×108J/kg）。
6．（3分）如图的a、b所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图 ；如图的c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图中的d所示情况的原因是 （填“用电器的总功率过大”或“短路”），在家庭电路中，线路连接处因为接触不良，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾，原因是 。
二、选择题（本大题共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，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
7．（2分）学校饭堂营养又美味的午餐都是由食堂厨师用心制作而成，以下说法正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B．炒菜时主要是通过做功的方式增大菜的内能的
C．热的饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程，会不断向空气中释放热量，内能会增大
D．炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明温度越高分子运动越快
8．（2分）小雨晚上写作业时感觉冷，开电暖器取暖导致电路变化，以下说法正确的是（ ）
A．电路中的总电流变大B．电路中的总电压变大
C．电路中的总电阻变大D．电路中的总功率变小
9．（2分）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称AED），它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死，如图所示，急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤：将AED的两个电极贴于患者身上，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中，任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ）
A．AED内部有电源
B．AED与患者之间是并联的
C．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果
D．除颤时患者体内有电流通过
10．（2分）为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车中电动机的转速，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A．车速仪是由电压表改装而成
B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路
C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大
D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
11．（2分）如图所示，两个不同规格的小灯泡连接在一起，开关S闭合后L2比L1亮，电流表的示数和电压表的示数分别是0.15A和3V，则下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压小于3V
B．L2两端电压大于3V
C．流过L1的电流大于0.15A
D．若L1断路，电压表示数不变
12．（2分）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ）
A．电饭煲B．白炽灯C．电热水器D．电风扇
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“25Ω，1A”，灯泡L上标有“2.5V，1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为5Ω
B．电流表的示数变化范围是0.15A﹣0.5A
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是5Ω﹣25Ω
D．电路消耗的最大总功率为2.5W
（多选）14．（2分）小明用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，器材有：电压6V的电源、滑动变阻器（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。下列说法正确的是（ ）
A．实验时调节R′的滑片时，开关S必须处于断开的状态
B．探究电流与电压的关系时，要保持R不变，调节R′的滑片，改变R两端的电压
C．探究电流与电阻的关系时，电阻从5Ω换成10Ω之后，需要向左调节R′的滑片
D．探究电流与电阻的关系时，为完成三个电阻的实验，R两端的电压不能低于3V
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）某同学探究“电流跟电压的关系”时，连接了如图所示的部分电路，定值电阻的阻值是10Ω。
（1）请把滑动变阻器正确连入电路中，要求开关闭合前，滑片要滑至最右端。
（2）请把电路中连接不当的导线画“×”，并改成合适的连接。
16．（2分）如图所示，在图中把插头与电水壶正确连线。
四、实验探究题（第17题5分，第18题7分，第19题7分，共19分）
17．（5分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）图甲装置中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填字母）。
A.比较不同物质的吸热能力
B.探究电流与电压、电阻的关系
（2）图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明 。
（3）图乙中R2与R3并联，目的是使通过与R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，与其他小组的实验现象都不同，则该小组可能存在的电路故障是 。
18．（7分）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，实验室提供了如下器材：额定电压为3.8V的小灯泡（正常工作时电阻大于10Ω），电源电压恒为4.5V，滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实物电路补充完整。
（2）闭合开关前，应把滑片置于最右端，目的是 ；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 。
（3）正确连接电路，测得灯泡两端的电压为2V，要让灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留1位小数）。
（5）实验结束后，小明认为上述实验方案中，电压表读数不准确，利用原器材又设计了如图丙所示的实验电路，电压表的量程接入“0～3V”，他认为当电压表示数为0.7V时，小灯泡正常发光，就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量。你认为他的做法在实际操作中 （选填“可行”或“不可行”），理由： 。
19．（7分）小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验，他按照如图甲所示电路图进行实验，为了测量电压，他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
（1）小聪为了防止偶然因素带来的影响，决定采用以下两种方案，进行多次实验：
方案一：改变电源电压。
方案二：改变小灯泡的规格。
小聪将自己所测的三组数据记录在表中，分析表中的数据可知，与第一次实验对比，第二次实验是采用方案 （选填“一”或“二”）进行的。
（2）在第三次实验时，灯L2两端的电压如图乙所示，为 V，由表中的数据可知，串联电路两端的电压 各部分电路两端电压的总和。
（3）小超对照图甲的实验设计后认为：用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时，需要将电压表进行改接，为了不反复拆接电压表，优化实验过程。于是，他设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1电压表测L1的电压，只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2的电压。这种设计思路是 （选填“正确”或“错误”）的，因为 。
（4）小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦，他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器，又设计了如图丁所示的电路。连接好电路后，小聪向右移滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度将 （选填“变亮”或“变暗”）。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据，多次实验后发现，电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点，则可能的原因是 。
五、综合应用题（第20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）图甲为电子台秤原理图，定值电阻R0＝15Ω，图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像，电源电压恒为12V，电流表的量程为0﹣0.6A。（忽略秤盘的质量，g取10N/kg）求：
（1）测量质量为4kg时，电流表的示数；
（2）质量为4kg的物体放在台秤上，10s内电阻R0产生的热量；
（3）该台秤能够测量的最大质量。
21．（9分）在物理课外实践活动中，小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样，他查得电磁炉“一级能效”的热效率η不低于90%，该电磁炉大火挡正常工作时的电功率为2000W。小明对电磁炉进行粗略测试，用大火挡位正常工作，将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃耗时280s。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流（结果保留一位小数）。
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少。
（3）请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
2024-2025学年河南省漯河市舞阳县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
二．多选题（共2小题）
一、填空题（本大题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示，游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，臂部有灼热感，这是通过 做功 的方式来改变内能的。同时出现了“怒发冲冠”的情景，若用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近头发时，头发被排斥，此时头发带 正 电。
【分析】下滑过程中臂部克服摩擦做功，机械能转化为内能；通过摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电；同种电荷相互排斥；用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，物体失去电子带正电，自由电子定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：下滑过程中臂部克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部的温度升高、内能增大，这是通过做功的方式来改变内能的。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，小朋友从滑梯滑下后出现了“怒发冲冠”的情景是由于小孩子与滑梯发生摩擦而使头发上带电，头发上由于带同种电荷相互排斥而张开；头发与带正电的玻璃棒相斥，说明头发上带正电。
故答案为：做功；正。
【点评】本题考查了改变内能的方式、摩擦起电的现象、电荷间的相互作用规律，属于电学中的基础内容，要熟练掌握。
2．（2分）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 水的比热容较大 ；若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机每秒对外做 20 次功。
【分析】（1）水具有较大的比热容，相同质量的水和其它物质相比，升高或降低相同的温度，水吸收的热量多，因此水常被用来做取暖介质和冷却剂；
（2）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
【解答】解：采用循环流动的水进行冷却，质量相同的液体，水的比热容较大，升高1℃，吸收的热量比较多，吸热能力强。
若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机每秒飞轮转的圈数为
一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次，此汽油机1s飞轮转40r，说明1s共经历20个循环，对外做功20次。
故答案为：水的比热容较大；20。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点和水的比热容较大进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。
3．（3分）用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同，在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料，同时点燃，给 质量 相等的水加热，等待 燃料燃尽 （“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”），通过观察 温度计示数上升的示数 来比较两种燃料热值的大小。
【分析】比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同。
【解答】解：比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，给质量相等的水加热，需等待燃料完全燃烧，通过观察温度计上升的示数来比较两种燃料热值大小。
故答案为：质量；燃料燃尽；温度计上升的示数。
【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质热值的大小。
4．（2分）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 热 效应实现高温封口，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 增大 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值来减小发热功率。
【分析】（1）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应；
（2）由公式进行分析。
【解答】解：电流通过电阻时发热产生热量，温度升高，实现高温封口。
使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。
故答案为：热；增大。
【点评】本题考查了电流的热效应和电功率的分析，属于综合题。
5．（2分）氢能是新能源利用的新潮流。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢，2h能匀速骑行50km，氢恰好消耗完。骑行时受到的阻力为42N，此过程自行车牵引力所做的有用功是 2.1×106 J，氢的利用效率是 75% （氢气热值为1.4×108J/kg）。
【分析】根据W有＝F牵s得出有用功，根据Q放＝m氢q得出0.02kg氢完全燃烧放出的热量，根据效率公式得出氢的利用效率。
【解答】解：有用功为W有＝F牵s＝42N×50×103m＝2.1×106J；
0.02kg氢完全燃烧放出的热量为Q放＝m氢q＝0.02kg×1.4×108J/kg＝2.8×106J，
氢的利用效率为η75%；
故答案为：2.1×106；75%。
【点评】本题考查了功、热值和效率的计算公式的应用，熟练掌握相关知识即可，难度不大。
6．（3分）如图的a、b所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图 a ；如图的c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图中的d所示情况的原因是 短路 （填“用电器的总功率过大”或“短路”），在家庭电路中，线路连接处因为接触不良，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾，原因是 线路连接处电阻较大，在电流和通电时间一定时，产生的热量较多 。
【分析】（1）使用测电笔时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
（2）家庭电路中电流过大的原因：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大；
（3）根据焦耳定律Q＝I2Rt可知：在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，产生的热量越多。
【解答】解：使用测电笔时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，正确的是a；图中的d所示情况的原因是短路，在家庭电路中，线路连接处因为接触不良，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾，原因是线路连接处电阻较大，在电流和通电时间一定时，产生的热量较多。
故答案为：a；短路；线路连接处电阻较大，在电流和通电时间一定时，产生的热量较多。
【点评】本题考查的是测电笔的使用规则；知道家庭电路中电流过大的原因；会根据焦耳定律解释相关的生活现象。
二、选择题（本大题共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，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
7．（2分）学校饭堂营养又美味的午餐都是由食堂厨师用心制作而成，以下说法正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B．炒菜时主要是通过做功的方式增大菜的内能的
C．热的饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程，会不断向空气中释放热量，内能会增大
D．炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明温度越高分子运动越快
【分析】（1）热量是个过程量，区别于状态量，只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量，当两物体温度相等时，热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量，而不能说含有多少热量；
（2）改变内能的方法有两种：做功和热传递；
（3）物体放出热量，内能会变小；
（4）分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越快。
【解答】解：A、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、厨师炒菜时，用锅铲不停翻炒是为了使菜受热均匀，菜会从烧热的铁锅中吸收热量，是通过热传递的方式增大内能，故B错误；
C、饭菜从打饭处端到餐桌的过程，饭菜与空气之间发生热传递，会不断向空气中释放热量，内能会减小，故C错误；
D、炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明物体温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对温度、热量与内能的关系、热传递的条件以及分子的热运动在生活中的应用，是热学的难点，是中考的热点。
8．（2分）小雨晚上写作业时感觉冷，开电暖器取暖导致电路变化，以下说法正确的是（ ）
A．电路中的总电流变大B．电路中的总电压变大
C．电路中的总电阻变大D．电路中的总功率变小
【分析】家庭电路中各用电器是并联的，工作时互不影响，根据并联电路的特点、并联电阻的规律、并联电路功率的特点等对照选项可做出判断。
【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，根据电阻越并越小可知，线路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电流变大，故A正确；
B、家庭电路中各用电器是并联的，各用电器两端的电压都等于电源电压，家庭电路的电压为220V是不变的，故B错误；
C、家庭电路中各用电器是并联的，根据电阻越并越小的规律可知，打开电暖器，电路的总电阻变小了，故C错误；
D、家庭电路中各用电器工作时的功率之和，就是电路中的总功率，所以当开电暖器取暖时，电路的总功率变大了，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查了学生对家庭电路的了解和并联电路电阻特点、欧姆定律、电功率公式的应用，涉及的知识点较多，但都是基础知识，都是应该掌握的内容。
9．（2分）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称AED），它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死，如图所示，急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤：将AED的两个电极贴于患者身上，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中，任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ）
A．AED内部有电源
B．AED与患者之间是并联的
C．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果
D．除颤时患者体内有电流通过
【分析】（1）自动体外电击器内部有电源。
（2）自动体外电击器（AED）和患者之间是串联的。
（3）容易导电的物体叫导体。人体、大地、金属、酸碱盐的水溶液是常见的导体。
（4）人体是导体，除颤时患者体内有电流通过。
【解答】解：A、AED内部有电源，故A正确；
B、自动体外电击器（AED）和患者之间是串联的，故B错误；
C、人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果，故C正确；
D、人体是导体，除颤时患者体内有电流通过，故D正确。
故选：B。
【点评】知道AED的基本原理；知道导体和电流的概念。
10．（2分）为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车中电动机的转速，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A．车速仪是由电压表改装而成
B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路
C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大
D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
【分析】分析电路可知，变阻器和R0串联，电压表测变阻器的电压；
（1）当驾驶员踩下“油门”时，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化；根据电压表示数和电流表示数分析电压表与电流表示数比值的变化；
（2）从保护电路的角度分析R0的作用；
（3）根据欧姆定律得出电压表示数变化量的关系式，然后根据R分析电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值的变化。
【解答】解：根据电路图可知，变阻器和R0串联，电压表测变阻器的电压，电流表测量电路中的电流。
AC．踩下油门的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，变阻器分担的电压减小，所以电压表示数减小；变阻器的电阻变小，电路总电阻变小，根据可知电流变大，即电流表示数变大；当驾驶员踩下油门时车速仪示数增大，所以车速仪是由电流表改装而成；电压表示数变小，电流表示数变大，则电压表的示数与电流表的示数比值变小，故AC错误；
B．定值电阻R0可以防止电路中电流过大，烧坏仪表，起到保护电路的作用，故B错误；
D．由于串联电路的分压作用，电压表的示数变化量即为定值电阻电压的变化量。对于定值电阻R0，设某时刻下电压为U1，电流为I1，根据欧姆定律则有：U1＝I1R0 ①
设另一时刻下电压为U2，电流为I2，根据欧姆定律则有：U2＝I2R0 ②
②﹣①则有U2﹣U1＝（I2﹣I1）R0，则有：；因为R0是定值电阻，所以踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，属于基础题。
11．（2分）如图所示，两个不同规格的小灯泡连接在一起，开关S闭合后L2比L1亮，电流表的示数和电压表的示数分别是0.15A和3V，则下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压小于3V
B．L2两端电压大于3V
C．流过L1的电流大于0.15A
D．若L1断路，电压表示数不变
【分析】并联电路中各支路两端电压相等；
并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【解答】解：由图可知，两灯并联，电压表测量并联电路的电压，电流表测量通过灯L1的电流。
AB、由并联电路的电压特点可知，L1两端电压等于L2两端电压，等于3V，故AB错误；
C、电流表测量通过灯L1的电流，电流表的示数为0.15A，即流过L1的电流等于0.15A，故C错误；
D、由并联电路的特点可知，若L1断路，电压表示数不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了并联电路的电压、电流特点和电流表、电压表的使用，属于常考题。
12．（2分）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ）
A．电饭煲B．白炽灯C．电热水器D．电风扇
【分析】电能可以转化为其它形式的能，分析不同用电器工作时的能量转化情况，与图中对照可做出判断。
【解答】解：结合某用电器的能量流向图可知该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。
AC、电饭煲和电热水器工作时，主要将电能转化为内能，故AC不正确；
B、白炽灯工作时，主要将电能转化为内能和光能，故B不正确；
D、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故D正确。
故选：D。
【点评】会分析用电器工作时的能量转化，是正确解答的关键，难度不大。
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“25Ω，1A”，灯泡L上标有“2.5V，1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为5Ω
B．电流表的示数变化范围是0.15A﹣0.5A
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是5Ω﹣25Ω
D．电路消耗的最大总功率为2.5W
【分析】由电路图知，R与L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据R求出灯泡的阻值；
（2）根据I求出灯泡额定电流，根据串联电路电流特点确定通过电路的最大电流；灯泡两端的最大电压为2.5V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小，根据分压特点求出滑动变阻器R两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的最小阻值，进而确定滑动变阻器允许调节的阻值范围；
（3）根据P＝UI求出最大功率。
【解答】解：由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、灯泡的阻值：RL5Ω，故A正确；
BC、由P＝UI得灯泡的额定电流：IL0.5A，
串联电路各处电流相等，电流表量程选择“0～0.6A”，
所以电路允许通过的最大电流为I＝IL＝0.5A，
由串联分压原理可知当电压表示数最大为2.5V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
滑动变阻器连入电路中的最小阻值R4Ω，
当滑动变阻器全部连入电路时，电路中电流最小，最小电流：
I′0.15A，电流表的示数变化范围是0.15A～0.5A，故B正确；
滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～25Ω，故C错误；
D、电路消耗的最大总功率为P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中各量的最大和最小值的确定，有一定的难度。
（多选）14．（2分）小明用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，器材有：电压6V的电源、滑动变阻器（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。下列说法正确的是（ ）
A．实验时调节R′的滑片时，开关S必须处于断开的状态
B．探究电流与电压的关系时，要保持R不变，调节R′的滑片，改变R两端的电压
C．探究电流与电阻的关系时，电阻从5Ω换成10Ω之后，需要向左调节R′的滑片
D．探究电流与电阻的关系时，为完成三个电阻的实验，R两端的电压不能低于3V
【分析】（1）实验时调节R′的滑片时，开关S处于闭合状态；
（2）根据控制变量法，在探究电阻上的电流跟电压的关系时，应控制定值电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压；
（3）探究“电流与电阻”的关系时，要控制电阻两端的电压不变，只改变电阻的大小，根据串联分压可判断滑动变阻器的变化；
（4）根据分压原理，可求出定值电阻为20Ω，对应的滑动变阻器的阻值最大时，从而确定定值电阻两端的最小电压。
【解答】解：A．电路中有电流才能知道变化，因此实验调节R′的滑片时，开关S处于闭合状态，故A错误；
B．探究电流与电压的关系时，需要改变电压，控制电阻不变，故实验时要保持R不变，调节R′的滑片，改变R两端的电压，故B正确；
C．探究电流与电阻的关系时，需要改变电阻，控制电压不变，电阻从5Ω换成10Ω之后，根据串联分压，定值电阻两端的电压变大，为了减小定值电阻两端的电压，滑动变阻器需要分担更多的电压，故需要向右调节R′的滑片，故C错误；
D．当定值电阻为20Ω，对应的滑动变阻器的阻值最大为20Ω时，根据串联分压可知
代入数据得解得UV＝3V，因此为完成三个电阻的实验，R两端的电压不能低于3V，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题是探究“电流与电压、电阻的关系”实验，考查了实验注意事项、电路分析、电路连接、数据处理和控制变量法的运用等，综合性强，有一定难度。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）某同学探究“电流跟电压的关系”时，连接了如图所示的部分电路，定值电阻的阻值是10Ω。
（1）请把滑动变阻器正确连入电路中，要求开关闭合前，滑片要滑至最右端。
（2）请把电路中连接不当的导线画“×”，并改成合适的连接。
【分析】（1）滑动变阻器是依靠改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的；
（2）根据电流表和电压表的量程分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器采用一上一下的解法；开关闭合前，滑片要滑至最右端，此时的电阻应该是最大的，所以应该接A接线柱；
（2）电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选用小量程；电路中的最大电流约为：I0.3A，所以电流表选用小量程，如下所示：
【点评】本题考查了滑动变阻器的使用、电路图的连接，难度不大。
16．（2分）如图所示，在图中把插头与电水壶正确连线。
【分析】（1）带金属外壳的家用电器必须接地。
（2）三孔插座的正确连接方式是“左零右火上接地”。
【解答】解：通插座的保险丝要接在火线上，开关要接在火线上，电热水壶金属外壳要接地，如图所示：
。
【点评】本题主要考查了安全用电的基本原则，关键是知道三孔插座和三脚插头的正确接法。
四、实验探究题（第17题5分，第18题7分，第19题7分，共19分）
17．（5分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）图甲装置中U形管 不是 （选填“是”或“不是”）连通器。实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 A （填字母）。
A.比较不同物质的吸热能力
B.探究电流与电压、电阻的关系
（2）图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 。
（3）图乙中R2与R3并联，目的是使通过与R1与R2的 电流 不同。
（4）某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，与其他小组的实验现象都不同，则该小组可能存在的电路故障是 R3断路 。
【分析】（1））上端开口，底端相连的容器为连通器，电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）根据并联电路的电流规律分析R3与R2并联的目的；
（4）根据Q＝I2Rt分析电流大小，得出故障所在。
【解答】解：（1）上端开口，底端相连的容器为连通器，U形管不是连通器。
实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，本实验采用的是转换法，下列实验中，也运用了这种实验方法的是A；
A、比较不同物质的吸热能力，通过比较相同质量的不同物质，吸收相同的热量后上升的温度来比较物质的比热容，采用的是转换法；
B、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法。
（2）闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（3）乙图中R2与R3并联，目的是使通过R1与R2的电流不同，干路中的电流大于支路中的电流。
（4）用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，说明容器内电阻产生的热量相同，由Q＝I2Rt可知，通过容器内电阻的电流相等，说明R3发生了断路。
故答案为：（1）不是；A；（2）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（3）电流；（4）R3断路。
【点评】本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串并联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
18．（7分）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，实验室提供了如下器材：额定电压为3.8V的小灯泡（正常工作时电阻大于10Ω），电源电压恒为4.5V，滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实物电路补充完整。
（2）闭合开关前，应把滑片置于最右端，目的是 保护电路 ；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 小灯泡短路 。
（3）正确连接电路，测得灯泡两端的电压为2V，要让灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 13.6 Ω（保留1位小数）。
（5）实验结束后，小明认为上述实验方案中，电压表读数不准确，利用原器材又设计了如图丙所示的实验电路，电压表的量程接入“0～3V”，他认为当电压表示数为0.7V时，小灯泡正常发光，就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量。你认为他的做法在实际操作中 不可行 （选填“可行”或“不可行”），理由： 开关闭合前，滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处，可能烧坏电压表，无法确定滑动变阻器的位置 。
【分析】（1）本实验“测量小灯泡正常发光时的电阻”，根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联；
（2）闭合开关前，为保护电路，应把滑片置于阻值最大处；闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路，根据电压表无示数；
（3）灯在额定电压下正常发光，测得灯泡两端的电压为2V，小于灯的额定电压，由串联电路电压的规律及分压原理分析。
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆欧姆定律得出小灯泡正常发光时的电阻；
（5）分析电路的连接，滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处，电压表的示数最大，但此时电压表选择0～3V，可能烧坏电压表，据此分析。
【解答】解：（1）电压表需要并联在小灯泡两端，且遵循正接线柱接入，负接线柱接出，而本实验是“测量小灯泡正常发光时的电阻”，额定电压为3.8V的小灯泡，小灯泡的电压需要达到3.8V，小灯泡才能正常发光，故电压表需要选择0～15V，故如图所示：
（2）闭合开关前，应把滑片置于最右端，此时滑动变阻器接入的阻值最大，目的是为了保护电路。
闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则故障原因可能是电压表所测量的小灯泡短路。
（3）正确连接电路，测得灯泡两端的电压为2V，要让灯泡正常发光，小灯泡两端的电压需要变大，变为3.8V，则滑动变阻器两端的电压需要变小，故滑动变阻器接入的阻值需要变小，滑动变阻器需要向左移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发光的电流为0.28A，则小灯泡正常发光时的电阻为；
（5）图中电压表测变阻器的电压，电压表的量程接入“0～3V”，他认为当电压表示数为0.7V时，小灯泡正常发光，就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量，这个方法不可行，滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处，电压表的示数最大，但此时电压表选择0～3V，可能烧坏电压表，无法确定滑动变阻器的位置。
故答案为：（1）；
（2）保护电路；小灯泡短路；
（3）左；
（4）13.6；
（5）不可行；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处，可能烧坏电压表，无法确定滑动变阻器的位置。
【点评】本题测量小灯泡正常发光时的电阻，考查电路连接、注意事项、操作过程及实验方案的评估。
19．（7分）小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验，他按照如图甲所示电路图进行实验，为了测量电压，他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
（1）小聪为了防止偶然因素带来的影响，决定采用以下两种方案，进行多次实验：
方案一：改变电源电压。
方案二：改变小灯泡的规格。
小聪将自己所测的三组数据记录在表中，分析表中的数据可知，与第一次实验对比，第二次实验是采用方案 一 （选填“一”或“二”）进行的。
（2）在第三次实验时，灯L2两端的电压如图乙所示，为 2.5 V，由表中的数据可知，串联电路两端的电压 等于 各部分电路两端电压的总和。
（3）小超对照图甲的实验设计后认为：用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时，需要将电压表进行改接，为了不反复拆接电压表，优化实验过程。于是，他设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1电压表测L1的电压，只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2的电压。这种设计思路是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，因为 只闭合开关S和S2，会导致电压表正负接线柱接反 。
（4）小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦，他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器，又设计了如图丁所示的电路。连接好电路后，小聪向右移滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度将 变暗 （选填“变亮”或“变暗”）。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据，多次实验后发现，电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点，则可能的原因是 导线内部有电阻，也会分电压 。
【分析】（1）与第一次实验对比，第二次实验测得的ac间的电压不同，即电源电压不同，但两灯泡的分压关系相同。
（2）串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。
（3）如图丙，只闭合开关S和S1，如果电压表接线正确，电压表测L1的电压。
（4）如图丁，连接好电路后，小聪向右移滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路电流变小，小灯泡亮度将变暗。
由于导线内部有电阻，也会分电压。
【解答】解：（1）与第一次实验对比，第二次实验测得的ac间的电压不同，即电源电压不同，但两灯泡的分压关系相同，即灯泡没有改变，故采用的是方案一。
（2）如图乙所示，电压表用的小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，此时ab间电压与bc间电压之和等于ac间电压，可知，串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。
（3）如图丙，只闭合开关S和S1，如果电压表接线正确，电压表测L1的电压，那么只闭合开关S和S2，会导致电压表正负接线柱接反，所以这种设计思路是错误的。
（4）如图丁，连接好电路后，小聪向右移滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路电流变小，小灯泡亮度将变暗。
由于导线内部有电阻，也会分电压，因此电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点。
故答案为：（1）一；（2）2.5；等于；（3）错误；只闭合开关S和S2，会导致电压表正负接线柱接反；（4）变暗；导线内部有电阻，也会分电压。
【点评】此题为探究串联电路中的电压规律实验，考查电压表的正确使用以及串联电路的电压特点，还考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。
五、综合应用题（第20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）图甲为电子台秤原理图，定值电阻R0＝15Ω，图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像，电源电压恒为12V，电流表的量程为0﹣0.6A。（忽略秤盘的质量，g取10N/kg）求：
（1）测量质量为4kg时，电流表的示数；
（2）质量为4kg的物体放在台秤上，10s内电阻R0产生的热量；
（3）该台秤能够测量的最大质量。
【分析】（1）根据F＝G＝mg求质量为4kg时压敏电阻受到的压力，由图乙可知压敏电阻的阻值；由图甲可知，定值电阻R0和压敏电表R串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求电路中的电流；
（2）根据Q＝I2Rt求10s内电阻R0产生的热量；
（3）当电路中的电流最大时，根据欧姆定律和串联电路的电阻规律求出R的最小阻值，根据图乙可知对应的最大压力，根据F＝G＝mg求得该台秤能够测量的最大质量。
【解答】解：（1）质量为4kg时压敏电阻受到的压力：F＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N，
由图乙可知压敏电阻的阻值：R＝15Ω；
由图甲可知，定值电阻R0和压敏电表R串联，电流表测电路中的电流，
根据串联电路的电阻规律可得，此时电路的总电阻：R总＝R0+R＝15Ω+15Ω＝30Ω，
电路中的电流：I0.4A；
（2）10s内电阻R0产生的热量：Q0＝I2R0t＝（0.4A）2×15Ω×10s＝24J；
（3）当电路中的电流最大时，根据欧姆定律可得，电路的最小总电阻：
R总′20Ω，
由串联电路的电阻规律可得，R的最小阻值：R小＝R总′﹣R0＝20Ω﹣15Ω＝5Ω，
根据图乙可知对应的最大压力为F大＝100N，根据F＝G＝mg可得，
该台秤能够测量的最大质量：m大10kg。
答：（1）测量质量为4kg时，电流表的示数为0.4A；
（2）质量为4kg的物体放在台秤上，10s内电阻R0产生的热量为24J；
（3）该台秤能够测量的最大质量为10kg。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用，以及重力公式的应用，根据图像得出相关信息是关键之一。
21．（9分）在物理课外实践活动中，小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样，他查得电磁炉“一级能效”的热效率η不低于90%，该电磁炉大火挡正常工作时的电功率为2000W。小明对电磁炉进行粗略测试，用大火挡位正常工作，将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃耗时280s。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流（结果保留一位小数）。
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少。
（3）请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
【分析】（1）根据P＝UI得该电磁炉正常工作时的电流；
（2）3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，据此求出消耗的电能，根据W＝Pt求出功率；
（3）根据Q吸＝cm（t1﹣t0）求出水吸收的热量，根据W＝Pt求出消耗的电能，根据效率公式求出电饭锅的加热效率，比较得出答案。
【解答】解：（1）根据P＝UI得该电磁炉正常工作时的电流为：I9.1A；
（2）消耗的电能WkW•h＝0.02kW•h；
该电磁炉的这一小火挡电功率P′0.6kW＝600W；
（3）水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
消耗的电能为：
W＝P″t′＝2000W×280s＝5.6×105J，
电热水器的热效率为：
η90%，故该电磁炉的热效率值达到一级能效。
答：（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流为9.1A；
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表转盘在2mis内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为600W；
（3）该电磁炉的热效率能达到一级能效。
【点评】（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流为9.1A；
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表转盘在2mis内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为600W；
（3）该电磁炉的热效率能达到一级能效。
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Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
3.5
6
题号
7
8
9
10
11
12
答案
D
A
B
D
D
D
题号
13
14
答案
AB
BD
序号
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
3.5
6