九年级物理上学期第三次大联考试卷（含解析） 新人教版

2015-2016学年江西省赣州市石城县小松中学九年级（上）第三次大联考物理试卷 一、填空（共20分．每空1分） 1．19世纪20年代，德国物理学家欧姆经过大量的实验研究得出了欧姆定律：导体中的电流，跟_______成正比，跟_______成反比． 2．央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受广大群众喜爱，味道鲜美的微山湖炖鱼是济宁人民“舌尖上的美食”．炖鱼满屋飘香是由于_______造成的，烹饪过程中其内能是通过_______方式改变的． 3．毛皮摩擦过的橡胶棒带_______电，将该橡胶棒靠近带负电的泡沫塑料小球时，小球将会被_______． 4．电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具．电动车的轮胎用橡胶材料做成，主要是利用了橡胶材料具有良好的_______（填一种物质的属性）；旋转右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变，与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个_______． 5．汽油机的做功冲程是将_______能转化为机械能；电风扇工作时主要是将电能转化为_______能． 6．4月初小芳家中的电能表的示数为，5月初电能表如图所示，4月份她家共使用了_______度电．她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是_______J．（要过程） 7．桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区．湖水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的_______较大；秋天漫步在湖边林荫道上，闻到阵阵桂花花香，这属于_______现象． 8．某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有_______J的电能转化成了热能和_______能． 9．一个白炽灯泡铭脾上标有“220V 100W”字样，则这盏灯正常发光时的灯丝电阻为_______Ω．如果灯丝断了．重新将灯丝搭上，灯丝电阻将_______ （选填“变小、“不变”或“变大”）． 10．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为_______V，R2的阻值为_______Ω． 　 二、选择题（共20分．第11-14小题．每小题只有一个选项正确．每小题3分：第15、16小题为不定项选择．每小题有一个或几个选项正确．每小题3分．全部选择正确得4分．选择正确但不全得2分．不选、多选或错选得0分） 11．美丽的泉城济南，山清水秀、景色怡人．以下泉城美景的形成，与“分子动理论”有关的是（　　） A．趵突泉，泉水清澈见底 B．千佛山，寺内暮鼓晨钟 C．大明湖，湖面荷花飘香 D．植物园，处处花团锦簇 12．卫生间里安装了照明灯和换气扇，有时需要独立工作，有时需要同时工作．下列电路图符合要求的是（　　） A． B． C． D． 13．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，电路正常工作，滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡L变暗 B．电压表示数不变 C．电路的总电阻减小 D．电流表示数逐渐变大 14．如图所示，闭合开关S，两灯均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障是（　　） A．灯L1开路 B．灯L2开路 C．灯L1短路 D．灯L2短路 15．下列说法正确的是（　　） A．两杯水温度相同，内能也一定相同 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．由于水的比热容大，工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质 D．质量、初温相同的水和煤油放出相同的热量后，水的温度高于煤油的温度 16．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω　2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V　3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　） A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片向b端滑动时，灯泡变亮 B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 　 三、简答与计算题（共20分．第17小题4分，第18、19小题各5分．第20小题6分） 17．如图所示为电阻A与电阻B的伏安特性曲线图，请你说出它们的相同点与不同点． 18．某太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，则水吸收的热量为多少J？这些热量相对于完全燃烧多少m3天然气所放出的热量？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、天然气的热值为2.1×107J/m3） 19．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示，a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的额定电压为6V．科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成图乙所示的图象． 求： （1）电阻R2的阻值； （2）电阻R2的额定电功率． 20．自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算（水的密度ρ水=1×103kg/m3，水的比热容C水=4.2×103J/kg℃） 饮水机参数 热水温度：≥90℃ 热胆容积：2L 额定功率：1000W 保温功率：40W 额定电压：220V 频率：50Hz （1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？ （2）开关断开时，饮水机处于_______状态（填“加热”或“保温”）． （3）电阻丝R1的阻值． 　 四、实验题（每题各8分，共16分） 21．下面是小明同学完成实验后所写的一份实验，请你帮他补充完整． 实验名称：伏安法测电阻 实验原理：R= 实验器材：请你在甲虚线框内用规定的电路器件符号画出所需器材． 实验步骤：（略） 实验数据：请乙虚线中本实验的数据记录表格． 实验拓展：为完成测定小灯泡正常发光时电阻的实验，小明同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样 （1）如图丙电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是_______（选填“①”或“②”）． （2）改正电路后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丁，则小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω． 22．如图甲所示是小红设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路，电源电压为6V，小灯泡的电阻大约是10Ω，且小红在连接实验电路的过程中发现电压表“0～15V”量程损坏，只有0～3V”的量程可以使用． （1）若小红想测小灯泡正常发光时的电阻，请用笔画线代替导线把电路连接完整． （2）实验中有两个可供选择的滑动变阻器分别为“5Ω 1A”“10Ω 1A”，为了顺利完成实验，小红应选择_______的变阻器最为合适． （3）小红在实验的过程中．调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω．根据所测数据小红绘制了如图丙所示的U﹣I图象，则_______（填“甲”或“乙”）是小灯泡的U﹣I图象，原因是_______． （4）小红还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，她设计的电路图如图丁所示： ①若小红闭合开关后，发现电流表无示数，用电压表分别测R1、R2（R1≠R2）两端的电压，电压表并联在R1两端时有示数，并联在R2两端时无示数，则此电路发生故障的原因是_______． ②排除故障后，小红分别用电压表测出了R1、R2两端的电压，请你猜想：通过以上操作，她能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？_______（填“能”或“不能”），你猜想的依据是_______． 　 五、探究题（共24分，每小题各8分） 23．小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个，滑动变阻器一个，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，开关和导线若干．请你和他一起完成下列实验： （1）小宇选用器材时发现电流表指针如图甲所示，他应该_______；在连接实物电路的过程中，开关要_______． （2）小宇连成如图乙所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上划“×”，并画出正确的连线． （3）改正错误连接后，闭合开关，移动滑片P观察两表的示数，为了记录相关的实验数据，请你帮他设计记录数据的表格． （4）在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后，继续进行实验，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法降低到2V，原因是_______． 24．为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，实验室中准备了以下仪器： 两个规格相同的电加热器，两个相同的酒精灯，两个相同的烧杯，两支温度计，手表，铁架台，火柴，适量的水和煤油． （1）为了完成实验，还需要的仪器有_______． （2）为了准确地控制物体吸热的多少，在上述提供的热源中，选_______较合理． （3）某小组实验中记录了实验数据（见下表），分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的_______有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的_______有关． 物质 次数 质量 升高的温度 加热的时间 水 第1次 0.1 10 2 第2次 0.2 10 4 煤油 第3次 0.1 10 1 第4次 0.2 10 2 （4）在上面（3）的分析中采用的研究与我们所做过的_______实验的研究方法相同（写一条即可）． 25．为了探究电流做功与哪些因素有关，小军依照电流的热效应设计了如图甲的装置，他将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，且通过瓶塞上的短玻璃管与 相同的气球连接． （1）在实验中电流做功多少是通过观察气球_______来体现的，这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”． （2）甲装置可探究电流做功与_______有关． （3）教材上的实验装置如图乙所示（烧瓶与甲图中的相同）．比较甲、乙两种不同的实验装置，你认为较好的装置是_______，理由是：_______． 　 2015-2016学年江西省赣州市石城县小松中学九年级（上）第三次大联考物理试卷 参考答案与试题解析 　 一、填空题（共20分．每空1分） 1．19世纪20年代，德国物理学家欧姆经过大量的实验研究得出了欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． 【考点】欧姆定律． 【分析】根据对欧姆定律内容的掌握作答：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． 【解答】解：德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是著名的欧姆定律． 故答案为：导体两端的电压；导体的电阻． 　 2．央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受广大群众喜爱，味道鲜美的微山湖炖鱼是济宁人民“舌尖上的美食”．炖鱼满屋飘香是由于分子运动造成的，烹饪过程中其内能是通过热传递方式改变的． 【考点】分子的热运动；热传递改变物体内能． 【分析】改变物体内能的方式有：做功与热传递两种方式．物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无的运动． 【解答】解：当一盘色香味俱佳的炖鱼端到餐桌时，炖鱼的美味香飘四溢，这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动；在烹饪炖鱼过程中，内能增加主要通过热传递方式实现的， 故答案为：分子运动；热传递． 　 3．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，将该橡胶棒靠近带负电的泡沫塑料小球时，小球将会被排斥． 【考点】电荷间的相互作用规律；摩擦起电． 【分析】（1）人们规定，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电； （2）电荷间的相互作用规律是：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引． 【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，将该橡胶棒靠近带负电的泡沫塑料小球时，小球将会被排斥． 故答案为：负；排斥． 　 4．电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具．电动车的轮胎用橡胶材料做成，主要是利用了橡胶材料具有良好的弹性（填一种物质的属性）；旋转右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变，与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个滑动变阻器． 【考点】变阻器；物质的基本属性． 【分析】（1）橡胶材料的性能有：弹性好、耐磨性、可塑性好等；根据自己对橡胶性能的了解填空； （2）滑动变阻器是通过改变连接在电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的，通过改变电阻的大小来改变电路中电流的大小． 【解答】解：（1）电动车的轮胎用橡胶材料做成，主要是利用了橡胶材料具有良好的弹性； （2）“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的． 故答案为：弹性；滑动变阻器． 　 5．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能；电风扇工作时主要是将电能转化为机械能． 【考点】内燃机的四个冲程；电功． 【分析】（1）做功冲程中，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞运动的动能； （2）电风扇的工作过程，消耗电能，产生机械能，故能判断其能量转化． 【解答】解：在做功冲程中，两个气门关闭，活塞下行带动曲轴转动做功，气体的内能转化为机械能； 电风扇的工作过程，消耗电能，产生机械能，故将电能转化为机械能； 故答案为：内；机械． 　 6．4月初小芳家中的电能表的示数为，5月初电能表如图所示，4月份她家共使用了100度电．她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是7.2×104J．（要过程） 【考点】电能表参数的理解与电能的求法． 【分析】（1）读出4月初和5月初电能表的示数，本月用电等于二者之差，注意最后一位是小数，单位kW•h． （2）3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r．由电能表的转动的转数求用电器消耗的电能． 【解答】解：（1）小芳家本月用电： W=1362.5kW•h﹣1262.5kW•h=100kW•h=80度； （2）每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r， 电能表的转盘转过60圈消耗的电能： W′=kW•h=0.02kW•h=7.2×104J． 故答案为：100；7.2×104． 　 7．桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区．湖水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的比热容较大；秋天漫步在湖边林荫道上，闻到阵阵桂花花香，这属于扩散现象． 【考点】比热容解释简单的自然现象；扩散现象． 【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析； 扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动． 【解答】解：（1）因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，故能有效调节周围环境的气温． （2）闻到阵阵桂花花香，这属于扩散现象，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动． 故答案为：比热容；扩散． 　 8．某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有1.716×104J的电能转化成了热能和光能． 【考点】电功的计算；能量的转化和转移． 【分析】该题是对电功的计算，应用公式W=UIt计算即可； 电功的本质就是将电能转化为其他形式的能．日光灯是将电能转化热能和光能． 【解答】解：通过灯丝的电流I=0.13A，照明电路的电压U=220V，通电时间t=10min=600s， 依据公式W=Pt．P=UI，推导可得W=UIt将以上数字代入可得W=220V×0.13A×600s=1.716×104J． 则有17160J的电能转化成了热能和光能． 故答案为：1.716×104；光． 　 9．一个白炽灯泡铭脾上标有“220V 100W”字样，则这盏灯正常发光时的灯丝电阻为484Ω．如果灯丝断了．重新将灯丝搭上，灯丝电阻将变小 （选填“变小、“不变”或“变大”）． 【考点】电功率的计算；影响电阻大小的因素． 【分析】（1）知道灯的铭牌，利用电功率公式P=求灯丝电阻； （2）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，其它条件不变时，导体越长电阻越大，反之越小；据此分析把断了的白炽灯灯丝搭接起来时电阻的变化． 【解答】解：（1）由P=可得，灯丝电阻R===484Ω： （2）将断了的灯丝再接上，在两段灯丝的接头处，就会有灯丝交叉．这样，就使灯丝的长度变短，连接处的横截面积增大．根据电阻的决定因素，在材料不变的情况下，导体的长度变短，横截面积增大，电阻就减小． 故答案为：484；变小． 　 10．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为6V，R2的阻值为30Ω． 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）若再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为R2支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值． 【解答】解：（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路；由I=可知，电源的电压：U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V； （2）若再闭合S1时，两电阻并联，则U2=U=6V，电流表示数的变化量即为R2支路的电流，则I2=0.2A； 由I=可知，R2===30Ω． 故答案为：6；30． 　 二、选择题（共20分．第11-14小题．每小题只有一个选项正确．每小题3分：第15、16小题为不定项选择．每小题有一个或几个选项正确．每小题3分．全部选择正确得4分．选择正确但不全得2分．不选、多选或错选得0分） 11．美丽的泉城济南，山清水秀、景色怡人．以下泉城美景的形成，与“分子动理论”有关的是（　　） A．趵突泉，泉水清澈见底 B．千佛山，寺内暮鼓晨钟 C．大明湖，湖面荷花飘香 D．植物园，处处花团锦簇 【考点】分子动理论的基本观点． 【分析】（1）泉水清澈见底，池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼； （2）暮鼓晨钟是佛教规矩，寺里晚上打鼓，早晨敲钟．比喻可以使人警觉醒悟的话． （3）分子不停地做规则运动； 【解答】解：A、趵突泉，泉水清澈见底，池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，与分子动理论无关，故A错误． B、千佛山，寺内暮鼓晨钟，佛教规矩，寺里晚上打鼓，早晨敲钟，与分子动理论无关，故B错误． C、荷花飘香，是芳香油分子运动的结果，是分子运动，故C符合题意； D、植物园，处处花团锦簇，形容五彩缤纷，十分鲜艳多彩的景象与分子动理论无关，故D错误． 故选C． 　 12．卫生间里安装了照明灯和换气扇，有时需要独立工作，有时需要同时工作．下列电路图符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【考点】串、并联电路的设计． 【分析】由题意可知，照明灯和换气扇都能各自独立工作，说明它们的连接方式是并联．结合选项中的电路图可做出判断． 【解答】解：照明灯和换气扇，有时需要独立工作，有时需要同时工作．说明电灯与风扇相互不影响，能独立工作，故应使电灯与风扇并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关．对照选项中的电路图可知，只有C符合要求． 故选C． 　 13．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，电路正常工作，滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡L变暗 B．电压表示数不变 C．电路的总电阻减小 D．电流表示数逐渐变大 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点、欧姆定律与电功率公式分析答题． 【解答】解：由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压； 滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，故B错误； 滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，故C错误； 电路总电阻R变大，电源电压U不变，由I=可知，电路电流变小，电流表示数变小，故D错误； 滑动变阻器电压变大，电源电压不变，与滑动变阻器串联的灯泡两端电压变小，电路电流变小，由P=UI可知，灯泡实际功率减小，灯泡变暗，故A正确； 故选A． 　 14．如图所示，闭合开关S，两灯均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障是（　　） A．灯L1开路 B．灯L2开路 C．灯L1短路 D．灯L2短路 【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用． 【分析】（1）电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源的两极连接的电路中无断路； （2）电流表无示数，说明电路中电阻很大，可能是断路了． 【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测灯L2电压； A、如果灯泡L1开路，整个电路开路，电压表、电流表指针不会偏转．此选项不符合题意； B、如果L2开路，电压表串联入电路，电压表测量电源电压，指针会明显偏转；电路中无电流，即电流表示数为零．此选项符合题意； C、如果灯泡L1短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大．此选项不符合题意； D、如果L2短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大；电压表相当于与导线并联无示数．此选项不符合题意． 故选B． 　 15．下列说法正确的是（　　） A．两杯水温度相同，内能也一定相同 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．由于水的比热容大，工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质 D．质量、初温相同的水和煤油放出相同的热量后，水的温度高于煤油的温度 【考点】内能的概念；热传递；比热容的概念；水的比热容的特点及应用． 【分析】物质内能与物质的种类、物质的量、物质的温度、物质的体积有关； 热传递的条件是有温度差； 因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多． 【解答】解：A、因为不知道两杯水的质量，所以我们不能确定温度相同的两杯水哪个内能大，哪个内能小，故A错误； B、热传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故B错误； C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以工厂里的冷却大多用水作冷却物质，故C正确； D、质量相同、初温相同的水和煤油，放出相同的热量；因为Q=cm△t，而水的比热容大，所以由△t=可知，水的温度变化小，故水的末温高一些，而煤油的末温低一些，故D正确． 故选：CD． 　 16．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω　2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V　3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　） A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片向b端滑动时，灯泡变亮 B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流． ①根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化； ②根据串联电路的电流特点和P=UI求出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值； （2）S、S1、S2都闭合时，R0与滑动变阻器并联． ①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中消耗的总功率最小，根据并联电路的电压特点和P=求出电路消耗的总功率最小值； ②当电流表的示数最大时电路消耗的总功率最小，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻． 【解答】解：（1）S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流， ①当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大， 由I=可知，电路中的电流变小， 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，由P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误； ②因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光， 所以，由P=UI可得，电路中的电流： I=IL===0.5A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压： U滑=U﹣UL=12V﹣6V=6V， 则滑动变阻器接入电路中的电阻： R滑===12Ω，故B错误； （2）S、S1、S2都闭合时，R0与滑动变阻器并联， ①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中消耗的总功率最小， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电路消耗的总功率最小值： P小=+=+=5.28W，故C错误； ②当电流表的示数I′=0.6A最大时，电路消耗的总功率最小， 通过R0的电流： I0===0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过滑动变阻器的最大电流： I滑=I′﹣I0=0.6A﹣0.2A=0.4A， 滑动变阻器接入电路中的电阻： R滑′===30Ω，故D正确． 故选D． 　 三、简答与计算题（共20分．第17小题4分，第18、19小题各5分．第20小题6分） 17．如图所示为电阻A与电阻B的伏安特性曲线图，请你说出它们的相同点与不同点． 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】分析图象中电流和电压的关系得出两电阻的相同点和不同点． 【解答】解：由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压不成正比例关系，则两电阻的阻值是变化的，且电流相同时它们两端的电压不同或电压相同时通过它们的电流不同． 答：相同点：电阻A和B的阻值均是变化的；不同点：电流相同时它们两端的电压不同，电压相同时通过它们的电流不同． 　 18．某太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，则水吸收的热量为多少J？这些热量相对于完全燃烧多少m3天然气所放出的热量？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、天然气的热值为2.1×107J/m3） 【考点】热量的计算． 【分析】（1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用Q吸=cm△t计算水吸收热量； （2）由题知，Q吸=Q放，可利用Q放=qV的变形公式求出需要天然气的体积． 【解答】解： （1）水吸收的热量： Q吸=cm△t =4.2×103 J/（㎏•℃）×100kg×（75℃﹣25℃） =2.1×107J； （2）由Q放=qV，Q吸=Q放可得： V===1m3． 答：水吸收的热量为2.1×107J；这些热量相对于完全燃烧1m3天然气所放出的热量． 　 19．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示，a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的额定电压为6V．科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成图乙所示的图象． 求： （1）电阻R2的阻值； （2）电阻R2的额定电功率． 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）由该器件的电流I和其两端电压U关系图象，找到某一电压下对应的电流值，根据I=计算总电阻，根据并联电路的电阻特点计算R2的阻值； （2）由P=计算R2的额定电功率． 【解答】解： （1）由乙图该器件的电流I和其两端电压U关系图象可知：当U=6V时，通过其电路I=1.5A， 根据I=， 这个器件的总电阻：R===4Ω， 由题该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成， 根据并联电路的电阻特点： =+， 则： =+， 解得：R2=5Ω； （2）电阻R2的额定电压为6V， 所以R2的额定电功率：P2===7.2W． 答：（1）电阻R2的阻值为5Ω； （2）电阻R2的额定电功率为7.2W． 　 20．自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算（水的密度ρ水=1×103kg/m3，水的比热容C水=4.2×103J/kg℃） 饮水机参数 热水温度：≥90℃ 热胆容积：2L 额定功率：1000W 保温功率：40W 额定电压：220V 频率：50Hz （1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？ （2）开关断开时，饮水机处于保温状态（填“加热”或“保温”）． （3）电阻丝R1的阻值． 【考点】电功与热量的综合计算． 【分析】（1）以电能转化为热能的能量和水吸收的热量为等价列出关系式，解之即可； （2）分析断开开关时，电路的连接情况，根据功率大小判断加热或保温状态； （3）根据加热功率求出R2的电阻，根据保温功率求出R1、R2的总电阻，从而可计算出R1的阻值． 【解答】解： （1）设所需时间为t， 由ρ=得，热胆内水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg 由题意得，ηW=Q吸 即ηPt=cm（t2﹣t1） 则t===735s． （2）当开关断开时，两电阻串联，由P=UI=得，此时总电阻较大，电功率较小，为保温状态； （3）当开关闭合时，R1被短路，此时处于加热状态，由P=UI=得，R2===48.4Ω； S1断开时，饮水机处于保温状态，两电阻串联，由P=UI=得，R总===1210Ω； 则R1=R总﹣R2=1210Ω﹣48.4Ω=1161.6Ω． 答：（1）水温由20℃加热到90℃，需用735s； （2）保温； （3）电阻丝R1的阻值为1161.6Ω． 　 四、实验题（每题各8分，共16分） 21．下面是小明同学完成实验后所写的一份实验报告，请你帮他补充完整． 实验名称：伏安法测电阻 实验原理：R= 实验器材：请你在甲虚线框内用规定的电路器件符号画出所需器材． 实验步骤：（略） 实验数据：请乙虚线中设计本实验的数据记录表格． 实验拓展：为完成测定小灯泡正常发光时电阻的实验，小明同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样 （1）如图丙电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是②（选填“①”或“②”）． （2）改正电路后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丁，则小灯泡正常发光时的电阻是5Ω． 【考点】伏安法测电阻的探究实验． 【分析】实验器材：实验器材除了电源、导线、待测电阻和开关之外，还要用电流表测量通过电阻的电流，用电压表测量电阻两端的电压，还要用滑动变阻器来保护电路以及改变电阻两端的电压进行多次测量． 实验数据：需要记录的数据有电阻两端的电压、通过电阻的电流以及计算出的电阻，还要考虑多次测量． 实验拓展： （1）变阻器需串联在电路中，且要接一上一下； （2）根据图乙读出电流表的示数，由R=计算出电阻值． 【解答】解：【实验器材】该实验是伏安法测电阻，即用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，因此需要用到电压表和电流表；另外要进行多次测量，需要用到滑动变阻器来改变电阻两端的电压；当然还需要电源、导线、开关以及待测电阻．把这些器材用电路符号表示如下图． 【实验数据】根据实验原理R=可知，需要记录的数据有电压、电流和电阻，另外由于要多次测量，所以设计的表格如下． 第一次 第二次 第三次 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 实验拓展：（1）由图丙可知，滑动变阻器同时接了上面两个接线柱，应“一上一下”连接，所以导线②连接错误； （2）小灯泡正常发光时，其两端电压为2.5V； 由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，所以分度值为0.02A，示数为0.5A； 则小灯泡正常发光时的电阻：R===5Ω． 故答案为：实验器材：见上图； 实验数据记录表格：见上图； 实验拓展：（1）②；（2）5． 　 22．如图甲所示是小红设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路，电源电压为6V，小灯泡的电阻大约是10Ω，且小红在连接实验电路的过程中发现电压表“0～15V”量程损坏，只有0～3V”的量程可以使用． （1）若小红想测小灯泡正常发光时的电阻，请用笔画线代替导线把电路连接完整． （2）实验中有两个可供选择的滑动变阻器分别为“5Ω 1A”“10Ω 1A”，为了顺利完成实验，小红应选择10Ω1A的变阻器最为合适． （3）小红在实验的过程中．调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为12.7Ω．根据所测数据小红绘制了如图丙所示的U﹣I图象，则乙（填“甲”或“乙”）是小灯泡的U﹣I图象，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大． （4）小红还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，她设计的电路图如图丁所示： ①若小红闭合开关后，发现电流表无示数，用电压表分别测R1、R2（R1≠R2）两端的电压，电压表并联在R1两端时有示数，并联在R2两端时无示数，则此电路发生故障的原因是R1断路． ②排除故障后，小红分别用电压表测出了R1、R2两端的电压，请你猜想：通过以上操作，她能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？不能（填“能”或“不能”），你猜想的依据是无法控制R1、R2两端的电压相同且无法改变电流大小． 【考点】伏安法测电阻的探究实验． 【分析】（1）电源电压为6V，根据串联电路电压特点可知，当灯泡两端的电压为3.8V时，滑动变阻器的电压为2.2V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压；滑动变阻器要按一上一下的原则串联在电路中； （2）当电压表的示数达到2.2V时灯泡正常发光，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格； （3）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻；根据灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大判断小灯泡的U﹣I图象； （4）①电压表并联在R1两端时有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电压表并联在R2两端时无示数且电流表无示数说明电路断路，即R1断路； ②要探究电流与电阻两端的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值． 【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电压为3.8V，此时滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V=2.2V＜3V，所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验，滑动变阻器任意上方接线柱串联在电路中，如下图所示： （2）当电压表的示数为2.2V即灯泡两端的电压UL=3.8V时，灯泡正常发光， 根据欧姆定律可知此时电路电流约为I===0.38A， 此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑==≈5.8Ω＞5Ω， 所以本实验中应该选择规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器； （3）电流表使用0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻R==≈12.7Ω； 因灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以乙是小灯泡的U﹣I图象； （4）①小红闭合开关后，发现电流表无示数，电压表并联在R1两端时有示数，并联在R2两端时无示数，说明电阻R1断路； ②小红不能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系，原因是无法改变电路中的电流且两电阻两端的电压不相等． 故答案为： （1）如上图所示；（2）“10Ω 1A”； （3）12.7；乙；灯丝电阻随温度的升高而增大； （4）①R1断路；②不能；无法控制R1、R2两端的电压相同且无法改变电流大小． 　 五、探究题（共24分，每小题各8分） 23．小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个，滑动变阻器一个，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，开关和导线若干．请你和他一起完成下列实验： （1）小宇选用器材时发现电流表指针如图甲所示，他应该校零；在连接实物电路的过程中，开关要断开． （2）小宇连成如图乙所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上划“×”，并画出正确的连线． （3）改正错误连接后，闭合开关，移动滑片P观察两表的示数，为了记录相关的实验数据，请你帮他设计记录数据的表格． （4）在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后，继续进行实验，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法降低到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小． 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验． 【分析】（1）电流表使用前应先观察指针是否指到0刻度线，否则应校零；为防止电路中电流过大，烧坏电路元件，连接电路图时开关应断开； （2）实验中，电压表应与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中； （3）探究电流与电阻的关系实验，应记录的是电阻和电流值； （4）根据串联电路中电阻越大分得的电压越大，分析电压表的示数无法降低到2V的原因． 【解答】解：（1）使用图甲中所示的电流表时应先校零；为保护电路，连接电路图时开关应断开； （2）由图2可知，电压表没有只测电阻两端的电压，且滑动变阻器连接错误，正确的如下图所示： （3）探究电流与电阻的关系实验，应记录的是电阻和电流值，表格如下所示 次数 1 2 3 电阻/Ω 电流/A （4）因串联电路中，电阻越大分得的电压越大， 所以，电压表的示数无法降低到2V的原因是滑动变阻器的最大阻值太小； 故答案为： （1）校零；断开； （2）电路图如上图所示； （3）设计的表格如上所示； （4）滑动变阻器的最大阻值太小． 　 24．为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，实验室中准备了以下仪器： 两个规格相同的电加热器，两个相同的酒精灯，两个相同的烧杯，两支温度计，手表，铁架台，火柴，适量的水和煤油． （1）为了完成实验，还需要的仪器有天平． （2）为了准确地控制物体吸热的多少，在上述提供的热源中，选电加热器较合理． （3）某小组实验中记录了实验数据（见下表），分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的种类有关． 物质 次数 质量 升高的温度 加热的时间 水 第1次 0.1 10 2 第2次 0.2 10 4 煤油 第3次 0.1 10 1 第4次 0.2 10 2 （4）在上面（3）的分析中采用的研究方法与我们所做过的研究动能与速度和质量的关系实验的研究方法相同（写一条即可）． 【考点】比热容的概念． 【分析】（1）根据吸收热量的公式；Q=Cm△t 来思考还需要测量哪些物理量； （2）要准确控制吸收相同的热量，酒精灯放相同的热量，不易控制，可考虑用两个规格相同的电加热器； （3）此题必须控制变量来实验，Q=Cm△t 公式有四个物理量必须控制两个变量，剩下两个变量，由Q=Cm△t可判断． 【解答】解：（1）根据吸收热量的公式：Q=Cm△t可看出还需要称质量的天平，用两个规格相同的电加热器，容易准确控制放出相同的热量． （2）第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，控制了比热容和升高的温度，只剩下吸收的热量和质量两个物理量，可发现：质量和吸收的热量成正比，即质量和加热时间成正比． （3）分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：质量相同的水和煤油升高相同的温度，根据Q=Cm△t，可得物质的种类和吸收的热量有关． 答案是：（1）天平．（2）电加热器．（3）质量、种类．（4）研究动能与速度和质量的关系． 　 25．为了探究电流做功与哪些因素有关，小军依照电流的热效应设计了如图甲的装置，他将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，且通过瓶塞上的短玻璃管与 相同的气球连接． （1）在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的，这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”． （2）甲装置可探究电流做功与电阻有关． （3）教材上的实验装置如图乙所示（烧瓶与甲图中的相同）．比较甲、乙两种不同的实验装置，你认为较好的装置是乙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究． 【考点】焦耳定律． 【分析】（1）电流流经电阻丝产生焦耳热，瓶内气体温度升高，体积变大，使气球膨胀，电流做功越多，气球体积膨胀越大，气球膨胀程度的大小能反应电流做功多少． （2）两电阻丝串联流经它们的电流相等，它们的通电时间相同，电阻不同，甲装置可探究电流做功与电阻的关系． （3）实验装置乙，温度计能直接测出煤油的温度变化，便于定量研究，优于甲实验装置． 【解答】解：（1）在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的． （2）甲装置可探究电流做功与电阻有关． （3）比较甲、乙两种不同的实验装置，较好的装置是乙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究． 故答案为：（1）膨胀程度大小．（2）电阻．（3）乙；用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究． PAGE 22