期中检测 同步习题 初中物理北师大版九年级全一册（2022年）

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期中检测

一．选择题（共20小题，满分40分，每小题2分）
1．（2分）如图所的四个情景，下列说法中错误的是（　　）

A．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力
C．丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D．丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
【答案】A。
【解析】A、图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能变大，故A错误；
B、图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B正确；
C、红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈；故C正确；
D、根据“进气门和排气门均关闭且活塞向下运动”的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，故D正确。
2．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，它们相互排斥，则小球（　　）
A．一定带正电 B．一定不带电 C．一定带负电 D．可能不带电
【答案】C。
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；当靠近一轻质小球，它们相互排斥，由于同种电荷相互排斥，则小球带负电。
3．（2分）学校的前后门各安装一个开关，传达室内有红、绿两盏灯、电铃和电池组，若前门来人闭合开关时，红灯亮、电铃响；后门来人闭合开关时，绿灯亮、电铃响。图中符合要求的电路图是（　　）
A．B． C． D．
【答案】D。
【解析】经分析可知，两个灯泡并联，且各有一个开关控制，前门开关控制红灯，后门开关控制绿灯，电铃接在干路中，由选项可知，D符合题意。
4．（2分）有甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们并联在同一电路中，它们两端的电压分别为U甲和U乙，下列判断中正确的是（　　）
A．U甲＝U乙 B．U甲＜U乙 C．U甲＞U乙 D．无法判断
【答案】A。
【解析】由题知，两根镍铬合金丝并联在同一电路中，由并联电路的电压特点可知，它们两端电压U甲＝U乙。
5．（2分）下列做法中符合安全用电要求的是（　　）
A．发现有人触电应立即用手将人拉开
B．家庭电路中应安装空气开关或保险丝
C．有金属外壳的用电器一般使用两脚插头
D．使用螺丝刀式的试电笔时手指不能接触上端的金属帽
【答案】B。
【解析】A、发现有人触电，应当先断开电源，不能用手将人拉开，否则施救者也会触电，故A错误；
B、为用电安全，家庭电路中应安装保险丝或空气开关，故B正确；
C、用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故，故要使用三角插头，故C错误；
D、螺丝刀式试电笔使用时，手指要接触上端的金属帽，千万不要接触笔尖金属体，故D错误。
6．（2分）下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）
A．大雪纷飞 B．桂花飘香 C．灰尘飞舞 D．烟花绽放
【答案】B。
【解析】A、大雪纷飞是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，分子是看不见的，故A不符合题意；
B、桂花飘香是香气分子不停地做无规则运动的结果，故B符合题意；
C、灰尘飞舞是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，分子是看不见的，故C不符合题意；
D、烟花绽放是宏观物体的机械运动，不是分子运动，分子是看不见的，故D不符合题意。
7．（2分）关于导体电阻，下列说法正确的是（　　）
A．铜导线电阻比铁导线电阻小
B．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
C．只增加导体的横截面积，导体的电阻增大
D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D。
【解析】A、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关，所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小，故A错误；
B、导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压无关；导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故B错误；
C、只增加导体的横截面积，导体的电阻减小，故C错误；
D、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用，电阻越小，说明导体对电流的阻碍作用越小，故D正确。
8．（2分）质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（　　）
A．升高温度较大的金属块比热容一定大
B．升高温度较大的金属块比热容一定小
C．温度高的金属块比热容一定大
D．温度高的金属块比热容一定小
【答案】B。
【解析】根据Q＝cm△t知，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高小，比热容小的温度升高大，所以升高温度较大的金属块，其比热容一定小；故B正确。
9．（2分）如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高返回到T点。则下列说法中正确的是（　　）

A．小物块从P向M运动过程中，机械能减小
B．小物块从P向M运动过程中，重力势能增大
C．弹簧被压缩到最短时，小物块动能最大
D．小物块从M向T运动过程中，速度变快
【答案】A。
【解析】A、小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高返回到T点，说明接触面不光滑，则小物块从P向M运动过程中，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以小物块的机械能减小，故A正确。
B、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，其重力势能减小，故B错误；
C、弹簧被压缩的过程，小物块的动能转化为弹簧的弹性势能，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大，其弹性势能最大，此时小物块的动能最小，故C错误；
D、小物块从M向T运动过程中，动能不断转化为重力势能和内能，所以小物块的动能减小、速度变慢，故D错误。
10．（2分）关于内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B．压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D．只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%
【答案】B。
【解析】AB、内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化。故A错误、B正确；
C、在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；
D、不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到100%，故D错误；
11．（2分）如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是（　　）

A．撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流 B．撤掉导线a，电流表测量的是小灯泡L1的电流
C．撤掉导线b，电流表测量的是小灯泡L2的电流 D．撤掉导线c，电流表测量的是小灯泡L2的电流
【答案】D。
【解析】AB、由图可知，撤掉导线a，灯L1和L2并联，电流表没有接入电路，故电流表测量的既不是总电流，也不是小灯泡L1的电流，故AB错误；
C、撤掉导线b，电流从电源正极出发分两支，一支经灯泡L1、一支经灯泡L2，然后共同经电流表回负极，即电流表测量的是电路的总电流，故C错误；
D、撤掉导线c，电流从电源正极出发经灯泡L2回负极，则电流表测量的是小灯泡L2的电流，故D正确。
12．（2分）高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（　　）

A．称重表其实是一个电压表 B．电路中的R1是没有作用的
C．当车辆越重时，R连入电路的阻值越大 D．当车辆越重时，称重表的示数越大
【答案】D。
【解析】A．称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
B．当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护称重表的作用，故B错误；
CD．当车辆越重时，滑片向下滑，R连入电路的阻值越小，电路的总电阻越小，由I＝可知，电路的电流越大，称重表的示数越大，故C错误、D正确。
13．（2分）如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15Ω．当开关S1、S2闭合时，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A．下列说法正确的是（　　）

A．电阻R1的阻值为10Ω B．S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5A
C．S1、S2闭合时，电流表A1测量的是R1的电流 D．开关S2断开时，电流表A2示数为0.5A
【答案】A。
【解析】（1）当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流，故C错误；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，故B错误；
则电阻R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）开关S2断开时，R1被断路，电路为R2的简单电路，电流表A2测通过R2的电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表A2示数为0.2A，故D错误。
14．（2分）用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是（　　）

A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω
B．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值为10Ω
C．如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.43A
D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.65A
【答案】D。
【解析】A．由图象可知，用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，
由图象可知，当U甲＝5V时通过的电流I甲＝0.5A，
由I＝可得，用电器甲的电阻R甲＝＝＝10Ω，故A错误；
B．由图象可知，当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时，
对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A，
由R＝可得，对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω，
所以，用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误；
C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时，
用电器甲电阻两端的电压U甲′＝IR甲＝0.43A×10Ω＝4.3V，
由图象可知，用电器乙两端的电压大于4.5V，
则电源的电压大于4.3V+4.5V＝8.8V，
所以，如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流不可能是0.43A，故C错误；
D．因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时，它们两端的电压均为4V，
由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲′＝0.4A、I乙′＝0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流I′＝I甲′+I乙′＝0.4A+0.25A＝0.65A，故D正确。
15．（2分）如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（　　）

A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】B。
【解析】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由I＝的变形式R＝可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I＝0.2A、U甲＝1V、U乙＝2V时，电压U为3V，此时乙的电阻R乙＝＝＝10Ω，故B错误；
C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U＝2V、I甲＝0.4A、I乙＝0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；
D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。
16．（2分）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（　　）

A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【答案】D。
【解析】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，
因为I＝，
所以R2＝＝＝5Ω；
设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；
当滑片在b端，滑动变阻器断路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，
所以U＝U最大＝6V﹣﹣②
①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），
解得R1＝10Ω；
（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，
所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，
此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，
所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。
17．（2分）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（　　）

A．照明灯亮度不变 B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变 D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
【答案】D。
【解析】设长导线的电阻为R0，由图知，
AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，
断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，
导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，
灯泡的电阻可认为不变，由P＝知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；
C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；
D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W＝•t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。
18．（2分）在探究通过导体的电流与其两瑞电压的关系时，利用实验数据作出了如图所示的图象。根据图象，下列说法正确的是（　　）

A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B．通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C．当导体甲两端的电压为2V时，通过导体甲的电流为 0.2A
D．将两导体并联后接在 3V的电源上时，干路中的电流为 0.6A
【答案】B。
【解析】A、由图象，当通过甲、乙的电流都0.3A时，乙两端电压大于甲两端电压，由R＝可知乙的电阻大于甲，故A错误；
B、由图象可知，通过导体乙的电流与两端的电压成正比例函数，即通过导体乙的电流与两端的电压成正比，故B正确；
C、当导体甲两端的电压为2V时，从图象中读出2V时，通过甲的电流为0.4A，故C错误；
D、由并联电路的电压特点可知，当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等，当UA＝UB＝3V时，IA＝0.6A，IB＝0.3A，干路中的电流I＝IA+IB＝0.6A+0.3A＝0.9A，故D错误。
19．（2分）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③．则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（　　）

A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
【答案】C。
【解析】根据乙图中①②图象可知，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，①中的功率大于②中的功率，即P1＞P2，
又因为功率P＝，以及R1＞R2，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，电阻较小的R2功率大于电阻R1的功率，所以图象①对应的电阻是R2；
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，首先根据并联电路中总电阻的求解：＝+，可得并联之后A、B间的电阻要小于R1，同时也小于R2，
同理，根据功率P＝可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象应该在①的上方，所以图象③所在的区域应在Ⅰ区域；
20．（2分）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　）

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】B。
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
二．填空题（共4小题，满分12分，每小题3分）
21．（3分）四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是　做功　冲程，如果汽油机的转速表显示3000revs/min，那么该汽油机每秒内做　25　次功。给汽车加油时能闻到汽油的味道说明　分子不停地做无规则运动　。
【答案】做功；25；分子不停地做无规则运动。
【解析】做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；
汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，
3000r/min＝50r/s，即每秒飞轮转50圈，完成25个工作循环，对外做功25次。
汽车加油时能闻到汽油的气味，是因为汽油分子不停地做无规则运动，这是扩散现象。
22．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个不带电的轻质小球，小球会被　吸引　；用它去接触一个原来不带电的验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，则此时验电器带　正　电，该过程中验电器金属杆里的电流方向是　从金属球到金属箔片　（选填“从金属箔片到金属球”或“从金属球到金属箔片”）
【答案】吸引；正；从金属球到金属箔片。
【解析】（1）丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒夺得电子的本领弱，失去电子带正电；带正电的玻璃板会吸引不带电的轻质小球；
（2）带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔，两片金属箔带正电荷，同种电荷相互排斥而张开；
（3）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，即是由于缺少电子造成的，当用玻璃棒和不带电的验电器金属球接触，一部分电子会从验电器转移到玻璃棒上，由于电子所带的电荷是负电荷，所以在接触的瞬间电流方向是从金属球到金属箔片。
23．（3分）如图所示电路，电源电压恒定为3V，R2＝10Ω，当S1闭合，S2、S3断开，电流表示数为0.6A，R1阻值为　5　Ω；S2闭合，S1、S3断开，电压表示数为　2　V；S1、S3闭合，S2断开，电流表示数为　0.6　A。

【答案】5；2；0.6。
【解析】（1）由电路图知，当S1闭合，S2、S3断开时，只有R1连入电路中，电流表测R1的电流，由I＝可得R1阻值为：R1＝＝＝5Ω；
（2）由电路图知，当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表电路的电流，电压表测量电阻R2两端的电压，由串联电路电阻特点知：R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω，则电流表示数：I′＝＝＝0.2A，
电阻R2两端的电压：U2＝I′R2＝0.2A×10Ω＝2V；
（3）由电路图知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电流表测R1的电流，由并联电路电压特点知：U＝U1＝U2＝3V，R1的电流：I1＝＝＝0.6A。
24．（3分）如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为　4　W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为　1　Ω，此时R0的功率为　2.25　W。

【答案】4；1；2.25。
【解析】（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，
则小灯泡的额定功率：PL＝ULI＝4V×1A＝4W；
（2）由I＝可得，此时变阻器接入电路中的电阻：R＝＝＝5Ω，
若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，则此时电路中的总电阻：R总＝＝＝6Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，此时R0的功率：P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
三．作图题（共2小题，满分6分，每小题3分）
25．（3分）（2018•兰州）根据下面的实物图画出与之对应的电路图。

【解析】由分析可知，两灯并联，开关S和电流表A1在干路上，电流表A2和开关S1在L1支路上，由此画出电路图如图所示：

26．（3分）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P过程中，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。

【解析】由题知，闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，说明变阻器与灯泡在工作时互不影响；因为并联电路中各支路互不影响，所以变阻器与灯泡应并联；
向右移动滑片P，电流表示数变小，说明变阻器连入电路的阻值变大，故应将变阻器的左下接线柱接入电路中，电流表应测干路电流，电流表接在干路上，实物连接如图所示：

四．实验探究题（共4小题，满分24分，每小题6分）
27．（6分）物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图﹣1所示，将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。

（1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移到最　右　（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中，通过调节　滑动变阻器　来保持电极M、N间的电压恒为3V．控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的　横截面积　的目的，用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由　电流表示数　来判断。实验数据如下表：
实验序号
横截面积S/cm2
电流I/A
1
50
0.02
2
100
0.04
3
150
0.07
4
200
0.08
5
250
0.11
6
300
0.13
7
350
0.14
8
400
0.14
9
450
0.14
（3）依据表格中的数据在图﹣2中描点，做出电流I随横截面积S变化的I﹣S图象。
（4）分析表格中的数据或图象，可得到初步结论：其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性　先增大再不变　。
（5）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：　换用不同的液体进行多次测量　。
【答案】（1）右；（2）滑动变阻器；横截面积；电流表示数；（3）见上图；（4）先增大再不变；（5）换用不同的液体进行多次测量。
【解析】（1）为了保护电路滑动变阻器测滑片放在阻值最大处，即最右端；
（2）实验中，通过调节滑动变阻器的滑片来保持电极M、N间的电压恒为3V．要想究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系，需要控制长度和材料相同，改变横截面积，实验中控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的横截面积；
食盐水导电性的强弱可以由电流表来判断，食盐水导电性强，电阻大，电流小，这用到了转换法；
（3）根据表格数据描点画出图象：

（4）根据表格数据知：其他条件不变，横截面积增大时，电流先增大再不变，食盐水的导电性先增大再不变；
（5）为验证实验结论是否具有普遍性，可以改变液体的密度进行多次测量。
28．（6分）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。

（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向　左　端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量　6.5　g的酒精；
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是　温度计的玻璃泡接触到了容器底　；
（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　温度计的示数变化　来反映的。
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　控制被加热水的质量相等　。
温度燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
【答案】（1）左；6.5；（2）温度计的玻璃泡接触到了容器底；（3）温度计的示数变化；（4）控制被加热水的质量相等。
【解析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动；
如图2和3所示，碎纸片的质量m＝5g+1.5g＝6.5g；
为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精；
（2）由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底；
（3）为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（4）实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等。
29．（6分）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为　0～3　伏。
②判断实验中电流表所选的量程。　（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A　（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是　5Ω　。

【答案】①0～3；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③5Ω。
【解析】①电路连接正确，即待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联，因电源电压为3V，故电压表选用的量程为0～3V；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，由题意可得，变阻器的最大电阻约为：2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；若电流表选用大量程，其示数为1.4A，由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为：2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③图（b）电流表示数为0.28A．继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，电压表示数可能为1.6V和1.2V：若电压表示数为：1.4V+2×0.1V＝1.6V，即电压表示数变大，根据I＝，则电路中的电流也应变大，则此时的电流为：0.28A+2×0.02A＝0.32A；由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω；
若电压表示数为：1.4V﹣2×0.1V＝1.2V，即电压表示数变小，根据I＝，则电路中的电流也应变小，此时电流为：0.28A﹣2×0.02A＝0.24A；由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω；
30．（6分）小明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。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是　灯泡断路　。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是　0.26　A，小灯泡的额定功率是　0.65　W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
①　闭合S、S2，断开S1　（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　U﹣U额　，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，　闭合S、S1，断开S2　（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额××（U﹣U滑）　（用已知量和所测物理量符号表示）。

【答案】（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；②闭合S、S1，断开S2；③U额××（U﹣U滑）。
【解析】（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）实验步骤：
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。
③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；
在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：
＝，R滑＝R0；
在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）；
五．计算题（共3小题，满分18分）
31．（5分）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】见解析
【解析】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
△t＝＝＝50℃；
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝300s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
32．（6分）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。

【答案】见解析
【解析】（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，
②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝40Ω，
由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，
即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，
根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，
由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，
则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；
（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：
U实＝＝＝200 V，
因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：
I电视＝＝＝1 A。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；
（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。
33．（7分）在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“1安”字样。闭合电键S，电压表示数为5伏。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功W1。
③移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大为3，求电压表最大示数和最小示数的差值△U1。

【答案】见解析
【解析】①根据电路图可知，电压表测量R1两端的电压，又因为R1＝10Ω，
所以通过电阻R1的电流：
I1＝＝＝0.5A；
②通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功：
W1＝U1I1t＝5V×0.5A×10s＝25J。
③电源电压和电压表示数的比值最大为3，因电源电压12V，此时应为电压表最小值，＝3，故UV小＝4V；
滑动变阻器R2上标有“1A”字样，表示变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路的最大电流为1A，由欧姆定律，此时电压表示数的最大值：U1′＝I′R1＝1A×10Ω＝10V，电压表示数的最大值和最小值的差值应为：△U1＝10V﹣4V＝6V。
答：①通过电阻R1的电流I1＝0.5A；
②通电10s做功为25焦。
③电压表示数的最大值和最小值的差值6V。