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九年级物理山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷（含答案）
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这是一份九年级物理山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷（含答案），共43页。试卷主要包含了选择题，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。
山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分．每题只有一个选项符合题目要求．
1． 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含的热量越多
B．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．热传递过程中，能量也可能是从内能小的物体传递给内能大的物体
2． 下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高
B．打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
C．从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过做功的方式改变了馒头的内能
D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小
3． 下列关于信息的传递说法错误的是（ ）
A．有线电话是靠电流传递信息的
B．模拟信号比数字信号更先进
C．无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的
D．电磁波传递信息不需要介质，能在真空中传播
4． 关于能量与能源，下列说法错误的是（ ）
A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
B．核电站能控制裂变的反应速度
C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
D．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
5． 下列做法中容易发生危险的是（ ）
A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B．在高压线下钓鱼
C．高大建筑物上安装避雷针
D．发现有人触电应先断开电源
6． 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或工作原理，下列表述正确的是（ ）
A．甲图可演示发电机工作原理 B．乙图可演示电动机工作原理
C．丙图可演示电生磁现象 D．丁图可演示电磁感应现象
7． 如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是（ ）
A．在串联电路中，电流处处相等
B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D．电压一定时，电流与电阻成反比
8． 如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（ ）
A．L1和L2都变亮 B．L1和L2都变暗 C．L2始终比L1亮 D．L1始终比L2亮
9． 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
10． 某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
11． 如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：R2：RL=1：2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合时，下列说法不正确的是（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1
D．S1、S2同时闭合时，若电流表示数为6 A，则R1的实际功率为880 W
12． 把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是（ ）
A．该电源的电压为24 V
B．电路中的电流为3 A
C．两灯泡的总功率为32 W
D．灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
13． 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲消耗的电功率为3.6W B．乙消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流小于乙中的电流 D．甲的电阻值大于乙的电阻值
14． 如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路允许通过的最大电流为1A
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
二、填空题：本大题共5小题，每空1分，共15分．
15．（3分）据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
16．（2分）小华在家里开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了．则“跳闸”的原因可能是 ．试电笔内部有一高阻值电阻，这样当试电笔的笔尖接触家庭电路的火线时，使得加在人体上的电压在安全电压（36V以下）范围内．若试电笔氖管发红光放电时的电流为0.32mA，则高阻值电阻的阻值至少应大于 kΩ．（不计氖管发光时的电阻）
17．（3分）某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了百公里，消耗汽油的质量为6kg，汽油的热值4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 J，若此时汽油机曲轴的转速为3600r/min，则汽油机每秒内完成 个冲程，对外做功 次．
18．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，若甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为 V．若甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为 W．
19．（5分）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 J．R2的最大功率是 W，整个电路最大功率是 W．
三、作图题：本大题共4小题，每小题2分，共8分．
20．（2分）小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电请在如图所示中用笔画线代替导线，使电路满足要求．
21．（2分）在图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）．请在图中标出电源的“+”、“﹣”极，并画出螺线管的绕法．
22．（2分）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向左滑动时灯泡变亮，接完整．
23．（2分）请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座．
四、实验探究题：本大题共3小题，第22题5分，第23题7分，第24题10分，共22分．
24．（5分）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表所示，并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
（1）用温度计测量水的初温如图乙所示，其读数为 ℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 相同。
（3）请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是 。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g和100g水的Q﹣△t图象，它们都是过原点的直线，即Q=k△t，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的 之比相等。
25．（7分）某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是 ．（回答出一种原因即可）
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将 （填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1= Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是 ．
26．（10分）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍．
（1）请将图甲的实验电路连接完整．后画出对应分电路图．
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端．在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程．则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： ．实验现象： ．
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案．应该选用 方案．
甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V 丙：0.5V 1.0V 1.5V 丁：2.0V 2.5V 3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足．
① ；
② ．
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 瓦．该图象不是直线，主要原因是 ．
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 ．
五、综合应用题：本大题共2小题，25题6分，26题7分，共13分．
27．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃．
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率．
28．（7分）如图甲所示，电源电压U=10V，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U﹣I关系如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是多少？
2017-2018学年山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分．每题只有一个选项符合题目要求．
1．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含的热量越多
B．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．热传递过程中，能量也可能是从内能小的物体传递给内能大的物体
【考点】G6：温度、热量与内能的关系．
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是；
（2）内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同．
【解答】解：A、热量是过程量，描述它的术语只能用”吸收“和”放出“，不能用“含有”，故A错误；
B、影响物体内能大小的因素有温度、质量等，温度高的物体内能不一定就大，温度低的物体内能不一定小，故B错误；
C、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物体的温度不能判断物体内能的大小，故C错误；
D、热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递；
内能小的物体温度可能高，内能小的物体也可能将能量传递给内能大的物体，故D正确．
故选D．
【点评】本题考查温度、热量与内能的关系，以及热传递，解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．
2．（3分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高
B．打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
C．从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过做功的方式改变了馒头的内能
D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小
【考点】GL：热机的效率；GA：热传递改变物体内能；GF：比热容解释简单的自然现象；GW：扩散现象．
【分析】（1）热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响。
（2）一切分子都是在无规则运动的；
（3）改变物体内能的方式有两种：做功与热传递，热传递是能量的转移过程，做功的实质是能量的转化过程；
（4）水的比热容比较大，质量相同、吸收相同的热量时，温度变化比较小。
【解答】解：A、冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低，故A不正确；
B、打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过热传递的方式改变了馒头的内能，故C错误；
D、海边昼夜温差较小，是因为水的比热容大，一定质量的海水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多。白天，阳光照在海面上，水的温度在升高的同时吸收大量的热，使海边附近的温度不致升得太高，晚上，气温降低，海水的温度在降低的同时放出大量的热，使海边附近的温度不致降得太低，所以海边昼夜温差较小，故D错误；
故选B。
【点评】本题主要考查学生对：扩散现象、汽油机的燃料燃烧、内能、水比热容大的特点在生活中的应用的掌握情况，综合性较强，需要学生多方联系、认真思考解答。
3．（3分）下列关于信息的传递说法错误的是（ ）
A．有线电话是靠电流传递信息的
B．模拟信号比数字信号更先进
C．无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的
D．电磁波传递信息不需要介质，能在真空中传播
【考点】DD：信息与信息传播．
【分析】①有线电话靠电流传输信息，移动电话靠电磁波传递信息；
②模拟信号传输效果差，数字信号传输效果好，数字信号比模拟信号更先进；
③无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的；
④电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播．
【解答】解：
A、有线电话利用变化的电流传递信息．此选项正确；
B、数字信号比模拟信号先进．此选项错误；
C、移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的．此选项正确；
D、电磁波可以在真空中传播，传递信息不需要介质．此选项正确．
故选B．
【点评】此题考查的是我们对现代通信手段的了解，属于基础题，难度不大，容易解答．
4．（3分）关于能量与能源，下列说法错误的是（ ）
A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
B．核电站能控制裂变的反应速度
C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
D．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
【考点】KE：能量转化和转移的方向性；K2：能源的分类；KH：能源的利用和对环境的危害．
【分析】（1）能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性；
（2）核电站都是利用了原子核的裂变释放能量，只不过原子弹对于裂变的速度不加控制，而核电站是控制裂变的速度让能量得以缓慢释放；
（3）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源．
（4）能源消耗，尤其是各种化石能源的使用过程中，会向大气中排放大量的氮氧化物等有害气体．
【解答】解：
A、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，若能从低温物体传递到高温物体，必须依靠外界的帮助，则说明能量转移具有方向性，此选项正确，不符合题意；
B、核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式发应速度，此选项正确，不符合题意；
C、化石能源、核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；水能属于可再生能源，此选项错误，符合题意；
D、人类耗用各种能源时，特别是燃烧化石能源时，废气的排放是最主要的污染之一，因此会对大气造成影响，此选项正确，不符合题意．
故选C．
【点评】本题考查了对能的转化、环保问题、各种能源特点；此题相对比较简单，属于基础题．
5．（3分）下列做法中容易发生危险的是（ ）
A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B．在高压线下钓鱼
C．高大建筑物上安装避雷针
D．发现有人触电应先断开电源
【考点】IV：安全用电原则．
【分析】（1）测电笔的正确使用是：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
（2）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（3）避雷针可使周围的空气形成一条可以导电的通道，使电荷沿避雷针的针尖、金属线流入大地，而不损坏建筑物；
（4）发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救援措施．
【解答】解：A、使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，A符合安全用电原则；
B、在高压线下钓鱼，很容易造成高压电弧触电，B不符合安全用电原则；
C、安装避雷针后，当有雷电时，电流会从避雷针传入大地，从而避免电流通过建筑物产生破坏作用，C符合安全用电原则；
D、发现有人时，首先要切断电源，再采取救援措施；切不可带电救人，容易造成救人者的人身伤害，D符合安全用电原则．
故选B．
【点评】本题考查安全用电的有关问题，相对比较简单，属于基础题．
6．（3分）如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或工作原理，下列表述正确的是（ ）
A．甲图可演示发电机工作原理 B．乙图可演示电动机工作原理
C．丙图可演示电生磁现象 D．丁图可演示电磁感应现象
【考点】CS：发电机的构造和原理；C9：通电直导线周围的磁场；CD：电磁铁的构造和原理；CM：直流电动机的原理．
【分析】（1）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中．根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可；
（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；
（3）奥斯特实验说明电流磁效应，即电流能产生磁场；
（4）电磁铁具有磁性，可通过电磁铁吸引大头针进行判断．
【解答】解：A、此图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，即电动机原理，故A错误；
B、此图中没有电源，即是研究电磁感应现象的实验装置，即发电机原理，故B错误；
C、是奥斯特实验，演示电流的磁效应的实验装置，即电生磁现象，故C正确；
D、是演示电磁铁吸引大头针演示电流的磁效应，故D错误．
故选C．
【点评】图中所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，学习中我们应该加以重点区分才行．
7．（3分）如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是（ ）
A．在串联电路中，电流处处相等
B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D．电压一定时，电流与电阻成反比
【考点】I6：串联电路的电压规律．
【分析】根据控制变量法的原则和串联电路的特点进行分析解答．
【解答】解：根据电路图可知，电压表V1测量AC间的电压，电压表V2测量CB间的电压；
A、串联电路处处电流相等，但本实验无法测量电路中的电流，因此本实验无法完成；
B、电压表V1和电压表V2分别测量串联电路各部分的电压，当C左右移动时，电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化，但它们之和不发生改变，故可以探究在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和；
C、无法测量各电阻的阻值，因此无法探究总电阻与分电阻的关系；
D、因为当C左右移动时，电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化，无法控制电压一定，故不能探究电压一定时，电流与电阻成反比．
故选B．
【点评】本题考查串联电路各物理量探究需要满足的条件，难度不大．
8．（3分）如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（ ）
A．L1和L2都变亮 B．L1和L2都变暗 C．L2始终比L1亮 D．L1始终比L2亮
【考点】IZ：电路的动态分析；IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，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，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；
（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化；
（3）根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系，根据P=UI=可知两灯泡实际功率的关系，然后判断亮暗关系．
【解答】解：（1）左图中灯泡L1与滑动变阻器串联，
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，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；
（2）右图中灯泡L2与滑动变阻器并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变；
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1两端的电压始终小于L2两端的电压，
因两灯泡的规格相同，即电阻相等，
所以，由P=可知，L2的实际功率始终比L1大，则L2始终比L1亮．
综上可知，ABD错误、C正确．
故选C．
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律、串并联电路特点的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
9．（3分）如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【考点】J5：电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】从电能表表盘可得到的信息：①电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的快慢；②电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h；③根据10（20）A的含义判断；
④1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P=求出电饭锅的功率．
【解答】解：
A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h=91.1kW•h，故B错误；
C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；
D、指示灯闪烁32次消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h；
电饭锅的功率：P===0.6kW=600W．
故选D．
【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能以及用电器的功率．
10．（3分）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【考点】JL：探究用电器的电功率实验．
【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器应滑到电阻最大位置；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有：小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因；
（3）当电压表的示数为额定电压时，根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮．
【解答】解：A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，正确；
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确．
故选B
【点评】此题考查的知识点比较多，有电路连接时的注意事项、电路故障的分析、额定功率的计算和小灯泡亮度的比较等问题，学生在做此题时，要对每一个选项进行认真仔细的分析后，才能得出正确的答案．
11．（3分）如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：R2：RL=1：2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合时，下列说法不正确的是（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1
D．S1、S2同时闭合时，若电流表示数为6 A，则R1的实际功率为880 W
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用；JI：焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最小，从而判断用电状态，根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出在相同时间内R1和R2产生的热量之比；
（2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最大，从而判断用电状态，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1和L的电流之比，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据P=UI求出R1的实际功率．
【解答】解：
（1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，
由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天，故A正确；
因串联电路中各处的电流相等，且R1：R2=1：2，
所以，由在相同时间内R1和R2产生的热量之比：
===，故C错误；
（2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，
由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上，故B正确；
因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1：RL=1：2，
所以，通过R1和L的电流之比：
===，即IL=I1，
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′=I1+IL=I1+I1=I1=6A，
解得：I1=4A，
则R1的实际功率：
P1=UI1=220V×4A=880W，故D正确．
故选C．
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，分清电路的连接方式以及对于的状态是关键．
12．（3分）把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是（ ）
A．该电源的电压为24 V
B．电路中的电流为3 A
C．两灯泡的总功率为32 W
D．灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用．
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据I=求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（2）两灯泡串联时电流相等，正常发光的是额定电流较小的灯泡，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压，根据P=UI求出两灯泡的总功率，根据U=IR比较灯泡两端实际电压的大小．
【解答】解：（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1===3A，I2===2A，
由I=可得，两灯泡的电阻分别为：
R1===4Ω，R2===4Ω；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，
所以，两灯泡串联时，电路中的电流I=I2=2A，故B错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+4Ω）=16V，故A错误；
两灯泡的总功率：
P=UI=16V×2A=32W，故C正确；
由U=IR知两电灯泡的实际电压相等，故D错误．
故选C．
【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，要注意两灯泡串联时能正常发光的为额定电流较小的．
13．（3分）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲消耗的电功率为3.6W B．乙消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流小于乙中的电流 D．甲的电阻值大于乙的电阻值
【考点】JA：电功率的计算；IG：欧姆定律的变形公式．
【分析】（1）由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻，由图象读出任意一组电压和电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值；
（2）两电阻并联时两端的电压相等，根据P=求出甲乙消耗的电功率，根据欧姆定律得出通过两电阻电流的大小关系．
【解答】解：（1）由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻，
由图象可知，当U甲=U乙=3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，
根据欧姆定律可得：
R甲===5Ω，R乙===10Ω，
∴R甲＜R乙，故D错误；
（2）两电阻并联时两端的电压相等，甲、乙消耗的电功率分别为：
P甲===7.2W，故A错误；
P乙===3.6W，故B正确；
∵I=，
∴电压相等时，甲的电阻小于乙的电阻，则通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误．
故选B．
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中判断两电阻为定值电阻且读出一组数据利用欧姆定律求出两电阻的阻值．
14．（3分）如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路允许通过的最大电流为1A
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
【考点】IH：欧姆定律的应用．
【分析】（1）因为电压表量程为“0～15V”，所以R两端电压最大是15V；求出此时电路中的电流，
再与滑动变阻器的最大电流1A比较，得出电路中的最大电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值，根据根据P=UI求功率；
（2）根据滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的特点和欧姆定律求出电路的最小电流和R两端的最小电压．
【解答】解：（1）由于电压表量程为“0～15V”，则当UR=15V时，IR ===0.75A．
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A，所以电路中的最大电流为Imax=IR =0.75A，故A错误．
根据串联电路的电压特点可知：
U滑min=U﹣UR=20V﹣15V=5V，
根据欧姆定律得：R滑min===Ω；故D错误；
（2）当滑动变阻器全部连入电路时，
则根据电阻的串联特点得：R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω，
所以，Imin===0.4A，
根据欧姆定律得：电压表的最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V，故C错误．
电路消耗的最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W，故B正确．
故选B．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是公式和规律的灵活应用，难点是电路中最大电流的确定，解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流．
二、填空题：本大题共5小题，每空1分，共15分．
15．（3分）据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 增大 （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 增多 （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 增大 （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
【考点】JJ：焦耳定律在实际中的应用．
【分析】（1）电阻的大小与材料、长度、横街面积和温度有关；一般情况下，横街面积越小，电阻越大；温度越高，电阻越大．
（2）当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；由焦耳定律可知接触处会产生大量的热量，是局部过热，温度升高，从而引发火灾．
【解答】解：（1）线路连接处由于接触不良，即接触面积变小，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；
（2）线路连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，接触处温度升高，使接触处的电阻进一步变大，产生更多的热量，使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾．
故答案是：增大；增多；增大．
【点评】本题考查电路故障形成原因，知道电路火灾的发生大部分是由于接触不良引起的．
16．（2分）小华在家里开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了．则“跳闸”的原因可能是 用电器总功率过大 ．试电笔内部有一高阻值电阻，这样当试电笔的笔尖接触家庭电路的火线时，使得加在人体上的电压在安全电压（36V以下）范围内．若试电笔氖管发红光放电时的电流为0.32mA，则高阻值电阻的阻值至少应大于 575 kΩ．（不计氖管发光时的电阻）
【考点】IH：欧姆定律的应用；IX：家庭电路电流过大的原因．
【分析】（1）家庭电路中电流过大的原因主要有两方面，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大．
（2）由题意可知，人体和大电阻串联，又知道对人体的安全电压不高于36V，根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出大电阻的最小阻值．
【解答】解：（1）空调和电饭锅都属于大功率用电器，开着空调看电视，再开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因可能是用电器总功率过大；
（2）由题知，加在人体上的电压最大为36V，家庭电路的电压为220V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，测电笔大电阻两端的电压：
UR=U﹣U人=220V﹣36V=184V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=可得，大电阻的最小值：
R===5.75×105Ω=575kΩ．
故答案为：用电器总功率过大；575．
【点评】本题考查学生对测电笔结构与原理的了解，欧姆定律的应用，以及对家庭电路中电流过大原因的理解．总体难度不大．
17．（3分）某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了百公里，消耗汽油的质量为6kg，汽油的热值4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 2.76×108 J，若此时汽油机曲轴的转速为3600r/min，则汽油机每秒内完成 120 个冲程，对外做功 30 次．
【考点】GG：热量的计算；GN：有关热机的计算．
【分析】（1）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量．
（2）知道汽油机的转速，而汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周．
【解答】解：（1）汽油完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；
（2）四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，也就是1s飞轮转动60r，
∵完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，
∴汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次．
故答案为：2.76×108；120；30．
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、内燃机的工作特点的了解与掌握，难点是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周．
18．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，若甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为 3 V．若甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为 1.2 W．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．
【分析】电阻甲、乙串联在电路中，因此通过它们的电流相等，从U﹣I图象中读出当电流为0.1A时，电阻甲和乙对应的电压值，再根据串联电路电压的特点，计算出电源电压．
电阻甲、乙并联在电路中，因此它们两端的电压等于电源电压，从U﹣I图象中读出当电压为1.5V时，电阻甲和乙对应的电流值，再根据并联电路电流的特点，计算出电路中的总电流，再根据P=UI即可求出电路消耗的总功率．
【解答】解：
电阻甲、乙串联在电路中，
因为串联电路中电流处处相等，所以通过它们的电流都为0.2A，
从U﹣I图象可知，当I=0.1A时，
电阻甲和乙两端的电压分别为：U甲=1V，U乙=2V，
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，
所以电源电压为：U=U甲+U乙=1V+2V=3V；
当电阻甲、乙并联在电路中，
因为并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，所以它们两端的电压等于电源电压为2V，
从U﹣I图象可知，当U=2V时，
通过电阻甲、乙的电流分别为：I甲=0.4A，I乙=0.2A，
并联电路的总电流等于各支路电流之和，
所以电路中的总电流：I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，
则电路消耗的总功率为：P=UI=2V×0.6A=1.2W．
故答案为：3；1.2．
【点评】本题考查了串、并联电路电压和电流的特点，以及对欧姆定律的理解和应用，本题的难点为：电阻两端的电压和通过电阻的电流，要找出电阻的电压和电流，就需要根据我们所学的串联电路的特点去分析，而不能一味的只盯着图象去分析．
19．（5分）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= 10 Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 0.2 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 4 J．R2的最大功率是 0.9 W，整个电路最大功率是 3.6 W．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算；JI：焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，根据P=I2R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数，利用Q=I2Rt求出通电10s电流通过R1产生的热量．
（3）电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大，由电功率公式可以求出最大电功率．
【解答】解：由图象可知，当R2=10Ω时，P2=0.9W，
由P=I2R可得，电路中的电流：
I===0.3A，
由I=可得，电路中的总电阻：
R===20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1=R﹣R2=20Ω﹣10Ω=10Ω；
当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流：I′===0.2A，
通电10s电流通过R1产生的热量：
Q1=（I′）2R1t=（0.2A）2×10××10s=4J．
滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的总功率最大，
电路消耗的最大功率：P===3.6W；
故答案为：10；0.2；4；0.9；3.6．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系．
三、作图题：本大题共4小题，每小题2分，共8分．
20．（2分）小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电请在如图所示中用笔画线代替导线，使电路满足要求．
【考点】HS：电路的基本连接方式．
【分析】根据实验要求，应将两只电阻丝并列连接，且开关应该串联接在干路中，据此来决定所添加的导线；
【解答】解：由题意知，用一根导线将开关与其中一根电阻丝相连，再用一根导线将两根电阻丝的外侧相连，使之组成一个并联电路，如图所示：
【点评】此题主要考查了是实物电路的连接，首先要掌握最基本的串联和并联电路的接法．
21．（2分）在图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）．请在图中标出电源的“+”、“﹣”极，并画出螺线管的绕法．
【考点】CV：通电螺线管的极性和电流方向的判断．
【分析】由磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由电流表的接线柱可知，电流方向，然后根据右手螺旋定则得出线圈的绕法和电源的极性．
【解答】解：已知小磁针右端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由电流表的接线柱可知，电流从螺线管的左端流入，即电源右端为正极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，则线圈的绕法如图所示，
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、电流表的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
22．（2分）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向左滑动时灯泡变亮，接完整．
【考点】HR：实物的电路连接．
【分析】电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，由此确定电表的量程及连接，变阻器串联在电路中．
【解答】解：用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，电流表选用小量程与灯串联，电源电压为3V，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下的原则串联接入电路中，如下图所示：
【点评】本题考查根据要求连接实物图，关键是确定电表的连接及变阻器的连接．
23．（2分）请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座．
【考点】HU：串、并联电路的设计；IO：家庭电路的连接．
【分析】（1）只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；
（2）三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”．
【解答】解：（1）灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；
（2）三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，作图如下：
【点评】本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法，关键是根据题意得出两开关的连接方式和注意安全用电的原则．
四、实验探究题：本大题共3小题，第22题5分，第23题7分，第24题10分，共22分．
24．（5分）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表所示，并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
（1）用温度计测量水的初温如图乙所示，其读数为 18 ℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 吸收的热量 相同。
（3）请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是 沙子受热不均匀 。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g和100g水的Q﹣△t图象，它们都是过原点的直线，即Q=k△t，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的 质量 之比相等。
【考点】GX：探究比热容的实验．
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下。
（2）为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，实验中，要用两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热；
（3）在图象中找出表格中的数据所对应的点，然后用平滑的曲线连接；
（4）沙子受热不均匀，会导致沙子的温度变化不均匀。
（5）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，据此推导得出结论。
【解答】解：（1）由图知，温度计的分度值为1℃，“20”在“10”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为18℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；
（3）由表中数据，根据描点作图，如上所示：
（4）由于沙子在1.0～1.5min内受热不均匀，会导致沙子升高的温度有明显异常；
（5）根据Q=cm△t和Q=k△t可得：k=cm，
50g水和100g水，它们的比热容相同，
则有k1=cm1，k2=cm2， ==，即这两条直线的k值之比与对应水的质量之比相等。
故答案为：（1）18；（2）吸收的热量；（3）图象如上图；（4）沙子受热不均匀；（5）质量。
【点评】本题考查的是温度计的使用方法、比较物质吸热能力的方法，绘图能力、以及对于实验数据的分析能力，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活，以及物理实验中常常采用控制变量法，属于中考中的常见题型。
25．（7分）某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是 R1处断路或R2处短路 ．（回答出一种原因即可）
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将 增大 （填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1= 10 Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是 没有多次测量求平均值 ．
【考点】IM：伏安法测电阻的探究实验．
【分析】（1）在连接电路时，注意电流表的正负接线柱及量程的选择；
（2）要解决此问题，需要知道电压约等于电源电压，可能是与电压表并联的电路断路或与电阻串联的滑动变阻器短路．
（3）会分析滑动变阻器电阻的变化情况，关键看下面的接线柱．在读数时，要注意电表的量程和分度值，根据欧姆定律的变形公式进行计算．
多次测量求平均值，可以减小实验的误差；多次测量还可以寻找规律．
【解答】解：（1）由题意知，电源电压U=1.5V×2=3V，电路最大电流约为I==≈0.33A，因此电流表应选0～0.6A量程，把电流表串联接入电路，电路图如图所示：
（2）电压表的示数等于电源电压，可能是与电压表并联的R1发生了断路或R2短路．
（3）向左移动滑片，滑动变阻器的电阻减小，所以电路中的电流变大，根据U=IR，R1的阻值不变，电流变大，所以它两端的电压变大．
根据实物图可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V；
电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
由I=可知，R===10Ω．
只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，根据一次实验得出的结论不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．
故答案为：（1）见上图；（2）R1处断路或R2处短路；（3）增大；10；没有多次测量求平均值．
【点评】此题是通过实验测量小灯泡的电阻．考查了电流表的连接及电流表、电压表的读数，及对欧姆定律的应用，是一道很好的题目．
26．（10分）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍．
（1）请将图甲的实验电路连接完整．后画出对应分电路图．
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端．在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程．则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： 迅速试触开关 ．实验现象： 电流表指针的偏转角度非常小 ．
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案．应该选用 丁 方案．
甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V 丙：0.5V 1.0V 1.5V 丁：2.0V 2.5V 3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足．
① 操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻 ；
② 不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长 ．
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦．该图象不是直线，主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ．
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多． ．
【考点】JL：探究用电器的电功率实验．
【分析】（1）根据实验中电压表所测的最大电压确定电压表的量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时注意滑动变阻器的接法；
（2）电流表选择的量程过大，试触时电流表指针偏转角度太小，读数误差较大；调节滑动变阻器滑片，电流表指针变化范围小，不便于读数；
（3）灯泡两端电压是0.5V时灯泡开始发光，灯泡正常工作电压是2.5V×1.2=3V，要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压三个电压，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率，进行分析比较，据此选择实验方案；
（4）用定值电阻代替滑动变阻器进行实验，实验时要不断地更换电阻，不断地拆接电路，操作麻烦；另一方面，用定值电阻代替滑动变阻器，电流不能连续变化，灯泡亮度不能连续变化，灯泡功率变化时，不易比较灯泡亮度变化情况；
（5）根据图乙，找到额定电压下的电流，根据P=UI求LED灯的功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，即可分析两灯电能转化为光能的效率大小．
【解答】解：
（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2=3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程，说明电路中的电流比较小，他是采用试触法进行判断的，即：迅速试触开关时，发现电流表指针偏转角度太小；
（3）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率；甲方案没有在额定电压下；乙方案4V会烧坏灯；甲乙两方案均不可取，丙方案不在额定电压下，甲乙、丙方案均不可取，丁方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，应选用丁方案；
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器，小刚的做法存在以下不足：
①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图象不是直线；
（6）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA=0.024A，
该LED的额定功率为：P2=U2I2=3V×0.024A=0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
故答案为：
（1）如图所示；
（2）迅速试触开关，电流表指针的偏转角度非常小；
（3）丁；
（4）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）0.5； 灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）0.072； LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
【点评】本题探究小灯泡发光时的亮度与电功率的关系，考查电路的连接、实验操作过程、对实验方案的评估、灯的额定功率的计算、及灯的效率大小的比较和影响灯电阻的因素．
五、综合应用题：本大题共2小题，25题6分，26题7分，共13分．
27．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃．
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率．
【考点】GI：热平衡方程的应用．
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求煤炭完全燃烧放出的热量；
（3）利用吸收的热量与总热量即可求出小明家煤炉的效率．
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）=8.4×106J；
（2）2kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤炭q=2kg×3×107J/kg=6×107J；
（3）小明家煤炉的效率为：
η=×100%=×100%=14%；
答：（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要8.4×106J热量；
（2）2kg煤完全燃烧可以放出6×107J热量；
（3）小明家煤炉的效率是14%．
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，增强了学生的节能意识、环保意识，有意义．
28．（7分）如图甲所示，电源电压U=10V，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U﹣I关系如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是多少？
【考点】IH：欧姆定律的应用；J9：电功率与电压、电流的关系；JA：电功率的计算．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯丝的电流；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，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，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=求出电路的最小功率．
【解答】解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时通过灯丝的电流：
IL===0.5A；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
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′=10V﹣4V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由图象可知，电路中的电流I=IL′=0.4A，
由I=可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑===15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R总===Ω，
电路的最小功率：
P小===7W．
答：（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到b端时，整个电路消耗的总功率最小，最小功率是7W．
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是解题的基础和关键．
山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分．每题只有一个选项符合题目要求．
1． 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含的热量越多
B．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．热传递过程中，能量也可能是从内能小的物体传递给内能大的物体
2． 下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高
B．打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
C．从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过做功的方式改变了馒头的内能
D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小
3． 下列关于信息的传递说法错误的是（ ）
A．有线电话是靠电流传递信息的
B．模拟信号比数字信号更先进
C．无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的
D．电磁波传递信息不需要介质，能在真空中传播
4． 关于能量与能源，下列说法错误的是（ ）
A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
B．核电站能控制裂变的反应速度
C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
D．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
5． 下列做法中容易发生危险的是（ ）
A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B．在高压线下钓鱼
C．高大建筑物上安装避雷针
D．发现有人触电应先断开电源
6． 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或工作原理，下列表述正确的是（ ）
A．甲图可演示发电机工作原理 B．乙图可演示电动机工作原理
C．丙图可演示电生磁现象 D．丁图可演示电磁感应现象
7． 如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是（ ）
A．在串联电路中，电流处处相等
B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D．电压一定时，电流与电阻成反比
8． 如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（ ）
A．L1和L2都变亮 B．L1和L2都变暗 C．L2始终比L1亮 D．L1始终比L2亮
9． 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
10． 某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
11． 如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：R2：RL=1：2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合时，下列说法不正确的是（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1
D．S1、S2同时闭合时，若电流表示数为6 A，则R1的实际功率为880 W
12． 把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是（ ）
A．该电源的电压为24 V
B．电路中的电流为3 A
C．两灯泡的总功率为32 W
D．灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
13． 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲消耗的电功率为3.6W B．乙消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流小于乙中的电流 D．甲的电阻值大于乙的电阻值
14． 如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路允许通过的最大电流为1A
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
二、填空题：本大题共5小题，每空1分，共15分．
15．（3分）据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
16．（2分）小华在家里开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了．则“跳闸”的原因可能是 ．试电笔内部有一高阻值电阻，这样当试电笔的笔尖接触家庭电路的火线时，使得加在人体上的电压在安全电压（36V以下）范围内．若试电笔氖管发红光放电时的电流为0.32mA，则高阻值电阻的阻值至少应大于 kΩ．（不计氖管发光时的电阻）
17．（3分）某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了百公里，消耗汽油的质量为6kg，汽油的热值4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 J，若此时汽油机曲轴的转速为3600r/min，则汽油机每秒内完成 个冲程，对外做功 次．
18．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，若甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为 V．若甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为 W．
19．（5分）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 J．R2的最大功率是 W，整个电路最大功率是 W．
三、作图题：本大题共4小题，每小题2分，共8分．
20．（2分）小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电请在如图所示中用笔画线代替导线，使电路满足要求．
21．（2分）在图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）．请在图中标出电源的“+”、“﹣”极，并画出螺线管的绕法．
22．（2分）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向左滑动时灯泡变亮，接完整．
23．（2分）请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座．
四、实验探究题：本大题共3小题，第22题5分，第23题7分，第24题10分，共22分．
24．（5分）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表所示，并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
（1）用温度计测量水的初温如图乙所示，其读数为 ℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 相同。
（3）请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是 。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g和100g水的Q﹣△t图象，它们都是过原点的直线，即Q=k△t，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的 之比相等。
25．（7分）某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是 ．（回答出一种原因即可）
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将 （填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1= Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是 ．
26．（10分）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍．
（1）请将图甲的实验电路连接完整．后画出对应分电路图．
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端．在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程．则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： ．实验现象： ．
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案．应该选用 方案．
甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V 丙：0.5V 1.0V 1.5V 丁：2.0V 2.5V 3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足．
① ；
② ．
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 瓦．该图象不是直线，主要原因是 ．
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 ．
五、综合应用题：本大题共2小题，25题6分，26题7分，共13分．
27．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃．
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率．
28．（7分）如图甲所示，电源电压U=10V，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U﹣I关系如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是多少？
2017-2018学年山东省泰安市岱岳区新城实验中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分．每题只有一个选项符合题目要求．
1．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含的热量越多
B．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．热传递过程中，能量也可能是从内能小的物体传递给内能大的物体
【考点】G6：温度、热量与内能的关系．
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是；
（2）内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同．
【解答】解：A、热量是过程量，描述它的术语只能用”吸收“和”放出“，不能用“含有”，故A错误；
B、影响物体内能大小的因素有温度、质量等，温度高的物体内能不一定就大，温度低的物体内能不一定小，故B错误；
C、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物体的温度不能判断物体内能的大小，故C错误；
D、热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递；
内能小的物体温度可能高，内能小的物体也可能将能量传递给内能大的物体，故D正确．
故选D．
【点评】本题考查温度、热量与内能的关系，以及热传递，解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．
2．（3分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高
B．打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
C．从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过做功的方式改变了馒头的内能
D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小
【考点】GL：热机的效率；GA：热传递改变物体内能；GF：比热容解释简单的自然现象；GW：扩散现象．
【分析】（1）热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响。
（2）一切分子都是在无规则运动的；
（3）改变物体内能的方式有两种：做功与热传递，热传递是能量的转移过程，做功的实质是能量的转化过程；
（4）水的比热容比较大，质量相同、吸收相同的热量时，温度变化比较小。
【解答】解：A、冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低，故A不正确；
B、打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了，是通过热传递的方式改变了馒头的内能，故C错误；
D、海边昼夜温差较小，是因为水的比热容大，一定质量的海水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多。白天，阳光照在海面上，水的温度在升高的同时吸收大量的热，使海边附近的温度不致升得太高，晚上，气温降低，海水的温度在降低的同时放出大量的热，使海边附近的温度不致降得太低，所以海边昼夜温差较小，故D错误；
故选B。
【点评】本题主要考查学生对：扩散现象、汽油机的燃料燃烧、内能、水比热容大的特点在生活中的应用的掌握情况，综合性较强，需要学生多方联系、认真思考解答。
3．（3分）下列关于信息的传递说法错误的是（ ）
A．有线电话是靠电流传递信息的
B．模拟信号比数字信号更先进
C．无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的
D．电磁波传递信息不需要介质，能在真空中传播
【考点】DD：信息与信息传播．
【分析】①有线电话靠电流传输信息，移动电话靠电磁波传递信息；
②模拟信号传输效果差，数字信号传输效果好，数字信号比模拟信号更先进；
③无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的；
④电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播．
【解答】解：
A、有线电话利用变化的电流传递信息．此选项正确；
B、数字信号比模拟信号先进．此选项错误；
C、移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的．此选项正确；
D、电磁波可以在真空中传播，传递信息不需要介质．此选项正确．
故选B．
【点评】此题考查的是我们对现代通信手段的了解，属于基础题，难度不大，容易解答．
4．（3分）关于能量与能源，下列说法错误的是（ ）
A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
B．核电站能控制裂变的反应速度
C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
D．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
【考点】KE：能量转化和转移的方向性；K2：能源的分类；KH：能源的利用和对环境的危害．
【分析】（1）能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性；
（2）核电站都是利用了原子核的裂变释放能量，只不过原子弹对于裂变的速度不加控制，而核电站是控制裂变的速度让能量得以缓慢释放；
（3）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源．
（4）能源消耗，尤其是各种化石能源的使用过程中，会向大气中排放大量的氮氧化物等有害气体．
【解答】解：
A、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，若能从低温物体传递到高温物体，必须依靠外界的帮助，则说明能量转移具有方向性，此选项正确，不符合题意；
B、核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式发应速度，此选项正确，不符合题意；
C、化石能源、核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；水能属于可再生能源，此选项错误，符合题意；
D、人类耗用各种能源时，特别是燃烧化石能源时，废气的排放是最主要的污染之一，因此会对大气造成影响，此选项正确，不符合题意．
故选C．
【点评】本题考查了对能的转化、环保问题、各种能源特点；此题相对比较简单，属于基础题．
5．（3分）下列做法中容易发生危险的是（ ）
A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B．在高压线下钓鱼
C．高大建筑物上安装避雷针
D．发现有人触电应先断开电源
【考点】IV：安全用电原则．
【分析】（1）测电笔的正确使用是：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
（2）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（3）避雷针可使周围的空气形成一条可以导电的通道，使电荷沿避雷针的针尖、金属线流入大地，而不损坏建筑物；
（4）发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救援措施．
【解答】解：A、使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，A符合安全用电原则；
B、在高压线下钓鱼，很容易造成高压电弧触电，B不符合安全用电原则；
C、安装避雷针后，当有雷电时，电流会从避雷针传入大地，从而避免电流通过建筑物产生破坏作用，C符合安全用电原则；
D、发现有人时，首先要切断电源，再采取救援措施；切不可带电救人，容易造成救人者的人身伤害，D符合安全用电原则．
故选B．
【点评】本题考查安全用电的有关问题，相对比较简单，属于基础题．
6．（3分）如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或工作原理，下列表述正确的是（ ）
A．甲图可演示发电机工作原理 B．乙图可演示电动机工作原理
C．丙图可演示电生磁现象 D．丁图可演示电磁感应现象
【考点】CS：发电机的构造和原理；C9：通电直导线周围的磁场；CD：电磁铁的构造和原理；CM：直流电动机的原理．
【分析】（1）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中．根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可；
（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；
（3）奥斯特实验说明电流磁效应，即电流能产生磁场；
（4）电磁铁具有磁性，可通过电磁铁吸引大头针进行判断．
【解答】解：A、此图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，即电动机原理，故A错误；
B、此图中没有电源，即是研究电磁感应现象的实验装置，即发电机原理，故B错误；
C、是奥斯特实验，演示电流的磁效应的实验装置，即电生磁现象，故C正确；
D、是演示电磁铁吸引大头针演示电流的磁效应，故D错误．
故选C．
【点评】图中所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，学习中我们应该加以重点区分才行．
7．（3分）如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是（ ）
A．在串联电路中，电流处处相等
B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D．电压一定时，电流与电阻成反比
【考点】I6：串联电路的电压规律．
【分析】根据控制变量法的原则和串联电路的特点进行分析解答．
【解答】解：根据电路图可知，电压表V1测量AC间的电压，电压表V2测量CB间的电压；
A、串联电路处处电流相等，但本实验无法测量电路中的电流，因此本实验无法完成；
B、电压表V1和电压表V2分别测量串联电路各部分的电压，当C左右移动时，电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化，但它们之和不发生改变，故可以探究在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和；
C、无法测量各电阻的阻值，因此无法探究总电阻与分电阻的关系；
D、因为当C左右移动时，电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化，无法控制电压一定，故不能探究电压一定时，电流与电阻成反比．
故选B．
【点评】本题考查串联电路各物理量探究需要满足的条件，难度不大．
8．（3分）如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（ ）
A．L1和L2都变亮 B．L1和L2都变暗 C．L2始终比L1亮 D．L1始终比L2亮
【考点】IZ：电路的动态分析；IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，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，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；
（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化；
（3）根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系，根据P=UI=可知两灯泡实际功率的关系，然后判断亮暗关系．
【解答】解：（1）左图中灯泡L1与滑动变阻器串联，
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，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；
（2）右图中灯泡L2与滑动变阻器并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变；
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1两端的电压始终小于L2两端的电压，
因两灯泡的规格相同，即电阻相等，
所以，由P=可知，L2的实际功率始终比L1大，则L2始终比L1亮．
综上可知，ABD错误、C正确．
故选C．
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律、串并联电路特点的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
9．（3分）如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【考点】J5：电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】从电能表表盘可得到的信息：①电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的快慢；②电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h；③根据10（20）A的含义判断；
④1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P=求出电饭锅的功率．
【解答】解：
A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h=91.1kW•h，故B错误；
C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；
D、指示灯闪烁32次消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h；
电饭锅的功率：P===0.6kW=600W．
故选D．
【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能以及用电器的功率．
10．（3分）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【考点】JL：探究用电器的电功率实验．
【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器应滑到电阻最大位置；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有：小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因；
（3）当电压表的示数为额定电压时，根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮．
【解答】解：A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，正确；
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确．
故选B
【点评】此题考查的知识点比较多，有电路连接时的注意事项、电路故障的分析、额定功率的计算和小灯泡亮度的比较等问题，学生在做此题时，要对每一个选项进行认真仔细的分析后，才能得出正确的答案．
11．（3分）如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：R2：RL=1：2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合时，下列说法不正确的是（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1
D．S1、S2同时闭合时，若电流表示数为6 A，则R1的实际功率为880 W
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用；JI：焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最小，从而判断用电状态，根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出在相同时间内R1和R2产生的热量之比；
（2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最大，从而判断用电状态，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1和L的电流之比，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据P=UI求出R1的实际功率．
【解答】解：
（1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，
由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天，故A正确；
因串联电路中各处的电流相等，且R1：R2=1：2，
所以，由在相同时间内R1和R2产生的热量之比：
===，故C错误；
（2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，
由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上，故B正确；
因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1：RL=1：2，
所以，通过R1和L的电流之比：
===，即IL=I1，
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′=I1+IL=I1+I1=I1=6A，
解得：I1=4A，
则R1的实际功率：
P1=UI1=220V×4A=880W，故D正确．
故选C．
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，分清电路的连接方式以及对于的状态是关键．
12．（3分）把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是（ ）
A．该电源的电压为24 V
B．电路中的电流为3 A
C．两灯泡的总功率为32 W
D．灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用．
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据I=求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（2）两灯泡串联时电流相等，正常发光的是额定电流较小的灯泡，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压，根据P=UI求出两灯泡的总功率，根据U=IR比较灯泡两端实际电压的大小．
【解答】解：（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1===3A，I2===2A，
由I=可得，两灯泡的电阻分别为：
R1===4Ω，R2===4Ω；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，
所以，两灯泡串联时，电路中的电流I=I2=2A，故B错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+4Ω）=16V，故A错误；
两灯泡的总功率：
P=UI=16V×2A=32W，故C正确；
由U=IR知两电灯泡的实际电压相等，故D错误．
故选C．
【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，要注意两灯泡串联时能正常发光的为额定电流较小的．
13．（3分）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲消耗的电功率为3.6W B．乙消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流小于乙中的电流 D．甲的电阻值大于乙的电阻值
【考点】JA：电功率的计算；IG：欧姆定律的变形公式．
【分析】（1）由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻，由图象读出任意一组电压和电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值；
（2）两电阻并联时两端的电压相等，根据P=求出甲乙消耗的电功率，根据欧姆定律得出通过两电阻电流的大小关系．
【解答】解：（1）由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比即两电阻为定值电阻，
由图象可知，当U甲=U乙=3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，
根据欧姆定律可得：
R甲===5Ω，R乙===10Ω，
∴R甲＜R乙，故D错误；
（2）两电阻并联时两端的电压相等，甲、乙消耗的电功率分别为：
P甲===7.2W，故A错误；
P乙===3.6W，故B正确；
∵I=，
∴电压相等时，甲的电阻小于乙的电阻，则通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误．
故选B．
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中判断两电阻为定值电阻且读出一组数据利用欧姆定律求出两电阻的阻值．
14．（3分）如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路允许通过的最大电流为1A
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
【考点】IH：欧姆定律的应用．
【分析】（1）因为电压表量程为“0～15V”，所以R两端电压最大是15V；求出此时电路中的电流，
再与滑动变阻器的最大电流1A比较，得出电路中的最大电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值，根据根据P=UI求功率；
（2）根据滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的特点和欧姆定律求出电路的最小电流和R两端的最小电压．
【解答】解：（1）由于电压表量程为“0～15V”，则当UR=15V时，IR ===0.75A．
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A，所以电路中的最大电流为Imax=IR =0.75A，故A错误．
根据串联电路的电压特点可知：
U滑min=U﹣UR=20V﹣15V=5V，
根据欧姆定律得：R滑min===Ω；故D错误；
（2）当滑动变阻器全部连入电路时，
则根据电阻的串联特点得：R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω，
所以，Imin===0.4A，
根据欧姆定律得：电压表的最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V，故C错误．
电路消耗的最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W，故B正确．
故选B．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是公式和规律的灵活应用，难点是电路中最大电流的确定，解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流．
二、填空题：本大题共5小题，每空1分，共15分．
15．（3分）据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 增大 （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 增多 （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 增大 （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
【考点】JJ：焦耳定律在实际中的应用．
【分析】（1）电阻的大小与材料、长度、横街面积和温度有关；一般情况下，横街面积越小，电阻越大；温度越高，电阻越大．
（2）当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；由焦耳定律可知接触处会产生大量的热量，是局部过热，温度升高，从而引发火灾．
【解答】解：（1）线路连接处由于接触不良，即接触面积变小，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；
（2）线路连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，接触处温度升高，使接触处的电阻进一步变大，产生更多的热量，使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾．
故答案是：增大；增多；增大．
【点评】本题考查电路故障形成原因，知道电路火灾的发生大部分是由于接触不良引起的．
16．（2分）小华在家里开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了．则“跳闸”的原因可能是 用电器总功率过大 ．试电笔内部有一高阻值电阻，这样当试电笔的笔尖接触家庭电路的火线时，使得加在人体上的电压在安全电压（36V以下）范围内．若试电笔氖管发红光放电时的电流为0.32mA，则高阻值电阻的阻值至少应大于 575 kΩ．（不计氖管发光时的电阻）
【考点】IH：欧姆定律的应用；IX：家庭电路电流过大的原因．
【分析】（1）家庭电路中电流过大的原因主要有两方面，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大．
（2）由题意可知，人体和大电阻串联，又知道对人体的安全电压不高于36V，根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出大电阻的最小阻值．
【解答】解：（1）空调和电饭锅都属于大功率用电器，开着空调看电视，再开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因可能是用电器总功率过大；
（2）由题知，加在人体上的电压最大为36V，家庭电路的电压为220V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，测电笔大电阻两端的电压：
UR=U﹣U人=220V﹣36V=184V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=可得，大电阻的最小值：
R===5.75×105Ω=575kΩ．
故答案为：用电器总功率过大；575．
【点评】本题考查学生对测电笔结构与原理的了解，欧姆定律的应用，以及对家庭电路中电流过大原因的理解．总体难度不大．
17．（3分）某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了百公里，消耗汽油的质量为6kg，汽油的热值4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 2.76×108 J，若此时汽油机曲轴的转速为3600r/min，则汽油机每秒内完成 120 个冲程，对外做功 30 次．
【考点】GG：热量的计算；GN：有关热机的计算．
【分析】（1）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量．
（2）知道汽油机的转速，而汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周．
【解答】解：（1）汽油完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；
（2）四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，也就是1s飞轮转动60r，
∵完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，
∴汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次．
故答案为：2.76×108；120；30．
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、内燃机的工作特点的了解与掌握，难点是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周．
18．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，若甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为 3 V．若甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为 1.2 W．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．
【分析】电阻甲、乙串联在电路中，因此通过它们的电流相等，从U﹣I图象中读出当电流为0.1A时，电阻甲和乙对应的电压值，再根据串联电路电压的特点，计算出电源电压．
电阻甲、乙并联在电路中，因此它们两端的电压等于电源电压，从U﹣I图象中读出当电压为1.5V时，电阻甲和乙对应的电流值，再根据并联电路电流的特点，计算出电路中的总电流，再根据P=UI即可求出电路消耗的总功率．
【解答】解：
电阻甲、乙串联在电路中，
因为串联电路中电流处处相等，所以通过它们的电流都为0.2A，
从U﹣I图象可知，当I=0.1A时，
电阻甲和乙两端的电压分别为：U甲=1V，U乙=2V，
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，
所以电源电压为：U=U甲+U乙=1V+2V=3V；
当电阻甲、乙并联在电路中，
因为并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，所以它们两端的电压等于电源电压为2V，
从U﹣I图象可知，当U=2V时，
通过电阻甲、乙的电流分别为：I甲=0.4A，I乙=0.2A，
并联电路的总电流等于各支路电流之和，
所以电路中的总电流：I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，
则电路消耗的总功率为：P=UI=2V×0.6A=1.2W．
故答案为：3；1.2．
【点评】本题考查了串、并联电路电压和电流的特点，以及对欧姆定律的理解和应用，本题的难点为：电阻两端的电压和通过电阻的电流，要找出电阻的电压和电流，就需要根据我们所学的串联电路的特点去分析，而不能一味的只盯着图象去分析．
19．（5分）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= 10 Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 0.2 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 4 J．R2的最大功率是 0.9 W，整个电路最大功率是 3.6 W．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算；JI：焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，根据P=I2R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数，利用Q=I2Rt求出通电10s电流通过R1产生的热量．
（3）电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大，由电功率公式可以求出最大电功率．
【解答】解：由图象可知，当R2=10Ω时，P2=0.9W，
由P=I2R可得，电路中的电流：
I===0.3A，
由I=可得，电路中的总电阻：
R===20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1=R﹣R2=20Ω﹣10Ω=10Ω；
当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流：I′===0.2A，
通电10s电流通过R1产生的热量：
Q1=（I′）2R1t=（0.2A）2×10××10s=4J．
滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的总功率最大，
电路消耗的最大功率：P===3.6W；
故答案为：10；0.2；4；0.9；3.6．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系．
三、作图题：本大题共4小题，每小题2分，共8分．
20．（2分）小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电请在如图所示中用笔画线代替导线，使电路满足要求．
【考点】HS：电路的基本连接方式．
【分析】根据实验要求，应将两只电阻丝并列连接，且开关应该串联接在干路中，据此来决定所添加的导线；
【解答】解：由题意知，用一根导线将开关与其中一根电阻丝相连，再用一根导线将两根电阻丝的外侧相连，使之组成一个并联电路，如图所示：
【点评】此题主要考查了是实物电路的连接，首先要掌握最基本的串联和并联电路的接法．
21．（2分）在图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）．请在图中标出电源的“+”、“﹣”极，并画出螺线管的绕法．
【考点】CV：通电螺线管的极性和电流方向的判断．
【分析】由磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由电流表的接线柱可知，电流方向，然后根据右手螺旋定则得出线圈的绕法和电源的极性．
【解答】解：已知小磁针右端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由电流表的接线柱可知，电流从螺线管的左端流入，即电源右端为正极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，则线圈的绕法如图所示，
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、电流表的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
22．（2分）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向左滑动时灯泡变亮，接完整．
【考点】HR：实物的电路连接．
【分析】电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，由此确定电表的量程及连接，变阻器串联在电路中．
【解答】解：用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流最大为0.5A，电流表选用小量程与灯串联，电源电压为3V，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下的原则串联接入电路中，如下图所示：
【点评】本题考查根据要求连接实物图，关键是确定电表的连接及变阻器的连接．
23．（2分）请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座．
【考点】HU：串、并联电路的设计；IO：家庭电路的连接．
【分析】（1）只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；
（2）三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”．
【解答】解：（1）灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；
（2）三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，作图如下：
【点评】本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法，关键是根据题意得出两开关的连接方式和注意安全用电的原则．
四、实验探究题：本大题共3小题，第22题5分，第23题7分，第24题10分，共22分．
24．（5分）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表所示，并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
（1）用温度计测量水的初温如图乙所示，其读数为 18 ℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 吸收的热量 相同。
（3）请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是 沙子受热不均匀 。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g和100g水的Q﹣△t图象，它们都是过原点的直线，即Q=k△t，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的 质量 之比相等。
【考点】GX：探究比热容的实验．
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下。
（2）为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，实验中，要用两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热；
（3）在图象中找出表格中的数据所对应的点，然后用平滑的曲线连接；
（4）沙子受热不均匀，会导致沙子的温度变化不均匀。
（5）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，据此推导得出结论。
【解答】解：（1）由图知，温度计的分度值为1℃，“20”在“10”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为18℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；
（3）由表中数据，根据描点作图，如上所示：
（4）由于沙子在1.0～1.5min内受热不均匀，会导致沙子升高的温度有明显异常；
（5）根据Q=cm△t和Q=k△t可得：k=cm，
50g水和100g水，它们的比热容相同，
则有k1=cm1，k2=cm2， ==，即这两条直线的k值之比与对应水的质量之比相等。
故答案为：（1）18；（2）吸收的热量；（3）图象如上图；（4）沙子受热不均匀；（5）质量。
【点评】本题考查的是温度计的使用方法、比较物质吸热能力的方法，绘图能力、以及对于实验数据的分析能力，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活，以及物理实验中常常采用控制变量法，属于中考中的常见题型。
25．（7分）某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是 R1处断路或R2处短路 ．（回答出一种原因即可）
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将 增大 （填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1= 10 Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是 没有多次测量求平均值 ．
【考点】IM：伏安法测电阻的探究实验．
【分析】（1）在连接电路时，注意电流表的正负接线柱及量程的选择；
（2）要解决此问题，需要知道电压约等于电源电压，可能是与电压表并联的电路断路或与电阻串联的滑动变阻器短路．
（3）会分析滑动变阻器电阻的变化情况，关键看下面的接线柱．在读数时，要注意电表的量程和分度值，根据欧姆定律的变形公式进行计算．
多次测量求平均值，可以减小实验的误差；多次测量还可以寻找规律．
【解答】解：（1）由题意知，电源电压U=1.5V×2=3V，电路最大电流约为I==≈0.33A，因此电流表应选0～0.6A量程，把电流表串联接入电路，电路图如图所示：
（2）电压表的示数等于电源电压，可能是与电压表并联的R1发生了断路或R2短路．
（3）向左移动滑片，滑动变阻器的电阻减小，所以电路中的电流变大，根据U=IR，R1的阻值不变，电流变大，所以它两端的电压变大．
根据实物图可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V；
电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
由I=可知，R===10Ω．
只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，根据一次实验得出的结论不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．
故答案为：（1）见上图；（2）R1处断路或R2处短路；（3）增大；10；没有多次测量求平均值．
【点评】此题是通过实验测量小灯泡的电阻．考查了电流表的连接及电流表、电压表的读数，及对欧姆定律的应用，是一道很好的题目．
26．（10分）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍．
（1）请将图甲的实验电路连接完整．后画出对应分电路图．
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端．在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程．则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： 迅速试触开关 ．实验现象： 电流表指针的偏转角度非常小 ．
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案．应该选用 丁 方案．
甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V 丙：0.5V 1.0V 1.5V 丁：2.0V 2.5V 3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足．
① 操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻 ；
② 不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长 ．
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦．该图象不是直线，主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ．
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多． ．
【考点】JL：探究用电器的电功率实验．
【分析】（1）根据实验中电压表所测的最大电压确定电压表的量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时注意滑动变阻器的接法；
（2）电流表选择的量程过大，试触时电流表指针偏转角度太小，读数误差较大；调节滑动变阻器滑片，电流表指针变化范围小，不便于读数；
（3）灯泡两端电压是0.5V时灯泡开始发光，灯泡正常工作电压是2.5V×1.2=3V，要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压三个电压，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率，进行分析比较，据此选择实验方案；
（4）用定值电阻代替滑动变阻器进行实验，实验时要不断地更换电阻，不断地拆接电路，操作麻烦；另一方面，用定值电阻代替滑动变阻器，电流不能连续变化，灯泡亮度不能连续变化，灯泡功率变化时，不易比较灯泡亮度变化情况；
（5）根据图乙，找到额定电压下的电流，根据P=UI求LED灯的功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，即可分析两灯电能转化为光能的效率大小．
【解答】解：
（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2=3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程，说明电路中的电流比较小，他是采用试触法进行判断的，即：迅速试触开关时，发现电流表指针偏转角度太小；
（3）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率；甲方案没有在额定电压下；乙方案4V会烧坏灯；甲乙两方案均不可取，丙方案不在额定电压下，甲乙、丙方案均不可取，丁方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，应选用丁方案；
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器，小刚的做法存在以下不足：
①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图象不是直线；
（6）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA=0.024A，
该LED的额定功率为：P2=U2I2=3V×0.024A=0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
故答案为：
（1）如图所示；
（2）迅速试触开关，电流表指针的偏转角度非常小；
（3）丁；
（4）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）0.5； 灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）0.072； LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
【点评】本题探究小灯泡发光时的亮度与电功率的关系，考查电路的连接、实验操作过程、对实验方案的评估、灯的额定功率的计算、及灯的效率大小的比较和影响灯电阻的因素．
五、综合应用题：本大题共2小题，25题6分，26题7分，共13分．
27．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃．
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率．
【考点】GI：热平衡方程的应用．
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求煤炭完全燃烧放出的热量；
（3）利用吸收的热量与总热量即可求出小明家煤炉的效率．
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）=8.4×106J；
（2）2kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤炭q=2kg×3×107J/kg=6×107J；
（3）小明家煤炉的效率为：
η=×100%=×100%=14%；
答：（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要8.4×106J热量；
（2）2kg煤完全燃烧可以放出6×107J热量；
（3）小明家煤炉的效率是14%．
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，增强了学生的节能意识、环保意识，有意义．
28．（7分）如图甲所示，电源电压U=10V，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U﹣I关系如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是多少？
【考点】IH：欧姆定律的应用；J9：电功率与电压、电流的关系；JA：电功率的计算．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯丝的电流；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，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，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=求出电路的最小功率．
【解答】解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时通过灯丝的电流：
IL===0.5A；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
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′=10V﹣4V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由图象可知，电路中的电流I=IL′=0.4A，
由I=可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑===15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R总===Ω，
电路的最小功率：
P小===7W．
答：（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到b端时，整个电路消耗的总功率最小，最小功率是7W．
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是解题的基础和关键．
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