还剩27页未读，
继续阅读
重庆八中2022-2023学年九年级（上）期末物理试卷
展开
这是一份重庆八中2022-2023学年九年级（上）期末物理试卷，共30页。试卷主要包含了选择题，填空作图题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年重庆八中九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ）
A．家用电冰箱功率大约1000W
B．现在考场外的气温约为20℃
C．教室里的电灯正常工作时的电流约为0.2A
D．人体的安全电压是不小于36V
2．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，关于谚语下列分析正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”，如图甲，雪的形成是凝固现象，需要吸热
B．“云雾山脚，淋湿担脚”，如图乙，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，如图丙，露的形成是液化现象，需要放热
D．“棉是秋后草，就怕霜来早”，如图 丁，霜的形成是凝华现象，需要吸热
3．（3分）重庆的美食远近闻名，许多重庆美食已经走向世界，如图，关于重庆美食的说法正确的是（ ）
A．鸳鸯锅里红锅先开说明油的比热容比水大
B．重庆小面香气四溢，说明香料分子在做机械运动
C．炒肥肠鸡时，用热值更大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定更多
D．酸辣粉烫嘴，说明内能总是自发地从温度高的物体向温度低的物体转移
4．（3分）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越多
B．金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C．一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体的电流成反比
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
5．（3分）如图甲为某款电子测温仪，图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变，R为热敏电阻，用于靠近人体测温，其阻值随着温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻，关于此测温仪下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温升高时，显示仪的示数变小
C．被测者体温降低时，电路的总功率变大
D．测量相同体温时，将R0更换为更大的阻值，显示仪示数会变大
6．（3分）小明在接种新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为15V，灯泡L上标有“8V 6.4W”字样，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω？A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证所有电路元件安全的情况下，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L的阻值为10Ω
B．闭合开关S、S1、S2、S3时，将R2的滑片从中点移到最右端，电流表的示数变小，电压表的示数不变
C．开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A
D．若题中“？”值为 1.5A，任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～45W
8．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V？W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27。闭合开关S1、S2，灯泡恰好正常此时电流表示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②R1的阻值大小为20Ω
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W
④在保证电路元件安全且电路中有电流的前提下，任意闭合或断开开关，则整个电路的最小功率为0.6W
A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9．（2分）科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，1825年德国的一位中学物理教师 发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为 的单位。
10．（2分）如图所示，L是规格为“6V 3W”的灯泡，定值电阻R1的阻值大小为10Ω，电源电压和灯泡电阻均不变。同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，此时灯泡恰好正常发光，则电流表示数为 A；若闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端时，电流表示数为0.2A。则滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω。
11．（2分）在1个标准大气压下用燃气灶烧水，完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量为 ，与此同时它将质量为40kg，初温为30℃的水加热至沸腾，则该燃气灶烧水的效率为 。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
12．（2分）某品牌的手机电池的容量为4500mAh，该手机的待机电流为15mA，则该手机的最长待机时间为 h，电池上标有4V的字样，由此可以推测，该电池充电充满后能储存 J的电能。
13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，R2的滑片P移到阻值最大端B点时灯L的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'、电流表示数为I2，灯丝电阻不随温度改变，已知PL'：PL＝9：4，则I1：I2＝ 。通过闭合或断开开关及移动R2的滑片P，形成不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为4：1，当电路消耗的功率最大时，灯正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝4：5，RC的电功率为6W。则灯的额定功率PL额＝ W。（各电表和灯泡均在安全范围内）。
14．（2分）小颖在设计家庭电路的原理图时遇到了困难，请你根据安全用电原则，在图中的两个虚线框内分别补充好灯泡和开关的符号。
三、实验与探究题（本题共3小题，15题6分，16题7分，17题9分，共22分）
15．（6分）重庆八中物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
（1）小张在组装实验器材时的顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）。实验过程中，小花为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）。
（2）小亮仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，为 ℃。由此还可以得出，实验时水面上方的气 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1个标准大气压。
（3）小吕耐心地烧水，终于把水烧开了，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沸腾十分钟后烧杯内的水的内能。小敏撤去酒精灯后，烧杯中的水 （选填“会”或“不会”）立即停止沸腾。
16．（7分）喜欢打篮球的小鹏同学在唐老师的帮助下“测量小灯泡的电功率”，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的铭牌上标注有“30Ω 1A”。
（1）本实验的原理是 。
（2）正确连接好电路后闭合开关，小鹏发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 。
A．灯泡短路
C．灯泡开路
B．滑动变阻器连接了两个下接线柱
D．滑动变阻器开路
（3）电路故障排除后，小鹏闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）滑片P移动过程中，小鹏记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像，由图知：灯泡额定功率是 W。分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 。
（5）小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端时，这个灯泡的功率为 W。
（6）实验室有两个额定功率相同的小灯泡，额定电压分别是2.5V和1.5V，但铭牌都无法辨认，为了辨别它们，小芸用上述实验器材，连成如图丁所示的电路，闭合开关S，调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的额定电压为 V（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
17．（9分）小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 端（选填“左”或“右”），此时，滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是 。
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，造成这一现象的原因是 。
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，则此时的电流值为 A，计算Rx的阻值为 Ω，接下来他移动滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻，多次实验的目的是 。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
（6）另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值，如表所示，由此可知，当电压为1V时，这个小灯泡的阻值可能为 。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.20
0.25
0.28
A.5Ω
B.6Ω
C.7Ω
D.7.5Ω
四、计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分）
18．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求：
（1）此时电阻R1两端的电压U1；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？
19．（8分）如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝5Ω，灯L标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“45Ω 1A”字样，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻大小；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率之比。
20．（8分）如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R、R0均是发热电阻丝，在某次“自动加热﹣保温”程序中，电路中的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为16：1。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）将初温为40℃装满的一箱水加热到100℃，水需要吸收的热量；
（2）R0的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有咖啡壶工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在如图丙中的550s内转了40转，此时家庭电路两端的实际电压。
2022-2023学年重庆八中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ）
A．家用电冰箱功率大约1000W
B．现在考场外的气温约为20℃
C．教室里的电灯正常工作时的电流约为0.2A
D．人体的安全电压是不小于36V
【解答】解：A、家用电冰箱功率大约是200W，故A错误；
B、现在考场外的气温约为10℃，故B错误；
C、教室里的电灯正常时的电功率约为40W，根据P＝UI可知，其电流约为I＝＝≈0.2A，故C正确；
D、人体的安全电压是不大于36V，故D错误。
故选：C。
2．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，关于谚语下列分析正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”，如图甲，雪的形成是凝固现象，需要吸热
B．“云雾山脚，淋湿担脚”，如图乙，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，如图丙，露的形成是液化现象，需要放热
D．“棉是秋后草，就怕霜来早”，如图 丁，霜的形成是凝华现象，需要吸热
【解答】解：A．雪是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，是凝华现象，故A错误。
B．霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，是凝华现象，需要放热，故B错误；
C．露是空气中的水蒸气液化形成的，液化需要放热，故C正确；
D．雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故D错误；
故选：C。
3．（3分）重庆的美食远近闻名，许多重庆美食已经走向世界，如图，关于重庆美食的说法正确的是（ ）
A．鸳鸯锅里红锅先开说明油的比热容比水大
B．重庆小面香气四溢，说明香料分子在做机械运动
C．炒肥肠鸡时，用热值更大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定更多
D．酸辣粉烫嘴，说明内能总是自发地从温度高的物体向温度低的物体转移
【解答】解：A．食用油的沸点高于水的沸点，红汤先沸腾是因为食用油覆盖在水的上面，减少热量散失，所以红汤先沸腾，故A错误；
B．重庆小面香气四溢，这是扩散现象，扩散表明分子在不停地做无规则运动，不是机械运动，故B错误；
C．由Q放＝mq可知，燃料完全燃烧放出热量与燃料的热值和质量都有关，所以，热值大的燃料燃烧后放出的热量不一定多，故C错误；
D．发生热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，故D正确。
故选：D。
4．（3分）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越多
B．金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C．一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体的电流成反比
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
【解答】解：A、根据P＝，电压一定时，导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越少，故A错误；
B、正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，故B正确；
C、电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关，故C错误；
D、两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电压相等，由P＝得，电阻较大的灯实际功率较小，故D错误。
故选：B。
5．（3分）如图甲为某款电子测温仪，图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变，R为热敏电阻，用于靠近人体测温，其阻值随着温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻，关于此测温仪下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温升高时，显示仪的示数变小
C．被测者体温降低时，电路的总功率变大
D．测量相同体温时，将R0更换为更大的阻值，显示仪示数会变大
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
BC、被测者体温升高时，R的阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，电压表示数变大；同理可知，被测者体温降低时，电路中的电流变小，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故BC错误；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D正确。
故选：D。
6．（3分）小明在接种新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
由题知，风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行，所以风扇与加湿系统互不影响，即是并联的，且S1只加湿系统；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作，所以S2应在干路上同时控制风扇和加湿系统，由各选项电路可知，A正确，BCD错误。
故选：A。
7．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为15V，灯泡L上标有“8V 6.4W”字样，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω？A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证所有电路元件安全的情况下，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L的阻值为10Ω
B．闭合开关S、S1、S2、S3时，将R2的滑片从中点移到最右端，电流表的示数变小，电压表的示数不变
C．开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A
D．若题中“？”值为 1.5A，任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～45W
【解答】解：（1）已知UL＝8V，PL＝6.4W，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）闭合开关S、S1、S2、S3时，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，将R2的滑片从中点移到最右端，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知通过该支路的电流变小，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数变小，并联电路各支路两端电压相等，所以电压表的示数不变，故B正确；
（3）闭合开关S、S1、S2，断开开关S3时，R1和R2并联，灯L短路，
根据P＝可知电阻越大功率越小，故滑动变阻器R2消耗的功率最小时R2接入电路最大阻值，则R2消耗的最小功率为：P2min＝＝＝4.5W；
滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，
滑动变阻器R2消耗的最大功率为：P2max＝Pmin＝×4.5W＝15W；
滑动变阻器允许通过的最大电流：Imax＝＝＝1A，故C正确；
（4）串联电路总电阻大于任一分电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据欧姆定律可知串联电路总电阻最大时，通过电路的电流最小，并联电路总电阻最小时通过电路的电流最大，RL＝10Ω，R1＝15Ω，R2＝50Ω，
当闭合开关S、S3，断开S1、S2，R2和灯L串联时通过电路的电流最小，为I＝＝＝0.25A，
电路的最小电功率为P＝UI＝15V×0.25A＝3.75W，
闭合开关S、S1、S2，断开开关S3时，R1和R2并联时通过电路的电流最大，为I′＝+I2大＝+1.5A＝2.5A，电流表量程为0～3A，电流表安全，
电路的最大电功率为P′＝UI′＝15V×2.5A＝37.5W，
所以任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～37.5W，故D错误。
故选：D。
8．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V？W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27。闭合开关S1、S2，灯泡恰好正常此时电流表示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②R1的阻值大小为20Ω
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W
④在保证电路元件安全且电路中有电流的前提下，任意闭合或断开开关，则整个电路的最小功率为0.6W
A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④
【解答】解：①闭合开关S1、S2，电路为灯泡的简单电路，灯泡恰好正常发光，灯泡的额定电压为6V，则电源电压为6V，故①正确；
灯泡正常发光时电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻：RL＝＝＝15Ω，
②将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1，设此时通过电路的电流为I1，则U1＝I1R1，P1＝R2，
向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2，设此时通过电路的电流为I2，则U2＝I2R1，P2＝R2′，
滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27，即＝，＝，联立可得＝，R2′＝30Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得＝＝，解方程可得R1＝20Ω，故②正确；
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，
滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即P＝UI﹣I2R1＝6V×I﹣I2×20Ω，根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.15A时，滑动变阻器的电功率最大，为P＝＝＝0.45W，
此时定值电阻两端的电压：U1＝IR1＝0.15A×20Ω＝3V，电压表量程为0～3V，电压表安全，
该抛物线开口向下，所以通过电路的电流最小时，滑动变阻器的电功率最小，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过电路的电流最小，为I′＝＝＝0.1A，
则滑动变阻器的电功率最小为P′＝I′2R2＝（0.1A）2×40Ω＝0.4W，
所以滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W，故③正确；
④根据P＝UI可知通过电路的电流最小时，电路的电功率最小，R1＝20Ω，R2＝40Ω，RL＝15Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时通过电路的电流最小，由③知此时通过电路的电流为0.1A，则整个电路的最小功率为P″＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故④正确。
故选：D。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9．（2分）科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，1825年德国的一位中学物理教师 欧姆 发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为 电阻 的单位。
【解答】解：1825年德国的一位中学物理教师欧姆发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为电阻的单位。
故答案为：欧姆；电阻。
10．（2分）如图所示，L是规格为“6V 3W”的灯泡，定值电阻R1的阻值大小为10Ω，电源电压和灯泡电阻均不变。同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，此时灯泡恰好正常发光，则电流表示数为 1.1 A；若闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端时，电流表示数为0.2A。则滑动变阻器R2的最大阻值为 18 Ω。
【解答】解：（1）同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，R1与L并联，
因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压：U＝UL＝6V，
此时通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5A；
通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A；
由并联电路的电流特点可得，电流表示数为：I总＝IL+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A；
（2）由P＝可得，灯泡的阻值：RL＝＝＝12Ω，
闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据I＝可得电路的总电阻：
R＝＝＝30Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
所以滑动变阻器的最大阻值：R2＝R﹣RL＝30Ω﹣12Ω＝18Ω。
故答案为：1.1；18。
11．（2分）在1个标准大气压下用燃气灶烧水，完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量为 2.1×107J ，与此同时它将质量为40kg，初温为30℃的水加热至沸腾，则该燃气灶烧水的效率为 56% 。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
【解答】解：完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量：Q放＝Vq天然气＝0.5m3×4.2×107J/m3＝2.1×107J；
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（100℃﹣30℃）＝1.176×107J，
燃气灶烧水的效率：η＝×100%＝×100%＝56%。
故答案为：2.1×107J；56%。
12．（2分）某品牌的手机电池的容量为4500mAh，该手机的待机电流为15mA，则该手机的最长待机时间为 300 h，电池上标有4V的字样，由此可以推测，该电池充电充满后能储存 64800 J的电能。
【解答】解：手机的待机电流为：I待＝15mA，手机最长待机时间为：t＝＝＝300h；
电池电压为：U＝4V，电池容量为：Q＝4500mA•h，电池充满电后存储的电能为：W＝UIt＝UQ＝4V×4500×10﹣3A×3600s＝64800J。
故答案为：300；64800。
13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，R2的滑片P移到阻值最大端B点时灯L的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'、电流表示数为I2，灯丝电阻不随温度改变，已知PL'：PL＝9：4，则I1：I2＝ 2：3 。通过闭合或断开开关及移动R2的滑片P，形成不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为4：1，当电路消耗的功率最大时，灯正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝4：5，RC的电功率为6W。则灯的额定功率PL额＝ 75 W。（各电表和灯泡均在安全范围内）。
【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器R2串联；
当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L与电阻R1串联，根据P＝I2R可得，电流表的示数I1与I2的比值：
＝＝＝＝；
（2）由I＝可知，电源电压：
U＝I1（RL+R2）＝I2（RL+R1）
因为I1：I2＝2：3，
所以，代入数据整理得，RL＝2R2﹣3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为电源电压不变，所以根据P＝UI＝可得：
当S1、S2都闭合，电路中只有灯L接入电路时，电路消耗的功率最大；
当S1、S2都断开，电路中三电阻串联时，电路消耗的功率最小。
当电源电压一定，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比：
＝＝＝，
整理得，3RL＝R1+R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得，R2＝2R1，RL＝R1；
当开关S1，S2都断开时，灯泡L与电阻R1、R2串联，电压表V1测L与R1两端的总电压，电压表V2测R1与R2两端的总电压，
＝＝＝，
可解得，RC＝（3RL﹣R1）＝（3R1﹣R1）＝R1，
则电路中的电流为：I＝＝＝•
则PC＝I2RC＝（•）2×R1＝6W，则有＝75W；
由于电路消耗功率最大时，灯L正常发光，
所以P总max＝＝PL额，
所以PL额＝＝＝75W。
故答案为：2：3；75。
14．（2分）小颖在设计家庭电路的原理图时遇到了困难，请你根据安全用电原则，在图中的两个虚线框内分别补充好灯泡和开关的符号。
【解答】解：火线先连接开关，再经过灯后，连接零线，如图所示：
三、实验与探究题（本题共3小题，15题6分，16题7分，17题9分，共22分）
15．（6分）重庆八中物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
（1）小张在组装实验器材时的顺序是 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）。实验过程中，小花为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 热水 （选填“热水”或“冷水”）。
（2）小亮仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，为 96 ℃。由此还可以得出，实验时水面上方的气 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1个标准大气压。
（3）小吕耐心地烧水，终于把水烧开了，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沸腾十分钟后烧杯内的水的内能。小敏撤去酒精灯后，烧杯中的水 不会 （选填“会”或“不会”）立即停止沸腾。
【解答】解：（1）因该实验中要用酒精灯的外焰加热，故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的热水；
（2）由图乙知，零刻度线在温度计的下方，液柱在零刻度线的上方，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，其示数是96℃，由题意可知该实验中水的沸点是96℃；
1标准大气压下水的沸点是100℃，水的沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高；实验中水的沸点是96℃，所以实验时气压小于1标准大气压；
（3）虽然水沸腾时吸收热量，温度不变，但沸腾十分钟后水的质量减小得比较多，所以水的内能会减小，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能大于沸腾十分钟后烧杯内的水的内能；
小敏撤去酒精灯后，停止加热，但烧杯下面石棉网和烧杯底部的温度都高于水的沸点，还能继续让水吸热，所以不会立即停止沸腾。
故答案为：（1）自下而上；热水；（2）96；小于；（3）大于；不会。
16．（7分）喜欢打篮球的小鹏同学在唐老师的帮助下“测量小灯泡的电功率”，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的铭牌上标注有“30Ω 1A”。
（1）本实验的原理是 P＝UI 。
（2）正确连接好电路后闭合开关，小鹏发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 D 。
A．灯泡短路
C．灯泡开路
B．滑动变阻器连接了两个下接线柱
D．滑动变阻器开路
（3）电路故障排除后，小鹏闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 B 端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）滑片P移动过程中，小鹏记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像，由图知：灯泡额定功率是 0.75 W。分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 灯泡的电阻随温度的变化而变化 。
（5）小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端时，这个灯泡的功率为 0.2 W。
（6）实验室有两个额定功率相同的小灯泡，额定电压分别是2.5V和1.5V，但铭牌都无法辨认，为了辨别它们，小芸用上述实验器材，连成如图丁所示的电路，闭合开关S，调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的额定电压为 1.5 V（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
【解答】解：（1）本实验的原理是P＝UI。
（2）A．若灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
C．若灯泡开路，电压表与电源连通，电压表有示数，不符合题意；
B．若滑动变阻器连接了两个下接线柱，即变阻器的最大电阻30Ω连入电路中，而电源电压为6V，电路为通路，故电流表有较小示数，不符合题意；
D．若滑动变阻器开路，则整个电路断路，电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮，符合题意。
故选D。
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故将图甲中滑片P适当地向B移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）根据绘制的如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，灯泡额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻是变化的，原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。
（5）由图知，当灯的电压为1V时，通过灯的电流为0.2A，小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端，根据串联电路电流的规律，此时通过定值电阻的电流为0.2A，由欧姆定律可知定值电阻的电压为
U′＝I′R′＝0.2A×25Ω＝5V；
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的与灯的总电压为6V，等于电源电压；故此时这个灯泡的功率为：
P″＝U″I′＝1V×0.2A＝0.2W；
（6）连成如图丁所示的电路，闭合开关S，两灯泡并联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等；调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的实际功率大，根据，则L1的电阻小；已知两个小灯泡的额定功率相同，根据，可知L1的额定电压较小，则L1的额定电压为1.5V。
故答案为：（1）P＝UI；（2）D；（3）B；（4）0.75；灯泡的电阻随温度的变化而变化；（5）0.2；（6）1.5。
17．（9分）小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 左 端（选填“左”或“右”），此时，滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是 改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量 。
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，造成这一现象的原因是 电流表指针没有调零 。
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，则此时的电流值为 0.26 A，计算Rx的阻值为 10 Ω，接下来他移动滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻，多次实验的目的是 A 。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
（6）另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值，如表所示，由此可知，当电压为1V时，这个小灯泡的阻值可能为 C 。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.20
0.25
0.28
A.5Ω
B.6Ω
C.7Ω
D.7.5Ω
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联，如下图所示：
；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最左端；
在伏安法测定值电阻阻值的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量；
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，即电流表指针没有与零刻度线对齐，故造成这一现象的原因是电流表指针没有调零；
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则Rx的阻值为：
Rx＝＝＝10Ω；
为了减小误差，应多次实验取平均值，故选A；
（6）灯丝的电阻受温度的影响，且随温度的降低而变小，
由表中数据可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时灯泡的电阻为：
R2＝＝＝8Ω，
当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡的电阻为：
R1＝＝＝7.5Ω，
说明当灯泡两端电压降低0.5V时，灯丝电阻减小0.5Ω，
所以，当灯泡两端电压为1V时，灯泡的电阻可能为7Ω，故选C。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）左；改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量；（4）电流表指针没有调零；（5）0.26；10；A；（6）C。
四、计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分）
18．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求：
（1）此时电阻R1两端的电压U1；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？
【解答】解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由I＝可得，电阻R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能W＝UIt＝12V×0.3A×10s＝36J。
答：（1）此时电阻R1两端的电压U1为6V；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是36J。
19．（8分）如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝5Ω，灯L标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“45Ω 1A”字样，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻大小；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率之比。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω；
（2）只闭合S1时，灯泡L和电阻R1串联，此时灯泡L恰好正常发光，则电路中的电流为I＝IL＝＝＝0.6A，
电阻R1两端的电压U1＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，
根据串联电路电压的规律知，电源电压为U＝UL+U1＝6V+3V＝9V；
（3）闭合开关S1、S2、S3，灯泡L被短路，电阻R1和滑动变阻器R2并联，此时通过R1的电流I1＝＝＝1.8A，
通过R2的电流最大为1A，则干路电流最大为I大＝I1+I2＝1.8A+1A＝2.8A＜3A，
所以在保证电路安全的前提下，滑动变阻器的最大功率为P2大＝UI2大＝9V×1A＝9W；
根据P＝知，当电压不变时，电阻越小功率越大，则当R2＝45Ω时，电功率最小为P2小＝＝＝1.8W，
所以滑动变阻器的最大功率和最小功率之比＝＝5：1。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是9V；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器的最大功率和最小功率之比为5：1。
20．（8分）如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R、R0均是发热电阻丝，在某次“自动加热﹣保温”程序中，电路中的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为16：1。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）将初温为40℃装满的一箱水加热到100℃，水需要吸收的热量；
（2）R0的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有咖啡壶工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在如图丙中的550s内转了40转，此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：（1）满容积的一箱水的体积V＝500mL＝500cm3＝5×10﹣4m3，
由ρ＝可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣40℃）＝1.26×105J；
（2）由图乙可知，当开关与触点a连接时，电路处于断开状态，当开关与触点b连接时，R0、R串联，当开关与触点c连接时，只有R0工作；
根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，
所以当开关与触点c连接时，只有R0工作，电路的总电阻最小，根据P＝UI＝可知，总功率最大，咖啡壶处于加热状态；
由图丙可知，咖啡壶的加热功率P加热＝440W，
由P＝UI＝可知，R0的阻值：R0＝＝＝110Ω；
（3）因为加热和保温时，R0的功率之比为16：1，所以，由P＝UI＝I2R可知，加热和保温时，电路中的电流之比：
＝＝＝＝，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知：＝＝＝，
解得：R＝3R0＝3×110Ω＝330Ω；
1800r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1800圈，则转盘转了1800圈消耗的电能：W＝＝kW•h＝×3.6×106J＝8×104J；
由图丙可知，某次“自动加热﹣保温”程序中加热时间t1＝110s，保温时间t2＝550s﹣110s＝440s，
由P＝和P＝UI＝可知，某次“自动加热﹣保温”程序中加热消耗的电能：W1＝P加热t1＝t1＝×110s，
保温消耗的电能：W2＝P保温t2＝t1＝×440s，
则消耗的总电能：W＝W1+W2＝×110s+×440s＝8×104J，
解得：U实际＝200V。
答：（1）水需要吸收的热量为1.26×105J；
（2）R0的阻值为110Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为200V。
2022-2023学年重庆八中九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ）
A．家用电冰箱功率大约1000W
B．现在考场外的气温约为20℃
C．教室里的电灯正常工作时的电流约为0.2A
D．人体的安全电压是不小于36V
2．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，关于谚语下列分析正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”，如图甲，雪的形成是凝固现象，需要吸热
B．“云雾山脚，淋湿担脚”，如图乙，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，如图丙，露的形成是液化现象，需要放热
D．“棉是秋后草，就怕霜来早”，如图 丁，霜的形成是凝华现象，需要吸热
3．（3分）重庆的美食远近闻名，许多重庆美食已经走向世界，如图，关于重庆美食的说法正确的是（ ）
A．鸳鸯锅里红锅先开说明油的比热容比水大
B．重庆小面香气四溢，说明香料分子在做机械运动
C．炒肥肠鸡时，用热值更大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定更多
D．酸辣粉烫嘴，说明内能总是自发地从温度高的物体向温度低的物体转移
4．（3分）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越多
B．金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C．一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体的电流成反比
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
5．（3分）如图甲为某款电子测温仪，图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变，R为热敏电阻，用于靠近人体测温，其阻值随着温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻，关于此测温仪下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温升高时，显示仪的示数变小
C．被测者体温降低时，电路的总功率变大
D．测量相同体温时，将R0更换为更大的阻值，显示仪示数会变大
6．（3分）小明在接种新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为15V，灯泡L上标有“8V 6.4W”字样，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω？A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证所有电路元件安全的情况下，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L的阻值为10Ω
B．闭合开关S、S1、S2、S3时，将R2的滑片从中点移到最右端，电流表的示数变小，电压表的示数不变
C．开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A
D．若题中“？”值为 1.5A，任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～45W
8．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V？W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27。闭合开关S1、S2，灯泡恰好正常此时电流表示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②R1的阻值大小为20Ω
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W
④在保证电路元件安全且电路中有电流的前提下，任意闭合或断开开关，则整个电路的最小功率为0.6W
A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9．（2分）科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，1825年德国的一位中学物理教师 发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为 的单位。
10．（2分）如图所示，L是规格为“6V 3W”的灯泡，定值电阻R1的阻值大小为10Ω，电源电压和灯泡电阻均不变。同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，此时灯泡恰好正常发光，则电流表示数为 A；若闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端时，电流表示数为0.2A。则滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω。
11．（2分）在1个标准大气压下用燃气灶烧水，完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量为 ，与此同时它将质量为40kg，初温为30℃的水加热至沸腾，则该燃气灶烧水的效率为 。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
12．（2分）某品牌的手机电池的容量为4500mAh，该手机的待机电流为15mA，则该手机的最长待机时间为 h，电池上标有4V的字样，由此可以推测，该电池充电充满后能储存 J的电能。
13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，R2的滑片P移到阻值最大端B点时灯L的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'、电流表示数为I2，灯丝电阻不随温度改变，已知PL'：PL＝9：4，则I1：I2＝ 。通过闭合或断开开关及移动R2的滑片P，形成不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为4：1，当电路消耗的功率最大时，灯正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝4：5，RC的电功率为6W。则灯的额定功率PL额＝ W。（各电表和灯泡均在安全范围内）。
14．（2分）小颖在设计家庭电路的原理图时遇到了困难，请你根据安全用电原则，在图中的两个虚线框内分别补充好灯泡和开关的符号。
三、实验与探究题（本题共3小题，15题6分，16题7分，17题9分，共22分）
15．（6分）重庆八中物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
（1）小张在组装实验器材时的顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）。实验过程中，小花为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）。
（2）小亮仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，为 ℃。由此还可以得出，实验时水面上方的气 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1个标准大气压。
（3）小吕耐心地烧水，终于把水烧开了，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沸腾十分钟后烧杯内的水的内能。小敏撤去酒精灯后，烧杯中的水 （选填“会”或“不会”）立即停止沸腾。
16．（7分）喜欢打篮球的小鹏同学在唐老师的帮助下“测量小灯泡的电功率”，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的铭牌上标注有“30Ω 1A”。
（1）本实验的原理是 。
（2）正确连接好电路后闭合开关，小鹏发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 。
A．灯泡短路
C．灯泡开路
B．滑动变阻器连接了两个下接线柱
D．滑动变阻器开路
（3）电路故障排除后，小鹏闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）滑片P移动过程中，小鹏记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像，由图知：灯泡额定功率是 W。分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 。
（5）小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端时，这个灯泡的功率为 W。
（6）实验室有两个额定功率相同的小灯泡，额定电压分别是2.5V和1.5V，但铭牌都无法辨认，为了辨别它们，小芸用上述实验器材，连成如图丁所示的电路，闭合开关S，调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的额定电压为 V（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
17．（9分）小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 端（选填“左”或“右”），此时，滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是 。
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，造成这一现象的原因是 。
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，则此时的电流值为 A，计算Rx的阻值为 Ω，接下来他移动滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻，多次实验的目的是 。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
（6）另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值，如表所示，由此可知，当电压为1V时，这个小灯泡的阻值可能为 。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.20
0.25
0.28
A.5Ω
B.6Ω
C.7Ω
D.7.5Ω
四、计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分）
18．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求：
（1）此时电阻R1两端的电压U1；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？
19．（8分）如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝5Ω，灯L标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“45Ω 1A”字样，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻大小；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率之比。
20．（8分）如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R、R0均是发热电阻丝，在某次“自动加热﹣保温”程序中，电路中的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为16：1。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）将初温为40℃装满的一箱水加热到100℃，水需要吸收的热量；
（2）R0的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有咖啡壶工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在如图丙中的550s内转了40转，此时家庭电路两端的实际电压。
2022-2023学年重庆八中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）对下列物理量的认识，最符合实际情况的是（ ）
A．家用电冰箱功率大约1000W
B．现在考场外的气温约为20℃
C．教室里的电灯正常工作时的电流约为0.2A
D．人体的安全电压是不小于36V
【解答】解：A、家用电冰箱功率大约是200W，故A错误；
B、现在考场外的气温约为10℃，故B错误；
C、教室里的电灯正常时的电功率约为40W，根据P＝UI可知，其电流约为I＝＝≈0.2A，故C正确；
D、人体的安全电压是不大于36V，故D错误。
故选：C。
2．（3分）谚语是劳动人民智慧的结晶，关于谚语下列分析正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”，如图甲，雪的形成是凝固现象，需要吸热
B．“云雾山脚，淋湿担脚”，如图乙，雾的形成是汽化现象，需要放热
C．“草上露水凝，天气一定晴”，如图丙，露的形成是液化现象，需要放热
D．“棉是秋后草，就怕霜来早”，如图 丁，霜的形成是凝华现象，需要吸热
【解答】解：A．雪是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，是凝华现象，故A错误。
B．霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，是凝华现象，需要放热，故B错误；
C．露是空气中的水蒸气液化形成的，液化需要放热，故C正确；
D．雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故D错误；
故选：C。
3．（3分）重庆的美食远近闻名，许多重庆美食已经走向世界，如图，关于重庆美食的说法正确的是（ ）
A．鸳鸯锅里红锅先开说明油的比热容比水大
B．重庆小面香气四溢，说明香料分子在做机械运动
C．炒肥肠鸡时，用热值更大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定更多
D．酸辣粉烫嘴，说明内能总是自发地从温度高的物体向温度低的物体转移
【解答】解：A．食用油的沸点高于水的沸点，红汤先沸腾是因为食用油覆盖在水的上面，减少热量散失，所以红汤先沸腾，故A错误；
B．重庆小面香气四溢，这是扩散现象，扩散表明分子在不停地做无规则运动，不是机械运动，故B错误；
C．由Q放＝mq可知，燃料完全燃烧放出热量与燃料的热值和质量都有关，所以，热值大的燃料燃烧后放出的热量不一定多，故C错误；
D．发生热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，故D正确。
故选：D。
4．（3分）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越多
B．金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C．一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体的电流成反比
D．两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电阻较大的灯实际功率较大
【解答】解：A、根据P＝，电压一定时，导体电阻越大，单位时间内消耗的电能越少，故A错误；
B、正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，故B正确；
C、电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关，故C错误；
D、两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时，电压相等，由P＝得，电阻较大的灯实际功率较小，故D错误。
故选：B。
5．（3分）如图甲为某款电子测温仪，图乙为它的内部原理图。其中电源电压保持不变，R为热敏电阻，用于靠近人体测温，其阻值随着温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻，关于此测温仪下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温升高时，显示仪的示数变小
C．被测者体温降低时，电路的总功率变大
D．测量相同体温时，将R0更换为更大的阻值，显示仪示数会变大
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
BC、被测者体温升高时，R的阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，电压表示数变大；同理可知，被测者体温降低时，电路中的电流变小，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故BC错误；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D正确。
故选：D。
6．（3分）小明在接种新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
由题知，风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行，所以风扇与加湿系统互不影响，即是并联的，且S1只加湿系统；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作，所以S2应在干路上同时控制风扇和加湿系统，由各选项电路可知，A正确，BCD错误。
故选：A。
7．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为15V，灯泡L上标有“8V 6.4W”字样，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω？A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证所有电路元件安全的情况下，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L的阻值为10Ω
B．闭合开关S、S1、S2、S3时，将R2的滑片从中点移到最右端，电流表的示数变小，电压表的示数不变
C．开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A
D．若题中“？”值为 1.5A，任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～45W
【解答】解：（1）已知UL＝8V，PL＝6.4W，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）闭合开关S、S1、S2、S3时，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，将R2的滑片从中点移到最右端，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知通过该支路的电流变小，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数变小，并联电路各支路两端电压相等，所以电压表的示数不变，故B正确；
（3）闭合开关S、S1、S2，断开开关S3时，R1和R2并联，灯L短路，
根据P＝可知电阻越大功率越小，故滑动变阻器R2消耗的功率最小时R2接入电路最大阻值，则R2消耗的最小功率为：P2min＝＝＝4.5W；
滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10：3，
滑动变阻器R2消耗的最大功率为：P2max＝Pmin＝×4.5W＝15W；
滑动变阻器允许通过的最大电流：Imax＝＝＝1A，故C正确；
（4）串联电路总电阻大于任一分电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据欧姆定律可知串联电路总电阻最大时，通过电路的电流最小，并联电路总电阻最小时通过电路的电流最大，RL＝10Ω，R1＝15Ω，R2＝50Ω，
当闭合开关S、S3，断开S1、S2，R2和灯L串联时通过电路的电流最小，为I＝＝＝0.25A，
电路的最小电功率为P＝UI＝15V×0.25A＝3.75W，
闭合开关S、S1、S2，断开开关S3时，R1和R2并联时通过电路的电流最大，为I′＝+I2大＝+1.5A＝2.5A，电流表量程为0～3A，电流表安全，
电路的最大电功率为P′＝UI′＝15V×2.5A＝37.5W，
所以任意闭合开关，整个电路总功率的变化范围是3.75W～37.5W，故D错误。
故选：D。
8．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V？W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27。闭合开关S1、S2，灯泡恰好正常此时电流表示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②R1的阻值大小为20Ω
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W
④在保证电路元件安全且电路中有电流的前提下，任意闭合或断开开关，则整个电路的最小功率为0.6W
A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④
【解答】解：①闭合开关S1、S2，电路为灯泡的简单电路，灯泡恰好正常发光，灯泡的额定电压为6V，则电源电压为6V，故①正确；
灯泡正常发光时电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻：RL＝＝＝15Ω，
②将R2的滑片P移至最右端，只闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1，设此时通过电路的电流为I1，则U1＝I1R1，P1＝R2，
向左移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2，设此时通过电路的电流为I2，则U2＝I2R1，P2＝R2′，
滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，已知U1：U2＝5：6，P1：P2＝25：27，即＝，＝，联立可得＝，R2′＝30Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得＝＝，解方程可得R1＝20Ω，故②正确；
③闭合开关S3，断开开关S1、S2，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，
滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即P＝UI﹣I2R1＝6V×I﹣I2×20Ω，根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.15A时，滑动变阻器的电功率最大，为P＝＝＝0.45W，
此时定值电阻两端的电压：U1＝IR1＝0.15A×20Ω＝3V，电压表量程为0～3V，电压表安全，
该抛物线开口向下，所以通过电路的电流最小时，滑动变阻器的电功率最小，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过电路的电流最小，为I′＝＝＝0.1A，
则滑动变阻器的电功率最小为P′＝I′2R2＝（0.1A）2×40Ω＝0.4W，
所以滑动变阻器的功率变化范围是0.4W～0.45W，故③正确；
④根据P＝UI可知通过电路的电流最小时，电路的电功率最小，R1＝20Ω，R2＝40Ω，RL＝15Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时通过电路的电流最小，由③知此时通过电路的电流为0.1A，则整个电路的最小功率为P″＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故④正确。
故选：D。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9．（2分）科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，1825年德国的一位中学物理教师 欧姆 发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为 电阻 的单位。
【解答】解：1825年德国的一位中学物理教师欧姆发表《涉及金属传导按接触电定律的初步表示》一文，此文最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他作出的贡献，人们将他的名字作为电阻的单位。
故答案为：欧姆；电阻。
10．（2分）如图所示，L是规格为“6V 3W”的灯泡，定值电阻R1的阻值大小为10Ω，电源电压和灯泡电阻均不变。同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，此时灯泡恰好正常发光，则电流表示数为 1.1 A；若闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端时，电流表示数为0.2A。则滑动变阻器R2的最大阻值为 18 Ω。
【解答】解：（1）同时闭合开关S、S1，滑片P移到最左端时，R1与L并联，
因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压：U＝UL＝6V，
此时通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5A；
通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A；
由并联电路的电流特点可得，电流表示数为：I总＝IL+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A；
（2）由P＝可得，灯泡的阻值：RL＝＝＝12Ω，
闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据I＝可得电路的总电阻：
R＝＝＝30Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
所以滑动变阻器的最大阻值：R2＝R﹣RL＝30Ω﹣12Ω＝18Ω。
故答案为：1.1；18。
11．（2分）在1个标准大气压下用燃气灶烧水，完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量为 2.1×107J ，与此同时它将质量为40kg，初温为30℃的水加热至沸腾，则该燃气灶烧水的效率为 56% 。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
【解答】解：完全燃烧0.5m3的天然气所放出的热量：Q放＝Vq天然气＝0.5m3×4.2×107J/m3＝2.1×107J；
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（100℃﹣30℃）＝1.176×107J，
燃气灶烧水的效率：η＝×100%＝×100%＝56%。
故答案为：2.1×107J；56%。
12．（2分）某品牌的手机电池的容量为4500mAh，该手机的待机电流为15mA，则该手机的最长待机时间为 300 h，电池上标有4V的字样，由此可以推测，该电池充电充满后能储存 64800 J的电能。
【解答】解：手机的待机电流为：I待＝15mA，手机最长待机时间为：t＝＝＝300h；
电池电压为：U＝4V，电池容量为：Q＝4500mA•h，电池充满电后存储的电能为：W＝UIt＝UQ＝4V×4500×10﹣3A×3600s＝64800J。
故答案为：300；64800。
13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，R2的滑片P移到阻值最大端B点时灯L的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'、电流表示数为I2，灯丝电阻不随温度改变，已知PL'：PL＝9：4，则I1：I2＝ 2：3 。通过闭合或断开开关及移动R2的滑片P，形成不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为4：1，当电路消耗的功率最大时，灯正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝4：5，RC的电功率为6W。则灯的额定功率PL额＝ 75 W。（各电表和灯泡均在安全范围内）。
【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器R2串联；
当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L与电阻R1串联，根据P＝I2R可得，电流表的示数I1与I2的比值：
＝＝＝＝；
（2）由I＝可知，电源电压：
U＝I1（RL+R2）＝I2（RL+R1）
因为I1：I2＝2：3，
所以，代入数据整理得，RL＝2R2﹣3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为电源电压不变，所以根据P＝UI＝可得：
当S1、S2都闭合，电路中只有灯L接入电路时，电路消耗的功率最大；
当S1、S2都断开，电路中三电阻串联时，电路消耗的功率最小。
当电源电压一定，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比：
＝＝＝，
整理得，3RL＝R1+R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得，R2＝2R1，RL＝R1；
当开关S1，S2都断开时，灯泡L与电阻R1、R2串联，电压表V1测L与R1两端的总电压，电压表V2测R1与R2两端的总电压，
＝＝＝，
可解得，RC＝（3RL﹣R1）＝（3R1﹣R1）＝R1，
则电路中的电流为：I＝＝＝•
则PC＝I2RC＝（•）2×R1＝6W，则有＝75W；
由于电路消耗功率最大时，灯L正常发光，
所以P总max＝＝PL额，
所以PL额＝＝＝75W。
故答案为：2：3；75。
14．（2分）小颖在设计家庭电路的原理图时遇到了困难，请你根据安全用电原则，在图中的两个虚线框内分别补充好灯泡和开关的符号。
【解答】解：火线先连接开关，再经过灯后，连接零线，如图所示：
三、实验与探究题（本题共3小题，15题6分，16题7分，17题9分，共22分）
15．（6分）重庆八中物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
（1）小张在组装实验器材时的顺序是 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）。实验过程中，小花为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 热水 （选填“热水”或“冷水”）。
（2）小亮仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，为 96 ℃。由此还可以得出，实验时水面上方的气 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1个标准大气压。
（3）小吕耐心地烧水，终于把水烧开了，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）沸腾十分钟后烧杯内的水的内能。小敏撤去酒精灯后，烧杯中的水 不会 （选填“会”或“不会”）立即停止沸腾。
【解答】解：（1）因该实验中要用酒精灯的外焰加热，故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的热水；
（2）由图乙知，零刻度线在温度计的下方，液柱在零刻度线的上方，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，其示数是96℃，由题意可知该实验中水的沸点是96℃；
1标准大气压下水的沸点是100℃，水的沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高；实验中水的沸点是96℃，所以实验时气压小于1标准大气压；
（3）虽然水沸腾时吸收热量，温度不变，但沸腾十分钟后水的质量减小得比较多，所以水的内能会减小，则刚刚沸腾时烧杯内的水的内能大于沸腾十分钟后烧杯内的水的内能；
小敏撤去酒精灯后，停止加热，但烧杯下面石棉网和烧杯底部的温度都高于水的沸点，还能继续让水吸热，所以不会立即停止沸腾。
故答案为：（1）自下而上；热水；（2）96；小于；（3）大于；不会。
16．（7分）喜欢打篮球的小鹏同学在唐老师的帮助下“测量小灯泡的电功率”，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的铭牌上标注有“30Ω 1A”。
（1）本实验的原理是 P＝UI 。
（2）正确连接好电路后闭合开关，小鹏发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 D 。
A．灯泡短路
C．灯泡开路
B．滑动变阻器连接了两个下接线柱
D．滑动变阻器开路
（3）电路故障排除后，小鹏闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 B 端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）滑片P移动过程中，小鹏记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像，由图知：灯泡额定功率是 0.75 W。分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 灯泡的电阻随温度的变化而变化 。
（5）小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端时，这个灯泡的功率为 0.2 W。
（6）实验室有两个额定功率相同的小灯泡，额定电压分别是2.5V和1.5V，但铭牌都无法辨认，为了辨别它们，小芸用上述实验器材，连成如图丁所示的电路，闭合开关S，调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的额定电压为 1.5 V（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
【解答】解：（1）本实验的原理是P＝UI。
（2）A．若灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
C．若灯泡开路，电压表与电源连通，电压表有示数，不符合题意；
B．若滑动变阻器连接了两个下接线柱，即变阻器的最大电阻30Ω连入电路中，而电源电压为6V，电路为通路，故电流表有较小示数，不符合题意；
D．若滑动变阻器开路，则整个电路断路，电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮，符合题意。
故选D。
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故将图甲中滑片P适当地向B移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）根据绘制的如图丙所示的小灯泡的U﹣I图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，灯泡额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
分析实验数据发现小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻是变化的，原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。
（5）由图知，当灯的电压为1V时，通过灯的电流为0.2A，小军将一个25Ω的定值电阻与该灯泡串联后接在该电源的两端，根据串联电路电流的规律，此时通过定值电阻的电流为0.2A，由欧姆定律可知定值电阻的电压为
U′＝I′R′＝0.2A×25Ω＝5V；
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的与灯的总电压为6V，等于电源电压；故此时这个灯泡的功率为：
P″＝U″I′＝1V×0.2A＝0.2W；
（6）连成如图丁所示的电路，闭合开关S，两灯泡并联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等；调节滑片P，发现L1比L2更亮，则L1的实际功率大，根据，则L1的电阻小；已知两个小灯泡的额定功率相同，根据，可知L1的额定电压较小，则L1的额定电压为1.5V。
故答案为：（1）P＝UI；（2）D；（3）B；（4）0.75；灯泡的电阻随温度的变化而变化；（5）0.2；（6）1.5。
17．（9分）小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 左 端（选填“左”或“右”），此时，滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是 改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量 。
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，造成这一现象的原因是 电流表指针没有调零 。
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，则此时的电流值为 0.26 A，计算Rx的阻值为 10 Ω，接下来他移动滑片，又测出两次对应的电压和电流值，并求出电阻，多次实验的目的是 A 。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
（6）另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值，如表所示，由此可知，当电压为1V时，这个小灯泡的阻值可能为 C 。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.20
0.25
0.28
A.5Ω
B.6Ω
C.7Ω
D.7.5Ω
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联，如下图所示：
；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最左端；
在伏安法测定值电阻阻值的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器在电路中除了能保护电路外，还有一个重要作用是改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量；
（4）正确连接电路后，闭合开关前，看到电流表的指针指向零刻度线的左侧，即电流表指针没有与零刻度线对齐，故造成这一现象的原因是电流表指针没有调零；
（5）闭合开关后，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则Rx的阻值为：
Rx＝＝＝10Ω；
为了减小误差，应多次实验取平均值，故选A；
（6）灯丝的电阻受温度的影响，且随温度的降低而变小，
由表中数据可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时灯泡的电阻为：
R2＝＝＝8Ω，
当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡的电阻为：
R1＝＝＝7.5Ω，
说明当灯泡两端电压降低0.5V时，灯丝电阻减小0.5Ω，
所以，当灯泡两端电压为1V时，灯泡的电阻可能为7Ω，故选C。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）左；改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，便于进行多次测量；（4）电流表指针没有调零；（5）0.26；10；A；（6）C。
四、计算题（第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分）
18．（6分）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求：
（1）此时电阻R1两端的电压U1；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？
【解答】解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由I＝可得，电阻R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能W＝UIt＝12V×0.3A×10s＝36J。
答：（1）此时电阻R1两端的电压U1为6V；
（2）整个电路在10秒内消耗的电能是36J。
19．（8分）如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝5Ω，灯L标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“45Ω 1A”字样，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻大小；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率之比。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω；
（2）只闭合S1时，灯泡L和电阻R1串联，此时灯泡L恰好正常发光，则电路中的电流为I＝IL＝＝＝0.6A，
电阻R1两端的电压U1＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，
根据串联电路电压的规律知，电源电压为U＝UL+U1＝6V+3V＝9V；
（3）闭合开关S1、S2、S3，灯泡L被短路，电阻R1和滑动变阻器R2并联，此时通过R1的电流I1＝＝＝1.8A，
通过R2的电流最大为1A，则干路电流最大为I大＝I1+I2＝1.8A+1A＝2.8A＜3A，
所以在保证电路安全的前提下，滑动变阻器的最大功率为P2大＝UI2大＝9V×1A＝9W；
根据P＝知，当电压不变时，电阻越小功率越大，则当R2＝45Ω时，电功率最小为P2小＝＝＝1.8W，
所以滑动变阻器的最大功率和最小功率之比＝＝5：1。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）只闭合S1时，此时灯泡L恰好正常发光，则电源电压是9V；
（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器的最大功率和最小功率之比为5：1。
20．（8分）如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R、R0均是发热电阻丝，在某次“自动加热﹣保温”程序中，电路中的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为16：1。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）将初温为40℃装满的一箱水加热到100℃，水需要吸收的热量；
（2）R0的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有咖啡壶工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在如图丙中的550s内转了40转，此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：（1）满容积的一箱水的体积V＝500mL＝500cm3＝5×10﹣4m3，
由ρ＝可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣40℃）＝1.26×105J；
（2）由图乙可知，当开关与触点a连接时，电路处于断开状态，当开关与触点b连接时，R0、R串联，当开关与触点c连接时，只有R0工作；
根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，
所以当开关与触点c连接时，只有R0工作，电路的总电阻最小，根据P＝UI＝可知，总功率最大，咖啡壶处于加热状态；
由图丙可知，咖啡壶的加热功率P加热＝440W，
由P＝UI＝可知，R0的阻值：R0＝＝＝110Ω；
（3）因为加热和保温时，R0的功率之比为16：1，所以，由P＝UI＝I2R可知，加热和保温时，电路中的电流之比：
＝＝＝＝，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知：＝＝＝，
解得：R＝3R0＝3×110Ω＝330Ω；
1800r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1800圈，则转盘转了1800圈消耗的电能：W＝＝kW•h＝×3.6×106J＝8×104J；
由图丙可知，某次“自动加热﹣保温”程序中加热时间t1＝110s，保温时间t2＝550s﹣110s＝440s，
由P＝和P＝UI＝可知，某次“自动加热﹣保温”程序中加热消耗的电能：W1＝P加热t1＝t1＝×110s，
保温消耗的电能：W2＝P保温t2＝t1＝×440s，
则消耗的总电能：W＝W1+W2＝×110s+×440s＝8×104J，
解得：U实际＝200V。
答：（1）水需要吸收的热量为1.26×105J；
（2）R0的阻值为110Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为200V。
相关试卷
2023-2024学年重庆市八中九上物理期末经典模拟试题含答案： 这是一份2023-2024学年重庆市八中九上物理期末经典模拟试题含答案，共15页。
2022-2023学年重庆市江津区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年重庆市江津区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆八中2022-2023学年九年级下期一模物理试卷： 这是一份重庆八中2022-2023学年九年级下期一模物理试卷，共6页。
