河南省实验中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)

这是一份河南省实验中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)，共29页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省实验中学九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）东汉时期的王充在《论衡乱龙》中记录了“顿牟掇芥”，意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜子、干草等微小屑末（芥）。这说明 　 　。用经过摩擦的琥珀靠近丝绸摩擦过的玻璃棒，发现相互排斥，可以判断经过摩擦的琥珀带 　 　电。
2．（2分）“天宫课堂”中，王亚平在水球中注入蓝色液体后，整个水球变成蓝色，如图，这一现象表明分子在 　 　。水呈球状，是因为分子间存在 　 　。

3．（3分）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。核能属于 　 　次能源。核电站利用核反应堆中铀核 　 　（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的 　 　。
4．（2分）如图所示是家庭电子式电能表的表盘。在已开启的用电器总功率为1500W的情况下，其新购买的额定功率为2kW的用电器 　 　（选填“能”或“不能”）同时工作；若家中只有一台用电器在工作，电能表的指示灯在30min内闪烁1600次，则该用电器的实际功率是 　 　W。

5．（3分）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。在迅速下压活塞过程中，主要是 　 　能转化成 　 　能；能量转化与四冲程汽油机的 　 　冲程相同。

6．（2分）如图为实验室所用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是 　 　。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反向偏转，说明受力方向与 　 　有关。

二、选择题（每题2分，共16分。7-12题只有一个正确答案，13、14题有两个正确答案）
7．（2分）为了纪念历史上第一个成功研究电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家，用他的名字命名为物理量单位。下列物理量的单位不是用他的名字命名是（　　）
A．能量 B．功率 C．功 D．热量
8．（2分）关于内能、温度和热量的下列说法中，正确的是（　　）
A．高温物体具有的内能一定比低温物体多
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．在内能转移的过程中，一定有热传递发生
D．物体的内能增加，一定是对物体做了功
9．（2分）学校安装了人脸识别测温系统，如图。电源开关S1闭合后，若红外测温感知体温正常，开关S2闭合；若人脸识别通过，开关S3闭合；当体温正常且人脸识别通过时，闸门自动打开。选项中的电路设计符合要求的是（　　）

A． B．
C． D．
10．（2分）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　　）　
A．紫外线属于可见光
B．红外线的波长比可见光的短
C．X射线的频率比无线电波的低
D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
11．（2分）（安全用电）用电安全是保证人民生命财产安全的基本常识。如图所示的四幅图中符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手触摸开头 B．灯与开头的连接
C．从电线上取风筝 D．大功率用电器同时使用
12．（2分）如图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　）

A．显示仪是由电流表改装成的
B．测较高温度时，R0两端的电压较大
C．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值
D．增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值
（多选）13．（2分）在综合实践活动课上，小明设计了个如图所示的调光电路，已知电源电压不变，L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的1﹣U图线如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
B．电源电压为9V
C．滑片在滑动过程中，灯丝电阻保持不变
D．滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.36W
（多选）14．（2分）关于信息和材料，下列说法不正确的是（　　）
A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B．光导纤维传导的是电磁波
C．超导材料适合用来做白炽灯的灯丝
D．发光二极管是一种半导体材料
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请你用笔连线代替导线连接电路，要求：L1和L2并联，开关S控制L1，电流表测L2的电流。

16．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通电螺线管的N极和电源正极。

四、实验探究题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用如图所示的两个完全相同的装置做了实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用停表记录加热时间。实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 　 　相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 　 　来比较水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 　 　加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。

18．（6分）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。

（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 　 　来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种科学研究方法的是 　 　。
A.认识电压时，我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D.研究导体电阻与长度的关系时，保持导体的横截面积和材料相同
（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图（a）所示的情景；接着移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到如图（b）所示的情景，比较图（a）和（b），从而发现，当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越 　 　（选填“大”或“小”）磁性越强。
（3）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易电磁铁串联的电路。从图（c）的情景看出，在 　 　相同的情况下，线圈的匝数越 　 　（选填“多”或“少”），磁性越强。
（4）小明发现电磁铁吸引的大头针下端是分散的，原因是 　 　。
19．（8分）小红同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。

（1）为了能够顺利完成该实验，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　 　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）小红连接的电路如图甲所示，有一根导线连接错误，请在图中错误的导线上打叉，用笔画线代替导线将正确的导线画出来。
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表有示数，电压表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 　 　。
（4）改正错误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数为1.5V，为了测量灯泡的额定电功率，需要将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“左”或“右”）移动。
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 　 　W。
（6）完成上面实验后，小红同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表坏了，于是她又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　 　；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持 　 　，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　。
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图甲为汽车油箱内测油量的电路原理图。Rx为压力传感器，它的电阻值随它受到压力的变化关系如图乙所示。电流表为油量表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表），油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来，定值电阻R0＝5Ω，电源电压恒为15V，油箱位于压力传感器上，空油箱重50N。油箱加满油时指针恰好指示最大刻度。（已知：汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg）请问：

（1）加满油时，R0两端的电压是多少？
（2）加满油时，Rx的阻值是多少？
（3）油箱最多能储油多少升？
21．（9分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。


2022-2023学年河南省实验中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）东汉时期的王充在《论衡乱龙》中记录了“顿牟掇芥”，意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜子、干草等微小屑末（芥）。这说明 　带电体具有吸引轻小物体的性质　。用经过摩擦的琥珀靠近丝绸摩擦过的玻璃棒，发现相互排斥，可以判断经过摩擦的琥珀带 　正　电。
【分析】不同物质在相互摩擦的过程中，束缚电子本领强的得电子带负电，束缚电子本领弱的失电子带正电，这就是摩擦起电的过程；带电体的基本性质是能吸引轻小物体。自然界存在两种电荷，把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷称为正电荷。
【解答】解：摩擦起电是指用摩擦的方法使物体带电，带电体的基本性质是能吸引轻小物体；《论衡•乱龙》一书中提到的“摩擦玳瑁能吸引草屑”等现象说明：带电体具有吸引轻小物体的性质；
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，去靠近摩擦的琥珀时，它们之间会相互排斥，这说玻璃棒和琥珀带的是同种电荷，即正电。
故答案为：带电体具有吸引轻小物体的性质；正。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、带电体的性质，属于基础题。
2．（2分）“天宫课堂”中，王亚平在水球中注入蓝色液体后，整个水球变成蓝色，如图，这一现象表明分子在 　不停地做无规则运动　。水呈球状，是因为分子间存在 　引力　。

【分析】一切物质都是由分子或原子组成的，分子永不停息地做无规则运动；分子间存在引力。
【解答】解：由于分子永不停息地做无规则运动，所以她在水球中注入蓝色液体，整个水球变成蓝色；
组成水球的水分子没有四散开来是因为分子间存在引力。
故答案为：不停地做无规则运动；引力。
【点评】本题考查了分子动理论，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
3．（3分）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。核能属于 　一　次能源。核电站利用核反应堆中铀核 　裂变　（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的 　比热容较大　。
【分析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。所以从能源的分类来看，核能是属于一次能源；
（2）核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，带动发电机发电；
（3）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：（1）从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源；
（2）核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电；
（3）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。
故答案为：一；裂变；比热容较大。
【点评】本题通过核电站考查了核能应用的相关知识，为近几年考查的热点，同学们应熟练掌握。
4．（2分）如图所示是家庭电子式电能表的表盘。在已开启的用电器总功率为1500W的情况下，其新购买的额定功率为2kW的用电器 　能　（选填“能”或“不能”）同时工作；若家中只有一台用电器在工作，电能表的指示灯在30min内闪烁1600次，则该用电器的实际功率是 　1000　W。

【分析】由表中的铭牌可知该电能表允许通过的最大电流，根据P＝UI可计算出允许接入的最大电功率，根据功率总和与允许接入的最大功率比较，判断是否能同时工作；
3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，据此可求闪烁1600次消耗的电能，再利用P＝求用电器的实际电功率。
【解答】解：由图中铭牌可知，该电能表允许通过的最大电流是40A，允许接入的最大电功率是P＝UI＝220V×40A＝8800W，
因为1500W+2000W＝3500W＜8800W，所以能同时工作；
3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，
指示灯闪烁1600次，则该用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.5kW•h，
该用电器的实际电功率：P＝＝＝1kW＝1000W。
故答案为：能；1000。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解、电功率的计算。这是一个综合的习题，要熟练掌握。
5．（3分）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。在迅速下压活塞过程中，主要是 　机械　能转化成 　内　能；能量转化与四冲程汽油机的 　压缩　冲程相同。

【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；在做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能。
【解答】解：快速压下活塞，此过程中压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增大、温度升高，将机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
故答案为：机械；内；压缩。
【点评】掌握改变物体内能的方法以及内燃机工作过程中的能量转化即可解答此题。
6．（2分）如图为实验室所用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是 　通电导体在磁场中受力运动　。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反向偏转，说明受力方向与 　电流方向　有关。

【分析】（1）电流表是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的。
（2）通电线圈在磁场中受力方向与电流的方向和磁场方向有关。
【解答】解：如图电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
若电流从正接线柱流入，指针会正方向偏转，若电流从负接线柱流入，指针会反方向偏转（损坏电流表），可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。
故答案为：通电导体在磁场中受力运动；电流方向。
【点评】对于电磁部分主要是发电机原理和电动机原理，通过观察结构判断是谁的工作原理。
二、选择题（每题2分，共16分。7-12题只有一个正确答案，13、14题有两个正确答案）
7．（2分）为了纪念历史上第一个成功研究电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家，用他的名字命名为物理量单位。下列物理量的单位不是用他的名字命名是（　　）
A．能量 B．功率 C．功 D．热量
【分析】能量、功、热量的单位都是焦耳，功率的单位是瓦特。
【解答】解：历史上第一个成功研究电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是焦耳，能量、功、热量的单位都是用他的名字命名的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
【点评】此题出题意图是为了让同学了解物理学史，难度不大，属基础题目。
8．（2分）关于内能、温度和热量的下列说法中，正确的是（　　）
A．高温物体具有的内能一定比低温物体多
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．在内能转移的过程中，一定有热传递发生
D．物体的内能增加，一定是对物体做了功
【分析】物体温度升高，就需要吸收热量，内能就增加，物体温度降低，就放出热量，内能就减少。
【解答】解：A、高温物体具有的内能一定比低温物体多，不对，因为内能的多少还与物质分子的多少有关。
B、物体的温度越高，含有的热量越多，不对，因为这种说法就错误，热量不能这样表示。
C、在内能转移的过程中，一定有热传递发生，正确，因为内能转移是由温度高的物体箱温度低的物体进行，温度高的物体放热，温度低的吸热。
D、物体的内能增加，一定是对物体做了功，不对，因为也可能物体从外界吸收了热量。
故选：C。
【点评】热量是个过程量，不是状态量，也就是说，只有在吸热或放热过程中存在热量。
9．（2分）学校安装了人脸识别测温系统，如图。电源开关S1闭合后，若红外测温感知体温正常，开关S2闭合；若人脸识别通过，开关S3闭合；当体温正常且人脸识别通过时，闸门自动打开。选项中的电路设计符合要求的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，电源开关S1闭合后，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
【解答】解：电源开关S1闭合后，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明三个开关是相互影响的，所以三个开关是串联的，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
10．（2分）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　　）　
A．紫外线属于可见光
B．红外线的波长比可见光的短
C．X射线的频率比无线电波的低
D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
【分析】（1）人看不见红外线和紫外线；
（2）根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长和可见光的波长关系；
（3）根据图中信息可比较X射线和无线电波的频率高低；
（4）电磁波在真空中的传播速度相同。
【解答】解：A、人看不见红外线和紫外线，红外线和紫外线都属于不可见光，故A错误；
B、根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长比可见光的波长长，故B错误；
C、由图可知，X射线的频率比无线电波高，故C错误；
D、可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电磁波多个方面的知识，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。
11．（2分）（安全用电）用电安全是保证人民生命财产安全的基本常识。如图所示的四幅图中符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手触摸开头 B．灯与开头的连接
C．从电线上取风筝 D．大功率用电器同时使用
【分析】（1）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（2）灯泡的接法：火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
（3）电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大。
【解答】解：A、开关属于带电体，用湿手触摸时，水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故A错误；
B、火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。故B正确；
C、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。从电线上取风筝不符合安全用电要求。故C错误；
D、电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大。故大功率用电器同时使用时，将会使电路中的电流过大，引起火灾。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了。
12．（2分）如图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　）

A．显示仪是由电流表改装成的
B．测较高温度时，R0两端的电压较大
C．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值
D．增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值
【分析】（1）根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断显示仪的类型；
（2）根据题意得出测较高温度时R的阻值变化，从而得出电路的总电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R0两端的电压变化，从而得出R0两端的电压变化；
（3）测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压也一定，根据题意得出当增大测温仪的最大测量值时热敏电阻R的阻值变化，再根据欧姆定律得出通过R的电流变化和R0的阻值变化；
（4）测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，根据欧姆定律可知最大测量时电路中的电流一定，根据欧姆定律得出增大电源电压时电路的总电阻变化，从而得出热敏电阻的阻值变化，进一步得出测温仪的最大测量值的变化。
【解答】解：
A.由电路图可知，显示仪与R0并联，则显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B.由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小可知，测较高温度时，R的阻值变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，即R0两端的电压较大，故B正确；
C.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，此时热敏电阻两端的电压也一定，当增大测温仪的最大测量值时，热敏电阻R的阻值变小，由I＝可知，通过R的电流变大，即电路的电流变大，由R＝可知，R0的阻值应减小，故C错误；
D.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由I＝可知，最大测量时电路中的电流一定，当增大电源电压时，由R＝可知，电路的总电阻变大，则热敏电阻的阻值变大，测温仪的最大测量值会减小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电表的正确使用和串联电路特点、欧姆定律的应用，利用好“热敏电阻的阻值随温度的升高而减小”是关键。
（多选）13．（2分）在综合实践活动课上，小明设计了个如图所示的调光电路，已知电源电压不变，L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的1﹣U图线如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
B．电源电压为9V
C．滑片在滑动过程中，灯丝电阻保持不变
D．滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.36W
【分析】由电路图可知，灯泡L、定值电阻R1、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）根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后与从图象中读出的最大电流相比较确定灯泡能正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为零，灯泡两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙可知电路中的最小电压和电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P＝UI求出灯泡L的实际功率，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻，然后得出灯丝电阻是否变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L、定值电阻R1、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P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
由图乙可知，当电压表的示数为零时（此时变阻器接入电路中的电阻为零），电流表的示数I＝0.5A和灯泡的额定电流相等，则灯泡两端的电压UL＝6V，由I＝可得，此时R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝UL+U1＝6V+3V＝9V，故B正确；
灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡 L的实际功率最小，
由图乙可知，电路中的最小电压I小＝0.3A，此时电压表的示数U2＝6V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故A错误；
此时R1两端的电压：U1′＝I小R1＝0.3A×6Ω＝1.8V，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1′﹣U2＝9V﹣1.8V﹣6V＝1.2V，
此时灯泡的电阻：R灯'＝＝＝4Ω≠RL，所以滑片在移动的过程中，灯泡的电阻发生改变，故C错误；
灯泡L的最小实际功率：PL′＝UL′I小＝1.2V×0.3A＝0.36W，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是从图象中获取有用的信息，要注意灯泡正常发光时的电流和额定电流相等。
（多选）14．（2分）关于信息和材料，下列说法不正确的是（　　）
A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B．光导纤维传导的是电磁波
C．超导材料适合用来做白炽灯的灯丝
D．发光二极管是一种半导体材料
【分析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）光纤通信是利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，据此分析；
（3）超导体的电阻为0，不会放热，使用过程中电能无法转化为内能；
（4）导电性能介于导体与绝缘体之间的材料叫半导体。
【解答】解：A、陶瓷不容易导电，为绝缘体，故A错误；
B、光导纤维是利用激光来传递信息的，激光也属于电磁波，故B正确；
C、白炽灯的灯丝属于发热体，如果用超导材料来制作，发热体就不会发热了，故C错误；
D、发光二极管是一种半导体材料，故D正确。
故选：AC。
【点评】此题考查光纤通信、导体、半导体、绝缘体、超导体等知识，属于综合题目。
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请你用笔连线代替导线连接电路，要求：L1和L2并联，开关S控制L1，电流表测L2的电流。

【分析】L1和L2并联，开关S控制L1，S与这个L1灯串联；电流表测L2的电流，电流表与L2串联，据此连接实物图。
【解答】解：
L1和L2并联，开关S控制L1，S与这个L1灯串联；电流表测L2的电流，电流表与L2串联；电流从电源正极流出，到L2右接线柱分开，一支路经L2、电流表，另一支路经L1、开关S，汇合回到电源负极，如图所示：

【点评】本题考查根据要求连接实物图，关键是明确电流表与待测电路串联、开关与控制的电路串联。
16．（2分）小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通电螺线管的N极和电源正极。

【分析】由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极。
【解答】解：小磁针静止时N极向左，则由异名磁极间相互吸引可知螺线管的右端为S极，其左端为N极；
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；如图所示：

【点评】本题也可小磁针N极指向得出磁感线的方向，则由磁感线的特点可得出螺线管的磁极方向。
四、实验探究题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用如图所示的两个完全相同的装置做了实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用停表记录加热时间。实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
（1）在实验过程中一般用控制 　加热时间　相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 　升高的温度　来比较水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 　水　加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 　大于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。

【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）根据表中数据推理回答；结合转换法回答。
【解答】解：（1）根据转换法，在实验过程中一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们升高的温度来比较水和食用油吸热能力的差异；
（2）根据表中数据可知，加热相同时间，水升温慢，在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，由转换法，此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
故答案为：（1）加热时间；升高的温度；（2）水；大于。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
18．（6分）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。

（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 　电磁铁吸引大头针的多少　来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种科学研究方法的是 　C　。
A.认识电压时，我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D.研究导体电阻与长度的关系时，保持导体的横截面积和材料相同
（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图（a）所示的情景；接着移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到如图（b）所示的情景，比较图（a）和（b），从而发现，当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越 　大　（选填“大”或“小”）磁性越强。
（3）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易电磁铁串联的电路。从图（c）的情景看出，在 　电流　相同的情况下，线圈的匝数越 　多　（选填“多”或“少”），磁性越强。
（4）小明发现电磁铁吸引的大头针下端是分散的，原因是 　同名磁极排斥　。
【分析】（1）要掌握转换法，知道电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的；
（2）（3）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少；
（4）同名磁极排斥，异名磁极吸引。
【解答】解：（1）电磁铁磁性强弱是通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映的，电磁铁吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，此实验运用的是转换法；
下面的实验中：A、认识电压时，我们可以用水压来类比，运用类比方法；
B、用光线来描述光的传播方向，运用理想模型法；
C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，运用转换法，故C选项与此实验运用的方法相同；
D、研究导体电阻与长度时，保持导体横截面积和材料相同，运用控制变量法；
（2）由图可知，（a）中的电流小，（b）中电流大，吸引的大头针多，说明通过电磁铁的电流越大磁性越强；
（3）根据图可知，两个电磁铁串联在电路中，所以两个电磁铁的电流相等，甲吸引的大头针多，说明甲的磁性强，这说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，同名磁极排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）电磁铁吸引大头针的多少；C；（2）大；（3）电流；多；（4）同名磁极排斥。
【点评】探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，考查了影响电磁铁磁性强弱的因素，同时涉及到了磁极间的相互作用规律的应用。
19．（8分）小红同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。

（1）为了能够顺利完成该实验，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　B　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）小红连接的电路如图甲所示，有一根导线连接错误，请在图中错误的导线上打叉，用笔画线代替导线将正确的导线画出来。
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表有示数，电压表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 　小灯泡断路　。
（4）改正错误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数为1.5V，为了测量灯泡的额定电功率，需要将滑动变阻器的滑片向 　右　（填“左”或“右”）移动。
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
（6）完成上面实验后，小红同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表坏了，于是她又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 　U﹣U额　；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持 　滑动变阻器的滑片不动　，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额•　。
【分析】（1）已知灯泡额定电压和灯丝电阻，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；利用串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时滑动变阻器连入的阻值，从而选择合适的滑动变阻器；
（2）根据灯泡额定电流确定电流表量程，将电流表串联在电路中；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路；
（4）比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（5）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（6）由丙图可知：没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压为U额，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，则灯泡正常发光时的额定电流约为：
I'＝＝＝0.25A；
由串联电路特点和欧姆定律可知，灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，所以选择滑动变阻器B；
（2）原电路图中，电流表选用大量程是错误的，由（1）可知，灯泡正常发光时的额定电流约为0.25A，故电流表应选小量程串联在电路中，如下图所示：
；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路，若电路只有一处故障，则故障原因是小灯泡断路；
（4）改正错误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数为1.5V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故需要将滑动变阻器的滑片向右移动；
（5）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（6）实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U﹣U额；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U；
③在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压，当电压表示数为U﹣U额时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为额定电压，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测定值电阻两端的电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯泡正常工作时的电流：
I额＝I0＝，
则灯泡的额定功率的表达式为：
P额＝U额I额＝U额•。
故答案为：（1）B；（2）见解答图；（3）小灯泡断路；（4）右；（5）0.625；（6）①U﹣U额；②滑动变阻器的滑片不动；③U额•。
【点评】本题测定小灯泡电功率的实验，考查了器材的选择、电路连接、电路故障、实验操作、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图甲为汽车油箱内测油量的电路原理图。Rx为压力传感器，它的电阻值随它受到压力的变化关系如图乙所示。电流表为油量表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表），油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来，定值电阻R0＝5Ω，电源电压恒为15V，油箱位于压力传感器上，空油箱重50N。油箱加满油时指针恰好指示最大刻度。（已知：汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg）请问：

（1）加满油时，R0两端的电压是多少？
（2）加满油时，Rx的阻值是多少？
（3）油箱最多能储油多少升？
【分析】（1）由电路图可知，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流，油箱加满油时指针恰好指示最大刻度，根据电流表的量程确定此时电路中的电流，根据欧姆定律求出R0两端的电压；
（2）根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时Rx的阻值；
（3）根据图乙读出压力传感器受到的压力，物体对水平面的压力和自身的重力相等，据此求出油箱最多能储油的重力，利用G＝mg＝ρVg求出油箱最多能储油的体积。
【解答】解：（1）由电路图可知，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流，
油箱加满油时指针恰好指示最大刻度，由电流表的量程为0～0.6A可知，此时电路中的电流I＝0.6A，
由I＝可知R0两端的电压：U0＝IR0＝0.6A×5Ω＝3V；
（2）由I＝可知，油箱加满油时电路的总电阻R＝＝＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时压力传感器的电阻Rx＝R﹣R0＝25Ω﹣5Ω＝20Ω；
（3）由图乙可知，压力传感器的电阻Rx＝20Ω时压力传感器受到的压力F＝400N，
因物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以，油箱最多能储油的重力G油＝G总﹣G油箱＝F﹣G油箱＝400N﹣50N＝350N，
由G＝mg＝ρVg可得，油箱最多能储油的体积：
V＝＝＝0.05m3＝50L。
答：（1）油箱加满油时，R0两端的电压为3V；
（2）油箱加满油时指针恰好指示最大刻度，此时Rx的阻值是20Ω；
（3）油箱最多能储油50升。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、重力公式、密度公式的综合应用等，从图象中获取有用的信息是关键，要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
21．（9分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。

【分析】（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，由P＝可计算出保温挡功率；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，则由功率关系可求出电阻R2的电功率，然后由P＝可得电阻R2的阻值；
（3）由吸热公式Q＝cmΔt可计算出水升温吸收的热量，由电能公式W＝Pt可知其消耗的电能，两者之比即为加热效率。
【解答】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P＝可得保温挡功率P保＝＝＝100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P＝可得电阻R2＝＝＝44Ω；
（3）质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
其消耗的电能W＝P热t＝1200W×375s＝4.5×105J；
则该电蒸锅的加热效率η＝×100%＝×100%＝84%。
答：（1）保温挡的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值为44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84%。
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用，分清电蒸锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。