河南师范大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)

这是一份河南师范大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共30页。试卷主要包含了填空题，选择题，画图题，实验探究题，综合计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南师大附中九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（14分，每空1分）
1．（2分）天然气属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若天然气燃烧值为q天然气＝3.2×107J/m3，5m3天然气完全燃烧放出的热量为 　 　J。
2．（2分）人体内水分约占体重的70%，当外界温度变化较快时，由于水的 　 　大，人体温度变化较小。寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是通过 　 　方式增加身体的内能。
3．（2分）毛皮摩擦过的橡胶棒因 　 　（填“得到”或“失去”）电子带负电，将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，则小球 　 　（填“带正电”、“带负电”或“可能带正电也可能不带电”）。
4．（2分）将R1＝5Ω和R2＝10Ω的两个电阻串联在电路中，闭合开关，R1两端电压和R2两端电压之比是 　 　；若将这两个电阻并联在电路中，闭合开关，它们的电流之比是 　 　。
5．（3分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示，由图可知，元件甲的电阻是 　 　Ω，将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则流过元件甲的电流是 　 　A，元件乙消耗的电功率是 　 　W。

6．（3分）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，设计了如图所示的实验装置，闭合开关S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 　 　（填“甲”或“乙”），此装置的工作原理是 　 　。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　 　。

二、选择题（16分，7-12题为单选题，13、14为双选题）
7．（2分）要上课了，一个同学从一楼匀速跑上二楼，该同学的（　　）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能不变，势能增大，机械能不变
C．动能增大，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能增大
8．（2分）关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．我们日常生活中使用的二极管、计算机芯片是由半导体材料制成的
B．超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C．及时将生活垃圾、废旧电池装在一起，丢入垃圾桶
D．日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体
9．（2分）如图所示是小明设计的温度预警电路，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源两端电压保持不变。当温度升高时，则下列判断正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数与电流表示数的比值变大
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
10．（2分）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列说法正确的是（　　）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为411kW•h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
11．（2分）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲可用于探究电热与电流的关系
D．图乙可用于探究电热与电阻的关系
12．（2分）夜里，小明家的台灯正常发光，突然熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔（台灯仍在插座上），氖管均发光，发生这一现象的原因可能是（　　）
A．插座处发生短路了 B．进户线的零线断了
C．进户线的火线断了 D．电灯的灯丝烧断了
（多选）13．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．温度相同的物体，它们具有的内能不一定相等
C．在热传递过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
D．物体的内能与物体运动的速度、物体的温度和物质的状态都有关系
（多选）14．（2分）所示电路，电源两端的电压为7.5V，且保持不变。小灯泡L上标有6V，3W”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有20Ω，1A”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关S后，为保证电路安全，则下列说法正确的是（　　）

A．电路中允许通过的最大电流是0.5A
B．电压表的示数变化范围是0～3V
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3Ω～8Ω
D．小灯泡最大电功率与最小电功率之比为4：3
三、画图题（4分，每题2分）
15．（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。


16．（2分）如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极，并在括号内标出电磁铁电源的“+”、“﹣”极。

四、实验探究题（19分）
17．在“比较不同物质的吸热情况”实验中，小明同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，用相同的加热器加热，如图所示。
物质
质量/g
升温10℃所需的时间/s
升温20℃所需的时间/s
升温30℃所需的时间/s
食用油
30
64
89
124
水
30
96
163
220
（1）水和油吸收热量的多少是通过 　 　来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”），若同时加热5分钟，则吸收的热量 　 　（选填“水”“煤油”或“一样”）多。
（2）分析表中的数据可知：　 　（选填“水”或“煤油”）吸热本领强。
（3）下列事实能用上述实验结果解释的是 　 　。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸
C.路面上洒水，可以有效降低温度
D.水和酒精混合后，总体积变小

18．某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。

（1）请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大，导线不能交叉）。
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R 　 　（选填“断路”或“短路”）。
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 　 　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的 　 　不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 　 　Ω。
19．测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）小叶闭合开关后，发现两表示数都很小，灯泡不亮，其原因是 　 　。
（4）小叶同学移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 　 　V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率为 　 　W。
（6）细心的小叶发现通过灯泡的电流跟它两端的电压 　 　（选填“成”或“不成”）正比，其原因是 　 　。
五、综合计算题（17分）
20．（8分）如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻RL＝12Ω，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变）。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）此时灯泡两端的电压；
（3）电源电压；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时电流表示数。

21．（9分）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V，10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？

热风温度
50～75℃
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg


2022-2023学年河南师大附中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（14分，每空1分）
1．（2分）天然气属于 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若天然气燃烧值为q天然气＝3.2×107J/m3，5m3天然气完全燃烧放出的热量为 　1.6×108　J。
【分析】（1）能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源；
（2）已知天然气的热值和体积，可利用公式Q放＝Vq计算完全燃烧5m3的天然气放出的热量。
【解答】解：天然气、石油、煤等能源随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源；
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝5m3×3.2×107J/m3＝1.6×108J。
故答案为：不可再生；1.6×108。
【点评】本题考查了能源的分类、热值的计算，属于基础知识的考查，比较简单。
2．（2分）人体内水分约占体重的70%，当外界温度变化较快时，由于水的 　比热容　大，人体温度变化较小。寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是通过 　热传递　方式增加身体的内能。
【分析】对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
改变内能的方法：做功和热传递，吸收热量内能增加，放出热量内能减小。
【解答】解：人体内水的比例很大，有助于调节自身的温度，是利用了水的比热容大的特点，当环境温度变化较快时，水的温度变化相对较慢，从而有助于调节人体自身的温度；
寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，人从热水袋处吸收热量，内能增加，这是利用热传递的方式使身体的内能增加。
故答案为：比热容；热传递。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点的应用和改变内能的方法，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
3．（2分）毛皮摩擦过的橡胶棒因 　得到　（填“得到”或“失去”）电子带负电，将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，则小球 　带负电　（填“带正电”、“带负电”或“可能带正电也可能不带电”）。
【分析】（1）摩擦起电并没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，使正负电荷分开；
（2）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
【解答】解：毛皮摩擦橡胶棒的过程中并没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带负电，将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，因同种电荷互相排斥，因此小球带负电。
故答案为：得到；带负电。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、物体带电情况的判断，属基础题目。
4．（2分）将R1＝5Ω和R2＝10Ω的两个电阻串联在电路中，闭合开关，R1两端电压和R2两端电压之比是 　1：2　；若将这两个电阻并联在电路中，闭合开关，它们的电流之比是 　2：1　。
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过的电流之比。
【解答】解：两个电阻串联在电路中，根据串联电路中电流处处相等和欧姆定律可知：
U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
若将它们并联在电路中，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得：
I1：I2＝：＝R2：R1＝10Ω：5Ω＝2：1。
故答案为：1：2；2：1。
【点评】解答本题需要知道串联电路起分压作用和并联电路起分流作用，并且要求学生熟练应用欧姆定律解决问题。
5．（3分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示，由图可知，元件甲的电阻是 　5　Ω，将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则流过元件甲的电流是 　0.2　A，元件乙消耗的电功率是 　0.4　W。

【分析】（1）由图象可知，通过元件甲的电流和它两端的电压成正比，则甲为定值电阻，读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其阻值；
（2）将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端时，通过两元件的电流相等，且总电压等于各分电压之和，根据图象读出符合要求的电流与电压值，根据P＝UI求出此时元件乙消耗的电功率。
【解答】解：（1）由图象可知，元件甲为定值电阻，当U甲＝3V时，I甲＝0.6A，
根据欧姆定律可得元件甲的电阻：R甲＝＝＝5Ω；
（2）将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当通过电路的电流为0.2A时，U甲′＝1V、U乙′＝2V，
此时两元件两端的总电压：U＝U甲′+U乙′＝1V+2V＝3V，符合题意；
则元件乙消耗的电功率为：P乙＝U乙′I＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：5；0.2；0.4。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，从图象中获取有用的信息是关键。
6．（3分）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，设计了如图所示的实验装置，闭合开关S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 　乙　（填“甲”或“乙”），此装置的工作原理是 　电磁感应现象　。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　将电池组正负极对调　。

【分析】（1）通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能，其实际应用是电动机；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，该过程中机械能转化为电能，其实际应用是发电机；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解：
（1）闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；
甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。
故答案为：乙；电磁感应现象；将电池组正负极对调。
【点评】本题考查了学生对发电机和电动机原理理解和应用，要注意电动机和发电机的工作过程是相反的：发电机是由磁场和运动产生电流、电动机是由磁场和电流产生运动。
二、选择题（16分，7-12题为单选题，13、14为双选题）
7．（2分）要上课了，一个同学从一楼匀速跑上二楼，该同学的（　　）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能不变，势能增大，机械能不变
C．动能增大，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能增大
【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能大小的因素是物体的质量和高度；动能和势能统称为机械能；在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解：
一个同学从一楼匀速跑上二楼，质量不变，速度不变，所以其动能不变；高度升高，所以其重力势能增大，该同学没有发生弹性形变，不具有弹性势能；
因机械能等于动能与势能之和，且动能不变、势能增大，所以该同学的机械能增大；故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】此题考查动能和势能的大小变化，掌握动能、重力势能大小的影响因素是解题的关键。
8．（2分）关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．我们日常生活中使用的二极管、计算机芯片是由半导体材料制成的
B．超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C．及时将生活垃圾、废旧电池装在一起，丢入垃圾桶
D．日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体
【分析】（1）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。
（2）超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路。
（3）废旧电池中的镉元素，则被定为致癌物质；汞中毒，会患中枢神经疾病；电池腐烂后，其中的汞、铅、镉等重金属溶出会污染地下水和土壤，破坏人类的生存环境，威胁人类的健康。
（4）常见的绝缘体有玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油、纯净水、干木棒等。
【解答】解：A、人们日常生活中使用的二极管是由半导体制成的，故A正确；
B、由于超导体的电阻为零，电能不能转化成内能，不能用来制作电饭锅，故B错误；
C、废弃电池中的汞、铅、镉等重金属溶出会污染地下水和土壤，破坏人类的生存环境，威胁人类的健康，属于有害垃圾，用过的废旧电池不要和生活垃圾一起扔掉，而要单独回收，故C错误；
D、常见的绝缘体有玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油、纯净水、干木棒等，石墨属于导体，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了超导体、半导体、绝缘体以及废旧电池的回收知识，注重了物理和生活的联系，尤其注意废旧电池对生活环境的污染越来越严重，直接危害人类的生存环境。如果我们将这些废旧电池随手同生活垃圾一起扔掉，这些废旧电池很难被降解，对水质、土壤污染相当大。
9．（2分）如图所示是小明设计的温度预警电路，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源两端电压保持不变。当温度升高时，则下列判断正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数与电流表示数的比值变大
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据“热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小”可知温度升高时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据欧姆定律结合R0的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。
【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，
所以，当温度升高时，R的阻值减小，电路的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；
由R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R0的阻值，则其比值不变；故ABC错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，会把电压表示数与电流表示数的比值转化为R0的阻值处理是关键。
10．（2分）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列说法正确的是（　　）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为411kW•h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
【分析】（1）表盘上10（40A）：10A是指电能表的标定电流，40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流；
（2）用月末电能表的示数减去月初的电能表的示数可得这个月消耗的电能；
（3）160imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能指示灯闪烁1600次，据此求指示灯闪烁320次时家庭电路消耗的电能；
（4）电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多；指示灯闪烁得越快，表示消耗电能越快（电功率越大）。
【解答】解：A、表盘上10（40A）：40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，则小英家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故A错误；
B、小英家上个月消耗的电能W＝5647.8kW•h﹣5606.7kW•h＝41.1kW•h，故B错误；
C、160imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次时家庭电路消耗的电能：kW•h＝0.2kW•h，故C错误；
D、电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了家庭电路消耗电能的测量、以及对电能表相关参数的理解，属于基础题目。
11．（2分）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲可用于探究电热与电流的关系
D．图乙可用于探究电热与电阻的关系
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）改变内能的方法有两个：做功和热传递；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法，据此分析。
【解答】解：
A、气体具有热胀冷缩的性质；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；
B、电流通过电阻丝时，电流会做功，电能转化为内能，使得电阻丝的内能变大，空气会吸收电阻丝的热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C、甲实验，两个电阻丝是串联的，电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；
D、在乙装置中，一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右＝I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左边容器中通过电阻的电流的一半，即这是研究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
12．（2分）夜里，小明家的台灯正常发光，突然熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔（台灯仍在插座上），氖管均发光，发生这一现象的原因可能是（　　）
A．插座处发生短路了 B．进户线的零线断了
C．进户线的火线断了 D．电灯的灯丝烧断了
【分析】电灯熄灭但保险丝未熔断，说明电路中干路上有断路，测电笔测试各处电路，氖管都发光，说明插座的两孔与火线是连通的，故只可能是零线断了。
【解答】解：A、插座处发生短路，会使保险丝熔断，故A错误；
B、试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故B正确；
C、进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故C错误；
D、因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法，要知道进户线零线断的现象并能解释。
（多选）13．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．温度相同的物体，它们具有的内能不一定相等
C．在热传递过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
D．物体的内能与物体运动的速度、物体的温度和物质的状态都有关系
【分析】（1）物体吸收热量，其温度不一定升高，如晶体熔化；
（2）内能的大小与物体的质量、温度和状态等有关；
（3）热传递的条件是有温度差；
（4）物体内能的大小与物体的机械运动情况无关。
【解答】解：A、物体吸收热量，其温度不一定升高，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B、不知道物体的质量和状态，温度相同的物体，它们具有的内能不一定相等，故B正确；
C、在热传递过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C正确；
D、物体的内能与物体运动的速度无关，与物体的温度和物质的状态有关，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了对温度、热量、内能概念的理解和它们之间关系的认识，属热学基础题。
（多选）14．（2分）所示电路，电源两端的电压为7.5V，且保持不变。小灯泡L上标有6V，3W”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有20Ω，1A”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关S后，为保证电路安全，则下列说法正确的是（　　）

A．电路中允许通过的最大电流是0.5A
B．电压表的示数变化范围是0～3V
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3Ω～8Ω
D．小灯泡最大电功率与最小电功率之比为4：3
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出通过的电流，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，结合电流表的量程确定电路中的最大电流；
（2）电路中的电流最大时接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出接入电路中的电阻；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和滑动变阻器接入电路中的最大阻值，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率，进一步求出小灯泡电功率的最大变化量，求出电压表的示数变化范围，滑动变阻器接入电路中电阻的阻值范围。
【解答】解：（1）根据P＝UI可得，灯泡的额定电流：
所以I额＝＝＝0.5A，
灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电路Imax＝0.5A，故A正确；
（2）灯泡正常发光时，两端的电压为6V，功率为3W，
因为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最小电压：
U滑min＝U﹣U额＝7.5V﹣6V＝1.5V，
所以滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：
R滑min＝＝＝3Ω；
当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
灯泡两端的电压：
UL＝U﹣U滑max＝7.5V﹣3V＝4.5V，
电路中的电流：
Imin＝＝＝0.375A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑max＝＝＝8Ω，
灯泡的最小电功率：
PL＝（Imin）2×12Ω＝1.6875W，
所以小灯泡最大电功率与最小电功率之比为3W：1.6875W＝16：9，故答案D错误。
电压表的示数变化范围1.5V～3V，故B错误；
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3～8Ω，故C正确。
故选：AC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断，难度较大。
三、画图题（4分，每题2分）
15．（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。


【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
（1）灯泡接法：火线进入开关，（声控开关和光控开关是串联的）；再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
16．（2分）如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极，并在括号内标出电磁铁电源的“+”、“﹣”极。

【分析】根据磁体周围的磁感线从N极出来进入S极，判断电磁铁和永磁体的极性；由电磁铁的磁极，根据安培定则判断电流方向，判断电源正负极。
【解答】解：磁感线从右向左，可以判断电磁铁的右端是S极，永磁体的右端是S极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极。如图所示：

【点评】知道螺线管周围的磁体磁极、螺线管的磁极、磁感线、电流方向中的任意一者都可以判断另外几者。
四、实验探究题（19分）
17．在“比较不同物质的吸热情况”实验中，小明同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，用相同的加热器加热，如图所示。
物质
质量/g
升温10℃所需的时间/s
升温20℃所需的时间/s
升温30℃所需的时间/s
食用油
30
64
89
124
水
30
96
163
220
（1）水和油吸收热量的多少是通过 　加热时间　来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”），若同时加热5分钟，则吸收的热量 　一样　（选填“水”“煤油”或“一样”）多。
（2）分析表中的数据可知：　水　（选填“水”或“煤油”）吸热本领强。
（3）下列事实能用上述实验结果解释的是 　A　。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸
C.路面上洒水，可以有效降低温度
D.水和酒精混合后，总体积变小

【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；
实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少；
（2）比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②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；
（3）利用水的比热容最大的特点，逐个分析该题中的各个选项即可判断。
【解答】解：
（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，加热时间相同，则水和食用油吸收的热量就相同，这种方法叫转换法，所以若同时加热5分钟，则吸收的热量一样多；
（2）分析表中数据可知，质量、初温都相同的水和食用油分别用两个相同的加热器加热，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强；
（3）由（ 2）知水的吸热能力强，水的比热容大；
A、相同质量的水和干泥土相比较，在相同的受冷和受热的情况下，由于水的比热容大（水的吸热能力大），水温度变化慢，而干泥土温度变化快，故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故A符合题意；
B、用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，这是因为分子是在永不停息的运动的，故B不符合题意；
C、路面上洒水，利用水蒸发吸热可以有效降低温度，故C不符合题意
D、水和酒精混合后，总体积变小，这说明分子间存在间隙，故D不符合题意。
故答案为：（1）加热时间；一样；（2）水；（3）A。
【点评】此题是探究物质吸热本领的实验，考查了控制变量法和转换法的应用。
18．某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。

（1）请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大，导线不能交叉）。
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R 　断路　（选填“断路”或“短路”）。
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 　3　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 　左　（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的 　电压　不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 　7.5　Ω。
【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中电流变大确定变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联；
（2）分别分析两种故障对应的现象，确定符合题意的故障原因；
（3）由图乙求出电流与电阻之积；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，当换上大电阻时，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）若定值电阻R短路，电压表示数为0，电流表有示数；
若定值电阻R断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数。所以故障为定值电阻R断路；
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为：
U＝IR＝0.6A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.2A×15Ω＝3V；
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压增多，电压表示数增大，根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为3V；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝0.5×15Ω＝7.5Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。
故答案为：（1）
；
（2）断路；
（3）3；左；电压；7.5。
【点评】此题考查了探究电流与电阻关系的实验过程，包括实物图的连接、电路故障的判断、实验器材的选择和串联电路特的应用，是一道综合题。
19．测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于 　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）小叶闭合开关后，发现两表示数都很小，灯泡不亮，其原因是 　滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小　。
（4）小叶同学移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 　2.2　V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 　B　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率为 　0.5　W。
（6）细心的小叶发现通过灯泡的电流跟它两端的电压 　不成　（选填“成”或“不成”）正比，其原因是 　小灯泡的电阻随温度的升高而增大　。
【分析】（1）小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W，根据P＝UI可知小灯泡的额定电流，据此选择电流表的量程，并将电流表与灯泡串联；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置；
（3）闭合开关后，发现两表示数都很小，灯泡不亮，其原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小；
（4）电压表选用小量程，分度值为0.1V，据此得出示数；小灯泡的额定功率为2.5V，根据串联分压特点确定滑片P的移动方向，使电压表的示数为2.5V；
先确定电路总电阻的变化情况，根据欧姆定律可知电路中的电流的变化情况，根据P＝UI可知电路中总功率的变化情况；
（5）小灯泡的额定电压为2.5V，从图中可知小灯泡的额定电流为0.2A，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（6）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W，根据P＝UI可知小灯泡的额定电流约为IL＝＝＝0.4A，浮电流表选用小量程与灯泡串联，如图所示：

（2）由电路图可知，滑片在A端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于A端；
（3）闭合开关后，发现两表示数都很小，灯泡不亮，其原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小；
（4）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；小灯泡的额定功率为2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应让小灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，故应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小灯泡的额定电压为2.5V，从图中可知小灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（6）通过灯泡的电流跟他两端的电压不成正比，其原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）如图；（2）A；（3）滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小；（4）2.2；B；（5）0.5；（6）不成；小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题为测定“小灯泡电功率”的实验，考查电路图连接、滑动变阻器的使用、电功率计算等知识。
五、综合计算题（17分）
20．（8分）如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻RL＝12Ω，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变）。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）此时灯泡两端的电压；
（3）电源电压；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时电流表示数。

【分析】（1）当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据欧姆定律求出此时灯泡两端的电压；
（3）根据串联电路的电压规律求出电源的电压；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出干路电流，即为电流表的示数。
【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝＝＝8Ω；
（2）由欧姆定律可得，此时灯泡两端的电压：
UL＝IRL＝0.3A×12Ω＝3.6V；
（3）由串联电路的电压规律可知，所以，电源电压：
U＝UR+UL＝2.4V+3.6V＝6V；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，
由欧姆定律和并联电路的电流特点可知，干路电流：
I'＝IR+IL＝+＝+＝1.25A，
即电流表的示数为1.25A。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为8Ω；
（2）此时灯泡两端的电压为3.6V；
（3）电源电压为6V；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时电流表示数为1.25A。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是两种情况下电路连接方式的判断。
21．（9分）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V，10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？

热风温度
50～75℃
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg

【分析】（1）由表格数据知，电吹风吹冷风时的电功率，根据P＝UI计算通过电动机的电流；
（2）由表格数据知，电吹风吹热风时的电功率，由电路知，此时电动机和电热丝并联，据此计算电热丝功率，由P＝计算电热丝电阻；
（3）根据焦耳定律计算电吹风吹冷风10min线圈产生的热量；
（4）根据电能表转盘每消耗1kW•h转动的圈数和实际转动的圈数求出电吹风工作时消耗的电能；根据消耗的电能和通电时间，求出实际功率。
【解答】解：（1）由图知，当开关接B、C触点时，只有电动机工作时，电吹风吹冷风，由表中数据知，P冷风＝110W，
由P＝UI可得，电吹风吹冷风时，通过电动机的电流：
I＝＝＝0.5A；
（2）由图知，当开关接A、B触点时，电动机和电热丝并联，此时电吹风吹热风，由表中数据知，P热风＝990W，
电热丝的功率：
P电热丝＝P热风﹣P冷风＝990W﹣110W＝880W，
由P＝可得，电热丝电阻：
R电热丝＝＝＝55Ω；
（3）电吹风吹冷风10min线圈产生的热量：
Q＝I2R电热丝t＝（0.5A）2×0.8Ω×10×60s＝120J；
（4））3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
只有电吹风吹热风时，电能表转了200圈，消耗的电能为：W＝kW•h×200＝kW•h，
工作时间为：t＝5min＝h，
电吹风此时的实际功率为：
P实＝＝＝0.8kW＝800W。
答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A
（2）正常工作时电热丝的电阻是55Ω；
（3）电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是120J；
（4）电吹风此时的实际功率为800W。
【点评】本题考查了并联电路特点、电功率和焦耳定律公式的灵活应用，要知道电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率。