山东省枣庄市市中区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份山东省枣庄市市中区2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共47页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是（ ）
①一滴水大约有1.5×1022个水分子；
②为有暗香来；
③千里冰封，万里雪飘；
④海绵很容易被压缩；
⑤水和酒精混合后体积变小；
⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的；
⑦尘土飞扬；
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物。
A．①③⑤B．③④⑦C．②④⑧D．①⑤⑥
2．（2分）近代的光学发动机在气缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，化学反应室中的N2O4经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时（ ）
A．B．
C．D．
3．（2分）2023年慕尼黑车展，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．在做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少
4．（2分）如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是（ ）
A．B．
C．D．
5．（2分）取两个相同的验电器A和B，用毛皮摩擦橡胶棒接触验电器A的金属球，使A带上电荷，B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来（如图所示），观察到A的金属箔张开的角度减小（ ）
A．金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B
B．两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C．金属杆能够导电是因为金属杆中的电子都可以在金属内部自由移动
D．将金属杆换成玻璃杆，实验现象不变
6．（2分）用如图所示的器材探究影响导体电阻大小的因素，分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间，下列说法正确的是（ ）
A．接A、D，可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
B．接A、C，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
C．接B比接C时电流表示数更小一些
D．该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
7．（2分）日前，我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性，结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性（ ）
A．输电导线B．电动机线圈
C．计算机电子元件D．电炉丝
8．（2分）实验是学习物理的重要方法，对图中相关实验的说法正确的是（ ）
A．甲：研究气体的扩散时，必须将盛有红棕色的二氧化氮的瓶子放在上面
B．乙：探究电阻与横截面积的关系时，在电路中先接入金属丝全部长度，再将其对折后接入电路
C．丙：研究导体的串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验
D．丁：研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻R两端的电压不变
9．（2分）地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们并联在电路中（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.9A（ ）
A．3.0V 7.5ΩB．3.5V 7.5Ω
C．2.5V 5ΩD．1.0V 5Ω
11．（2分）在“比较两个灯泡亮暗”活动中，将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联后接到电路中，观察到乙灯比甲灯亮（ ）
A．通过乙灯的电流比通过甲灯的电流大
B．甲灯的电阻比乙灯的电阻大
C．相同时间内，电流通过乙灯做的功多
D．甲灯的实际电压比乙灯的实际电压大
12．（2分）如图所示，小林设计了一个加热装置电路。已知电源电压为220V，电阻丝R1＝110Ω（电阻丝阻值不改变）。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为550W。下列有关说法中错误的是（ ）
A．电阻丝R2的阻值为88Ω
B．利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热
C．当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡
D．当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为550W
13．（2分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。再闭合开关S2后，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．小灯泡L的电阻为40Ω
C．电路总功率增加了0.4W
D．在1min内电阻R产生的热量为6J
14．（2分）小冰家的电能表标有“220Vㅤ5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．日光灯断路B．台灯插头处短路
C．电冰箱断路D．用电器的总功率过大
15．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．此电路的最小总功率为1.2W
二、填空题（每空1分，共27分）
16．（3分）秋冬季节流感病毒肆虐，晓丹说病毒的传播是扩散现象，她的说法是 的，发烧的晓丹用电热宝取暖，电能转化为 能，电热宝取暖是 方式改变内能。
17．（2分）航天器火箭发动机用氢作燃料，这是因为氢气的 很大。燃烧1m3的煤气大约能放出热量3.9×107J，某市管道煤气收费标准为2.87元/m3，有一户人家在一个月内烧煤气消耗了1.17×109J热量，这个月应交煤气费 元。
18．（2分）如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景，身体带上电后，她的头发蓬松飞扬 ；如果静电球带的是负电，则触碰过程中电流方向为 （选填“从球向人”或“从人向球”）。
19．（2分）2023年8月29日，横空出世的华为新手机mate60向世界展示了中国高科技企业的集体实力。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片，芯片核心主要是由 材料制成的；科学家发现，铝在﹣271.76℃以下时，这就是 现象。
20．（2分）定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们串联在电路中 V，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏 A。
21．（2分）如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程 V，当滑片P在ab中点时电流表的示数为 A。
22．（5分）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，以手机为例，华为“Mate20pr“不仅采用4000mA•h超大容量电池，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示：
（1）其指纹锁“钥匙”是特定人的指纹（S1）、密码（S2）或人脸识别钥匙（S3）三者都可以单独使手机（M）解锁并工作，如图中电路设计符合要求的是 。
（2）人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，这是 能转化为 能。手机内部有一个阻值为1000Ω的电阻，当通过它的电流为2mA时，1min内产生的热量是 J。
（3）两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V4A”，选用快速充电器将电池从储电量为零到充满需要的时间为 s。
23．（2分）如图所示是家庭电路的一部分，虚线框内装有漏电保护器和空气开关（未画出）。当家电维修人员在图中C处不慎触电时， 会迅速切断电流；当电路中接入大功率用电器时， 会自动切断电路。
24．（3分）如图是生活中常用的插线板。开关闭合时，指示灯发光，各组插孔与指示灯是 联的；某次闭合开关后，指示灯不发光，说明指示灯发生 故障。为保证用电安全，线板的塑料外壳应选用 （选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或者“超导体”）材料。
25．（4分）图甲和图乙分别是R1＝48.4Ω和R2＝193.6Ω的电热丝组成的两种电路。
（1）在它们工作时的不同功率情况中，最大功率是 W，最小功率是 W。
（2）若图甲的电路以最大功率状态工作10min，则会导致所在电路标有“2400imp/（kW•h）”的电子式电能表的指示灯闪烁 次。
（3）上述10min内产生的热量相当于完全燃烧约 m3的天然气放出的热量（天然气的热值为4×107J/m3）。
三、作图与实验探究题（第26题7分，27题6分，28题2分，29题8分，29题5分共28分）
26．（7分）在“比较不同物质吸热的情况”的实验中：
（1）如图1所示，小明在两个相同规格的玻璃杯中加入初温相同、液面等高的水和某种食用油，利用相同规格的电加热器对水和食用油进行加热。同组的小亮立即指出了小明操作有错误 ；
（2）小明纠正错误后，正确进行实验，画出了水和这种食用油温度随时间变化关系如图2所示 （选填“水”或“食用油”），实验中所用食用油的比热容为 J/（kg•℃）；
（3）为了比较酒精和碎纸片的热值，小明设计了如图3所示实验，他将适量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，直至酒精和碎纸片完全燃烧，其间水未沸腾。实验中除了所用的两个玻璃杯规格相同、水的初温相同外 。实验通过
比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。
（4）通过（3）实验得到的燃料热值与实际相比会偏 （选填“大”或“小”），其原因可能是 。（写出一条即可）
27．（6分）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最 端（选填“左”或“右”）；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V ；
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，其读数为 A，接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 ；
（4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，若电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点0，请你把以下测量步骤补充完整：
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S， ，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝ （用已知和测量出的物理量符号表示）。
28．（2分）为了节约能源，宾馆的客房都配有房卡。只有把房卡插入电槽中，房间内的灯才能有电。请连接房间内的简化电路。
29．（8分）用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω
（1）请把上图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小；
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 端（填“A”或“B”），这样做的目的是 ；
同时小明发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是 ；
（3）闭合开关移动滑片，发现电流表有示数，电压表示数为零。电路仅有一处故障 ；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。结论： ；
（5）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。先将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变 端（选填“A”或“B”）移动，换用25Ω的电阻进行实验时，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
30．（5分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小惠采用了如图所示的实验装置。
（1）小惠利用如图所示装置来探究电流产生的热量跟电流大小的关系，容器中的电阻需要满足的条件是R甲 R乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；通电一段时间后，需要观察 来判断容器内的电阻丝产生的热量多少。
（2）小惠让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的电阻丝R丙拆下和电阻丝R乙串联后接入右侧容器中，就可以用来探究电流产生的热量跟 的关系，若电阻丝R丙的阻值等于R乙，左右两容器内电热丝相同时间产生的热量之比为 。
四、计算题（第31小题7分，第32题8分，共15分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
31．（7分）交警使用的某型酒精测试仪的工作原理如图所示，电源电压恒为6V，传感器R1的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R1电阻为20Ω。为精准使用，测试仪使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）进行调零，此时电压表示数为4V。
（1）当电压表示数为4V时，电流表示数是多少？
（2）当电压表示数为4V时，滑动变阻器R2阻值是多少？
（3）调零后，R2的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表示数达到0.3A，表明该驾驶员酒驾1阻值是多少？
32．（8分）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，R1＝40Ω，R2＝220Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡。求：[薯条的比热容c＝2.86×103J/（kg•℃）]
（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流；
（2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率；
（3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求空气炸锅电能转化为热能效率为多少。
参考答案与试题解析
一、选择题（请将正确选项的序号填入下表中，每小题2分，共30分）
1．（2分）下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是（ ）
①一滴水大约有1.5×1022个水分子；
②为有暗香来；
③千里冰封，万里雪飘；
④海绵很容易被压缩；
⑤水和酒精混合后体积变小；
⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的；
⑦尘土飞扬；
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物。
A．①③⑤B．③④⑦C．②④⑧D．①⑤⑥
【分析】分子动理论包括：物质是由大量分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力。进行分析判断即可。
【解答】解：①一滴水大约有1.5×1022个水分子，说明分子很小，故①正确；
②为有暗香来，是分子在永不停息地做无规则运动的结果；
③千里冰封，万里雪飘，雪飘是物体机械运动；
④海绵很容易被压缩，海绵中间的孔是物体间的距离，故④错误；
⑤水和酒精混合后体积变小，是由于分子存在间隙；
⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的，故⑥正确；
⑦尘土飞扬，尘土很小，尘土飞扬是物体的机械运动；
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物，是分子间存在着相互的引力现象。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
2．（2分）近代的光学发动机在气缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，化学反应室中的N2O4经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时（ ）
A．B．
C．D．
【分析】分析光发动机该装置中的活塞向右运动时的能量转化情况，找出汽油机四冲程中能量转化与此相当的冲程。
【解答】解：当无光射入时，室内气压减小。
图A中的两个气门都关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能；
图B中的进气门打开，活塞向下运动；
图C中的排气门打开，活塞向上运动；
图D中的两个气门都关闭，火花塞点火，为做功冲程。
故选：A。
【点评】本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。
3．（2分）2023年慕尼黑车展，一半是欧洲车，一半是中国车，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．在做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少
【分析】（1）汽油机飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做一次功，完成4个冲程；
（2）汽油机的顶端是火花塞，柴油机的顶端是喷油嘴；
（3）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；
（4）热机效率越大，表示用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大。
【解答】解：A、如果四冲程内燃机的转速是600r/min＝10r/s，共有5×4＝20个冲程，故A正确；
B、汽油机的顶端是火花塞，故B错误；
C、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，可以提高燃料的利用率，故C正确；
D、根据η＝放＝mq可知，在做功相同的情况下，消耗的燃料越少。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对热机工作特点和热机效率概念的理解，属于基础题，难度不大。
4．（2分）如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】（1）在串联电路中，电流只有一条路径，开关控制整个电路。
（2）在并联电路中，电流有多条路径，干路开关控制整个电路，支路开关控制其所在支路的用电器。并联的用电器互不影响。
【解答】解：由题意可知，动力装置工作与否不会影响指示灯的工作，则选项D可以排除，开关S1控制整个电路，开关S2只控制动力装置，则开关S2在干路上，开关S2与动力装置串联在同一条支路上。比较选项A、B，只有选项A符合要求。
故选：A。
【点评】在串联电路中，开关的位置并不影响它的控制作用；而在并联电路中，开关的位置可能影响其对用电器的控制作用。
5．（2分）取两个相同的验电器A和B，用毛皮摩擦橡胶棒接触验电器A的金属球，使A带上电荷，B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来（如图所示），观察到A的金属箔张开的角度减小（ ）
A．金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B
B．两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C．金属杆能够导电是因为金属杆中的电子都可以在金属内部自由移动
D．将金属杆换成玻璃杆，实验现象不变
【分析】（1）电流的方向与负电荷定向移动的方向相反；
（2）验电器的原理是同种电荷相斥；
（3）善于导电的物体称为导体，不善于导电的物 体称为绝缘体；导体能容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电是因为绝缘体几乎没有自由电荷。
【解答】解：A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，即有多余电子，即不多电子，所以当用金属棒连接时，所以电流的方向是由B到A；
B.验电器B的两金属箔片能够张开，是因为两箔片带上了同种电荷，故B正确；
C.金属杆能够导电是因为金属杆中有大量的自由电子，故C错误；
D.玻璃杆是绝缘体，所以将金属杆换成玻璃杆，两验电器的张角不会发生变化。
故选：B。
【点评】本题考查了电流的形成、电流方向、验电器原理以 及对导体和绝缘体的认识等，考查知识点多，综合性强，关键是掌握好基础知识。
6．（2分）用如图所示的器材探究影响导体电阻大小的因素，分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间，下列说法正确的是（ ）
A．接A、D，可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
B．接A、C，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
C．接B比接C时电流表示数更小一些
D．该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
【分析】（1）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同。
（2）通过两导线的异同点，结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系。结论的得出要从条件中挖掘出电阻的不同是由哪个不同的条件引起的。
【解答】解：
A、探究导体电阻大小与导体长度是否有关、横截面积相同，结合图示可知应选B，故A错误；
B、为了探究导体电阻与横截面积的关系，但其他条件相同的电阻丝、C两金属丝；
C、将B和C金属丝分别连入M，即材料，但横截面积不同，其电阻更小，故C正确；
D、探究导体的电阻与导体材料的关系，但其他条件相同的电阻丝、B两根电阻丝即可。
故选：C。
【点评】知道电阻大小的影响因素，并能利用控制变量的思维分析是解决该题的关键。
7．（2分）日前，我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性，结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性（ ）
A．输电导线B．电动机线圈
C．计算机电子元件D．电炉丝
【分析】超导体在某个温度时电阻就为零，电阻为零就不会发热，就没有能量损失，但无法利用电流的热效应来工作。
【解答】解：A、根据焦耳定律Q＝I2Rt，超导体电阻就为零不会发热，故A错误；
B、因为超导体电阻为零，减小不必要的能量损耗；
C、如果用超导材料来制作电子元件，可以延长电子元件的使用寿命且降低电能损耗，故C错误；
D、电炉丝是靠电流的热效应来工作的，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了超导体的特点与作用，属常规题型。
8．（2分）实验是学习物理的重要方法，对图中相关实验的说法正确的是（ ）
A．甲：研究气体的扩散时，必须将盛有红棕色的二氧化氮的瓶子放在上面
B．乙：探究电阻与横截面积的关系时，在电路中先接入金属丝全部长度，再将其对折后接入电路
C．丙：研究导体的串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验
D．丁：研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻R两端的电压不变
【分析】（1）不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动；
（2）探究电阻与横截面积的关系时，应控制电阻长度相同，横截面积不同；
（3）研究串联电路中电流的规律时，为了得到普遍性规律，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验；
（4）研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是调节定值电阻两端的电压。
【解答】解：A、红棕色二氧化氮气体比空气密度大，空瓶子放在下面，在重力作用下也会出现相同的现象，故A错误；
B、探究电阻与横截面积的关系时，在电路中先接入金属丝全部长度，对折后电阻丝的长度和横截面积都发生了改变，故B错误；
C、为了得到普遍性规律，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验；
D、研究电流与电压的关系时，调节滑动变阻器滑片的位置，记下对应的电流值。
故选：C。
【点评】本题考查了扩散现象、串联电路特点、分压原理等实验，要熟练掌握相关实验的操作和研究的问题。
9．（2分）地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】解决本题首先要明确电流表和电压表在电路中的正确连接方式，明确在电路中电压表或电流表所测的是哪部分的电压或者电流，再次分析电路，当重物越重时，会使电路中滑动变阻器的电阻如何变化，从而影响电压表或者电流表的变化是否符合题目要求；
【解答】解：
A、由图知，电流表测电路中的电流；
重物越重时，滑片向下滑动，由欧姆定律可知，则电流表读数变小，故A错误；
B、由图知，电压表测定值电阻R两端的电压；
重物越重时，滑片向下滑动，由欧姆定律可知，则定值电阻R两端电压变大，故B正确；
C、由图知，电流不经过R′，电流表的读数都不变；
D、由图知，电压表相当于测电源电压，电压表的读数都不变；
故选：B。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，关键是对电路的分析。
10．（2分）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们并联在电路中（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.9A（ ）
A．3.0V 7.5ΩB．3.5V 7.5Ω
C．2.5V 5ΩD．1.0V 5Ω
【分析】由图乙电路图可知，两元件并联，元件两端的电压相等，电流表测量干路中电流。
（1）由图甲所示图象可知，电压为2.5V时，通过元件A、B的电流，电流表示数等于二者之和，等于0.9A，此时的电压为电源电压；
（2）知道元件A两端电压、通过的电流，根据I＝求元件A的阻值。
【解答】解：由图乙电路图可知，两元件并联，并联各支路两端的电压相等。
（1）由图甲所示图象可知，电压为2.5V时、B的电流分别为IA＝5.5A、IB＝0.7A，
则电流表示数：
I＝IA+IB＝0.5A+8.4A＝0.6A，则电源电压为2.5V；
（2）根据I＝可得元件A的阻值：
RA＝＝＝5Ω；
只有C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式以及并联电路特点的应用，分析电路图和图象得出相关信息是关键。
11．（2分）在“比较两个灯泡亮暗”活动中，将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联后接到电路中，观察到乙灯比甲灯亮（ ）
A．通过乙灯的电流比通过甲灯的电流大
B．甲灯的电阻比乙灯的电阻大
C．相同时间内，电流通过乙灯做的功多
D．甲灯的实际电压比乙灯的实际电压大
【分析】A．由串联电路的电流特点可以判断通过甲灯和乙灯的电流关系；
B．乙灯比甲灯亮，说明乙灯比甲灯功率大，由P＝I2R可以判断，在电流相同时，乙灯的电阻和甲灯的电阻大小关系；
C．由W＝Pt可以判断，相同时间内，乙灯比甲灯功率大时，电流通过甲、乙灯做的功的大小；
D．由P＝UI可以判断，在电流相同时，乙灯比甲灯功率大时，乙灯和甲灯的实际电压的大小关系。
【解答】解：A．由串联电路的电流特点可知，故A不符合题意；
B．乙灯比甲灯亮，由P＝I2R可知，在电流相同时，故B不符合题意；
C．由W＝Pt可知，乙灯比甲灯功率大，故C符合题意；
D．由P＝UI可知，乙灯比甲灯功率大，故D不符合题意。
故选C。
【点评】本题考查额定功率与实际功率、串联电路的电流规律相关知识点，属于基础题目。
12．（2分）如图所示，小林设计了一个加热装置电路。已知电源电压为220V，电阻丝R1＝110Ω（电阻丝阻值不改变）。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为550W。下列有关说法中错误的是（ ）
A．电阻丝R2的阻值为88Ω
B．利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热
C．当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡
D．当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为550W
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1断开、S2接b时电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时R1与R2并联，当开关S1断开、S2接a时R1与R2串联，根据电阻的串联特点和电阻的并联特点比较总电阻关系，电源的电压一定时，根据P＝UI＝可知，电路的总电阻最小时，总功率最大，加热装置处于高温挡，反之处于低温挡。只有一个电阻R2工作时是中温挡；
（2）当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为550W，根据P＝求出R2的阻值；
（3）当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡；
（4）当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，加热装置处于高温挡，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响和P＝结合并联电路的电压特点求出发热功率；
【解答】解：ABC、由电路图可知1断开、S2接b时电路为R3的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时R6与R2并联，当开关S1断开、S7接a时R1与R2串联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当开关S7闭合、S2接b时电路的总电阻最小，当开关S1断开、S2接a时电路的总电阻最大，
电源的电压一定时，由P＝UI＝，当开关S1闭合、S3接b时，电路的总功率最大；
同理可知，当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡；
则当开关S2断开，S2接b时，加热装置处于中温挡、中温；
当开关S1断开、S4接b时，电路发热功率为550W，
则R2的阻值：R2＝R＝＝88Ω；
D、当开关S1闭合、S3接b时，R1与R2并联，加热装置处于高温挡，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，发热功率：P高＝P6+P2＝P1+P中＝+P中＝+550W＝990W。
故选：D。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，分清加热装置不同位置时电路的连接方式是关键。
13．（2分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。再闭合开关S2后，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．小灯泡L的电阻为40Ω
C．电路总功率增加了0.4W
D．在1min内电阻R产生的热量为6J
【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，电流表测通过灯泡的电流；已知电流表的示数，即知道通过灯泡的电流大小，由图甲可知此时灯泡两端的电压，即为电源电压，根据欧姆定律求出小灯泡L的电阻；
（2）再闭合开关S2后，L与R并联，电流表测干路电流；由并联电路的电压特点可知R两端的电压；由图甲可知此时通过R的电流，即为干路电流的增加量，而电源电压不变，根据ΔP＝UΔI计算电路总功率的增加量；
（3）根据Q＝W＝UIt求出在1min内电阻R产生的热量。
【解答】解：
AB、由图乙可知1时，电路为L的简单电路；根据电流表示数可知此时通过灯泡的电流为0.6A，
由图象可知，当IL＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝3V，
则电源电压：U＝UL＝2V；
由I＝可得L＝＝＝4Ω；
C、再闭合开关S7时，L与R并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以UR＝U＝2V，
由图甲可知，通过R的电流IR＝0.2A，
根据并联电路的电流特点可知，干路电流的增加量：ΔI＝IR＝0.2A，
则电路总功率的增加量：ΔP＝UΔI＝2V×0.2A＝8.4W，故C正确；
D、在1min内电阻R产生的热量：QR＝WR＝URIRt＝3V×0.2A×2×60s＝24J，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功率和电功公式的应用，从图象中读取有用的信息是解题的关键。
14．（2分）小冰家的电能表标有“220Vㅤ5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．日光灯断路B．台灯插头处短路
C．电冰箱断路D．用电器的总功率过大
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和总功率过大。
【解答】解：由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为P＝UI＝220V×60A＝13200W，
将一个60W台灯的插头插进插座时，家中使用的用电器的总功率为P实＝100W+2×40W+60W＝240W，
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。因为总功率没有过大，而是由于短路引起，台灯不亮，故ACD不正确。
故选：B。
【点评】本题考查对家庭电路故障（短路）的分析判断能力，空气开关跳闸的原因有两个：总功率过大和发生短路。
15．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．此电路的最小总功率为1.2W
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零，据此判断两个电阻的“U﹣I”关系图像，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，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R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（2）电路中的电流最小时总电功率最小，根据P＝UI求出电路消耗的最小总功率。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V8测R1两端的电压，V2测R3两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABC、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，R1两端的电压最大，R8两端的电压为0，
由图像可知，甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图像，乙为电阻R8的U﹣I图像，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由U﹣I图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A4两端的电压U1＝2V，R8两端的电压U2＝4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U＝U8+U2＝2V+7V＝6V，故A错误；
由I＝可得1的阻值：
R3＝＝＝10Ω；
滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝20Ω2的阻值变化范围为0～20Ω，故C错误；
D、因电源电压不变，为：P＝UI＝4V×0.2A＝8.2W。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U﹣I”关系图像。
二、填空题（每空1分，共27分）
16．（3分）秋冬季节流感病毒肆虐，晓丹说病毒的传播是扩散现象，她的说法是 错误 的，发烧的晓丹用电热宝取暖，电能转化为 内 能，电热宝取暖是 热传递 方式改变内能。
【分析】（1）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子进入对方的现象叫扩散。扩散现象是指分子的运动，注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分。
（2）做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：（1）病毒的直径约为10﹣7m，大于分子的直径，故病毒传播不属于扩散现象；
（2）使用电热宝取暖，电能转化为内能，属于热传递改变物体的内能。
故答案为：错误；内；热传递。
【点评】本题考查了内能的改变、扩散现象，所考查内容均为物理中的常见知识点，要求学生熟练掌握。
17．（2分）航天器火箭发动机用氢作燃料，这是因为氢气的 热值 很大。燃烧1m3的煤气大约能放出热量3.9×107J，某市管道煤气收费标准为2.87元/m3，有一户人家在一个月内烧煤气消耗了1.17×109J热量，这个月应交煤气费 86.1 元。
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；
（2）根据燃烧值公式的变形公式求出需要煤气的体积，然后求出需要交纳的费用。
【解答】解：（1）航天器发动机用氢做燃料，原因是液态氢具有较高的热值，可以释放出更多的热量；
（2）一个月内燃烧的煤气体积V＝＝＝30m3；
所以这个月应该缴煤气费为：8.87元/m3×30m3＝86.8元；
故答案为：热值；86.1。
【点评】此类问题是考查热值的特性及利用燃烧值公式计算消耗气体的体积大小，并计算出燃气费用，体现了物理与生活的密切关系。
18．（2分）如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景，身体带上电后，她的头发蓬松飞扬 同种电荷相互排斥 ；如果静电球带的是负电，则触碰过程中电流方向为 从人向球 （选填“从球向人”或“从人向球”）。
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）电荷的定向移动形成电流；正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：游客在科技馆触碰静电球的情景，她的头发蓬松飞扬，同种电荷相互排斥；
如果静电球带的是负电，带负电的电子由球到人，则触碰过程中电流方向为从人向球。
故答案为：同种电荷相互排斥；从人向球。
【点评】此题考查了电荷间的作用规律、电流的方向的规定，属于基础性题目。
19．（2分）2023年8月29日，横空出世的华为新手机mate60向世界展示了中国高科技企业的集体实力。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片，芯片核心主要是由 半导体 材料制成的；科学家发现，铝在﹣271.76℃以下时，这就是 超导 现象。
【分析】半导体指导电能力介于绝缘体和导体之间的材料；超导现象是指材料电阻为零的现象。
【解答】解：芯片核心主要是由半导体材料组成；温度下降到一定程度，这就是超导现象。
故答案为：半导体；超导。
【点评】本题考查了半导体和超导现象，属于基础题。
20．（2分）定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们串联在电路中 20 V，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏 1.5 A。
【分析】（1）将两定值电阻串联在电路中时，通过它们的电流相等，电路中的最大电流为两定值电阻允许通过最大电流中较小的，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电源的最大电压；
（2）根据欧姆定律求出两定值电阻两端允许所加的最大电压，将两定值电阻并联时，它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过两定值电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
【解答】解：（1）因串联电路中各处的电流相等，且两定值电阻允许通过的最大电流分别为I甲＝0.9A，I乙＝6.8A，
所以，将两定值电阻串联在电路中时乙＝0.8A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝，电源的最大电压：
U＝I总＝I（R甲+R乙）＝0.8A×（10Ω+15Ω）＝20V；
（2）两定值电阻两端允许所加的最大电压分别为：
U甲＝I甲R甲＝5.9A×10Ω＝9V，U乙＝I乙R乙＝5.8A×15Ω＝12V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，将两定值电阻并联时乙＝9V，
此时通过定值电阻甲的电流I甲′＝I甲＝2.9A，通过定值电阻乙电流为：
I乙′＝＝＝5.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路的最大电流：
I′＝I甲′+I乙′＝0.3A+0.6A＝7.5A。
故答案为：20；1.5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道两电阻串联时允许通过的最大电流为两个电阻允许通过最大电流中最小的，两电阻并联时电路两端的最大电压为两电阻允许所加最大电压中最小的。
21．（2分）如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程 6 V，当滑片P在ab中点时电流表的示数为 0.3 A。
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图2读出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据图象读出电表示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；当滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流（即电流表的示数）。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R4两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
由图2可知，电路中的最大电流I1＝5.6A，
由I＝可得1R4＝0.6A×10Ω＝7V；
滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图2可知，电路中的最小电流I2＝5.2A，电压表的示数U2＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，
当滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路中的电流：I＝＝＝。
故答案为：6；4.3。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中获取有用的信息。
22．（5分）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，以手机为例，华为“Mate20pr“不仅采用4000mA•h超大容量电池，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示：
（1）其指纹锁“钥匙”是特定人的指纹（S1）、密码（S2）或人脸识别钥匙（S3）三者都可以单独使手机（M）解锁并工作，如图中电路设计符合要求的是 B 。
（2）人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，这是 电 能转化为 内 能。手机内部有一个阻值为1000Ω的电阻，当通过它的电流为2mA时，1min内产生的热量是 0.24 J。
（3）两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V4A”，选用快速充电器将电池从储电量为零到充满需要的时间为 2664 s。
【分析】（1）三种方式都可以使单独手机解锁并工作，说明三个开关互不影响，据此可知三个开关应并联；
（2）手机长时间通话时，手机会明显发热，这是电能转化为内能；根据焦耳定律的公式Q＝I2Rt求出1min内产生的热量；
（3）先根据公式P＝UI计算得两个充电器的功率，判断出第二个充电器的充电速度快；已知充电效率为η＝100%，则消耗的电能W充＝W，再由公式P＝求出选用快速充电器将电池从零充满需要的时间。
【解答】解：
（1）由题知，其指纹锁“钥匙”是特定人的指纹（S1）、密码（S2）或人脸识别钥匙（S6）三者都可以单独使手机（M）解锁并工作，说明三个开关互不影响，再与电动机串联；
A图中三个开关同时闭合时，会造成电源短路；
C图中三个开关同时闭合才能解锁；
D图中S2和S3同时闭合会造成电源短路，故ACD错误。
（2）人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热；
手机内部有一个阻值为1000Ω的电阻，当通过它的电流为2mA时2Rt＝（0.002A）3×1000Ω×60s＝0.24J；
（3）两个充电器的功率分别为：
P1＝U7I1＝5V×600×10﹣8A＝3W，
P2＝U4I2＝5V×7A＝20W，
因P2＞P1，所以第二个充电器的充电速度快；
电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝5.7V×4000×10﹣3A×3600s＝53280J；
已知充电效率为η＝100%，则消耗的电能为：W充＝W＝53280J；
由公式P＝可得
t＝＝＝2664s。
故答案为：（1）B；（2）电；内；（3）2664。
【点评】本题考查了焦耳定律的应用、电路的设计、电功和电功率公式的应用等，难度适中，是一道好题。
23．（2分）如图所示是家庭电路的一部分，虚线框内装有漏电保护器和空气开关（未画出）。当家电维修人员在图中C处不慎触电时， 漏电保护器 会迅速切断电流；当电路中接入大功率用电器时， 空气开关 会自动切断电路。
【分析】（1）判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路；
（2）空气开关是在电路中电流过大时切断电路，造成家庭电路电流过大的原因是：短路或用电器总功率过大。
【解答】解：（1）当家电维修人员在图中C处不慎触电时，部分电流就会从C处通过人体流向大地，因此漏电保护器会迅速切断电路。
（2）当电路中接入大功率用电器时，造成干路电流过大。
故答案为：漏电保护器；空气开关。
【点评】本题主要考查了对漏电保护器和空气开关的工作原理的认识，要注意两者之间的不同。
24．（3分）如图是生活中常用的插线板。开关闭合时，指示灯发光，各组插孔与指示灯是 并 联的；某次闭合开关后，指示灯不发光，说明指示灯发生 断路 故障。为保证用电安全，线板的塑料外壳应选用 绝缘体 （选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或者“超导体”）材料。
【分析】并联电路的各个用电器互不影响；
根据实验现象判断电路故障。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：开关闭合时，指示灯发光；某次闭合开关后，连在该插线板的电水壶还正常工作。为保证用电安全。
故答案为：并；断路。
【点评】本题考查的是插座的构造与工作方式；知道电路的三种状态和导体、绝缘体的概念。
25．（4分）图甲和图乙分别是R1＝48.4Ω和R2＝193.6Ω的电热丝组成的两种电路。
（1）在它们工作时的不同功率情况中，最大功率是 1250 W，最小功率是 200 W。
（2）若图甲的电路以最大功率状态工作10min，则会导致所在电路标有“2400imp/（kW•h）”的电子式电能表的指示灯闪烁 400 次。
（3）上述10min内产生的热量相当于完全燃烧约 0.015 m3的天然气放出的热量（天然气的热值为4×107J/m3）。
【分析】（1）由P＝可知，在电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，总电阻越小，功率越大。在图乙中，当S、S1都闭合时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，功率最大，根据P大＝P1+P2＝+得出最大功率；
在图甲中，当S闭合、S1断开时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，功率最小，根据P小＝得出最小功率；
（2）在图甲中，当S、S1都闭合时，电路中只有R1，为图甲中最大功率状态，工作10min，根据W＝t得出消耗的电能；
“2400imp/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁2400imp，据此得出电子式电能表的指示灯闪烁的次数；
（3）根据Q＝W得出上述10min内产生的热量；根据V＝＝得出相当于完全燃烧天然气的体积。
【解答】解：（1）由P＝可知，电路的总电阻越大，总电阻越小。在图乙中、S1都闭合时，R2、R2并联，电路的总电阻最小，最大功率P大＝P1+P3＝+＝+＝1000W+250W＝1250W；
在图甲中，当S闭合、S6断开时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，最小功率P小＝＝＝200W；
（2）在图甲中，当S、S6都闭合时，电路中只有R1，为图甲中最大功率状态，工作10mint＝6J＝kW•h；
“2400imp/（kW•h）”表示每消耗4kW•h的电能，指示灯闪烁2400imp，电子式电能表的指示灯闪烁的次数
n＝kW•h×2400imp/（kW•h）＝400imp；
（3）上述10min内产生的热量Q＝W＝4×105J；
相当于完全燃烧天然气的体积V＝＝＝＝0.015m7。
故答案为：（1）1250；200；（3）0.015。
【点评】本题考查电功率的有关知识，是一道综合题。
三、作图与实验探究题（第26题7分，27题6分，28题2分，29题8分，29题5分共28分）
26．（7分）在“比较不同物质吸热的情况”的实验中：
（1）如图1所示，小明在两个相同规格的玻璃杯中加入初温相同、液面等高的水和某种食用油，利用相同规格的电加热器对水和食用油进行加热。同组的小亮立即指出了小明操作有错误 水和食用油的质量不相等 ；
（2）小明纠正错误后，正确进行实验，画出了水和这种食用油温度随时间变化关系如图2所示 水 （选填“水”或“食用油”），实验中所用食用油的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）；
（3）为了比较酒精和碎纸片的热值，小明设计了如图3所示实验，他将适量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，直至酒精和碎纸片完全燃烧，其间水未沸腾。实验中除了所用的两个玻璃杯规格相同、水的初温相同外 两种燃料的质量 。实验通过
比较 升高的温度 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。
（4）通过（3）实验得到的燃料热值与实际相比会偏 小 （选填“大”或“小”），其原因可能是 燃料不能完全燃烧 。（写出一条即可）
【分析】（1）（2）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；
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；
根据Q＝cmΔt得出食用油的比热容；
（3）比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，需使质量相同，加热水的质量相同，根据水升高的温度进行比较；
（4）烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，据此分析。
【解答】解：（1）实验课题是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和食用油的质量相同，即水和食用油的体积相同，水和食用油的密度不同，即没有控制水和食用油的质量相等；
（2）由图乙可知，同样受热的情况下，a的吸热能力强，所以a为水；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b用时3min，在质量和升高温度相同的情况下，b的比热容为：3J/（kg•℃）＝2.3×103J/（kg•℃）；
（3）该实验是比较酒精和碎纸片的热值大小，由控制变量法可知、水的初温相同外；
根据转换法可知，实验中通过水升高的温度来比较热值的大小；
（4）因为烧杯、空气也吸收热量，所以测得的热值会偏小。
故答案为：（1）水和食用油的质量不相等；（2）水3；（3）两种燃料的质量；升高的温度；燃料不能完全燃烧。
【点评】本题通过实验考查了学生对控制变量法的应用，同时考查了学生对热值、比热容的理解和掌握，考查了学生对实验情况的分析。
27．（6分）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最 右 端（选填“左”或“右”）；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V 定值电阻Rx断路 ；
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，其读数为 0.16 A，接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 误差 ；
（4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，若电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点0，请你把以下测量步骤补充完整：
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S， 滑片P移到b端时 ，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝ •R0 （用已知和测量出的物理量符号表示）。
【分析】（1）为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，则电路断路，电压表示数接近3V，则电压表与电源连通，据此判断出故障；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，多次测量求平均值可以减小误差；
（4）用电压表分别测量出电源电压和变阻器的最大电阻连入电路中时定值电阻的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律求出定值电阻的大小。
【解答】解：（1）为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，所以故障为定值电阻Rx断路；
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～7.6A，电流为0.16A，
实验中，多次测量求平均值可以减小误差；
（4）①闭合开关S，滑片P移到a端时7；
②闭合开关S，滑片P移到b端时2；
③在①中，电压表测电源电压U1；
在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，变阻器的电压为：
U滑＝U2﹣U2，由欧姆定律，电路中的电流：
I＝＝，
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻：
Rx＝＝＝•R0。
故答案为：（1）右；（2）定值电阻Rx断路；（3）7.16；（4）②滑片P移到b端时；③0。
【点评】此题是“测量未知电阻Rx阻值”的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表的读数以及特殊的方法测量电阻等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握。
28．（2分）为了节约能源，宾馆的客房都配有房卡。只有把房卡插入电槽中，房间内的灯才能有电。请连接房间内的简化电路。
【分析】（1）据题意可知，房卡相当于电路的总开关；
（2）在家庭电路中，插座和灯泡是互不影响的，即是并联的，而灯泡的开关和灯泡是串联的。
【解答】解：为了节约能源，宾馆的客房都配备房卡，房间内的灯和插座才能有电，即处于干路中；由于在家庭电路中；对于灯泡来说，所以具体家庭电路的连接如下：
【点评】本题要求掌握开关的作用和对电路元件的认识，知道并理解家庭电路的连接是解决该题的关键。
29．（8分）用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω
（1）请把上图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小；
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 B 端（填“A”或“B”），这样做的目的是 保护电路 ；
同时小明发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是 电流表未调零 ；
（3）闭合开关移动滑片，发现电流表有示数，电压表示数为零。电路仅有一处故障 定值电阻短路 ；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。结论： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 ；
（5）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。先将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变 B 端（选填“A”或“B”）移动，换用25Ω的电阻进行实验时，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值 过小 （选填“过大”或“过小”）。
【分析】（1）电压表并联在定值电阻两端，根据电源电压确定电压表的量程，电流表、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路，滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，由此确定滑动变阻器下面的接线柱；
（2）滑动变阻器接入电路的电阻越大，电路电流越小，滑动变阻器起到保护电路的作用；电流表使用前未调零，会出现闭合开关前电流表的指针在零刻度线左端；
（3）判断电路故障：先通过电流表判断电路是通路还是断路，如果电流是断路，再通过电压表来判断，如果电压表无示数，说明与电压表并联之外的部分是断路，如果电压表有示数并且接近电源电压，说明与电压表并联的部分是断路；
（4）分析表中电流与电压的关系得出结论；
（5）串联电路中各电阻分担电压，导体两端的电压之比等于电阻之比，根据这个特点分析滑动变阻器滑片的移动方向和定值电阻为25Ω时，电压表不能达到1.5V的原因。
【解答】解：（1）电压表并联在定值电阻两端，电流表、定值电阻串联接入电路，说明电阻变大，故接入滑动变阻器的A接线柱，电路连接如图所示：
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑动变阻器起到保护电路的作用；
开关闭合前，同学发现电流表的指针在零刻度线左端；
（3）闭合开关，移动滑片，说明电路是短路故障，说明电压表的测量对象短路，故障是定值电阻短路；
（4）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上，定值电阻两端的电压是1.4V，根据串联分压原理，当定值电阻是10Ω时，当定值电阻是15Ω时，故将10Ω的电阻换成15Ω后；
当定值电阻是25Ω时，滑动变阻器的电阻也应该是25Ω，由于滑动变阻器的阻值是20Ω，所以无法使电压表的示数达到1.5V的原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
故答案为：（1）如上图所示：
（2）B；保护电路；（3）定值电阻短路，通过导体的电流与导体两端电压成正比；过小。
【点评】本题通过探究电流跟电压的关系考查了实物电路连接、数据分析、滑动变阻器的选择等，考查很全面，是一道很典型的习题，要熟练掌握。
30．（5分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小惠采用了如图所示的实验装置。
（1）小惠利用如图所示装置来探究电流产生的热量跟电流大小的关系，容器中的电阻需要满足的条件是R甲 等于 R乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；通电一段时间后，需要观察 U形管液面的高度差的变化 来判断容器内的电阻丝产生的热量多少。
（2）小惠让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的电阻丝R丙拆下和电阻丝R乙串联后接入右侧容器中，就可以用来探究电流产生的热量跟 电阻 的关系，若电阻丝R丙的阻值等于R乙，左右两容器内电热丝相同时间产生的热量之比为 1：2 。
【分析】（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；液面的高低，反映了电流产生热量的多少；
（2）结合对焦耳定律Q＝I2Rt的理解可判断产生热量的多少。
【解答】解：
（1）探究电流产生的热量跟电流大小的关系，需要控制电阻相同甲等于R乙；
通电一段时间后，需要观察U形管液面高度差的变化来判断容器内的电阻丝产生的热量多少；
（2）把右侧并联的电阻丝R丙拆下，和电阻丝R乙串联后接入右侧容器中，此时是串联电路，两容器内电阻丝的阻值不同；
若电阻丝R丙的阻值等于R乙，则右侧容器内的总电阻为左侧容器内电阻的2倍，而电流和通电时间相同2Rt可知，左右两容器内电热丝相同时间产生的热量之比为6：2。
故答案为：（1）等于；U形管液面的高度差的变化；1：6。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
四、计算题（第31小题7分，第32题8分，共15分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
31．（7分）交警使用的某型酒精测试仪的工作原理如图所示，电源电压恒为6V，传感器R1的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R1电阻为20Ω。为精准使用，测试仪使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）进行调零，此时电压表示数为4V。
（1）当电压表示数为4V时，电流表示数是多少？
（2）当电压表示数为4V时，滑动变阻器R2阻值是多少？
（3）调零后，R2的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表示数达到0.3A，表明该驾驶员酒驾1阻值是多少？
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）已知酒精气体的浓度为0时，R1的阻值和电压表的示数，根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器R2的电阻值；
（3）调零后，R2的电阻保持不变，根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.3A时滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电压特点求出R1两端的电压，即此时电压表的示数。
根据欧姆定律即可求出R1阻值。
【解答】解：
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R7两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由题知，当酒精浓度为0时，R1的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，
串联电路中电流的处处相等，由欧姆定律得此时电路中电流
I＝I1＝I2＝＝＝3.2A；
（2）串联电路中总电压等于各分电压之和，电压表的示数为4V时，
R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝5V﹣4V＝2V，
滑动变阻器R7的电阻值为：
R2＝＝＝10Ω；
（3）调零后，R3的电阻保持不变，电流表的示数达到0.3A时，R5两端的电压：
U2′＝I′R2＝4.3A×10Ω＝3V，
串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，
所以R4两端的电压为：
U1′＝U﹣U2′＝5V﹣3V＝3V，即此时电压表的示数为3V；
根据I＝可得此时R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω。
答：（1）电压表的示数为4V时，电流表的示数是0.4A；
（2）电压表的示数为4V时，滑动变阻器R2的电阻值为10Ω；
（3）调零后，R7的电阻保持不变，若电流表的示数达到0.3A；R4的阻值为10Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是注意“调零后，R2的电阻保持不变”。
32．（8分）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，R1＝40Ω，R2＝220Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡。求：[薯条的比热容c＝2.86×103J/（kg•℃）]
（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流；
（2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率；
（3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求空气炸锅电能转化为热能效率为多少。
【分析】（1）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，根据欧姆定律即可求出电阻R2的电流。
（2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，根据P＝分别求出R1、R2的功率，然后求出总功率；
（3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算薯条吸收的热量；由W＝Pt可得空气炸锅需要消耗的电能，根据η＝可得空气炸锅电能转化为热能效率。
【解答】解：（1）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开2连入电路，
则R3的电流：I2＝＝＝7A；
（2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，
则P1＝＝＝1210W，P2＝＝＝220W；
总功率：P＝P2+P2＝1210W+220W＝1430W；
（3）薯条质量m＝200g＝0.5kg，
薯条吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.86×108J/（kg•℃）×0.2kg×（170℃﹣20℃）＝2.58×104J，
空气炸锅需要消耗的电能：W＝Pt＝1430W×100s＝1.43×108J，
空气炸锅电能转化为热能效率：η＝＝＝60%。
答：（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流为3A；
（2）高温挡正常工作时，R1、R2消耗的总功率为1430W；
（3）空气炸锅电能转化为热能效率为60%。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率和热量公式的灵活运用，正确的判断电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4000mA•h
U/V
1.0
1.5
1.9
2.5
3.0
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4000mA•h
U/V
1.0
1.5
1.9
2.5
3.0
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6