【物理】江苏省江阴市青阳镇2023-2024学年九年级下学期3月月考试题（解析版）

这是一份【物理】江苏省江阴市青阳镇2023-2024学年九年级下学期3月月考试题（解析版），共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A. “闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B. “不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的音调高
C. 中考期间学校周围路段禁鸣喇叭，这是在声音传播的过程中减弱噪声
D. 用超声波能粉碎人体内的“小石头”，说明声波具有能量
【答案】D
【解析】A．不同声音的音色是不同的，“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的，故A错；
B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的响度大，故B错；
C．禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声的，故C错；
D．声音可以传信息和能量，超声波可击碎人体内“小石头”，说明声波能传递能量，故D正确；
应选D．
2. 如图所示是小明探究“看”到自己的声音的实验把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一片小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话（不接触纸杯），会看到墙上反射的光点在晃动。则下列说法不正确的是（ ）
A. 两个纸杯间声音的传播主要通过细棉线实现
B. 光点晃动时，光线与镜面的反射角和入射角也始终相等
C. 在月球上做该实验也能看到光点的晃动
D. 若说话声越大，光点晃动幅度越大
【答案】C
【解析】A．由题意和图示可知，两个纸杯间声音的传播主要是通过固体棉线传播的，故A正确，不符合题意；
B．在光反射中，始终遵循光的反射定律，光点晃动时，光线与镜面的反射角和入射角也始终相等，故B正确，不符合题意；
C．在月球上是真空，真空不能传声；在月球上，杯底到橡皮膜之间是真空，不能传声，在月球上做该实验不能成功，不能看到光点的晃动，故C错误，符合题意；
D．若说话声越大，响度越大，声音传递的能量越大，则光点晃动幅度越大，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 生活处处有物理，留心观察皆学问，对以下现象解释正确的是（ ）
A. 高压锅能很快煮熟饭菜，主要的原因是增大了锅内的气压，提高了水的沸点
B. 冬天，窗户玻璃上的“冰花”是室外空气中的水蒸气凝华而成的
C. 利用干冰人工增雨，是因为干冰能迅速升华放热
D. 初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气
【答案】A
【解析】A．液体的沸点随气压的升高而升高，高压锅能很快煮熟饭菜，最主要的原因是增大了锅内的压强，提高了水的沸点，故A正确；
B．冬天的“冰花”是屋内的水蒸气在窗子的里面凝华形成的，故B错误；
C．利用干冰人工增雨，是因为干冰能迅速升华吸热，空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，故C错误；
D．在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故D错误。
故选A。
4. 下列有关光现象的描述正确的是（ ）
A. “池水映明月”，与看到水中“鱼”的形成原因相同
B. “云在水中飘”，与小孔成像的形成原因相同
C. “起舞弄清影”，与国家大剧院在水中的倒影的形成原因相同
D. “潭清疑水浅”，与海市蜃楼的形成原因相同
【答案】D
【解析】A．“池水映明月”是明月在水中成像，属于平面镜成像，其原理是光的反射，而看到水中的鱼是光的折射形成的，二者形成原因不同，故A错误；
B．“云在水中飘”是云在水中成像，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，小孔成像是由光的直线传播形成的，故B错误；
C．“起舞弄清影”中的影子是由光沿直线传播形成的，水中的倒影是由光的反射形成的，故C错误；
D、“潭清疑水浅”是从水面看向水底时，学得水变浅了，这个现象与海市蜃楼都是由光的折射形成的，故D正确。
故选D。
5. 小红购买了如图所示的“画图神器”，它主要由支架和光学镜片（相当于平面玻璃板）两部分组成.使用该画图神器时，下列说法正确的是（ ）
A. 要透过镜片才能临摹
B. 不透过镜片也可以临摹
C. 增大手机与镜片角度，像变小
D. 玻璃板选用无色透明厚玻璃板较好
【答案】A
【解析】AB．光学镜片相当于平面玻璃板，看成是平面镜，成的是等大的虚像，透过玻璃板才能看到虚像，直接观察纸板，纸板上没有像，故A正确，B错误；
C．像与物体等大，无论如何改变角度，物体大小不变，则像的大小不变，故C错误；
D．用玻璃板代替平面镜成像，选择颜色较深的玻璃板，减少后方折射光，增大反射光与后方折射光的对比度，看上去像比较清晰，不能选用无色透明厚玻璃板，故D错误。
故选A。
6. 根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据不符合实际的是（ ）
A. 家用电饭煲煮饭时的电流约为0.5A
B. 一度电可供家用台式电脑工作约10h
C. 普通电脑USB接口的输出电压约为5V
D. 通常情况下人体的电阻约为103Ω
【答案】A
【解析】A、家用电饭煲的电功率约为1000W，工作电压为220V，煮饭时的电流约为
故A不符合实际，符合题意；
B、台式电脑的功率约为100W，一度电可供家用台式电脑工作时间约为
故B符合实际，不符合题意；
C、电脑上的USB接口的输出电压为5V，故C符合实际，不符合题意；
D、一般情况下人体电阻是1kΩ左右，，故D符合实际，不符合题意。
故选A。
7. 某些物质在很低的温度时，电阻会变成0，称为超导现象。下列元件可以用超导材料制作的是（ ）
A. 电饭锅的发热盘B. 白炽灯丝
C. 电冰箱的压缩机D. 热水器的电热管
【答案】C
【解析】ABD．电饭锅的发热盘、白炽灯丝、热水器的电热管都属于发热体，工作时将电能转化为内能，需要有一定阻值的材料，而超导体材料的阻值为零，不会发热，故ABD不符合题意；
C．电冰箱的压缩机工作时将电能转化为机械能，不需要发热材料，可以用超导材料才制作，故C符合题意。
故选C。
8. 发现有人触电时，正确的做法是（ ）
A. 立即打电话报警
B. 立即用手直接去拉触电人
C. 立即用干燥的木棍把电线从触电的人身上挑开
D. 立即远离触电的人
【答案】C
【解析】本题考查触电危害及常见的触电类型与预防。如果发现有人触电，又不能立即找到总开关，为了尽快救人，应用干燥的木棍将电线挑开，而不能用手和铁棍将电线挑开，也不能用手去拉触电的人，因为此时触电的人还和火线接触，这时去拉电线或触电者，相当于直接或间接接触火线，营救的人也会触电。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9. 随着数字时代的到来，3G与4G相继出现，现在我们已经可以很方便的使用3G或4G手机进行无线网络登陆。下列对手机上网的说法中，正确的是（ ）
A. 使用电磁波传输数字信号B. 使用超声波传输数字信号
C. 使用红外线传输数字信号D. 使用次声波传输数字信号
【答案】A
【解析】要解答本题需掌握：网络通信是利用电磁波和通信线路将世界各地的计算机网络联系起来，以及3G或4G手机是怎样传递信息的。3G或4G手机随时随地进行无线网络登录，对于手机无线上网，主要是使用电磁波传递数字信号的。故A正确。
故选A。
10. 如图分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A. 小明家电路中的干路电流不得超过10A
B. 小明家上个月消耗的电能为101.1J
C. 电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能7.2×105J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中所接用电器功率越大
【答案】C
【解析】A．小明家电路中的干路电流不得超过40A，故A错误；
B．小明家上个月消耗的电能为
故B错误；
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能
故C正确；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中所接用电器消耗的电能越大，而电流做功时间未知，则电路中所接用电器功率无法得到，故D错误。
故选C。
11. 额定电压均为 6V的甲、乙两灯，U-I图线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯并联在电路中，乙灯更亮
C. 甲、乙两灯串联接在电压为 8V的电源两端时，实际功率之比为 1:3
D. 甲、乙两灯的电阻之比为1:2
【答案】C
【解析】A．由图像可知两灯的电阻随电压增大而增大，故A错误；
B．两灯并联在电路中时，它们两端的电压相同，由图象知，电压相同时，乙的电流比甲的小，据P=UI可知，乙灯的实际功率比甲的小，则甲灯更亮，故B错误；
C．当两灯串联在8V电源上时，通过的电流相同，根据图像可知甲、乙电压分别为2V和6V，根据P=UI可知，甲、乙实际功率之比为1:3，故C正确；
D．由图像可知当电压为6V时，电流甲、乙电流分别为0.6A和0.3A，据欧姆定律知，此时两灯的电阻的比值
R1:R2=0.3:0.6=1:2
但两灯的电阻都随电压的增大而增大，则两灯的电阻值在不同的电压下，也不相同，所以比值也不同，那么其比值不一定是1:2，故D错误。
故选C。
12. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率时，小红所观察和记录的结果如表所示。分析实验记录，她得出了以下结论，其中正确的是（ ）
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越大
③小灯泡的电阻随随灯丝温度的升高而增大
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
A. 只有①B. 只有①②
C. 只有①②③D. ①②③④都正确
【答案】D
【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
故①正确；
②由表中数据可知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P=UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由欧姆定律可得，6次实验时灯泡电阻分别为
所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A；此时定值电阻两端电压
UR=ILR=0.25A×2Ω=0.5V
恰好满足电源电压
U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V
所以灯泡能正常发光，故④正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共32分）
13. 如图甲所示是汽车发动机气缸异响听诊器，把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置，就可了解气缸内部运转是否正常；某次工人师傅听到的声音比较响，说明声音的___________（选填“频率”或“振幅”）大；如图乙是两个物体振动周期和振幅的图像，则这两个物体的___________不同，但___________相同（选填“响度”或“音调”）。
【答案】振幅 响度 音调
【解析】[1] 工人师傅听到的声音比较响，说明声音的响度大，振幅大。
[2]由图乙可知，两物体的振幅不同，声音的响度与振幅有关，所以响度不同。
[3]两物体在4s内都完成了两次振动，频率相同，音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定，所以，音调相同。
14. 一只燕子从水深度约4m的湖面上飞过。当燕子距水面6m时，它的“倒影”距水面__________m；它在湖面的“倒影”是光的_________形成的；当燕子与水面的距离变大时，它在湖面所成的“倒影”将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】6 反射 不变
【解析】[1]根据平面镜成像特点可知像距等于物距，等于6m。
[2]它在湖面的“倒影”是平面镜成像现象，是由光的反射形成的。
[3]根据平面镜成像，像与物体等大，当燕子与水面的距离变大时，物体的大小不变，故它在湖面所成的“倒影”的大小不变。
15. 如图，冬天骑行摩托车时，头盔的镜片上很容易形成“雾气”，这是由于人呼出的水蒸气遇到冷的镜片发生了______现象，此时应该打开透气孔，风便从透气孔快速进入，主要是通过______的方法加快了“雾气”的______（填物态变化名称），从而有效防止雾气产生而阻碍视线。
【答案】液化 加快空气流动速度 汽化
【解析】[1]冬天骑行摩托车时，头盔的镜片上很容易形成雾气，这是由于镜片的温度低，呼出的水蒸气温度高，水蒸气遇到冷的镜片发生液化形成小水珠，附着在镜面上。
[2][3]打开透气孔，风便从透气孔快速进入，通过加快空气流动速度，加快了“雾气”的汽化，可以有效防止“雾气”的产生。
16. “眼睛是心灵的窗户”，我们应该保护好自己的眼睛。但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了。造成近视眼的原因主要是晶状体太______（填“薄”或“厚”），折光能力太强。如图所示的______（选填“甲”或“乙”）是近视眼看远处物体的成像情况，应戴合适的______透镜制成的眼镜进行矫正。

【答案】厚 乙 凹
【解析】[1][2][3] 近视眼的形成原因是晶状体太厚，或折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，来自远处点的光会聚在视网膜的前面，人就只能看清近处的物体，看不清远处的物体，所以如图所示的乙是近视眼看远处物体的成像情况；因凹透镜对光线有发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
17. 如图所示，在“刷脸”取款过程中，摄像头相当于______（选填“凹”或“凸”）透镜；面部经摄像头成倒立、缩小的______（选填“实”或“虚”）像；当人脸稍靠近摄像头时，摄像头所成的像______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】凸 实 变大
【解析】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
[3]当人脸稍靠近摄像头时，根据物近像远像变大原则，知摄像头所成的像变大。
18. 如图是一个住宅户内的配电系统图，由图可知，空气开关Q与吊灯灯泡是______联的，当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管______，当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，______（选填“漏电保护器”或“空气开关”）会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
【答案】串 发光 漏电保护器
【解析】[1]由图可知，空气开关Q控制吊灯灯泡，因此空气开关Q与吊灯灯泡是串联。
[2]图中P处为火线，正常状况下，用试电笔接触P点氖管会发光。
[3]三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，因此图中M点为火线；漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源，当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内火线，电流会从大地导走，此时漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
19. 如图所示为电阻R1和R2的I-U图象，其中R1的阻值为_____Ω。将两电阻串联接在6V的电源两端，R1两端的电压与R2两端的电压之比为_____；通电1min，R2产生的热量为____J。
【答案】10 2∶1 48
【解析】[1]从图象可以看到，R1的图线为过原点的直线，当它的电压为2.5V时，流过它的电流为0.25A，根据可知，R1的阻值为
R1的阻值为10Ω。
[2]由[1]解析可知，R1的阻值为10Ω，再由图象可知，R2的阻值为
R2的阻值为5Ω；将两电阻串联接在6V的电源两端，根据串联电路的分压特点，可知R1两端的电压与R2两端的电压之比为
电压之比为2∶1。
[3]已知电源电压为6V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为5Ω，根据欧姆定律可知，串联电路的电流大小为
通电1min，根据焦耳定律可知，R2产生的热量为
R2产生的热量为48J。
20. 如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针总是指向南北，原因是它受到了______的作用；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______，这个现象最早是______发现的。
【答案】地磁场 磁场 奥斯特
【解析】[1]因为小磁针受到地磁场的作用，所以静止时，小磁针总是指向南北。
[2][3]在实验中，当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场，这个现象最早是由科学家奥斯特发现的，他是第一个发现电与磁联系的。
21. 如图所示是一种温度自动控制报警装置电路图。温度计中的水银属于______（选填“导体”或“绝缘体”）；当温度达到90℃时，工作电路中的红灯______，绿灯______（后两空选填“亮”或“不亮”）。
【答案】导体 亮 不亮
【解析】[1][2][3]当温度计的水银柱上升到90℃时，由于水银是导体，控制电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸引，报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用，此时绿灯无电流通过，绿灯不亮。
22. 如图a是电阻甲和乙的I﹣U图像，请回答下列问题：
（1）如图b所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是________Ω；
（2）如图c所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总功率为________W。
【答案】15 1.2
【解析】[1]由图b可知，当开关S闭合，两电阻串联；串联电路的电流特点可知，通过两电阻的电流
由图a可知，此时两电阻两端的电压分别为
，
由串联电路的电压特点可知，电源电压
由欧姆定律可知，电路总电阻
[2]由图b可知，当开关S闭合，两电阻并联；由并联电路的电压特点可知，两电阻两端的电压
由图a可知，此时通过两电阻的电流分别为
，
由并联电路的电流特点可知，干路电流
则电路总功率
23. 如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才闭合，此时当汽车（相当于一个大铁块）通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
（1）电磁继电器工作时，它把电能转化成内能和___________；
（2）当绿灯亮时，摄像系统___________（选填“能”或“不能”）工作；
（3）埋地感应电源正负极变化___________（选填“能”或“不能”）影响摄像系统工作。
【答案】（1）机械能 （2）不能 （3）不能
【解析】（1）[1]电磁继电器工作时，电磁铁吸引衔铁运动，把电能转化成内能和机械能。
（2）[2]绿灯亮时，自动开关不会闭合，电磁继电器不通电，没有磁性，不能将衔铁吸下来，导致摄像系统不能工作。
（3）[3]埋地感应电源正负极变化可以改变感应线圈中的电流方向，它不会影响电磁铁对衔铁的吸引，所以不会影响摄像系统工作。
三、解答题（第24题每图2分，共6分；第25题5分；第26题4分；第27题8分；第28题8分；第29题7分；第30题6分，共44分）
24. （1）如图（1）所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜MN，S发出的一条光线能经MN反射后经过A点射入水池底，请画出对应的光路图。
（2）如图（2）甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现：开关断开时指示灯不亮，插孔不能供电；开关闭合时指示灯亮；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能供电。根据以上描述完成图（2）乙中的电路图。
（3）如图（3）所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管，闭合开关后小车向右运动，请在括号中标出通电螺线管的“N”或“S”极和电源的“＋”或“－”极．
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′A交平面镜于点O，沿OA画出反射光线交空气和水交界面于O′点，连接SO画出入射光线；过入射点O′画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示：
（2）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插孔，灯泡和插孔之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插孔之间是并联的，开关接在灯泡、插孔和火线之间控制火线使用更安全；三孔插座接法：左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线，如图所示：
（3）开关闭合，发现小车向右运动，由同名磁极相互排斥判断螺线管的右端为S极，由安培定则，可知电流从右端流入，故电源的右端是正极，如图所示：
25. 新型电动汽车，其动力主要来源于电动机，它的优点是噪声小、无废气排放。如图所示是某景区电动观光车，该电动汽车内部的电池电压为48V，额定输出电流为50A。
（1）电动机是利用______________的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗多少电能_______________？
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是多少___________________？
【答案】（1）通电线圈在磁场中受到力的作用转动 （2） （3）80%
【解析】解：（1）[1]电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）[2]电动机的功率
电动机消耗的电能
（3）[3]由题意知道，电动车做机械功的功率
电动机的效率
答：（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗电能；
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是80%。
26. 如图甲是小红探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
（1）如图乙是水沸腾前和沸腾时的两张照片。其中图______（选填“A或B”）是水沸腾时的情况；
（2）小红用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图丙中的a图线，由a图线可知：水沸腾时吸收热量，温度______（选填“升高/不变/降低”）；
（3）由图丙中的a图线可知，水的沸点没有达到100℃，可能是当地大气压强______（选填“高于/低于/等于”）1标准大气压；
（4）若换用初温相同的质量为m2（m2＞m1）的水做实验，得到的图线是图丙中的______。（选填“b”或“c”或“d”）。
【答案】（1）A （2）不变 （3）低于 （4）c
【解析】（1）水在沸腾前，底部温度较高，底部少部分水汽化为水蒸气冒出时，一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水，放热液化，所以气泡变小，因此图B是沸腾前的情形；水沸腾时，容器中不同深度水温相同，不同部位的水都会汽化为水蒸气，气泡上升过程中变大，故图A是沸腾时现象。
（2）由图像可知，水在沸腾过程中，继续吸收热量但温度不变。
（3）水的沸点与大气压有关，气压越大，水的沸点越高；由所绘制的a图像可知，水的沸点是98℃，没有达到100℃，说明此时周围环境的大气压低于1标准大气压。
（4）其他条件相同时，水的质量越大，加热至沸腾所需的时间就越长，若换用初温相同的质量为m2（m2＞m1）的水做实验，由于m2>m1，所以需要较长的时间才能加热至沸腾，得到的图线是图丙中的c。
27. 学过透镜知识后，实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，可用的器材有：光源 s（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）。
（1）小李同学研究凸透镜成像规律，发现蜡烛、凸透镜和光屏按如甲图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，______（选填“照相机”或“投影仪”）就是遵从这一成像原理制成的；现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上______（选填“能”或“不能”）形成一个清晰的像。如果此时透镜上落上一只小虫则光屏上的像______（选填“完整”或“不完整”）；
（2）若甲图保持凸透镜的位置不变，将蜡烛适当靠近凸透镜，要想再次在光屏上呈现清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间紧靠透镜处再添加一块焦距合适的______（选填“凸”或“凹”）透镜，这其实就是矫正______（选填“近”或“远”）视眼；
（3）经讨论，小组成员想到了一种创新的方法测凸透镜的焦距，具体如下：在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O'，将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使点光源和O' 在同一水平直线上、固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动， 直到光屏上的光斑与所画圆完全重合，此时各器材在光具座上的位置如图乙所示，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距为______cm；
（4）为了验证测出的焦距值是否准确，小杰提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值______；
（5）在移动光屏的过程中，小杰发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图丙所示，请你算出此时暗环的面积等于______。
【答案】（1）照相机 能 完整 （2）凸 远 （3）20.0 （4）小 （5）
【解析】（1）[1]如甲图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，此时遵循成实像时的“物远像近像缩小”原理，为照相机成像原理。
[2]现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，由光路可逆性原理可知，则光屏上能形成一个清晰的放大的实像。
[3]如果此时透镜上落上一只小虫，则光屏上的像仍完整，但由于虫子挡住了一部分光，像会变暗一些。
（2）[4][5]若甲图保持凸透镜的位置不变，将蜡烛适当靠近凸透镜，则物距变小，像距变大，像也变大。要想再次在光屏上呈现清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间紧靠透镜处再添加一块焦距合适的凸透镜，利用凸透镜的会聚作用让像距变短，使像重新成在光屏上，这其实就是矫正远视眼。
（3）[6]在实验之前，为了保证物像完整的成在光屏上，因此像要尽量的成在光屏的中间，只有光源、凸透镜光心和光屏的中心在同一水平线上才符合要求，而O'正好在光屏的中央，因此使光源、凸透镜光心和圆心O'在同一水平直线上。 因为圆圈和凸透镜是等大的，所以当光斑和圆圈重合时，说明折射光线是平行的，这时光源刚好在焦点上，因此应该是直到光屏上的光斑与所画圆完全重合；凸透镜的焦距是
f=50.0cm-30.0cm=20.0cm
（4）[7]若光屏上的光斑大小不变，说明折射光线是平行；如果测出的凸透镜的焦距比真实值大，那么向右移动光屏，光斑会减小；如果测出的凸透镜的焦距比真实值小，那么向右移动光屏，光斑会增大； 所以本次测出的凸透镜的焦距比真实值小。
（5）[8]透镜边缘以外的光线沿直线传播，透镜边缘以内的光线会发生偏转，二者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环，因此暗环形成的原因是：透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区，如下图所示：
图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线， 那么圆环大圆的直径就是2D，半径是D； 小圆的直径就是D，半径就是， 那么暗环的面积为
28. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，小组同学根据两电表的示数判断是由灯泡处断路造成的，更换灯泡后故障排除，他们根据的现象是______（填两电表是否有示数）；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______A；小灯泡两端的电压是______V；若使小灯泡正常发光，则应向________调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为______V；
（4）图丙是另一小组同学由实验数据描绘得到的小灯泡的I﹣U图像，由图像可知小灯泡额定功率是_________W。分析小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，实际上，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是______。
【答案】（1） （2）电流表无示数，电压表有示数 （3）0.24 1.5 右 2.5 （4）0.625 温度
【解析】（1）在连接实物电路时，需要注意电压表应与被测电路并联，且由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0∼3V的量程，连接实物电路如图所示：
（2）当灯泡处断路时，电路处于开路状态，此时电流表示数为零（因为没有电流通过电流表），而电压表则与电源两极相连，示数接近电源电压（因为电压表内阻很大，可以看作断路，所以此时电压表测的是电源电压）。因此，小组同学根据两电表的示数（电流表示数为零，电压表示数接近电源电压）判断是由灯泡处断路造成的。
（3）[1][2]根据图乙中电流表和电压表的示数，我们可以读出此时通过小灯泡的电流是0.24A（电流表选择的是0∼0.6A量程，分度值为0.02A），小灯泡两端的电压是1.5V（电压表选择的是0∼3V量程，分度值为0.1V）。
[3][4]由于小灯泡的额定电压为2.5V，而此时电压表的示数为1.5V，小于额定电压，所以应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大到2.5V，此时小灯泡正常发光。
（4）[1]根据图丙中的小灯泡的I−U图像，可以找到当电压为2.5V时对应的电流值为0.25A。然后利用电功率的计算公式，可以计算出小灯泡的额定功率为
[2]同时，我们还可以观察到在图像中，随着电压的增大，电流也增大，但电流增大的速度比电压增大的速度慢，说明灯丝的电阻在增大。这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压增大时，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，所以电阻增大。
29. 如图所示，甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等质量的空气。
（1）通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中的液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；
（2）甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与___________的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是___________；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图___________（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。
【答案】（1）做功 高度 （2）电阻 右 （3）使通过R1和R2的电流不相等 （4）变小 （5）甲
【解析】（1）[1]电流流过电阻丝时，将电能转化为电阻丝的内能，是通过做功方式改变电阻丝内能的。
[2]电流通过电阻丝产生热量的多少不能直接看出来，可以观察两个U形管中液面的高度差，液面的高度差越大，说明空气体积膨胀的越多，吸收的热量越多，电阻丝产生的热量越多。
（2）[3][4]甲图中两电阻丝串联，通过两个电阻电流相同，其阻值是不同的，在通电时间相等时，10Ω的电阻大，右侧液面上升得更高，右侧容器内电阻产生的热量多，表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关。
（3）[5]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，故乙装置中的电阻R3目的是使通过R1与R2的电流不同。
（4）[6]在乙实验中，电阻R3断路后，电路中的总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，根据焦耳定律可知，在相同的时间内，电阻R1产生的热量变小，左侧U形管中液面的高度差的变小。
（5）[7]电炉通电工作时，电炉丝与导线串联，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻远远大于导线的电阻，所以同时通电时，根据焦耳定律可知，电炉丝产生的热量远远大于导线产生的热量，使得电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热，可见产生这一现象的原因可用甲实验的结论来解释。
30. 某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理，设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根规格均为“220V 1100W”电热丝R1和R2，电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V，定值电阻R0阻值为60Ω，放置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S，当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开。电磁铁、线圈等电阻忽略不计。

（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为多少？
（2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能多少焦？
（3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现，请在图丙所示虚框内完善改进后的温控电路，并标明滑动变阻器的调节范围。
【答案】（1）5A；（2）3.96×106J；（3）见解析
【解析】解：（1）由图可知，当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路为R1的简单电路，已知R1的功率
P1=P1额=1100W
由P=UI公式可得，电路中的电流
（2）由图可知，工作电路处于高温挡时，R1、R2并联，则总功率
P=P1额+P2额=1100W+1100W=2200W
工作电路处于高温挡工作时间
t=30min=1800s
所以，工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能
W=Pt=2200W×1800s=3.96×106J
（3）当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开，根据可知，此时控制电路中的总电阻
由图像可知，水温为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt1=220Ω，水温为84℃热敏电阻Rt的阻值Rt2=160Ω，则R总>Rt1>Rt2，所以为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值
R滑1=R总-Rt1=240Ω-220Ω=20Ω
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值
R滑2=R总-Rt2=240Ω-160Ω=80Ω
所以滑动变阻器的调节范围为20~80Ω。如图：
答：（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为5A；
（2）工作电路共消耗电能为3.96×106J；
（3）见解析。小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
016
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮