河北省邯郸二十五中2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷-A4

这是一份河北省邯郸二十五中2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷-A4，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共15小题，共30.0分）
1．（2分）下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．清晨湖面上雾气腾腾B．百花绽放时花香四溢
C．汽车驶过后尘土飞扬D．寒冬腊月里大雪纷飞
2．（2分）下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．两手相互摩擦，手的温度升高
D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
3．（2分）下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A．夏天。在地上洒水会感到凉快
B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小
D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
4．（2分）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
5．（2分）2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星。为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度B．较大的比热容
C．较高的热值D．较低的沸点
6．（2分）下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
7．（2分）通常情况下，下列都属于导体的一组物质是（ ）
A．铁、铜、大地、食盐水B．铝、石墨、陶瓷、铅
C．水银、锡箔、橡胶、镍D．铜、塑料、人体、黄金
8．（2分）图中，能直接测量通过灯L1电流的电路是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，能使电路中的电阻变小的接法是（ ）
A．B．
C．D．
10．（2分）如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是（ ）
A．B．
C．D．
11．（2分）小明按照图所示电路图连接好电路，闭合开关S，当他将滑动变阻器的滑片P向a端移动时，电路中电表的示数和灯的亮度均发生了变化，下列关于它们变化的说法正确的是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数减小，灯变亮
B．电流表示数增大，电压表示数减小，灯变暗
C．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变暗
D．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变亮
12．（2分）如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（ ）
A．导体的电阻为6欧
B．导体的电阻为1.5欧
C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0
13．（2分）甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（ ）
A．甲灯的多B．乙灯的多C．一样多D．不能确定
14．（2分）下列常识中，不符合实际的是（ ）
A．汽油机效率可达到100%
B．我国家庭电路电压是220V
C．人体正常体温是36～37℃
D．家用空调电功率约1000W
15．（2分）如图所示装置，两密闭容器中分别装有5Ω和10Ω电阻丝，且与U形管相连，小明利用它做实验。他将两电阻丝串联后接入电路后，观察比较两U形管中液面高度差的情况，小明此时是在探究电流产生的热量Q与（ ）
A．通电电流I的关系B．总电压U的关系
C．通电时间t的关系D．导体电阻R的关系
二、填空题（本大题共4小题，共11.0分）
16．（2分）如图所示，是一只光明牌灯泡的铭牌，该灯泡正常工作时的电压为 V。若实际电压为220V，则此时灯泡的功率为 W。
17．（2分）某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示。当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于 温挡（选填“高”或“低”）；用电炖锅炖汤是利用了电流的 （选填“热效应”或“磁效应”）。
18．（3分）有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min，消耗的电能为 J，产生的热量为 J；输出的机械能为 J。
19．（4分）一位同学家中的电能表，月初示数为，月末示数为，则这个月该同学消耗的电能为 度，如果当地家庭用电的收费标准是0.6元/kW•h，他家这个月的电费是 元。电能表上的参数为3000r/kW•h，电路中只有一个电饭煲在工作，铝盘10min内转了300圈，则电饭煲消耗了的电能为 J，电饭煲的功率为 W。
三、实验探究题（本大题共1小题，共5.0分）
20．（5分）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流为0.25A，可求得额定功率；
（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为 W；
（5）完成上述实验后，某小组设计了图3的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，定值电阻R0应选 Ω的。
四、计算题（本大题共1小题，共4.0分）
21．（4分）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）灯泡正常工作1min所放出的热量；
（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
2023-2024学年河北省邯郸二十五中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（本大题共15小题，共30.0分）
1．（2分）下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．清晨湖面上雾气腾腾B．百花绽放时花香四溢
C．汽车驶过后尘土飞扬D．寒冬腊月里大雪纷飞
【分析】（1）不同的物质在相互接触时，分子彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动；
（2）由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。
【解答】解：
A、雾气腾腾，不是分子的无规则运动，雾不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，故A错误；
B、花香四溢是香味分子在空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、尘土飞扬，不是分子的无规则运动，尘土不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，故C错误；
D、大雪纷飞，不是分子的无规则运动，大雪不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，故D错误。
故选：B。
【点评】无论是液体还是固体，它们的分子在永不停息地做无规则运动，分子运动是肉眼看不见的，要把它与机械运动区别开来。
2．（2分）下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．两手相互摩擦，手的温度升高
D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是内能的转移。
【解答】解：
A、热水袋的温度高，用热水袋取暖，内能由热水袋转移到手，属于用热传递的方式改变物体的内能。故A符合题意；
B、锯木板时锯条发烫，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能。故B不符合题意；
C、两手互相摩擦时手发热，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能。故C不符合题意；
D、用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处的温度升高，内能增加，属于做功改变物体的内能。故D不符合题意。
故选：A。
【点评】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：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。
3．（2分）下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A．夏天。在地上洒水会感到凉快
B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小
D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
【解答】解：
A、夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
C、沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故C不符合题意；
D、生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，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。
4．（2分）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【分析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，在此冲程汽车获得动力。
【解答】解：汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力。
故选：C。
【点评】本题考查了汽油机的四个冲程，使汽车获得动力的冲程是做功冲程。
5．（2分）2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星。为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度B．较大的比热容
C．较高的热值D．较低的沸点
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，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，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解：
卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
6．（2分）下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
（2）改变内能的方法是做功和热传递；
（3）能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变。
【解答】解：A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；
B、电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；
C、用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；
D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。
故选：C。
【点评】能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键，例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能，该类题目比较简单，要掌握做题的思路与方法。
7．（2分）通常情况下，下列都属于导体的一组物质是（ ）
A．铁、铜、大地、食盐水B．铝、石墨、陶瓷、铅
C．水银、锡箔、橡胶、镍D．铜、塑料、人体、黄金
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：
A、铁、铜、大地、食盐水中，铁和铜是金属，属于导体；大地属于导体；食盐水是溶液，属于导体；故A正确；
B、铝、石墨、陶瓷、铅中，陶瓷是很好的绝缘体；故B错误；
C、水银、锡箔、橡胶、镍中，橡胶是很好的绝缘体；故C错误；
D、铜、塑料、人体、黄金中，塑料是很好的绝缘体；故D错误；
故选：A。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
8．（2分）图中，能直接测量通过灯L1电流的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】电流表应与被测用电器串联，电流从正接线柱流入，负接线柱流出，根据电路图，分析电路结构，即可作出判断。
【解答】解：
A、图中电流表在干路上，电流表测干路电流，故A不符合题意；
B、图中电流表与L1串联，但电流表的正负接线柱接反了，不能测L1的电流，故B不符合题意；
C、图中两灯泡并联，电流表与L2串联，电流表测L2支路的电流，不能直接测量通过灯L1的电流，故C不符合题意；
D、图中电流表与L1串联，电流表的正负接线柱正确，能直接测量通过灯L1的电流，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电流表的使用，本题只要抓住电流表要与灯L1串联，且电流要从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出即可解答。
9．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，能使电路中的电阻变小的接法是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻大小的。电阻丝接入电路的长度越长，电路中的电阻就越大；反之就越小。因此可以根据电阻丝接入电路长度的变化来确定电阻的变化。
【解答】解：要使P向左移动时，电路中的电阻变小，即接入电路的下面的电阻丝的长度变短。
A、接线柱C、B接入电路，滑片P向左移动时，接入电路的电阻丝PB的长度变长，所以电路中的电阻变大；故A不符合题意。
B、接线柱B、D接入电路，滑片P向左移动时，接入电路的电阻丝PB的长度变长，所以电路中的电阻变大。故B不符合题意。
C、接线柱A、B接入电路，整个电阻丝全部接入电路，无论滑片P如何移动，滑动变阻器接入电路的电阻值都为滑动变阻器的最大阻值，不发生变化。故C不符合题意。
D、接线柱A、D接入电路，当滑片P向左移动时，接入电路的电阻丝AP的长度变短，所以电路中的电阻变小。故D符合题意。
故选：D。
【点评】滑动变阻器的滑片移动时，其接入电路的阻值变化，取决于它所选取的下面的接线柱是哪一个，上面的两个接线柱实质上是一个。
使用时，接线柱的选取要一上一下。若同时选取了下面的两个接线柱，此时的滑动变阻器为定值电阻；若同时选取了上面的接线柱，滑动变阻器没有接入电路。
10．（2分）如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由欧姆定律I＝可知，电阻一定时，流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比；观察分析图象，图中两个量之间成正比关系，看选项中哪两个量的关系与图象中的相符即可。
【解答】解：定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I＝可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I﹣U图象是一条过原点的倾斜直线，所以B符合题意。
故选：B。
【点评】本题解答的关键是要学会读取图象，能从中找出正确的信息，并能熟练运用欧姆定律进行分析和判断。
11．（2分）小明按照图所示电路图连接好电路，闭合开关S，当他将滑动变阻器的滑片P向a端移动时，电路中电表的示数和灯的亮度均发生了变化，下列关于它们变化的说法正确的是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数减小，灯变亮
B．电流表示数增大，电压表示数减小，灯变暗
C．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变暗
D．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变亮
【分析】左右移动滑片，使电路中连入的电阻变化，改变了电路中的电流，从而改变了小灯泡的亮度，同时使电压重新分配。
【解答】解：闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P向a端移动时，连入的电阻变大，使电路中的电流变小，小灯泡亮度逐渐变暗；
根据U＝IR，加在灯两端的电压U变小，所以电压表示数变小。
故选：C。
【点评】灵活应用滑动变阻器的变阻原理和串联电路的分压关系。
12．（2分）如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（ ）
A．导体的电阻为6欧
B．导体的电阻为1.5欧
C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0
【分析】（1）图象的横坐标表示的是导体两端的电压，纵坐标表示通过导体的电流，任取一组电压和电流值，根据R＝就可以计算出电阻值的大小；
（2）电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积，另外还有温度有关，与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
【解答】解：（1）由图可见，当导体两端的电压U＝3.0V时，通过的电流I＝0.5A，根据欧姆定律的公式变形得：
导体的电阻R＝＝＝6Ω
（2）由图象可以得出通过导体的电流与导体两端的电压成正比，电压与电流的比值为一定值，这个比值就是电阻；电阻是导体本身的一种性质，与其自身的材料、长度、横截面积有关，与电压值和电流值的大小无关。
故选：A。
【点评】本题的关键是从物理角度对公式R＝的理解，不能单从数学意义上分析，类似的还有密度计算公式ρ＝、匀速直线运动的速度公式V＝，这几个公式是学生出错最多的地方。
13．（2分）甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（ ）
A．甲灯的多B．乙灯的多C．一样多D．不能确定
【分析】用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，已知额定功率与时间，由W＝Pt可以比较用电器消耗的电能。
【解答】解：用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率，
由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，
则它们正常发光时的实际功率P相等，
由W＝Pt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。
故选：C。
【点评】本题考查了电能的计算，关键是知道用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率。
14．（2分）下列常识中，不符合实际的是（ ）
A．汽油机效率可达到100%
B．我国家庭电路电压是220V
C．人体正常体温是36～37℃
D．家用空调电功率约1000W
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，确定与生活实际相差较远的选项。
【解答】解：A、热机的效率比较低，汽油机效率在30%左右。故A不符合实际；
B、我国家用电器额定电压为220V，与之配套的家庭电路电压也是220V，保证用电器正常工作。故B符合实际；
C、人的正常体温在36～37℃之间，变化幅度很小。故C符合实际；
D、家用空调工作电流在4.5A左右，其功率在P＝UI＝220V×4.5A≈1000W左右。故D符合实际。
故选：A。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
15．（2分）如图所示装置，两密闭容器中分别装有5Ω和10Ω电阻丝，且与U形管相连，小明利用它做实验。他将两电阻丝串联后接入电路后，观察比较两U形管中液面高度差的情况，小明此时是在探究电流产生的热量Q与（ ）
A．通电电流I的关系B．总电压U的关系
C．通电时间t的关系D．导体电阻R的关系
【分析】电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流和通电时间相同，电阻是不同的，故探究的是Q与电阻的关系。
故选：D。
【点评】本题考查了焦耳定律的探究实验，属于基础知识。
二、填空题（本大题共4小题，共11.0分）
16．（2分）如图所示，是一只光明牌灯泡的铭牌，该灯泡正常工作时的电压为 220 V。若实际电压为220V，则此时灯泡的功率为 25 W。
【分析】用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。
【解答】解：“220V，25W”的电灯泡，说明该灯泡正常工作时的电压为220V，其额定功率“25W”表示的物理意义是灯正常工作时电功率为25W。
故答案为：220；25。
【点评】此题主要考查了对灯泡铭牌的理解，明确额定电压和额定功率的概念是关键，属于一道基础题。
17．（2分）某品牌电炖锅有高温、低温两挡，它的内部简化电路如图所示。当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于 高 温挡（选填“高”或“低”）；用电炖锅炖汤是利用了电流的 热效应 （选填“热效应”或“磁效应”）。
【分析】（1）电源电压U一定，由P＝可知，电阻越大，电功率越小，电炖锅处于保温状态；电阻越小，电炖锅功率越大，电炖锅处于加热状态，分析电路图确定当开关S1和S2都闭合时的电路组成，确定电炖锅处于高温挡还是低温挡；
（2）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。电热器就是根据这个原理工作的。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R1和R2并联，因为电阻越并越小，所以此时电路电阻最小，而电源电压一定，由P＝可知，此时电炖锅电功率最大，为高温挡；
（2）用电炖锅炖汤消耗电能转化为内能，是利用了电流的热效应。
故答案为：高温；热效应。
【点评】本题易错点在第一空的回答，分析清楚电路结构、应用好电功率公式P＝以及并联电阻的特点是关键。
18．（3分）有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min，消耗的电能为 180 J，产生的热量为 30 J；输出的机械能为 150 J。
【分析】已知电动机的额定电压、额定电流、通电时间，根据W＝UIt求出消耗的电能；
已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据Q＝I2Rt求出在1min内电流产生的热量；
消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
【解答】解：这台电动机正常工作1min＝60s，
电动机消耗的电能：
W＝UIt＝3V×1A×60s＝180J；
产生的电热：
Q＝I2Rt＝（1A）2×0.5Ω×60s＝30J；
输出的机械能：
W机械＝W﹣Q＝180J﹣30J＝150J。
故答案为：180；30；150。
【点评】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算，关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
19．（4分）一位同学家中的电能表，月初示数为，月末示数为，则这个月该同学消耗的电能为 50 度，如果当地家庭用电的收费标准是0.6元/kW•h，他家这个月的电费是 30 元。电能表上的参数为3000r/kW•h，电路中只有一个电饭煲在工作，铝盘10min内转了300圈，则电饭煲消耗了的电能为 3.6×105 J，电饭煲的功率为 600 W。
【分析】（1）月末示数减去月初示数即为这个月该同学消耗的电能；
（2）根据消耗的电能和电费单价求出这个月的电费；
（3）3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，据此求出电能表转盘转了300r，电饭煲消耗的电能；根据P＝求出电饭煲的电功率。
【解答】解：这个月该同学消耗的电能：W＝268.1kW•h﹣218.1kW•h＝50kW•h；
这个月的电费：50kW•h×0.6元/kW•h＝30元；
3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，
则电能表转盘转了300r，电饭煲消耗的电能：W′＝＝0.1kW•h＝3.6×105J；
电饭煲的功率：P＝＝＝600W。
故答案为：50；30；3.6×105；600。
【点评】本题考查电能表的读数、电能的计算以及对电能表参数的认识与理解，难度不大。
三、实验探究题（本大题共1小题，共5.0分）
20．（5分）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 左 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流为0.25A，可求得额定功率；
（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 2.2 V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为 0.44 W；
（5）完成上述实验后，某小组设计了图3的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，定值电阻R0应选 5 Ω的。
【分析】（1）根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上连入电路中与灯串联；
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（4）根据电压表量程和分度值读数，根据P＝UI计算实际功率；
（5）由串联电路的电压特点可知定值电阻和滑动变阻器两端的总电压，由欧姆定律可知定值电阻和滑动变阻器的总电阻，结合已知条件分析。
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的左端；
（3）灯在额定电压下正常发光，闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，是小量程，读数为2.2V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为P'＝U实I＝2.2V×0.2A＝0.44W；
（5）电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为I＝0.25A，
由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压：
U'＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V，
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻：
R'＝＝＝8Ω＜10Ω，
因此定值电阻R0应选5Ω，故R0＝5Ω能满足测量要求。
故答案为：（1）见解析中的图；（2）左；（4）2.2；0.44；（5）5。
【点评】本题测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率，考查电路连接、注意事项和欧姆定律的运用。
四、计算题（本大题共1小题，共4.0分）
21．（4分）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）灯泡正常工作1min所放出的热量；
（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
【分析】（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据Q＝W＝Pt求出放出的热量；
（3）根据最大电流，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；根据电压表的最大测量值求出灯泡的电压，根据欧姆定律求出电路中的最小电流，然后根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大电阻。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据P＝UI可得，灯的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
根据欧姆定律可知，灯泡的电阻为：RL＝＝＝6Ω；
（2）灯泡正常工作1min所放出的热量等于其消耗的电能：Q＝W＝Pt＝1.5W×60s＝90J；
（3）为了保护灯泡，电路中的电流最大为0.5A，
电路中的最小总电阻：R＝＝＝9Ω；
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：R滑min＝R﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
电压表的最大示数为3V，即滑动变阻器两端的最大电压为3V，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和可知：
灯泡两端的最小电压为：ULmin＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流为：Imin＝＝＝0.25A，
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为：R滑max＝＝＝12Ω，
即滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为3Ω～12Ω。
答：（1）灯泡正常工作时的电流为0.5A，电阻为6Ω；
（2）灯泡正常工作1min所放出的热量为90J；
（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为3Ω～12Ω。