2021-2022学年人教版物理九年级上学期期末模拟卷 （word版 含答案）

这是一份2021-2022学年人教版物理九年级上学期期末模拟卷 （word版 含答案），共30页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，已知等内容，欢迎下载使用。

1．《舌尖上的中国2》的热播，引起了人们对饮食文化的关注，四川的腊肉、香肠受到人们的青睐，火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客，以下说法正确的是（ ）
A．在比较远的地方就能闻到火锅味，说明分子只在高温下运动
B．往火锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增加
C．灌制好香肠后，要晾在通风的地方，是为了防止水分蒸发
D．在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐不会扩散
2．如图所示，甲、乙，丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（ ）
A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒完成20次做功冲程
C．汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度比柴油机更高
D．甲、乙、丁三个冲程是靠飞轮的惯性完成的
3．如图所示的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2串联
B．开关S1、S2都闭合，通过L1、L2的电流相等
C．先闭合S1，再闭合开关S2，电流表示数变大
D．只闭合开关S1，电源外部电流方向为a→b→c→d
4．下列说法中正确的是（ ）
A．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
B．超导体可用作输电导线、电动机，发电机的线圈及制作电炉丝
C．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制作二极管、三极管
D．不考虑温度的影响，同种材料制成的长短相同的两条导线，细导线的电阻较小
5．从2020年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图所示是它的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小的，酒精气体浓度越大，那么测试仪的（ ）
A．电压表示数不变B．电压表示数越大
C．通过传感器的电流越小D．传感器两端的电压越大
6．小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，作出了如图所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙的电阻大小关系：R甲＞R乙
B．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C．将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上，干路中的电流为0.6A
D．根据图象可得出结论：同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
7．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
8．如图所示，电源电压不变，R是定值电阻，将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡（ ）
A．恰能正常发光B．比正常发光时亮些
C．比正常发光时暗D．灯丝可能会被烧坏
二．多选题（共5小题）
9．已知：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），砂石的比热容约是0.92×103J/（kg•℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．因为水的比热容大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C．1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同
D．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/（kg•℃）
10．如图所示电路中，当开关闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．若a是电流表，b、c是电压表时，只有L1发光
B．若a、b、c都是电流表时，两灯并联
C．若a是电压表，b、c是电流表，则两灯都发光、表a示数接近电源电压
D．若a、b是电流表，c是电压表时，则b测量通过L2的电流，且Ia＞Ib
11．如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R＝10Ω，R0为湿敏电阻，R0的阻值随环境湿度的增加而减少，R0的阻值范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压变大
B．R0两端电压变化量等于R两端电压变化量
C．经过R0的最大电流为0.4A
D．R0在电路中的最小值为10Ω
12．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．电路总功率的最大值为3.6W
C．R1电功率的最小值为0.4W
D．R2的最大阻值为10Ω
13．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“15Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程0～3V要保证电路安全开关闭合后。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．电路消耗的最大功率3W
C．小灯泡的最小功率为0
D．电流表的示数变化范围0.2A～0.5A
三．作图题（共2小题）
14．按下图所示的电路图，用笔画线连接好相应的实物电路。
15．请画出下面实物电路对应的电路图。
四．实验探究题（共3小题）
16．在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）甲、乙两套装置你选择 装置，原因是 。
（2）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）。
（3）水和煤油的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①加热3min时，b液体比a液体的温度高，那么b液体吸收的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）a液体吸收的热量。
②根据图丙可判断出 （填“a”或“b”）液体的吸热能力强，该液体是 （填“水”或“煤油”）。
（4）本实验除了采用控制变量法外，还采用相同的热源，通过比较 来比较水和煤油吸收热量的多少，这种解决物理问题的方法叫 法。
17．小芳利用图（甲）所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，在实验过程中，若滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表的示数将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
（3）调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可得Rx＝ Ω，当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 比。
（4）小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下；
①闭合开关S1、断开S2，测得电流表读数为I1；
② ，测得电流表读数为I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用R0、I1、I2表示）。
18．小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 是正确的。（两空均选填“①”、“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是： 、 。（填字母代号）
A.换最大阻值较小的滑动变阻器
B.串联定值电阻
C.减少电池个数
D.增加电池个数
五．计算题（共2小题）
19．2019年，高新区沂星电动11.5m氢能客车交付山东理工，该车百公里耗氢5kg，续航300km。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
20．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了5min，S自动切换到保温状态，保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2）电饭煲的保温功率。
（3）R2的阻值。
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读下列材料，回答下列问题：
1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到4.2k（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象．1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，也称迈斯纳效应．完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象．迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上．发生超导现象时的温度称为临界温度．2011年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物，其超导转变温度高达40k（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路．同时，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系．
（1）当温度降低到足够低时，有些材料的 变为零，这即为 ．
（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质 ，也称迈斯纳效应．
（3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为 能所造成的能量损失．
（4）假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是 ．
A.白炽灯仍能发光且更省电
B.电动车仍能行驶且效率更高
C.电饭锅仍能煮饭且效率更高
D.电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
2021-2022学年人教版九年级物理第一学期期末模拟卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．《舌尖上的中国2》的热播，引起了人们对饮食文化的关注，四川的腊肉、香肠受到人们的青睐，火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客，以下说法正确的是（ ）
A．在比较远的地方就能闻到火锅味，说明分子只在高温下运动
B．往火锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增加
C．灌制好香肠后，要晾在通风的地方，是为了防止水分蒸发
D．在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐不会扩散
【解答】解：
A、在较远的地方就能闻到火锅味，说明分子在不停地做无规则运动，分子在任何温度下都在运动，故A错误；
B、往火锅里加入食材，食材吸收热量，温度升高，内能会增加，故B正确；
C、灌制好香肠后，要晾在通风的地方，是为了加快水分的蒸发，故C错误；
D、在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐扩散慢，而不是不会扩散，故D错误。
故选：B。
2．如图所示，甲、乙，丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（ ）
A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒完成20次做功冲程
C．汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度比柴油机更高
D．甲、乙、丁三个冲程是靠飞轮的惯性完成的
【解答】解：A、甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，
乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程，
丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程，
丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，
所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误；
B、由题知，飞轮每秒转数为n＝＝40r/s，因飞轮每转2周对外做功一次，所以该内燃机每秒完成20次做功冲程，故B正确；
C、汽油机和柴油机的构造相似，在压缩冲程末，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，故C错误；
D、图丁是做功冲程，是把燃气的内能转化为机械能，甲、乙、丙三个冲程是靠飞轮的惯性完成的，故D错误。
故选：B。
3．如图所示的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2串联
B．开关S1、S2都闭合，通过L1、L2的电流相等
C．先闭合S1，再闭合开关S2，电流表示数变大
D．只闭合开关S1，电源外部电流方向为a→b→c→d
【解答】解：
A、开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并联；故A错误；
B、开关S1、S2都闭合，属于并联电路，电流规律是各个支路电流之和等于干路电流，题中也没有说明两个小灯泡的规格是否一样，不能确定通过L1、L2的电流相等；故B错误；
C、先闭合S1，电流表测量的L2电流；再闭合开关S2，电流表测量L1和L2总电流，所以电流表示数变大；故C正确；
D、只闭合开关S1，电源外部电流方向为正极到负极应该是d→c→b→a；故D错误。
故选：C。
4．下列说法中正确的是（ ）
A．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
B．超导体可用作输电导线、电动机，发电机的线圈及制作电炉丝
C．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制作二极管、三极管
D．不考虑温度的影响，同种材料制成的长短相同的两条导线，细导线的电阻较小
【解答】解：A、导体的电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B、超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，制造电子元件时，由于没有电阻，不会产生热量，而电炉丝是根据电流的热效应工作的，所以超导体不能制作电炉丝，故B错误；
C、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可以制作二极管、三极管等，在社会各领域应用广泛，故C正确；
D、不考虑温度的影响，同种材料制成的长短相同的两条导线，细导线的电阻较大，故D错误。
故选：C。
5．从2020年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图所示是它的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小的，酒精气体浓度越大，那么测试仪的（ ）
A．电压表示数不变B．电压表示数越大
C．通过传感器的电流越小D．传感器两端的电压越大
【解答】解：从电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；酒精气体浓度越大，酒精气体传感器R2的电阻变小，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路电流越大，即通过传感器的电流越大；根据公式U＝IR可知R1两端的电压越大，所以电压表示数越大，根据串联电路的电压规律可知，传感器两端的电压会变小；故ACD错误，B正确。
故选：B。
6．小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，作出了如图所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙的电阻大小关系：R甲＞R乙
B．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C．将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上，干路中的电流为0.6A
D．根据图象可得出结论：同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
【解答】解：A、当甲乙两端电压都为2V时，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，I甲＞I乙，根据I＝知：R甲＜R乙，故A错误；
B、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变，故B错误；
C、当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时，U甲＝U乙＝2V，由图知I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，干路电流：I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故C正确；
D、根据数据和图象得出的结论是：同一导体，电阻一定，通过它的电流与两端的电压成正比，故D错误。
故选：C。
7．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【解答】解：
A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误；
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D、“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，电源电压不变，R是定值电阻，将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡（ ）
A．恰能正常发光B．比正常发光时亮些
C．比正常发光时暗D．灯丝可能会被烧坏
【解答】解：由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝9Ω，
则R1＞R2，
当“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间时，小灯泡恰能正常发光，
当“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间后，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，
由U＝IR可知，R两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压变小，即“6V 4W”小灯泡两端的电压小于6V，
由P＝UI＝可知，灯泡的实际功率变小，比正常发光时暗些，故C正确、ABD错误。
故选：C。
二．多选题（共5小题）
9．已知：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），砂石的比热容约是0.92×103J/（kg•℃）。下列说法中正确的是（ ）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．因为水的比热容大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C．1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同
D．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/（kg•℃）
【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，与质量无关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误；
B、因为水比沙石的比热容大，由Q吸＝cm△t可知，在吸收和放出相同的热量时，水的温度变化值更小，沙石的温度变化值大，所以沿海地区的比内陆地区昼夜温差小，故B正确；
C、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）表示的物理意义是1kg的水温度每升高或降低 1℃所吸收或放出的热量是4.2×103J；所以相同质量的水升高和降低相同温度，吸收和放出的热量相同，故C正确；
D、砂石的比热容约是0.92×103J/（kg•℃）表示1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J，故D错误。
故选：BC。
10．如图所示电路中，当开关闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．若a是电流表，b、c是电压表时，只有L1发光
B．若a、b、c都是电流表时，两灯并联
C．若a是电压表，b、c是电流表，则两灯都发光、表a示数接近电源电压
D．若a、b是电流表，c是电压表时，则b测量通过L2的电流，且Ia＞Ib
【解答】解：
A、若a是电流表，b、c是电压表时，电流从电源正极经过电流表、灯泡L1回到电源负极，即电路为L1的基本电路，因此只有L1发光，故A正确；
B、若a、b、c都是电流表时，电流正极从正极经过电流表回到电源负极，会形成电源短路，故B错误；
C、若a是电压表，b、c是电流表，则电压表直接并联在电源两端，因此电路中没有通路，两灯泡均不发光，电压表测量电源电压，故C错误；
D、若a、b是电流表，c是电压表时，两灯泡并联，电流表a测量干路电流，电流表b测量灯泡L2支路电流，电压表测量电源电压；因为并联电路中，干路电流大于支路电流，因此Ia＞Ib，故D正确。
故选：AD。
11．如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R＝10Ω，R0为湿敏电阻，R0的阻值随环境湿度的增加而减少，R0的阻值范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压变大
B．R0两端电压变化量等于R两端电压变化量
C．经过R0的最大电流为0.4A
D．R0在电路中的最小值为10Ω
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当环境的湿度增加时，因R0的阻值随环境湿度的增加而减小，所以电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大；
由U＝IR可知，R两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R0两端的电压变小，故A错误；
（2）根据串联电路电压的规律知R0两端电压变化量等于R两端电压变化量，故B正确；
（3）当R0为最小值10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的最大电流：I大＝＝＝0.3A，
此时定值电阻两端的电压为：UR＝I大R＝0.3A×10Ω＝3V，没有超出电压表量程，故C错误，D正确；
故选：BD。
12．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．电路总功率的最大值为3.6W
C．R1电功率的最小值为0.4W
D．R2的最大阻值为10Ω
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测 两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知，I1＝0.6A；
当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2＝0.2A，U2＝4V；
A．因串联电路中总电压等于各分电压之和，而电源的电压，所以由I＝可得：
U＝I1R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得，R1＝10Ω，U＝6V，故A错误；
B．电路消耗的最大功率：P1＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W，故B正确；
C．消耗的最小功率：P2＝IR1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，故C正确；
D．当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故D错误。
故选：BC。
13．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“15Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程0～3V要保证电路安全开关闭合后。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．电路消耗的最大功率3W
C．小灯泡的最小功率为0
D．电流表的示数变化范围0.2A～0.5A
【解答】解：由图可知：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测串联电路的电流。
A、由P＝UI可得，灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A；
由于滑动变阻器允许的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，所以电路的最大电流为0.5A；
由I＝可得：滑动变阻器两端的电压：U滑＝I最大R滑＝0.5A×3Ω＝1.5V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL+U滑＝2.5V+1.5V＝4V，故A正确；
B、电路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝4V×0.5A＝2W，故B错误；
C、灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；
已知电压表量程为0～3V．则当电压表示数为3V．滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小；
因串联电路的总电压等于各分电阻的两端电压之和，所以灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑最大＝4V﹣3V＝1V，
电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.2A，
滑动变阻器连入电路的电阻：R滑最大＝＝＝15Ω；
灯泡的最小功率：PL最小＝UL′I最小＝1V×0.2A＝0.2W；故C错误；
D、由于电流表测量电路中电流，所以电流表的示数变化范围0.2A～0.5A，故D正确。
故选：AD。
三．作图题（共2小题）
14．按下图所示的电路图，用笔画线连接好相应的实物电路。
【解答】解：左图中，两灯串联，S2与灯L1并联，S1控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：
15．请画出下面实物电路对应的电路图。
【解答】解：
根据实物图可知，闭合开关，电流从电源正极出发经过开关S开始分支，一路经过灯泡L1；另一路经过开关S1、灯泡L2，然后两路汇合，回到电源的负极。电路图如图所示：
四．实验探究题（共3小题）
16．在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）甲、乙两套装置你选择 乙 装置，原因是 易于控制相同时间吸热相同 。
（2）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 质量 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）。
（3）水和煤油的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①加热3min时，b液体比a液体的温度高，那么b液体吸收的热量 等于 （填“大于”、“小于”或“等于”）a液体吸收的热量。
②根据图丙可判断出 a （填“a”或“b”）液体的吸热能力强，该液体是 水 （填“水”或“煤油”）。
（4）本实验除了采用控制变量法外，还采用相同的热源，通过比较 加热时间 来比较水和煤油吸收热量的多少，这种解决物理问题的方法叫 转换 法。
【解答】解：（1）甲用酒精灯，乙用电加热器，电加热器的规格相同，甲、乙两套装置选择乙装置加热器，是因为电加热器更容易控制在相同时间内产生相同的热量；
（2）根据探究物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（3）①同是加热3min，根据转换法，水和煤油吸收热量相同；
②根据图丙可知，a的温度变化慢，吸热能力强；由图知，加热时间相同，吸热相同，a的温度变化较慢，根据比较吸热能力的第2种方法，a吸热能力较强，可知a是水；
（4）实验中通过加热时间比较吸收热量的多少，用到转换法。
故答案为：（1）乙；易于控制相同时间吸热相同；（2）质量；（3）①等于；②a；水；（4）加热时间；转换。
17．小芳利用图（甲）所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 B （选填“A”或“B”）端。闭合开关，在实验过程中，若滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表的示数将 变大 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
（3）调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可得Rx＝ 5 Ω，当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 正 比。
（4）小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下；
①闭合开关S1、断开S2，测得电流表读数为I1；
② 开关S1、S2都闭合 ，测得电流表读数为I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ ×R0 （用R0、I1、I2表示）。
【解答】解：（1）电源为2节干电池串联，则电源电压约为3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即B端；
闭合开关，在实验过程中，若滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，电源电压不变，电压表测量定值电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数将变大；
（3）从图中可知，电流和电压的图象为倾斜直线，故当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；当Rx两端的电压为3V时，通过Rx的电流为0.6A，根据欧姆定律可知Rx＝＝＝5Ω；
（4）①闭合开关S1、断开S2，测得电流表读数为I1，电阻R0和Rx串联，此时电源电压为：U＝I1（R0+Rx）；
②当开关S1、S2都闭合时，电阻Rx短路，电流表读数I2为通过电阻R0的电流，此时电源电压为：U＝I2R0；
③由于电源电压恒定不变可得待测电阻Rx＝×R0；
故答案为：（1）如图；（2）B；变大；（3）5；正；（4）②开关S1、S2都闭合；③×R0。
18．小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 ② 是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 ① 是正确的。（两空均选填“①”、“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 1.14 W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是： B 、 C 。（填字母代号）
A.换最大阻值较小的滑动变阻器
B.串联定值电阻
C.减少电池个数
D.增加电池个数
【解答】解：（1）连接电路图，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，故选择右下接线柱，因小灯泡的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0～15V，与小灯泡并联连接，连接电路如图所示：
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，由此可判断猜想小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通路，最终确定猜想小灯泡的灯丝断了是正确的；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，此时小灯泡的电压为额定电压3.8V，根据功率公式计算可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，说明小灯泡两端的电压较大，应采取措施减小灯泡两端的电压，根据串联电路中电流和电压规律可知，可以通过增加电路中总电阻的方法，降低电路中的电流，使灯泡两端的电压减小，故换最大阻值较大的滑动变阻器和串联定值电阻的方法可行，故A错误，B正确；还可以从电源电压考虑，减小电源电压，即减少电池个数，故C正确，D错误；
故选：BC；
故答案为：（1）如图所示；（2）②；①；（3）1.14；（4）B；C；
五．计算题（共2小题）
19．2019年，高新区沂星电动11.5m氢能客车交付山东理工，该车百公里耗氢5kg，续航300km。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【解答】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：△t＝＝＝50℃；
（3）3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q'＝m'q＝3kg×1.4×108J/kg＝4.2×108J；
公交车所做的功：W＝Q'＝4.2×107J，
由P＝得公交车行驶时间：t＝＝＝3000s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶3000s。
20．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了5min，S自动切换到保温状态，保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2）电饭煲的保温功率。
（3）R2的阻值。
【解答】解：开关S与触点1连接时，电路为R1的简单电路，根据P＝可知，此时电饭锅处于加热状态，
当开关S与触点2连接时，R1和R2串联接入电路，此时电饭锅处于保温状态；
（1）加热状态时，电饭锅的电功率为：P加热＝＝＝1100W，
t＝5min＝300s，
那么电饭锅消耗的电能为：W加热＝P加热t＝1100W×300s＝3.3×105J；
（2）根据电能表的表盘可知：用电器每消耗1kW•h电，电能表转动3000r，
所以电能表每转1r，用电器消耗电能为kW•h，
已知电能表的转盘在3min内转过15r，
那么电饭锅消耗电能为：W保温＝15×kW•h＝kW•h，
t保温＝3min＝h，
那么电饭煲的保温功率为：P保温＝＝＝0.1kW＝100W；
（3）P保温＝＝＝100W，
解得：R1+R2＝44Ω+R2＝484Ω，
那么R2＝440Ω。
答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能为3.3×105J；
（2）电饭煲的保温功率为100W；
（3）R2的阻值为440Ω。
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读下列材料，回答下列问题：
1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到4.2k（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象．1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，也称迈斯纳效应．完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象．迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上．发生超导现象时的温度称为临界温度．2011年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物，其超导转变温度高达40k（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路．同时，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系．
（1）当温度降低到足够低时，有些材料的 电阻 变为零，这即为 超导现象 ．
（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质 完全抗磁性 ，也称迈斯纳效应．
（3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为 内 能所造成的能量损失．
（4）假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是 B ．
A.白炽灯仍能发光且更省电
B.电动车仍能行驶且效率更高
C.电饭锅仍能煮饭且效率更高
D.电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
【解答】解：
（1）当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象；
（2）荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质完全抗磁性，也称迈斯纳效应；
（3）利用超导体输电，由于超导体的电阻为0，电流通过超导体时不会产生热量，所以可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失；
（4）白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，白炽灯不能发光、电饭锅不能煮饭、电熨斗不能熨衣服；导体有电阻时，电动机工作，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高。
故答案为：（1）电阻；超导现象；（2）完全抗磁性；（3）内；（4）B。
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日期：2021/12/30 21:58:22；用户：思考乐中学部；邮箱：zhangmian@qq.cm；学号：21487918