湖南省长沙市中雅培粹学校2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题 (含答案)

这是一份湖南省长沙市中雅培粹学校2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题 (含答案)，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省长沙市雨花区中雅培粹学校九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每题3分，共36分。第1～10题为单选题。第11、12题为双选题，选对但少选得2分，错选得0分）
1．（3分）下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．台灯的电流约为5A
B．空调的电功率约为1000W
C．家庭电路电压为380V
D．实验室用的小灯泡电阻约为10000Ω
2．（3分）生活中很多现象都蕴含着物理知识，下列说法中错误的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C．冬天小李搓手取暖，是通过做功的方式改变手的内能
D．校园里丹桂飘香，是由于分子在不停地做无规则运动
3．（3分）如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）

A．进气门打开，排气门关闭
B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成
D．内能转化为机械能
4．（3分）关于静电的知识，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电创造了电荷
B．用丝绸摩擦玻璃棒，正电荷从丝绸转移玻璃棒上
C．用毛皮摩擦橡胶棒，电子从毛皮转移到橡胶棒上
D．相互吸引的两个轻小物体，一定是带了异种电荷
5．（3分）如图是新一代代步工具电动独轮车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
6．（3分）某物理兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（　　）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．电烘箱工作时是将电能转化为机械能
D．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率变大
7．（3分）下列有关安全用电的说法中，正确的是（　　）
A．功率为3000W的电烤箱不可以插在标有“220V，10A”的插板上使用
B．开关应接在零线与用电器之间
C．更换灯泡或维修电器前不要断开电源
D．正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
8．（3分）对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是（　　）
A．图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是N极
B．图乙：利用磁场可以产生电流
C．图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流
D．图丁：该装置可用来研究电动机的工作原理
9．（3分）下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是不可再生能源
B．含有核废料的废水不会造成污染，可以直接倒入大海
C．我国北斗导航系统都是用电磁波来传递信息的
D．能量守恒定律告诉我们，能源取之不尽
10．（3分）如图所示，是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　）

A．电阻R的电阻值是10Ω
B．仅把L、R 串联在电路中，当电流是0.2A时，电路消耗功率为1W
C．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路里的电流是0.5A
D．当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功率是0.8W
（多选）11．（3分）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表的变化情况是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．R的功率变小
D．电压表和电流表的比值变小
（多选）12．（3分）将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路，电源电压保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，再闭合开关S2，关于闭合开关S2之后，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡L2比L1暗
B．灯泡L2正常发光
C．整个电路5min消耗2160J的电能
D．通过灯泡L2与L1的电流相同
二、填空题（每空2分，共26分）
13．（4分）冬天，小周用热水袋取暖，这是用 　 　的方式改变物体的内能，用水取暖的过程中，水的内能不断 　 　。
14．（4分）用豆浆机做豆浆时，能闻到浓浓的豆浆香味，这是 　 　现象；豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行，说明加热器和电动机的连接方式是 　 　。
15．（4分）“指南针”是我国古代四大发明之一，利用指南针能辨别方向，是因为指南针受到了　 　的作用，它的南极指向地理的　 　方。
16．（4分）一只灯泡的额定电压是6V，额定功率2.4W，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应 　 　联一个 　 　Ω的定值电阻。
17．（4分）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 　 　W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 　 　。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 　 　W。

18．（6分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 2W”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。小灯泡的电阻为 　 　Ω；当R＝8Ω时，滑动变阻器的电功率P1为 　 　W；如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，则R1与R2的乘积是 　 　Ω2。

三、实验探究题（每空2分，共24分）
19．（6分）为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，
分别给初温相同的 A、B两种物质加热，实验装置如图甲、乙所示。

（1）小强给 　 　相同和初温相同的 A、B两种物质加热，在实验中通过比较 　 　来判断两种物质吸收热量的多少。
（2）小强利用所测数据绘制了图所示的图像，根据图像可以判断：　 　（选填“A”或“B”）种物质的吸热本领更强。
20．（6分）如图所示的装置，用来探究通电时间相同时，电流产生的热量与　 　（选填“电阻”或“电流”）的关系，若电路中的干路电流为1A，则1min内电流通过R1产生的热量为　 　J；R1产生的热量比R2产生的热量　 　（选填“多”或“少”）。

21．（8分）子琦想测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率，设计电路如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是 　 　。
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
（2）根据实验数据绘制而成的U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。

（3）子琦在完成几组实验后，电流表发生故障无法使用，于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置，设计了如图丙所示电路，来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，然后接着保持滑片的位置不变，将电压表B点的接线改到C点，观察并记录电压表的示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝　 　（用R0、U额、U等物理量表示）。
22．（4分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）根据图示的情境可知，　 　（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明　 　，电磁铁磁性越强。
（2）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。

四、计算题（23题6分，24题8分，共14分）
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg、初温为20℃的汤加热至100℃，设此汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W

高温挡
400W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？
（3）R2的阻值为多少？

24．（8分）实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变，小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“6.0V 3.6W”、“3.0V 0.9W”、“2.5V 0.5W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将AD两个接线柱接在电源两端（电源电压保恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。
（1）求小灯泡L3正常工作时的电流；
（2）求电源电压；
（3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，再随机接入电路中原来三个小灯泡所在位置进行实验。把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数为1.5V，电路图中L2位置的灯恰好正常发光，此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的；再把BC两个接线柱接入同一电源两端时，保证电路安全的情况下，求电路总功率的最小值。


2022-2023学年湖南省长沙市雨花区中雅培粹学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，共36分。第1～10题为单选题。第11、12题为双选题，选对但少选得2分，错选得0分）
1．（3分）下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．台灯的电流约为5A
B．空调的电功率约为1000W
C．家庭电路电压为380V
D．实验室用的小灯泡电阻约为10000Ω
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A．台灯的电流约为0.5A，故A错误；
B．空调的电功率约为1000W，故B正确；
C．家庭电路电压为220V，故C错误；
D．实验室用的小灯泡电阻约为10Ω，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2．（3分）生活中很多现象都蕴含着物理知识，下列说法中错误的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C．冬天小李搓手取暖，是通过做功的方式改变手的内能
D．校园里丹桂飘香，是由于分子在不停地做无规则运动
【分析】一切物体都具有内能；
水的比热容较大，吸热或放热本领大，在生活中有广泛的应用；
改变内能的方法：做功和热传递；
构成物质的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：A、一切物体都有内能；因此一块0℃的冰也有内能，故A错误；
B、用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点，在同等情况下，能够吸收较多的热量，故B正确；
C、冬天小李搓手取暖，克服摩擦做功，是通过做功的方法改变物体的内能，故C正确；
D、校园里丹桂飘香，是由于分子在不停地做无规则运动，故D正确。
故选：A。
【点评】理解比热容概念、改变内能的方法、分子动理论内容，可解答此题。
3．（3分）如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）

A．进气门打开，排气门关闭
B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成
D．内能转化为机械能
【分析】（1）汽油机的做功冲程，进气门和排气门关闭，火花塞打出电火花，气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧。
（2）油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，对外提供动力。
【解答】解：观察图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞打出电火花，气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧，是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，该冲程对外提供动力，不需要靠飞轮惯性完成，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对汽油机做功冲程的认识和了解，熟练掌握汽油机和柴油机的区别和联系是解题的关键。
4．（3分）关于静电的知识，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电创造了电荷
B．用丝绸摩擦玻璃棒，正电荷从丝绸转移玻璃棒上
C．用毛皮摩擦橡胶棒，电子从毛皮转移到橡胶棒上
D．相互吸引的两个轻小物体，一定是带了异种电荷
【分析】摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。
【解答】解：A、摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移，故A错误；
B、用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒上的电子转移到丝绸上，使得玻璃棒带正电，故B错误；
C、用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电，电子从毛皮转移到橡胶棒上，故C正确；
D、带电体可以吸引带异种电荷的物体，也可以吸引不带电的轻小物体，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质，属于基础题。
5．（3分）如图是新一代代步工具电动独轮车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，然后对各个选项逐一分析即可。
【解答】由题知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，人站在独轮车上开关S2自动闭合，电动机才能启动，
所以，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机；
A、图中开关S2闭合后，会发生电源短路现象，故A不符合题意；
B、图中指示灯和电动机串联，故B不符合题意；
C、图中指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，故C符合题意；
D、图中S1控制电动机，开关S2控制指示灯，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题联系实际考查了串、并联电路的设计相关知识的了解与掌握，利用所学知识解释身边现象。
6．（3分）某物理兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（　　）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．电烘箱工作时是将电能转化为机械能
D．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率变大
【分析】（1）导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得，但是导体电阻是导体本身的一种性质，与流过的电流和两端的电压无关；
（2）电阻丝中的电流是电子定向移动形成的；
（3）电烘箱工作时是将电能转化为内能；
（4）根据影响电阻大小的因素，利用公式P＝分析功率变化。
【解答】解：A、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，公式R＝只是计算电阻的一种方法，但电阻与电压、电流都无关，故A错误；
B、电阻丝中的电流是电子定向移动形成的，故B错误；
C、电烘箱工作时是将电能转化为内能；
D、换挡减小接入电路的电阻丝长度，电阻丝的电阻减小，由公式P＝可知，电压不变，而电阻变小，故功率变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电学中的多个知识点，属于综合题目，但都属于基础知识考查，难度不大。
7．（3分）下列有关安全用电的说法中，正确的是（　　）
A．功率为3000W的电烤箱不可以插在标有“220V，10A”的插板上使用
B．开关应接在零线与用电器之间
C．更换灯泡或维修电器前不要断开电源
D．正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
【分析】（1）我国家庭电路电压是220V，知道允许通过的最大电流，根据P＝UI计算最大功率；
（2）家庭电路中，开关控制用电器时，开关接在火线和用电器之间；
（3）更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故；
（4）出现电器着火时，首先要断开电源，切不可用水直接浇灭，因为生活用水是导体，会造成触电。
【解答】解：A、标有“220V、10A”的插板上，连接的用电器额定功率之和不应大于P＝UI＝220V×10A＝2200W，故A正确；
B、把开关用在家庭电路中控制电路时，开关要接在火线上，当断开开关，可以切断火线，避免触电事故的发生，故B错误；
C、更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故，故C错误；
D、正在充电的电动车着火时，首先要断开电源，切不可用水直接浇灭，因为生活用水是导体，会造成触电，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查生活中的安全用电及节约用电的常识，平时学习时多了解、积累，加强安全、节约意识，学好电、用好电！
8．（3分）对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是（　　）
A．图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是N极
B．图乙：利用磁场可以产生电流
C．图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流
D．图丁：该装置可用来研究电动机的工作原理
【分析】（1）根据安培定则判定通电螺线管的极性；
（2）通电导线的周围存在磁场；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；
（4）通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：A、闭合开关后，电流从螺线管右侧流入，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，其右端是S极，故A错误；
B、该实验是奥斯特实验，说明通电导线的周围存在磁场，即电流能产生磁场，故B错误；
C、只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才会产生感应电流，故C错误；
D、图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中会受力运动，反映了电动机的工作原理，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是电磁学的综合题，涉及的知识点较多，但难度不大。
9．（3分）下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是不可再生能源
B．含有核废料的废水不会造成污染，可以直接倒入大海
C．我国北斗导航系统都是用电磁波来传递信息的
D．能量守恒定律告诉我们，能源取之不尽
【分析】（1）可以在自然界里源源不断地得到的能源叫可再生能源；
（2）核反应堆中发生的核裂变链式反应是可控的，含有核废料的废水会造成污染；
（3）卫星通信依靠电磁波传递信息；
（4）能量守恒定律告诉我们能量在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。
【解答】解：A、太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源，故A错误；
B、含有核废料的废水会造成污染，故B错误；
C、北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息的，故C正确；
D、能量守恒定律告诉我们能量在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。能源是能提供能量的物质，能源是有限的，故一定要注意节约能源，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了能源的分类、电磁波的传播和应用、核能等，属基础题目。
10．（3分）如图所示，是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　）

A．电阻R的电阻值是10Ω
B．仅把L、R 串联在电路中，当电流是0.2A时，电路消耗功率为1W
C．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路里的电流是0.5A
D．当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功率是0.8W
【分析】（1）由图象知，R的电流与电压成正比，即R为定值电阻，任取一组数据利用欧姆定律即可计算R阻值；
（2）根据串联电路电流的规律，当电路的电流为0.2A时，可知L和R两端的电压，由P＝UI可求灯泡消耗的电功率，由串联电路电压规律和P＝UI计算电路消耗功率；
（3）把L、R并联在电压是2V的电路中，由并联电路电压的规律，结合图象知通过L、R的电流，由并联电路电流的规律可求干路电流。
【解答】解：
A、由图象知，R的电流与电压成正比，即R为定值电阻，当R两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，所以R＝＝＝20Ω，故A错误；
BD、两电阻串联，电流处处相等，由图知，当电流为0.2A时，UL＝1V，UR＝4V，
灯泡L的功率PL＝ULI＝1V×0.2A＝0.2W，故D错误；
由串联电路电压的规律，电路的电压U＝UL+UR＝1V+4V＝5V，电路消耗功率P＝UI＝5V×0.2A＝1W，故B正确；
C、当L、R并联在电压是2V的电路中，由并联电路电压的规律，L、R的两端电压都为2V，由图知，通过L、R的电流分别为0.3A、0.1A，
由并联电路电流的规律可得，干路里的电流：I＝IL+IR′＝0.3A+0.1A＝0.4A，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查串并联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有用的信息。
（多选）11．（3分）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表的变化情况是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．R的功率变小
D．电压表和电流表的比值变小
【分析】分析电路的连接，根据滑片P向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，左侧电路中的电流变大判断电磁铁磁性变化，根据已知条件分析巨磁电阻的阻值变化，根据电阻的串联和欧姆定律，分析电流表示数与电压表示数的变化；根据P＝UI分析R消耗的功率的变化。
【解答】解：
由图知，右侧电路中巨磁电阻GMR与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测巨磁电阻的电压；
如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强（周围的磁场增强），由题意可知巨磁电阻的阻值变小，根据串联电路的电阻关系可知，右侧电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电流表示数变大；
根据U＝IR可知，定值电阻R的电压变大，根据串联电路电压的规律，巨磁电阻的电压变小，即电压表示数变小；根据P＝UI可知，R消耗的功率变大；
综上所述，BD正确，AC错误。
故选：BD。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及影响电磁铁磁性强弱的因素。
（多选）12．（3分）将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路，电源电压保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，再闭合开关S2，关于闭合开关S2之后，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡L2比L1暗
B．灯泡L2正常发光
C．整个电路5min消耗2160J的电能
D．通过灯泡L2与L1的电流相同
【分析】由图可知，当闭合开关S1、S2时，灯泡L2、L2并联；根据P＝分别求出灯泡L1、L2的电阻，根据欧姆定律分别求出通过灯泡L1、L2的电流；
（1）根据P＝UI分别求出灯泡L1、L2的实际功率；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
（2）当灯泡两端的实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光，当灯泡两端的实际电压不等于额定电压时，灯泡不是正常发光；
（3）利用P＝分别求出灯泡L1、L25min消耗的电能，据此可知整个电路5min消耗的电能；
（4）根据上面求得的电流，判断D选项是否正确。
【解答】解：由图可知，当闭合开关S1、S2时，灯泡L2、L2并联；
由P＝可知，灯泡L1的电阻R1＝＝＝16Ω，灯泡L2的电阻R2＝＝＝20Ω，
只闭合开关S1，只有灯泡L1工作，此时灯泡L1正常发光，所以电源电压U＝U1额＝8V，
根据并联电路特点可知，灯泡L1、L2两端的电压相等，都等于电源电压8V，
则通过灯泡L1的电路I1＝＝＝0.5A，通过灯泡L2的电流I2＝＝＝0.4A，
A．灯泡L1的实际功率P1＝P1额＝4W，灯泡L2的实际功率P2＝U2I2＝8V×0.4A＝3.2W，由于P1＞P2，所以灯泡L2比L1暗，故A正确；
B．灯泡L2两端的实际电压U2＝8V，额定电压U2额＝10V，U2＜U2额，所以灯泡L2没有正常发光，故B错误；
C．由P＝可知，灯泡L15min消耗的电能W1＝P1t＝4W×5×60s＝1200J，灯泡L25min消耗的电能W2＝P2t＝3.2W×5×60s＝960J，整个电路1min消耗的电能W＝W1+W2＝1200J+960J＝2160J，故C正确；
D．由上面的计算可知，通过灯泡L2与L1的电流不相同，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式的灵活运用、欧姆定律的应用以及消耗电能的计算，知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定是解题的关键。
二、填空题（每空2分，共26分）
13．（4分）冬天，小周用热水袋取暖，这是用 　热传递　的方式改变物体的内能，用水取暖的过程中，水的内能不断 　减小　。
【分析】改变物体内能的方法，一是做功，二是热传递，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移。
【解答】解：人们用热水袋取暖时，人从热水袋吸收热量，使人的内能增加、温度升高，水的温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变人的内能。
故答案为：热传递；减小。
【点评】做功和热传递是改变内能的两种方式，二者在改变内能上是等效的，但注意区别。
14．（4分）用豆浆机做豆浆时，能闻到浓浓的豆浆香味，这是 　扩散　现象；豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行，说明加热器和电动机的连接方式是 　并联　。
【分析】（1）不同物质组成的物体相互接触时彼此进入对方的现象是扩散。
（2）串联电路中用电器相互影响，并联电路中用电器互不影响。
【解答】解：（1）用豆浆机做豆浆时，豆浆分子运动到空气中，闻到浓浓的豆浆香味，这是扩散现象。
（2）豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行，加热器和电动机互不影响，说明加热器和电动机是并联的。
故答案为：扩散；并联。
【点评】本题通过用豆浆机做豆浆考查了扩散现象和并联，体现了生活处处皆物理。
15．（4分）“指南针”是我国古代四大发明之一，利用指南针能辨别方向，是因为指南针受到了　地磁场　的作用，它的南极指向地理的　南　方。
【分析】地球周围存在磁场﹣﹣﹣地磁场，地磁场的形状和条形磁铁的磁场很相似，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近；放在地面附近的指南针就是因为受到地磁场的作用，所以南极指南，北极指北。
【解答】解：“指南针”是我国的四大发明之一，指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用；指南针静止时南极指南，北极指北。
故答案为：地磁场；南。
【点评】此题考查我们对于地磁场和指南针的了解，是一道基础题。
16．（4分）一只灯泡的额定电压是6V，额定功率2.4W，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应 　串　联一个 　10　Ω的定值电阻。
【分析】由题意可知，电源电压大于灯泡的额定电压U额，利用串联电路的特点可知，串联电阻起分压作用，再由U＝UR+U额求出定值电阻需要分担的电压，根据P＝UI求出电路中电流，结合欧姆定律求出定值电阻的阻值。
【解答】解：因为电源电压U＝10V，大于灯泡的额定电压U额＝6V，所以要使灯泡正常发光，
需要串联一个电阻分担UR＝U﹣U额＝4V的电压；
又因为串联电路中电流处处相等，根据P＝UI可得，
当灯泡正常发光时电路中的电流为：
I＝＝＝0.4A，
根据I＝可得，定值电阻的阻值：
R＝＝＝10Ω。
故答案为：串；10。
【点评】本题考查欧姆定律及其应用，掌握串联电路的特点以及欧姆定律的表达式是解答本题的关键。
17．（4分）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 　4400　W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 　大　。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 　2000　W。

【分析】（1）220V表示电能表的工作电压，10（20）A表示电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A，根据P＝UI求出电路中允许接入用电器的最大总功率；
（2）电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表，转盘转得越快，表示用电器消耗电能越快，据此分析；
（3）1500r/kW•h表示电路中用电器每消耗kW•h电能，电能表的转盘转过1500r，据此求出电能表的转盘转150r，电热水器消耗的电能，利用P＝求出电热水器的电功率。
【解答】解：（1）他家同时工作用电器的最大总功率P大＝UI大＝220V×20A＝4400W；
（2）电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表，转盘转得越快，表示用电器消耗电能越快，则电路总功率越大；
（3）1500r/kW•h表示电路中用电器每消耗kW•h电能，电能表的转盘转过1500r，
则电能表的转盘转150r，电热水器消耗的电能W＝＝0.1kW•h，
电热水器的电功率P＝＝＝2kW＝2000W。
故答案为：4400；大；2000。
【点评】本题考查对电能表参数的理解以及电功率的计算，正确理解电能表的相关参数的含义是解题的关键。
18．（6分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 2W”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。小灯泡的电阻为 　8　Ω；当R＝8Ω时，滑动变阻器的电功率P1为 　1.125　W；如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，则R1与R2的乘积是 　64　Ω2。

【分析】由电路图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压。
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求出灯泡的电阻；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当R＝8Ω时电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出滑动变阻器的电功率；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据两种情况下滑动变阻器的电功率相等和P＝UI＝I2R得出等式，再根据R1≠R2得出R1与R2的乘积。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压。
（1）由P＝可得，灯泡的电阻为：RL＝＝＝8Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，
所以，当R＝8Ω时，电路中的电流：I＝＝＝＝0.375A，
滑动变阻器的电功率：P1＝I2R＝（0.375A）2×8Ω＝1.125W；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，电路中的电流分别为：
I1＝＝，I2＝＝，
因当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，
所以，由P＝UI＝I2R可得：
P2＝I12R1＝I22R2，即（）2R1＝（）2R2，
整理可得：（R1﹣R2）（RL2﹣R1R2）＝0，
由R1≠R2可知，R1R2＝RL2＝（8Ω）2＝64Ω2。
故答案为：8；1.125；64。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的综合应用，利用好滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时其消耗的电功率相等是关键。
三、实验探究题（每空2分，共24分）
19．（6分）为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，
分别给初温相同的 A、B两种物质加热，实验装置如图甲、乙所示。

（1）小强给 　质量　相同和初温相同的 A、B两种物质加热，在实验中通过比较 　加热时间　来判断两种物质吸收热量的多少。
（2）小强利用所测数据绘制了图所示的图像，根据图像可以判断：　A　（选填“A”或“B”）种物质的吸热本领更强。
【分析】我们使用相同的酒精灯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：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；或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；据此分析回答。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故小强给质量相同和初温相同的 A、B两种物质加热；根据转换法，在实验中通过比较加热时间来判断两种物质吸收热量的多少；
（2）根据下图可知，加热相同时间，A升温慢，根据比较吸热能力的方法，可以判断A种物质的吸热本领更强。

故答案为：（1）质量；加热时间；（2）A。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
20．（6分）如图所示的装置，用来探究通电时间相同时，电流产生的热量与　电流　（选填“电阻”或“电流”）的关系，若电路中的干路电流为1A，则1min内电流通过R1产生的热量为　300　J；R1产生的热量比R2产生的热量　多　（选填“多”或“少”）。

【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由控制变量法分析实验的探究目的；电流产生的热量直接运用焦耳定律Q＝I2Rt计算或比较。
【解答】解：
装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串、并联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流等于通过左边容器中电阻的电流，
即两容器中电阻的阻值相同（均为5Ω），但通过它们的电流不同，所以这是探究电流产生热量与电流的关系；
电路中的干路电流为1A，即通过左侧容器中R1的电流为1A，
由焦耳定律可得，电流通过R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（1A）2×5Ω×60s＝300J；
因为通过R1、R2的电流I1＞I2，电阻大小和通电时间均相等，由焦耳定律可知，R1产生的热量比R2产生的热量多。
故答案为：电流；300；多。
【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什么因素有关的”实验的理解和掌握以及焦耳定律的应用，注意控制变量法的运用。
21．（8分）子琦想测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率，设计电路如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是 　A　。
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
（2）根据实验数据绘制而成的U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.5　W。

（3）子琦在完成几组实验后，电流表发生故障无法使用，于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置，设计了如图丙所示电路，来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，然后接着保持滑片的位置不变，将电压表B点的接线改到C点，观察并记录电压表的示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝　U额•　（用R0、U额、U等物理量表示）。
【分析】（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明可能是与电压表并联的电路短路或电压表短路；
（2）灯泡的额定电压为2.5V，在图乙中找出灯泡在额定电压下的电流（即额定电流），利用P＝UI求出灯泡的额定功率；
（3）在没有电流表的情况下，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，灯在额定电压下正常发光；
根据串联电路电压的规律求出灯泡正常发光时定值电阻两端的电压，由欧姆定律得出通过定值电阻的电流，即为灯的额定电流，根据P＝UI写出小灯泡额定功率的表达式。
【解答】解：
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明可能是与电压表并联的电路短路或电压表短路，即产生这种现象的原因可能是灯泡短路，故选A。
（2）灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（3）图丙所示电路中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额时，灯正常发光；接着保持滑片位置不变，将电压表B点的接线改到C点，观察并记录电压表示数为U（即灯泡、定值电阻R0两端的总电压），
因各电阻的阻值和电压大小都不改变，则此时灯泡仍然正常发光，
根据串联电路电压的规律，定值电阻R0两端的电压为：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律可得，通过定值电阻R0的电流：I0＝＝，
根据串联电路电流的规律可得灯泡的额定电流：I额＝I0＝，
则小灯泡的额定功率可表示为：P额＝U额I额＝U额•。
故答案为：（1）A；（2）0.5；（3）U额•。
【点评】本题是测小灯泡额定功率的实验，考查了电路故障、电功率的计算和设计实验方案测电功率的能力。
22．（4分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）根据图示的情境可知，　甲　（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明　电流一定时，线圈匝数越多　，电磁铁磁性越强。
（2）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　大头针被磁化，同名磁极相互排斥　。

【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；
（1）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；
（2）利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。
【解答】解：（1）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（2）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）电流一定时，线圈匝数越多；（2）大头针被磁化，同名磁极相互排斥。
【点评】探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，考查了影响电磁铁磁性强弱的因素，考查了磁极间的相互作用规律的应用。
四、计算题（23题6分，24题8分，共14分）
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg、初温为20℃的汤加热至100℃，设此汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W

高温挡
400W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？
（3）R2的阻值为多少？

【分析】（1）知道汤的质量、初温、末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）可以计算出汤吸收的热量；
（2）不考虑热损耗，W＝Q吸，利用P＝计算出加热需要的时间；
（3）分析电路图可知，当开关S接1时，R1、R2串联，当开关S接2时，R2被断路，电路只有R1工作；
根据串联电路的电阻特点可知，当开关S接1时，R1、R2串联，此时电路总电阻最大，根据P＝UI＝可知此时电路处于什么状态；
利用P高＝计算出电阻R1的阻值，
利用P低＝计算出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点可求出R2的阻值。
【解答】解：（1）由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，汤吸收的热量为：
Q吸＝c汤m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.2×105J；
（2）由P＝可知，在不考虑热损耗的情况下，电饭煲高温煲汤时需要的时间为：
t＝＝800s；
（3）由图乙可知，当开关S连接触点2时，仅电阻R1接入电路，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最大，为高温挡。由电功率变形式P＝UI＝可知，电阻R1的阻值为：
＝＝121Ω，
由图乙可知，当开关S连接触点1时，电阻R1和R2串联接入电路，电路总电阻大，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最小，为低温挡。由电功率变形式P＝UI＝可知，电阻R1和R2的总电阻为：
R1+R2＝＝＝1000Ω，
故R2的阻值为：
R2＝1000Ω﹣121Ω＝879Ω。
答：（1）汤需要吸收的热量为3.2×105J；
（2）高温挡煲汤需要的时间为800s；
（3）R2的阻值为879Ω。
【点评】本题是电热综合问题中的多挡电路题，主要考查对电路状态的判断、吸热公式、电功率公式、串联电路的电阻特点，题目综合性比较强，有一定的难度。
24．（8分）实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变，小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“6.0V 3.6W”、“3.0V 0.9W”、“2.5V 0.5W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将AD两个接线柱接在电源两端（电源电压保恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。
（1）求小灯泡L3正常工作时的电流；
（2）求电源电压；
（3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，再随机接入电路中原来三个小灯泡所在位置进行实验。把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数为1.5V，电路图中L2位置的灯恰好正常发光，此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的；再把BC两个接线柱接入同一电源两端时，保证电路安全的情况下，求电路总功率的最小值。

【分析】（1）已知铭牌数据，根据P＝UI得出小灯泡L3正常工作时的电流I3；
（2）根据P＝UI分别得出L1、L2的额定电流，根据欧姆定律分别得出L1、L2、L3的电阻，AD接到电源两端，滑动变阻器的滑片移到上端，说明滑动变阻器的阻值为0Ω，则L1与L2串联，比较额定电流的大小关系可辨别正常工作的灯泡，根据欧姆定律得出此灯泡两端的电压，进而得出电源电压；
（3）电压表示数为1.5V，则正常工作的小灯泡只可能是L2、L3；
分类讨论：
①如果L2位置是小灯泡L2且正常工作，电路中电流为I2＝0.3A，
若L1处是小灯泡L1，则小灯泡的L1的电压为1.5V，则L1的实际功率为其额定功率的，不符合题意；
若L1处是小灯泡L3，根据电压特点可得出L1位置的电压；
又由于此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的．所以实际电压是额定电压的，得出额定电压分析是否符合实际；
②如果L2位置是小灯泡L3，由于此时L3正常发光，根据电压特点可得出L1位置的电压，
L1位置的小灯泡额定电压应为＝6V，所以，L1位置是小灯泡L1，L3位置是小灯泡L2；
当把BC两个接线柱接入同一电源两端时，滑动变阻器与L2串联；
当滑动变阻器阻值最大时，电源电压一定，总电流最小，根据P小＝得出电路的总功率最小值。
【解答】解：（1）已知铭牌数据，根据P＝UI得出小灯泡L3正常工作时的电流I3＝＝＝0.2A；
（2）L1、L2的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.6A，I2＝＝＝0.3A；
L1、L2、L3的电阻分别为：R1＝＝＝10Ω，
R2＝＝＝10Ω，
R3＝＝＝12.5Ω，
AD接到电源两端，滑动变阻器的滑片移到上端，说明滑动变阻器的阻值为0Ω，则L1与L2串联，由于I2＜I1，所以，正常工作的是L2.
L1此时的电压为：U1′＝I2R1＝0.3A×10Ω＝3V；
则，电源电压：U＝U1′+U2＝3V+3V＝6V；
（3）电压表示数为1.5V，则正常工作的小灯泡只可能是L2、L3；
分类讨论：
①如果L2位置是小灯泡L2且正常工作，电路中电流为I2＝0.3A，
若L1处是小灯泡L1，则小灯泡的L1的电压为1.5V，则L1的实际功率为其额定功率的，不符合题意；
若L1处是小灯泡L3，则L1位置的电压为：6V﹣1.5V﹣3V＝1.5V；
又由于此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的．所以实际电压是额定电压的，故额定电压应为＝4.5V，不存在额定电压为4.5V的小灯泡。
所以，这种情况排除。
②如果L2位置是小灯泡L3，由于此时L3正常发光，所以L1位置的电压为：6V﹣1.5V﹣2.5V＝2V；
L1位置的小灯泡额定电压应为＝6V，所以，L1位置是小灯泡L1，L3位置是小灯泡L2；
当把BC两个接线柱接入同一电源两端时，滑动变阻器与L2串联；
当滑动变阻器阻值最大时，电源电压一定，总电流最小，电路的总功率最小：P小＝＝＝＝1.2W。
答：（1）小灯泡L3正常工作时的电流为0.2A；
（2）电源电压为6V；
（3）电路总功率的最小值为1.2W。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，难度较大。