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河北省邯郸市峰峰矿区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份河北省邯郸市峰峰矿区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省邯郸市峰峰矿区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题。（本大题共20个小题，共43分。1～17小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；18～20小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）农历五月初五，是我国的传统节日一一端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，下列说法中正确的是（ ）
A．煮粽子时，粽子的内能增大是通过做功实现的
B．揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，可说明分子在不停地做无规则运动
C．刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D．剥粽子时，粽叶与糯米能剥开，是因为分子间不存在引力
2．（2分）如图所示，阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后，再回到服务器所在容器。下列分析正确的是（ ）
A．此冷却液的比热容应该很小
B．若该冷却液吸收的热量增大一倍，则它的比热容增大一倍
C．若该冷却液的质量增大一倍，则它的比热容减至一半
D．无论冷却液的质量多大，比热容都不变
3．（2分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
4．（2分）下列有关电现象描述正确的是（ ）
A．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B．甲、乙两个轻质小球互相排斥，若甲球带正电则乙球一定带正电
C．验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
5．（2分）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2分）对于如图所示的电路，下列描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2两端电压相等
B．只闭合S1，流过电阻R1、R2的电流相等
C．只闭合S1、S2，电阻R1、R2并联
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
7．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
8．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
9．（2分）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
10．（2分）如图甲所示，电路的电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I−U图如图乙所示（ ）
A．滑动变阻器R的阻值减小，电流表与电压表的示数均减小
B．由乙可知，灯泡L的阻值在减小
C．当电流为0.4A时，1s内电路消耗的电能为2.8J
D．当滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.9W
11．（2分）如图是探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C．甲、乙两实验都可以用来探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为2：1
12．（2分）某家庭电路中的部分电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．电路正常工作时，用试电笔接触b点氖管会发光
C．若ab之间断路，闭合开关S时灯泡L不亮
D．若导线cd之间断路，插座仍能对外供电，但是不符合安全用电的原则
13．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．用水扑灭着火的家用电器
B．更换灯泡前先切断电源
C．用湿抹布擦拭带电的插座面板
D．使用试电笔时，手接触笔尖的金属体
14．（2分）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
15．（2分）科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示，这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．指南针 B．电磁起重机
C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器
16．（2分）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，授课过程中信息的传递主要依靠（ ）
A．空气 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
17．（2分）下列关于能源和能量的说法正确的是（ ）
A．石油是清洁能源
B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源
D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
（多选）18．（3分）如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法正确的是（ ）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
（多选）19．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，将滑片从a端滑到b端时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω
B．电压表V2的示数变化范围4V～2V
C．整个电路的功率变化范围为3W～6W
D．当滑片滑到b端时，通电1min电流对R1做的功为540J
（多选）20．（3分）如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图。当大棚内温度低于设定温度时，大功率灯泡L自动发光，温度达到设定温度后自动熄灭。控制电路中，R0是定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电磁铁的下端是N极
B．R1的阻值随温度的升高而减小
C．当温度升高时，电流表的示数减小
D．若将R0换成阻值稍大的电阻，设定温度将升高
二、填空题。（本大题共6个小题；每空2分，共24分）
21．（4分）一款汽车发动机的效率是30%，则其每消耗6kg汽油，发动机输出的机械能是 J；若损失的能量完全被水吸收，可使 kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
22．（4分）小明做实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关S时1的电流为 A，灯L2两端的电压为 V。
23．（4分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为 V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数变化了0.2A，则R2的阻值是 Ω。
24．（4分）如图所示，闭合S1，S2，S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是 J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V。此时R1与R2的功率之比为 。
25．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 （选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 机。
26．（4分）太阳能来源于太阳内部发生的核 （选填“聚变”或“裂变”）。如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯，白天工作时，光电池板将太阳能转化为 能。
三、实验与探究题。（本大题共2个小题；第27题12分，第28题10分，共22分）
27．（12分）如图所示，在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究，电源电压4.5V并保持不变。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整。（导线不允许交叉）
（2）在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最 （选填“左”或“右”）端。
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，发现电压表的示数等于电源电压 。
（4）排除故障后，先接入5Ω的电阻，滑片P移到阻值最大处，移动滑片的同时，眼睛应注视 （选填“电流表”或“电压表”）使其示数为某一预设值；若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）同学们将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图象，通过图象可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
28．（10分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应进行的操作是 。
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用I额、I1、I2、R表示）。
四、计算应用题。（本大题共2个小题；第29题5分，第30题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
29．（5分）在一个标准大气压下，用煤将2kg初温为20℃的水加热至沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤＝3×107J/kg，（不考虑热量的损失）求：
（1）水吸收的热量；
（2）需要消耗煤的质量。
30．（6分）在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内
（1）R1的电阻大小；
（2）15min内该电路消耗的电能；
（3）R2工作时的电功率。
2022-2023学年河北省邯郸市峰峰矿区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。（本大题共20个小题，共43分。1～17小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；18～20小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）农历五月初五，是我国的传统节日一一端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，下列说法中正确的是（ ）
A．煮粽子时，粽子的内能增大是通过做功实现的
B．揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，可说明分子在不停地做无规则运动
C．刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D．剥粽子时，粽叶与糯米能剥开，是因为分子间不存在引力
【解答】解：A、煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能；
B、揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，故B正确；
C、热量是过程量、放出，故C错误；
D、剥粽子时，是因为分子间有引力。
故选：B。
2．（2分）如图所示，阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后，再回到服务器所在容器。下列分析正确的是（ ）
A．此冷却液的比热容应该很小
B．若该冷却液吸收的热量增大一倍，则它的比热容增大一倍
C．若该冷却液的质量增大一倍，则它的比热容减至一半
D．无论冷却液的质量多大，比热容都不变
【解答】解：A、由Q＝cmΔt可知，升高相同的温度，吸收的热量越多，故A错误；
BCD、比热容是物质本身的一种特性，大小只与物质的种类和状态有关，故BC错误。
故选：D。
3．（2分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
【解答】解：
甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，是做功冲程；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，是机械能转化为内能；
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙；
B、乙图为吸气冲程，故B错误；
C、丁图为压缩冲程，故C正确；
D、丙图为排气冲程，故D错误。
故选：C。
4．（2分）下列有关电现象描述正确的是（ ）
A．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B．甲、乙两个轻质小球互相排斥，若甲球带正电则乙球一定带正电
C．验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
【解答】解：
A．摩擦起电的实质是电荷的转移，得到电子的带负电，故A错误；
B．根据电荷间的相互作用、乙两个轻质小球互相排斥，故B正确；
C．验电器是利用“同种电荷相互排斥”的原理来工作的；
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
故选：B。
5．（2分）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、当声控开关闭合时，电灯不亮；
B、光控开关和声控开关是并联的，故B不符合题意；
C、当光控开关闭合时，电灯不亮；
D、光控开关，光控开关，电灯发光。
故选：D。
6．（2分）对于如图所示的电路，下列描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2两端电压相等
B．只闭合S1，流过电阻R1、R2的电流相等
C．只闭合S1、S2，电阻R1、R2并联
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
【解答】解：A、由图知1，闭合S2、S6，电阻R1、R2并联，根据并联电路的电压规律知，故A正确；
B、由图知2，电阻R1、R2串联，根据串联电路的电流规律知，故B正确；
C、由图知2、S2，电阻R2被短路，电路为R6的简单电路，故C错误；
D、由图知1、S3，电源两极被导线直线相连，所以电路会形成电源短路。
故选：C。
7．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
【解答】解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，
由图乙可知，此时电压表的示数为4V，
RP最大＝＝，
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，
此时电压表的示数为4，电流表示数为0.6A，
电源电压：U＝IbR5＝0.6A×10Ω＝3V。
故选：A。
8．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，滑片向右移动时，电路中的总电阻变大可知，电路中的电流变小，电压表与电流表示数的比值表示灯泡的电阻，因此灯泡电阻不变，故灯泡变暗，灯泡两端电压变小，故ABC错误；
根据P＝UI，电源电压不变，电路中总功率变小。
故选：D。
9．（2分）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
【解答】解：A、由图可知，电流表测电路中的电流1测R两端的电压，电压表V2测电源电压，因此电压表V6的示数为9V，故A错误；
B、闭合开关1示数为3V，即R两端的电压为UR＝3V，
由串联电路的电压特点可知L两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣2V＝6V，
已知电流表示数为0.6A，即电路中的电流I＝0.5A，
则灯泡的实际功率：PL＝IUL＝4.5A×6V＝5W，故B错误；
C、串联电路中电流处处相等L：PR＝（IUL）：（IUR）＝UL：UR＝6V：3V＝3：1，故C正确；
D、由I＝＝＝6Ω。
故选：C。
10．（2分）如图甲所示，电路的电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I−U图如图乙所示（ ）
A．滑动变阻器R的阻值减小，电流表与电压表的示数均减小
B．由乙可知，灯泡L的阻值在减小
C．当电流为0.4A时，1s内电路消耗的电能为2.8J
D．当滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.9W
【解答】解：A、如图甲，电源电压不变，电路中的电流增大，故A错误；
BC、灯泡L标有“6V，可以求出小灯泡的额定电流为I额＝＝＝0.5A；
由图乙知，当滑动变阻R的滑片P移到最左端时（电路中只有小灯泡），电流表的示数为2.5A为小灯泡的额定电流，正常工作时的电阻为RL额＝＝＝12Ω，
当滑片置于最右边时，灯泡的电阻为RL实＝＝＝10Ω，
所以将滑动变阻器R的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，灯泡L的阻值在增大，
当电流为8.4A时，1s内电路消耗的电能为W＝UIt＝7V×0.4A×4s＝2.4J；
D、当滑动变阻器的滑片P在最右端时，此时电路中的电流为8.3AL实＝UL实IL实＝（6V﹣3V）×0.3A＝7.9W，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图是探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C．甲、乙两实验都可以用来探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为2：1
【解答】解：A、甲实验两电阻丝串联，其电阻值不同，故A错误；
B、乙实验，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I左＝2I右，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，故B错误；
C、甲、乙两实验若只选择观察一侧的电阻丝产生的热量，改变通电时间，故C正确；
D、I左＝2I右，根据焦耳定律Q＝I6Rt可知乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为4：1。
故选：C。
12．（2分）某家庭电路中的部分电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．电路正常工作时，用试电笔接触b点氖管会发光
C．若ab之间断路，闭合开关S时灯泡L不亮
D．若导线cd之间断路，插座仍能对外供电，但是不符合安全用电的原则
【解答】解：
A、若保险丝熔断了，可能是发生了短路，故A错误；
B、试电笔接触火线氖管会发光，b点为零线，故B错误；
C、若ab间断路，一端通过开关接到火线上，故C错误；
D、由图可知，是为了防止用电器外壳带电时发生触电事故，插座仍能对外供电，故D正确。
故选：D。
13．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．用水扑灭着火的家用电器
B．更换灯泡前先切断电源
C．用湿抹布擦拭带电的插座面板
D．使用试电笔时，手接触笔尖的金属体
【解答】解：
A、生活用水是导体，会发生触电事故；
B、接触带电体有触电的危险，故B正确；
C、生活用水是导体，易发生触电的危险；
D、使用试电笔时，用笔尖接触被测的导线，故D错误。
故选：B。
14．（2分）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【解答】解：A、“司南”静止时勺柄指南，为S极；
B、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用；
C、“司南”实质上是一个条形磁体，如果将纸盘换做铁盘，故C错误；
D、“司南”勺柄的为S极，因此才具有指南北的性质。
故选：B。
15．（2分）科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示，这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．指南针 B．电磁起重机
C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器
【解答】解：电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
A、指南针的原理是磁极间相互作用的原理；
B、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的；
C、动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，其工作原理是电磁感应现象，故C错误；
D、动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，其原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D正确。
故选：D。
16．（2分）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，授课过程中信息的传递主要依靠（ ）
A．空气 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
【解答】解：宇航员授课过程中信息的传递主要依靠电磁波。
故选：D。
17．（2分）下列关于能源和能量的说法正确的是（ ）
A．石油是清洁能源
B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源
D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
【解答】解：A、石油燃烧会产生有害气体和烟尘，故A错误；
B、原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能；
C、风能是由大气的流动形成的，为可再生能源；
D、能量是守恒的，所以节约能源势在必行。
故选：C。
（多选）18．（3分）如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法正确的是（ ）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
【解答】解：A、煤燃烧过程中，产生内能，故A正确；
B、加热过程中、玉米，故B错误；
C、打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间，内能减小，故C正确；
D、打开锅盖将爆米花崩出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同。
故选：ACD。
（多选）19．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，将滑片从a端滑到b端时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω
B．电压表V2的示数变化范围4V～2V
C．整个电路的功率变化范围为3W～6W
D．当滑片滑到b端时，通电1min电流对R1做的功为540J
【解答】解：A、开关闭合，R1、R2串联，电压表V4测量R1两端的电压，电压表V2测量R4两端的电压，电流表测量电路电流2的滑片置于a端时，变阻器连入电路的电阻最大1的示数为3V，则R1两端的电压为2V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知电路中的电流I＝I6＝＝0.7A，
电压表V2的示数U2＝U﹣U8＝6V﹣2V＝4V；
变阻器的最大阻值，故A正确；
B、滑片P在b端，电压表V2被短路，电压表V3的示数为零，电压表V2的示数变化范围4V～6V，故B错误；
C、滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电路的总功率Pa＝UI＝6V×5.5A＝3W，
滑片P在b端，变阻器连入电路的电阻为零2的简单电路，
电路的总功率＝8W，故C错误；
D、当滑片滑到b端时1做的功为＝540J。
故选：AD。
（多选）20．（3分）如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图。当大棚内温度低于设定温度时，大功率灯泡L自动发光，温度达到设定温度后自动熄灭。控制电路中，R0是定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电磁铁的下端是N极
B．R1的阻值随温度的升高而减小
C．当温度升高时，电流表的示数减小
D．若将R0换成阻值稍大的电阻，设定温度将升高
【解答】解：A、由图可知、下端流出，电磁铁的上端为S极，故A正确；
B、当大棚内温度低于设定温度时，此时衔铁被吸下，通过电磁铁的电流变大，电路的总电阻变小，R1的阻值变小，所以R1的阻值随温度的降低而减小，故B错误；
C、当温度升高时3的阻值随温度的升高而增大，总电阻变大，电路中的电流减小，故C正确；
D、若将R0换成阻值稍大的电阻，由于吸合电流不变，此时电路的总电阻不变，R1的阻值随温度的降低而减小，所以设定温度将降低。
故选：AC。
二、填空题。（本大题共6个小题；每空2分，共24分）
21．（4分）一款汽车发动机的效率是30%，则其每消耗6kg汽油，发动机输出的机械能是 8.28×107 J；若损失的能量完全被水吸收，可使 920 kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
【解答】解：完全燃烧6kg汽油放出的热量为：Q放＝q汽m＝4.6×107J/kg×6kg＝3.76×108J，
由η＝可知发动机输出的机械能为：W＝Q放η＝2.76×103J×30%＝8.28×107J；
损失的能量为：E＝Q放﹣W＝2.76×108J﹣8.28×108J＝1.932×108J，
则水吸收的能量为：Q吸＝E＝6.932×108J，
由Q吸＝c水m′Δt可知水的质量为：m′＝＝＝920kg。
故答案为：8.28×105；920。
22．（4分）小明做实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关S时1的电流为 0.2 A，灯L2两端的电压为 3 V。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S时，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L8两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过灯L1的电流I1＝I＝2.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表的示数分别为2V，
所以，电源的电压U＝6V，L1两端的电压U1＝6V，则L2两端的电压U2＝U﹣U6＝5V﹣2V＝3V。
故答案为：0.2；8。
23．（4分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为 8 V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数变化了0.2A，则R2的阻值是 40 Ω。
【解答】解：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，
由欧姆定律可得，电源电压：U＝I4R1＝0.6A×10Ω＝8V；
当同时闭合开关S1、S7时，两电阻并联，
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，
所以通过R1的电流不变，仍为0.7A，则通过R2的电流为0.4A，
并联电路各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝40Ω。
故答案为：8；40。
24．（4分）如图所示，闭合S1，S2，S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是 15 J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V。此时R1与R2的功率之比为 2：1 。
【解答】解：
（1）由图知，闭合S1、S2、S2时，只有R1连入电路中，电压表测电源电压，所以电源电压U＝3V，
R4在10s内产生的热量：
Q1＝W1＝UIt＝4V×0.5A×10s＝15J；
（2）当闭合S7、S3，断开S2时，两电阻串联7两端电压，则R1两端的电压U1＝6V，
由串联电路特点可知R2两端电压：U2＝U﹣U7＝3V﹣2V＝8V，
由P＝UI可得两电阻的功率之比：
P1：P2＝U8I：U2I＝U1：U8＝2：1。
故答案为：15；6：1。
25．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 左右 （选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 发电 机。
【解答】解：产生感应电流的两个必要条件：（1）闭合电路；（2）电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如果导体AB上下方向运动；导体AB左右方向运动；上述产生感应电流的现象，它是发电机原理。
故答案为：左右；发电。
26．（4分）太阳能来源于太阳内部发生的核 聚变 （选填“聚变”或“裂变”）。如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯，白天工作时，光电池板将太阳能转化为 电 能。
【解答】解：（1）太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能；
（2）白天工作时，光电池板将太阳能转化为电能。
故答案为：聚变；电。
三、实验与探究题。（本大题共2个小题；第27题12分，第28题10分，共22分）
27．（12分）如图所示，在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究，电源电压4.5V并保持不变。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整。（导线不允许交叉）
（2）在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，发现电压表的示数等于电源电压 定值电阻R断路 。
（4）排除故障后，先接入5Ω的电阻，滑片P移到阻值最大处，移动滑片的同时，眼睛应注视 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）使其示数为某一预设值；若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）同学们将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图象，通过图象可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
【解答】解：（1）在探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻、滑动变阻器，电压表测量定值电阻两端的电压
；
（2）为了保护电路，在闭合开关之前，即最右端；
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，说明电路可能断路，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路断路了；
（4）探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，闭合开关，眼睛应注视电压表的示数；
若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，根据分压原理，要保持定值电阻两端的电压不变，应增大变阻器两端的电压，应增大变阻器接入电路的阻值，这样操作的目的是保持电压表示数不变；
（5）由电流I随电阻R变化的图像可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积UV＝IR＝0.25A×10Ω＝……＝4.5A×5Ω＝4.5V，为一定值，通过导体的电流与其电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；（4）电压表；右。
28．（10分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应进行的操作是 D 。
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ I额2• （用I额、I1、I2、R表示）。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电路为通路，灯泡的实际功率小，观察小灯泡是否发光；
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.4V×0.3A＝6.75W；
（5）⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I6（R+R2），
解得：R2＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额4RL＝I额2R2＝I额4•。
故答案为：（1）D；（2）0.3；（3）I额8•。
四、计算应用题。（本大题共2个小题；第29题5分，第30题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
29．（5分）在一个标准大气压下，用煤将2kg初温为20℃的水加热至沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤＝3×107J/kg，（不考虑热量的损失）求：
（1）水吸收的热量；
（2）需要消耗煤的质量。
【解答】解：（1）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.8×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝2.72×105J；
（2）不考虑热量的损失，煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝Q吸＝6.72×105J，
由Q放＝mq可得煤的质量：m煤＝＝5.0224kg。
答：（1）水要吸收6.72×105J的热量。
（2）需要消耗2.0224kg的煤。
30．（6分）在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内
（1）R1的电阻大小；
（2）15min内该电路消耗的电能；
（3）R2工作时的电功率。
【解答】解：（1）当S1、S2闭合时，R2被短路，只有R1工作，当S1闭合、S4断开时，R1、R2串联；
根据串联电路特点可知，串联后的总电阻大于任一分电阻，
所以当S7、S2闭合时，R2被短路，只有R8工作，此时电路中的电阻最小可知，电功率较大；
当S1、S5闭合时，R2被短路，只有R1工作，电功率最大；
由图象可知，在6～20min内，所以开关S2是闭合的；
由图乙可知，电路处于加热状态时的功率P加热＝1100W，处于保温状态时的功率P保温＝440W，
由P＝可知3的阻值R1＝＝＝44Ω；
（2）由图象可知，处于保温状态时的功率P保温＝440W，
加热时间t加热＝10min＝600s，保温时间t保温＝5min＝300s，
由P＝可知加热＝P加热t加热＝1100W×600s＝6.6×105J，
保温消耗的电能：W保温＝P保温t保温＝440W×300s＝1.32×107J，
则15min内该电路消耗的电能：W＝W加热+W保温＝6.6×107J+1.32×105J＝3.92×106J；
（3）根据P＝UI可得保温时的电流为：I保温＝＝＝2A，
则保温时R4的功率：P1＝I保温2R4＝（2A）2×44Ω＝176W，
所以，R6的电功率：P2＝P保温﹣P1＝440W﹣176W＝264W。
答：（1）R3的电阻大小为44Ω；
（2）15min内该电路消耗的电能为7.92×106J；
（3）R7工作时的电功率为264W。
2022-2023学年河北省邯郸市峰峰矿区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题。（本大题共20个小题，共43分。1～17小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；18～20小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）农历五月初五，是我国的传统节日一一端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，下列说法中正确的是（ ）
A．煮粽子时，粽子的内能增大是通过做功实现的
B．揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，可说明分子在不停地做无规则运动
C．刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D．剥粽子时，粽叶与糯米能剥开，是因为分子间不存在引力
2．（2分）如图所示，阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后，再回到服务器所在容器。下列分析正确的是（ ）
A．此冷却液的比热容应该很小
B．若该冷却液吸收的热量增大一倍，则它的比热容增大一倍
C．若该冷却液的质量增大一倍，则它的比热容减至一半
D．无论冷却液的质量多大，比热容都不变
3．（2分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
4．（2分）下列有关电现象描述正确的是（ ）
A．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B．甲、乙两个轻质小球互相排斥，若甲球带正电则乙球一定带正电
C．验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
5．（2分）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2分）对于如图所示的电路，下列描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2两端电压相等
B．只闭合S1，流过电阻R1、R2的电流相等
C．只闭合S1、S2，电阻R1、R2并联
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
7．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
8．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
9．（2分）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
10．（2分）如图甲所示，电路的电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I−U图如图乙所示（ ）
A．滑动变阻器R的阻值减小，电流表与电压表的示数均减小
B．由乙可知，灯泡L的阻值在减小
C．当电流为0.4A时，1s内电路消耗的电能为2.8J
D．当滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.9W
11．（2分）如图是探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C．甲、乙两实验都可以用来探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为2：1
12．（2分）某家庭电路中的部分电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．电路正常工作时，用试电笔接触b点氖管会发光
C．若ab之间断路，闭合开关S时灯泡L不亮
D．若导线cd之间断路，插座仍能对外供电，但是不符合安全用电的原则
13．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．用水扑灭着火的家用电器
B．更换灯泡前先切断电源
C．用湿抹布擦拭带电的插座面板
D．使用试电笔时，手接触笔尖的金属体
14．（2分）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
15．（2分）科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示，这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．指南针 B．电磁起重机
C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器
16．（2分）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，授课过程中信息的传递主要依靠（ ）
A．空气 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
17．（2分）下列关于能源和能量的说法正确的是（ ）
A．石油是清洁能源
B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源
D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
（多选）18．（3分）如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法正确的是（ ）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
（多选）19．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，将滑片从a端滑到b端时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω
B．电压表V2的示数变化范围4V～2V
C．整个电路的功率变化范围为3W～6W
D．当滑片滑到b端时，通电1min电流对R1做的功为540J
（多选）20．（3分）如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图。当大棚内温度低于设定温度时，大功率灯泡L自动发光，温度达到设定温度后自动熄灭。控制电路中，R0是定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电磁铁的下端是N极
B．R1的阻值随温度的升高而减小
C．当温度升高时，电流表的示数减小
D．若将R0换成阻值稍大的电阻，设定温度将升高
二、填空题。（本大题共6个小题；每空2分，共24分）
21．（4分）一款汽车发动机的效率是30%，则其每消耗6kg汽油，发动机输出的机械能是 J；若损失的能量完全被水吸收，可使 kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
22．（4分）小明做实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关S时1的电流为 A，灯L2两端的电压为 V。
23．（4分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为 V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数变化了0.2A，则R2的阻值是 Ω。
24．（4分）如图所示，闭合S1，S2，S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是 J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V。此时R1与R2的功率之比为 。
25．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 （选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 机。
26．（4分）太阳能来源于太阳内部发生的核 （选填“聚变”或“裂变”）。如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯，白天工作时，光电池板将太阳能转化为 能。
三、实验与探究题。（本大题共2个小题；第27题12分，第28题10分，共22分）
27．（12分）如图所示，在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究，电源电压4.5V并保持不变。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整。（导线不允许交叉）
（2）在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最 （选填“左”或“右”）端。
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，发现电压表的示数等于电源电压 。
（4）排除故障后，先接入5Ω的电阻，滑片P移到阻值最大处，移动滑片的同时，眼睛应注视 （选填“电流表”或“电压表”）使其示数为某一预设值；若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）同学们将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图象，通过图象可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
28．（10分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应进行的操作是 。
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用I额、I1、I2、R表示）。
四、计算应用题。（本大题共2个小题；第29题5分，第30题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
29．（5分）在一个标准大气压下，用煤将2kg初温为20℃的水加热至沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤＝3×107J/kg，（不考虑热量的损失）求：
（1）水吸收的热量；
（2）需要消耗煤的质量。
30．（6分）在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内
（1）R1的电阻大小；
（2）15min内该电路消耗的电能；
（3）R2工作时的电功率。
2022-2023学年河北省邯郸市峰峰矿区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。（本大题共20个小题，共43分。1～17小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；18～20小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）农历五月初五，是我国的传统节日一一端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，下列说法中正确的是（ ）
A．煮粽子时，粽子的内能增大是通过做功实现的
B．揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，可说明分子在不停地做无规则运动
C．刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D．剥粽子时，粽叶与糯米能剥开，是因为分子间不存在引力
【解答】解：A、煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能；
B、揭开锅盖远远就能闻到粽叶的清香，故B正确；
C、热量是过程量、放出，故C错误；
D、剥粽子时，是因为分子间有引力。
故选：B。
2．（2分）如图所示，阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后，再回到服务器所在容器。下列分析正确的是（ ）
A．此冷却液的比热容应该很小
B．若该冷却液吸收的热量增大一倍，则它的比热容增大一倍
C．若该冷却液的质量增大一倍，则它的比热容减至一半
D．无论冷却液的质量多大，比热容都不变
【解答】解：A、由Q＝cmΔt可知，升高相同的温度，吸收的热量越多，故A错误；
BCD、比热容是物质本身的一种特性，大小只与物质的种类和状态有关，故BC错误。
故选：D。
3．（2分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
【解答】解：
甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，是做功冲程；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，是机械能转化为内能；
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙；
B、乙图为吸气冲程，故B错误；
C、丁图为压缩冲程，故C正确；
D、丙图为排气冲程，故D错误。
故选：C。
4．（2分）下列有关电现象描述正确的是（ ）
A．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B．甲、乙两个轻质小球互相排斥，若甲球带正电则乙球一定带正电
C．验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
【解答】解：
A．摩擦起电的实质是电荷的转移，得到电子的带负电，故A错误；
B．根据电荷间的相互作用、乙两个轻质小球互相排斥，故B正确；
C．验电器是利用“同种电荷相互排斥”的原理来工作的；
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
故选：B。
5．（2分）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、当声控开关闭合时，电灯不亮；
B、光控开关和声控开关是并联的，故B不符合题意；
C、当光控开关闭合时，电灯不亮；
D、光控开关，光控开关，电灯发光。
故选：D。
6．（2分）对于如图所示的电路，下列描述不正确的是（ ）
A．断开S1，闭合S2、S3，电阻R1、R2两端电压相等
B．只闭合S1，流过电阻R1、R2的电流相等
C．只闭合S1、S2，电阻R1、R2并联
D．同时闭合S1、S3，电路会形成电源短路
【解答】解：A、由图知1，闭合S2、S6，电阻R1、R2并联，根据并联电路的电压规律知，故A正确；
B、由图知2，电阻R1、R2串联，根据串联电路的电流规律知，故B正确；
C、由图知2、S2，电阻R2被短路，电路为R6的简单电路，故C错误；
D、由图知1、S3，电源两极被导线直线相连，所以电路会形成电源短路。
故选：C。
7．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
【解答】解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，
由图乙可知，此时电压表的示数为4V，
RP最大＝＝，
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，
此时电压表的示数为4，电流表示数为0.6A，
电源电压：U＝IbR5＝0.6A×10Ω＝3V。
故选：A。
8．（2分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，滑片向右移动时，电路中的总电阻变大可知，电路中的电流变小，电压表与电流表示数的比值表示灯泡的电阻，因此灯泡电阻不变，故灯泡变暗，灯泡两端电压变小，故ABC错误；
根据P＝UI，电源电压不变，电路中总功率变小。
故选：D。
9．（2分）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
【解答】解：A、由图可知，电流表测电路中的电流1测R两端的电压，电压表V2测电源电压，因此电压表V6的示数为9V，故A错误；
B、闭合开关1示数为3V，即R两端的电压为UR＝3V，
由串联电路的电压特点可知L两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣2V＝6V，
已知电流表示数为0.6A，即电路中的电流I＝0.5A，
则灯泡的实际功率：PL＝IUL＝4.5A×6V＝5W，故B错误；
C、串联电路中电流处处相等L：PR＝（IUL）：（IUR）＝UL：UR＝6V：3V＝3：1，故C正确；
D、由I＝＝＝6Ω。
故选：C。
10．（2分）如图甲所示，电路的电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I−U图如图乙所示（ ）
A．滑动变阻器R的阻值减小，电流表与电压表的示数均减小
B．由乙可知，灯泡L的阻值在减小
C．当电流为0.4A时，1s内电路消耗的电能为2.8J
D．当滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.9W
【解答】解：A、如图甲，电源电压不变，电路中的电流增大，故A错误；
BC、灯泡L标有“6V，可以求出小灯泡的额定电流为I额＝＝＝0.5A；
由图乙知，当滑动变阻R的滑片P移到最左端时（电路中只有小灯泡），电流表的示数为2.5A为小灯泡的额定电流，正常工作时的电阻为RL额＝＝＝12Ω，
当滑片置于最右边时，灯泡的电阻为RL实＝＝＝10Ω，
所以将滑动变阻器R的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，灯泡L的阻值在增大，
当电流为8.4A时，1s内电路消耗的电能为W＝UIt＝7V×0.4A×4s＝2.4J；
D、当滑动变阻器的滑片P在最右端时，此时电路中的电流为8.3AL实＝UL实IL实＝（6V﹣3V）×0.3A＝7.9W，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图是探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C．甲、乙两实验都可以用来探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为2：1
【解答】解：A、甲实验两电阻丝串联，其电阻值不同，故A错误；
B、乙实验，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I左＝2I右，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，故B错误；
C、甲、乙两实验若只选择观察一侧的电阻丝产生的热量，改变通电时间，故C正确；
D、I左＝2I右，根据焦耳定律Q＝I6Rt可知乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为4：1。
故选：C。
12．（2分）某家庭电路中的部分电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．电路正常工作时，用试电笔接触b点氖管会发光
C．若ab之间断路，闭合开关S时灯泡L不亮
D．若导线cd之间断路，插座仍能对外供电，但是不符合安全用电的原则
【解答】解：
A、若保险丝熔断了，可能是发生了短路，故A错误；
B、试电笔接触火线氖管会发光，b点为零线，故B错误；
C、若ab间断路，一端通过开关接到火线上，故C错误；
D、由图可知，是为了防止用电器外壳带电时发生触电事故，插座仍能对外供电，故D正确。
故选：D。
13．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．用水扑灭着火的家用电器
B．更换灯泡前先切断电源
C．用湿抹布擦拭带电的插座面板
D．使用试电笔时，手接触笔尖的金属体
【解答】解：
A、生活用水是导体，会发生触电事故；
B、接触带电体有触电的危险，故B正确；
C、生活用水是导体，易发生触电的危险；
D、使用试电笔时，用笔尖接触被测的导线，故D错误。
故选：B。
14．（2分）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【解答】解：A、“司南”静止时勺柄指南，为S极；
B、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用；
C、“司南”实质上是一个条形磁体，如果将纸盘换做铁盘，故C错误；
D、“司南”勺柄的为S极，因此才具有指南北的性质。
故选：B。
15．（2分）科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示，这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．指南针 B．电磁起重机
C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器
【解答】解：电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
A、指南针的原理是磁极间相互作用的原理；
B、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的；
C、动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，其工作原理是电磁感应现象，故C错误；
D、动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，其原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D正确。
故选：D。
16．（2分）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，授课过程中信息的传递主要依靠（ ）
A．空气 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
【解答】解：宇航员授课过程中信息的传递主要依靠电磁波。
故选：D。
17．（2分）下列关于能源和能量的说法正确的是（ ）
A．石油是清洁能源
B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源
D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
【解答】解：A、石油燃烧会产生有害气体和烟尘，故A错误；
B、原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能；
C、风能是由大气的流动形成的，为可再生能源；
D、能量是守恒的，所以节约能源势在必行。
故选：C。
（多选）18．（3分）如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法正确的是（ ）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
【解答】解：A、煤燃烧过程中，产生内能，故A正确；
B、加热过程中、玉米，故B错误；
C、打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间，内能减小，故C正确；
D、打开锅盖将爆米花崩出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同。
故选：ACD。
（多选）19．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，将滑片从a端滑到b端时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω
B．电压表V2的示数变化范围4V～2V
C．整个电路的功率变化范围为3W～6W
D．当滑片滑到b端时，通电1min电流对R1做的功为540J
【解答】解：A、开关闭合，R1、R2串联，电压表V4测量R1两端的电压，电压表V2测量R4两端的电压，电流表测量电路电流2的滑片置于a端时，变阻器连入电路的电阻最大1的示数为3V，则R1两端的电压为2V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知电路中的电流I＝I6＝＝0.7A，
电压表V2的示数U2＝U﹣U8＝6V﹣2V＝4V；
变阻器的最大阻值，故A正确；
B、滑片P在b端，电压表V2被短路，电压表V3的示数为零，电压表V2的示数变化范围4V～6V，故B错误；
C、滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电路的总功率Pa＝UI＝6V×5.5A＝3W，
滑片P在b端，变阻器连入电路的电阻为零2的简单电路，
电路的总功率＝8W，故C错误；
D、当滑片滑到b端时1做的功为＝540J。
故选：AD。
（多选）20．（3分）如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图。当大棚内温度低于设定温度时，大功率灯泡L自动发光，温度达到设定温度后自动熄灭。控制电路中，R0是定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电磁铁的下端是N极
B．R1的阻值随温度的升高而减小
C．当温度升高时，电流表的示数减小
D．若将R0换成阻值稍大的电阻，设定温度将升高
【解答】解：A、由图可知、下端流出，电磁铁的上端为S极，故A正确；
B、当大棚内温度低于设定温度时，此时衔铁被吸下，通过电磁铁的电流变大，电路的总电阻变小，R1的阻值变小，所以R1的阻值随温度的降低而减小，故B错误；
C、当温度升高时3的阻值随温度的升高而增大，总电阻变大，电路中的电流减小，故C正确；
D、若将R0换成阻值稍大的电阻，由于吸合电流不变，此时电路的总电阻不变，R1的阻值随温度的降低而减小，所以设定温度将降低。
故选：AC。
二、填空题。（本大题共6个小题；每空2分，共24分）
21．（4分）一款汽车发动机的效率是30%，则其每消耗6kg汽油，发动机输出的机械能是 8.28×107 J；若损失的能量完全被水吸收，可使 920 kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
【解答】解：完全燃烧6kg汽油放出的热量为：Q放＝q汽m＝4.6×107J/kg×6kg＝3.76×108J，
由η＝可知发动机输出的机械能为：W＝Q放η＝2.76×103J×30%＝8.28×107J；
损失的能量为：E＝Q放﹣W＝2.76×108J﹣8.28×108J＝1.932×108J，
则水吸收的能量为：Q吸＝E＝6.932×108J，
由Q吸＝c水m′Δt可知水的质量为：m′＝＝＝920kg。
故答案为：8.28×105；920。
22．（4分）小明做实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关S时1的电流为 0.2 A，灯L2两端的电压为 3 V。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S时，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L8两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过灯L1的电流I1＝I＝2.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表的示数分别为2V，
所以，电源的电压U＝6V，L1两端的电压U1＝6V，则L2两端的电压U2＝U﹣U6＝5V﹣2V＝3V。
故答案为：0.2；8。
23．（4分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为 8 V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数变化了0.2A，则R2的阻值是 40 Ω。
【解答】解：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，
由欧姆定律可得，电源电压：U＝I4R1＝0.6A×10Ω＝8V；
当同时闭合开关S1、S7时，两电阻并联，
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，
所以通过R1的电流不变，仍为0.7A，则通过R2的电流为0.4A，
并联电路各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝40Ω。
故答案为：8；40。
24．（4分）如图所示，闭合S1，S2，S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是 15 J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V。此时R1与R2的功率之比为 2：1 。
【解答】解：
（1）由图知，闭合S1、S2、S2时，只有R1连入电路中，电压表测电源电压，所以电源电压U＝3V，
R4在10s内产生的热量：
Q1＝W1＝UIt＝4V×0.5A×10s＝15J；
（2）当闭合S7、S3，断开S2时，两电阻串联7两端电压，则R1两端的电压U1＝6V，
由串联电路特点可知R2两端电压：U2＝U﹣U7＝3V﹣2V＝8V，
由P＝UI可得两电阻的功率之比：
P1：P2＝U8I：U2I＝U1：U8＝2：1。
故答案为：15；6：1。
25．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 左右 （选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 发电 机。
【解答】解：产生感应电流的两个必要条件：（1）闭合电路；（2）电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如果导体AB上下方向运动；导体AB左右方向运动；上述产生感应电流的现象，它是发电机原理。
故答案为：左右；发电。
26．（4分）太阳能来源于太阳内部发生的核 聚变 （选填“聚变”或“裂变”）。如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯，白天工作时，光电池板将太阳能转化为 电 能。
【解答】解：（1）太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能；
（2）白天工作时，光电池板将太阳能转化为电能。
故答案为：聚变；电。
三、实验与探究题。（本大题共2个小题；第27题12分，第28题10分，共22分）
27．（12分）如图所示，在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究，电源电压4.5V并保持不变。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整。（导线不允许交叉）
（2）在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，发现电压表的示数等于电源电压 定值电阻R断路 。
（4）排除故障后，先接入5Ω的电阻，滑片P移到阻值最大处，移动滑片的同时，眼睛应注视 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）使其示数为某一预设值；若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）同学们将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图象，通过图象可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
【解答】解：（1）在探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻、滑动变阻器，电压表测量定值电阻两端的电压
；
（2）为了保护电路，在闭合开关之前，即最右端；
（3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，说明电路可能断路，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路断路了；
（4）探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，闭合开关，眼睛应注视电压表的示数；
若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，根据分压原理，要保持定值电阻两端的电压不变，应增大变阻器两端的电压，应增大变阻器接入电路的阻值，这样操作的目的是保持电压表示数不变；
（5）由电流I随电阻R变化的图像可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积UV＝IR＝0.25A×10Ω＝……＝4.5A×5Ω＝4.5V，为一定值，通过导体的电流与其电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；（4）电压表；右。
28．（10分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应进行的操作是 D 。
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ I额2• （用I额、I1、I2、R表示）。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电路为通路，灯泡的实际功率小，观察小灯泡是否发光；
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.4V×0.3A＝6.75W；
（5）⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I6（R+R2），
解得：R2＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额4RL＝I额2R2＝I额4•。
故答案为：（1）D；（2）0.3；（3）I额8•。
四、计算应用题。（本大题共2个小题；第29题5分，第30题6分，共11分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
29．（5分）在一个标准大气压下，用煤将2kg初温为20℃的水加热至沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤＝3×107J/kg，（不考虑热量的损失）求：
（1）水吸收的热量；
（2）需要消耗煤的质量。
【解答】解：（1）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.8×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝2.72×105J；
（2）不考虑热量的损失，煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝Q吸＝6.72×105J，
由Q放＝mq可得煤的质量：m煤＝＝5.0224kg。
答：（1）水要吸收6.72×105J的热量。
（2）需要消耗2.0224kg的煤。
30．（6分）在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内
（1）R1的电阻大小；
（2）15min内该电路消耗的电能；
（3）R2工作时的电功率。
【解答】解：（1）当S1、S2闭合时，R2被短路，只有R1工作，当S1闭合、S4断开时，R1、R2串联；
根据串联电路特点可知，串联后的总电阻大于任一分电阻，
所以当S7、S2闭合时，R2被短路，只有R8工作，此时电路中的电阻最小可知，电功率较大；
当S1、S5闭合时，R2被短路，只有R1工作，电功率最大；
由图象可知，在6～20min内，所以开关S2是闭合的；
由图乙可知，电路处于加热状态时的功率P加热＝1100W，处于保温状态时的功率P保温＝440W，
由P＝可知3的阻值R1＝＝＝44Ω；
（2）由图象可知，处于保温状态时的功率P保温＝440W，
加热时间t加热＝10min＝600s，保温时间t保温＝5min＝300s，
由P＝可知加热＝P加热t加热＝1100W×600s＝6.6×105J，
保温消耗的电能：W保温＝P保温t保温＝440W×300s＝1.32×107J，
则15min内该电路消耗的电能：W＝W加热+W保温＝6.6×107J+1.32×105J＝3.92×106J；
（3）根据P＝UI可得保温时的电流为：I保温＝＝＝2A，
则保温时R4的功率：P1＝I保温2R4＝（2A）2×44Ω＝176W，
所以，R6的电功率：P2＝P保温﹣P1＝440W﹣176W＝264W。
答：（1）R3的电阻大小为44Ω；
（2）15min内该电路消耗的电能为7.92×106J；
（3）R7工作时的电功率为264W。
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