09，山西省临汾市洪洞第二中学校2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份09，山西省临汾市洪洞第二中学校2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）某品牌充电宝上标有“74W•h”字样，它表示该充电宝储存的最大电能，假设这些能量用于提升重物（ ）
A．0.5mB．5mC．50mD．500m
2．（3分）2023年8月18日，中国载人航天工程办公室召开载人航天工程空间应用与发展情况介绍会，“首次液态金属空间热管理在轨试验”作为近期在空间站的航天技术之一。其中的“固液相变热控”是安装在发热表面上的相变热沉（一种特殊材料），从固态变为液态，熔化过程中吸收热量但温度不变，关于他们的描述正确的是（ ）
A．物体的内能增加一定是吸收了热量
B．物体的温度升高一定是吸收了热量
C．仅有热传递时，物体吸收热量内能一定增加
D．在热传递过程中，物体吸收热量温度一定升高
3．（3分）我国天宫空间站使用四对柔性三结砷化镓太阳能电池板，它的技术非常先进，工作效率是30%。空间站的太阳能电池翼为柔性翼，收拢后仅有一本书的厚度。下列有关太阳能电池板的说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体
B．太阳能电池板发电效率与面积有关，面积越大，发电效率越高
C．太阳能电池板工作的效率是30%，表明太阳能电池板把30%的太阳能转化为化学能
D．太阳能电池板工作的效率是30%，表明太阳能电池板把30%的太阳能转化为电能
4．（3分）晓理在学习了比热容的知识后，用100g水和100g食用油探究液体的吸热本领。他进行了如图甲所示的探究实验，并根据实验数据作出了温度随加热时间变化的图象，红外线加热器放出了1×104J的热量。若单位时间内A、B吸收热量相等，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则下列说法正确的是（ ）您看到的资料都源自我们平台，家威杏 MXSJ663 免费下载
A．A是食用油
B．比热容cA：cB＝3：2
C．加热3min，B吸收热量4.2×103J
D．该红外线加热器的加热效率为25%
5．（3分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（ ）
A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
6．（3分）实验小组的几位同学在一辆玩具汽车上设计了“超载报警装置”，所用到的材料有压敏电阻（电阻值随压力的增大而减小）、电流表、电铃、开关以及足够的导线。已知闭合开关后，电铃发出声音报警，同时电流表的示数随压力的增大而增大。下列符合上述要求的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
7．（3分）为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A．车速仪是由电压表改装而成
B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路
C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大
D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
8．（3分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（3分）如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，绘出灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像，如图乙所示。请结合图像信息（ ）
A．图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B．电源两端输出的电压大小是3V
C．通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D．滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω，1A“
（多选）10．（3分）如图所示电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“24Ω 0.3A”，电压表的量程为0～3V，小灯泡额定电流为0.2A（灯丝电阻不变）1，S2接1，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.5V；闭合S1，S2接2，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.2V，在保证电路元件安全的前提下（ ）
A．R1的阻值为8Ω
B．闭合S1，S2接1时，通电1min，整个电路消耗的电能最多为135J
C．闭合S1，S2接2时，移动滑片P，当电压表的示数为1.6V时，小灯泡正常发光
D．闭合S1，S2接2时，滑片P从最右端向左最大范围移动，电压表示数将增大0.4V
二、实验探究题（11题4分，12题6分，13题5分，14题5分，15题4分，共24分）
11．（4分）同学们“探究电流与电压、电阻关系”时，实验室提供的器材有：干电池4节，定值电阻4个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）（“30Ω，2A”），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线将甲实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大；
（2）连接好电路，闭合开关，小梦发现电流表和电压表示数均为0，另一端依次接触a、b、c（c代表滑动变阻器接入的下方接线柱）、d各接线柱，电流表和电压表指针迅速偏转较大角度，经进一步检查，则电路中可确定的故障是 ；
（3）同学们利用上面所选的器材探究“电流与电阻关系”实验，他们在R＝5Ω的电阻接入电路时，移动滑动变阻器的滑片，但当20Ω电阻接入电路中时，发现电压表示数始终不能调为2V，继续完成探究，同学们一起设计了如下方案 ；
A.将滑动变阻器更换为最大阻值较大，规格合适的滑动变阻器，其余不变；
B.将电源更换为电压为4.5V的电源，其余不变；
C.控制定值电阻两端电压由2V改为1V，其余不变；
（4）解决问题后利用收集的数据作出I﹣图像如图乙所示，分析I﹣ 。
12．（6分）小聪用图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值。
（1）请你根据图甲的电路图，在图乙中完成实验电路的连接；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组数据（如表所示），由图像可得Rx＝ Ω；
（4）完成实验后，聪明的小聪又想出一种测量Rx阻值的方法，设计了如图丁所示的电路，其中R0是阻值已知的定值电阻。请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，分别记下此时电流表的示数为I1、I2；
②Rx＝ （用已知量和测量量表示）；
③考虑电流表也有电阻，所以Rx的测量值 （选填“偏大”或“偏小”）。
13．（5分）在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω）、电流表（0～0.6A，0～3A）（0～3V，0～15V），开关，电压为4V的电源、滑动变阻器、导线若干
（1）实验过程中，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针没有偏转，原因可能是 ；
（2）排除故障后继续实验。小华进行了3次测量，并将有关数据及现象记录在表中。
在第1次实验中小灯泡发光偏暗的原因是 ，要测定小灯泡的额定功率，接下来应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为2.5V，测得小灯泡的额定功率为 W；
（3）第3次实验时电流表示数如图乙所示，本次实验小灯泡灯丝电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）。
14．（5分）热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω），单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2t﹣10（Ω），实验步骤如下：
a．按照电路图连接好实验器材；
b．为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变；
c．将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值，改装成温度计；
d．在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读出对应的温度值。
（1）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）。
（2）该温度计能够测量的温度不能低于 ℃；当电流表示数为0.24A时，对应的温度值为 ℃；热水温度t与电流I之间的函数关系式为t＝ ℃。
（3）改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 （选填“左”或“右”）侧。
15．（4分）某校物理环保兴趣小组的同学们非常关注当地的环保问题。他们查阅有关资料了解到：如果生活和工业污水直接排入河流，会使水中的正负离子增多，所以水的导电性可以反映水的污染程度。他们取来了河流的水样和自来水进行导电性能的对比
实验器材：电源、开关、导线、定值电阻、电流表、两个金属电极、两个相同的烧杯、电子秤。
实验步骤： 。
实验结论： 。
三、综合应用题（16-19题，每空1分，20题4分，21题4分，22题4分，23题6分，共26分）
16．（2分）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ；若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟做功 次。
17．（2分）如图所示是坐位体前屈测试仪的示意图，电源电压恒为9V。测试过程中，向前推动测试仪的滑块，电流表的示数 ，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．（2分）如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图 （选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压 V。
19．（2分）如图所示是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220Vㅤ1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r （选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。
20．（4分）设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线EF被扯断
21．（4分）阅读短文回答问题。
导体容易导电，绝缘体不容易导电，有一些材料，称为半导体，除了导电能力外，使它在多方面都有重要应用，有的半导体在受热后电阻迅速减小，电阻随温度的降低而迅速地增大，利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻，反应快，而且精度高。
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，其有单向导电性，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，二极管正向导通，电流随电压过大而迅速上升，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿，在LED灯中，电能被直接转换为光子，因为其他灯具技术中，电能首先是被转化为热
（1）以下元件不是由半导体材料制成的 。
A.光敏电阻；
B.白炽灯；
C.热敏电阻；
D.LED灯。
（2）LED灯电能可以直接转化成光能，而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成 ，再有很小一部分转化成光能，因此，LED灯的效率比传统照明灯要高。
（3）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低 （选填“大”或“小”）。
（4）上题电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图所示） （选填“左”或“右”）边。
22．（4分）小明发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后才明白，国家为了消费者的使用安全，电源线长度不能超过75cm。请你利用所学知识解释电热水壶电源线不能过长的原因。
23．（6分）为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作10分钟，产生的热量是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出 6V 600mA”，另一个标注“输出 6V 4A”，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
2023-2024学年山西省临汾市洪洞二中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分）
1．（3分）某品牌充电宝上标有“74W•h”字样，它表示该充电宝储存的最大电能，假设这些能量用于提升重物（ ）
A．0.5mB．5mC．50mD．500m
【答案】D
【解答】解：74W•h＝74×10﹣3kW•h＝74×10﹣3×4.6×106J＝3.664×105J，
根据W＝Gh可得，提升的高度h＝＝＝，
与D选项最接近。
故选：D。
2．（3分）2023年8月18日，中国载人航天工程办公室召开载人航天工程空间应用与发展情况介绍会，“首次液态金属空间热管理在轨试验”作为近期在空间站的航天技术之一。其中的“固液相变热控”是安装在发热表面上的相变热沉（一种特殊材料），从固态变为液态，熔化过程中吸收热量但温度不变，关于他们的描述正确的是（ ）
A．物体的内能增加一定是吸收了热量
B．物体的温度升高一定是吸收了热量
C．仅有热传递时，物体吸收热量内能一定增加
D．在热传递过程中，物体吸收热量温度一定升高
【答案】C
【解答】解：AB．物体的温度升高，物体的内能增加不一定是吸收了热量，故AB错误；
C．仅有热传递时，故C正确；
D．在热传递过程中，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变。
故选：C。
3．（3分）我国天宫空间站使用四对柔性三结砷化镓太阳能电池板，它的技术非常先进，工作效率是30%。空间站的太阳能电池翼为柔性翼，收拢后仅有一本书的厚度。下列有关太阳能电池板的说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体
B．太阳能电池板发电效率与面积有关，面积越大，发电效率越高
C．太阳能电池板工作的效率是30%，表明太阳能电池板把30%的太阳能转化为化学能
D．太阳能电池板工作的效率是30%，表明太阳能电池板把30%的太阳能转化为电能
【答案】D
【解答】解：A．太阳能电池板光电转换部分用材料三结砷化镓，不是超导体；
B．太阳能电池板发电效率与面积无关；
C．太阳能电池板将太阳能转化为电能，表明太阳能电池板把30%的太阳能转化为电能；
D．太阳能电池板工作的效率是30%，故D正确。
故选：D。
4．（3分）晓理在学习了比热容的知识后，用100g水和100g食用油探究液体的吸热本领。他进行了如图甲所示的探究实验，并根据实验数据作出了温度随加热时间变化的图象，红外线加热器放出了1×104J的热量。若单位时间内A、B吸收热量相等，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则下列说法正确的是（ ）
A．A是食用油
B．比热容cA：cB＝3：2
C．加热3min，B吸收热量4.2×103J
D．该红外线加热器的加热效率为25%
【答案】C
【解答】解：A、由题知，在相等时间内液体吸收的热量相等，A温度升高的慢，故A应该是水；
B、由图可知，A的加热时间为6min，A的加热时间是B的加热时间的2倍，根据Q＝cmΔt可知，则cA：cB＝8min：3min＝2：6，故B错误；
C、由A，cB＝cA＝c水＝×4.2×105J/（kg•℃）＝2.1×107J/（kg•℃）；B物质3min升高了20℃，QB吸＝cBmBΔtB＝2.8×103J/（kg•℃）×0.6kg×20℃＝4.2×108J，故C正确；
D、当加热到3min时4J的热量，即Q放＝5×104J；
B物质3min吸收的热量为QB吸＝3.2×103J，AB都在吸热，加热相同的时间、B吸收的热量相等、B吸收的总热量Q吸＝7QB吸，
所以该红外线加热器的加热效率为：η＝×100%＝，故D错误。
故选：C。
5．（3分）“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是（ ）
A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
【答案】B
【解答】解：手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，羽毛和纸垫带上了异种电荷，靠近金箔，故羽毛即可将金箔吸住，ACD错误。
故选B。
6．（3分）实验小组的几位同学在一辆玩具汽车上设计了“超载报警装置”，所用到的材料有压敏电阻（电阻值随压力的增大而减小）、电流表、电铃、开关以及足够的导线。已知闭合开关后，电铃发出声音报警，同时电流表的示数随压力的增大而增大。下列符合上述要求的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：当压力增大时，R的阻值减小，由于并联电路各支路互不影响，而串联电路中各处电流相等，电流表串联接入电路中，B正确。
故选：B。
7．（3分）为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A．车速仪是由电压表改装而成
B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路
C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大
D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
【答案】D
【解答】解：根据电路图可知，变阻器和R0串联，电压表测变阻器的电压。
AC．踩下油门的过程中，根据串联电路的分压规律可知，所以电压表示数减小，电路总电阻变小可知电流变大；当驾驶员踩下油门时车速仪示数增大；电压表示数变小，则电压表的示数与电流表的示数比值变小；
B．定值电阻R0可以防止电路中电流过大，烧坏仪表，故B错误；
D．由于串联电路的分压作用。对于定值电阻R6，设某时刻下电压为U1，电流为I1，根据欧姆定律则有：U3＝I1R0 ①
设另一时刻下电压为U6，电流为I2，根据欧姆定律则有：U2＝I8R0 ②
②﹣①则有U2﹣U6＝（I2﹣I1）R7，则有：；因为R3是定值电阻，所以踩下油门的过程中，故D正确。
故选：D。
8．（3分）为测出未知电阻Rx的阻值（约600Ω），小红选用电压小于3V的稳压电源、R1＝500Ω与R2＝10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件，设计了下面四个测量电路，其中可行的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解答】解：A、开关S1、S2都闭合，电压表测量电源电压；开关S7闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R7两端的电压；因Rx的阻值（约600Ω）与R1＝500Ω的阻值相差不多，根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压U2约小于1.5V，故利用2～3V量程的电压表能测量定值电阻R1两端的电压U3，然后根据I＝可以求出通过定值电阻R1的电流I1；根据串联电路电流处处相等，通过Rx的电流等于通过定值电阻R8的电流，即：Ix＝I1，根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压Ux，最后根据Rx＝求出Rx的阻值，故A可行。
B、开关S1断开、S5闭合，电压表测量电源电压；开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R8串联，电压表测量定值电阻Rx两端的电压；
因Rx的阻值（约600Ω）与R2＝10Ω的阻值相差太大，根据串联电路的分压特点可知Rx两端的电压接近电源电压，故0～5V量程的电压表无法准确测量Rx两端的电压；故B不可行；
C、开关S1闭合、S2断开，Rx和定值电阻R2并联，电流表测量干路电流1断开、S2闭合，电流表测量Rx的电流；因电源电压小于4V，Rx的阻值（约600Ω），R1＝500Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx和R7的电流非常小，无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流和干路电流，故C不可行；
D、开关S5闭合、S2断开，Rx和定值电阻R1并联，电流表测量Rx的电流；开关S8断开、S2闭合，电流表测量R2的电流；因电源电压小于4V，Rx的阻值（约600Ω），R2＝10Ω，根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx的电流非常小，通过R6的电流约0.3A，所以利用量程为5.6A的实验室电流表能通过R2的电流，但无法利用量程为3.6A的实验室电流表测出Rx的电流，故D不可行。
故选：A。
9．（3分）如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，绘出灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像，如图乙所示。请结合图像信息（ ）
A．图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B．电源两端输出的电压大小是3V
C．通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D．滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω，1A“
【答案】B
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，根据串联分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小，
此过程中变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，所以，而通过变阻器的电流随变阻器两端电压的增大而减小，图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化，故A错误；
B、ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，因串联电路的总电压等于各部分电压之和，故B正确；
C、由图线a可知灯泡两端的电压每增大5V时，所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小；
D、由图像可知电路中的最小电流为0.1A，根据图像可知此时滑动变阻器两端的电压为3.5V，
由欧姆定律可知此时变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝25Ω，所以变阻器的最大电阻一定大于25Ω，3A”。
故选：B。
（多选）10．（3分）如图所示电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“24Ω 0.3A”，电压表的量程为0～3V，小灯泡额定电流为0.2A（灯丝电阻不变）1，S2接1，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.5V；闭合S1，S2接2，滑动变阻器的滑片P在最右端时电压表示数为1.2V，在保证电路元件安全的前提下（ ）
A．R1的阻值为8Ω
B．闭合S1，S2接1时，通电1min，整个电路消耗的电能最多为135J
C．闭合S1，S2接2时，移动滑片P，当电压表的示数为1.6V时，小灯泡正常发光
D．闭合S1，S2接2时，滑片P从最右端向左最大范围移动，电压表示数将增大0.4V
【答案】ACD
【解答】解：AB、闭合S1，S2接3，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测R8两端的电压，滑片P在最右端时，
串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U2＝6V﹣1.3V＝4.5V，
此时电路中的电流：I＝＝＝0.1875A，
由欧姆定律可知，R1的阻值：R6＝＝＝3Ω；
由滑动变阻器的规格可知，电路中的最大电流为0.3A，
由欧姆定律可知，此时R7的最大电压：U1最大＝I最大R1＝8.3A×8Ω＝7.4V＜3V，则电压表安全，
整个电路消耗的最多电能：W最大＝UI最大t＝7V×0.3A×8×60s＝108J，故B错误；
CD、闭合S1，S2接2，滑动变阻器R2、灯泡、定值电阻R1串联，电压表测R3两端的电压，
电压表示数为1.6V时电路中的电流：I'＝＝＝0.8A，
此时电路的电流等于灯泡的额定电流，因此灯泡正常发光；
滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为24Ω，
此时电路中的电流：I''＝＝＝4.15A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝40Ω，
由串联电路的电阻特点可知，灯泡的电阻：RL＝R总﹣R3﹣R2＝40Ω﹣8Ω﹣24Ω＝2Ω，
滑动变阻器允许通过的电流为0.3A、灯泡的额定电流为7.2A，在保证电路元件安全的前提下，
由欧姆定律可知，此时R1两端的电压：U5最大'＝I最大'R1＝0.6A×8Ω＝1.7V＜3V，则电压表安全，
因此滑片P从最右端向左最大范围移动的过程中，电压表的示数由1.2V增大到1.6V，
则电压表示数将增大7.6V﹣1.5V＝0.4V，故D正确。
故选：ACD。
二、实验探究题（11题4分，12题6分，13题5分，14题5分，15题4分，共24分）
11．（4分）同学们“探究电流与电压、电阻关系”时，实验室提供的器材有：干电池4节，定值电阻4个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）（“30Ω，2A”），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线将甲实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大；
（2）连接好电路，闭合开关，小梦发现电流表和电压表示数均为0，另一端依次接触a、b、c（c代表滑动变阻器接入的下方接线柱）、d各接线柱，电流表和电压表指针迅速偏转较大角度，经进一步检查，则电路中可确定的故障是 滑动变阻器断路 ；
（3）同学们利用上面所选的器材探究“电流与电阻关系”实验，他们在R＝5Ω的电阻接入电路时，移动滑动变阻器的滑片，但当20Ω电阻接入电路中时，发现电压表示数始终不能调为2V，继续完成探究，同学们一起设计了如下方案 C ；
A.将滑动变阻器更换为最大阻值较大，规格合适的滑动变阻器，其余不变；
B.将电源更换为电压为4.5V的电源，其余不变；
C.控制定值电阻两端电压由2V改为1V，其余不变；
（4）解决问题后利用收集的数据作出I﹣图像如图乙所示，分析I﹣ 导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比（或导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比） 。
【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器断路；（3）C； （4）导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比（或导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比）
【解答】解：（1）根据题意可知，滑片向右滑动时，所以滑动变阻器接入电路中的电阻变小；
在本实验中，电压表要并联在定值电阻的两端，如图所示：
（2）电流表和电压表示数均为0，说明电路的故障是断路，所以，他将一根导线的一端接接触到d时，所以电路中可确定的故障是滑动变阻器断路。
（3）A．根据串联分压原理可知，定值电阻两端的电压变大，这时可以将滑动变阻器更换为最大阻值较大，其余不变，故A方案正确；
B．将电源更换为电压为4.7V的电源，则定值电阻的阻值是20Ω，电路中的电流是I＝，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器接入电路中的电阻是R滑＝＝25Ω，可以完成实验；
C．控制定值电阻两端电压由2V改为1V，电路中的电流是I＝，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压将变为4V﹣1V＝5V滑＝＝100Ω，不可以完成实验。
故选：C。
（4）如图乙所示，分析I﹣，则可得出，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器断路； （4）导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比）。
12．（6分）小聪用图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值。
（1）请你根据图甲的电路图，在图乙中完成实验电路的连接；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 右 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组数据（如表所示），由图像可得Rx＝ 20 Ω；
（4）完成实验后，聪明的小聪又想出一种测量Rx阻值的方法，设计了如图丁所示的电路，其中R0是阻值已知的定值电阻。请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，分别记下此时电流表的示数为I1、I2；
②Rx＝ （用已知量和测量量表示）；
③考虑电流表也有电阻，所以Rx的测量值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）见解答图；（2）右；（3）见解答图；20；（4）；偏小。
【解答】解：（1）将电压表并联在待测定值两端，选择大量程，电路连接如图所示；
（2）为保护电路，闭合开关前，使其接入电路的阻值最大；
（3）图像如图所示，Rx的I﹣U关系是一个正比例函数，由此可知，Rx的电压与电流比值即电阻大小为20Ω；
（4）由电路设计图可知，Rx与R0并联，电流表A1、A2分别测干路和R0支路中的电流，则：
Rx两端电压为：Ux＝U0＝I5R0＝I2R3，
通过Rx的电流为：Ix＝I1﹣I2，
Rx的阻值为：.
若考虑电流表的电阻，则Rx两端的电压等于电流表与R0两端电压之和，可见x两端的电压偏小，Rx的测量值会偏小。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；20；偏小。
13．（5分）在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω）、电流表（0～0.6A，0～3A）（0～3V，0～15V），开关，电压为4V的电源、滑动变阻器、导线若干
（1）实验过程中，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针没有偏转，原因可能是 小灯泡断路 ；
（2）排除故障后继续实验。小华进行了3次测量，并将有关数据及现象记录在表中。
在第1次实验中小灯泡发光偏暗的原因是 小灯泡的实际功率过小 ，要测定小灯泡的额定功率，接下来应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为2.5V，测得小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（3）第3次实验时电流表示数如图乙所示，本次实验小灯泡灯丝电阻为 8.8 Ω（计算结果保留一位小数）。
【答案】（1）小灯泡断路；（2）小灯泡的实际功率过小；左；0.75；（3）8.8。
【解答】解：（1）发现灯泡不亮，电流表指针没有偏转，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路；
（2）灯的亮度由灯的实际功率决定，由第1次实验中数据，灯泡的实际功率较小；
小灯泡两端电压1.5V小于小灯泡的额定电压2.5V，为使小灯泡正常发光，减小变阻器分得的电压，滑片应向左移动直到电压表示数为5.5V为止；
测得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.8V×0.3A＝8.75W；
（4）由图乙知电流表的量程为0～0.8A，分度值为0.02A，由欧姆定律I＝
R'＝≈8.2Ω；
故答案为：（1）小灯泡断路；（2）小灯泡的实际功率过小；左；（3）8.8。
14．（5分）热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω），单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2t﹣10（Ω），实验步骤如下：
a．按照电路图连接好实验器材；
b．为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变；
c．将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值，改装成温度计；
d．在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读出对应的温度值。
（1）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 R2 （选填“R1”或“R2”）。
（2）该温度计能够测量的温度不能低于 5 ℃；当电流表示数为0.24A时，对应的温度值为 35 ℃；热水温度t与电流I之间的函数关系式为t＝ ﹣15 ℃。
（3）改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 右 （选填“左”或“右”）侧。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）将滑片P调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时，电路为滑动变阻器的简单电路，
由电流表的量程可知，电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流I大＝0.6A，
由I＝可得
R滑＝＝＝40Ω，
所以，电路中的滑动变阻器应选R2；
（2）①因热敏电阻的阻值不能小于零，
所以，由热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系RT＝8t﹣10（Ω）可知，该温度计能够测量的温度不能低于5℃；
②将单刀双掷开关掷于d端时，滑动变阻器与RT串联，电流表测电路中的电流，
当电流表示数为0.24A时，电路的总电阻：
R总＝＝＝100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，RT的阻值：
RT＝R总﹣R滑＝100Ω﹣40Ω＝60Ω，
对应的温度值t＝（℃）＝；
③当电路中的电流为I时，电路的总电阻R总＝，则RT的阻值RT＝R总﹣R滑＝﹣R滑，
对应的温度值t＝（℃）＝（℃）＝；
（3）由t＝﹣15（℃）可知，t＝5℃。
故答案为：（1）R2；（2）5；35；；（3）右。
15．（4分）某校物理环保兴趣小组的同学们非常关注当地的环保问题。他们查阅有关资料了解到：如果生活和工业污水直接排入河流，会使水中的正负离子增多，所以水的导电性可以反映水的污染程度。他们取来了河流的水样和自来水进行导电性能的对比
实验器材：电源、开关、导线、定值电阻、电流表、两个金属电极、两个相同的烧杯、电子秤。
实验步骤： 用两个烧杯分别装入自来水和河流水，并放入电子秤保证两个烧杯所盛水的质量一致。将电源、开关、导线、定值电阻、电流表、两个金属电极串联，且保证两个金属电极在两头。然后将两个金属电极放入自来水烧杯两端，闭合开关，记录电流表的示数I1；再将两个金属电极放入河流水的烧杯两端，且两个金属电极放入自来水和河流水的深度保持相同；闭合开关，记录电流表的示数I2 。
实验结论： 若I1＞I2，则河流水的电阻更大，导电性能差；若I1＜l2，则自来水的电阻更大，河流水的导电性能好；若I1＝I2，则河流水和自来水的电阻一样大，导电性能是相同的 。
【答案】用两个烧杯分别装入自来水和河流水，并放入电子秤保证两个烧杯所盛水的质量一致。将电源、开关、导线、定值电阻、电流表、两个金属电极串联，且保证两个金属电极在两头。然后将两个金属，且两个金属电极放入自来水和河流水的深度保持相同；闭合开关，记录电流表的示数I2。
若 I1＞I2，则河流水的电阻更大，导电性能差；若 I1＜l2，则自来水的电阻更大，河流水的导电性能好；若I1＝I2，则河流水和自来水的电阻一样大，导电性能是相同的。
【解答】答：实验步骤：用两个烧杯分别装入自来水和河流水，并放入电子秤保证两个烧杯所盛水的质量一致、开关、定值电阻、两个金属电极串联。然后将两个金属电极放入自来水烧杯两端，记录电流表的示数I1；再将两个金属电极放入河流水的烧杯两端，且两个金属电极放入自来水和河流水的深度保持相同，记录电流表的示数I2。
实验结论：若 I7＞I2，则河流水的电阻更大，导电性能差；若 I1＜l7，则自来水的电阻更大，河流水的导电性能好1＝I2，则河流水和自来水的电阻一样大，导电性能是相同的。
三、综合应用题（16-19题，每空1分，20题4分，21题4分，22题4分，23题6分，共26分）
16．（2分）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 水的比热容较大 ；若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟做功 15 次。
【答案】水的比热容较大；15。
【解答】解：（1）常用水作冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度，达到较好的冷却效果；
（2）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，飞轮转30转，做功15次。
故答案为：水的比热容较大；15。
17．（2分）如图所示是坐位体前屈测试仪的示意图，电源电压恒为9V。测试过程中，向前推动测试仪的滑块，电流表的示数 不变 ，电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】不变；变大。
【解答】解：在图示中，电压表接在了滑动变阻器的滑片上，由于电压表的电阻很大，滑片移动电路中的电阻不变可知当滑片P向右移动时，与电压表并联部分的电阻变大。
故答案为：不变；变大。
18．（2分）如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图 a （选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压 6 V。
【答案】a；6。
【解答】解：由图甲可知R1和R2串联，电流表测电路中的电流6测R1两端的电压，电压表V2测R4两端的电压；
串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和，由图乙可知，两个电压表的示数分别为1V和5V；
由于R7是定值电阻，由欧姆定律可知2的电流与其两端电压成正比，由图乙可知2的示数变化关系图；则图线a代表电流表A的示数随V4的示数变化关系图；
故答案为：a；6。
19．（2分）如图所示是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 4400 W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220Vㅤ1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r 偏快 （选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。
【答案】4400；偏快。
【解答】解：（1）由图知，电能表的工作电压是220V，
他家同时使用的用电器最大总功率P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W；
（2）“3000r/（kW•h）”，表示电路中每消耗1kW•h的电能，
空调正常工作的功率P＝1000W＝1kW，空调正常工作2min时h＝0.3kW•h，
电能表的转盘应转的转数为：n＝0.1kW•h×3000r/（kW•h）＝300r＜306r，
故电能表转盘的转速偏快。
故答案为：4400；偏快。
20．（4分）设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，当房门被打开时，细导线EF被扯断
【答案】见试题解答内容
【解答】解：从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极，如下图所示：
21．（4分）阅读短文回答问题。
导体容易导电，绝缘体不容易导电，有一些材料，称为半导体，除了导电能力外，使它在多方面都有重要应用，有的半导体在受热后电阻迅速减小，电阻随温度的降低而迅速地增大，利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻，反应快，而且精度高。
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，其有单向导电性，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，二极管正向导通，电流随电压过大而迅速上升，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿，在LED灯中，电能被直接转换为光子，因为其他灯具技术中，电能首先是被转化为热
（1）以下元件不是由半导体材料制成的 B 。
A.光敏电阻；
B.白炽灯；
C.热敏电阻；
D.LED灯。
（2）LED灯电能可以直接转化成光能，而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成 内能 ，再有很小一部分转化成光能，因此，LED灯的效率比传统照明灯要高。
（3）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低 小 （选填“大”或“小”）。
（4）上题电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图所示） 右 （选填“左”或“右”）边。
【答案】（1）B；（2）内能；（3）小；（4）右。
【解答】解：根据阅读材料后的相关知识可知：
（1）半导体材料可以制成的光敏电阻、热敏电阻和LED灯，故选B；
（2）在LED灯中，电能被直接转换为光能，从而减小了电能的损失、日光灯管都是电能先转化成内能，因此；
（3）根据热敏电阻的特性可知：当热敏电阻区域的温度的降低时其电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流随之减小；
（4）从左往右，电流表刻度值是逐渐增大的，由欧姆定律可知电路中的电流越大，因此25℃的刻度应在20℃的右侧。
故答案为：（1）B；（2）内能；（4）右。
22．（4分）小明发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后才明白，国家为了消费者的使用安全，电源线长度不能超过75cm。请你利用所学知识解释电热水壶电源线不能过长的原因。
【答案】电热水壶属于大功率用电器，在电源电压一定时，由P＝UI可知，通过电源线的电流较大，
导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，当电源线的材料和横截面积一定时，电源线越长，电源线的电阻越大，
当电流和通电时间一定时，由Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量越多，电源线温度会急剧升高，容易烧坏电源线的绝缘外皮，甚至引起火灾，所以电热水壶电源线不能过长。
【解答】答：电热水壶属于大功率用电器，在电源电压一定时，通过电源线的电流较大，
导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、横截面积和温度有关，电源线越长，
当电流和通电时间一定时，由Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量越多，容易烧坏电源线的绝缘外皮，所以电热水壶电源线不能过长。
23．（6分）为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作10分钟，产生的热量是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出 6V 600mA”，另一个标注“输出 6V 4A”，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
【答案】（1）当眼罩在高温挡工作时功率为10.8W；
（2）若眼罩在中温挡正常工作10分钟，产生的热量是4320J；
（3）选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要40分钟。
【解答】解：①由图可知当S1和S2闭合，S7接b时，该电路为R1和R2的并联电路，此时总电阻最小可知此时电功率最大；
②当S1闭合，S2断开，S7接a时，该电路为R1和R2的串联电路，此时总电阻最大可知此时电功率最大；
③当S1和S2闭合，S4接a时，R2被短路，此时电路为只含有R1的简单电路，此时电路总电阻介于最大值和最小值之间可知此时电功率处于最大值和最小值之间；
（1）由上述分析可知，当R1和R2并联时，此时处于高温挡；
R3和R2并联后的总电阻为：R＝＝＝，
则当眼罩在高温挡工作时功率为：P高＝＝＝10.8W；
（2）由上述分析可知，当电路为只含有R1的简单电路时，此时处于中温挡；
则眼罩在中温挡正常工作十分钟，产生的热量为：Q＝W＝＝；
（3）两个充电器的充电功率分别为：P1＝U2I1＝6V×4.6A＝3.8W，P2＝U2I3＝6V×4A＝24W，所以第二个的充电速度快；
电池充满电储存的电能为：W储＝U电池Q＝8V×2.4A×3600s＝51840J，
已知充电效率为η＝90%，则消耗的电能：W充＝＝＝57600J；
由P＝可得选用快速充电器将电池从零充满需要的时间：t＝＝。
答：（1）当眼罩在高温挡工作时功率为10.8W；
（2）若眼罩在中温挡正常工作10分钟，产生的热量是4320J；
（3）选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要40分钟。实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
0.36
0.40
电压U/V
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
实验序号
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
1.5
0.20
0.30
偏暗
2
2.5
0.3
0.75
正常
3
3.0
更亮
型号
***
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh
实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
0.36
0.40
电压U/V
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
实验序号
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
1.5
0.20
0.30
偏暗
2
2.5
0.3
0.75
正常
3
3.0
更亮
型号
***
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh