[物理][期末]江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年九年级上学期期末考试试题(解析版)

这是一份[物理][期末]江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年九年级上学期期末考试试题(解析版)，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 伏特（V）B. 安培（A）
C. 焦耳（J）D. 瓦特（W）
【答案】C
【解析】电压的单位是伏特；电流的单位是安培；电功的单位是焦耳；电功率的单位是瓦特，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2. 日常生活中估测最接近实际值的是（ ）
A. 电风扇正常工作的电流3A
B. 人体的安全电压为36V
C. 我国家庭电路频率为50Hz
D. 家用节能电饭锅电功率为10W
【答案】C
【解析】A．家用电风扇的电功率约50W左右，正常工作电流约为
故A 不符合题意；
B．对人体的安全电压不高于36V，故B不符合题意；
C．我国家庭电路频率为50Hz，发电机的线圈每秒钟转动50圈，故C符合题意；
D．家用节能电饭锅电功率约为1000W，故D不符合题意。
故选C。
3. 如图是内燃机的某个冲程。下列四种现象中与该冲程能量转化方式一致的是（ ）
A. 压缩引火B. 火箭升空
C. 加热水沸D. 山中瀑布
【答案】A
【解析】由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程，机械能转化为内能。
A．压缩引火，对空气做功，机械能转化为内能，故A符合题意；
B．火箭升空时，将内能转化为机械能，故B不符合题意；
C．加热水沸，通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．山中瀑布质量不变，高度减小，重力势能减少，速度增大，动能增加，重力势能转化为动能，故D不符合题意。
故选A。
4. 依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是
B. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
C. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
D. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多
【答案】B
【解析】A．水的比热容表示质量为1kg的水的温度升高1℃吸收的热量是，故A错误；
B．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，水的比热容大，根据
煤油温度升高得较多，故B正确；
C．比热容是物质的一种特性，大小与物质的质量无关，故一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故C错误；
D．水和砂石放出相等热量，水的比热容大，根据
水的温度降低得较少，故D错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＞R2，闭合开关S，电路正常工作，若将R1与R1位置互换，则（ ）
A. 电压表的示数不变B. 电流表的示数不变
C. 电流表的示数变大D. 电压表的示数变大
【答案】B
【解析】BC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；将R1与R2的位置互换后，电路中的总电阻不变，电压表测R2两端的电压，由
可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故B正确，C错误；
AD．因
R1＞R2
所以，由
U＝IR
可知
U1＞U2
若将R1与R1位置互换，电压表的示数变小，故AD错误。
故选B。
6. 下列说法中，不正确的是（ ）
A. 导体中的电流与导体两端的电压成正比，与电阻成反比
B. 超导体的导电能力好，最适合做新型取暖器的发热体
C. 家庭电路中每多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻都变小
D. 高效节能的LED灯，其核心元件是半导体材料
【答案】B
【解析】A．根据欧姆定律的内容可知：对于某一段导体来说电阻的阻值不变，即电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故A正确，不符合题意；
B．超导体的导电能力好，最适合做导线，取暖器的发热体是利用电流的热效应工作的，应该用电阻较大的电阻丝，故B错误，符合题意；
C．家庭电路中并联的用电器越多，相当于并联电阻的横截面积越大，电阻越小，所以，多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻变小，故C正确，不符合题意；
D．高效节能的LED灯，是由发光二极管组成，其核心元件是半导体材料，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B. 工作时，电磁铁的上端为S极
C. 电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低
D. 电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动
【答案】D
【解析】A．电磁铁通电后具有磁性，其原理是电流的磁效应，故A错误；
B．根据图示可知，电流从电磁铁的上方流入，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极、下端为S极，故B错误；
C．由图可知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故C错误；
D．当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，将上边的触点A吸下，使BC触点接通，电动机工作，进而汽车启动，故D正确。
故选D。
8. 将如图中的滑动变阻器连入电路中，要求开关S闭合后，滑片P向左移动时，则（ ）
A. M接C，N接B，电动机将改变转向
B. M接A，N接B，电动机转速将变快
C. M接C，N接D，电动机转速将变慢
D. M接A，N接D，电动机转速将变快
【答案】D
【解析】A．M接C，N接B，滑片P向左移动时，通过电动机电流的方向不变，电动机转向不变，故A不符合题意；
B．M接A，N接B，滑动变阻器下方两个接线柱接线柱接入电路，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，电路中的电流不变，电动机转速将不变，故B不符合题意；
C．M接C，N接D，滑动变阻器上方两个接线柱接线柱接入电路，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，电路中的电流不变，电动机转速将不变，故C不符合题意；
D．M接A，N接D，滑动变阻器滑片左侧部分接入电路，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电动机转速将变快，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V，3W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V，6W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中正确的是（ ）（不计温度对灯丝电阻的影响）
A. 换接的灯泡可能烧坏B. 灯泡L可能烧坏
C. 灯泡L的实际功率变小D. 电路总功率变小
【答案】B
【解析】“6V 3W”的灯泡和“6V 6W”的灯泡相比，两灯泡的额定电压相同，3W灯泡的额定功率小于6W灯泡的额定功率，由可知，3W灯泡的电阻大于6W灯泡的电阻；
A．若原来“6V 3W”的灯泡正常发光，其两端电压为6V；由前面解答可知，在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡后，该灯泡分得的电压小于原来灯泡分得的电压，则此时“6V 6W”的灯泡的电压将小于6V，所以换接的灯不可能烧坏，故A错误；
BC．当在a、b间接“6V 3W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光，则灯L两灯的电压等于其额定电压；在a、b间换接入一个“6V 6W”的灯泡后，因接入灯泡的电阻比原来小，则由串联电压的规律可知，该灯泡分得的电压小于原来灯泡分得的电压；因电源电压不变，则由串联电路的电压特点可知，灯L分得的电压变大，不计温度对灯丝电阻的影响，由可知灯L消耗的实际功率变大，所以灯L将变亮，灯泡L可能烧坏，故B正确，C错误；
D．当接入“6V 6W”灯泡时，因其电阻较小，则串联电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，根据P＝UI可知电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选B。
10. 如图，在注射疫苗时，学生只需刷身份证就可以提取个人信息。将身份证靠近机器，机器感应电路中就会产生电流，从而识别学生身份。选项图中与这一原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中有电源，为电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．图示的实验是探究影响电磁铁磁性大小的实验，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。
11. 小聪家新购住房刚装修完毕，家中部分照明电路如图所示。验收工程时，小聪闭合了开关S（家中其他用电器均处于断开状态），白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光。她断开开关S，再次用测电笔测试插座的两个孔，她将观察到（ ）（假设故障只有一处）
A. 只有测试左面的孔时测电笔才发光
B. 只有测试右面的孔时测电笔才发光
C. 测试两孔时测电笔都发光
D. 测试两孔时测电笔都不发光
【答案】B
【解析】闭合了开关S（家中其他用电器均处于断开状态），白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，说明灯泡、火线和零线不能构成通路，可能是火线断路，可能是零线断路。灯泡熄灭后，用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光，说明左孔和右孔都和火线相连。如图，右孔和火线相连（如图中绿色的划线），测电笔的氖管发光，如图，左孔和火线相连（如图中红色划线），测电笔的氖管发光。
当断开开关时，切断了左孔和火线的连接，所以测电笔接触左孔时，氖管不会再发光，测电笔接触右孔时，氖管照常发光。所以，灯泡亮了一段时间后熄灭，是因为图中的零线断路（如图中蓝色划线）；当断开开关时，切断了左孔和火线的连接，所以测电笔接触左孔时，氖管不会再发光。测电笔接触右孔时，氖管照常发光。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12. 灯泡L与定值电阻R的I-R图像如图所示。若将L与R并联，闭合开关，当干路电流为1A时，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡的电阻是10Ω
B. 定值电阻两端的电压是8V
C. 工作1min时，电路消耗的电能为24J
D. 灯泡的实际功率为2.4W
【答案】D
【解析】AB．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则闭合开关，当干路电流为1A时，流经L与R的电流分别为IL=0.6A，IR=0.4A，灯泡L和定值电阻两端的电压都为4V，此时灯泡的电阻
故AB错误；
C．工作1min时，电路消耗的总电能
W=UIt=4V×1A×1×60s=240J
故C错误；
D．灯泡的实际功率
P实=ULIL=4V×0.6A=2.4W
故D正确
故选D。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共21分）
13. 如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把______点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．
【答案】B 等臂
【解析】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆．
14. 如图所示，固定的斜面长s=1.2m，高h=0.3m，沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，拉力的功率为_____W，则物体与斜面间的摩擦力为_____N，使用斜面可以_______（选填“省力”或“省功”）。
【答案】3 1 省力
【解析】[1]拉力做的总功为
W总=Fs=5N×1.2m=6J
拉力的功率为
[2]拉力做的有用功为
W有=Gh=16N×0.3m=4.8J
额外功W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J
物体与斜面间的摩擦力
[3]使用任何机械都不能省功，使用斜面可以省力。
15. 如图所示的电路中，当开关S1、S2都断开时的电路为____；当S2断开时电路为______；当S1、S2都闭合时的电路为______。（均选填“通路”、“断路”或“短路”）。
【答案】断路 通路 短路
【解析】[1]如图所示，当开关S1、S2都断开时；电路是断开的，不能形成通路，即为断路。
[2]当S2断开时，S1闭合时，电流从电源正极出发，经过灯泡回到负极，故此时的电路叫通路。
[3]当S1、S2都闭合时，电流从正极出发，经过S1、S2回到负极，即此时发生电源短路。
16. 某充电宝上面标有5V、15000mA·h字样，给它充电时，_____能转化为_______能，充满电后，大约储存了____________J的电能。
【答案】电 化学 2.7×105
【解析】[1][2]充电宝充电时将电能转化为化学能储存起来。
[3]充电宝充满电时储存的电能W＝UIt＝5V×15000×10﹣3A×1×3600s＝2.7×105J
17. 如图所示，你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧！图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用手把卡片平压在桌面上，使橡皮筋伸长，当___________（选填“A”或“B”）表面在下面时，卡片会弹跳得高一些。在图乙、丙中（橡皮筋松弛），实验时___________（选填“乙”或“丙”）图中卡片会弹跳得高一些，这是因为其橡皮筋的___________较大。
【答案】B 乙 弹性势能
【解析】[1]由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。
[2][3]由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，实验时操作过程相同，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些。
18. 两个磁体相互靠近时，同名磁极相互_______；指南针能够指示方向的原因是受到________的作用，磁偏角是_______首先发现的。
【答案】排斥 地磁场 沈括
【解析】[1]两个磁体相互靠近时，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
[2]地球实际是一个大磁体，指南针能够指示方向的原因是受到地磁场的作用。
[3]磁偏角是我国宋代科学家沈括首先发现的。
19. 请完成下列填空。
（1）图甲中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是_________；
（2）图乙是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的_____（选填“力”、“距离”或“能量”）也越多；
（3）图丙所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能_______（选填“增大”或“减小”）；
（4）图丁是某台汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率多大？________。
【答案】（1）杠杆原理 （2）力 （3）增大 （4）30%
【解析】（1）[1]图甲中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理为杠杆原理。
（2）[2]图乙相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的力越多。
（3）[3]图丙滚摆从最高位置到最低位置的过程中质量不变，速度变大，滚摆的动能增大。
（4）[4]热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图丁可知，输出有用机械能所占比例为
100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%
即该汽油机的效率为30%。
三、解答题（本题共9小题，19题6分，20～23题每空1分，24题9分、25题6分，共45分，解答24、25题时应写出必要的解题过程）
20. 如图有一个均匀的圆柱体，直立在水平地面上如图所示，现欲施加一个最小力使圆柱体的C点稍离地面，请在图中画出这个最小力。
【答案】
【解析】欲使木柱的C点稍离地面，必须以D点为支点，则DB作为动力臂最长，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，此时动力也最小，最省力，故如下图
21. 教室内有两盏“220V 40W”的电灯和1个带有保险丝的三孔插座。要求开关S只控制两盏灯，且一盏灯坏了另外一盏灯仍然能正常发光。请按照安全用电的要求连接电路。
【答案】
【解析】要求开关S控制两盏灯，且一盏灯坏了时另外一盏灯仍然能正常发光，说明两灯并联，开关处在干路上，同时根据安全用电原则需要把开关接在火线上；三两孔插座遵循“左零右火上地”的原则接线且保险丝与三孔插座串联接在火线上。据此作图如下：
22. 根据图中标注的信息标出磁感线的方向，并在图中括号内标出小磁针的极性。
【答案】
【解析】由电流表旁标注可知，电源左侧为负极，由右手螺旋定则可知，螺线管右侧为N极，磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，如图所示
23. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。
（1）小雨是用图中的_____（选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的；
（2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和________；
（3）在第3次实验中，滑轮组机械效率是__________；
（4）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是（ ）
A. B.
C. D.
（5）小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是_______（选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率将_______（选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。
【答案】（1）乙 （2）刻度尺 （3）83.3% （4）A （5）错误 偏大
【解析】（1）由表中数据可知，绳子的有效段数为
小皇是利用图中的乙滑轮组完成实验的。
（2）因表中要测量长度，故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。
（3）在第③次实验中，滑轮组的机械效率是。
（4）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重所做的功为额外功，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但机械效率不能大于1，故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是A，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（5）实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。乐乐同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，若该静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，她的想法是错误，如果这样做，求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。
24. 近年来，高空坠物事件层出不穷，给人们的生活带来很大困扰。小文和小雨同学想探究高空坠物的重力势能与哪些因素有关？她们进行了如下猜想：
（1）可能与物体的质量有关；
（2）可能与物体所在的高度有关。
她们在水平地面上铺一张白纸，找来三个体积相同的小球和一些颜料，将小球表面沾满颜料，从高处由静止释放，观察并记录球在白纸上留下的圆斑；相关信息如下表所示：（已知小球的质量关系为：m1＜m2=m3）
根据实验过程，回答下列问题：
（1）该实验中，小文是用圆斑的_________（选填“清晰程度”、“面积大小”）来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做________；
（2）如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图_____（选填“a”或“c”）；
（3）对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时，____________________；
（4）小雨认为记录小球在白纸上留下的圆斑，可能产生实验误差，请你提出一种好的改进措施：____________________。
【答案】（1）面积大小 转换法 （2）a （3）物体下落高度越高，物体的重力势能越大 （4）让小球落在细沙上，通过沙坑的深度反映高空坠物的重力势能
【解析】（1）[1][2]高空坠物的重力势能可以通过球与地面的接触面积（圆斑的面积大小）反映出来，这种方法是转换法。
（2）实验中，在质量相同时，高度越高，落在地面上时，球与地面接触面积越大，如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图a。
（3）根据控制变量法对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时，物体下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）让小球落在细沙上，测量小球砸出的沙坑的深度，通过沙坑的深度反映高空坠物的破坏力。
25. 实验课上，小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值；
（1）小雨刚接上最后一根导线，就发现电流表指针立即向左偏转，其操作不当之处可能为：________________、________________；
（2）故障排除后，闭合开关S，电表示数如图乙，据此数据计算出定值电阻Rx=_____Ω；
（3）接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值，这样做的目的是：_______________；
（4）实验中，去掉电流表，小明设想用如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量，已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验步骤如下：
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的读数为U；
②___________________，读出电压表示数为U1；
③待测电阻的阻值表达式为Rx=____________________（用已知量和测量量表示）。
（5）小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx在实验过程中还发现：闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度，紧接着指针再偏回一定角度后，示数才稳定下来；同组的小雨同学同时注意到，闭合开关瞬间灯泡亮度较大，紧接着变暗一点后，亮度才稳定下来，造成这种现象的原因可能是____________________。
【答案】（1）电流表的正负接线柱接反 连接电路时开关没有断开 （2）5 （3）求平均值减小实验误差 （4）将滑动变阻器的滑片移至最右端 （5）灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【解析】（1）[1][2]小雨刚接上最后一根导线，就发现电流表指针立即向左偏转，其操作不当之处可能为：电流表的正负接线柱接反、连接电路时开关没有断开。
（2）如图乙所示，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得Rx的阻值为
（3）为了减小实验误差，应移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值，然后求电阻的平均值。
（4）[1] ①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的读数为U，此时电压表的读数U为未知电阻两端电压，也是电源电压；
②将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表示数为U1，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大为R，滑动变阻器和待测电阻串联，电压表测量待测电阻两端电压；滑动变阻器两端的电压为
通过电流中的电流为
[2]待测电阻的阻值为
（5）灯丝的电阻随着温度的升高而增大，刚闭合开关时，灯丝的温度较低，电阻较小，电流较大，电流表指针偏角较大；当灯泡发光后灯丝温度升高，电阻增大，电路电流减小，电流表示数减小，最后达到稳定；灯的亮度取决于灯的实际功率，根据，闭合开关瞬间，灯的电阻小，实际功率大，灯泡亮度较大，紧接温度升高后，电阻变大，实际功率变小，变暗一点后，亮度才稳定下来。
26. 如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，左右两个透明的容器中密闭着空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色液体；

（1）a、b、c、d容器中所装空气的质量_______（选填“相等”或“不相等”）；
（2）图甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系；
（3）在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管A中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，_________，产生的热量越多；
（4）若图甲中U形管A液面高度差有变化明显，U形管B液面无变化，故障可能是_________。
（5）寒冷的冬天有的家庭会使用电热毯取暖，利用的是电流的_____效应，使用时电热毯热了而与之相连接的电源线却不热，原理是_________。
【答案】（1）相等 （2）电阻 （3）电流越大 （4）装置漏气 （5）热 焦耳定律
【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，故a、b、c、d容器中所装空气的质量相等。
（2）甲装置中，两电阻串联，通过电流和通电时间相同，而电阻不同，根据控制变量法知，该装置用来探究电流热效应与电阻的关系。
（3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管A中液面高度变化大，根据转换法，右侧容器内的电阻产生的热量多，由此可得到的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
（4）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，若U形管A液面高度差有变化明显，说明电流产生热量使a、b容器中所装空气受热膨胀，U形管B液面无变化，故障可能是装置漏气。
（5）[1]寒冷的冬天有的家庭会使用电热毯取暖，利用做功产生热量，即电流的热效应。
[2]使用时电热毯热了而与之相连接的电源线却不热，由串联电路电流的规律，通过电热毯和导线的电流相等，而电热毯的电阻远大于导线的电阻，根据原理焦耳定律Q＝I2Rt可知，电热毯产生的热量远大于导线产生的热量。
27. 如图甲所示，是某品牌电吹风的原理图，S是功能切换开关，可实现“关”、“凉风”、“热风”之间的转换，某次工作过程中，其电功率与时间的图像如图乙所示。求：
（1）S接_____挡时（选填1、2或3），电吹风吹凉风，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）如图乙中电吹风工作8分钟消耗多少电能？
（4）在用电高峰期，断开家里的其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中如丙图所示的电能表6min内转盘转过72圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
【答案】（1）2，0.4 （2）40Ω （3）477840J （4）1200W
【解析】（1）由图甲可知，电吹风吹凉风时，电路为电动机的简单电路，S接2；由图乙可知，吹凉风时，电动机的功率为88W，正常工作吹冷风时通过电动机的电流
（2）由图甲可知，电吹风吹热风时，电动机与电热丝并联，则电热丝的功率
P电热丝=P热风-P凉风=1298W-88W=1210W
电热丝的电阻
（3）如图乙中电吹风工作8分钟消耗的电能
W总=P热t1+P凉t2=1298W×6×60s+88W×2×60s=477840J
（4）电吹风消耗的电能
电吹风的实际功率
28. 电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性，科技之星小组的同学设计了如图乙的电路，可通过电压表来测定电热水壶中的水温的装置，所用器材有：半导体电阻R、稳压电源、电压表（0~3V）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干。
（1）当水温度为20℃，电压表的读数为1V，求电源电压；
（2）当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温；
（3）当水温为100℃时，电阻R0在50s内产生的电热是多少？
【答案】（1）6V （2）40℃ （3）45J
【解析】由图乙可知，R与R0串联，电压表测量R0两端的电压；
（1）当水温度为20℃，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流
由图甲可知，当水温度为20℃时，R的阻值：R＝50Ω，由可知，R两端的电压
UR＝IR＝0.1A×50Ω＝5V
根据串联电路的电压特点可知，电源电压
U＝U0+UR＝1V+5V＝6V
（2）根据串联电路的电流特点可知，电压表的读数为2V时，电路中的电流
由可知，电路中的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值
R′＝R总﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω
由图甲可知，此时水温为40℃；
（3）由图甲可知，当水温为100℃时，R的阻值：R″＝10Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻
R总′＝R″+R0＝10Ω+10Ω＝20Ω
电路中的电流
电阻R0在50s内产生的电热
Q＝I″2R0t＝（0.3A）2×10Ω×50s＝45J
答：（1）当水温度为20℃，电压表的读数为1V，电源电压为6V；
（2）当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温为40℃；
（3）当水温为100℃时，电阻R0在50s内产生的电热是45J。物质
比热容c/[]
水
煤油
砂石
约
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
实验次数
m
h/m
1
m1
1
2
m2
1.3
3
m3
1.5