初中物理九年级全册期末模拟卷二含解析新版 人教版 21页

1 期末模拟卷（二） （基础巩固卷） 班级： 姓名： 学号： 分数： （考试时间：90 分钟 面卷分值：100 分） 一.选择题（每题只有一个选项符合题目要求，共 13 小题，每小题 2 分，共 26 分） 1.(2019 广州)下列说法正确的是（ ） A．两物体温度相同，内能一定相同 B．两物体相比，分子动能越大的物体，其内能越大 C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大 D．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体 【答案】D 【解析】A．内能是指分子动能和分子势能之和。分子动能跟物体的温度有关，分子势能跟物体的体积有关， 可见内能跟物体的温度和体积都有关，所以两物体温度相同，其内能不一定相同，故 A 错误；B．因为内能 是指分子动能和分子势能之和，所以分子动能大的物体，其内能不一定就大，故 B 错误；C．热量是从温度 高的物体传递给温度低的物体，甲物体传递了热量给乙物体，只能说明甲的温度高于乙的温度，而温度并 非决定内能大小的唯一因素，故 C 错误；D．扩散现象是指相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象，所 以在扩散现象中，分子一定可以从低温物体运动到高温物体，故 D 正确。故应选 D。 2.（2019 无锡市）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中的 能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似（ ） A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程 【答案】D 【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做 功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就 是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。 3.（2019 湖北宜昌市）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内 2 水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲 解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（ ） A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源 【答案】 D 【解析】A 选项中，氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故 A 正确； B 选项中，根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故 B 正确； C 选项中，由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故 C 正确； D 选项中，该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故 D 错误。 4.(2019 湖南郴州)如图所示，一根支在支架上的塑料吸管，能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使 其带电，将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，吸管被吸引，说明吸管在与餐巾纸摩擦的过程中 （ ） A．失去电子带正电 B．失去电子带负电 C．得到电子带正电 D．得到电子带负电 【答案】D 【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，吸管被吸引，说明吸 管带的是负电。 因为摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电，所以，吸管在与餐巾纸摩擦 过程中，吸管得到电子而带负电。综上所述，只有选项 D 说法正确。 5.（2019 山东德州市）汽车装有安全带未系提示系统，当乘客坐在副驾驶座椅上时，座椅下的开关 S1 闭合， 若未系安全带，则开关 S2 断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关 S2 闭合，指 示灯熄灭，蜂鸣器不工作。图设计的电路图正确的是（ ） 3 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、系上安全带时开关 S2 闭合，会造成电源短路，故 A 不符合题意； B、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关 S1 闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关 S2 闭合，蜂鸣 器和指示灯被短路均不工作，此时电路安全，故 B 符合题意； C、只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时，两开关闭合，蜂鸣器和指示灯才工作，故 C 不符合题意； D、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关 S1 闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关 S2 闭合，蜂鸣 器和指示灯仍工作，故 D 不符合题意。 6.(2019 湖南郴州市)如图所示，闭合开关 S 后，灯泡 L 没有发光，电流表和电压表的示数均为 0．若电路 中只有一处故障，则可能的故障是（ ） A．灯泡 L 断路 B．电阻 R 断路 C．灯泡 L 短路 D．电阻 R 短路 【答案】A 【解析】电路连接正确无误，闭合开关 S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定 有断路，故 CD 错误，可能是电流表断路；小灯泡断路；开关断路；若电阻 R 断路电压表有示数，故 B 错误， A 正确； 7.(2019 湖北省 随州市)如图所示电路中，当开关 S 闭合时，电压表 V1、V2、V3 的示数分别为 U1、U2、U3， 电流表 A1、A2 的示数分别为 I1、I2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（ ） 4 A．U2＝U1═U3 I1＝I2 B．U2＝U1+U3 I1＝I2 C．U3＝U1+U2 I1＝I2 D．U3＝U1+U2 I1＞I2 【答案】B 【解析】由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表 A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表 A2 回到电源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流； 根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表 V1 测下边电阻两端的电压，电压表 V2 测电源的电压，电压 表 V3 测上面电阻两端的电压；根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I1＝I2，故 D 错误， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以三电压表的示数关系为：U2＝U1+U3，故 AC 错误，B 正确。 8.(2019 山东德州市)如图所示的电路中，a、b、c 是三只电表（电压表或电流表），闭合开关 S，标有“3V 1.5W”的灯泡 L1 正常发光，标有“6V 3W”的灯泡 L2 发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法 正确的是（ ） A．电表 a 为电流表，且示数为 1A B．电表 b 为电压表，且示数为 3V C．电表 c 为电流表，且示数为 0.25A D．闭合开关 S，电路消耗的总功率为 2.25W 【答案】D 【解析】 由 P＝UI 可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I1 0.5A，I2 0.5A， 由 I 可得，灯泡 L2 的电阻：R2 12Ω； 因灯泡 L1 正常发光，灯泡 L2 虽然发光但较暗，所以，通过 L1、L2 的电流不相等，L1 与 L2 应并联， 5 则 a 一定是电流表，b 是相当于导线的电流表，c 是相当于开路的电压表，故 B 错误； 此时电流表 a 测干路电流，电流表 b 测 L2 支路的电流，电压表 c 测电源的电压， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡 L1 正常发光，所以，电源的电压 U＝U1＝3V，即电压表 c 的示 数为 3V，故 C 错误； 此时通过 R2 的电流：I2′ 0.25A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流表 a 的示数：I＝I1+I2′＝0.5A+0.25A＝0.75A，故 A 错误； 电路消耗的总功率：P＝UI＝3V×0.75A＝2.25W，故 D 正确。故选：D。 9.（2019 四川达州市）如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。 能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部 分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大； 因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总 电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由 UV＝IR 滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻 值成正比，所以刻度是均匀的，故 A 符合题意； B、两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电 阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越 高，电压表示数越小并且刻度是均匀的。故 B 不符合题意； C、两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路 6 电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值 成正比，由 U＝IR 知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不均匀的。故 C 不符合题意； D、两电阻串联，电压表测 R0 两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻 变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正 比，所以身高越高，由 U＝IR 知，滑动变阻器两端电压越大，R0 两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀 的。故 D 不符合题意。 10.（2019 山东临沂）如图所示电路的两灯泡 L1 和 L2 分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样，闭合开 关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影啊，下列判断正确的是（ ） A．两灯串联 B．灯 L2 更亮 C．灯 L1 的电阻丝更粗 D．电流表 A2 的示数为 0.5A 【答案】B 【解析】作等效电路图，由图可得，两灯泡为并联，由额定电压及电流可计算出 L1 电阻为 19Ω，L2 电阻 为 12.7Ω，因为并联电压相等，由 2UP R  可得灯泡 L2 实际功率更大则更亮，L1 电阻更大，则 L1 灯丝更 粗，电流表 A2 测总电阻，只有当灯泡都正常发光是电流才为 0.5 A。 11.(2019 甘肃省天水市)如图甲所示的电路，在滑动变阻器 R2 的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中，电压表与 电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 7 A. R1 的阻值是 20Ω B. 当电流表的示数是 0.4A 时，R2 接入电路的阻值是 30Ω C. 电源电压是 16V D. 该电路的最大电功率为 7.2W 【答案】A 【解析】分析电路知道，滑动变阻器 R2 的和定值电阻 R1 组成串联电路，电流表测量串联电路电流，电压表 测量滑动变阻器 R2 的电压，在滑动变阻器 R2 的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中，接入电路中的电阻值减小， 电压表示数减小，电流表示数增大。 AC．当滑片在 B 端时，电源电压为：U=0.2AR1+14V，当滑片在 A 端时，电源电压为：U=0.9AR1， 解得 R1=20Ω，电源电压 U=18V，A 选项正确，C 错； B．当电流表为 0.4A 时，R2 接入电路电阻为 25 Ω，B 错； D．电流增大时，电路中的功率增大为：P=UI=18V×0.9A=16.2W，D 错。 12.（2019 山东潍坊市）．在如图所示家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关， 灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障， 则故障可能是（ ） A．零线上保险丝烧断 B．火线上保险丝烧断 C．灯丝烧断 D．插座短路 【答案】A 【解析】在家庭电路中只有一处故障时，用试电笔检测，氖管发光的接触的是火线，氖管不发光的接触的 是零线。 8 将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮，说明电路中存在断路故障；若灯丝烧断， 则电视机应该工作，故不可能是灯丝烧断； 保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光，插孔的左孔能使氖管发光，说明蓝 色线是通的（即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连，如下图）；插孔的右孔能使氖管发光，说明红色线 是通的（即火线是完好的），综合分析可知是 A 点左侧的零线断路（可能是零线上保险丝烧断）。 13．(2019 遂宁)如图，关于甲、乙、丙、丁四幅实验图片，下列说法错误的是（ ） A A B C D A．此实验说明通电导体周围存在着磁场 B．此实验说明了发电机的工作原理 C．此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 D．此实验过程中将机械能转化为电能 【答案】D 【解析】A、实验中当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场， 故 A 正确； B、图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针发生偏转，说明导体中 有感应电流产生，这是发电机的工作原理，故 B 正确； C、图中两电磁铁串联，则通过的电流相同，它们线圈的匝数不同，两个电磁铁吸引小铁钉的数量不同，说 明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，故 C 正确； 9 D、图中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动，将电能转化为机械能，故 D 错误。 二．填空题（共 15 个空，每空 1 分，本大题共 15 分） 14.(2019 扬州市)如图所示是汽油机的_________冲程。在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的 内能。汽油机的转速为 3000r/min，则 ls 内汽油机对外做功_________次。 【答案】 (1). 做功 (2). 做功 (3). 25 【解析】进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；3000r/min 则每秒钟转 50 转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功 25 次。 15.（2019 辽宁铁岭市）．如图所示是小李家的电能表，她家所使用的用电器总功率不能超过 W．将 一台额定功率为 880W 的电暖气单独接入电路中，正常工作 30min，通过电暖气的电流是 A，电能表 的转盘转了 转。 【答案】（1）4400；（2）4；（3）1320。 【解析】（1）由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为 220V，允许通过的最大电流为 20A， 他家同时使用用电器的最大总功率：P 大＝UI＝220V×20A＝4400W； （2）由 P＝UI 得通过电暖气的电流：I＝ ＝ ＝4A； 3000r/kW•h 表示每消耗 1kW•h 的电能，电能表转盘的转数 3000r， 电暖气独正常工作 30min 消耗的电能：W＝Pt＝0.88kW×0.5h＝0.44kW•h， 电能表转盘转过的转数：n＝3000r/kW•h×0.44kW•h＝1320r。 16.（2019 成都 A 卷）如图所示.用细线悬挂的磁体 AB.磁极未知。当闭合电路开关 S 后,磁体的 B 端与通电 螺线管左端相互排斥,则 B 端是磁体的 极。 断开开关 S,磁体静止时,B 端会指向地理的 ( 选填“北方”或“南方”)。 10 【答案】 （1）N ；（2） 北方. 【解析】由右手螺旋定则可以初步判断通电螺线管左端为 N 极，再根据题设条件螺线管与磁体相互排斥， 同性相斥，则磁体 B 端为 N 极。而磁体静止后，由异性相吸，B 端会指向地磁南极，即地理北极。 17．（2019 眉山市)如图所示，闭合开关 S 后小灯泡 L1、L2 均正常发光，它们的连接方式是_________联； 一段时间后，有一个小灯泡熄灭，而电流表 A 的示数为零，则电路中出现的故障是______________________。 【答案】（1）并； （2）L1 断路（电流表断路；或 L1 与电流表同时断路）。 【解析】电流从电源的正极出发，经过开关 S 后，分为两支分别流向 L2 和 L1 所在的支路，所以电路为并联 电路。后来，有一个小灯泡熄灭，且电流表 A 的示数为零，说明是 L1 所在的支路出现断路现象。因此电路 故障可能是 L1 断路，也可能是电流表断路，还可能是它们两个同时断路。 18.（2019 黑龙江省绥化市）图甲是灯 L 和电阻 R 的电流随电压变化的图象，将他们按图乙所示接入电路 中。只闭合开关 S，小灯泡的实际功率为 0.8W；再闭合开关 S1，电流表的示数变化了 A．若将 R 与 标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则滑动变阻器消耗的最大电功率 是 W． 【答案】（1）0.2；（2）0.1。 【解析】（1）由乙图可知，只闭合开关 S 时，电路为灯泡 L 的简单电路，电流表测通过灯泡的电流， 由图甲可知，当灯泡两端的电压 UL＝2V、通过的电流 IL＝0.4A 时， 灯泡的实际功率：PL＝ULIL＝2V×0.4A＝0.8W，则电源的电压：U＝UL＝2V； 再闭合开关 S1 时，灯泡 L 与定值电阻 R 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影 响，所以，通过灯泡的电流不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由图象可知，通过 R 的电 11 流：IR＝0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表示数变化了 0.2A， 由 I＝ 可得，R 的阻值：R＝ ＝ ＝10Ω； （2）若将 R 与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上，R 与 R 滑串联， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝ ， 则滑动变阻器消耗的电功率： R 滑＝I2R 滑＝（ ）2R 滑＝ ＝ ＝ ＝ ， 当 R 滑＝R＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则 P 滑大＝ ＝ ＝0.1W。 19．(2019 淄博)如图所示，GMR 是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关 S1 和 S2 时， 小磁针 N 极指向右端，则电磁铁的左端为 极，电源右端为 极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑 片应向 滑动。 【答案】（1）N；（2）正；（3）左 【解析】（1）根据根据磁极间的相互作用得出电磁铁的两极，利用安培定则可知电源的正负极； （2）根据灯泡亮度的变化可知，电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化，进一步得出滑动 变阻器的滑片移动方向。 解：已知小磁针 N 极指向右端，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁的左端 N 极，右手握住螺线管，大拇 指指向 N 极，四指指向电流的方向，则电源右端为正极，左端为负极， 闭合开关 S1 和 S2，要使指示灯变亮，则电路电流变大，巨磁电阻的阻值减小，磁场的磁性增强，电流变大， 电阻变小，则使滑片 P 向左滑动。 三．作图题(本大题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分) 20.（2019 河南）某额定电压为 220V 的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关 12 S1（有人时闭合、无人时断开）及可见光开关 S2（白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要 求正确完成电路连接。 【答案】如图所示： 【解析】由题意知，在白天且有人时电动扶梯才能启动，说明两个开关串联后共同控制电动机，根据安全 用电的原则，开关应接在火线上；所以，从火线开始，用导线将两个开关 S1、S2 串联，再连接电动扶梯的电 动机，最后回到零线。 21.（2019 四川巴中）根据图所示的通电螺线管，标出磁感线方向和小磁针北极。 【答案】 【解析】依据安培定则：右手握住螺线管，四指弯曲指向电流方向，可以判断通电螺线管的下端是 N 极， 上端是 S 极；磁体周围的磁感线从 N 极出发回到 S 极，据此标出磁感线方向如图；小磁针静止时 N 极指向 即为磁感线方向，所以小磁针 N 极向上。如图； 四．实验探究题（22 题 4 分；23 题 10 分；24 题 10 分；25 题 8 分；26 题 3 分；本大题共 35 分） 22．（2019 广西贵港市）为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某 13 实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相 同温度时吸收热量的多少。实验装置如图 11 所示。 （1）加热时，某一时刻在水中的温度计示数如图 12 所示，则此时水的温度是________℃。 （2）实验数据记录如下表： 液体名称 液体质量 m/g 液体初温 t1/℃ 液体末温 t2/℃ 加热时间 t/min 水 200 20 30 12 煤油 200 20 30 6 分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量________（选填“相同” 或“不同”），________的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。 （3）根据以上表格的数据计算，当加热时间为 12min 时，这些水吸收的热量是________J。[水的比热容为 4.2×103J/（kg·℃）]。 【答案】（1）23 ； （2）不同 ；水 ；（3）8.4×103 【解析】（1）由图 12 知，温度计的分度值为 1℃，温度计中的液面刚好对齐第 23 条刻度线，则对应的温度 为 23℃。（2）由表中数据分析知，水和煤油升高相同的温度时，所用的加热时间不同，因为是同样的热源， 所以水和煤油吸收的热量不同；又因为水的加热时间较长，所以在升高相同的温度时，水吸收的热量较多， 说明水的吸热本领更强。（3）当加热时间为 12min 时，这些水吸收的热量为 J104.8℃)20℃30(0.2kg)℃J/(kg104.2tmcQ 33  水 。 23．（2019 陕西省）物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方 体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图 所示，将电极 M、N 分别固定在水槽左右两侧底部的中央。 14 （1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片 P 移到最______（选填“左”或“右”）端。 （2）实验中，通过调节___________来保持电极 M、N 间的电压恒为 3 V。控制其他条件不变，通过向水槽 中添加食盐水，从而达到改变食盐水的_______________的目的，用电流表测出相应的电流值。食盐水导电 性的强弱可以由______________来判断。实验数据如下表： （3）依据表格中的数据在图中描点，做出电流 I 随横截面积 S 变化的 I－S 图像。 （4）分析表格中的数据或图像，可得到初步结论：其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性 _______________。 （5）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：___________________________________。 【答案】（1）右 （2）滑动变阻器的滑片 横截面积 电流表的示数（或电流的大小） （3）如图所示 （4）先增大后不变 （5）换不同导电液体，多次实验（或换不同浓度的食盐水，多次实验） 【解析】本题第（1）问考察滑动变阻器的调节，滑片 P 滑到右端，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，能 起到保护电路的作用。第（2）问第一空通过调节滑动变阻器滑片改变接入电路的的阻值从而控制 MN 两端 15 的电压不变；第二空添加盐水后，液体的横截面积增大；第三空食盐水的导电性能可以通过电流表的读数 判断，电流大，导电性能强，电流小，导电性能弱。第（4）问根据表格中的数据或图像都可以看出，当食 盐水的横截面积增大时，电流先增大后不变，所以食盐水的导电性也是先增大后不变。 24.（2019 内蒙古通辽市）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标 有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为 5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。 （1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。 （2）排除故障后，小明将 5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 （选填 a”或“b”） 端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数 为 A。 （3）接下来断开开关，取下 5Ω的定值电阻，分别把它换成 10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动 变阻器，控制 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表 中： 实验次数 1 2 3 电阻 R/Ω 5 10 20 电流 I/A 0.2 0.1 （4）由数据可知：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 。 （5）小明想用一块电流表和一个定值电阻 R0 测未知电阻 Rx 的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的 电路图，并进行如下实验操作： ①闭合 S、S1，此时电流表的示数为 I； ②闭合 S、断开 S1，此时电流表的示数为 I1； ③求未知电阻 Rx 的表达式为：Rx＝ 。（用 R0、I、I1 表示） 【答案】：（1）如图所示 ； （2）b；0.4；（3）电压表；（4）反比；（5）③ 。 16 【解析】（1）电压表与定值电阻并联且正进负出，如图所示： （2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即 b 端，小明同学首先将 5Ω定值电阻接入电路，将滑片 P 滑到 b 端，再闭合开关，调节滑片 P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用 小量程，分度值为 0.02A，示数 0.4A； （3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数 U＝IR＝ 0.4A×5Ω＝2V，小明同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大，然后将 5Ω的电阻替换为 10Ω．闭 合开关，调节滑片 P，使电压表示数为 2V，将电流表示数记录在表格中。 （4）由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电 阻成反比。 （5）②闭合 S、断开 S1，此时为只有 Rx 工作的电路，电流表测量 Rx 的电流，示数为 I1，可测出电源电压 U ＝I1Rx，①闭合 S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为 I， 根据并联电路电流的规律知，R1 的电流：I1＝I﹣I1，则电源电压为 U＝（I﹣I1）R1 根据电源电压相等知：U＝U＝I1Rx＝（I﹣I1）R1 未知电阻 Rx 的表达式为：Rx＝ 。 25.（2019 山东东营市）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的 实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与 U 形管相连，接入电路。 （1）组装之前，U 形管内注入适量红墨水，U 形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。 17 （2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。 （3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法， 下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。 A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩 散现象表明分子在不停地做无规则运动 （4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在 10s 内产生的热量是 J。 （5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个 U 形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能 是 。 【答案】（1）属于；（2）电流；电阻；（3）U 形管液面高度；BD；（4）2；400； （5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。 【解析】（1）由图知，U 形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器； （2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电 流产生热量与电阻的关系； （3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。 采用的是转换法； A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法； B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法； C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法； D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。故选 BD； （4）由图知，电流表选择的是～3A 量程，对应的分度值是 0.1A，电流表示数为 2A； 右侧容器中定值电阻在 10s 内产生的热量是 Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J； （5）由 Q＝I2Rt 可知，电阻丝 R1 和 R2 在相同时间内产生的热量不同，则 U 形玻璃管中应该出现液面高度差； 而其中一个 U 形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内 的电热丝短路。 26. (2019 武汉)某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。 (1)实验时应将电流表、导线 ab 串联起来组成 回路。 (2)该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是 (填字母标号)。 A.导线 ab 在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体 B.导线在磁场中静止，但不用单根导线 ab，而用匝数很多的线圈 18 C.蹄形磁体静止，导线 ab 从图中所示位置水平向左或水平向右运动 D.蹄形磁体静止，导线 ab 从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动 E.蹄形磁体静止，导线 ab 从图中所示位置斜向上或斜向下运动 (3)如图所示的实验装置中，将电流表换成 进行触接，还可以探究电动机的工作原理。 【答案】（1）闭合；（2）CE；（3）电源 【解析】（1）磁生电是电磁感应现象，必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以应 将电流表、导线 ab 串联起来组成闭合回路； （2）电流表发生偏转，说明电路中产生了感应电流，所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动；AB、导线 ab 在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈，导体在磁场中都没有发生相对运动，不会 产生感应电流，故 AB 都不符合题意。 CE、由图知，导体 ab 处的磁感线是从上向下的，导体 ab 水平向左 或向右运动，斜向上或斜向上运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，所以会产生感应电流， 电流表指针发生偏转，故 CE 符合题意。 D、导体 ab 竖直向上或竖直向下运动时，运动方向与磁场方向平行，导体没有做切割磁感线运动，不会产 生感应电流，电流表指针不发生偏转，故 D 不符合题意； 故选 CE。 （3）当电流表换成电源时，导体 ab 就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作 原理。 五．计算题(27 题 9 分；28 题 9 分；本大题共 18 分) 27.(2019 贵州黔东南)．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关 S1、S，断 开 S2 时，电流表的示数为 0.4A。 （1）求电源电压； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，求电流表的示数； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，求整个电路消耗的电能。 19 【答案】(1) 12V；(2) 1.2A；(3) 1920J。 【解析】解：（1）当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电路为 R1 的简单电路，电流表测通过的电流， 由 I＝ 可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电路为 R2 的简单电路，电流表测通过的电流， 则电流表的示数：I2＝ ＝ ＝1.2A； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，R1 与 R2 并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过 R1、R2 的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A， 通电 100s 整个电路消耗的电能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。 答：（1）电源电压为 12V； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电流表的示数为 1.2A； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，整个电路消耗的电能为 1920J。 28. (2019 益阳市)某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满 20℃的水后加热至 70℃， 已知水的比热容 c 水=4.2×103J/(kg·℃)，干木材的热值 q=1.2×107J/ kg 。 （1）水需要吸收多少热量？ （2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？ （3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为 14%，需要多少干木材？ ××型电热水器 额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器 额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类 温度设定范围 20℃~90℃ 净重 20kg 容量 40L 整机外形尺寸 530mm×400mm×400mm 20 出厂日期 2019 年 5 月 15 日 【答案】（1）水需要吸收 8.4×106J；（2）3500S；（3）5kg。 【解析】解：（1）由 = m V  可得水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg， 20℃的水加热至 70℃，则水吸收的热量： Q 吸=c 水 m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×106J， （2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q 吸， 由 t WP  可得，电热水器正常工作时至少需要的时间： 68.4 10 J 3500S2400W QWt P P    吸 ； （3）根据 Q 吸=14%Q 放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：Q 放= = =6×107J； 根据 Q 放=mq 可知，需要干木柴的质量为： 7 / 6 10 Jm 51.2 107J/ kg Q kgq    放 答：（1）水需要吸收 8.4×106J 热量； （2）电热水器正常工作时至少需要 3500s 时间； （3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为 14%，需要 5kg 干木材。 29.（2019 辽宁抚顺市）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化 电路图如图乙所示。R1、R2、R3 均为电热丝，已知 R1＝176Ω加热杯的部分参数如表。求：c 水＝4.2×103J/ （kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] （1）R2 的阻值是多少？ （2）加热杯的低温档功率是多少？ （3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使 1L 水从 12℃升高到 100℃，需要多长时间？ 额定电压 220V 高温档功率 1100W 中温档功率 440W 低温档功率 容量 1L 21 【答案】（1） 66Ω；（2）220W；（3）336s。 【解析】解：（1）当 S 接高温档触点时，电路为 R3 的简单电路， 由 P＝UI＝ 可得，R3 的阻值：R3＝ ＝ ＝44Ω， 当 S 接中温档触点时，R2、R3 串联，则此时电路中的总电阻：R 总＝ ＝ ＝110Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2 的阻值：R2＝R 总﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω； （2）当 S 接低温档触点时，R1、R3 串联，则加热杯的低温档功率：P 低＝ ＝ ＝220W； （3）满壶水的体积：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3， 由ρ＝ 可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 水吸收的热量：Q 吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J， 不计热量损失时，消耗的电能： W＝Q 吸＝3.696×105J， 由 P＝ 可得，需要的加热时间：t′＝ ＝ ＝336s。 答：（1）R2 的阻值是 66Ω； （2）加热杯的低温档功率是 220W； （3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使 1L 水从 12℃升高到 100℃，需要 336s。