九年级物理上学期期末试卷（含解析） 新人教版39

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2015-2016学年山西省太原五中九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（每题3分，共30分） 1．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（　　） A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多 B．物体内能增加，温度一定升高 C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 D．热传递发生在内能大的物体与内能小的物体之间 2．如图所示，用电器正常工作时电流最小的是（　　） A． 电饭锅 B． 电子计算器 C． 微波炉 D． 电熨斗 3．如图所示的几种现象中不正确的是（　　） A． B． C． D． 4．图是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作．把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．若电路中仅有一处故障，则（　　） A．电热壶所在电路的B、D两点间断路 B．插座的接地线断路 C．插座左、右插孔短路 D．电路的C、D两点间导线断路 5．电位器和滑动变阻器都是变阻器，它们的原理都是通过改变导体的长度从而改变接入电路中的电阻．如图是某电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动．已知电阻片R的总电阻为10Ω，将电位器A、B两个接线柱分别接在电压为2.4V的电源两端．当滑动片P位于如图所示的位置时，接线端B、C间的电阻为6Ω．则下列说法中正确的是（　　） A．接线端B、C间的电压为2.4V B．电位器消耗的电功率为1.44W C．通过A、B间电阻的电流为0.4A D．滑动片P逆时针向C端滑动的过程中，接入电路中的电阻变小 6．在如图所示的电路中，电源电压不变，当变阻器的滑片P由中点向b端滑动的过程中，电流表和电压表的示数变化情况是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电流表示数变小，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大 7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦 8．如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 3W”字样．闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变化范围2V～3V B．电流表示数变化范围0.2A～0.5A C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω D．该电路的最大功率为4.2W 9．如图所示的家庭电路中，有两个器件连接错误，它们是（　　） A．闸刀开关和带开关的灯泡 B．带开关的灯泡和带熔丝的二孔插座 C．带开关的灯泡和三孔插座 D．闸刀开关和三孔插座 10．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　） A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关 C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触 D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小 　 二、填空题（每空1分，共17分） 11．刀在石头上磨会发烫，这是通过　　的方式使刀的内能增加；一杯水慢慢变凉，是通过　　的方式使水的内能减少． 12．一位同学设计了一个风力测定仪，如图6所示，O是转动轴，C是金属杆，下面连接着一块受风板．无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点 是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　　，观察小灯泡的　　可以粗略地知道风力的大小．灯泡变亮是风力　　． 13．某家用电能表上标有“220V 5A 3000R/kWh”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表1分钟转了45转．由此可估算出该家所有用电器的总功率为　　W；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加　　W以下的用电器． 14．将一盏标有“12V　9W”的灯泡（忽略灯丝电阻随温度的变化）接在电源电压为10V的电路中时，灯泡消耗的功率是　　W．若将其接入电源电压为36V的电路中并能使它正常发光，则应给它　　联一个阻值是　　Ω的电阻． 15．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电流变化的图线如图乙所示．根据图象可知：　　（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图线，电源电压为　　V，电阻R1的阻值为　　Ω．当电压表V1的示数为4V时，R2消耗的电功率为　　W． 16．家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示，使用时发热体直接连入家庭电路．当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为　　W．如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W，按一天工作10h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能　　 kW•h；当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发热体的电阻会　　；它的电功率会　　．（最后两空填“增大”“不变”或“减小”） 　 三、作图与简答题（每图2分，简答4分，共8分） 17．光波炉是一种可单独也可同时使用光波和微波的能量来加热的一种新型厨具．正常使用的光波炉上至少设置三个开关，一个控制光波S1，一个控制微波S2，还有一个开关S，它的作用是打开炉门时必须切断光波炉的电源，防止微（光）波泄漏，关上门才可以让光波炉工作，请将三个开关接到如图所示的电路中． 18．通电螺线管上方有一静止的小磁针，如图所示，根据图中通电螺线管的磁感线的方向，标出小磁针的N极和电源的正、负极． 19．小丽在使用电饭锅做饭时发现插头发热，原来是插头松动了，继续使用一段时间后，插座烧焦成了如图所示的样子，请你帮他分析产生这种现象的原因是什么？ 　 三、实验题（每图、每空2分，共32分） 20．在探究“电流与电阻的关系“的实验过程中．小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验，电源电压恒为6V电路图如图甲所示． （1）请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．（导线不能交叉） （2）连接电路时．开关应处于　　（断开或闭合）状态． （3）连接好电路．闭合开关，发现电压表没有示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终没有示数．造成这一现象的原因可能是　　（填字母） A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路 （4）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到　　的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向　　（填左或右）滑动，同时眼睛盯住　　才可能达到这个目的． （5）为保证上述实验顺利进行，滑动变阻器的最大阻值至少是　　Ω． （6）根据实验数据，作出I﹣R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论：　　． 21．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图． （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整． （2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为I=　　A，则未知电阻R=　　Ω． （3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整． ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②　　，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=　　． 22．莉莉利用如图1所示的实验电路图测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V． ①若有三个滑动变阻器，规格分别为R1（5Ω 2A）、R2（20Ω 1A）、R3，则应选择　　（选填“R1”“R2”或“R3”）． ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至　　（选填“最左”或“最右”）端． ③闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是　　． ④排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时．电流表示数如图2所示，则小灯泡额定功率的测量值　　W． ⑤若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡． 闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动変阻器的滑片　　（选填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）． 　 四、计算题（23题6分，24题7分共13分） 23．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝． XX牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz 求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能； （2）电路中R1的阻值； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率． 24．图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0﹣0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，R1为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示． （1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数） （2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2103J/（kg•℃）] （3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m时，探测电路中的电流多大？ 　  2015-2016学年山西省太原五中九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 　 一、选择题（每题3分，共30分） 1．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（　　） A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多 B．物体内能增加，温度一定升高 C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 D．热传递发生在内能大的物体与内能小的物体之间 【考点】温度、热量与内能的关系． 【分析】（1）物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，物体吸收热量，内能增加．内能和机械能是两种不同形式的能，一切物体都具有内能． （2）改变内能的方式有两种：做功与热传递，物体内能的改变既有可能是物体对外做了功，也可能是物体向外放出热量． 【解答】解：A、物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，温度低的物体可能比温度高的物体内能多，故A正确； B、物体的内能增加，温度不一定升高，如水沸腾时内能增加，但温度不变，故B错误； C、物体内能增加，可能要从外界吸收热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误； D、热传递发生在温度高的物体与温度低的物体之间，故D错误． 故选：A． 　 2．如图所示，用电器正常工作时电流最小的是（　　） A． 电饭锅 B． 电子计算器 C． 微波炉 D． 电熨斗 【考点】电流的大小． 【分析】电熨斗、电饭煲、微波炉都是在额定电压为220V的环境下工作的，所需电流较大，而计算器是靠干电池供电，工作电流小． 【解答】解： A、电饭煲工作时的功率约为1000W，电流大约是4.5A左右； B、学生用计算器的电流大约是100μA； C、微波炉的电功率约为2000W，工作电流约为10A； D、电熨斗功率约为1000W，电流约4.5A左右； 通过以上分析可知正常工作时电流最小的是B． 故选B． 　 3．如图所示的几种现象中不正确的是（　　） A． B． C． D． 【考点】磁感线及其特点；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；验电器的原理及使用． 【分析】（1）在磁体外部，磁感线总是从N极回到S极； （2）通电直导线周围存在磁场，这就是电流的磁效应； （3）验电器是根据同名磁极相互排斥的原理制成的； （4）利用安培定则和磁极间的相互作用可做出判断． 【解答】解：A、图中两磁极为S极，磁感线都是回到S极的，故A正确； B、图中通电直导线周围有磁场，可使小磁针发生偏转，故B正确； C、图中是验电器的原理图，利用了同名电荷相互排斥，故C正确； D、利用安培定则判断可知，螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针应该是左端为S极，故D错误． 故选D． 　 4．图是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作．把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．若电路中仅有一处故障，则（　　） A．电热壶所在电路的B、D两点间断路 B．插座的接地线断路 C．插座左、右插孔短路 D．电路的C、D两点间导线断路 【考点】家庭电路的故障分析． 【分析】正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说明有地方开路了，氖管均能发光，说明进户零线开路． 【解答】解：电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路，而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线有电，而零线开路了，且是在C、D之间开路． 故选：D． 　 5．电位器和滑动变阻器都是变阻器，它们的原理都是通过改变导体的长度从而改变接入电路中的电阻．如图是某电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动．已知电阻片R的总电阻为10Ω，将电位器A、B两个接线柱分别接在电压为2.4V的电源两端．当滑动片P位于如图所示的位置时，接线端B、C间的电阻为6Ω．则下列说法中正确的是（　　） A．接线端B、C间的电压为2.4V B．电位器消耗的电功率为1.44W C．通过A、B间电阻的电流为0.4A D．滑动片P逆时针向C端滑动的过程中，接入电路中的电阻变小 【考点】欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；电功率的计算． 【分析】A、根据滑动变阻器的AB接入电路分析BC间的电压； B、已知滑动变阻器的总电阻和BC间的电阻以及AB两端的电压，先求出AB间的电阻，然后根据P=求出电位器消耗的总功率； C、已知AB的电阻和AB两端的电压，根据欧姆定律即可求出通过AB的电流； D、根据接入电路中导线的长度分析滑片向C端移动时，电阻的变化情况． 【解答】解：A、因为是将滑动变阻器的AB两端接入电路，故BC两端的电压为零； B、电位器消耗的功率：P===1.44W； C、通过电位器的电流：I===0.6A； D、当滑片向C端移动时，增加了接入电路中电阻丝的长度，因此接入电路中的电阻变大． 故选 B． 　 6．在如图所示的电路中，电源电压不变，当变阻器的滑片P由中点向b端滑动的过程中，电流表和电压表的示数变化情况是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电流表示数变小，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】分析清楚图示电路结构，明确各电路元件的连接方式，然后根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，再应用并联电路特点与欧姆定律分析答题． 【解答】解：由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测滑动变阻器支路电流； 当变阻器滑片P由中点向b端滑动过程滑动变阻器接入电路的阻值变大，电源电压不变，电压表示数不变， 电压U不变，滑动变阻器 接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表示数变小，故B正确； 故选B． 　 7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦 【考点】电功的计算；电功率的计算；额定功率；实际功率． 【分析】由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率，可以求出：①灯丝的电阻，②正常发光一段时间消耗的电能，③在实际电压下的实际功率． 【解答】解：A、两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗的电能的多少，故A错误； B、两灯均正常发光时，额定电压相同都等于220V， 由于灯丝电阻R=，甲灯额定功率小于乙灯的额定功率， 所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误； C、由R=知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等， 由P=I2R可知，甲灯的实际功率比乙灯的大， 则当两灯串联接在220V电路中，甲灯比乙灯亮，故C正确； D、将乙灯接在110V的电路中， R乙===484Ω； P乙=，故D错误． 故选C． 　 8．如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 3W”字样．闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变化范围2V～3V B．电流表示数变化范围0.2A～0.5A C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω D．该电路的最大功率为4.2W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，比较灯泡的额定电流和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数最小，根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出电路的最大功率； （2）当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案． 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）由P=UI可得，灯的额定电流： IL===0.5A， 由I=可得，灯泡的电阻： RL===12Ω； 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流为I大=0.5A， 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，电压表的示数最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电压表的最小示数： U滑小=U﹣UL=7V﹣6V=1V， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R滑小===2Ω， 该电路的最大功率： P大=UI大=7V0.5A=3.5W，故D错误； （2）当电压表的示数U滑大=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 则电压表的示数变化范围为1V～3V，故A错误； 此时灯泡两端的电压： UL小=U﹣U滑大=7V﹣3V=4V， 电路中的最小电流： I小===A≈0.33A， 所以，电流表示数变化范围0.33A～0.5A，故B错误； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R滑大===9Ω， 所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω，故C正确． 故选C． 　 9．如图所示的家庭电路中，有两个器件连接错误，它们是（　　） A．闸刀开关和带开关的灯泡 B．带开关的灯泡和带熔丝的二孔插座 C．带开关的灯泡和三孔插座 D．闸刀开关和三孔插座 【考点】家庭电路的连接． 【分析】结合家庭电路中各元件的连接要求可对图中的连接做出判断： （1）带保险熔丝的闸刀开关一般装在干路的前端．插座的保险丝一般只在火线上接一根，这样不是为了节省，而是为了更安全，如果零线和火线各接一根保险丝，若零线上的保险丝熔断，电路处于断开状态，但是电路中还连接着火线，接触电路会发生触电事故． （2）开关控制灯泡的正确连接方法：火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套． （3）两孔插座的连接方法：左孔接零线，右孔接火线．当插座上进入大功率的用电器时，还要在火线上串联一根保险丝． （4）三孔插座的连接方法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线． 【解答】解：（1）读图可知，带保险熔丝的闸刀开关连接正确，带保险丝的两孔插座连接正确； （2）开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套．开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏后，断开开关，切断火线，安全的更换灯泡．因此，图中带开关的灯泡连接错误． （3）三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．当金属外壳的用电器插入三孔插座时，金属外壳的用电器漏电时，接触用电器防止触电事故的发生．图中连接错误． 故选C． 　 10．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　） A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关 C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触 D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小 【考点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素． 【分析】A、知道电流的方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、S极； B、电磁铁是根据电流的磁效应制成的；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关； C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触． D、R1为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况，根据欧姆定律判断出电流的变化； 【解答】解：A、工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误； B、电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，故B错误； C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误； D、超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点K与静触点B接触，电铃报警，故D正确； 故选D． 　 二、填空题（每空1分，共17分） 11．刀在石头上磨会发烫，这是通过　做功　的方式使刀的内能增加；一杯水慢慢变凉，是通过　热传递　的方式使水的内能减少． 【考点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能． 【分析】改变物体内能的方法有：一是做功，对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体的内能增加、温度升高；物体对外做功（气体膨胀做功），物体的内能减少、温度降低．据此分析判断． 二是热传递，高温物体放出热量、降低温度、内能减少；低温物体吸收热量、温度升高、内能增加． 【解答】解：刀在石头上磨会发烫，这是摩擦生热现象，是通过做功的方式使刀的内能增加； 一杯水慢慢变凉，是热量发生了转移，是通过热传递的方式使水的内能减少． 故答案为：做功；热传递． 　 12．一位同学设计了一个风力测定仪，如图6所示，O是转动轴，C是金属杆，下面连接着一块受风板．无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点 是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　滑动变阻器　，观察小灯泡的　亮度　可以粗略地知道风力的大小．灯泡变亮是风力　变大　． 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】由图可知：金属杆OC移动时，弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化，因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器； 风力改变，连入电路的电阻改变，电源电压不变，电路中的电流改变，灯泡的亮度改变，通过灯泡的亮度判断风力的大小． 【解答】解：由图可知，金属杆OC随受风板移动时，弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化，金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器； 风力越大，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小． 故答案为：滑动变阻器；亮度；变大． 　 13．某家用电能表上标有“220V 5A 3000R/kWh”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表1分钟转了45转．由此可估算出该家所有用电器的总功率为　900　W；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加　200　W以下的用电器． 【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算． 【分析】本题首先要清楚“3000r/kW•h”的物理意义：当用电器消耗1千瓦时的电能，电能表的水平转盘转过3000转，1度=3.6106焦，即1kW•h=3.6106J．电功率的计算公式P=UI的应用． 【解答】解：由题意可知：用电器所做的功W=kW•h=5.4104J p===900W． 最大功率P=UI=220V5A=1100W，待装功率P1=P﹣P2=1100W﹣900W=200W； 故答案为：900；200． 　 14．将一盏标有“12V　9W”的灯泡（忽略灯丝电阻随温度的变化）接在电源电压为10V的电路中时，灯泡消耗的功率是　6.25　W．若将其接入电源电压为36V的电路中并能使它正常发光，则应给它　串　联一个阻值是　32　Ω的电阻． 【考点】欧姆定律的应用． 【分析】（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，再根据P=求出灯泡接在10V的电路中时消耗的电功率； （2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，电源的电压大于灯泡的额定电压时，要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值． 【解答】解： （1）由P=可得，灯泡的电阻： RL===16Ω， 灯泡接在10伏的电路中时，消耗的电功率： P实===6.25W； （2）要使额定电压为12V的灯泡在36V的电路中正常发光，应串联一个电阻分压， 串联电路中各处的电流相等， 由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流： I===0.75A， 因为串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，串联电阻两端的电压： UR=U﹣UL=36V﹣12V=24V， 由I=可得，串联电阻的阻值： R===32Ω． 故答案为：6.25；串；32． 　 15．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电流变化的图线如图乙所示．根据图象可知：　甲　（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图线，电源电压为　6　V，电阻R1的阻值为　10　Ω．当电压表V1的示数为4V时，R2消耗的电功率为　0.8　W． 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式；根据图象分析电压与电流的变化关系，根据U随I变化的规律判断A图象是哪个电压表的图象； （2）根据串联电路的电压特点，由图象分析可得电源电压； 在R1的图象B中读出一组对应的电压和电流值，由欧姆定律计算其电阻的大小；根据串联电路特点和P=UI计算R2消耗的电功率． 【解答】解： （1）由电路图知：电阻R1、R2串联，电压表V1测电阻R1两端电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，电流表测电路电流； 由欧姆定律可知，电阻R1阻值不变，通过它的电流与其两端电压成正比，由图象知：甲是电压表V1变化曲线，乙是电压表V2变化曲线； （2）串联电路中总电压等于各部分电压两端电压之和， 由图可知，当R2连入阻值为0时，R2两端电压为0，此时电路中电阻最小，电流中电流最大，R1两端分得电压最大，由图象知， 电源电压：U=U1=6V； 由图象知，当R1两端电压为4V时，通过它的电流为0.4A， 由欧姆定律可得： R1===10Ω， 由串联电路的电压特点可知，此时R2的电压： U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V， 由串联电路的电流特点可知：I1I2=0.4A， 所以R2消耗的电功率为： P2=U2I2=2V0.4A=0.8W． 故答案为：甲；6；10；0.8． 　 16．家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示，使用时发热体直接连入家庭电路．当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为　4.84　W．如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W，按一天工作10h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能　1.5　 kW•h；当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发热体的电阻会　增大　；它的电功率会　减小　．（最后两空填“增大”“不变”或“减小”） 【考点】电功率的计算；电功的计算． 【分析】（1）家庭电路的电压为220V，根据图象读出当发热体的温度为60℃时对应的电阻，再根据P=求出此时的电功率； （2）知道这只电灭蚊器的平均电功率以及工作时间，根据W=Pt求出一个月消耗的电能； （3）根据电路图可知当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发热体的电阻的变化，然后根据P=判断电功率的变化． 【解答】解：（1）家庭电路的电压为220V， 由图象可知当发热体的温度为60℃时，R=10kΩ=10000Ω， 此时电功率： P===4.84W； （2）这只家用电灭蚊器一个月消耗电能： W=P′t=510﹣3kW3010h=1.5kW•h； （3）由图象可知，当发热体温度继续上升时，电阻增大， 根据P=可知，电源电压不变时，它的电功率会减小． 故答案为：4.84；1.5；增大；减小． 　 三、作图与简答题（每图2分，简答4分，共8分） 17．光波炉是一种可单独也可同时使用光波和微波的能量来加热的一种新型厨具．正常使用的光波炉上至少设置三个开关，一个控制光波S1，一个控制微波S2，还有一个开关S，它的作用是打开炉门时必须切断光波炉的电源，防止微（光）波泄漏，关上门才可以让光波炉工作，请将三个开关接到如图所示的电路中． 【考点】电路图设计． 【分析】根据开关S的作用是打开炉门时必须切断光波炉的电源，故三个开关中，开关S连接在干路中；控制光波的S1串联在光波电路中；控制微波的S2串联在微波电路中，据此连接电路． 【解答】解：光波电路和微波电路并联，开关S控制整个电路，一个控制光波的S1，一个控制微波的S2，如下图所示： 　 18．通电螺线管上方有一静止的小磁针，如图所示，根据图中通电螺线管的磁感线的方向，标出小磁针的N极和电源的正、负极． 【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁感线及其特点；安培定则． 【分析】由磁感线方向可知螺线管的磁极及小磁针所在位置的磁感线方向；由安培定则可判出电流的方向及电源的正负极． 【解答】解：因外部磁感线由N极指向S极，故电磁铁右端为N极，小磁针所须位置的磁感线向左，则小磁针左侧为N极； 由右手螺旋定则可得电流由左方流入，即电源左侧为正极．故答案如图： 　 19．小丽在使用电饭锅做饭时发现插头发热，原来是插头松动了，继续使用一段时间后，插座烧焦成了如图所示的样子，请你帮他分析产生这种现象的原因是什么？ 【考点】家庭电路电流过大的原因． 【分析】（1）插头松动后，插头与插孔（电饭锅锅体插座）接触面积减小； （2）导体在材料、长度一定的情况下，横截面积越小，电阻越大； （3）由Q=I2Rt可知，电流I与时间t相同时，R越大，导体电阻产生的热量越多． 【解答】解：插头松动后，插头与电饭锅插孔间的接触面积变小，插头与插孔接触处的接触电阻变大， 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流I一定的情况下，相同时间t内产生热量增多，所以插座温度升高，容易将插头及插座烧毁甚至引起火灾． 故答案为：插头松动，接触电阻变大，电流产生的热量增加，插座温度升高，将插座烧坏． 　 三、实验题（每图、每空2分，共32分） 20．在探究“电流与电阻的关系“的实验过程中．小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验，电源电压恒为6V电路图如图甲所示． （1）请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．（导线不能交叉） （2）连接电路时．开关应处于　断开　（断开或闭合）状态． （3）连接好电路．闭合开关，发现电压表没有示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终没有示数．造成这一现象的原因可能是　D　（填字母） A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路 （4）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到　调节电阻两端电压保持不变　的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向　左　（填左或右）滑动，同时眼睛盯住　电压表　才可能达到这个目的． （5）为保证上述实验顺利进行，滑动变阻器的最大阻值至少是　35　Ω． （6）根据实验数据，作出I﹣R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论：　电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比　． 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验． 【分析】（1）由图甲，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端电压，滑片向右移动时电流表示数变大，即电阻变小； （2）连接电路时，开关应处于断开状态； （3）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联部分发生了短路； （4）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压不变；根据电路图与欧姆定律分析滑片移动方向． （5）根据串联电路中电流相等分析当改用25Ω的电阻时，滑动变阻器的最大阻值，便可得出结论； （6）根据图象得出电流和电阻的关系：电压不变，导体中的电流与电阻成反比； 【解答】解： （1）由图甲，实验中电压表测R两端电压，滑动变阻器与R串联，滑片向右移动时电流表示数变大，即电阻变小，所以应把变阻器右下角接线柱接入电路．如图所示： ． （2）在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件． （3）根据电路图可知，电阻和滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端电压，电流表测量电路电流． 如果电阻发生短路，电流表有示数且较大，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终没有示数． （4）探究“电流与电阻的关系”，应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变． 该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是控制电阻两端电压保持不变； 根据串联电路的分压原理，把5Ω换成10Ω，电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻分压，增大滑动变阻器分压，应使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由图示电路图可知，闭合开关后应向左移动滑片，同时眼睛盯住电压表． （5）探究电流和电阻的关系，需保持导体两端的电压不变，根据串分压的知识，当导体电阻为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大； 由图象知，当R=25Ω时，I=0.1A，则R总===60Ω R滑=60Ω﹣25Ω=35Ω，所以滑动变阻器的最大阻值最小为35Ω； （6）由图象知，电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比． 故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）D；（4）调节电阻两端电压保持不变；左；电压表；（5）35；（6）电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比． 　 21．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图． （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整． （2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为I=　0.3　A，则未知电阻R=　8　Ω． （3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整． ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②　闭合开关S、S1　，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=　　． 【考点】伏安法测电阻的探究实验． 【分析】（1）变阻器应串联在电路中，且要一上一下接线柱进行连接； （2）明确电流表的量程和分度值，读出示数，再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小； （3）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果． 【解答】解：（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示． （2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A． 由公式I=得， R===8Ω； （3）实验步骤： ①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U； ③因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R0两端的电压： U0=U﹣Ux=U﹣U1， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，I==，即=， 解得：Rx=． 故答案为： （1）如上图所示； （2）0.3；8； （3）②闭合开关S、S1；③． 　 22．莉莉利用如图1所示的实验电路图测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V． ①若有三个滑动变阻器，规格分别为R1（5Ω 2A）、R2（20Ω 1A）、R3，则应选择　R2　（选填“R1”“R2”或“R3”）． ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至　最右　（选填“最左”或“最右”）端． ③闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是　将变阻器的下面两个接线柱连入了电路　． ④排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时．电流表示数如图2所示，则小灯泡额定功率的测量值　0.99　W． ⑤若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡． 闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动変阻器的滑片　向A端移动　（选填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）． 【考点】电功率的测量；欧姆定律的应用． 【分析】①求出灯正常工作时的电流，结合欧姆定律确定变阻器的选择； ②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大； ③电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，电路中电阻很大，据此分析判断； ④根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率； ⑤根据R=确定换用的灯电阻的变化，根据分压原理确定滑片移动的方向． 【解答】解：①灯正常工作时的电流I=≈0.22A，电流表选用小量程，灯正常发光时的电压为4.5V，变阻器要分去U变=6V﹣4.5V=1.5V的电压，变阻器的阻值至少R变=≈6.75Ω，结合变阻器的阻值和允许通过的电流大小，应选用R2（20Ω 1A）； ②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，滑片应置于最右端； ③合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，灯的实际功率远小于灯额定功率，根据欧姆定律，电路中电阻很大；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路； ④电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.22A，灯的额定功率P=UI=4.5V0.22A=0.99W； ⑤某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡，根据R=，灯的额定功率增大，电阻减小，根据分压原理，此时灯两端的电压小于4.5V，闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应增大灯的电压而减小变阻电压，根据分压强原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应让滑动変阻器的滑片向A端移动． 故答案为：①R2； ②最右； ③将变阻器的下面两个接线柱连入了电路； ④0.99； ⑤向A端移动． 　 四、计算题（23题6分，24题7分共13分） 23．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝． XX牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz 求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能； （2）电路中R1的阻值； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率． 【考点】电功的计算；欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）开关S1S2都闭合时，电路中只有电阻R1，电烤箱在高温挡正常工作，根据公式W=Pt可求消耗的电能． （2）根据公式P=UI先求出电烤箱在高温挡正常工作时电路的电流，再根据欧姆定律计算出电路中R1的阻值． （3）开关S1闭合S2断开时，两电阻串联，电烤箱在低温挡正常工作，根据公式P=UI可求电路电流，根据公式P=I2R1可求R1的功率． 【解答】解：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能W=P高t=1100W1060s=6.6105J． 答：电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能6.6105J． （2）烤箱在高温挡正常工作时电路的电流I1===5A， 电路中R1的阻值R1===44Ω， 答：电路中R1的阻值为44Ω． （3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流I===2A， R1的功率P1=I2R1=（2A）244Ω=176W． 答：电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别为2A和176W． 　 24．图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0﹣0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，R1为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示． （1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数） （2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2103J/（kg•℃）] （3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m时，探测电路中的电流多大？ 【考点】电功与热量的综合计算． 【分析】（1）利用R=求出电阻； （2）先利用水的吸热公式求出水吸收的热量，再利用P=求出加热时间； （3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m，根据此时压敏电阻和定值电阻的阻值，求出总阻值，由欧姆定律可求此时的电流． 【解答】解：（1）因为电加热时，P=1500W，U=220V， 所以由P=得：R==≈32.3Ω； （2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2103J/（kg•℃）50kg（50℃﹣30℃）=4.2106J， 又因为W=Q=Pt 所以t===2800s； （3）由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω， 则探测电路中的电流为I===0.15A． 答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻32.3Ω； （2）正常通电要2800s； （3）探测电路中的电流0.15A．