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江西省景德镇市2020-2021学年九年级上学期期末物理试题
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这是一份江西省景德镇市2020-2021学年九年级上学期期末物理试题，共20页。试卷主要包含了填空题，选择题，简答与计算题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年江西省景德镇市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）1826年德国物理学家 通过实验发现了电流、电压与电阻之间的关系；1840年英国物理学家 通过实验确定了导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
2．（2分）冷粉是景德镇特色早餐，食用前要将冷粉放入沸水中约2分钟“烫热”，“烫热”这个过程是通过 的方式改变冷粉的内能；冬天来临，各种自发热型充电暖手宝开始兴起，电流通过导体发热的实质是通过电流 的方式改变物体的内能。
3．（2分）歼﹣20是我国最先进的隐形战斗机，在高空飞行时，燃料在飞机发动机内燃烧，产生的高温高压气体推动飞机前进，将内能转化为 能，这一过程与汽油机的 冲程相似。
4．（2分）小夏回到家后按下客厅的开关，客厅的灯全部点亮，则他按下的这个开关与客厅电灯的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若其中一个灯损坏，其它灯 （选填“能”或“不能”）正常发光。
5．（2分）2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜至全球海洋最深处10909米。其中，国产深海锂电池功不可没，这种锂电池的能量密度约为0.3千瓦时/千克，其物理意义是每千克电池储存的电能为 J；锂电池在电路中工作时，将 转化为电能。
6．（2分）小斌在水平地面上用大小为F的推力沿水平方向推一个木箱，其F﹣t图像和木箱的v﹣t图像分别如图甲和图乙所示。由图像可知，在0～2s内推力F做功为 J，在4～6s内，推力F的功率为 W。
7．（2分）如图所示是一种定时炸弹的引爆装置电路图，虚线框内为起爆器。在倒计时阶段，定时开关S是闭合的，当倒计时结束时，定时开关S会自动断开，起爆器会引爆炸弹。在倒计时阶段，为了拆除炸弹，拆弹专家应在图中 （选填“A”或“B”）处剪断导线；若剪错导线，则起爆器上 （选填“有”或“没有”）电流通过。
8．（2分）如图所示，小哲将一重200N的木箱沿长10m、高4m的斜面从底部匀速拉上斜面顶端。若斜面机械效率为80%，则拉力所做有用功为 J，小哲对木箱的拉力大小为 N。
9．（2分）如图所示是测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图，由图可知，若将一个定值电阻R接在电压为4V的电源上，经过10s产生的热量为 J；若将4只相同的小灯泡L串联接在电压为4V的电源上，此时通过小灯泡的电流为 A。
10．（2分）如图所示电路中，电源电压为U不变，R1、R2、R3为定值电阻，且它们的阻值R1＝2R2＝3R3，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1与电阻R2两端电压之比为 ；当开关S1、S2、S3全部闭合时，电阻R2与电阻R3消耗的电功率之比为 。
二、选择题（共26分，11～16题为单选题，每题3分，第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得4分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）智能手机已进入平常百姓家，很多人对它爱不释手，下列数据中最符合实际的是（ ）
A．手机待机时电流大小约为20A
B．从桌上拿起手机所做功约为200J
C．手机上闪光灯的电功率约为2kW
D．手机锂电池的电压约为3.6V
12．（3分）2020年12月17日凌晨，我国“嫦娥五号返回器”携带约1731克的月球土壤样品返回地球，首次实现了我国地外天体采样返回，在返回器减速着陆的过程中，关于返回器内密封携带的月球土壤样品，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能变大
B．动能不变，重力势能变小
C．动能变小，重力势能变小
D．动能变小，重力势能变大
13．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．物体放出热量，内能减少，温度一定降低
C．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
D．用水作汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容较大
14．（3分）如图所示，使用不同的滑轮组中将重物提高h高度（不计绳重和摩擦），图中每个滑轮的质量均相等，每个钩码质量均为50g，则机械效率最低的滑轮组为（ ）
A． B．
C． D．
15．（3分）下列说法中错误的是（ ）
A．电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的热效应
B．将两只相同的“220V 40W”的灯泡串联接入家庭电路，两只灯泡总电功率为80W
C．当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D．把一个100Ω的电阻和1Ω的电阻并联，并联后的总电阻小于1Ω
16．（3分）如图所示，R1、R2、R3为阻值相等的定值电阻，闭合开关S1，断开开关S2、电流表示数I1；闭合开关S2，断开开关S1，电流表示数为I2，I1：I2为（ ）
A．2：1 B．3：1 C．1：3 D．1：2
（多选）17．（3分）如图所示，小江在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，将额定电压为3V的灯泡L和滑动变阻器接在电源电压恒为3V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．在实验中采用了控制变量法
B．随着小灯泡灯丝的温度升高，测得的小灯泡电阻的阻值变大
C．将滑片P滑至a端，此时小灯泡刚好正常发光
D．实验应测得小灯泡的多个阻值，计算平均值即为小灯泡电阻的阻值
（多选）18．（3分）小菲为测量小灯泡的额定功率，设计了如图所示四个电路，电源电压为U不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值均为R，在不改变电路连接的情况下，下列电路图中能成功的是（ ）
A． B．
C． D．
三、简答与计算题（共26分，19题5分、20题6分、21题7分、22题8分）
19．（5分）如图所示是一种给汽车称重的装置，从电表改装的“称重计”的指针所指刻度可读出汽车所受重力，装置工作时，汽车越重，“称重计”示数越大，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑片，电源电压不变。问：
（1）称重计是由电流表还是电压表改装的？
（2）为什么汽车越重，“称重计”示数越大？
20．（6分）用如图所示滑轮组将重为G的物体匀速拉高h高度，所用时间为t；拉力大小恒力F，不计绳重及摩擦。求：
（1）拉力所做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的自重。（均用题目给出的已知物理量符号表示）
21．（7分）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R1＝15Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电流表示数为0.2A。
（1）求电源电压。
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，滑动变阻器置于中点位置时，电压表示数为2V，求R2的阻值。
（3）闭合开关S1、S2、S3，在不改变电路连接、不损坏电流表与电压表的情况下，求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
22．（8分）如图甲所示是具有高温、低温两挡的电茶炉，图乙是它的简化电路图，R1、R2均为发热电阻，电茶炉铭牌参数见表格。
额定电压/V
220
低温挡功率/W
440
高温挡功率/W
1100
容积/L
1
（1）低温挡保温状态时，通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）电茶炉在高温挡工作280s，可将满壶1L水的温度由25℃升高至80℃，求电茶炉的加热效率。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
四、实验与探究题（共28分，每题各7分）
23．（7分）（1）如图甲所示是小琴家电能表上个月底的示数和本月底的示数。则本月消耗的电能为 kW•h，这些电能可使标有“220V 30W”的电灯正常工作 h。
（2）如图乙所示是验电器，它是根据 原理来工作的，小琪将带正电的玻璃棒A与带负电的橡胶棒B分别接触两个相同的不带电验电器的金属球，他观察到与玻璃棒A接触的验电器金属箔片张开的角度更大，则接触验电器前橡胶棒B所带电荷数量比玻璃棒A所带电荷数量 （选填“多”或“少”）。
（3）如图丙所示是小程设计的研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验，小桌的桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，观察小桌在沙坑内的情况。
①实验时可通过观察比较桌腿越陷入沙坑的 来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫 法。
②小程将不同质量的铁块从同一高度释放，通过实验发现，质量越大的铁块，在同一高度具有的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
24．（7分）小豪在探究影响导体电阻大小的因素时，从实验室中选出符合要求的学生电源，滑动变阻器、电流表、开关、导线若干进行实验，探究时他作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
他设计了如图所示电路，使用如表给出的几种导体进行实验（不考虑温度对电阻的影响）。
序号
长度（cm）
横截面积（cm2）
材料
a
1.0
0.6
镍铬合金
b
1.0
0.3
镍铬合金
e
0.5
0.3
镍铬合金
d
0.5
0.3
钢
（1）实验中，通过比较 的大小来判断导体的电阻大小，滑动变阻器在电路中的主要作用是 。
（2）在更换不同导体接入电路时，开关应该处于 状态。
（3）为了验证猜想①，应选用编号 （填导体编号）两根导体进行实验，为了验证猜想②，应选用编号 （填导体编号）两根导体进行实验。
（4）为了验证猜想②，小象分别把编号为a、b两根导体接入电路进行实验，可以得到结论：导体的电阻与导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，导体的电阻越 （选填“大”或“小”）。
（5）若将电路中的电流表更换为小灯泡，通过比较 也可以粗略的判断导体的电阻大小。
25．（7分）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2，有两位同学分别采用了不同的方法测量电阻的阻值，其中，小爽设计并连接了如图甲所示电路测量定值电阻R1的阻值。
（1）用图甲所示的实物电路测量电阻的方法叫做 法。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）将图1甲中开关闭合后，小奕发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因是 （选填“R1短路”、“R1断路”或“滑动变阻器断路”）。
（4）排除故障后，通过实验得到数据如表所示，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，其示数为 V；根据三次实验数据，计算平均值得出定值电阻R2的阻值为 Ω。
实验次序
1
2
3
电压/V
1.4
2.1
电流/A
0.28
0.44
0.50
电阻/Ω
5
4.8
电阻平均值/Ω
（5）小煜采用了另一种方法测量了定值电阻R2的阻值，他设计并连接了如图丙所示电路，其中R0为电阻箱。
①闭合开关S2，断开S1，电流表示数I1如图丁所示，其示数为 A。
②断开开关S2，闭合S1，调节变阻箱，使此时电流表读数I1等于I2。
①该电变阻箱R0阻值如图戊所示，则可以推断定值电阻R2的阻值为 Ω。
26．（7分）在探究“通电导体放出的热量跟哪些因素有关”实验中，小涛设计了如图所示的实验装置。a、b、c、d为四个相同的透明容器，将导线1、2和3、4分别接到电源两端。
（1）四个透明容器中封闭着质量 （选填“相等”或“不相等”）的空气，并通过U形管中 判断电流产生热量的多少。
（2）图甲所示装置用来探究电流通过导体产生的热量与的 关系；通电一段时间后， （选填“a”或“b”）容器中电流通过导体产生的热量多；b容器外连接的5Ω电阻，它的作用是 。
（3）在图乙中，通过两电阻的电流 （选填“相等”或“不相等”），通过观察到乙中实验现象，可知 （选填“c”或“d”）容器中电阻的阻值较大。
2020-2021学年江西省景德镇市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共20分）
1．【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验发现了电流、电压与电阻的关系，即欧姆定律；
英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
故答案为：欧姆；焦耳。
2．【解答】解：将冷粉放入沸水中约2分钟，冷粉从沸水中吸收热量，内能增加，温度升高，所以“烫热”这个过程是通过热传递的方式改变冷粉的内能；
电流通过导体，是电流做功，并将电能转化为内能，属于做功改变物体内能。
故答案为：热传递；做功。
3．【解答】解：燃料在飞机发动机内燃烧，产生的高温高压气体推动飞机前进，将内能转化为机械能，这一过程与汽油机的做功冲程相似。
故答案为：机械；做功。
4．【解答】解：开关与客厅电灯的连接方式是串联；各个灯之间是并联，若其中一个灯损坏，其它灯能正常发光。
故答案为：串联；能。
5．【解答】解：（1）能量密度约为0.3千瓦时/千克表示每千克电池储存的电能为0.3kW•h＝0.3×3.6×106J＝1.08×106J；
（2）锂电池在电路中工作时，将储存的化学能转化为电能。
故答案为：1.08×106；化学能。
6．【解答】解：（1）由v﹣t图象知，物体在0～2s速度为0，处于静止状态，有力无距离，所以，物体受到的推力做的功为0J；
（2）由v﹣t图象知，4～6s速度保持0.3m/s保持不变，由F﹣t图象知，物体在4～6s受到的推力是10N，因此推力F的功率：P＝＝＝Fv＝10N×0.3m/s＝3W。
故答案为：0；3。
7．【解答】解：起爆前，开关处于闭合状态，由电路图可知，开关闭合，起爆器被导线A短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作；如果在B处剪断导线，则电路处于断路状态，没有电流流过起爆器，不能引爆爆炸装置，因此拆弹专家可以在B处剪断导线；
若剪错导线，起爆器接入电路中，起爆器上有电流通过。
故答案为：B；有。
8．【解答】解：拉力所做有用功为：W有＝Gh＝200N×4m＝800J，
由η＝×100%得，拉力做总功为：W总＝＝＝1000J，
则根据W＝Fs可得，小哲对木箱的拉力大小为：F＝＝＝100N。
故答案为：800；100。
9．【解答】解：（1）由图可知，当定值电阻R两端电压为4V时，通过R的电流I＝0.2A，
由I＝可知，定值电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω
经过10s定值电阻R产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×20Ω×10s＝8J；
（2）若将4只相同的小灯泡L串联接在电压为4V的电源上，
根据串联电路的电压特点可知，每只小灯泡两端的电压UL＝×4V＝1V，
由图可知，当小灯泡两端电压为1V时，通过小灯泡的电流IL＝0.2A。
故答案为：8；0.2。
10．【解答】解：当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联接入电路，串联电路各处电流相等，R1＝2R2，根据U＝IR可得电阻R1与电阻R2两端电压之比为：＝＝＝；
当开关S1、S2、S3全部闭合时，R1被短路，R2、R3并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，因为2R2＝3R3，所以＝，根据P＝可得电阻R2与电阻R3消耗的电功率之比为：＝＝＝。
故答案为：2：1；2：3。
二、选择题（共26分，11～16题为单选题，每题3分，第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得4分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．【解答】解：A．手机待机时的电流较小，约为0.06A，故A不符合实际；
B．手机的质量大约200g＝0.2kg，从课桌上拿起手机的高度约h＝30cm＝0.3m，手对手机做功W＝Gh＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.3m＝0.6J，故B不符合实际；
C．手机上闪光灯的电功率约为0.2W，故C不符合实际；
D．机锂电池的电压约为3.6V，故D符合实际。
故选：D。
12．【解答】解：在返回器减速着陆的过程中，返回器内密封携带的月球土壤样品的质量不变，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，故C正确。
故选：C。
13．【解答】解：
A、内能与物体的温度、质量、状态有关，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故A错误；
B、晶体在凝固的过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故B错误；
C、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故C错误；
D、用水作汽车发动机冷却剂，是因为水的比热容较大，同种情况下水吸收的热量多，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：根据η＝＝＝＝可知，在动滑轮的重力相同时，物体越重，机械效率越高，在物重相同时，动滑轮的重力越小，机械效率越高。
不计绳重和摩擦，A中为两个定滑轮，不做额外功，机械效率为100%，
BD动滑轮的重力相同，B中物重小，故B中滑轮组的机械效率低于D中滑轮组的机械效率，
BC物重相同，B中使用一个动滑轮，C中使用两个动滑轮，故C中滑轮组的机械效率低于B中滑轮组的机械效率，故机械效率最低的滑轮组为C。
故选C。
15．【解答】解：A、电流通过导体，导体会发热的现象叫电流的热效应，故A正确；
B、串联电路总电压等于各部分电压之和，将两只相同的“220V 40W”的灯泡串联接入家庭电路，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，每个灯泡的实际功率均小于额定功率40W，所以串联后的总功率小于80W，故B错误；
C、当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C正确；
D、并联电路总电阻小于任一分电阻，把一个100Ω的电阻和1Ω的电阻并联，并联后的总电阻小于1Ω，故D正确。
故选：B。
16．【解答】解：设电源电压为U，由题知R1＝R2＝R3，闭合开关S1，断开开关S2时，R2、R3先串联再与R1并联，电流表测量通过R1的电流，此时电流表的示数为：I1＝；
闭合开关S2，断开开关S1时，R1、R2先串联再与R3并联，电流表测量通过R1和R2的电流，此时电流表的示数为：I2＝＝，
所以I1：I2＝：＝2：1，故A正确。
故选：A。
17．【解答】解：（1）“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，需移动滑片的位置，多次改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算灯泡的阻值，寻找普遍规律，实验采用的方法是“伏安法”，故A错误；
（2）实验应测得小灯泡的多个阻值是为了寻找普遍规律，灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以不能计算平均值，故B正确，D错误；
（3）将滑片P滑至a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时小灯泡两端的电压即电源电压，电源电压等于灯泡的额定电压，所以灯泡刚好正常发光，故C正确。
故选：BC。
18．【解答】解：四个选项中，开关S1或S和滑动变电阻的作用都一样，假设开关S1或S都闭合。
A、S2闭合、S3断开，电压表测量灯泡两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合、S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方式相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故A不符合题意；
B、开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数为U0；开关处于1的位置时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端总电压U'；根据串联电路电压特点和欧姆定律可知小灯泡的电流为I＝，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I＝U0×，故B符合题意；
C、灯泡与电阻R并联在电路中，电压是相同的，当通过R的电流与R的阻值的乘积等于U0时，灯会正常发光；
当S接1时，电流表测的是R的电流，通过移动滑片，使电流表示数为：
I＝，根据欧姆定律，R两端的电压为U0，根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为U0，灯正常工作；
保持滑片位置不动，S接2时，电流表测量的是R与灯泡的总电流，因电路的连接方式没有改变，各电阻大小和电压大小都不变，通过灯与定值电阻的电流也不变，故根据并联电路电流关系可以求出灯泡的电流，根据P＝UI能求出灯泡的额定功率，故C符合题意；
D、当S闭合时，变阻器与灯泡并联，电压表测电源电压，无论变阻器如何滑动电压表示数不变，故无法确定灯泡是否正常发光，故D不符合题意。
故选：BC。
三、简答与计算题（共26分，19题5分、20题6分、21题7分、22题8分）
19．【解答】答：（1）由电路图可知，电阻R0与变阻器R串联，称重计并联在变阻器R两端，所以称重计是由电压表改装而成的；
（2）由电路图可知，载重车的重力越大，滑片向下移动的距离越大，变阻器R接入电路的阻值越大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流越小，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压越小，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压越大，所以电压表示数越大，即“称重计”示数越大。
20．【解答】解：（1）从图中可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，
拉力所做的功W总＝Fs＝F×nh＝Fnh，
拉力所做功的功率P＝＝；
（2）有用功W有用＝Gh，
滑轮组的机械效率η＝＝＝；
（3）不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知动滑轮的自重G动＝nF﹣G。
答：（1）拉力所做功的功率为；
（2）滑轮组的机械效率为；
（3）动滑轮的自重为nF﹣G。
21．【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电路为R1的简单电路，电流表示数为0.2A，
根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1R1＝0.2A×15Ω＝3V；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，R2、R串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表（测变阻器两端的电压）的示数为2V，
串联电路各处电流相等，则电路中的电流：I2＝＝＝0.2A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（3）闭合开关S1、S2和S3，R1、R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
根据并联电路各支路互不影响可知，通过R1的电流为0.2A不变，
电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
由并联电路电流的规律可得，通过变阻器的最大电流：IH大＝I总大﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
由欧姆定律可得变阻器连入电路的最小电阻：RH小＝＝＝7.5Ω，
当变阻器滑片移动最左端时，变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故变阻器可接入电路最大电阻为20Ω，
在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为7.5Ω～20Ω。
答：（1）电源电压为3V；
（2）R2的阻值为5Ω；
（3）滑动变阻器连入电路的阻值范围7.5Ω～20Ω。
22．【解答】解：（1）当开关S接1时，R1、R2串联，当开关S接2时，只有R1工作；
根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，
所以，当开关S接1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P＝可知，此时的电功率最小，电茶炉处于低温挡；
根据P＝UI可知，低温挡时电路中的电流：I＝＝＝2A，
根据串联电路的电流特点可知，通过R1的电流I1＝I＝2A；
（2）当开关S接2时，只有R1工作，电路中电阻最小，根据P＝可知，此时的电功率最大，电茶炉处于高温挡；
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω，
R1、R2的总电阻：R＝＝＝110Ω，
根据串联电路特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（3）电茶炉中水的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可知，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×（80℃﹣25℃）＝2.31×105J，
由P＝可知，电茶炉消耗的电能：W＝P高温t′＝1100W×280s＝3.08×105J，
电茶炉的加热效率：η＝×100%＝×100%＝75%。
答：（1）低温挡保温状态时，通过R1的电流是2A；
（2）R2的阻值是66Ω；
（3）电茶炉的加热效率为75%。
四、实验与探究题（共28分，每题各7分）
23．【解答】解：（1）由图可知，本月消耗的电能：
W＝3228.2kW•h﹣3138.2kW•h＝90kW•h，
根据可知，这些电能可使标有“220V 30W”的电灯正常工作的时间为：。
（2）验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的；与玻璃棒A接触的验电器金属箔片张开的角度更大，说明原来玻璃棒A带的电荷量更多；
（3）①实验时可通过观察比较桌腿越陷入沙坑的深度来判断物体重力势能的大小；
用小桌下陷的深度来反映压力作用效果，这种方法是转换法；
②质量越大的铁块，在同一高度具有的重力势能越大。
故答案为：（1）90；3000；（2）同种电荷互相排斥；少；（3）①深度；转换法；②大。
24．【解答】解：
（1）实验中，在两个金属夹子之间接上不同的导体，闭合开关，通过观察灯的亮度或电流表示数来比较导体电阻的大小，这里采用了转换法；
当导体的电阻较小时，滑动变阻器可以保护电路；
（2）在连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（3）为了验证猜想①，即电阻与导体长度的关系，要控制导体的材料和横截面积均相同，而导体的长度不同，由题中信息可知应选择编号b、c的两根金属丝分别接入电路进行实验
为了验证猜想②，即电阻与导体的横截面积关系，要控制导体的长度和材料均相同，而导体的横截面积不同，由题中信息可知应选择编号a、b的两根金属丝分别接入电路进行实验；
（4）；为了验证猜想②，小象分别把编号为a、b两根导体接入电路进行实验，可以得到结论：导体的电阻与导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，电流表示数越大，则导体的电阻越小；
（5）若将电路中的电流表更换为小灯泡，通过小灯泡的电流不同，灯泡的亮度不同，通过比较灯泡亮度也可以粗略的判断导体的电阻大小。
故答案为：（1）电流表的示数；保护电路；（2）断开；（3）b、c；a、b；（4）小；（5）灯泡亮度。
25．【解答】解：（1）用电压表测量待测电阻两端的电压，用电流表测通过待测电阻的电流，根据欧姆定律计算待测电阻的阻值，这种测量电阻的方法叫做伏安法；
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端；
（3）将图1甲中开关闭合后，小奕发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，则故障原因是R1断路；
（4）其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，电压表接入电路的量程是小量程，分度值为0.1V，其示数为2.6V；
第三次待测电阻的阻值为：R＝＝＝5.2Ω，
根据三次实验数据，计算平均值得出定值电阻R1的阻值为：R1＝＝5Ω；
（5）小煜采用了另一种方法测量了定值电阻R2的阻值，他设计并连接了如图丙所示电路，其中R0为电阻箱，
①闭合开关S2，断开S1，定值电阻和待测电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电流表示数I2如图丁所示，电流表接入电路的量程是小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A；
②断开开关S2，闭合S1，定值电阻和电阻箱串联接入电路，调节变阻箱，使此时电流表读数I1等于I2，此时电阻箱接入电路的阻值即待测电阻的阻值，这是等效代替法；
③该电变阻箱R0总阻值如图戊所示，则可以推断定值电阻R2的阻值为0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω＝35Ω。
故答案为：（1）伏安；（2）B；（3）R1断路；（4）2.6；5；（5）0.3；35。
26．【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过水面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
根据Q＝cm△t知，在比热容和质量都相同时，升高的温度越大，电流产生的热量越多，液面高度差越大，所以a、b、c、d四个相同的容器空气的质量相等；
（2）图乙装置中，两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻再串联，容器b外连接的5Ω电阻，它起分流的作用；
根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻并联的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左；右边两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω（阻值相等），通电时间相等，图甲所示装置用来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；
根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，a容器（左边容器）中电流产生的热量多；
（3）乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大，说明d容器内电阻丝产生的热量多。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
故答案为：（1）相等；液面高度差；（2）电流；a；分流；（3）相等；d。
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2020-2021学年江西省景德镇市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）1826年德国物理学家 通过实验发现了电流、电压与电阻之间的关系；1840年英国物理学家 通过实验确定了导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
2．（2分）冷粉是景德镇特色早餐，食用前要将冷粉放入沸水中约2分钟“烫热”，“烫热”这个过程是通过 的方式改变冷粉的内能；冬天来临，各种自发热型充电暖手宝开始兴起，电流通过导体发热的实质是通过电流 的方式改变物体的内能。
3．（2分）歼﹣20是我国最先进的隐形战斗机，在高空飞行时，燃料在飞机发动机内燃烧，产生的高温高压气体推动飞机前进，将内能转化为 能，这一过程与汽油机的 冲程相似。
4．（2分）小夏回到家后按下客厅的开关，客厅的灯全部点亮，则他按下的这个开关与客厅电灯的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若其中一个灯损坏，其它灯 （选填“能”或“不能”）正常发光。
5．（2分）2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜至全球海洋最深处10909米。其中，国产深海锂电池功不可没，这种锂电池的能量密度约为0.3千瓦时/千克，其物理意义是每千克电池储存的电能为 J；锂电池在电路中工作时，将 转化为电能。
6．（2分）小斌在水平地面上用大小为F的推力沿水平方向推一个木箱，其F﹣t图像和木箱的v﹣t图像分别如图甲和图乙所示。由图像可知，在0～2s内推力F做功为 J，在4～6s内，推力F的功率为 W。
7．（2分）如图所示是一种定时炸弹的引爆装置电路图，虚线框内为起爆器。在倒计时阶段，定时开关S是闭合的，当倒计时结束时，定时开关S会自动断开，起爆器会引爆炸弹。在倒计时阶段，为了拆除炸弹，拆弹专家应在图中 （选填“A”或“B”）处剪断导线；若剪错导线，则起爆器上 （选填“有”或“没有”）电流通过。
8．（2分）如图所示，小哲将一重200N的木箱沿长10m、高4m的斜面从底部匀速拉上斜面顶端。若斜面机械效率为80%，则拉力所做有用功为 J，小哲对木箱的拉力大小为 N。
9．（2分）如图所示是测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图，由图可知，若将一个定值电阻R接在电压为4V的电源上，经过10s产生的热量为 J；若将4只相同的小灯泡L串联接在电压为4V的电源上，此时通过小灯泡的电流为 A。
10．（2分）如图所示电路中，电源电压为U不变，R1、R2、R3为定值电阻，且它们的阻值R1＝2R2＝3R3，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1与电阻R2两端电压之比为 ；当开关S1、S2、S3全部闭合时，电阻R2与电阻R3消耗的电功率之比为 。
二、选择题（共26分，11～16题为单选题，每题3分，第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得4分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）智能手机已进入平常百姓家，很多人对它爱不释手，下列数据中最符合实际的是（ ）
A．手机待机时电流大小约为20A
B．从桌上拿起手机所做功约为200J
C．手机上闪光灯的电功率约为2kW
D．手机锂电池的电压约为3.6V
12．（3分）2020年12月17日凌晨，我国“嫦娥五号返回器”携带约1731克的月球土壤样品返回地球，首次实现了我国地外天体采样返回，在返回器减速着陆的过程中，关于返回器内密封携带的月球土壤样品，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能变大
B．动能不变，重力势能变小
C．动能变小，重力势能变小
D．动能变小，重力势能变大
13．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．物体放出热量，内能减少，温度一定降低
C．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
D．用水作汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容较大
14．（3分）如图所示，使用不同的滑轮组中将重物提高h高度（不计绳重和摩擦），图中每个滑轮的质量均相等，每个钩码质量均为50g，则机械效率最低的滑轮组为（ ）
A． B．
C． D．
15．（3分）下列说法中错误的是（ ）
A．电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的热效应
B．将两只相同的“220V 40W”的灯泡串联接入家庭电路，两只灯泡总电功率为80W
C．当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D．把一个100Ω的电阻和1Ω的电阻并联，并联后的总电阻小于1Ω
16．（3分）如图所示，R1、R2、R3为阻值相等的定值电阻，闭合开关S1，断开开关S2、电流表示数I1；闭合开关S2，断开开关S1，电流表示数为I2，I1：I2为（ ）
A．2：1 B．3：1 C．1：3 D．1：2
（多选）17．（3分）如图所示，小江在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，将额定电压为3V的灯泡L和滑动变阻器接在电源电压恒为3V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．在实验中采用了控制变量法
B．随着小灯泡灯丝的温度升高，测得的小灯泡电阻的阻值变大
C．将滑片P滑至a端，此时小灯泡刚好正常发光
D．实验应测得小灯泡的多个阻值，计算平均值即为小灯泡电阻的阻值
（多选）18．（3分）小菲为测量小灯泡的额定功率，设计了如图所示四个电路，电源电压为U不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值均为R，在不改变电路连接的情况下，下列电路图中能成功的是（ ）
A． B．
C． D．
三、简答与计算题（共26分，19题5分、20题6分、21题7分、22题8分）
19．（5分）如图所示是一种给汽车称重的装置，从电表改装的“称重计”的指针所指刻度可读出汽车所受重力，装置工作时，汽车越重，“称重计”示数越大，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑片，电源电压不变。问：
（1）称重计是由电流表还是电压表改装的？
（2）为什么汽车越重，“称重计”示数越大？
20．（6分）用如图所示滑轮组将重为G的物体匀速拉高h高度，所用时间为t；拉力大小恒力F，不计绳重及摩擦。求：
（1）拉力所做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的自重。（均用题目给出的已知物理量符号表示）
21．（7分）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R1＝15Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电流表示数为0.2A。
（1）求电源电压。
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，滑动变阻器置于中点位置时，电压表示数为2V，求R2的阻值。
（3）闭合开关S1、S2、S3，在不改变电路连接、不损坏电流表与电压表的情况下，求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
22．（8分）如图甲所示是具有高温、低温两挡的电茶炉，图乙是它的简化电路图，R1、R2均为发热电阻，电茶炉铭牌参数见表格。
额定电压/V
220
低温挡功率/W
440
高温挡功率/W
1100
容积/L
1
（1）低温挡保温状态时，通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）电茶炉在高温挡工作280s，可将满壶1L水的温度由25℃升高至80℃，求电茶炉的加热效率。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
四、实验与探究题（共28分，每题各7分）
23．（7分）（1）如图甲所示是小琴家电能表上个月底的示数和本月底的示数。则本月消耗的电能为 kW•h，这些电能可使标有“220V 30W”的电灯正常工作 h。
（2）如图乙所示是验电器，它是根据 原理来工作的，小琪将带正电的玻璃棒A与带负电的橡胶棒B分别接触两个相同的不带电验电器的金属球，他观察到与玻璃棒A接触的验电器金属箔片张开的角度更大，则接触验电器前橡胶棒B所带电荷数量比玻璃棒A所带电荷数量 （选填“多”或“少”）。
（3）如图丙所示是小程设计的研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验，小桌的桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，观察小桌在沙坑内的情况。
①实验时可通过观察比较桌腿越陷入沙坑的 来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫 法。
②小程将不同质量的铁块从同一高度释放，通过实验发现，质量越大的铁块，在同一高度具有的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
24．（7分）小豪在探究影响导体电阻大小的因素时，从实验室中选出符合要求的学生电源，滑动变阻器、电流表、开关、导线若干进行实验，探究时他作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
他设计了如图所示电路，使用如表给出的几种导体进行实验（不考虑温度对电阻的影响）。
序号
长度（cm）
横截面积（cm2）
材料
a
1.0
0.6
镍铬合金
b
1.0
0.3
镍铬合金
e
0.5
0.3
镍铬合金
d
0.5
0.3
钢
（1）实验中，通过比较 的大小来判断导体的电阻大小，滑动变阻器在电路中的主要作用是 。
（2）在更换不同导体接入电路时，开关应该处于 状态。
（3）为了验证猜想①，应选用编号 （填导体编号）两根导体进行实验，为了验证猜想②，应选用编号 （填导体编号）两根导体进行实验。
（4）为了验证猜想②，小象分别把编号为a、b两根导体接入电路进行实验，可以得到结论：导体的电阻与导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，导体的电阻越 （选填“大”或“小”）。
（5）若将电路中的电流表更换为小灯泡，通过比较 也可以粗略的判断导体的电阻大小。
25．（7分）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2，有两位同学分别采用了不同的方法测量电阻的阻值，其中，小爽设计并连接了如图甲所示电路测量定值电阻R1的阻值。
（1）用图甲所示的实物电路测量电阻的方法叫做 法。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）将图1甲中开关闭合后，小奕发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因是 （选填“R1短路”、“R1断路”或“滑动变阻器断路”）。
（4）排除故障后，通过实验得到数据如表所示，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，其示数为 V；根据三次实验数据，计算平均值得出定值电阻R2的阻值为 Ω。
实验次序
1
2
3
电压/V
1.4
2.1
电流/A
0.28
0.44
0.50
电阻/Ω
5
4.8
电阻平均值/Ω
（5）小煜采用了另一种方法测量了定值电阻R2的阻值，他设计并连接了如图丙所示电路，其中R0为电阻箱。
①闭合开关S2，断开S1，电流表示数I1如图丁所示，其示数为 A。
②断开开关S2，闭合S1，调节变阻箱，使此时电流表读数I1等于I2。
①该电变阻箱R0阻值如图戊所示，则可以推断定值电阻R2的阻值为 Ω。
26．（7分）在探究“通电导体放出的热量跟哪些因素有关”实验中，小涛设计了如图所示的实验装置。a、b、c、d为四个相同的透明容器，将导线1、2和3、4分别接到电源两端。
（1）四个透明容器中封闭着质量 （选填“相等”或“不相等”）的空气，并通过U形管中 判断电流产生热量的多少。
（2）图甲所示装置用来探究电流通过导体产生的热量与的 关系；通电一段时间后， （选填“a”或“b”）容器中电流通过导体产生的热量多；b容器外连接的5Ω电阻，它的作用是 。
（3）在图乙中，通过两电阻的电流 （选填“相等”或“不相等”），通过观察到乙中实验现象，可知 （选填“c”或“d”）容器中电阻的阻值较大。
2020-2021学年江西省景德镇市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共20分）
1．【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验发现了电流、电压与电阻的关系，即欧姆定律；
英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
故答案为：欧姆；焦耳。
2．【解答】解：将冷粉放入沸水中约2分钟，冷粉从沸水中吸收热量，内能增加，温度升高，所以“烫热”这个过程是通过热传递的方式改变冷粉的内能；
电流通过导体，是电流做功，并将电能转化为内能，属于做功改变物体内能。
故答案为：热传递；做功。
3．【解答】解：燃料在飞机发动机内燃烧，产生的高温高压气体推动飞机前进，将内能转化为机械能，这一过程与汽油机的做功冲程相似。
故答案为：机械；做功。
4．【解答】解：开关与客厅电灯的连接方式是串联；各个灯之间是并联，若其中一个灯损坏，其它灯能正常发光。
故答案为：串联；能。
5．【解答】解：（1）能量密度约为0.3千瓦时/千克表示每千克电池储存的电能为0.3kW•h＝0.3×3.6×106J＝1.08×106J；
（2）锂电池在电路中工作时，将储存的化学能转化为电能。
故答案为：1.08×106；化学能。
6．【解答】解：（1）由v﹣t图象知，物体在0～2s速度为0，处于静止状态，有力无距离，所以，物体受到的推力做的功为0J；
（2）由v﹣t图象知，4～6s速度保持0.3m/s保持不变，由F﹣t图象知，物体在4～6s受到的推力是10N，因此推力F的功率：P＝＝＝Fv＝10N×0.3m/s＝3W。
故答案为：0；3。
7．【解答】解：起爆前，开关处于闭合状态，由电路图可知，开关闭合，起爆器被导线A短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作；如果在B处剪断导线，则电路处于断路状态，没有电流流过起爆器，不能引爆爆炸装置，因此拆弹专家可以在B处剪断导线；
若剪错导线，起爆器接入电路中，起爆器上有电流通过。
故答案为：B；有。
8．【解答】解：拉力所做有用功为：W有＝Gh＝200N×4m＝800J，
由η＝×100%得，拉力做总功为：W总＝＝＝1000J，
则根据W＝Fs可得，小哲对木箱的拉力大小为：F＝＝＝100N。
故答案为：800；100。
9．【解答】解：（1）由图可知，当定值电阻R两端电压为4V时，通过R的电流I＝0.2A，
由I＝可知，定值电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω
经过10s定值电阻R产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×20Ω×10s＝8J；
（2）若将4只相同的小灯泡L串联接在电压为4V的电源上，
根据串联电路的电压特点可知，每只小灯泡两端的电压UL＝×4V＝1V，
由图可知，当小灯泡两端电压为1V时，通过小灯泡的电流IL＝0.2A。
故答案为：8；0.2。
10．【解答】解：当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联接入电路，串联电路各处电流相等，R1＝2R2，根据U＝IR可得电阻R1与电阻R2两端电压之比为：＝＝＝；
当开关S1、S2、S3全部闭合时，R1被短路，R2、R3并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，因为2R2＝3R3，所以＝，根据P＝可得电阻R2与电阻R3消耗的电功率之比为：＝＝＝。
故答案为：2：1；2：3。
二、选择题（共26分，11～16题为单选题，每题3分，第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得4分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．【解答】解：A．手机待机时的电流较小，约为0.06A，故A不符合实际；
B．手机的质量大约200g＝0.2kg，从课桌上拿起手机的高度约h＝30cm＝0.3m，手对手机做功W＝Gh＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.3m＝0.6J，故B不符合实际；
C．手机上闪光灯的电功率约为0.2W，故C不符合实际；
D．机锂电池的电压约为3.6V，故D符合实际。
故选：D。
12．【解答】解：在返回器减速着陆的过程中，返回器内密封携带的月球土壤样品的质量不变，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，故C正确。
故选：C。
13．【解答】解：
A、内能与物体的温度、质量、状态有关，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故A错误；
B、晶体在凝固的过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故B错误；
C、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故C错误；
D、用水作汽车发动机冷却剂，是因为水的比热容较大，同种情况下水吸收的热量多，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：根据η＝＝＝＝可知，在动滑轮的重力相同时，物体越重，机械效率越高，在物重相同时，动滑轮的重力越小，机械效率越高。
不计绳重和摩擦，A中为两个定滑轮，不做额外功，机械效率为100%，
BD动滑轮的重力相同，B中物重小，故B中滑轮组的机械效率低于D中滑轮组的机械效率，
BC物重相同，B中使用一个动滑轮，C中使用两个动滑轮，故C中滑轮组的机械效率低于B中滑轮组的机械效率，故机械效率最低的滑轮组为C。
故选C。
15．【解答】解：A、电流通过导体，导体会发热的现象叫电流的热效应，故A正确；
B、串联电路总电压等于各部分电压之和，将两只相同的“220V 40W”的灯泡串联接入家庭电路，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，每个灯泡的实际功率均小于额定功率40W，所以串联后的总功率小于80W，故B错误；
C、当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C正确；
D、并联电路总电阻小于任一分电阻，把一个100Ω的电阻和1Ω的电阻并联，并联后的总电阻小于1Ω，故D正确。
故选：B。
16．【解答】解：设电源电压为U，由题知R1＝R2＝R3，闭合开关S1，断开开关S2时，R2、R3先串联再与R1并联，电流表测量通过R1的电流，此时电流表的示数为：I1＝；
闭合开关S2，断开开关S1时，R1、R2先串联再与R3并联，电流表测量通过R1和R2的电流，此时电流表的示数为：I2＝＝，
所以I1：I2＝：＝2：1，故A正确。
故选：A。
17．【解答】解：（1）“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，需移动滑片的位置，多次改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算灯泡的阻值，寻找普遍规律，实验采用的方法是“伏安法”，故A错误；
（2）实验应测得小灯泡的多个阻值是为了寻找普遍规律，灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以不能计算平均值，故B正确，D错误；
（3）将滑片P滑至a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时小灯泡两端的电压即电源电压，电源电压等于灯泡的额定电压，所以灯泡刚好正常发光，故C正确。
故选：BC。
18．【解答】解：四个选项中，开关S1或S和滑动变电阻的作用都一样，假设开关S1或S都闭合。
A、S2闭合、S3断开，电压表测量灯泡两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合、S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方式相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故A不符合题意；
B、开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数为U0；开关处于1的位置时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端总电压U'；根据串联电路电压特点和欧姆定律可知小灯泡的电流为I＝，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I＝U0×，故B符合题意；
C、灯泡与电阻R并联在电路中，电压是相同的，当通过R的电流与R的阻值的乘积等于U0时，灯会正常发光；
当S接1时，电流表测的是R的电流，通过移动滑片，使电流表示数为：
I＝，根据欧姆定律，R两端的电压为U0，根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为U0，灯正常工作；
保持滑片位置不动，S接2时，电流表测量的是R与灯泡的总电流，因电路的连接方式没有改变，各电阻大小和电压大小都不变，通过灯与定值电阻的电流也不变，故根据并联电路电流关系可以求出灯泡的电流，根据P＝UI能求出灯泡的额定功率，故C符合题意；
D、当S闭合时，变阻器与灯泡并联，电压表测电源电压，无论变阻器如何滑动电压表示数不变，故无法确定灯泡是否正常发光，故D不符合题意。
故选：BC。
三、简答与计算题（共26分，19题5分、20题6分、21题7分、22题8分）
19．【解答】答：（1）由电路图可知，电阻R0与变阻器R串联，称重计并联在变阻器R两端，所以称重计是由电压表改装而成的；
（2）由电路图可知，载重车的重力越大，滑片向下移动的距离越大，变阻器R接入电路的阻值越大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流越小，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压越小，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压越大，所以电压表示数越大，即“称重计”示数越大。
20．【解答】解：（1）从图中可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，
拉力所做的功W总＝Fs＝F×nh＝Fnh，
拉力所做功的功率P＝＝；
（2）有用功W有用＝Gh，
滑轮组的机械效率η＝＝＝；
（3）不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知动滑轮的自重G动＝nF﹣G。
答：（1）拉力所做功的功率为；
（2）滑轮组的机械效率为；
（3）动滑轮的自重为nF﹣G。
21．【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电路为R1的简单电路，电流表示数为0.2A，
根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1R1＝0.2A×15Ω＝3V；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，R2、R串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表（测变阻器两端的电压）的示数为2V，
串联电路各处电流相等，则电路中的电流：I2＝＝＝0.2A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（3）闭合开关S1、S2和S3，R1、R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
根据并联电路各支路互不影响可知，通过R1的电流为0.2A不变，
电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
由并联电路电流的规律可得，通过变阻器的最大电流：IH大＝I总大﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
由欧姆定律可得变阻器连入电路的最小电阻：RH小＝＝＝7.5Ω，
当变阻器滑片移动最左端时，变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故变阻器可接入电路最大电阻为20Ω，
在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为7.5Ω～20Ω。
答：（1）电源电压为3V；
（2）R2的阻值为5Ω；
（3）滑动变阻器连入电路的阻值范围7.5Ω～20Ω。
22．【解答】解：（1）当开关S接1时，R1、R2串联，当开关S接2时，只有R1工作；
根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，
所以，当开关S接1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P＝可知，此时的电功率最小，电茶炉处于低温挡；
根据P＝UI可知，低温挡时电路中的电流：I＝＝＝2A，
根据串联电路的电流特点可知，通过R1的电流I1＝I＝2A；
（2）当开关S接2时，只有R1工作，电路中电阻最小，根据P＝可知，此时的电功率最大，电茶炉处于高温挡；
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω，
R1、R2的总电阻：R＝＝＝110Ω，
根据串联电路特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（3）电茶炉中水的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可知，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×（80℃﹣25℃）＝2.31×105J，
由P＝可知，电茶炉消耗的电能：W＝P高温t′＝1100W×280s＝3.08×105J，
电茶炉的加热效率：η＝×100%＝×100%＝75%。
答：（1）低温挡保温状态时，通过R1的电流是2A；
（2）R2的阻值是66Ω；
（3）电茶炉的加热效率为75%。
四、实验与探究题（共28分，每题各7分）
23．【解答】解：（1）由图可知，本月消耗的电能：
W＝3228.2kW•h﹣3138.2kW•h＝90kW•h，
根据可知，这些电能可使标有“220V 30W”的电灯正常工作的时间为：。
（2）验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的；与玻璃棒A接触的验电器金属箔片张开的角度更大，说明原来玻璃棒A带的电荷量更多；
（3）①实验时可通过观察比较桌腿越陷入沙坑的深度来判断物体重力势能的大小；
用小桌下陷的深度来反映压力作用效果，这种方法是转换法；
②质量越大的铁块，在同一高度具有的重力势能越大。
故答案为：（1）90；3000；（2）同种电荷互相排斥；少；（3）①深度；转换法；②大。
24．【解答】解：
（1）实验中，在两个金属夹子之间接上不同的导体，闭合开关，通过观察灯的亮度或电流表示数来比较导体电阻的大小，这里采用了转换法；
当导体的电阻较小时，滑动变阻器可以保护电路；
（2）在连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（3）为了验证猜想①，即电阻与导体长度的关系，要控制导体的材料和横截面积均相同，而导体的长度不同，由题中信息可知应选择编号b、c的两根金属丝分别接入电路进行实验
为了验证猜想②，即电阻与导体的横截面积关系，要控制导体的长度和材料均相同，而导体的横截面积不同，由题中信息可知应选择编号a、b的两根金属丝分别接入电路进行实验；
（4）；为了验证猜想②，小象分别把编号为a、b两根导体接入电路进行实验，可以得到结论：导体的电阻与导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，电流表示数越大，则导体的电阻越小；
（5）若将电路中的电流表更换为小灯泡，通过小灯泡的电流不同，灯泡的亮度不同，通过比较灯泡亮度也可以粗略的判断导体的电阻大小。
故答案为：（1）电流表的示数；保护电路；（2）断开；（3）b、c；a、b；（4）小；（5）灯泡亮度。
25．【解答】解：（1）用电压表测量待测电阻两端的电压，用电流表测通过待测电阻的电流，根据欧姆定律计算待测电阻的阻值，这种测量电阻的方法叫做伏安法；
（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端；
（3）将图1甲中开关闭合后，小奕发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，则故障原因是R1断路；
（4）其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，电压表接入电路的量程是小量程，分度值为0.1V，其示数为2.6V；
第三次待测电阻的阻值为：R＝＝＝5.2Ω，
根据三次实验数据，计算平均值得出定值电阻R1的阻值为：R1＝＝5Ω；
（5）小煜采用了另一种方法测量了定值电阻R2的阻值，他设计并连接了如图丙所示电路，其中R0为电阻箱，
①闭合开关S2，断开S1，定值电阻和待测电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电流表示数I2如图丁所示，电流表接入电路的量程是小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A；
②断开开关S2，闭合S1，定值电阻和电阻箱串联接入电路，调节变阻箱，使此时电流表读数I1等于I2，此时电阻箱接入电路的阻值即待测电阻的阻值，这是等效代替法；
③该电变阻箱R0总阻值如图戊所示，则可以推断定值电阻R2的阻值为0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω＝35Ω。
故答案为：（1）伏安；（2）B；（3）R1断路；（4）2.6；5；（5）0.3；35。
26．【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过水面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
根据Q＝cm△t知，在比热容和质量都相同时，升高的温度越大，电流产生的热量越多，液面高度差越大，所以a、b、c、d四个相同的容器空气的质量相等；
（2）图乙装置中，两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻再串联，容器b外连接的5Ω电阻，它起分流的作用；
根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻并联的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左；右边两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω（阻值相等），通电时间相等，图甲所示装置用来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；
根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，a容器（左边容器）中电流产生的热量多；
（3）乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大，说明d容器内电阻丝产生的热量多。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
故答案为：（1）相等；液面高度差；（2）电流；a；分流；（3）相等；d。
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