河北省石家庄四十一中2022-2023学年九年级上学期期末质监测物理试卷（含答案）

这是一份河北省石家庄四十一中2022-2023学年九年级上学期期末质监测物理试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省石家庄四十一中九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分。1～9小题为单选题，10～12小题为多选题，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。）
1．（3分）以下数据符合实际情况的是（　　）
A．汽油机的效率约为70%
B．家用空调器的电流约5A
C．手机电池的电压约220V
D．小明家每个月约正常生活消耗200J的电能
2．（3分）如图所示，2022年10月12日，三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱（　　）

A．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为内能
B．在空间站中，分子间相互作用的引力和斥力消失
C．实验舱中的LED屏幕，主要是由半导体材料制成的
D．航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式，以便统一控制
3．（3分）以下如图装置的工作原理与电磁波无关的是（　　）
A．手机 B．北斗卫星
C．蓝牙耳机 D．倒车雷达
4．（3分）一款塔式多孔插座如图所示，其技术参数为：最大电压250V，最大电流10A（　　）

A．插座内可以只接火线和零线
B．插座通电后不可用湿布擦去表面灰尘
C．插座上连接的各用电器之间是串联的
D．标有“220V 3000W”的电热水器可使用该插座
5．（3分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。组委会在几年的筹办过程中，努力践行绿色理念。在电力方面，考虑充分利用张家口的山区和坝上的地理优势，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（　　）
A．核能；水能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
6．（3分）在如图所示的情境中，改变物体内能方式与其他三个不同的是（　　）
A．甲：燃气加热，改变水的内能
B．乙：双手弯折铁丝，改变铁丝的内能
C．丙：与大气摩擦，改变陨石的内能
D．丁：与火柴盒边摩擦，改变火柴头的内能
7．（3分）小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费绘制出如图所示的柱状图（　　）

A．正常工作时，流过这三个用电器的电流相等
B．正常工作时，这三个用电器两端的电压不相等
C．正常工作时，电烤箱的功率大于电视机的功率
D．在一个月内，小明家电烤箱的用电费用一定最多
8．（3分）如图所示，是火车站的自动检票闸机，乘客只需刷一下身份证，两种信息都确认后系统就会提示检票通过，闸机门自动打开。若身份证和人脸识别系统各相当于一个开关，则下列模拟电路中，符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
9．（3分）在图中，通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图象信息可判断下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R2的阻值随电压的增大而减小
B．当R1和R2串联时，它们两端的电压一定不等
C．R1和R2并联在电源电压为4V的电路中，总电流为0.5A
D．R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为4.5W
（多选）10．（3分）如图是用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．天然气燃烧越充分，热值越大
B．包子的温度越高，具有的内能越多
C．锅盖被蒸汽“顶起”，该过程将内能转化为机械能
D．锅周围的“白气”是空气中的水蒸气放热液化形成的
（多选）11．（3分）如图所示，关于下列四幅图的描述正确的是（　　）
A．图甲：司南能指南北是由于受到地磁场的作用
B．图乙：电生磁是奥斯特最早发现的
C．图丙：只要导体在磁场中运动，就一定会产生感应电流
D．图丁：发电机是应用了此实验装置的工作原理
（多选）12．（3分）如图所示电路，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡的额定电压为2.5V，移动滑片，①和A的示数都发生变化。只闭合开关S2，将变阻器的滑片滑至中点时，小灯泡正常发光，且电流表A的示数为0.2A。只闭合开关S1，将变阻器的滑片滑至最左端电流表的示数为0.3A。保证电路安全情况下，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为0.5W
C．R的阻值为10Ω
D．控制开关的状态，电路的最大与最小电流之比为77：27
二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共30分。）
13．（6分）生活中处处都有物理知识。
（1）春天的校园里，我们闻到了沁人心脾的花香，这是 　 　现象；
（2）秋冬季节空气干燥，衣服的表面容易“粘”灰尘，这是因为身上的衣服之间相互摩擦而 　 　，将灰尘吸引到衣服的表面。
（3）如图为一款可以通过无线充电器实现充电的手机，若开启无线反向充电后，手机可以作为 　 　（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机进行无线充电。

14．（6分）如图是家用电热水壶的插头和对应的插座，插头的插脚①较长，目的是将插头插入插座时　 　（选填“火线”、“零线”或“地线”），避免触电事故。插座中的②应该接 　 　（选填“火线”、“零线”或“地线”）。新建的楼房里，如果发生触电情况，　 　（选填“保险丝”或“漏电保护器”）会立即切断电路以保护人员安全。

15．（6分）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　 　J。汽油燃烧将 　 　能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，说明能量的转移和转化具有 　 　。（q汽油＝4.6×107J/kg）

16．（6分）小明在家中学习，用一台功率为88W的电风扇吹风，它正常工作时的电流为 　 　A。如图是小明家的电能表图片，家中只有这台电风扇正常工作2h，则电能表的转盘转过 　 　转；若电风扇的电机线圈电阻为100Ω，其正常工作时转化为机械能的功率为 　 　W。

17．（6分）某种跳绳自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为6V，则AB两端电压为 　 　V时，计数器会计数一次。无绳挡住红外线时，R1与R2消耗的功率之比为 　 　；红外线照射和红外线被挡住时，光敏电阻R1的阻值之比是 　 　。

三、实验探究题（本大题共4个小题；每空1分，共21分。）
18．（4分）如图甲所示，小明同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，比较它们吸热的情况。

（1）为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，小明在两只烧杯中应分别装入 　 　（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油。
（2）实验数据如表所示，乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是 　 　（选填“A”或“B”）；若要使水和食用油升高到相同的温度，则水吸收的热量应 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
加热时间/min
0
6
12
水的温度/℃
20
45
70
食用油的温度/℃
20
68
116
（3）如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，根据上面探究过程中所获得的知识可知，曲线C表示的是 　 　（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。（c沙＜c水）
19．（4分）为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明做了如下的实验，电路如图所示。
（1）闭合开关小车会沿水平向 　 　运动。
（2）断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，观察到小车在水平桌面上运动的距离一次比一次远，通过本组实验可知电磁铁的磁性强弱与 　 　有关。
（3）利用这套装置继续探究电磁铁的磁性强弱是否与匝数有关，正确的做法是：　 　。
（4）下列设备中没有用到电磁铁的是 　 　。
A.大型发电机
B.电磁起重机
C.电炉

20．（6分）如图1所示，小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验，保持电源电压不变，规格如表所示：

编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
锰铜合金
0.5
0.8
b
镍铬合金
0.5
0.8
c
锰铜合金
0.5
0.4
d
锰铜合金
1.0
0.4
（1）实验中电流表示数越大，对应的电阻丝阻值越 　 　。
（2）选用a、b两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与 　 　的关系。
（3）为了探究与导体横截面积的关系，应选用编号为 　 　的两根电阻丝进行实验。
（4）小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路，并用酒精灯加热，发现电流表示数不断变化　 　有关的结论。
（5）如图2甲所示为可调节亮度的台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，b与金属滑片相连，转动旋钮
①电位器是通过改变接入电路的电阻体的 　 　来改变其接入电路的电阻大小的。
②若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡亮度将 　 　。
21．（7分）小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向左移动时灯泡变亮。
（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，接下来应进行的操作是 　 　。
（3）测量中滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率　 　移动，灯正常发光时电流表示数如图乙所示，灯泡的额定功率 　 　W。
（4）小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示，结合图象可知，当小灯泡两端电压为2V时　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）0.48W。
【拓展】小明设计了如图丁所示的电路图，测量小灯泡在正常工作时的电阻。已知电源电压恒为U，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。请将下列实验步骤填写完整：
①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额；
②滑片P 　 　，断开S2、闭合S1，读出电压表示数为U1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　 　。（用已知量和所测物理量符号表示）。
四、计算应用题（本大题共2个小题，第22小题6分，第23小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分。）
22．（6分）如图是某饮水机的简化电路，饮水机的铭牌如表所示，A、B是不同颜色的指示灯（电阻不计），绿色表示保温。
额定电压
220V
加热时加热管功率
2200W
保温时加热管功率
22W
水箱容积
5L
（1）B灯应为 　 　色。
（2）求加热管R1的阻值。
（3）若水箱装满初温为20℃的水，加热15min后水刚好沸腾，求此过程中的热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），气压为标准大气压]

23．（7分）如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，移动滑片使电流表的示数为0.8A，求：
（1）电阻R1两端的电压。
（2）此时电阻R2的功率。
（3）移动变阻器滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使得两电压表的示数之差为10V2连入电路的阻值。


2022-2023学年河北省石家庄四十一中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分。1～9小题为单选题，10～12小题为多选题，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。）
1．（3分）以下数据符合实际情况的是（　　）
A．汽油机的效率约为70%
B．家用空调器的电流约5A
C．手机电池的电压约220V
D．小明家每个月约正常生活消耗200J的电能
【解答】解：A、汽油机的效率较低，故A不符合实际；
B、由课本知识知家用空调器的电流约5A；
C、手机电池的电压约为3.4V；
D、小明家每个月约正常生活消耗200kW•h＝7.2×106J的电能，故D不符合实际。
故选：B。
2．（3分）如图所示，2022年10月12日，三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱（　　）

A．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为内能
B．在空间站中，分子间相互作用的引力和斥力消失
C．实验舱中的LED屏幕，主要是由半导体材料制成的
D．航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式，以便统一控制
【解答】解：A、太阳能电池板工作时，故A错误；
B、空间站核心舱中分子间仍存在相互作用的引力或斥力；
C、实验舱中的LED屏幕是由发光二极管构成，主要是由半导体材料制成的；
D、航天器中各工作单元的电路都应采用并联方式，避免相互影响。
故选：C。
3．（3分）以下如图装置的工作原理与电磁波无关的是（　　）
A．手机 B．北斗卫星
C．蓝牙耳机 D．倒车雷达
【解答】解：A、手机通过发射和接收电磁波而实现了信息的交流，故A不符合题意；
B、北斗卫星导航利用电磁波传递信息；
C、蓝牙耳机利用电磁波进行通信；
D、倒车雷达是利用超声波进行探测。
故选：D。
4．（3分）一款塔式多孔插座如图所示，其技术参数为：最大电压250V，最大电流10A（　　）

A．插座内可以只接火线和零线
B．插座通电后不可用湿布擦去表面灰尘
C．插座上连接的各用电器之间是串联的
D．标有“220V 3000W”的电热水器可使用该插座
【解答】解：A、插座内不能只接火线和零线，故A错误；
B、插座通电后不可用湿布擦去表面灰尘，故B正确；
C、插座上连接的各用电器之间是并联的；
D、标有“220V ，因此不能使用该插座。
故选：B。
5．（3分）绿色办奥运是冬奥会的办赛理念之一。组委会在几年的筹办过程中，努力践行绿色理念。在电力方面，考虑充分利用张家口的山区和坝上的地理优势，实现绿电入网。据此，你推荐使用下列哪一组能源（　　）
A．核能；水能 B．风能；太阳能
C．地热能；天然气 D．煤；石油
【解答】解：根据可再生和不可再生能源的区别可以知道，风能、地热能，在短时间内可以再次产生、清洁无污染；
核能、天然气、煤炭等化石能源是短时间内不能再次产生的；
所以推荐使用风能、太阳能。
故选：B。
6．（3分）在如图所示的情境中，改变物体内能方式与其他三个不同的是（　　）
A．甲：燃气加热，改变水的内能
B．乙：双手弯折铁丝，改变铁丝的内能
C．丙：与大气摩擦，改变陨石的内能
D．丁：与火柴盒边摩擦，改变火柴头的内能
【解答】解：A、燃气加热，改变水的内能；
B、双手弯折铁丝，克服摩擦做功，属于做功改变内能；
C、与大气摩擦，克服摩擦做功，属于做功改变内能；
D、与火柴盒边摩擦，克服摩擦做功，属于做功改变内能；
改变物体内能的方式与其他三个不同的是A。
故选：A。
7．（3分）小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费绘制出如图所示的柱状图（　　）

A．正常工作时，流过这三个用电器的电流相等
B．正常工作时，这三个用电器两端的电压不相等
C．正常工作时，电烤箱的功率大于电视机的功率
D．在一个月内，小明家电烤箱的用电费用一定最多
【解答】解：AB、已知三个用电器的额定电压相等；
由柱状图可知，正常工作1小时，电视机的电费最少，所以电烤箱消耗的电能最多，电视机消耗的电能最少，流过这三个用电器的电流不相等；
C、三个用电器都正常工作1h，根据P＝，故C正确；
D、因不知道一个月内用电器的实际工作时间，则无法比较一个月内电费的多少。
故选：C。
8．（3分）如图所示，是火车站的自动检票闸机，乘客只需刷一下身份证，两种信息都确认后系统就会提示检票通过，闸机门自动打开。若身份证和人脸识别系统各相当于一个开关，则下列模拟电路中，符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，这说明两个开关相互影响，然后与电动机串联。
故选：B。
9．（3分）在图中，通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图象信息可判断下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R2的阻值随电压的增大而减小
B．当R1和R2串联时，它们两端的电压一定不等
C．R1和R2并联在电源电压为4V的电路中，总电流为0.5A
D．R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为4.5W
【解答】解：A、根据图乙可知2的阻值随电压的增大而增大的，故A错误；
B、当R1和R2串联，并且R1＝R2时，R2和R2分得的电压相等，故B错误；
C、根据图乙可知1和R2两端电压均为4V时通过的电流分别为0.7A和0.5A，而干路电流等于各支路电流之和，故C错误；
D、根据图示可知，R7和R2两端电压分别为4V和7V，即电源电压为9V，故D正确。
故选：D。
（多选）10．（3分）如图是用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．天然气燃烧越充分，热值越大
B．包子的温度越高，具有的内能越多
C．锅盖被蒸汽“顶起”，该过程将内能转化为机械能
D．锅周围的“白气”是空气中的水蒸气放热液化形成的
【解答】解：A、热值是燃料本身的一种特性，与燃料是否充分燃烧无关；
B、包子的温度越高、状态不变，故B正确；
C、锅盖被蒸汽“顶起”，将内能转化为机械能；
D、锅周围的“白气”是锅内冒出的水蒸气遇冷放热液化形成的。
故选：BC。
（多选）11．（3分）如图所示，关于下列四幅图的描述正确的是（　　）
A．图甲：司南能指南北是由于受到地磁场的作用
B．图乙：电生磁是奥斯特最早发现的
C．图丙：只要导体在磁场中运动，就一定会产生感应电流
D．图丁：发电机是应用了此实验装置的工作原理
【解答】解：A、因为地球是一个巨大的磁体，故A正确；
B、该实验是奥斯特实验，故B正确；
C、只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故C错误；
D、该装置探究的原理是通电导体在磁场中受力的作用，发电机的工作原理是电磁感应现象。
故选：AB。
（多选）12．（3分）如图所示电路，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡的额定电压为2.5V，移动滑片，①和A的示数都发生变化。只闭合开关S2，将变阻器的滑片滑至中点时，小灯泡正常发光，且电流表A的示数为0.2A。只闭合开关S1，将变阻器的滑片滑至最左端电流表的示数为0.3A。保证电路安全情况下，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为0.5W
C．R的阻值为10Ω
D．控制开关的状态，电路的最大与最小电流之比为77：27
【解答】解：如果①为电流表，则滑动变阻器被短路，电流表A的示数不会发生变化，①为电压表。
A、只闭合开关S2，将变阻器的滑片滑至中点时，变阻器连入电路的电阻为R滑中＝R滑大＝×20Ω＝10Ω，
小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为UL＝4.5V，电流表A的示数为I＝0.3A滑中＝IR滑中＝0.2A×10Ω＝4V，
电源电压U＝UL+U滑中＝2.5V+4V＝4.5V，故A正确；
B、小灯泡的额定功率为PL＝ULIL＝8.5V×0.7A＝0.5W，故B正确；
C、只闭合开关S8，将变阻器的滑片滑至最左端，变阻器连入电路的电阻为0，则R的阻值为R＝＝，故C错误；
D、当两个开关都闭合，调节滑动变阻器的电阻，电路中的电流最大L＝8.2A，灯泡两端的电压UL＝2.3V，R两端的电压UR＝UL＝2.5V，
通过R的电流为IR＝＝＝A，
干路电流I大＝IL+IR＝0.2A+A＝A，
只闭合开关S1，R和滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片移到最右端大＝20Ω时，电路中的电流最小为I小＝＝＝A，
电路的最大与最小电流之比为＝＝77：27。
故选：ABD。
二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共30分。）
13．（6分）生活中处处都有物理知识。
（1）春天的校园里，我们闻到了沁人心脾的花香，这是 　扩散　现象；
（2）秋冬季节空气干燥，衣服的表面容易“粘”灰尘，这是因为身上的衣服之间相互摩擦而 　带电　，将灰尘吸引到衣服的表面。
（3）如图为一款可以通过无线充电器实现充电的手机，若开启无线反向充电后，手机可以作为 　电源　（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机进行无线充电。

【解答】解：（1）春天的校园里，我们闻到了沁人心脾的花香，属于扩散现象；
（2）秋冬季节空气干燥，衣服的表面容易“粘”灰尘，带电体具有吸引轻小物体的性质；
（3）开启无线反向充电后，手机作为电源给另一部手机提供电能。
故答案为：（1）扩散；（2）带电。
14．（6分）如图是家用电热水壶的插头和对应的插座，插头的插脚①较长，目的是将插头插入插座时　地线　（选填“火线”、“零线”或“地线”），避免触电事故。插座中的②应该接 　零线　（选填“火线”、“零线”或“地线”）。新建的楼房里，如果发生触电情况，　漏电保护器　（选填“保险丝”或“漏电保护器”）会立即切断电路以保护人员安全。

【解答】解：如图是家用电热水壶的插头和对应的插座，插头的插脚①较长，可确保电热水壶的金属外壳先接触地线。插座中的②应该接零线，如果发生触电情况。
故答案为：地线；零线。
15．（6分）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　2.3×108　J。汽油燃烧将 　化学　能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，说明能量的转移和转化具有 　方向性　。（q汽油＝4.6×107J/kg）

【解答】解：5kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq汽油＝5kg×4.6×107J/kg＝7.3×108J；
汽油燃烧时将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功。
故答案为：2.3×108；化学；方向性。
16．（6分）小明在家中学习，用一台功率为88W的电风扇吹风，它正常工作时的电流为 　0.4　A。如图是小明家的电能表图片，家中只有这台电风扇正常工作2h，则电能表的转盘转过 　176　转；若电风扇的电机线圈电阻为100Ω，其正常工作时转化为机械能的功率为 　72　W。

【解答】解：电风扇正常工作时的电流为：I＝＝＝0.4A；
正常工作4h消耗的电能为：W＝Pt＝88×10﹣3kW×2h＝6.176kW•h，
电能表转盘转过的转数为：＝176r；
电风扇工作时电能部分转化为内能，产生热量的功率为：P热＝＝＝I4R＝（0.4A）6×100Ω＝16W，
正常工作时转化为机械能的功率为：P′＝P﹣P热＝88W﹣16W＝72W。
故答案为：0.4；176。
17．（6分）某种跳绳自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为6V，则AB两端电压为 　1　V时，计数器会计数一次。无绳挡住红外线时，R1与R2消耗的功率之比为 　1：1　；红外线照射和红外线被挡住时，光敏电阻R1的阻值之比是 　1：5　。

【解答】解：由甲图知R1和R2串联，AB间的电压为R7两端的电压，当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，根据串联电路分压规律知，R8两端的电压会变大，电源电压不变，R2两端的电压U2＝U﹣U8会变小，自动计数器会计数一次，此时R2两端的电压即AB间的电压为U1＝4V；
无绳挡住红外线时，R2两端的电压为3V，此时R7两端的电压为U1′＝U﹣U2′＝6V﹣3V＝3V，R5与R2消耗的功率之比＝＝＝＝1：1；
红外线照射时，R6和R2的电阻之比＝＝＝＝1：18′＝R2，
红外线被挡住时，R1两端的电压U8＝U﹣U2＝6V﹣2V＝5V，
两电阻的阻值之比＝＝＝＝5：13＝5R2，
则红外线照射和红外线被挡住时，光敏电阻R8的阻值之比＝＝5：5。
故答案为：1；2：1。
三、实验探究题（本大题共4个小题；每空1分，共21分。）
18．（4分）如图甲所示，小明同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，比较它们吸热的情况。

（1）为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，小明在两只烧杯中应分别装入 　质量　（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油。
（2）实验数据如表所示，乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是 　B　（选填“A”或“B”）；若要使水和食用油升高到相同的温度，则水吸收的热量应 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
加热时间/min
0
6
12
水的温度/℃
20
45
70
食用油的温度/℃
20
68
116
（3）如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，根据上面探究过程中所获得的知识可知，曲线C表示的是 　内陆　（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。（c沙＜c水）
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同；
（2）分析表格数据可知，加热相同时间，乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是B，则水加热时间长；
（3）由图丙气温变化曲线得出，D所示的城市最高；沙石的比热容比水小，温度变化值比较大。
故答案为：（1）质量；（2）B。
19．（4分）为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明做了如下的实验，电路如图所示。
（1）闭合开关小车会沿水平向 　右　运动。
（2）断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，观察到小车在水平桌面上运动的距离一次比一次远，通过本组实验可知电磁铁的磁性强弱与 　电流大小　有关。
（3）利用这套装置继续探究电磁铁的磁性强弱是否与匝数有关，正确的做法是：　控制电路中通过的电流大小相等，改变接入电路中线圈匝数　。
（4）下列设备中没有用到电磁铁的是 　C　。
A.大型发电机
B.电磁起重机
C.电炉

【解答】解：（1）根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，螺线管的右端为S极，闭合开关小车会沿水平向右运动；
（2）依次向右移动变阻器滑片，电路中的总电阻变小，其他因素不变，是因为电磁铁磁性增强，说明通过本组实验可探究出电磁铁的磁性强弱与电流大小有关；
（3）研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，根据控制变量法可知，改变接入电路中线圈匝数；
（4）大型发电机和电磁起重机中都有电磁铁，电炉中没有电磁铁。
故答案为：（1）右；（2）电流大小，改变接入电路中线圈匝数。
20．（6分）如图1所示，小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验，保持电源电压不变，规格如表所示：

编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
锰铜合金
0.5
0.8
b
镍铬合金
0.5
0.8
c
锰铜合金
0.5
0.4
d
锰铜合金
1.0
0.4
（1）实验中电流表示数越大，对应的电阻丝阻值越 　小　。
（2）选用a、b两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与 　材料　的关系。
（3）为了探究与导体横截面积的关系，应选用编号为 　a、c　的两根电阻丝进行实验。
（4）小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路，并用酒精灯加热，发现电流表示数不断变化　温度　有关的结论。
（5）如图2甲所示为可调节亮度的台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，b与金属滑片相连，转动旋钮
①电位器是通过改变接入电路的电阻体的 　长度　来改变其接入电路的电阻大小的。
②若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡亮度将 　变亮　。
【解答】解：（1）电阻是对电流的阻碍作用，电流表的示数越大，电阻越小；
（2）观察表中a、b两根电阻丝、材料不同；
（3）要探究导体电阻大小与横截面积的关系，变量是横截面积，观察表中a；实验中采用的是控制变量法；
（4）小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路，并用酒精灯加热，发现电流表示数不断变化，得出导体的电阻还跟温度有关的结论；
（5）①电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的；
②若只将b、c接入电路，电阻体接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，灯泡变亮。
故答案为：（1）小；（2）材料、c；（4）温度；②变亮。
21．（7分）小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向左移动时灯泡变亮。
（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，接下来应进行的操作是 　移动滑片，观察灯泡是否发光　。
（3）测量中滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率　左　移动，灯正常发光时电流表示数如图乙所示，灯泡的额定功率 　0.75　W。
（4）小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示，结合图象可知，当小灯泡两端电压为2V时　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）0.48W。
【拓展】小明设计了如图丁所示的电路图，测量小灯泡在正常工作时的电阻。已知电源电压恒为U，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。请将下列实验步骤填写完整：
①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额；
②滑片P 　保持不动　，断开S2、闭合S1，读出电压表示数为U1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　　。（用已知量和所测物理量符号表示）。
【解答】解：（1）滑片向左移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中
；
（2）电压表、电流表均有示数，小灯泡不亮有可能功率太小，观察灯泡是否发光；
（3）测量中滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，根据串联电路电压规律，根据分压原理，故应缓慢将滑片P向左移动；
由图甲可知，电流表选用小量程，电流表分度值0.02A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝7.5V×0.7A＝0.75W；
（4）由（3）可知，当灯泡正常发光时，则灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝＝Ω；若灯丝电阻不变，其实际功率为：
P实＝＝＝0.48W；
由灯丝电阻随温度的降低而减小可知，当小灯泡两端电压为4V时；
【拓展】实验步骤：
①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额；
②滑片P保持不动，断开S2、闭合S6，读出电压表示数为U1；
③在步骤①中，灯泡和滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片额，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，定值电阻与滑动变阻器串联，保持变阻器滑片位置不动
＝，
解得：R滑＝•R0；
在步骤①中，根据串联电路电压规律滑＝U﹣U额，则通过变阻器的电流为：
I滑＝＝＝，
根据串联电路电流特点，小灯泡的额定电流为I额＝I滑＝，
则小灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝＝＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）移动滑片；（3）左；（4）大于；③。
四、计算应用题（本大题共2个小题，第22小题6分，第23小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分。）
22．（6分）如图是某饮水机的简化电路，饮水机的铭牌如表所示，A、B是不同颜色的指示灯（电阻不计），绿色表示保温。
额定电压
220V
加热时加热管功率
2200W
保温时加热管功率
22W
水箱容积
5L
（1）B灯应为 　绿　色。
（2）求加热管R1的阻值。
（3）若水箱装满初温为20℃的水，加热15min后水刚好沸腾，求此过程中的热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），气压为标准大气压]

【解答】解：（1）当开关S接触左侧触点时，电路中电阻R1和A灯串联，且指示灯的阻值不计，根据公式P＝，发热管的功率最大，因此A灯为红灯；
当开关S接触右侧触点时时，电路中电阻R6、R2和B灯串联，指示灯的阻值不计，根据公式P＝，发热管的功率最小，因此B灯为绿灯。
（2）由表格数据可知，加热时加热管的功率为P加热＝2200W，
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝22Ω；
（3）由表格数据可知，满箱水的体积V＝5L＝5dm3＝5×10﹣8m3，
由ρ＝可知3kg/m4×5×10﹣3m4＝5kg，
1个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t8）＝4.2×102J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J，
由P＝可知加t′＝2200W×15×60s＝1.98×106J，
此过程中的热效率：η＝＝≈0.848＝84.6%。
答：（1）绿；
（2）加热管R1的阻值为22Ω；
（3）此过程中的热效率为84.8%。
23．（7分）如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，移动滑片使电流表的示数为0.8A，求：
（1）电阻R1两端的电压。
（2）此时电阻R2的功率。
（3）移动变阻器滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使得两电压表的示数之差为10V2连入电路的阻值。

【解答】解：（1）由图可知：R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路的电流处处相等可知：
I＝I6＝I2＝0.7A
由I＝可得：U1＝I1R6＝0.8A×10Ω＝3V；
（2）根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
R2两端的电压U2＝U﹣U6＝18V﹣8V＝10V，
则R2的功率P6＝U2I2＝10V×6.8A＝8W；
（3）（3）已知两电压表的示数之差为10伏，即：U2'﹣U1'＝10V……①
串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，即U1'+U8'＝18V……②
由①②可得：U1'＝4V，U8'＝14V，
此时电路中电流为：I＝＝＝0.4A，
R4连入电路的阻值：R2＝＝35Ω；
若U1″﹣U4″＝10V……③
由①③可得：U1″＝14V，U2″＝5V，
此时电路中的电流为：I′＝＝＝7.4A，
由于保证各元件都能正常工作的情况下，根据R2上标有“50Ω 2A”字样可知，
电路中的最大电流为Imax＝1A，故U1″＝14V、U2″＝4V（舍去），
所以滑动变阻器R2连入电路的阻值是35Ω。
答：（1）电阻R2两端的电压为8V。
（2）此时电阻R2消耗的电功率为7W。
（3）滑动变阻器R2连入电路的阻值是35Ω。