广东省惠州市南湖一中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷

这是一份广东省惠州市南湖一中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）关于物体的内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是外界对物体做功
B．物体温度越高所含有的热量就越多
C．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
2．（3分）春节期间，子涵去商场购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能增大，机械能不变
B．动能减小，重力势能增大，机械能增大
C．动能不变，重力势能增大，机械能不变
D．动能不变，重力势能增大，机械能增大
3．（3分）小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W1；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体。此时滑轮组的机械效率为η2，则W、η1、η2分别是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．240J，80%，85%B．300J，80%，85%
C．300J，80%，80%D．240J，75%，80%
4．（3分）关于欧姆定律及其变形式，下列说法正确的是（ ）
A．通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B．导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
C．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
D．导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比
5．（3分）下列各单位中不是电功率单位的是（ ）
A．kW•hB．J/sC．WD．V•A
6．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若灯丝电阻不变，则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．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小
C．将乙灯两端的电压为110V时，其实际功率为25W
D．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮
7．（3分）图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“〇”表示图甲中的导线ab（观察的视线沿导线由b往a看），当它在磁场中分别转动到1﹣4位置时，下列说法正确的是（ ）
A．在位置1时，电路中不会产生感应电流
B．在位置2时，电路中不会产生感应电流
C．在位置3时，电路中不会产生感应电流
D．在位置4时，电路中不会产生感应电流
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）图甲是物理老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器，图乙是其工作原理图，声信号由麦克风（话筒），经放大器放大后，再传入扬声器转化为声信号播出。麦克风的工作原理是 （填科学家）发现的 现象，扬声器的工作原理与 （选填“发电机”、“电动机”、“电铃”）的工作原理相同。
9．（3分）如图是某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图。由图可知，该内燃机是 机（选填“汽油”或“柴油”），该冲程是 冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功500J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 500J。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
10．（3分）如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J；若借助长5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是60%，借助斜面做的有用功为 J，拉力F2是 N，物体A受到斜面的摩擦力是 N。
11．（3分）将一袋装纯牛奶放入热水中加热，这是通过 的方式改变牛奶的内能。已知牛奶的质量为0.35kg，初温为10℃，当加热到40℃时它所吸收的热量为 J。[牛奶的比热容是c牛奶＝4.0×103J/（kg•℃）]若这些热量由酒精完全燃烧放出，则需要燃烧 g的酒精。[酒精的热值q酒精＝3.0×107J/kg]
12．（3分）小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月小红家里用了 度电，这些电可以供功率为1640W的用电器工作 h。若将某用电器单独接在该电能表所在的电路中工作，电能表在45min内转了1800圈，则该用电器的实际功率为 W。
13．（3分）一款足浴盆工作时的简化电路如图所示，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈的电阻为5Ω，加热电阻正常工作时的电阻为48.4Ω J。启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，电动机线圈产生的热量是 J，电动机消耗的电能是 J。
14．（3分）已知甲、乙两只电炉标有“220V 400W”和“220V 800W”字样，不计电阻随温度的变化，则甲、乙电炉电阻之比R甲：R乙＝ 。若将它们串联在220V的电路中，相同时间内产生的热量 多（选填“甲”、“乙”或“一样”）。若将它们串联在220V的电路中时，甲电炉的功率为P1，若将两电炉并联在220V的电源上时，甲电炉的功率为P2，则P1：P2＝ 。
三、作图题（共7分）
15．（2分）如图所示，请在图中圆圈内填入电流表或电压表的元件符号，闭合开关S后1、L2都能发光。
16．（2分）如图是伏安法测小灯泡电阻时连接的实物电路，电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”（导线不得交叉）
17．（3分）如图是两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示的N极，在括号内标出磁极（N或S）；再在a点用箭头标出磁感线方向。
四、实验题（每空1分，共20分）
18．（5分）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻可能与导体的长度有关；②导体的电阻可能与导体的横截面积有关；③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为 两根电阻丝进行实验；如果选用编号为 A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时，发现接入C时电流表示数更大，由此 ；
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，如果所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化将 （选填“明显”或“不明显”）；小红做实验时把C电阻丝接入M、N两点，灯泡发光，发现灯泡亮度明显变暗，说明导体的电阻还跟 有关。
19．（6分）在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，小榕设计了如图所示的电路，甲、乙烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油甲＞R乙。
（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体选用煤油而不用水，原因是 ，相同条件下升温更明显。
（2）实验中温度计示数的变化反映了 。
（3）将该电路通电4min后，比较两烧瓶中温度计的示数，发现甲瓶中的温度计示数较高 。
（4）接下来继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时，应移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变化，比较 （选填“同一”或“不同”）电阻丝产生热量的多少。
（5）小榕将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该 （填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现乙瓶中温度计示数升高更多 （填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
五、计算题（19题6分，20题7分，共13分）
21．（6分）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
22．（7分）某茶具上煮茶器的电路原理如图，R1是加热电阻。R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关，通过开关S1的开闭可实现加热状态和保温状态的切换。已知该煮茶器的额定电压为220V，加热功率为1100W。保温功率为44W。求：
（1）电阻R1、R2的阻值；
（2）当煮茶器处于保温状态时，电阻R1的电功率；
（3）因用电高峰，电压降到198V，此时煮茶器处于加热状态时的实际功率。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
23．（6分）现有下列器材：电源（三节全新干电池串联）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω和25Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（10Ω 1A），探究“电流与电阻的关系”。
（1）小东连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，出现这种现象的原因是 。
（2）改正错误后，小东按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，此时小东眼睛应注意观察 （选填“电流”或“电压”）表示数；
（3）实验过程中，他先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，断开开关，保持滑片位置不动，闭合开关，发现电流表读数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.2A，为了继续完成实验，他应将滑片向 （选填“左”或“右”）移直至电压表示数又为3V。
（4）他将5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论： 。
（5）接着小东又将25Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小东选用的滑动变阻器最大阻值应不小于 Ω。
24．（7分）小西利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡L，天暗时灯泡L自动发光；控制电路的电源电压U恒为12V，定值电阻R0的阻值为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（单位为lx）之间的关系如下表所示。（电磁铁线圈的电阻忽略不计）
（1）随着光照强度的减弱，光敏电阻R的阻值 （选出“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）；当光照强度减弱到一定值时，衔铁会被 （选填“吸下”或“释放”），工作电路工作。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流为 A。
（3）当天色渐暗，通过线圈的电流为0.04A时，工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为 Ω，光照强度为 lx。
（4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致天暗时路灯 （选填“提前”“延后”或“准时”）发光。
25．（5分）阅读材料，回答问题。
加热技术的变迁
随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。为提升行驶安全性，汽车的后视镜、挡风玻璃等常常配有防雾、除露、化霜等功能。刚开始（如甲图），从而确保表面清晰。乙图是其中一侧电加热后视镜的加热原理图，其中电源电压为10V，防雾、除露、化霜加热功率依次增大。
随着科技的发展，电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连。形成的网状结构（如丙图），电热膜是以整个膜为加热面，加热更加迅速、温度更加均衡。使用时，就能持续发热。电热膜发展潜力巨大，符合低碳经济发展趋势，也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。
（1）乙图中的旋钮开关旋至接入2位置时可以实现 功能（选填“防雾”、“除露”、“化霜”）。除露时的电功率P与化霜时的电功率P'之比为 。
（2）现用“10V 40A•h”的锂电池作为后视镜加热器电源。则理论上可提供汽车一侧的后视镜持续防雾 h。
（3）如丙图所示。若电热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还 （选填“能”、“不能”）正常工作。
（4）某家庭装修时采用电热膜为房间进行取暖，若电热膜的规格为120W/m2，铺设房间的面积为30m2时，电热膜正常工作2小时消耗的电能为 度。
2023-2024学年广东省惠州市南湖一中九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，共21分）
1．（3分）关于物体的内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是外界对物体做功
B．物体温度越高所含有的热量就越多
C．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【解答】解：A、物体的内能增加，也可能吸收热量；
B、热量是一个过程量，我们才用热量这个概念，故B错误；
C、晶体熔化时，但是温度不变；
D、热传递的条件是有温度差，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体。
故选：A。
2．（3分）春节期间，子涵去商场购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能增大，机械能不变
B．动能减小，重力势能增大，机械能增大
C．动能不变，重力势能增大，机械能不变
D．动能不变，重力势能增大，机械能增大
【答案】D
【解答】解：自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中，他的质量不变，动能不变，高度增大，所以机械能增大。
故选：D。
3．（3分）小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W1；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体。此时滑轮组的机械效率为η2，则W、η1、η2分别是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．240J，80%，85%B．300J，80%，85%
C．300J，80%，80%D．240J，75%，80%
【答案】B
【解答】解：由图可知，n＝3，
当提升G1＝120N的重物时，
W有用＝G3h＝120N×2m＝240J，
W总＝F1s＝50N×2m＝300J，
W额＝W总﹣W有用＝300J﹣240J＝60J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝；
∵不计绳重和摩擦，
∴W额＝G轮h
∴动滑轮重：
G轮＝＝＝30N；
当提起重为170N的物体时：
W有用′＝G2h＝170N×7m＝340J，
W额＝G轮h＝60J，大小不变，
W总′＝W有用′+W额＝340J+60J＝400J，
此时滑轮组的机械效率：
η′＝×100%＝；
故选：B。
4．（3分）关于欧姆定律及其变形式，下列说法正确的是（ ）
A．通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B．导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
C．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
D．导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比
【答案】D
【解答】解：A、根据欧姆定律可知，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
BCD、导体电阻的大小与导体的材料、横截面积和温度有关；导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比、D正确。
故选：D。
5．（3分）下列各单位中不是电功率单位的是（ ）
A．kW•hB．J/sC．WD．V•A
【答案】A
【解答】解：A、kW•h是电功和电能的单位，1kW•h＝1度；
B、4W＝1J/s，J/s是电功率的单位；
C、W是电功率的国际单位制单位；
D、由公式P＝UI可知，不合题意。
故选：A。
6．（3分）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若灯丝电阻不变，则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．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小
C．将乙灯两端的电压为110V时，其实际功率为25W
D．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮
【答案】C
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，因无法确定通电时间的大小关系；
B、额定功率是指用电器正常工作时的功率，其额定功率不变；
C、由P＝，乙的电阻：R乙＝＝＝484Ω，由于灯泡电阻不变实乙＝＝25W。
D、由R＝，额定电压相同时，电阻越大，甲的额定功率小于乙的额定功率，由P＝UI＝I2R知，将两灯串联在220V的电路中，故D错误.
故选：C。
7．（3分）图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“〇”表示图甲中的导线ab（观察的视线沿导线由b往a看），当它在磁场中分别转动到1﹣4位置时，下列说法正确的是（ ）
A．在位置1时，电路中不会产生感应电流
B．在位置2时，电路中不会产生感应电流
C．在位置3时，电路中不会产生感应电流
D．在位置4时，电路中不会产生感应电流
【答案】A
【解答】解：由图可知，由图磁感线方向水平向右，不切割磁感线；2、3、4的运动方向切割磁感线。
故选：A。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（3分）图甲是物理老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器，图乙是其工作原理图，声信号由麦克风（话筒），经放大器放大后，再传入扬声器转化为声信号播出。麦克风的工作原理是 法拉第 （填科学家）发现的 电磁感应 现象，扬声器的工作原理与 电动机 （选填“发电机”、“电动机”、“电铃”）的工作原理相同。
【答案】法拉第；电磁感应；电动机。
【解答】解：声信号由麦克风（话筒）转化为电信号，声音使膜片振动，产生感应电流；
扬声器是把电信号转化为声信号的装置，其中的线圈振动的原因是通电线圈在永磁体的磁场中会受到磁力的作用。
故答案为：法拉第；电磁感应。
9．（3分）如图是某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图。由图可知，该内燃机是 汽油 机（选填“汽油”或“柴油”），该冲程是 压缩 冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功500J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 大于 500J。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】汽油；压缩；大于
【解答】解：
（1）由图可知，内燃机的顶端是火花塞；
（2）图中内燃机的两气门都关闭，活塞向上运动；
（3）热机在工作过程中，排放废气等会带走大量的热量，则燃料完全燃烧所放出的热量一定大于500J。
故答案为：汽油；压缩。
10．（3分）如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J；若借助长5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是60%，借助斜面做的有用功为 300 J，拉力F2是 100 N，物体A受到斜面的摩擦力是 40 N。
【答案】300；100；40
【解答】解：（1）借助斜面做的有用功等于用F1的力直接将物体A匀速提升h时做的功，则W有用＝300J；
（2）由η＝可得拉力F2做的总功：
W总＝＝＝500J；
由W总＝Fs可得：
F7＝＝＝100N；
（3）物体克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝500J﹣300J＝200J，
由W额＝fs得物体受到的摩擦力：
f＝＝＝40N。
故答案为：300；100。
11．（3分）将一袋装纯牛奶放入热水中加热，这是通过 热传递 的方式改变牛奶的内能。已知牛奶的质量为0.35kg，初温为10℃，当加热到40℃时它所吸收的热量为 4.2×104 J。[牛奶的比热容是c牛奶＝4.0×103J/（kg•℃）]若这些热量由酒精完全燃烧放出，则需要燃烧 1.4 g的酒精。[酒精的热值q酒精＝3.0×107J/kg]
【答案】热传递；4.2×104；1.4。
【解答】解：给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量，是通过热传递的方法增加牛奶的内能；
牛奶吸收的热量：Q吸＝c牛奶m（t﹣t0）＝4.5×103J/（kg•℃）×0.35kg×（40℃﹣10℃）＝4.2×104J；
这些热量由酒精完全燃烧获得，所以Q放＝Q吸＝3.2×104J；
由Q放＝mq可得，需要燃烧的酒精的质量：
m酒精＝＝＝1.4×10﹣6kg＝1.4g。
故答案为：热传递；4.2×104；8.4。
12．（3分）小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月小红家里用了 82 度电，这些电可以供功率为1640W的用电器工作 50 h。若将某用电器单独接在该电能表所在的电路中工作，电能表在45min内转了1800圈，则该用电器的实际功率为 800 W。
【答案】82；50；800。
【解答】解：（1）由图示电能表可知，月底的电能表的示数为1469.5kW•h，
本月消耗的电能为：1469.5kW•h﹣1387.6kW•h＝82kW•h＝82度；
（2）t＝＝＝50h；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
该用电器工作45min、转盘转1800转时＝5.6kW•h，
t′＝45min＝0.75h，
该用电器的电功率：P实＝＝＝5.8kW＝800W。
故答案为：82；50。
13．（3分）一款足浴盆工作时的简化电路如图所示，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈的电阻为5Ω，加热电阻正常工作时的电阻为48.4Ω 9×105 J。启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，电动机线圈产生的热量是 5 J，电动机消耗的电能是 2200 J。
【答案】9×105；5；2200。
【解答】解：加热电阻正常工作15min产生的热量：Q1＝W＝UIt＝t＝5J；
按摩100s，电动机线圈产生的热量：QM＝RMt′＝（0.1A）7×5Ω×100s＝5J；
电动机消耗的电能：WM＝UIMt′＝220V×3.1A×100s＝2200J。
故答案为：9×108；5；2200。
14．（3分）已知甲、乙两只电炉标有“220V 400W”和“220V 800W”字样，不计电阻随温度的变化，则甲、乙电炉电阻之比R甲：R乙＝ 2：1 。若将它们串联在220V的电路中，相同时间内产生的热量 甲 多（选填“甲”、“乙”或“一样”）。若将它们串联在220V的电路中时，甲电炉的功率为P1，若将两电炉并联在220V的电源上时，甲电炉的功率为P2，则P1：P2＝ 4：9 。
【答案】2：1；甲；4：9。
【解答】解：由P＝可知甲＝＝＝121Ω，
乙电炉的电阻R乙＝＝＝60.6Ω；
则甲乙电炉电阻之比R甲：R乙＝121Ω：60.5Ω＝2：7；
将甲、乙电炉串联在电路中，由于甲的电阻大于乙的电阻2Rt可知，在相同时间内甲产生的热量较多；
将甲、乙电炉串联在电路中甲+R乙＝121Ω+60.5Ω＝181.5Ω，
通过电炉的电流：I＝＝＝；
则此时甲电炉的功率为P1＝I5R甲＝（）2×121Ω＝；
两电炉并联在220V的电源上时，电炉正常工作7＝P甲＝400W，
则P1：P2＝：400W＝4：9。
故答案为：5：1；甲；4：7。
三、作图题（共7分）
15．（2分）如图所示，请在图中圆圈内填入电流表或电压表的元件符号，闭合开关S后1、L2都能发光。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由电路图分析可知，闭合开关S后，应使它们并联2串联，则应该是电流表2两端（或并联在电源两端），则应该是电压表
16．（2分）如图是伏安法测小灯泡电阻时连接的实物电路，电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”（导线不得交叉）
【答案】
【解答】解：根据图示可知，电压表与电流表串联后再与灯泡并联，电流表应该串联在电路中测量电路中的电流，如下所示：
17．（3分）如图是两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示的N极，在括号内标出磁极（N或S）；再在a点用箭头标出磁感线方向。
【答案】
【解答】解：在磁体外部，磁感线从N极出发。故右端磁极为S极；小磁针内部磁感线方向是从S到N；如图所示；
；
四、实验题（每空1分，共20分）
18．（5分）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻可能与导体的长度有关；②导体的电阻可能与导体的横截面积有关；③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为 A、B 两根电阻丝进行实验；如果选用编号为 A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 ③ （填序号）。分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时，发现接入C时电流表示数更大，由此 在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ；
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，如果所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化将 不明显 （选填“明显”或“不明显”）；小红做实验时把C电阻丝接入M、N两点，灯泡发光，发现灯泡亮度明显变暗，说明导体的电阻还跟 温度 有关。
【答案】（1）A、B；③；在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小；（2）不明显；温度
【解答】解：（1）验证导体的电阻可能与导体的长度有关时，需要控制导体的材料，而长度不同、B两根电阻丝进行实验；
如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验、D的长度，而材料不同；
A和C的材料、长度相同；分别将A和C两电阻丝接入电路中M，发现接入C时电流表示数更大，由此、长度相同时，电阻越小；
（2）电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，人们用肉眼难区分；
小红做实验时把C电阻丝接入M、N两点，接着用酒精灯加热C电阻丝，发现灯泡亮度明显变暗，C电阻丝的电阻发生了变化，导体的电阻跟温度有关。
故答案为：（1）A、B；③；在材料，横截面积越大；（2）不明显。
19．（6分）在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，小榕设计了如图所示的电路，甲、乙烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油甲＞R乙。
（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中的液体选用煤油而不用水，原因是 煤油的比热容比水小 ，相同条件下升温更明显。
（2）实验中温度计示数的变化反映了 电流产生热量的多少 。
（3）将该电路通电4min后，比较两烧瓶中温度计的示数，发现甲瓶中的温度计示数较高 在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 。
（4）接下来继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时，应移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变化，比较 同一 （选填“同一”或“不同”）电阻丝产生热量的多少。
（5）小榕将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该 相同 （填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现乙瓶中温度计示数升高更多 乙 （填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
【答案】（1）煤油的比热容比水小；
（2）电流产生热量的多少；
（3）在通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（4）同一；
（5）相同；乙。
【解答】解：（1）由Q＝cmΔt可知相同质量的水和煤油，吸收相同的热量时，所以水的温度升高得少；
（2）实验时煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的，温度计示数变化越大；
（3）两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同，通电一段时间后，由于R甲＞R乙，故可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大；
（4）探究电流产生热量多少与电流大小关系时，保持电阻不变且通电时间相同、乙中的一个就可以，即可使通过甲（乙）中的电流发生改变；
（5）要比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容吸＝cmΔt可知，则应让两种液体的质量相等，由温度的变化比较比热容的大小，则液体的比热容越小，电流，因此两瓶中电阻的阻值应相等，通电一段时间后，则乙瓶中液体的比热容较小。
故答案为：
（1）煤油的比热容比水小；
（2）电流产生热量的多少；
（3）在通电时间和电流相同时，电阻越大；
（4）同一；
（5）相同；乙。
五、计算题（19题6分，20题7分，共13分）
21．（6分）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%
【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝8.6kg×1.3×108J/kg＝8.5×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.7×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝40℃；
（3）公交车行驶7min做的有用功：W＝Pt＝140×103W×5×60s＝8.2×107J；
这氢能源公交车的效率：η＝＝×100%＝50%。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是7.4×107J；
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。
22．（7分）某茶具上煮茶器的电路原理如图，R1是加热电阻。R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关，通过开关S1的开闭可实现加热状态和保温状态的切换。已知该煮茶器的额定电压为220V，加热功率为1100W。保温功率为44W。求：
（1）电阻R1、R2的阻值；
（2）当煮茶器处于保温状态时，电阻R1的电功率；
（3）因用电高峰，电压降到198V，此时煮茶器处于加热状态时的实际功率。
【答案】（1）电阻R1、R2的阻值分别为44Ω、1056Ω；
（2）当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率为1.76W
（3）因用电高峰，电压降到198V，此时煮茶器处于加热状态时的实际功率为891W。
【解答】解：（1）由图甲可知，S、S1都闭合时，R2被短路、电路中只有R8工作，此时煮茶器处于加热状态1的阻值为：R1＝＝＝44Ω，
当S闭合、S1断开时，R8、R2串联，此时为保温状态，
电路中的总电阻为：R总＝＝＝1100Ω，
电阻R2的阻值：R2＝R总﹣R7＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；
（2）由P＝UI可知，保温状态时的电流为：
I保＝＝＝0.2A，
根据串联电路的特点可知，通过R5的电流I1＝I2＝I保＝5.2A，
当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率：P＝＝（3.2A）2×44Ω＝6.76W；
（3）煮茶器处于加热状态时，电路中只有R1工作，
因用电高峰，电压降到198V时
P实＝＝＝891W。
答：（1）电阻R1、R7的阻值分别为44Ω、1056Ω；
（2）当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率为1.76W
（3）因用电高峰，电压降到198V。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
23．（6分）现有下列器材：电源（三节全新干电池串联）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω和25Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（10Ω 1A），探究“电流与电阻的关系”。
（1）小东连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，出现这种现象的原因是 滑动变阻器同时接下面两个接线柱 。
（2）改正错误后，小东按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，此时小东眼睛应注意观察 电压 （选填“电流”或“电压”）表示数；
（3）实验过程中，他先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，断开开关，保持滑片位置不动，闭合开关，发现电流表读数 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.2A，为了继续完成实验，他应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移直至电压表示数又为3V。
（4）他将5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论： 当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比 。
（5）接着小东又将25Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小东选用的滑动变阻器最大阻值应不小于 12.5 Ω。
【答案】（1）滑动变阻器同时接下面两个接线柱；（2）电压；（3）大于；左；（4）当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；（5）12.5。
【解答】解：（1）闭合开关，无论怎样移动滑片，示数不变，且不能改变电路电阻；
（2）实验中应控制定值电阻两端的电压不变，即保持电压表的示数不变，当每次更换电阻后，此时小东眼睛应注意观察电压表示数；
（3）电源为三节新干电池串联，电源电压：U＝4.5V，
①先将6Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，根据欧姆定律可知电流表示数为I＝＝，根据串联电路电压的规律及欧姆定律
R滑＝＝＝＝2.6Ω；
断开开关，保持滑片位置不动，闭合开关后，则电流表读数为：
I′＝＝≈0.26A；
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由7Ω改接成15Ω的电阻，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，由分压原理，所以滑片应向左端移动；
（4）由实验数据可知，每组数据中电流与电阻的乘积：IR＝0.6A×7Ω＝0.3A×10Ω＝6.2A×15Ω，因此可得结论：当电阻两端电压一定时；
（5）电源电压为4.4V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为电压表示数的倍，由分压原理min＝×25Ω＝12.5Ω。
故答案为：（1）滑动变阻器同时接下面两个接线柱；（2）电压；左；（4）当电阻两端电压一定时；（5）12.7。
24．（7分）小西利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡L，天暗时灯泡L自动发光；控制电路的电源电压U恒为12V，定值电阻R0的阻值为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（单位为lx）之间的关系如下表所示。（电磁铁线圈的电阻忽略不计）
（1）随着光照强度的减弱，光敏电阻R的阻值 增大 （选出“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 减弱 （选填“增强”或“减弱”）；当光照强度减弱到一定值时，衔铁会被 释放 （选填“吸下”或“释放”），工作电路工作。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流为 0.2 A。
（3）当天色渐暗，通过线圈的电流为0.04A时，工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为 100 Ω，光照强度为 1.5 lx。
（4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致天暗时路灯 提前 （选填“提前”“延后”或“准时”）发光。
【答案】（1）增大；减弱；释放；（2）0.2；（3）100；1.5；（4）提前
【解答】解：
（1）根据表格中的数据可知，随着光照强度减小，根据欧姆定律可知，电磁铁的磁性减弱，衔铁会被释放；
（2）由P＝UI可得，每盏灯泡正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，工作电路中的总电流：I总＝5IL＝2×0.8A＝0.2A；
（3）由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为R＝，
照明系统恰好启动时，控制电路的电流I＝4.04A，
由I＝可得总＝＝＝300Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以总﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
此时光照强度：E＝＝2.5lx；
（4）电池使用一段时间后，电压会降低，根据R＝，光敏电阻的阻值变小，所以将导致天暗时路灯提前发光。
故答案为：（1）增大；减弱；（2）0.8；1.5。
25．（5分）阅读材料，回答问题。
加热技术的变迁
随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。为提升行驶安全性，汽车的后视镜、挡风玻璃等常常配有防雾、除露、化霜等功能。刚开始（如甲图），从而确保表面清晰。乙图是其中一侧电加热后视镜的加热原理图，其中电源电压为10V，防雾、除露、化霜加热功率依次增大。
随着科技的发展，电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连。形成的网状结构（如丙图），电热膜是以整个膜为加热面，加热更加迅速、温度更加均衡。使用时，就能持续发热。电热膜发展潜力巨大，符合低碳经济发展趋势，也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。
（1）乙图中的旋钮开关旋至接入2位置时可以实现 除露 功能（选填“防雾”、“除露”、“化霜”）。除露时的电功率P与化霜时的电功率P'之比为 1：2 。
（2）现用“10V 40A•h”的锂电池作为后视镜加热器电源。则理论上可提供汽车一侧的后视镜持续防雾 80 h。
（3）如丙图所示。若电热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还 能 （选填“能”、“不能”）正常工作。
（4）某家庭装修时采用电热膜为房间进行取暖，若电热膜的规格为120W/m2，铺设房间的面积为30m2时，电热膜正常工作2小时消耗的电能为 7.2 度。
【答案】（1）除露；1：2；（2）80；（3）能；（4）7.2。
【解答】解：（1）当开关旋至“1”挡时，两条电阻丝串联接入电路，当开关旋至“2”挡时，电阻较大（大于并联时的总电阻），两条电阻丝并联接入电路，
由P＝UI＝可得开关旋至“1”挡时，因此为防雾挡，功率较大，开关旋至“3”挡时，因此为化霜挡，
开关旋至“8”挡时，为除露挡，此时的电功率：
P＝＝＝10W，
开关旋至“6”挡时，为化霜挡，由并联电路电阻规律可得电路的总电阻：
R并＝＝＝8Ω，
此时的电功率：P'＝＝＝20W，
因此除露时的电功率P与化霜时的电功率P'之比：＝＝；
（2）当开关旋至“5”挡时，为防雾挡，由串联电路电阻规律可得电路的总电阻：R串＝2R＝2×10Ω＝20Ω，
此时的电功率：P雾＝＝＝5W，
电池存储的电能：W＝UIt＝10V×40A×3600s＝4.44×106J，
由P＝可知
t＝＝＝2.88×105s＝80h；
（3）由图可知，电热膜中的电墨线是并联的，热膜中的某根导电墨线断裂；
（4）铺设房间的面积为30m6时，电热膜的电功率：P总＝120W/m2×30m2＝3600W＝6.6kW，
由P＝可知。
故答案为：（1）除露；1：6；（3）能。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
150
75
50
37.5
30
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
150
75
50
37.5
30