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2023-2024学年山东省潍坊市九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2023-2024学年山东省潍坊市九年级（上）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共8小题，每题3分，共24分。
1. 母亲节，小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条，下列分析正确的是( )
A. 面条入锅后温度升高，内能增加
B. 煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C. 闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D. 面条没有粘到一起，表明分子间有斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．面条入锅后吸热，温度升高，内能增加，选项A是正确的；
B．煮面条时，主要通过热传递的方式改变了面条的内能，选项B是错误的；
C．扩散可在气体、固体、液体中发生，选项C是错误的；
D．面条没有粘在一起，并不能表明分子间有斥力，选项D是错误的．
2. 取两个相同的验电器甲和乙，使甲带电，乙不带电．如图所示，可以看到甲的金属箔张开，乙的金属箔闭合，用橡胶棒把甲和乙连接起来会发现验电器金属箔的张角
A. 甲、乙都增大B. 甲、乙都减小
C. 甲、乙都不变D. 甲减小，乙增大
【答案】C
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用，同种电荷相排斥，甲带电，甲的金属箔张开；乙不带电，乙的金属箔闭合；因为橡胶棒是绝缘体，不能导电，所以，用橡胶棒把甲和乙连接起来，电子不会发生转移，会发现两验电器金属箔的张角不变，故选C。
3. 甲乙丙三个小球，已知甲带正电，三个小球的相互作用情况如图所示，那么丙球的带电情况中，正确的是（ ）
①可能带负电；②可能带正电；③可能不带电；④一定带负电。
A. 只有①③正确B. 只有④正确
C. 只有①②正确D. 只有①②③正确
【答案】A
【解析】
【详解】甲带正电，甲乙相互排斥，说明乙也带正电。乙和丙相互吸引，根据异种电荷相互吸引，丙球可能带负电。又因为带电体可以吸引轻小物体，所以丙球也可能不带电，故①③正确。
故选A。
4. 如图甲为某可调亮度的台灯，如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，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连．当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）
A. 若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B. 若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮
C. 若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
【答案】B
【解析】
【详解】A．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故A错误；
B．若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片逆时针转动旋钮时，电阻变小，灯泡变亮，故B正确；
C．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；
D．若将、接入电路同一点，接入电路的另一点时，相当于b、c接入电路，旋动旋钮时能改变灯泡亮度，故D错误。
故选B。
5. 两定值电阻R1＝10Ω,R2＝5Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，电源电压为3V，当开关S闭合时，下列分析正确的是( )
A. R1、R2电流之比为1:2
B. R1、R2两端的电压之比为2:1
C. R1、R2消耗的电功率之比为1:2
D. 电路消耗总的电功率等于2.7W
【答案】B
【解析】
【详解】电路为串联电路，串联电路电流处处相等，选项A错误；串联电路中用电器两端电压与电阻成正比，R1＝10Ω,R2＝5Ω，故R1、R2两端的电压之比为2:1；选项B正确；由公式 可知，串联电路R1、R2消耗的电功率之比等于电压之比为2:1；选项C错误；电路中功率 .选项D错误．答案选B．
6. 下列情境中容易发生危险的是（ ）
A. 发现有人触电应先断开电源
B 高大建筑物上安装避雷针
C. 夏天站在高压变电器旁纳凉
D. 使用测电笔时手要接触金属体笔尾
【答案】C
【解析】
【详解】A．发现有人时，首先要切断电源，再采取救援措施，这样不会发生危险，切不可带电救人，容易造成救人者的人身伤害，故A不符合题意；
B．安装避雷针后，当有雷电时，电流会从避雷针传入大地，从而避免电流通过建筑物产生破坏作用，故B不符合题意；
C．夏天站在高压变电器旁纳凉，很容易造成高压电弧触电，故C符合题意；
D．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，不能碰到笔尖及其附近的金属部分，以防触电，故D不符合题意。
故选C。
7. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A. 图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B. 若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C. 若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D. 若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强，故A不符合题意；
BC．只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B不符合题意，C符合题意；
D．只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D不符合题意．
8. 将标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“3V 3W”的灯泡L2并联起来，为保证其中一盏灯正常发光，且另一盏灯不会烧毁，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则电路中的最大总功率为（ ）
A. 9WB. 0.6WC. 3.75WD. 2.4W
【答案】C
【解析】
【详解】因并联电路中各支路两端的电压相等，且保证其中一盏灯正常发光，且另一盏灯不会烧毁，所以，两灯泡并联时，正常发光的是额定电压较小的灯泡L2，此时电源的电压，L2的功率为3W，由可得，灯泡L1的电阻
灯泡L1并联在3V的电源上时的实际功率
电路中最大总功率
故C正确，ABD错误。
故选C。
二、多选题：本大题共4小题，每题4分，漏选得2分，共16分。
9. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力
B. 检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强
C. 力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
D. 若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误；
BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，R1和R2串联，设定限载质量后，R2不变，力敏电阻R1的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC正确；
D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。
故选BCD。
10. 图甲、乙是两个演示实验的示意图，图甲所示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来；图乙所示的是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出试管口。图丙、丁所示的是内燃机的两个工作冲程。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲下压活塞的过程中，筒内气体内能不变
B. 图乙塞子冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
C. 图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的
D. 图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．下压活塞过程中活塞对气体做功，气体内能增加，故A错误；
B．塞子冲出试管口的过程中，水蒸气对活塞做功，水蒸气内能减小温度降低活塞机械能增加，气体的内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C．图丙为压缩冲程，内燃机活塞压缩气体对气体做功气体内能增加温度升高，与图甲下压活塞的过程中能量转化一致，故C正确
D．图丁为内燃机做功冲程，气体对活塞做功，气体内能减小温度降低，与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化一致，故D正确。
故选BCD。
11. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是“20；1A”的滑动变阻器，电流表量程为0～3A。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，移动滑片，电路中的电流与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为12V
B. R1阻值为10
C. R2连入电路的最小阻值为2
D. 电路中的最大功率为14.4W
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．由图甲可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，由图像可知，当变阻器连入电路的阻值R2=20Ω时，电路中的电流I=0.4A，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电源电压
-------①
当变阻器连入电路的阻值R2′=10Ω时，电路中的电流I′=0.6A，
同理可得，电源电压
--------②
因电源电压保持不变，则联立①②解得：R1=10Ω，电源电压U=12V，故AB正确；
C．由题知，电流表量程为0～3A，R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器，因串联电路中电流处处相等，则电路中的最大电流为I大=1A，此时变阻器连入电路中的阻值最小，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可得，变阻器连入电路的最小值
故C正确；
D．由P=UI可知，在电路安全情况下，电路中电流最大时，电路中的功率最大，则整个电路的最大功率
故D错误。
故选ABC。
12. 如下图所示，关于下列四种电学仪器的说法中正确的是（ ）
A. 电流表应串联在电路中使用，不允许超过量程
B. 电压表有两个量程，可以测量家庭电路的电压
C. 滑动变阻器接入电路后，若滑片向右移动会使电路中的电流变大
D. 电能表接在家庭电路中，是为了测量家庭电路中用电器消耗的总电能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．使用电流表测量电路中电流时，要将电流表串联在电路中，不允许超过量程，否则会导致电流表损坏，故A正确；
B．电压表有两个量程，大量程最大测量值为15V，家庭电路电压为220V，远大于电压表的量程，所以不可以测量家庭电路的电压，故B错误；
C．滑动变阻器接入电路后，若滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的有效长度减小，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中的电流变大，故C正确；
D．电能表是测量用电器消耗电能的装置，故D正确。
故选ACD。
三、作图题：本大题共2小题，每题3分，共6分。
13. 请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。
【答案】
【解析】
【详解】调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明接入电路的电阻值变大，应将中间和右侧接线柱接入电路，带有金属外壳的用电器接地，如图所示：
14. 如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的正、负极及电磁铁的N极。
【答案】
【解析】
【详解】已知条形磁体下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为S极，则下端为N极；根据安培定则，使右手大拇指指向电磁铁的N极（下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极、上端为负极。如图：
四、实验探究题：本大题共3小题，共30分。
15. 在研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用两根相同的铁钉制作了简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明对于同一电磁铁，通过电流越大，其磁性______.
（2）比较电磁铁甲与电磁铁乙可知，当______一定时，______越多，电磁铁磁性越强.
（3）根据安培定则可知，电磁铁甲下端是______（填“”或“”）极.
（4）断开开关后，小明发现大头针没有完全掉落下来，原因是______.
【答案】 ①. 增加 ②. 越强 ③. 电流 ④. 匝数 ⑤. ⑥. 铁钉被磁化获得磁性
【解析】
【详解】(1)[1][2]当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁乙吸引大头针的个数增加，说明对于同一电磁铁，通过电流越大，其磁性越强．
(2)[3][4]根据串联电路中各处的电流都相等，比较电磁铁甲与电磁铁乙可知，当电流一定时，乙匝数越多，吸引大头针的个数越多，即当电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强．
(3)[5]根据安培定则可知，电磁铁甲下端是N极．
(4)[6]断开开关，因铁钉被磁化获得磁性，故大头针没有完全掉落下来．
16. 小东计划用电源电压为6V的学生电源，测量某小灯泡的额定电功率。他观察到小灯泡标注的额定电压为2.5V，咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10Ω 1A”和“50Ω 2A”字样。
（1）本实验中小东应该选择______（选填“A”或“B”）滑动变阻器；
（2）他连接了图甲所示的实验电路，其中滑动变阻器还没有接入电路。若实现滑动变阻器滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，他应该接滑动变阻器的______（选填“a”或“b”）端；
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是1.0V。关于电压测量范围的选择有如下四种方案，则应该选用______方案；
甲：1.0V、2.0V、3.0V乙：1.0V、2.5V、4.0V
丙：1.0V、1.2V、1.5V丁：2.0V、2.5V、3.0V
（4）小灯泡发光后，在接下来的实验过程中，小东观察到当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（5）小东发现自家电动自行车上的照明灯是由很多个额定电压为3V的小LED灯组成的，而其中一个LED灯的亮度与实验所用小灯泡基本相同。受以上实验启发，他想测量一个LED灯的额定功率。在老师的帮助下，小东将电动自行车上的一个LED灯取下，并将所测电流与电压数据整理并绘制了如图丙所示的I-U图像。请你根据图像所示，尝试通过计算与比较，说明通常LED灯比白炽灯耗电少的可能原因：______。
【答案】 ①. B ②. a ③. 丁 ④. 0.65 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压为3.5V，由可知，滑动变阻器连入电路的阻值要大于10Ω，大于A滑动变阻器阻值最大值，所以选用B滑动变阻器。
（2）[2]滑动变阻器滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，则滑动变阻器连入电路的阻值减小，所以要将a端连入电路。
（3）[3]要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可使小灯泡两端的电压小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压，此时小灯泡的实际功率将小于额定电功率、等于额定电功率、大于额定电功率，分别观察小灯泡发光时的亮度。甲丙方案中缺少小灯泡在额定电压下发光的情况，且丙方案中小灯泡两端的电压均小于小灯泡的额定电压；乙方案中小灯泡两端的电压过大，可能会烧坏小灯泡；丁方案中小灯泡两端的电压符合实验要求，综合分析可知，应选用丁方案。
（4）[4]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率
（5）[5]由图可知，当灯泡两端电压为3V时，流过灯泡的电流为24mA，灯泡的功率为
LED灯的亮度与实验所用小灯泡基本相同，但功率要小很多，根据可知，使用相同时间，LED灯比白炽灯耗电少。
17. 小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察（甲）、（乙）两图并回答下列问题：
(1)实验中，通过观察U形管中液面 ________ 的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的热量与 _________ 的关系。
(3)用乙装置进行实验时，电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 _______ （选填“相同”或“不相同”）。
(4)若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω， _______ （选填“仍能”或“不能”）达到更换前的实验效果。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。则图 ______ （选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)此实验的依据是电流的 ______ 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 ___________ 。
A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．计算机
【答案】 ①. 高度 ②. 电阻 ③. 不相同 ④. 仍能 ⑤. 甲 ⑥. 热 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流通过电阻丝产生热量的多少可以通过U形管中液面高度的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
(2)[2]甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以探究的是电阻丝产生的热量与电阻的关系。
(3)[3]乙装置中，两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，但右端两个电阻分流，所以通过R1、R2的电流不相等。
(4)[4]通过两容器内电阻的电流仍然不相等，所以可以达到目的。
(5)[5]当家庭电路中的导线连接处接触不良时，接触电阻较大，根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，容易引发火灾，故图甲中的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)[6][7]此实验探究的是电流热效应，使用电流热效应工作的电器有电饭锅电烙铁等，故选A。
五、计算题：本大题共3小题，共24分。
18. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．
【答案】（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%．
【解析】
【详解】（1）水吸收的热量为 ：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
Q吸/Q放=20%．
19. 某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：
（1）取暖器工作时通过R1的电流；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据 知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流
（2）电热取暖器处于低温挡时，功率
P低温=UI1=220V×4A=880W
工作1min产生的热量
Q=P低温t=880W×60s=52800J
（3）高温挡工作，R2消耗的功率
P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W
所以R2的阻值
答：（1）取暖器工作时通过R1的电流为4A；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量为52800J；
（3）R2的阻值为110Ω。
20. 在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。
(1)求灯泡L的额定功率。
(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。
【答案】(1)1.14W；(2)3.6J；(3)0.8W
【解析】
【详解】(1)灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯两端的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(2)灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为
U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V
滑动变阻器在10s内消耗的电能
W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J
(3)灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压
U小=5V-3V=2V
电阻R的最小功率
P小=
答：(1)灯泡L的额定功率为1.14W；
(2)当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。
一、单选题：本大题共8小题，每题3分，共24分。
1. 母亲节，小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条，下列分析正确的是( )
A. 面条入锅后温度升高，内能增加
B. 煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C. 闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D. 面条没有粘到一起，表明分子间有斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．面条入锅后吸热，温度升高，内能增加，选项A是正确的；
B．煮面条时，主要通过热传递的方式改变了面条的内能，选项B是错误的；
C．扩散可在气体、固体、液体中发生，选项C是错误的；
D．面条没有粘在一起，并不能表明分子间有斥力，选项D是错误的．
2. 取两个相同的验电器甲和乙，使甲带电，乙不带电．如图所示，可以看到甲的金属箔张开，乙的金属箔闭合，用橡胶棒把甲和乙连接起来会发现验电器金属箔的张角
A. 甲、乙都增大B. 甲、乙都减小
C. 甲、乙都不变D. 甲减小，乙增大
【答案】C
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用，同种电荷相排斥，甲带电，甲的金属箔张开；乙不带电，乙的金属箔闭合；因为橡胶棒是绝缘体，不能导电，所以，用橡胶棒把甲和乙连接起来，电子不会发生转移，会发现两验电器金属箔的张角不变，故选C。
3. 甲乙丙三个小球，已知甲带正电，三个小球的相互作用情况如图所示，那么丙球的带电情况中，正确的是（ ）
①可能带负电；②可能带正电；③可能不带电；④一定带负电。
A. 只有①③正确B. 只有④正确
C. 只有①②正确D. 只有①②③正确
【答案】A
【解析】
【详解】甲带正电，甲乙相互排斥，说明乙也带正电。乙和丙相互吸引，根据异种电荷相互吸引，丙球可能带负电。又因为带电体可以吸引轻小物体，所以丙球也可能不带电，故①③正确。
故选A。
4. 如图甲为某可调亮度的台灯，如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，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连．当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）
A. 若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B. 若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮
C. 若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
【答案】B
【解析】
【详解】A．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故A错误；
B．若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片逆时针转动旋钮时，电阻变小，灯泡变亮，故B正确；
C．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；
D．若将、接入电路同一点，接入电路的另一点时，相当于b、c接入电路，旋动旋钮时能改变灯泡亮度，故D错误。
故选B。
5. 两定值电阻R1＝10Ω,R2＝5Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，电源电压为3V，当开关S闭合时，下列分析正确的是( )
A. R1、R2电流之比为1:2
B. R1、R2两端的电压之比为2:1
C. R1、R2消耗的电功率之比为1:2
D. 电路消耗总的电功率等于2.7W
【答案】B
【解析】
【详解】电路为串联电路，串联电路电流处处相等，选项A错误；串联电路中用电器两端电压与电阻成正比，R1＝10Ω,R2＝5Ω，故R1、R2两端的电压之比为2:1；选项B正确；由公式 可知，串联电路R1、R2消耗的电功率之比等于电压之比为2:1；选项C错误；电路中功率 .选项D错误．答案选B．
6. 下列情境中容易发生危险的是（ ）
A. 发现有人触电应先断开电源
B 高大建筑物上安装避雷针
C. 夏天站在高压变电器旁纳凉
D. 使用测电笔时手要接触金属体笔尾
【答案】C
【解析】
【详解】A．发现有人时，首先要切断电源，再采取救援措施，这样不会发生危险，切不可带电救人，容易造成救人者的人身伤害，故A不符合题意；
B．安装避雷针后，当有雷电时，电流会从避雷针传入大地，从而避免电流通过建筑物产生破坏作用，故B不符合题意；
C．夏天站在高压变电器旁纳凉，很容易造成高压电弧触电，故C符合题意；
D．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，不能碰到笔尖及其附近的金属部分，以防触电，故D不符合题意。
故选C。
7. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A. 图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B. 若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C. 若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D. 若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强，故A不符合题意；
BC．只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B不符合题意，C符合题意；
D．只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D不符合题意．
8. 将标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“3V 3W”的灯泡L2并联起来，为保证其中一盏灯正常发光，且另一盏灯不会烧毁，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则电路中的最大总功率为（ ）
A. 9WB. 0.6WC. 3.75WD. 2.4W
【答案】C
【解析】
【详解】因并联电路中各支路两端的电压相等，且保证其中一盏灯正常发光，且另一盏灯不会烧毁，所以，两灯泡并联时，正常发光的是额定电压较小的灯泡L2，此时电源的电压，L2的功率为3W，由可得，灯泡L1的电阻
灯泡L1并联在3V的电源上时的实际功率
电路中最大总功率
故C正确，ABD错误。
故选C。
二、多选题：本大题共4小题，每题4分，漏选得2分，共16分。
9. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力
B. 检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强
C. 力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
D. 若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误；
BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，R1和R2串联，设定限载质量后，R2不变，力敏电阻R1的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC正确；
D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。
故选BCD。
10. 图甲、乙是两个演示实验的示意图，图甲所示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来；图乙所示的是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出试管口。图丙、丁所示的是内燃机的两个工作冲程。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲下压活塞的过程中，筒内气体内能不变
B. 图乙塞子冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
C. 图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的
D. 图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．下压活塞过程中活塞对气体做功，气体内能增加，故A错误；
B．塞子冲出试管口的过程中，水蒸气对活塞做功，水蒸气内能减小温度降低活塞机械能增加，气体的内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C．图丙为压缩冲程，内燃机活塞压缩气体对气体做功气体内能增加温度升高，与图甲下压活塞的过程中能量转化一致，故C正确
D．图丁为内燃机做功冲程，气体对活塞做功，气体内能减小温度降低，与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化一致，故D正确。
故选BCD。
11. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是“20；1A”的滑动变阻器，电流表量程为0～3A。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，移动滑片，电路中的电流与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为12V
B. R1阻值为10
C. R2连入电路的最小阻值为2
D. 电路中的最大功率为14.4W
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．由图甲可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，由图像可知，当变阻器连入电路的阻值R2=20Ω时，电路中的电流I=0.4A，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电源电压
-------①
当变阻器连入电路的阻值R2′=10Ω时，电路中的电流I′=0.6A，
同理可得，电源电压
--------②
因电源电压保持不变，则联立①②解得：R1=10Ω，电源电压U=12V，故AB正确；
C．由题知，电流表量程为0～3A，R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器，因串联电路中电流处处相等，则电路中的最大电流为I大=1A，此时变阻器连入电路中的阻值最小，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可得，变阻器连入电路的最小值
故C正确；
D．由P=UI可知，在电路安全情况下，电路中电流最大时，电路中的功率最大，则整个电路的最大功率
故D错误。
故选ABC。
12. 如下图所示，关于下列四种电学仪器的说法中正确的是（ ）
A. 电流表应串联在电路中使用，不允许超过量程
B. 电压表有两个量程，可以测量家庭电路的电压
C. 滑动变阻器接入电路后，若滑片向右移动会使电路中的电流变大
D. 电能表接在家庭电路中，是为了测量家庭电路中用电器消耗的总电能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．使用电流表测量电路中电流时，要将电流表串联在电路中，不允许超过量程，否则会导致电流表损坏，故A正确；
B．电压表有两个量程，大量程最大测量值为15V，家庭电路电压为220V，远大于电压表的量程，所以不可以测量家庭电路的电压，故B错误；
C．滑动变阻器接入电路后，若滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的有效长度减小，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中的电流变大，故C正确；
D．电能表是测量用电器消耗电能的装置，故D正确。
故选ACD。
三、作图题：本大题共2小题，每题3分，共6分。
13. 请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。
【答案】
【解析】
【详解】调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明接入电路的电阻值变大，应将中间和右侧接线柱接入电路，带有金属外壳的用电器接地，如图所示：
14. 如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的正、负极及电磁铁的N极。
【答案】
【解析】
【详解】已知条形磁体下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为S极，则下端为N极；根据安培定则，使右手大拇指指向电磁铁的N极（下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极、上端为负极。如图：
四、实验探究题：本大题共3小题，共30分。
15. 在研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用两根相同的铁钉制作了简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明对于同一电磁铁，通过电流越大，其磁性______.
（2）比较电磁铁甲与电磁铁乙可知，当______一定时，______越多，电磁铁磁性越强.
（3）根据安培定则可知，电磁铁甲下端是______（填“”或“”）极.
（4）断开开关后，小明发现大头针没有完全掉落下来，原因是______.
【答案】 ①. 增加 ②. 越强 ③. 电流 ④. 匝数 ⑤. ⑥. 铁钉被磁化获得磁性
【解析】
【详解】(1)[1][2]当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁乙吸引大头针的个数增加，说明对于同一电磁铁，通过电流越大，其磁性越强．
(2)[3][4]根据串联电路中各处的电流都相等，比较电磁铁甲与电磁铁乙可知，当电流一定时，乙匝数越多，吸引大头针的个数越多，即当电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强．
(3)[5]根据安培定则可知，电磁铁甲下端是N极．
(4)[6]断开开关，因铁钉被磁化获得磁性，故大头针没有完全掉落下来．
16. 小东计划用电源电压为6V的学生电源，测量某小灯泡的额定电功率。他观察到小灯泡标注的额定电压为2.5V，咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10Ω 1A”和“50Ω 2A”字样。
（1）本实验中小东应该选择______（选填“A”或“B”）滑动变阻器；
（2）他连接了图甲所示的实验电路，其中滑动变阻器还没有接入电路。若实现滑动变阻器滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，他应该接滑动变阻器的______（选填“a”或“b”）端；
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是1.0V。关于电压测量范围的选择有如下四种方案，则应该选用______方案；
甲：1.0V、2.0V、3.0V乙：1.0V、2.5V、4.0V
丙：1.0V、1.2V、1.5V丁：2.0V、2.5V、3.0V
（4）小灯泡发光后，在接下来的实验过程中，小东观察到当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（5）小东发现自家电动自行车上的照明灯是由很多个额定电压为3V的小LED灯组成的，而其中一个LED灯的亮度与实验所用小灯泡基本相同。受以上实验启发，他想测量一个LED灯的额定功率。在老师的帮助下，小东将电动自行车上的一个LED灯取下，并将所测电流与电压数据整理并绘制了如图丙所示的I-U图像。请你根据图像所示，尝试通过计算与比较，说明通常LED灯比白炽灯耗电少的可能原因：______。
【答案】 ①. B ②. a ③. 丁 ④. 0.65 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压为3.5V，由可知，滑动变阻器连入电路的阻值要大于10Ω，大于A滑动变阻器阻值最大值，所以选用B滑动变阻器。
（2）[2]滑动变阻器滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，则滑动变阻器连入电路的阻值减小，所以要将a端连入电路。
（3）[3]要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可使小灯泡两端的电压小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压，此时小灯泡的实际功率将小于额定电功率、等于额定电功率、大于额定电功率，分别观察小灯泡发光时的亮度。甲丙方案中缺少小灯泡在额定电压下发光的情况，且丙方案中小灯泡两端的电压均小于小灯泡的额定电压；乙方案中小灯泡两端的电压过大，可能会烧坏小灯泡；丁方案中小灯泡两端的电压符合实验要求，综合分析可知，应选用丁方案。
（4）[4]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率
（5）[5]由图可知，当灯泡两端电压为3V时，流过灯泡的电流为24mA，灯泡的功率为
LED灯的亮度与实验所用小灯泡基本相同，但功率要小很多，根据可知，使用相同时间，LED灯比白炽灯耗电少。
17. 小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察（甲）、（乙）两图并回答下列问题：
(1)实验中，通过观察U形管中液面 ________ 的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的热量与 _________ 的关系。
(3)用乙装置进行实验时，电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 _______ （选填“相同”或“不相同”）。
(4)若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω， _______ （选填“仍能”或“不能”）达到更换前的实验效果。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。则图 ______ （选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)此实验的依据是电流的 ______ 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 ___________ 。
A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．计算机
【答案】 ①. 高度 ②. 电阻 ③. 不相同 ④. 仍能 ⑤. 甲 ⑥. 热 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流通过电阻丝产生热量的多少可以通过U形管中液面高度的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
(2)[2]甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以探究的是电阻丝产生的热量与电阻的关系。
(3)[3]乙装置中，两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，但右端两个电阻分流，所以通过R1、R2的电流不相等。
(4)[4]通过两容器内电阻的电流仍然不相等，所以可以达到目的。
(5)[5]当家庭电路中的导线连接处接触不良时，接触电阻较大，根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，容易引发火灾，故图甲中的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)[6][7]此实验探究的是电流热效应，使用电流热效应工作的电器有电饭锅电烙铁等，故选A。
五、计算题：本大题共3小题，共24分。
18. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．
【答案】（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%．
【解析】
【详解】（1）水吸收的热量为 ：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
Q吸/Q放=20%．
19. 某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：
（1）取暖器工作时通过R1的电流；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据 知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流
（2）电热取暖器处于低温挡时，功率
P低温=UI1=220V×4A=880W
工作1min产生的热量
Q=P低温t=880W×60s=52800J
（3）高温挡工作，R2消耗的功率
P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W
所以R2的阻值
答：（1）取暖器工作时通过R1的电流为4A；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量为52800J；
（3）R2的阻值为110Ω。
20. 在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。
(1)求灯泡L的额定功率。
(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。
【答案】(1)1.14W；(2)3.6J；(3)0.8W
【解析】
【详解】(1)灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯两端的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(2)灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为
U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V
滑动变阻器在10s内消耗的电能
W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J
(3)灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压
U小=5V-3V=2V
电阻R的最小功率
P小=
答：(1)灯泡L的额定功率为1.14W；
(2)当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。
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