广东省江门市培英中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

这是一份广东省江门市培英中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份），共26页。试卷主要包含了填空题，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）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上
B．用电器起火，可以迅速用水将火扑灭
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是电路中某处发生短路
D．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
2．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．雪花在寒风中飞舞，是因为构成雪花的分子在做杂乱无章的热运动
B．温度越高扩散现象进行得越快，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关
C．气球内的气体对气球有压力作用，说明球内气体分子之间存在斥力
D．装满石子的瓶子还可装进许多细沙，说明分子之间有距离
3．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（ ）
A．一块0℃的铁块，可能不具有内能
B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量
C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变
D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同
4．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。闭合开关S后，两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，R1和R2的两端电压分别为U1、U2。下列判断中正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2C．I1＞2I2D．I1＜2I2
5．（3分）如图所示的实验，在软木塞冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
D．能量的转化形式与热机压缩冲程相同
6．（3分）关于研究磁场的方法和磁场的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
B．用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况
C．磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针决定
D．在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向
7．（3分）如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上消耗的电功率为
B．用户使用的用电器两端电压为U
C．当用户使用的用电器增多时，输电线的电流减小
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热损失的功率增大
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）验电器是检测物体是否带电的仪器。如图所示，金属球与金属箔之间用金属杆连接，金属杆与圆形支架之间必须是用 （选填“导体”或“绝缘体”）材料相隔。若将带电体接触验电器的金属球，金属箔就会张开，是因为两个金属箔片带 （选填“同种”或“异种”）电荷，相互 （选填“吸引”或“排斥”）。
9．（3分）将苹果放到纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，这是 现象，该现象说明分子在不停地做 ；火箭发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，这是通过 的方式改变了火箭外壳的内能。
10．（3分）电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程 能转化为 能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远 （选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
11．（3分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知，该内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”），该冲程是 冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功30kJ，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kJ。
12．（3分）标有“6V 1.5W”的白炽小灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的图像如图所示，该灯泡正常工作时的电阻为 Ω；若把这只灯泡与一个20Ω的定值电阻并联接在电压为4V的电源两端，则电路的总电流为 A，灯泡10s内产热是 J。
13．（3分）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后小灯泡L正常发光。现保持开关闭合，电流表的示数 ，电压表的示数 ，小灯泡的功率 。（以上三空选填“变大”“变小”或“不变”）
14．（3分）用如图所示电路测量未知电阻的实验中，其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱。实验中，首先按电路图连好电路，并将R0和R的阻值均调至最大；只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R到适当位置，读出电流表示数为I，并记录1和S3，调节 （选填R0或R），使电流表示数仍为I，记录下此时电阻箱的阻值为R0。则待测电阻Rx的阻值为 （选用题目中给定的R、R0、I来表示）。这种物理研究方法叫做 法。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在如图电路中，有三根导线尚未连接，请用笔画线补上。要求：电压表测小灯泡两端电压，向左移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变亮。
16．（2分）如图所示，某智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2均可解锁，用电动机转动代表解锁成功，请把电路连接完整。
17．（3分）如图，请用笔画线代替导线，将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（4分）如图是小明家的电能表，图中电表示数为 kW•h。根据表盘上的数据可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，就一个铭牌上标有“220V 1500W”字样的微波炉单独正常工作2min，电能表的转盘转 转。转盘转动加快，说明电路中的总功率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
19．（3分）小明想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系。他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有相同质量和初温均为t0的煤油，相同的温度计A和B和阻值为R1和R2的电阻丝（R1＜R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：闭合开关面通电一段时间后A，温度计B的示数为tB，发现 ＜ 。请根据以上叙述回答下列问题。
①实验中用 反映电流通过电热丝产生热量的多少。
②通过上述实验现象，小亮得到的结论是：电流通过导体产生的热量与 大小有关。
③若小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系，在不改变原电路的情况下，除了需要添加停表之外 。
20．（7分）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，电阻R有四个定值阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两只滑动变阻器（规格分别为①“10Ω，2A”和②“20Ω，1A”）供选用
（1）小明将电路接好后，闭合开关，发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极，当接触到d时，电流表、电压表开始有示数。则电路中的故障可能是 （填序号）。
A.滑动变阻器RP断路
B.电阻R短路
C.电阻R断路
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，电流表示数如图乙所示，为 A。
（3）将R阻值换成10Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数为 V，记录数据。将R阻值换成15Ω重复上述操作。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验 （填序号）。
（4）根据实验数据，小明作了如图丙所示的I﹣R图象。根据图象 （选填“可以”或“不可以”）判断I与R的定量关系。
21．（5分）小明在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路。闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示 V，小灯泡的额定功率为 W；小灯泡正常发光时的电阻RL＝ Ω。（结果保留一位小数）
（3）小明在实验中，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组电压值和电流值 。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
22．（7分）如图所示，电源两端的电压为6V且保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时，电流表的示数为0.4A，求：
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）10s内电流通过电阻R1做的功。
23．（6分）额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
24．（7分）小明在探究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中，猜想可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。小明利用老师提供的装有三种规格电阻丝的实验盘（如图甲所示），设计了一个电路（如图乙所示），其中M、N之间接入电阻丝。
（1）小明探究电阻跟长度的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度，再将M接1、N接3，发现灯泡亮度变暗 ；
（2）小明探究电阻跟横截面积的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度，同时将2和4连接起来、 和 连接起来，改变接入电阻丝的横截面积，再观察灯泡的亮度；
（3）小明探究电阻跟材料的关系时，可用M、N分别接1、2和 ，观察灯泡亮度变化，分析比较得出结论；
（4）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过灯泡的亮度反映出来的 法；
（5）小明觉得只看亮度并不能准确判断电阻的大小，最好在电路中加入 ，这样判断会更准确。
25．（6分）小明设计了一款电子测温计，电路如图甲所示．温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。
（1）温度表是 联在Rt两端的。
（2）随温度升高，该热敏电阻的阻值 ，温度表示数 （以上两空选填“增大”或“减小”）。
（3）小明所设计的电路温度表能测得最高温度是 ℃，0℃刻度线 （选填“在”或“不在”）电压表零刻度处。
（4））若电源电压增大3V，R增大45Ω，电路可测量的最高温度将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
26．（6分）阅读短文，回答问题。
空气发电机
清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。
如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，从而产生电能。
此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。
不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.7×10﹣2mA/cm2，需要多个设备一起运行才能实现供电。
（1）“空气发电机”在湿度为 的空气中发电效果最好。
（2）下列关于“空气发电机”的说法错误的有 。
A.“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
B.“空气发电机”可以在室内运行
C.“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
D.“空气发电机”违背了能量守恒定律
（3）72个“空气发电机”串联的电源，其输出的总电压 （选填“会”或“不会”）对人体造成伤害。“空气发电机”在发电过程中，将 （选填“化学”或“机械”）能转化为电能。
（4）若让5个薄膜为4cm2的“空气发电机”同时工作，在1h内产生的电能为 J，能让标有“2.5V，0.75W”的小灯泡正常工作 s。
2023-2024学年广东省江门市培英中学九年级（上）月考物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个小项中，只有一个是正确的。
1．（3分）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上
B．用电器起火，可以迅速用水将火扑灭
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是电路中某处发生短路
D．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
【答案】A
【解答】解：
A、家庭电路的开关，这样断开开关时，更安全；
B、家用电器起火时，不能立即用水去扑灭，易发生触电事故；
C、家庭电路中的空气开关跳闸，也可能是用电器总功率过大；
D、家庭电路中各用电器是并联的，相当于增大了横截面积，故D错误；
故选：A。
2．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．雪花在寒风中飞舞，是因为构成雪花的分子在做杂乱无章的热运动
B．温度越高扩散现象进行得越快，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关
C．气球内的气体对气球有压力作用，说明球内气体分子之间存在斥力
D．装满石子的瓶子还可装进许多细沙，说明分子之间有距离
【答案】B
【解答】解：A、雪花在寒风中飞舞，故A错误；
B、温度越高分子运动得越剧烈，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关；
C、气球内的气体对气球有压力作用，故C错误；
D、装满石子的瓶子还可装进许多细沙，不能说明分子之间有距离。
故选：B。
3．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（ ）
A．一块0℃的铁块，可能不具有内能
B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量
C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变
D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同
【答案】D
【解答】解：
A、任何物体都具有内能；
B、铝块的内能增加，也可能是外界对物体做了功；
C、冰是晶体，吸收热量，但温度不变；
D、因为内能与物体的质量，温度相同的两杯水，故它们的内能可能不同。
故选：D。
4．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。闭合开关S后，两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，R1和R2的两端电压分别为U1、U2。下列判断中正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2C．I1＞2I2D．I1＜2I2
【答案】D
【解答】解：由电路图知，两电阻并联1测干路电流，A2测R7支路电流；
（1）因并联电路中各支路两端电压相等，所以U1＝U2，故AB错误；
（2）因为U5＝U2，且R1＞R4，由I＝可知，IR1＜IR2，且IR3＝I2，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和R1＝I2﹣I2，IR2＝I4，即（I1﹣I2）＜I6，即I1＜2I8，故C错误，D正确。
故选：D。
5．（3分）如图所示的实验，在软木塞冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
D．能量的转化形式与热机压缩冲程相同
【答案】B
【解答】解：ABC、图中的水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，故AC错误；
D、图中的能量转化是内能转化为机械能，故D错误。
故选：B。
6．（3分）关于研究磁场的方法和磁场的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
B．用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况
C．磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针决定
D．在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向
【答案】B
【解答】解：A、磁感线是为了研究方便引入的假想的有方向的曲线，故A错误；
B、用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况，故B正确；
C、磁场中某点的磁场方向与放在该点小磁针静止时北极指的方向一致，故C错误；
D、利用铁屑可以判断磁体周围磁场分布情况，故D错误。
故选：B。
7．（3分）如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上消耗的电功率为
B．用户使用的用电器两端电压为U
C．当用户使用的用电器增多时，输电线的电流减小
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热损失的功率增大
【答案】D
【解答】解：A．由于导线的电阻较小r要远小于电源电压U，输电线上消耗的电功率应为；
B．由于导线有一定的电阻，导线会分担一定的电压，故B错误；
C．由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流增大，故C错误；
D．当用户使用的用电器增多时，由P热＝I2r可知，输电线上因发热而损失的功率增大。
故选：D。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）验电器是检测物体是否带电的仪器。如图所示，金属球与金属箔之间用金属杆连接，金属杆与圆形支架之间必须是用 绝缘体 （选填“导体”或“绝缘体”）材料相隔。若将带电体接触验电器的金属球，金属箔就会张开，是因为两个金属箔片带 同种 （选填“同种”或“异种”）电荷，相互 排斥 （选填“吸引”或“排斥”）。
【答案】绝缘体；同种；排斥
【解答】解：为了防止电荷被导走，金属杆与圆形支架之间必须是用绝缘体材料相隔；
验电器是用来检验物体是否带电的仪器；用带电体接触验电器的金属球时，两片金属箔会带上同种电荷。
故答案为：绝缘体；同种。
9．（3分）将苹果放到纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，这是 扩散 现象，该现象说明分子在不停地做 无规则运动 ；火箭发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，这是通过 做功 的方式改变了火箭外壳的内能。
【答案】扩散；无规则运动；做功
【解答】解：（1）将苹果放到纸箱里，在箱外就能闻到苹果的香味，是由于分子在不停地做无规则运动形成的；
（2）火箭外壳和大气摩擦，通过做功，使火箭外壳的温度越来越高。
故答案为：扩散；无规则运动。
10．（3分）电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程 电 能转化为 内 能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远 小于 （选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
【答案】电；内；小于。
【解答】解：电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程电能转化为内能；
电炉丝与导线串联，通过电炉丝与导线中的电流相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知导线电阻产生的热量远小于电炉丝产生的热量，故电炉丝热的发红而导线却几乎不发热。
故答案为：电；内；小于。
11．（3分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知，该内燃机是 汽油机 （选填“汽油机”或“柴油机”），该冲程是 吸气 冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功30kJ，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kJ。
【答案】汽油机；吸气；大于。
【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是火花塞；
（2）图中内燃机的进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；
（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30kJ。
故答案为：汽油机；吸气。
12．（3分）标有“6V 1.5W”的白炽小灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的图像如图所示，该灯泡正常工作时的电阻为 24 Ω；若把这只灯泡与一个20Ω的定值电阻并联接在电压为4V的电源两端，则电路的总电流为 0.4 A，灯泡10s内产热是 8 J。
【答案】24；0.4；8。
【解答】解：
（1）灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝1.4W，
由P＝UI＝可得L＝＝＝24Ω；
（2）若把这只灯泡与一个20Ω的定值电阻R并联接在电压为4V的电源两端，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过定值电阻的电流：IR＝＝＝7.2A，
由图像可知，通过灯泡的电流IL′＝0.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路的总电流：I＝IL′+IR＝0.2A+3.2A＝0.7A，
灯泡10s内产热：Q＝W＝UIL′t＝4V×0.7A×10s＝8J。
故答案为：24；0.7；8。
13．（3分）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后小灯泡L正常发光。现保持开关闭合，电流表的示数 变小 ，电压表的示数 变大 ，小灯泡的功率 变小 。（以上三空选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变小；变大；变小。
【解答】解：由图可知，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路中的电流。
将滑动变阻器的滑片P向左移动，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律可知当电源电压一定时，即电流表的示数变小，即电压表示数变大，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压均变小。
故答案为：变小；变大。
14．（3分）用如图所示电路测量未知电阻的实验中，其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱。实验中，首先按电路图连好电路，并将R0和R的阻值均调至最大；只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R到适当位置，读出电流表示数为I，并记录1和S3，调节 R0 （选填R0或R），使电流表示数仍为I，记录下此时电阻箱的阻值为R0。则待测电阻Rx的阻值为 R0 （选用题目中给定的R、R0、I来表示）。这种物理研究方法叫做 等效替代 法。
【答案】R0；R0；等效替代。
【解答】解：由等效替代法可知，当闭合开关S1，只闭合开关S2或S4时，保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变，使电流表的示数相同x和电阻箱R0的阻值是等效电阻，故实验步骤如下：
（1）在图示电路中，按电路图连好电路0和R的阻值均调至最大，
（2）只闭合开关S6和S2，调节滑动变阻器R到适当位置，读出电流表示数为I，
（3）下一步只闭合开关S1和S5，调节R0，使电流表示数仍为I，
（4）读出电阻箱接入电路的阻值R0，由于两次电流表示数相同，则两次的总电阻相同x十R＝R6+R，所以Rx＝R0。运用了等效替代法。
故答案为：R0；R7；等效替代。
三、作图题（共7分）
15．（2分）在如图电路中，有三根导线尚未连接，请用笔画线补上。要求：电压表测小灯泡两端电压，向左移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变亮。
【答案】。
【解答】解：电压表测小灯泡两端电压，则电压表与小灯泡并联接入电路中，所以电压表选用小量程，向左端移动滑动变阻器的滑片时，这说明滑动变阻器与小灯泡串联接入电路中，说明通过灯泡的电流变大，电路中的总电阻变小，所以滑动变阻器应接左下接线柱
。
16．（2分）如图所示，某智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2均可解锁，用电动机转动代表解锁成功，请把电路连接完整。
【答案】
【解答】解：经分析可知，开关S1、S2互不影响即为并联，均可以控制电动机
17．（3分）如图，请用笔画线代替导线，将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。
【答案】见解答。
【解答】解：由图知，中间与三孔插座左孔连接的应该是零线，则上方的导线应该是火线。
（1）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；
（2）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关时能切断火线。
如图所示：。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（4分）如图是小明家的电能表，图中电表示数为 1123.4 kW•h。根据表盘上的数据可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W，就一个铭牌上标有“220V 1500W”字样的微波炉单独正常工作2min，电能表的转盘转 30 转。转盘转动加快，说明电路中的总功率 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】1123.4；4400；30；变大
【解答】解：电能表最后一位表示十分位，由图可知电能表的示数为1123.4kW•h。
由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，他家同时使用用电器的最大总功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W；
微波炉正常工作电功率P＝P额＝1500W＝1.5kW，t＝2min＝h，
消耗的电能：W＝Pt＝8.5kW×h＝7.05kW•h；
电能表转盘转过的圈数：n＝0.05kW•h×600revs/kW•h＝30r；
电能表转盘转动变快，说明相同时间内消耗的电能变多可知。
故答案为：1123.4；4400；变大。
19．（3分）小明想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系。他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有相同质量和初温均为t0的煤油，相同的温度计A和B和阻值为R1和R2的电阻丝（R1＜R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：闭合开关面通电一段时间后A，温度计B的示数为tB，发现 tA ＜ tB 。请根据以上叙述回答下列问题。
①实验中用 温度计升高的温度 反映电流通过电热丝产生热量的多少。
②通过上述实验现象，小亮得到的结论是：电流通过导体产生的热量与 电阻 大小有关。
③若小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系，在不改变原电路的情况下，除了需要添加停表之外 电流表 。
【答案】tA；tB；
①温度计升高的温度；
②电阻；
③电流表。
【解答】解：R1和R2的电阻丝（R2＜R2）串联，通电时间和电流相同2Rt可知R4比R2的电阻丝产生热量少，即tA＜tB；
①实验中通过观察温度计升高的温度来比较电流产生的热量的多少；
②电流和通电时间相同时，电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，产生热量越多；
③探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的关系时，应控制时间和电阻阻值是相同的。
故答案为：tA；tB；
①温度计升高的温度；
②电阻；
③电流表。
20．（7分）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，电阻R有四个定值阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两只滑动变阻器（规格分别为①“10Ω，2A”和②“20Ω，1A”）供选用
（1）小明将电路接好后，闭合开关，发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极，当接触到d时，电流表、电压表开始有示数。则电路中的故障可能是 A （填序号）。
A.滑动变阻器RP断路
B.电阻R短路
C.电阻R断路
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，电流表示数如图乙所示，为 0.4 A。
（3）将R阻值换成10Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数为 2 V，记录数据。将R阻值换成15Ω重复上述操作。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验 ② （填序号）。
（4）根据实验数据，小明作了如图丙所示的I﹣R图象。根据图象 可以 （选填“可以”或“不可以”）判断I与R的定量关系。
【答案】（1）A；（2）0.4；（3）右；2；②；（4）可以。
【解答】解：（1）由题意，闭合开关后，另一端依次试触a、b，电流表，说明电源正极和c之外的电路有断路，当试触d接线柱时、电压表有示数且读数较大、电压表与电源连通，故选A；
（2）由图乙可知，电流表选择的量程为0﹣0.8A，电流表的示数为：I＝0.4A；
（3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由6Ω改接成10Ω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，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数保持2V不变；
换用阻值为25Ω的电阻时，R＝25Ω，由欧姆定律可得＝＝6.08A，
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律P＝U﹣UV＝3V﹣7V＝1V，
滑动变阻器接入电阻：RP＝＝＝12.5Ω＞10Ω，即为②；
（4）小明做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，说明电压一定时。
故答案为：（1）A；（2）0.7；2；②；（4）可以。
21．（5分）小明在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路。闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到 左 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示 2.5 V，小灯泡的额定功率为 0.75 W；小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 8.3 Ω。（结果保留一位小数）
（3）小明在实验中，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组电压值和电流值 灯泡在不同电压下的功率不同 。
【答案】（1）左；（2）2.5；0.75；8.3；（3）灯泡在不同电压下的功率不同。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关实验前，由图知，所以滑片应移到阻值最大的左端；
（2）灯泡在额定电压下正常发光，图2甲中电压表选用小量程，示数为2.6V灯泡的额定电压，图2乙中电流表选用小量程，示数为0.6A，
则小灯泡的额定功率是：
P额＝U额I额＝2.5V×6.3A＝0.75W，
由I＝可知
RL＝＝≈8.3Ω；
（3）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是灯泡在不同电压下的功率不同。
故答案为：（1）左；（2）8.5；8.4。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
22．（7分）如图所示，电源两端的电压为6V且保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时，电流表的示数为0.4A，求：
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）10s内电流通过电阻R1做的功。
【答案】（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为60Ω；
（2）10s内电流通过电阻R1做的功为18J。
【解答】解：（1）闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器并联。
根据欧姆定律可知通过R1的电流I1＝＝＝0.4A，
根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流I2＝I﹣I1＝6.4A﹣0.3A＝0.1A，
根据欧姆定律可知滑动变阻器R2接入电路的阻值R2＝＝＝60Ω；
（2）10s内电流通过电阻R7做的功W＝UI1t＝6V×2.3A×10s＝18J。
答：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为60Ω；
（2）10s内电流通过电阻R4做的功为18J。
23．（6分）额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
【答案】（1）水吸收的热量为1.26×107J；
（2）加热所需要的时间为4200s。
【解答】解：（1）使水温由20℃升高到70℃，水需要吸收热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×105J/（kg•℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J；
（2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收放＝Q吸＝W＝Pt得加热所需要的时间：t＝＝＝＝4200s。
答：（1）水吸收的热量为1.26×107J；
（2）加热所需要的时间为4200s。
六、综合能力题（本大题3小题，共19分）
24．（7分）小明在探究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中，猜想可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。小明利用老师提供的装有三种规格电阻丝的实验盘（如图甲所示），设计了一个电路（如图乙所示），其中M、N之间接入电阻丝。
（1）小明探究电阻跟长度的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度，再将M接1、N接3，发现灯泡亮度变暗 当导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大 ；
（2）小明探究电阻跟横截面积的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度，同时将2和4连接起来、 1 和 3 连接起来，改变接入电阻丝的横截面积，再观察灯泡的亮度；
（3）小明探究电阻跟材料的关系时，可用M、N分别接1、2和 5、6 ，观察灯泡亮度变化，分析比较得出结论；
（4）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过灯泡的亮度反映出来的 转换 法；
（5）小明觉得只看亮度并不能准确判断电阻的大小，最好在电路中加入 电流表 ，这样判断会更准确。
【答案】（1）当导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；（2）1；3（3）5、6（4）转换法；（5）电流表。
【解答】解：（1）先把M接1、N接2；然后将5和4连接起来、N接3，可探究电阻跟长度的关系，可得出结论：当导体的材料，长度越长；
（2）先把M接5、N接2、N接2不变、4和3连接起来，可探究电阻跟横截面积的关系；
（3）用M、N分别接1、6时、横截面积相同而材料不同；
（4）实验中通过小灯泡的亮度反映电阻大小，灯泡越亮，采用的是转换法；
（5）当电流变化不是很大时，很难看出灯泡亮暗的变化，这样判断会更准确。
故答案为：（1）当导体的材料、横截面积相同时，电阻越大；3（3）5；（5）电流表。
25．（6分）小明设计了一款电子测温计，电路如图甲所示．温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压为6V，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。
（1）温度表是 并 联在Rt两端的。
（2）随温度升高，该热敏电阻的阻值 增大 ，温度表示数 增大 （以上两空选填“增大”或“减小”）。
（3）小明所设计的电路温度表能测得最高温度是 30 ℃，0℃刻度线 不在 （选填“在”或“不在”）电压表零刻度处。
（4））若电源电压增大3V，R增大45Ω，电路可测量的最高温度将 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）并联（2）增大；增大；（3）30；不在；（4）增大。
【解答】解：（1）由电路图甲可知，R、Rt串联，温度表并联在Rt两端，所以温度表是电压表t两端电压，
（2）由图乙可知，随温度升高，由串联分压原理可知电压表示数增大；
（3）当电压表的示数最大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高，
根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣6V＝3V，
则电路中的电流：I＝＝＝3.075A，
由欧姆定律可得，热敏电阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω，
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃；
由图乙可知温度为5℃时，热敏电阻的阻值不为0，所以0℃刻度线不在电压表零刻度处；
（4）若U增大8V，即电源电压为3V+6V＝8V，此时电压表的量程仍为0～3V，
此时定值电阻两端的电压变为U′＝4V﹣3V＝6V，
由欧姆定律可得，此时电路的电流为I′＝＝＝A，
热敏电阻的阻值Rt的阻值为Rt′＝＝＝42.5Ω，
由图乙可知，此时电路可测量的最高温度大于30℃，所以电路可测量的最高温度将增大。
故答案为：（1）并联（2）增大；增大；不在。
26．（6分）阅读短文，回答问题。
空气发电机
清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。
如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，从而产生电能。
此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。
不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.7×10﹣2mA/cm2，需要多个设备一起运行才能实现供电。
（1）“空气发电机”在湿度为 45% 的空气中发电效果最好。
（2）下列关于“空气发电机”的说法错误的有 AD 。
A.“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
B.“空气发电机”可以在室内运行
C.“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
D.“空气发电机”违背了能量守恒定律
（3）72个“空气发电机”串联的电源，其输出的总电压 不会 （选填“会”或“不会”）对人体造成伤害。“空气发电机”在发电过程中，将 化学 （选填“化学”或“机械”）能转化为电能。
（4）若让5个薄膜为4cm2的“空气发电机”同时工作，在1h内产生的电能为 0.612 J，能让标有“2.5V，0.75W”的小灯泡正常工作 0.816 s。
【答案】（1）45%；（2）AD；（3）不会；化学；（4）0.612；0.816。
【解答】解：（1）由所给材料可知，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好；
（2）ABC.所给材料信息可知，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成。当蛋白纳米线与电极相连后，水分子被分解成氢离子和氧离子，利用两个电极形成的电荷差让电子流动。
“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，故A错误；
D.“空气发电机”是利用化学能转化为电能，没有违背了能量守恒定律
（3）单个设备只能产生约0.8V的持续电压，72个“空气发电机”串联的电源的电压为72×0.5V＝36V，所以输出的总电压不会对人体造成伤害；
“空气发电机”在发电过程中，将化学能转化为电能。
（4）由“单个设备只能产生约6.5V的持续电压，电流密度约为1.5×10⁻2mA/cm2”可知，若让8个薄膜为4cm2的“空气发电机”同时工作，在7h内产生的电能为：
1.7×10⁻4mA/cm2＝1.4×10⁻5A/cm2
W＝nUIt＝2×0.5V×5cm2×1.2×10⁻5A/cm2×3×3600s＝0.612J，
由可得，0.75W”的小灯泡正常工作的时间：
，
故答案为：（1）45%；（2）AD；化学；2.816。