安徽省滁州市凤阳县部分学校九年级上学期期末物理试卷-A4

这是一份安徽省滁州市凤阳县部分学校九年级上学期期末物理试卷-A4，共24页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）安徽名吃众多，在皖北有一种小吃叫：“粉鸡”，做法是鸡肉上粉，加入调料拌匀“入味”，外裹淀粉连续摔打上劲，味道鲜美，肉质劲道。从物理学的角度看，“入味”是因为 。
2．（2分）2023年6月4日神舟十五号载人飞船返回舱安全返航，着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹，这是返回舱与大气层摩擦引起的，在此过程中返回舱的内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
3．（2分）如图所示的电热水壶通电后，电能转化为内能，这是因为 在做功。
4．（2分）家用冰箱使用时，打开冰箱冷藏室的门，里面的灯就亮了，此时制冷压缩机的电动机并未工作，因为压缩机的电动机是靠温控开关控制的。电冰箱的部分电路如图所示。图中L是电冰箱内的照明灯，M是压缩机用的电动机。S1、S2中属于温控开关的是 。
5．（2分）油罐车运输过程中汽油与油罐摩擦，产生静电现象，油罐失去电子带电，极易引起汽油燃烧爆炸。油罐车通常加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，如图所示。该过程铁链中电流的方向是从 （选填“大地到油罐”或“油罐到大地”）。
6．（2分）如图所示，其中a、b两处为电表，两个完全相同的小灯泡L1和L2标有“3V 1.5W”，接入电源电压为3V的电路，为了使灯L1和L2均能发光，则a处电表的示数为 。
7．（2分）汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的物理意义是 。
8．（2分）如图所示电路，R1的阻值为7Ω，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为2.5V，电源电压是 V。
9．（2分）如图甲所示电路中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝15Ω，当闭合开关S时，电流表示数为0.2A；当再闭合开关S1，电流表示数为0.5A；则通电1min后R2产生的热量为 J。
二、选择题（本大题共7小题，每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，它的内能增加
B．温度为0℃的物体是没有内能的
C．物体的内能越大，它含有的热量越多
D．热量从内能多的物体传向内能少的物体
12．（2分）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，关于此过程中的能量转化中说法不正确的是（ ）
A．火药的化学能转化为燃气的内能
B．燃气的内能转化为子弹的机械能
C．空中上升时，子弹的机械能会不断增加
D．子弹下落时最后转化为空气和土地的内能
13．（2分）质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
B．0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C．8﹣10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
D．甲的比热容大于乙的比热容
14．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间开路B．灯L2所在支路开路
C．灯L2短路D．c点左侧的零线开路
15．（2分）根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变，当被检测者酒精浓度增加时（ ）
A．电流表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电路总电阻增加D．电路总功率减小
16．（2分）智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩20%的电量了。由于无法及时充电，张老师就果断开启了“低电量模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后，下列说法中正确的是（ ）
A．增大了手机的电功率
B．减小了手机的电功率
C．增加了手机消耗的电能
D．减少了手机消耗的电能
17．（2分）如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图2所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．定值电阻R1的阻值为20Ω
三、实验题（本大题共3小题，每空2分，共18分）
18．（4分）为了比较水和食用油的比热容，某同学用相同的电加热器加热质量相同的水和食用油。实验数据记录如下：
（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，通过比较 来比较水和食用油的吸热能力。
（2）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为 。
19．（8分）在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，已经备有的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻若干、开关和导线若干。小刚利用上述部分器材连接成了如图1所示的电路。闭合开关S前，同组的小兰指出电路连接有错误。
（1）小兰只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法。（在接错的导线上画错号，然后画出正确的接线）
（2）在该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 。
（3）以下是他们的部分实验步骤，请你帮他们补充完整：
①闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读出此时电流表的示数I，将R和I的数据记录在表格中。
②断开开关S，更换电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P， ，读出此时电流表的示数I，将R和I的数据记录在表格中。
③仿照步骤②再做4次实验，将R和I的数据记录在表格中。
（4）小兰和小刚根据实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图象，如图2所示。由该实验得出的结论是 。
20．（6分）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针 ，并将滑动变阻器的滑片P移至B端；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，若电路中只有一处故障，则可能是 。
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）
21．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃。
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率。
22．（6分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压U＝4V（恒定不变），电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
23．（6分）孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖。她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如表。求：
（1）电热箱内发热丝的电阻；
（2）正常工作0.5h，电热箱消耗的电能；
（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图所示的电能表表盘在5min内转了100圈，电热箱的实际功率是多少？
2023-2024学年安徽省滁州市凤阳县部分学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1．（2分）安徽名吃众多，在皖北有一种小吃叫：“粉鸡”，做法是鸡肉上粉，加入调料拌匀“入味”，外裹淀粉连续摔打上劲，味道鲜美，肉质劲道。从物理学的角度看，“入味”是因为 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 。
【答案】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解：从物理学的角度看，“入味”是因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
故答案为：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【点评】本题考查的是分子的运动，属于基础性题目。
2．（2分）2023年6月4日神舟十五号载人飞船返回舱安全返航，着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹，这是返回舱与大气层摩擦引起的，在此过程中返回舱的内能 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】增大。
【分析】改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。
【解答】解：返回舱与大气层摩擦，机械能转化为内能，返回舱内能增大，温度升高，通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：增大。
【点评】本题考查内能的改变方式，属于基础题。
3．（2分）如图所示的电热水壶通电后，电能转化为内能，这是因为 电流 在做功。
【答案】电流。
【分析】电流通过用电器做功，电流做功的实质就是消耗电能转化为其它形式的能。
【解答】解：电热水壶通电的工作过程，就是电流做功的过程，即消耗电能转化为其它形式的能的过程。
故答案为：电流。
【点评】本题考查电功的实质，属于基础题。
4．（2分）家用冰箱使用时，打开冰箱冷藏室的门，里面的灯就亮了，此时制冷压缩机的电动机并未工作，因为压缩机的电动机是靠温控开关控制的。电冰箱的部分电路如图所示。图中L是电冰箱内的照明灯，M是压缩机用的电动机。S1、S2中属于温控开关的是 S1 。
【答案】S1。
【分析】（1）用电器依次连接的电路叫串联；用电器并列连接的电路叫并联；
（2）冰箱里的温度降低到一定程度后，压缩机应停止工作，温控开关应断开。
【解答】解：根据电路图可知，L与M并列连接，并且S1控制M，S2控制L，因此L与M的连接方式是并联；
当冰箱里的温度升高到一定程度时，压缩机要工作，所以温控开关S1会自动闭合；当冰箱里的温度降低到一定程度时，压缩机停止工作，所以温控开关S1会自动断开；因此S1是温控开关。
故答案为：S1。
【点评】本题考查串并联电路的基本连接以及开关在电路中的作用，属于基础题。
5．（2分）油罐车运输过程中汽油与油罐摩擦，产生静电现象，油罐失去电子带电，极易引起汽油燃烧爆炸。油罐车通常加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，如图所示。该过程铁链中电流的方向是从 油罐到大地 （选填“大地到油罐”或“油罐到大地”）。
【答案】油罐到大地。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移；失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同。
【解答】解：电子带负电，摩擦时油罐失去电子带正电；中和过程中，电子从大地到油罐，该过程铁链中电流的方向是从油罐到大地。
故答案为：油罐到大地。
【点评】本题考查了摩擦起电和电流方向，属于基础题。
6．（2分）如图所示，其中a、b两处为电表，两个完全相同的小灯泡L1和L2标有“3V 1.5W”，接入电源电压为3V的电路，为了使灯L1和L2均能发光，则a处电表的示数为 1A 。
【答案】1A。
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中；根据并联电路电压特点确定灯泡两端的电压，根据电功率公式计算通过灯泡的电流根据并联电路的电流规律得出a处电表的示数。
【解答】解：图中b若为电流表，则闭合开关后，电源会被短路，所以b为电压表；
为了使灯L1和L2均能发光，则通过两个灯泡都有电流，a串联接入电路中，所以a为电流表，此时电路为并联电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量的是电源电压；
并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以两灯泡两端的电压均等于额定电压3V，此时灯泡正常发光：IL=PLUL=1.5W3V=0.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表示数：I＝2IL＝2×0.5A＝1A。
故答案为：1A。
【点评】本题考查了电流表和电压表的使用、并联电路的电流规律和电压规律、电功率公式的灵活运用。
7．（2分）汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的物理意义是 1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J 。
【答案】1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。
【分析】热值的定义是：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。
【解答】解：汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的物理意义是：1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。
故答案为：1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。
【点评】本题考查热值的物理意义，难度不大。
8．（2分）如图所示电路，R1的阻值为7Ω，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为2.5V，电源电压是 6 V。
【答案】6
【分析】闭合开关，两个定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
根据欧姆定律可知R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电源电压。
【解答】解：闭合开关，两个定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
根据欧姆定律可知R1两端的电压U1＝IR1＝0.5A×7Ω＝3.5V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1+U2＝3.5V+2.5V＝6V。
故答案为：6。
【点评】本题考虑串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道综合题。
9．（2分）如图甲所示电路中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示，小灯泡的额定功率是 0.625 W。
【答案】0.625。
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL＝0.25A；
小灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：0.625。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，从图象中获取有用的信息是关键。
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝15Ω，当闭合开关S时，电流表示数为0.2A；当再闭合开关S1，电流表示数为0.5A；则通电1min后R2产生的热量为 54 J。
【答案】54
【分析】当闭合开关S时，电路为R1的简单电路，根据I=UR计算电源电压，再闭合开关S1，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路电流规律可求通过R2的电流，根据Q＝W＝UIt计算通电1min后R2产生的热量。
【解答】解：由图知，当闭合开关S时，电路为R1的简单电路，
由I=UR可得，电源电压：
U＝U1＝I1R1＝0.2A×15Ω＝3V，
再闭合开关S1，两电阻并联，电流表测干路电流，通过R1的电流不变，
由并联电路的电流规律可得，通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
通电1min后R2产生的热量：
Q＝W＝UIt＝3V×0.3A×1×60s＝54J。
故答案为：54。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的灵活应用，难度不大。
二、选择题（本大题共7小题，每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，它的内能增加
B．温度为0℃的物体是没有内能的
C．物体的内能越大，它含有的热量越多
D．热量从内能多的物体传向内能少的物体
【答案】A
【分析】（1）物体温度升高，内能一定增加；
（2）任何物体都有内能；
（3）热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；
（4）热量是从高温物体向低温物体传递的。
【解答】解：A、物体的温度升高，分子热运动变快，内能一定增加，故A正确；
B、任何物体都有内能，温度为0℃的物体也有内能，故B错误；
C、热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生对温度、热量与内能的关系以及改变内能的两种方式的掌握，是热学的难点，是中考的热点。
12．（2分）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，关于此过程中的能量转化中说法不正确的是（ ）
A．火药的化学能转化为燃气的内能
B．燃气的内能转化为子弹的机械能
C．空中上升时，子弹的机械能会不断增加
D．子弹下落时最后转化为空气和土地的内能
【答案】C
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素是质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
克服摩擦做功，机械能转化为内能。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：A、火药燃烧时将化学能转化成内能，故A正确。
B、燃气的内能推动子弹做功，即内能转化为子弹的机械能，故B正确。
C、子弹在上升的过程中需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以子弹的机械能会不断减小，故C错误。
D、子弹在下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度变小，重力势能变小，重力势能转为动能；同时需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为空气的内能；下落泥土中的过程中，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为内能。故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查。
13．（2分）质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
B．0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C．8﹣10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
D．甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
【分析】（1）根据甲、乙可能的状态分析；
（2）用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的；
（3）物质吸收热量，内能变大；
（4）根据公式Q＝cmΔt分析比热容的大小。
【解答】解：
A、由图象可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误；
B、实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B错误；
C、8﹣10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故C正确；
D、由图可知，在0﹣6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小，故D错误。
故选：C。
【点评】此题通过图象分析考查了学生从图象中获取有关信息的能力。
14．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间开路B．灯L2所在支路开路
C．灯L2短路D．c点左侧的零线开路
【答案】A
【分析】测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光；
灯不亮的原因可能是断路或者短路，结合测电笔检测时氖管的发光情况判断具体的故障位置。
【解答】解：
（1）闭合S1，灯L1亮，说明电路中有电流，电路为通路，则从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路；
（2）断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路，
若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，则试电笔接触a、b两个接线点时，氖管都不会发光，不符合题意；
若灯L2所在支路开路，则试电笔接触d点时氖管不发光，不符合题意；
若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，没有电流通过L2，灯泡L2不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，则试电笔接触d点时氖管会发光，符合题意；
综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析，相对比较简单，属于基础题。
15．（2分）根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变，当被检测者酒精浓度增加时（ ）
A．电流表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电路总电阻增加D．电路总功率减小
【答案】B
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与酒精气体传感器电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据图乙可知被检测者酒精浓度增加时R阻值的变化，根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，利用P＝UI可知电路总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与酒精气体传感器电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当被检测者酒精浓度增加时，R的阻值减小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻减小，故C错误；
由I=UR可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故A错误；
由U＝IR可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B正确；
由P＝UI可知，电路总功率增大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中得出气敏电阻R的阻值与酒精浓度的关系是关键。
16．（2分）智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩20%的电量了。由于无法及时充电，张老师就果断开启了“低电量模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后，下列说法中正确的是（ ）
A．增大了手机的电功率
B．减小了手机的电功率
C．增加了手机消耗的电能
D．减少了手机消耗的电能
【答案】B
【分析】由公式W＝Pt知，手机“省电模式”，是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率延长使用时间的。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P=Wt可得，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：B。
【点评】此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
17．（2分）如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图2所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．定值电阻R1的阻值为20Ω
【答案】B
【分析】从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0；乙为电阻R1的图象，当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电流相等，从图象可以看出，电流相等时为I＝0.3A，滑动变阻器两端的电压为3V，电阻R1的电压为3V，电源电压为两电压之和，根据欧姆定律可求电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值，
当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路电阻为滑动变阻器总阻值的一半，和电阻R1串联，根据欧姆定律求出此时电路的电流。
【解答】解：A、当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小：I＝0.2A，电阻R1的电压U1＝2V，滑动变阻器两端的电压U2＝4V；
所以电源电压U＝U1+U2＝2V+4V＝6V，故A不正确；
B、变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，此时R1、R2的阻值相同，分得的电压相同，从图上看，此时电流表的示数为I＝0.3A，故B正确；
C、滑动变阻器的阻值最大为R2=U2I=4V0.2A=20Ω，所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20Ω，故C不正确；
D、定值电阻R1的阻值为R1=U1I=2V0.2A=10Ω，故D不正确。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U﹣I”关系图象。
三、实验题（本大题共3小题，每空2分，共18分）
18．（4分）为了比较水和食用油的比热容，某同学用相同的电加热器加热质量相同的水和食用油。实验数据记录如下：
（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，通过比较 升高的温度 来比较水和食用油的吸热能力。
（2）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为 2.1×103J/（kg•℃） 。
【答案】（1）升高的温度；（2）2.1×103J/（kg•℃）。
【分析】比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
由表格数据可以看出，加热相同时间，水升高25℃，食用油升高50℃，根据c=QmΔt，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与升高的温度成反比，求出食用油的比热容。
【解答】解：（1）实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，根据转换法，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量相同，根据比较吸热能力的第2种方法，通过比较升高的温度来比较水和食用油的吸热能力；
（2）由表格数据可以看出，加热相同时间，水升高25℃，食用油升高50℃，根据c=QmΔt，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，则食用油的比热容：c食用油=25℃50℃c水=12×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）升高的温度；（2）2.1×103J/（kg•℃）。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
19．（8分）在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，已经备有的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻若干、开关和导线若干。小刚利用上述部分器材连接成了如图1所示的电路。闭合开关S前，同组的小兰指出电路连接有错误。
（1）小兰只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法。（在接错的导线上画错号，然后画出正确的接线）
（2）在该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 保持电阻两端的电压不变 。
（3）以下是他们的部分实验步骤，请你帮他们补充完整：
①闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读出此时电流表的示数I，将R和I的数据记录在表格中。
②断开开关S，更换电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P， 使电压表示数仍为U ，读出此时电流表的示数I，将R和I的数据记录在表格中。
③仿照步骤②再做4次实验，将R和I的数据记录在表格中。
（4）小兰和小刚根据实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图象，如图2所示。由该实验得出的结论是 电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比 。
【答案】（1）；（2）保持电阻两端的电压不变；（3）②使电压表示数仍为U；（4）电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，定值电阻、变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，据此得出滑动变阻器的主要作用；
（3）②研究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变；
（4）电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解：（1）原电路图中，定值电阻与电流表并联是错误的，在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，定值电阻、变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）①闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读出此时电流表的示数I，将R和I的数据记录在表格中；
②断开开关S，将R替换成不同阻值的定值电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数仍为U，将R和I的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再做4次实验，将R和I的数据记录在表格中；
（3）根据实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像知，电流和电阻之积为：
U＝IR＝0.6A×10Ω＝0.3A×20Ω＝……＝0.2A×30Ω＝6V，可得：电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）保持电阻两端的电压不变；（3）②使电压表示数仍为U；（4）电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【点评】本题在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验，考查了电路连接、操作过程和欧姆定律的运用等知识。
20．（6分）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针 指在“0”刻度线 ，并将滑动变阻器的滑片P移至B端；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，若电路中只有一处故障，则可能是 小灯泡断路 。
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W。
【答案】（1）指在“0”刻度线上；（2）小灯泡断路；（3）0.75。
【分析】（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；
（3）电流表读数注意量程和分度值；根据功率公式P额＝U额I额可得小灯泡额定功率。
【解答】解：（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，则电压表与电源两极连通，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；
（3）电流表量程0～0.6A，分度值0.1A，故读数为0.3A；小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）指在“0”刻度线上；（2）小灯泡断路；（3）0.75。
【点评】本题考查了电功率的计算，设计到欧姆定律和串联电路的特点，难度一般。
四、计算题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）
21．（6分）小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃。
（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？
（2）已知普通煤的热值是3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？
（3）小明家煤炉的效率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；
（2）利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放＝mq求煤炭完全燃烧放出的热量；
（3）利用吸收的热量与总热量即可求出小明家煤炉的效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）2kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝m煤炭q＝2kg×3×107J/kg＝6×107J；
（3）小明家煤炉的效率为：
η=QQ放×100%=8.4×106J6×107J×100%＝14%；
答：（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要8.4×106J热量；
（2）2kg煤完全燃烧可以放出6×107J热量；
（3）小明家煤炉的效率是14%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq的掌握和运用，增强了学生的节能意识、环保意识，有意义。
22．（6分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压U＝4V（恒定不变），电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
【答案】（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω；
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃。
【分析】（1）R1的电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，从图乙中找到当环境温度为40℃时，R1的阻值即可；
（2）由电路图可知，闭合开关，R0、R1串联，电压表测R0两端的电压；已知电源电压和两电阻的阻值，由欧姆定律可得此时电路中的电流，然后由公式U＝IR求出R0两端的电压（即电压表的示数）；
（3）从图乙中可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，根据串联分压特点可知，R0两端的电压越大，电压表两端电压不能超过其最大测量值，故当R0两端的电压达到3V时，此时的温度是此电路所允许的最高环境温度；
根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出此时热敏电阻两端的电压，根据欧姆定律求出此时热敏电阻的阻值，根据图乙可知此电路所允许的最高环境温度。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0、R1串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图乙知，当环境温度为40℃时，R1的阻值是200Ω；
（2）当环境温度为40℃时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：
I1=UR1+R0=4V200Ω+300Ω=0.008A，
此时电压表的示数为：
UV＝U0＝IR0＝0.008A×300Ω＝2.4V；
（3）从图乙中可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，根据串联分压特点可知，热敏电阻分得的电压越小，则R0两端的电压越大，
电压表两端电压不能超过其最大测量值，故当R0两端的电压达到3V时，此电路所允许的环境温度最高，
此时电路中的电流为：I大=U0大R0=3V300Ω=0.01A，
根据串联电路的电压特点可知，此时热敏电阻两端的电压为：
U1小＝U﹣U0大＝4V﹣3V＝1V，
根据欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值为：
R1′=U1小I大=1V0.001A=100Ω；
由图乙可知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的环境温度为80℃，即此电路所允许的最高环境温度是80℃。
答：（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω；
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用等知识，关键是从图像中找到有用的信息，并考查综合分析能力，有一定难度。
23．（6分）孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖。她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如表。求：
（1）电热箱内发热丝的电阻；
（2）正常工作0.5h，电热箱消耗的电能；
（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图所示的电能表表盘在5min内转了100圈，电热箱的实际功率是多少？
【答案】（1）电热箱内发热丝的电阻为110Ω。
（2）正常工作 0.5h，电热箱消耗的电能为7.92×105J。
（3）电热箱的实际功率是400W。
【分析】（1）已知发热丝的额定功率和额定电压，利用P=U2R可求得电热箱内发热丝的电阻。
（2）已知正常工作 0.5h，利用W＝Pt可求得电热箱消耗的电能。
（3）先利用表盘上的参数3000r/kW•h，求出电热箱的电能，知道做功时间，再用公式P=Wt求出电热箱的功率。
【解答】解：（1）由P＝UI，I=UR可得，电热箱内发热丝的电阻：
R=U2P额=(220V)2440W=110Ω，
（2）由P=Wt可得，电热箱消耗的电能：
W＝P额t＝440W×0.5×3600s＝7.92×105J，
（3）电热箱消耗电能：
W1=100r3000r/(kW⋅h)=130kW•h，
所用时间t1=560h=112h，
电热箱的实际功率P实=W1t1=130kW⋅h112h=0.4kW＝400W。
答：（1）电热箱内发热丝的电阻为110Ω。
（2）正常工作 0.5h，电热箱消耗的电能为7.92×105J。
（3）电热箱的实际功率是400W。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
额定电压（V）
220
额定功率（W）
440
频率（Hz）
50
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
A
C
C
A
B
B
B
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
额定电压（V）
220
额定功率（W）
440
频率（Hz）
50