2020-2021学年湖南省长沙市长郡集团九年级（上）期末物理试卷+答案解析

这是一份2020-2021学年湖南省长沙市长郡集团九年级（上）期末物理试卷+答案解析，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列古诗词中，体现分子无规则运动的是（ ）
A．“梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香”﹣﹣香
B．“薰风初入弦，碧纱窗下水沈烟”﹣﹣烟
C．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”﹣﹣絮
D．“沙迷双眸人不见，尘覆万柳鸟无鸣”﹣﹣沙
2．（3分）2020年9月27日11点23分，长征四号乙运载火箭在我国太原卫星发射中心，以一箭双星的方式，成功将环境减灾二号A，B星送入预定轨道。运载火箭采用液态氢做为燃料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容B．较低的沸点
C．较大的热值D．较高的凝固点
3．（3分）一只全新N95口罩的拦截效率是95%，口罩中间的熔喷布起到很大的作用，它对于较小颗粒起到静电吸附的作用。如图，一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑，关于这个现象产生的原因是（ ）
A．同种电荷相互排斥B．异种电荷相互吸引
C．带电体能吸引轻小物体D．小纸屑也是带电体
4．（3分）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体
5．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全的说法中不正确的是（ ）
A．更换灯泡时应先断开电源
B．多个大功率用电器不能同时使用一个插座
C．发现有人触电时，应尽快用手拉开他
D．不靠近高压带电体，不接触低压带电体
6．（3分）下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（ ）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体温度升高，内能一定增加
7．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S1、S2闭合时，灯L与电动机M是串联的
B．当S1、S2闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S1、S2闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
8．（3分）如图所示，动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时，处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音，如图所示的实验中，与动圈式扬声器工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大B．电路消耗的总功率不变
C．小灯泡变亮D．电压表示数变小
10．（3分）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变。若通过闭合或断开开关S1、S2，使电流表A1与A2示数的比值最小，则（ ）
A．S1、S2均断开B．S1、S2均闭合
C．S1闭合，S2 断开D．S1断开，S2闭合
11．（3分）电阻R1、R2、R3以不同的方式组成如图（a）、（b）所示的电路。在两电路中，电源、电压表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在断路故障。闭合开关S1、S2，如果两电压表V1和V2中只有一表示数不为零。则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R3一定断路B．电阻R3可能断路
C．电阻R2一定断路D．电阻R1一定断路
12．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器R2阻值从最大变化到最小，其“U﹣I”关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
13．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。能够测量出未知电阻R0阻值的电路是（ ）
A．只有①③④B．只有①③C．只有①②③D．①②③④都可以
14．（3分）灯L1标有“6V 6W”字样，灯L2标有“12V 12W”字样，将L1、L2连成如图所示电路，闭合开关S，两灯都能发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（ ）
A．灯L2比L1亮
B．灯L1、L2实际电压之比为1：2
C．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A1的示数最大为2A
D．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A1的示数最大为1.5A
15．（3分）灯泡L上标有“6V 3W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接如图乙所示的电路中，若电源电压持18V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V。则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为10.8W
B．当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为15.6V
C．灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大
D．为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～37.5Ω
二、填空题（每空2分，共20分）
16．（2分）冬季供暖的“暖气”用水作工作物质，这是利用了水的 较大的特点。
17．（4分）每年4月24日是“中国航天日”，在1970年的这一天，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射。如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从其尾部迅速喷向地面，这一过程与热机冲程中的 能量转化一致，都是将内能转化为 。
18．（4分）学校照明电路的电压为 伏；每盏日光灯之间是 （选填串联”或“并联”）连接的。
19．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 （选填“强“或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 （选填“大”或“小”）。
20．（6分）如图所示的电路中电源由几节新干电池串联而成且电压保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样、灯泡标有“6V 3W”字样（灯泡的电阻不变）。闭合开关S，当滑片P置于a点时，灯泡正常发光且电压表V1的示数为9V；当滑片P置于b点时，电压表V1的示数为9.6V，电压表V2的示数为7.2V。则小灯泡的电阻为 ，当滑片P置于a点时，滑动变阻器消耗的功率为 ；R0的阻值为 。
三、实验探究题（每空2分，共20分）
21．（6分）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是 （填“相同”或“不相同”）。
（2）连接电路时开关应该 。
（3）测得的实验数据如下表所示，从他们的实验数据中可以看出串联电路电流规律是 。
22．（6分）探究通电螺线管外部的磁场分布。实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所A所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出通电螺线管的A端为 极。电源的D端是 极。
（2）若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，可以发现通电螺线管外部磁场形状与 磁体的磁场形状相似。
23．（8分）小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源为4V保持不变，小灯泡标有“2.2V”字样。
（1）小明将滑动变阻器调到最大阻值后，闭合开关，观察到两电表示数如图所示，此时电压表的示数为 V，小灯泡依然安全工作，请你判断电压表的测量对象是 （填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）
（2）然后移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 时，小灯泡正常发光，小明发现电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍。根据以上信息可判断：小灯泡的额定功率为 瓦。
四、计算题（共2小题，24题6分，25题9分）
24．（6分）如表是我校校园内一饮水设备的铭牌。现将饮水器装满水，正常工作时把水从20℃加热到100℃。已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg・℃），不计热量损失，求：
（1）水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）加热时间。
25．（9分）如图所示，电源两端电压保持不变，小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时：灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为P'L，电流表的示数为I2，已知PL：P'L＝4：9：当开关S1、S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻值的，
电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝4：3，这时灯L正常发光。求
（1）小灯泡的阻值；
（2）I1：I2；
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）开关S1、S2都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为多少？
2020-2021学年湖南省长沙市长郡集团九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共45分）
1．（3分）下列古诗词中，体现分子无规则运动的是（ ）
A．“梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香”﹣﹣香
B．“薰风初入弦，碧纱窗下水沈烟”﹣﹣烟
C．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”﹣﹣絮
D．“沙迷双眸人不见，尘覆万柳鸟无鸣”﹣﹣沙
【解答】解：
A、花的香气是花香分子做无规则运动引起的，故A符合题意；
B、“烟”的实质是固体小颗粒悬浮在空中，不是分子的无规则运动，故B不合题意；
C、“絮”是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故C不合题意；
D、“沙”是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故D不合题意。
故选：A。
2．（3分）2020年9月27日11点23分，长征四号乙运载火箭在我国太原卫星发射中心，以一箭双星的方式，成功将环境减灾二号A，B星送入预定轨道。运载火箭采用液态氢做为燃料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容B．较低的沸点
C．较大的热值D．较高的凝固点
【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
故选：C。
3．（3分）一只全新N95口罩的拦截效率是95%，口罩中间的熔喷布起到很大的作用，它对于较小颗粒起到静电吸附的作用。如图，一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑，关于这个现象产生的原因是（ ）
A．同种电荷相互排斥B．异种电荷相互吸引
C．带电体能吸引轻小物体D．小纸屑也是带电体
【解答】带电体能够吸引轻小的物体，平时的小纸屑是不带电的，一只符合规格的N95口罩可以吸起小纸屑，说明
N95口罩带电。
故选：C。
4．（3分）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体
【解答】解：芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全的说法中不正确的是（ ）
A．更换灯泡时应先断开电源
B．多个大功率用电器不能同时使用一个插座
C．发现有人触电时，应尽快用手拉开他
D．不靠近高压带电体，不接触低压带电体
【解答】解：
A、更换灯泡时应先断开电源，不要带电操作，故A正确；
B、多个大功率用电器同时使用一个插座，会导致电流过大，容易引发火灾，故B正确；
C、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电事故，故C错误；
D、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D正确。
故选：C。
6．（3分）下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（ ）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体温度升高，内能一定增加
【解答】解：
A、汽油机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故A错误；
B、物质的比热容与物质的种类和状态有关，与物体的质量大小、吸收或放出的热量多少、温度高低是无关的，故B错误；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，例如：晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故C错误；
D、一个物体的温度升高，物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故D正确。
故选：D。
7．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S1、S2闭合时，灯L与电动机M是串联的
B．当S1、S2闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S1、S2闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
【解答】解：
AC、由图知，当S1、S2闭合时，电动机和小灯泡并联，根据并联电路的特点可知，电动机与小灯泡工作时互不影响；故AC错误；
BD、开关S1、S2都闭合时，电动机与小灯泡并联；因为并联电路各支路两端电压相等，而电流不一定相等（电流还与电阻有关），所以电动机与小灯泡工作时两端的电压一定相等，电流不一定相等，故B错误，D正确。
故选：D。
8．（3分）如图所示，动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时，处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音，如图所示的实验中，与动圈式扬声器工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；故A不合题意；
B、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；故B不合题意；
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；故C不合题意；
D、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；故D符合题意。
故选：D。
9．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大B．电路消耗的总功率不变
C．小灯泡变亮D．电压表示数变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故C错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故B正确；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片P左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和变大，即电压表的示数变大，故D错误。
故选：B。
10．（3分）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变。若通过闭合或断开开关S1、S2，使电流表A1与A2示数的比值最小，则（ ）
A．S1、S2均断开B．S1、S2均闭合
C．S1闭合，S2 断开D．S1断开，S2闭合
【解答】解：要使电流表A1与A2示数的比值最小，即的比值最小，这样需要使作为电流表A1的示数最小，电流表A2示数最大；
使（a）中两电阻R1与R2串联，总电阻最大，根据I＝知总电流最小，此时需要S1断开；
使（b）中两电阻R1与R2并联，总电阻最小，根据I＝知总电流最大，此时需要S2闭合，故D符合题意。
故选：D。
11．（3分）电阻R1、R2、R3以不同的方式组成如图（a）、（b）所示的电路。在两电路中，电源、电压表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在断路故障。闭合开关S1、S2，如果两电压表V1和V2中只有一表示数不为零。则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R3一定断路B．电阻R3可能断路
C．电阻R2一定断路D．电阻R1一定断路
【解答】解：据图可知，若V1V2表只有一个有示数，3个电阻只有一个有故障，因为b图是并联的，所以V2一定有示数；V1无示数；故R3一定没有故障；
故V1无示数，即有可能是R1断路造成的，即此时电压表 不能和电源相连；同时也有可能是由于R2短路，即此时电压表V1测量的是导线的电压，即也没有示数。
故选：D。
12．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器R2阻值从最大变化到最小，其“U﹣I”关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
【解答】解：设电源电压为U，定值电阻阻值为R1、滑动变阻器阻值为R2；
由U﹣I图象知，当滑动变阻器阻值全部接入电路时U滑＝4V，电路电流I1＝0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝20Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是0～20Ω，D错误；
由串联电路特点及欧姆定律得：U＝U滑+I1R1，即U＝4V+0.2A×R1①；
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，U滑′＝0V，电路电流I2＝0.6A，
由串联电路特点及欧姆定律得：U＝U滑′+I1R1，即U＝0.6A×R1②；
由①②解得：U＝6V，R1＝10Ω，所以A、B错误；
当滑动变阻器滑片在中点时，电路电流I＝＝＝0.3A，所以C正确。
故选：C。
13．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。能够测量出未知电阻R0阻值的电路是（ ）
A．只有①③④B．只有①③C．只有①②③D．①②③④都可以
【解答】解：由图知，
①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx的阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx的阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，两只电阻串联，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx的阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出Rx的阻值。
综合分析①②③能测出Rx的阻值；
故选：C。
14．（3分）灯L1标有“6V 6W”字样，灯L2标有“12V 12W”字样，将L1、L2连成如图所示电路，闭合开关S，两灯都能发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（ ）
A．灯L2比L1亮
B．灯L1、L2实际电压之比为1：2
C．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A1的示数最大为2A
D．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A1的示数最大为1.5A
【解答】解：AB、由P＝可得两灯电阻：
R1＝＝＝6Ω，R2＝＝＝12Ω，
由图知两灯并联，所以两灯电压相等，灯L1、L2实际电压之比为1：1，故B错误；
两灯都能发光，R1＜R2，由P＝可知，P1＞P2，即L1比L2亮，故A错误；
CD、两灯额定电压分别为6V和12V，且并联电路各支路电压都与电源电压相等，
所以要使一个灯正常发光，另一个灯亮度较暗，电源应取6V，即L1正常发光，通过L1的电流为：I1＝＝＝1A，
通过灯泡L2的电流为：I2＝＝＝0.5A，
电流表A1测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I总＝I1+I2＝1A+0.5A＝1.5A，故C错误，D正确；
故选：D。
15．（3分）灯泡L上标有“6V 3W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接如图乙所示的电路中，若电源电压持18V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V。则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为10.8W
B．当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为15.6V
C．灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大
D．为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～37.5Ω
【解答】解：把灯泡L接如图乙所示的电路中，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路中的电流。
A、根据P＝UI可时，在电源电压不变时，电路中电流越大，总功率越大，灯泡L上标有“6V 3W”字样，
从图甲中可知，当灯泡正常发光时，此时电路中电流最大，为0.5A，故电流值在电流表量程范围内，
灯泡两端电压为6V，滑动变阻器两端电压为：U滑＝18V﹣6V＝12V，故滑动变阻器两端电压值在电压表的量程范围内，故电流表和电压表都安全。
整个电路消耗的最大功率为：P大＝UI＝18V×0.5A＝9W，故A错误；
B、从图甲中看出，当电流表的示数为0.2A时，灯泡电压为1V，
滑动变阻器电压为：U滑′＝18V﹣1V＝17V，故电压表的示数为17V，电压表不能显示17V，会被烧坏，故B错误；
C、从图甲中看出，当灯泡电压为1V时，灯泡电流为0.2A，此时灯泡电阻为：R灯＝＝＝5Ω，
当灯泡电压为6V时，灯泡电流为0.5A，此时灯泡电阻为：R灯′＝＝＝12Ω，
可看出，灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大，故C正确；
D、由A的分析可知，电路中的最大电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为：U滑＝12V，此时滑动变阻器的电阻最小，为：R滑＝＝＝24Ω，
根据串联电路的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，两端电压最大，
电压表测量的最大电压为15V，故此时滑动变阻器的电阻最大，此时灯泡的电压：U灯′＝18V﹣15V＝3V，
从图甲中看出灯泡的电流即电路中的电流为：I′＝0.4A，故滑动变阻器接入电路的最大值为：R滑′＝＝＝37.5Ω，
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～37.5Ω，故D正确。
故选：D。
二、填空题（每空2分，共20分）
16．（2分）冬季供暖的“暖气”用水作工作物质，这是利用了水的 比热容 较大的特点。
【解答】解：因为水的比热容大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，故冬季供暖的暖气用水做工作物质。
故答案为：比热容。
17．（4分）每年4月24日是“中国航天日”，在1970年的这一天，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射。如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从其尾部迅速喷向地面，这一过程与热机冲程中的 做功 能量转化一致，都是将内能转化为 机械能 。
【解答】解：如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从其尾部迅速喷向地面，这一过程中的能量转化是燃烧的化学能转换为内能，内能再转化为火箭的机械能。
这与热机做功冲程的能量转化相同，都是内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械能。
18．（4分）学校照明电路的电压为 220 伏；每盏日光灯之间是 并联 （选填串联”或“并联”）连接的。
【解答】解：教室内电路属于家庭电路，所以家庭电路工作的电压都为220V；
每盏日光灯之间是可以独立工作，互不影响，所以是并联连接的。
故答案为：220；并联。
19．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 强 （选填“强“或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 大 （选填“大”或“小”）。
【解答】解：当人走上电梯后，R的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，则衔铁被拉下，与触点2接触，则电机上的电流增大，电动机转速变大。
故答案为：强；大。
20．（6分）如图所示的电路中电源由几节新干电池串联而成且电压保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样、灯泡标有“6V 3W”字样（灯泡的电阻不变）。闭合开关S，当滑片P置于a点时，灯泡正常发光且电压表V1的示数为9V；当滑片P置于b点时，电压表V1的示数为9.6V，电压表V2的示数为7.2V。则小灯泡的电阻为 12Ω ，当滑片P置于a点时，滑动变阻器消耗的功率为 1.5W ；R0的阻值为 6Ω 。
【解答】解：（1）由P＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω。
（2）当滑片P置于a点时，灯泡RL与滑动变阻器接入电路的电阻Ra、定值电阻R0串联，电压表V1测RL和Ra两端的电压之和，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且灯泡正常发光，
所以，滑动变阻器两端的电压：Ua＝UV1﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
由于灯泡正常发光，且串联电路中各处的电流相等，
由I＝可得，电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
则滑动变阻器消耗的功率：Pa＝UaI＝3V×0.5A＝1.5W；
（3）当滑片P置于a点时，则串联电路的特点和欧姆定律可得，电源的电压：U＝UV1+IR0＝9V+0.5A×R0；
当滑片P置于b点时，灯泡RL与滑动变阻器接入电路的电阻Rb、定值电阻R0串联，电压表V1测RL与Rb两端的电压之和，电压表V2测R0与Rb两端的电压之和，
因串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时电路中的电流：
I′＝＝，
即：＝，
整理可得：5R02﹣42Ω×R0+72Ω2＝0，
即：（5R0﹣12Ω）（R0﹣6Ω）＝0，
解得：R0＝6Ω或R0＝2.4Ω，
当R0＝2.4Ω时，电源的电压U＝UV1+IR0＝9V+0.5A×2.4Ω＝10.2V，
当R0＝6Ω时，电源的电压U＝UV1+IR0＝9V+0.5A×6Ω＝12V，
因电源由几节新干电池串联而成，电源电压应为1.5V的整数倍，
所以，电源电压为12V，R0的阻值为6Ω。
故答案为：12Ω；1.5W；6Ω。
三、实验探究题（每空2分，共20分）
21．（6分）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是 不相同 （填“相同”或“不相同”）。
（2）连接电路时开关应该 断开 。
（3）测得的实验数据如下表所示，从他们的实验数据中可以看出串联电路电流规律是 各处的电流都相等 。
【解答】解：（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是不相同；
（2）为保护电路，连接电路时开关应该断开；
（3）根据测得的实验数据可知，
0.3A＝0.3A＝0.3A
0.2A＝0.2A＝0.2A；
0.4A＝0.4A＝0.4A；
可以看出串联电路电流规律是各处的电流都相等。
故答案为：（1）不相同；（2）断开；（3）各处的电流都相等。
22．（6分）探究通电螺线管外部的磁场分布。实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所A所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出通电螺线管的A端为 极。电源的D端是 负 极。
（2）若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，可以发现通电螺线管外部磁场形状与 条形 磁体的磁场形状相似。
【解答】解：（1）异名磁极相互吸引，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断通电螺线管的B端为N极，A端为S极；根据安培定则可知，螺线管中的电流是从右端流入，左端流出，故D端为负极；
（2）在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管周围的小磁针指向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
故答案为：（1）S；负；（2）条形。
23．（8分）小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源为4V保持不变，小灯泡标有“2.2V”字样。
（1）小明将滑动变阻器调到最大阻值后，闭合开关，观察到两电表示数如图所示，此时电压表的示数为 2.8 V，小灯泡依然安全工作，请你判断电压表的测量对象是 滑动变阻器 （填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）
（2）然后移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 1.8V 时，小灯泡正常发光，小明发现电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍。根据以上信息可判断：小灯泡的额定功率为 0.528 瓦。
【解答】解：（1）由图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.8V；
小灯泡的额定电压为2.2V，小灯泡依然安全工作，电压表示数2.8V小于电源电压4V而大于灯的额定电压2.5V，故电压表的测量对象是滑动变阻器；
（2）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：U滑＝4V﹣2.2V＝1.8V时，灯的电压为额定电压2.2V，故移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为1.8V时，小灯正常发光；
电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍；
电压表指针变化的格数为：
n＝＝10；
则电流表指针增大的格数为：
n'＝n＝×10＝5，原来电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.14A，
则灯泡正常发光时的电流为：I＝0.14A+5×0.02A＝0.24A；
灯泡的额定功率为：
P＝U额I＝2.2V×0.24A＝0.528W。
故答案为：（1）2.8；滑动变阻器；（2）1.8V；0.528。
四、计算题（共2小题，24题6分，25题9分）
24．（6分）如表是我校校园内一饮水设备的铭牌。现将饮水器装满水，正常工作时把水从20℃加热到100℃。已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg・℃），不计热量损失，求：
（1）水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）加热时间。
【解答】解：（1）从铭牌看出，水的体积为：V水＝V容器＝50mL＝50dm3＝0.05m3，
水的质量为：m水＝ρ水V水＝103kg/m3×0.05m3＝50kg；
（2）水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg・℃）×50kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×107J；
（3）不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，即：W＝Q吸＝1.68×107J，
根据P＝得到加热时间：t＝＝＝5600s。
答：（1）水的质量为50kg。
（2）水吸收的热量为1.68×107J。
（3）加热时间为5600s。
25．（9分）如图所示，电源两端电压保持不变，小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时：灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为P'L，电流表的示数为I2，已知PL：P'L＝4：9：当开关S1、S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻值的，
电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝4：3，这时灯L正常发光。求
（1）小灯泡的阻值；
（2）I1：I2；
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）开关S1、S2都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为多少？
【解答】解：（1）小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”，由P＝UI＝可得小灯泡的阻值：RL＝＝＝12Ω；
（2）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡L与滑动变阻器R2串联；
当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L与电阻R1串联，
已知PL：P'L＝4：9，由P＝UI可得PL：PL'＝I12RL：I22RL＝I12：I22＝4：9，所以I1：I2＝2：3；
（3）当开关S1，S2又都断开时，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻值的，
此时灯泡L与电阻R1、R2串联，V1测L与R1两端的总电压，V2测R1与R2两端的总电压，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得＝，即＝，
已知U1：U2＝4：3，小灯泡的阻值RL＝12Ω，所以＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，
滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡L与滑动变阻器R2串联；
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I1（RL+R2），
当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L与电阻R1串联，由欧姆定律可得电源电压：U＝I2（RL+R1），
电源电压一定，所以I1（RL+R2）＝I2（RL+R1），即＝，
已知I1：I2＝2：3，小灯泡的阻值RL＝12Ω，所以＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②两式联立可得：R1＝20Ω，R2＝36Ω；
（4）当开关S1，S2又都断开时，灯泡L与电阻R1、R2串联，
灯L正常发光，通过电路的电流：I＝＝＝0.5A，
则电源电压：U＝I（RL+R1+R2）＝0.5A×（12Ω+20Ω+4Ω）＝18V，
电路总功率等于各部分功率之和，
所以滑动变阻器的功率：P2＝P﹣（PL+P1）＝UI﹣I2（RL+R1）＝18V•I﹣I2•（12Ω+20Ω），整理得：P2＝﹣32I2+18I，
保证各元件都安全工作，通过电路的最大电流为灯泡的额定电流0.5A，
通过电路的最小电流：I＝＝＝A，
电路电流的变化范围在抛物线对称轴的右侧，根据抛物线的性质可知，通过电路的电流越大，滑动变阻器的功率越小，
所以当电流为0.5A时，滑动变阻器的功率最小，最小功率P＝1W。
答：（1）小灯泡的阻值为12Ω；
（2）I1：I2＝2：3；
（3）滑动变阻器的最大阻值为36Ω；
（4）开关S1、S2都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为1W。
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日期：2021/5/20 17:42:36；用户：18727515989；邮箱：18727515989；学号：22506600电流表的位置
A
B
C
电流I1/A
0.3
0.3
0.3
电流I2/A
0.2
0.2
0.2
电流I3/A
0.4
0.4
0.4
饮水设备
型号
K﹣3E
货号
K﹣4EF
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
3kW
容量
50L
电流表的位置
A
B
C
电流I1/A
0.3
0.3
0.3
电流I2/A
0.2
0.2
0.2
电流I3/A
0.4
0.4
0.4
饮水设备
型号
K﹣3E
货号
K﹣4EF
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
3kW
容量
50L