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山东省德州市庆云县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题
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这是一份山东省德州市庆云县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
2．（3分）关于q＝的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
3．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（ ）
A．R2＞R1 B．R1＝R2 C．R2＜R1 D．无法确定
4．（3分）小强把台灯的插头插在插座上，插座上有一个开关S1和一个指示灯L1，台灯开关和灯泡分别用S2、L2表示，当只闭合S2时，台灯不发光，当只闭合S1时，指示灯发光，再闭合S2时，台灯发光。下列设计的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两电表均有示数。若断开开关S2，则（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表和电压表的示数都变小
D．电流表和电压表的示数都变大
6．（3分）图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
7．（3分）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（ ）
A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的
C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路
（多选）8．（3分）小刚利用电能表测量某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得15min内，消耗电能0.3kW•h，则这个用电器不是（ ）
A．收音机 B．电冰箱 C．电视机 D．空调器
9．（3分）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
10．（3分）如图所示，实验与应用实例对应关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（3分）如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中，插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（3分）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
C．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
D．电路的最大电功率是2.5W
二、填空题（共7小题，每空1分，共15分）
13．（2分）如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象。
14．（2分）小明用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒做了如图甲、乙、丙三次实验。你是怎么知道用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷不同的？ （选填符号）A．由丙图可知；B．由甲图与丙图对比可知；C．由甲图与乙图对比可知。丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为它 （选填“得到”或“失去”）电子。
15．（2分）现有两只定值电阻，R1标有“10Ω 0.3A”、R2标有“30Ω 0.6A”，在保证所有电路元件安全、不烧毁的前提下，若将两定值电阻串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流为 A，电源电压最大为 V。
16．（3分）为检测家庭电路的故障，王师傅先断开所有用电器的开关和进户线的总开关，取下火线上的保险丝，在保险丝两端的接头接入一只“220V 100W”的普通白炽灯L0（检测灯），如图所示。他先闭合总开关S，再进行如下操作：
（1）当只闭合开关S1时，检测灯L0发光较暗，则该支路 （有故障/无故障）；
（2）当只闭合开关S2时，检测灯L0正常发光，则该支路发生 故障；
（3）当只闭合开关S3时，检测灯L0不能发光，则该支路发生 故障.
17．（3分）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：
（1）将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
（2）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费 元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 W。
18．（2分）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图所示。则电阻R1的阻值为 Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的功率为 W。
19．（1分）在相距100km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线。输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪，并分别进行了如下测量：将测量仪连接ab时，电流表的示数为0.3A；将测量仪连接cd时，电流表的示数为1.2A．由此可判断短路位置离甲地的距离为 km。
三、作图与实验探究题（共5题，19题20题每题2分，21题3分，22题7分，23题10分，共24分）
20．（2分）如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三眼插座接到电路中。
21．（2分）如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。
22．（3分）同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （填选项“A”或“B”）。
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）线圈在转动过程中 能转化为 能。
23．（5分）为了比较水和煤油的吸热能力，小王做了如图示的实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化，实验数据如表：
（1）在此实验中，为比较水和煤油吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察 的不同；也可以 。
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和煤油，升高相同的温度时， 吸热的热量多，表明 的吸热能力大。
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， 升高的温度更高。
液体
质量（g）
初温（℃）
末温（℃）
加热时间（min）
水
300
20
30
12
煤油
300
20
30
6
24．（7分）小致同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电阻关系”的实验。
（1）小致选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在接错的导线上面“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，此时电压表示数应为 V。
（3）小致利用以上器材继续实验，发现无法完成探究，应更换滑动变阻器规格为 （填序号）。
A.“20Ω 1A”
B.“30Ω 0.5A”
C.“50Ω 0.3A”
（4）更换器材后，多次测量，根据实验数据，作出I﹣R图像如图丙所示，分析图像得出的结论是：在电压一定时， 。
（5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是 或 。
（6）排除故障后，滑片P滑动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示，则他更换后的电源电压为 V。
25．（5分）在测量小灯泡的额定功率的实验中，器材中有电源（电压恒为3V），开关，电压表，电流表各一只，额定电压为2.5V的灯泡，滑动变阻器（20Ω，1A）及导线若干。
（1）闭合开关后，发现电流表的指针如图甲所示，其原因是 ；
（2）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是 ；
（4）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验，
①先闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为I1；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S，S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。
四、计算题（共3小题，24题9分，25题9分，26题7分，共25分）
26．（9分）某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内天然气表的示数由3365.89m3变为了3366.05m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为3.2×107J/m3。求：
（1）天然气完全燃烧产生的热量。
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。
（3）天然气烧水时的热效率。
27．（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境变化的电路，其电路原理图如图（甲）所示，其中，电源电压U＝4V（恒定不变），电压表的量程为0～3V，R2是定值电阻，R2＝300Ω，R1是热敏电阻，其阻值随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，电压表示数为多少？
（2）当电压表示数为3V时，此时的环境温度为多少？
（3）电压表两端电压不超过其最大量程，测此电路允许的最高温度为多少？
28．（7分）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
求：（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。
2021-2022学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．【解答】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误；
B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误；
C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确；
D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A不符合题意；
B、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B不符合题意；
C、热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧无关，故C不符合题意；
D、热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D符合题意；
故选：D。
3．【解答】解：作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B，分别过A、B两点作纵轴的平行线，如图所示：
可知当电流相等时，R2两端的电压更大，由I＝可得R＝，所以R2＞R1，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．【解答】解：
A．由电路图可知，当闭合S1时，电路断路，指示灯不发光，故A不符合题意；
B．由电路图可知，当只闭合S2时，电路为台灯L2的简单电路，台灯能发光，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当只闭合S2时，指示灯L1和台灯L2串联，两者均发光，故C不符合题意；
D．由电路图可知，只闭合S2时，电路断路，指示灯和台灯均不发光，只闭合开关S1时指示灯L1发光，再闭合S2时台灯发光，S1和S2都闭合时，指示灯损坏，台灯也能发光，故D符合题意。
故选：D。
5．【解答】解：由图可知，当两个开关都闭合时，电阻R1被短路了，电路中只有R2，电压表测的是电阻R2两端电压，即电源电压U（因为电路中只有电阻R2，所以电阻R2两端电压就是电源电压），电流表的示数为：I＝；
若断开开关S2，则电阻R1与R2是串联，此时电压表与电阻R2并联，测的是R2两端的电压U2，电流表的示数为：I′＝。
根据串联电路电压规律可知，U2＜U，所以电压表的示数变小了；
因为串联时的总电阻大于各串联电阻，根据欧姆定律可知，在电源电压一定时，电流与电阻成反比，所以I′＜I，即电流表的示数变小了。
故选：C。
6．【解答】解：AB、只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图象可知，当IL＝0.5A时，UL＝4V，即电源电压为4V，故A错误；
由I＝可知，此时灯泡的阻值：RL＝＝＝8Ω，故B错误；
CD、再闭合开关S2时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，UR＝UL＝U＝4V，
由甲图R的I﹣U图象和L的I﹣U图象可知，此时通过R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之比，且通过灯泡的电流不变，因此电流表的示数增加0.2A，故C错误；
在1min内电阻R产生的热量：Q＝W＝URIRt＝4V×0.2A×60s＝48J，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：A、图甲装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，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的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，所以此装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、上端开口、底部连通的容器是连通器，而透明容器和U形管必须密封性好，所以透明容器和U形管不是连通器，故B错误；
C、乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多，故C正确；
（3）图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零，有可能是电路断路，也有可能是两电阻产生的热量相等，根据Q＝I2Rt可知，当Q、I、t都相同时R相等，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：该用电器工作时间：t＝15min＝15×h＝0.25h，
用电器的功率：
P＝＝＝1.2kW；
以上四种家用电器中功率接近1.2kW的只有空调，故D不符合题意，ABC符合题意。
故选：ABC。
9．【解答】解：（1）由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；则螺线管与磁铁为同名磁极，相互排斥；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；
因为串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，因此滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小；故AB错误；
（2）由于通过电路的电流变大，则螺线管的磁性增大，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小。故C正确，D错误。
故选：C。
10．【解答】解：A、电饭锅是利用电流的热效应工作的，不是利用电流的磁效应工作的，故A错误。
B、磁悬浮列车根据磁极间的作用来工作的，不是利用电荷间作用工作的，故B错误。
C、滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流，所以滑动变阻器是利用导体电阻和长度关系工作的，故C正确。
D、电铃是利用电流的磁效应工作的，是利用电产生磁，不是利用电磁感应原理工作的，故D错误。
故选：C。
11．【解答】解：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示：
故选：C。
12．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω，因此滑动变阻器接入电路的阻值为14～50Ω；故B错误；
该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故C正确；
故选：C。
二、填空题（共7小题，每空1分，共15分）
13．【解答】解：抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象。
故答案为：扩散。
14．【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，由甲图知，同种电荷相互排斥；
用皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，由乙图知，同种电荷相互排斥。
由甲和丙图（或乙与丙图）对比可知，丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是不同的，因为它们相互吸引；
摩擦起电的过程是电子转移的过程，丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为它束缚电子的本领弱，电子转移到丝绸上。
故答案为：B；失去。
15．【解答】解：把R1、R2串联在同一电路中，允许通过R1、R2的最大电流分别为：I1＝0.3A，I2＝0.6A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流I＝I1＝0.3A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电路两端允许加的最大电压（即电源电压）：U＝I（R1+R2）＝0.3A×（10Ω+30Ω）＝12V。
故答案为：0.3；12。
16．【解答】解：（1）当只闭合S1时，检测灯L0发光较暗，是因为检测灯L0与该灯串联接入电路，所分电压低于220V，所以该支路无故障；
（2）当只闭合S2时，检测灯L0正常发光，是因为该支路被短路，使检测灯L0直接接在220V电源上，检测灯正常发光，所以该支路有短路故障；
（3）当只闭合开关S3时，检测灯L0不能发光，这说明电路中无电流，所以该支路发生断路。
故答案为：（1）无故障；（2）短路；（3）断路。
17．【解答】解：
（1）洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
（2）①由图知某月消耗的电能为：W＝1717.2kW•h﹣1627.2kW•h＝90kW•h，
应缴纳电费：0.5元/kW•h×90kW•h＝45元；
②3200R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3200转，电能表转盘转160转时，用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.05kW•h，
用电器正常工作的电功率，即额定功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：（1）地；（2）45；600。
18．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电流最大，
由图像可知，电源电压U＝3V，此时R1两端的电压U1＝U＝3V，电路中的电流I最大＝0.3A，
由欧姆定律可得：
R1＝＝＝10Ω；
（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图像可知，此时电路中的最小电流I最小＝0.1A时，R1两端的电压U1′＝1V，
电阻R1消耗的电功率P1′＝U1′I最小＝1V×0.1A＝0.1W。
故答案为：10；0.1。
19．【解答】解：已知输电线的电阻与其长度成正比，设每km输电线的电阻为R0，
导线的短路位置离甲地为s，短路位置离乙地为100km﹣s，
则Rab＝2sR0，Rcd＝2（100km﹣s）R0，
由欧姆定律得：U＝IabRab，U＝IcdRcd，
所以，IabRab＝IcdRcd，
即：0.3A×2sR0＝1.2A×2（100km﹣s）R0，
解得：s＝80km；
故答案为：80。
三、作图与实验探究题（共5题，19题20题每题2分，21题3分，22题7分，23题10分，共24分）
20．【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，零线直接接入灯泡。
（2）安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
故答案为：
21．【解答】解：根据题目要求，当水位未到达金属块B时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时绿灯亮，所以此时应将绿灯所在支路接通；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被拉下，此时红灯亮，所以应将红灯所在支路接通。根据题目要求，
故答案为：
22．【解答】解：（1）在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向，故选B；
（2）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向。故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或磁场方向；
（3）根据电动机的原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
故答案为：（1）B；（2）电流或磁场；（3）电；机械。
23．【解答】解：（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小。
（2）由实验数据知，质量相同的水和煤油，升高相同温度时，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，表明水的吸热本领大。
（3）因为煤油比水的吸热本领小，所以加热相同的时间，它们吸收相等热量时，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更高；
故答案为：（1）升高温度；升高相同的温度，比较加热时间的长短；（2）水；水；（3）煤油。
24．【解答】解：（1）原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联，如下所示：；
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；
（3）实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω；当定值电阻最小时，电路中的电流最大为：I最大＝＝＝0.4A＞0.3A，故选B；
（4）由图丙图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则电路可能断路，电压表和电源接通，则故障可能是滑动变阻器断路或电流表短路；
（6）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图戊可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，
则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A，
则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V。
故答案为：（1）如图所示；（2）2；（3）B；（4）通过导体的电流与其电阻成反比；（5）滑动变阻器断路；电流表短路；（6）6。
25．【解答】解：（1）闭合开关后发现电流表指针如图甲所示，即反向偏转，其原因是电流表正负接线柱接反了；
（2）根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值变大，即灯丝的电阻变大，其原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大；
（4）①先闭合开关S、S1，断开S2，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为I1；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，R0与灯泡并联，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1，定值电阻的电压为U0＝I1 R0，由并联电路电压的规律，灯的电压也为I1 R0；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可知，灯的额定电流：I额＝I2﹣I1，
则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝I1 R0（I2﹣I1）。
故答案为：（1）正负接线柱接反了；（2）0.625；（3）灯丝电阻随着温度的升高而增大；（4）I1R0（I2﹣I1）。
四、计算题（共3小题，24题9分，25题9分，26题7分，共25分）
26．【解答】解：
（1）消耗天然气的体积V＝3366.05m3﹣3365.89m3＝0.16m3，天然气完全燃烧产生的热量：
Q放＝Vq＝0.16m3×3.2×107J/m3＝5.12×106J；
（2）水的质量m＝10kg，加热前水的温度t0＝20℃，加热6min后的温度t＝80℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（3）天然气烧水时的热效率：
η＝＝×100%≈49%。
答：（1）天然气完全燃烧产生的热量为5.12×106J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）天然气烧水时的热效率为49%。
27．【解答】解：（1）由图甲知，热敏电阻R1与定值电阻R2＝300Ω串联，当环境温度为40℃时，由图乙知，热敏电阻为
R11＝200Ω，由电阻的串联规律，电路的总电阻R＝300Ω+200Ω＝500Ω，电路的电流
I＝＝0.008A，根据欧姆定律，电压表的示数U21＝IR2＝0.008A×300Ω＝2.4V；
（2）当电压表示数为3V时，根据串联电路电压的规律，热敏电阻R1的电压U12＝4V﹣3V＝1V，其电压是定值电压的，根据分压原理，热敏电阻的值是定值电阻的，即为×300Ω＝100Ω，由图乙可知，环境温度为80℃；
（3）环境温度越高，热敏电阻越小，根据欧姆定律，电路中的电流越大，定值电阻R2的电压越大，因电压表的量程 为0﹣3V，所以允许的最大电压为3V，所以存在环境最高的温度。
由（2）知，当电压表示数为3V时，热敏电阻的电压为1V，电阻大小为100Ω，所对应的环境温度80℃即为最高环境温度。
答：（1）当环境温度为40℃时，电压表示数为2.4V；
（2）当电压表示数为3V时，此时的环境温度为80℃；
（3）电压表两端电压不超过其最大量程，测此电路允许的最高温度为80℃。
28．【解答】解：（1）小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝4V×0.5A＝2W；
（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+IR2，
在图（b）中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，灯泡L和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），所以通过电路的最大电流为0.5A，
灯泡L正常工作时的电压为4V，此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL＝5V﹣4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小＝＝＝2Ω；
由于电压表量程0～3V，根据串联电路的分压规律可知，R1接入电路的电阻最大时，电压表示数最大为3V，
此时灯泡两端的电压电压：UL小＝U﹣U1大＝5V﹣3V，
由图（c）可知电路中的最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大＝＝＝7.5Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值分别为5V、10Ω；
（3）滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。
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2021-2022学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
2．（3分）关于q＝的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
3．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（ ）
A．R2＞R1 B．R1＝R2 C．R2＜R1 D．无法确定
4．（3分）小强把台灯的插头插在插座上，插座上有一个开关S1和一个指示灯L1，台灯开关和灯泡分别用S2、L2表示，当只闭合S2时，台灯不发光，当只闭合S1时，指示灯发光，再闭合S2时，台灯发光。下列设计的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两电表均有示数。若断开开关S2，则（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表和电压表的示数都变小
D．电流表和电压表的示数都变大
6．（3分）图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
7．（3分）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（ ）
A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的
C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路
（多选）8．（3分）小刚利用电能表测量某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得15min内，消耗电能0.3kW•h，则这个用电器不是（ ）
A．收音机 B．电冰箱 C．电视机 D．空调器
9．（3分）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
10．（3分）如图所示，实验与应用实例对应关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（3分）如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中，插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（3分）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
C．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
D．电路的最大电功率是2.5W
二、填空题（共7小题，每空1分，共15分）
13．（2分）如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象。
14．（2分）小明用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒做了如图甲、乙、丙三次实验。你是怎么知道用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷不同的？ （选填符号）A．由丙图可知；B．由甲图与丙图对比可知；C．由甲图与乙图对比可知。丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为它 （选填“得到”或“失去”）电子。
15．（2分）现有两只定值电阻，R1标有“10Ω 0.3A”、R2标有“30Ω 0.6A”，在保证所有电路元件安全、不烧毁的前提下，若将两定值电阻串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流为 A，电源电压最大为 V。
16．（3分）为检测家庭电路的故障，王师傅先断开所有用电器的开关和进户线的总开关，取下火线上的保险丝，在保险丝两端的接头接入一只“220V 100W”的普通白炽灯L0（检测灯），如图所示。他先闭合总开关S，再进行如下操作：
（1）当只闭合开关S1时，检测灯L0发光较暗，则该支路 （有故障/无故障）；
（2）当只闭合开关S2时，检测灯L0正常发光，则该支路发生 故障；
（3）当只闭合开关S3时，检测灯L0不能发光，则该支路发生 故障.
17．（3分）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：
（1）将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
（2）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费 元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 W。
18．（2分）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图所示。则电阻R1的阻值为 Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的功率为 W。
19．（1分）在相距100km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线。输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪，并分别进行了如下测量：将测量仪连接ab时，电流表的示数为0.3A；将测量仪连接cd时，电流表的示数为1.2A．由此可判断短路位置离甲地的距离为 km。
三、作图与实验探究题（共5题，19题20题每题2分，21题3分，22题7分，23题10分，共24分）
20．（2分）如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三眼插座接到电路中。
21．（2分）如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。
22．（3分）同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （填选项“A”或“B”）。
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）线圈在转动过程中 能转化为 能。
23．（5分）为了比较水和煤油的吸热能力，小王做了如图示的实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化，实验数据如表：
（1）在此实验中，为比较水和煤油吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察 的不同；也可以 。
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和煤油，升高相同的温度时， 吸热的热量多，表明 的吸热能力大。
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， 升高的温度更高。
液体
质量（g）
初温（℃）
末温（℃）
加热时间（min）
水
300
20
30
12
煤油
300
20
30
6
24．（7分）小致同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电阻关系”的实验。
（1）小致选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在接错的导线上面“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，此时电压表示数应为 V。
（3）小致利用以上器材继续实验，发现无法完成探究，应更换滑动变阻器规格为 （填序号）。
A.“20Ω 1A”
B.“30Ω 0.5A”
C.“50Ω 0.3A”
（4）更换器材后，多次测量，根据实验数据，作出I﹣R图像如图丙所示，分析图像得出的结论是：在电压一定时， 。
（5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是 或 。
（6）排除故障后，滑片P滑动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示，则他更换后的电源电压为 V。
25．（5分）在测量小灯泡的额定功率的实验中，器材中有电源（电压恒为3V），开关，电压表，电流表各一只，额定电压为2.5V的灯泡，滑动变阻器（20Ω，1A）及导线若干。
（1）闭合开关后，发现电流表的指针如图甲所示，其原因是 ；
（2）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是 ；
（4）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验，
①先闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为I1；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S，S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。
四、计算题（共3小题，24题9分，25题9分，26题7分，共25分）
26．（9分）某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内天然气表的示数由3365.89m3变为了3366.05m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为3.2×107J/m3。求：
（1）天然气完全燃烧产生的热量。
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。
（3）天然气烧水时的热效率。
27．（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境变化的电路，其电路原理图如图（甲）所示，其中，电源电压U＝4V（恒定不变），电压表的量程为0～3V，R2是定值电阻，R2＝300Ω，R1是热敏电阻，其阻值随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，电压表示数为多少？
（2）当电压表示数为3V时，此时的环境温度为多少？
（3）电压表两端电压不超过其最大量程，测此电路允许的最高温度为多少？
28．（7分）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
求：（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。
2021-2022学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．【解答】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误；
B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误；
C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确；
D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A不符合题意；
B、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B不符合题意；
C、热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧无关，故C不符合题意；
D、热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D符合题意；
故选：D。
3．【解答】解：作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B，分别过A、B两点作纵轴的平行线，如图所示：
可知当电流相等时，R2两端的电压更大，由I＝可得R＝，所以R2＞R1，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．【解答】解：
A．由电路图可知，当闭合S1时，电路断路，指示灯不发光，故A不符合题意；
B．由电路图可知，当只闭合S2时，电路为台灯L2的简单电路，台灯能发光，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当只闭合S2时，指示灯L1和台灯L2串联，两者均发光，故C不符合题意；
D．由电路图可知，只闭合S2时，电路断路，指示灯和台灯均不发光，只闭合开关S1时指示灯L1发光，再闭合S2时台灯发光，S1和S2都闭合时，指示灯损坏，台灯也能发光，故D符合题意。
故选：D。
5．【解答】解：由图可知，当两个开关都闭合时，电阻R1被短路了，电路中只有R2，电压表测的是电阻R2两端电压，即电源电压U（因为电路中只有电阻R2，所以电阻R2两端电压就是电源电压），电流表的示数为：I＝；
若断开开关S2，则电阻R1与R2是串联，此时电压表与电阻R2并联，测的是R2两端的电压U2，电流表的示数为：I′＝。
根据串联电路电压规律可知，U2＜U，所以电压表的示数变小了；
因为串联时的总电阻大于各串联电阻，根据欧姆定律可知，在电源电压一定时，电流与电阻成反比，所以I′＜I，即电流表的示数变小了。
故选：C。
6．【解答】解：AB、只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图象可知，当IL＝0.5A时，UL＝4V，即电源电压为4V，故A错误；
由I＝可知，此时灯泡的阻值：RL＝＝＝8Ω，故B错误；
CD、再闭合开关S2时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，UR＝UL＝U＝4V，
由甲图R的I﹣U图象和L的I﹣U图象可知，此时通过R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之比，且通过灯泡的电流不变，因此电流表的示数增加0.2A，故C错误；
在1min内电阻R产生的热量：Q＝W＝URIRt＝4V×0.2A×60s＝48J，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：A、图甲装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，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的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，所以此装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、上端开口、底部连通的容器是连通器，而透明容器和U形管必须密封性好，所以透明容器和U形管不是连通器，故B错误；
C、乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多，故C正确；
（3）图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零，有可能是电路断路，也有可能是两电阻产生的热量相等，根据Q＝I2Rt可知，当Q、I、t都相同时R相等，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：该用电器工作时间：t＝15min＝15×h＝0.25h，
用电器的功率：
P＝＝＝1.2kW；
以上四种家用电器中功率接近1.2kW的只有空调，故D不符合题意，ABC符合题意。
故选：ABC。
9．【解答】解：（1）由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；则螺线管与磁铁为同名磁极，相互排斥；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；
因为串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，因此滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小；故AB错误；
（2）由于通过电路的电流变大，则螺线管的磁性增大，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小。故C正确，D错误。
故选：C。
10．【解答】解：A、电饭锅是利用电流的热效应工作的，不是利用电流的磁效应工作的，故A错误。
B、磁悬浮列车根据磁极间的作用来工作的，不是利用电荷间作用工作的，故B错误。
C、滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流，所以滑动变阻器是利用导体电阻和长度关系工作的，故C正确。
D、电铃是利用电流的磁效应工作的，是利用电产生磁，不是利用电磁感应原理工作的，故D错误。
故选：C。
11．【解答】解：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示：
故选：C。
12．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω，因此滑动变阻器接入电路的阻值为14～50Ω；故B错误；
该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故C正确；
故选：C。
二、填空题（共7小题，每空1分，共15分）
13．【解答】解：抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象。
故答案为：扩散。
14．【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，由甲图知，同种电荷相互排斥；
用皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，由乙图知，同种电荷相互排斥。
由甲和丙图（或乙与丙图）对比可知，丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是不同的，因为它们相互吸引；
摩擦起电的过程是电子转移的过程，丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为它束缚电子的本领弱，电子转移到丝绸上。
故答案为：B；失去。
15．【解答】解：把R1、R2串联在同一电路中，允许通过R1、R2的最大电流分别为：I1＝0.3A，I2＝0.6A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流I＝I1＝0.3A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电路两端允许加的最大电压（即电源电压）：U＝I（R1+R2）＝0.3A×（10Ω+30Ω）＝12V。
故答案为：0.3；12。
16．【解答】解：（1）当只闭合S1时，检测灯L0发光较暗，是因为检测灯L0与该灯串联接入电路，所分电压低于220V，所以该支路无故障；
（2）当只闭合S2时，检测灯L0正常发光，是因为该支路被短路，使检测灯L0直接接在220V电源上，检测灯正常发光，所以该支路有短路故障；
（3）当只闭合开关S3时，检测灯L0不能发光，这说明电路中无电流，所以该支路发生断路。
故答案为：（1）无故障；（2）短路；（3）断路。
17．【解答】解：
（1）洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
（2）①由图知某月消耗的电能为：W＝1717.2kW•h﹣1627.2kW•h＝90kW•h，
应缴纳电费：0.5元/kW•h×90kW•h＝45元；
②3200R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3200转，电能表转盘转160转时，用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.05kW•h，
用电器正常工作的电功率，即额定功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：（1）地；（2）45；600。
18．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电流最大，
由图像可知，电源电压U＝3V，此时R1两端的电压U1＝U＝3V，电路中的电流I最大＝0.3A，
由欧姆定律可得：
R1＝＝＝10Ω；
（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图像可知，此时电路中的最小电流I最小＝0.1A时，R1两端的电压U1′＝1V，
电阻R1消耗的电功率P1′＝U1′I最小＝1V×0.1A＝0.1W。
故答案为：10；0.1。
19．【解答】解：已知输电线的电阻与其长度成正比，设每km输电线的电阻为R0，
导线的短路位置离甲地为s，短路位置离乙地为100km﹣s，
则Rab＝2sR0，Rcd＝2（100km﹣s）R0，
由欧姆定律得：U＝IabRab，U＝IcdRcd，
所以，IabRab＝IcdRcd，
即：0.3A×2sR0＝1.2A×2（100km﹣s）R0，
解得：s＝80km；
故答案为：80。
三、作图与实验探究题（共5题，19题20题每题2分，21题3分，22题7分，23题10分，共24分）
20．【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，零线直接接入灯泡。
（2）安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
故答案为：
21．【解答】解：根据题目要求，当水位未到达金属块B时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时绿灯亮，所以此时应将绿灯所在支路接通；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被拉下，此时红灯亮，所以应将红灯所在支路接通。根据题目要求，
故答案为：
22．【解答】解：（1）在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向，故选B；
（2）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向。故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或磁场方向；
（3）根据电动机的原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
故答案为：（1）B；（2）电流或磁场；（3）电；机械。
23．【解答】解：（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小。
（2）由实验数据知，质量相同的水和煤油，升高相同温度时，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，表明水的吸热本领大。
（3）因为煤油比水的吸热本领小，所以加热相同的时间，它们吸收相等热量时，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更高；
故答案为：（1）升高温度；升高相同的温度，比较加热时间的长短；（2）水；水；（3）煤油。
24．【解答】解：（1）原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联，如下所示：；
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；
（3）实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω；当定值电阻最小时，电路中的电流最大为：I最大＝＝＝0.4A＞0.3A，故选B；
（4）由图丙图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表没有示数，则电路可能断路，电压表和电源接通，则故障可能是滑动变阻器断路或电流表短路；
（6）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图戊可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，
则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A，
则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V。
故答案为：（1）如图所示；（2）2；（3）B；（4）通过导体的电流与其电阻成反比；（5）滑动变阻器断路；电流表短路；（6）6。
25．【解答】解：（1）闭合开关后发现电流表指针如图甲所示，即反向偏转，其原因是电流表正负接线柱接反了；
（2）根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值变大，即灯丝的电阻变大，其原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大；
（4）①先闭合开关S、S1，断开S2，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为I1；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，R0与灯泡并联，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1，定值电阻的电压为U0＝I1 R0，由并联电路电压的规律，灯的电压也为I1 R0；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可知，灯的额定电流：I额＝I2﹣I1，
则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝I1 R0（I2﹣I1）。
故答案为：（1）正负接线柱接反了；（2）0.625；（3）灯丝电阻随着温度的升高而增大；（4）I1R0（I2﹣I1）。
四、计算题（共3小题，24题9分，25题9分，26题7分，共25分）
26．【解答】解：
（1）消耗天然气的体积V＝3366.05m3﹣3365.89m3＝0.16m3，天然气完全燃烧产生的热量：
Q放＝Vq＝0.16m3×3.2×107J/m3＝5.12×106J；
（2）水的质量m＝10kg，加热前水的温度t0＝20℃，加热6min后的温度t＝80℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（3）天然气烧水时的热效率：
η＝＝×100%≈49%。
答：（1）天然气完全燃烧产生的热量为5.12×106J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）天然气烧水时的热效率为49%。
27．【解答】解：（1）由图甲知，热敏电阻R1与定值电阻R2＝300Ω串联，当环境温度为40℃时，由图乙知，热敏电阻为
R11＝200Ω，由电阻的串联规律，电路的总电阻R＝300Ω+200Ω＝500Ω，电路的电流
I＝＝0.008A，根据欧姆定律，电压表的示数U21＝IR2＝0.008A×300Ω＝2.4V；
（2）当电压表示数为3V时，根据串联电路电压的规律，热敏电阻R1的电压U12＝4V﹣3V＝1V，其电压是定值电压的，根据分压原理，热敏电阻的值是定值电阻的，即为×300Ω＝100Ω，由图乙可知，环境温度为80℃；
（3）环境温度越高，热敏电阻越小，根据欧姆定律，电路中的电流越大，定值电阻R2的电压越大，因电压表的量程 为0﹣3V，所以允许的最大电压为3V，所以存在环境最高的温度。
由（2）知，当电压表示数为3V时，热敏电阻的电压为1V，电阻大小为100Ω，所对应的环境温度80℃即为最高环境温度。
答：（1）当环境温度为40℃时，电压表示数为2.4V；
（2）当电压表示数为3V时，此时的环境温度为80℃；
（3）电压表两端电压不超过其最大量程，测此电路允许的最高温度为80℃。
28．【解答】解：（1）小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝4V×0.5A＝2W；
（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+IR2，
在图（b）中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，灯泡L和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），所以通过电路的最大电流为0.5A，
灯泡L正常工作时的电压为4V，此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL＝5V﹣4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小＝＝＝2Ω；
由于电压表量程0～3V，根据串联电路的分压规律可知，R1接入电路的电阻最大时，电压表示数最大为3V，
此时灯泡两端的电压电压：UL小＝U﹣U1大＝5V﹣3V，
由图（c）可知电路中的最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大＝＝＝7.5Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值分别为5V、10Ω；
（3）滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。
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