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山东省德州市庆云县渤海中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（B卷）(含答案)
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这是一份山东省德州市庆云县渤海中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（B卷）(含答案)，共22页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省德州市庆云县渤海中学九年级（上）期末物理试卷（B卷）
一、单项选择题（36分）
1．（3分）按如图所示进行实验，当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是（ ）
A．温度越高，分子质量越小
B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小
D．温度越高，分子运动越快
2．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3．（3分）从欧姆定律可导出R＝，下列说法正确的是（ ）
A．当电压为0时，电阻为0
B．不管电压或电流如何变化，电阻不变
C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D．当电流增大2倍时，电阻减小2倍
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．两气球因带了异种电荷而互相排斥
B．这种现象与验电器的工作原理相同
C．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
D．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
5．（3分）考试时监考人员用手持式金属探测器对考生进行检查（如图所示），当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生感应电流，探测器发出警报。下列图中能够反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）“践行低碳环保，倡导绿色出行”，常德市城区共享单车、共享电动车、电动公共汽车为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机，前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
7．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1＜U2 B．U1＝U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
8．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（ ）
A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路
9．（3分）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度不变 D．小灯泡变亮
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中（ ）
A．灯泡的亮度变大 B．电流表的示数不变
C．电压表的示数变小 D．电路的总功率变大
11．（3分）两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样，不考虑温度的影响，将它们连入同一电路中，为确保两灯均不坏，下列说法正确的是（ ）
A．将它们串联时，电路两端允许最大电压是15V
B．将它们并联时，干路中允许最大电流是3A
C．将它们并联时，干路中允许最大电流是2A
D．将它们串联时，电路两端允许最大电压是12V
12．（3分）如图所示，电路电源电压不变，滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，闭合开关S1、S2，在电路安全情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为1.2W
B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C．电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω
二、填空题（14分）
13．（1分）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 。
14．（2分）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 大。
15．（2分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成 个冲程，对外做功 次。
16．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带 电；在金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是 。
17．（2分）两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为 ；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为 。
18．（2分）如图所示，小红同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220V的普通白炽灯，其铭牌已经模糊，看不出额定功率，但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率。请你判断，两只灯泡中，额定功率较小的是 灯，若将两只灯泡串联起来，接在220V的电路中，两灯的亮暗情况是 （甲灯更亮/乙灯更亮/两灯一样亮）.
19．（3分）如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据 （选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1＝6Ω，R3＝10Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2＝ Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 的关系。
三、作图实验与探究题（31分）
20．（2分）如图所示电能表的示数为 kW•h。
21．（2分）如图所示，螺线管的A、B接线柱接通电源后，在它附近自由静止的小磁针的右端是N极。请你在图中用箭头标出螺线管中电流的方向。
22．（3分）小林同学在家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座，要求开关只控制灯泡，部分导线已连接，如图所示，请你只添加三根导线帮小林完成安装。
23．（2分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，补上后要求：闭合开关S后，小灯发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯亮度不变，电流表的示数变大。
24．（4分）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
25．（5分）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”、“冷风”、“暖风”或“热风”四种状态。
（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装 ，B处应安装 。（选填“电动机”或“电阻丝”）
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关 ，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关 。
（3）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
26．（6分）（1）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。连接电路时，开关应 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，使电压表示数为U1，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。
（5）小聪发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 （选填“A”、“B”或“C”）。
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变
B.U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V﹣4.4V
C.电源电压不变，改变U1的大小（视需要选取电压表、电流表量程），U1的取值范围是2.25V﹣6V
（6）实验完毕，得到结论：电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 比。
27．（7分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整：
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 （左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 。
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28
0.37
（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 Ω。
四、计算题（19分）
28．（4分）小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃[已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值q＝3.0×107J/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]。问：
（1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？
29．（6分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电流表A的示数。
30．（9分）在如图所示的电路中，电源电压U＝6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻RL；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
2022-2023学年山东省德州市庆云县渤海中学九年级（上）期末物理试卷（B卷）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（36分）
1．【解答】解：分子在不断地运动，分子的运动与温度有关，温度高时，分子的运动快，温度低时，分子的运动慢，故当热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围的溶液变成了红色。
故选：D。
2．【解答】解：A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故A正确；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：A。
3．【解答】解：
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；
所以，当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时，电阻的阻值不变，故ACD错误，B正确。
故选：B。
4．【解答】解：A、两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，两只气球带同种电荷而互相排斥，故A错误；
B、验电器的原理是同种电荷互相排斥，故两只气球相互排斥的原理和验电器工作原理相同，故B正确；
CD、由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。所以用摩擦的方法使气球电子发生转移而带电，故CD错误。
故选：B。
5．【解答】解：由题意可知，金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象。
A、该图是发电机原理图，发电机是利用闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动、产生感应电流的原理制成的（即电磁感应现象），故A正确；
B、该图是电流的磁效应实验，故B错误；
C、该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故C错误；
C、该图是电动机原理图，电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：由题知，电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有B图。
故选：B。
7．【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，根据并联电路的特点可知，电阻R1、R2两端的电压都等于电源电压，所以U1＝U2；
电阻两端的电压相等，R1＞R2，根据I＝可知，I1＜I2。
故选：B。
8．【解答】解：A、如果灯L1短路，将发生电源短路，两个灯泡都不发光，不符合题意；
B、如果灯L2短路，将发生电源短路，不仅两个灯泡都不发光，同时会烧坏电流表，不符合题意；
C、如果灯L1断路，此时电路为L2的基本电路，而电源电压保持不变，因此电压表示数不变；
由于并联电路中，各支路互不影响，因此通过L2的电流不变，即电流表的示数不变，符合题意；
D、如果灯L2断路，将没有电流通过L2，即电流表示数为零，不符合题意。
故选：C。
9．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；
A、再闭合开关S2后，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，电压表仍测电源两端的电压，由电源两端的电压恒定可知，电压表的示数不变，故A错误；
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BD错误，C正确。
故选：C。
10．【解答】解：分析电路图可知该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量干路中的电流；
由于电源电压不变，移动滑片时，电压表示数不变，故C错误；
并联电路各支路互不影响，移动滑片时，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，故A错误；
闭合开关，当滑动变阻器滑片向左滑动时，接入的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表示数变大，故B错误；
电源电压不变，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：由灯泡L1标有“6V、2A”可得，灯泡L1的电阻为：R1＝＝＝3Ω，
由灯泡L2标有“9V、1A”可得，灯泡L2的电阻为：R2＝＝＝9Ω，
通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值，否则会损坏灯泡；
AD、将它们串联时，由于串联电路中各处电路相等，所以电路中允许的最大电流为：I串＝I2＝1A，
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得，电路两端允许的最大电压为：U串＝I串（R1+R2）＝1A×（3Ω+9Ω）＝12V，故A错误、D正确；
BC、将它们并联时，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以电路两端的最大电压为：U并＝U1＝6V，
根据并联电路的特点和欧姆定律可得，干路中允许最大电流I并＝I1+＝2A+＝2A≈2.67A，故BC错误。
故选：D。
12．【解答】解：
A．只闭合开关S2时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，由小灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V；
将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡的电流不变，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的电流：I滑＝＝＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过灯泡的电流：IL＝I﹣I滑＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
则小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝6V×0.2A＝1.2W，故A正确；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，电路功率最小，
则此时工作10s所消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J，故B错误；
C．当电流表的示数I′＝0.6A时，通过滑动变阻器的电流：I滑′＝I′﹣IL＝0.6A﹣0.2A＝0.4A＜0.5A，
所以，通过滑动变阻器的最大电流为0.4A，电路的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，
则电路的最大功率：P大＝UI′＝6V×0.6A＝3.6W，故C正确；
D．当通过滑动变阻器的最大电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则：R滑小＝＝＝15Ω，
所以，滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω，故D正确。
故选：B。
二、填空题（14分）
13．【解答】解：由题知，两个不同的小灯泡串联在电路中，所以通过两灯的电流是相等的，依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为：等于；串联电路中电流处处相等。
14．【解答】解：（1）迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大；
（2）空气、塑料、水瓶塞、泡沫、木头导热性能差，是热的不良导体，泡沫塑料的作用是保温；
（3）水的比热容大，在质量相同、水吸收相同的热量，温度升高的低，温度变化不明显。
故答案为：做功；保温；比热容。
15．【解答】解：已知飞轮转速为2400r/min＝40r/s，
因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，
所以该汽油机1s完成20个工作循环，80个冲程，对外做功20次，活塞往复40次。
故选：80；20。
16．【解答】解：（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当与带电验电器接触后，验电器的金属箔片的张角变大，因为同种电荷相排斥，说明原来带正电；
（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是由于失去电子造成的，当用玻璃棒和验电器金属球接触，金属箔张角变大，原因是验电器金属箔片上的一部分电子会从验电器转移到玻璃棒上，由于电子属于负电荷，所以在接触的瞬间电流方向是从金属球到金属箔片。
故答案为：正；从金属球到金属箔片。
17．【解答】解：由图甲知，根据欧姆定律，R1＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝10Ω；
闭合开关S1，断开开关S2、S3时，两电阻串联，根据分压原理，电阻R1、R2两端的电压之比等于电阻之比，即R1：R2＝20Ω：10Ω＝2：1；
当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，根据Q＝W＝t，根据并联电路电压的规律，两电阻电压相等，故Q与电阻成反比，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为10Ω：20Ω＝1：2。
故答案为：2：1；1：2。
18．【解答】解：
由题意可知，甲白炽灯灯丝的横截面积大、长度短，其阻值较小，即两白炽灯的电阻关系为R甲＜R乙，
因两白炽灯的额定电压均为220V，
所以，由P＝UI＝可知，两白炽灯的额定功率关系为P甲＞P乙，即额定功率较大的是甲灯；
将两只灯泡串联起来接在220V的电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI＝I2R可知，乙白炽灯的电阻大，实际功率较大，则乙灯更亮。
故答案为：乙；乙灯更亮。
19．【解答】解：该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映；
为了研究电流产生的热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，通过的电流不同，所以R1、R2的阻值应该是相同的，即R2＝6Ω；
若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则该整体与R1串联在电路中，通过的电流和通电时间相同，但容器内总电阻与R1电阻不同，所以可以探究电热与电阻大小的关系。
故答案为：气体；6；电阻。
三、作图实验与探究题（31分）
20．【解答】解：由图示电能表可知，电能表的单位是kW•h，电能表示数是1921.7kW•h；
故答案为：1921.7。
21．【解答】解：由图可知，小磁针的右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，电流从A端流入，B端流出，如图：
22．【解答】解：火线进开关，再接入灯泡的顶端金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套；上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
23．【解答】解：灯泡与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联，且电流表选择小量程，滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如下图所示：
24．【解答】解：（1）水的体积：V水＝240mL＝240cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×240cm3＝240g；
煤油的质量m油＝m水＝240g；煤油的体积：V油＝＝＝300cm3；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的热量与降低的温度之比＝cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）300；（2）①；不变；（3）大于。
25．【解答】解：
（1）电吹风是利用电动机将被加热电阻附近的空气吹出而产生热风的，所以A处应为电阻丝，B处应为电动机；
（2）要使电吹风处于“冷风”状态，则内部加热电阻不能接入电路，即只闭合开关S，不闭合其他开关。
要使电吹风处于“暖风”状态，只需要将一根电阻丝接入电路，分析电路图可知，此时应闭合S、S2，仅电阻丝R1和电动机工作；
（3）由于电阻丝的升华，会导致灯丝变细，电阻横截面积变小，电阻变大，电源电压不变，由公式P＝可知，电阻丝的实际发热功率变小。
故答案为：（1）电阻丝；电动机；（2）S；S、S2；（3）变小。
26．【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表始终无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是定值电阻断路；
（3）由图可知电流表选用小量程，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.4A；
（4）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，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，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数恢复到原来的值；
（5）根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U'＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
A、30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为：I'＝＝A；
则滑动变阻器应接入电路的电阻为：R2＝＝＝60Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确；
B、由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成实验；
定值电阻两端的控制电压为2V，故电源电压最小为2V；
滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为：U'2＝A×50Ω≈3.3V；则电源的最大电压为U＝2V+3.3V＝5.3V，故B错误；
C、滑动变阻器阻值调至最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为：Umin＝R1＝×30Ω＝2.25V；电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V，即U1的取值范围为2.25V﹣6V，故C正确；
故选B；
（6）利用可选电阻继续实验，可得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）0.4；（4）左；（5）B；（6）反。
27．【解答】（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的正确接法是一上一下，答案如下图：
；
（2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光；
（3）小灯泡两端电压为2.3V，要使小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，即增加灯泡两端电压，增大电路中电流，减小滑动变阻接入电路中的电阻，滑片应向右滑动；
（4）当小灯泡正常发光时，由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.11Ω，所以最后一组数据有误；
（6）根据表中数据，灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压为UR＝U﹣UL＝4.5V﹣1.0V＝3.5V，此时电路中的电流为0.2A，
滑动变阻器的阻值为：
R＝＝＝17.5Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）右；（4）0.75；（5）0.37；（6）17.5。
四、计算题（19分）
28．【解答】解：（1）由ρ＝得，太阳能热水器中的水质量：
m水＝ρv＝1×103kg/m3×0.5m3＝500kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（45℃﹣25℃）＝4.2×107J；
（2）由η＝得，焦炭需放出的热量：Q放＝＝＝2.1×108J；
由Q放＝mq得，需要焦炭的质量：m焦炭＝＝＝7kg。
答：（1）在这4h内水吸收了4.2×107J的热量；
（2）放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。
29．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表A的示数：I＝I1+I2＝0.2A+0.1A＝0.3A。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电流表A的示数为0.3A。
30．【解答】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，
灯泡电阻RL＝＝＝10Ω；
（2）闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL＝4V，
根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：UR1＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
流过R1的电流：IR1＝IL＝＝＝0.4A，
R1工作5分钟消耗的电能：W＝UR1IR1t＝2V×0.4A×5×60s＝240J；
（3）闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，
小灯泡的额定电流：IL额＝＝＝0.4A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A，
此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4A，
小灯泡的最大功率：P最大＝PL额＝1.6W，
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总＝R+RL＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时通过小灯泡的最小电流：I最小＝＝＝0.2A，
小灯泡的最小功率：P最小＝I最小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。
答：（1）小灯泡L的电阻RL为10Ω；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是240J；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。
2022-2023学年山东省德州市庆云县渤海中学九年级（上）期末物理试卷（B卷）
一、单项选择题（36分）
1．（3分）按如图所示进行实验，当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是（ ）
A．温度越高，分子质量越小
B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小
D．温度越高，分子运动越快
2．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3．（3分）从欧姆定律可导出R＝，下列说法正确的是（ ）
A．当电压为0时，电阻为0
B．不管电压或电流如何变化，电阻不变
C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D．当电流增大2倍时，电阻减小2倍
4．（3分）如图所示，小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是（ ）
A．两气球因带了异种电荷而互相排斥
B．这种现象与验电器的工作原理相同
C．用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
D．用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
5．（3分）考试时监考人员用手持式金属探测器对考生进行检查（如图所示），当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生感应电流，探测器发出警报。下列图中能够反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）“践行低碳环保，倡导绿色出行”，常德市城区共享单车、共享电动车、电动公共汽车为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机，前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
7．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1＜U2 B．U1＝U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
8．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（ ）
A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路
9．（3分）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度不变 D．小灯泡变亮
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中（ ）
A．灯泡的亮度变大 B．电流表的示数不变
C．电压表的示数变小 D．电路的总功率变大
11．（3分）两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样，不考虑温度的影响，将它们连入同一电路中，为确保两灯均不坏，下列说法正确的是（ ）
A．将它们串联时，电路两端允许最大电压是15V
B．将它们并联时，干路中允许最大电流是3A
C．将它们并联时，干路中允许最大电流是2A
D．将它们串联时，电路两端允许最大电压是12V
12．（3分）如图所示，电路电源电压不变，滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，闭合开关S1、S2，在电路安全情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为1.2W
B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C．电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω
二、填空题（14分）
13．（1分）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 。
14．（2分）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 大。
15．（2分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成 个冲程，对外做功 次。
16．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带 电；在金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是 。
17．（2分）两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为 ；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为 。
18．（2分）如图所示，小红同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220V的普通白炽灯，其铭牌已经模糊，看不出额定功率，但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率。请你判断，两只灯泡中，额定功率较小的是 灯，若将两只灯泡串联起来，接在220V的电路中，两灯的亮暗情况是 （甲灯更亮/乙灯更亮/两灯一样亮）.
19．（3分）如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据 （选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1＝6Ω，R3＝10Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2＝ Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 的关系。
三、作图实验与探究题（31分）
20．（2分）如图所示电能表的示数为 kW•h。
21．（2分）如图所示，螺线管的A、B接线柱接通电源后，在它附近自由静止的小磁针的右端是N极。请你在图中用箭头标出螺线管中电流的方向。
22．（3分）小林同学在家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座，要求开关只控制灯泡，部分导线已连接，如图所示，请你只添加三根导线帮小林完成安装。
23．（2分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，补上后要求：闭合开关S后，小灯发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯亮度不变，电流表的示数变大。
24．（4分）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
25．（5分）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”、“冷风”、“暖风”或“热风”四种状态。
（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装 ，B处应安装 。（选填“电动机”或“电阻丝”）
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关 ，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关 。
（3）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
26．（6分）（1）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。连接电路时，开关应 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，使电压表示数为U1，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。
（5）小聪发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 （选填“A”、“B”或“C”）。
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变
B.U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V﹣4.4V
C.电源电压不变，改变U1的大小（视需要选取电压表、电流表量程），U1的取值范围是2.25V﹣6V
（6）实验完毕，得到结论：电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 比。
27．（7分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整：
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 （左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 。
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28
0.37
（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 Ω。
四、计算题（19分）
28．（4分）小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃[已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值q＝3.0×107J/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]。问：
（1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？
29．（6分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电流表A的示数。
30．（9分）在如图所示的电路中，电源电压U＝6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻RL；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
2022-2023学年山东省德州市庆云县渤海中学九年级（上）期末物理试卷（B卷）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（36分）
1．【解答】解：分子在不断地运动，分子的运动与温度有关，温度高时，分子的运动快，温度低时，分子的运动慢，故当热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围的溶液变成了红色。
故选：D。
2．【解答】解：A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故A正确；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：A。
3．【解答】解：
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；
所以，当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时，电阻的阻值不变，故ACD错误，B正确。
故选：B。
4．【解答】解：A、两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，两只气球带同种电荷而互相排斥，故A错误；
B、验电器的原理是同种电荷互相排斥，故两只气球相互排斥的原理和验电器工作原理相同，故B正确；
CD、由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。所以用摩擦的方法使气球电子发生转移而带电，故CD错误。
故选：B。
5．【解答】解：由题意可知，金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象。
A、该图是发电机原理图，发电机是利用闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动、产生感应电流的原理制成的（即电磁感应现象），故A正确；
B、该图是电流的磁效应实验，故B错误；
C、该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故C错误；
C、该图是电动机原理图，电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：由题知，电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有B图。
故选：B。
7．【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，根据并联电路的特点可知，电阻R1、R2两端的电压都等于电源电压，所以U1＝U2；
电阻两端的电压相等，R1＞R2，根据I＝可知，I1＜I2。
故选：B。
8．【解答】解：A、如果灯L1短路，将发生电源短路，两个灯泡都不发光，不符合题意；
B、如果灯L2短路，将发生电源短路，不仅两个灯泡都不发光，同时会烧坏电流表，不符合题意；
C、如果灯L1断路，此时电路为L2的基本电路，而电源电压保持不变，因此电压表示数不变；
由于并联电路中，各支路互不影响，因此通过L2的电流不变，即电流表的示数不变，符合题意；
D、如果灯L2断路，将没有电流通过L2，即电流表示数为零，不符合题意。
故选：C。
9．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；
A、再闭合开关S2后，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，电压表仍测电源两端的电压，由电源两端的电压恒定可知，电压表的示数不变，故A错误；
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BD错误，C正确。
故选：C。
10．【解答】解：分析电路图可知该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量干路中的电流；
由于电源电压不变，移动滑片时，电压表示数不变，故C错误；
并联电路各支路互不影响，移动滑片时，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，故A错误；
闭合开关，当滑动变阻器滑片向左滑动时，接入的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表示数变大，故B错误；
电源电压不变，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：由灯泡L1标有“6V、2A”可得，灯泡L1的电阻为：R1＝＝＝3Ω，
由灯泡L2标有“9V、1A”可得，灯泡L2的电阻为：R2＝＝＝9Ω，
通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值，否则会损坏灯泡；
AD、将它们串联时，由于串联电路中各处电路相等，所以电路中允许的最大电流为：I串＝I2＝1A，
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得，电路两端允许的最大电压为：U串＝I串（R1+R2）＝1A×（3Ω+9Ω）＝12V，故A错误、D正确；
BC、将它们并联时，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以电路两端的最大电压为：U并＝U1＝6V，
根据并联电路的特点和欧姆定律可得，干路中允许最大电流I并＝I1+＝2A+＝2A≈2.67A，故BC错误。
故选：D。
12．【解答】解：
A．只闭合开关S2时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，由小灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V；
将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡的电流不变，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的电流：I滑＝＝＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过灯泡的电流：IL＝I﹣I滑＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
则小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝6V×0.2A＝1.2W，故A正确；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，电路功率最小，
则此时工作10s所消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J，故B错误；
C．当电流表的示数I′＝0.6A时，通过滑动变阻器的电流：I滑′＝I′﹣IL＝0.6A﹣0.2A＝0.4A＜0.5A，
所以，通过滑动变阻器的最大电流为0.4A，电路的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，
则电路的最大功率：P大＝UI′＝6V×0.6A＝3.6W，故C正确；
D．当通过滑动变阻器的最大电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则：R滑小＝＝＝15Ω，
所以，滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω，故D正确。
故选：B。
二、填空题（14分）
13．【解答】解：由题知，两个不同的小灯泡串联在电路中，所以通过两灯的电流是相等的，依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为：等于；串联电路中电流处处相等。
14．【解答】解：（1）迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大；
（2）空气、塑料、水瓶塞、泡沫、木头导热性能差，是热的不良导体，泡沫塑料的作用是保温；
（3）水的比热容大，在质量相同、水吸收相同的热量，温度升高的低，温度变化不明显。
故答案为：做功；保温；比热容。
15．【解答】解：已知飞轮转速为2400r/min＝40r/s，
因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，
所以该汽油机1s完成20个工作循环，80个冲程，对外做功20次，活塞往复40次。
故选：80；20。
16．【解答】解：（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当与带电验电器接触后，验电器的金属箔片的张角变大，因为同种电荷相排斥，说明原来带正电；
（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是由于失去电子造成的，当用玻璃棒和验电器金属球接触，金属箔张角变大，原因是验电器金属箔片上的一部分电子会从验电器转移到玻璃棒上，由于电子属于负电荷，所以在接触的瞬间电流方向是从金属球到金属箔片。
故答案为：正；从金属球到金属箔片。
17．【解答】解：由图甲知，根据欧姆定律，R1＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝10Ω；
闭合开关S1，断开开关S2、S3时，两电阻串联，根据分压原理，电阻R1、R2两端的电压之比等于电阻之比，即R1：R2＝20Ω：10Ω＝2：1；
当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，根据Q＝W＝t，根据并联电路电压的规律，两电阻电压相等，故Q与电阻成反比，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为10Ω：20Ω＝1：2。
故答案为：2：1；1：2。
18．【解答】解：
由题意可知，甲白炽灯灯丝的横截面积大、长度短，其阻值较小，即两白炽灯的电阻关系为R甲＜R乙，
因两白炽灯的额定电压均为220V，
所以，由P＝UI＝可知，两白炽灯的额定功率关系为P甲＞P乙，即额定功率较大的是甲灯；
将两只灯泡串联起来接在220V的电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI＝I2R可知，乙白炽灯的电阻大，实际功率较大，则乙灯更亮。
故答案为：乙；乙灯更亮。
19．【解答】解：该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映；
为了研究电流产生的热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，通过的电流不同，所以R1、R2的阻值应该是相同的，即R2＝6Ω；
若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则该整体与R1串联在电路中，通过的电流和通电时间相同，但容器内总电阻与R1电阻不同，所以可以探究电热与电阻大小的关系。
故答案为：气体；6；电阻。
三、作图实验与探究题（31分）
20．【解答】解：由图示电能表可知，电能表的单位是kW•h，电能表示数是1921.7kW•h；
故答案为：1921.7。
21．【解答】解：由图可知，小磁针的右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，电流从A端流入，B端流出，如图：
22．【解答】解：火线进开关，再接入灯泡的顶端金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套；上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
23．【解答】解：灯泡与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联，且电流表选择小量程，滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如下图所示：
24．【解答】解：（1）水的体积：V水＝240mL＝240cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×240cm3＝240g；
煤油的质量m油＝m水＝240g；煤油的体积：V油＝＝＝300cm3；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的热量与降低的温度之比＝cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）300；（2）①；不变；（3）大于。
25．【解答】解：
（1）电吹风是利用电动机将被加热电阻附近的空气吹出而产生热风的，所以A处应为电阻丝，B处应为电动机；
（2）要使电吹风处于“冷风”状态，则内部加热电阻不能接入电路，即只闭合开关S，不闭合其他开关。
要使电吹风处于“暖风”状态，只需要将一根电阻丝接入电路，分析电路图可知，此时应闭合S、S2，仅电阻丝R1和电动机工作；
（3）由于电阻丝的升华，会导致灯丝变细，电阻横截面积变小，电阻变大，电源电压不变，由公式P＝可知，电阻丝的实际发热功率变小。
故答案为：（1）电阻丝；电动机；（2）S；S、S2；（3）变小。
26．【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表始终无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是定值电阻断路；
（3）由图可知电流表选用小量程，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.4A；
（4）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，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，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数恢复到原来的值；
（5）根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U'＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
A、30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为：I'＝＝A；
则滑动变阻器应接入电路的电阻为：R2＝＝＝60Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确；
B、由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成实验；
定值电阻两端的控制电压为2V，故电源电压最小为2V；
滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为：U'2＝A×50Ω≈3.3V；则电源的最大电压为U＝2V+3.3V＝5.3V，故B错误；
C、滑动变阻器阻值调至最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为：Umin＝R1＝×30Ω＝2.25V；电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V，即U1的取值范围为2.25V﹣6V，故C正确；
故选B；
（6）利用可选电阻继续实验，可得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）0.4；（4）左；（5）B；（6）反。
27．【解答】（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的正确接法是一上一下，答案如下图：
；
（2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光；
（3）小灯泡两端电压为2.3V，要使小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，即增加灯泡两端电压，增大电路中电流，减小滑动变阻接入电路中的电阻，滑片应向右滑动；
（4）当小灯泡正常发光时，由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.11Ω，所以最后一组数据有误；
（6）根据表中数据，灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压为UR＝U﹣UL＝4.5V﹣1.0V＝3.5V，此时电路中的电流为0.2A，
滑动变阻器的阻值为：
R＝＝＝17.5Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）右；（4）0.75；（5）0.37；（6）17.5。
四、计算题（19分）
28．【解答】解：（1）由ρ＝得，太阳能热水器中的水质量：
m水＝ρv＝1×103kg/m3×0.5m3＝500kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（45℃﹣25℃）＝4.2×107J；
（2）由η＝得，焦炭需放出的热量：Q放＝＝＝2.1×108J；
由Q放＝mq得，需要焦炭的质量：m焦炭＝＝＝7kg。
答：（1）在这4h内水吸收了4.2×107J的热量；
（2）放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。
29．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表A的示数：I＝I1+I2＝0.2A+0.1A＝0.3A。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电流表A的示数为0.3A。
30．【解答】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，
灯泡电阻RL＝＝＝10Ω；
（2）闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL＝4V，
根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：UR1＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
流过R1的电流：IR1＝IL＝＝＝0.4A，
R1工作5分钟消耗的电能：W＝UR1IR1t＝2V×0.4A×5×60s＝240J；
（3）闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，
小灯泡的额定电流：IL额＝＝＝0.4A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A，
此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4A，
小灯泡的最大功率：P最大＝PL额＝1.6W，
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总＝R+RL＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时通过小灯泡的最小电流：I最小＝＝＝0.2A，
小灯泡的最小功率：P最小＝I最小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。
答：（1）小灯泡L的电阻RL为10Ω；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是240J；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。
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