重庆市大渡口区2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份重庆市大渡口区2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，填空作图题，实验与探究题，论述与计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年重庆市大渡口区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。）
1．（3分）根据所学的电学知识和生活经验，下列数据最接近实际的是（　　）
A．人体的正常体温约为40℃
B．人体安全电压为不高于36V
C．电饭锅正常工作时电流为0.03A
D．一节新干电池的电压为2V
2．（3分）“安全用电，警钟长鸣”。下列做法符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿布擦拭台灯和电视机
B．手机充电结束，把充电器及时从插座上拔下
C．使用试电笔时，手指要接触笔尖金属体
D．一个插座上可以同时使用多个大功率用电器
3．（3分）下列生活中热现象的说法正确的是（　　）
A．正在熔化的蜡烛，吸收热量，温度要发生改变
B．北方美丽的雾凇，是空气中的水蒸气凝固形成的
C．寒冷的冬天搓手取暖，是通过热传递改变手的内能
D．人们吹电风扇感到凉爽，是因为电风扇降低了气温
4．（3分）下列关于电能的说法正确的是（　　）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
5．（3分）新冠病毒疫情防控期间，为了严格控制区分外来车辆出入小区，很多小区装备了门禁系统，内部车辆可以被自动识别横杆启动，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，内部电路最接近下图中的（　　）

A． B．
C． D．
6．（3分）今年“五一”假期，铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜，铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网（高压电路）上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）如图所示，是某单位疫情期间的红外线测温仪原理示意图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　）

A．该电路中的电表是电流表
B．温度降低时电路中电流变小
C．温度升高时R2两端电压变小
D．温度升高时电路的总功率变大
8．（3分）如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是电阻箱，电流表量程为0～0.6A，当电阻箱R2的阻值是14Ω和20Ω时，电阻箱对应消耗的电功率分别为3.5W和3.2W，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2能安全连入电路中的最小电阻值为20Ω
D．R2为20Ω时，整个电路通电20s耗电96J
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。）
9．（2分）用电吹风吹头发时，电吹风与家里电视机之间是 　 　联；用梳子梳理头发时，有时发现越梳头发越蓬松，这是因为头发与梳子摩擦后带上 　 　而相互排斥导致的。
10．（2分）为了维护消费者的权益，某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小，这种电线不符合规格的主要原因是电线的横截面积引起电阻偏 　 　；某实验小组将一个4Ω和6Ω的电阻并联，并联后总电阻为 　 　Ω。
11．（2分）在少雨干旱的季节，为了使农作物能正常生长，必要时可利用干冰进行人工降雨。这是由于干冰在　 　（填物态变化的名称）时迅速　 　（选填“吸收”或“放出”）热量使周围的气温急剧下降，水蒸气遇冷液化形成小水滴。
12．（2分）如图所示，电阻R1为3Ω，R2为2Ω。当开关闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 　 　，电压表V1、V2示数之比为 　 　。

13．（2分）如图所示的电路中，电源电压可调。当电源电压调为15V时，滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端，电流表示数由0.3A变为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值R为 　 　Ω；若电流表量程为0.6A，电压表量程为15V，在保证电路安全前提下，电源电压可调的最大值为 　 　V。

14．（2分）设计电路图：小灯泡L1和L2并联，开关S能使L1和L2同时发光和熄灭，另一个开关S1只控制L1，还有一个电压表测L2的电压，请在图中框内画出你所设计的电路图。

三、实验与探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分）
15．（6分）如图所示的实验观察水的沸腾现象。

（1）按照规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将 　 　（选填“A处向上”或“B处向下”）调整。
（2）图乙是水沸腾时温度计的示数，则水的沸点是 　 　℃；沸腾过程中，水继续吸热，温度 　 　。
（3）沸腾时观察到水中产生气泡的情形是图丙中的 　 　（选填“A”或“B”）图。
（4）实验通过 　 　的方式增加水的内能，要缩短水加热到沸腾的时间，可行的操作方法是 　 　（写出一种即可）。
16．（8分）（1）在探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验中，同学做设计了如图1所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。

①用如图所示装置进行实验时，通过控制通过RA与RB的通电时间和电路中的 　 　相等，来研究导体产生热量与电阻的关系；
②同学们为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＞UB，则RA　 　RB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
③在相同时间内，可通过观察 　 　上升示数的多少来比较电流通过电热丝产生热量的多少，这运用了转换法的物理思想；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是煤油的比热容比水的比热容 　 　（选填“大”“小”）。
（2）综合实践课上，小张同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒定、滑动变阻器规格为“30Ω，1A”。
①实验电路如图2所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最 　 　（选填“左”或“右”）端；
②通过正确实验，她将得到的数据记录在表格中，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω（保留一位小数）。她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 　 　的影响。由表中数据可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量ΔR1　 　（选填“大于”“小于”“等于”）滑动变阻器的电阻的变化量ΔR2。
序号
1
2
3
4
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
R/Ω
5.6
6.8
8.3

17．（8分）某班的同学分组探究“导体中电流与导体电阻的关系”。选用三节新的干电池作为电源，选用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，提供的实验器材还有开关、电流表2只、电压表2只、规格合适的滑动变阻器一只、导线若干。

（1）按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补画完整，要求当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
（2）小王在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，产生这个现象的原因是 　 　；（选填“A”或“B”）
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表没有调零
（3）小王调整好电流表后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为 　 　A，此时滑动变阻器消耗的功率为 　 　W。断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 　 　表示数的变化。
（4）在此实验的整个过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 　 　。
（5）另一组的同学也按图甲连好完整的电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。若电路只有某一处有故障，请你写出一种用题中所给器材检测故障位置的方法：　 　。
四、论述与计算题（本题3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。）
18．（6分）如图所示，是一电加热器的电路图，R1为15Ω，R2为40Ω。闭合开关S后，该电加热器在一段时间内，能使质量为1kg、初温为18℃的水升高到78℃，若电流表的示数为4A，求：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）R1两端的电压U1；
（2）水吸收的热量Q。

19．（8分）如表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R2＞R1。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。
（1）求R1的阻值；
（2）若家庭电路的电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快的角度考虑，应选择哪挡位？请说明理由。
（3）若把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电火锅工作5min，发现如图乙所示电能表的指示灯闪烁了240次。求电火锅在这段时间内的实际功率。
XX牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
500W
中温挡
1000W
高温挡
1500W
频率
50Hz

20．（8分）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4V，2W”字样的灯泡，定值电阻R0的阻值为60Ω，两个电流表的量程均为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P置于图中某位置时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5V。求：
（1）小灯泡正常发光时通过的电流；
（2）当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值；
（3）当S闭合，S1、S2断开，移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，变阻器R在2分钟内产生的热量。


2022-2023学年重庆市大渡口区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。）
1．（3分）根据所学的电学知识和生活经验，下列数据最接近实际的是（　　）
A．人体的正常体温约为40℃
B．人体安全电压为不高于36V
C．电饭锅正常工作时电流为0.03A
D．一节新干电池的电压为2V
【分析】不同物理量的估测，有的需要生活经验、有的需要换算单位、有的需要简单计算，最后判断哪个选项符合实际。
【解答】解：A、人体的正常体温在37℃左右，体温40℃的人处于发热状态，故A不符合实际；
B、人体安全电压为不高于36V，故B符合实际；
C、电饭锅工作时的电功率约660W，通过的电流I＝＝3A，故C不符合实际；
D、一节新干电池的电压为1.5V，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识。
2．（3分）“安全用电，警钟长鸣”。下列做法符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿布擦拭台灯和电视机
B．手机充电结束，把充电器及时从插座上拔下
C．使用试电笔时，手指要接触笔尖金属体
D．一个插座上可以同时使用多个大功率用电器
【分析】（1）生活用水是导体，带水擦拭用电器易造成触电；
（2）及时拔去插座上的充电器安全且节约用电；
（3）使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的；使用试电笔时，不能用手触及测电笔的笔尖，这样会造成人身触电事故；
（4）电家庭电路中电流过大的原因有：①短路；②连在电路上的家用电器总功率过大。
【解答】解：A．生活用水是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器易造成触电，故A不符合安全用电要求；
B．手机充电结束，把充电器从插座上及时拔下，即安全又能节约用电，故B符合安全用电要求；
C．使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及试电笔的笔尖，否则会造成人身触电事故，故C不符合安全用电要求；
D．同一个插座同时使用几个大功率用电器，会引起引起电路中的电流过大，容易引起火灾，故D不符合安全用电要求。
故选：B。
【点评】本题考查了家庭电路及安全用电中的一些基本常识，是我们应该熟知的，同时也有一定的现实意义，必须掌握。
3．（3分）下列生活中热现象的说法正确的是（　　）
A．正在熔化的蜡烛，吸收热量，温度要发生改变
B．北方美丽的雾凇，是空气中的水蒸气凝固形成的
C．寒冷的冬天搓手取暖，是通过热传递改变手的内能
D．人们吹电风扇感到凉爽，是因为电风扇降低了气温
【分析】（1）晶体有熔点，非晶体没有熔点；
（2）物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态叫做做汽化，物质从气态变为液态叫做液化；物质从固态直接变成气态叫升华，物质从气态直接变成固态叫凝华；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解：A、蜡烛是非晶体，在熔化过程中，吸收热量、温度升高，故A正确；
B、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶，故B错误；
C、冬天搓手取暖，是通过做功的方式改变手的内能，故C错误；
D、人们吹电风扇感到凉爽，是因为电风扇加快了空气流动，加快了人体汗液的蒸发，蒸发吸收热量，但周围的气温没有降低，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查做功改变物体的内能、物态变化，分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4．（3分）下列关于电能的说法正确的是（　　）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【分析】①电流表是测量电路电流的仪表，用电器消耗的电能等于两端电压、通过的电流及通电时间的乘积；
②电能的常用单位是千瓦时，也就是度；千瓦是电功率的常用单位；
③电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量；
④用电器是将电能转化为其他形式的能量的装置。
【解答】解：A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；
C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了电能的测量、单位、电功率的物理意义及电热与电能的关系，正确、全面理解概念是解答的基础。
5．（3分）新冠病毒疫情防控期间，为了严格控制区分外来车辆出入小区，很多小区装备了门禁系统，内部车辆可以被自动识别横杆启动，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，内部电路最接近下图中的（　　）

A． B．
C． D．
【分析】根据题意确定两开关的连接方式；开关控制电动机时，应与电动机串联。
【解答】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有B正确。
故选：B。
【点评】本题结合生活实际考查了根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接方式.
6．（3分）今年“五一”假期，铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜，铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网（高压电路）上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】家庭电路中，火线与零线直接连接或火线与大地直接连接，会造成短路。
【解答】解：家庭电路中，火线与零线直接连接或火线与大地直接连接，会造成短路。D图中风筝线导致火线与地面连接，造成短路。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】知道短路产生的原因，可解答此题。
7．（3分）如图所示，是某单位疫情期间的红外线测温仪原理示意图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　）

A．该电路中的电表是电流表
B．温度降低时电路中电流变小
C．温度升高时R2两端电压变小
D．温度升高时电路的总功率变大
【分析】（1）根据电表的连接方式可知电表的类型；
（2）温度降低时，热敏电阻R1的阻值减小，串联电路的总电阻变小，根据I＝可知电路中的电流变化；
（3）电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，串联电路的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变化，根据U＝IR可知R2的电压变化；根据P＝UI可知电路总功率的变化。
【解答】解：A、由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表并联在R1上接入电路，为电压表，故A错误；
B、温度降低时，热敏电阻R1的阻值减小，串联电路的总电阻变小，根据I＝可知电路中的电流变大，故B错误。
CD、电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，串联电路的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变小，R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故C正确、D错误；
故选：C。
【点评】本题综合考查串联电路的电流、电压、电阻关系、欧姆定律、电功率等知识的掌握和综合运用情况，有一定的难度。
8．（3分）如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是电阻箱，电流表量程为0～0.6A，当电阻箱R2的阻值是14Ω和20Ω时，电阻箱对应消耗的电功率分别为3.5W和3.2W，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2能安全连入电路中的最小电阻值为20Ω
D．R2为20Ω时，整个电路通电20s耗电96J
【分析】闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流。
（1）当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时，其电功率为3.5W，根据P＝UI＝I2R可知此时电路中的电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得出电源电压的表达式；当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时，其电功率为3.2W，根据P＝UI＝I2R可知此时电路中的电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得出电源电压的表达式；联立以上两式可得出电源电压和R1的阻值；
（2）电流表量程为0～0.6A，故电路中的电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻，根据电阻串联的特点可得出电阻箱接入电路的最小电阻值；
（3）R2为20Ω时，由（1）可知此时电路中的电流，根据W＝UIt得出整个电路通电20s消耗的电能。
【解答】解：闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流。
AB、当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时，其电功率为3.5W，根据P＝UI＝I2R可知，此时电路中的电流I＝＝＝0.5A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝U1+U2＝IR1+IR2＝0.5A×R1+0.5A×14Ω..........①，
当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时，其电功率为3.2W，根据P＝UI＝I2R可知，此时电路中的电流I′＝＝＝0.4A，
则电源电压U＝U1′+U2′＝I′R1+I′R2′＝0.4A×R1+0.4A×20Ω..........②，
联立①②可得：U＝12V，R1＝10Ω，故AB错误；
C、电流表量程为0～0.6A，故电路中的电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻R总＝＝＝20Ω，
则电阻箱接入电路的最小电阻值R2小＝R总﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，故C错误；
D、R2为20Ω时，电路中电流为0.4A，整个电路通电20s耗电W＝UI′t＝12V×0.4A×20s＝96J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算等问题，综合性强。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。）
9．（2分）用电吹风吹头发时，电吹风与家里电视机之间是 　并　联；用梳子梳理头发时，有时发现越梳头发越蓬松，这是因为头发与梳子摩擦后带上 　同种电荷　而相互排斥导致的。
【分析】（1）并联电路中，各用电器之间独立工作，互不影响；
（2）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
【解答】解：用电吹风吹头发时，电吹风与家里电视机之间互不影响，是并联的；用梳子梳理头发时，有时发现越梳头发越蓬松，这是因为头发与梳子摩擦后带上同种电荷而相互排斥导致的。
故答案为：并；同种电荷。
【点评】此题考查了串、并联电路的辨别、电荷间的相互作用规律，难度不大，属基础题目。
10．（2分）为了维护消费者的权益，某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小，这种电线不符合规格的主要原因是电线的横截面积引起电阻偏 　大　；某实验小组将一个4Ω和6Ω的电阻并联，并联后总电阻为 　2.4　Ω。
【分析】（1）影响电阻大小的因素共为导体的材料、长度、横截面积和温度；在材料、长度和温度一定，导体的横截面积越小，电阻越大。
（2）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
【解答】解：（1）在材料、长度和温度一定，导体的横截面积越小，电阻越大。由于该品牌的铜芯电线直径明显比说明书上标有的直径要小，这将导致电线的横截面积偏小，引起电阻偏大；
（2）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，即，
则R＝＝2.4Ω。
故答案为：大；2.4。
【点评】本题考查影响电阻大小有关因素和并联电阻的计算，属于基础题。
11．（2分）在少雨干旱的季节，为了使农作物能正常生长，必要时可利用干冰进行人工降雨。这是由于干冰在　升华　（填物态变化的名称）时迅速　吸收　（选填“吸收”或“放出”）热量使周围的气温急剧下降，水蒸气遇冷液化形成小水滴。
【分析】物质由固态直接变成气态的过程叫升华，由气态直接变成固态的过程叫凝华，升华吸热，凝华放热。
【解答】解：干冰在常温下会迅速变成二氧化碳气体，由固态直接变成气态，属于升华，升华吸热，使周围的气温急剧下降，水蒸气遇冷液化形成小水滴。
故答案为：升华；吸热。
【点评】本题考查了学生对人工降雨过程物态变化的分析，属于基础知识的考查，抓住物质的状态变化是解此类题目的关键。
12．（2分）如图所示，电阻R1为3Ω，R2为2Ω。当开关闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 　1：1　，电压表V1、V2示数之比为 　3：5　。

【分析】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源电压，根据串联电路电流特点可知通过电阻R1、R2的电流之比；根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电压表V1、V2的示数之比。
【解答】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源电压，
串联电路各处电流相等，所以通过电阻R1、R2的电流之比为1：1；
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据U＝IR可得电压表V1、V2的示数之比为：＝＝＝。
故答案为：1：1；3：5。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题
13．（2分）如图所示的电路中，电源电压可调。当电源电压调为15V时，滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端，电流表示数由0.3A变为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值R为 　20　Ω；若电流表量程为0.6A，电压表量程为15V，在保证电路安全前提下，电源电压可调的最大值为 　30　V。

【分析】（1）由电路图知，当滑动变阻器的滑片在a端时，此时为R0的简单电路，此时电路的电流最大，为0.5A，
由欧姆定律I＝算出定值电阻的阻值；
当滑动变阻器的滑片在b端时，此时R0与滑动变阻器串联，R全被接入电路中，此时电路的电流最小，为0.3A，
由欧姆定律I＝算出此时电路的总阻值，由串联电路电阻的规律算出滑动变阻器R的最大电阻；
（2）电路中的最大电流为0.6A时，由欧姆定律算出R0两端的电压和此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律算出在保证电路安全前提下电源电压可调的最大值。
【解答】解：（1）由电路图知，当滑动变阻器的滑片在a端时，此时为R0的简单电路，此时电路的电流为0.5A，
由欧姆定律I＝知定值电阻的阻值为：
R0＝＝＝30Ω；
当滑动变阻器的滑片在b端时，此时R0与滑动变阻器串联，R全被接入电路中，此时电路的电流为0.3A，
由欧姆定律I＝知此时电路的总阻值为：
R总＝＝＝50Ω；
滑动变阻器R的最大电阻为：
R＝R总﹣R0＝50Ω﹣30Ω＝20Ω；
（2）电路中的最大电流为0.6A时，R0两端的电压为：
U0＝I大R0＝0.6A×30Ω＝18V，
此时滑动变阻器两端的电压为：
UR＝I大R＝0.6A×20Ω＝12V＜15V，
故在保证电路安全前提下，电源电压可调的最大值为：
U大＝U0+UR＝18V+12V＝30V。
故答案为：20；30。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，算出R0两端的电压和滑动变阻器两端的最大电压是解题的关键。
14．（2分）设计电路图：小灯泡L1和L2并联，开关S能使L1和L2同时发光和熄灭，另一个开关S1只控制L1，还有一个电压表测L2的电压，请在图中框内画出你所设计的电路图。

【分析】小灯泡L1和L2并联，则电流的路径有两条；根据两个开关的作用分析两个开关的的连接方式；根据电压表的使用方法分析电压表的连接，然后画出电路图。
【解答】解：根据题意可知，小灯泡L1和L2并联，则电流的路径有两条；开关S能使L1和L2同时发光和熄灭，另一个开关S1只控制L1，这说明开关S在干路中，开关S1在灯泡L1的支路中；
电压表测L2的电压，则电压表与灯泡L2并联，电路图如下所示：

【点评】本题考查了电路图的设计，明确两个开关的连接方式、电压表的连接方式是解题的关键。
三、实验与探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分）
15．（6分）如图所示的实验观察水的沸腾现象。

（1）按照规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将 　A处向上　（选填“A处向上”或“B处向下”）调整。
（2）图乙是水沸腾时温度计的示数，则水的沸点是 　99　℃；沸腾过程中，水继续吸热，温度 　保持不变　。
（3）沸腾时观察到水中产生气泡的情形是图丙中的 　A　（选填“A”或“B”）图。
（4）实验通过 　热传递　的方式增加水的内能，要缩短水加热到沸腾的时间，可行的操作方法是 　减小水的质量　（写出一种即可）。
【分析】（1）温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底；
（2）读数温度计的示数时，需要注意温度计的量程和分度值；水沸腾时的特点：不断吸热，但温度保持不变。液体沸腾的条件：达到沸点、继续吸热；
（3）根据水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。
（4）改变物体内能的方法：做功和热传递。
【解答】解：（1）按照规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将A处向上调整；
（2）温度计的分度值是1℃，此时的温度为99℃，所以沸点为99℃．水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；
（3）A中气泡在上升过程中体积逐渐变大，所以是沸腾时的现象；B图中气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；
（4）实验中，由于酒精灯火焰的温度较高，所以热由酒精灯火焰传递给石棉网、烧杯底，然后传递给水，是通过热传递方式增加水的内能的；
要缩短加热时间，可适当提高水的初温或适当减少水量。
故答案为：（1）A处向上；（2）99；保持不变；（3）A；（4）热传递；减小水的质量。
【点评】本题是探究水的沸腾实验，考查了温度计的使用及其读数，同时考查了改变物体内能的方法及缩短加热时间的方法，难度不大。
16．（8分）（1）在探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验中，同学做设计了如图1所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。

①用如图所示装置进行实验时，通过控制通过RA与RB的通电时间和电路中的 　电流　相等，来研究导体产生热量与电阻的关系；
②同学们为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＞UB，则RA　＞　RB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
③在相同时间内，可通过观察 　温度计　上升示数的多少来比较电流通过电热丝产生热量的多少，这运用了转换法的物理思想；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是煤油的比热容比水的比热容 　小　（选填“大”“小”）。
（2）综合实践课上，小张同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒定、滑动变阻器规格为“30Ω，1A”。
①实验电路如图2所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最 　左　（选填“左”或“右”）端；
②通过正确实验，她将得到的数据记录在表格中，则小灯泡正常发光时的电阻为 　9.6　Ω（保留一位小数）。她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 　温度　的影响。由表中数据可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量ΔR1　小于　（选填“大于”“小于”“等于”）滑动变阻器的电阻的变化量ΔR2。
序号
1
2
3
4
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
R/Ω
5.6
6.8
8.3

【分析】（1）①分析图1电路的连接，根据串联电路电流的规律分析；
②因通过两电阻的电流相等，根据欧姆定律回答；
③电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，根据Δt＝，由温度变化确定产生的热量多少；
煤油的比热容比水的比热容小，根据Δt＝可知，相同质量的水和煤油吸热相同，煤油温度变化明显；
（2）①闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处；
②根据表中数据可知灯的电压为2.5V时电流大小，由欧姆定律得出小灯泡正常发光时的电阻；
电源电压不变，根据欧姆定律先判断出总电阻的变化，再根据灯的电阻是逐渐变大的和串联电阻的规律分析回答。
【解答】解：（1）①如图1所示装置，两电阻串联，通过的电流相等，通过控制通过RA与RB的通电时间和电路中的电流相等，来研究导体产生热量与电阻的关系；
②同学们为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＞UB，因通过两电阻的电流相等，根据欧姆定律R＝，则RA＞RB；
③根据转换法，在相同时间内，可通过观察温度计上升示数的多少来比较电流通过电热丝产生热量的多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是煤油的比热容比水的比热容小，根据Δt＝可知，相同质量的水和煤油吸热相同，煤油温度变化明显；
（2）①实验电路如图2所示，闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处，即最左端；
②根据表中数据可知，在灯的电压为2.5V时，电流为0.26A，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝；
她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受温度的影响；
灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由R＝知，电路的总电阻变小，由P＝UI知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR2。
故答案为：（1）①相等；②大于；③温度计；小；（2）①左；②9.6；温度；小于。
【点评】本题电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查控制变量法、转换法、串联电路的规律、吸热公式及欧姆定律的运用。
17．（8分）某班的同学分组探究“导体中电流与导体电阻的关系”。选用三节新的干电池作为电源，选用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，提供的实验器材还有开关、电流表2只、电压表2只、规格合适的滑动变阻器一只、导线若干。

（1）按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补画完整，要求当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
（2）小王在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，产生这个现象的原因是 　B　；（选填“A”或“B”）
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表没有调零
（3）小王调整好电流表后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为 　0.4　A，此时滑动变阻器消耗的功率为 　1　W。断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 　电压　表示数的变化。
（4）在此实验的整个过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 　6.25～25Ω　。
（5）另一组的同学也按图甲连好完整的电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。若电路只有某一处有故障，请你写出一种用题中所给器材检测故障位置的方法：　用电压表依次测量每个元件的电压，如果某元件两端有电压，则该元件是断路　。
【分析】（1）根据（3）电流表选用量程确定分度值读数，利用U＝IR求出定值电阻两端的电压，然后确定电压表量程，将电压表并联在定值电阻两端；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）电表使用前要调零；
（3）根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，然后根据P＝UI求出滑动变阻器消耗的功率；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（4）当电阻5Ω的电阻接入电路，最大电流为0.4A，由串联电阻的规律和欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻；根据串联电路的规律及分压原理，得出滑动变阻器接入电路的最大阻值；
（5）根据串联电路中各用电器相互影响，哪儿断了哪儿有电压，用电压表依次测量是否有电压。
【解答】解：（1）由（3）可知，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为：
UV＝I1R1＝0.4A×5Ω＝2V，故电压表选用小量程，将电压表并联在定值电阻两端；
当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻串联在电路中，如下图所示：
；
（2）小王在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，说明电流表指针没有处于零刻度线，产生这个现象的原因是电流表没有调零，故选B；
（3）由（1）可知，定值电阻两端电压为UV＝2V，通过定值电阻的电流为0.4A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，则此时滑动变阻器消耗的功率为：
P滑＝U滑I1＝2.5V×0.4A＝1W；
实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右端移动，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化；
（4）当电阻5Ω的电阻接入电路，最大电流为0.4A，由串联电阻的规律和欧姆定律，滑动变阻器连入电路的最小电阻为：
R滑小＝﹣R1＝﹣5Ω＝6.25Ω；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变；
根据串联电路电压规律及分压原理可知，
＝，
当定值电阻最大时，滑动变阻器的阻值最大，即：
＝，
解得：R滑大＝25Ω；
故在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6.25～25Ω；
（5）根据甲图确定是串联电路，而串联电路中各用电器相互影响，电流表没有示数说明电路断路，然后根据哪儿断了哪儿有电压，用电压表依次测量每个元件的电压，如果某元件两端有电压，则该元件是断路。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.4；1；右；电压；（4）6.25～25Ω；（5）用电压表依次测量每个元件的电压，如果某元件两端有电压，则该元件是断路。
【点评】本题探究导体中电流与导体电阻的关系实验，考查了电路连接、注意事项、电流表读数、功率的计算、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用及故障分析等知识。
四、论述与计算题（本题3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。）
18．（6分）如图所示，是一电加热器的电路图，R1为15Ω，R2为40Ω。闭合开关S后，该电加热器在一段时间内，能使质量为1kg、初温为18℃的水升高到78℃，若电流表的示数为4A，求：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）R1两端的电压U1；
（2）水吸收的热量Q。

【分析】（1）根据U＝IR计算R1两端的电压；
（2）根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算质量为1kg、初温为18℃的水升高到78℃吸收的热量。
【解答】解：（1）根据欧姆定律可得R1两端的电压：U1＝IR1＝4A×15Ω＝60V；
（2）质量为1kg、初温为18℃的水升高到78℃，吸收的热量为
：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（78℃﹣18℃）＝2.52×105J。
答：（1）R1两端的电压为60V；
（2）水吸收的热量为2.52×105J。
【点评】本题考查欧姆定律和吸热公式的灵活运用，属于基础题。
19．（8分）如表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R2＞R1。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。
（1）求R1的阻值；
（2）若家庭电路的电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快的角度考虑，应选择哪挡位？请说明理由。
（3）若把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电火锅工作5min，发现如图乙所示电能表的指示灯闪烁了240次。求电火锅在这段时间内的实际功率。
XX牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
500W
中温挡
1000W
高温挡
1500W
频率
50Hz

【分析】（1）由图判断出只闭合开关S1、只闭合开关S2和同时闭合开关S1、S2时电路的连接，根据并联电路电阻的规律、R1＜R2和P＝判断出功率的大小，进而判断出电火锅的工作状态；根据P＝计算R1的阻值；
（3）根据P大＝UI大算出插座允许接入的用电器的的最大功率，并与中温挡和高温挡的功率比较判断出从安全用电和加热快这两个角度综合考虑应选择的挡位；
（3）3000imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁240次消耗的电能，利用P＝求出电火锅的实际电功率。
【解答】解：（1）由图知只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，只闭合开关S2时，只有电阻R2接入电路，闭合开关S1、S2时两电阻并联，由于并联电路的总电阻小于任何分电阻且R1＜R2，根据P＝知只闭合开关S2时电阻最大，电路的功率最小，电火锅处于低温挡，只闭合开关S1时电阻较大，电火锅处于中温挡，闭合开关S1、S2时总电阻最小，电火锅处于高温挡；
根据P＝可知R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω；
（2）某插座允许接入的用电器的最大功率为：P大＝UI大＝220V×5A＝1100W，1000W＜1100W＜1500W，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位；
（3）电能表指示灯闪烁240次电火锅消耗的电能：W＝kW•h＝0.08kW•h＝2.88×105J，
电火锅的实际电功率：P＝＝＝960W。
答：（1）R1的阻值为48.4Ω；
（2）由于插座的最大功率为1100W，大于中温挡的功率，小于高温挡的功率，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位
（3）电火锅在这段时间内的实际功率为960W。
【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的综合应用等，涉及到到的知识点较多，综合性强，有一定难度。
20．（8分）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4V，2W”字样的灯泡，定值电阻R0的阻值为60Ω，两个电流表的量程均为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P置于图中某位置时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5V。求：
（1）小灯泡正常发光时通过的电流；
（2）当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值；
（3）当S闭合，S1、S2断开，移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，变阻器R在2分钟内产生的热量。

【分析】（1）根据P＝UI求出小灯泡正常发光时通过的电流；
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P置于图中某位置时，小灯泡L恰好正常发光，根据串联电路的电压规律求出电源电压；
当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻R0的电流，
根据电流表的量程确定干路的电流的最大值，根据欧姆定律求出通过R0的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；
（3）当S闭合，S1、S2断开，移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图读出灯泡的电压和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R两端的电压，根据Q＝W＝UIt求出变阻器R在2分钟内产生的热量。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，小灯泡正常发光时通过的电流：IL＝I额＝＝＝0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
将滑片P置于图中某位置时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器R两端的电压为5V），
由串联电路的电压规律可得，电源电压为：U＝UL+UR＝4V+5V＝9V，
当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻R0的电流，
因为电流表的量程为0～0.6A，所以干路电流最大为0.6A，
通过R0的电流：I0＝＝＝0.15A，
由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器R的最大电流：IR＝I最大﹣I0＝0.6A﹣0.15A＝0.45A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R最小＝＝＝20Ω；
（3）当S闭合，S1、S2断开，移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，
根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UL′＝9V﹣2.5V＝6.5V，
变阻器R在2分钟内产生的热量：QR＝WR＝UR′I't＝6.5V×0.4A×2×60s＝312J。
答：（1）小灯泡正常发光时通过的电流为0.5A；
（2）当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为20Ω；
（3）当S闭合，S1、S2断开，移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，变阻器R在2分钟内产生的热量为312J。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、串并联电路特点、电功率公式和焦耳定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。