广东省湛江市吴川一中2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份广东省湛江市吴川一中2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷，共31页。试卷主要包含了地据题，填空题（每空1分，共21分，实验，计算题（共13分，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）如图所示下列家庭中常用的用电器中，电功率接近1000W的用电器是（ ）
A．电风扇B．家用电视机
C．笔记本电脑D．家用微波炉
2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
3．（3分）下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（ ）
A．钻木取火是将机械能转化为内能
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
4．（3分）如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据此图中所提供器材（ ）
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡的实际电功率
C．测小灯泡消耗的电能
D．测小灯泡产生的热量
5．（3分）把标有“220V 100W”和“220V 40W”字样的两个灯泡串联在220V的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A．40W灯泡两端的电压较高
B．100W灯泡比40W灯泡亮
C．100W灯泡的实际功率大于它的额定功率
D．40W灯泡的实际功率大于它的额定功率
6．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
D．电流表A2与电流表A的示数变化量不同
7．（3分）用如图甲所示电路进行实验探究，小灯泡L标有“6V 3W”字样，小灯泡的I﹣U关系如图乙所示，当小灯泡电功率为0.8W时，下列说法错误的是（ ）
A．电流表的示数为0.6A
B．定值电阻R消耗的电功率为0.4W
C．通过电阻R与通过灯泡的电流之比2：1
D．电压表示数为2V，流过灯泡灯丝电流为0.4A
二、填空题（每空1分，共21分
8．（3分）放入冰箱内的食物会串味，食物串味是 现象；将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上，观察到的现象如图所示。则三块金属放出的热量 （选填“相同”或“不同”）；被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒 电子（选填“得到”或“失去”）。
9．（3分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时 J，产生热量 J，这些热量可使散热器温度升高 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
10．（3分）如图1所示，闭合开关时，电压表示数如图2所示为 V；将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数将 ，电压表示数将 。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）
11．（3分）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1＞R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是 图、 图和 图。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
12．（3分）如图所示，用于接地的导线应该接在插座的 孔，两种使用测电笔的方法中，正确的 ，家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中图 （填“甲”或“乙”）所示的情况是短路。
13．（3分）如图所示是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时 处（选填“P”或“Q”）处，磁体周围的磁感线都是从磁体的 极出来。
14．（3分）如图所示的电路，电源电压恒为24V，闭合开关S，电压表的示数为8V；当滑片P置于变阻器的b端时，在10s内定值电阻R1产生的热量为120J，则R1的阻值 Ω，电路中的最小电流为 A，R前后两次功率之比为 。
15．（2分）如图所示，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中的像A′B′。
16．（1分）物体静止在水平桌面上，请画出桌面受到的压力示意图。
17．（2分）甲图是一种装在天花上的吸顶灯，里面有2盏“220V 9W”的节能灯，在图乙中画出两盏灯的连线，要求开关控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。
18．（2分）如图所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管（用“+”或“﹣”表示）。②小磁针右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
四、实验（每空1分，共20分）
19．（3分）如图甲中木块的长度为 cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时 g.
20．（3分）电能表是用来测量 的仪表。小明家的电能表在月初示数如图所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度 元。当他家60W的灯泡正常工作半小时时，电能表上的转转过 r。
21．（7分）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联 不同，右侧容器内电阻丝的限值应为 Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差 ；
（3）本实验是研究电流的 效应，从能量转化的角度分析，是 能转化为 能。
22．（7分）小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 点（如图甲所示）；闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，接下来应进行的操作是 （选择）。
A.更换小灯泡
B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片
D.检查电压表是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）完成上述实验后，小红又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 ，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
五、计算题（共13分
23．（6分）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从26℃加热到100℃燃烧了6kg的无烟煤，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？
24．（7分）如图甲为一款电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，煮饭时闭合开关S1、S2，饭熟后温控开关S2自动断开，电饭锅处于保温状态。图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图象。已知电饭锅保温挡的功率P1为110W，电阻R2的阻值为88Ω，家庭电路的电压U为220V。当电饭锅正常工作时，求：
（1）保温时的电流I1；
（2）加热时电饭锅的功率P；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能W。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
25．（6分）
第四代电光源﹣﹣LED光源
如图1是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二根管主要由硅、砷等半导体材料制成，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。如图2是LED的元件符号。
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，闭合开关S，LED即处于导通状态，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，如图4所示。
（1）LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源 （选填“高”或“低”）。
（2）如图3所示，闭合开关，二极管发光，此时若将滑片P慢慢向右移动时，下列说法正确的是 。
A.A示数变小，V示数变大，二极管变暗
B.A示数变大，V示数变大，二根管变亮
C.A示数变小，V示数变小，二极管变暗
D.A示数变大，V示数变小，二极管变亮
（3）在如图3中，闭合开关S，调节滑动变阻器；断开开关S，将二极管的正负极接线柱对调后再闭合开关S （选填“能”或“不能”）发光；此时电流表的示数为 A，电压表的示数为 V。
26．（5分）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒4.5V。R2是竖直放置的硬电阻棒，总长为45cm，总电阻为15Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）R1在电路中的作用是 。
（2）当被测身高增加时，电压表的示数 ，电流表的示数 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）为了保证电路中各元件安全工作，R2接入电路的阻值范围是 。
（4）哥哥小强和妹妹小丽分别用该测量仪量身高时，电流表的示数分别为0.3A和0.5A，已知小强的身高为170cm 。
27．（7分）如图所示是学习“内能”时所做的一些小实验：
（1）如图甲所示的气体扩散实验，其中装红棕色二氧化氮气体的应是 瓶（选填“A”或“B”）（已知二氧化氮的密度比空气的大）；
（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与 有关；
（3）如图丙所示，接触面磨平的两块铅柱，用力压紧可以使它们结合在一起，它们也不会分开。这说明分子间存在 。
（4）如图丁所示，在空气气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 （选填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 方式改变的；筒内的硝化棉由于温度升高达到着火点而燃烧，硝化棉内能是通过 方式改变的。
2021-2022学年广东省湛江市吴川一中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、地据题（每小题3分，共21分）
1．（3分）如图所示下列家庭中常用的用电器中，电功率接近1000W的用电器是（ ）
A．电风扇B．家用电视机
C．笔记本电脑D．家用微波炉
【答案】D
【解答】解：A、电风扇的功率约60W；
B、电视机的额定功率约200W；
C、笔记本电脑的功率约100W；
D、家用微波炉属于大功率用电器，故D符合题意。
故选：D。
2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
【答案】D
【解答】解：A、热量是一个过程量，故A错误；
B、发生热传递的条件是：有温度差，若内能小的物体温度高，故B错误；
C、影响内能大小的因素有质量、状态、状态一定时，温度低的物体内能小；
D、冰是晶体，吸收热量，但温度不变。
故选：D。
3．（3分）下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（ ）
A．钻木取火是将机械能转化为内能
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
【答案】D
【解答】解：A、钻木取火是通过做功的方式改变内能的，故A正确；
B、酒精燃烧是把化学能转化为内能；
C、汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能；
D、人们对太阳能的开发和利用，能量是不能凭空产生的。
故选：D。
4．（3分）如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据此图中所提供器材（ ）
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡的实际电功率
C．测小灯泡消耗的电能
D．测小灯泡产生的热量
【答案】B
【解答】解：根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压。
A、根据R＝，但灯泡的电阻受温度的影响，不能直接测小灯泡正常发光的电阻；
B、知道灯泡的实际电压和实际电流，故B符合题意；
C、根据W＝UIt可知，故C不符合题意；
D、由Q＝I2Rt或Q＝W＝Pt可知，要测小灯泡产生的热量，故D不符合题意。
故选：B。
5．（3分）把标有“220V 100W”和“220V 40W”字样的两个灯泡串联在220V的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A．40W灯泡两端的电压较高
B．100W灯泡比40W灯泡亮
C．100W灯泡的实际功率大于它的额定功率
D．40W灯泡的实际功率大于它的额定功率
【答案】A
【解答】解：
AB、已知L1为“220V 100W”，L2为“220V 40W”，
因为U6＝U2，P1＞P7，由公式R＝可知，电功率越大，即R1＜R6，
两灯串联，I1＝I2，由U＝IR可知，40W的灯泡两端的电压较高；
由公式P＝I2R可知，实际功率P实1＜P实2，所以100W灯泡比40W灯泡暗；故B错误；
CD、两个灯泡串联在220V的电路中，即实际电压均小于额定电压，故CD错误。
故选：A。
6．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
D．电流表A2与电流表A的示数变化量不同
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A5测R1支路的电流，电流表A2测R3支路的电流，电流表A测干路电流；
A、由于电源电压不变，电压表示数不变；
B、滑动变阻器的滑片P向右移动时，由I＝，通过R2的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
C、因并联电路中各支路独立工作，所以，通过R8的电流不变，即电流表A1的示数不变；当因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小；电压表示数不变，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大；
D、电流表A1的示数不变，电流表A3的示数变小，电流表A的示数变小，电流表A2与电流表A的示数变化量是相同的，故D错误。
故选：C。
7．（3分）用如图甲所示电路进行实验探究，小灯泡L标有“6V 3W”字样，小灯泡的I﹣U关系如图乙所示，当小灯泡电功率为0.8W时，下列说法错误的是（ ）
A．电流表的示数为0.6A
B．定值电阻R消耗的电功率为0.4W
C．通过电阻R与通过灯泡的电流之比2：1
D．电压表示数为2V，流过灯泡灯丝电流为0.4A
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，
由图乙可知，当UL＝2V，通过的电流IL＝0.6A时，灯泡的电功率：
PL＝ULIL＝2V×0.7A＝0.8W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R的电流：
IR＝＝＝＝0.2A，
A、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I＝IL+IR＝3.4A+0.3A＝0.6A，故A正确；
B、定值电阻R消耗的电功率为：
PR＝URIR＝8V×0.2A＝4.4W，故B正确；
C、通过电阻R与通过灯泡的电流之比为：
＝＝，故C错误；
D、由图乙可知L＝2V，通过的电流IL＝8.4A时，灯泡的电功率为0.8W。
故选：C。
二、填空题（每空1分，共21分
8．（3分）放入冰箱内的食物会串味，食物串味是 扩散 现象；将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上，观察到的现象如图所示。则三块金属放出的热量 不同 （选填“相同”或“不同”）；被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒 失去 电子（选填“得到”或“失去”）。
【答案】扩散；不同；失去。
【解答】解：放入冰箱内的食物会串味，食物串味属于扩散现象；
三个金属块下方石蜡熔化快慢不同，金属块丙下方的石蜡熔化快，因此三块金属放出的热量不同；
摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，故被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒失去电子。
故答案为：扩散；不同。
9．（3分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时 1.8×105 J，产生热量 14400 J，这些热量可使散热器温度升高 45 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
【答案】1.8×105；14400；45。
【解答】解：（1）CPU的工作时间：t＝0.5h＝1800s，
CPU消耗的电能：
W＝Pt＝100W×1800s＝7.8×105J；
（2）因为发热功率占CPU功率的6%，
所以发热功率为：
P热＝P×8%＝100W×8%＝5W，
产生的热量为：
Q＝P热t＝8W×1800s＝14400J；
③根据Q＝cmΔt得散热器升高的温度为：
Δt＝＝＝45℃。
故答案为：6.8×105；14400；45。
10．（3分）如图1所示，闭合开关时，电压表示数如图2所示为 2.2 V；将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数将 不变 ，电压表示数将 变大 。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）图2中电压表接的是0～8V量程，分度值为0.1V；
（2）图8中，由于电压表的内阻很大，所以滑动变阻器全部接入电路（即变阻器接入电路的阻值不变）可知，即电流表示数不变；
电压表测量滑片左边部分的电压，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，所以其分担的电压变大。
故答案为：2.2；不变。
11．（3分）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1＞R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是 丙 图、 乙 图和 甲 图。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由图甲知，只有开关S0、S1闭合，此时只有电阻丝R4接入电路中；
由图乙知，只有开关S0、S2闭合，此时只有电阻丝R3接入电路中；
由图丙知，三个开关都闭合1、R2并联接入电路中；
由题知，R3＞R2，由并联电路的电阻特点知，三个电路的电阻：R丙＜R乙＜R甲，
电源电压一定，由P＝知，P丙＞P乙＞P甲，所以高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是丙图、甲图。
故答案为：丙；乙；甲。
12．（3分）如图所示，用于接地的导线应该接在插座的 E 孔，两种使用测电笔的方法中，正确的 ② ，家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中图 ⑤ （填“甲”或“乙”）所示的情况是短路。
【答案】E；②；⑤。
【解答】解：如图所示，用于接地的导线应该接在插座的E孔，正确的②，其中图⑤所示的情况是短路。
故答案为：E；②；⑤。
13．（3分）如图所示是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 强 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时 P 处（选填“P”或“Q”）处，磁体周围的磁感线都是从磁体的 N 极出来。
【答案】强；P；N。
【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。小磁针静止在b点时，故N极指向Q点，所以S极指向P点，回到S极。
故答案为：强；P；N。
14．（3分）如图所示的电路，电源电压恒为24V，闭合开关S，电压表的示数为8V；当滑片P置于变阻器的b端时，在10s内定值电阻R1产生的热量为120J，则R1的阻值 12 Ω，电路中的最小电流为 1 A，R前后两次功率之比为 8：9 。
【答案】12；1；8：9。
【解答】解：由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压。
（1）当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数UR＝8V，
当滑片P置于变阻器的b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，
由串联电路的分压特点可知，电压表的示数变大
UR′＝UR+ΔUR＝7V+4V＝12V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：
U2′＝U﹣UR′＝24V﹣12V＝12V，
因10s内定值电阻R1产生的热量为120J，
所以，由Q＝W＝，R5的阻值：
R1＝t＝，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝1A，
即电路中的最小电流为3A；
（2）当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数UR＝8V，则此时R1两端的电压：
U2＝U﹣UR＝24V﹣8V＝16V，
此时电路中的电流：
I＝＝＝A，
R前后两次功率之比：
PR：PR′＝URI：UR′I′＝8V×A：12V×5A＝8：9。
故答案为：12；3；8：9。
15．（2分）如图所示，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中的像A′B′。
【答案】见解答图
【解答】解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′，用虚线连接A′，如图所示：
16．（1分）物体静止在水平桌面上，请画出桌面受到的压力示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：重物对桌面的压力作用在桌面上，方向垂直于桌面向下，并标出F
17．（2分）甲图是一种装在天花上的吸顶灯，里面有2盏“220V 9W”的节能灯，在图乙中画出两盏灯的连线，要求开关控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：两灯并联，火线首先进入开关；零线直接接到灯泡的螺旋套。接法如图。
18．（2分）如图所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管（用“+”或“﹣”表示）。②小磁针右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
【答案】见解答
【解答】解：根据开关闭合，发现小车向左运动，左端是S极；
磁感线是从N极出来回到S极的，小磁针N极的指向为磁感线的方向；
由安培定则可知，螺线管右端为N极，故可知电流从左端流入，故电源的左端是正极
四、实验（每空1分，共20分）
19．（3分）如图甲中木块的长度为 2.70 cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，此时应向 左 调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时 38.6 g.
【答案】2.70；左；38.6。
【解答】解：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.7cm＝1mm；木块左侧与1.00cm对齐，所以木块的长度为L＝5.70cm﹣1.00cm＝2.70cm；
在调节天平平衡时，将游码归零后，说明右边重，使天平水平平衡；
由图可知被测物体的质量＝20g+10g+8g+3.6g＝38.4g。
故答案为：2.70；左；38.6。
20．（3分）电能表是用来测量 电能 的仪表。小明家的电能表在月初示数如图所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度 140 元。当他家60W的灯泡正常工作半小时时，电能表上的转转过 90 r。
【答案】电能；140；90。
【解答】解：电能表是用来测量电能的仪表；
从电能表上看出月初的示数为741.4kW•h，这个月消耗的电能为W＝941.4kW•h﹣741.3kW•h＝200kW•h，则电费为n＝0.7元/度×200kW•h＝140元；
60W的灯泡正常工作半小时时消耗的电能为W＝Pt＝60×10﹣7kW×0.5h＝7.03kW•h，从电能表上看出消耗1kW•h，则消耗0.03kW•h的电能电能表转的圈数为n＝6.03kW•h×3000r/kW•h＝90r。
故答案为：电能；140。
21．（7分）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联 电流 不同，右侧容器内电阻丝的限值应为 5 Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A 0.5 A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差 在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 ；
（3）本实验是研究电流的 热 效应，从能量转化的角度分析，是 电 能转化为 内 能。
【答案】（1）电流；5；（2）0.5；在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；（3）热；电；内。
【解答】解：（1）装置中右侧容器中两个电阻并联后再与左侧容器中一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，即I右+I1＝I左，即通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同；
探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时，要控制右侧容器中的电阻和左侧容器中7Ω的电阻阻值相等；
（2）根据并联电路的电压特点和两电阻阻值相等，可知支路中电流相等，I右＝I1，根据I右+I1＝8I右＝I左，可知I右＝I左＝×1A＝6.5A；
左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻产生的热量多，通过导体的电流越大；
（3）电流通过导体会产生热量，叫做电流的热效应。
故答案为：（1）电流；5；（2）5.5，通过导体的电流越大；（3）热；电；内。
22．（7分）小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 B 点（如图甲所示）；闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，接下来应进行的操作是 C （选择）。
A.更换小灯泡
B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片
D.检查电压表是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）完成上述实验后，小红又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 A ，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ U1× 。
【答案】（1）；
（2）B；C；
（3）A；1.25；
（4）①A；③U1×。
【解答】解：（1）小灯泡上标有“2.5V”字样，表示灯的额定电压为4.5V，如下所示：
（2）连接好电路后闭合开关，电流表有示数，发现小灯泡没有发光，电路的电阻过大，故选C；
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为1.4V，应增大灯的电压，应减小变阻器的电压，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，直到电压表示数为额定电压2.5V，若正常工作时电流表示数为8.5A灯＝U灯I灯＝2.7V×0.5A＝2.25W；
（4）①连接好电路，闭合开关S1拨到触点A，移动滑片1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S4拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③在①中，电压表测灯的电压；
在②中，电压表测灯与R0的电压，灯仍正常工作，此时定值电阻的电压：U7＝U2﹣U1，由欧姆定律I＝，通过定值电阻的电流：I6＝＝，即灯的额定电流IL＝I8，小灯泡的额定功率表达式：
P＝U1×IL＝U1×。
故答案为：
（1）；
（2）B；C；
（3）A；8.25；
（4）①A；③U1×。
五、计算题（共13分
23．（6分）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从26℃加热到100℃燃烧了6kg的无烟煤，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？
【答案】（1）锅炉内的水吸收的热量是6.216×107J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J；
（3）此锅炉的效率是30.5%。
【解答】解：（1）锅炉内的水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.3×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃﹣26℃）＝6.216×104J；
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放＝m煤q＝6kg×8.4×107J/kg＝3.04×108J；
（3）此锅炉的效率：η＝×100%＝。
答：（1）锅炉内的水吸收的热量是3.216×107J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×107J；
（3）此锅炉的效率是30.5%。
24．（7分）如图甲为一款电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，煮饭时闭合开关S1、S2，饭熟后温控开关S2自动断开，电饭锅处于保温状态。图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图象。已知电饭锅保温挡的功率P1为110W，电阻R2的阻值为88Ω，家庭电路的电压U为220V。当电饭锅正常工作时，求：
（1）保温时的电流I1；
（2）加热时电饭锅的功率P；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能W。
【答案】（1）保温时的电流为0.5A；
（2）加热时电饭锅的功率为660W；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能为1.0296×106J。
【解答】解：（1）由题意可知，该电饭锅保温挡的功率P1＝110W，家庭电路的电压U＝220V，
由P＝UI可得，保温时的电流：I1＝＝＝0.5A；
（2）由图甲可知，开关S8、S2同时闭合时，R1与R7并联，电饭锅处于高功率加热状态，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，加热时电阻R2的功率：P2＝＝＝550W，
则加热时电饭锅的功率：P＝P7+P2＝110W+550W＝660W；
（3）由图乙可知，这次煮饭全过程，保温阶段消耗的时间为0.8h﹣0.4h＝3.2h，
由P＝可得
W＝W1+W5＝P1t1+Pt4＝110W×0.2×3600s+660W×7.4×3600s＝1.0296×106J。
答：（1）保温时的电流为0.5A；
（2）加热时电饭锅的功率为660W；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能为8.0296×106J。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
25．（6分）
第四代电光源﹣﹣LED光源
如图1是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二根管主要由硅、砷等半导体材料制成，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。如图2是LED的元件符号。
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，闭合开关S，LED即处于导通状态，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，如图4所示。
（1）LED灯主要由 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源 低 （选填“高”或“低”）。
（2）如图3所示，闭合开关，二极管发光，此时若将滑片P慢慢向右移动时，下列说法正确的是 C 。
A.A示数变小，V示数变大，二极管变暗
B.A示数变大，V示数变大，二根管变亮
C.A示数变小，V示数变小，二极管变暗
D.A示数变大，V示数变小，二极管变亮
（3）在如图3中，闭合开关S，调节滑动变阻器；断开开关S，将二极管的正负极接线柱对调后再闭合开关S 不能 （选填“能”或“不能”）发光；此时电流表的示数为 0 A，电压表的示数为 4.5 V。
【答案】（1）半导体；低；
（2）C；
（3）不能；0；4.5。
【解答】解：（1）由材料可知：二极管是由半导体做成的器件，LED灯主要由半导体材料制成；
（2）发光二极管与滑动变阻器串联，电压表与RLED灯并联，电流表测量电路中的电流，二极管发光，此时若将滑片P慢慢向右移动时，总电流变小，二极管变暗，电压表测二极管两端的电压，故C正确；
（3）闭合开关S，LED发光，改变电源的正负极后闭合S，所以电路处于开路状态；此时电压表示数为电源电压4.5V。
故答案为：
（1）半导体；低；
（2）C；
（3）不能；7；4.5。
26．（5分）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒4.5V。R2是竖直放置的硬电阻棒，总长为45cm，总电阻为15Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）R1在电路中的作用是 保护电路 。
（2）当被测身高增加时，电压表的示数 变大 ，电流表的示数 变小 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）为了保证电路中各元件安全工作，R2接入电路的阻值范围是 2.5Ω～10Ω 。
（4）哥哥小强和妹妹小丽分别用该测量仪量身高时，电流表的示数分别为0.3A和0.5A，已知小强的身高为170cm 152cm 。
【答案】（1）保护电路；
（2）变大；变小；
（3）2.5Ω～10Ω；
（4）152cm。
【解答】解：（1）闭合开关，R1和R2串联接入电路，可防止电路中电流过大6在电路中的作用是保护电路；
（2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端电压，
被测身者高增加时，滑动变阻器接入电路的长度增加，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路中的总电阻变大，即电流表的示数变小，
根据U＝IR可知定值电阻R1两端的电压变小，串联电路中总电压等于各分电压之和，即电压表的示数变大；
（3）已知电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.7A，电路中的最大电流为0.6A，
此时的总电阻R总7＝＝＝3.5Ω，
电阻棒接入电路的最小电阻R2小＝R总3﹣R1＝7.7Ω﹣5Ω＝2.4Ω，
根据串联分压原理可知电阻棒接入电路的电阻最大时，电阻棒两端的电压最大，
根据串联电路电压规律可知定值电阻R1两端电压U1＝U﹣U3＝4.5V﹣6V＝1.5V，
串联电路各处电流都相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝，即＝4＝10Ω，
所以变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω；
（4）小强测量时，电流表示数为6.3A总1＝＝＝15Ω，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，此时电阻棒R2接入电路的电阻：R7＝R总﹣R1＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
小丽测量时，电流表示数为6.5A总2＝＝＝9Ω6接入电路的电阻为R2′＝R总﹣R1＝2Ω﹣5Ω＝4Ω；
电阻棒总长为45cm、总电阻为15Ω，小强测量时比小丽多接入3Ω，小强的身高为170cm。
故答案为：
（1）保护电路；
（2）变大；变小；
（3）2.5Ω～10Ω；
（4）152cm。
27．（7分）如图所示是学习“内能”时所做的一些小实验：
（1）如图甲所示的气体扩散实验，其中装红棕色二氧化氮气体的应是 B 瓶（选填“A”或“B”）（已知二氧化氮的密度比空气的大）；
（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与 温度 有关；
（3）如图丙所示，接触面磨平的两块铅柱，用力压紧可以使它们结合在一起，它们也不会分开。这说明分子间存在 引力 。
（4）如图丁所示，在空气气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 增加 （选填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 做功 方式改变的；筒内的硝化棉由于温度升高达到着火点而燃烧，硝化棉内能是通过 热传递 方式改变的。
【答案】（1）B；（2）温度；（3）引力；（4）增加；做功；热传递
【解答】解：
（1）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去，因此要把密度小的空气瓶子放到上方；
（2）在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散得快，温度越高，扩散越快；
（3）图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力；
（4）迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，这是通过做功的方法增大空气内能的，棉花就会燃烧。
故答案为：（1）B；（2）温度；（4）增加；热传递。