文档内容
2022-2023 学年江西省吉安市吉安县县立中学九年级（下）第一次培
优物理试卷
一、填空题（每空1分，共20分）
1. 2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进
入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能______（选填“增大”或“减少”），这是通过______的
方式改变内能的。
【答案】 ①. 增大 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]在返回器进入大气层后，加速下落，和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，内能增大，温度
升高，通过改变做功的方法改变物体的内能。
2. 某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 ___________（填“汽油
机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定
___________（填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
【答案】 ①. 汽油机 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图可知，内燃机的顶端是火花塞，所以该内燃机是汽油机。
[2]热机在工作过程中，排放废气等会带走大量的热量，所以内燃机一个工作循环对外做功 30J，则燃料完
全燃烧所放出的热量一定大于30J。
3. 如图，是一种静电喷涂枪，通电后，可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，
喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是_______
（填“向上”或“向下“）。【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，由于同种电荷相互排斥，会形成分散的雾状。
[2]涂料上的电子的运动方向是向下，由于物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移
动的反方向为电流的方向，即向上。
4. 如图，电源电压保持不变，①②同为电压表或电流表．若开关S、S 闭合后，两灯都能发光，且表①、
1 2
表②的示数之比为2:3，那么L、L 是__________联（选填“串”或“并”）；只闭合开关S 时，两灯仍
1 2 1
能发光，则表①、表②的示数之比为__________．（不计温度对灯丝电阻的影响）．
【答案】 ①. 串 ②. 3:1
【解析】
【详解】[1]如果①②表是电流表，开关S 、S 闭合后，电源被短路，两个灯泡不发光；开关S 、S 闭合后，
1 2 1 2
①②表必须是相当于开路的电压表，这样电流才能通过灯泡L 、L ，灯L 、L 都能发光；此时两灯泡串联；
2 1 1 2
电压表①测L 两端的电压，电压表②测电源的电压，表①、表②的示数之比为 2:3，串联电路中总电压等
2
于各分电压之和，两灯泡两端的电压之比：
，
串联电路中各处的电流相等，两个灯泡的电阻之比
；
[2]只闭合开关S 时，两灯仍能发光，说明①②表是电流表，两灯泡并联，①电流表测干路电流，②电流表
1
测L 支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两灯泡的电流之比：
2
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两电流表的示数之比：．
5. 图为长方体电阻，将其按_____（选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入电路，电流最大：若将分别
标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个灯泡串联在电路中。保证电路安全的情况下，较亮的是_____灯。
【答案】 ①. EF ②. 乙
【解析】
【分析】
【详解】[1]导体的电阻取决于导体的长度、材料、横截面积以及温度，在温度相同，材料相同的情况下，
导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大，由图示可知，沿EF方向接入电路时，长度最短，横截面积
最大，因此电阻最小，沿AB方向接入电路时，长度介于EF，CD之间，横截面积介于EF、CD之间，沿
CD方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大。由 可得电阻最小时，通过电路的电流
最大，所以应将其按EF方向接入电路。
[2]两灯泡允许通过的最大电流分别为
I ＝ ＝1A
甲
I ＝ ＝0.5A
乙
两灯泡的阻值分别为
R ＝ ＝8Ω
甲
R ＝ ＝16Ω
乙
因串联电路中各处的电流相等，所以，保证电路安全的情况下，灯泡乙正常工作，电路中的电流
I＝I ＝0.5A
乙灯泡乙的实际功率等于额定功率即
P ＝P ＝4W
乙实际 乙额定
灯泡甲的实际功率
P ＝I2R ＝(0.5A)2×8Ω＝2W
甲实际 甲
所以
P ＜P
甲实际 乙实际
也就是灯泡乙亮。
6. 电阻R与灯泡L的I-U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是
______Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是______。
【答案】 ①. 15 ②. 0.45
【解析】
【详解】[1]当他们串联在电压为1.5V的电源上时，通过的电流相同，各自两端电压之和等于总电压，由
图可知电路中的电流为0.1A，则电路的总电阻是
[2]若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，两端电压相同，根据并联分流可知干路的电流是
7. 如图所示，电源电压不变，R=2Ω，R=3Ω，R=4Ω。只闭合S，电流表A、A 示数之比为__________，
1 2 3 1 2
再闭合S、S，电流表A、A 示数之比为__________。
1 2 1 2【答案】 ①. 1∶1 ②. 3∶5
【解析】
【详解】[1][2]只闭合开关S，R、R 串联，因为串联电路各处的电流相等，所以电流表A、A 示数之比为
1 3 1 2
1∶1。再闭合S、S 时，电阻R 被短路，R、R 并联，电流表A 测R 支路的电流，电流表A 测干路的电
1 2 3 1 2 1 1 2
流．根据欧姆定律 得，通过电阻R 的电流，即电流表A 的示数
1 1
干路的电流，即电流表A 的示数为
2
所以，电流表A、A 示数之比为
1 2
8. 小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯；
则开关应装在________虚线框中（选填“1“或“2”）．安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L
0
（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L 发光呈暗红色，则说
0
明安装的照明灯________（选填“正常”“断路”或“短路”）【答案】 ①. 2 ②. 正常
【解析】
【分析】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间．
（2）检验灯安在保险丝处后，当开关闭合时若电灯正常，则检验灯与电灯串联，得到的电压小于220V，
实际功率小于额定功率，发暗红色光，若电灯短路，则检验灯得到额定电压，正常发光，若电灯断路，则
检验灯不亮．
【详解】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处；
（2）若保险丝处用一只额定电压为220V的灯泡L 替换，此时两灯泡串联；
0
闭合开关后，发现灯泡L 发光呈暗红色，说明检验灯两端的电压小于220V，也说明新安装的照明灯分得
0
一部分电压，则安装的照明灯是正常的．
9. 如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动
时，A弹簧的长度将________，B弹簧的长度将_____(选填“伸长”、“缩短”或“不变”)．
【答案】 ①. 缩短 ②. 伸长
【解析】
【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数．滑动变阻器滑片移动，如何引
起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据右手定则判断通电螺线管的极性．
【详解】开关闭合，通电螺线管具有磁性，将软铁棒A吸引，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移
动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，故A弹簧的长度将缩短；
开关闭合，根据右手定则判断通电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，变阻器滑片向左移动时，电
路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，对条形磁铁B的排斥力减小，所以弹簧测力计的示数将变大，弹簧长度会伸长．
10. 如图所示，电源电压保持不变，L、L、L 是电阻保持不变的灯泡，L、L 完全相同．第一次开关S、
1 2 3 2 3
S、S 都闭合时，L 的电功率为25W；第二次只闭合开关S时，L 的电功率是16W，此时L 的电功率为
1 2 1 1 3
____W．当S、S、S 都闭合时，总功率为____ W．
1 2
【答案】 ①. 4 ②. 125
【解析】
【详解】由图知，开关S、S、S 都闭合时，L、L 并联，
1 2 1 2
此时L 的电功率： ---------------①
1
由图知，只闭合开关S时，L、L 串联，
1 3
此时L 的电功率： ---------------------②
1
由①和②得到 ，
由串联电路的电压特点可得，L、L 的电压之比： ，
1 3
由串联电路的分压原理可知： ，
L、L 是完全相同，则L、L 的电阻之比： ，
2 3 1 2
只闭合开关S时，L、L 串联，两灯的电流相等，
1 3
所以L、L 的电功率之比： ，
1 3
因为P=16W，所以L 的电功率： ，
1 3开关S、S、S 都闭合时，L、L 并联，两灯的电功率之比： ，
1 2 1 2
所以L 的电功率：P=4P=4×25W=100W，此时的总功率：P=P+P=25W+100W=125W．
2 2 1 1 2
二、选择题（共26分，第11～16小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18
小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分，全部选择正确得4分，选
择正确但不全是1分，不选、多选或错选得0分）
11. 关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②改变物体内能 的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A. 只有①③ B. 只有②③ C. 只有①④ D. 只有②④
【答案】D
【解析】
【详解】①一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故①错误；
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，
故②正确；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能，故④正确。
故选D。
12. 如图 a 为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图 b 为四冲程汽
油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A. 图 a 中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力B. 气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是，甲乙丙丁
【答案】C
【解析】
【详解】A．图 a 中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞，拉动牵引绳，使舰载机获得牵引力，故 A正
确，不符合题意；
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，气体对外做功，内能减小，故 B正确，不符合题意；
C．蒸汽弹射装置是内能转化为机械能， 与丙图做功冲程相似，故C错误，符合题意；
D．甲是吸气冲程、乙是压缩冲程、丙是做功冲程、丁是排气冲程，故D正确，不符合题意。
故选C。
13. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，忽略温
度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. L与R是串联关系，A 测得是滑动变阻器R的电流
1
B. 电压表测电源电压，灯泡逐渐变暗
C. 电压表示数与电流表A 和A 示数差的比值不变
2 1
D. 电压表示数与电流示数A 示数的乘积变小
2
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，开关S闭合后，电流从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电流表A、
1
灯泡L，另一支经变阻器R后汇合经电流表A 回到电源的负极，电压表并联在电源两端，所以L与R并联，
2
电流表A 测L支路电流，电流表A 测干路电流，电压表测电源两端的电压，故A错误；
1 2
B．因电源电压保持不变，所以滑片移动时电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以滑片移动时通过L的电流和L的实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；CD．将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，接入电路中的电阻变大，由 可知，通过R的电流变
小，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，则电压表示数与电流示数A 示数的
2
乘积变小，故D正确；
因电流表A 和A 示数差等于通过R的电流，所以，电压表示数与电流表A 和A 示数差的比值变大，故C
2 1 2 1
错误。
故选D。
14. 要测量一个阻值约为600Ω的电阻R，提供的器材有：新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电
x
阻R、电阻箱R（0﹣9999Ω 5A）和滑动变阻器（200Ω 2A）各一个，开关三个，导线若干。下列设计的
0 1
四种方案中，能测出R 的阻值且最合理的是（ ）
x
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙、丙和丁 D. 丙和丁
【答案】C
【解析】
【详解】甲：由电路图可知，只闭合S和S 时，电阻R 与定值电阻R 串联，电压表测量电源电压，只闭
1 x 0
合S和S 时，电阻R 与定值电阻R 仍串联，电压表测量R 两端的电压，根据串联电路特点可知定值电阻
2 x 0 x
R 两端的电压，已知定值电阻 R 两端的电压和电阻，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用
0 0
即可求出被测电阻，但不能多次测量求平均值，减小误差，故甲不符合题意；
乙：由电路图可知，只闭合S和S 时，电阻R 与电阻箱R 串联，电压表测量电源电压，只闭合S和S 时，
1 x 1 2
电阻R 与电阻箱R 仍串联，电压表测量R 两端的电压，根据串联电路特点可知电阻箱R 两端的电压，已
x 1 x 1
知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用 即可求出被测电阻，
由于电阻箱的阻值变化范围比较大，可以改变电阻箱的位置，多次测量求平均值，减小误差，故乙符合题
意；丙：由电路图可知，闭合开关S和S 时，未知电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测量R 两端电压，读出
1 x x
电压表示数U ；只闭合S和S 时，滑动变阻器与定值电阻R 串联，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电
x 2 0
压表的示数为U ，此时电路的电流为 ，将滑动变阻器的滑片移到最左边，电压表测量电源电压，
1
示数为U，则只闭合S和S ，保持滑动变阻器的滑片不动时，滑动变阻器两端的电压为 U﹣U ，电路的电
2 1
流为 ，则滑动变阻器的阻值为
则未知电阻
移动滑动变阻器可以实现多次测量求平均值，减小误差，故丙符合题意；
丁：由电路图可知，电阻箱与被测电阻R 并联后再与滑动变阻器串联，闭合开关S和S 时，未知电阻R
x 1 x
与滑动变阻器串联，电压表测量R 两端电压，读出电压表示数；只闭合S和S 时，滑动变阻器与电阻箱R
x 2 1
串联，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R 的阻值，使电压表示数与原来的示数相同，读出电阻箱
1
R 值，即为R 的阻值，移动滑动变阻器可以多次测量求平均值，减小误差，故丁符合题意；
1 x
综合分析乙丙丁符合题意。
故选C。
15. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R 和R 以并联
1 2
和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R>R，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从
1 2
低到高的顺序是（ ）
.
A 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、甲、乙C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙
【答案】B
【解析】
【详解】甲乙中两电阻并联，两端电压相同，两电阻功率分别为
由于R>R，则P>P；丙丁中两电阻串联，电路中的电流相同，两电阻功率分别为
1 2 2 1
则P>P；由于
3 4
则通电相同时间后，根据 可知
W>W>W>W
2 1 3 4
则这四个容器中的水温从低到高的顺序是丁、丙、甲、乙。
故选B。
16. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A. 甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同
B. 乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同
C. 丙图说明磁能生电
D. 丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的模型图，电能转化为机械能，扬声器原理与之相同，故A错误；
B．乙图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的实物连接图，电能转化为机械能，麦克风是把声
信号转换成电信号，即把机械能转化为电能，故B错误；
C．丙图是奥斯特发现了电流的磁效应的实验原理图，不能说明磁生电，故C错误；
D．丁图是发电机的模型图，发电机电流方向与磁场方向和导体运动方向有关，其它条件不变，只将磁体
南北极对调，磁场方向改变，流过灯泡的电流方向将改变，故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查的是电流的磁效应、电动机和发电机的原理图，要求同学们能深刻理解原理，注意原理
图的相同点和不同点。
17. 如图所示电路，已知L、L 中有一盏灯开路，以下说法正确的是（ ）
1 2
A. 电流表A的示数一定为零，若电压表V 有示数则L 开路
1 2
B. 电流表A的示数一定为零，若电压表V 有示数则L 开路
2 2
C. 电压表V 的示数可能为零，若电压表V 有示数则L 开路
1 2 2
D. 电压表V 的示数可能为零，若电压表V 有示数则L 开路
2 1 2
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知，两灯泡串联在电路中，由四个选项可知，若灯泡L 开路，电流表A的示数一定为零，
2
电压表V 的示数可能为零，电压表V 一定有示数且等于电源电压，故AD不符合题意，BC符合题意。
1 2
故选BC。
18. 如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量
程“0～3V”，电流表的量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样
（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路各个元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A. 灯泡的最小功率是0.162W B. 该电路的最大功率是2.25W
C. 电压表的示数变化范围是2V～3V D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω【答案】BC
【解析】
【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中
的电流。灯泡的电阻为
灯泡两端的电压为
U ′=U-U =4.5V-3V=1.5V
L 滑max
电路中的最小电流
灯泡的最小功率
P ′=（I ）2R =（0.3A）2×5Ω=0.45W
L min L
故A错误；
B．灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，根据P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流为
因为串联电路总电压等于各分电压之和，所以灯泡正常发光时电压表的最小示数为
U =U﹣U =4.5V﹣2.5V=2V
滑小 L
因为2V＜3V，没有超出电压表的量程，所以灯泡两端的电压可以达到2.5V，因为串联电路中各处的电流
相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程“0～0.6A”，灯泡的额定电流为0.5A，所
以电路中的最大电流
I =I =0.5A
max L
电路的最大电功率
P =UI =4.5V×0.5A=2.25W
max max
故B正确；
C．由题意及上述分析可得，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的
电流最小，所以电压表的示数变化范围是2V～3V，故C正确；
D．滑动变阻器接入电路中的最大阻值由B中分析可得，当滑动变阻器两端电压最小，通过变阻器电流最大时，滑动变阻器电阻最小，为
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D错误。
故选BC。
三、简答与计算题（共32分，第19小题6分，第20小题7分，第21小题9分，第22小题
10分）
19. 如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加
速老化，甚至引起火灾．请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
【答案】（1）连接处接触不牢电阻变大；（2）电流和通电时间相等时，接触处电阻大，产生热量多，所
以容易发生火灾．
【解析】
【详解】(1)在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大;
(2)因为导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,
根据 ,连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾.
因此，本题正确答案是:(1)连接处接触不牢电阻变大;(2)电流和通电时间相等时,接触处电阻大,产生热量多,
所以容易发生火灾.
【点睛】由焦耳定律知道,电流通过导体产生 的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.导线相互
连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳
定律可以知道电阻大的产生的热量越多,据此分析.
20. 如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工
作。此四缸发动机的主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是
指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单杠排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离，当
发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
排量 1.6L
最大功率 66kW
（1）这辆发动机的单缸排量V 为多少？
0
（2）在做功冲程，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，当发动机以最大功率工作时，在每
一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W 为多少？
1
的
（3）试求这辆汽车对发动机以最大功率工作时，做功冲程中燃气对活塞 平均压强？
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）这辆发动机的单缸排量V 为
0
（2）当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，则1min曲轴转动了5500r，由于一个工作循环，
曲轴转动2圈，做功一次，则做功的次数为2750次，做的总功为
则做一次功为（3）这辆汽车对发动机以最大功率工作时，设做功冲程中燃气对活塞的平均压强p，活塞的面积为S，一
次冲程的路程为L，则该气缸做一次功为
则做功冲程中燃气对活塞的平均压强
答：（1）这辆发动机的单缸排量V 为 ；
0
（2）在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W 为 ；
1
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压强 。
21. 如图甲的电路中，电源电压保持不变．灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙．定值电阻R=60Ω，
1
R 为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器．
2
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
2
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S、S 后，求电流表的示数；
2 3
（3）只闭合开关S,若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0-15V，为了
1
保护电路的安全，求滑动变阻器R 的取值范围．
2
.
【答案】(1) 18V；(2) 05A；(3) 24Ω-50Ω．
【解析】
【详解】(1)电压表看成断路，滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S，将变阻器R 的最大电阻接入电
2 2
路中，电流表测量通过变阻器的电流，电源电压
U=IR =0.2A×90Ω=18V；
滑
(2)若将滑动变阻器的滑片移至a端，变阻器连入电路的电阻最大，只闭合开关S、S 后，灯泡L被短路，
2 3
电阻R 和变阻器R 并联，电流表测量干路中的电流，电流表的示数
1 2I =I+I= =0.3A+0.2A=0.5A；
总 1 2
(3)只闭合开关S，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图乙
1
可知，灯泡两端电压是6V时，通过灯泡的电流是0.5A，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻
器的阻值最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
U =U-U =18V-6V=12V，
R小 L
滑动变阻器的最小值
R = =24Ω，
最小
电压表的量程为0-15V，当电压表的示数15V时，滑动变阻器的取值最大，电路中的电流最小；因串联电
路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：
U =U-U =18V-15V=3V，
L小 R大
由图乙可知，此时电流为I =0.3A，滑动变阻器的最大值
最小
R = =50Ω，
最大
滑动变阻器R 的取值范围是24Ω-50Ω．
2
答：(1)电源电压是18V；
(2)电流表的示数是0.5A；
(3)滑动变阻器R 的取值范围是24Ω-50Ω．
2
22. 如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S 闭合、S 断开，滑动
1 2
变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为0.2A；当开关S 断开、S 闭合时，小灯泡正常发光，电压表
1 2
V 的示数为8V。假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：
2
（1）求电源电压、R 阻值和滑动变阻器的最大阻值；
1
（2）当开关S 断开、S 闭合时，求电路中在10s内产生的热量；
1 2
（3）当开关S 闭合、S 断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。
1 2
【答案】（1）14V、16Ω、58Ω；（2）70J；（3）16Ω【解析】
【详解】解：（1）当开关S 断开、S 闭合时，R 与灯泡L串联，电压表V 测R 两端的电压，因串联电路
1 2 1 2 1
中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，电源的电压为
U=U +U=6V+8V=14V
L 1
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流
由 可得，R 的阻值
1
灯泡的电阻为
当开关S 闭合、S 断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表
1 2
测电路中的电流，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值
R =R ﹣R =70Ω﹣12Ω=58Ω
2大 总 L
（2）当开关S 断开、S 闭合时，电路中的电流I=0.5A，则电路中在10s内产生的热量：
1 2
Q=W=UIt=14V×0.5A×10s=70J
（3）当开关S 闭合、S 断开时，灯泡L与滑动变阻器R 串联，电路中的电流
1 2 2
滑动变阻器消耗的电功率
解得
R=9Ω或R=16Ω
2 2
当R=9Ω时，电路中的电流
2即电流超过了灯泡的额定电流，此种情况不允许；当R=16Ω时，电路中的电流
2
此种情况允许，所以，滑动变阻器消耗的功率为4W时，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
答：（1）电源电压为14V、R 阻值为16Ω、滑动变阻器的最大阻值为58Ω；
1
（2）当开关S 断开、S 闭合时，电路中在10s内产生的热量为70J；
1 2
（3）当开关S 闭合、S 断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
1 2
四、实验与探究题（共32分，每小题8分）
23. 盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空∶
(1)如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反
复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在______；
(2)如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有索度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示
扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______（选填上或下）方；
(3)根据_______瓶（填上或下）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散；
(4)若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃则在______（选填序号）温度下气体扩散最快；
(5)如图丙所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数
______离开水面后______（均选填变大、变小或不变），说明了______。
【答案】 ①. 间隙（或空隙） ②. 下 ③. 上 ④. ④ ⑤. 变大 ⑥. 变小 ⑦. 分子
间存在引力
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并
将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在间隙，分子和分子之间不是
紧密靠在一起的，而是之间留有空隙。
(2)[2]如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有索度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，二氧化氮气体的密度大于空气的密度，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在下方，二氧化氮
气体在重力作用下不会向上运动，但由于扩散现象可以向上运动。
(3)[3]二氧化氮气体在重力作用下不会向上运动，但由于扩散现象可以向上运动，所以根据上瓶内的气体颜
色会变红现象可知气体发生了扩散。
(4)[4]分子热运动激烈程度与温度有关，若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在最高温
度④下气体扩散最快。
(5)[5][6][7]如图丙所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，由于分子间存在引力，在离开水
面时受水分子的引力作用，弹簧测力计的示数等于竖直向下的物体重力、吸引力之和，所以观察到弹簧测
力计示数变大，离开水面后测力计示数为物体的重力，会变小。
24. 【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。
【设计与进行实验】
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽
量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一
定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/t 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的示
70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
数/℃
乙的示
70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
数/℃
【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论：________；
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的________相同；
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过________方式来________（选填“增加”或“减少”）内能；
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越
________的。【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是________；
A.将滚烫的热茶冷却 分钟，然后加适量冷牛奶
B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷
却速度”可定义为：质量为 千克的物体，________叫做冷却速度。
【答案】 ①. 见解析 ②. 质量 ③. 热传递 ④. 减少 ⑤. 慢 ⑥. A ⑦. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据表格数据知道，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好；相同时间内，由于水中
浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好。
（2）[2]影响牛奶降温的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等，但只能保证其中一个发生改变，所以对
甲、乙两个牛奶瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同。
（3）[3][4]做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的
内能是能量的转化；热牛奶放在水中温度下降时，热牛奶放出了热量，内能减少，是通过热传递的方式改
变牛奶的内能。
（4）[5]根据表格数据可以通过在相同的时间内比较温度下降的多少，来比较牛奶冷却快慢的程度。小明
发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，越往后，牛奶冷却越慢。
（5）[6]根据水在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，所以采
用第A种办法效果更好。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（6）[7]根据题意可以，定义“冷却速度”为：质量为1千克的物体，单位时间内降低的温度叫做冷却速
度。
25. 小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用
到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0 50Ω”。（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左
移动，电路中电流变大，导线不得交叉）；（ ）
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别
接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有
一个元件有故障，该故障是___________；
（3）问题解决后，他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验，并得出如表中的数据，对数据进行分析后得出
实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成___________；
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25
（4）接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究，为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实
验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持___________V不变。完成第一组实验
___________，改接另一个定值电阻后，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到
最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序
是___________；
（5）小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像
如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器
滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 ___________Ω的定值电阻连入电路时未移动
滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为___________Ω的定值电阻。
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器断路 ③. 正比 ④. 1.5 ⑤. 断
开开关 ⑥. ②①④③ ⑦. 20 ⑧. 5
【解析】
【详解】（1）[1]由甲电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电
x x
路中的电流，为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑动变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串
联在电路中时，滑片P向左移动，电路中电流变大，如下图所示：（2）[2]闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，
电压表均有示数，说明cab部分是通路，接在a、c之间，电压表无示数，说明bc之间断路，如果电路连
接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路。
（3）[3]由题意可知，定值电阻的阻值为10Ω，分析表格数据可知，通过定值电阻电流的变化倍数等于其
两端电压的变化倍数，故可得结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。
（4）[4]设控制定值电阻两端的电压至少保持U ，由串联电路的规律和分压原理有
V
当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即
故U =1.5V。
V
[5][6]断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大
处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③。
（5）[7]由图丙画出的电流与电阻关系图像可知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为均为3V不变，
所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；由串联电路的规律和欧姆定律可得，变阻器接入电路
中的电阻
根据分压原理，定值电阻的电压为变阻器的2倍，定值电阻为
2×2.5Ω=5Ω
这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
26. 在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连
接完整；（ ）（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 ___________（填“A”或“B”）端。其目的是：
___________；
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进
一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故
障现象，他提出了如下猜想，①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，
猜想 ___________（填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想 ___________是正确的；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡
的额定功率，此时应将滑片P向 ___________（填“A”或“B”）端移动合适位置，再读出电流表示数如
图丙所示，算出小灯泡的额定功率是 ___________W；
（5）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接
0
“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丁、戊是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判
断正确的是 ___________（填字母）。
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．丁方案能，戊方案不能
D．丁方案不能，戊方案能【答案】 ①. ②. B ③. 保护电路 ④. ② ⑤. ①
⑥. A ⑦. 0.8 ⑧. D
【解析】
【详解】（1）[1]将灯与变阻器串联在电路中，电压表与灯并联，如下所示：
（2）[2][3]由图知，滑动变阻器的左下接线柱连入电路，为保护电路，在闭合开关之前，应将滑片移至最
右端即B端，使其阻值最大。
（3）[4][5]连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表示数为零：
①如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数，符合题意；
②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电流表
示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光，不符合题意；
③如果滑动变阻器断路，整个电路断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光，符合题意；
故猜想②是错误的，如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的。
（4）[6][7]灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.4V，
小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，
应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；再读出电流表示
数如图丙所示，图丙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.32A，小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
（5）[8]图丁中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电
功率；戊方案中，R、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定灯泡两端的电压，可调节滑动变
0
阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；然后保持滑片的位置不动，当S接b时电压表测
灯和定值电阻的总电压U ，因电路的连接关系没有改变，各电阻大小不变，灯与各电阻的电压不变，根
总据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压
U =U -2.5V
定 总
由欧姆定律可计算出通过R 的电流，根据串联电路电流的规律，可得，通过R 的电流即灯的额定电流，
0 0
所以，戊方案能测出小灯泡的额定功率。
故选D。
