文档内容
2020-2021学年湖南省长沙市长郡集团九年级（上）期末物理试
卷
一、选择题（每小题3分，共45分）
1．（3分）下列古诗词中，体现分子无规则运动的是（ ）
A．“梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香”﹣﹣香
B．“薰风初入弦，碧纱窗下水沈烟”﹣﹣烟
C．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”﹣﹣絮
D．“沙迷双眸人不见，尘覆万柳鸟无鸣”﹣﹣沙
2．（3分）2020年9月27日11点23分，长征四号乙运载火箭在我国太原卫星发射中心，以一
箭双星的方式，成功将环境减灾二号A，B星送入预定轨道。运载火箭采用液态氢做为燃
料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容 B．较低的沸点
C．较大的热值 D．较高的凝固点
3．（3分）一只全新N95口罩的拦截效率是95%，口罩中间的熔喷布起到很大的作用，它对于
较小颗粒起到静电吸附的作用。如图，一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑，关于
这个现象产生的原因是（ ）
A．同种电荷相互排斥 B．异种电荷相互吸引
C．带电体能吸引轻小物体 D．小纸屑也是带电体
4．（3分）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。
芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
5．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全的说法中不正
确的是（ ）
第1页（共26页）A．更换灯泡时应先断开电源
B．多个大功率用电器不能同时使用一个插座
C．发现有人触电时，应尽快用手拉开他
D．不靠近高压带电体，不接触低压带电体
6．（3分）下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（ ）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体温度升高，内能一定增加
7．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S 、S 闭合时，灯L与电动机M是串联的
1 2
B．当S 、S 闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
1 2
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S 、S 闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
1 2
8．（3分）如图所示，动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过
时，处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音，如图所示的实验中，与
动圈式扬声器工作原理相同的是（ ）
A． B．
第2页（共26页）C． D．
9．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移
动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．电路消耗的总功率不变
C．小灯泡变亮 D．电压表示数变小
10．（3分）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变。若通过闭合或断开开关
S 、S ，使电流表A 与A 示数的比值最小，则（ ）
1 2 1 2
A．S 、S 均断开 B．S 、S 均闭合
1 2 1 2
C．S 闭合，S 断开 D．S 断开，S 闭合
1 2 1 2
11．（3分）电阻R 、R 、R 以不同的方式组成如图（a）、（b）所示的电路。在两电路中，电源、电
1 2 3
压表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在断路故障。闭合开关S 、S ，如果两
1 2
电压表V 和V 中只有一表示数不为零。则下列判断正确的是（ ）
1 2
第3页（共26页）A．电阻R 一定断路 B．电阻R 可能断路
3 3
C．电阻R 一定断路 D．电阻R 一定断路
2 1
12．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器R 阻值从最
2
大变化到最小，其“U﹣I”关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R 的阻值为20
1
C．变阻器滑片在中点时，电Ω流表示数为0.3A
D．滑动变阻器R 的阻值变化范围为0～10
2
13．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电Ω源电压不变且未知，R
0
是已知阻值的定值电
阻。能够测量出未知电阻R 阻值的电路是（ ）
0
A．只有①③④ B．只有①③ C．只有①②③ D．①②③④都可
以
14．（3分）灯L 标有“6V 6W”字样，灯L 标有“12V 12W”字样，将L 、L 连成如图所示
1 2 1 2
电路，闭合开关S，两灯都能发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（ ）
第4页（共26页）A．灯L 比L 亮
2 1
B．灯L 、L 实际电压之比为1：2
1 2
C．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A 的示数最大为2A
1
D．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A 的示数最大为1.5A
1
15．（3分）灯泡L上标有“6V 3W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示，
现把灯泡L接如图乙所示的电路中，若电源电压持18V不变，电流表的量程为0～0.6A，
电压表的量程为0～15V。则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为10.8W
B．当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为15.6V
C．灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大
D．为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24 ～37.5
二、填空题（每空2分，共20分） Ω Ω
16．（2分）冬季供暖的“暖气”用水作工作物质，这是利用了水的 较大的特点。
17．（4分）每年4月24日是“中国航天日”，在1970年的这一天，我国第一颗人造地球卫星
“东方红一号”成功发射。如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从
其尾部迅速喷向地面，这一过程与热机冲程中的 能量转化一致，都是将内能转化
为 。
第5页（共26页）18．（4分）学校照明电路的电压为 伏；每盏日光灯之间是 （选填串联”或
“并联”）连接的。
19．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘
坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是
一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性
变 （选填“强“或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 （选填
“大”或“小”）。
20．（6分）如图所示的电路中电源由几节新干电池串联而成且电压保持不变，滑动变阻器上
标有“50 1A”字样、灯泡标有“6V 3W”字样（灯泡的电阻不变）。闭合开关S，当滑片
P置于a点Ω时，灯泡正常发光且电压表V 的示数为9V；当滑片P置于b点时，电压表V
1 1
的示数为9.6V，电压表V 的示数为7.2V。则小灯泡的电阻为 ，当滑片P置于a
2
点时，滑动变阻器消耗的功率为 ；R 的阻值为 。
0
三、实验探究题（每空2分，共20分）
21．（6分）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
电流表的位置 A B C
电流I /A 0.3 0.3 0.3
1
第6页（共26页）电流I /A 0.2 0.2 0.2
2
电流I /A 0.4 0.4 0.4
3
（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是 （填“相同”或
“不相同”）。
（2）连接电路时开关应该 。
（3）测得的实验数据如下表所示，从他们的实验数据中可以看出串联电路电流规律是
。
22．（6分）探究通电螺线管外部的磁场分布。实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所A所示，小明根据螺线管右端小磁针a
的指向判断出通电螺线管的A端为 极。电源的D端是 极。
（2）若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，
可以发现通电螺线管外部磁场形状与 磁体的磁场形状相似。
23．（8分）小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源为4V保持不变，小灯泡标
有“2.2V”字样。
（1）小明将滑动变阻器调到最大阻值后，闭合开关，观察到两电表示数如图所示，此时电
压表的示数为 V，小灯泡依然安全工作，请你判断电压表的测量对象是
第7页（共26页）（填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）
（2）然后移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 时，小灯泡正常发光，小明发现
电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍。根据以上信息可判
断：小灯泡的额定功率为 瓦。
四、计算题（共2小题，24题6分，25题9分）
24．（6分）如表是我校校园内一饮水设备的铭牌。现将饮水器装满水，正常工作时把水从
20℃加热到100℃。已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg・℃），不计热量损失，求：
饮水设备
型号 K﹣3E 货号 K﹣4EF
额定电压 220V 额定频率 50Hz
额定功率 3kW 容量 50L
（1）水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）加热时间。
25．（9分）如图所示，电源两端电压保持不变，小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”当开
关S 闭合、S 断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时：灯L的电功率为P ，电流表的示数
1 2 L
为I ；当开关S 断开、S 闭合时，灯L的电功率为P' ，电流表的示数为I ，已知P ：P' ＝4：
1 1 2 L 2 L L
9：当开关S 、S 又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻
1 2
值的 ，
电压表V 的示数为U ，电压表V 的示数为U ，已知U ：U ＝4：3，这时灯L正常发光。求
1 1 2 2 1 2
（1）小灯泡的阻值；
（2）I ：I ；
1 2
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）开关S 、S 都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为多少？
1 2
第8页（共26页）2020-2021学年湖南省长沙市长郡集团九年级（上）期末物理试
卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共45分）
1．（3分）下列古诗词中，体现分子无规则运动的是（ ）
A．“梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香”﹣﹣香
B．“薰风初入弦，碧纱窗下水沈烟”﹣﹣烟
C．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”﹣﹣絮
D．“沙迷双眸人不见，尘覆万柳鸟无鸣”﹣﹣沙
【解答】解：
A、花的香气是花香分子做无规则运动引起的，故A符合题意；
B、“烟”的实质是固体小颗粒悬浮在空中，不是分子的无规则运动，故B不合题意；
C、“絮”是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故C不合题意；
D、“沙”是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故D不合题意。
故选：A。
2．（3分）2020年9月27日11点23分，长征四号乙运载火箭在我国太原卫星发射中心，以一
箭双星的方式，成功将环境减灾二号A，B星送入预定轨道。运载火箭采用液态氢做为燃
料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容 B．较低的沸点
C．较大的热值 D．较高的凝固点
【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃
烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
故选：C。
3．（3分）一只全新N95口罩的拦截效率是95%，口罩中间的熔喷布起到很大的作用，它对于
较小颗粒起到静电吸附的作用。如图，一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑，关于
这个现象产生的原因是（ ）
第9页（共26页）A．同种电荷相互排斥 B．异种电荷相互吸引
C．带电体能吸引轻小物体 D．小纸屑也是带电体
【解答】带电体能够吸引轻小的物体，平时的小纸屑是不带电的，一只符合规格的N95口
罩可以吸起小纸屑，说明
N95口罩带电。
故选：C。
4．（3分）在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。
芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
【解答】解：芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全的说法中不正
确的是（ ）
A．更换灯泡时应先断开电源
B．多个大功率用电器不能同时使用一个插座
C．发现有人触电时，应尽快用手拉开他
D．不靠近高压带电体，不接触低压带电体
【解答】解：
A、更换灯泡时应先断开电源，不要带电操作，故A正确；
B、多个大功率用电器同时使用一个插座，会导致电流过大，容易引发火灾，故B正确；
C、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电事故，
故C错误；
D、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D正确。
故选：C。
6．（3分）下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（ ）
第10页（共26页）A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体温度升高，内能一定增加
【解答】解：
A、汽油机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故A错误；
B、物质的比热容与物质的种类和状态有关，与物体的质量大小、吸收或放出的热量多少、
温度高低是无关的，故B错误；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，例如：晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，
故C错误；
D、一个物体的温度升高，物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体
做功，故D正确。
故选：D。
7．（3分）如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A．当S 、S 闭合时，灯L与电动机M是串联的
1 2
B．当S 、S 闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
1 2
C．灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D．当S 、S 闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
1 2
【解答】解：
AC、由图知，当S 、S 闭合时，电动机和小灯泡并联，根据并联电路的特点可知，电动机与
1 2
小灯泡工作时互不影响；故AC错误；
BD、开关S 、S 都闭合时，电动机与小灯泡并联；因为并联电路各支路两端电压相等，而
1 2
电流不一定相等（电流还与电阻有关），所以电动机与小灯泡工作时两端的电压一定相等，
电流不一定相等，故B错误，D正确。
故选：D。
第11页（共26页）8．（3分）如图所示，动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过
时，处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音，如图所示的实验中，与
动圈式扬声器工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；故A不合题意；
B、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现
象；故B不合题意；
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；故C不合题意；
D、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；故D符合题意。
故选：D。
9．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移
动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．电路消耗的总功率不变
第12页（共26页）C．小灯泡变亮 D．电压表示数变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡和滑片左侧电阻丝两
端的电压之和，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝ 可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故C错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故B正确；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片P左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和变大，即电压表的示数变大，故D
错误。
故选：B。
10．（3分）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变。若通过闭合或断开开关
S 、S ，使电流表A 与A 示数的比值最小，则（ ）
1 2 1 2
A．S 、S 均断开 B．S 、S 均闭合
1 2 1 2
C．S 闭合，S 断开 D．S 断开，S 闭合
1 2 1 2
【解答】解：要使电流表A 与A 示数的比值最小，即 的比值最小，这样需要使作为电流
1 2
表A 的示数最小，电流表A 示数最大；
1 2
使（a）中两电阻R 与R 串联，总电阻最大，根据I＝ 知总电流最小，此时需要S 断开；
1 2 1
使（b）中两电阻R 与R 并联，总电阻最小，根据I＝ 知总电流最大，此时需要S 闭合，
1 2 2
故D符合题意。
故选：D。
第13页（共26页）11．（3分）电阻R 、R 、R 以不同的方式组成如图（a）、（b）所示的电路。在两电路中，电源、电
1 2 3
压表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在断路故障。闭合开关S 、S ，如果两
1 2
电压表V 和V 中只有一表示数不为零。则下列判断正确的是（ ）
1 2
A．电阻R 一定断路 B．电阻R 可能断路
3 3
C．电阻R 一定断路 D．电阻R 一定断路
2 1
【解答】解：据图可知，若V V 表只有一个有示数，3个电阻只有一个有故障，因为b图是
1 2
并联的，所以V 一定有示数；V 无示数；故R 一定没有故障；
2 1 3
故V 无示数，即有可能是R 断路造成的，即此时电压表 不能和电源相连；同时也有可能
1 1
是由于R 短路，即此时电压表V 测量的是导线的电压，即也没有示数。
2 1
故选：D。
12．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器R 阻值从最
2
大变化到最小，其“U﹣I”关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R 的阻值为20
1
C．变阻器滑片在中点时，电Ω流表示数为0.3A
D．滑动变阻器R 的阻值变化范围为0～10
2
【解答】解：设电源电压为U，定值电阻阻Ω值为R
1
、滑动变阻器阻值为R
2
；
由U﹣I图象知，当滑动变阻器阻值全部接入电路时U滑 ＝4V，电路电流I
1
＝0.2A，
第14页（共26页）则滑动变阻器的最大阻值R ＝ ＝ ＝20 ，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是
2
Ω
0～20 ，D错误；
由串联Ω电路特点及欧姆定律得：U＝U滑+I
1
R
1
，即U＝4V+0.2A×R
1
①；
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，U滑 ′＝0V，电路电流I
2
＝0.6A，
由串联电路特点及欧姆定律得：U＝U滑 ′+I
1
R
1
，即U＝0.6A×R
1
②；
由①②解得：U＝6V，R ＝10 ，所以A、B错误；
1
Ω
当滑动变阻器滑片在中点时，电路电流I＝ ＝ ＝0.3A，所以C正确。
故选：C。
13．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R 是已知阻值的定值电
0
阻。能够测量出未知电阻R 阻值的电路是（ ）
0
A．只有①③④ B．只有①③ C．只有①②③ D．①②③④都可
以
【解答】解：由图知，
①只闭合S 时，电路是只有R 的基本电路，电流表测量通过R 的电流I ；再闭合S ，两
1 0 0 0 2
只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I R ＝（I﹣I ）R 可求出R 的
0 0 0 x x
阻值，故能测出R 的阻值；
x
②只闭合S 时，两电阻串联，电流表测电路中电流I ；两开关都闭合时只有R 接入电路
2 1 0
中，电流表测此时电路中电流I ，根据电源电压不变列式I（R +R ）＝I R 可求出R 的阻
0 1 0 x 0 0 x
值，故能测出R 的阻值；
x
③闭合开关S、S ，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S ，闭合S ，两
2 2 1
第15页（共26页）只电阻串联，电压表测量电阻R 两端电压U ，根据电路电流相等列式 ＝ 可求
0 0
出R 的阻值，故能测出R 的阻值；
x x
④闭合开关S，S 接1，两只电阻串联，电压表测量R 两端电压为U ；S 接2，电流从电压
1 0 0 1
表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出R 的阻值。
x
综合分析①②③能测出R 的阻值；
x
故选：C。
14．（3分）灯L 标有“6V 6W”字样，灯L 标有“12V 12W”字样，将L 、L 连成如图所示
1 2 1 2
电路，闭合开关S，两灯都能发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（ ）
A．灯L 比L 亮
2 1
B．灯L 、L 实际电压之比为1：2
1 2
C．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A 的示数最大为2A
1
D．保证两个小灯泡都安全工作时，电流表A 的示数最大为1.5A
1
【解答】解：AB、由P＝ 可得两灯电阻：
R ＝ ＝ ＝6 ，R ＝ ＝ ＝12 ，
1 2
Ω Ω
由图知两灯并联，所以两灯电压相等，灯L 、L 实际电压之比为1：1，故B错误；
1 2
两灯都能发光，R ＜R ，由P＝ 可知，P ＞P ，即L 比L 亮，故A错误；
1 2 1 2 1 2
CD、两灯额定电压分别为6V和12V，且并联电路各支路电压都与电源电压相等，
所以要使一个灯正常发光，另一个灯亮度较暗，电源应取6V，即L 正常发光，通过L 的
1 1
电流为：I ＝ ＝ ＝1A，
1
通过灯泡L 的电流为：I ＝ ＝ ＝0.5A，
2 2
电流表A
1
测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I总 ＝I
1
+I
2
＝
第16页（共26页）1A+0.5A＝1.5A，故C错误，D正确；
故选：D。
15．（3分）灯泡L上标有“6V 3W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示，
现把灯泡L接如图乙所示的电路中，若电源电压持18V不变，电流表的量程为0～0.6A，
电压表的量程为0～15V。则下列说法正确的是（ ）
A．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为10.8W
B．当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为15.6V
C．灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大
D．为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24 ～37.5
【解答】解：把灯泡L接如图乙所示的电路中，灯泡L和滑动变阻Ω器R串Ω联，电压表测量滑
动变阻器的电压，电流表测量电路中的电流。
A、根据P＝UI可时，在电源电压不变时，电路中电流越大，总功率越大，灯泡L上标有
“6V 3W”字样，
从图甲中可知，当灯泡正常发光时，此时电路中电流最大，为0.5A，故电流值在电流表量
程范围内，
灯泡两端电压为6V，滑动变阻器两端电压为：U滑 ＝18V﹣6V＝12V，故滑动变阻器两端
电压值在电压表的量程范围内，故电流表和电压表都安全。
整个电路消耗的最大功率为：P大 ＝UI＝18V×0.5A＝9W，故A错误；
B、从图甲中看出，当电流表的示数为0.2A时，灯泡电压为1V，
滑动变阻器电压为：U滑 ′＝18V﹣1V＝17V，故电压表的示数为17V，电压表不能显示
17V，会被烧坏，故B错误；
第17页（共26页）C、从图甲中看出，当灯泡电压为1V时，灯泡电流为0.2A，此时灯泡电阻为：R灯 ＝ ＝
＝5 ，
Ω
当灯泡电压为6V时，灯泡电流为0.5A，此时灯泡电阻为：R灯 ′＝ ＝ ＝12 ，
Ω
可看出，灯泡L的电阻随电压表示数的增大而增大，故C正确；
D、由A的分析可知，电路中的最大电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为：U滑 ＝12V，此时
滑动变阻器的电阻最小，为：R滑 ＝ ＝ ＝24 ，
Ω
根据串联电路的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，两端电压最大，
电压表测量的最大电压为15V，故此时滑动变阻器的电阻最大，此时灯泡的电压：U灯 ′＝
18V﹣15V＝3V，
从图甲中看出灯泡的电流即电路中的电流为：I′＝0.4A，故滑动变阻器接入电路的最大
值为：R滑 ′＝ ＝ ＝37.5 ，
Ω
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为24 ～37.5 ，故D正确。
故选：D。 Ω Ω
二、填空题（每空2分，共20分）
16．（2分）冬季供暖的“暖气”用水作工作物质，这是利用了水的 比热容 较大的特点。
【解答】解：因为水的比热容大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出
的热量多，故冬季供暖的暖气用水做工作物质。
故答案为：比热容。
17．（4分）每年4月24日是“中国航天日”，在1970年的这一天，我国第一颗人造地球卫星
“东方红一号”成功发射。如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从
其尾部迅速喷向地面，这一过程与热机冲程中的 做功 能量转化一致，都是将内能转化
为 机械能 。
第18页（共26页）【解答】解：如图所示，运载卫星的火箭在点火发射时，高温高压的燃气从其尾部迅速喷向
地面，这一过程中的能量转化是燃烧的化学能转换为内能，内能再转化为火箭的机械能。
这与热机做功冲程的能量转化相同，都是内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械能。
18．（4分）学校照明电路的电压为 22 0 伏；每盏日光灯之间是 并联 （选填串联”或
“并联”）连接的。
【解答】解：教室内电路属于家庭电路，所以家庭电路工作的电压都为220V；
每盏日光灯之间是可以独立工作，互不影响，所以是并联连接的。
故答案为：220；并联。
19．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘
坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是
一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性
变 强 （选填“强“或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 大 （选填
“大”或“小”）。
【解答】解：当人走上电梯后，R的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，则衔铁被
拉下，与触点2接触，则电机上的电流增大，电动机转速变大。
故答案为：强；大。
20．（6分）如图所示的电路中电源由几节新干电池串联而成且电压保持不变，滑动变阻器上
标有“50 1A”字样、灯泡标有“6V 3W”字样（灯泡的电阻不变）。闭合开关S，当滑片
P置于a点Ω时，灯泡正常发光且电压表V 的示数为9V；当滑片P置于b点时，电压表V
1 1
第19页（共26页）的示数为9.6V，电压表V 的示数为7.2V。则小灯泡的电阻为 1 2 ，当滑片P置于a点
2
时，滑动变阻器消耗的功率为 1.5W ；R 的阻值为 6 。 Ω
0
Ω
【解答】解：（1）由P＝ 可得，灯泡的电阻：
R ＝ ＝ ＝12 。
L
Ω
（2）当滑片P置于a点时，灯泡R 与滑动变阻器接入电路的电阻R 、定值电阻R 串联，电
L a 0
压表V 测R 和R 两端的电压之和，
1 L a
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且灯泡正常发光，
所以，滑动变阻器两端的电压：U ＝U ﹣U ＝9V﹣6V＝3V，
a V1 L
由于灯泡正常发光，且串联电路中各处的电流相等，
由I＝ 可得，电路中的电流：I＝ ＝ ＝0.5A，
则滑动变阻器消耗的功率：P ＝U I＝3V×0.5A＝1.5W；
a a
（3）当滑片P置于a点时，则串联电路的特点和欧姆定律可得，电源的电压：U＝U +IR
V1 0
＝9V+0.5A×R ；
0
当滑片P置于b点时，灯泡R 与滑动变阻器接入电路的电阻R 、定值电阻R 串联，电压
L b 0
表V 测R 与R 两端的电压之和，电压表V 测R 与R 两端的电压之和，
1 L b 2 0 b
因串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时电路中的电流：
I′＝ ＝ ，
即： ＝ ，
整理可得：5R 2﹣42 ×R +72 2＝0，
0 0
Ω Ω
第20页（共26页）即：（5R ﹣12 ）（R ﹣6 ）＝0，
0 0
解得：R
0
＝6 或Ω R
0
＝2.4 ，Ω
当R
0
＝2.4 时Ω，电源的电Ω压U＝U
V1
+IR
0
＝9V+0.5A×2.4 ＝10.2V，
当R
0
＝6 Ω时，电源的电压U＝U
V1
+IR
0
＝9V+0.5A×6 ＝Ω12V，
因电源由Ω几节新干电池串联而成，电源电压应为1.5VΩ的整数倍，
所以，电源电压为12V，R 的阻值为6 。
0
故答案为：12 ；1.5W；6 。 Ω
三、实验探究题（Ω每空2分，Ω共20分）
21．（6分）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
电流表的位置 A B C
电流I /A 0.3 0.3 0.3
1
电流I /A 0.2 0.2 0.2
2
电流I /A 0.4 0.4 0.4
3
（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是 不相同 （填“相同”或
“不相同”）。
（2）连接电路时开关应该 断开 。
（3）测得的实验数据如下表所示，从他们的实验数据中可以看出串联电路电流规律是 各
处的电流都相等 。
【解答】解：（1）为了使实验结果更具有普遍性，选择小灯泡的规格应该是不相同；
（2）为保护电路，连接电路时开关应该断开；
（3）根据测得的实验数据可知，
0.3A＝0.3A＝0.3A
0.2A＝0.2A＝0.2A；
0.4A＝0.4A＝0.4A；
可以看出串联电路电流规律是各处的电流都相等。
故答案为：（1）不相同；（2）断开；（3）各处的电流都相等。
22．（6分）探究通电螺线管外部的磁场分布。实验装置如图所示。
第21页（共26页）（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所A所示，小明根据螺线管右端小磁针a
的指向判断出通电螺线管的A端为 极。电源的D端是 负 极。
（2）若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，
可以发现通电螺线管外部磁场形状与 条形 磁体的磁场形状相似。
【解答】解：（1）异名磁极相互吸引，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断通电螺线管
的B端为N极，A端为S极；根据安培定则可知，螺线管中的电流是从右端流入，左端流
出，故D端为负极；
（2）在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管周围的小磁针指
向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的
磁场相似。
故答案为：（1）S；负；（2）条形。
23．（8分）小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源为4V保持不变，小灯泡标
有“2.2V”字样。
（1）小明将滑动变阻器调到最大阻值后，闭合开关，观察到两电表示数如图所示，此时电
压表的示数为 2. 8 V，小灯泡依然安全工作，请你判断电压表的测量对象是 滑动变阻
器 （填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）
（2）然后移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 1.8V 时，小灯泡正常发光，小明发现
电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍。根据以上信息可判
断：小灯泡的额定功率为 0.52 8 瓦。
【解答】解：（1）由图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.8V；
第22页（共26页）小灯泡的额定电压为2.2V，小灯泡依然安全工作，电压表示数2.8V小于电源电压4V而
大于灯的额定电压2.5V，故电压表的测量对象是滑动变阻器；
（2）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：U滑 ＝4V﹣2.2V＝1.8V时，灯的电压
为额定电压2.2V，故移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为1.8V时，小灯正常发光；
电压表指针从图位置变化的角度恰好是电流表指针变化角度的2倍；
电压表指针变化的格数为：
n＝ ＝10；
则电流表指针增大的格数为：
n'＝ n＝ ×10＝5，原来电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.14A，
则灯泡正常发光时的电流为：I＝0.14A+5×0.02A＝0.24A；
灯泡的额定功率为：
P＝U额I＝2.2V×0.24A＝0.528W。
故答案为：（1）2.8；滑动变阻器；（2）1.8V；0.528。
四、计算题（共2小题，24题6分，25题9分）
24．（6分）如表是我校校园内一饮水设备的铭牌。现将饮水器装满水，正常工作时把水从
20℃加热到100℃。已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg・℃），不计热量损失，求：
饮水设备
型号 K﹣3E 货号 K﹣4EF
额定电压 220V 额定频率 50Hz
额定功率 3kW 容量 50L
（1）水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）加热时间。
【解答】解：（1）从铭牌看出，水的体积为：V水 ＝V容器 ＝50mL＝50dm3＝0.05m3，
水的质量为：m水 ＝ 水V水 ＝103kg/m3×0.05m3＝50kg；
（2）水吸收的热量ρ为：Q吸 ＝cm△t＝4.2×103J/（kg・℃）×50kg×（100℃﹣20℃）＝
1.68×107J；
（3）不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，即：W＝Q吸 ＝1.68×107J，
第23页（共26页）根据P＝ 得到加热时间：t＝ ＝ ＝5600s。
答：（1）水的质量为50kg。
（2）水吸收的热量为1.68×107J。
（3）加热时间为5600s。
25．（9分）如图所示，电源两端电压保持不变，小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”当开
关S 闭合、S 断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时：灯L的电功率为P ，电流表的示数
1 2 L
为I ；当开关S 断开、S 闭合时，灯L的电功率为P' ，电流表的示数为I ，已知P ：P' ＝4：
1 1 2 L 2 L L
9：当开关S 、S 又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻
1 2
值的 ，
电压表V 的示数为U ，电压表V 的示数为U ，已知U ：U ＝4：3，这时灯L正常发光。求
1 1 2 2 1 2
（1）小灯泡的阻值；
（2）I ：I ；
1 2
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）开关S 、S 都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为多少？
1 2
【解答】解：（1）小灯泡（电阻不变）的规格为“6V 3W”，由P＝UI＝ 可得小灯泡的阻
值：R ＝ ＝ ＝12 ；
L
Ω
（2）当开关S 闭合、S 断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的阻
1 2
值最大，灯泡L与滑动变阻器R 串联；
2
当开关S 断开、S 闭合时，灯泡L与电阻R 串联，
1 2 1
已知P ：P' ＝4：9，由P＝UI可得P ：P '＝I 2R ：I 2R ＝I 2：I 2＝4：9，所以I ：I ＝2：3；
L L L L 1 L 2 L 1 2 1 2
（3）当开关S ，S 又都断开时，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最
1 2
第24页（共26页）大阻值的 ，
此时灯泡L与电阻R 、R 串联，V 测L与R 两端的总电压，V 测R 与R 两端的总电压，
1 2 1 1 2 1 2
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得 ＝ ，即 ＝ ，
已知U ：U ＝4：3，小灯泡的阻值R ＝12 ，所以 ＝ ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
1 2 L
Ω
当开关S 闭合、S 断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，
1 2
滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡L与滑动变阻器R 串联；
2
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I （R +R ），
1 L 2
当开关S 断开、S 闭合时，灯泡L与电阻R 串联，由欧姆定律可得电源电压：U＝I
1 2 1 2
（R +R ），
L 1
电源电压一定，所以I （R +R ）＝I （R +R ），即 ＝ ，
1 L 2 2 L 1
已知I ：I ＝2：3，小灯泡的阻值R ＝12 ，所以 ＝ ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
1 2 L
Ω
①②两式联立可得：R ＝20 ，R ＝36 ；
1 2
（4）当开关S
1
，S
2
又都断开时Ω，灯泡LΩ与电阻R
1
、R
2
串联，
灯L正常发光，通过电路的电流：I＝ ＝ ＝0.5A，
则电源电压：U＝I（R +R + R ）＝0.5A×（12 +20 +4 ）＝18V，
L 1 2
Ω Ω Ω
电路总功率等于各部分功率之和，
所以滑动变阻器的功率：P ＝P﹣（P +P ）＝UI﹣I2（R +R ）＝18V•I﹣I2•（12 +20 ），整
2 L 1 L 1
理得：P ＝﹣32I2+18I， Ω Ω
2
保证各元件都安全工作，通过电路的最大电流为灯泡的额定电流0.5A，
通过电路的最小电流：I＝ ＝ ＝ A，
电路电流的变化范围在抛物线对称轴的右侧，根据抛物线的性质可知，通过电路的电流越
大，滑动变阻器的功率越小，
第25页（共26页）所以当电流为0.5A时，滑动变阻器的功率最小，最小功率P＝1W。
答：（1）小灯泡的阻值为12 ；
（2）I 1 ：I 2 ＝2：3； Ω
（3）滑动变阻器的最大阻值为36 ；
（4）开关S
1
、S
2
都断开时，保证各Ω元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为1W。
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