广东省中山市2016届沪粤版九年级上期末物理试卷(含答案)

2015-2016学年广东省中山市九年级（上）期末物理试卷一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共21分）1．防范触电事故最重要的是要有安全用电意识，下列有关安全用电的说法中，正确的是（）A．发现有人触电后，应立即用手把他打开B．家用电器或电线着火时，应迅速用水来灭火C．更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关D．在照明电路中，电灯的开关应接在零线和灯泡之间2．如图所示，关于手电筒中金属弹簧的说法中正确的是（）A．金属弹簧可以改为塑料弹簧B．金属弹簧将弹性势能转化为电能C．金属弹簧将电能转化为光能D．利用金属弹簧的弹性和导电性防止电路接触不良，造成断路3．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮．用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光．用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光．发生这一现象的原因可能是（）A．灯丝断了 B．灯泡短路 C．开关接触不良 D．插座短路4．如图，下列关于电磁现象的表述不正确的是（）A．闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用B．用橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，说明橡胶棒带电C．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸引，说明玻璃棒有磁性D．给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场5．下列说法中错误的是（）A．电池充电时，电能转化为化学能B．暖瓶塞被热气弹开时，内能转化为机械能C．用热水袋取暖，热水袋的内能减少了D．汽油机是机械能转化为内能的装置6．质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为6分钟，它们的温度随时间变化的图象如图所示．下列说法正确的是（）A．甲在3～6min内是液态B．甲是晶体，乙是非晶体C．在4～6min内，甲的内能保持不变D．在固态时，甲的比热容小于乙的比热容7．如图所示，设电源电压保持不变，R是一个定值电阻，在a、b两点间接入一个标有“3V2W”功灯泡L1，它恰能正常发光；若在a、b两点间换接入标有“3V3W”的灯泡L2，则该灯泡（）A．也能正常发光，其消耗的电功率等于2WB．也能正常发光，其消耗的电功率等于3WC．不能正常发光，其消耗的电功率小于3WD．不能正常发光，其消耗的电功率大于3W二、填空题（每小题3分，共21分）8．在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面（二氧化氮的密度大于空气密度），倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开（图甲），抽掉玻璃板后，如图乙，最终发现两瓶内气体颜色______．这是一种______现象，它说明了______．9．阳光下的海边沙滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧凉爽，这主要是因为海水的______比沙子大，使得海水温度的升降比沙子______，如将10℃的10kg海水加热到60℃，需吸热______J．（海水的比热容近似为4.2×103J/（kg•℃））10．如图所示是汽油机工作时四个冲程中的某一个，你认为这是______冲程，此冲程中，气缸内工作物质的能量转化为曲轴的______能．某汽车行驶100km消耗汽油100L，如果完全燃烧可放出的热量为______J（汽油的热值为4.6×107J/kg）．11．儿童公园里，小朋友从滑梯上下滑时，臀部感觉发热，这是以______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了物体内能；他在下滑的过程中，重力势能______、机械能______（都选填“变大”、“变小”、“不变”）．12．如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向______（填“左或“右”）偏转，这说明通电螺线管周围存在______；同时发现可移动的A、B两螺线管相互______（填“靠近”或“远离”）13．如图所示电路，电源电压3V，把两个“3.8V2.5W”的小灯泡串联起来，闭合开关，两个小灯泡发光都较暗．现将一根导线接在灯泡L1的两端，则灯泡的亮暗变化情况是：L1______、L2______，此时若用电压表接在L2两端，则示数为______V．14．如图所示，某研究性学习小组利用“220V60W”的灯泡L1和“220V15W”的灯泡L2设计四个电路图．当把它们分别接入同一家庭电路中时，其中图______的电路消耗的功率最大，为______W，消耗功率最小的是图______的电路．三、作图题15．（1）按要求将图甲中器材连接成电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗．（2）某人卧室内有4只白炽灯和2只开关，每只开关控制着2只灯的亮、灭，请画出这4只白炽灯和2只开关的连接方式，让灯泡正常发光．四、实验题（本大题3小题，共19分）16．（1）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了______的研究方法、如表中是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录，要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用______两根导体；要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用______两根导体．导体编号ABCD长度（m）1.01.01.00.5横截面积（mm2）1.21.22.41.2材料镍铬丝锰铜丝镍铬丝镍铬丝（2）小刚用如图所示电路来探究串联电路的电压特点．实验中最好选择规格______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡．用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC．经过多次实验，得到的数据记录在下表中．分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是______．实验次数UAB/VUBC/VUAC/V10.82.23.021.02.03.031.21.83.0（3）小刚在实验中测量多组数据的主要目的是______（选填序号）A．寻找普遍规律B．减小实验误差．17．在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”时，小阳连接成如图甲所示的实验电路．（1）小阳连接的电路有一处明显的错误是：______．（2）改正错误后，闭合开关，两电表指针偏转情况如图乙所示，读出电流表和电压表的示数分别是______A和______V，为提高实验精确程度，这个电路仍需要改进的地方是______．（3）小阳还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”．在实验过程中，小阳先后用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻做实验，每次更换定值电阻并闭合开关后，应调节滑动变阻器的滑片，使______保持不变，然后再记录______．18．现要测定小灯泡的电功率，实验电路图如图所示，电源电压为6V，小灯泡的额定电压是3.8V，滑动变阻器标有“50Ω，1.5A”．（1）甲组同学按图连接电路，刚接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中可能的两个操作不当之处：①______②______．（2）乙组同学也是按图连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，猜想产生此现象的原因可能是______，为了让实验正常进行，接下来应进行的操作是______，然后再移动滑片P，使电流表和电压表的示数变化，同时观察______．（3）如表中是乙组同学按正确的操作测得的数据，从表中数据可以得出，小灯泡的实际电功率随电压的增大而增大，小灯泡的额定功率是______W．实验次数123电压U/V2.03.84.5电流I/A0.330.40.42电功率P/W（4）由表中的数据也可以算出小灯泡在不同发光状态时的电阻，通过计算你会发现小灯泡电阻是不同的，原因是灯丝的电阻受到______的影响．五、计算题（本大题2个小题，共15分）19．如图所示，灯泡R1的电阻为50Ω、额定功率为2.5W，滑动变阻器R2的最大电阻为200Ω，电源电压为12V保持不变，闭合开关，不考虑灯泡电阻随温度的变化，移动变阻器的滑片P可控制灯的亮度，求：（1）灯泡R1消耗的最大功率是多少？（2）电压表的读数变化范围是多少？20．电吹风是现代家庭的常用电器，如图所示电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如表所示额定电压220V频率50Hz吹冷风时功率80W吹热风时功率880W（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，工作10s消耗的电能是多少J？（2）当同时闭合S1、S2时，通过电热丝R的电流为多大？（保留一位小数）（3）当电吹风吹热风时，10s内电流通过R产生的热量是多少J？六、综合能力题（本大题该小题，18分）21．炎炎夏日的一个晚上，婷婷自己在家，她把空调、日光灯、电视机都开着，正欣赏着某卫视的“快乐大本营”，“渴了，用电热水壶烧点水喝吧”，婷婷插上电热水壶烧水，请回答以下问题：（1）在上面说的电器中，______是利用电流的热效应工作的．（2）“为什么电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热呢？”聪明的婷婷一会儿就想明白了，原来是电热水壶和导线串联时通过的电流相等，而电热水壶的电阻比导线______（选填“大”或“小”），根据______可知，在相同时间内电流通过电热水壶产生的热量较多．（3）若上述电器的功率为：3台空调共约2200W，电视机200W，所有灯具共300W，假定它们平均每天工作时间分别是5小时、3小时、4小时，则每天共耗电______kW•h．（4）婷婷还发现，每天用电高峰时段，灯具总比正常发光暗一些，你能解释其中的原因吗？（提示：实际的电线路中，输电导线的电阻不能忽略）答：______．22．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系．已知M为控温器，其内装有液体，改变液体的温度来改变热敏电阻的温度．电源电压恒为12伏，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）．（1）在控温器中应该加入下列哪种液体？______A．自来水B．煤油（2）通过实验测得的数据如下表，从中可以看出，在一定温度范围内，热敏电阻的阻值随温度的升高而______．（3）当控温器中液体温度为90℃，电阻箱阻值为135Ω时，电流表的示数为0.08A．则该温度下热敏电阻的阻值为______Ω．温度t（℃）70605040302010电阻RT（欧）22283544567394（4）用该热敏电阻和电压表制成一温度计．要求电压表的读数随温度的升高而增大，则在图（乙）中，电压表应接在______两端．23．如图是一种设想中的“永动机”，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．这种“永动机”真的能永动吗？请你用学过的物理知识进行分析说明．

2015-2016学年广东省中山市九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共21分）1．防范触电事故最重要的是要有安全用电意识，下列有关安全用电的说法中，正确的是（）A．发现有人触电后，应立即用手把他打开B．家用电器或电线着火时，应迅速用水来灭火C．更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关D．在照明电路中，电灯的开关应接在零线和灯泡之间【考点】安全用电原则．【分析】（1）发现有人触电，应先切断电源，再进行施救；（2）家用电器或电线着火时，应先切断电源，再进行灭火；（3）更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止触电；（4）在照明电路中，电灯的开关应接在火线和灯泡之间．【解答】解：A、发现有人触电，应先切断电源，再进行施救，若立即用手把他打开，容易使施救者也触电，故A错误；B、家用电器或电线着火时，应先切断电源，再进行灭火，若用水来直接灭火，容易引发触电，故B错误；C、更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故C正确；D、在照明电路中，电灯的开关应接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会有电，故D错误．故选C．2．如图所示，关于手电筒中金属弹簧的说法中正确的是（）A．金属弹簧可以改为塑料弹簧B．金属弹簧将弹性势能转化为电能C．金属弹簧将电能转化为光能D．利用金属弹簧的弹性和导电性防止电路接触不良，造成断路【考点】电路的三种状态；能量转化的现象．【分析】手电筒的电路为基本电路，是用导线将电源、开关和灯泡连接起来的电路；金属弹簧起到导线的作用，用来连接电路的．【解答】解：A、手电筒中金属弹簧起到导线的作用，若改为塑料弹簧、塑料是绝缘体不导电，会造成电路断路，灯泡不能发光，故A不正确；BC、金属弹簧是导线，不能将弹性势能转化为电能，也不能将电能转化为光能，故BC不正确；D、金属弹簧具有弹性、同时是导体，可以防止电路接触不良，造成的断路现象，故D正确．故选D3．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮．用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光．用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光．发生这一现象的原因可能是（）A．灯丝断了 B．灯泡短路 C．开关接触不良 D．插座短路【考点】测电笔的使用．【分析】试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光．【解答】解：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接的是火线，电路连接正常；用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光，说明在A、B两点之间出现了断路，可能灯丝断了．故选A．4．如图，下列关于电磁现象的表述不正确的是（）A．闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用B．用橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，说明橡胶棒带电C．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸引，说明玻璃棒有磁性D．给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场【考点】物体带电现象；通电直导线周围的磁场；直流电动机的原理；验电器的原理及使用．【分析】两种不同物质组成的物体相互摩擦后，物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场．【解答】解：A、当闭合开关后，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用，故A叙述正确；B、同种电荷相互排斥，用橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，说明橡胶棒电，故B叙述正确；C、用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电，因此可以吸引轻小物体，故C叙述错误；D、给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故D叙述正确．故选：C．5．下列说法中错误的是（）A．电池充电时，电能转化为化学能B．暖瓶塞被热气弹开时，内能转化为机械能C．用热水袋取暖，热水袋的内能减少了D．汽油机是机械能转化为内能的装置【考点】能量的相互转化；热传递改变物体内能．【分析】根据选项中所消耗和获得的能量可做出判断，知道做功和热传递都可以改变物体的内能．【解答】解：A、电池充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，故A正确；B、暖瓶塞被热气弹开时，气体对外做功，将内能转化为机械能，故B正确；C、用热水袋取暖，是热传递改变了物体的内能，热水袋的内能减少了，故C正确；D、汽油机是内能转化为机械能的装置，故D错误．故选D．6．质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为6分钟，它们的温度随时间变化的图象如图所示．下列说法正确的是（）A．甲在3～6min内是液态B．甲是晶体，乙是非晶体C．在4～6min内，甲的内能保持不变D．在固态时，甲的比热容小于乙的比热容【考点】熔化和凝固的温度—时间图象．【分析】（1）晶体有固定的熔化温度，非晶体没有，晶体在熔化的过程中，是固液共存状态的；物质吸收热量、内能增加，但温度保持不变．（2）根据Q吸=Cm（t﹣t0）可知：在吸收的热量和时间一定时，物体的温度变化值越大，比热容就越小．【解答】解：A、因甲为晶体，晶体在熔化的过程中，是固液共存状态的，故A错误；B、因为晶体有固定的熔化温度，非晶体没有，而甲物质到达50摄氏度后温度未再升高，有可能在沸腾，所以不能确定甲为晶体．而乙虽然温度一直升高，可能还没达到熔点，也可能是非晶体，故不可以判断甲是晶体，故B错误；C、在4～6min内，甲吸收热量，内能增加，故C错误；D、烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同，在0～t1时间里甲升高的温度为△t1=10℃，乙升高的温度为△t2＜10℃，可知，当吸收的热量和质量都相同时，△t越大比热容C就越小．所以甲的比热容小于乙的比热容．故D正确．故选D．7．如图所示，设电源电压保持不变，R是一个定值电阻，在a、b两点间接入一个标有“3V2W”功灯泡L1，它恰能正常发光；若在a、b两点间换接入标有“3V3W”的灯泡L2，则该灯泡（）A．也能正常发光，其消耗的电功率等于2WB．也能正常发光，其消耗的电功率等于3WC．不能正常发光，其消耗的电功率小于3WD．不能正常发光，其消耗的电功率大于3W【考点】电功率的计算；电阻的串联．【分析】由铭牌可以比较L1和L2灯丝电阻的大小关系，当接入L1时正常发光电压为3V，当接入L2时因电阻变小而分压变小，加在L2两端的电压小于额定电压而不能正常工作．【解答】解：由铭牌及可知，额定电压相同，P1＜P2，所以R1＞R2，当接入L1时正常发光，U1=3V，当接入L2时，因为R1＞R2，所以：U2＜U1=3V，所以当接入L2时，所加电压小于额定电压，其实际功率小于额定功率（3W），不能正常发光．故选C．二、填空题（每小题3分，共21分）8．在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面（二氧化氮的密度大于空气密度），倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开（图甲），抽掉玻璃板后，如图乙，最终发现两瓶内气体颜色基本相同．这是一种扩散现象，它说明了分子在不停地做无规则运动．【考点】分子的热运动．【分析】不同物质接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动．【解答】解：两瓶气体在抽掉玻璃板后，颜色变得相同，说明二氧化氮分子、空气分子彼此进入了对方，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动．故答案为：基本相同；扩散；分子在不停地做无规则运动．9．阳光下的海边沙滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧凉爽，这主要是因为海水的比热容比沙子大，使得海水温度的升降比沙子慢，如将10℃的10kg海水加热到60℃，需吸热2.1×106J．（海水的比热容近似为4.2×103J/（kg•℃））【考点】热量的计算；比热容解释简单的自然现象．【分析】水的比热容大，在吸收和放出相同热量，温度变化小．利用Q=cm△t可求得l0kg海水温度从10℃升高到60℃时吸收的热量．【解答】解：因为水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小，因此，海水温度的升降比沙子慢，使得沙子滚烫，而海水依旧凉爽；10kg海水温度升高50℃时吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×106J．故答案为：比热容；慢；2.1×106．10．如图所示是汽油机工作时四个冲程中的某一个，你认为这是做功冲程，此冲程中，气缸内工作物质的能量转化为曲轴的机械能．某汽车行驶100km消耗汽油100L，如果完全燃烧可放出的热量为3.266×109J（汽油的热值为4.6×107J/kg）．【考点】内燃机的四个冲程．【分析】（1）根据图中气门的开关情况和活塞的运动方向判断出是哪一个冲程；内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能；（2）根据汽油的体积求出汽油的质量，然后根据Q=mq求出放出的热量．【解答】解：（1）根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；此冲程中，气缸内工作物质的能量转化为曲轴的机械能；（2）100L汽油的质量为m=ρ汽油V=0.71×103kg/m3×100×10﹣3m3=71kg；71kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q放=mq=4.6×107J/kg×71kg=3.266×109J．故答案为：做功；机械；3.266×109．11．儿童公园里，小朋友从滑梯上下滑时，臀部感觉发热，这是以做功（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了物体内能；他在下滑的过程中，重力势能变小、机械能变小（都选填“变大”、“变小”、“不变”）．【考点】做功改变物体内能；动能和势能的转化与守恒．【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递，做功改变内能属于能量的转化，而热传递改变物体的内能属于能量的转移；（2）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；机械能包括动能和重力势能．【解答】解：小朋友从滑梯上滑下，感到臀部灼热，是因为克服滑梯摩擦力做功，使其内能增加，即机械能转化为内能，故属于做功改变内能；小朋友从滑梯上滑下，其质量不变，高度减小，故重力势能变小；小朋友从滑梯上滑下，克服滑梯摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，故机械能减小．故答案为：做功；变小；变小．12．如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向左（填“左或“右”）偏转，这说明通电螺线管周围存在磁场；同时发现可移动的A、B两螺线管相互靠近（填“靠近”或“远离”）【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用；安培定则．【分析】根据右手定则判断两个通电螺线管的极性；根据磁极间的相互作用判断小磁针的指向及两螺线管的运动情况．【解答】解：对于B螺线管，根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向﹣﹣螺线管的右端为N极，左端为S．同样，对于A螺线管，根据右手定则可判断出螺线管的右端为N极，左端为S．所以两个螺线管相靠近的一端为异名磁极，相互吸引，故可移动的A、B两螺线管相互靠近．由于通电螺线管相当于条形磁铁，周围存在着磁场，又A螺线管的左端为S，根据磁极间的相互作用，小磁针的N极会向左偏转．故答案为：左，磁场，靠近．13．如图所示电路，电源电压3V，把两个“3.8V2.5W”的小灯泡串联起来，闭合开关，两个小灯泡发光都较暗．现将一根导线接在灯泡L1的两端，则灯泡的亮暗变化情况是：L1熄灭、L2明显变亮，此时若用电压表接在L2两端，则示数为3V．【考点】电路的基本连接方式．【分析】用电器中有电流通过时，用电器能够工作；将用电器两端用导线直接连接，会造成用电器短路，用电器不能工作．【解答】解：由图知：闭合开关，两只灯泡串联，都发光但较暗．若把一根导线接在小灯泡L1的两端，L1被短路而熄灭，不能发光，但L2仍然有电流通过，照常发光．同时电源电压全部加在L2两端，所以明显变亮．此时若用电压表接在L2两端，则电压表测量L2两端电压，与电源电压相等，为3V．故答案为：熄灭；明显变亮；3．14．如图所示，某研究性学习小组利用“220V60W”的灯泡L1和“220V15W”的灯泡L2设计四个电路图．当把它们分别接入同一家庭电路中时，其中图丁的电路消耗的功率最大，为75W，消耗功率最小的是图丙的电路．【考点】电功率的计算．【分析】已知电源电压相等，根据公式P=可知，电路电阻越小．消耗的功率就越大，分析清楚电路结构根据电路结构应用并联电路特点与电功率公式分析答题．【解答】解：并联电路总功率等于各支路功率之和，两灯泡并联时灯泡都正常发光，电路功率最大，因此图丁所示电路功率最大，为：60W+15W=75W；因电阻越串越大、大于任何一个分电阻，电阻越并越小、小于任何一个分电阻，所以当两灯泡串联时，电路中的总电阻最大，由P=可知，此时电路消耗的总功率最小，图丙所示电路功率最小．故答案为：丁；75；丙．三、作图题15．（1）按要求将图甲中器材连接成电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗．（2）某人卧室内有4只白炽灯和2只开关，每只开关控制着2只灯的亮、灭，请画出这4只白炽灯和2只开关的连接方式，让灯泡正常发光．【考点】实物的电路连接；根据实物图画电路图．【分析】（1）当变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗，说明变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且右下方接线柱必须接入电路中，电压表测量滑动变阻器两端的电压说明电压表与灯泡并联，然后与开关、电源组成电路．（2）家庭电路中用电器之间都是并联的，一只开关控制两个灯泡，应将开关连在两灯的干路部分，由此设计电路．【解答】解：（1）经分析可知，滑动变阻器右下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中，然后与灯泡、电源、开关串联组成电路，电压表并联在滑动变阻器两端，由图电源由两节干电池组成，电压为3V，所以电压表使用0﹣3V量程，如图所示：，（2）经分析，四只灯泡并联，每两个灯泡的干路上有一个开关，由此画出电路图如图所示：．四、实验题（本大题3小题，共19分）16．（1）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了控制变量的研究方法、如表中是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录，要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用A、D两根导体；要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用A、B两根导体．导体编号ABCD长度（m）1.01.01.00.5横截面积（mm2）1.21.22.41.2材料镍铬丝锰铜丝镍铬丝镍铬丝（2）小刚用如图所示电路来探究串联电路的电压特点．实验中最好选择规格不相同（填“相同”或“不相同”）的小灯泡．用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC．经过多次实验，得到的数据记录在下表中．分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和．实验次数UAB/VUBC/VUAC/V10.82.23.021.02.03.031.21.83.0（3）小刚在实验中测量多组数据的主要目的是A（选填序号）A．寻找普遍规律B．减小实验误差．【考点】影响电阻大小的因素．【分析】（1）导体电阻的大小与导体长度、材料、温度和横截面积等因素有关．在探究性的实验题中，若要探究的物理量与多个因素有关，都要用到控制变量法，分析表中实验数据，根据实验所控制的变量分析答题．（2）为得出普遍规律，应使用不同规格的器材进行实验；根据表中的数据，分别计算出每一次实验中的UAB+UBC，再和相对应的UAC的电压值比较，得出结论；（3）在物理实验过程中，多次测量的目的有两个：将测量数据取平均值，减小误差；总结规律，避免结论的片面性．【解答】解：（1）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，影响导体电阻大小的因素较多，因此本实验要采用的探究方法是控制变量法；要探究导体电阻大小与长度是否有关，应控制导体的材料和横截面积相同，长度不同，故应选用A、D；要探究导体电阻大小与材料是否有关，应控制长度和横截面积相同，材料不同，故应选用A、B；（2）探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力；AB两点间的电压为L1两端的电压，BC两点间的电压为L2两端的电压，AC两点间的电压为电路两端的总电压．由表中的数据可以看出：第一次实验：UAC=3V，UAB+UBC=0.8V+2.2V=3V；第二次实验：UAC=3V，UAB+UBC=1.0V+2.0V=3V；第三次实验：UAC=3V，UAB+UBC=1.2V+1.8V=3V；因此可以得出：串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和，即UAC=UAB+UBC．（3）实验过程中，小明测量得到多组电压值的目的是：总结规律，避免结论的片面性，故A正确．故答案为：（1）控制变量；A、D；A、B；（2）不相同；串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和；（3）A．17．在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”时，小阳连接成如图甲所示的实验电路．（1）小阳连接的电路有一处明显的错误是：不应该将滑动变阻器两个上接线柱接入电路，导致没有电阻丝接入电路．（2）改正错误后，闭合开关，两电表指针偏转情况如图乙所示，读出电流表和电压表的示数分别是0.3A和2.4V，为提高实验精确程度，这个电路仍需要改进的地方是电流表应该换用0.6A的量程．（3）小阳还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”．在实验过程中，小阳先后用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻做实验，每次更换定值电阻并闭合开关后，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，然后再记录电流表的示数．【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．【分析】（1）观察实物图，滑动变阻器接法不对，应采用“一上一下”的接法；（2）在不超过所测电流的前提下，量程越小测量的精确度越高；（3）如果要探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”必须控制导体两端的电压相等，可以通过调节滑动变阻器的滑片来实现．【解答】解：（1）图甲中，滑动变阻器上面的两个接线柱接入电路，相当于接入一根导线，起不到保护电路和调节电压的作用，应改为“一上一下”接入电路；（2）观察乙图电流表示数可知，电流表的量程为0﹣3A示数为0.3A＜0.6A，所以应换用0～0.6A的量程，这样可以提高测量的精确度．电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；（3）在探究电流与电阻的实验过程中，需要保持不同阻值的电阻两端电压一定．由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，实验过程中，先后用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻做实验，定值电阻两端电压随之变化，所以更换电阻后，都需要调节滑动变阻器滑片，使不同阻值的电阻两端电压一定，然后再记录电流值．故答案为：（1）不应该将滑动变阻器两个上接线柱接入电路，导致没有电阻丝接入电路；（2）0.3；2.4；电流表应该换用0.6A的量程；（3）电压表的示数；电流表的读数．18．现要测定小灯泡的电功率，实验电路图如图所示，电源电压为6V，小灯泡的额定电压是3.8V，滑动变阻器标有“50Ω，1.5A”．（1）甲组同学按图连接电路，刚接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中可能的两个操作不当之处：①连接电路时，开关没有处于断开状态②闭合开关前，变阻器没有调整到最大阻值．（2）乙组同学也是按图连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，猜想产生此现象的原因可能是错将变阻器下面的两个接线端连接入电路，为了让实验正常进行，接下来应进行的操作是断开开关，将变阻器的上下各一个接线端接入电路，然后再移动滑片P，使电流表和电压表的示数变化，同时观察灯泡亮暗变化情况．（3）如表中是乙组同学按正确的操作测得的数据，从表中数据可以得出，小灯泡的实际电功率随电压的增大而增大，小灯泡的额定功率是1.52W．实验次数123电压U/V2.03.84.5电流I/A0.330.40.42电功率P/W（4）由表中的数据也可以算出小灯泡在不同发光状态时的电阻，通过计算你会发现小灯泡电阻是不同的，原因是灯丝的电阻受到温度的影响．【考点】电功率的测量．【分析】（1）刚接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明在连接过程中，开关没断开；灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路中电阻小，原因是闭合开关前，变阻器没有调整到最大阻值；（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，说明电路中电阻大，据此回答；实验中除了观察电表示数，还要观察小灯泡的明暗程度；（3）由表格数据，根据P=UI求出额定电压时的功率；（4）小灯泡在不同发光状态时的电阻是不同的，是因为受温度影响较大．【解答】解：（1）①由题意可知，刚接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明开关没断开，否则不会亮；②发出耀眼的光，说明电路中电阻小，原因是闭合开关前，变阻器没有调整到最大阻值处；（2）由题意知，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，说明小灯泡的电流、两端电压都很小，实际功率太小小灯泡不足与发光，说明滑动变阻器的阻值太大，可能原因就是错将变阻器下面的两个接线端连接入电路；为了让实验正常进行，接下来应进行的操作是断开开关，将变阻器的上下各一个接线端接入电路；实验中除了观察电表示数，还要观察小灯泡在不同电压下的不同电功率时的明暗程度；（3）由表格数据可知，P=UI=3.8V×0.4A=1.52w；（4）小灯泡在不同发光状态时的电阻是不同的，是因为受到温度的影响．故答案为：（1）①连接电路时，开关没有处于断开状态；②闭合开关前，变阻器没有调整到最大阻值；（2）错将变阻器下面的两个接线端连接入电路、断开开关，将变阻器的上下各一个接线端接入电路、灯泡亮暗变化情况；（3）1.52；（4）温度．五、计算题（本大题2个小题，共15分）19．如图所示，灯泡R1的电阻为50Ω、额定功率为2.5W，滑动变阻器R2的最大电阻为200Ω，电源电压为12V保持不变，闭合开关，不考虑灯泡电阻随温度的变化，移动变阻器的滑片P可控制灯的亮度，求：（1）灯泡R1消耗的最大功率是多少？（2）电压表的读数变化范围是多少？【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．【分析】由电路图可知，灯泡R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压．（1）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，其消耗的电功率最大，根据P=求出最大功率；（2）当滑片位于a端时电压表被短路，示数为0；当滑片位于b端时电压表的示数最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，进一步得出答案．【解答】解：由电路图可知，灯泡R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压．（1）R1两端电压最大可为12V时，消耗功率最大，此时变阻器接入电阻应该调整为零．灯泡R1消耗的最大功率：P1===2.88W；（2）电压表测滑动变阻器两端电压，最小电压为0V，当变阻器接入阻值最大时，电压最大．此时电流为：I===0.048A，Umax=IR2=0.048A×200Ω=9.6V，电压表的读数范围是0﹣9.6V；答：（1）灯泡R1消耗的最大功率是2.88W．（2）电压表的读数变化范围是：0﹣9.6V．20．电吹风是现代家庭的常用电器，如图所示电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如表所示额定电压220V频率50Hz吹冷风时功率80W吹热风时功率880W（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，工作10s消耗的电能是多少J？（2）当同时闭合S1、S2时，通过电热丝R的电流为多大？（保留一位小数）（3）当电吹风吹热风时，10s内电流通过R产生的热量是多少J？【考点】电功率的计算；电热．【分析】（1）由表格数据可知，吹冷风时的功率，根据W=Pt求出工作10s消耗的电能；（2）当同时闭合S1、S2时，电动机M和电热丝R同时工作，电吹风吹热风，吹热风时功率减去吹冷风时功率即为电热丝的功率，根据并联电路的电压特点和P=UI求出通过电热丝R的电流；（3）根据Q=W=Pt求出当电吹风吹热风时10s内电流通过R产生的热量．【解答】解：（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，由P=可得，工作10s消耗的电能：W冷=P冷t=80W×10s=800J；（2）当同时闭合S1、S2时，电动机M和电热丝R同时工作，电吹风吹热风，电热丝的功率：PR=P热﹣P冷=880W﹣80W=800W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=UI可得，通过电热丝R的电流：IR==≈3.6A；（3）当电吹风吹热风时，10s内电流通过R产生的热量：QR=WR=PRt=800W×10s=8000J．答：（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，工作10s消耗的电能是800J；（2）当同时闭合S1、S2时，通过电热丝R的电流为3.6A；（3）当电吹风吹热风时，10s内电流通过R产生的热量是8000J．六、综合能力题（本大题该小题，18分）21．炎炎夏日的一个晚上，婷婷自己在家，她把空调、日光灯、电视机都开着，正欣赏着某卫视的“快乐大本营”，“渴了，用电热水壶烧点水喝吧”，婷婷插上电热水壶烧水，请回答以下问题：（1）在上面说的电器中，电热水壶是利用电流的热效应工作的．（2）“为什么电热水壶可以将水烧开，而与它相连的导线却一点也不热呢？”聪明的婷婷一会儿就想明白了，原来是电热水壶和导线串联时通过的电流相等，而电热水壶的电阻比导线大（选填“大”或“小”），根据Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电热水壶产生的热量较多．（3）若上述电器的功率为：3台空调共约2200W，电视机200W，所有灯具共300W，假定它们平均每天工作时间分别是5小时、3小时、4小时，则每天共耗电12.8kW•h．（4）婷婷还发现，每天用电高峰时段，灯具总比正常发光暗一些，你能解释其中的原因吗？（提示：实际的电线路中，输电导线的电阻不能忽略）答：因为输电线有电阻，根据U=IR可知导线上会分去部分电压，用电高峰期间，线路上电流I很大，因此输电线上分走的电压不能忽略，导致用电器上分得的电压小于其额定电压，灯具比正常发光要暗一些．【考点】电功率与电压、电流的关系；电流的热效应、化学效应和磁效应；电功的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．【分析】（1）电流的热效应是指导体通电时会发热的现象，在这一过程中电能转化为内能；（2）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电