江苏省盐城市射阳县外国语学校2022届九年级物理上学期期中试题含解析新人教版

2022-2022学年江苏省盐城市射阳县外国语学校九年级（上）期中物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．1．如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是()A．①②B．②③C．②④D．③④2．在登楼梯比赛中，小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，则他登楼时克服重力所做功的功率最接近于()A．5WB．50WC．500WD．5000W3．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则()A．逆时针转，F先变小后变大B．顺时针转，F先变小后变大C．顺时针转，F先变大后变小D．逆时针转，F先变大后变小4．关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是()A．温度高的物体，内能一定大B．物体温度升高，一定吸收了热量C．物体吸收了热量，温度一定升高D．物体温度升高，内能一定增加5．下列现象中，改变物体内能的方式跟其他几个不同的是()A．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度降低B．放进冰箱冷冻室的水变成冰块C．在汽油机的压缩冲程中，气缸内气体的温度升高D．用手来回弯折铁丝，弯折处铁丝温度升高32\n6．如图所示，为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当乘客坐在座椅上时，座椅上的开关S1闭合；若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，下列设计比较合理的是()A．B．C．D．7．在如图所示的电路中，闭合开关后，只有一盏灯亮，且电路中只有一处故障，故障只发生在灯上，则判断正确的是()A．若电压表、电流表均无示数，则Ll断路B．若电压表无示数，电流表有示数，则灯Ll短路C．若电压表、电流表均有示数，则灯L2断路D．若电压表有示数，电流表无示数，则L2短路8．如图所示的电路中，AB为粗细均匀的长为L的电阻导体，以AB上各点对A点的电压U为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为()A．B．C．D．9．标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示．若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为()A．3WB．3.3WC．3.6WD．5W32\n10．将标有“6V3W”和“6V2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是()A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮B．两只小灯泡都能正常发光C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮D．两只小灯泡的总功率小2W11．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时()A．电流表示数变小，灯L仍然正常发光B．电流表示数变大，灯L变亮C．电压表示数变大，灯L的实际功率变小D．电压表示数不变，电路的总功率变大12．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是()A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5AB．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10ΩC．灯泡的最小功率是0.162WD．该电路的最大功率是2.25W二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分）13．如图慢慢将一根电线杆竖起；（1）若力的方向总是竖直向上，在电线杆竖直抬起的过程中，力的大小将__________；（2）若力的方向始终与杆垂直，则提起的过程中，力的大小将__________．32\n14．升国旗用的旗杆顶上安装滑轮是为了__________；如图所示的塔吊中使用滑轮组主要是为了__________．借助图中的塔吊，用1×104N的拉力F在20s内就可将重为1.8×104N的重物匀速竖直提升10m，拉力F的功率是__________W．15．“嫦娥一号”卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过__________的方式改变物体的内能．16．如图是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）．（1）这种物质的固体属于__________（选填“晶体”或“非晶体”）．BC段物质的内能__________（变大、变小、不变）（2）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2，则c1：c2=__________．17．如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是__________V，电阻R2的阻值是__________Ω，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的__________．（填“a”或“b”）32\n18．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路（如图甲所示），R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度变大时，电压表的示数将__________，电压表与电流表示数之比将__________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．19．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是__________W，这台电动机1min内产生的热量是__________J，这台电动机的效率是__________．（最后一空保留三位有效数字）20．电能表是用来测量__________的仪表．荣荣家的电能表的表盘如图所示．她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V60W”的白炽灯单独接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转．白炽灯实际消耗的电能是__________kW•h，由此判断转盘转速__________（偏快、偏慢、准确）．21．如图1所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图2所示．则小灯泡的额定功率__________W；电源电压__________V；滑动变阻器的最大阻值__________Ω．三、解答题（本题8小题，共52分）22．按照题目要求作图：32\n（1）如图1所示，为用核桃钳夹核桃时的情景，此时核桃钳可视为两根杠杆．请在图中画出作用在上面的动力F的力臂l和阻力F2的示意图．（2）如图2所示，试在甲、乙两个“○”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路．（3）请将图3中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路．23．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．（1）光伏发电系统发电时，__________能转化为__________能．（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q煤=3.0×107J/kg）（4）请写出一条光伏发电的优点．24．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图1所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RT上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入．电源电压恒定为12V，RT为光敏电阻，定值电阻R0=10Ω，若在0﹣12s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图U﹣t．求：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RT0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0﹣12s的时间内电路消耗的电能．25．小明猜想重力势能的大小可能与物体的质量及被举的高度有关．为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验，让锥子自由下落扎到旧书上，书上被扎出孔，如图所示．（1）比较甲和乙是通过控制__________来探究重力势能的大小与__________的关系；（2）要验证重力势能的大小与高度有关，应选择图中的__________和__________进行对比实验．（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的是（__________）A．看出书上扎出孔的深度；B．数出被扎出孔的纸的页数．32\n26．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．加热时间/min246810升高的温度/℃水318334858沙子106585165210（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为__________℃．（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子__________相同．（3）请利用表中数据在图乙中作出表示沙子升高的温度随时间变化规律的图线．（4）仔细观察记录数据并分析；一开始的2分钟，水和沙子升温都很慢，其主要原因是__________；4分钟﹣6分钟时，水温上升正常而沙子升温突然变慢，其主要原因是__________；最后8分钟到10分钟，水和沙子升温都逐渐减慢主要原因是___________；（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等．27．小海利用如图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V恒定，实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．（1）根据电路图甲，将乙图中实物电路连接完整（导线不允许交叉）．（2）实验中多次改变R的阻值，调节变阻器的滑片，使电压表示数保待不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．某次实验中，小海用5Ω的电阻做好实验后，接下来：断开开关，将滑动变阻器的滑片P移到__________端（选填“A”或“B”），然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，保持电压表的示数为__________V，读出电流表的示数．32\n（3）为了能够完成整个实验，滑动变阻器的最大阻位应不小于__________Ω．28．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较__________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是__________．A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它B．探究电流与电压、电阻的关系C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是__________．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流__________，其产生的热量__________．（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中__________（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻__________（选填“串联”或“并联”）．（4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中__________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成__________．水和煤油吸热的多少是通过__________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．29．阅读短文，回答问题：热动式断路器当电路发生短路或过载时，电路中电流就会超过额定电流，可能会引起安全事故．为防止这类事故的发生，电路中通常装有熔断器、空气开关等保护装置．当发生事故时，保护装置会自动切断电路．32\n热动式断路器是最简单的一种断路器．热动式断路器构造如图1所示，向右推动复位手柄，脱扣器将手柄锁定在合闸位置，若电路中电流小于或等于额定电流，则断路器不会动作．当电路过载时，通过断路器的电流就会超过额定电流，此时双金属片发热并向右弯曲（如图1中虚线所示），带动脱扣器工作，于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置，触点分开，从而断开电源．热动式断路器适用于过载保护，一旦线路中的电流超过额定电流，断路器需经过一段时间后动作，图2为某型号的断路器在室温为20℃时的动作时间与流经电流的关系图象．（1）热动式断路器应__________（串联/并联）在电路中；热动式断路器中的复位手柄属于__________（省力/费力/等臂）杠杆；（2）关于热动式断路器下列说法正确的是__________A．属于电路中的用电器B．双金属片中电流大于出线电流C．正常工作时电流入线与电流出线间电压是220VD．脱扣器将手柄锁定在合闸位置时弹簧的弹性势能最大（3）双金属片是由铜片和铁片组成，受热时铜片膨胀得比铁片大．在图3中，铜片和铁片的位置符合要求的双金属片是__________．32\n2022-2022学年江苏省盐城市射阳县外国语学校九年级（上）期中物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．1．如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是()A．①②B．②③C．②④D．③④【考点】杠杆的分类．【专题】简单机械．【分析】判断杠杆的种类，可结合生活经验，根据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆，若动力臂等于阻力臂，则是等臂杠杆．【解答】解：核桃夹、手推车在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；船桨、碗夹在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆．所以属于费力杠杆的一组是①②．故选A．【点评】准确分析题目中工具的动力臂与阻力臂的关系，是判断省力杠杆和费力杠杆的关键．2．在登楼梯比赛中，小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，则他登楼时克服重力所做功的功率最接近于()A．5WB．50WC．500WD．5000W【考点】功率的测量实验．【专题】功、功率、机械效率．【分析】先估算出该同学上楼所做的功，然后由功率公式求出他上楼的功率．【解答】解：该同学的质量约为50kg，每层楼的高度约为3m，上楼时要克服重力做功，上5楼所做的功约为：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4×3m=6000J，功率约为P===500W；故选C．【点评】本题是一道估算题，根据对实际情况的掌握求出上楼所做的功，然后再求出功率．3．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则()32\nA．逆时针转，F先变小后变大B．顺时针转，F先变小后变大C．顺时针转，F先变大后变小D．逆时针转，F先变大后变小【考点】杠杆的平衡分析法及其应用；杠杆中最小力的问题．【专题】动态预测题．【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂．根据杠杆平衡条件动力×动力力臂=阻力×阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化．【解答】解：如右图；连接OA，此时OA是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件：F动L动=F阻L阻，知：在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大．沿逆时针方向旋转时，力F变大．故选B．【点评】此题中，抓住动力臂最大、动力F最小时绳所处的位置，是解题的关键所在．4．关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是()A．温度高的物体，内能一定大B．物体温度升高，一定吸收了热量C．物体吸收了热量，温度一定升高D．物体温度升高，内能一定增加【考点】温度、热量与内能的关系．【分析】要解答本题需掌握温度、内能与热量三者之间的关系以及晶体在熔化过程中，虽然吸热，但温度保持不变．【解答】解：A、温度是影响内能大小的一个因素，但不是唯一因素，所以温度高的物体内能不一定大．故A不正确；B、改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，且二者是等效的，所以物体温度升高不一定是吸收了热量．故B不正确；C、物体吸收热量内能增加，但温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中虽然吸热，但温度保持不变．故C不正确；D、物体温度升高，分子运动加剧，分子动能增加，分子动能和分子势能总和为物体内能．故D正确．故选：D．【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握，是中考的热点．32\n5．下列现象中，改变物体内能的方式跟其他几个不同的是()A．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度降低B．放进冰箱冷冻室的水变成冰块C．在汽油机的压缩冲程中，气缸内气体的温度升高D．用手来回弯折铁丝，弯折处铁丝温度升高【考点】物体内能的改变．【专题】分子热运动、内能．【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程．【解答】解：A、自行车轮胎放气时，气体对外做功，内能减小，温度减小，因此该现象是通过做功改变物体内能的；B、冰箱内的温度很低，水变成冰时，需要放出热量，因此是通过热传递来改变物体内能的；C、在汽油机的压缩冲程中，活塞对气体做功，内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，因此是通过做功的方式改变物体内能的；D、用手来回弯折铁丝时，机械能转化为铁丝的内能，内能增大温度升高，是通过做功改变了物体的内能．故选B．【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目．6．如图所示，为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当乘客坐在座椅上时，座椅上的开关S1闭合；若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，下列设计比较合理的是()A．B．C．D．【考点】串、并联电路的设计．【专题】电流和电路．【分析】由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被短路了．【解答】解：A、两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，不符合题意；B、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，不符合题意；C、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，符合题意；D、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，不符合题意．故选C．【点评】本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻是保护电阻，可使电路对电源不被短路．32\n7．在如图所示的电路中，闭合开关后，只有一盏灯亮，且电路中只有一处故障，故障只发生在灯上，则判断正确的是()A．若电压表、电流表均无示数，则Ll断路B．若电压表无示数，电流表有示数，则灯Ll短路C．若电压表、电流表均有示数，则灯L2断路D．若电压表有示数，电流表无示数，则L2短路【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用．【分析】由图知，两个灯泡并联，电压表测量并联电路两端的电压，电流表测量Ll中的电流；闭合开关后，只有一盏灯亮，并且只有一个灯泡出现了故障，根据两表的情况，可知故障所在；注意电流表有示数表明电路为通路；如果电流表无示数，表明电路为断路．【解答】解：A、电流表均无示数，说明灯Ll断路；则L2完好，那么电压表应该有示数；故A错误．BC、电流表有示数，说明灯Ll完好；则灯L2断路，电压表测量L1两端电压，故应该有示数；故B错误，C正确．D、电流表均无示数，说明灯Ll断路；则L2完好，那么电压表应该有示数；故D错误．故选C．【点评】此题考查电流表，电压表在电路故障中的作用判断，要结合图形和两表特点进行分析．8．如图所示的电路中，AB为粗细均匀的长为L的电阻导体，以AB上各点对A点的电压U为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为()A．B．C．D．【考点】电路的动态分析．【专题】电路变化分析综合题．【分析】导体的电阻与长度成正比，导体越长，电阻越大，串联电路中的电压U与电阻成正比，电阻越大，电压越大．【解答】解：各点离A点的距离x越大，导体的电阻越大，AB上的各点对A点的电压U就越大，所以U与x成正比，故为图象B．故选B．32\n【点评】解决此类问题要结合影响电阻大小的因素和串联电路的电压规律及图象规律进行分析求解．9．标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示．若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为()A．3WB．3.3WC．3.6WD．5W【考点】电功率的计算；并联电路的电流规律．【专题】计算题；压轴题；信息给予题．【分析】从图象上可以看出当电源电压为4V时，通过灯泡的电流为I1=0.4A，根据公式I=可求通过电阻的电流，进一步求出总电流，根据公式P=UI可求整个电路消耗的功率．【解答】解：读图可知，当电源电压为4V时，通过灯泡的电流为I1=0.4A，通过电阻的电流I2===0.5A，电路总电流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A，则整个电路消耗的功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W．故选C．【点评】本题考查并联电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是并联电路电流的规律，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．10．将标有“6V3W”和“6V2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是()A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮B．两只小灯泡都能正常发光C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮D．两只小灯泡的总功率小2W【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率．【分析】（1）已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，利用欧姆定律求出两灯泡的电阻；（2）根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作，根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系，根据P=UI求出电路消耗的总功率．【解答】解：（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流：I甲===0.5A，I乙===A，32\n由I=可得，两灯泡的电阻：R甲===12Ω，R乙===18Ω；（2）甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两灯泡的电流相等，故C不正确；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I===0.2A，因I＜I乙＜I甲，所以，两灯泡均不能正常发光，故B不正确；由P=I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故A不正确；电路的总功率：P=UI=6V×0.2A=1.2W＜2W，故D正确．故选D．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，灯泡是否正常发光可以比较电流与额定电流之间的关系，可以比较两端的电压和额定电压之间的关系．11．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时()A．电流表示数变小，灯L仍然正常发光B．电流表示数变大，灯L变亮C．电压表示数变大，灯L的实际功率变小D．电压表示数不变，电路的总功率变大【考点】欧姆定律的应用；电流表的使用；电功率的计算．【专题】压轴题．【分析】由电路分析可得，开关全闭合时，R与L并联，电压表测量灯泡及电阻上的电压，电流表测干路电流；当开关S2断开时，由欧姆定律可得电流、电压的变化及灯泡上的亮度变化．【解答】解：当断开S2时，只有灯泡L接入电路，因L并联在电路两端，故电压不变，所以灯泡的功率不变即亮度不变；因开关S2断开时R断路，故干路中的电流减小，故A正确，B错误；因电源电压不变，故电压表示数不变，故C错误；因电路中R断开，灯泡的功率不变，故电路中总功率变小；故D错误；32\n故选A．【点评】本题中应掌握并联电路的特点，注意当用电器并联在电路两端时，电压保持不变．12．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是()A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5AB．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10ΩC．灯泡的最小功率是0.162WD．该电路的最大功率是2.25W【考点】电功率的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电阻的串联．【专题】计算题；压轴题；动态预测题；电路变化分析综合题．【分析】从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，为了不损坏电路元件，根据串联电路电流的特点，应该选取通过灯泡L与通过滑动变阻器额定电流相比较，得出电路中的最大电流，通过灯泡L的电流可利用公式IL=计算，并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，可利用公式R总=计算总电阻，再利用公式RL=计算灯泡的电阻，最后利用公式R小=R总﹣RL计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值；为了不把电压表损坏，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，利用公式UL′=U﹣U大计算电压，再利用公式I小=计算电流，最后利用公式R大=计算电阻，灯泡的最小功率可利用公式P小L=I小2RL计算；电路中的最大功率可利用公式P总大=UI大计算．【解答】解：∵UL=2.5V，PL=1.25W32\n∴IL===0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A，由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，R总===9Ω，RL===5Ω，R小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω；∵当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，再利用公式I小===0.3A，最后利用公式R大===10Ω；所以电路中电流的变化范围是0.3A﹣0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω﹣10Ω；灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W．故选D．【点评】本题综合性较强，考查的内容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电压规律，电流规律，电阻规律，要用到电功率的一个变形公式：P=I2R求解，需要注意的是：P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到．二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分）13．如图慢慢将一根电线杆竖起；（1）若力的方向总是竖直向上，在电线杆竖直抬起的过程中，力的大小将不变；（2）若力的方向始终与杆垂直，则提起的过程中，力的大小将变小．【考点】杠杆的平衡分析法及其应用．【分析】（1）如果力总是竖直向上，则由力F的力臂与重力的力臂的关系可以得出力的变化；（2）若力的方向始终与杆垂直，则可得出力F的力臂不变，由重力力臂的变化可求得力F的变化．32\n【解答】解：（1）若力总是竖直向上，则由几何知识可得力F的力臂始终为重力力臂的2倍，由力矩平衡得，力F将始终为重力的一半，故力F保持不变．（2）若力与杆垂直，则力F的力臂不变，而重力的力臂逐渐减小，则由力矩平衡得力F将变小．故答案为：不变，变小．【点评】（1）中的力F的力臂为重力力臂的2倍可由相似三角形得出．14．升国旗用的旗杆顶上安装滑轮是为了改变力的方向；如图所示的塔吊中使用滑轮组主要是为了省力．借助图中的塔吊，用1×104N的拉力F在20s内就可将重为1.8×104N的重物匀速竖直提升10m，拉力F的功率是1.5×104W．【考点】功率的计算；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点．【专题】简单机械；功、功率、机械效率．【分析】（1）定滑轮的优点是能改变力的方向；使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向；（2）先根据W=Fs求出拉力做的功，再根据功率公式P=，即可求出功率．【解答】解：（1）升国旗用的旗杆顶上安装滑轮是为了改变力的方向；塔吊中使用滑轮组主要是为了省力；（2）重物由3段绳子承担，故拉力F提升绳子通过的距离为s=3h=3×10m=30m；拉力F做功为W=Fs=1×104N×30m=3×105J；拉力F的功率为P===1.5×104W．故答案为：改变力的方向；省力；1.5×104．【点评】深入理解定滑轮、滑轮组的特点，熟练运用功和功率的计算公式，是解答此题的关键．15．“嫦娥一号”卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过热传递的方式改变物体的内能．【考点】热传递改变物体内能．【分析】要解答本题需掌握：热传递改变物体内能的特点．【解答】解：发生月食的时候，太阳光被挡住，所以卫星表面温度急剧下降，内能减小，是能量的转移，属于热传递改变物体内能．故本题答案为：减小，热传递【点评】本题主要考查学生对：热传递的理解和掌握．16．如图是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）．32\n（1）这种物质的固体属于晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．BC段物质的内能变大（变大、变小、不变）（2）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2，则c1：c2=1：2．【考点】熔化和凝固的温度—时间图象；晶体和非晶体的区别；比热容的概念．【专题】图析法；温度计、熔化和凝固；比热容、热机、热值．【分析】（1）要解决此题，需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升．晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，但内能增加．（2）晶体熔化过程中质量不变，吸收热量的多少与加热时间成正比，根据Q=cm△t可判断比热容的比值．【解答】解：（1）由图知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为0℃．晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，但内能增加，所以物质在B点的内能小于在C点时的内能，即BC段物质的内能增大；（2）根据图中坐标信息可知，该物质在AB段温度升高10℃，被加热5min；在CD段温度升高10℃，被加热10min；则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1：2，根据Q=cm△t可得，==．故答案为：（1）晶体；变大；（2）1：2．【点评】此题主要考查了晶体的熔化图象．要学会从图象中找出与晶体有关的信息．关键是掌握晶体的熔化特点：吸热但温度保持不变．17．如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是6V，电阻R2的阻值是20Ω，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的a．（填“a”或“b”）【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．【专题】计算题；压轴题；信息给予题．32\n【分析】当开关在2时，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表测量总电流，当开关在1时，电路中只有电阻R1，电压表测量电源电压，此时示数最大，从乙图可以看出，【解答】解：从乙图可以看出电源电压为6V，当两电阻串联时，电阻R1两端的电压为2V，电流为0.2A，所以电阻R2两端的电压为U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，所以电阻R2的阻值是R2===20Ω，从图丙上可以看出，当电压为4V时，a对应的电流为0.2A，b对应的电流为0.4A，所以电阻R2的I﹣U图象是丙图中的a．故答案为：6；20；a．【点评】本题考查电压、电阻的计算，关键是从图象上读出数据，难点是会分析开关在不同位置时电路的连接情况以及明白电流表和电压表分别测量哪一部分的电流和电压，要知道串联电路电流和电压的规律．18．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路（如图甲所示），R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度变大时，电压表的示数将变大，电压表与电流表示数之比将不变（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．【考点】欧姆定律的应用．【专题】推理法；欧姆定律．【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压；根据乙图得出当有害尾气浓度变大时气敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化．【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压；由图乙可知，当有害尾气浓度变大时，气敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小；根据I=可知，电路中的电流变大；根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大．由于电压表与电流表示数之比为R0的阻值，而R0为定值电阻，所以电压表与电流表示数之比不变．故答案为：变大；不变．【点评】本题考查了电阻的串联特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象得出当有害尾气弄浓度变大时气敏电阻阻值的变化．19．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是2200W，这台电动机1min内产生的热量是1.2×104J，这台电动机的效率是90.9%．（最后一空保留三位有效数字）【考点】电功率的计算；物理量的单位及单位换算；能量利用效率；焦耳定律．32\n【专题】计算题；应用题；压轴题．【分析】已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的电功率，已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．先根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率．【解答】解：电动机的电功率P总=UI=220V×10A=2200W，这台电动机1min内产生的热量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J．线圈消耗的功率P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率P出=P总﹣P圈=2200W﹣200W=2000W，这台电动机的效率是η===90.9%．故答案为：2200；1.2×104；90.9%．【点评】本题考查电功率、产生热量、输出功率、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能，解题过程中还要注意单位的换算．20．电能表是用来测量电功的仪表．荣荣家的电能表的表盘如图所示．她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V60W”的白炽灯单独接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转．白炽灯实际消耗的电能是0.002kW•h，由此判断转盘转速偏快（偏快、偏慢、准确）．【考点】电能表参数的理解与电能的求法．【专题】电能和电功率．【分析】电能表是测量电路消耗电能多少（或电功）的仪表；已知每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转动3000r，据此可求出转7转消耗的电能；并根据W=Pt计算白炽灯消耗的电能，比较两种方法得到的电能，从而确定转盘转速的快慢．【解答】解：电能表是测量电功的仪表；白炽灯实际消耗的电能：W=Pt=0.06kW×h=0.002kW•h；电能表的表盘转7转消耗的电能：W=×kW•h=0.0023kW•h，因为W＜W′，所以该电能表的表盘转速偏快．故答案为：电功；0.002；偏快．【点评】本题考查电能表的作用以及消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是对电能表参数的物理意义的正确理解，解题过程中还要注意单位的换算．32\n21．如图1所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图2所示．则小灯泡的额定功率6W；电源电压6V；滑动变阻器的最大阻值9Ω．【考点】电功率的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．【专题】计算题；应用题；信息给予题．【分析】（1）由电路图可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大；（2）当滑片为与左端时，电路为L的简单电路，电路中的电流最大，电压表测电源的电压；此时灯泡两端的电压和额定电压相等，根据图2读出通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；（3）当滑片为与右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，根据图象读出两电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．【解答】解：当滑片位于左端时，等效电路图如图甲所示；当滑片位于右端时，等效电路图如图乙所示；（1）由图甲和图乙可知，当滑片位于左端时电压表的示数最大，为电源的电压，电流表的示数也最大，由图2可知，电源的电压U=6V，此时通过灯泡的电流IL=1.0A，因此时灯泡的电压和额定电压相等，所以灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1.0A=6W；（2）由图2可得乙图中：UL=1.5V，电路中的电流I=0.5A，滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=6V﹣1.5V=4.5V，所以R滑===9Ω．故答案为：6；6；9．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数．32\n三、解答题（本题8小题，共52分）22．按照题目要求作图：（1）如图1所示，为用核桃钳夹核桃时的情景，此时核桃钳可视为两根杠杆．请在图中画出作用在上面的动力F的力臂l和阻力F2的示意图．（2）如图2所示，试在甲、乙两个“○”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路．（3）请将图3中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路．【考点】力臂的画法；电流表的使用；电压表的使用；家庭电路的连接．【专题】作图题；图像综合题．【分析】（1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．（2）使两灯组成并联电路，可根据电流流向法进行分析；电流从电源的正极出发，在电源左边的第一个节点分成两支，一路经过左边的电灯、一路经过上边的电灯，然后在左边的节点处会合；由此可判断出：甲处电表相当于导线，而乙处电表相当于断路；而电流表的阻值小，在电路中相当于导线，电压表的阻值很大，在电路中相当于断路；由此可判断出“〇”内应填的电表符号．（3）家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套．家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．【解答】解：（1）找出支点O，从O作动力F1作用线作垂线，支点到垂足的距离就是动力臂L1；动力向下方运动，阻力的方向和动力的运动方向相反，所以阻力的方向向上方；如图所示；（2）由分析知：要使两灯并联，则甲表相当于导线，故甲处为电流表；乙表相当于断路，故乙表为电压表，如图所示：（3）火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套．这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全．32\n三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．当金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故．如图所示：【点评】本题考查了力和力臂的作法，电压表电流表的使用，家庭电路的连接等等，是一道综合性较强的题目．但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．23．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．（1）光伏发电系统发电时，太阳能转化为电能．（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q煤=3.0×107J/kg）（4）请写出一条光伏发电的优点．【考点】能量转化的现象；燃料的热值；电功的计算．【专题】计算题；应用题；压轴题．【分析】（1）太阳能电池在太阳光照射下发电，是将太阳能转化为电能；（2）已知功率和时间，根据公式W=Pt可求该光伏发电系统一天共发电的度数；（3）根据公式W=Q=qm可求燃烧的煤的质量；（4）光伏发电的优点是清洁、无污染等．【解答】解：（1）光伏发电系统发电时太阳能转化为电能；（2）发电W=Pt=20kW×8h=160kW•h；答：该光伏发电系统一天共发电160kW•h；（3）160kW•h=160×3.6×106J=5.76×108J；Q===1.92×109J；燃烧煤的质量m===64kg；答：需要燃烧煤64kg．（4）光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源．【点评】本题考查了光伏发电系统转换效率、发电的度数、煤的质量、太阳能的优点等知识，是一道计算题，难度适中，是一道中档题．24．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图1所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RT上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入．电源电压恒定为12V，RT为光敏电阻，定值电阻R0=10Ω，若在0﹣12s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图U﹣t．求：32\n（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RT0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0﹣12s的时间内电路消耗的电能．【考点】电路的动态分析．【专题】电能和电功率；电路变化分析综合题．【分析】（1）根据图象可知，当有人通过时，电压表示数为3V，根据欧姆定律和串联电路电流的特点求出电路中的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出光敏电阻的阻值；（2）根据P=求出光敏电阻的功率；（3）根据图象分别读出有人通过和无人通过时所用的时间，然后力W=t求在0﹣12s的时间内电路消耗的电能．【解答】解：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RT0；根据图象可知，当有人通过时，光敏电阻RT两端电压为3V，则电路中的电流：I===0.9A，又∵I=，并且串联电路处处电流相等∴光敏电阻的阻值：RT0==≈3.3Ω；（2）根据图象可知，当无人通过时，UT1=6V，则UT1：U01=6V：（12V﹣6V）=1：1；所以RT1=R0=10Ω；光敏电阻的功率：PT===3.6W；（3）在0﹣12s内，无人通过时间t0=10s；有人通过时间t1=2sW总=W0+W1=t0+t1=×10s+×2s=79.2J．答：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值为3.3Ω；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率为3.6W；（3）在0﹣12s的时间内电路消耗的电能为79.2J．32\n【点评】本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找出光敏电阻的分压值．25．小明猜想重力势能的大小可能与物体的质量及被举的高度有关．为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验，让锥子自由下落扎到旧书上，书上被扎出孔，如图所示．（1）比较甲和乙是通过控制高度来探究重力势能的大小与质量的关系；（2）要验证重力势能的大小与高度有关，应选择图中的甲和丙进行对比实验．（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的是（B）A．看出书上扎出孔的深度；B．数出被扎出孔的纸的页数．【考点】探究影响物体势能大小的因素．【专题】实验题；控制变量法．【分析】影响物体势能的大小因素，可根据物体的重力势能公式G=mgh看出，物体的质量和高度决定了物体的重力势能的大小．【解答】解：（1）物体的重力势能G=mgh，采用控制变量法实验，比较甲、乙．由图看出甲乙的高度相同，比较质量就可得出时能的大小．（2）要验证重力势能的大小与高度有关，需要控制质量相等，由图看出，甲、丙质量相等，可比较甲、丙．（3）判断物体重力势能的大小，数出被扎出孔的纸的页数更加准确．故答案为（1）高度、质量，（2）甲、丙，（3）B．【点评】考查了重力势能的大小和什么因素有关的知识点，本实验要求学生多动脑思考，进一步提高实验的能力．26．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．加热时间/min246810升高的温度/℃水318334858沙子106585165210（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为18℃．（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同．（3）请利用表中数据在图乙中作出表示沙子升高的温度随时间变化规律的图线．（4）仔细观察记录数据并分析；一开始的2分钟，水和沙子升温都很慢，其主要原因是铁圈、石棉网、容器要吸热，后来水和沙子才从容器底部吸热；4分钟﹣6分钟时，水温上升正常而沙子升温突然变慢，其主要原因是沙子子未搅拌，受热不匀；32\n最后8分钟到10分钟，水和沙子升温都逐渐减慢主要原因是_水和沙子温度升高后与环境温差越大向空气散热越快，故升温变慢；（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的质量之比相等．【考点】探究比热容的实验．【专题】实验探究题；比热容、热机、热值；探究型实验综合题．【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下．（2）为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，实验中，要用两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热；（3）在图象中找出表格中的数据所对应的点，然后用平滑的曲线连接；（4）分析加热的实际情况判断温度变化特点的原因；（5）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，据此推导得出结论．【解答】解：（1）由图知：温度计的分度值为1℃；“20”在“10”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为18.0℃．（2）小杰选用了两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；（3）水升高的温度随时间变化规律的图线如图：（4）由于开始铁圈、石棉网、容器要吸热，后来水和沙子才从容器底部吸热，所以一开始的2分钟，水和沙子升温都很慢；4分钟﹣6分钟时，此时铁圈、石棉网、容器温度都已正常，水吸热对流升温，而沙子没有搅拌，不能形成对流，所以沙子的温度变化突然减慢；32\n最后8分钟到10分钟，水和沙子的温度都已很高，此时向外界散热也加快，所以升温都逐渐减慢；（5）根据Q=cm△t可知，Q=k△t中的k=cm，则有k1=cm1，k2=cm2，因为=，所以=，即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等．故答案为：（1）18；（2）吸收的热量；（4）铁圈、石棉网、容器要吸热，后来水和沙子才从容器底部吸热；沙子子未搅拌，受热不匀；水和沙子温度升高后与环境温差越大向空气散热越快，故升温变慢；（5）质量．【点评】本题考查的是温度计的使用方法、比较物质吸热能力的方法，绘图能力、以及对于实验数据的分析能力，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活，以及物理实验中常常采用控制变量法，属于中考中的常见题型．27．小海利用如图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V恒定，实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．（1）根据电路图甲，将乙图中实物电路连接完整（导线不允许交叉）．（2）实验中多次改变R的阻值，调节变阻器的滑片，使电压表示数保待不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．某次实验中，小海用5Ω的电阻做好实验后，接下来：断开开关，将滑动变阻器的滑片P移到A端（选填“A”或“B”），然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，保持电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数．（3）为了能够完成整个实验，滑动变阻器的最大阻位应不小于35Ω．【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．【专题】探究型实验综合题．【分析】（1）根据电路图连接实物，特别注意电压表和滑动变阻器的连接．注意电压表量程的选择，滑动变阻器的接法为一上一下．（2）注意滑动变阻器的用法，在闭合开关前要将滑片移至最大阻值处．滑动变阻器的阻值是由滑片与所连接下面一个接线柱之间的距离决定的．根据图象丙中某点的电流和电阻值计算出电压．（3）根据串分压的特点进行分析．【解答】解：（1）由题意知，电源电压为6V，所以电流表应选择0～15V的量程．滑动变阻器已接了下面一个接线柱，应再接上面一个接线柱．如图所示：32\n（2）在换10Ω的电阻前，应断开开关，并将滑动变阻器滑片移至最大阻值处．因为连接了右边下面一个接线柱，所以应将滑片移至左边即A处．由图丙知，实验时的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V所以应保持电压表的示数为2.5V不变．（3）根据题意，实验中最大的电阻阻值为25Ω，根据串分压的知识，此时电阻分得的电压最大，则滑动变阻器分得的电压最小，其阻值最小．当它两端的电压为2.5V时，电路中的电流为I===0.1A滑动变阻器的电压为：U′=6V﹣2.5V=3.5V此时滑动变阻器的电阻为：R′===35Ω故答案为：（1）如图；（2）A；2.5；（3）35．【点评】此题探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，通过实验考查了学生对实物电路的连接，特别注意电流表、电压表和滑动变阻器的接法．同时考查了控制变量法在此实验中的应用以及串分压的知识．要解决此类题目，需静下心来认真分析．28．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较温度计示数变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是A．A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它B．探究电流与电压、电阻的关系C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是煤油的比热小．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.532\n20.630106.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多．（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中B（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联（选填“串联”或“并联”）．（4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中A（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成水．水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．【考点】焦耳定律．【专题】实验题；探究型实验综合题．【分析】（1）①电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映．这种方法是转换法．②煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果比较好．（2）由表格数据分析，在通电时间和电阻一定时，观察温度变化量和电流的关系．（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，根据温度变化量来判断比热大小．两个烧瓶内的电阻相同，并联在同一电压下，产生的热量相同，水和煤油吸收热量多少用加热时间来反映．【解答】解：（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法．温度计示数变化越大，电流产生的热量越多．这是转换法．A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它，这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化，是转换法，符合题意．B．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法．不符合题意．C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法．不符合题意．煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好．（2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多．（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联．（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水．水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映．故答案为：（1）温度计示数变化；A；煤油的比热小；（2）越大；越多；（3）B；串联；（4）A；水；加热时间．32\n【点评】用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的．29．阅读短文，回答问题：热动式断路器当电路发生短路或过载时，电路中电流就会超过额定电流，可能会引起安全事故．为防止这类事故的发生，电路中通常装有熔断器、空气开关等保护装置．当发生事故时，保护装置会自动切断电路．热动式断路器是最简单的一种断路器．热动式断路器构造如图1所示，向右推动复位手柄，脱扣器将手柄锁定在合闸位置，若电路中电流小于或等于额定电流，则断路器不会动作．当电路过载时，通过断路器的电流就会超过额定电流，此时双金属片发热并向右弯曲（如图1中虚线所示），带动脱扣器工作，于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置，触点分开，从而断开电源．热动式断路器适用于过载保护，一旦线路中的电流超过额定电流，断路器需经过一段时间后动作，图2为某型号的断路器在室温为20℃时的动作时间与流经电流的关系图象．（1）热动式断路器应串（串联/并联）在电路中；热动式断路器中的复位手柄属于省力（省力/费力/等臂）杠杆；（2）关于热动式断路器下列说法正确的是DA．属于电路中的用电器B．双金属片中电流大于出线电流C．正常工作时电流入线与电流出线间电压是220VD．脱扣器将手柄锁定在合闸位置时弹簧的弹性势能最大（3）双金属片是由铜片和铁片组成，受热时铜片膨胀得比铁片大．在图3中，铜片和铁片的位置符合要求的双金属片是B．【考点】串联电路和并联电路的辨别；杠杆的分类；熔断器的作用及保险丝的选择方法．【专题】应用题；其他综合题．【分析】（1）热动式断路器要想保护电路，应串联在电路中；根据其结构可判断其相当于何种类型的杠杆；（2）从材料中获取信息，逐一判断选项中的描述是否正确；（3）根据断路器中双金属片的作用，结合铜和铁的膨胀特点可做出选择．【解答】解：（1）热动式断路器的作用是在电流过大时保护电路，因此它应该串联在电路中；由图可知，复位手柄转动时，其轴在中间，所以其动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆；（2）A．由题意可知，热动式断路器相当于一个保护开关，不属于电路中的用电器，故A错误；B．双金属片串联在电路中，所以其电流等于出线电流，故B错误；C．热动式断路器相当于一个保护开关，其常见的开关一样，它串联在电路中，因此正常工作时其两端没有电压．故C错误；32\nD．由图可知，脱扣器将手柄锁定在合闸位置时弹簧的形变程度最大，因此其弹性势能最大，故D正确．故选D．（3）由题意可知，当电路过载时，通过断路器的电流就会超过额定电流，此时双金属片发热并向右弯曲，因此要求左侧金属的膨胀更明显，只有图中B金属片左侧为铜，右侧为铁，符合题意要求．故答案为：（1）串；省力；（2）D；（3）B．【点评】本题考查了一种新型的断路器的结构特点与应用，涉及到电路的连接，杠杆的应用，热膨胀的应用等，认真阅读材料，获得有用的信息，是解答的关键．32