北师大版物理九年级期末试卷(解析)

一、选择题（以下每题各只有一个正确答案，选对得分；多选、错选均不得分） 1．下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）

A．

电暖气 B．

洗衣机 C．

电风扇 D．

电视机

2．如图，是四冲程内燃机的一个冲程示意图，从进气门、排气门以及活塞的运动情况可以断定，以下说法正确的是（ ）

A．该冲程将内能转化为机械能 B．该冲程将机械能转化为内能 C．该冲程是做功冲程 D．该冲程是排气冲程 3．一个物体的温度降低了，则（ ） A．物体一定放出了热量 B．一定是物体对外界做了功 C．物体的比热容一定减小

D．物体的分子运动剧烈程度一定降低

4．下列现象或实例中，不能用“分子动理论初步知识”解释的是（ ） A．固体很难被压缩

B．水和酒精混合总体积变小 C．在显微镜下，看到细菌在活动 D．光滑铅块挤压在一起能“粘”住

5．下列数据中最符合实际情况的是（ ） A．一节干电池的电压是2V B．家用电冰箱的电流约1A C．手电筒中的电流约2A D．我国家庭电路电压为380V

6．一电热毯和电吹风机的铭牌上均标有“220V 80W”字样，它们正常工作相同的时间，关于消耗电能的多少，以下说法中正确的是（ ） A．电热毯多 B．电吹风机多 C．相同 D．不能确定 7．如图所示的实例中，符合安全用电要求的是（ ）

A．

用湿布擦发光的灯 B．

电线靠近高温物体

C．

在高压线附近玩耍 D．

有人触电时立即切断电源

8．图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（ ）

A． B． C．

D．

9．质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热．加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线比较两液体的比热容是（ ）

A．a液体比热容大 B．b液体比热容大 C．两种液体比热容一样大 D．无法判断

10．我市多地已建成了如图所示的风力发电机，并于2015年11月12日，首台风机顺利并网发电运行，标志着山东内陆首个一次建设100兆瓦规模的风电项目正式进入并网试运阶段．下列相关说法中，不正确的是（ ）

A．风力发电机是利用电磁感应原理工作的

B．能量转化过程为：风能→叶片的机械能→电能 C．风力发电机是由转子和定子组成的

D．通过导线向电网输电时，金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的

11．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（ ）

A．都是红灯 B．都是绿灯

C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯

12．如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关后，自左向右移动滑片P，下列相关说法中正确的是（ ）

A．电流表A1的示数变小 B．电流表A的示数变小 C．电路消耗总功率变大

D．滑片P可以移至变阻器R2的最右端

二、填空题 13．炖鱼满屋飘香是由于 造成的，烹饪过程中其内能是通过 方式改变的．

14．如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生 的作用，改变磁场方向或者改变 方向，可以使铝管ab运动的方向发生改变． （填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的．

15．如图所示，是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在该

月消耗的电能为 kW•h．若他家现已接入用电器的总功率为3000W，则 （选填“能”或“不能”）再接入一台标有“220V 1200W”的电热水器．

16．如图所示为某电热水器的原理示意图，发热体分别由R0和R组成．开关S可分别置于“1”挡或“2”挡，则S置于“1”挡时是 （选填“加热”或“保温”）状态；若S接“2”挡时，电路中的电流为4.55A，通电10s，电流做的电功是 J．

三、作图题

17．如图所示为一个通电螺线管，当开关S闭合，小磁针静止时N极指向如图所示．请在A处虚线框内标明螺线管的磁极，在B处虚线框内用箭头标出电流的方向．

18．一教室内要安装2盏“220V 60W”的照明灯和一个插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光．请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来．

四、实验探究题

19．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导学生讨论做了如下一些猜想： （1）导体的电阻可能跟导体的横截面积有关； （2）导体的电阻可能跟导体的长度有关； （3）导体的电阻可能跟导体的材料有关； 如图是他们进行实验的器材，演示板上固定了4根金属电阻丝．金属电阻丝的有关信息见表1： 表1： 横截面积材 料 S/mm2 a l S 镍铬 b l S 锰铜 c l 2S 镍铬 d 0.5l S 镍铬 （1）依次把金属夹M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝的电阻大小， 可探究电阻跟 的关系，所得的结论是 ．（2）在探究电阻跟导体的横截面积的关系时，可依次把金属夹M、N跟 两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较这两根金属丝的电阻大小．

（3）若要探究电阻跟导体材料的关系，应选用电阻丝 来做实验． 电阻丝 长度l/m

20．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示．图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“2.5V 字样”．

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．

（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡发光，电流表指示正常，电压表示数为0，产生这种现象的原因可能是 ．

（3）故障排除后开始实验，调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （填“左”或“右”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.28A，则小灯泡的额定功率为 W．

（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和两个开关，借助原有的实验器材，顺利完成了实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案． ①在虚线框内画出实验电路图． ②简述实验步骤．（用相应的符号表示测出的物理量）

③写出灯泡额定功率的表达式P额= （用已知量和测量量表示）．

五、计算题

21．如图所示为某大学学生设计的一款灯、壶组合的“水壶台灯”．“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成．白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的内能用于水保温，已知白炽灯标有“220V 100W”字样．若该台灯正常工作0.5h能将0.72kg的40℃的水加热至90℃，求： （1）水吸收的热量；[c水=4.2×103（J/kg•℃）] （2）该台灯工作时消耗电能转化为内能的效率．

22．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由B端移动到A端的过程中，电流表示数的变化关系如图乙所示．求： （1）滑动变阻器R2的最大阻值、定值电阻R1的阻值和电源电压． （2）该电路里工作时消耗的最大电功率．

2015-2016学年山东省泰安市肥城市九年级（上）期末物

理试卷

参与试题解析

一、选择题（以下每题各只有一个正确答案，选对得分；多选、错选均不得分） 1．下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）

A．

电暖气 B．

洗衣机 C．

电风扇 D．

电视机

【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应．

【分析】电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子．

【解答】解：A、电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A正确；

B、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B错误； C、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C错误； D、电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故D错误． 故选A．

2．如图，是四冲程内燃机的一个冲程示意图，从进气门、排气门以及活塞的运动情况可以断定，以下说法正确的是（ ）

A．该冲程将内能转化为机械能 B．该冲程将机械能转化为内能 C．该冲程是做功冲程 D．该冲程是排气冲程 【考点】内燃机的四个冲程． 【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气门和排气门均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气门打开，另一个气门关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动，据此分析判断；

（2）四冲程内燃机工作时，内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化为内能的是压缩冲程．

【解答】解：

由图可知，气缸的两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；

四冲程内燃机工作时，内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化为内能的是压缩冲程，故ACD错误，B正确． 故选B．

3．一个物体的温度降低了，则（ ） A．物体一定放出了热量 B．一定是物体对外界做了功 C．物体的比热容一定减小

D．物体的分子运动剧烈程度一定降低 【考点】温度、热量与内能的关系．

【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，前者是能量的转化，后者是能量的转移；

（2）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系；

（3）物质分子的运动与温度有关，温度越高分子运动越剧烈． 【解答】解：

AB、物体的温度降低，可能是对外界做了功，也可能是物体放出了热量，故A、B错误； C、比热容是物质的一种特性，与温度无关，故C错误；

D、物质分子的运动与温度有关，温度越高分子运动越剧烈，物体的温度降低，分子运动剧烈程度一定降低，故D正确． 故选：D．

4．下列现象或实例中，不能用“分子动理论初步知识”解释的是（ ） A．固体很难被压缩

B．水和酒精混合总体积变小 C．在显微镜下，看到细菌在活动 D．光滑铅块挤压在一起能“粘”住 【考点】分子动理论的基本观点．

【分析】分子动理论包括：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力．

【解答】解：A、固体很难被压缩是因为固体分子间的斥力较大，故A不符合题意； B、水和酒精混合总体积变小是因为分子间有间隙，故B不符合题意；

C、细菌在活动，细菌是物体，它包含很多的分子，物体的运动不属于扩散，不能用“分子动理论初步知识”解释．故C符合题意；

D、光滑铅块挤压在一起能“粘”住说明分子间有引力，故D不符合题意． 故选：C．

5．下列数据中最符合实际情况的是（ ） A．一节干电池的电压是2V B．家用电冰箱的电流约1A C．手电筒中的电流约2A D．我国家庭电路电压为380V 【考点】电压；电流的大小． 【分析】（1）对于生活中常见的电压值要熟练掌握，如一节干电池电压1.5V、一节蓄电池电压2V、我国照明电路电压220V、对人体安全的电压是不高于36V；电池串联起来后的电压等于每节电池的电压之和；电池并联后的电压等于一节电池的电压；

（2）家庭电路的电压是220V，一般家庭日光灯的功率大约是20W﹣﹣100W左右，微波炉的功率大约1000W，根据P=UI计算电流，得出结论． 【解答】解：

A、一节蓄电池的电压是1.5V，故A不符合实际； B、电冰箱的功率在200W左右，正常工作时的电流I==

≈1A，故B符合实际；

C、根据物理实验室中的经验可知，普通手电筒小灯泡工作时的电流都不会超过电流表的小量程，即一般在0.6A以下，不可能达到2A，故C不合实际； D、我国家庭电路的电压是220V，故D不符合实际． 故选B．

6．一电热毯和电吹风机的铭牌上均标有“220V 80W”字样，它们正常工作相同的时间，关于消耗电能的多少，以下说法中正确的是（ ） A．电热毯多 B．电吹风机多 C．相同 D．不能确定 【考点】电功的计算．

【分析】根据公式W=Pt可知，电流做功的多少（即消耗电能的多少）可以通过用电器的功率和做功时间来进行计算，明确电功率和时间，即可做出相应的判断． 【解答】解：一电热毯和电吹风机的铭牌上均标有“220V 80W”的字样，

当它们接在家庭电路中正常工作时，它们的实际功率都等于额定功率，即P实=P额=80W， 如果工作时间也相同，根据公式W=Pt可知，两个用电器消耗的电能也是相同的． 故选：C．

7．如图所示的实例中，符合安全用电要求的是（ ）

A．

用湿布擦发光的灯 B．

电线靠近高温物体

C．

在高压线附近玩耍 D．

有人触电时立即切断电源 【考点】安全用电原则．

【分析】①水是导体，潮湿的物体接触带电体会发触电现象； ②电线靠近高温物体很容易使绝缘皮损坏，发生触电事故； ③安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体； ④当有人触电时，应先切断电源或用绝缘体把电线挑开． 【解答】解：

A、湿抹布擦灯泡时，水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险．不符合安全用电要求；

B、电线接触或靠近高温物体，很容易损坏绝缘皮，发生触电事故．不符合安全用电要求； C、 在高压线附近玩耍，很容易造成高压电弧触电或者高压跨步触电．不符合安全用电要求；D、当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电．符合安全用电要求． 故选D．

8．图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（ ）

A． B． C．

D．

【考点】欧姆定律． 【分析】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的，再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时，电流与电压关系是否吻合． 【解答】解：电阻一定时，电流与电压成正比．

A、图象反应的是电流与电压成正比，故A正确； B、图象反应的是电流随电压增大而减小，故B错误；

C、图象中当导体两端电压为0时，电流不为0，故C错误； D、图象反应的电流与电压成反比，故D错误． 故选A．

9．质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热．加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线比较两液体的比热容是（ ）

A．a液体比热容大 B．b液体比热容大 C．两种液体比热容一样大 D．无法判断 【考点】比热容的概念．

【分析】选同样的加热时间，a、b吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断．

【解答】解：由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，a的温度升高的快，

利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小； 所以，a的比热容小，b的比热容大． 故选B．

10．我市多地已建成了如图所示的风力发电机，并于2015年11月12日，首台风机顺利并网发电运行，标志着山东内陆首个一次建设100兆瓦规模的风电项目正式进入并网试运阶段．下列相关说法中，不正确的是（ ）

A．风力发电机是利用电磁感应原理工作的

B．能量转化过程为：风能→叶片的机械能→电能 C．风力发电机是由转子和定子组成的

D．通过导线向电网输电时，金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的 【考点】电磁感应；能量的相互转化；电流的方向．

【分析】风力发电机是根据电磁感应现象原理制成的，工作时将机械能转化为电能；发电机

由定子和转子组成；金属导体中是自由电子进行定向移动，自由电子带负电荷，据此判断．

【解答】解：A、风力发电机是利用电磁感应原理工作的，故A正确；

B、内力发电机工作时，风能先转化为叶片的机械能，再转化为电能，故B正确；

C、风力发电机是由转子和定子组成的，由二者相对运动，使线圈切割磁感线产生电流，故C正确；

D、金属导体中是自由电子进行定向移动，所以通过导线向电网输电时，金属导体中的电流是由负电荷定向移动形成的，故D错误． 故选D．

11．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（ ）

A．都是红灯 B．都是绿灯

C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯 【考点】电磁继电器的组成、原理和特点．

【分析】根据光控开关的作用，分析左侧控制电路的通断，再分析两灯的工作状态即可解题．

【解答】解：

由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；

当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯．故ABC错误，D正确． 故选D．

12．如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关后，自左向右移动滑片P，下列相关说法中正确的是（ ）

A．电流表A1的示数变小 B．电流表A的示数变小 C．电路消耗总功率变大

D．滑片P可以移至变阻器R2的最右端

【考点】电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算．

R1与R2并联，【分析】由电路图可知，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流．根

据并联电路中各支路工作、互不影响可知滑片移动时R1支路的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化；当滑片位于右端时会造成电源短路．

【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流．

因并联电路中各支路工作、互不影响，

所以，滑片移动时，R1支路的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A错误； 闭合开关后，自左向右移动滑片P，接入电路中的电阻变小， 由I=可知，通过R2的电流变大，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故B错误； 由P=UI可知，电路消耗总功率变大，故C正确；

当滑片位于右端时，会造成电源短路，则滑片P不能移至变阻器R2的最右端，故D错误．

故选C．

二、填空题

13．炖鱼满屋飘香是由于 分子在不停运动 造成的，烹饪过程中其内能是通过 热传递 方式改变的．

【考点】分子的运动；热传递改变物体内能．

【分析】改变物体内能的方式有：做功与热传递两种方式．物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动．

【解答】解：当一盘色香味俱佳的炖鱼端到餐桌时，炖鱼的美味香飘四溢，这是因为组成物

质的分子不停地做无规则运动；在烹饪炖鱼过程中，内能增加主要通过热传递方式实现的．

故答案为：分子在不停运动；热传递．

14．如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生 力 的作用，改变磁场方向或者改变 电流 方向，可以使铝管ab运动的方向发生改变． 电动机 （填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的．

【考点】磁场对通电导线的作用．

【分析】开关闭合时，导体中就有了电流，同时导体a发生运动，表明导体在磁场中受到了力的作用；影响导体运动方向的因素是磁场的方向和电流的方向；电动机的工作特点是先通电然后线圈转动，所以可知电动机就是根据这一原理制成的．

【解答】解：开关断开时，导体没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；开关闭合后，导体中有电流通过，导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用．改变磁场的方向或者电流的方向，可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变； 电动机是根据这个原理制成的． 故答案为：力；电流；电动机．

15．如图所示，是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在该月消耗的电能为 90 kW•h．若他家现已接入用电器的总功率为3000W，则 能 （选填“能”或“不能”）再接入一台标有“220V 1200W”的电热水器．

【考点】电能表参数的理解与电能的求法． 【分析】月末与月初电能表的示数之差就是他家在该月消耗的电能，从电能表上可以看出电路的额定电压和额定电流，根据公式P=UI可求最大功率再减去已经接入的用电器的总功率，然后即可得出结论．

【解答】解：他家在该月消耗的电能W=1377.6kW•h﹣1287.6kW•h=90kW•h， 他家可以同时使用的用电器的总功率最大是P=UI=220V×20A=4400W，

现已接入用电器的总功率为3000W，可以利用的电功率为P′=4400W﹣3000W=1400W， 1400W＞1200W．

则还可以再接入一台标有“220V 1200W”的电热水器． 故答案为：90；能．

16．如图所示为某电热水器的原理示意图，发热体分别由R0和R组成．开关S可分别置于“1”挡或“2”挡，则S置于“1”挡时是 保温 （选填“加热”或“保温”）状态；若S接“2”挡时，电路中的电流为4.55A，通电10s，电流做的电功是 10010 J．

【考点】电功的计算． 【分析】（1）根据公式P=

可知，电路中的电阻越大，电功率越小；电路中的电阻越小，

电功率越大；

（2）知道电压、电流和通电时间，直接根据W=UIt求出电流做的电功． 【解答】解：（1）由P=

可知，当开关S置于1挡时，电阻R与R0串联，总电阻较大，

电功率较小，因此电热水器处于保温状态；

当开关S接2挡时，电阻R被短路，电路为R0的简单电路，电阻较小，电功率较大，因此电热水器处于加热状态．

（2）当开关S接2时，电热水器处于加热状态， 则通电10s电流做的功：

W=UIt=220V×4.55A×10s=10010J． 故答案为：保温；10010．

三、作图题

17．如图所示为一个通电螺线管，当开关S闭合，小磁针静止时N极指向如图所示．请在A处虚线框内标明螺线管的磁极，在B处虚线框内用箭头标出电流的方向．

【考点】通电螺线管的磁场．

【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极；由右手螺旋定则可知螺线管中电流的方向．

【解答】解：小磁针静止时，N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知螺线管左侧为S极，右侧为N极；

则由右手螺旋定则可知电流由右侧流入，即虚线框内电流方向应向上； 故答案如图所示：

18．一教室内要安装2盏“220V 60W”的照明灯和一个插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光．请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来．

【考点】家庭电路的连接．

【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线．

【解答】解：教室内要安装2盏“220V 60W”的照明灯，开关S控制两盏灯，则说明开关在干路上，两灯泡并联，开关S接火线，然后分别进入两灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．

两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线．如图所示：

四、实验探究题

19．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导学生讨论做了如下一些猜想： （1）导体的电阻可能跟导体的横截面积有关； （2）导体的电阻可能跟导体的长度有关； （3）导体的电阻可能跟导体的材料有关； 如图是他们进行实验的器材，演示板上固定了4根金属电阻丝．金属电阻丝的有关信息见表1： 表1： 电阻丝 长度l/m 横截面积材 料 S/mm2 a l S 镍铬 b l S 锰铜 c l 2S 镍铬 d 0.5l S 镍铬 （1）依次把金属夹M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟 长度 的关系，所得的结论是 导体的电阻跟导体的长度有关 ．

（2）在探究电阻跟导体的横截面积的关系时，可依次把金属夹M、N跟 a、c 两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较这两根金属丝的电阻大小．

（3）若要探究电阻跟导体材料的关系，应选用电阻丝 a、b 来做实验．

【考点】影响电阻大小的因素．

【分析】影响电阻大小的因素有三个：材料、长度和横截面积．所以要研究电阻与其中一个因素的关系时，要保证其他两个因素都相同，单独研究电阻与该因素的关系． 【解答】解：（1）比较a、d两导线的异同点，可以发现，两者的材料、横截面积相同，而长度不同，由此可知探究的是电阻与导体长度的关系．结论为：在其他条件相同的情况下，长度越长，电阻越大；

（2）要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，a、c材料相同且长度相同，横截面积不同，所以应选择a、c；

（3）要研究电阻跟材料的关系，必须选取长度、横截面积都相同的两根导线，a、b长度相同且横截面积相同，材料不同，所以应选择a、b． 故答案为：（1）长度； 导体的电阻跟导体的长度有关；（2）a、c；（3）a、b． 20．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示．图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“2.5V 字样”．

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．

（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡发光，电流表指示正常，电压表示数为0，产生这种现象的原因可能是 电压表断路 ．

（3）故障排除后开始实验，调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 右 （填“左”或“右”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.28A，则小灯泡的额定功率为 0.7 W．

（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和两个开关，借助原有的实验器材，顺利完成了实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案． ①在虚线框内画出实验电路图． ②简述实验步骤．（用相应的符号表示测出的物理量） ③写出灯泡额定功率的表达式P额= 2.5V× （用已知量和测量量表示）．

【考点】电功率的测量；欧姆定律的应用． 【分析】（1）根据灯的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯的两端；

（2）在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源是连通的，若无示数，说明电压表与电源之间有断路；

（3）根据电压表小量程读数，比较电压表示数大小与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；根据P额=U额I求灯的额定功率； （4）首先通过移动滑片使灯两端的电压为2.5V，使灯正常工作，所以应将电压表与灯并联；因没有电流表，所以电压表和定值电阻应起到电流表的作用，在保持滑片位置不变的情况下，通过开关的转换测算出定值电阻的电压，即可求出通过定值电阻的电流大小；将灯与定值电阻串联，灯正常工作时，通过定值电阻的电流大小就等于灯的电流；根据P额=U额I求出灯的额定功率． 【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程，将灯串联在电路中，电压表并联在灯的两端，如图所示；

（2）灯泡发光，电流表指示正常，说明电路是通路；电压表示数为0，则故障的原因可能是电压表断路了；

（3）电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压，要使灯正常工作，需要增大灯的电压，减小变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动；

灯的额定电压为2.5V，当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.28A，灯的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W；

（4）①按上面的分析连接电路，如下图所示：

②只闭合S1、S3，移动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V；

保持滑片的位置不动，断开S3，闭合S2，记下电压表的示数ULR；

③在上面的操作中，当灯正常发光后，滑片的位置不动，开关的转换没有引起电路连接关系的改变，各用电器两端的电压不变，所以，定值电阻R0两端的电压为 U0=UIR﹣2.5V，通过其的电流大小I=

，根据串联电路电流的特点，通过灯的电

流大小为I=，所以，灯的额定功率P=UI=2.5V×

故答案为：（1）如上图所示； （2）电压表断路； （3）右；0.7；

（4）①如上图所示；

②只闭合S1、S3，移动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V；

保持滑片的位置不动，断开S3，闭合S2，记下电压表的示数ULR； ③2.5V×

五、计算题

21．如图所示为某大学学生设计的一款灯、壶组合的“水壶台灯”．“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成．白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的内能用于水保温，已知白炽灯标有“220V 100W”字样．若该台灯正常工作0.5h能将0.72kg的40℃的水加热至90℃，求： （1）水吸收的热量；[c水=4.2×103（J/kg•℃）] （2）该台灯工作时消耗电能转化为内能的效率．

【考点】电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算． 【分析】（1）知道水的质量、初温和末温；利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）可求水吸收的热量；

（2）已知白炽灯正常工作，实际功率等于额定功率，利用W=Pt可求出消耗的电能，利用效率公式求该台灯工作时消耗电能转化为内能的效率． 【解答】解：（1）水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×0.72kg×（90℃﹣40℃）=1.512×105J； （2）由P=得消耗的电能：

W=Pt=0.1kW×0.5h=0.05kW•h=1.8×105J； 该台灯工作时消耗电能转化为内能的效率： η=

×100%=

×100%=84%．

答：（1）水吸收的热量为1.512×105J；

（2）该台灯工作时消耗电能转化为内能的效率为84%．

22．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由B端移动到A端的过程中，电流表示数的变化关系如图乙所示．求： （1）滑动变阻器R2的最大阻值、定值电阻R1的阻值和电源电压． （2）该电路里工作时消耗的最大电功率．

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）由电路图R1与R2串联，当滑片在A端时，R2连入阻值为0，此时电路中电流最大，滑片在B端时，R2连入阻值为其最大值，此时电路中电流最小，由此根据图象运用欧姆定律计算；

（2）由P=UI计算电路消耗的最大电功率． 【解答】解：

（1）由电路图知定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压．

滑片在B端时，R2连入阻值为其最大值，此时电路中电流最小， 由图象可知，此时电压表示数为14V，电路中电流最小为0.2A， 由I=可得：

滑动变阻器的最大值：R2=

==70Ω，

由串联电路的电压特点可知： U=IA（R1+R2），

即：U=0.2A×（R1+70Ω）…①

当滑片在A端时，R2连入阻值为0，此时电路中电流最大， 由图象可知，此时电流中电流IA′=0.9A，

所以：U=IA′R2， 即：U=0.9A×…②

解①②可得：U=18V，R1=20Ω； （2）电路消耗的最大电功率： P=UI=18V×0.9A=16.2W．

答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω、定值电阻R1的阻值为20Ω和电源电压为18V．

（2）该电路里工作时消耗的最大电功率为16.2W．

2016年8月11日

初中物理试卷

金戈铁骑制作