1、水是生命之源，下列关于水的描述正确的是（ ） A汽车用水作冷剂，是因为水的比热容大 B水的沸点是 100 C水在凝固过程中，放出热量，温度降低 D烧水时从壶嘴里冒出的“白气” ，是水沸腾时产生的水蒸气 2 （3 分）热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面说法中正确的是（ ） A热机的效率越高，热机的功率就越大 B热机的效率越高，在单位时间内消耗的燃料越少 C热机的效率越高，在同样的时间内转化的机械能多 D热机的效率越高，燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大 3 （3 分）通常情况下，下列物质全是导体的是（ ） A不锈钢刀，汽油，食盐水 B铅笔芯，大地，人体 C陶瓷，橡胶，泡沫 D大理石，胶
2、布，手套 4 （3 分） 如图所示， R1： R23： 2， 当开关 S 闭合后， A1、 A2两电流表的示数之比为 （ ） A2：3 B3：2 C2：5 D3：5 5 （3 分）如图所示，闭合开关 S，发现灯 L1亮，灯 L2不亮。调节变阻器滑片 P，灯 L1变 亮，灯 L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是（ ） 第 2 页（共 25 页） A灯 L2短路 B灯 L2断路 C滑动变阻器短路 D滑动变阻器断路 6 （3 分）如图所示的电路中，电源电压为 4.5V 不变，电阻 R1标有“60.5A” ，滑动变阻 器 R2标有“301A” ，电流表量程为“00.6A” ，电压表量程为“03V”
3、。为了保护各 电表和元件，滑动变阻器 R2允许接入电路的阻值范围是（ ） A012 B030 C312 D330 7 （3 分）在科学发展的历程中，每一项重大的科学发展，都会促进人类社会的进步，许多 学者、科学家都做出了杰出的贡献，下列叙述中正确的是（ ） A牛顿最早测出了大气压的数值 B奥斯特首先发现了电磁感应现象 C法拉第首先发现了电流的磁效应 D我国学者沈括最早论述了地理的两极和地磁的两极并不重合 8 （3 分）下图中说法错误的是（ ） A如图是发电机原理装置图 B如图是电动机原理装置图 第 3 页（共 25 页） C如图中动圈式话筒是电流磁效应原理 D如图是安培定则判断通电螺线管的极性
4、 9 （3 分）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以 下结论，你认为正确的是（ ） A电能表的标定电流是 20A B电能表工作时的允许最大电流是 10A C电能表的转盘转过 3000 转，表明接在这个电能表上的用电器消耗了 1kWh 的电能 D拍照片时，家中已消耗的电能为 2818.7 J 10 （3 分）根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在 交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图，R 为酒精气体传感器， 其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变，当被检测者 酒精浓度增加时（ ） A电
5、流表的示数减小 B电压表的示数增大 C电路总电阻增加 D电路总功率减小 二、填空题： （本题包括二、填空题： （本题包括 5 小题，每题小题，每题 4 分，共分，共 20 分 ）分 ） 第 4 页（共 25 页） 11 （4 分）若汽油机飞轮转速为 1200 转/分，则 1 秒内汽油机对外做功 次。为确保 发动机正常工作需对其冷却，一般使用水来充当冷却剂，一个重要的原因是因为水的比 热容比较 （选填“大”或“小” ） 。 12 （4 分）小军连接了如图所示的电路。其电源电压为 4.5V 且保持不变，闭合开关后，电 压表示数为 2.5V，则 L1两端电压为 V，L2两端电压为 V。 13 （4
6、分）电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示，则 R甲 若 把它们串联起来，接在某电源上，电路中的电流是 0.2A，则电源电压是 V。 14 （4 分）我们实验室使用的电压表和电流表都属于“磁电式电表” ，这类电表中有电流通 过时，它的指针就会发生偏转，据此你可以推测，电表内除了导线和指针外，一定还 有 ，你推测依据的物理原理是 。 15 （4 分）小清同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A 为一段 软导线，左侧的温度计是电接点水银温度计，B 为一个小型电热器，其铭牌如表所示。 该装置能使鱼缸中的水温大致保持在 ，用水银温度计是因为水银是 。 三、作图与实验题（本题
7、包括三、作图与实验题（本题包括 5 小题，共小题，共 30 分 ）分 ） 16 （3 分）洗手间的灯泡和抽风机能通过开关的控制，能同时或单独使用，请在如图的虚 第 5 页（共 25 页） 线框内设计一个符合以上要求的电路图（部分已经画出） ，抽风机符号用表示。 17 （3 分）如图，小磁针保持静止，通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制。请在图中 标出通电螺线管的 N、S 极，标出电源正、负极，在虚线框内添加必要元件将电路补充 完整。 18 （8 分）如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 R甲、R乙的电阻丝， 瓶中插入温度计 a、b （1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些
8、因素有关时，在两瓶中加入质量、 初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过 情况，判断电阻丝产生热量的 多少，在此采用的方法是 。 （2）此方案是探究 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 大小的 关系。 （3）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值 时， 可以比较不同物质的吸热能力。若温度计 a 比温度计 b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内 液体的比热容关系是 c甲 c乙（填“大于” “小于”或“等于” ） 。 第 6 页（共 25 页） 19 （10 分） “测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。电源电压为 3V，小灯泡的额定 电压为 2.5V （1）闭合开关前
9、，滑动变阻器的滑片 P 应置于 端（选填“A”或“B” ） ，目的 是 。 （2）实验中，闭合开关，移动滑片 P 到某个位置时，电压表的示数为 2.2V，若想测量 小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向 （选填“A”或“B” ）端移动，使电压表的示 数为 V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为 A，则小灯泡的额定功率 为 W。 （3）此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率，其电路如图丙所示， R010，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表 A2的示数为 A 时， 再读出电流表 A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 20 （6 分）小英按图甲连接了实验电路，测量电阻 Rx的
10、阻值。 （1）闭合开关 S 前，应把图 23 甲中滑动变阻器的滑片 P 置于最 端。 （选填“左” 或“右” ） （2）检查电路连接正确后，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 滑动到某一位置时，电压 表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A，电阻 Rx 第 7 页（共 25 页） 的阻值为 。 四、计算与应用题（本题包括四、计算与应用题（本题包括 3 小题，共小题，共 20 分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要 演算步骤，只写出最后答案的不能得分 ）演算步骤，只写出最后答案的不能得分 ） 21 （8 分）将额定功率为 1000
11、W 的电热水壶接入 220V 电路中，把 2kg 的水从 20加热到 100需用时 840s，已知水的比热容为 4.2103J/（kg） ，求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的电能； （3）电热水壶的加热效率。 22 （8 分）如图所示，灯 L 标有“6V 2W”字样，电源电压恒为 6V，定值电阻 R12， 设灯 L 的阻值不随温度变化而变化，求： （1）灯 L 正常发光时的电阻是多少？ （2）只闭合 S1、S3时，电阻 R 在 60s 内产生的热量是多少？ （3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为 0） ，各开关的合闭情况应如何？ 此时的最小电功率为多少？ 23 （4 分）自然
12、界中的各种物理现象息息相关。我们已经学习了电与磁的知识，请你模仿 示例例举两例填于空格处。 （物理知识不能重复） 。 电现象 磁现象 示例 同种电荷相斥 同名磁极相斥 1 2 第 8 页（共 25 页） 2019-2020 学年山东省菏泽市九年级（上）期末物理试卷学年山东省菏泽市九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（本题包括一、选择题（本题包括 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分每小题只有分每小题只有 1 个选项符合题意，个选项符合题意， 选对的得选对的得 3 分，多选、错选均不得分）分，多选、错选均不得分） 1 （3 分）水是生命
13、之源，下列关于水的描述正确的是（ ） A汽车用水作冷剂，是因为水的比热容大 B水的沸点是 100 C水在凝固过程中，放出热量，温度降低 D烧水时从壶嘴里冒出的“白气” ，是水沸腾时产生的水蒸气 【分析】 （1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的 热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多； （2）水在一个标准大气压下，水的沸点是 100； （3）晶体熔化或凝固时，温度不变； （4）物质从气态变成液态称为液化。 【解答】解： A、由于水比热容最大，所以相同质量的水和其他液体相比较，在升高相同的温度的情况 下，水吸收的热量多，故用水做冷却
14、液，故 A 正确； B、水在一个标准大气压下，水的沸点是 100，气压越高，沸点越高，故 B 错误； C、水在凝固过程中，放出热量，温度不变，故 C 错误； D、用水壶烧水时，水沸腾后，从壶嘴里冒出“白气” ，是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸 气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，故 D 错误。 故选：A。 【点评】本题考查水的三态变化、凝固特点及水的比热容大的特点及应用，属于基础题。 2 （3 分）热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面说法中正确的是（ ） A热机的效率越高，热机的功率就越大 B热机的效率越高，在单位时间内消耗的燃料越少 C热机的效率越高，在同样的时间内转化的机械能多 D热机的效
15、率越高，燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大 第 9 页（共 25 页） 【分析】热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，是表示热机性 能好坏的物理量。 【解答】解：A、热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，功率是 功与时间的比值，二者没有关系，故 A 错误； BCD、热机的效率越高是指燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大，故 D 正确，BC 错误。 故选：D。 【点评】此题考查了对热机效率物理意义的理解，是一道基础题目。 3 （3 分）通常情况下，下列物质全是导体的是（ ） A不锈钢刀，汽油，食盐水 B铅笔芯，大地，人体 C陶瓷，橡胶，泡沫 D大理石，胶
16、布，手套 【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、 大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和 绝缘体没有绝对的界限。 【解答】解：A、不锈钢刀，汽油，食盐水中，汽油属于绝缘体；故 A 错误； B、铅笔芯，大地，人体都易导电，都属于导体；故 B 正确； C、陶瓷，橡胶，泡沫都属于绝缘体；故 C 错误； D、大理石，胶布，手套都属于绝缘体；故 D 错误； 故选：B。 【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导 体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。 4 （3 分） 如图所示， R1
17、： R23： 2， 当开关 S 闭合后， A1、 A2两电流表的示数之比为 （ ） A2：3 B3：2 C2：5 D3：5 【分析】分析电路图，确认电路的连接方式和电流表测量的是通过哪里的电流，知道了 两电阻的关系，利用欧姆定律和并联电路的电流关系求解。 第 10 页（共 25 页） 【解答】解：由于 R1、R2并联，电流表 A1测量通过 R1的电流 I1，电流表 A2测量通过 干路的电流 I， 由题知 R1：R23：2， 由欧姆定律得： I1：I2：R2：R12：3， 因为 II1+I2， 所以 I1：I2：5 即 A1、A2两电流表的示数之比为 2：5。 故选：C。 【点评】灵活运用并联电
18、路的电流关系：I1：I22：3，把总电流分为 5 份，通过 R1的 占 2 份，通过 R2的占 3 份，则 I1：I2：5。 5 （3 分）如图所示，闭合开关 S，发现灯 L1亮，灯 L2不亮。调节变阻器滑片 P，灯 L1变 亮，灯 L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是（ ） A灯 L2短路 B灯 L2断路 C滑动变阻器短路 D滑动变阻器断路 【分析】在串联电路中，若发生断路，则整个电路都不会有电流，所有的用电器都不会 工作。 若只有一个用电器工作，则电路中不能发生断路，可能是另一个用电器发生了短路而造 成的。 【解答】解： A、若灯 L2短路，则 L2不亮，L1照常发光，故 A 正确； B
19、、若灯泡 L2断路，则 L1也不能发光，故 B 错误； C、若滑动变阻器短路了，则滑动变阻器不会引起 L1亮度的变化，故 C 错误； D、若滑动变阻器断路，则整个电路断路，两灯都不亮，故 D 错误。 第 11 页（共 25 页） 故选：A。 【点评】此题考查了电路故障的分析，首先掌握短路和断路的含义，才能根据题目中给 出的情况作出判断。 6 （3 分）如图所示的电路中，电源电压为 4.5V 不变，电阻 R1标有“60.5A” ，滑动变阻 器 R2标有“301A” ，电流表量程为“00.6A” ，电压表量程为“03V” 。为了保护各 电表和元件，滑动变阻器 R2允许接入电路的阻值范围是（ ） A
20、012 B030 C312 D330 【分析】从电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压， 电流表测量电路总电流，电流表示数最大为 0.5A，因为电阻 R1允许通过的最大电流为 0.5A，电压表示数最大为 3V，根据欧姆定律分别算出对应的滑动变阻器的阻值。 【解答】解： （1）当滑动变阻器连入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为 I10.5A， 电阻 R1两端电压为 U1I1R10.5A63V， 滑动变阻器两端的电压为 U2UU14.5V3V1.5V， 所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为 R小3。 （2）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器分得的电压最大为 U大
21、3V， 所以 R1两端电压为 U3UU大4.5V3V1.5V， 电路电流为 I0.25A， 滑动变阻器接入电路的电阻最大为 R大12。 故选：C。 【点评】本题考查电阻、电流、电压的计算，关键是欧姆定律公式及其变形的应用，还 要知道串联电路中电流和电压的规律。 7 （3 分）在科学发展的历程中，每一项重大的科学发展，都会促进人类社会的进步，许多 学者、科学家都做出了杰出的贡献，下列叙述中正确的是（ ） 第 12 页（共 25 页） A牛顿最早测出了大气压的数值 B奥斯特首先发现了电磁感应现象 C法拉第首先发现了电流的磁效应 D我国学者沈括最早论述了地理的两极和地磁的两极并不重合 【分析】本题考
22、查物理学史，应记住一些物理学家及他们的贡献，可逐一对题干中的描 述做出判断。 【解答】解：A、托里拆利最早利用实验测量出了大气压的数值，而不是牛顿测出的，故 A 错误； BC、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故 BC 错误； D、沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象，即发现了磁偏角，故 D 正确； 故选：D。 【点评】物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型，要求学生熟记著名科学家的贡 献。 8 （3 分）下图中说法错误的是（ ） A如图是发电机原理装置图 B如图是电动机原理装置图 C如图中动圈式话筒是电流磁效应原理 D如图是安培定则判断通电螺线管的极性
23、【分析】 （1）没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就 会产生感应电流，发电机和动圈式话筒就是利用这个原理制成的是利用电磁感应原理制 成的； 第 13 页（共 25 页） （2）有电源的是电动机，是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的； （3）根据右手定则进行判断。 【解答】解：A、甲图没有电源，是发电机的原理图，故 A 正确； B、图中有电源是电动机的原理图，故 B 正确； C、动圈式话筒的工作原理，其原理与发电机的原理相同，利用了电磁感应，故 C 错误； D、 在通电线圈的周围空间一定存在着磁场， 用安培定则判断螺线管极性并且磁场极性与 电流方向有关，故 D 正
24、确。 故选：C。 【点评】在电磁学中，有很多典型的实验装置，记住这些实验装置、实验过程中的现象 及探究的目的，对于解决此题题目非常关键。 9 （3 分）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以 下结论，你认为正确的是（ ） A电能表的标定电流是 20A B电能表工作时的允许最大电流是 10A C电能表的转盘转过 3000 转，表明接在这个电能表上的用电器消耗了 1kWh 的电能 D拍照片时，家中已消耗的电能为 2818.7 J 【分析】 （1）电能表各参数的意义： 220V：这个电能表应该在 220 伏的电路中使用； 10A（20）表示标定电流为 10A，短时间允
25、许通过的最大电流为 20A； 50Hz：这个电能表在 50Hz 的交流电路中使用； 3000r/kWh： 接在这个电能表上的用电器， 每消耗 1 千瓦时的电能， 电能表上转盘转 3000 转。 （2）电能表的示数以 kWh 为单位，示数的最后一位是小数位。 第 14 页（共 25 页） 【解答】解： A、电能表的标定电流是 10A，故 A 错误； B、电能表短时间内允许通过的最大电流为 20A，故 B 错误； C、3000r/kWh 表示每消耗 1 千瓦时的电能，电能表上转盘转 3000 转，故 C 正确； D、拍照片时，家中已消耗的电能为 2818.5kWh，故 D 错误。 故选：C。 【点
26、评】本题考查学生对电能表铭牌上各个物理量含义的理解能力，属于基础题目。 10 （3 分）根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在 交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图，R 为酒精气体传感器， 其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变，当被检测者 酒精浓度增加时（ ） A电流表的示数减小 B电压表的示数增大 C电路总电阻增加 D电路总功率减小 【分析】由电路图可知，定值电阻 R0与酒精气体传感器电阻 R 串联，电压表测 R0两端 的电压， 电流表测电路中的电流， 根据图乙可知被检测者酒精浓度增加时 R 阻值的变化， 根据电
27、阻的串联可知电路中总电阻的变化， 根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R0两 端的电压变化，利用 PUI 可知电路总功率的变化。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻 R0与酒精气体传感器电阻 R 串联，电压表测 R0 两端的电压，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，当被检测者酒精浓度增加时，R 的阻值减小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的总电阻减小，故 C 错误； 由 I可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故 A 错误； 由 UIR 可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故 B 正确； 由 PUI 可知，电路总功率增大，故 D 错误。 第 15 页（共 2
28、5 页） 故选：B。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图 象中得出气敏电阻 R 的阻值与酒精浓度的关系是关键。 二、填空题： （本题包括二、填空题： （本题包括 5 小题，每题小题，每题 4 分，共分，共 20 分 ）分 ） 11 （4 分）若汽油机飞轮转速为 1200 转/分，则 1 秒内汽油机对外做功 10 次。为确保发 动机正常工作需对其冷却，一般使用水来充当冷却剂，一个重要的原因是因为水的比热 容比较 大 （选填“大”或“小” ） 。 【分析】 （1）在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成 2 个冲程，1 个工作循环中包括 4 个冲程 并对外做功 1
29、次。 （2）与其它液体相比，水的比热最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多。 【解答】解： 汽油机飞轮转速是 1200r/min20r/s， 因一个工作循环转 2 圈， 完成 4 个冲程， 做功一次； 所以每秒完成 10 个工作循环，完成 40 个冲程，做功 10 次； 发动机工作过程时，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正 常工作，由公式 Qcmt 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的 比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。 故答案为：10；大。 【点评】本题考查了汽油机的相关计算，同时考查了学生对水的比热容大的特性及应用 的了解与掌握
30、，属于识记内容，难度不大。 12 （4 分）小军连接了如图所示的电路。其电源电压为 4.5V 且保持不变，闭合开关后，电 压表示数为 2.5V，则 L1两端电压为 2.5 V，L2两端电压为 2 V。 【分析】由电路图可以，两灯泡串联，电压表测灯 L1两端的电压，根据电压表所测电路 电压分析答题。 【解答】解： 由电路图可知，电压表测灯 L1两端的电压，电压表示数是 2.5V，所以 L1两端的电压： U12.5V； 第 16 页（共 25 页） 串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和， 所以电灯泡 L2的电压：U2UU14.5V2.5V2V。 故答案为：2.5；2。 【点评】本题是一道基
31、础题，分析清楚电路结构是正确解题的关键。 13 （4 分）电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示，则 R甲 5 若 把它们串联起来，接在某电源上，电路中的电流是 0.2A，则电源电压是 3 V。 【分析】 （1）由 IU 图象求出电路元件甲的电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出甲 的电阻； （2）由 IU 图象求出电流 I0.2A 时对应的甲乙两电路元件的电压，然后由欧姆定律 求出电源电压。 【解答】解： （1）由 IU 图象可知电路元件甲的电阻 R甲5； （2）由 IU 图象可得，当 I0.2A 时，U甲1V，U乙2V，则电源电压 UU甲+U乙 1V+2V3V。 故答案为：5；3。
32、 【点评】本题考查了欧姆定律、串联电路的特点，学生由图象获取信息的能力，由图象 找出电路元件的电压与对应的电流是本题解题的关键。 14 （4 分）我们实验室使用的电压表和电流表都属于“磁电式电表” ，这类电表中有电流通 过时，它的指针就会发生偏转，据此你可以推测，电表内除了导线和指针外，一定还有 磁体 ，你推测依据的物理原理是 通电导线在磁场中受力的作用 。 【分析】解题的关键是要掌握：通电导体在磁场中会受到力的作用。 【解答】解：电压表是一种磁电式仪表，当表内有电流通过时，它的指针会发生偏转， 说明肯定是受到了力的作用，并且是受电流的影响产生了这个力，我们会想到通电导体 在磁场中会受到力的作
33、用，所以这些仪表里还一定有磁体。 第 17 页（共 25 页） 故答案为：磁体；通电导线在磁场中受力的作用。 【点评】本题考查了学生对“通电导体在磁场中受力运动”的理解和灵活运用，难度不 大，要求学生对本知识点充分理解熟练掌握。 15 （4 分）小清同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A 为一段 软导线，左侧的温度计是电接点水银温度计，B 为一个小型电热器，其铭牌如表所示。 该装置能使鱼缸中的水温大致保持在 26 ，用水银温度计是因为水银是 导体 。 【分析】掌握电磁继电器的工作原理分析温度变化时控制电路的开合： 当温度升高时，导线接触水银面，此时控制电流接通，电磁铁有磁性
34、，吸引衔铁，电路 断开，电阻丝不发热； 当温度降低时，导线离开水银面，此时控制电流断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起， 电路接通，电阻丝发热。 【解答】解：温度计的分度值为 1，导线的末端在 26处， 由于水银是导体，当温度升高到 26时，控制电流接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电 路断开，电阻丝不发热； 当温度下降低于 26时，控制电流断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，电路接通， 电阻丝发热； 所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在 26。 故答案为：26；导体。 【点评】此题考查了对电磁继电器的工作原理的分析，应属基础性题目。 三、作图与实验题（本题包括三、作图与实验题（本题包括 5 小题，
35、共小题，共 30 分 ）分 ） 16 （3 分）洗手间的灯泡和抽风机能通过开关的控制，能同时或单独使用，请在如图的虚 线框内设计一个符合以上要求的电路图（部分已经画出） ，抽风机符号用表示。 第 18 页（共 25 页） 【分析】灯泡和抽风机并联连接，并且灯泡和抽风机分别有各自的开关控制。 【解答】解：如图所示 【点评】会设计串联电路和并联电路，会用元件符号表示出正确的电路图。 17 （3 分）如图，小磁针保持静止，通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制。请在图中 标出通电螺线管的 N、S 极，标出电源正、负极，在虚线框内添加必要元件将电路补充 完整。 【分析】由小磁针静止时的指向和磁极间的相互
36、作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定 则可知电流的方向及电源的正负极。根据通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制可确 定添加的必要元件。 【解答】解：小磁针静止时 N 极向左，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引 可知螺线管左侧为 N 极，右侧为 S 极； 由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；因为通电螺线管的磁 性有无可以很方便地控制，可确定添加的必要元件是开关，如下图所示。 【点评】对于通电螺线管的题，知道电流方向、螺线管的磁极、小磁针的磁极中的任意 一者，都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外两者。 第 19 页（共 25 页） 18 （8 分）如图所示，甲、乙两
37、个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 R甲、R乙的电阻丝， 瓶中插入温度计 a、b （1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、 初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过 瓶内煤油温度的变化 情况，判断 电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是 转换法 。 （2）此方案是探究 电流 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 大小 的关系。 （3）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值 相等 时， 可以比较不同物质的吸热能力。若温度计 a 比温度计 b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内 液体的比热容关系是 c甲 小于 c乙（填“大于” “小
38、于”或“等于” ） 。 【分析】 （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过 液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； （2）电流产生的热量跟电流的大小、电阻的大小、通电时间有关，由控制变量法分析实 验目的； （3）根据控制变量法的要求控制不同液体的质量与电阻丝阻值相同；相同质量的不同物 质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小。 【解答】解： （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过瓶内煤油 温度的变化来反映，这种研究方法叫转换法； （2）由图的装置中，甲、乙两瓶中电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，通过两
39、个电阻电流相等，即 I甲I乙，通电时间相同，故探究的是电流产生的热量跟电阻大小的 关系； 第 20 页（共 25 页） （3）探究“不同物质的吸热能力”的实验，则在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的 不同液体，并使甲乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同。即电阻丝的阻值 R甲R乙时，相同的 时间两电阻丝上产生的热量相同；温度计 a 比温度计 b 温度升高得快，则说明甲的比热 容小于乙的比热容。 故答案为： （1）瓶内煤油温度的变化；转换法（2）电流；电阻； （3）相等；小于。 【点评】本题是一道实验题，应用了控制变量法与转换法，考查了电路元件的连接方式 和比热大小的判断，解题时注意领会，应重点掌握。 19
40、 （10 分） “测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。电源电压为 3V，小灯泡的额定 电压为 2.5V （1） 闭合开关前， 滑动变阻器的滑片 P 应置于 A 端 （选填 “A” 或 “B” ） ， 目的是 保 护电路 。 （2）实验中，闭合开关，移动滑片 P 到某个位置时，电压表的示数为 2.2V，若想测量 小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向 B （选填“A”或“B” ）端移动，使电压表的示数 为 2.5 V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为 0.32 A，则小灯泡的额定功率为 0.8 W。 （3）此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率，其电路如图丙所示， R010，其中
41、关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表 A2的示数为 0.25 A 时， 再读出电流表 A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 【分析】 （1）从使用滑动变阻器的注意事项可知，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 其最大阻值处，因此确定滑片位于左右两端哪个位置时阻值最大是解决问题的核心；同 时要了解滑动变阻器的作用； 第 21 页（共 25 页） （2）若要想测量灯泡的额定功率，灯泡两端的电压要增大到 2.5v，则灯泡电流要增大， 电路电阻要变小，从而确定滑片移动的方向；由图乙确定电流表量程与最小分度值，读 出电流表示数，由电功率公式 PUI 求出灯泡的功率； （3）此题用到了双安法测电功率。
42、要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定 电压，根据并联电路两端电压相等和利用欧姆定律计算电流即可。 【解答】解： （1）滑动变阻器接入右半段，滑片处于左端，滑动变阻器连入电路的电阻最大，对电路 起到保护作用，因此，闭合开关前，滑片应调到最左端； （2）若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由 2.2v 增大到 2.5v，则电路中 的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向 B 端移动； 由图乙知，电流表的量程是 0.6A，最小分度值是 0.02A，电流表示数是 0.32A，则灯泡的 额定功率 P额U额I额2.5V0.32A0.8W； （3）要测量小灯泡的
43、额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压 2.5v，根据并联电路两端 电压相等，则定值电阻两端电压也等于 2.5V，又知 R010，故电流表 A2的示数为 I2 0.25A。 故答案为： （1）A；保护电路； （2）B；2.5；0.32；0.8； （3）0.25。 【点评】此题主要考查学生对于伏安法测电功率实验的理解和掌握，还涉及滑动变阻器 的作用、电路保护、额定功率的计算，熟悉实验操作过程是解题的关键。双安法测量电 功率同学们也应掌握。 20 （6 分）小英按图甲连接了实验电路，测量电阻 Rx的阻值。 （1）闭合开关 S 前，应把图 23 甲中滑动变阻器的滑片 P 置于最 右 端。 （选填“左”
44、 或“右” ） （2）检查电路连接正确后，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 滑动到某一位置时，电压 表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 0.5 A，电阻 Rx 第 22 页（共 25 页） 的阻值为 4 。 【分析】 （1）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件，闭合开关前滑动变阻器处于最 大阻值处； （2）根据电表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出电阻 Rx的阻值。 【解答】解： （1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器处于最大阻值处，即滑片位于 右端； （2）由图乙可知，电压表使用的是 03V 的量程，分度值为 0.1V，所以电阻两端的电 压为 2V， 由图
45、丙可知，电流表使用的是 00.6A 的量程，分度值为 0.02A，所以通过电阻的电流为 0.5A。 由 I可得，电阻 Rx的阻值：Rx4。 故答案为： （1）右； （2）0.5；4。 【点评】本题考查了实验的注意事项和电表的读数以及欧姆定律的应用，是一道较为简 单的实验题。 四、计算与应用题（本题包括四、计算与应用题（本题包括 3 小题，共小题，共 20 分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要 演算步骤，只写出最后答案的不能得分 ）演算步骤，只写出最后答案的不能得分 ） 21 （8 分）将额定功率为 1000W 的电热水壶接入 220V 电路中，把 2
46、kg 的水从 20加热到 100需用时 840s，已知水的比热容为 4.2103J/（kg） ，求： （1）水吸收的热量； （2）消耗的电能； （3）电热水壶的加热效率。 【分析】由热量公式 Qcmt 计算吸收的热量，根据 WPt 可以求消耗的电能，再利 用效率公式 100%计算效率。 【解答】解： （1）水吸收的热量 Qcmt4.2103J/（kg）2kg（10020） 6.72105J； （2）消耗的电能 WPt1000W840s8.4105J； （3）电水壶加热的效率 100%80%； 答： （1）水吸收的热量为 6.72105J； 第 23 页（共 25 页） （2）消耗的电能为 8.
47、4105J； （3）电热水壶的加热效率是 80%。 【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用， 注意计算时的单位变换要正确。 22 （8 分）如图所示，灯 L 标有“6V 2W”字样，电源电压恒为 6V，定值电阻 R12， 设灯 L 的阻值不随温度变化而变化，求： （1）灯 L 正常发光时的电阻是多少？ （2）只闭合 S1、S3时，电阻 R 在 60s 内产生的热量是多少？ （3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为 0） ，各开关的合闭情况应如何？ 此时的最小电功率为多少？ 【分析】 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据 PUI求出其电阻； （2）只闭合 S1、S3时，L 与 R 并联，根据并联电路的电压特点和 QWt 求出电 阻 R 在 60s 内产生的热量； （3）灯泡 L 与电阻 R 串联时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，据此判断开 关的闭合、断开情况，根据电阻的串联和 P求出电路的最小功率。 【解答】解： （1）由 PUI可得，灯 L 正常发光时的电阻： RL18； （2）只闭合 S1、S3时，L 与 R 并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻 R 在 60s 内产生的热量： QRWRt60s180J； （3）由电路图可知，
