九年级物理上学期12月月考试卷（含解析） 新人教版3 (2)

2015-2016学年重庆市永川区景圣中学九年级（上）月考物理试卷（12月份）一、选择题（每题3分，共24）1以下情景最符合实际的是（）A现在景圣中学的气温是32B景圣中学教室中通过每一灯管的电流是2AC人体的安全电压是不高于36VD景圣中学办公室空调的额定功率是40W2如图所示是餐桌上常见的美食，其中所包含的物理知识正确的是（）A蒸饺刚蒸熟的饺子冒“白气”是汽化现象B牛肉面挑面时香气四溢说明分子在做无规则运动C回锅肉炒肉时是通过做功的方式使肉和菜的内能增加D玉米排骨汤当汤沸腾以后，把炖汤的火调小是为了降低汤的温度3关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A物体内能减少时，一定对外做功B物体内能增加时，温度不一定升高C汽油机的做功冲程把机械能转化为内能D温度高的物体含有的热量比温度低的物体多4暑假去植物园游玩，同学们的感受与物理知识的联系不正确的是（）A在园内散步时闻到花香，是升华现象B中午坐公园的椅子感觉很烫，是热传递改变了物体的内能C人出汗后，微风吹过感到凉爽，是因为汗液蒸发加快，带走更多的热量D同学们感到植物园是避暑的好去处，是因为园内树木多且有人工湖，起到调温作用5现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（）ABCD6关于家庭电路的下列做法，不符合安全用电常识的是（）A发现有人触电，应首先切断电源B为了保证电路安全，家里尽量不要同时使用多个大功率电器C有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地D检修电路故障时，应尽量在通电情况下作业7将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（）A三个用电器产生的热量一样多B电风扇产生的热量最多C电视机产生的热量最多D电烙铁产生的热量最多8甲、乙两个相同的灯泡串联后接上电压恒定的电源，每个灯泡消耗的功率为P0突然，乙灯泡灯丝烧断，搭接灯丝后，甲消耗的功率为P1，乙消耗的功率为P2，则P0、P1、P2的关系为（不考虑温度对电阻的影响）（）AP1P0P2BP0P2P1CP1P2P0DP2P0P1二、填空题（每空1分，共12分）9冬天的早上景圣中学有一大奇观，整个校园白雾缭绕，犹如人间仙景，雾是由于水蒸气形成（填物态变化）汽车的发动机选用水做冷却剂，主要是由于水的比热容较的缘故10如图所示电路，断开开关S1、S2，闭合开关S3，灯L1与L2联；断开开关S3，闭合开关S1、S2，灯L1与L2联（填“串”或“并”）11小林将质量为2kg的水从28加热至沸腾时测得水温为98，由此可知当地大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；水吸收的热量是Jc水=4.2103J/（kg）12小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱R0的阻值可在09999之间调节，根据所测数据作出了灯丝的IU图象（如图乙所示），根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为；如果将电阻箱R0的阻值调为10，通电10s电流通过R0所做的功为J13某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为20的定值电阻小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的IU关系图当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为W142015年3月31日，世界上最先进、不耗一滴油的太阳能飞机“阳光动力2 号”降落在重庆江北国际机场（如图所示）飞机虽然体积庞大，但质量只有2.3t，与一辆家用汽车相当其72m长的流线型机翼上共有17248块太阳能电池板，不仅可以给飞机的电动机供电，还能给飞机的锂电池充电，以满足夜间飞行的需要“阳光动力2号”的成功飞行证明了人类可以用清洁能源创造奇迹请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复示例：物理信息：电池板给锂电池充电；物理知识：电能转化为化学能作答：物理信息：；物理知识：二、实验题（15题5分，16题8分，17题9分）15如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”实验中某时刻温度计的示数，图乙是根据实验数据画出的图象（1）图甲所示温度计的示数是（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸热，温度（选填“升高”、“不变”或“降低”），冰的熔点是，第7分钟处于态（3）实验中收集多组数据是为了（选填“A”或“B”）A寻找普遍规律 B减小实验误差16某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”图中两个烧瓶内盛有煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小（1）实验采用的是的研究方法，试验的设计依据是电流的效应（2）两个烧瓶内盛有煤油应该和都相等（3）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是的（选填“相等”或“不相等”）（4）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数乙瓶中温度计的示数；（选填“大于”、“等于”或“小于”）判断依据是（5）两个烧瓶内盛煤油而不盛水，这是因为水的大，温度变化小17小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20 2A”字样，阻值分别为5、10、20、50的定值电阻各一个（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整（2）小彬将5定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为A（3）将5定值电阻换成10定值电阻，闭合开关，为了保持表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数（4）将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤实验次数定值电阻（）电流表示数（A）152100.183200.09（5）实验记录的多组数据如表所示分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成比（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因你认为其原因是四、论述题（18题6分，19题8分，20题8分）18如图所示，电源电压不变电阻R1的阻值为20，R2的阻值为30，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：（1）电源电压U；（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量19如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W求：试问：（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？（2）R1和R2的电阻值各是多大？（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20加热至100，需要多长时间？（C水=4.2103J/（kg），水=1.0103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）20如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V 4W”字样，电流表的量程为03A，电压表的量程为015V，滑动变阻器R2的最大阻值为20闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W（不计灯丝电阻随温度的变化）求：（1）小灯泡L的电阻；（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围2015-2016学年重庆市永川区景圣中学九年级（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、选择题（每题3分，共24）1以下情景最符合实际的是（）A现在景圣中学的气温是32B景圣中学教室中通过每一灯管的电流是2AC人体的安全电压是不高于36VD景圣中学办公室空调的额定功率是40W【考点】温度；电流的大小；电压；额定功率【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可【解答】解：A、现在是冬季，景圣中学的气温很低，远低于32故A不符合实际；B、教室中每盏日光灯的功率在40W左右，正常工作时的电流在I=0.2A左右故B不符合实际；C、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的故C符合实际；D、一般空调的工作电流在10A左右，额定功率在P=UI=220V10A=2200W左右故D不符合实际故选C2如图所示是餐桌上常见的美食，其中所包含的物理知识正确的是（）A蒸饺刚蒸熟的饺子冒“白气”是汽化现象B牛肉面挑面时香气四溢说明分子在做无规则运动C回锅肉炒肉时是通过做功的方式使肉和菜的内能增加D玉米排骨汤当汤沸腾以后，把炖汤的火调小是为了降低汤的温度【考点】液化及液化现象；沸腾及沸腾条件；热传递改变物体内能；分子的运动【分析】物质由气态变成液态是液化，物质由气态直接变成固态是凝华，物质由固态变成液态是熔化，物质由固态直接变成气态是升华；分子是不停的做无规则运动的；改变物体内能的方式有热传递和做功；液体沸腾时吸热、温度不变【解答】解：A、刚蒸熟的饺子冒“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；B、挑面时香气四溢说明面的香分子在做无规则运动，故B正确；C、炒肉时是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加，故C错误；D、汤沸腾后，把火关小再煲，此时汤继续沸腾，汤的温度不会降低，故D错误故选：B3关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A物体内能减少时，一定对外做功B物体内能增加时，温度不一定升高C汽油机的做功冲程把机械能转化为内能D温度高的物体含有的热量比温度低的物体多【考点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能【分析】（1）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，物体吸收热量或放出热量也可以改变物体的内能；（2）内能与物体的质量、温度、状态有关；（3）在汽油机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（4）热量是指在热传递过程中传递能量的多少，不可以说含有多少热量【解答】解：A、物体内能减少时，可能放出了热量，也可能对外做了功，故A错误；B、物体内能增加时，温度可能不变，如冰熔化，吸热内能增加，但温度不变；故B正确；C、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；故C错误；D、由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量故D错误故选B4暑假去植物园游玩，同学们的感受与物理知识的联系不正确的是（）A在园内散步时闻到花香，是升华现象B中午坐公园的椅子感觉很烫，是热传递改变了物体的内能C人出汗后，微风吹过感到凉爽，是因为汗液蒸发加快，带走更多的热量D同学们感到植物园是避暑的好去处，是因为园内树木多且有人工湖，起到调温作用【考点】扩散现象；蒸发及其现象；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用【分析】（1）分子动理论中提到：分子在永不停息地做无规则运动花香分子在空气中做无规则运动，所以人们可以闻到花香味（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递（3）物质由液态变成气态是汽化现象汽化的两种方式是蒸发和沸腾物体汽化需要吸收热量（4）所有物质中水的比热最大【解答】解：A、花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以人们闻到花香味此选项符合题意B、中午公园的椅子吸收太阳光的热量，温度升高，内能增加，是热传递改变了物体内能此选项不符合题意C、微风吹过使汗液蒸发加快，液体蒸发是吸热的，所以人感到凉爽此选项不符合题意D、因为水的比热大，所以一定质量的水温度升高1吸收能的热量就多，夏天公园里的人工湖水会吸收大量的热量，树木能遮挡烈日的照射，所以是避暑的好去处此选项不符合题意故选A5现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（）ABCD【考点】电路图及元件符号【分析】根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案【解答】解：A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，互不影响，故B正确；C、两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光，任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光，故C不正确；D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时绿灯亮故D不正确故选B6关于家庭电路的下列做法，不符合安全用电常识的是（）A发现有人触电，应首先切断电源B为了保证电路安全，家里尽量不要同时使用多个大功率电器C有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地D检修电路故障时，应尽量在通电情况下作业【考点】安全用电原则【分析】当有人触电时，应先切断电源或用绝缘体把电线挑开；电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大；家庭电路中为了安全用电，金属外壳都要接地，金属外壳的用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生；为人身及用电器安全，在检修电路故障时，必须使电路处于断开状态【解答】解：A、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常识；B、电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大故大功率用电器同时使用时，将会使电路中的电流过大，引起火灾符合安全用电常识；C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故符合安全用电常识；D、检修电路故障时，必须使电路断开不符合安全用电常识故选D7将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（）A三个用电器产生的热量一样多B电风扇产生的热量最多C电视机产生的热量最多D电烙铁产生的热量最多【考点】电功的实质【分析】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器【解答】解：U=220V，三种用电器的实际功率：P=P额=100W；又W=Pt三种用电器消耗的电能相同；电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能产生热量最多的是电烙铁故选D8甲、乙两个相同的灯泡串联后接上电压恒定的电源，每个灯泡消耗的功率为P0突然，乙灯泡灯丝烧断，搭接灯丝后，甲消耗的功率为P1，乙消耗的功率为P2，则P0、P1、P2的关系为（不考虑温度对电阻的影响）（）AP1P0P2BP0P2P1CP1P2P0DP2P0P1【考点】实际功率【分析】灯丝断了再接上，电阻变小；在电源电压一定时，电路电阻发生变化，各用电器消耗的功率用公式P=I2R分析【解答】解：设原来电阻都是R，搭丝后乙变成r，rR，电源电压U一定，搭丝以后总电阻小了，电压不变，因此总电流增大，甲上的电压变大甲电阻没变，所以甲的功率变大，P1P0；搭丝以后的电流I=，原来电流I0=乙灯泡灯丝烧断前后消耗的功率之比为=，（R+r）24Rr=（Rr）20，所以1，即P2P0故选A二、填空题（每空1分，共12分）9冬天的早上景圣中学有一大奇观，整个校园白雾缭绕，犹如人间仙景，雾是由于水蒸气液化形成（填物态变化）汽车的发动机选用水做冷却剂，主要是由于水的比热容较大的缘故【考点】液化及液化现象；水的比热容的特点及应用【分析】（1）解答此题首先要知道的雾气是什么状态，然后知道这种状态的物质从哪来的雾气是液态的小水滴，是由空气中的水蒸气液化变来的；（2）水的比热容大，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【解答】解：（1）空气中总有很多的水蒸气，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠漂浮在空气中，就是雾；（2）水的比热容最大，和其它物质比较，降低相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂故答案为：液化；大10如图所示电路，断开开关S1、S2，闭合开关S3，灯L1与L2串联；断开开关S3，闭合开关S1、S2，灯L1与L2并联（填“串”或“并”）【考点】串联电路和并联电路的辨别【分析】在串联电路中电流只有一条路径；在并联电路中电流有多条流通路径【解答】解：断开开关S1、S2，闭合开关S3，灯L1与L2顺次连接，电路中电流只有一条路径，因此灯L1与L2串联连接；闭合开关S1、S2，电流从电源正极开始分支，分别流过灯L1与L2，然后两路汇合共同回到电源负极，因此灯L1与L2并联连接故答案为：串；并11小林将质量为2kg的水从28加热至沸腾时测得水温为98，由此可知当地大气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；水吸收的热量是5.88105Jc水=4.2103J/（kg）【考点】热量的计算【分析】（1）液体沸腾时温度叫做沸点，气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低（2）利用吸热公式进行计算即可【解答】解：（1）水的沸点是98，低于100，说明都是的大气压小于标准大气压；（2）水在该过程中吸收的热量：Q吸=c水m（tt0）=4.2103J/（kg）2kg（9828）=5.88105J故答案为：小于；5.8810512小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱R0的阻值可在09999之间调节，根据所测数据作出了灯丝的IU图象（如图乙所示），根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为10；如果将电阻箱R0的阻值调为10，通电10s电流通过R0所做的功为36J【考点】欧姆定律的变形公式；电功的计算【分析】（1）由图象读灯泡电流0.8A时，灯两端的电压，根据欧姆定律公式I=计算此时灯泡电阻；（2）由图象找到通过某一电流时，灯泡与R0电压和恰好为电源电压9V，根据W=UIt计算通电10s电流通过R0所做的功【解答】解：（1）由图象可知：当灯泡正常发光时电流I=0.8A，灯泡两端电压U=8V，所以灯泡正常发光时的电阻：R=10；（2）由甲图L与R0串联，观察图象，当时通过L电流I为0.6A时，L两端电压U=3V，此时R0两端电压：U0=IR0=0.6A10=6V，满足U+U0=9V，所以通电10s电流通过R0所做的功：W=U0It=6V0.6A10s=36J故答案为：10；3613某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为20的定值电阻小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的IU关系图当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为0.3A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为0.9W【考点】电功率的计算；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律的应用【分析】由电路图可知，灯泡L电阻R并联，电压表测并联部分两端的电压，电流表测干路中的电流（1）由乙图象读出电压表的示数为2V时，电流表的示数，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流，利用并联电路的电流特点求出通过小灯泡L的电流；（2）由乙图象找出电路消耗的总功率为1.35W时的电压和干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流，利用并联电路的电流特点求出通过L的电流，利用P=UI求出小灯泡的实际功率【解答】解：由电路图可知，灯泡L电阻R并联，电压表测并联部分两端的电压，电流表测干路中的电流（1）由乙图象可知，当电压表的示数为2V时，电流表的示数即干路电流I=0.4A，并联电路中各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得，通过R的电流：IR=0.1A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过小灯泡L的电流：IL=IIR=0.4A0.1A=0.3A；（2）由乙图象可知，电路电路电流I=0.45A，电源电压U=3V时，小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为P总=UI=3V0.45A=1.35W，此时流过定值电阻的电流：IR=0.15A，流过灯泡的电流：IL=IIR=0.45A0.15A=0.3A，则灯泡的实际功率：PL实=UIL=3V0.3A=0.9W故答案为：0.3；0.9142015年3月31日，世界上最先进、不耗一滴油的太阳能飞机“阳光动力2 号”降落在重庆江北国际机场（如图所示）飞机虽然体积庞大，但质量只有2.3t，与一辆家用汽车相当其72m长的流线型机翼上共有17248块太阳能电池板，不仅可以给飞机的电动机供电，还能给飞机的锂电池充电，以满足夜间飞行的需要“阳光动力2号”的成功飞行证明了人类可以用清洁能源创造奇迹请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复示例：物理信息：电池板给锂电池充电；物理知识：电能转化为化学能作答：物理信息：体积庞大，质量较轻；物理知识：制造飞机的材料密度较小【考点】密度的应用与物质鉴别【分析】根据“飞机虽然体积庞大，但质量只有2.3t”分析即可【解答】解：由“飞机虽然体积庞大，但质量只有2.3t”可知体积庞大，质量较轻；由=可得，制造飞机的材料密度较小故答案为：体积庞大，质量较轻；制造飞机的材料密度较小二、实验题（15题5分，16题8分，17题9分）15如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”实验中某时刻温度计的示数，图乙是根据实验数据画出的图象（1）图甲所示温度计的示数是3（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸热，温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”），冰的熔点是0，第7分钟处于固液共存态（3）实验中收集多组数据是为了A（选填“A”或“B”）A寻找普遍规律 B减小实验误差【考点】熔化和凝固的探究实验【分析】（1）读取温度计的示数时，要看清分度值以及示数在零上还是零下，再根据刻度位置读出示数；（2）晶体有一定的熔点，而非晶体没有，晶体熔化时吸收热量，温度不变；（3）实验中需要多次实验，是为了得到更普遍性熔化规律【解答】解：（1）读图甲可知，温度计的分度值为1，示数为了3；（2）由图乙可知，冰在熔化过程吸热，温度保持不变，熔点是0BC段是熔化过程，第7分钟处于熔化过程中，所以是固液体共存状态；（3）在此实验中，收集多组数据是为了得到可靠的结论故答案为：（1）3；（2）不变；0；固液共存；（3）A16某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”图中两个烧瓶内盛有煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小（1）实验采用的是控制变量的研究方法，试验的设计依据是电流的热效应（2）两个烧瓶内盛有煤油应该质量和初温都相等（3）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是相等的（选填“相等”或“不相等”）（4）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数；（选填“大于”、“等于”或“小于”）判断依据是由焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多（5）两个烧瓶内盛煤油而不盛水，这是因为水的比热容大，温度变化小【考点】焦耳定律【分析】（1）根据焦耳定律可知，研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系时，应该采用控制变量法，控制通过导体电流的大小和通电时间相等；（2）实验中根据温度计示数升高的快慢可知导体产生热量多少与电阻的关系，据此分析两瓶中煤油的相同量；（3）由图可知两电阻丝串联在电路中，通过两段金属丝中的电流是相等的；（4）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（5）因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析【解答】解：（1）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，该方法是我们常用的控制变量法试验的设计依据是电流的热效应；（2）实验中根据温度计示数升高的快慢可知导体产生热量多少与电阻的关系，所以两个烧瓶内盛有煤油应该质量和初温都相等；（3）由图可知两电阻丝串联在电路中，通过两段金属丝中的电流是相等的；（4）由焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，通电一段时间后，甲瓶中电阻丝放出的热量小于乙瓶中放出的热量，所以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数；（5）因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显故答案为：（1）控制变量；热；（2）质量；初温；（3）相等；（4）小于；由焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（5）比热容17小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20 2A”字样，阻值分别为5、10、20、50的定值电阻各一个（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整（2）小彬将5定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R1短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A（3）将5定值电阻换成10定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数（4）将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤3实验次数定值电阻（）电流表示数（A）152100.183200.09（5）实验记录的多组数据如表所示分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【分析】（1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器要接一上一下；（2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；（4）将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤3；（5）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；（6）根据欧姆定律求出若换用50的定值电阻进行实验时结合串联电路的分压特点即可判断电压表最大示数【解答】解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择03V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：（2）电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，或定值电阻R1短路；由乙图知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；（3）将5电阻换成10后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；（4）将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤3；（5）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；（6）当定值电阻为50时，此时滑动变阻器最大阻值为20，根据串联电路的分压特点可知： =，所以， =，则定值电阻两端最小电压为3V2.14V1.8V，由此可知无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V，所以在此实验中不能换用50的定值电阻进行实验故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻R1短路；0.36；（3）电压；A；（4）3；（5）反；（6）滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V四、论述题（18题6分，19题8分，20题8分）18如图所示，电源电压不变电阻R1的阻值为20，R2的阻值为30，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：（1）电源电压U；（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量【考点】欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用【分析】由电路图可知，R1与R2并联：（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；（2）由电路图可知，两电阻并联，根据并联电路的电压规律和欧姆定律求出通过电阻R2的电流；根据Q=I2Rt求出电阻R2产生的热量；【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，（1）因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以根据欧姆定律可得，电源的电压：U=U1=I1R1=0.3A20=6V；（2）因为R1、R2并联，所以R1、R2两端的电压均等于电源电压，通过电阻R2的电流I2=0.2A；根据W=Pt=UIt可得，通电100s电阻R2产生的热量Q2=I22R2t2=（0.2A）230100s=120J答：（1）电源电压U是6V；（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量是120J19如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W求：试问：（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？（2）R1和R2的电阻值各是多大？（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20加热至100，需要多长时间？（C水=4.2103J/（kg），水=1.0103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）【考点】电功与热量的综合计算【分析】（1）分析电路结构，根据电路结构及电功率公式分析答题（2）由电功率公式的变形公式求出电阻阻值（3）由电功率公式求出热水器的实际功率，由热量公式求出水所吸收的热量，最后由功率公式的变形公式求出加热时间【解答】解：（1）由电路图可知，开关S0断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S0闭合时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大，因此当开关S0断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态（2），电阻R1=121，P保=，电阻R总=1210，保护电阻R2=R总R1=1210121=1089；（3）设加热时间为t，有P峰t80%=Q吸，即，t=2541s；答：（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于断开状态（2）R1和R2的电阻值分别是121与1089（3）将装满水箱的水从20加热至100，需要2541s20如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V 4W”字样，电流表的量程为03A，电压表的量程为015V，滑动变阻器R2的最大阻值为20闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W（不计灯丝电阻随温度的变化）求：（1）小灯泡L的电阻；（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】（1）根据P=求出灯泡的电阻；（2）开关S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，灯泡被短路，当R2全部接入电路时，电路中电阻最大，由I=可知此时，在U一定时，电路中电流最小，结合并联电路特点求出电流表的示数；（3）当只闭合S2时，R2和L串联，结合电流表、电压表以及灯的额定电压，利用P=UI求出滑动变阻器的电功率变化范围【解答】解：（1）因为灯的额定电压为UL=8V，额定功率为PL=4W，则由P=可得灯的电阻为：RL=16；（2）闭合开关S和S1时，灯泡短路，R1单独接入电路，此时其两端电压为U=9V，又知电路消耗的功率为P1=4.05W由P=可得灯的电阻为：R1=20；开关S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，灯泡被短路，当R2全部接入电路时，电路中电阻最大，由I=可知此时，通过R1的电流为：I1=0.45A通过R2的电流为：I2=0.45A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A；（3）当只闭合S2时，R2和L串联，灯泡正常发光时，电压为UL=8V，额定功率为PL=4W，额定电流为IL=0.5A3A，故电路中最大电流为I=0.5A，当变阻器接入电路阻值最大时，电路中的最小电流I=0.25A，此时各元件是安全的所以在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，电路中电流的取值范围为0.25A0.5A滑动变阻器消耗的功率为P=U2I=（UUL实）I=（9VIRL）I=9VI16I2=W（4I）2W 当4I=0即I=A0.5A时，R2的功率最大Pmax=W1.27W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出PI图象，如图所示根据图象可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时灯泡正常发光此时滑动变阻器两端电压为U=UUL=9V8V=1V，滑动变阻器消耗的电功率为P1=UIL=1V0.5A=0.5W；故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.5W1.27W答：（1）小灯泡L的电阻16；（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流0.9A；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围0.5W1.27W