九年级物理上学期期末试卷（含解析） 新人教版48

2015-2016学年广西贵港市港南区九年级（上）期末物理试卷一、单项选择题（30分，每小题3分）1在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（）A番薯在炉膛内烤熟B烧开水时蒸汽将壶盖顶起C把铁丝反复弯曲，弯曲处变热D用酒精灯对烧杯中的水加热2下列说法正确的是（）A比热容与物体吸收或放出的热量有关B热值与燃料的燃烧情况有关C使燃料燃烧更充分，可以增大热值D使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率3某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光则如图中的电路符号要求的是（）ABCD4给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线，现需要研究的课题有：导体的电阻跟它的长度的关系；导体的电阻跟它的横截面积的关系；导体的电阻跟它的材料的关系利用上述实验器材，可以完成的研究课题是（）A只有B只有C和D、和5下列有关安全用电的说法，其中不正确的是（）A使用试电笔时，手一定要接触试电笔尾部的金属部分B家庭电路中空气开关跳闸，一定发生了短路C发现有人触电或发生电线起火时，首先要做的是立即切断电源D使用电饭锅、电冰箱时，必须使用三线插头，使金属外壳接地6如图所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片和滑杆相连，滑杆可绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子下列说法正确的是（）A油量变少，电流表示数不变B油量越少，电流表示数越大C油量越多，电流表示数越小D油量越多，电流表示数越大7小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零则电路故障可能是（）A灯L1断路B灯L2短路C电流表烧坏了D灯L2断路8巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小，用GMR组成的电路图如图所示，S断开A2有示数，电源电压恒定则（）AS闭合时，A2示数减小BS闭合时，A2示数不变CA1示数减小时，A2示数不变DA1示数增大时，A2示数增大9标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系如图所示若把这样的两只灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只灯泡的电阻及功率为（）A24 0.67WB24 0.8WC20 0.96WD20 0.8W10如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器的规格为“20 1A”，电流表的量程为00.6A，电源电压恒为8V不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证各电路元件安全工作的情况下，下列选项中错误的是（）A灯泡L的最小功率为0.75WB整个电路消耗的最大功率为4.8WC滑动变阻器连入电路中的最小阻值为4D灯泡L正常发光1min 消耗的电能为180J二、填空题（20分，每空格1分）11固体很难被压缩或拉伸，而且具有一定的体积和形状这是因为当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为12在现代社会，人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的能；汽车发动机用水做冷却剂的主要原因是水的较大的缘故13“伏安法”可以用来测量电阻，也可以用来测小灯泡的实际功率伏安法测电阻的原理是；测电功率的原理是（均用公式表示）14用电器正常工作时的电压叫做；电磁继电器是利用控制工作电路的一种开关15家庭电路中电流过大的原因有两个，一是电路中用电器的过大；二是16直流电动机的工作原理是通电线圈在中受到力的作用一台直流电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2，这台电动机1min内产生的热量是J171831年，英国物理学家发现了电磁感应现象，发电机利用了电磁感应的原理发电，将能转化为电能18小明家电能表月初的读数如图所示，月底的读数为，家庭用电的收费标准是0.55元/kwh，则本月小明家应交电费元；小明只打开一盏灯而把家里其他用电器都关掉，他观察到电能表表盘在3min内转过6转，则该灯的功率为W19一只标有“220V 40W”的灯泡，正常发光时灯丝的电阻是，假设灯泡发光时灯丝电阻保持不变，当实际电压只有额定电压的90%时，灯泡的实际功率是W20如图所示，轻质弹簧悬挂着一个条形磁铁且距离螺线管M上端不远当开关S闭合后，螺线管M的上端是极；当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，弹簧的长度（选填“变长”、“变短”或“先变长后变短”）三、作图和实验探究题21（1）根据图甲中小磁针静止时的指向，标出两个磁极的极性，并画出所有磁感线的方向；（2）如图乙所示，现将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大；（3）如图丙所示，请用笔画线代替导线，将图中元件正确接入家庭电路中22如图所示是研究磁产生电的实验装置（1）图甲所示实验中通过观察电流表指针来判断是否有感应电流产生（2）若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有：一是开关要；二是导体AB在磁场中做运动（3）如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串连一个电流表，慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是（选填“交电流”或“直电流”）23在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置，两个透明的容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（1）实验中通过观察U型管中的变化来比较电流通过电阻产生热量的多少（2）图甲中通过把两电阻丝联起来的方式来控制电流和通电时间相同通电一段时间，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的越大，导体产生的热量越多（3）采用图乙实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的越大，导体产生的热量越多（4）该实验用到的研究物理问题的方法有法和转换法24为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了如图所示的电路（1）调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，记录到表（一）中由表（一）中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是分析表（一）中的数据，可归纳出的结论是表（一）次序 1 2 3电压（V）2.04.06.0电流（A）0.10.20.3（2）如果仍用如图电路探究电流与电阻的关系，实验中当换用不同阻值的定值电阻后，每次应调节滑动变阻器的滑片，保持两端的电压不变实验记录数据如表（二）所示，根据表（二）数据可得出的结论是表（二）次序 1 2 3电阻（） 5 10 15电流（A） 1.2 0.6 0.425在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为8（1）连接电路的过程中，开关必须是的，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到电阻端（选填“最大”或“最小”）（2）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（3）小芳正确连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表指针几乎不动，电压表有示数且接近电源电压，产生这一现象的原因可能是灯泡（选填“断路”或“短路”）（4）实验过程中要测量小灯泡发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为A，小灯泡的额定功率为W四、解答题26大刚同学和家人去郊游，在外野餐时用木炭烧水假设当时当地为标准大气压，木炭燃烧放出的热量有10%被水吸收，锅内装有5kg温度为20的水，把水加热至沸腾求：（1）水吸收的热量；（2）需要燃烧多少木炭c水=4.2103J/（kg），q木炭=3.4107J/kg27在如图所示的电路中，定值电阻R1=10，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是4V求：（1）电源电压；（2）变阻器R2的最大阻值；（3）当滑片在R2的中点时，整个电路在5min内产生的热量28如图所示，电源电压为12V保持不变，等L1和L2分别标有“6V 6W”和“12V 6W”字样，若滑动变阻器的最大阻值为48，求：（1）当S和S1均闭合、S2断开时，滑动变阻器接入电路中的电阻为多大，才能使灯L1正常发光；（2）整个电路消耗的最小功率（提示：当整个电路的电阻最大时，整个电路消耗的功率最小）2015-2016学年广西贵港市港南区九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（30分，每小题3分）1在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（）A番薯在炉膛内烤熟B烧开水时蒸汽将壶盖顶起C把铁丝反复弯曲，弯曲处变热D用酒精灯对烧杯中的水加热【考点】做功改变物体内能【分析】（1）热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程，在此过程中能的形式不发生变化；（2）做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式变了，是机械能和内能的转化过程【解答】解：A、番薯在炉膛内烤熟，番薯从炉膛吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能的，不符合题意；B、烧开水时蒸汽将壶盖顶起，水蒸气膨胀对壶盖做功，水蒸气的内能减小、转化为机械能，不符合题意；C、把铁丝反复弯曲，对铁丝做功，使铁丝的内能增加、温度升高，符合题意；D、用酒精灯对烧杯中的水加热，水从火吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能，不符合题意故选C2下列说法正确的是（）A比热容与物体吸收或放出的热量有关B热值与燃料的燃烧情况有关C使燃料燃烧更充分，可以增大热值D使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率【考点】比热容的概念；燃料的热值【分析】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关【解答】解：A、比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故A错误；B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料不一定放出的热量多，故B错误；C、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故C错误；D、燃料燃烧更充分，可以提高热机效率，故D正确故选：D3某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光则如图中的电路符号要求的是（）ABCD【考点】串、并联电路的设计【分析】根据题意确定开关与指示灯间的连接关系，然后选择电路图【解答】解：指示灯与电源组成通路时指示灯亮，电路是断路或灯被短路时灯熄灭，当三道门都关上即三个开关都闭合时，红灯会熄灭，说明此时红灯断路或发生短路，当三道门都关上即三个开关都闭合时，绿灯会发光，此时绿灯是通路，三个开关相互影响，三个开关应该是串联，由图示可知，图A所示电路图符合要求，BCD不符合要求，故A正确，BCD错误；故选A4给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线，现需要研究的课题有：导体的电阻跟它的长度的关系；导体的电阻跟它的横截面积的关系；导体的电阻跟它的材料的关系利用上述实验器材，可以完成的研究课题是（）A只有B只有C和D、和【考点】控制变量法与探究性实验方案【分析】根据控制变量法的思路，要探究电阻与某个因素的关系，就要保证这个因素要不同，其他的因素都一样要探究电阻跟长度的关系，要保证材料和横截面积不变改变长度要探究电阻跟横截面积的关系，要保证材料和长度不变改变横截面积要探究电阻跟材料的关系，要保证长度和横截面积不变改变材料【解答】解：在研究导体的电阻跟导体横截面积的关系时，需要控制长度相同、材料相同，横截面积不同的实验器材，而两根长度相同、横截面积不同的、均匀的镍铬合金线正好符合实验要求；在研究导体的电阻跟导体长度的关系时，要有材料相同、横截面积相同，长度不同的实验器材，我们可以把其中一根合金丝截断，这样就会有长度不同，材料相同、横截面积相同的实验器材，可以实验；探究导体的电阻跟它的材料的关系，应控制导体的长度、横截面积都相等而材料不同，由题意可知，两合金线的材料相同，因此不能探究导体的电阻跟它的材料的关系，故错误；由以上分析可知，可以验证，故C正确；故选C5下列有关安全用电的说法，其中不正确的是（）A使用试电笔时，手一定要接触试电笔尾部的金属部分B家庭电路中空气开关跳闸，一定发生了短路C发现有人触电或发生电线起火时，首先要做的是立即切断电源D使用电饭锅、电冰箱时，必须使用三线插头，使金属外壳接地【考点】安全用电原则【分析】测电笔的正确使用方法，手一定接触笔尾金属体，一定不要接触笔尖金属体家庭电路电流过大的原因有两个：短路或用电器的总功率过大发生触电事故、发生火灾要先切断电源，实际上切断火线，防止再次发生危害三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连【解答】解：A、如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光此选项正确；B、家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大此选项不正确；C、发现有人触电，千万不能直接用手去拉触电者，必须切断电源，或用绝缘体将电线与触电者分开；家用电器失火，导线的绝缘皮烧坏，用电器漏电，人直接或间接接触火线，发生单相触电事故此选项正确；D、电饭锅、电冰箱等家用电器金属外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，不能用两孔插座替代此选项正确故选B6如图所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片和滑杆相连，滑杆可绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子下列说法正确的是（）A油量变少，电流表示数不变B油量越少，电流表示数越大C油量越多，电流表示数越小D油量越多，电流表示数越大【考点】欧姆定律的应用【分析】分析清楚电路结构，根据电路结构判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题【解答】解：由图示电路图可知，两电阻串联接入电路，电流表测电路电流，油量减少时，滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表示数减小，故AB错误；油量越多，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故C错误，D正确；故选D7小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零则电路故障可能是（）A灯L1断路B灯L2短路C电流表烧坏了D灯L2断路【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用【分析】开关闭合后，两个灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连【解答】解：电流表始终无示数，说明电路故障为断路；将电压表并联在b、c两点，电压表无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连，即L1完好；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，说明灯L2断路故选D8巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小，用GMR组成的电路图如图所示，S断开A2有示数，电源电压恒定则（）AS闭合时，A2示数减小BS闭合时，A2示数不变CA1示数减小时，A2示数不变DA1示数增大时，A2示数增大【考点】电路的动态分析【分析】（1）影响电磁铁磁性的因素有线圈匝数的多少、电流的大小以及是否插入铁芯（2）当S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，电路中电阻变化，根据欧姆定律判断电流变化，从而可知电磁铁中的磁性强弱变化；由巨磁电阻（GMR）会随着磁场的增大而急剧减小判断GMR的电阻变化，得到A2示数变化情况【解答】解：AB、由图，S闭合后，左侧电磁铁电路连通，电磁铁中产生磁性，巨磁电阻电阻减小，所以右侧电路中电流增大，即A2示数变大故A、B错误；CD、S闭合后，当滑动变阻器的滑片左滑，变阻器连入阻值变小，电源电压恒定，由I=可知，左侧电路电流增大，A1示数变大；左侧电路电流大，电磁铁中磁性增强，巨磁电阻电阻减小，所以右侧电路中电流增大，即A2示数变大故D正确；反之滑片右滑，电阻增大，左侧电路电流减小，即A1示数变小，电磁铁中磁性减弱，巨磁电阻电阻增大，所以右侧电路中电流减小，即A2示数减小故C错误故选D9标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系如图所示若把这样的两只灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只灯泡的电阻及功率为（）A24 0.67WB24 0.8WC20 0.96WD20 0.8W【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；电功率的计算【分析】两只完全相同的灯泡串联，灯泡的电阻相等，通过的电流相等，根据欧姆定律可知，两只灯泡两端的电压相等；知道了灯泡两端的电压以后，我们就可以根据图象找出灯泡两端实际电压对应的实际电流，然后就可以根据公式R=和公式P=UI计算出灯泡的电阻和灯泡的实际功率【解答】解：两只灯泡串联且规格相同，它们的电流和电阻都相同，即这两只灯泡两端分得的电压都相同，因此两只灯泡串联接在8V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为U=4V；由图象可知，当U=4V时，I=0.2A，小灯泡的电阻为：R=20，小灯泡的实际电功率：P=UI=4V0.2A=0.8W故选D10如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器的规格为“20 1A”，电流表的量程为00.6A，电源电压恒为8V不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证各电路元件安全工作的情况下，下列选项中错误的是（）A灯泡L的最小功率为0.75WB整个电路消耗的最大功率为4.8WC滑动变阻器连入电路中的最小阻值为4D灯泡L正常发光1min 消耗的电能为180J【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】（1）知道灯泡的额定功率和额定电压，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；根据灯泡的额定电流和滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，整个电路消耗的电功率最大，欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出整个电路消耗的最大功率；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出灯泡L的最小功率；（3）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出1min消耗的电能【解答】解：（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流：IL=0.5A，由I=可得，灯泡的电阻：RL=12，因灯泡的额定电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的最大示数为0.6A，所以，电路中的最大电流I=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，整个电路消耗的电功率最大，电路中的总电阻：R=16，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min=RRL=1612=4，故C正确，不符合题意；电路消耗的最大功率：P=UI=8V0.5A=4W，故B不正确，符合题意；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，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=0.25A，灯泡L的最小功率：PLmin=（I）2RL=（0.25A）212=0.75W，故A正确，不符合题意；（3）灯泡正常发光时的功率为3W，则1min消耗的电能：WL=PLt=3W60s=180J，故D正确，不符合题意故选B二、填空题（20分，每空格1分）11固体很难被压缩或拉伸，而且具有一定的体积和形状这是因为当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力【考点】分子间的作用力【分析】（1）扩散现象说明物质的分子在不停地做无规则运动，也从另一个角度说明分子间有间隙（2）分子间存在引力，使得固体和液体能保持一定的体积，它们里面的分子不致散开（3）由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩【解答】解：组成物质的分子间存在引力和斥力；分子间间隙变大时，相互作用力表现为引力，所以固态难以被拉伸；分子间间隙变小时，分子间相互作用力表现为斥力，故固态难以被压缩故答案为：斥力；引力12在现代社会，人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的内能；汽车发动机用水做冷却剂的主要原因是水的比热容较大的缘故【考点】能量的相互转化；水的比热容的特点及应用【分析】（1）燃料燃烧的过程中，将化学能转化为内能；（2）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等【解答】解：（1）燃料燃烧的过程中，将化学能转化为内能，向外放出热量；（2）汽车发动机工作时产生大量热量，这些热量如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高故答案为：内；比热容13“伏安法”可以用来测量电阻，也可以用来测小灯泡的实际功率伏安法测电阻的原理是R=；测电功率的原理是P=UI（均用公式表示）【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的测量【分析】了解伏安法测电阻和测量小灯泡电功率的实验原理，结合所用到的公式来进行回答【解答】解：伏安法测电阻的原理是R=，即用电压表测出电压，电流表测出电流，利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小；测电功率的原理是P=UI，即用电压表测出电压，电流表测出电流，利用电功率的计算公式求出小灯泡的电功率故答案为：R=；P=UI14用电器正常工作时的电压叫做额定电压；电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种开关【考点】额定电压；电磁继电器的组成、原理和特点【分析】根据额定电压的定义和电磁继电器的工作原理解答【解答】解：用电器正常工作时的电压叫额定电压；电磁继电器通电后，里边的电磁铁可以吸引衔铁，断电后可以释放衔铁，从而实现控制电路的通断故答案为：额定电压；电磁铁15家庭电路中电流过大的原因有两个，一是电路中用电器的总功率过大；二是电路发生短路【考点】家庭电路电流过大的原因【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大【解答】解：家庭电路中电流过大的原因有两个，一是电路中用电器的总功率过大；二是电路发生短路故答案为：总功率；电路发生短路16直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用一台直流电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2，这台电动机1min内产生的热量是12000J【考点】焦耳定律【分析】（1）线圈通电后在磁场中受力转动，这就是电动机的制成原理；（2）电动机正常工作时消耗的电能和线圈电阻产生的热量是不相等的，对于其消耗的电能用据公式W=UIt计算，而工作时线圈电阻产生热量，据公式Q=I2Rt计算【解答】解：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；电动机正常工作10min，线圈电阻所产生的热量是：Q=I2Rt=（10A）2260s=12000J故答案为：磁场；12000171831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，发电机利用了电磁感应的原理发电，将机械能转化为电能【考点】电磁感应【分析】本题考查电磁感应的物理学史及能量转化的方向【解答】解：法拉第利用十年的时间用实验的方法发现闭合电路中的导体切割磁感线会产生感应电路，即电磁感应现象这一发现使人类能将机械能转化为电能故答案为：电磁感应；机械18小明家电能表月初的读数如图所示，月底的读数为，家庭用电的收费标准是0.55元/kwh，则本月小明家应交电费66元；小明只打开一盏灯而把家里其他用电器都关掉，他观察到电能表表盘在3min内转过6转，则该灯的功率为40W【考点】电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法【分析】（1）电能表最后一位示数是小数位，由图示电能表读出月初与月底电能表的示数，月底与月初电能表示数之差是本月消耗的电能，然后求出需要交纳的电费；（2）3000r/kWh表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出3min内消耗的电能，再根据P=求出该灯的功率【解答】解：（1）由图示电能表可知，电能表月初示数是158.4kWh，月底示数为278.4kWh，则本月用电量：W=278.4kWh158.4kWh=120kWh，需交纳的电费：0.55元/kWh120Wh=66元；（2）电能表的转盘转过6转消耗的电能：W=0.002kWh=7200J，该灯的功率：P=40W故答案为：66；4019一只标有“220V 40W”的灯泡，正常发光时灯丝的电阻是1210，假设灯泡发光时灯丝电阻保持不变，当实际电压只有额定电压的90%时，灯泡的实际功率是32.4W【考点】电功率的计算；电功率与电压、电流的关系【分析】灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=求出灯丝的电阻；先求出实际电压，根据P=求出灯泡的实际功率【解答】解：由P=可得，正常发光时灯丝的电阻：R=1210，当实际电压只有额定电压的90%时，U实=90%U=90%220V=198V，灯泡的实际功率：P实=32.4W故答案为：1210；32.420如图所示，轻质弹簧悬挂着一个条形磁铁且距离螺线管M上端不远当开关S闭合后，螺线管M的上端是N极；当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，弹簧的长度变长（选填“变长”、“变短”或“先变长后变短”）【考点】电路的动态分析【分析】弹簧的长度的变化是由条形磁体对弹簧拉力的变化引起的而条形磁铁对弹簧的拉力又是随着螺线管对其作用力的变化而变化的，螺线管对条形磁铁作用力的变化是由其磁性强弱的变化引起的，因此从影响螺线管的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题【解答】解：当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流减小，螺线管的磁性减弱，对条形磁铁的作用力减弱，由安培定则可知，螺线管的下端为S极，上端为N极，则螺线管对条形磁铁的斥力减弱，弹簧长度变长故答案为：N；变长三、作图和实验探究题21（1）根据图甲中小磁针静止时的指向，标出两个磁极的极性，并画出所有磁感线的方向；（2）如图乙所示，现将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大；（3）如图丙所示，请用笔画线代替导线，将图中元件正确接入家庭电路中【考点】磁场；通电螺线管的磁场；家庭电路的连接【分析】（1）小磁针的N极指向与该点磁感线的方向是一致的，由该点指向可知磁铁的N、S极，及磁感线的方向；（2）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；电磁铁中电流越大，磁性越强；（3）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；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线【解答】解：（1）由图可知，小磁针N极指左，而小磁针N极指向的方向为该点磁感线的方向，故该点磁感线向左，即上下磁铁的磁极都是N极；如图所示：（2）开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，应使电磁铁左侧是S极，由安培定则可知：螺线管中电流方向向下；滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大，即此时电路中电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路，如图所示：（3）首先辨别上面三根线地线、火线、零线灯泡接法：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；安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线如图所示：22如图所示是研究磁产生电的实验装置（1）图甲所示实验中通过观察电流表指针是否偏转来判断是否有感应电流产生（2）若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有：一是开关要闭合；二是导体AB在磁场中做切割磁感线运动运动（3）如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串连一个电流表，慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电（选填“交电流”或“直电流”）【考点】探究电磁感应现象的实验【分析】（1）电路中如果有电流产生，电流表的指针就会发生偏转；（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；（3）交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化【解答】解：（1）图甲所示实验中通过观察电流表指针是否偏转来判断是否有感应电流产生；（2）要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有；一是开关闭合，二是导体在磁场中做切割磁感线运动；（3）电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电故答案为：（1）是否偏转；（2）闭合；切割磁感线运动；（3）交流电23在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置，两个透明的容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（1）实验中通过观察U型管中液面高度的变化来比较电流通过电阻产生热量的多少（2）图甲中通过把两电阻丝串联起来的方式来控制电流和通电时间相同通电一段时间，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，导体产生的热量越多（3）采用图乙实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多（4）该实验用到的研究物理问题的方法有控制变量法和转换法【考点】控制变量法与探究性实验方案【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）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电流和通电时间不变；（4）根据控制变量法的定义分析【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液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（2）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；（3）装置中一个5的电阻与两个5的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；（4）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要电阻并联故答案为：（1）液面高度；（2）串；电阻；（3）电流；（4）控制变量24为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了如图所示的电路（1）调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，记录到表（一）中由表（一）中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是20分析表（一）中的数据，可归纳出的结论是电阻不变时，电流跟电压成正比表（一）次序 1 2 3电压（V）2.04.06.0电流（A）0.10.20.3（2）如果仍用如图电路探究电流与电阻的关系，实验中当换用不同阻值的定值电阻后，每次应调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压不变实验记录数据如表（二）所示，根据表（二）数据可得出的结论是电压不变时，电流跟电阻成反比表（二）次序 1 2 3电阻（） 5 10 15电流（A） 1.2 0.6 0.4【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【分析】（1）由欧姆定律求电阻分析实验数据时，找出各量间的数据规律，从而确定相关物理量的关系（2）探究电流与电阻的关系，应保持定值电阻的电压不变；分析实验数据时，找出各量间的数据规律，从而确定相关物理量的关系【解答】解：（1）由欧姆定律I=得电阻阻值：R=20由表一可知：电压与电流的比值为定值，得出的结论：电阻不变时，电流跟电压成正比 （2）探究电流与电阻的关系，实验中当换用不同阻值的定值电阻后，每次应调节滑动变阻器的滑片，根据控制变量法可知应保持定值电阻两端的电压不变由表二数据知：电压不变时，电流跟电阻成反比答：（1）20；电阻不变时，电流跟电压成正比；（2）定值电阻；电压不变时，电流跟电阻成反比25在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为8（1）连接电路的过程中，开关必须是断开的，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到电阻最大端（选填“最大”或“最小”）（2）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（3）小芳正确连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表指针几乎不动，电压表有示数且接近电源电压，产生这一现象的原因可能是灯泡断路（选填“断路”或“短路”）（4）实验过程中要测量小灯泡发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为0.28A，小灯泡的额定功率为0.7W【考点】电功率的测量【分析】（1）使滑动变阻器串联，注意滑动变阻器按一上一下原则接线；（2）连接电路时，开关处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）电压表有示数且接近电源电压说明电压表与电源之间是通路，小灯泡不亮、电流表指针几乎不动说明电路断路，即电压表并联部分断路；（4）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率【解答】解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；（2）使滑动变阻器的D接线柱与开关的左接线柱相连，因为I=0.3125A，所以电流表选用00.6A的量程；如下图所示：（3）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路；（4）根据图乙可知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A；则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V0.28A=0.7W故答案为：（1）断开；最大；（2）电路连接如上图所示：（3）断路；（4）0.28；0.7四、解答题26大刚同学和家人去郊游，在外野餐时用木炭烧水假设当时当地为标准大气压，木炭燃烧放出的热量有10%被水吸收，锅内装有5kg温度为20的水，把水加热至沸腾求：（1）水吸收的热量；（2）需要燃烧多少木炭c水=4.2103J/（kg），q木炭=3.4107J/kg【考点】热平衡方程的应用【分析】（1）由热量公式Q吸=cmt计算水吸收的热量；（2）根据Q吸=Q放计算木炭需放出的热量，由Q放=mq得m=计算需要的木炭【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）5kg=1.68106J；（2）由=得木材需放出的热量：Q放=1.68107J，由Q放=mq得需要的木炭：m木炭=0.49kg答：（1）水吸收1.68106J的热量；（2）需要燃烧0.49kg木炭27在如图所示的电路中，定值电阻R1=10，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是4V求：（1）电源电压；（2）变阻器R2的最大阻值；（3）当滑片在R2的中点时，整个电路在5min内产生的热量【考点】欧姆定律的应用；焦耳定律【分析】（1）当滑片在a端时电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中电流，进一步求出变阻器R2的最大阻值；（3）当滑片在R2的中点时，求出电路中的总电阻，根据Q=W=t求出产生的热量【解答】解：（1）滑片在a端时电路为R1的简单电路，电源的电压为U=IaR1=0.6A10=6V；（2）当滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，R1两端的电压为U1=UU2=6V4V=2V，电路中的电流为I=I1=0.2A，滑动变阻器的最大阻值为R2=20；（3）当滑片在R2的中点时，变阻器R2接入电路的阻值为R2=R2=20=10；根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：R=R1+R2=10+10=20，则整个电路在5min内产生的热量Q=W=t=540J答：（1）电源电压为6V；（2）变阻器R2的最大阻值为20；（3）当滑片在R2的中点时，整个电路在5min内产生的热量为540J28如图所示，电源电压为12V保持不变，等L1和L2分别标有“6V 6W”和“12V 6W”字样，若滑动变阻器的最大阻值为48，求：（1）当S和S1均闭合、S2断开时，滑动变阻器接入电路中的电阻为多大，才能使灯L1正常发光；（2）整个电路消耗的最小功率（提示：当整个电路的电阻最大时，整个电路消耗的功率最小）【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】（1）当S和S1均闭合、S2断开时，灯L1和滑动变阻器串联；灯泡L1正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值（2）由P=，R最小时功率最大，比较两灯泡的电阻，电阻大的灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的总电阻最大，根据P=可知电路中的电功率最小【解答】解：（1）当S和S1均闭合、S2断开时，灯L1和滑动变阻器串联；由于灯泡L1正常工作，则此时灯泡两端的电压U1=U额1=6V，由P=UI可知：电流I1=1A，滑动变阻器两端的电压U滑=UU1=12V6V=6V，滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=6；（2）由P=可知，灯泡的电阻分别为：RL1=6，RL2=24；由P=可知，电阻较大的灯泡与滑动变阻器R3全值串联电阻最大，总功率最小；根据串联电路的电阻特点可知：R=RL2+Rp=24+48=72，则Pmin=2W答：（1）当S和S1均闭合、S2断开时，滑动变阻器接入电路中的电阻为6，才能使灯L1正常发光；（2）整个电路消耗的最小功率为2W