九年级物理上学期期末考试试卷（含解析）版

1 2016-20172016-2017 学年山西省太原市九年级（上）期末物理试卷学年山西省太原市九年级（上）期末物理试卷 一一. .选择题（每小题选择题（每小题 3 3 分，共分，共 3030 分）分） 1如图所示的家用电器，利用电流热效应工作的是（ ） 2下列事实能说明“分子在不停地做无规则运动”的是（ ） A公路上大雾弥漫B湖面上柳絮飘扬 C花园里香气扑鼻D工地上尘土飞扬 3下列现象利用热传递改变物体内能的是（ ） A快速弯折铁条，铁条变折处变热 B公园中的石凳被太阳晒热 C两手互相摩擦时手发热 D刀具在砂轮上磨得发烫 4如图所示，一根戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管能在支架上绕轴自由转动，当用毛皮摩擦过 的橡胶棒靠近用餐巾纸摩擦过的吸管时，橡胶棒排斥吸管，下列说法正确的是（ ） A摩擦起电创造了电荷 B用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电 C用餐巾纸摩擦过的吸管带负电 D与吸管摩擦过的餐巾纸带负电 5某用电器正常工作时通过的电流大约为 4A，该用电器可能是（ ） A手机 B节能灯C遥控器D电饭锅 6关于家庭电路和安全用电，下列说法错误的是（ ） 2 A发现有人触电交房，立即切断电源 B三脚插头的用电器也可插入两孔插座工作 C高大建筑的顶端安装避雷针 D空气开关跳闸，可能是电路中出现了短路 7在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小明发现实验器材中金属丝只有一根，其他器 材足够，下面实验探究活动中他不可能完成的是（ ） A探究导体电阻与长度的关系 B探究导体电阻与横截面积的关系 C探究导体电阻与材料的关系 D探究导体电阻与温度的关系 8在“探究串联电路中的电流”实验中，某同学用电流表分别测出图中 a、b、c 三处的电流大 小为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有什么关系，他下一步的操作应该是（ ） A将电源两极对调，再次测量 a、b、c 三处的电流 B改变开关 S 的位置，再次测量 a、b、c 三处的电流 C将图中两只灯泡位置对调，再次测量 a、b、c 三处的电流 D换用不同规格的灯泡，再次测量 a、b、c 三处的电流 9现有两个灯泡 L1、L2，L1标有“6V 3W”字样，L2的电阻为 6，将 L1、L2串联接在某一电路中， L1、L2均能正常发光（忽略温度对电阻的影响），下列计算结果正确的是（ ） A灯 L1的电流比 L2的大B灯 L1的亮度比 L2的大 C灯 L2的额定功率为 3WD电路两端的总电压为 12V 10公共场所严禁吸烟，小明设计的一种简易烟雾报警控制器，如图所示，电路中 R0为定值电阻， R 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到满刻 线的处时，触发报警系统以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（ ） 3 A电压表改成大量程 B增大激光强度 C减小 R0阻值D减小电源电压 二、填空题（每空二、填空题（每空 1 1 分，共分，共 1818 分）分） 11德国物理学家 总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，其表达式为 ，为了纪 念他，人们将他的名字命名为物理量 的单位 12（5 分）如图所示的汽油机正处于 冲程，此冲程将 能转化为 能，有一种单缸汽油 机在原有四冲程的基础上增加了两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排 气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循 环有六个冲程，做功 次，这种汽油机这样设计的目的是为了 13（5 分）图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化的图象，电阻 R 的阻值为 若将它 们按图乙所示接入电路中，只闭合开关 S，小灯泡两端的电压为 2V，其实际功率为 W；再闭合 开关 S1，电流表示数变化了 A，此时电路消耗的总功率为 W若将它们串联接入电压为 2.5V 的电路中，电路中的电流为 A 4 14（5 分）阅读短文第四代电光源LED 光源，并回答问题 近年来，国家鼓励使用 LED 灯，其发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能 转换成光能，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效 高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新 兴的第四代电光源 利用如图甲所示的电路可以研究发光二极管的单向导电的特性；首先把一个额定电压为 3V 的 LED 接入电源电压恒为 4.5V 的电源正极相连后接入电路，闭合开关 S，LED 即处于导通状态，将滑动变 阻器滑片从最右端向左调节，改变 LED 两端的电压和电路中电流，记录多组相关数据并绘制出图乙 所示的图象，然后断开 S，改变电源的正负极后再闭合，LED 处于断电状态 （1）LED 灯主要由硅、砷等 材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗 的能量较白炽灯 （高/低）； （2）在图甲中，闭合开关 S，为使 LED 两端电压不超过 3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 ；断开 S，改变电源的正负极后再闭合 S，LED 处于 状态 （3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电 50kWh，现全部改用 LED 灯相同情 况下可节能约 70%已知每消耗 l 度电相当于排入 1.1kg 的二氧化碳，则改用 LED 灯后，这个家庭 平均每月能减排二氧化碳约 kg 三、作图与简答题（三、作图与简答题（1515、1616 题各题各 2 2 分，分，1717 题题 4 4 分，共分，共 8 8 分）分） 15（2 分）小明对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行了如下改造；控制它们工作的有两个开 关，换气扇工作时照明灯一定发光，照明灯发光时换气扇可以不工作如图的虚线框内已画出了所 连接的电源，请你接着完成这部分电路的电路图（换气扇用电动机符号表示） 5 16（2 分）请用笔画线代替导线，将图中的开关，节能灯正确接入家庭电路中 17（4 分）央视是真的吗？节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取 口香糖锡纸，剪成中间窄，两头宽的条状，将锡纸条带锡一面的两端分别接在电池的正极和负极， 很快发现纸条中间较窄处开始冒烟、起火，如图请利用所学物理知识解释产生这种现象的原因 四、实验与探究题（每空四、实验与探究题（每空 2 2 分，每图分，每图 2 2 分，共分，共 3434 分）分） 18（4 分）如图所示，小满、小希和小梦接各自设计的电路图进行实验，但三人的实验数据表格 弄乱了，根据小希设计的电路图推测他记录的表格序号为 ；而 的电路设计一定无法探究 “电阻一定，电流与电压的关系” 6 19（10 分）如图是小明同学探究电流产生的热量与电阻关系的实验装置，在 A、B 两个相同的烧 瓶中分别装有质量和初温都相同的煤油，两根电阻丝分别为等长等粗的铜丝和镍铬合金丝，请你解 答： （1）实验中通过两金属丝串联的方式可以控制 和 相同，通过观察 来比较电阻丝产生 热量的多少； （2）他把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，先将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中阻值相 等的镍铬合金丝，然后将其中一个烧瓶中的煤油换成 相同的水，并对金属丝做绝缘处理，实验 中发现加热相同的时间，装 的烧瓶中温度计示数变化大 20（10 分）小明用图甲所示的电路测量小灯泡的额定电功率（部分实验器材的规格已标），他 根据实验数据绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象，如图乙所示，若实验中电流 表坏了，为了完成实验，他选用一个 R0为 5 的电阻，设计了如图丙所示的电路图，且实验方案 为：调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表 的 a 点接线改接到 c 点，测出 R0两端的电压 U0，通过计算求出小灯泡的额定功率，请你解答下列 问题： 7 （1）他连接电路时，开关应 ，在图甲中连接错误的一根导线上打上“”号，并改正； （2）改正后闭合开关，观察到图甲的电压表的示数仅为 0.6V，接下来应进行的操作是 ，读出 电流表的示数，由此测得小灯泡的额定功率为 W （3）以上实验方案存在的问题之一是 21（6 分）某小组在探究影响水果电池电压的因素时，将不同的水果电池分别接通相同的音乐芯 片时发出的声音不同，由此猜想，水果电池的电压可能与水果的大小、电极的材料或电极插入的深 度有关，于是用如图所示的装置分别进行了如下实验：小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极 插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压值；小芳只将锌片分别换成外形相同的 铝、铁等金属片且保持电池插入同一柠檬的深度和距离相同，分别测出电压值并记录在如表中，请 你解答下列问题： 电极材料铜和锌铜和铝铜和铁 电压 U/V 0.880.600.46 （1）小明的操作是在探究水果电池的电压与 的关系 （2）小芳的实验可得出在 相同时，水果电池电压与 有关 22（4 分）小明用一个电压表，两节干电池、两个开关和若干导线，设计了如图所示的电路图， 用来判断两段材料不同、长度、横截面积都相同的甲、乙两根合金丝电阻的大小，要求实验过程中 各元件的位置固定不变 （1）实验的主要步骤： ； （2）分析并得出的结论： 五、计算题（每小题五、计算题（每小题 2.52.5 分，共分，共 1010 分）分） 23（2.5 分）如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图S 为单刀双掷开关，电源电压为 8 12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是 6W，电阻 R 的阻值为 6，当开关 S 接“2”时，小灯泡恰 好正常发光，若灯丝电阻不变，试求： （1）小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少？ （2）开关 S 接“1”时，电阻 R 的功率是多少？1min 内 R 产生多少热量？ 24（2.5 分）小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：A 为托盘，P 为金 属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P 位 于 R 的最上端已知 R0=5，R 的最大阻值为 25，电源电压恒为 3V问： （1）图中的质量表应该用什么电表改装？ （2）当开关 S 闭合，不称量物体时，通电 5min 电阻 R 消耗的电能是多少？ （3）当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少？ 25（2.5 分）如图是一种家用电熨斗，该电熨斗金属底板质量 500g，预热时使金属底板的温度从 20升高到熨衣服所需的 220，电熨斗需要正常工作 1min 40s，金属底板的比热容为 0.46103J/（kg）若电熨斗发热体放出的热量有 92%被金属底板吸收，求预热时： （1）金属底板吸收的热量； （2）电熨斗的额定功率 26（2.5 分）小明家新买了一把电热水壶，他把 20的冷水倒入壶中，然后把家中的其它用电器 都与电源断开，仅让电热水壶工作，在 1 标准大气压下 5min 内将这壶水烧开，他观察到如图所示 的电能表转盘转了 70 转已知水的比热容 C水=4.2103J/（kg）请你计算该过程： （1）消耗的电能； （2）电热水壶的电功率； （3）如果电热水壶的热效率是 80%，则壶中水的质量 9 2016-20172016-2017 学年山西省太原市九年级（上）期末物理试卷学年山西省太原市九年级（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 一一. .选择题（每小题选择题（每小题 3 3 分，共分，共 3030 分）分） 1如图所示的家用电器，利用电流热效应工作的是（ ） 【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应 【专题】定性思想；电流和电路 【分析】当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应 【解答】解： A、电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应； BD、笔记本电脑、电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应； C、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应 故选 A 【点评】主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真 把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应体现了物理来源于生活，又服务于社会 的理念 2下列事实能说明“分子在不停地做无规则运动”的是（ ） A公路上大雾弥漫B湖面上柳絮飘扬 C花园里香气扑鼻D工地上尘土飞扬 【考点】扩散现象 【专题】应用题；分子热运动、内能 【分析】分子的体积很小，肉眼很难直接观察到从这个方面进行判断即可 10 【解答】解：ABD、用肉眼能直接看到的物体都不属于分子，例如柳絮、大雾、浓烟、尘土等故 ABD 错误； C、花园里香气扑鼻，香味分子在空气中做无规则运动，这是分子运动的一种基本形式，是分子不 停地做无规则运动的形式故 C 正确 故选：C 【点评】本题考查学生对分子概念的理解和应用，同时需要掌握分子动理论的内容 3下列现象利用热传递改变物体内能的是（ ） A快速弯折铁条，铁条变折处变热 B公园中的石凳被太阳晒热 C两手互相摩擦时手发热 D刀具在砂轮上磨得发烫 【考点】热传递改变物体内能 【专题】应用题；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、公快速弯折铁条，对铁条做功，使铁条的内能增加、温度升高，故 A 错误； B、园中的石凳被太阳晒热，是石凳从太阳吸收热量，是通过热传递改变石凳的内能，故 B 正确 B、双手因摩擦而发热，属于做功改变物体的内能，故 C 错误 D、刀具在砂轮上磨得发烫，是克服摩擦做功，将机械能转化成内能，故 D 错误 故选 B 【点评】本题考查了改变物体内能两种方式（做功和热传递）的区分，属于基础题目 4如图所示，一根戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管能在支架上绕轴自由转动，当用毛皮摩擦过 的橡胶棒靠近用餐巾纸摩擦过的吸管时，橡胶棒排斥吸管，下列说法正确的是（ ） A摩擦起电创造了电荷 B用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电 C用餐巾纸摩擦过的吸管带负电 11 D与吸管摩擦过的餐巾纸带负电 【考点】摩擦起电 【专题】应用题；电流和电路 【分析】（1）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；摩擦起电的过程中失去电子的带正电，得到电子的带 负电 （2）同种电荷相斥，异种电荷相吸； 【解答】解：A、摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷的转移，故 A 错误； B、据课本可知，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故 B 错误； C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，由于毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时，橡胶棒排斥吸管，即说明 吸管带负电，故 C 正确； D、由于吸管带负电，据摩擦起电的特点可知，与吸管摩擦过的餐巾纸带正电，故 D 错误 故选 C 【点评】知道摩擦起电的实质和带电体可以吸引不带电的物体时正确解答本题的关键 5（2016吉林）某用电器正常工作时通过的电流大约为 4A，该用电器可能是（ ） A手机 B节能灯C遥控器D电饭锅 【考点】电流的大小 【专题】定量思想；估算法；电流和电路 【分析】家庭电路电压是 220V，已知电路电流，由 P=UI 求出用电器的功率；然后根据对家用电器 功率的了解逐一分析，做出选择 【解答】解：该用电器的功率 P=UI=220V4A=880W； A、手机的功率一般不超过 10W，不符合题意； B、节能灯的功率在 20W 左右，不符合题意； C、遥控器的功率一般不超过 10W，不符合题意； D、电饭煲的功率在 1000W 左右，符合题意 故选 D 【点评】本题考查了对家用电器功率和电功率公式的了解与掌握，家用电器的电流，我们不是很熟 悉，我们对用电器的功率了解多一些，我们可以先算出用电器的功率，根据功率大小做出选择 6关于家庭电路和安全用电，下列说法错误的是（ ） 12 A发现有人触电交房，立即切断电源 B三脚插头的用电器也可插入两孔插座工作 C高大建筑的顶端安装避雷针 D空气开关跳闸，可能是电路中出现了短路 【考点】安全用电原则 【专题】应用题；电与热、生活用电 【分析】根据安全用电的要求分析本题即可 【解答】解： A、发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施，故 A 正确； B、有金属外壳的用电器必须使用三线插头，三线插头插入三孔插座时，使金属外壳和大地相连， 避免触电事故的发生而插入两孔插座金属外壳和大地不相连，容易发生触电事故，故 B 错误； C、当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故， 所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，故 C 正确 D、家庭电路中空气开关跳闸，可能是由于短路或用电器总功率过大引起的，故 D 正确 故选 B 【点评】用电时，考虑用电器工作的同时，更要注意用电的安全性，人人都要掌握安全用电常识， 避免触电事故发生 7（2007桂林）在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小明发现实验器材中金属丝只有 一根，其他器材足够，下面实验探究活动中他不可能完成的是（ ） A探究导体电阻与长度的关系 B探究导体电阻与横截面积的关系 C探究导体电阻与材料的关系 D探究导体电阻与温度的关系 【考点】影响电阻大小的因素 【专题】控制变量法 【分析】导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积和材料有关，当探究影响导体电阻 大小的因素时，应控制其它的因素不变，只改变该因素看电阻如何变化就可以 【解答】解：A、当探究导体电阻与长度的关系时，可控制横截面积和材料不变，改变导体的长度， 能够完成，不符合题意； 13 B、当探究导体电阻与横截面积的关系时，可控制长度和材料不变，改变导体的横截面积，能够完 成，不符合题意； C、当探究导体电阻与材料的关系时，可控制长度和横截面积不变，因为只有一个金属丝，所以无 法改变材料，不能够完成，符合题意； D、探究导体电阻与温度的关系，可控制长度、材料和横截面积不变，改变温度，能够完成，不符 合题意； 故选 C 【点评】解决此类影响导体的电阻与多因素有关时，应采用控制变量法进行分析 8（2010河池）在“探究串联电路中的电流”实验中，某同学用电流表分别测出图中 a、b、c 三 处的电流大小为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有什么关系，他下一步的操作应该是（ ） A将电源两极对调，再次测量 a、b、c 三处的电流 B改变开关 S 的位置，再次测量 a、b、c 三处的电流 C将图中两只灯泡位置对调，再次测量 a、b、c 三处的电流 D换用不同规格的灯泡，再次测量 a、b、c 三处的电流 【考点】探究串并联电路中的电流特点实验 【专题】实验题 【分析】探究串联电路中的电流时，为了使实验结论具有普遍性，要进行多次测量可以通过改变 电源电压，或者更换不同的灯泡，或更换不同的用电器来改变电路电阻进行多次实验 【解答】解：ABC、将电源的正负极对调、改变开关的位置、两只灯泡的位置对调，都不能改变电 路的电阻，也不能改变电源电压，不符合题意 D、更换不同的灯泡，电阻变化，电路中的电流发生变化使实验结论具有普遍性 故选 D 【点评】掌握串联电路的电流特点，掌握探究串联电路电流特点的实验方法 9现有两个灯泡 L1、L2，L1标有“6V 3W”字样，L2的电阻为 6，将 L1、L2串联接在某一电路中， L1、L2均能正常发光（忽略温度对电阻的影响），下列计算结果正确的是（ ） A灯 L1的电流比 L2的大B灯 L1的亮度比 L2的大 14 C灯 L2的额定功率为 3WD电路两端的总电压为 12V 【考点】实际功率 【专题】计算题；电能和电功率 【分析】根据串联电路中电流处处相等进行分析，已知 L1的额定功率和额定电压，利用 I=和 R=分 别求出串联电路中的电流和灯 L1的电阻，再利用 U=IR 和 P=UI 分别求出 L2的额定电压和额定功率； 根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和求出串联电路两端的电压 【解答】解：A、将 L1、L2串联接在某一电路中，串联电路中电流处处相等，故 A 错误； B、L1的电阻：R1=12； 已知 L2的电阻 R2=6， 将 L1、L2串联接在某一电路中， 由 P=I2R 可知，P实 1P实 2，则灯 L1的亮度比 L2的大，故 B 正确； C、因为两个灯泡均能正常发光，所以电路中的电流为 I=0.5A； L2的额定电压：U2=IR2=0.5A6=3V， L2的额定功率：P2=U2I=3V0.5A=1.5W；故 C 错误； D、串联电路两端的总电压为 U=U1+U2=6V+3V=9V；故 D 错误； 故选 B 【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，关键是知道灯泡正常工作时的电 压和额定电压相等 10公共场所严禁吸烟，小明设计的一种简易烟雾报警控制器，如图所示，电路中 R0为定值电阻， R 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到满刻 线的处时，触发报警系统以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（ ） A电压表改成大量程 B增大激光强度 C减小 R0阻值D减小电源电压 【考点】电路的动态分析；欧姆定律的应用 【专题】应用题；动态预测题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题 【分析】由电路图可知，R 与 R0串联，电压表测 R 两端的电压根据光敏电阻的阻值随光照强度的 增大而减小可知，当烟雾增大时，光敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R0两端电压的变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量，据此得出控制器在烟雾较 淡时就触发报警时分得的电压变化，然后分析选项得出答案 【解答】解：由电路图可知，R 与 R0串联，电压表测 R 两端的电压 15 因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小， 所以，当烟雾增大时，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大， 由 I=可知，电路中的电流减小， 由 U=IR 可知，R0两端的电压减小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R 两端的电压增大，即电压表的示数增大， 要使控制器在烟雾较淡时就触发报警，就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的 电压， 即增大气敏电阻分得到的电压， A电压表改接大量程时，不能改变气敏电阻两端的电压，故 A 错误； B增大激光强度，光敏电阻的阻值变小，分得的电压变小，故 B 错误； C减少 R0阻值时，其分得的电压减小，光敏电阻分得的电压增大，故 C 正确； D减小电源电压时，光敏电阻分得的电压也变小，故 D 错误 故选 C 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分析出控制器在烟雾较淡时就触发报警时 光敏电阻分得的电压变化是关键 二、填空题（每空二、填空题（每空 1 1 分，共分，共 1818 分）分） 11德国物理学家 欧姆 总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，其表达式为 I= ， 为了纪念他，人们将他的名字命名为物理量 电阻 的单位 【考点】物理量的单位及单位换算 【专题】应用题；定性思想；欧姆定律 【分析】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即： 欧姆定律；电阻的单位是欧姆 【解答】解： 德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律： 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比；数学表达式为：I=为了纪念他 作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位 故答案为：欧姆；I=；电阻 【点评】本题考查了学生对物理学史的应用的掌握和运用，基础性题目 12（5 分）如图所示的汽油机正处于 压缩 冲程，此冲程将 机械 能转化为 内 能，有一 16 种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加了两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽 油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机 一个工作循环有六个冲程，做功 2 次，这种汽油机这样设计的目的是为了 提高热机的效率 【考点】内燃机的四个冲程 【专题】应用题；比热容、热机、热值 【分析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、 排气冲程； 根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程 六冲程汽油机，多了一个水蒸气对外膨胀做功的过程，充分利用了汽油机工作后的余热 【解答】解：图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化为内 能； 比原有的四冲程汽油机多做一次功，因此六冲程中共做功两次，因为是利用排气冲程后的余热， 所以大大的提高了热机的效率，节约了能源 故答案为：压缩；机械；内；2；提高热机的效率 【点评】此类属于信息题目，能够仔细阅读题目，理解其含义是解答本题的关键 13（5 分）图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化的图象，电阻 R 的阻值为 10 若将 它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关 S，小灯泡两端的电压为 2V，其实际功率为 1 W；再闭 合开关 S1，电流表示数变化了 0.2 A，此时电路消耗的总功率为 1.4 W若将它们串联接入 电压为 2.5V 的电路中，电路中的电流为 0.2 A 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算 【专题】图析法；电路和欧姆定律；电能和电功率 【分析】（1）由图象读出任意一组电阻 R 两端的电压和对应的电流，根据欧姆定律求出电阻 R 的 阻值； （2）当只闭合开关 S 时，电路为 L 的简单电路，由甲图象读出当小灯泡两端的电压为 2V 时通过灯 泡 L 的电流，根据 P=UI 求出其实际功率； （3）当再闭合开关 S1时，灯泡与定值电阻 R 并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点 17 可知 R 两端的电压，由甲图象可知此时通过 R 的电流，利用并联电路的电流特点可知电流表示数的 变化和干路电流表的示数，根据 P=UI 求出此时电路消耗的总功率 （4）在甲图象找到电流相同的点，使得灯泡和电阻的电压之和等于 2.5V 即可 【解答】解：（1）由图象可知，当 UR=3V 时，IR=0.3A， 根据欧姆定律可得，电阻 R 的阻值：R=10； （2）当只闭合开关 S 时，电路为 L 的简单电路，灯泡两端的电压为 2V，即电源电压 U=2V； 由图象可知，当 UL=2V 时，通过灯泡的电流 IL=0.5A， 则灯泡的实际功率：PL=ULIL=2V0.5A=1W； （3）当再闭合开关 S1时，L 与 R 并联，电流表测干路电流； 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压 UL=UR=U=2V， 由图象可知，通过它们的电流分别为 IL=0.5A，IR=0.2A， 因串联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表示数变化为 IR=0.2A； 此时干路中的电流：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A， 此时电路消耗的总功率：P=UI=2V0.7A=1.4W （4）若将它们串联接入电压为 2.5V 的电路中， 串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电路电压之和， 由图象可知，当电流为 0.2A 时，L、R 两端的电压分别是 0.5V 和 2V，它们之和等于 2.5V，满足电 源电压为 2.5V，所以此时电路中的电流为 0.2A 故答案为：10；1；0.2；1.4；0.2 【点评】本题考查了并联电路和串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，从图象中读出符 合题意的电流和电压值以及知道电流表示数的变化量为通过 R 的电流是解题的关键 14（5 分）阅读短文第四代电光源LED 光源，并回答问题 近年来，国家鼓励使用 LED 灯，其发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能 转换成光能，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效 高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新 兴的第四代电光源 利用如图甲所示的电路可以研究发光二极管的单向导电的特性；首先把一个额定电压为 3V 的 LED 接入电源电压恒为 4.5V 的电源正极相连后接入电路，闭合开关 S，LED 即处于导通状态，将滑动变 18 阻器滑片从最右端向左调节，改变 LED 两端的电压和电路中电流，记录多组相关数据并绘制出图乙 所示的图象，然后断开 S，改变电源的正负极后再闭合，LED 处于断电状态 （1）LED 灯主要由硅、砷等 半导体 材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转 换损耗的能量较白炽灯 低 （高/低）； （2）在图甲中，闭合开关 S，为使 LED 两端电压不超过 3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 75 ；断开 S，改变电源的正负极后再闭合 S，LED 处于 断开 状态 （3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电 50kWh，现全部改用 LED 灯相同情 况下可节能约 70%已知每消耗 l 度电相当于排入 1.1kg 的二氧化碳，则改用 LED 灯后，这个家庭 平均每月能减排二氧化碳约 38.5 kg 【考点】欧姆定律的应用；半导体的作用；电功的实质 【专题】电路和欧姆定律；电能和电功率 【分析】（1）发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控 制、免维护、安全环保等优点 （2）根据电表所测的量串联电路的特点计算滑阻器接入电路的最小电阻；然后由电路图可知 LED 灯与滑动变阻器串联，根据 LED 的单向导电性，判断电路所处的状态； （3）先求出全部改用 LED 灯后的节约的电能，再计算减少排放的二氧化碳的质量 【解答】解：（1）由材料可知，发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电 少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，所以，LED 灯主要由半导体材料制成； 节能被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低； （2）由图甲可知，LED 与变阻器 R串联，电压表测 LED 两端电压； 由题可知 LED 两端电压不超过 3V，当 ULED=3V 时，由乙图可知，电路中的电流 I=20mA=0.02A，此时 变阻器接入电路的电阻最小， R两端电压：U=UULED=4.5V3V=1.5V， 变阻器接入电路的最小阻值：R小=75； 改变电源的正负极后闭合 S，由于 LED 具有单向导电性，所以 LED 处于断开状态； （3）全部改用 LED 灯后节约电能E=50kWh70%=35kWh， 可减排二氧化碳的质量：m=E1kg/kWh=35kWh1.1kg/kWh=38.5kg 故答案为：（1）半导体；低；（2）75；断开；（3）38.5 【点评】本题考查了二极管的材料和单向导电性、电功率的计算，注重考查学生的获取信息的能力 19 及相关的计算还告诉我们在日常生活中一定要养成节能的好习惯，解题过程中还要注意单位的换 算 三、作图与简答题（三、作图与简答题（1515、1616 题各题各 2 2 分，分，1717 题题 4 4 分，共分，共 8 8 分）分） 15（2 分）小明对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行了如下改造；控制它们工作的有两个开 关，换气扇工作时照明灯一定发光，照明灯发光时换气扇可以不工作如图的虚线框内已画出了所 连接的电源，请你接着完成这部分电路的电路图（换气扇用电动机符号表示） 【考点】串、并联电路的设计 【专题】作图题；电流和电路 【分析】换气扇工作时照明灯一定发光，照明灯发光时换气扇可以不工作，说明它们的连接方式是 并联，其中一个开关控制整个电路，一个开关控制换气扇 【解答】解： 由分析可知，照明灯与换气扇并联，开关 S1控制整个电路，开关 S2控制换气扇如下图所示： 【点评】本题考查了串、并联电路的设计，关键是会根据用电器并联时可以相互不影响判断照明灯 和换气扇是并联 16（2 分）（2012阜新）请用笔画线代替导线，将图中的开关，节能灯正确接入家庭电路中 【考点】家庭电路的连接 【专题】作图题；压轴题 【分析】开关控制灯泡时和灯泡是串联的火线过开关入灯座，零线直接入灯座 【解答】解：火线首先进入开关，然后接到到灯泡顶端的金属点；零线直接接到灯泡的螺旋套这 样在更换灯泡时更安全接法如图 【点评】掌握电灯、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法 17（4 分）（2016惠农区模拟）央视是真的吗？节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸= 取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成中间窄，两头宽的条状，将锡纸条带锡一面的两端分别接 在电池的正极和负极，很快发现纸条中间较窄处开始冒烟、起火，如图请利用所学物理知识解释 20 产生这种现象的原因 【考点】焦耳定律在实际中的应用 【专题】应用题；电与热、生活用电 【分析】金属都具有导电性；导线直接将电源连接起来的电路叫短路，短路时，容易烧坏电路或形 成火灾 【解答】答： 因为锡属于金属，有导电性，将锡纸条带的接池的正极，另一接电的极，形了电源短此中迅速产生 大量热量使温度达到锡纸的着火点使之燃烧 【点评】本题考查了金属的导电性以及电路的三种状态，属于基础题 四、实验与探究题（每空四、实验与探究题（每空 2 2 分，每图分，每图 2 2 分，共分，共 3434 分）分） 18（4 分）如图所示，小满、小希和小梦接各自设计的电路图进行实验，但三人的实验数据表格 弄乱了，根据小希设计的电路图推测他记录的表格序号为 A ；而 小梦 的电路设计一定无法 探究“电阻一定，电流与电压的关系” 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验 【专题】实验题；归纳法；欧姆定律 【分析】由电路中可知，定值电阻 R 与滑动变阻器串联，滑片左移时接入电路中的电阻变小，根据 欧姆定律可知电路中的电流的变化和 R 两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端 的电压变化，据此分析表格数据得出答案 【解答】解：由电路中可知，定值电阻 R 与滑动变阻器串联，当滑片左移时，接入电路中的电阻变 小，电路中的总电阻变小， 由 I=可知，电路中的电流变大，由 U=IR 可知，R 两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分 电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压变小，则 A电压表并联在 R 两端的电压，当电流表的示数增大时电压表的示数增大，故小满的电路图与实 验数据不对应，其对应的数据应该是 B 中的表格； B电压表并联在变阻器两端，当电流表的示数增大时电压表的示数减小，故小希的电路图与实验 数据不对应，其对应的数据应该是 A 中的表格； C电压表并联在电源两端，当电流表的示数增大时电压表的示数不变，故小梦的电路图与实验数 21 据对应但却一定无法探究“电阻一定，电流与电压的关系” 故答案为：A；小梦 【点评】本题考查了电路的分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意电压表位于不 同位置时其示数与电流表示数变化的对应关系不同 19（10 分）如图是小明同学探究电流产生的热量与电阻关系的实验装置，在 A、B 两个相同的烧 瓶中分别装有质量和初温都相同的煤油，两根电阻丝分别为等长等粗的铜丝和镍铬合金丝，请你解 答： （1）实验中通过两金属丝串联的方式可以控制 电流 和 通电时间 相同，通过观察 温度计 示数的变化 来比较电阻丝产生热量的多少； （2）他把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，先将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中阻值相 等的镍铬合金丝，然后将其中一个烧瓶中的煤油换成 质量 相同的水，并对金属丝做绝缘处理， 实验中发现加热相同的时间，装 煤油 的烧瓶中温度计示数变化大 【考点】焦耳定律 【专题】应用题；探究型实验综合题 【分析】（1）通电导体产生热量的多少与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研 究与电阻大小的关系，让通过的电流和通电时间相同，即采用控制变量法； 实验中，我们通过温度计的示数变化反应导体产生热量的多少，即采用转换法； （2）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，根据 Q=cmt，控制水和煤油两种物质的质量 相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等， 升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热 【解答】解：（1）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制通过两电阻的电 流相同；电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数变化反应出来，电阻丝产生热量的多少转化为 温度计示数的变化，本实验应用了转换法； （2）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等 的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度， 通过吸收热量的多少来比较比热所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水，将乙烧瓶中的铜丝 换成与甲烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝煤油的比热容小于水的比热容，在质量、吸 热相同时，由 Q=cmt 可知，装煤油的烧瓶中温度计示数变化大 22 故答案为：（1）电流；通电时间；温度计示数的变化；（2）质量；煤油 【点评】本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，难点是 控制变量法和转换法的理解和使用 20（10 分）小明用图甲所示的电路测量小灯泡的额定电功率（部分实验器材的规格已标），他 根据实验数据绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象，如图乙所示，若实验中电流 表坏了，为了完成实验，他选用一个 R0为 5 的电阻，设计了如图丙所示的电路图，且实验方案 为：调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表 的 a 点接线改接到 c 点，测出 R0两端的电压 U0，通过计算求出小灯泡的额定功率，请你解答下列 问题： （1）他连接电路时，开关应 断开 ，在图甲中连接错误的一根导线上打上“”号，并改正； （2）改正后闭合开关，观察到图甲的电压表的示数仅为 0.6V，接下来应进行的操作是 向左移动 滑片，使电压表的示数为 2.5V ，读出电流表的示数，由此测得小灯泡的额定功率为 0.625 W （3）以上实验方案存在的问题之一是 只将电压表的 a 点接线改接到 c 点，电压表的正负接线柱 接反，无法测出 R0两端的电压 【考点】电功率的测量 【专题】实验题；测量型实验综合题 【分析】（1）连接电路时，开关应断开；此实验中电压表应测灯泡两端电压，即与灯泡并联，由 此分析出错误的连接； （2）灯泡亮度由其实际功率所决定，由电压表示数和灯泡额定电压关系分析灯泡不亮的原因；灯 泡电压等于额定电压时正常发光，由此根据串联电路分压原理分析接下来的操作；由图象读出灯泡 正常发光时的电流，由 P=UI 计算其额定功率； （3）电压表并联在电路中，电流应由正接线柱流入，负接线柱流出 【解答】解： （1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开； 测量小灯泡的电功率的实验中，电压表应与灯泡并联测其两端电压，所以图甲中从电压表到滑动变 阻器间连线多余，应去掉，如图所示： 23 （2）由题知，灯泡额定电压 2.5V，而此时灯泡电压为 0.6V，由丁图知电流表量程 0.6A，分度值 0.0.2A，示数为 0.14A，由 P=UI 知灯泡的实际功率太小，故灯泡不能发光； 灯泡电压达到 2.5V 时正常发光，应减小变阻器分得电压，根据串联电路的分压原理应减小变阻器 连入阻值，即滑片向左端滑，直到电压表示数为 2.5V，读出电流表的示数； 由图象可知，当灯泡电压为 2.5V，通过灯泡的电流为 0.25A，所以灯泡的额定功率： P=UI=2.5V0.25A=0.625W （3）由题意知，保持滑片位置不变，只将电压表的 a 点接线改接到 c 点，电压表的正负接线柱接 反，无法测出 R0两端的电压 故答案为：（1）断开；见上图；（2）向左移动滑片，使电压表的示数为 2.5V；0.625；（3）只 将电压表的 a 点接线改接到 c 点，电压表的正负接线柱接反，无法测出 R0两端的电压 【点评】本题是测量小灯泡的额定功率实验，考查了电路的连接、电路故障的分析、电流表的读数 及电功率的计算，同时考查了对实验设计的分析，关键掌握测量的原理及电表的使用方法 21（6 分）某小组在探究影响水果电池电压的因素时，将不同的水果电池分别接通相同的音乐芯 片时发出的声音不同，由此猜想，水果电池的电压可能与水果的大小、电极的材料或电极插入的深 度有关，于是用如图所示的装置分别进行了如下实验：小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极 插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压值；小芳只将锌片分别换成外形相同的 铝、铁等金属片且保持电池插入同一柠檬的深度和距离相同，分别测出电压值并记录在如表中，请 你解答下列问题： 电极材料铜和锌铜和铝铜和铁 电压 U/V 0.880.600.46 （1）小明的操作是在探究水果电池的电压与 水果大小 的关系 （2）小芳的实验可得出在 水果的大小和电极插入的深度 相同时，水果电池电压与 电极的材 料 有关 【考点】电源及其能量转化 【专题】定性思想；探究型实验综合题 【分析】水果电池电压与多个因素有关，探究过程中应用到控制变量法分析题中的信息可得结 论 【解答】解： 24 （1）小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，这 样就控制了电极材料， 水果大小变化，观察电压表的示数的变化，故小明的操作是在探究水果电池的电压与水果大小的关 系 （2）小芳将不同的电极插入电极间的距离、电极插入水果的深度相同时，观察电压表的示数，故 小芳的操作是在探究水果电池的电压与电极材料的关系； 故答案为：（1）水果大小；（2）水果的大小和电极插入的深度；电极的材料 【点评】本题目结合水果电池电压的影响因素，考查对控制变量法的理解和运用，这种研究方法就 是把多因素的问题变成多个单因素的问题来研究 22（4 分）小明用一个电压表，两节干电池、两个开关和若干导线，设计了如图所示的电路图， 用来判断两段材料不同、长度、横截面积都相同的甲、乙两根合金丝电阻的大小，要求实验过程中 各元件的位置固定不变 （1）实验的主要步骤： 闭合开关 S1和 S2，读出电压表的示数 U1； 闭合开关 S2，断开开关 S1，读出电压表的示数 U2 ； （2）分析并得出的结论： 甲合金丝两端的电压为 U1U2，乙合金丝两端的电压为 U2，根据欧姆 定律，导体两端的电压等于电流和电阻的乘积，而串联电路中，电流处处相等，所以导体电压之比 等于电阻之比，所以比