重庆市九龙坡区西彭镇第三中学九级物理上学期期末试卷（含解析） 新人教版.doc

2015-2016学年重庆市九龙坡区西彭三中九年级（上）期末物理试卷一、单项选择题1以下物理量是同学们进行估测的数据，你认为数据明显符合实际的是（）a家用电风扇的额定功率约为2000wb教室里一只日光灯正常工作时的电流约为0.2ac一节干电池的电压为22vd220v的电压对人体是安全的2下列描述符合安全用电要求的是（）a家庭电路中安装空气总开关后，就绝对安全了b多个大功率用电器同时使用一个插座c电水壶金属外壳接地d手机充电时接打电话3对于如图情境中热学知识的总结，下列说法正确的是（）a热机利用机械能转化成内能来工作b海边昼夜温差小是因为水的比热容小c小孩从滑梯下滑时臀部发热，小孩的机械能转化为内能d试管内水蒸气将木塞冲出，水蒸气温度升高，其内能增加4如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用了半导体（）a良好的导电特性b良好的绝缘特性c电阻随温度变化而变化的特性d电阻随光照变化而变化的特性5小明想设计一种能反映并可调节高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，下列电路图符合设计要求的是（）abcd6如图所示，关于下列图象的说法中，正确的是（）a图甲表示导体b的电阻小于导体a的电阻b图乙表示白炽灯钨丝的电阻随温度的变化关系c图丙表示电阻一定时，其实际电功率与电流平方的关系d图丁表示一定质量的水其比热容随温度的变化关系7在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5的电阻丝，其中乙容器将一个5的电阻丝与容器内5电阻丝并联，两个u型管中装有等量的水把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量（）a与电压的关系b与电阻的关系c与电流的关系d与电能的关系8在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示先在 a、b间接入5的定值电阻r，移动滑片p，使电压表示数为2v，读出电流表示数接着取下5的电阻分别换上10、15的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2v但小明在实验中，当换上15的定值电阻时，无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2v对此现象，下列分析正确的是（）a15电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验b变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验c在第一次接入5的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5v，重新进行实验d将三个电阻按15、10、5的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象二、填空作图题9单位换算：3.5m=k，2.5a= ma10如图所示，电压表和电流表的读数分别是：v、a11led灯具有节能、环保等特点，某额定电压为220v、额定功率为4.4w的led灯泡，灯泡的额定电流是a，若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是kwh12如图所示，图甲是标有“3.8v 1.2w”的小灯泡l电流随着它的两端电压的变化关系图象，将此灯泡接入图乙所示的电路中，闭合开关s后，小灯泡的实际功率为0.5w，将变阻器滑片p移至变阻器中点，再闭合开关s1后，电流表示数变化了0.16a，则此时变阻器r接入电路的阻值为；在开关s、s1均闭合情况下，合理控制变阻器r的阻值，此时电路消耗的最小总功率为w13如图，2015年12月2日的重庆笼罩在雾霾之中，远处的城市被“深埋”，请你结合生活体验，提出两条改善雾霾天气的措施14小宝想在卧室安装一盏照明电灯，请在图中帮他把灯和开关接入电路三、实验题（15题5分，16题7分，17题12分，共24分）15某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）加热的时间/min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031（1）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有和等（2）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式q吸=cm（tt0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值你认为他的计算结果可靠吗？，这是由于？16小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路两个烧瓶a、b中盛有质量、初温相等的煤油，ra与rb是阻值不同的电热丝（1）ra与rb采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、相等（2）小明同学为比较ra与rb阻值的大小，用电压表分别测出ra与rb两端电压大小，发现uaub，则rarb（选填“”、“”或“=”）（3）在相同时间内，可通过观察来，比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油（4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶a中煤油换成与其（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝ra换成的电热丝测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=（已知水的比热容为c水）17（12分）（2015秋重庆校级期末）在期末复习时，小明同学利用阻值不同的四个电阻、电压为6v的电源、滑动变阻器r（标有“50 1a”）及其它器材做电学实验，如图（1）如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路将5电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片p向右滑电流表示数变大；闭合开关，移动滑片p，使电压表的示数为2.5v时读出对应的电流值并记录；断开开关，用10的电阻替换5的电阻，此时如果他马上闭合开关，会造成表损坏，正确的操作应该是先，再闭合开关，移动滑片p使电压表的示数仍为2.5v；按正确操作完成余下实验后，得到电流与电阻关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是：电压一定，（2）小丽同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5v的灯泡，测量它的额定功率闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器；排除故障后，将滑动变阻器r的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2v，要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器连入电路的阻值变（选填“大”或“小”），当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为w（3）小华同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器r0（最大阻值用r0表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为u0=2.5v的灯泡的额定功率，请补全下列步骤闭合开关，先调节滑动变阻器（选填“r0”或“r”）的滑片到最端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到时为止接着，读出这时电压表的示数为u；小灯光的额定功率表达式p=（用字母表示）四、论述计算题（第18题6分，第19题8分，第20题6分，共20分解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）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图甲中电源为5v，r1为定值定值，r2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5a），闭合开关s后，移动附片p时a、b两端电压u和通过的电流i之间的关系如图乙；r2消耗的功率p与电流i的关系如图丙，求：（1）r1的阻值；（2）当r2的功率为120w时，电路消耗的总功率；（3）滑动变阻器连入阻值的范围20前不久中国游客在日本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议，其实这款马桶盖为中国杭州生产，如图甲所示部分参数如表和加热原理如图乙所示感应开关s闭合，保温座圈开始加热，再闭合开关s0洗净装置喷出热水c水=4.2103j/（kg）、水=1.0103kg/m3）试问：额定电压220v洗净装置出水量0.9kg/min加热功率1800w保温座圈功率55w（1）r2的阻值是多少？（2）若洗净装置喷水时将水由20加热到40，该装置加热的效率是多少？（3）若保温座圈加热5min，洗净装置工作1min，共需要消耗多少j电能？2015-2016学年重庆市九龙坡区西彭三中九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题1以下物理量是同学们进行估测的数据，你认为数据明显符合实际的是（）a家用电风扇的额定功率约为2000wb教室里一只日光灯正常工作时的电流约为0.2ac一节干电池的电压为22vd220v的电压对人体是安全的【考点】电功率；电流的大小；电压【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个【解答】解：a、家用电风扇的额定功率约为50w左右，故a不符合实际情况；b、一盏日光灯正常发光时的电流约为0.2a左右，故b符合实际情况；c、一节干电池的电压为1.5v，故c不符合实际情况；d、对人体的安全电压是不高于36v，故d不符合实际情况故选b【点评】估测法是通过自己在生产和生活中的了解，结合物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速做出合理估测的方法2下列描述符合安全用电要求的是（）a家庭电路中安装空气总开关后，就绝对安全了b多个大功率用电器同时使用一个插座c电水壶金属外壳接地d手机充电时接打电话【考点】安全用电原则【分析】（1）为防止因为干路电流过大引起火灾，家庭电路中必须安装保险丝或空气开关（2）多孔插座各用电器也是并联的，若电路中的总功率过大，会使电路中的电流过大（3）大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地（4）手机在进行充电时上网或通话，此时的辐射非常大，会对人体造成损伤【解答】解：a、为防止因为干路电流过大引起火灾，家庭电路中必须安装保险丝或空气开关，故a不符合安全用电常识；b、多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾，故b不符合安全用电常识；c、大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故c符合安全用电常识；d、手机在开机状态下充电时，不要接打电话，故d不符合安全用电常识故选c【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答为防止因电带来的伤害，不能违反3对于如图情境中热学知识的总结，下列说法正确的是（）a热机利用机械能转化成内能来工作b海边昼夜温差小是因为水的比热容小c小孩从滑梯下滑时臀部发热，小孩的机械能转化为内能d试管内水蒸气将木塞冲出，水蒸气温度升高，其内能增加【考点】热机；做功改变物体内能；比热容解释简单的自然现象【分析】（1）热机是利用内能做功的机器；其能量转化形式是内能转化为机械能；（2）比热容是物质的特性，大部分物质的比热容不同，比热容大的物质在同样受冷或受热时，温度变化量小；（3）克服摩擦做功，内能转化为机械能；（4）当机械能转化为物体的内能时，机械能减小，内能增加，物体的温度升高；当内能转化为机械能时，内能减小，机械能增加，物体的机械运动情况发生变化【解答】解：a、热机在工作时，内能转化为机械能；故a错误；b、水的比热容大，同样受冷或受热时温度变化小，所以海边昼夜温差小，故b错误；c、在滑梯上下滑时，摩擦生热，机械能转化成内能，是通过做功增加了物体的内能，故c正确；d、水蒸气将木塞冲出，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，故d错误故选c【点评】本题考查学生对热机的能量转化、比热容的应用、物体内能的改变等知识的掌握情况，属于基础性考查，是学生应当掌握的识记性内容4如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用了半导体（）a良好的导电特性b良好的绝缘特性c电阻随温度变化而变化的特性d电阻随光照变化而变化的特性【考点】半导体的特点【分析】半导体的阻值会随着光照或温度的变化而发生变化，电子体温计是利用了后者【解答】解：半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温故选c【点评】因为半导体的阻值随着光照或温度的变化而发生变化，故在电子产品中应用非常广泛，应注意了解其应用5小明想设计一种能反映并可调节高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，下列电路图符合设计要求的是（）abcd【考点】电路图设计【分析】变阻器与电热丝串联，由触片的移动得出变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化，根据q=i2rt可知产生热量的变化【解答】解：变阻器与电热丝串联，a、电压表与电热丝并联，变阻器将全部电阻连入电路，转动旋钮型变阻器触片，不改变变阻器连入的阻值，故通过电热丝的电流不变，故a错误；b、电压表与电热丝并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知通过电热丝的电流变小，根据q=i2rt可知产热变慢，故b错误；c、电压表与电源并联，示数不变，故c错误；d、电压表与电热丝并联，变阻器的左边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过电热丝的电流变大，根据q=i2rt可知产热变快，故d正确故选d【点评】解答本题的关键要明确旋钮型变阻器接入的为哪一部分，则由触片的移动可知接入电阻的变化6如图所示，关于下列图象的说法中，正确的是（）a图甲表示导体b的电阻小于导体a的电阻b图乙表示白炽灯钨丝的电阻随温度的变化关系c图丙表示电阻一定时，其实际电功率与电流平方的关系d图丁表示一定质量的水其比热容随温度的变化关系【考点】欧姆定律的应用；比热容的概念；电阻；电功率【分析】根据下列知识分析判断：（1）不同导体，所加电压相同时，电阻大的、通过电流小（2）对于金属导体，电阻随温度的升高而增大；（3）电功率p=ui=i2r；（4）比热容是物质的一种特性，其大小取决于物质的种类和所处的状态，与物体的质量、体积和温度无关【解答】解：a、在图甲中，选相同的电压，比较通过的电流，通过a的电流大，所以a的电阻小、b的电阻大，故a错；b、白炽灯钨丝的电阻随温度的升高而增大，而乙图表示电阻随温度的升高而减小，故b错；c、由电功率p=ui=i2r可知，电阻一定时，其实际电功率与电流平方的关系；图丙反应了这一关系，故c正确；d、比热容是物质的一种特性，其大小与物体的温度无关，而图丁说明比热容随温度升高而减小，故d错故选c【点评】本题为图象分析题，能从各选项的图象中得出相关信息是关键7在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5的电阻丝，其中乙容器将一个5的电阻丝与容器内5电阻丝并联，两个u型管中装有等量的水把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量（）a与电压的关系b与电阻的关系c与电流的关系d与电能的关系【考点】焦耳定律【分析】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流关系时，控制电阻和通电时间不变；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通电时间关系时，控制电流和电阻不变【解答】解：两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系通过实验可以得出结论：通过导体的电流越大，产生的热量越多故选：c【点评】掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系8在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示先在 a、b间接入5的定值电阻r，移动滑片p，使电压表示数为2v，读出电流表示数接着取下5的电阻分别换上10、15的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2v但小明在实验中，当换上15的定值电阻时，无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2v对此现象，下列分析正确的是（）a15电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验b变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验c在第一次接入5的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5v，重新进行实验d将三个电阻按15、10、5的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【分析】探究电流跟电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻，但当电阻增大时，它两端的电压也随之增大，为保证结论的准确性，要通过增大滑动变阻器的阻值使电阻两端的电压减小为原来的值，若由于滑动变阻器的阻值太小或电源电压太大，无法使电压表回到2v【解答】解：ab、根据串联分压的规律可得： =，则当换用阻值更大的定值电阻时，电压表的示数将变大，为保证电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，定值电阻的阻值越大，所需滑动变阻器的阻值越大；当电阻增大的某一值时，滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2v不变，说明滑动变阻器的最大阻值较小，由此可知，a、b错误；c、若使电压表的示数为1.5v，则滑动变阻器分得的电压更大一些，所需滑动变阻器的阻值会更大，所以c错误d、将三个电阻按15、10、5的由大到小的顺序接入进行实验，当r=15，所需滑动变阻器的阻值最大，此时调节电压表示数到某一值，则用其它两个电阻做实验时，所需滑动变阻器的阻值更小一些，则可以使电阻两端的电压不变，能完成所有的实验，故d正确；故选d【点评】此题是电流与电阻的关系实验，考查了对串联电路分压特点的理解，在实验中，要保持电阻两端的电压不变，根据=可知：电阻值越大，所需的滑动变阻器的阻值越大二、填空作图题9单位换算：3.5m=k，2.5a= ma【考点】物理量的单位及单位换算【分析】本题根据电阻、电流单位的进率进行换算换算的步骤为：原来的数字、乘号、进率、后来的单位、最终结果【解答】解：因为1m=103k，所以3.5m=3.5103k；因为1a=103ma，所以2.5a=2.5103ma故答案为：3.5103；2.5103【点评】无论任何物理量的单位换算都应只对单位换算，而很多同学往往将倍数也运算在其中，从而导致了错误10如图所示，电压表和电流表的读数分别是：v、a【考点】电压表的读数方法；电流表的读数方法【分析】根据电压表和电流表的量程、分度值以及指针的位置读数【解答】解：根据电压表图示可知，电压表的量程为03v，分度值为0.1v，示数为2.5v；根据电流表图示可知，电流表的量程为00.6a，分度值为0.02a，示数为0.4a；根故答案为：2.5；0.4【点评】本题考查电流表和电压表的读数，属于基础题11led灯具有节能、环保等特点，某额定电压为220v、额定功率为4.4w的led灯泡，灯泡的额定电流是a，若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是kwh【考点】电功率与电压、电流的关系；电功率与电能、时间的关系【分析】（1）利用i=求解灯的额定电流；（2）利用w=pt求解消耗的电能；设两种灯泡正常发光的时间为t，利用公式w=pt计算消耗的电能；【解答】解：（1）由公式p=ui得，该灯泡的额定电流：i=0.02a；（2）消耗的电能：w=pt=0.0044kw5h30=0.66kwh故答案为：0.02；0.66【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的灵活应用，计算过程要注意单位的换算12如图所示，图甲是标有“3.8v 1.2w”的小灯泡l电流随着它的两端电压的变化关系图象，将此灯泡接入图乙所示的电路中，闭合开关s后，小灯泡的实际功率为0.5w，将变阻器滑片p移至变阻器中点，再闭合开关s1后，电流表示数变化了0.16a，则此时变阻器r接入电路的阻值为；在开关s、s1均闭合情况下，合理控制变阻器r的阻值，此时电路消耗的最小总功率为w【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】（1）由小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象可知，当ul=2v时，il=0.25a，此时灯的电功率为0.5w，由此可知电源电压u；（2）当再闭合开关s1后，因为灯与电阻并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻r的电流ir，利用欧姆定律求r的大小；（3）在开关s、s1均闭合情况下，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据p=求出滑动变阻器消耗的最小功率，然后加上灯泡的电功率即为电路消耗的最小总功率【解答】解：（1）由小灯泡的ui图象可知，当小灯泡的实际功率为0.5w时，ul=2v，il=0.25a，则电源的电压u=ul=2v，（2）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，开关s1闭合前后通过灯泡的电流不变，则通过变阻器的电流：ir=i=0.16a，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由i=可得，变阻器接入电路中的阻值：r=12.5；（3）在开关s、s1均闭合情况下，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，则pr=0.16w，电路消耗的最小总功率：p最小=pl+pr=0.5w+0.16w=0.66w故答案为：12.5；0.66【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象得出灯泡实际功率为0.5w时对应的电压和电流值13如图，2015年12月2日的重庆笼罩在雾霾之中，远处的城市被“深埋”，请你结合生活体验，提出两条改善雾霾天气的措施【考点】能源的利用和对环境的危害【分析】根据根据对雾霾天气的形成原因的了解，结合实际可提出改善的措施【解答】解：生活中，雾霾形成的主要原因还是各类工业、农业、生活的烟尘等颗粒物的排放造成的因此可采取的改善措施有：低碳生活、节能减排、提高热机效率、少开车、减少火力发电、秸秆禁烧、禁止吸烟等故答案为：节能减排；提高热机效率（合理即可）【点评】了解雾霾的成因与特点，会结合实际提出有效的改善措施，提高自己的环保意识，是本题考查的目的14小宝想在卧室安装一盏照明电灯，请在图中帮他把灯和开关接入电路【考点】家庭电路的连接【分析】火线首先过开关再进入灯尾顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套这样既能用开关控制灯泡，又能保证更换灯泡时，断开开关，切断火线，安全性更高一些【解答】解：开关已经和灯泡的顶端相连了，火线直接接到开关上零线直接接到灯泡的螺旋套上故答案为：【点评】掌握家庭电路中，灯泡、开关的正确接法火线首先接入开关，再接灯泡的金属点，零线直接接灯泡的螺旋套三、实验题（15题5分，16题7分，17题12分，共24分）15某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）加热的时间/min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031（1）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有和等（2）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式q吸=cm（tt0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值你认为他的计算结果可靠吗？，这是由于？【考点】控制变量法与探究性实验方案【分析】（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大；（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小【解答】解：（1）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（2）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，即煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大；（3）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；故答案为：（1）质量；水的初温；（2）煤油；（3）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小16小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路两个烧瓶a、b中盛有质量、初温相等的煤油，ra与rb是阻值不同的电热丝（1）ra与rb采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、相等（2）小明同学为比较ra与rb阻值的大小，用电压表分别测出ra与rb两端电压大小，发现uaub，则rarb（选填“”、“”或“=”）（3）在相同时间内，可通过观察来，比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油（4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶a中煤油换成与其（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝ra换成的电热丝测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=（已知水的比热容为c水）【考点】控制变量法与探究性实验方案【分析】（1）ra与rb采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等；（2）串联电路有分压作用，电压与电阻成正比；（3）温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；根据q=cmt作出分析；（4）由吸热公式q吸=cmt可知，要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等（加热时间相等），通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系；通电相同的时间，水和煤油吸收相同的热量，根据q=cm（tt0）求出煤油的比热【解答】解：（1）两电阻丝串联连接的目的是：控制通电时间和通过电阻的电流相等；（2）用电压表分别测出ra与rb两端电压的大小，发现uaub，因为电压与电阻成正比，则rarb；（3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；根据q=cmt可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热越小，温度升高的越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验；（4）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝ra换成与rb阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；因为q水=q煤油，所以c水m（t水t0）=c煤油m（t煤油t0），所以煤油的比热：c煤油=故答案为：（1）电流；（2）；（3）温度计示数的变化；大； （4）质量；与rb阻值相等；【点评】本题是探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”的实验题，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点、电功公式、热量公式的变形公式是正确解题的关键17（12分）（2015秋重庆校级期末）在期末复习时，小明同学利用阻值不同的四个电阻、电压为6v的电源、滑动变阻器r（标有“50 1a”）及其它器材做电学实验，如图（1）如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路将5电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片p向右滑电流表示数变大；闭合开关，移动滑片p，使电压表的示数为2.5v时读出对应的电流值并记录；断开开关，用10的电阻替换5的电阻，此时如果他马上闭合开关，会造成表损坏，正确的操作应该是先，再闭合开关，移动滑片p使电压表的示数仍为2.5v；按正确操作完成余下实验后，得到电流与电阻关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是：电压一定，（2）小丽同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5v的灯泡，测量它的额定功率闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器；排除故障后，将滑动变阻器r的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2v，要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器连入电路的阻值变（选填“大”或“小”），当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为w（3）小华同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器r0（最大阻值用r0表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为u0=2.5v的灯泡的额定功率，请补全下列步骤闭合开关，先调节滑动变阻器（选填“r0”或“r”）的滑片到最端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到时为止接着，读出这时电压表的示数为u；小灯光的额定功率表达式p=（用字母表示）【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电功率的测量【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片p向右滑时电流表示数变大将变阻器连入电路中；根据串联电路规律和欧姆定律先求出变阻器连入电路中的阻值大小，再求出更换大电阻后电压表的示数分析作答；在上面分析的基础上，为保护电压表的安全，应使变阻器连入电路中的电阻最大；根据图乙图象性质得出结论；（2）电流表、电压表均无示数，说明电路断路；比较电压表示示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向；根据图丙电流表小量程读数，根据p=ui求灯的额定功率；（3）因要测灯的额定功率，所以，首先应使灯正常发光，故r0的滑片应位于左端，使电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器r使电压表的示数为2.5v；然后保持r接入电路中的电阻不变，调节r0的滑片使其接入电路中的电阻最大，电压表测灯泡和r0两端的电压之和，因各用电器的电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路的电压特点求出r0两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据p=u0il求出灯泡的额定功率【解答】解：（1）将变阻器串联在电路中，滑片向右移动时电流表的示数变大，变阻器的阻值应该变小，所以将变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中，如下图所示：在第1次实验中，电路中的电流大小i1=0.5a，变阻器分得的电压u滑1=6v2.5v=3.5v，变阻器连入电路中的电阻大小r滑1=7；当换成10的电阻时，电路中电流的大小i2=0.353a，此时定值电阻的电压：u2=i2r2=0.353a10=3.53v3v，所以将烧坏电压表；因此正确的操作应是：在闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片p处于变阻器最大阻值处后，再闭合开关，移动滑片p使电压表的示数仍为2.5v；图乙为关于电流、电阻的反比例函数图象，所以得出的结论是，在电压一定时，电流与电阻成反比；（2）闭合开关后灯泡不亮，电流表和电压表都没示数，则说明电路有断路处，可能是滑动变阻器断路；电压表示数为2.2v，小于灯的额定电压2.5v，因灯在额定电压才能正常发光，所以应增大灯的电压，减小变阻器的电压，根据串联分压原理可知，应将滑动变阻器连入电路中的阻值变小；由图丙知，电流表的量程为00.6a，分度值为0.02a，示数为0.3a，则灯泡的额定功率p=ui=2.5v0.3a=0.75w；（3）由图丁可知，灯泡l、变阻器r0、变阻器r三者串联，由于电压表的内阻很大，可看作开路，所以变阻器r0始终以最大阻值r0接入电路；如果变阻器r的滑片不动时，则电路中的电流是不发生变化的；而电压表测量的是灯泡与变阻器r0滑片左侧电阻丝串联的总电压闭合开关，先调节滑动变阻器r0的滑片到最左端，此时电压表只测灯泡的电压，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5v时为止（即达到灯泡的额定电压u0），此时灯泡正常发光；保持变阻器r的滑片不动，接着调节变阻器r0的滑片到最右端，此时电压表测灯泡与变阻器r0串联的总电压，读出这时电压表的示数为u；灯泡正常发光后，由于保持变阻器r的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，当变阻器r0的滑片到最右端时，r0两端的电压ur0=uu0，通过的电流：i=，串联电路中各处的电流相等，即灯正常发光时的电流：il=，小灯泡的额定功率：p=u0il=u0 =2.5v故答案为：（1）见上图所示；电压；调节滑动变阻器的滑片p处于最大阻值处；电流与电阻成反比；（2）断路；小；0.75；（3）r0；左；电压表示数为2.5v；调节变阻器r0的滑片到最右端；2.5v【点评】本题探究电流与电阻关系，考查电路的连接、操作注意事项、根据图象得出结论的能力、故障的分析、实验操作的过程及在没有电流表情况下，设计方案测量灯的额定功率的能力，综合性强，有一定难度四、论述计算题（第18题6分，第19题8分，第20题6分，共20分解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）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120j【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目19图甲中电源为5v，r1为定值定值，r2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5a），闭合开关s后，移动附片p时a、b两端电压u和通过的电流i之间的关系如图