天津市和平区2016届九年级上期末物理试卷含答案解析

第 1 页（共 29 页） 2015年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意 1有关温度、热量、内能的说法，正确的是（ ） A物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 2对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（ ） A甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加 B乙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程 C丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力 D丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能 3下列数据中最接近生活实际的是（ ） A家用电风扇额定功率约 500W B家用液晶电视的额定功率约为 2000W C家用电水壶烧水时（正常工作）的电阻约为 1 D教室里一盏日光灯正常工作电流约为 为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住 左、右开关，切纸机才能正常工作下列电路设计中符合要求的是（ ） A B CD 5如图所示电路，闭合开关 列对电路的分析正确的是（ ） 第 2 页（共 29 页） A 联 B电流表 电流 C当开关 开 时，通过 电流变小 D当开关 开时，电流表 示数变小 6如图所示，下列说法不正确的是（ ） A 该实验用来研究电磁感应现象 B 验电器检验物体是否带电 C 小磁针转动，说明电流能产生磁场 D 该实验能说明发电机的工作原理 7在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组 看到市场上使用的电子秤后，也设计了一种电子秤，原理如图所示， 滑动变阻器，闭合开关 S，当物体放在秤盘上时，滑片下移现将秤盘上增加重物后，下列说法正确的是（ ） A电流表读数变大，电压表读数变小 B电流表读数变小，电压表读数变小 C电流表读数不变，电压表读数变小 D电流表读数变小，电压表读数变大 8如图所示，将标有 “12V 6W”的灯泡 “6V 6W”的灯泡 联后，接在 6V 的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ） 第 3 页（共 29 页） A灯泡 灯泡 B灯泡 灯泡 C两灯的实际功率之和大于 12W D两灯的实际功率之和等于 12W 9如图所示的做法符合安全原则的是（ ） A 同时使用多个大功率用电器 B 高压线下钓鱼 C 将用电器的金属外壳接地 D 绝缘皮破损 10如图所示的电路中， 定值电阻， 滑动变阻器闭合开关 S，电流表 、 的示数为 压表 、 的示数 滑片 P 向左移动后，电压表 、的示数的变化量为 流表 、 的示数的变化量为 不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么，下列判断中正确的是（ ） A B 4 页（共 29 页） C | |=| | 二、多项选择题（本大题共 3 小题，每小题 3 分，共 9 分）每小题给出的四个选项中，均有多项符合题意，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，不选或错选得零分 11下列有关磁的说法正确的是（ ） A电动机是根据电流的磁效应的原理制成的 B发电机是根据电磁感应的原理制成的 C磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 D同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 12如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移到 b 端，定值电阻 端的电压随滑动变阻器 值变化如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ） A电源电压为 6V B 0时，电压表示数为 4V C该电路的最大功率为 P 在 b 端时，电阻 功率为 3如图所示，电源电压恒为 12V， 0，滑动变阻器的规格为 “50 2A”，电流表的量程为 “0 小灯泡上标有 “6V 3W”字样不考虑灯丝电阻变化，并保证电路各元件安全，则（ ） A S 闭 合， 断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 12 50 B S 闭合， 断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是 3W C S、 闭合，电路消耗的总功率最小值为 S、 闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是 30 三、填空题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分） 14如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象，由图可知甲的电阻是 若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比 I 甲 ： I 乙 = 第 5 页（共 29 页） 15扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图，机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物当剩余电量减为电池容量的 20%时，机器人会主动寻找充电器充电表为某扫地机器人的部分参数电池容量指放电电流与放电总时间的乘积 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500作噪 音 50机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 16如图所示电路，当开关 S 闭合，甲乙两表均为电压表，两表读数之比 U 甲 ： U 乙 =3： 1，则 ；当开关 S 断开，甲乙两表均为电流表，两表读数之比 I 甲 ： I 乙= 17李芳家的电能表的盘上标有 “300 kWh） ”她用这个 电能表测量某用电器的功率；她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，电能表的转盘在 2转了30 转，则消耗的电能是 ，这个用电器的功率是 18两只小灯泡的规格分别为 6V 3W）、 6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比 ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V 19在图甲所示的电路中，当开关 S 从 2 转到 1 时，根据电流表和电压表对应的示数，在 U I 坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是 ，电阻 阻值是 ，电阻 阻值是 第 6 页（共 29 页） 四、综合题（本大题共 6 小题，共 37 分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位 20小明家电热水器的建华地阿奴图如图所示， 手动开关，置于热水器水箱外部； 于热水器水箱内部当水温低于 40 时自动闭合，达到 40 时自动断开；2均为用来加热且阻值不变的电 热丝使用时，手动闭合开关 热水器开始工作电热水器部分参数如表所示 额定电压 220V 频率 50温功率 220W 加热功率 1980W 水箱容量 50L 设定温度 40 （ 1）将初温为 20 的一满箱水加热至设定温度，求水吸收的热量 水的比热容为 103J/（ ） （ 2）若加热用了 50电热水器的效率 21如图所示，灯 L 标有 “6V 3W”字样，电源电压恒为 6V，定值电阻 R=6，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 ，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？ 22（ 1）请用笔画线表示导线，将图甲中的开关、电灯和插座接入家庭电路中要求：开关控制电灯，插座单独使用 （ 2）在图乙中根据静止小磁针的指向标出螺线管的 N 极，并画出螺线管的绕线 第 7 页（共 29 页） （ 3）请你在图丙所示的继电器上把电源连在 电路里，使它成为一个电铃（这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器） 23在 “测定小灯泡电功率 ”的实验中，实验室有以下器材： 小灯泡（额定电压为 阻约为 10）、电流表（ 0 0 3A）、电压表（ 0 3V 0 15V）、开关、电压为 4V 的电源、滑动变阻器、导线若干 （ 1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图 （ 2）根据实验中需要测量的物理量，请设计并画出记录实验数据和实验现象的表格； （ 3）实验过程中，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表指针有明显的偏转，分析电路故障的原因可能是 （ 4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则可以测出小灯泡正常工作时的电阻是 24如图，一热敏电阻 在控温容器（可准确调节容器内温度） M 内： 为毫安表，量程 6阻为几十欧姆；电源电压约为 3V 且保持不变 ； R 为电阻箱（可以读出接入电路中的阻值），最大阻值为 S 为开关已知 95 时阻值为 150，在 20 时的阻值约为 550现要求在降温过程中测量在 95 20 之间的多个温度下 阻值 （ 1）在图中画出连线，完成实验原理电路图； （ 2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （ 3）写出 值的表达式（用已知量和测量量表示） 第 8 页（共 29 页） 25在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个理想电源（电压为 E 恒定，电阻为 0）与一个电阻 r 的串联（图甲所示）在如图乙所示电路中，闭合开关 S，外电路的电阻（即滑动变阻器连入电路的阻值）为 R，请你完成： （ 1）若已知 E、 I、 r，求电源的输出功率 外电路电阻 R 的功率）； （ 2）若已知 E、 r，请推导出电源的输出功率 电压表示数 U 之间关系的数学表达式，并据此求出电源的最大输出功率；（滑动变阻器的最大阻值大于 r） （ 3）电源的效率 是指电源的输出功率和电源总功率之比电源的效率高意味着较小的体积或较高的可靠性，以及可以节约能源请求出（ 2）中当电源的输出功率最大时电源的效率 第 9 页（共 29 页） 2015年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意 1有关温度、热量、内能的说法，正确的是（ ） A物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【考 点】 温度、热量与内能的关系 【分析】 物体温度升高，内能一定增大；物体内能增加，温度不一定升高； 改变内能有两种方式：做功和热传递； 发生热传递的条件是存在温度差 【解答】 解： A、物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高如冰在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变此选项错误； B、物体温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量，可能是外界对物体做了功此选项正确； C、物体温度升高，内能一定增加此选项错误； D、发生热传递时，热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体此选项错误 故选 B 2对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（ ） A甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加 B乙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程 C丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力 D丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能 【考点】 做功改变物体内能；分子间的作用力；内燃机的四个冲程 【分析】 （ 1）物体对外做功，内能减小，温度降低； （ 2）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；压缩冲程机械能转化为内能； （ 3）分子间既有引力也有斥力； （ 4）改变物体内能的方式：做功和热传递 【解答】 解： A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少，故 A 错误； B、乙图中活塞向上运动时，进气门、排气门都关闭，是内燃机的压缩冲程，故 B 错误； C、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故 C 正确； 第 10 页（共 29 页） D、丁图中小朋友下滑时，机械能转化为内能，故 D 错误； 故选 C 3下列数据中最接近生活实际的是（ ） A家用电风扇额定功率约 500W B家用液晶电视的额定功率约为 2000W C家用电水壶烧水时（正常工作） 的电阻约为 1 D教室里一盏日光灯正常工作电流约为 考点】 额定功率；电流的大小；电阻 【分析】 根据生活经验及对生活常识的了解，作出合理的估计，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，然后逐一分析各选项并作出判断 【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； B、液晶电视的额定功率约为 150W 左右，故 B 不符合实际； C、家用电水壶额定功率会在 1000W 左右，正常工作时电阻： R= = =C 不符合实际； D、教室里一盏日光灯额定功率为 40W，正常工作电流： I= = D 符合实际 故选 D 4为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作下列电路设计中符合要求的是（ ） A B CD 【考点】 串、并联电路的设计；电路的三种状态 【分析】 必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作，说明左、右开关和切纸机是串联的 【解答】 解： A、左、右开关串联，只有都闭合时，切纸机才能正常工作，符合题意； B、左、右开关并联，闭合任意一个开关，切纸机都能正常工作，不符合题意； C、左开关闭合时，切纸 机工作，右开关闭合时，电源短路，不符合题意； D、右开关闭合时，电源短路，不符合题意 故选 A 5如图所示电路，闭合开关 列对电路的分析正确的是（ ） 第 11 页（共 29 页） A 联 B电流表 电流 C当开关 开时，通过 电流变小 D当开关 开时，电流表 示数变小 【考点】 并联电路的电流规律 【分析】 这是一个并联电路， 个元件在同一支路上， 独在一个支路上，干路上，然后根据并联电 路的电流规律分析 【解答】 解： A、 个元件在同一支路上， 独在一个支路上，所以是并联电路，故 A 错误； B、 同一支路上，所以 测 流，故 B 错误； C、当开关 开时， 在支路断路，电流变为 0，而 在支路电流不受影响，故 D、当开关 开时， 在支路断路，电流变为 0，而 在支路电流不受影响，所以干路电流变小， 干路电流，因此电流表 示数变小，故 D 正确 故选： D 6如图所示，下列说法不正确的是（ ） A 该实验用来研究电磁感应现象 B 验电器检验物体是否带电 C 小磁针转动，说明电流能产生磁场 第 12 页（共 29 页） D 该实验能说明发电机的工作原理 【考点】 电磁感应；通电直导线周围的磁场；验电器的原理及使用 【分析】 四幅图中的实验装置都是体现电与磁的联系的，是电与磁这部分知识中较为相似，同时又不易区分的几个重要实验 结合对各自实验装置和原理的了解可做出判断 【解答】 解： A、图中有电源，是通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，故 A 错误； B、图中所示是验电器，验电器可以检验物体是否带电，故 B 正确； C、图中是电流的磁效应实验，小磁针转动，说明电流能产生磁场，故 C 正确； D、该实验是电磁感应实验的装置，能说明发电机的工作原理，故 D 正确 故选 A 7在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，也设计了一种电子秤，原理如图所示， 滑动变阻器，闭合开关 S，当物体放在秤盘上时，滑片下移现将秤盘上增 加重物后，下列说法正确的是（ ） A电流表读数变大，电压表读数变小 B电流表读数变小，电压表读数变小 C电流表读数不变，电压表读数变小 D电流表读数变小，电压表读数变大 【考点】 电路的动态分析 【分析】 分析电路的连接方式，判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压，进一步根据欧姆定律判断电流和电压的变化 【解答】 解：电压表测 R 下半部分电压，电流表测电路中电流， 闭合开关 S，将秤盘上增加重物后，滑片下移，电路中总电阻不变，根据 I= 可知，电路中电流不变，电流表示数不变；电压表测 R 下半部分电压，由 U=压表所测部分电阻减小，所以电压表示数变小 故选 C 8如图所示，将标有 “12V 6W”的灯泡 “6V 6W”的灯泡 联后，接在 6V 的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ） A灯泡 灯泡 B灯泡 灯泡 第 13 页（共 29 页） C两灯的实际功率之和大于 12W D两灯的实际功率之和等于 12W 【考点】 实际功率 【分析】 （ 1）已知额定电压和额定功率，根据 R= 求得两灯泡的电阻； （ 2）根据并联电路的电压特点和 P= 得出灯 实际功率，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗； 【解答】 解：（ 1）灯泡 电阻 = =24，灯泡 电阻 = =6， 并联接在 6V 的电源上，灯泡 实际功率 P 实 1= = = 灯泡 实际功率 P 实 2=6W 因为灯泡的亮度取决于实际功率，故灯泡 灯泡 ，即灯泡 灯泡 ，故 A 正确， B 错误； （ 2）两灯的实际功率之和 P 总 =P 实 1+P 实 2=W= 误 故选 A 9如图所示的 做法符合安全原则的是（ ） A 同时使用多个大功率用电器 B 高压线下钓鱼 C 将用电器的金属外壳接地 D 绝缘皮破损 【考点】 安全用电原则 【分析】 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； 第 14 页（共 29 页） 当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候 ，就会有电流流过人体，从而造成触电 大型用电器的金属外壳一定要接地； 导线的外皮起到绝缘的作用，如果有人接触时，不会发生触电事故 【解答】 解： A、多个大功率用电器同时使用一个插座，会使干路中的电流过大，故 A 错误； B、高压线下钓鱼，鱼线很容易接触到高压线，会发生触电故 B 错误； C、金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故 C 正确； D、使用绝缘皮破损的插头可能使人直接或间接接触火线，有触电危险，故 D 错误 故选 C 10如图所示的电路中， 定值电阻， 滑动变阻 器闭合开关 S，电流表 、 的示数为 压表 、 的示数 滑片 P 向左移动后，电压表 、的示数的变化量为 流表 、 的示数的变化量为 不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么，下列判断中正确的是（ ） A B | |=| | 【考点】 欧姆定律的应用 【分析】 由电路图可知，定值电阻 滑动变阻器 联，电压表 电源的电压，电压表 滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流根据串联电路的电压特点和串联电路的电流特点可知，定值电阻 端增大的电压值等于滑动变阻器两端减小的电压值，两电流表的电流值相等，变化的电流值也相等，再结合欧姆定律进行解答 【解答】 解： 由电路图可知，定值电阻 滑动变阻器 联，电压表 电源的电压，电压表 流表测电路中的电流 A、由串联电路中电流处处相等可知，两电流表的示数相等，因 为 据欧姆定律I= 可知， ，故 A 错误； B、当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的电阻值变小，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，则定值电阻两端的电压变大； 第 15 页（共 29 页） 因为串联电路中总电压等于各分电压之和，总电压不变，所以定值电阻 大的电压 2 减小的电压 B 错误； C、两 电阻串联接入电路，电流处处相等，所以滑片移动后，电流表示数的变化量也相等，即 C 错误； D、由 以 | |=| |，故 D 正确 故选 D 二、多项选择题（本大题共 3 小题，每小题 3 分，共 9 分）每小题给出的四个选项中，均有多项符合题意，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，不选或错选得零分 11下列有关磁的说法正确的是（ ） A电动机是根据电 流的磁效应的原理制成的 B发电机是根据电磁感应的原理制成的 C磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 D同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 【考点】 发电机的构造和原理；磁极间的相互作用；磁场；直流电动机的原理 【分析】 （ 1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转到的原理制成的； （ 2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，称为电磁感应，发电机就是利用这个原理制成的； （ 3）磁场是存在的，且磁体间的相互作用就是通过磁场发生的； （ 4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； 【解答】 解： A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故 A 错误； B、发电机是利用电磁感应现象制成的，故 B 正确； C、磁场是存在的，且磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，故 C 正确； D、磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故 D 错误； 故选 12如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移到 b 端，定值电阻 端的电压随滑动变阻器 值变化如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ） A电源电压为 6V B 0时，电压表示数为 4V C该电路的最大功率为 P 在 b 端时，电阻 功率为 考点】 欧姆定律的应用 【分析】 由图甲所示电路图可知，定值电阻 滑动变阻器 联，电压表测定值电阻端电压 第 16 页（共 29 页） （ 1）由图甲所示电路可知，滑片在 a 端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象读出电源的电压； （ 2）根据图象读出 0时电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出当滑动变阻器阻值为 20时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律分别表示出电流，利用串联电路的电流特点建 立等式即可求出定值电阻 阻值； （ 3）当滑片在 a 端时，电路中的电阻最小，电路的功率最大；再根据图象读出当滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时电压表的示数，利用 P= 求出电路的最大功率和在 b 端时定值电阻功率 【解答】 解： 由图甲可知，定值电阻 滑动变阻器 联，电压表测定值电阻 端电压 （ 1）由图甲知中，当滑片在 a 端时，只有定值电阻 入电路，电压表测电源两端电压， 由图乙所示图象可知，电源电压 U=6V，故 A 正确； （ 2）由图象可知，当滑动 变阻器 阻值为 20时，电压表的示数为 2V，故 B 不正确； 串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以当滑动变阻器 阻值为 20时，滑动变阻器两端的电压： V 2V=4V， 由串联电路特点和欧姆定律可得： = ，即： = ，解得： 0； （ 3）当滑片在 a 端时，电 路中的电阻最小，电路的功率最大， P 大 = = = C 正确； 当滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时，电压表的示数为 1V，则定值电阻 功率： = = D 正确 故选 B 13如图所示，电源电压恒为 12V， 0，滑动变阻器的规格为 “50 2A”，电流表的量程为 “0 小灯泡上标有 “6V 3W”字样不考虑灯丝电阻变化，并保证电路各元件安全，则（ ） A S 闭合， 断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 12 50 B S 闭合， 断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是 3W C S、 闭合，电路消耗的总功率最小值为 S、 闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是 30 【考点】 欧姆定律的应用 第 17 页（共 29 页） 【分析】 （ 1） S 闭合， 断开，滑动变阻器与 L 串联根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围； （ 2） S 闭合， 断开，滑动变阻器与 L 串联，根据 P=析灯泡的功率变化范围； （ 3） S、 闭合，滑动变阻器与 联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与 支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用 P=得电路消耗的总功率最小值； （ 4） S、 闭合，滑动变阻器与 联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用 R= 求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值 【解答】 解： A、 S 闭合， 断开，滑动变阻器与 L 串联 由 P= 可得小灯泡电阻 = =12， 由 P=得小灯泡正常发光时的电流： I= = = 当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值： R 小 = =12； 滑动变阻器的规格为 “50 2A”，则最大阻值 R 大 =50，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 50，故 A 正确； B、 S 闭合， 断开，滑动变阻器与 L 串联，电阻最大时电流最小，其最小电流： I 最小 = = = A， 则灯泡的最小功率： P 最小 =（ I 最小 ） 2 A） 2 12 故灯泡的功率变化范围是 3W，故 B 错误； C、 S、 闭合，滑动变阻器与 联，通过 电流： = = 当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 = =干路上的电流 I 最小 =2= 电路消耗的总功率最小值 P 最小 =小 =12V C 错误； D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为 电路消耗的总功率最大， 电路中的总电阻 R 总 = = =20， 滑动变阻器与 联，则 = + ，即： = + ， 解得 R 滑 =30故 D 正确 故选 第 18 页（共 29 页） 三、填空题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分） 14如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象，由图可知甲的电阻是 10 若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比 I 甲 ： I 乙 = 2： 1 【考点】 欧姆定律的应用；并联电路的电压规律 【分析】 （ 1）由图象可知，甲乙两电阻的 I U 图象为正比例函数，则两电阻为定值电阻，根据图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值； （ 2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比 【解 答】 解：（ 1）由图象可知，当 U 甲 =U 乙 =2V 时， I 甲 =I 乙 = 由 I= 可得，两电阻的阻值分别为： R 甲 = = =10， R 乙 = = =20； （ 2）将甲和乙并联接在电路中时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通 过它们的电流之比： = = = = 故答案为： 10； 2： 1 15扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图，机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸 附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物当剩余电量减为电池容量的 20%时，机器人会主动寻找充电器充电表为某扫地机器人的部分参数电池容量指放电电流与放电总时间的乘积 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500作噪音 50机器人正常工作时的电流为 ；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 48 第 19 页（共 29 页） 【考点】 电功计算公式的应用 【分 析】 由 P=算机器人正常工作时的电流； 先计算电池容量计算充满电储存的能量，再由剩余电量减为电池容量的 20%时，机器人会主动寻找充电器充电，由 P= 计算连续正常工作的最长时间 【解答】 解： 由机器人的部分参数表格可知，机器人额定工作电压为 12V，额定功率 30W， 由 P=得机器人正常工作时的电流： I= = = 由表格数据，充满 电后机器人储存的电能： W=2V 3600s=108000J， 因为剩余电量减为电池容量的 20%时，机器人会主动寻找充电器充电，所以提供机器人正常工作的电能为 80%， 所以充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间： t= = =2880s=48 故答案为： 48 16如图所示电路，当开关 S 闭合，甲乙两表均为电压表，两表读数之比 U 甲 ： U 乙 =3： 1，则 2： 1 ；当开关 S 断开，甲乙两表均为电流表，两表读数之比 I 甲 ： I 乙 = 2：3 【考点】 欧姆定律的应用 【分析】 （ 1）当开关 S 闭合，甲乙两表均为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测 端的电压，根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出两电阻的阻值之比； （ 2）当开关 S 断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过 电流，乙测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路 的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表示数的比值 【解答】 解：（ 1）当开关 S 闭合，甲乙两表均为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测 端的电压， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，两电阻两端的电压之比： = = = ， 因串联电路中各处的电流相等， 第 20 页（共 29 页） 所以，由 I= 可得，两电阻的阻值之比： = = = ； （ 2）当开关 S 断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过 电流，乙测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两支路的电流之比： = = = ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，两电流表的示数之比： = = = 故答案为： 2： 1； 2： 3 17李芳家的电能表的盘上标有 “300 kWh） ”她用这个电能表测量某用电器的功率；她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，电能表的转盘在 2转了30 转，则消耗的电能是 05J ，这个用电器的功率是 3000W 【考点】 电功的计算；电功率与电能、时间的关系 【分析】 300r/kWh 的含义是：电路中每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘转了 300 转；由此可求得转了 30 转消耗的电能； 然后利用电功率的公式 P= 求得这个用电器的功率 【解答】 解：由电能表的盘上标有 “300 kWh） ”可知电路中每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘转了 300 转； 所以当电能表转盘转了 30 转时，消耗的电能为 W= =h=105J； t=2h； 用电器的电功率 P= = =3000W 故答案为： 105J； 3000W 第 21 页（共 29 页） 18两只小灯泡的规格分别为 6V 3W）、 6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比 2： 1 ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 9 V 【考点】 电功率的计算 【分析】 由灯泡铭牌可知其额定功率与额定电压，应用电功率公式求出灯泡电阻与灯泡的额定电流，然后求出灯泡电阻之比，应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压的最大值 【解答】 解：由 P=知，灯泡额定电流： = =I= = =1A， 由 I= 可知，灯泡电阻： = =12， = =6， 灯泡电阻阻值： = = ； 串联电路电流处处相等，两灯泡串联，电路最大电流等于灯泡的较小额定电流， 即电路最大电流： I= I= 可知，电源最大电压： U=I（ B） =（ 12+6） =9V； 故答案为： 2： 1； 9 19在图甲所示的电路中，当开关 S 从 2 转到 1 时，根据电流表和电压表对应的示数，在 U I 坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是 6V ，电阻 阻值是 10 ，电阻 阻值是 20 【考点】 欧姆定律的变形公式 【分析】 （ 1）由电路图可知，当 S 接 1 时，电路为 简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出 阻值 （ 2）当 S 接 2 时，两电阻串联，电压表测 端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出电阻阻值 【解答】 解： （ 1）由电路图可知，当 S 接 1 时，电路为 简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流； 由图乙可知，电源的电压 U=6V，电路中的电流 I= R= = =10； （ 2）当 S 接 2 时，两电阻串 联，电压表测 端的电压，电流表测串联电路的电流； 第 22 页（共 29 页） 由图乙可知，电阻 两端电压为 U=6V 2V=4V，电路中的电流 I= 阻值： = =20 故答案为： 6V； 10； 20 四、综合题（本大题共 6 小题，共 37 分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位 20小明家电热水器的建华地阿奴图如图所示， 手动开关，置于热水 器水箱外部； 于热水器水箱内部当水温低于 40 时自动闭合，达到 40 时自动断开；2均为用来加热且阻值不变的电热丝使用时，手动闭合开关 热水器开始工作电热水器部分参数如表所示 额定电压 220V 频率 50温功率 220W 加热功率 1980W 水箱容量 50L 设定温度 40 （ 1）将初温为 20 的一满箱水加热至设定温度，求水吸收的热量 水的比热容为 103J/（ ） （ 2）若加热用了 50电热水器的效率 【考点】 电功与热量的综合计算 【分析】 （ 1）利用密度公式求出水的质量，利用吸热公式求出水吸收的热量； （ 2）先根据 W=算消耗的电能，再由 = 100%计算电热水器的效率 【解答】 解： （ 1）由 = 计算一满箱水的质量： m=V=103kg/50 10 3 0 水吸收的热量为： Q=t=103J/（ ） 50（ 40 20 ） =106J； （ 2）由 P= 可得加热消耗的电能为： W=P 加热 t=1980W 50 60s=106J， 所以热水器的效率为： = 100%= 100% 答：（ 1）将初温为 20 的一满箱水加热至设定温度，水吸收的热量为 106J； （ 2）若加热用了 50热水器的效率为 第 23 页（共 29 页） 21如图所示，灯 L 标有 “6V 3W”字样，电源电压恒为 6V，定值电阻 R=6，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 ，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？ 【考点】 电功与热量的综合计算 【分析】 （ 1）利用 P= 可以 求解灯正常发光时的电阻； （ 2）只闭合 ，灯和 R 并联，利用 I= 和 Q=出产生的热量； （ 3）当断开 合 ，灯 L 与电阻 R 串联，整个电路消耗的电功率最小；利用P= 结合欧姆定律求出最小电功率 【解答】 解： （ 1）由 P= 得灯正常发光时的电阻： R= = =12； （ 2）当闭合 ，灯 L 与电阻 R 并联接在电源两端， I= = =1A Q= 1A） 2 6 60s=360J； （ 3）当断开 合 ，灯 L 与电阻 R 串联，整个电路消耗的电功率最小； R 总 =12+6=18 = = A V A=2W 答：（ 1）灯 L 正常发光时的电阻是 12； （ 2）只闭合 ，电阻 R 在 60s 内产生的热量是 360J； （ 3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为 0），断开 合 ，灯 串联；此时的最小电功率为 2W 22（ 1）请用笔画线表示导线，将图甲中的开关、电灯和插座接入家庭电路中要求：开关控制电灯 ，插座单独使用 （ 2）在图乙中根据静止小磁针的指向标出螺线管的 N 极，并画出螺线管的绕线 （ 3）请你在图丙所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃（这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器） 第 24 页（共 29 页） 【考点】 家庭电路的连接；通电螺线管的磁场；电磁继电器的组成、原理和特点 【分析】 （ 1）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； （ 2）根据小磁针的指向判断出通电螺线 管磁场的方向及磁极根据安培定则再判断螺线管的绕线方法； （ 3）电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、触点簧片等组成的，只要电磁铁有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当电磁铁无电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合 【解答】 解： （ 1）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，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故既能控制灯泡，又能更安全 三孔插座的接法：上孔接地线；左孔 接零线；右孔接火线如图所示： （ 2）小磁针静止时 N 极所指示的方向向右，为该点磁场的方向在磁体外部，磁感线从 N 极指向 S 极，所以螺线管的左端为 N 极，右端为 S 极 根据安培定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线