九年級物理上學期期末試卷（含解析） 新人教版27

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2015-2016學年山東省曲阜師大附中九年級（上）期末物理試卷 一、選擇題（下列各題的四個選項中，只有一個符合題意．每小題2分，共20分．） 1．2015年11月24日的一場暴雪，將我市扮成了銀裝素裹的世界，給蕭條的冬天增添了許多樂趣，下列“雪趣”的場景中能放熱的是（　?。? A．甲 乙 B．乙 丙 C．丙 丁 D．甲 丙 2．下面是小強同學的“物理學習筆記”中的摘錄，其中正確的是（　?。? A．物體的內能增大，溫度一定升高 B．0℃的冰沒有內能 C．溫度相同的兩物體間能發(fā)生熱傳遞 D．燃料的熱值和燃料的質量沒關系 3．下列關于信息和能源的說法中，正確的是（　　） A．電磁波的頻率與波速成反比關系 B．衛(wèi)星只能作為傳送電視信號的中繼站 C．現(xiàn)代已經可以利用核聚變進行發(fā)電 D．物體間能量的轉化與轉移具有方向性 4．在進行如圖所示的實驗或有關裝置工作時，能量轉化情況相同的是（　?。? A．乙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．丙和丁 5．定時炸彈的引爆裝置如圖所示，起爆前定時開關S是閉合的，當設定的起爆時間一到，定時開關S會自動斷開．為使引爆裝置停止工作，作為拆彈專家的你千萬不能實施的是（　　） A．在a處剪斷導線 B．在b處剪斷導線 C．趕在起爆之前用導線連接ab D．趕在起爆之前用導線直接連接電源兩極 6．關于電流、電壓和電阻，下列說法正確的是（　?。? A．只要將導體連入電路，電路中就有電流 B．導體中通過的電流為零時，它的電阻也為零 C．有電流通過的小燈泡，其兩端不一定有電壓 D．導體兩端電壓越大，通過該導體的電流就越大 7．如圖所示電路中，甲、乙、丙三燒瓶中分別裝有等質量的純水或煤油，瓶內電阻絲電阻的大小關系為R甲＞R乙=R丙，瓶中均插有同型號的溫度計，則下列實驗裝置能完成對應探究實驗的是（　?。? A． 可用于探究電熱與電阻的關系 B． 可用于探究電熱與電阻的關系 C． 可用于研究“吸收熱量相同時，比較不同液體的比熱容” D． 可用于研究“吸收熱量相同時，比較不同液體的比熱容” 8．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當閉合開關后，電壓表示數(shù)為6伏，電流表示數(shù)為1.5安，則右邊方框內的電阻連接情況可能是（　?。? A．4歐和3歐的電阻串聯(lián) B．6歐和8歐的電阻并聯(lián) C．10歐和5歐的電阻串聯(lián) D．12歐和6歐的電阻并聯(lián) 9．下列實驗裝置與探究內容不相符的是（　?。? A． 探究磁極間相互作用規(guī)律 B． 探究磁性強弱與電流大小的關系 C． 探究通電直導線周圍存在磁場 D． 探究產生感應電流的條件 10．如圖所示是某研究性學習小組利用“220V 60W”的燈泡L1和“220V 15W”的燈泡L2所設計的四個電路圖，當把它們分別接入同一家庭電路中時，對甲乙丙丁四個電路消耗的試劑功率關系排列正確的是（　?。? A．P?。綪甲＞P乙＞P丙 B．P甲＞P乙＞P丙＞P丁 C．P丙＞P丁＞P甲＞P乙 D．P甲=P乙=P丙=P丁 　 二、填空題（每空1分，共10分） 11．如圖為探究某物質狀態(tài)變化時，小強繪制的該物質溫度隨時間的變化規(guī)律圖象，分析圖象可知該物質的凝固點是　　℃，DE段是　　過程． 12．如圖是表示阻值不同的兩個電阻的電壓隨電流變化的U﹣I圖象，則如果把R1、R2串聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，R1兩端的電壓是　　V；V2如果并聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，則干路中的電流是　　A． 13．如圖是小強制作的一個簡易電動機．要使線圈的轉動方向發(fā)生改變，請為小強提供兩個方案： ①　??； ②　?。? 14．在輸送電能的過程中，為了減少電能在電路中的損耗，通常采用的方法是高壓輸電，其理由是　?。? 15．電子式電能表表盤上標有“3200imp/（kW?h）”字樣（imp表示閃爍次數(shù)）．將某用電器單獨接在該電能表上正常工作30min，電能表指示燈閃爍了320次，該用電器在上述時間內消耗的電能為　　kW?h，該用電器的額定功率是　　W． 16．一根阻值為50Ω的電阻絲，通電100s，通過的電流為0.1A，則電流通過電阻絲產生的熱量為　　J． 　 三、作圖與實驗題（17題2分，18題2分，19題4分，20題10分，共18分） 17．請按要求將圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內完成）． 要求： （1）電路能改變電磁鐵磁性的強弱； （2）電路接通后能使小磁針靜止在圖示位置． 18．請你將圖中的元件連成符合安全用電原則的照明電路． 19．如圖所示，兩個不同的小燈泡連接在電路中，都能發(fā)光，請設計兩種方法判斷它們之間是串聯(lián)還是并聯(lián)的． 20．小強學完電學后驚奇地發(fā)現(xiàn)，如圖1所示的電路圖更換不同的器材就可以進行不同的探究實驗． （1）在器材處若接上未知電阻可以測定未知定值電阻的阻值，若接上燈泡可測定小燈泡的額定電功率．則①前者的實驗原理是　?。缓笳叩膶嶒炘硎恰　。? ②小強同學在器材處接上燈泡并連接好電路，閉合開關，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有明顯偏轉，然后移動滑動變阻器的滑片，最終，他發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，兩表指針均幾乎不動．原因是　?。? ③在這兩個實驗中，都要調整滑動變阻器的滑片．請你說出這一操作的主要目的有什么不同．　　． （2）將器材處接上電阻可探究“電流大小與哪些因素有關”． ①閉合開關前，滑動變阻器R′的滑片P應位于　?。ㄟx填“A”或“B”）端，可以起到　　作用． ②小強通過實驗得到數(shù)據如表所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖2所示，為　　A，所用電阻R的阻值是　　．根據表的數(shù)據，可得出的結論是　?。? ③小強繼續(xù)探究電流與電阻的關系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進行實驗，利用得到數(shù)據分析，卻得不到“電流與電阻成反比”這一結論：請幫他分析原因　?。? 實驗序號 1 2 3 電阻R/Ω R 電壓U/V 1.0 1.5 2.0 電流I/A 0.15 0.20 　 四、計算題（21題7分、22題5分，共12分） 21．小強帶領物理興趣小組的同學在探究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈、兩個完全相同的裝置分別給質量都是20g的沙子和水加熱，他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示，已知酒精的熱值是3.0107J/kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，那么請問： （1）a圖和b圖哪個是沙子吸熱升溫的圖象？為什么？ （2）加熱滿2min時，水吸收了多少熱量？ （3）給出加熱持續(xù)了10min時間，若酒精能完全燃燒，將放出多少熱量？ （4）試求出沙子的比熱容． 22．某電熱水器的簡化電路，如圖所示．請你設計虛線框內的指示燈電路．供選擇的器材有：“220V 10W”燈泡一只，“2.5V 0.75W”燈泡一只，“2V 10mA”發(fā)光二極管一只，各種阻值的電阻，導線若干． （1）在指示燈能正常工作的情況下，請你通過計算說明選用器材的最佳方案及器材的具體規(guī)格． （2）將電路圖中的虛線框部分補充完整． 　  2015-2016學年山東省曲阜師大附中九年級（上）期末物理試卷 參考答案與試題解析 　 一、選擇題（下列各題的四個選項中，只有一個符合題意．每小題2分，共20分．） 1．2015年11月24日的一場暴雪，將我市扮成了銀裝素裹的世界，給蕭條的冬天增添了許多樂趣，下列“雪趣”的場景中能放熱的是（　　） A．甲 乙 B．乙 丙 C．丙 丁 D．甲 丙 【考點】升華和凝華的定義和特點；凝固與凝固放熱特點． 【分析】（1）物質由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化，由液態(tài)變成氣態(tài)叫汽化，由固態(tài)直接變成氣態(tài)叫升華，熔化、汽化、升華這三種物態(tài)變化需要吸熱； （2）物質由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固，由氣態(tài)變成液態(tài)叫液化，由氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華，凝固、液化、凝華這三種物態(tài)變化需要放熱． 【解答】解：甲、屋檐上的冰凌正在消融冰，由固態(tài)變成了液態(tài)，發(fā)生了熔化現(xiàn)象，熔化吸熱，不符合題意； 乙、堆起的雪人熔化吸熱，發(fā)生了熔化現(xiàn)象，熔化吸熱，不符合題意； 丙、漫天飛舞的雪花，是由液態(tài)變成了固態(tài)的小冰晶，發(fā)生了凝華現(xiàn)象，凝華放熱，符合題意； 丁、雪中掛在室外的溫衣服“凍僵”，發(fā)生了凝固現(xiàn)象，凝固放熱，符合題意． 故選C． 　 2．下面是小強同學的“物理學習筆記”中的摘錄，其中正確的是（　　） A．物體的內能增大，溫度一定升高 B．0℃的冰沒有內能 C．溫度相同的兩物體間能發(fā)生熱傳遞 D．燃料的熱值和燃料的質量沒關系 【考點】溫度、熱量與內能的關系；熱傳遞；燃料的熱值． 【分析】A、物體吸收熱量，內能增大，溫度可能升高，也可能不變． B、內能是物體本身的一種性質，一切物體在任何溫度下、任何時刻都具有內能． C、熱傳遞發(fā)生的條件是兩物體的溫度不相等，如果溫度一樣，則就不會發(fā)生熱傳遞． D、燃料的熱值是物質本身固有的一種性質，只與燃料的種類有關． 【解答】解：A、物體內能增大，溫度不一定升高，例如，晶體熔化時，吸收熱量，內能增大，溫度不變，故A錯誤； B、因為一切物體都具有內能，所以0℃的冰有內能，故B錯誤； C、兩個物體之間能夠發(fā)生熱傳遞的條件是兩個物體的溫度不相等，所以溫度相同的兩物體間不能發(fā)生熱傳遞；故C錯誤； D、熱值只跟燃料的種類有關，與燃料的比熱容、質量沒有關系，故D正確． 故選D． 　 3．下列關于信息和能源的說法中，正確的是（　?。? A．電磁波的頻率與波速成反比關系 B．衛(wèi)星只能作為傳送電視信號的中繼站 C．現(xiàn)代已經可以利用核聚變進行發(fā)電 D．物體間能量的轉化與轉移具有方向性 【考點】波速、波長和頻率的關系；衛(wèi)星中繼通信；能量的轉化與轉移的方向性；核能． 【分析】A、電磁波的波速、波長和頻率的關系式：c=λf， B、衛(wèi)星通信是一種利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)無線電波而進行的兩個或多個地球站之間的通信； C、核電站就是利用原子核的裂變產生的能量來發(fā)電的； D、能量在轉化中具有方向性，即由電能轉化為內能，但內能不能全部轉化成電能；能量的傳遞是從高溫物體傳向低溫物體，但不能夠從低溫物體傳遞到高溫物體，故能量的轉移也是有方向性的． 【解答】解：A、波速由介質決定，在真空中，波長和頻率成反比，故電磁波的頻率與波速不成反比關系，故A錯誤． B、衛(wèi)星通信就是利用衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)無線電波而進行的兩個或多個地球站之間的通信，衛(wèi)星并不是只能作為傳送電視信號的中繼站，故B錯誤； C、核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的，不是利用核聚變進行發(fā)電，故C錯誤． D、能量轉化和轉移過程具有方向性，故D正確； 故選D． 　 4．在進行如圖所示的實驗或有關裝置工作時，能量轉化情況相同的是（　?。? A．乙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．丙和丁 【考點】能量轉化的現(xiàn)象． 【分析】分析各實驗裝置中的能量變化可知能量的轉化情況，則找出轉化情況相同的即可． 【解答】解：甲是將機械能轉化內能；乙為做功沖程，則為內能轉化為動能的過程；丙消耗電能轉化為內能，為電能轉化為內能的過程；丁通過加熱使活塞飛出，為內能轉化為動能的過程； 故能量轉化相同的為乙與??； 故選A． 　 5．定時炸彈的引爆裝置如圖所示，起爆前定時開關S是閉合的，當設定的起爆時間一到，定時開關S會自動斷開．為使引爆裝置停止工作，作為拆彈專家的你千萬不能實施的是（　?。? A．在a處剪斷導線 B．在b處剪斷導線 C．趕在起爆之前用導線連接ab D．趕在起爆之前用導線直接連接電源兩極 【考點】電路的三種狀態(tài)． 【分析】由電路圖可知當S閉合時起爆器被短路，則起爆器中沒有電流通過；當S斷開時電源電壓加在起爆器上，則起爆器有電流通過從而引爆炸彈．據此進行分析解答． 【解答】解：由圖可知，引爆裝置工作原理是：起爆器被導線b短路，沒有電流通過起爆器，所以起爆器不工作；當設定起爆時間一到，定時開關斷開，有電流通過引爆裝置而發(fā)生爆炸； 則在a處剪斷導線可以使起爆器不能與電源相連，而趕在起爆之前用導線連接ab、在起爆之前用導線直接連接電源兩極這種情況都能使起爆器被短路，從而能使起爆器不工作，定時炸彈不會爆炸； 但是作如果剪斷線b，則電源電壓加在起爆器上，使起爆器有電流通過從而引爆炸彈． 故作為拆彈專家的你千萬不能實施的是在b處剪斷導線． 故選B． 　 6．關于電流、電壓和電阻，下列說法正確的是（　?。? A．只要將導體連入電路，電路中就有電流 B．導體中通過的電流為零時，它的電阻也為零 C．有電流通過的小燈泡，其兩端不一定有電壓 D．導體兩端電壓越大，通過該導體的電流就越大 【考點】電阻；電壓． 【分析】（1）電路中有持續(xù)電流的條件是有電源和通路； （2）導體的電阻是導體的一種性質，反映了導體對電流阻礙作用的大??；電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關，與導體中的電流、導體兩端的電壓大小無關； （3）電壓使電路中形成電流； （4）電阻一定時，電流與電壓成正比． 【解答】解： A、導體接入電路，如果開關沒有閉合，電路沒有構成通路，則電路中也沒有電流，故A錯誤； B、導體上的電壓電流都為零時，電阻不為零，電阻是導體本身的一種性質，與兩端的電壓和通過的電流無關；故B錯誤； C、電壓是形成電流的首要條件，小燈泡有電流通過，則小燈泡兩端一定有電壓，故C錯誤； D、電阻一定時，其電壓越大，通過的電流越大，題中“導體、該導體”的字眼就說明了電阻一定，故D正確． 故選D． 　 7．如圖所示電路中，甲、乙、丙三燒瓶中分別裝有等質量的純水或煤油，瓶內電阻絲電阻的大小關系為R甲＞R乙=R丙，瓶中均插有同型號的溫度計，則下列實驗裝置能完成對應探究實驗的是（　?。? A． 可用于探究電熱與電阻的關系 B． 可用于探究電熱與電阻的關系 C． 可用于研究“吸收熱量相同時，比較不同液體的比熱容” D． 可用于研究“吸收熱量相同時，比較不同液體的比熱容” 【考點】控制變量法與探究性實驗方案． 【分析】分析圖示實驗，應用控制變量法，根據實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題． 【解答】解：A、由圖示實驗可知，電源與電阻都相同，電阻產生的熱量相等，無法探究電熱與電阻的關系，故A錯誤； B、兩燒瓶中所裝液體種類不同，無法判斷電阻產生熱量的多少，無法完成實驗，故B錯誤； C、兩相同的電阻并聯(lián)，在相等時間內產生的熱量相等，純水與煤油吸收的熱量與質量都相等，可以根據純水與煤油溫度的變化比較純水與煤油比熱容的大小，故C正確； D、兩串聯(lián)電阻阻值不同，在相等時間內產生的熱量不同，無法研究“吸收熱量相同時，比較不同液體的比熱容”，故D錯誤； 故選C． 　 8．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當閉合開關后，電壓表示數(shù)為6伏，電流表示數(shù)為1.5安，則右邊方框內的電阻連接情況可能是（　　） A．4歐和3歐的電阻串聯(lián) B．6歐和8歐的電阻并聯(lián) C．10歐和5歐的電阻串聯(lián) D．12歐和6歐的電阻并聯(lián) 【考點】電阻的串聯(lián)；歐姆定律的應用；電阻的并聯(lián)． 【分析】電壓表測量的是方框內總電阻的電壓，電流表測量的是總電流，根據歐姆定律求出總電阻，再根據“排除法”選出答案． 【解答】解： 由I=可得方框內總電阻：R===4Ω， A、4Ω和3Ω的電阻串聯(lián)總電阻為7Ω，故A錯； B、6歐和8歐的電阻并聯(lián)，由=+可得，總電阻R總=≈3.4Ω，故B錯； C、10Ω和5Ω的電阻串聯(lián)總電阻為15Ω，故C錯； D、12歐和6歐的電阻并聯(lián)，由=+可得，總電阻==4Ω，故D正確． 故選D． 　 9．下列實驗裝置與探究內容不相符的是（　?。? A． 探究磁極間相互作用規(guī)律 B． 探究磁性強弱與電流大小的關系 C． 探究通電直導線周圍存在磁場 D． 探究產生感應電流的條件 【考點】磁極間的相互作用；通電直導線周圍的磁場；探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗；產生感應電流的條件． 【分析】（1）磁極間的作用規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引； （2）電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關； （3）據奧斯特實驗可知，通電導線周圍存在著磁場； （4）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就會產生感應電流，該現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象． 【解答】解：A、據小磁針偏轉的情況可以判斷磁極間的作用規(guī)律，故不符合題意； B、該實驗是探究電磁鐵磁性的強弱與線圈的匝數(shù)的關系，即電流一定時，匝數(shù)多的磁性強，故錯誤，但符合題意； C、據奧斯特實驗可知，通電導線周圍存在著磁場，故不符合題意； D、此時是閉合電路，且導體做切割磁感線運動，故能產生電流，故不符合題意． 故選B． 　 10．如圖所示是某研究性學習小組利用“220V 60W”的燈泡L1和“220V 15W”的燈泡L2所設計的四個電路圖，當把它們分別接入同一家庭電路中時，對甲乙丙丁四個電路消耗的試劑功率關系排列正確的是（　　） A．P?。綪甲＞P乙＞P丙 B．P甲＞P乙＞P丙＞P丁 C．P丙＞P丁＞P甲＞P乙 D．P甲=P乙=P丙=P丁 【考點】電功率的計算． 【分析】由燈的銘牌，根據R=得出兩燈電阻的大小關系，根據電阻越串越大大于其中任一個、電阻越并越小小于其中任一個，可以得出甲乙丙丁四種連接的電阻大小關系，又知道接入同一個家庭電路上，它們兩端的電壓相同，根據P=比較四種連接消耗電功率的大小關系 【解答】解：由燈的銘牌，根據R=，可知兩燈的電阻：R1=≈806.67Ω，R2=≈3226.67Ω， 由此可知：R2＞R1， 丙圖中兩燈串聯(lián)，R串＞R2＞R1， 丁圖中兩燈并聯(lián)，R并＜R1＜R2， 則：R?。糝甲＜R乙＜R丙， 因為接入同一個家庭電路上， 所以它們兩端的電壓U相同， 由P=可知：P?。綪甲＞P乙＞P丙； 故選A． 　 二、填空題（每空1分，共10分） 11．如圖為探究某物質狀態(tài)變化時，小強繪制的該物質溫度隨時間的變化規(guī)律圖象，分析圖象可知該物質的凝固點是　0　℃，DE段是　沸騰　過程． 【考點】熔點和凝固點；汽化及汽化吸熱的特點． 【分析】（1）通過圖象中是否有不變的溫度，首先可判斷出是晶體還是非晶體，根據物態(tài)變化之前溫度逐漸上升還是逐漸下降判斷是熔化還是凝固．圖中呈水平的線段所對應的溫度值就是這種物質的熔點（或凝固點）． （2）據DE段物態(tài)的變化特點解答． 【解答】解：（1）由圖象可以看出，該物質的BC段不斷吸收熱量，溫度保持不變，處于固液共存態(tài)，是晶體的熔化圖象．讀圖可知，圖中呈水平的這段所對應的溫度值就是這種物質的熔點，即0℃； （2）圖中所示DE段物質由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，該過程是沸騰階段，該過程吸收熱量，但溫度不變． 故答案為：0；沸騰． 　 12．如圖是表示阻值不同的兩個電阻的電壓隨電流變化的U﹣I圖象，則如果把R1、R2串聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，R1兩端的電壓是　2.5　V；V2如果并聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，則干路中的電流是　0.8　A． 【考點】歐姆定律的應用． 【分析】（1）從U﹣I圖線上任找兩電阻兩端的電壓和相對應的電流，根據歐姆定律分別求出R1、R2的阻值；根據串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求出電路中電流，進一步根據歐姆定律求出R1兩端的電壓． （2）如果并聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，由圖象找出各自的電流，然后根據并聯(lián)電路的電流特點即可求出干路電流． 【解答】解：由圖象可知，U1=U2=4V時，通過的電流分別為I1=0.3A；I2=0.5A； 由歐姆定律得：R1===Ω，R2===8Ω， 如果把R1、R2串聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，則串聯(lián)電路的總電阻R=R1+R2=Ω+8Ω=Ω， 所以電流為：I===0.1875A， 由歐姆定律得R1兩端的電壓為： U1=IR1=0.1875AΩ=2.5V． 如果并聯(lián)在一個電壓為4V的電源上，由于R1、R2兩端的電壓都是4V，則干路電流I并=I1+I2=0.3A+0.5A=0.8A． 故答案為：2.5；0.8． 　 13．如圖是小強制作的一個簡易電動機．要使線圈的轉動方向發(fā)生改變，請為小強提供兩個方案： ①　改變電流的方向　； ②　改變磁場的方向　． 【考點】直流電動機的構造和工作過程． 【分析】電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，即所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關． 【解答】解：據課本知識可知，感應電流的方向與電流的方向和磁場的方向有關，故要使線圈的轉動方向發(fā)生改變，可以改變電流的方向，也可以改變磁場的方向． 故答案為：①改變電流的方向；②改變磁場的方向． 　 14．在輸送電能的過程中，為了減少電能在電路中的損耗，通常采用的方法是高壓輸電，其理由是　在P一定時，U越大，I越小，根據焦耳定律可知電能在線路中的損耗越小?。? 【考點】焦耳定律的計算公式及其應用；電功率與電壓、電流的關系． 【分析】根據P=UI可知，電功率一定時，電壓越高，線路中的電流就越小，由Q=I2Rt可得，電阻和通電時間一定時，電流越小，電流通過導線產生的熱量越?。? 【解答】解：在輸送電功率不變的情況下，電壓越高，線路中的電流越小，由焦耳定律可知，高壓輸電能減少線路上電能的損失． 故答案為：在P一定時，U越大，I越小，根據焦耳定律可知電能在線路中的損耗越小． 　 15．電子式電能表表盤上標有“3200imp/（kW?h）”字樣（imp表示閃爍次數(shù)）．將某用電器單獨接在該電能表上正常工作30min，電能表指示燈閃爍了320次，該用電器在上述時間內消耗的電能為　0.1　kW?h，該用電器的額定功率是　200　W． 【考點】電能表參數(shù)的理解與電能的求法；電功率的計算；額定功率． 【分析】電能表是測量家庭電路中消耗電能多少的儀表． 3200imp/（kW?h）的含義是：電路中每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3200次． 根據題目所給條件和電功率的公式P=，進行解答． 【解答】解：因為電路中每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3200次． 所以當指示燈閃爍320次時，消耗的電能為W==0.1kW?h， t=30min=0.5h 用電器的額定功率P===0.2kW=200W． 故答案為：0.1；200． 　 16．一根阻值為50Ω的電阻絲，通電100s，通過的電流為0.1A，則電流通過電阻絲產生的熱量為　50　J． 【考點】焦耳定律． 【分析】知道電阻絲的阻值、通過電阻絲的電流和通電時間，利用焦耳定律求電流通過電阻絲產生的熱量． 【解答】解：電流通過電阻絲產生的熱量： Q=I2Rt=（0.1A）250Ω100s=50J． 故答案為：50． 　 三、作圖與實驗題（17題2分，18題2分，19題4分，20題10分，共18分） 17．請按要求將圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內完成）． 要求： （1）電路能改變電磁鐵磁性的強弱； （2）電路接通后能使小磁針靜止在圖示位置． 【考點】影響電磁鐵磁性強弱的因素；通電螺線管的磁場． 【分析】要改變電磁鐵磁性的強弱，就需要從決定電磁鐵磁性強弱的因素電流大小、線圈匝數(shù)、有無鐵芯這幾方面去考慮．由于線圈匝數(shù)、鐵芯這兩個方面已經確定．故只有從電流大小去考慮． 要使小磁針靜止在圖示位置，就要使電磁鐵的左端為N極，右端為S極．然后利用安培定則來確定電流方向． 【解答】解：改變線圈中的電流大小可以改變電磁鐵磁性的強弱，因此電路中要有一個滑動變阻器．要使電磁鐵的左端為N極，由安培定則可以判定，電流要從電磁鐵的左端流入．故設計電路如下： 　 18．請你將圖中的元件連成符合安全用電原則的照明電路． 【考點】安全用電原則． 【分析】開關和燈泡的連接方法：火線首先過開關，再入燈座頂端的金屬點；零線直接入燈座的螺旋套．在更換燈泡時，斷開開關，切斷火線，操作更安全． 三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線． 【解答】解：開關和燈泡的連接方法：火線首先過開關，再入燈座頂端的金屬點；零線直接入燈座的螺旋套． 三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．如圖所示： 故答案為：見上圖． 　 19．如圖所示，兩個不同的小燈泡連接在電路中，都能發(fā)光，請設計兩種方法判斷它們之間是串聯(lián)還是并聯(lián)的． 【考點】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別． 【分析】根據并聯(lián)和串聯(lián)的特點分析判斷．并聯(lián)時各個用電器是相互不影響工作的，而串聯(lián)時用電器是要相互影響工作的． 【解答】答：方法一：把其中一只燈泡從燈座中取下來，閉合開關后，觀察另一只燈泡，如果熄滅，則兩燈一定是串聯(lián)；如果發(fā)光，則為并聯(lián)； 方法二：將電壓表分別并聯(lián)在燈泡兩端，比較電壓表的示數(shù)，若相等，則為并聯(lián)，若不相等，則為串聯(lián)． 　 20．小強學完電學后驚奇地發(fā)現(xiàn)，如圖1所示的電路圖更換不同的器材就可以進行不同的探究實驗． （1）在器材處若接上未知電阻可以測定未知定值電阻的阻值，若接上燈泡可測定小燈泡的額定電功率．則①前者的實驗原理是　I=?。缓笳叩膶嶒炘硎恰=UI?。? ②小強同學在器材處接上燈泡并連接好電路，閉合開關，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有明顯偏轉，然后移動滑動變阻器的滑片，最終，他發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，兩表指針均幾乎不動．原因是　小燈泡斷路?。? ③在這兩個實驗中，都要調整滑動變阻器的滑片．請你說出這一操作的主要目的有什么不同．　前者是多次改變電阻電壓和電流，得到電流與電壓的關系，并可通過多次測量求平均值減小誤差，后者是通過移動滑片，使燈泡在額定電壓下工作?。? （2）將器材處接上電阻可探究“電流大小與哪些因素有關”． ①閉合開關前，滑動變阻器R′的滑片P應位于　B?。ㄟx填“A”或“B”）端，可以起到　保護電路　作用． ②小強通過實驗得到數(shù)據如表所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖2所示，為　0.1　A，所用電阻R的阻值是　10Ω　．根據表的數(shù)據，可得出的結論是　在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比?。? ③小強繼續(xù)探究電流與電阻的關系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進行實驗，利用得到數(shù)據分析，卻得不到“電流與電阻成反比”這一結論：請幫他分析原因　沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變?。? 實驗序號 1 2 3 電阻R/Ω R 電壓U/V 1.0 1.5 2.0 電流I/A 0.15 0.20 【考點】控制變量法與探究性實驗方案． 【分析】（1）①利用I=計算未知定值電阻的阻值；利用P=UI計算小燈泡的額定電功率． ②電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連． ③測電阻時，移動滑動變阻器滑片，得到多組電壓和電流值，計算電阻，多次測量求平均值．測燈泡額定功率時，移動滑動變阻器滑片，改變燈泡兩端的電壓，使燈泡在額定電壓下工作． （2）①為保護電路，閉合開關前，滑動變阻應滑至阻值最大處． ②根據電流表的量程和分度值讀出通過未知電阻的電流，由R=計算其電阻的大?。? ③探究電流與電阻的關系應控制電阻兩端電壓不變． 【解答】解：（1）①測定未知定值電阻的阻值的原理是I=，測定小燈泡的額定電功率的原理是P=UI； ②電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為小燈泡斷路； ③測電阻實驗時，滑動滑片，多次改變電阻電壓和電流，得到電流與電壓的關系，并可通過多次測量求平均值減小誤差；測燈泡額定功率實驗時，移動滑動變阻器滑片，改變燈泡兩端的電壓，使燈泡在額定電壓下工作； （2）①為保護電路，閉合開關前，滑動變阻應滑至阻值最大處，即B端； ②由圖2知，電流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以第一次實驗通過R的電流為0.1A，電阻R的阻值是R===10Ω； 根據表的數(shù)據，可得出的結論：電阻一定時，電流與電壓成正比； ③更換電阻，電阻阻值變化，電阻兩端電壓變化，如果不調節(jié)滑動變阻器，不能控制電阻兩端電壓不變，因此不能得出電流與電阻成反比的結論；故操作錯誤為：沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變． 故答案為：（1）①R=；P=UI；②小燈泡斷路；③前者是多次改變電阻電壓和電流，得到電流與電壓的關系，并可通過多次測量求平均值減小誤差，后者是通過移動滑片，使燈泡在額定電壓下工作；（2）①B；保護電路；②0.1；10Ω；電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；③沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變． 　 四、計算題（21題7分、22題5分，共12分） 21．小強帶領物理興趣小組的同學在探究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈、兩個完全相同的裝置分別給質量都是20g的沙子和水加熱，他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示，已知酒精的熱值是3.0107J/kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，那么請問： （1）a圖和b圖哪個是沙子吸熱升溫的圖象？為什么？ （2）加熱滿2min時，水吸收了多少熱量？ （3）給出加熱持續(xù)了10min時間，若酒精能完全燃燒，將放出多少熱量？ （4）試求出沙子的比熱容． 【考點】比熱容的概念． 【分析】（1）用兩只完全相同的酒精燈，分別給水和沙子加熱，這樣做的目的是使水和沙子在相同時間吸收相同的熱量，再利用公式△t=進行分析． （2）從圖象可知，加熱滿2min，水的溫度從20℃上升到70℃，從而可知和水的溫度變化，已知水的質量和比熱容，可利用公式Q吸=c?m?△t計算水吸收的熱量． （3）已知酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，便可以計算出給水加熱10min時間消耗的酒精，已知酒精的熱值，可利用公式Q放=mq計算熱量． （4）相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，從（2）可知，加熱2min水吸收的熱量，已知沙子的質量和加熱2min沙子的溫度變化，可利用公式c=計算沙子的比熱容． 【解答】解： （1）圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程， 因為沙子和水的質量相等，沙子的比熱容比水小，吸收相同熱量時， 從公式△t=可知，沙子的溫度升得多． （2）已知c水=4.2103J/（kg?℃），m水=20g=0.02kg， 從b圖可知，t水=70℃，t0=20℃ 所以水吸收的熱量： Q水吸=c水m水（t水﹣t0）=4.2103J/（kg?℃）0.02kg（70℃﹣20℃）=4200J． （3）因為酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精， 所以加熱10min時間消耗的酒精為：m=0.8g10=8g=810﹣3kg， 酒精完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=810﹣3kg3.0107J/kg=2.4105J． （4）兩只完全相同的酒精燈，相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量， 所以在2分鐘的時間內，Q沙吸=Q水吸=4200J， 從a圖可知，2min內沙子的溫度從20℃上升到250℃， m沙=20g=0.02kg，t0=20℃，t沙=250℃ 所以c沙==≈9.13102J/（kg?℃）． 答：（1）圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程； 因為沙子和水的質量相等，吸收相同熱量時，沙子的比熱容比水小，從公式△t=可知，沙子溫度升得多． （2）水吸收了4200J的熱量． （3）共消耗了810﹣3kg的酒精，酒精完全燃燒將放出2.4105J的熱量． （4）沙子的比熱容為9.13102J/（kg?℃）． 　 22．某電熱水器的簡化電路，如圖所示．請你設計虛線框內的指示燈電路．供選擇的器材有：“220V 10W”燈泡一只，“2.5V 0.75W”燈泡一只，“2V 10mA”發(fā)光二極管一只，各種阻值的電阻，導線若干． （1）在指示燈能正常工作的情況下，請你通過計算說明選用器材的最佳方案及器材的具體規(guī)格． （2）將電路圖中的虛線框部分補充完整． 【考點】串、并聯(lián)電路的設計；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電功率的計算． 【分析】（1）①選擇“220V、10W”的燈泡，可以直接接入電路，指示燈電路消耗的功率就是燈泡消耗的功率為10W； ②選擇“2.5V、0.75W”的燈泡，它就不能直接接入電路，要保證它的安全，需串聯(lián)一個電阻，問題轉化成：串聯(lián)電阻后，燈泡正常工作，此指示燈電路消耗的功率多大，即為燈泡和電阻共消耗多少功率，而不僅僅是燈泡消耗的功率； ③同理，選擇“2V、10mA”的發(fā)光二極管，也需要串聯(lián)一個電阻，發(fā)光二極管正常發(fā)光時電路消耗的功率是發(fā)光二極管和電阻總共消耗的功率； 比較以上三種情況指示燈電路消耗的電功率，就可以做出正確的選擇． （2）根據（1）的分析結果，就可以畫出正確的電路． 【解答】解：（1）若選“220V、10W”的燈泡，指示燈電路消耗功率P1=10W； 若選“2.5V、0.75W”的燈泡，指示燈電路消耗功率： P2==220V=66W． 若選“2V、10mA”的發(fā)光二極管，指示燈電路消耗的功率： P3=U電源I額=220V1010﹣3A=2.2W． 根據計算結果，應選用發(fā)光二極管，需要串聯(lián)電阻的阻值為： R===2.18104Ω． 答：根據計算結果，應選用“2V、10mA”的發(fā)光二極管和一個阻值為2.18104Ω的電阻串聯(lián)． （2）選用“2V、10mA”的發(fā)光二極管和一個阻值為2.18104Ω的電阻串聯(lián)，電路圖如下： 答：指示燈電路如上圖．