福建省厦门市三年（2019-2021）九年级物理上学期期末物理试题分题型汇编-03实验、计算题（Word解析版）

福建省厦门市三年（2019-2021）九年级物理 上学期期末物理试题分题型汇编-03实验、计算题
一、实验题
1．（2019·福建厦门·九年级期末）小明在探究“不同燃料的热值”实验中，用如图所示的两套相同的装置．分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料甲和乙，点燃后加热烧杯中的液体．(实验过程中，液体没有沸腾)
(1)如图中，两烧杯中所装的液体应___________．
A．质量相同，种类不同 B．种类相同，质量不同
C种类和质量均要相同 D种类和质量均不相同
(2)实验过程中，应让燃料___________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)．
(3)通过比较___________来判断两种燃料热值的大小．
2．（2019·福建厦门·九年级期末）小亮在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中：
(1)如图所示此时温度计的示数是___________℃．
(2)如图所示，a、b是实验过程中出现的情景，其中水沸腾时的情景为______(选填“a”或“b”)
(3)小亮根据实验数据绘制的温度-时间图象如图所示．由图象可知：水的沸点是_____℃．分析0～15min图象还可以获得的信息有___________．(写出一条即可)．如果用塞子将烧瓶密闭，则水的沸点将___________(选填“升高”“不变”或“降低”)．
(4)结合图象信息在同样的环境下给一大杯滚烫的热水冷却，有两种方法：
①先让热水冷却3min，然后倒入一杯冷水．
②先在热水中倒入一杯冷水然后冷却3min．
你认为冷却效果较好的是方法________(选填“①”或“②”)．
3．（2019·福建厦门·九年级期末）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样．
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正_________；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于_______（远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察_______表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为_______W．
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便___________．
4．（2019·福建厦门·九年级期末）在探究“伏安法测电阻”的实验中，实验小组设计了如下表所示的三个不同方案：
序号 方案一 方案二 方案三
实验电路
设计思路 通过改变串联电池的节数改变电源两端的电压 电源电压保持不变，待测电阻与已知阻值的定值电阻串联，并换用阻值不同的定值电阻． 电源电压保持不为，待测电阻与滑动变阻器串联，移动变阻器的滑片．
(1)该实验的原理是___________．
(2)三个方案中能实现“多次实验减小误差”的方案有___________个．
(3)在交流与评估中，方案三获选最佳，其优点有(写出一点即可)______________________．
(4)小林测得一组数据U1和I1后，才发现电压表接错位置，如图．但爱动脑筋的小林用此电路仍然测出了电阻阻值．请写出测量步骤：(测量的物理量请用字母表示)__________．
(5)请写出表达式：Rx=_______． (电源电压未知结果用U1、I1和小林测得的物理量字母来表示)
5．（2019·福建厦门·九年级期末）小倩用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系"．电源电压6V，可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω．
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2
(1)本实验的研究对象是___________(选填“R1”或“R2”)．
(2)闭合开关后发现电流表有示数，电压表示数等于电源电压，原因可能是___________．
(3)解决问题后，更换不同定值电阻进行实验，数据记录于如图表格中，其中第3次实验的电流表示数如图所示，为___________A．
(4)换上30Ω的电阻后，发现无论怎么移动滑片都无法完成实验，由此推断她使用的滑动变阻器规格是___________．
A．10Ω 2A B．20Ω 2A C 50Ω 1 A D．100Ω 1A
(5)小倩运用图象法对数据进行处理与分析，得出电流与电阻的明确关系．请在如图坐标中完成图象绘制．
( )
6．（2020·福建厦门·九年级期末）小滨在家帮忙做饭时，对盐水的沸腾产生了兴趣，于是用图1的装置对质量相同的水与盐水（盐度10%）进行了对比实验，得出温度-时间关系图象，如图2。
（1）盐水在沸腾时，吸收热量，温度 ________ 。
（2）分析图象发现盐水的比热容 ________ 水的比热容（填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）根据图象推测盐水沸点与含盐度的关系是 ______________________________ 。
（4）要更快地煮热鸡蛋，可以选用 ________ （填“水”或“盐水”）。
7．（2020·福建厦门·九年级期末）小滨设计实验对“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”进行探究。
（1）为了科学地比较电流通过导体时产生的热量，图中容器A、B、C内应装________相同的煤油。
（2）在实验中，通过观察温度计示数变化量来比较________________________。
（3）用图甲装置探究时，观察到A的温度计示数变化量比B的大，则A中电阻丝的电阻________（填“大于”或“小于”）5 Ω。
（4）小滨想用图乙装置来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流有关，请判别该方案是否可行，并简述理由：______________________________。
8．（2020·福建厦门·九年级期末）小滨在学习“影响蒸发快慢的因素”后，猜想蒸发的快慢除了与液体的温度、表面积、表面空气流动速度有关外，还可能与液体表面空气的湿度有关。于是他设计了如下实验方案；
地点：阳台（不会被雨滴到的位置）
对象：同一广口容器，内装相同质量的水
环境：选取一个晴天（湿度小）与一个雨天（湿度大）分别进行实验
时间：24小时
（1）该方案通过___________________________________来判断蒸发的快慢。
（2）指出实验方案中存在的问题：
①____________________________；
②_______________________________。
（3）根据生活经验对“影响蒸发快慢的因素"提出合理的新猜想：蒸发的快慢还可能与____________有关。
9．（2020·福建厦门·九年级期末）用如图1电路探究电流跟电压和电阻的关系，实验器材如下：电源（4.5V），滑动变阻器（“10 Ω 2A”、“50 Ω 1.5A”）．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）。
（1）探究电流与电压的关系实验中，选取“10 Ω 2A"的滑动变阻器与10 Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片P，多次实验后用图象法处理数据如图2：
①分析图象得出结论：______________________。
②如图2的I-U图象在前半区（即阴影区）没有实验数据，为了扩大数据的范围，请提供一个可行的方案： ___________。
（2）在探究电流与电阻的关系实验中，选取“50 Ω 1.5A”滑动变阻器与5 Ω的定值电阻完成了第1次实验，记录数据于表格中：
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.5
2 10
3 20
①进行第2次实验，将定值电阻由5Ω 改为10Ω，闭合开关，调节滑片P直至电压表示数为_________V，并记录数据。
②进行第3次实验，将定值电阻由10Ω 改为20Ω，闭合开关，发现异常现象：______________。请针对此现象提出正确的操作建议：_______________________。
10．（2020·福建厦门·九年级期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供如下器材：电源（电压8V），小灯泡（额定电压2.5V），定值电阻（10Ω、20Ω），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0-3V、0~15V），滑动变阻器（20Ω 2A），开关若干、导线若干。
（1）小华设计了如图1的电路，请用笔画线代替导线，完成图2实物电路的连接。
( )
（2）实验时，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为 ________ W。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.24 0.27 0.30 0.33
（3）分析表格数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 _______ 。根据数据还可判断出，小华在实验中选用的是R0= ______ Ω的定值电阻。
（4）另一小组实验时电流表损坏，请利用余下器材帮助该小组设计一种仅用电压表测量小灯泡额定功率的方法。要求：只连接一次电路，所测物理量与最终表达式均用物理符号表示，如U额、R0等。
①将设计电路图画在方框中；
( )
②实验中，电压表量程选择 _________ （填“0~3V”或“0~15V”）；
③简要说明测量步骤： ______________________________ 。
④写出最终计算式P额= ______________ 。
11．（2021·福建厦门·九年级期末）如图甲是探究水的沸腾特点的实验装置。
（1）自下而上组装器材时，石棉网的高低应根据______调节；
（2）水沸腾时温度计示数如图乙，其示数为______℃；持续加热，温度计示数将______；
（3）实验中发现各小组测得水的沸点不同，原因可能是______；
（4）某小组根据家中的炖罐锅设计了如图丙的实验，持续加热发现试管内的水与烧杯内的水温度相等，但烧杯内的水沸腾，试管内的水不沸腾，这个现象说明______。
12．（2021·福建厦门·九年级期末）在探究物质吸热能力的实验中，选取了甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中，用电热器加热，实验装置如图，实验数据如表。
液体名称 初温t1/ oC 末温t2/ oC 加热时间t/s
甲 26 55 40
乙 26 55 80
（1）实验中应控制烧杯内的甲、乙液体的______相等，A、B电热器的______相等；
（2）实验中通过______来反映液体吸收热量的多少；
（3）分析数据可得，甲、乙液体升温快慢不同，说明______；
（4）若自制暖手袋，要使取暖效果更好，应选取上述两种液体中的______液体。
13．（2021·福建厦门·九年级期末）用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。
实验序号 1 2 3
电流I/A 0.10 0.20 0.24
电压U/V 1.0 2.0 2.4
（1）连接电路时，开关应处于______状态；
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是______；
（3）实验数据如上表，得出结论______；
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是______；
（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择______Ω和______Ω。（均在备选器材中选取）
14．（2021·福建厦门·九年级期末）用如图甲电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P在右端时，电路的电流最小______；
（2）闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，但小灯泡不发光，其原因可能是______；
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．开关接触不良
D．滑动变阻器连入电路的阻值过大
（3）移动滑片P直至电压表示数为______V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡额定功率为______W；
（4）多次测量后，根据数据得到图丙的图象，发现随着实际电压增大，灯丝电阻______；
（5）创新小组在实验室发现一只灯泡，只标有额定电流I额，用电阻箱和电流表设计了如图丁电路测量灯泡额定功率，方法如下：
①只闭合开关S1，调节电阻箱直至______，记录电阻箱阻值R1；
②同时闭合开关S1、S2，调节电阻箱直至电流表示数为I额，记录电阻箱阻值R2；
③灯泡的额定功率的表达式为P额=______。（用以上已知量和测量量符号表示）
15．（2021·福建厦门·九年级期末）科技兴趣小组在测量一种热敏电阻R的阻值时，意外发现对通电发热后的热敏电阻吹气，其阻值会变化。他们对此现象进行探究，得到热敏电阻R随风速v的变化关系，如图甲。
（1）由图象可知：当风速v增大时，热敏电阻R的阻值______；
（2）现有实验器材如下：完全相同的热敏电阻R若干、电流表（量程0~0.6A、0~3A）、电源（电压9V）、开关、导线若干。兴趣小组利用热敏电阻设计了如图乙的风速测量装置（除风速测量通道外，电路其他部分密封，不受风力影响），电路中电流表应选择______量程，该装置的风速测量范围为______~______m/s；
（3）在已有器材的基础上，将电流表更换成一个量程0~3V的电压表，请重新设计一个测量范围为0~6m/s的风速测量装置，并将电路图画在图丙方框内______。
二、计算题
16．（2019·福建厦门·九年级期末）2018年3月，中国首个大型页岩气田建成，年产量100亿立方米．一户家庭平均每天使用0.5m3的页岩气即可满足生活需求，而0.5m3页岩气在热效率为60%的情况下，可将30kg水从20℃加热到100℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．求：
(1)30kg水从20℃加热到100℃需要吸收多少热量
(2)页岩气的热值．
17．（2019·福建厦门·九年级期末）某知名国产手机厂家近期推出 Super VOOC闪充技术的充电器，参数为10V 5A．小茜用它将工作电压3.8V、电池容量4000mAh的新电池芯从0%到充满的时间记录如下表．求：
时间 15：00 15：05 15：10 15：15 15：20 15：35
充电量比例 0% 20% 40% 60% 80% 100%
(1)该充电器的充电功率．
(2)充电至70%时的充电效率．
18．（2019·福建厦门·九年级期末）在如图所示电路中，灯泡L1标有“6V 3W”，电源电压可调．
(1)求L1正常发光时的电流．
(2)电源电压调为9V，要使L1正常发光，求滑动变阻器接入电路的电阻．
(3)现用额定电压为12V的灯泡L2代替L1接入电路．调节电源电压滑片P移到中点时，L2正常发光；滑片P移到右端时，电压表示数变化了3V，求此时的电源电压．(设灯泡的电阻不随温度变化)
19．（2020·福建厦门·九年级期末）核能来源于核反应时原子核释放的能量。1g铀235全部裂变释放的能量相当于2800 kg的煤完全燃烧放出的热量。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值为3×107J/kg。问：
（1）1g铀235全部裂变释放的能量是多少焦
（2）这些能量最多可以将多少千克的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）
20．（2020·福建厦门·九年级期末）在如图的电路中，灯泡L标有“12V 6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为40 Ω，定值电阻R0=20 Ω。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，灯泡L正常发光，此时电流表的示数；
（3）S闭合、S1断开，且滑片P移动到最右端时，通电1min电路产生的总热量。
21．（2020·福建厦门·九年级期末）如图甲，电源电压恒为8V，滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙，R2与R1的电功率之比k与R2的关系如图丙。求：
（1）滑片P在a端时，电路消耗的功率。
（2）R2与R1之比的最大值。
（3）R2消粍的最大功率。
22．（2021·福建厦门·九年级期末）某电吹风有冷风和热风两挡，其简化电路如图。图中的M为电动机，R为加热电阻，阻值为55Ω。电吹风的额定电压为220V，电动机的额定功率为110W。求：
（1）电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能；
（2）电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流。
23．（2021·福建厦门·九年级期末）某款标有“220V 2000W”即热净水饮水一体直饮机，可以在1h内将20L水从20°C加热到90°C,这台直饮机平均每月耗电量为12kW·h。
（1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收多少焦的热量？[c水=4.2×103J/(kg·°C)]
（2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧多少立方米的天然气？（q气=3×107J/m3）
（3）直饮机的加热效率为多少？
24．（2021·福建厦门·九年级期末）某电热管R1的标识模糊不清，只剩有“220V，**A”字样。为了测出该电热管的额定电流，将它接入如图甲的电路。电路中电源电压恒定不变，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2标有“120Ω，0.5A”。测量并画出电压表示数U与电流表示数I的图象，如图乙。求：
（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）电热管的额定电流；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率。
参考答案：
1． C 全部燃烧 温度计示数变化【分析】（1）比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；
（2）（3）1kg物质充分燃烧所放出的热量叫该物质的热值，据此分析；应让燃料全部燃烧通过温度计示数变化来比较燃料热值的大小；这种方法叫转化法．
【详解】(1)比较不同燃料的热值，应该控制变量，故除了燃料种类不同，其他物理量均要相同,即应控制被加热液体的种类和质量不同，故选C.
(2) (3)比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料全部充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；温度计示数越高，说明所用燃料放出的热量越多，即燃料热值越大．
2． 98 a 100 水沸腾时，持续吸热但温度不变或水沸腾前，温度越高，升温越慢 升高 ①【分析】（1）此题温度计的示数在量程的范围内，且分度值为1℃，可根据这两点读出此温度计的示数．
（2）液体沸腾前吸收热量，温度不断升高，气泡上升时不断变小；液体沸腾时吸收热量，温度保持不变，气泡上升时不断增大．
（3）水沸腾的特点：不断吸热，但温度保持不变．此时的温度叫做液体的沸点．
（4）分析题目，若要使水的温度下降最快，要使物体和室温温度差越大．
【详解】(1)由图甲可知，温度计的分度值是1℃，因此该温度计的示数是98℃；
(2) 液体沸腾前吸收热量，温度不断升高，气泡上升时不断变小；液体沸腾时吸收热量，温度保持不变，气泡上升时不断增大，故a是沸腾时的情况．
(3)由图知，水在沸腾过程中温度保持不变，所以水的沸点为100℃；分析0～15min图象可知，水沸腾前，温度越高，升温越慢；水在沸腾过程中，需要吸热，但温度保持不变；如果用塞子将烧瓶密闭，瓶内气压升高，则水的沸点将升高．
（4）由图像知，高温物体降温规律是：先快后慢，所以先让热茶冷却一段时间后再加入冷水，降温效果更好，故选方法①．
3． B 电流 0.75 【详解】①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下图1所示：
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端；③灯在额定电流下正常发光，闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，当灯的电流为额定电流时，灯正常发光，先将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率．设计的电路下图2所示：
【点睛】（1）①原电压表应测灯的电压；②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；③灯在额定电流下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡L1的额定功率；（2）电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，此时灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率．
4． 3 方便操作 见解析所示 见解析所示【分析】（1）伏安法测电阻的原理是；
（2）多次测量求平均值可以减小误差，分析三个电路，看能否实现多次测量；
（3）根据滑动变阻器的调节作用分析．.
（4）（5）向左再移动滑片，得到第二组电压和电流，根据电源电压不变列出关系，解出未知电阻，列出表达式．
【详解】（1）伏安法测电阻的原理是；
（2）多次测量求平均值可以减小误差；方案一是通过改变电压来达到多次测量的目的，方案二和三是通过改变电阻来达到多次测量的实验目的；
（3）方案三使用滑动变阻器的优点有：
滑动变阻器可以连续改变电阻，从而改变电流和电压，多次实验时，电路不需要重新连接，操作简便；
待测电阻两端的电压及通过的电流，可以在一段范围内连续变化，记录数据简便；
变阻器连入电路处于电阻的最大值，可保护电路元件；
（4）小林测得一组数据U1和I1后，才发现电压表与滑动变阻器并联了．但可以测量两组数据，根据电源不变列等式求未知电阻，所以下一步的操作是：
向左移动滑动变阻器的滑片，再测量一组电压和电流值，记录为：U2和I2；
（5）困为电源电压不变，根据可得：
电源电压为：，
解得未知电阻的表达式为：．
5． R1 滑动变阻器R2短路 0.1 C 【分析】(1) 探究“通过导体的电流与电阻的关系"的实验，研究对象是定值电阻，滑动变阻器的作用是保证定值电阻两端的电压不变；
(2)电压表示数等于电源电压，说明电压表直接连接在电源两端，
(3)根据前两次的电流可以判断，电流表使用小量程，据此读数；
(4)得用串联电路电流处处相等的特点，可知电阻越大，分得电压越多，据此分析可能使用的滑动变阻器；
(5)根据实验数据得，电压一定时，电流与电阻成反比，或电流与电阻的倒数成正比，据此画出图像．
【详解】(1)本实验的研究对象是定值电阻R1．
(2)闭合开关后发现电流表有示数，说明电路没有断路，电压表示数等于电源电压，说明电压表直接连接在电源两端，所以原因是滑动变阻器短路；
(3)根据前两次实验数据知，电流小于0.6A，且第3次实验定值电阻变大了，电流会更小，即电流表作用小量程，电流表示数如图所示，为0.1A．
(4)由第三次实验数据知，定值电阻两端的电压为：；
根据串联电路电流处处相等的特点可得：，解得： ；
故第三次实验时，滑动变阻器的阻值为：；
换上30Ω的电阻后，滑动变阻器的阻值应为：；
当发现无论怎么移动滑片都无法完成实验，由此推断她使用的滑动变阻器规格大于40Ω，但小于60Ω，故选C；
(5)根据实验数据可知，电压一定时，电阻越大，电流越小，且成反比关系，根据数据描点连线得图像；或电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，连线得图像，如图：
．
6． 不变 小于 盐水沸点随含盐度的增大而升高 盐水【详解】(1)[1]由图2可知，盐水在沸腾时，吸收热量，温度不变；
(2)[2]由图2可知，质量相同的水和盐水加热相同的时间（吸收相同的热量），盐水升高的温度大，盐水的比热容较小；
(3)[3]由图2可知，盐水加热过程中不断蒸发，盐水的含盐度增大，盐水沸点高于水的沸点，可以得到盐水沸点随含盐度的增大而升高；
(4)[4]根据盐水浓度增大时其沸点升高可得选用盐水更快地煮热鸡蛋。
7． 质量（体积） 电流通过导体产生热量的多少 大于 可行，详见解析【详解】(1)[1]比较电流通过导体时产生的热量，根据控制变量法可知，容器A、B、C内应装质量相同的煤油；
(2)[2]温度计的示数变化量较大，说明吸收的热量较多，通过观察温度计示数变化量来比较电流通过导体产生热量的多少；
(3)[3]由图可知，两电阻串联，通过它们的电流相等，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快，A的温度计示数变化量比B的大，则A中电阻丝的电阻大于5Ω；
(4)[4]该方案可行，两个容器中电阻、通电时间相同，由并联电路电流的规律可知通过容器B电阻的电流大于通过容器C电阻的电流，可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。
8． 详见解析 详见解析 详见解析 液体的种类【详解】(1)[1]实验中通过剩余水的质量（剩余水的体积，水减小的质量、体积）来判断蒸发的快慢；
(2)①[2]由控制变量法可知，实验过程中，没有控制液体的温度相同；
②[3]由控制变量法可知，实验过程中，没有控制液体表面的空气流速相同；
(3)[4]由生活经验可知，同等情况下酒精比水更容易蒸发，因此可提出猜想：液体蒸发快慢可能与液体的种类有关。
9． 详见解析 改用最大阻值更大的滑动变阻器 2.5 电压表示数超过量程 详见解析【详解】(1)①[1]由图2可知，电阻一定，电流跟电压成正比；
②[2]图2的I-U图象在前半区（即阴影区）没有实验数据，电流和电压没有较小的数据，可能变阻器的最大阻值较小，可以改用最大阻值更大的滑动变阻器；
(2)①[3]探究电流与电阻的关系，保持电压不变，电阻两端电压
U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V；
②[4]将电阻改为10Ω时，通过电路的电流
I2==0.25A，
变阻器连入电路的电阻
R滑==8Ω，
将定值电阻由10Ω 改为20Ω，变阻器的滑片没有改变时，通过电路的电流
I3=A，
电阻两端的电压
U3= I3R3=A×20Ω≈3.2V＞3V，
超过电压表的量程；
[5]为了不超过电压表的量程，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到最大阻值处（最右端）。
10． 0.8 增大 10 0~15V 详见解析 【详解】(1)[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
(2)[2]由图3可知，电流表的量程是0-0.6A，电流表的示数为0.32A，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
(3)[3]由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P=UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大；
[4]由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，第5次实验时电路总电阻：
R总=≈24.2Ω，
灯泡的电阻
RL=≈9.1Ω，
因
R总=RL+R0+R滑，
已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故在实验中选用的是
R0=10Ω；
(4)①[5]通过移动滑片使灯两端的电压为2.5V，使灯正常工作，所以应将电压表与灯并联；因没有电流表，所以电压表和定值电阻应起到电流表的作用，在保持滑片位置不变的情况下，通过开关的转换测算出定值电阻的电压，即可求出通过定值电阻的电流大小，如下图所示：
②[6]电源电压是8V，灯泡的额定电压是2.5V，灯泡正常发光时的电流是0.32A，灯泡正常发光时的电阻
RL1=≈8Ω，
R0的阻值是10Ω，由串联分压可知R0两端的电压大于2.5V，电压表测量灯泡和定值电阻的总电压，总电压大于3V，电压表的量程选择0-15V；
③[7]实验步骤：断开S2，闭合S和S1，调节滑片至电压表示数为U额；保持滑片位置不变，断开S2，闭合S和S1，读出电压表示数U；
④[8]定值电阻R0两端的电压为
U0=U-U额，
根据串联电路电流的特点， 通过灯泡的电流大小
I额=I0=，
灯泡的额定功率
P额=U额I额=。
11． 酒精灯外焰 98 不变 气压不同 沸腾条件为：达到沸点、继续吸热【详解】（1）[1]酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；即按照自下而上的顺序进行，石棉网的高低应根据酒精灯外焰调节。
（2）[2][3]温度计的分度值为1℃，其示数为98℃；持续加热，温度计示数将不变。
（3）[4]实验中发现各小组测得水的沸点不同，原因可能是气压不同。
（4）[5]持续加热发现试管内的水与烧杯内的水温度相等，烧杯的水达到沸点后继续吸热会沸腾，但温度不再改变，而试管中的水达到沸点后，不能继续吸热，不会沸腾，说明沸腾条件为：达到沸点、继续吸热。
12． 质量和初温 规格 加热时间 乙的吸热能力强 乙【详解】（1）[1]本实验方法取相同质量的不同液体，升高相同的温度，比较加热时间的长短来比较吸热能力，根据
可知为实验方便最好控制烧杯内的甲、乙液体的质量和初温相等。
[2]本实验为确保相同时间吸收热量相同，实验中要用规格完全相同的电加热器加热甲、乙两种液体。
（2）[3]实验中用转换法表示吸热多少，即用加热器通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
（3）[4]根据表格中的数据可知，质量和初温相同的甲、乙两种液体，升高相同的温度，甲的加热时间小于乙的加热时间，即甲、乙液体升温快慢不同，说明甲吸收的热量要小于乙吸收的热量，所以乙的吸热能力强。
（4）[5]由于乙的吸热能力强，乙的比热容大，根据
质量相同的甲、乙液体降低相同的温度，乙放热多效果好，故从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择乙。
13． 断开 为了保护电路 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电池已发生损耗，两端电压低于3V 5 20【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是为了保护电路。
（3）[3]根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[4]实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是电池作用时间较长，已发生损耗，两端电压低于3V。
（5）[5][6]电源电压不变，由可知，电阻的变化范围越大，测量的电流值范围最大，所以定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择5Ω和20Ω。
14． D 2.5 0.65 增大 电流表的示数为I额 【详解】（1）[1]根据“滑动变阻器滑片P在右端时，电路的电流最小”知电路的电阻最大，所以滑动变阻器接的左下接线柱，见下图：
（2）[2] A．若小灯泡断路，则电流没有示数，与题意不符，故A不符合题意；
B．小灯泡短路，则电压表没有示数，与题意不符，故B不符合题意；
C．若开关断路，则电流表与电压表都没有示数，故C不符合题意；
D．滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率，此时灯泡不亮，电压表也有示数，与题意相符，故D符合题意。
故选D。
（3）[3][4]当电压表的示数等于小灯泡的额定电压（2.5V）时灯泡正常发光；由图2知电流表的分度值是0.1A，电流表读数I1=0.26A，灯泡的额定功率为
（4）[5]多次测量后，根据图象丙，可以发现随着实际电压增大，电流也增大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据知灯丝的电阻变大。
（5）[6][7]只闭合开关S1，两电阻串联，调节电阻箱直至电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光，记录电阻箱阻值R1，此时电源电压为
②同时闭合开关S1、S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，调节电阻箱直至电流表示数为I额，记录电阻箱阻值R2，电源电压为U=I额R2，③根据电源电压相等知
解得
灯泡的额定功率的表达式为
15． 减小 0~3A 0 1.5 【详解】（1）[1]由图1可知，电阻随风速的增大而减小，所以当风速v增大时，热敏电阻R的阻值减小。
（2）[2]由图象可知，热敏电阻的最小阻值为6Ω，电路中的最小电流
因此电流表应选择0~3A的量程。
[3][4]由题意可知，电路中的最大电流为3A，此时热敏电阻的阻值
由图象可知，此时风速为1.5m/s；所以该装置的风速测量范围为0~1.5m/s。
（3）[5]电压表的量程为0~3V，而电源电压为9V，由串联电路的电压特点可知，至少需要3个同规格的热敏电阻串联；由图象可知，热敏电阻的阻值随风速的增大而减小，根据分压原理可知，热敏电阻两端的随着风速的增大而减小，如果将电压表直接并联在受风吹的热敏电阻两端不符合常规认知，因此需要在电路中再串联一个定值电阻，而题目条件中没有定值电阻，但由题意可知，热敏电阻不受风吹时电阻保持6Ω不变，此时热敏电阻相当于一个定值电阻；由图象可知当风速为6m/s时，热敏电阻的阻值为1Ω，由串联电路的分压原理可知，需要用4个完全相同的热敏电阻R串联，其中一个放在风速测量通道，其他3个不受风吹，电压表与不受风吹的一个电阻并联，如图所示：
16．（1）1.008×107J；（2）3.36×107J/m3【分析】（1）根据计算30kg水从20℃加热到100℃需要吸收的热量；
（2）结合效率求出0.5m3的页岩气放出的热量，再根据求出热值．
【详解】（1）根据得，30kg水从20℃加热到100℃需要吸收的热量为：
；
（2）热效率为60%，所以0.5m3的页岩气完全燃烧放出的热量为：
；
根据得，热值为：
．
17．（1）50W； （2）72.96%【分析】(1)根据求充电功率．
(2)由表格数据知，在充电至80%前，充电时间与充电比例成正比，据此求出充电70%时的充电时间，利用求出消耗的电能和充电量，根据求出充电效率．
【详解】(1)已知充电器的电压和电流，根据得充电功率为：
；
(2)由表格数据知，在充电至80%前，充电时间与充电比例成正比，充电80%时，用时20min；
可得：，解得充电70%时用的时间为；；
消耗电能为：；
充电70%时，储存的电能为：；
充电至70%时的充电效率为：．
18．（1）0.5A；（2）6Ω；（3）18V【分析】(1)根据求L1正常发光时的电流．
(2)电源电压调为9V，根据串联电路分压的特点，求出滑动变阻器两端的电压，利用求接入电路的电阻．
(3)现用额定电压为12V的灯泡L2代替L1接入电路．调节电源电压滑片P移到中点时，L2正常发光；滑片P移到右端时，电压表示数变化了3V，求此时的电源电压．(设灯泡的电阻不随温度变化)
【详解】(1)由得，L1正常发光时的电流为；
；
(2)电源电压调为9V，根据串联电路分压的特点得，滑动变阻器两端分得的电压为：
，
根据得，滑动变阻器接入电路的电阻为；
；
(3)现用额定电压为12V的灯泡L2代替L1接入电路．调节电源电压滑片P移到中点时，L2正常发光，设此时电流为I；
滑片P移到右端时，电压表示数变化了3V，根据串联电路中电阻越大分得电压越多的特点，则灯两端的电压为9V，又因为电阻不变时，电流与电压成正比，所以此时电流中的电流为：；
根据和串联电路的电压特点得，灯正常发光时的电源电压为：；
滑片P移到右端时，电源电压为：；
由于电源电压一定，两式相等，解得：；
由灯两端的电压为9V时，滑动变阻器两端的电压也为9V，故电源电压为：．
19．(1)8.4×1010J；(2)2×103kg。【详解】(1)2800kg煤完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=2800kg×3×107J/kg=8.4×1010J；
(2)因为
Q吸=Q放=8.4×1010J，
1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，加热水的质量：
m水==2×103kg。
答：(1)1g铀235全部裂变释放的能量是8.4×1010J；
(2)这些能量最多可以将2×103kg的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）。
20．(1)24Ω；(2)1.1A；(3)144J。【详解】(1)灯泡的额定电流
I额==0.5A，
灯泡正常发光时的电阻
RL==24Ω；
(2)当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，R0与灯泡L并联，电流表测量干路电流；由于灯泡L正常发光，则电源电压
U=U额=12V；
通过R0的电流：
I0==0.6A，
由于灯泡L正常发光，则
IL=I额=0.5A；
电流表的示数
I=I0+IL=0.6A+0.5A=1.1A；
(3)当S闭合、S1断开，且滑片P移动到最右端，R0与变阻器R的最大阻值串联，则此时电路的总电阻：
R总=R0+R=20Ω+40Ω=60Ω，
1min内电路中的产生的热量：
Q=W=×60s=144J。
答：(1)灯泡L正常发光时的电阻是24Ω；
(2)S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，灯泡L正常发光，此时电流表的示数是1.1A；
(3)S闭合、S1断开，且滑片P移动到最右端时，通电1min电路产生的总热量是144J。
21．(1)16W；(2)4；(3)4W。【详解】(1)由图可知，R1和变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P在a端时，变阻器连入电路的电阻为零，电路的总电阻最小，由I=可知电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流是2A，电路消耗的功率
P=UI最大=8V×2A=16W；
(2)根据串联电路电流的规律及P=I2R，R2 与 R1 的电功率比值：
k=，
由图丙可知，当R2连入电路的电阻最大时，
k=4，
R2与R1之比的最大值
=k=4；
(3)当滑片P在a端时，只有R1的简单电路，R1的阻值
R1==4Ω，
变阻器的消耗功率
P滑=I2R2=()2R2=，
当
R1=R2=4Ω
时，变阻器消耗的功率最大，R2消粍的最大功率
P2最大==4W。
答：(1)滑片P在a端时，电路消耗的功率是16W；
(2)R2与R1之比的最大值是4；
(3)R2消粍的最大功率是4W。
22．（1）2.2×104J；（2）4.5A【详解】解：（1）由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，只有电动机工作，吹冷风，电动机的实际功率
PM=P额=110W
由可得电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能
WM=PMt=110W×200s=2.2×104J
（2）当S1、S2都闭合时，电动机和加热电阻并联接入电路，电吹风吹热风，通过电动机的电流
通过加热电阻的电流
电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流
I=IM+IR=0.5A+4A=4.5A
答：（1）电吹风用冷风挡正常工作200s所消耗的电能为2.2×104J；
（2）电吹风用热风挡正常工作时电路的总电流为4.5A。
23．（1）5.88×106J；（2）1.44m3；（3）81.7%【详解】解：（1）水的体积
V水=20L=20dm3=0.02m3
由可得水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×20kg×(90°C-20°C)=5.88×106J
（2）直饮机每月耗电量
W=12kW·h=12×3.6×106J=4.32×107J
由题知，完全燃烧天然气放出的热量
Q放=W=4.32×107J
由Q放＝Vq得完全燃烧天然气的体积
（3）1h内直饮机消耗的电能
W′=Pt=2000W×3600s=7.2×106J
直饮机的加热效率
答：（1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收5.88×106J的热量；
（2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧1.44m3的天然气；
（3）直饮机的加热效率约为81.7%。
24．（1）80Ω；（2）5.5A；（3）2W【详解】解：（1）由图甲知，电热管R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙知，电路中的电流为0.2A时，变阻器两端的电压为16V。此时变阻器接入电路的阻值
（2）由图乙知，当电路中的电流为0.4A时，变阻器两端的电压为8V，据串联电路的特点有
U=0.4A×R1+8V
当电路中的电流为0.2A时，有
U=0.2A×R1+16V
解以上两式得，电源电压及电热管的电阻分别为
U=24V，R1=40Ω
电热管的额定电流
（3）据串联电路的电流特点得，滑动变阻器的电功率
P=P总-P1=UI-I2R1=24V×I-I2×40Ω=-40(I-0.3)2+3.6
而电路中的最大电流为0.5A，所以此时变阻器消耗的电功率最小为
P=24V×0.5A-(0.5A)2×40Ω=2W
答：（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω；
（2）电热管的额定电流为5.5A；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率为2W。
试卷第1页，共3页
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