合肥瑶海三十中2022-2023学年九年级上学期期末预测物理试卷（原卷）
本卷沪科版12.1～17.3、共4页四大题22小题，满分70分，时间90分钟（使用直接打印、精品解析请自重）
一、填空题（每空2分，共20分）
1、从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿,冻鱼身上出现一层白霜,又过了一段时间,冻鱼身上的霜变成了水。
此过程经历的物态变化是先 后熔化的现象。
2、取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压如图所示,则水果电池中
片为正极。
第2题图 第4题图 第5题图 第6题图
3、在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热。实验中完全燃烧5.6 g酒精所放出热量的30%被质量为150 g、初温为25 ℃的水吸收,则水升高的温度是 ℃。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg,环境为1个标准大气压]
4、如图所示，电源电压U保持不变,闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，则U (选填“＞”“＜”或“=”)U1+U2。
5、如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1=2R2,开关S断开时,电流表的示数为I1，开关S闭合时，电流表的示数为I2，则I1∶I2= 。
6、如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I-U图像,根据图像所给信息计算:如果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6 V的电源两端,此时灯泡的电阻为 Ω。
7、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置时,电流表示数相应由0.3 A变为0.5 A,电压表示数变化了2 V,那么定值电阻R0的电功率改变量为 W。(不计温度对电阻的影响)
第7题图 第8题图 第9题图
8、如图所示,螺线管附近停放着一辆装有条形磁体的小车,当开关闭合后,小车被推开向右运动,则由此可以判断小车上条形磁体的左端是 (选填“N”或“S”)极。
9、如图所示，在“探究导体在磁场中运动产生感应电流条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中,再将导体棒AB、灵敏电流计及开关用导线连成一个闭合电路。闭合开关，让导体棒AB沿____ __(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，灵敏电流计的指针会偏转,电路中会产生感应电流。
10、一台电动机的额定电压是220V，其电阻是1Ω，正常工作时,通过的电流为5 A。则电动机做有用功的机械功率
为 W。
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11.如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像中的信息,判断下列说法正确的是 ( )
A.该物质为非晶体 B.该物质的熔点是80 ℃ C.在第5 min时物质已全部熔化 D.第10 min是物质处于液态
第11题图 第12题图 第13题图
12.甲、乙两杯液体(两个烧杯完全相同),用相同的电加热器加热过程中，液体温度随时间变化的图像如图所示。
根据图像,下列判断中正确的是( )
A.若甲、乙是等质量的不同液体,则甲的比热容较大 B.若甲、乙是质量不等的同种液体,则甲的质量较大
C.若甲、乙是等质量的不同液体,则加热相同时间,乙吸收的热量较少
D.无论甲、乙质量和种类是否相同,乙的质量和比热容的乘积较大
13.小明家上次查看电能表示数为 ,本次查看时电能表示数如图则下列说法正确的是( )
A.小明家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的转盘转600转
D.小明家用电器正常工作时总功率不能超过2200 kW
14.为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车被越来越多的家庭所接受。新能源汽车核心部件是电动机。图2-QM-11中能说明电动机工作原理的是( )
A B C D
15. 如图所示的两个电路中，电源电压相等且保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右移动时，灯泡L1和L2的亮度变化情况是（ ）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变暗、L2亮度不变 C．L1亮度不变，L2变亮 D．L1、L2都变暗
第15题图 第16题图 第17题图
16、如图家庭电路中,灯泡L1和L2中的一个灯泡发生短路使保险丝熔断，为了判断是哪一只灯泡发生短路,断开所有开关,用一个校验灯L0(普通的白炽灯)并联在熔断的保险丝两端,然后闭合闸刀开关S0，下列操作和判断正确的是（ ）
A.闭合开关S1，L0能正常发光,则发生短路的是灯泡L2
B.闭合开关S1，L0发出微弱的光(发光不正常),则发生短路的是灯泡L2
C.闭合开关S2，L0能正常发光,则发生短路的是灯泡L1
D.闭合开关S2，L0发出微弱的光(发光不正常)，则发生短路的是灯泡L2
17、如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6 V 0.6 W”的字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至中点时,灯泡L正常发光，电压表示数为4 V，当滑片P移到阻值最大处时，灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.4∶3 D.3∶4
三、实验探究题（本大题3小题，第18题4分，第19题5分，第20题12分，满分21分）
18.利用如图甲所示的电路(电源电压保持不变)探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。
（1）如图甲所示,在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,利用的实验探究方法是: 。
（2）在“探究电流与电阻的关系”时,根据多次测量的实验数据,作出的I-R图像是图乙中的 (填字母)。
19.如图所示是小柯探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验装置图,把弹簧测力计下吊着的小软铁放在电磁铁的正上方。
（1））请用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）将导线a与接线柱1相连,闭合开关后,弹簧测力计示数如图所示,电磁铁上端应为 极。
（3）实验中发现：①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,弹簧测力计示数将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)；
②保持滑片P位置不变,当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连,闭合开关后,可发现弹簧测力计的示数将会
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
（4）通过观察图中的 可知道电磁铁磁性的强弱。
20、如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6 V并保持不变,小灯泡的额定电压为2.5 V(其电阻约为10 Ω)。请你完成下列问题:
（1）现有甲、乙、丙三个滑动变阻器,其规格分别为“10 Ω 2 A”“20 Ω 1 A”和“50 Ω 0.2 A”,为顺利完成本实验,应该选择滑动变阻器 (选填“甲”“乙”或“丙”)接入电路。
（2）请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求滑片向B移动时小灯泡变亮)。
（3）电路连接完成后,闭合开关发现:无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表示数为零，电压表示数超过所选量程的最大测量值,则出现这种故障的原因可能是 。
（4）排除电路故障后,继续实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定电功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则该小灯泡的额定电功率为 W。
（5）—只利用图甲所示的实验装置 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
四、计算题（第21小题6分，第22小题9分，共15分）
21.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新房使用的是天然气。小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集到如下数据：水壶里放入2000cm、20 ℃的水，大火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气的热值为8×10J/m。[气压为1个标准大气压，c水=4.2×10J/(kg·℃)]
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要完全燃烧多少天然气？
22、如图所示电路中,小灯泡L上标有“2 V 0.4 W”字样,R1和R2均为定值电阻,其中R1=15 Ω,闭合开关S1，开关S2接a，小灯泡L正常发光,开关S2接b,小灯泡L的电功率只有正常发光时的，忽略温度变化对小灯泡电阻的影响，求：
（1）电源电压U。
（2）定值电阻R2的阻值。
（3）电阻R2工作时的电功率。合肥瑶海三十中2022-2023学年九年级上学期期末预测物理试卷（解析版）
本卷沪科版12.1～17.3、共4页四大题22小题，满分70分，时间90分钟（使用直接打印、精品解析请自重）
一、填空题（每空2分，共20分）
1、从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿，冻鱼身上出现一层白霜，又过了一段时间，冻鱼身上的霜变成了水。
此过程经历的物态变化是先 后熔化的现象。
【答案】凝华；熔化。
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，
由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华
【解答】解：从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿，冻鱼身上出现一层白霜，是空气中的水蒸气遇到温度低的冻鱼后凝华为小冰晶；又经过一段时间冻鱼身上的霜变成了水，是固态的霜熔化为水；
故答案为：凝华；熔化；
2、取一个橙子,把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压如图所示,则水果电池中
片为正极。
【答案】铜
【分析】图中电压表是用来测量水果电池电压的，使用电压表时，电压表的正接线柱要靠近电源的正极，负接线柱要靠近电源的负极，由此作出判断。
【解答】解：由图可知，图中和电压表的“3”即正接线柱靠近的是水果电池的铜片，故铜片是电源的正极。
故答案为：铜。
3、在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热。实验中完全燃烧5.6 g酒精所放出热量的30%被质量为150 g、初温为25 ℃的水吸收，则水升高的温度是 ℃。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg，环境为1个标准大气压]
【答案】1.68×105；
【分析】已知酒精的质量和热值，根据Q=mq求出酒精完全燃烧放出的热量；已知水的质量和比热容，根据Q=cmΔt求出这些热量能使水升高的温度，注意：标准大气压下水的沸点为100℃。
【解答】解：完全燃烧5.6g酒精放出热量：Q放=m酒精q=5.6×10kg×3.0×10J/kg=1.68×10J；
由题意可得，水吸收的热量：Q吸=30%Q放=30%×1.68×10J=5.04×10J，根据Q吸=c水m水Δt可得，
水升高的温度：Δt=Q吸/cm=（5.04×10J）/（4.2×10J/(kg ℃)×0.15kg）=80℃，
则水的末温：t=25℃+80℃=105℃而在1标准大气压下的沸点为100℃，
所以水升高的温度Δt1=100℃-25℃=75℃。
故答案为： 75。
4、如图所示，电源电压U保持不变，闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，则U (选填“＞”“＜”或“=”)U1+U2。
【答案】＜。
【分析】由图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压，电压表V2测测R1和R3两端的电压，
串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【解答】解：由图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压，电压表V2测测R1和R3两端的电压，则电压表V1示数U1为R2和R3两端的电压之和，电压表V2示数U2为R1和R3两端的电压之和，因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，所以电源电压U＜U1+U2。
故答案为：＜。
5、如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1=2R2,开关S断开时,电流表的示数为I1，开关S闭合时，电流表的示数为I2，则I1∶I2= 。
【答案】见试题解答内容
【分析】开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流；开关S闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，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次电流表的示数之比。
【解答】解：开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流；开关S闭合时，两电阻并联，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，由I=U/R可得，两支路的电流之比：
IR1：IR2=（U/R1）：（U/R2）=R2：R1=R2：2R2=1：2，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，闭合开关前后通过R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，I1：I2=IR2：（IR1+IR2）=2：（1+2）=2：3。
故答案为：2：3。
6、如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I-U图像,根据图像所给信息计算:如果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6 V的电源两端,此时灯泡的电阻为 Ω。
【答案】6。
【分析】小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以其电阻是变化的，其电流与电压不成正比，其图象不是直线，而定值电阻的阻值为一定值，其电流与电压成正比，其图象是直线；如果将灯泡和定值电阻串联，接在恒定电压为6V的电源两端，根据串联电路电流和电压的特点读出电流值和电压值，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻。
【解答】解：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以其电阻是变化的，其电流与电压不成正比，其图象不是直线，而定值电阻的阻值为一定值，其电流与电压成正比，其图象是直线；如果将灯泡和定值电阻串联，接在恒定电压为6V的电源两端，根据串联电路电压和电流的规律知，当电流为0.2A时，小灯泡两端的电压（UL=1.2V）与定值电阻两端的电压（UR=4.8V）和为6V，即UL+UR=1.2V+4.8V=6V，此时灯泡的电阻为：RL=UL/I=1.2V/0.2A=6Ω。
故答案为：6。
7、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置时，电流表示数相应由0.3 A变为0.5 A，电压表示数变化了2 V，那么定值电阻R0的电功率改变量为 W。(不计温度对电阻的影响)
【答案】1.6。
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测滑动变阻器R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欧姆定律表示出电压表的示数，利用电压表示数的变化量得出等式即可求出R0的阻值，根据P=I2R求出R0消耗的电功率在该过程中的变化量。
【解答】解：由电路图可知，R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。设移动滑片前后电流表的示数分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=U/R可得：UP=U-U0=U-I1/R0，UP′=U-U0′=U-I2/R0，电压表示数的变化量：△UP=UP-UP′=（U-I1/R0）-（U-I2/R0）
=（I2-I1）R0，则R0=△U/I2-I1=（2V/0.5A）-0.3A=10Ω，由P=IR可得，R0消耗的电功率在该过程中的变化量：△P0=I2R0-I1R0=（0.5A）×10Ω-（0.3A）×10Ω=1.6W。
故答案为：1.6。
8、如图所示,螺线管附近停放着一辆装有条形磁体的小车,当开关闭合后,小车被推开向右运动,则由此可以判断小车上条形磁体的左端是 (选填“N”或“S”)极。
【答案】见试题解答内容
【分析】由通电螺线管电流的方向，根据安培定则判断通电螺线管极性，由异名磁极相互吸引可以判断小车上的条形磁铁a端的极性。
【解答】解：由图知，电流从电源正极流出经开关，流向螺线管，根据安培定则，通电螺线管左端为N极，右端为S极，小车被吸引向左运动，由异名磁极相互吸引可知，小车上的条形磁铁左端是N极。
故答案为：N。
9、如图所示，在“探究导体在磁场中运动产生感应电流条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中,再将导体棒AB、灵敏电流计及开关用导线连成一个闭合电路。闭合开关，让导体棒AB沿____ __(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，灵敏电流计的指针会偏转,电路中会产生感应电流。
【答案】见试题解答内容
【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流。其条件之一是导体必须做切割磁感线运动，导体不运动是不会产生电流的，运动了，没沿切割磁感线方向运动，还不会产生电流。
【解答】解：闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，会切割磁感线，电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针就会偏转。
故答案为：水平方向左右。
10、一台电动机的额定电压是220V，其电阻是1Ω，正常工作时,通过的电流为5 A。则电动机做有用功的机械功率
为 W。
【答案】1075
【分析】电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能，因此电动机的电功率等于电动机的热功率和机械功率之和；根据P=UI求出电动机的电功率，根据P=IR求出电动机的热功率，二者之差就是电动机对外输出的机械功率。
【解答】解：由题可知电动机的电功率为：P电=UI=220V×5A=1100W，电动机的热功率为：P热=IR=（5A）×1Ω=25W，则电动机对外输出的机械功率为：P机=P电-P热=1100W-25W=1075W，
故答案为：1075
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11.如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像中的信息,判断下列说法正确的是( )
A.该物质为非晶体 B.该物质的熔点是80 ℃ C.在第5 min时物质已全部熔化 D.第10 min是物质处于液态
【答案】B【分析】
（1）从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点，即有一段时间这种物质吸热，但温度不升高，而此时就是这种物质熔化的过程，晶体在熔化时的温度是熔点。
（2）晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态。熔化完毕处于液态。
【解答】解：（1）从图象可以看出，此物质在熔化过程中保持80℃不变，所以此物质是晶体，且熔点为80℃，
故A错误，B正确；
（2）根据图象可知，该物质从5min是开始熔化，到15min时熔化结束，整个熔化过程用了15min-5min=10min。
第10min时物质处于固液共存态，故CD错误；
故选：B。
12.甲、乙两杯液体(两个烧杯完全相同),用相同的电加热器加热过程中，液体温度随时间变化的图像如图所示。
根据图像,下列判断中正确的是( )
A.若甲、乙是等质量的不同液体，则甲的比热容较大 B.若甲、乙是质量不等的同种液体，则甲的质量较大
C.若甲、乙是等质量的不同液体，则加热相同时间，乙吸收的热量较少
D.无论甲、乙质量和种类是否相同，乙的质量和比热容的乘积较大
【答案】D
【分析】用相同的加热器加热甲、乙两种液体，加热相同时间，表示甲、乙吸收的热量相同，由图象可知，甲升高的温度比乙升高的温度大，根据Q吸=cmΔt可解答。
【解答】解：用相同的加热器加热甲、乙两种液体，加热相同时间，表示甲、乙吸收的热量相同，由图象可知，甲升高的温度比乙升高的温度大，根据Q吸=cmΔt可知：
A、当Q吸和m相同时，Δt越大，c就越小，即质量相同的不同液体，吸收相同的热量，升高温度大的液体比热容小，故A错误；
B、当Q吸和c相同时，Δt越大，m就越小，即同一种液体，吸收相同的热量，升高温度大的液体质量小，做B错误；
C、用相同的加热器加热相同时间，表示物质吸收的热量相同，故C错误；
D、当加热相同时间，甲、乙吸收的热量相同，根据Q吸=cmΔt可知，当Q吸相同时，Δt越小，c与m的乘积就越大，故D正确。
故选：D。
13.小明家上次查看电能表示数为 ,本次查看时电能表示数如图则下列说法正确的是( )
A.小明家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的转盘转600转
D.小明家用电器正常工作时总功率不能超过2200 kW
【答案】C
【分析】（1）小明家在这段时间内消耗的电能等于电能表两次示数差，注意电能表最后一位是小数；
（2）电能表是测量消耗电功的仪表；
（3）3600r/kW h表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3600r；利用W=Pt可求电热水器正常工作10min消耗的电能，进而求出这段时间内转盘转数；
（4）电能表上“220V 10A”表示该电能表在220V的电路中使用，平时允许通过的最大电流为10A，可利用公式P=UI求出接在该电能表上接入的用电器的最大总功率。
【解答】解：A、电能表的最后一位是小数，小明家在这段时间内消耗的电能：W=8633.5kW h-8543.2kW h=90.3kW h,故A错误；
B、电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故B错误；
C、3600r/kW h表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3600r；由P=Wt可得电热水器正常工作10min消耗的电能：W=Pt=1kW×h=kW h，这段时间内转盘转数：n=3600r/kW h×kW h=600r，故C正确；
D、电路允许接的用电器的最大功率：P最大=UI最大=220V×10A=2200W，
故D
14.为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车被越来越多的家庭所接受。新能源汽车核心部件是电动机。图2-QM-11中能说明电动机工作原理的是( )
A B C D
【答案】C【分析】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
【解答】解：A、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D、图中是磁极间的磁极间的相互作用，故D不符合题意。
故选：C。
15、如图所示的两个电路中，电源电压相等且保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右移动时，灯泡L1和L2的亮度变化情况是（ ）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变暗、L2亮度不变 C．L1亮度不变，L2变亮 D．L1、L2都变暗
【答案】B
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；
（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化。
【解答】解：（1）左图中灯泡L1与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=IR可知灯泡的实际功率变小，L1灯泡变暗，故C错误；
（2）右图中灯泡L2与滑动变阻器并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变，故AD错误、B正确。
故选：B。
16、如图家庭电路中，灯泡L1和L2中的一个灯泡发生短路使保险丝熔断，为了判断是哪一只灯泡发生短路,断开所有开关,用一个校验灯L0(普通的白炽灯)并联在熔断的保险丝两端,然后闭合闸刀开关S0，下列操作和判断正确的是（ ）
A.闭合开关S1，L0能正常发光,则发生短路的是灯泡L2
B.闭合开关S1，L0发出微弱的光(发光不正常),则发生短路的是灯泡L2
C.闭合开关S2，L0能正常发光,则发生短路的是灯泡L1
D.闭合开关S2，L0发出微弱的光(发光不正常)，则发生短路的是灯泡L2
【答案】C
【分析】保险丝熔断的原因是干路中的电流过大，造成家庭电路电流过大的原因：短路、用电器的总功率过大；当检测灯泡两端电压为220V时，灯泡正常发光，当检测灯泡两端电压小于220V时，不正常发光，据此判断电路中存在故障。
【解答】解：灯泡L1和L2中的一个发生故障使保险丝熔断，这说明干路中的电流过大，是一个灯泡发生了短路现象（灯泡的功率不大）；
AB、断开所有开关，用一个校验灯L0（普通的白炽灯）并联在熔断的保险丝两端，然后闭合闸刀开关S0，闭合开关S1，L0能正常发光，这说明L0两端的电压为220V，所以故障是灯泡L1短路；
若L0发光较暗，这说明两端的电压小于其额定电压，则灯泡L1两端有电压，L1是正常的，故AB错误；
CD、闭合开关S2，L0能正常发光，这说明L0两端的电压为220V，所以故障是灯泡L2短路；
若L0发光较暗，这说明两端的电压小于其额定电压，则灯泡L2两端有电压，L2是正常的，故C正确、D错误。
故选：C。
17、如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6 V 0.6 W”的字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至中点时,灯泡L正常发光，电压表示数为4 V，当滑片P移到阻值最大处时，灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.4∶3 D.3∶4
【答案】A
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比，利用P=I2R求出当滑片P移到最大阻值时灯L与滑动变阻器的电功率之比。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，其两端的电压UL=6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I= U/R可得，
UL：U滑=ILR：（I×R滑/2）=2RL/R滑=6V/4V，解得：RL：R滑=3：4，当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比：PL′：P滑=(I′)R/L(I′)R滑=R/R滑=3：4。
故选：A。
三、实验探究题（本大题3小题，第18题4分，第19题5分，第20题12分，满分21分）
18.利用如图甲所示的电路(电源电压保持不变)探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。
（1）如图甲所示,在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,利用的实验探究方法是: 。
（2）在“探究电流与电阻的关系”时,根据多次测量的实验数据,作出的I-R图像是图乙中的 (填字母)。
【答案】（1）控制变量法；（2）D。
【分析】（1）电流与电阻和电压有关，由控制变量法，“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，要控制其中一个因素不变；（2）在“探究电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，结合数学知识分析。
【解答】解：（1）电流与电阻和电压有关，如甲图所示，在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，利用的实验探究方法是：控制变量法；
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，要控制电压的大小不变，根据多次测量的实验数据，可得出：电压不变时，电流与电阻成反比，由数学知识，作出的I-R图像是图乙中的D。
故答案为：（1）控制变量法；（2）D。
19.如图所示是小柯探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验装置图,把弹簧测力计下吊着的小软铁放在电磁铁的正上方。
（1））请用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）将导线a与接线柱1相连,闭合开关后,弹簧测力计示数如图所示,电磁铁上端应为 极。
（3）实验中发现：①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,弹簧测力计示数将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)；
②保持滑片P位置不变,当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连,闭合开关后,可发现弹簧测力计的示数将会
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
（4）通过观察图中的 可知道电磁铁磁性的强弱。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）要解决此题，需要掌握滑动变阻器接线柱的连接方法：一上一下。
（2）要判断通电线圈的极性，需要掌握安培定则：右手握住螺线管，四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺线管的北极。
（3）要解决此题，需要判断当滑片向右滑动时，电阻的变化。并且要掌握电磁铁的磁性与线圈匝数之间的关系。
（4）知道落线管的磁性越强，对铁块的吸引力越大。
【解答】解：（1）在连接滑动变阻器时，接线柱需连接一上一下。所以要再连接上面的接线柱。故答案为：
（2）根据安培定则，螺线管的下端为N极，上端为S极。故答案为：S。
（3）当滑片向右滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电路中的电流将变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，所以测力计的示数变大。当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，电磁铁线圈的匝数增多，所以电磁铁的磁性增强，测力计的示数变大。故答案为：变大；变大。
（4）电磁铁的磁性越强，对铁块的吸引力越大，测力计的示数越大；相反则测力计的示数越小。所以可以通过弹簧测力计的示数大小得知电磁铁磁性的强弱。故答案为：弹簧测力计读数的大小。
20、如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6 V并保持不变,小灯泡的额定电压为2.5 V(其电阻约为10 Ω)。请你完成下列问题:
（1）现有甲、乙、丙三个滑动变阻器,其规格分别为“10 Ω 2 A”“20 Ω 1 A”和“50 Ω 0.2 A”,为顺利完成本实验,应该选择滑动变阻器 (选填“甲”“乙”或“丙”)接入电路。
（2）请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求滑片向B移动时小灯泡变亮)。
（3）电路连接完成后,闭合开关发现:无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表示数为零，电压表示数超过所选量程的最大测量值,则出现这种故障的原因可能是 。
（4）排除电路故障后,继续实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定电功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则该小灯泡的额定电功率为 W。
（5）—只利用图甲所示的实验装置 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V（其电阻约为8Ω），由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，考虑到电流大小，从而确定应该选择的滑动变阻器；
（2）根据滑片向右移动时小灯泡变亮确定变阻器右下接线柱连入电路中；
（3）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出该小灯泡的额定电功率；
（5）探究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变。
【解答】解：（1）电源电压为6V并保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V（其电阻约为8Ω），
由I=U/R=2.5V/8Ω=0.3125A＞0.2A，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻允为：
R滑=（U总-U）I=（6V-2.5V）/0.3125A=11.2Ω＞10Ω；故应该选择滑动变阻器乙；
（2）要求滑片向右移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
（3）电路连接完成后，闭合开关发现：无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡均不亮，电路可能断路，电流表示数为零，电压表示数超过所选择的量程，电压表与电源连通，则出现这种故障的原因可能是灯泡开路；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直至小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.18A，则该小灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.18A=0.45W；
（5）探究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故只利用图甲所示的实验装置不能进行“探究电流或电压关系”的实验。
故答案为：（1）乙； （2）如上所示；（3）灯泡开路；（4）右；0.45；（5）不能。
四、计算题（第21小题6分，第22小题9分，共15分）
21.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新房使用的是天然气。小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集到如下数据：水壶里放入2000cm、20 ℃的水，大火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气的热值为8×10J/m。[气压为1个标准大气压，c水=4.2×10J/(kg·℃)]
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要完全燃烧多少天然气？
【答案】（1）烧开这壶水，水需要吸收6.72×105J的热量；（2）天然气炉具的效率是40%。
【分析】（1）已知水的体积、密度，利用m=ρ/V求水的质量；又知道水的初温和末温（1标准大气压水的沸点为
100℃），利用Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（2）已知需要燃烧的天然气的体积，利用Q放=Vq可求得天然气完全燃烧放出的热量，天然气炉具的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）水的密度ρ水=1×10kg/m=1g/cm，由ρ=m/V
可得水的质量：m水=ρ水V水=1g/cm×2000cm=2000g=2kg，1标准大气压下水的沸点为100℃，
即水的末温为100℃，水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t）=4.2×10J/（kg ℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.02m3×8.4×10J/m=1.68×10J。
天然气炉具的效率：η=Q吸/Q放×100%=（6.72×10）J/（1.68×10J）×100%=40%。
答：（1）烧开这壶水，水需要吸收6.72×10J的热量；
（2）天然气炉具的效率是40%。
22、如图所示电路中,小灯泡L上标有“2 V 0.4 W”字样,R1和R2均为定值电阻,其中R1=15 Ω,闭合开关S1，开关S2接a，小灯泡L正常发光,开关S2接b，小灯泡L的电功率只有正常发光时的，忽略温度变化对小灯泡电阻的影响，求：
（1）电源电压U；
（2）定值电阻R2的阻值；
（3）电阻R2工作时的电功率；
【答案】（1）电源电压为7.5V；
（2）定值电阻R2的阻值为40Ω
（3）
【分析】灯泡L上标有“3V 0.9W”字样，表示此灯泡正常发光时的电压为3V，消耗的电功率为0.9W，
根据P=U/R算出小灯泡的电阻；
（1）当S1闭合，开关S2接a时，灯泡L与定值电阻R1串联，小灯泡L正常发光，根据P=UI算出电路的电流，
根据欧姆定律算出电源电压；
（2）当S1闭合，开关S2接b时，灯泡L与定值电阻R2串联，小灯泡L的电功率只有正常发光时的14，根据P=IR算出小灯泡的电流，由欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出定值电阻R2的阻值。
（3）由PR2=IR2可求出电阻R2工作时的电功率；
【解答】解：根据P=U/R可得，小灯泡的电阻为：R=UL/PL=(3V)/0.9W=10Ω；
（1）当S1闭合，开关S2接a时，灯泡L与定值电阻R1串联，小灯泡L正常发光，根据P=UI可得，电路的电流为：I=IL额=PL/UL=0.9W/3V=0.3A；由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压：U=I（R1+RL）=0.3A×（15Ω+10Ω）=7.5V；
（2）当S1闭合，开关S2接b时，灯泡L与定值电阻R2串联，由题意可知此时小灯泡L的电功率只有正常发光时的，即P实=PL=×0.9W=0.225W，根据P=I2R可得，此时电路的电流为：I′=P实/RL=0.225W/10Ω=0.15A，
由欧姆定律I=U/R知，电路的总电阻：R=U/I′=7.5V/0.15A=50Ω，由串联电路电阻的规律可得，定值电阻R2的阻值：R2=R-RL=50Ω-10Ω=40Ω。
（3）R2工作时的电功率：PR2=IR2=(0.1 A)×40 Ω=0.4 W
答：（1）电源电压为7.5V；
（2）定值电阻R2的阻值为40Ω。
（3）电阻R2工作时的电功率为0.4W；
