陕西省榆林市府谷县2022-2023学年九年级上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023九上·府谷期末）下列电路元件符号表示的实物与其它三个不属于同一类的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2020九上·淮安期末）常见的家用电器中，工作时需要将电能转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．微波炉 C．电熨斗 D．电水壶
3．（2023九上·府谷期末）阻值分别为R1和R2的两只电阻并联在电路中，已知R1＞R2，其总电阻阻值为R，则下列关系中正确的是（ ）
A．R＞R1 B．R＞R2 C．R1＞R＞R2 D．R＜R2
4．（2021·新抚模拟）安全用电是同学们日常生活中必须具备的意识。下列说法正确的是（ ）
A．发生触电事故时，应尽快用手将触电人拉开
B．正确使用试电笔时，手不能触碰试电笔上的任何金属体
C．发生触电事故时，漏电保护器一定会自动断开
D．高压输电线路即使不接触也会有危险，应该远离
5．（2023九上·府谷期末）北京时间2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十二号着陆器为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（ ）
A．动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能变大
6．（2021·镇江）如图所示，闭合开关S后，小灯泡L1的亮度比L2的亮度大。则（ ）
A．L1和L2的连接方式是并联 B．电压表测量的是L2两端电压
C．通过L1的电流比通过L2的大 D．L1两端电压比L2两端电压大
7．（2023九上·府谷期末）下列说法中错误的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．热机主要是用来将内能转化为机械能的机器
C．一切物体都具有内能，0℃的物体也具有内能
D．墨水在热水中比在冷水中扩散地快，表明温度越高，分子运动越剧烈
8．（2023九上·府谷期末）小文同学利用家中的废旧电位器和电池、导线、开关、小灯泡，组装了一个调光台灯，电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．接入电路中的电阻变大 B．电路中的电流变小
C．小灯泡的亮度变亮 D．小灯泡两端的电压变小
9．（2021·南平模拟）如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，电阻两端的电压关系为U1
C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少
D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系
10．（2021·荆门）将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
二、填空题
11．（2023九上·府谷期末）简单电路是由电源、 、用电器和导线组成的。用充电宝给手机充电时，充电宝将化学能转化为 能，充电宝相当于简单电路中的 。
12．（2023九上·府谷期末）汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的 较大，发动机温度降低是通过 方式减少内能的；公共场所需要经常消毒，即使我们离得很远也会闻到消毒液的刺鼻气味，这是 现象，消毒液不易被压缩，说明分子间存在 。
13．（2021·辽宁模拟）如图所示是一个家用电吹风机的原理图。吹热风时，电动机和加热电阻丝是 （填“串联”或“并联”）的。头发吹干后，用塑料梳子梳理，头发会随着梳子飘起来，这是一种 现象，塑料梳子是 （填“导体”或“绝缘体”）。
14．（2023九上·府谷期末）我国家庭电路的供电电压是 V。家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是 过大；保险丝 （选填“能”或“不能”）由超导材料制成。
15．（2023九上·府谷期末）小刚同学在家中进行科学实践活动，他断开了家里的其它用电器，只让空调工作，此时电能表的表盘如图所示。他观察到5min内电能表的表盘转过300转，则空调消耗的电能是 J，此时表盘示数变为 。
16．（2023九上·府谷期末）如图所示为一只“6V1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来接在12V的电源上，则每只小灯泡的电阻为 Ω；整个电路消耗的功率为 W，若把这样的三只灯泡并联起来接在6V的电源上，整个电路消耗的功率为 。
三、作图题
17．（2021九上·路南期中）现在医院的病房中，病人需要护理时都能及时通知值班室的护士，这是因为安装了呼叫电路。假设某一病房有两张床，每张床都安装一个开关与值班室的一只灯泡对应，请你根据要求设计病房呼叫电路。
18．（2017·建湖模拟）如图所示为小黄家客厅的实物电路图．请你用笔画线代替导线，把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中．
四、综合题
19．（2023九上·府谷期末）按要求完成填空。
（1）如图甲，是四冲程汽油机工作过程中 冲程的示意图，该冲程将 能转化为内能；
（2）用图乙所示验电器判断物体是否带电，其原理是 ；
（3）用同一热源加热甲、乙两个相同质量的物体，吸收热量后两物体的温度与加热时间的变化情况如图丙所示，则甲、乙两物体比热容的大小c甲 c乙。（选填“>”“<”或“=”）
五、实验题
20．（2023九上·府谷期末）小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，他在学校实验室找来了如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只、一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“50Ω，1A”字样，导线若干。
（1）连接电路时开关应处于 状态；
（2）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障可能是电阻R （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是 V，要完成这次实验。接下来他应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2V；
（4）小明再将50Ω电阻接入电路完成实验后，利用收集到的多组数据，作出了图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是 。
21．（2023九上·府谷期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明做出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关；③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）按照如图所示连接电路，在电路中分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小；
（2）为了验证上述猜想②，应该闭合 两个开关；
（3）闭合开关S1和S3，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：其它条件相同的情况下， ，电阻越大。
（4）实验中发现实验现象不明，小明将灯泡换成了 （选填“电流表”或“电压表”），电表的示数越大，说明表所在支路的导体电阻越 ；
（5）接下来，小明又做了如下实验：将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同，这说明导体的电阻与 有关。
22．（2023九上·府谷期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）；
（2）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 ___________；
A．开关短路 B．灯泡短路
C．电压表断路 D．灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω；
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额；
② ，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1；
③小灯泡额定功率的表达式：P额= （用U额、U1、R0表示）。
六、计算题
23．（2023九上·府谷期末）水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L，加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3，q燃油=4.5×107J/kg，]求：
（1）摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为多少？
（2）该过程中摩托艇的热机效率是多少？
（3）若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将多少千克的水从20℃升高到80℃？
24．（2023九上·府谷期末）如图所示是某调温型电烤箱的简化电路图，它的工作电压为220V，S为单刀双掷开关，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当S接2时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）高温挡的电功率是多少？通电5min消耗的电能是多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】ACD分别是灯泡、电铃、定值电阻这三个电路元件都是消耗电能的，属于用电器；B是电流表，是测量电流大小的仪器，B与其他三个不同类，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】灯泡、电铃、电阻等是电路的用电器；电流表是仪表。
2．【答案】A
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】A．电风扇工作时转动，主要是电能转化成机械能，A错误，符合题意；
B．微波炉主要将电能转化为内能，B正确，不符合题意；
C．电熨斗把主要电能转化成内能，C错误，不符合题意；
D．电水壶主要把电能转化成内能，D错误，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能，例如机械能、内能、化学能等，电动机将电能转化为机械能，电阻将电能转化为内能。
3．【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】电阻并联时，相当于增大了导体的横截面积，其总电阻小于其中的任何一个电阻的阻值，即R＜R2＜R1，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在并联电路中，电阻并联后，总电阻减小。
4．【答案】D
【知识点】测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因；安全用电原则
【解析】【解答】A．发生触电事故时，应先切断电源然后施救，A不符合题意；
B．使用钢笔式试电笔时手指要按住金属笔卡，使用螺丝刀式试电笔时要抵住后端的金属帽，B不符合题意；
C．发生触电事故时，如果没有大的电流流入大地，漏电保护器不会自动断开，C不符合题意；
D．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，所以应该远离高压输电线，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】全用电的原则是：不接触低压带电体、不靠近高压带电体。
当电路中的电流过大时，保险丝熔断或空气开关自动断开。
5．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】神舟十二号着陆器在距地面一定高度时，向下喷出高压气体，做减速运动，此过程中着陆器的质量不变，速度变小，其动能减小；同时高度变小，其重力势能减小；因动能与势能的和称为机械能，所以该着陆器的机械能减小，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】支路一定时，物体的速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小。
6．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB．由图可知，小灯泡L1与L2为串联，电压表测量的是小灯泡L1两端的电压，AB不符合题意；
C．小灯泡L1与L2为串联，串联电路中电流处处相等，C不符合题意；
D．由于小灯泡L1的亮度比L2的亮度大，则小灯泡L1的功率更大，根据P=UI可知，L1两端电压比L2两端电压大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，闭合一支路开关，使得干路电流增加而各支路两端的电压不变。
7．【答案】A
【知识点】内能的概念；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，热值大，放出的热量不一定多，A错误，符合题意；
B．热机主要是用来将燃料燃烧放出的热量（内能）转化为热机工作机械能的机器，B正确，不符合题意；
C．内能是分子动能和分子势能之和。一切物体都具有内能，0℃的物体也具有内能，C正确，不符合题意；
D．墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子扩散的速度和温度有关。表明温度越高，分子运动越剧烈，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】燃料放出的热量和燃料的热值和燃料的质量有关；一切物体都具有内能；温度越高，分子运动越剧烈。
8．【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A．电位器与灯串联，滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，电位器连入电路的电阻变小，A不符合题意；
BCD．由串联电阻的规律，电阻的总电阻变小，由 可知，电路中的电流变大，根据U=IR，小灯泡两端的电压变大，根据P=UI，小灯泡的功率变大，灯变亮，C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电位器接入电路中时，接入的电阻越长，电阻越大， 电流减小。
9．【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A．为了研究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，两电阻丝串联、电阻丝的电阻不同，即R1>R2
由U=IR可知两电阻丝两端的电压关系U1＞U2
A不符合题意；
B．通过的电流和通电时间不变，R1的阻值较大，通电1min后R1产生的热量较多，R1所在的烧瓶温度计示数更高，B不符合题意；
C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，C符合题意；
D．利用图中的实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小、通电时间的关系，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据欧姆定律分析电阻两端的电压关系；电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。
10．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，A不符合题意；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图甲中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为 ，B不符合题意；
C．灯泡L的实际功率为 ，C符合题意；
D．定值电阻R实际功率为 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合题目给出的两个用电器的伏安特性曲线，定值电阻的图像为直线，说明电阻为定值，利用欧姆定律求解电阻，灯泡的图像的曲线，说明电阻是变化的；两个用电器串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比；两个用电器并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压，再结合选项分析求解即可。
11．【答案】开关；电；电源
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图
【解析】【解答】电路是由四部分构成的，分别是电源、开关、用电器和导线组成的。用充电宝给手机充电时，充电宝将内部存储的化学能转化为电能，给手机提供电能，相当于简单电路中的电源。
【分析】组成电路的主要有电源、开关、用电器和导线；电池提供电能时，化学能转化为电能，是电源。
12．【答案】比热容；热传递；扩散；斥力
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的。会闻到消毒液的刺鼻气味，这是扩散现象，是由于分子不停地做无规则运动引起的；消毒液不容易被压缩，说明分子间存在着斥力。
【分析】水的比热容较大，便于对物体降温；温度不同的物体间通过热传递改变内能；闻到气味说明分子在不停的无规则运动；分子间有斥力。
13．【答案】并联；摩擦起电；绝缘体
【知识点】两种电荷；导体与绝缘体；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】由图可知，吹冷风时，只有电动机工作，吹热风时，电动机和电热丝同时工作，即电动机和电热丝互不影响，是并联的。
用塑料梳子梳理头发，头发会随着梳子飘起来，这是由于梳子和头发因摩擦而带上异种电荷，从而相互吸引导致的，这是摩擦起电现象。
塑料梳子不容易导电，是绝缘体。
【分析】在并联电路中，用电器工作时互不影响。
摩擦现象生活中很常见，晚上睡觉前脱衣服时有火花；衣服上易沾有灰尘；梳子梳头发，头发随梳子飘起来等。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
14．【答案】220；总功率；不能
【知识点】电压和电压的单位换算；超导体特点及作用；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】不同电源对外提供的电能不同。我国家庭电路的供电电压为220V。家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是总功率过大。当保险丝熔断后，不能用超导体代替，因为超导体的电阻为0，在电流过大时，不会产生热量，无法及时熔断来保护电路。
【分析】家庭电路中的电压为220V；家庭电路中电流过大的原因有短路和总功率过大；保险丝不能是超导体。
15．【答案】；
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】空调消耗的电能为 ，此时表盘示数为
【分析】根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能；电能表窗口示数可以计算消耗的电能。
16．【答案】20；2.4；4.5
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上，三灯泡的电阻相等，因串联电路中各处的电流相等，三灯泡两端的电压相等，即 ，由图象可知，电路中的电流I=0.2A，则，此时每只灯泡灯丝的电阻 ，整个电路消耗的功率为P=UI=12V×0.2A=2.4W，若把这样的三只灯泡并联起来接在6V的电源上，三个灯泡的功率相等，都为1.5W，整个电路消耗的功率为P总=3×1.5W=4.5W
【分析】根据串联电路电压规律，计算分压；根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电压和电流的乘积计算电功率。
17．【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知，某一病房有两张床，每张床都安装一个开关与值班室的一只灯泡对应，这说明两灯互不影响，故为并联，并且各支路灯泡都有相应的开关控制；如图所示
【分析】各用电器可以单独工作， 是并联电路，并联电路中，各支路开关只控制支路用电器。
18．【答案】解：如图所示：
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线．
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；
安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．
【分析】对于电灯接线的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯口，火线接在开关上，通过开关进灯头”．三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
19．【答案】（1）压缩；机械
（2）同种电荷相互排斥
（3）>
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；验电器的原理及使用
【解析】【解答】（1）图甲两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
（3）由图可知当质量相同的甲、乙两物体吸收相同的热量（即加热相同时间）时，乙的温度变化量较大，由 可知，乙的比热容较小，即c甲>c乙。
【分析】（1）汽油机的气门关闭活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
（3）质量和吸收热量相同时，温度差越大，比热容越小。
20．【答案】（1）断开
（2）断路
（3）2.4；A
（4）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开。
（2）电流表无示数，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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）由图甲可知，电压表选用小量程，由图乙可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2.4V。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V。
（4）由图象可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）在串联电路中，电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针的位置，测量电压；当电压表的电阻变大，为保持电压一定，滑动变阻器的电阻变大；
（4）电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。
21．【答案】（1）灯泡的亮度
（2）S1、S3
（3）横截面积越小
（4）电流表；小
（5）温度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法。
（2）为了验证上述猜想②，应选择材料相同、长度相同，横截面积不同的电阻，所以应选择A、C两电阻丝，则应闭合开关S1和S3。
（3）闭合开关S1和S3，电阻丝A、C接入电路，它们的长度相同、材料相同，横截面积不同，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
（4）实验中观察灯泡的亮度，当导体的电阻相差不多时实验现象不明显，应将灯泡换成电流表，电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，导体电阻越小，电流表示数越大。
（5）将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍合金丝吹一段时间热风，合金丝温度升高；再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风，合金丝温度降低，发现两次实验中电表的示数不同，说明两种情况下合金丝的电阻不同，由此可知，导体的电阻与温度有关。
【分析】（1）探究电阻大小的影响因素时，通过灯泡的亮度可以反应电阻的大小；
（2）探究电阻和导体的横截面积的关系，需要保持材料和长度相同；
（3）当导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
（4）利用电流表的示数，可以反应电阻大小；电流表示数越大， 电阻越小；
（5）导体的电阻和温度有关。
22．【答案】（1）
（2）B
（3）D
（4）2.5；0.75
（5）11.67
（6）保持滑动变阻器的位置不变；
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）滑动变阻器串联接入电路，且要求一上一下，要求滑动向左滑动时，灯泡变亮，故需要接滑动变阻器的A接线柱，故如下图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑片需要位于阻值最大处，故应将滑片移到B处。
（3）A．若开关短路，灯泡一直亮，A不符合题意；
B．若灯泡短路，灯泡一直不亮，B不符合题意；
C．若电压表断路，灯泡会一直亮，C不符合题意；
D．只有灯泡接触不良，才会一会亮一会不亮，D符合题意。
故答案为：D。
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，故当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；如图乙所示，为电流表，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（5）当灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分担的电压为 ，实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于
（6）闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额，此时滑动变阻器与定值电阻与灯泡串联，且电压表测量小灯泡的电压，让小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片的位置不变，此时闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表测量待测定值电阻和灯泡的电压，这样定值电阻的电压就是可以测量出，为 ，通过定值电阻就可以求出小灯泡的额定电流；故灯泡的额定电流为 ，小灯泡额定功率的表达式
【分析】（1）测量灯泡的电功率时，滑动变阻器一上一下串联连接，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）闭合开关前，滑片远离下面的接线柱实现电阻最大；
（3）在串联电路中，用电器接触不良，发生断路；
（4）用电器的电压达到额定电压，正常发光；根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据电压和电流的乘积计算电功率；
（5）根据电源电压和用电器的分压，计算滑动变阻器的分压， 结合电流计算电阻；
（6）利用电压表测量灯泡的电功率时，电压表先测量灯泡的分压，再测量灯泡和电阻的总电压；根据电阻的分压和电阻的比值， 计算电流，根据灯泡的电压和电流的乘积计算电功率。
23．【答案】（1）解：油箱容积为
根据 知一满箱燃油的质量为
一满箱燃油完全燃烧放出的热量为
答：摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为3.6×108J；
（2）解：摩托艇的热机效率为
答：该过程中摩托艇的热机效率是40%；
（3）解：根据题意可得，水吸收的热量为
由 可得，可将水由20℃升高到80℃的质量为
答：若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将1000千克的水从20℃升高到80℃。
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据物体的密度和体积的乘积计算质量，利用燃料的质量和热值的乘积，计算热量；
（2）根据热机做功多少和总热的比值， 计算热机效率；
（3）根据热效率和总热的乘积计算吸收的热量，结合物体的比热容和温度差，计算物体的质量。
24．【答案】（1）解：当S接2时为低温挡，此时R1和R2串联，根据P=UI可知电路中的电流
答：低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（2）解：低温挡工作时，根据欧姆定律可知电路的总电阻
发热电阻R1的阻值R1=R-R2=110Ω-70Ω=40Ω
答：发热电阻R1的阻值是40Ω；
（3）解：当S接1时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据 可知总功率较大，为高温挡，高温挡的电功率
通电5min消耗的电能W=P高温t=1210W×5×60s=3.63×105J
答：高温挡的电功率是1210W，通电5min消耗的电能是3.63×105J。
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电压和电流的比值， 计算电阻；结合串联电路电阻规律，计算部分电阻；
（3）根据电压和电阻，可以计算用电器的电功率，根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
陕西省榆林市府谷县2022-2023学年九年级上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023九上·府谷期末）下列电路元件符号表示的实物与其它三个不属于同一类的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】ACD分别是灯泡、电铃、定值电阻这三个电路元件都是消耗电能的，属于用电器；B是电流表，是测量电流大小的仪器，B与其他三个不同类，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】灯泡、电铃、电阻等是电路的用电器；电流表是仪表。
2．（2020九上·淮安期末）常见的家用电器中，工作时需要将电能转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．微波炉 C．电熨斗 D．电水壶
【答案】A
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】A．电风扇工作时转动，主要是电能转化成机械能，A错误，符合题意；
B．微波炉主要将电能转化为内能，B正确，不符合题意；
C．电熨斗把主要电能转化成内能，C错误，不符合题意；
D．电水壶主要把电能转化成内能，D错误，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能，例如机械能、内能、化学能等，电动机将电能转化为机械能，电阻将电能转化为内能。
3．（2023九上·府谷期末）阻值分别为R1和R2的两只电阻并联在电路中，已知R1＞R2，其总电阻阻值为R，则下列关系中正确的是（ ）
A．R＞R1 B．R＞R2 C．R1＞R＞R2 D．R＜R2
【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】电阻并联时，相当于增大了导体的横截面积，其总电阻小于其中的任何一个电阻的阻值，即R＜R2＜R1，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在并联电路中，电阻并联后，总电阻减小。
4．（2021·新抚模拟）安全用电是同学们日常生活中必须具备的意识。下列说法正确的是（ ）
A．发生触电事故时，应尽快用手将触电人拉开
B．正确使用试电笔时，手不能触碰试电笔上的任何金属体
C．发生触电事故时，漏电保护器一定会自动断开
D．高压输电线路即使不接触也会有危险，应该远离
【答案】D
【知识点】测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因；安全用电原则
【解析】【解答】A．发生触电事故时，应先切断电源然后施救，A不符合题意；
B．使用钢笔式试电笔时手指要按住金属笔卡，使用螺丝刀式试电笔时要抵住后端的金属帽，B不符合题意；
C．发生触电事故时，如果没有大的电流流入大地，漏电保护器不会自动断开，C不符合题意；
D．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，所以应该远离高压输电线，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】全用电的原则是：不接触低压带电体、不靠近高压带电体。
当电路中的电流过大时，保险丝熔断或空气开关自动断开。
5．（2023九上·府谷期末）北京时间2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十二号着陆器为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（ ）
A．动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能变大
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】神舟十二号着陆器在距地面一定高度时，向下喷出高压气体，做减速运动，此过程中着陆器的质量不变，速度变小，其动能减小；同时高度变小，其重力势能减小；因动能与势能的和称为机械能，所以该着陆器的机械能减小，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】支路一定时，物体的速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小。
6．（2021·镇江）如图所示，闭合开关S后，小灯泡L1的亮度比L2的亮度大。则（ ）
A．L1和L2的连接方式是并联 B．电压表测量的是L2两端电压
C．通过L1的电流比通过L2的大 D．L1两端电压比L2两端电压大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB．由图可知，小灯泡L1与L2为串联，电压表测量的是小灯泡L1两端的电压，AB不符合题意；
C．小灯泡L1与L2为串联，串联电路中电流处处相等，C不符合题意；
D．由于小灯泡L1的亮度比L2的亮度大，则小灯泡L1的功率更大，根据P=UI可知，L1两端电压比L2两端电压大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，闭合一支路开关，使得干路电流增加而各支路两端的电压不变。
7．（2023九上·府谷期末）下列说法中错误的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．热机主要是用来将内能转化为机械能的机器
C．一切物体都具有内能，0℃的物体也具有内能
D．墨水在热水中比在冷水中扩散地快，表明温度越高，分子运动越剧烈
【答案】A
【知识点】内能的概念；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，热值大，放出的热量不一定多，A错误，符合题意；
B．热机主要是用来将燃料燃烧放出的热量（内能）转化为热机工作机械能的机器，B正确，不符合题意；
C．内能是分子动能和分子势能之和。一切物体都具有内能，0℃的物体也具有内能，C正确，不符合题意；
D．墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子扩散的速度和温度有关。表明温度越高，分子运动越剧烈，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】燃料放出的热量和燃料的热值和燃料的质量有关；一切物体都具有内能；温度越高，分子运动越剧烈。
8．（2023九上·府谷期末）小文同学利用家中的废旧电位器和电池、导线、开关、小灯泡，组装了一个调光台灯，电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．接入电路中的电阻变大 B．电路中的电流变小
C．小灯泡的亮度变亮 D．小灯泡两端的电压变小
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A．电位器与灯串联，滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，电位器连入电路的电阻变小，A不符合题意；
BCD．由串联电阻的规律，电阻的总电阻变小，由 可知，电路中的电流变大，根据U=IR，小灯泡两端的电压变大，根据P=UI，小灯泡的功率变大，灯变亮，C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电位器接入电路中时，接入的电阻越长，电阻越大， 电流减小。
9．（2021·南平模拟）如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，电阻两端的电压关系为U1
C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少
D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A．为了研究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，两电阻丝串联、电阻丝的电阻不同，即R1>R2
由U=IR可知两电阻丝两端的电压关系U1＞U2
A不符合题意；
B．通过的电流和通电时间不变，R1的阻值较大，通电1min后R1产生的热量较多，R1所在的烧瓶温度计示数更高，B不符合题意；
C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，C符合题意；
D．利用图中的实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小、通电时间的关系，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据欧姆定律分析电阻两端的电压关系；电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。
10．（2021·荆门）将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，A不符合题意；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图甲中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为 ，B不符合题意；
C．灯泡L的实际功率为 ，C符合题意；
D．定值电阻R实际功率为 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合题目给出的两个用电器的伏安特性曲线，定值电阻的图像为直线，说明电阻为定值，利用欧姆定律求解电阻，灯泡的图像的曲线，说明电阻是变化的；两个用电器串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比；两个用电器并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压，再结合选项分析求解即可。
二、填空题
11．（2023九上·府谷期末）简单电路是由电源、 、用电器和导线组成的。用充电宝给手机充电时，充电宝将化学能转化为 能，充电宝相当于简单电路中的 。
【答案】开关；电；电源
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图
【解析】【解答】电路是由四部分构成的，分别是电源、开关、用电器和导线组成的。用充电宝给手机充电时，充电宝将内部存储的化学能转化为电能，给手机提供电能，相当于简单电路中的电源。
【分析】组成电路的主要有电源、开关、用电器和导线；电池提供电能时，化学能转化为电能，是电源。
12．（2023九上·府谷期末）汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的 较大，发动机温度降低是通过 方式减少内能的；公共场所需要经常消毒，即使我们离得很远也会闻到消毒液的刺鼻气味，这是 现象，消毒液不易被压缩，说明分子间存在 。
【答案】比热容；热传递；扩散；斥力
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的。会闻到消毒液的刺鼻气味，这是扩散现象，是由于分子不停地做无规则运动引起的；消毒液不容易被压缩，说明分子间存在着斥力。
【分析】水的比热容较大，便于对物体降温；温度不同的物体间通过热传递改变内能；闻到气味说明分子在不停的无规则运动；分子间有斥力。
13．（2021·辽宁模拟）如图所示是一个家用电吹风机的原理图。吹热风时，电动机和加热电阻丝是 （填“串联”或“并联”）的。头发吹干后，用塑料梳子梳理，头发会随着梳子飘起来，这是一种 现象，塑料梳子是 （填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】并联；摩擦起电；绝缘体
【知识点】两种电荷；导体与绝缘体；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】由图可知，吹冷风时，只有电动机工作，吹热风时，电动机和电热丝同时工作，即电动机和电热丝互不影响，是并联的。
用塑料梳子梳理头发，头发会随着梳子飘起来，这是由于梳子和头发因摩擦而带上异种电荷，从而相互吸引导致的，这是摩擦起电现象。
塑料梳子不容易导电，是绝缘体。
【分析】在并联电路中，用电器工作时互不影响。
摩擦现象生活中很常见，晚上睡觉前脱衣服时有火花；衣服上易沾有灰尘；梳子梳头发，头发随梳子飘起来等。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
14．（2023九上·府谷期末）我国家庭电路的供电电压是 V。家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是 过大；保险丝 （选填“能”或“不能”）由超导材料制成。
【答案】220；总功率；不能
【知识点】电压和电压的单位换算；超导体特点及作用；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】不同电源对外提供的电能不同。我国家庭电路的供电电压为220V。家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是总功率过大。当保险丝熔断后，不能用超导体代替，因为超导体的电阻为0，在电流过大时，不会产生热量，无法及时熔断来保护电路。
【分析】家庭电路中的电压为220V；家庭电路中电流过大的原因有短路和总功率过大；保险丝不能是超导体。
15．（2023九上·府谷期末）小刚同学在家中进行科学实践活动，他断开了家里的其它用电器，只让空调工作，此时电能表的表盘如图所示。他观察到5min内电能表的表盘转过300转，则空调消耗的电能是 J，此时表盘示数变为 。
【答案】；
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】空调消耗的电能为 ，此时表盘示数为
【分析】根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能；电能表窗口示数可以计算消耗的电能。
16．（2023九上·府谷期末）如图所示为一只“6V1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来接在12V的电源上，则每只小灯泡的电阻为 Ω；整个电路消耗的功率为 W，若把这样的三只灯泡并联起来接在6V的电源上，整个电路消耗的功率为 。
【答案】20；2.4；4.5
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上，三灯泡的电阻相等，因串联电路中各处的电流相等，三灯泡两端的电压相等，即 ，由图象可知，电路中的电流I=0.2A，则，此时每只灯泡灯丝的电阻 ，整个电路消耗的功率为P=UI=12V×0.2A=2.4W，若把这样的三只灯泡并联起来接在6V的电源上，三个灯泡的功率相等，都为1.5W，整个电路消耗的功率为P总=3×1.5W=4.5W
【分析】根据串联电路电压规律，计算分压；根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据电压和电流的乘积计算电功率。
三、作图题
17．（2021九上·路南期中）现在医院的病房中，病人需要护理时都能及时通知值班室的护士，这是因为安装了呼叫电路。假设某一病房有两张床，每张床都安装一个开关与值班室的一只灯泡对应，请你根据要求设计病房呼叫电路。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知，某一病房有两张床，每张床都安装一个开关与值班室的一只灯泡对应，这说明两灯互不影响，故为并联，并且各支路灯泡都有相应的开关控制；如图所示
【分析】各用电器可以单独工作， 是并联电路，并联电路中，各支路开关只控制支路用电器。
18．（2017·建湖模拟）如图所示为小黄家客厅的实物电路图．请你用笔画线代替导线，把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中．
【答案】解：如图所示：
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线．
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；
安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．
【分析】对于电灯接线的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯口，火线接在开关上，通过开关进灯头”．三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
四、综合题
19．（2023九上·府谷期末）按要求完成填空。
（1）如图甲，是四冲程汽油机工作过程中 冲程的示意图，该冲程将 能转化为内能；
（2）用图乙所示验电器判断物体是否带电，其原理是 ；
（3）用同一热源加热甲、乙两个相同质量的物体，吸收热量后两物体的温度与加热时间的变化情况如图丙所示，则甲、乙两物体比热容的大小c甲 c乙。（选填“>”“<”或“=”）
【答案】（1）压缩；机械
（2）同种电荷相互排斥
（3）>
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；验电器的原理及使用
【解析】【解答】（1）图甲两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
（3）由图可知当质量相同的甲、乙两物体吸收相同的热量（即加热相同时间）时，乙的温度变化量较大，由 可知，乙的比热容较小，即c甲>c乙。
【分析】（1）汽油机的气门关闭活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
（3）质量和吸收热量相同时，温度差越大，比热容越小。
五、实验题
20．（2023九上·府谷期末）小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，他在学校实验室找来了如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只、一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“50Ω，1A”字样，导线若干。
（1）连接电路时开关应处于 状态；
（2）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障可能是电阻R （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是 V，要完成这次实验。接下来他应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2V；
（4）小明再将50Ω电阻接入电路完成实验后，利用收集到的多组数据，作出了图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是 。
【答案】（1）断开
（2）断路
（3）2.4；A
（4）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开。
（2）电流表无示数，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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）由图甲可知，电压表选用小量程，由图乙可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2.4V。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V。
（4）由图象可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）在串联电路中，电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针的位置，测量电压；当电压表的电阻变大，为保持电压一定，滑动变阻器的电阻变大；
（4）电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。
21．（2023九上·府谷期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明做出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关；③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）按照如图所示连接电路，在电路中分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小；
（2）为了验证上述猜想②，应该闭合 两个开关；
（3）闭合开关S1和S3，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：其它条件相同的情况下， ，电阻越大。
（4）实验中发现实验现象不明，小明将灯泡换成了 （选填“电流表”或“电压表”），电表的示数越大，说明表所在支路的导体电阻越 ；
（5）接下来，小明又做了如下实验：将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同，这说明导体的电阻与 有关。
【答案】（1）灯泡的亮度
（2）S1、S3
（3）横截面积越小
（4）电流表；小
（5）温度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法。
（2）为了验证上述猜想②，应选择材料相同、长度相同，横截面积不同的电阻，所以应选择A、C两电阻丝，则应闭合开关S1和S3。
（3）闭合开关S1和S3，电阻丝A、C接入电路，它们的长度相同、材料相同，横截面积不同，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
（4）实验中观察灯泡的亮度，当导体的电阻相差不多时实验现象不明显，应将灯泡换成电流表，电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，导体电阻越小，电流表示数越大。
（5）将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍合金丝吹一段时间热风，合金丝温度升高；再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风，合金丝温度降低，发现两次实验中电表的示数不同，说明两种情况下合金丝的电阻不同，由此可知，导体的电阻与温度有关。
【分析】（1）探究电阻大小的影响因素时，通过灯泡的亮度可以反应电阻的大小；
（2）探究电阻和导体的横截面积的关系，需要保持材料和长度相同；
（3）当导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
（4）利用电流表的示数，可以反应电阻大小；电流表示数越大， 电阻越小；
（5）导体的电阻和温度有关。
22．（2023九上·府谷期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）；
（2）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 ___________；
A．开关短路 B．灯泡短路
C．电压表断路 D．灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω；
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额；
② ，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1；
③小灯泡额定功率的表达式：P额= （用U额、U1、R0表示）。
【答案】（1）
（2）B
（3）D
（4）2.5；0.75
（5）11.67
（6）保持滑动变阻器的位置不变；
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）滑动变阻器串联接入电路，且要求一上一下，要求滑动向左滑动时，灯泡变亮，故需要接滑动变阻器的A接线柱，故如下图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑片需要位于阻值最大处，故应将滑片移到B处。
（3）A．若开关短路，灯泡一直亮，A不符合题意；
B．若灯泡短路，灯泡一直不亮，B不符合题意；
C．若电压表断路，灯泡会一直亮，C不符合题意；
D．只有灯泡接触不良，才会一会亮一会不亮，D符合题意。
故答案为：D。
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，故当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；如图乙所示，为电流表，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（5）当灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分担的电压为 ，实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于
（6）闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额，此时滑动变阻器与定值电阻与灯泡串联，且电压表测量小灯泡的电压，让小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片的位置不变，此时闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表测量待测定值电阻和灯泡的电压，这样定值电阻的电压就是可以测量出，为 ，通过定值电阻就可以求出小灯泡的额定电流；故灯泡的额定电流为 ，小灯泡额定功率的表达式
【分析】（1）测量灯泡的电功率时，滑动变阻器一上一下串联连接，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）闭合开关前，滑片远离下面的接线柱实现电阻最大；
（3）在串联电路中，用电器接触不良，发生断路；
（4）用电器的电压达到额定电压，正常发光；根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据电压和电流的乘积计算电功率；
（5）根据电源电压和用电器的分压，计算滑动变阻器的分压， 结合电流计算电阻；
（6）利用电压表测量灯泡的电功率时，电压表先测量灯泡的分压，再测量灯泡和电阻的总电压；根据电阻的分压和电阻的比值， 计算电流，根据灯泡的电压和电流的乘积计算电功率。
六、计算题
23．（2023九上·府谷期末）水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L，加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3，q燃油=4.5×107J/kg，]求：
（1）摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为多少？
（2）该过程中摩托艇的热机效率是多少？
（3）若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将多少千克的水从20℃升高到80℃？
【答案】（1）解：油箱容积为
根据 知一满箱燃油的质量为
一满箱燃油完全燃烧放出的热量为
答：摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为3.6×108J；
（2）解：摩托艇的热机效率为
答：该过程中摩托艇的热机效率是40%；
（3）解：根据题意可得，水吸收的热量为
由 可得，可将水由20℃升高到80℃的质量为
答：若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将1000千克的水从20℃升高到80℃。
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据物体的密度和体积的乘积计算质量，利用燃料的质量和热值的乘积，计算热量；
（2）根据热机做功多少和总热的比值， 计算热机效率；
（3）根据热效率和总热的乘积计算吸收的热量，结合物体的比热容和温度差，计算物体的质量。
24．（2023九上·府谷期末）如图所示是某调温型电烤箱的简化电路图，它的工作电压为220V，S为单刀双掷开关，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当S接2时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）高温挡的电功率是多少？通电5min消耗的电能是多少？
【答案】（1）解：当S接2时为低温挡，此时R1和R2串联，根据P=UI可知电路中的电流
答：低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（2）解：低温挡工作时，根据欧姆定律可知电路的总电阻
发热电阻R1的阻值R1=R-R2=110Ω-70Ω=40Ω
答：发热电阻R1的阻值是40Ω；
（3）解：当S接1时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据 可知总功率较大，为高温挡，高温挡的电功率
通电5min消耗的电能W=P高温t=1210W×5×60s=3.63×105J
答：高温挡的电功率是1210W，通电5min消耗的电能是3.63×105J。
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电压和电流的比值， 计算电阻；结合串联电路电阻规律，计算部分电阻；
（3）根据电压和电阻，可以计算用电器的电功率，根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
