物理试卷（解析版）

一、单项选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1．如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开，这个实验现象说明了（　　）

A．一切物质的分子部在不停地做无规则的运动

B．分子之间存在引力

C．分子之间存在斥力

D．分子间存在间隙

2．下列说法中，属于通过做功改变物体内能的是（　　）

A．用煤气灶烧水，水温升高

B．感冒发烧时，用冷毛巾敷额头降温

C．在太阳光照射下，路面温度升高

D．用打气筒给轮胎打气，气筒壁发热

3．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）

A．吸气过程    B．压缩过程    C．做功过程    D．排气过程

4．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）

A．陶瓷碗    B．橡皮擦    C．钢尺    D．塑料笔杆

5．如图甲所示，验电器A带负电，B不带电．用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（　　）

A．电流方向由A到B    B．电流方向由B到A

C．有电流但方向无法确定    D．始终无电流

6．如图是滑动变阻器阿迪结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　）

A．    B．    C．    D．

7．如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是（　　）

A．空气开关    B．二孔插座    C．带开关的灯泡    D．三孔插座

8．如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1的亮度比L2暗，下列说法正确的是（　　）

A．L1、L2两灯泡串联

B．L1、L2两灯泡并联

C．通过灯L1的电流小于灯L2的电流

D．开关S只能控制灯L1

9．下列家用电器中，正常工作时通过的电流接近5A的是（　　）

A．电视机    B．日光灯    C．电冰箱    D．空调机

10．在如图所示的电路中，闭合开关S，调节变阻器，使得标有“6V 3W”字样的小灯泡L1正常发光，若将灯泡换成“6V 6W”的小灯泡L2，并且滑动变阻器滑片P的位置不改变，则小灯泡L2的实际功率（　　）

A．小于6W    B．等于6W    C．大于6W    D．无法判断

二、多项选择题（共3小题，每小题3分，满分9分）

11．下列四个单位中，属于电能单位的是（　　）

A．V•A•s    B．J/s    C．W•s    D．V•A

12．如图所示，电源电压不变，灯L1、L2的电阻分别为R1和R2，且R1：R2=1：2，则下列选项中正确的是（　　）

A．当开关S闭合时，电表甲、乙都是电压表，则其示数之比为U甲：U乙=2：1

B．当开关S闭合时，电表甲、乙都是电压表，则其示数之比为U甲：U乙=3：1

C．当开关S断开时，电表甲、乙都是电流表，则其示数之比为I甲：I乙=2：3

D．当开关S断开时，电表甲、乙都是电流表，则其示数之比为I甲：I乙=1：3

13．如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，下列判断正确的是（　　）

A．R1的电阻为10Ω

B．滑动变阻器的最大电阻为20Ω

C．电路消耗的最小总功率为1.8W

D．电路消耗的最大总功率为3.6W

三、填空题（共6小题，每小题4分，满分24分）

14．A、B两根完全一样的导线，长度都是1m，把A剪去一半，剩下的一半根B相比，______的电阻大；把A剩下的一半再均匀拉长到1m跟B相比，______的电阻小．（选填A或B）

15．如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来．甲图产生的原因是：______；乙图产生的原因是：______．

16．在如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表A的示数将______，电压表V1的示数将______．（填“变大”、“变小”或“不变”）

17．如图所示为小红家的电能表，其示数为______kW•h．他想借助家中的电能表测量电热器的实际功率，他先断开其他用电器，只让电热器单独工作了2min，电能表转盘转过了80圈，则电热器的实际功率是______W．

18．阻值为2Ω的电阻丝，通过2A的电流时，在2min内产生的热量是______J，消耗的电能是______J．

19．某学校共有“220V 60W”的灯泡500盏，平均每天工作5h．这种灯泡正常工作电压为______V．如果改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了，则该校一年（365天）可节约用电______度．

四、解答题（共6小题，满分37分）

20．将额定功率为1000W的电热水壶接入家庭电路中，正常工作14min，能把2kg的水从20℃加热到100℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．求：

（1）水吸收的热量；

（2）电热水壶消耗的电能；

（3）电热水壶的加热效率．

21．有一只小灯泡，它正常工作时电压是5V，此时它的电阻为10Ω．若将此灯泡接在电压为8V的电源上，要使它正常工作，需要串联一个多大的电阻？这个电阻消耗的功率多大？

22．在“研究电流与电压和电阻的关系”的实验中，同学们设计了如图所示电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中．

表一

（2）在研究电流与电阻关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，应向______（选填“右”或“左”）调节滑片P，使电压表的示数仍为3V．

23．某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率．已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．

（1）用笔在图1中画出导线完成电路的连接（各电表要选择合适的量程）；

（2）请你在图2虚线框内设计出记录实验数据的表格．数据需包括：小灯泡两端的电压等于额定电压、小于额定电压、大于额定电压三种情况；

（3）在某次测量中，电流表、电压表的示数如图3所示，计算出小灯泡此时的电功率为______W．

24．在一次物理实验活动中，老师拿出了一个密封盒．告诉同学们：里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联（电源电压和电阻Rx的阻值均未知），在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外，如图所示．老师要求同学们：“在不损坏密封盒的前提下，只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值．”

实验桌上有如下器材：

一只量程适合的电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻，一个开关，若干根导线．

要求：

（1）根据给出的器材，在图上画出完整的实验电路图；

（2）请把实验步骤补充完整，并写出需要的物理量．

a．按电路图连接好实验的电路；

b．______；

c．______．

（3）写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式．

25．AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在甲、乙两地之间，如图1所示（导线单位长度的阻值为r）．由于深埋地下，当两导线上和两导线之间发生断路、短路或漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处接入一个未知电阻）时，故障位置不容易被观察到．为了判断故障的类型和位置，维修人员通常在导线的左右两侧安装检测电路，在左侧安装检测电路，其中电阻R0为保护电阻且阻值已知，右侧加装电压表V2，如图2所示．当电流表无示数，且电压表V1与电压表V2的示数几乎相同时，可视为导线无故障．请分析维修人员检测数据，回答下列问题：

（1）若检测电路中电流表示数为0，电压表V2示数为0，表明输电线故障为______．

（2）若检测电路中电流表示数为I，电压表V1示数为U，电压表V2示数为U′，且U′明显的比U小，则表明输电线故障为______．请估测故障处与甲地间的距离并写出过程．（用r、I、U、U′、R0表示）

2018-2019学年天津市滨海新区九年级（上）期末物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1．如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开，这个实验现象说明了（　　）

A．一切物质的分子部在不停地做无规则的运动

B．分子之间存在引力

C．分子之间存在斥力

D．分子间存在间隙

【考点】分子间的作用力．

【分析】要解答本题需掌握：分子间存在引力的条件，即分子间的距离大于平衡距离．

【解答】解：两块表面平整的铅放在一起，经过一段时间下面能吊起重物，说明分子间存在引力．

故选B．

【点评】本题主要考查学生对分子间作用力的理解和掌握，是中招的热点．

2．下列说法中，属于通过做功改变物体内能的是（　　）

A．用煤气灶烧水，水温升高

B．感冒发烧时，用冷毛巾敷额头降温

C．在太阳光照射下，路面温度升高

D．用打气筒给轮胎打气，气筒壁发热

【考点】做功改变物体内能．

【分析】做功可以让机械能和内能之间进行转化，对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少．

【解答】解：用煤气灶烧水时水温升高，感冒发烧时用冷毛巾敷额头降温，在太阳光照射下路面温度升高这三种情况都是通过热传递改变物体的内能，故A、B、C都不符合题意；

用打气筒给轮胎打气时气筒壁发热，是通过做功改变了物体的内能，符合题意；

故选D．

【点评】解决此类问题要知道做功可以改变物体的内能．

3．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）

A．吸气过程    B．压缩过程    C．做功过程    D．排气过程

【考点】内燃机的四个冲程．

【分析】内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断是哪一个冲程．

【解答】解：观察图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，是做功冲程．

故选：C．

【点评】本题考查了内燃机各个冲程的判断，明确各个冲程的气门关闭情况和活塞的运行方向是解题的关键．

4．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）

A．陶瓷碗    B．橡皮擦    C．钢尺    D．塑料笔杆

【考点】导体．

【分析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．

【解答】解：ABD、陶瓷碗、橡皮擦、塑料笔杆都不容易导电，是绝缘体，不合题意；

C、钢尺是金属材料制成的，容易导电，是导体，符合题意．

故选C．

【点评】本题考查了导体和绝缘体的概念．对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背．如塑料，橡胶，陶瓷等常用来制作用电器的外壳，以防止触电，它们都是绝缘体；而电线芯用金属来做，因为金属容易导电，是导体，常见的酸、碱、盐的水溶液是导体．

5．如图甲所示，验电器A带负电，B不带电．用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（　　）

A．电流方向由A到B    B．电流方向由B到A

C．有电流但方向无法确定    D．始终无电流

【考点】电流的方向．

【分析】人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．

【解答】解：当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，电子会发生定向移动，从A移动到B使验电器B也带上了电．由于电子带的是负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以电流方向与电子移动的方向相反，故电流方向由B到A．

故选 B．

【点评】本题考查了电流的方向，要明确电流的形成与电流方向的区别：电荷的定向移动形成电流，发生定向移动形成电流的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动；而电流方向是人们规定的，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向．

6．如图是滑动变阻器阿迪结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　）

A．    B．    C．    D．

【考点】滑动变阻器的使用．

【分析】（1）滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱，哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的，接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分．

（2）当滑片滑动时，接入电路的电阻丝变长，则电阻变大，变短则电阻变小．

【解答】解：A、滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，滑动变阻器连入电路的电阻变大，故A正确；

B、滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器相当于导线，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故B错误；

C、滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被结成定值电阻，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故C错误；

D、向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，接入电路的滑动变阻器阻值变小，故D错误；

故选A．

【点评】本题考查了滑动变阻器的使用，知道滑动变阻器的原理、分析清楚图示滑动变阻器即可正确解题．

7．如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是（　　）

A．空气开关    B．二孔插座    C．带开关的灯泡    D．三孔插座

【考点】家庭电路的连接．

【分析】火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入螺旋套．火线接在灯泡的顶端，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，更安全．

【解答】解：A、空气开关相当于保险丝，串联在干路中，连接正确，故A不合题意；

B、两孔插座，与其他用电器并联，接线左零右火，连接正确，故B不合题意；

C、开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡，但是接在火线上，当开关断开时，能切断火线；开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全．由图可知，这位同学连接的电路中明显的错误是开关接在零线上了，故C符合题意；

D、三孔插座与其他用电器并联，接线左零右火上地线，连接正确，故D不合题意．

故选C．

【点评】掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法．属于基础知识考查．

8．如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1的亮度比L2暗，下列说法正确的是（　　）

A．L1、L2两灯泡串联

B．L1、L2两灯泡并联

C．通过灯L1的电流小于灯L2的电流

D．开关S只能控制灯L1

【考点】串联电路和并联电路的辨别；串联电路的电流规律．

【分析】由图可知两灯串联在电路中时，串联电路中各用电器互相影响，串联电路中各处的电流相等，灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的．

【解答】解：由图可知灯泡L1、L2、开关S依次连接在电源两端，则是串联电路，开关S控制灯L1、L2；

因串联电路中各处的电流相等，所以，通过灯L1的电流与灯L2的电流一定相等，故A正确，BCD不正确．

故选A．

【点评】本题考查了电路结构的分析和串联电路的特点，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．

9．下列家用电器中，正常工作时通过的电流接近5A的是（　　）

A．电视机    B．日光灯    C．电冰箱    D．空调机

【考点】电流的大小．

【分析】本题由常用家用电器的功率及电功率的计算公式可得．

家用电器的额定电压都是220V，根据我们对用电器电功率的了解和电功率公式的变形式I=分别算出这四个用电器的电流．

【解答】解：

A、电视机的功率约为200W，由I=得，电流约为1A，故选项A错；

B、日光灯的功率约为40W，由I=得，电流约为0.2A左右，故选项B错；

C、家用电冰箱的功率约为100W，由I=得，电流约为0.5A，故选项C错；

B、家用空调的功率约为1000W，由I=得，电流约为5A左右，故选项D正确．

故选D．

【点评】对于每个用电器的电流大小是多少，我们是有些陌生，不过我们可以借助我们比较熟悉的电功率来进行分析．

10．在如图所示的电路中，闭合开关S，调节变阻器，使得标有“6V 3W”字样的小灯泡L1正常发光，若将灯泡换成“6V 6W”的小灯泡L2，并且滑动变阻器滑片P的位置不改变，则小灯泡L2的实际功率（　　）

A．小于6W    B．等于6W    C．大于6W    D．无法判断

【考点】实际功率．

【分析】两灯泡的额定电压相等，根据R=可知两灯泡电阻的大小，分析滑片不动更换灯泡后电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和滑动变阻器两端的电压变化，根据串联电路的电压特点得出此时灯泡两端的电压变化，然后可知小灯泡L2的实际功率如何变化．

【解答】解：已知两灯泡的额定电压相等，

由P=可知，““6V 3W””小灯泡L1的电阻大于“6V  6W”小灯泡L2的电阻，

更换灯泡时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变时，电路中的总电阻变小，

由I=，可知电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压变大，

因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，

所以此时灯泡L2两端的电压变小，小于L2的额定电压，则小灯泡L2的实际功率小于6W．

故选A．

【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是更换灯泡后灯泡两端电压的判断．

二、多项选择题（共3小题，每小题3分，满分9分）

11．下列四个单位中，属于电能单位的是（　　）

A．V•A•s    B．J/s    C．W•s    D．V•A

【考点】电功．

【分析】在国际单位制中，电能的单位是焦耳，常用的电能单位有kW•h，电功率的单位是瓦特，根据以上分析及电功公式W=UIt、W=Pt等分析答题．

【解答】解：A、由电功公式W=UIt可知，1J=1V•A•s，即V•A•s是电能的单位，故A符合题意；

B、1W=1J/s，而瓦特是功率的单位，故B不合题意；

C、根据公式W=Pt可得，所以W•s是电能的单位，故C符合题意；

D、根据公式P=UI可得，V•A是电功率的单位，故D不合题意．

故选AC．

【点评】本题是一道基础题，考查了电能的单位，电学公式较多，应知道公式中每个字母代表什么物理量、各物理量的单位、各单位的符号．

12．如图所示，电源电压不变，灯L1、L2的电阻分别为R1和R2，且R1：R2=1：2，则下列选项中正确的是（　　）

A．当开关S闭合时，电表甲、乙都是电压表，则其示数之比为U甲：U乙=2：1

B．当开关S闭合时，电表甲、乙都是电压表，则其示数之比为U甲：U乙=3：1

C．当开关S断开时，电表甲、乙都是电流表，则其示数之比为I甲：I乙=2：3

D．当开关S断开时，电表甲、乙都是电流表，则其示数之比为I甲：I乙=1：3

【考点】欧姆定律的应用．

【分析】由图可知，当电表都是电压表时，两灯串联，甲测总电压，乙测L1两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算两电表示数比；

由图可知，当电表都是电流表时，两灯并联，甲测L1电流，乙测总电流，由并联电路特点和欧姆定律计算两电表的示数比．

【解答】解：

（1）由图可知，当电表都是电压表时，L1、L2串联，甲测总电压，乙测L1两端电压，

串联电路中电流处处相等，由欧姆定律可得两电表示数比：

====，故B正确，A错误；

（2）由图可知，当电表都是电流表时，两灯并联，甲测L1电流，乙测干路的电流，

由并联电路特点知：U=U1，

由欧姆定律可得：I甲R1=I乙，

所以： ===，故C正确，D错误．

故选BC．

【点评】本题考查电压表和电流表在电路中的作用、串并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象．

13．如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，下列判断正确的是（　　）

A．R1的电阻为10Ω

B．滑动变阻器的最大电阻为20Ω

C．电路消耗的最小总功率为1.8W

D．电路消耗的最大总功率为3.6W

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【分析】由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压，利用P=UI求出电路消耗的最大和最小功率．

【解答】解：由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．

当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1=0.6A，

由I=可得，电源的电压：

U=I1R1=0.6A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，I2=0.2A，U2=4V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：

U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因电源的电压不变，

所以，0.6A×R1=0.2A×R1+4V，

解得：R1=10Ω，故A正确；

由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：

R2===20Ω，故B正确；

电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V，

电路消耗的最小功率：

P2=UI2=6V×0.2A=1.2W，故C错误；

电路消耗的最大功率：

P1=UI1=6V×0.6A=3.6W，故D正确．

故选ABD．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大．

三、填空题（共6小题，每小题4分，满分24分）

14．A、B两根完全一样的导线，长度都是1m，把A剪去一半，剩下的一半根B相比，　B　的电阻大；把A剩下的一半再均匀拉长到1m跟B相比，　B　的电阻小．（选填A或B）

【考点】影响电阻大小的因素．

【分析】影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度，据此分析回答．

【解答】解：

把A剪去一半，剩下的一半导线跟B相比，材料、横截面积都相同，但长度减小了，电阻变小，所以小于B的电阻，即B的电阻大；

把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，材料不变，长度一样，但是横截面积变小了，电阻变大，所以大于B的电阻，即B的电阻小．

故答案为：B；B．

【点评】此题考查学生对于影响电阻大小因素的理解和掌握．学会控制变量法的应用是解题关键．

15．如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来．甲图产生的原因是：　总功率过大　；乙图产生的原因是：　短路　．

【考点】家庭电路电流过大的原因．

【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大．

【解答】解：（1）家庭电流中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大，

图甲：用电器总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式P=UI，电流会非常大；

图乙：金属件将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大．

故答案为：总功率过大；短路．

【点评】本题考查家庭电路电流过大的原因，相对比较简单，属于基础题．

16．在如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表A的示数将　变大　，电压表V1的示数将　变小　．（填“变大”、“变小”或“不变”）

【考点】欧姆定律的应用．

【分析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表V1测电阻R′两端电压，电压表V2测电阻R两端电压；根据滑片移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，根据串联电路特点判断电路总电阻如何变化；由欧姆定律判断电路电流如何变化；最后根据欧姆定律与串联电路特点判断电压表示数如何变化．

【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电阻R′两端电压，电压表V2测电阻R两端电压；

由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电阻R阻值不变，电路总电阻变小；

电源电压不变，电路总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大；

由于电阻R阻值不变，根据I=可得U2=IR可知，电阻R两端电压变大，电压表V2示数变大，

由于电源电压U不变，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：U2=U﹣U1，U2变小，即电压表V1示数变小．

故答案为：变大；变小．

【点评】本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

17．如图所示为小红家的电能表，其示数为　250.6　kW•h．他想借助家中的电能表测量电热器的实际功率，他先断开其他用电器，只让电热器单独工作了2min，电能表转盘转过了80圈，则电热器的实际功率是　800　W．

【考点】电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法．

【分析】（1）电能表的读数：最后一位是小数，单位是kW•h；

（2）该电能表上标有3000r/kW•h，表示电能表转盘每转过3000转用电1kW•h．这样可算出电能表转盘转过了80圈时消耗的电能，知道做功时间，利用P=可算出实际功率．

【解答】解：

（1）如图，电能表读数为250.6kW•h；

（2）3000r/（kW•h），表示电能表转盘每转过3000转用电1kW•h，

则电能表转盘每转过1转表明用电器消耗电能kW•h，

电能表转盘转过了80圈消耗的电能是：

W=kW•h=×3.6×106J=9.6×104J；

t=2min=120s，

实际功率：

P===800W．

故答案为：250.6；800．

【点评】本题除了熟知电功率公式外，还要明确3000r/kW•h的含义，并注意电能表上的单位是kW•h．

18．阻值为2Ω的电阻丝，通过2A的电流时，在2min内产生的热量是　960　J，消耗的电能是　960　J．

【考点】焦耳定律的计算公式及其应用；电功的计算．

【分析】（1）电流流过电热丝时，电流做的功，即电热丝消耗的电能全部转化为焦耳热；

（2）已知电热丝的电阻R、通过电热丝的电流I、通电时间t，由W=I2Rt可求出电热丝产生的热量．

【解答】解：

电阻丝产生的热量Q=I2Rt=（2A）2×2Ω×120s=960J；

电热丝消耗的电能全部用来产生热量，电热丝消耗的电能是960J．

故答案为：960；960．

【点评】本题考查了焦耳定律的应用，是一道基础题，熟练掌握焦耳定律是解题的关键．

19．某学校共有“220V 60W”的灯泡500盏，平均每天工作5h．这种灯泡正常工作电压为　220　V．如果改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了，则该校一年（365天）可节约用电　18250　度．

【考点】电功的计算；额定电压．

【分析】（1）家用电器正常工作的电压都是220V；

（2）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据W=Pt分别求出照明灯泡和日光灯每天4小时，一年（365天）消耗的电能，两者之差即为节约的电能．

【解答】解：

教室内日光灯正常工作的电压为220V；

照明灯泡每天5h，一年（365天）消耗的电能：

W照=nP照t=500×60×10﹣3kW×5h×365=54750kW•h，

日光灯每天5h，一年（365天）消耗的电能：

W日=nP日t=500×40×10﹣3kW×5h×365=36500kW•h，

该校一年可节约电能：

W节约=W照﹣W日=54750kW•h﹣36500kW•h=18250kW•h．

故答案为：220；18250．

【点评】本题考查了电功的简单计算，关键是理清用电器的工作时间，是一道基础题目．

四、解答题（共6小题，满分37分）

20．将额定功率为1000W的电热水壶接入家庭电路中，正常工作14min，能把2kg的水从20℃加热到100℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．求：

（1）水吸收的热量；

（2）电热水壶消耗的电能；

（3）电热水壶的加热效率．

【考点】电功与热量的综合计算．

【分析】（1）已知水的比热容和质量以及初温、末温，根据公式Q吸=c水m（t﹣t0）求出水吸收的热量；

（2）电热水壶接入家庭电路中时实际功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能；

（3）水吸收的热量和消耗电能的比值即为电热水壶的加热效率．

【解答】解：（1）水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）

=6.72×105J；

（2）由P=可得，电热水壶消耗的电能：

W=Pt=1000W×14×60s=8.4×105J；

（3）电热水壶的加热效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）水吸收的热量是6.72×105J；

（2）电热水壶消耗的电能为8.4×105J；

（3）电热水壶的加热效率为80%．

【点评】本题考查学生对热量计算、电功计算和效率计算的掌握，难度不大，掌握相关公式是解题的关键．

21．有一只小灯泡，它正常工作时电压是5V，此时它的电阻为10Ω．若将此灯泡接在电压为8V的电源上，要使它正常工作，需要串联一个多大的电阻？这个电阻消耗的功率多大？

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【分析】根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，再利用串联电路电压的特点，求出串联电阻两端的电压，最后利用公式R=计算串联电阻的阻值，已求出电流和电阻的阻值，可利用公式P=UI计算电阻消耗的电功率．

【解答】解：由题意可知：正常工作时电压是5V，则正常发光时的电流为I===0.5A，

根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知：

电阻分担的电压UR=U﹣UL=8V﹣5V=3V，

由欧姆定律得：R===6Ω，

则电阻消耗的电功率是：

PR=URI=3V×0.5A=1.5W．

答：要使它正常工作，需要串联一个6Ω的电阻，这个电阻消耗的功率是1.5W．

【点评】本题考查了串联分压的特点，利用串联电路的特点和欧姆定律计算出串联电阻的大小，以及利用公式P=UI计算实际功率．

22．在“研究电流与电压和电阻的关系”的实验中，同学们设计了如图所示电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中．

表一

（2）在研究电流与电阻关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，应向　左　（选填“右”或“左”）调节滑片P，使电压表的示数仍为3V．

【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．

【分析】（1）实验目的是探究电流与电压、电阻的关系，因此要用到控制变量法，把握表一、表二中数据的相同点与不同点是得出结论的入手点．

（2）先分析电路中总电阻的变化，再分析电路中电流的改变以及滑动变阻器两端电压的变化，然后根据串联电路的特点确定电压表示数的变化；根据串联电路起分压作用进行分析滑动变阻器接入电路中阻值的变化，进一步判断滑片移动的方向．

【解答】解：（1）①在表一中，导体的电阻5Ω一定，导体两端的电压从1.0V到2.0V再到3.0V，相对应的，导体中的电流从0.2A到0.4A再到0.6A．电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．

②在表二中，导体两端的电压3V一定，导体的电阻从5Ω到10Ω，再到15Ω，相对应的，导体中的电流从0.6A到0.3A再到0.2A，电阻增加几倍，电流变为原来的几分之一倍，故得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

（2）滑动变阻器的滑片位置不变，当用10Ω的定值电阻代替5Ω的定值电阻时，电路中的总电阻变大，

由I=可知，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数大于3V，串联电路中电阻越大分得的电压越大，

为使两端的电压保持3V不变，应增大滑动变阻器两端电压，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，

滑片应向左调节．

故答案为：（1）通过导体的电流和导体两端的电压成正比；通过导体的电流和导体的电阻成反比；（2）左．

【点评】本题考查了电流跟电压和电阻的关系，涉及到欧姆定律和滑动变阻器的使用，关键是知道串联电路中电阻越大、分得的电压越大．在研究时采用控制变量法，做题时可以根据已知知识欧姆定律去作答．

23．某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率．已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．

（1）用笔在图1中画出导线完成电路的连接（各电表要选择合适的量程）；

（2）请你在图2虚线框内设计出记录实验数据的表格．数据需包括：小灯泡两端的电压等于额定电压、小于额定电压、大于额定电压三种情况；

（3）在某次测量中，电流表、电压表的示数如图3所示，计算出小灯泡此时的电功率为　0.76　W．

【考点】电功率的测量．

【分析】（1）测量小灯泡电功率时，使电流表、灯泡、开关以及滑动变阻器串联连接，根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据欧姆定律得出灯泡正常发光时的电流，根据灯泡正常发光的电流确定电流表的量程，滑动变阻器按一下一下原则连接；

（2）实验中，需要测量电压、电流，并根据P=UI计算出功率，因此表格内容包括电压、电流、功率以及实验次数，据此设计表格；

（3）依据量程和分度值读出电表示数，利用公式P=UI计算电功率．

【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程为0～3V；灯泡正常发光时的额定电流：I===0.25A，可接小量程，将电流表、灯泡、开关以及滑动变阻器串联连接，电压表与灯泡并联，注意滑动变阻器按一上一下原则连接；如图所示：

（2）表格内容包括电压、电流、功率以及实验次数，如下表所示：

（3）电流表接小量程分度值为0.02A，根据指针位置可知I=0.38A，电压表接小量程，分度值为0.1V，故U=2V，

电功率P=UI=2V×0.38A=0.76W．

故答案为：（1）见上图；（2）见上表；（3）0.76W．

【点评】本题考查伏安法测功率的实物电路连接以及表格设计，关键是明确伏安法测功率的原理．

24．在一次物理实验活动中，老师拿出了一个密封盒．告诉同学们：里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联（电源电压和电阻Rx的阻值均未知），在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外，如图所示．老师要求同学们：“在不损坏密封盒的前提下，只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值．”

实验桌上有如下器材：

一只量程适合的电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻，一个开关，若干根导线．

要求：

（1）根据给出的器材，在图上画出完整的实验电路图；

（2）请把实验步骤补充完整，并写出需要的物理量．

a．按电路图连接好实验的电路；

b．　断开开关S，读出此时电流表的示数I1　；

c．　闭合开关S，读出此时电流表的示数I2　．

（3）写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式．

【考点】欧姆定律的应用；电阻的串联．

【分析】电路中没有电压表，只有电流表，且只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值，可以根据电源的电压不变进行设计实验，即R0与Rx、电流表、电源串联组成电路，然后把开关并联在R0两端，然后分别闭合、断开开关S测出电路中的电流，利用欧姆定律和串联电路中的电阻特点得出等式即可测出Rx的阻值，据此进行解答．

【解答】解：（1）定值电阻R0与电流表、电源、定值电阻Rx串联组成电路，然后把开关并联在R0两端，如下图所示：

（2）实验步骤和需要的物理量：

a．按电路图连接好实验的电路；

b．断开开关S，读出此时电流表的示数I1；

c．闭合开关S，读出此时电流表的示数I2．

（3）

因电源的电压不变，且串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=可得：

U=I1（R0+Rx）=I2Rx，

整理可得：Rx=．

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）b．断开开关S，读出此时电流表的示数I1；c．闭合开关S，读出此时电流表的示数I2；

（3）测得的物理量有：电流表的示数I1、I2，Rx阻值的表达式为Rx=．

【点评】本题考查了电阻的测量实验，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好电源的电压不变和题干中老师的要求是关键．

25．AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在甲、乙两地之间，如图1所示（导线单位长度的阻值为r）．由于深埋地下，当两导线上和两导线之间发生断路、短路或漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处接入一个未知电阻）时，故障位置不容易被观察到．为了判断故障的类型和位置，维修人员通常在导线的左右两侧安装检测电路，在左侧安装检测电路，其中电阻R0为保护电阻且阻值已知，右侧加装电压表V2，如图2所示．当电流表无示数，且电压表V1与电压表V2的示数几乎相同时，可视为导线无故障．请分析维修人员检测数据，回答下列问题：

（1）若检测电路中电流表示数为0，电压表V2示数为0，表明输电线故障为　断路　．

（2）若检测电路中电流表示数为I，电压表V1示数为U，电压表V2示数为U′，且U′明显的比U小，则表明输电线故障为　漏电　．请估测故障处与甲地间的距离并写出过程．（用r、I、U、U′、R0表示）

【考点】欧姆定律的应用．

【分析】（1）电压表有示数说明两电压表V1与电压表V2的示数几乎相同时，可视为导线无故障．接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电源板并联部分断路；

（2）根据电压表V2的示数变化判断出故障；根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝的阻值，再根据电阻丝单位长度的阻值为r求出电阻丝的长度，然后除以2即为故障处与A端的距离．

【解答】解：（1）电流表示数为0，电压表V1示数为U，说明电压表并联部分断路，即输电线断路；

（2）由于电压表V1与电压表V2的示数几乎相同时，视为导线无故障；若输电线的故障是短路，电压表V2的示数应为零；而实际测量情况是且U′明显的比U小，所以电线的故障是发生漏电现象；

由I=可得，电路中的总电阻：R=，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电阻丝的阻值：

R线=R﹣R0﹣R′=﹣R0﹣，

因电阻丝单位长度的阻值为r，所以，电阻丝的电阻R线=2Lr，

所以，2Lr=﹣R0﹣，

解得：与A端的距离L=．

故答案为：（1）断路；（2）漏电；与A端的距离L=．

【点评】本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是故障处与A端距离的2倍．

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