2016-2017学年福建省厦门市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共16小题，每小题2分，满分32分）
1．如图中四幅画均是国画大家张大千的作品，画中水只以固态形式出现的是（ ）
A．
金顶观云 B．
山楼听雨 C．
寒岩积雪 D．
溪山烟霭
2．物理学史上许多重大发明对人类社会进步产生深刻的影响，制造出第一台有实用价值的蒸汽机而推动了第一次工业革命的科学家是（ ）
A．安培 B．伏特 C．欧姆 D．瓦特
3．“池塘一夜秋分冷，吹散芰荷红玉影；蓼花菱叶不胜愁，重露繁霜压纤梗”，该诗出自《红楼梦》，诗中“重露”“繁霜”的形成过程（ ）
A．都要吸热 B．都要放热 C．都是凝华 D．都是液化
4．以下描述中属于电现象的是（ ）
A．小林风驰电掣似地飞奔 B．小林的眼睛会放电
C．小林如触电般呆住了 D．小林家的冰箱漏电了
5．关于0℃，下列说法正确的是（ ）
A．0℃时物体没有内能 B．0℃时水一定结成冰
C．0℃时水依然可以蒸发 D．0℃是厦门冬天常见的温度
6．下列做法不符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿毛巾擦正在工作的台灯
B．要换电灯前要先断开电源开关
C．洗衣机的金属外壳要接地线
D．绝缘层破损的导线要及时更换
7．如图所示四种暖手方式中，通过做功改变内能的是（ ）
A．
哈气 B．
搓手
C．
开暖灯 D．
戴USB接口暖手套
8．以下电路中的元件属于用电器的是（ ）
A．电路中的干电池 B．供电中的发电机
C．行驶的电瓶车中的蓄电池 D．正在充电的蓄电池
9．小佳用打气筒给自行车轮胎打气后发现打气筒底部发热，该过程的原理类似柴油机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．小林发现晚上用电高峰期时电热水壶把水烧开的时间要略长一些，这是由于电热水壶的（ ）
A．实际电压变大 B．额定电压变小 C．额定功率变小 D．实际功率变小
11．用细线悬挂着三个通草球，其中任意两个通草球靠近时都相互吸引，则三个球的带电情况是（ ）
A．两个带正电，一个不带电
B．两个带负电，一个不带电
C．一个带正电，一个带负电，一个不带电
D．两个不带电，只有一个带电
12．如图所示，毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流，细水流发生弯曲，与此现象原理不同的是（ ）
A．讲台座上落满粉笔灰
B．衣服上滚动的毛刷将灰尘吸入刷内
C．用久的电风扇叶片沾满灰尘
D．汽车车身容易吸附灰尘
13．如图所示，把一杯刚停止沸腾的热水放在真空罩中，用抽气机抽气，一会儿可以看到杯中的水又沸腾起来，这是因为（ ）
A．沸腾不需要吸热 B．水的温度升高
C．水的内能增加 D．水的沸点降低
14．如图所示是某款速热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，当扇形开关在不同档位时，水龙头可以分布放出冷水、温水或热水，当开关接触2、3触点时，水龙头放出的是（ ）
A．冷水 B．温水 C．热水 D．无法判断
15．如图所示，若只闭合S1，两只灯泡都会亮，再闭合S2，两只灯泡亮度的变化情况是（ ）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变亮，L2变暗
C．L1不变，L2变亮 D．L1不变，L2变暗
16．容器内装有一定质量的冷水，将一杯等质量的热水倒入容器中，冷水温度升高15℃．若又向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（ ）
A．15℃ B．10℃ C．5℃ D．3℃
二、填空题（共5小题，每小题4分，满分12分）
17．宇航员在天空二号不仅要完成一些高尖端实验，还要采集长期飞行的乘员生活，健康等相关数据，为后续空间站发展打下良好基础．
（1）高尖端实验利器：神奇“八卦炉”
天宫二号有一只神奇的“八卦炉”，如图1示，最大功率不到200W
，却可将炉膛加热到近1000℃，若炉子正常工作1min，消耗的能量不超过 J；若用炉子将熔点为660℃的铝加热至900℃，正确反应温度变化过程的图象是图2 （选填“甲”或“乙”）．
（2）生活数据采集：天上第一泡
2016年11月4日，宇航员首次在太空泡茶喝，实现了“天上接行杯”的愿望，泡茶时，宇航员将茶装在特制的包装袋中，注水后用加热器加热到适宜温度后饮用，如图3所示，若将袋内100g水从23℃加热到83℃，水的内能增加了 J，这是通过 改变内能．[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]．
18．如图所示，自助加油站设有警示牌，加油枪切记用手触摸静电释放器，触摸时可将人体由于 产生的电荷释放到大地，以免产生火花，为了减小电流，不使人感到刺痛，导体球与大地之间使用较 的电阻连接．
19．如图所示，解放军官兵把被“莫兰蒂”台风倒伏的树木扶正，及时修剪枝叶，这是为了减小因 （填物态变化）引起的水分损失，提高树木的存活率．电锯工作时，将电能转化为 ．
20．如图，把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1，R2，按图示方向串联接入电路，则R1 R2，通过两电阻的电流I1 I2．（均选填“＞”“＜”或“=”）
21．如图所示电路，电源电压保持不变，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，闭合开关S，发现只有两个电表的指针发生偏转，则：
①电路中的故障可能是 ；
②接着，移动变阻器R2
的滑片，观察到只有一个电表的示数发生了改变，则故障一定是 ．
三、解答题（共11小题，满分56分）
22．如图电路，两个圆圈分别表示两个电压表，电压表V1测量电路总电压，V2测量灯泡L两端电压，请在对应圆圆处分别标注V1、V2．
23．小东发现教室里的一个带开关的五孔插座如图甲所示，开关能同时控制两个插座，请你将图乙中的电路连接完整．
24．小美同学发现海沧大桥常常被晨雾缭绕，如图所示．请你解释：
（1）晨雾的形成原因；
（2）太阳出来后，浓雾就“烟消云散”了．
25．小林探究“冰熔化的特点”时，绘出温度随时间变化的图象，如图所示，请根据图象信息，回答问题：
（1）冰的熔点是 ℃．第8min物质处于 （选填“固态”“液态”或“
固液共存状态”）．
（2）CD段比AB段升温慢的原因是 ．
（3）从第1min的图象可以判断小林使用温度计时有错，其错误的操作是 ．
26．某实验小探究金属丝电阻大小与长度的关系．将粗细均匀的直金属丝连接在A、B接线柱上，并安装一个可滑动的金属夹P．电路图如图1甲所示．
（1）移动金属夹P，测得电流表的读数为0.4A，电压表指针偏转如图1乙所示，为 V，此时金属丝BP的电阻R= Ω；
（2）闭合开关，移动P，分别测得BP段的长度L和对应的电阻值R，填入表中，分析表中数据可知：当导体的材料和横截面积一定时， ，电阻越大．
L/cm
20
40
60
80
100
R/Ω
1.0
1.9
3.0
4.1
5.0
（3）根据表中的数据，请你在坐标图2上绘出导体电阻R与长度L的关系图象，可得：导体电阻R与长度L的关系是： ．
27．小明家里有甲、乙两个不同品牌的智能保温杯，都能实现显示温度，他想探究保温杯的保温效果与什么因素有关，小明做了以下猜测：
①跟品牌有关；
②跟所装水的质量有关；
③跟所装的饮料有关．
小明在室内将两个保温杯装上沸水，在控制变量的前提下进行实验，测得两组水温随时间变化的数据，根据数据绘制如图所示的图象，问：
（1）小明要验证的是猜测 ．（填序号）
（2）从图象可以看出，保温效果较好的是 保温杯．
（3）请估计实验过程中第5小时的室温： ℃．
（4）用此实验提供的材料，无法验证猜测 ．（填序号）
28．图是小方同学探究“电流与电阻的关系”的实验．
（1）请将图中2根未连接的导线连接完整．
（2）在物理实验中，常常需要多次测量以减小实验误差或寻找规律，小方同学准备了20Ω、15Ω、10Ω、5Ω不同阻值的电阻分别进行实验，其多次测量的目的是为了 ．
（3）在实验时，小方先后将20Ω、15Ω、10Ω的电阻分别接入电路，读出电流表示数并填入表中，请你分析数据，指出小方实验操作中存在的错误： ．
（4）当小方把5Ω的电阻接入电路时，必须先 ，再闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为4V．
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
20
15
10
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
29．在探究小灯泡的电功率实验中，小华设计的电路如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）在闭合开关之前，滑动变阻器移至 端．
（2）小华收集的数据如表所示，灯泡的额定功率是 W
．从表中可以得出，灯泡的实际功率越大，灯越 ．
实验次数
U/V
I/A
P/W
亮暗情况
1
1
0.16
0.16
暗
2
1.5
0.22
0.33
较亮
3
2.5
0.28
亮
（3）小明同学通过表中数据还发现，通过灯泡电流越大，灯越亮，他认为电流才是决定灯泡亮度的因素．现有两个规格不同的小灯泡、电源、开关、导线若干，请你设计一个电路，并做简要的说明，证明小明的观点是错误的．
30．图中所示的电路中，电阻R2的阻值为10Ω．闭合开关S，电流表A1的示数为1.0A，电流表A2的示数为0.6A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）经过1min整个电路所产生的焦耳热．
31．某纯电动汽车的动力电池总能量为80kW•h，每百公里消耗电能25kW•h，某燃油汽车百公里耗油5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg．
（1）该电动汽车充满一次电能行驶多少公里？
（2）若两汽车在某段路上百公里牵引力做的功均为6.9×107J，试通过计算比较两车的效率．
32．如图1是工程装修上常用的热风枪，它工作时吹出的热风使材料软化，从而达到去除漆膜、弯曲塑料管等目的．如表给出了某型号热风枪的参数，其简化电路如图2所示，电阻R1为电热丝，M为电风扇，移动R2的滑片，可以调节R1的发热效率，使出风口吹出空气的温度最少能提高80℃，最大能提高640℃
，求（计算结果精确到小数点后两位）：
（1）热风枪工作时通过风扇的电流．
（2）电热丝R1的阻值．
（3）热风枪总功率的范围．（设热风枪工作时的热效率与单位时间内吹出的空气质量不变）
参数
电源
220V 50Hz
发热功率范围
？～2000W
风扇功率
100W
电子调节温度
80℃～640℃
带电源线重
780g
2016-2017学年福建省厦门市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共16小题，每小题2分，满分32分）
1．如图中四幅画均是国画大家张大千的作品，画中水只以固态形式出现的是（ ）
A．
金顶观云 B．
山楼听雨 C．
寒岩积雪 D．
溪山烟霭
【考点】物质的三态及其基本特征．
【分析】物质由气态变为液态的叫液化；物质由液态变成固态是凝固；物质由气态变为固态的叫凝华．
【解答】解：A、云中既有液态的水又有固态的冰还有气态的水蒸气，故A错误；
B、雨是由空气中的水蒸气液化形成的小水珠，是液态，故B错误；
C、雪是由空气中的水蒸气直接形成的小冰晶，是固态，故C正确；
D、溪山烟霭既有液态的水又有固态的冰还有气态的水蒸气，故D错误．
故选C．
2．物理学史上许多重大发明对人类社会进步产生深刻的影响，制造出第一台有实用价值的蒸汽机而推动了第一次工业革命的科学家是（ ）
A．安培 B．伏特 C．欧姆 D．瓦特
【考点】物理常识．
【分析】瓦特改良的蒸汽机推动了第一次工业革命．
【解答】解：在第一次工业革命中的新技术、新发明最重要的是瓦特改良了蒸汽机，推动了第一次工业革命．
故选：D．
3．“池塘一夜秋分冷，吹散芰荷红玉影；蓼花菱叶不胜愁，重露繁霜压纤梗”，该诗出自《红楼梦》，诗中“重露”“繁霜”的形成过程（ ）
A．都要吸热 B．都要放热 C．都是凝华 D．都是液化
【考点】液化及液化现象；生活中的凝华现象．
【分析】需要吸热的现象有：熔化、汽化、升华，然后判断四个选项所给出的现象中符合上述三种情况中的哪一个即可．
【解答】解：草地上的露，是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴所致，属于放热过程；瓦片上的霜，是空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶所致，属于放热过程．
故选：B．
4．以下描述中属于电现象的是（ ）
A．小林风驰电掣似地飞奔 B．小林的眼睛会放电
C．小林如触电般呆住了 D．小林家的冰箱漏电了
【考点】物理常识．
【分析】消耗电能的仪器叫作用电器，电现象指的是与电有关的现象．
【解答】解：A、小林风驰电掣似地飞奔形容的是速度快，故A错误；
B、小林的眼睛会放电，指的是眼神，故B错误；
C、小林如触电般呆住了，指的是动作，故C错误；
D、小林家的冰箱漏电，指的是电现象，故D正确．
故选：D．
5．关于0℃，下列说法正确的是（ ）
A．0℃时物体没有内能 B．0℃时水一定结成冰
C．0℃时水依然可以蒸发 D．0℃是厦门冬天常见的温度
【考点】内能的概念；凝固与凝固放热特点；蒸发及其现象．
【分析】（1）内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体在任何温度都具有内能；
（2）0℃是水的凝固点，但是水只有在到达凝固点并且能够放热的情况下才会凝固．
（3）蒸发在任何温度下进行；
（4）厦门冬天气温在0℃以上．
【解答】解：A、0℃时物体也是由分子组成，分子间也有作用力，同时分子也在做无规则的运动，所以分子有动能和势能，0℃时物体有内能．故A错误；
B、晶体凝固的条件是：达到凝固点，继续放热．若周围环境的温度是0℃，没有温度差，所以不会有热传递现象发生，水不能放热，水不能凝固．故B错误；
C、蒸发在任何温度下进行，故0℃时水依然可以蒸发，故C正确；
D、厦门是南方地区，冬天气温在0℃以上，故D错误．
故选C．
6．下列做法不符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿毛巾擦正在工作的台灯
B．要换电灯前要先断开电源开关
C．洗衣机的金属外壳要接地线
D．绝缘层破损的导线要及时更换
【考点】安全用电原则．
【分析】（1）水是导体，所以潮湿的物体容易导电；
（2）为防止触电，更换和维修电器时应先切断电源；
（3）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（4）导线绝缘皮破损后容易漏电，造成触电事故．
【解答】解：A、由于水是导体，所以用湿毛巾擦正在工作的台灯是非常危险的，不符合安全用电原则；
B、为防止触电，更换灯泡前应先切断电源，符合家庭安全用电原则；
C、家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，符合家庭安全用电原则；
D、绝缘皮破损后，会使导线外露，会发生触电事故，符合家庭安全用电原则．
故选A．
7．如图所示四种暖手方式中，通过做功改变内能的是（ ）
A．
哈气 B．
搓手
C．
开暖灯 D．
戴USB接口暖手套
【考点】做功改变物体内能．
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能．
【解答】解：A、向手“呵气”取暖，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意．
B、搓手取暖是克服摩擦做功，属于做功改变物体的内能，故B符合题意．
C、开暖灯，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意．
D、用暖手宝取暖，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意．
故选B．
8．以下电路中的元件属于用电器的是（ ）
A．电路中的干电池 B．供电中的发电机
C．行驶的电瓶车中的蓄电池 D．正在充电的蓄电池
【考点】电路的组成．
【分析】根据电路中各元件的作用，用电器是消耗电能的．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置．
【解答】解：
在电路中，用电器是用来消耗电能的；
ABC、电源是把其他形式的能转化为电能的装置；常见的电源有：干电池、蓄电池和发电机，故ABC错误；
D、蓄电池在充电时将电能转化为化学能，是消耗电能的用电器，故D正确．
故选D．
9
．小佳用打气筒给自行车轮胎打气后发现打气筒底部发热，该过程的原理类似柴油机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【考点】做功改变物体内能．
【分析】打气时活塞压缩气体做功，气体的内能增大，温度升高，由于热传递导致筒的温度升高；
在四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能；在压缩冲程中，是将机械能转化为内能．
【解答】解：在给自行车打气过程中，压缩气体做功，使气体内能增大，温度升高，所以气筒壁的温度明显高于打气前的温度，在这个过程中机械能转化为内能．
四冲程柴油机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；在压缩冲程，活塞压缩气缸内空气做功，将机械能转化为内能，与用打气筒打气时的能量转化形式相同．
故选B．
10．小林发现晚上用电高峰期时电热水壶把水烧开的时间要略长一些，这是由于电热水壶的（ ）
A．实际电压变大 B．额定电压变小 C．额定功率变小 D．实际功率变小
【考点】实际功率；额定电压；额定功率．
【分析】用电器正常工作时的电压为额定电压，额定电压下用电器的功率为额定功率，两者具有唯一性；电热水壶把水烧开的时间要略长一些，根据Q=W=Pt可知实际功率的变化，根据P=UI=可知，实际电压的变化．
【解答】解：晚上用电高峰期时电热水壶把水烧开的时间要略长一些，
烧开同样一壶水需要吸收的热量是一定的，
由Q=W=Pt可知，电热水壶的实际功率变小，故D正确；
电热水壶的电阻不变，由P=UI=可知，实际功率变小，则实际电压变小，故A错误；
而额定电压和额定功率具有唯一性，与实际加热时间无关，即额定电压和额定功率均不变，故BC错误．
故选D．
11．用细线悬挂着三个通草球，其中任意两个通草球靠近时都相互吸引，则三个球的带电情况是（ ）
A．两个带正电，一个不带电
B．两个带负电，一个不带电
C．一个带正电，一个带负电，一个不带电
D．两个不带电，只有一个带电
【考点】物体带电情况的判断．
【分析】电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，同时结合带电体能吸引轻小物体即可解决．
【解答】解：A、若两个带正电荷，若两两靠近时，会出现排斥的情况，故该选项错误；
B、若两个带负电荷，若两两靠近时，也会出现排斥的情况，故该选项错误；
C、若两个带电，即一个带正电荷、另一个带负电荷，故据电荷间的作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质知，两两相互靠近时，一定是相互吸引的，故该选项正确；
D、若有一个带电，另两个不带电，即两个不带电的小球靠近时不能相互吸引，故该选项错误；
故选C．
12．如图所示，毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流，细水流发生弯曲，与此现象原理不同的是（ ）
A．讲台座上落满粉笔灰
B．衣服上滚动的毛刷将灰尘吸入刷内
C．用久的电风扇叶片沾满灰尘
D．汽车车身容易吸附灰尘
【考点】物体带电现象．
【分析】知道用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；电荷间的相互作用规律是：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引．
【解答】解：A、讲台座上落满粉笔灰，是因为粉笔灰受到的重力的作用，故A错误；
BCD、衣服上滚动的毛刷将灰尘吸入刷内、用久的电风扇叶片沾满灰尘、汽车车身容易吸附灰尘都是利用了异种电荷相互吸引，故BCD正确．
故选：A．
13．如图所示，把一杯刚停止沸腾的热水放在真空罩中，用抽气机抽气，一会儿可以看到杯中的水又沸腾起来，这是因为（ ）
A．沸腾不需要吸热 B．水的温度升高
C．水的内能增加 D．水的沸点降低
【考点】沸点及沸点与气压的关系．
【分析】要正确的解决此题，需要知道液体的沸点与液体的种类和大气压有关，抽气时，瓶内的气体减少，气压减小，水的沸点随气压的减小而降低．
【解答】解：用抽气机抽去瓶中的空气，瓶内水面上方的气体减少，气压减小；瓶中的水又沸腾起来说明水的沸点降低，从而得出：减小液面上方的气压可以使水的沸点降低．
故选D．
14．如图所示是某款速热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，当扇形开关在不同档位时，水龙头可以分布放出冷水、温水或热水，当开关接触2、3触点时，水龙头放出的是（ ）
A．冷水 B．温水 C．热水 D．无法判断
【考点】电功率与电压、电流的关系．
【分析】由图分析开关在不同位置时电路的连接情况，由P=分析判断．
【解答】解：
由电路图知，开关接1、2时电路是断路，不加热，故放出的是冷水；
开关接2、3时，只有R2接入电路中，电路中电阻较大；接3、4时两电热丝并联，电路中电阻较小．
电源电压一定，由P=可知，开关接2、3时电路功率较小，接3、4时电路功率较大，所以接2、3时水龙头放出的是温水．
故选B．
15．如图所示，若只闭合S1，两只灯泡都会亮，再闭合S2，两只灯泡亮度的变化情况是（ ）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变亮，L2变暗
C．L1不变，L2变亮 D．L1不变，L2变暗
【考点】实际功率．
【分析】只闭合S1时，两灯泡串联；当S1、S2都闭合时，L1与R并联后与L2串联；根据串并联电路电阻的特点以及功率的计算公式判断灯泡的明暗．
【解答】解：只闭合S1时，两灯泡串联；当S1、S2都闭合时，L1与R并联后与L2串联；
因为并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻，
因此当S1、S2都闭合后，电路中的总电阻变小，由P=I2R可知，L2的实际功率变大，因此L2变亮；
因为L1与R并联后的总电阻变小，因此L1两端电压变小，由P=可知，L1的实际功率变小，因此L1变暗．
故选A．
16．容器内装有一定质量的冷水，将一杯等质量的热水倒入容器中，冷水温度升高15℃．若又向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（ ）
A．15℃ B．10℃ C．5℃ D．3℃
【考点】热平衡方程的应用．
【分析】由题意可知，容器内水的质量和一杯热水的质量相等，不计热损失时，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，根据Q=cm△t可知两者温度的变化量相等，据此设出热水、冷水的初温和热平衡后共同的温度；又向容器内倒入同样一杯热水时，相当于同时向冷水中倒入两杯热水，根据Q=cm△t得出等式求出热平衡后共同的温度，进一步求出冷水温度将再升高的值．
【解答】解：设容器内水的质量和一杯水的质量为m，热水的初温为t热，冷水的初温t冷，将一杯等质量的热水倒入容器中后共同的温度为t，
因不计热损失，
所以，由Q=cm△t可得：
Q放=Q吸，即cm△t热=cm△t冷，
解得：△t热=△t冷=15℃，
据此可设t冷=0℃，则t热=30℃，t=15℃，
又向容器内倒入同样一杯热水时，相当于同时向冷水中倒入两杯热水，
则2cm（t热′﹣t′）=cm（t′﹣t冷′） 即：2（30℃﹣t′）=（t′﹣0℃）
解得：t′=20℃，
所以，冷水温度将再升高△t=t′﹣t=20℃﹣15℃=5℃．
故选C．
二、填空题（共5小题，每小题4分，满分12分）
17
．宇航员在天空二号不仅要完成一些高尖端实验，还要采集长期飞行的乘员生活，健康等相关数据，为后续空间站发展打下良好基础．
（1）高尖端实验利器：神奇“八卦炉”
天宫二号有一只神奇的“八卦炉”，如图1示，最大功率不到200W，却可将炉膛加热到近1000℃，若炉子正常工作1min，消耗的能量不超过 12000 J；若用炉子将熔点为660℃的铝加热至900℃，正确反应温度变化过程的图象是图2 甲 （选填“甲”或“乙”）．
（2）生活数据采集：天上第一泡
2016年11月4日，宇航员首次在太空泡茶喝，实现了“天上接行杯”的愿望，泡茶时，宇航员将茶装在特制的包装袋中，注水后用加热器加热到适宜温度后饮用，如图3所示，若将袋内100g水从23℃加热到83℃，水的内能增加了 25200 J，这是通过 热传递 改变内能．[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]．
【考点】电功的计算；热传递改变物体内能；热量的计算．
【分析】（1）分析条件，由W=Pt求解，铝是晶体，晶体在熔化时温度不变；
（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，物体吸热或放热的多少可用Q=cm△t来运算．
【解答】解：（1）由题可知，炉子正常工作1min，消耗的能量为：W=Pt=200W×60s=12000J；
铝是晶体，晶体在熔化时温度不变，因此正确反应温度变化过程的图象是甲图；
（2）由题可知，水增加的内能：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（83℃﹣23℃）=25200J，
由题可知，用加热器加热水到适宜温度，即是通过热传递的方式改变水的内能．
故答案为：（1）12000；甲；（2）25200；热传递．
18
．如图所示，自助加油站设有警示牌，加油枪切记用手触摸静电释放器，触摸时可将人体由于 摩擦 产生的电荷释放到大地，以免产生火花，为了减小电流，不使人感到刺痛，导体球与大地之间使用较 大 的电阻连接．
【考点】摩擦起电．
【分析】两种不同的物体相互摩擦，由于原子核束缚电子的能力不同，会发生电子的转移，这就是摩擦起电．电阻越大，电流越小．
【解答】解：自助加油站设有警示牌，加油枪切记用手触摸静电释放器，触摸时可将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地；以免产生火花，导体球与大地之间使用较大的电阻连接，这样能减小电流．
故答案为：摩擦；大．
19．如图所示，解放军官兵把被“莫兰蒂”台风倒伏的树木扶正，及时修剪枝叶，这是为了减小因 蒸发 （填物态变化）引起的水分损失，提高树木的存活率．电锯工作时，将电能转化为 机械能 ．
【考点】蒸发及其现象；电功的实质．
【分析】①物体由液体变为气态的过程叫汽化；汽化有两种方式：蒸发和沸腾；
②用电器工作时将电能转化为其它形式的能量．
【解答】解：将倒伏的树木扶正，及时修剪枝叶，减少了树木的蒸发面积，从而减小因蒸发而引起的水分损失，提高树木的成活率；
电锯工作时，锯齿转动，是将电能转化为机械能．
故答案为：蒸发；机械能．
20．如图，把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1，R2，按图示方向串联接入电路，则R1 ＞ R2，通过两电阻的电流I1 = I2．（均选填“＞”“＜”
或“=”）
【考点】影响电阻大小的因素；串联电路的电流规律．
【分析】（1）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，其他条件相同，导体的横截面积越大，电阻越小；
（2）串联电路的电流处处相等．
【解答】解：R1、R2的材料、长度相同，R2的横截面积较大，所以电阻较小；
R1、R2串联，所以通过的电流相等．
故答案为：＞；=．
21．如图所示电路，电源电压保持不变，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，闭合开关S，发现只有两个电表的指针发生偏转，则：
①电路中的故障可能是 R1开路或R1短路 ；
②接着，移动变阻器R2的滑片，观察到只有一个电表的示数发生了改变，则故障一定是 R1短路 ．
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用．
【分析】已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，分别列举可能出现的4种情况：电阻R1开路；电阻R1短路；滑动变阻器开路；滑动变阻器短路，所发生的现象与题目对比，符合的即为可能出现的故障．
【解答】解：①若电阻R1开路，两个电压表的正负接线柱通过变阻器、导线接在电源正负极上，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表无示数，两个表有示数；
若电阻R1短路，电压表V1无示数；电压表V通过导线接在电源上，电流表测量通过变阻器的电流，二者都有示数，两个表有示数；
若滑动变阻器开路，电压表V1无示数，电流表无示数；电压表V
的正负接线柱通过导线接在电源正负极上，电压表有示数，只有一个表有示数；
若滑动变阻器短路，两个电压表测量的都电源的电压，都有示数；电流表测量的是通过电阻R1的电流，也有示数，三个表都有示数；
综上，电路中的故障可能是电阻R1开路或若电阻R1短路；
②若电阻R1开路，电压表与变阻器串联，电压表V1示数始终接近电源电压，电流表无示数，电压表V为电源电压不变；
若R1短路，电压表V1示数为0，电压表V示数为电源电压，而电压表测通过变阻器的电流，当移动R2滑片P时，由欧姆定律，电流表示数发生变化．
所以，移动变阻器R2的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是R1短路．
故答案为：①R1开路或R1短路；②R1短路．
三、解答题（共11小题，满分56分）
22．如图电路，两个圆圈分别表示两个电压表，电压表V1测量电路总电压，V2测量灯泡L两端电压，请在对应圆圆处分别标注V1、V2．
【考点】电压表的使用．
【分析】电压表在电路中相当于断路，在判断电路的连接时，可以不考虑电压表的部分，再按电流流向来判断．同时看电压表与哪一部分电路并联，以判断其测量对象．先分析电路的连接方式，然后根据电压表与被测用电器并联连接进行分析．
【解答】解：根据电路图可知，该电路是串联电路，电压表V1测量电路总电压，故V1直接并联在电源两端；V2测量灯泡L两端电压，故V2并联在灯泡L的两端，电路如图所示：
23．小东发现教室里的一个带开关的五孔插座如图甲所示，开关能同时控制两个插座，请你将图乙中的电路连接完整．
【考点】家庭电路的连接．
【分析】家庭电路中，从安全角度考虑，开关应控制火线，根据开关的作用确定开关的位置；
两孔插座连接方式是“左零右火”；三孔插座连接方式是“左零右火上地”．
【解答】解：开关能同时控制两个插座，说明开关要接在干路上，并且开关接火线，
由图可以看出，根据安全用电的原则，只需要将两孔插座和三孔插座的右孔与开关连接即可，如图所示：
24．小美同学发现海沧大桥常常被晨雾缭绕，如图所示．请你解释：
（1）晨雾的形成原因；
（2）太阳出来后，浓雾就“烟消云散”了．
【考点】液化及液化现象；汽化及汽化吸热的特点．
【分析】物质由液态变成气态叫做汽化，由气态变成液态叫做液化
【解答】解：（1）雾是由空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴；
（2）晨雾在太阳出来后不见了，由液态变成了气态，属于汽化现象．
25．小林探究“冰熔化的特点”时，绘出温度随时间变化的图象，如图所示，请根据图象信息，回答问题：
（1）冰的熔点是 0 ℃．第8min物质处于 液态 （选填“固态”“液态”或“固液共存状态”）．
（2）CD段比AB段升温慢的原因是 水的比热容比冰大 ．
（3）从第1min的图象可以判断小林使用温度计时有错，其错误的操作是 温度计与冰没有充分接触便开始读数 ．
【考点】熔化和凝固的温度—时间图象．
【分析】（1）根据晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变的特点结合图象进行分析；晶体在熔化前处于固态，熔化过程处于固液共存态，熔化完后处于液态．
（2）升温快慢与物质不同状态下的比热容有关；
（3）图象中开始所测冰的温度太高，据此判断可能出现的操作错误．
【解答】解：（1）由图象知，该物质在熔化过程中温度保持0℃不变，所以该物质是晶体，熔点为0℃；
由图象知，在第8min熔化过程已经结束，所以物质处于液态；
（2）由图象可以看出，CD段温度升高明显比AB
段升温慢，即升高相同的温度，冰比水用的时间短，所以冰比水吸热升温快，原因是水的比热容比冰水的比热容大；
（3）图象中开始所测冰的温度太高，这可能是因为温度计与冰没有充分接触便开始读数引起的．
故答案为：（1）0；液态；（2）水的比热容比冰大；（3）温度计与冰没有充分接触便开始读数．
26．某实验小探究金属丝电阻大小与长度的关系．将粗细均匀的直金属丝连接在A、B接线柱上，并安装一个可滑动的金属夹P．电路图如图1甲所示．
（1）移动金属夹P，测得电流表的读数为0.4A，电压表指针偏转如图1乙所示，为 1.2 V，此时金属丝BP的电阻R= 3 Ω；
（2）闭合开关，移动P，分别测得BP段的长度L和对应的电阻值R，填入表中，分析表中数据可知：当导体的材料和横截面积一定时， 导体越长 ，电阻越大．
L/cm
20
40
60
80
100
R/Ω
1.0
1.9
3.0
4.1
5.0
（3）根据表中的数据，请你在坐标图2上绘出导体电阻R与长度L的关系图象，可得：导体电阻R与长度L的关系是： 电阻与长度成正比 ．
【考点】影响电阻大小的因素．
【分析】（1）在进行电压表的读数时，需先确定电压表的量程和分度值，根据公式R=计算电阻值；
（2）分析电阻和长度的变化关系，得出结论；
（3）由表中数据先将各点描在坐标纸上，用平滑的由线相连即可得出电阻与长度的关系图象；分析图象得出结论．
【解答】解：
（1）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V；
根据I=可知，
金属丝BP的电阻为：R===3Ω；
（2）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍，即：当导体的材料和横截面积一定时，导体越长，电阻越大；
（3）由描点法可得出电阻与长度的关系，如下图所示；由图象可知，电阻R与长度L的关系图象为延长线过原点的倾斜直线，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；
故答案为：（1）1.2；3；（2）导体越长；（3）电阻与长度成正比．
27．小明家里有甲、乙两个不同品牌的智能保温杯，都能实现显示温度，他想探究保温杯的保温效果与什么因素有关，小明做了以下猜测：
①跟品牌有关；
②跟所装水的质量有关；
③跟所装的饮料有关．
小明在室内将两个保温杯装上沸水，在控制变量的前提下进行实验，测得两组水温随时间变化的数据，根据数据绘制如图所示的图象，问：
（1）小明要验证的是猜测 ① ．（填序号）
（2）从图象可以看出，保温效果较好的是 乙 保温杯．
（3）请估计实验过程中第5小时的室温： 20 ℃．
（4）用此实验提供的材料，无法验证猜测 ③ ．（填序号）
【考点】热传递．
【分析】（1）运用控制变量法探究保温杯的保温效果与某一个因素的关系时，要控制其他因素保持不变；
（2）分析图象：温度降低越慢，保温效果越好；
（3）热传递的条件是存在温度差；
（4）从控制变量法运用要求分析．
【解答】解：（1）小明在室内将两个保温杯装上沸水，控制了杯内物质相同；只是选用了不同品牌的保温杯，运用控制变量法进行探究，要控制其他因素相同，所以验证是猜想①跟品牌是否有关；
（2）由图象可知，随着时间的延长，乙保温杯温度降低的慢，所以乙保温杯保温效果好；
（3）实验进行到第5小时时，甲保温杯温度不再降低，应与室温温度相同，故室温为20℃；
（4）由此实验提供的材料可知，只提供了水，所以无法无法验证猜测③跟所装的饮料是否有关．
故答案为：（1）①；（2）乙；（3）20；（4）③．
28．图是小方同学探究“电流与电阻的关系”的实验．
（1）请将图中2根未连接的导线连接完整．
（2）在物理实验中，常常需要多次测量以减小实验误差或寻找规律，小方同学准备了20Ω、15Ω、10Ω、5Ω不同阻值的电阻分别进行实验，其多次测量的目的是为了 寻找普遍规律 ．
（3）在实验时，小方先后将20Ω、15Ω、10Ω的电阻分别接入电路，读出电流表示数并填入表中，请你分析数据，指出小方实验操作中存在的错误： 没有移动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持不变 ．
（4）当小方把5Ω的电阻接入电路时，必须先 将电流表换接大量程 ，再闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为4V．
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
20
15
10
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．
【分析】（1）探究电流与电阻的关系，电压表与电阻并联测电阻的电压，变阻器接线柱按一上一下的原则与电阻串联在电路中；
（2）多次测量以减小实验误差或寻找规律，根据实验目的回答；
（3）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻的电压不变；
（4）因电压表示数保持4V不变，由欧姆定律，再计算出当小方把5Ω的电阻接入电路时的电流大小，据此确定要进行的操作．
【解答】解：（1）因没有说明电源电压的大小，所以电压表选用大量程与电阻并联，变阻器接线柱按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：
（2）本实验是为了探究电流与电阻的关系，所以多次测量是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律；
（3）探究电流与电阻的关系时，根据控制变量法，应控制电阻两端的电压不变，
由表中数据，根据欧姆定律U=IR，可求出每次电压表的示数分别为：4V、3.6V、3V；第1次实验电压表示数为4V，则后面几次实验电压表示数都应该保持4V不变；
所以，小方实验操作中存在的错误是：没有移动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持4V不变；
（4）当小方把5Ω的电阻接入电路时，若使电压表示数仍为4V，
根据欧姆定律可知，此时通过定值的电流I定==0.8A＞0.6A，
所以，当小方把5Ω的电阻接入电路时，必须先将电流表换接大量程，再闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为4V．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）寻找普遍规律；
（3）没有移动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持不变；
（4）将电流表换接大量程．
29．在探究小灯泡的电功率实验中，小华设计的电路如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）在闭合开关之前，滑动变阻器移至 右 端．
（2）小华收集的数据如表所示，灯泡的额定功率是 0.7 W．从表中可以得出，灯泡的实际功率越大，灯越 亮 ．
实验次数
U/V
I/A
P/W
亮暗情况
1
1
0.16
0.16
暗
2
1.5
0.22
0.33
较亮
3
2.5
0.28
亮
（3）小明同学通过表中数据还发现，通过灯泡电流越大，灯越亮，他认为电流才是决定灯泡亮度的因素．现有两个规格不同的小灯泡、电源、开关、导线若干，请你设计一个电路，并做简要的说明，证明小明的观点是错误的．
【考点】电功率的测量．
【分析】（1）为保护电路，在开关闭合之前，滑片应滑至最大阻值处；
（2）小灯泡在两端的实际电压等于额定电压时才能正常工作，正常工作时的电功率为额定功率，根据表中的数据，分析实际功率与亮度的关系；
（3）流经串联电路的电流相等，而额定功率不同的两个灯泡亮度不同，说明灯的亮度不是由通过灯的电流决定的．通过灯的电流相等，额定功率不同的小灯泡两个和电流表，说明设计成串联电路；
【解答】解：（1）为防止电路中电流过大而损坏电路设备，在开关闭合前，滑片应滑至最大阻值处，由图可知，应滑至最右端；
（2）当小灯泡两端电压为2.5时，小灯泡正常工作，此时的功率为额定电功率，对照表格可知，当U=2.5V时，I=0.28A，
小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
由表中数据可知，小灯泡的实际功率越大时，灯泡越亮；
（3）规格不同的两个小灯泡和电流表组成串联电路，实验电路图如下图所示：
按图将额定电压相同、额定功率不同的小灯泡L1、L2串联在电路中；
闭合开关S发现L1、L2的亮度不同，而串联电路电流处处相等，说明小明同学的观点是错误的．
故答案为：（1）右；（2）0.7；亮；（3）如上图所示；闭合开关S发现L1、L2的亮度不同，而串联电路电流处处相等，说明小明同学的观点是错误的．
30．图中所示的电路中，电阻R2的阻值为10Ω．闭合开关S，电流表A1的示数为1.0A，电流表A2的示数为0.6A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）经过1min整个电路所产生的焦耳热．
【考点】欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）分析电路，根据并联电路的特点，由U=IR求解；
（2）根据并联电路的特点，求出通过R1的电流和R1两端电压，据此解题；
（3）明确电路电压和干路电流，由焦耳定律变形解题．
【解答】解：（1）由图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流I=1.0A，电流表A2测R2电流I2=0.6A，
电源电压：U=U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V；
（2）通过R1电流：I1=I﹣I2=1A﹣0.6A=0.4A，
R1两端电压：U1=U=6V
R1的阻值：R1===15Ω．
（3）经过1min整个电路所产生的热量：Q=I2Rt=UIt=6V×1A×60s=360J．
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R1的阻值为15Ω；
（3）经过1min整个电路所产生的焦耳热为360J．
31．某纯电动汽车的动力电池总能量为80kW•h，每百公里消耗电能25kW•h，某燃油汽车百公里耗油5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg．
（1）该电动汽车充满一次电能行驶多少公里？
（2）若两汽车在某段路上百公里牵引力做的功均为6.9×107J，试通过计算比较两车的效率．
【考点】能量利用效率．
【分析】（1）由每百公里消耗电能25kW•h求出该电动汽车充满一次电能行驶的路程；
（2）已知内燃机行驶一百公路消耗的总能量和汽油的热值，根据Q放=mq即可求出消耗的汽油质量；利用η=×100%即可求出燃油汽车效率；根据η=×100%求出电动汽车的效率，然后比较得出答案．
【解答】解：（1）因每百公里消耗电能25kW•h，
所以，该电动汽车充满一次电能行驶的路程：
s=×100km=320km；
（2）燃油机百里释放的热量：
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，
其效率：
η1=×100%=×100%=30%，
电动汽车的效率：
η2=×100%=×100%≈76.7%，
所以，电动汽车的效率大于燃油汽车的效率．
答：（1）该电动汽车充满一次电能行驶320公里；
（2）电动汽车的效率大于燃油汽车的效率．
32．如图1是工程装修上常用的热风枪，它工作时吹出的热风使材料软化，从而达到去除漆膜、弯曲塑料管等目的．如表给出了某型号热风枪的参数，其简化电路如图2所示，电阻R1为电热丝，M为电风扇，移动R2的滑片，可以调节R1的发热效率，使出风口吹出空气的温度最少能提高80℃，最大能提高640℃，求（计算结果精确到小数点后两位）：
（1）热风枪工作时通过风扇的电流．
（2）电热丝R1的阻值．
（3）热风枪总功率的范围．（设热风枪工作时的热效率与单位时间内吹出的空气质量不变）
参数
电源
220V 50Hz
发热功率范围
？～2000W
风扇功率
100W
电子调节温度
80℃～640℃
带电源线重
780g
【考点】电功率的计算．
【分析】（1）由P=UI计算热风枪工作时通过风扇的电流．
（2）由图知，R1与R2串联，当滑片在右端时该支路只有R1连入电路中，此时发热功率最大，由P=计算R1的阻值．
（3）根据出风口吹出空气的温度最少能提高80℃，最大能提高640℃，由W=Pt、Q=cm△t和ηW=Q列式计算最小功率．
【解答】解：
（1）由参数表知，风扇功率100W，P=UI可得热风枪工作时通过风扇的电流：
I==≈0.45A；
（2）由图知，R1与R2串联，当滑片在右端时该支路只有R1连入电路中，此时发热功率最大，由参数表知，最大发热功率为2000W，
由P=可得R1的阻值：
R1===24.2Ω．
（3）滑片在右端时，R1发热功率最大为2000W，
电热枪最大总功率为：P最大=2000W+100W=2100W，
根据W=Pt、Q=cm△t，
由题意有：ηW最大=Q最大，
即：ηP最大t=cm△t最大=cm×640℃…①
同理：当滑片在左端时，R1发热功率最小，
ηW最小=Q最小，
即：ηP最小t=cm△t最小=cm×800℃…②
①÷②可得：
P最小=P最大=×2000W=250W，
此时电热枪的功率为250W+100W=350W，
所以热风枪总功率的范围为350W～2100W．
答：（1）热风枪工作时通过风扇的电流为0.45A．
（2）电热丝R1的阻值为24.2Ω．
（3）热风枪总功率的范围为350W～2100W．
2017年2月5日
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