山东曲阜学年上期末考试物理试题及详解Word文档格式.docx
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A电能表是测量消耗电能的仪表
B家庭电路中的空调和保险丝是串联的
C使用试电笔时，人体必须接触笔尖金属体
D导致家庭电路中电流过大的原因可能是短路
A、电能表是用来测量某用户在一段时间内所消耗的电能多少的仪表。
故A正确；
B、空调工作电流过大或发生短路时，保险丝能够熔断，及时切断电路，所以彼此是串联的。
故B正确；
C、使用测电笔时，人体要接触笔尾金属体，在检测火线时，使火线、保护电阻、人体、大地形成回路，氖管发光；
若接触笔尖金属体，在检测火线时，使火线、人体、大地形成回路，电路中无保护电阻，会造成人触电。
故C不正确；
D、家庭电路中电流过大，可能是发生了短路，也可能是总功率过大。
故D正确。
C
5.（2分）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（）
A．ab段与bc段B．ab段与ed段C．ab段与fe段D．fe段与ed段
如图磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同，abfe段和bcde段并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下，ab和ed电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，ef和cb电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
B
6.（2分）在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是（）研究磁现象时，
（1）用磁感线描述磁场的分布情况；
（2）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系；
（3）探究物质吸热能力时，用加热时间显示物质吸收热量的多少；
（4）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
A．
（1）与（3）B．
（1）与（4）C．
（2）与（4）D．
（2）与（3）
（1）用磁感线描述磁场的分布情况采用的是模型法；
（2）通过导体的电流与导体的电压和电阻都有关系，在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时采用的是控制变量法；
（3）用加热时间显示物质吸收热量的多少采用的是转换法；
（4）电流通过导体产生的热量与导体的电阻、电流大小、通电时间都有关系，探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时采用的是控制变量法；
研究方法相同的是
（2）与（4），故选：
7.（2分）下列各选项中，完全正确的是（）
A
日常现象
物理知识
冬天玻璃窗户上的“冰花”
凝固
锯木头时锯条会发热
热传递
家用电器金属外壳接地
避免人体触电
能量转化
应用实例
化学能转化为电能
蓄电池
电能转化为机械能
电动机
内能转化为机械能
内燃机
能源或材料
开发和利用
太阳能
太阳能电池
半导体材料
二极管、三极管
超导体
高效电饭锅
生活物品
物理原理
体温计
液体的热胀冷缩
指南针
电流的磁效应
动圈式扬声器
电磁感应
A、1、冬天玻璃上的冰花，水蒸气由气态直接凝华为固态，这是凝华现象；
2、锯木头时，由于摩擦力做功，锯条会发热；
3、家用电器金属外壳接地是当火线破损等各种原因导致火线与金属外壳接触时能把电引向大地，从而防止人触电，A错误；
B、1、蓄电池放电时，化学能转化为电能；
2、电动机工作时，电能转化为机械能；
3、内燃机工作时，内能转化为机械能，B正确；
C、1、太阳能开发利用太阳能电池；
2、半导体可以制作二极管，三极管；
3、目前超导材料还没有广泛应用于生活实际，主要原因是还没有发现常温下的超导体，C错误；
D、1、体温计是利用液体的热胀冷缩原理；
2、指南针是利用磁场的性质，对放入其中的磁体有力的作用；
3、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用，故D错误；
本题选完全正确的，
8.（2分）关于下列四幅图的表述正确的是（）
A．图甲：
司南是利用地球的引力指示南北的
B．图乙：
电生磁是由法国的安培最早发现的
C．图丙：
只要导体在磁场中运动，就一定会产生电流
D．图丁：
这是电动机的工作原理
A、地磁场能对地球附近的磁体产生磁力，所以司南能够指南北是受地磁场的作用，故A错误；
B、乙图是奥斯特实验，是演示电流磁效应的实验装置，即电流会产生磁场（电生磁），故B错误；
C、导体棒在磁场中运动，若不切割磁感线，就不会产生感应电流，故C错误；
D、图丁是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，即电动机的原理，故D正确。
9．（2分）在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。
电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。
图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。
下列分析正确的是（）
A电阻R0与Rx并联
B圆圈处的电表为电压表
C运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
D运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
AB、由图可知，电阻R0与Rx串联，圆圈处的电表串联在电路中，则为电流表，故AB错误；
C、运动员没有踩踏板时，F＝0，由图知，压敏电阻的阻值最大，由电阻的串联可知电路的总电阻最大，根据P＝可知，电路消耗的总功率最小，故C正确；
D、运动员起跑时，用力踩踏板（即F增大），由图知，压敏电阻Rx的阻值变小，则串联电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，由U＝IR可知R0两端的电压变大，故D错误。
10．（2分）如图所示，是小红同学家的电能表，根据图中所给的信息作出的以下判断，正确的是（）
A本月小红家消耗了13625度的电能
B该电能表所能承受的最大功率为8.8kW
C电能表在家庭电路中应和其它用电器并联
D某用电器单独工作1min，表盘转动50r，该用电器可能是一盏节能灯
A、由图可知，小红家消耗了1362.5度的电能，故A错误；
B、电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为40A，所以，电路中允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×
40A＝8800W＝8.8kW，故B正确；
C、电能表是测量用电器消耗的电能的仪表，要串联在干路的最前端，故C错误；
D、电能表表盘转动50转，电路消耗电能为：
W＝
kW•h；
用电器的功率：
P＝
1000W，远远大于一盏节能灯的功率，故D错误。
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，发射时，发射架下腾起大量的“白气”，它是由水蒸气发生（填写物态变化名称）现象形成的；
地面指挥中心是通过（选填“电磁波”或“超声波”）与运行的卫星联系的。
火箭离开地面时，高温火焰喷到发射架下的大水池中，水吸收巨大的热量而汽化成水蒸气，水蒸气上升时遇到周围的冷空气会液化成小水滴，就形成了我们看到的“白气”；
电磁波可以在真空中传播，地面指挥中心是通过电磁波与运行的卫星联系的。
故答案为：
液化；
电磁波
12．（2分）质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，温度升高较大的是，水饺分别经水煮和油炸之后，口感截然不同，这是因为水和食用油的不同。
根据Q吸＝cm△t得：
△t＝
，
质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，因c水＞c食用油，可知：
△t水＜△t食用油，即：
食用油升高的温度大；
水饺分别经水煮和油炸之后，口感截然不同，这是因为油的沸点比水高。
食用油；
沸点
13．（2分）如图是已连接的部分电路，如果在ab间连接一电压表、ac间连接一个4V电源、bc间的连接一个电流表，则图中电流表的示数为A，电路的总功率为W。
如果在ab间连接一电压表、ac间连接一个4V电源、bc间的连接一个电流表，此时该电路为并联电路，图中电流表测量干路中的电流；
通过R1的电流为：
I1＝
＝
＝0.8A，通过R2的电流为：
I2＝
＝0.2A，
则干路中的电流即电流表示数为：
I＝I1+I2＝0.8A+0.2A＝1A，
电路的总功率为：
P＝UI＝4V×
1A＝4W。
故答案为：
1；
4
14．（2分）如图所示电路，电源两端电压在220V～240V之间波动，新型电子器件的阻值能够随着电压变化而自动改变，灯泡L只能在“220V0.2A”的条件下工作。
由于这种新型电子器件的作用，保证了灯泡始终能够正常工作。
当电源两端的电压在220V～240V之间波动时，新型电子器件的阻值变化范围为，灯泡L的额定功率为。
由电路图可知，灯泡L与电子器件串联，
当电源电压为220V时，电阻器件两端的电压为0时，灯泡才能够正常发光，所以，此时新型电子器件的阻值为零，电路中的电流通过电子器件为0.2A；
当电源电压为240V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电子器件两端的电压：
U电子＝U﹣UL＝240V﹣220V＝20V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝
可得，电子器件的阻值：
R电子＝
＝100Ω，所以，新型电子器件的阻值变化范围
为0～100Ω；
灯泡的额定功率：
P＝ULIL＝220V×
0.2A＝44W。
0～100Ω；
44W
15．（2分）两只白炽灯，L1标有“220V100W”字样，L2标有“220V25W”字样，将它们串联在220V的家庭电路中，其中较亮的灯是（选填“L1”或“L2”），它的实际功率为。
（忽略温度对灯丝电阻的影响）
忽略温度对灯丝电阻的影响，由P＝
可得，两只白炽灯的电阻分别为
L1的电阻R1＝
＝484Ω，
L2的电阻R2＝
＝1936Ω，
将它们串联在220V的家庭电路中，串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，L2的实际功率大，则其中较亮的灯是L2；
它们串联在220V的家庭电路中，其电流I＝
A，L2的实际功率P2＝I2R2＝
×
1936Ω＝16W。
L2；
16W
16．（2分）甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图（a）所示，其中甲是我们能看得见的某种色光。
结合图（b）的电磁波谱，可以推测：
乙可能是（选填“红外线”或“紫外线”），甲、乙这两种电磁波具有相同的（选填“波长”“波速”或“频率”）。
由图可知，甲的波长小，乙的波长大，光属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度是相同的，根据c＝λf可知，甲的频率高，乙的频率低；
甲是我们能看得见的光，根据图（b）可知，乙的频率低，可能是不可见光中的红外线，人看不见红外线。
红外线；
波速。
三、作图与实验题（17题4分，18题5分，19题5分，20题4分，共18分）
17．（2分）按要求完成以下作图：
小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中方框A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；
车库有积水时，电铃发出警报声音；
请在图中标出电磁铁的N极，并在相应的方框中画出接上电铃
车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为
LED灯；
车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置；
电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极；
如图所示
18．（2分）如图，按照安全用电的原则，将三孔插座、电灯和开关分别接入电路
零线直接进入灯泡的螺旋套；
火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点；
三
孔插座的接法：
上孔接地线；
左孔接零线；
右孔接火线，如图：
19．（5分）如图所示，小明利用甲乙丙三套完全相同的装置，完成下面两个热学实验（烧杯中液体质量相同）
（1）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，他应选择两套装置。
小明通过（选填“加热时间”或“温度计上升的示数”）来比较水和煤油吸收热量的多少。
（2）为比较不同燃料的热值，小明选择了甲，乙两套装置，他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的两种液体加热，直至燃料完全燃烧。
①小明设计的方案存在明显的缺陷是：
。
②小明按正确方法进行实验，发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t是用燃料1作为燃料的水升高的温
度△t2的2倍，经过思考，他发现这样并不能得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论，原因是：
（3）最后，小明还打算用其中的乙、丙两套装置探究“电流产生的热量与电阻大小的关系“，小明首先将装置中烧杯下方的燃料去掉，接下来他还要怎样改进装置：
（1）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应选用相同的燃料加热（即相同的热源），目的是在相同的时间内两种物质吸收的热量相同，故选择甲、丙两套装置；
用相同的燃料加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，在此实验中，根据转换法，液体吸收热量的多少是通过加热时间来比较的；
（2）①为便于通过升高温度比较液体吸收的热量，应使用初温和质量相同的同种液体，实验中的缺陷是：
对质量和初温相等的两种液体加热，即没有控制被加热液体的种类相同；
②用不同燃料对液体加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收，不能根据液体升高的温度直接得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论；
（3）要探究电流产生热量的多少与电阻的关系，需保证通过电阻丝的电流和通过时间相同，而电阻不同；
明首先将装置中烧杯下方的燃料去掉，接下来他还要怎样改进装置：
把电路串联，电流相同、电阻不同，装置可探究电热与电阻的关系。
（1）甲、丙；
加热时间；
（2）①没有控制被加热液体的种类相同；
②燃料燃烧放出的热量没有完全被液体吸收；
（3）把电路串联，电流相同、电阻不同
20．（5分）为了探究并联电路的电流规律，小薇设计了如图所示的电路进行实验。
（1）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，看到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：
（2）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图3中甲、乙、丙所示，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：
（写出关系式即可）。
（3）为了验证结论的普遍性，小薇可以采用的方法是：
（4）小薇连接了如图2的实物连接图，此时b电流表测的是（“L1”、“L2”“干路”）的电流。
若要测灯L1的电流，请你在图2上只改动一根导线，完成电路的连接。
（在需改动的导线上打“×
”，再画出重新连接后的导线）
（1）两灯并联，小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，看到灯L2发光，说明干路和L2所在支路为通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：
L1或电流表断路；
（2）测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，图甲、乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数分别为0.5A和0.52A；
丙中电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A，所以，在误差允许范围内，I
＝I1+I2；
（3）为验证结论的普遍性，应换用不同规格的灯泡多次实验；
（4）电流表与待测电路串联，电流表接在干路上，此时b电流表测的是干路电流；
若要测灯L1的电流，电流表要与L1串联，如下图所示：
（1）L1或电流表断路；
（2）I＝I1+I2；
（3）应换用不同规格的灯泡多次实验；
（4）干路；
如上图所示
21．（4分）小明家的台灯是通过电位器（滑动变阻器）来调节亮度的。
他猜想：
台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了甲所示的电路进行探究。
已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0﹣3V）2个，电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，聪明的小明根据三只表的“示数有无”判断出是灯泡发生短路，则小明观察到的三只电表的示数有无情况是：
（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为A。
（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系如图乙所示。
由图可知：
小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率。
（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的四分之一，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是：
（1）灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表V1测量导线电压示数为0，电压表V2测量电源电压，有示数；
（2）小灯泡L标有“2.5V1.25W”字样，表示灯的额定电压为2.5V，额定功率为1.25W，根据P＝UI可得，实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为：
IL＝＝
＝0.5A；
（3）根据图乙绘制出滑动变阻器的电功串PR与小灯泡的电功率PL的关系可知，小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小；
（4）根据P＝
可得，灯正常发光时的电阻为：
RL＝
＝5Ω；
灯与变阻器串联，电压表分别测变阻器和灯的电压，电流表测电路的电流，
实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的，即灯的最大电压
为×
2.5V＝3.125V灯的最大电流为：
I灯＝
＝0.625A，根据电流表选用小量程，故电路的最大电流为0.6A，灯的最大功率为：
P大＝I2RL＝（0.6A）2×
5Ω＝1.8W；
变阻器连入电路的电阻越大，变阻器的电压越大，其最大值为3V，这时的电流最小，由串联电路电压的规律可得，灯的最小电压为UV＝4V﹣3V＝1V，
灯的最小功率为：
P小＝
＝0.2W，
在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从0.2W至1.8W
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
22．（4分）某物理兴趣小组的同学，用一个铭牌如下表所示的电热水壶给1kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，请根据以上信息计算：
（1）6分钟内水吸收的热量；
（2）6分钟内消耗的电能；
（3）0﹣6分钟该热水壶的加热效率是多少？
（4）根据图像，你能判断出哪个时间段的加热效率最低并猜测该时间段效率低的原因？
（1）由图可知水的温度，在6min内热水壶中的水吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×
103J/（kg•℃）×
1kg×
（80℃﹣20℃）＝2.52×
105J；
（2）6分钟内消耗的电能：
W＝Pt′＝1000W×
6×
60s＝3.6×
（3）热水壶的效率：
η＝
100%＝
100%＝70%；
（4）根据图像，可以判断出4～6min时间段的加热效率最低，因为相同时间内电水壶消耗的电能相同，水升高的温度最少，根据Q＝cm△t可知水吸收的热量最少
23．（6分）如图所示，电路中的电源电压不变。
只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6V，通过灯泡L的电流为0.2A；
用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1：
4，灯泡L正常发光（灯泡电阻不随温度变化而变化）。
求：
（1）电阻R的阻值；
（2）灯泡L的额定电压；
（3）只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率。
（1）只用一根导线连接b、c时，灯泡L与电阻R串联，串联电路电流处处相等，所以电阻R的电流也为0.2A，
根据I＝
得电阻R的阻值：
R＝
＝48Ω；
（2）用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，灯泡L和电阻R并联，并联电路各支路电压相等根据P＝
知电阻R和灯泡L的电功率之比为：
PR：
PL＝
：
解得：
＝12Ω，
灯泡L与电阻R串联时，小灯泡两端的电压为：
UL＝IRL＝0.2A×
12Ω＝2.4V，
电源电压为：
U＝UL+UR＝9.6V+2.4V＝12V，
因为灯泡与电阻R并联时，灯泡正常发光，
所以灯泡L的额定电压就是电源电压，
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