山东省潍坊市新纪元学校2022-2023九年级上学期期末物理试题(含解析)

2022-2023学年山东省潍坊市新纪元学校九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本题共8个小题，共24分．每个小题给出的四个选项中，只有一个
1．（3分）下列有关物理学家及贡献的说法中不正确的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特证明了电流的周围存在磁场
B．英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生热量跟电流、电阻、通电时间的关系
C．我国宋代学者沈括是世界上最早记述地理两极与地磁两极不重合现象的人
D．法国物理学家安培实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟电阻成反比
2．（3分）如图所示，志愿者小亮在关爱老人的社会实践中正在为社区老人蒸花馍。下列关于蒸花馍的物理现象描述不正确的是（　　）
A．热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
B．很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C．“蒸”是利用了热传递的方式改变内能使花馍的温度升高
D．蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部是由于分子间存在引力
3．（3分）如图所示是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　）
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mAh
A．充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B．手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C．手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D．底座的电线比较粗，是为了减少热量的产生
4．（3分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
5．（3分）如图是家庭常用的插线板，闭合开关，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，下列说法正确的是（　　）
A．图中C与零线相连，B与火线相连
B．使用时若指示灯断路不能发光，插孔仍然能提供工作电压
C．若A、B两孔发生短路，家庭电路中漏电保护器会自动断开保护电路
D．只要C点接地良好，可用湿抹布擦拭插线板
6．（3分）在科技创新活动中，小明所在的科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．推动甲线圈摆动的过程与电动机原理相同
B．甲线圈不动，水平推动左边磁铁，乙线圈不可能摆动
C．乙线圈随之摆动时是机械能转化电能
D．乙线圈摆动的方向与甲线圈摆动的方向有关
7．（3分）如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．灯L亮度变暗
B．电压表V与电流表A1示数之比不变
C．电路的总功率变小
D．电压表示数变大
8．（3分）某公司设计了一个多挡位节能电烧水壶，工作原理图如图所示。其中开关S为防干烧温控开关，通常情况闭合；定值电阻R1、R2为加热电阻，R2电阻是R1的两倍。通过滑动金属滑杆上的滑块P可实现“高功率挡”、“中功率挡”、“低功率挡”和“断开挡”之间的转换。下面能表示“高功率挡”的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多项选择题（本题共8个小题，共32分．每个小题给出的四个选项中，至少有两
（多选）9．（4分）如表为两个家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　）
电热水器额定电压220V工作频率50Hz额定功率2000W 电视机额定电压220V工作频率50Hz额定功率200W
A．这两个电器正常工作时，电热水器的工作电流较大
B．这两个电器正常工作时，电热水器消耗的电能较多
C．电视机正常工作1h，产生的热量是0.2kW h
D．电热水器正常工作1s，产生的热量是2000J
（多选）10．（4分）2022年真是我国“超级航天年”，中国航天带给了国人无数的惊喜与浪漫。3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”等实验。4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。6月5日，长征二号F遥十四运载火箭用氢做燃料助推神舟十四号发射成功。下列判断正确的是（　　）
A．“水桥”的形成是因为分子之间存在引力
B．返回舱进入大气层发出光是做功改变了返回舱的内能
C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能
D．火箭发动机的燃料是氢，这是因为氢的比热容很大
（多选）11．（4分）如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，AP是可绕O点转动的杠杆一部分，且由定位挡板限制，只能在电阻R上滑动。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。以下说法正确的是（　　）
A．油量表可以用电压表改装而成
B．当油量减少时，电路中总电阻减小，电流增大
C．油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D．在油箱没有油时，电阻R0对电路起到保护作用
（多选）12．（4分）如图，已知三个电阻阻值均为5Ω，电路两端电压恒为6V，下列说法正确的有（　　）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系
B．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
C．若将R3拆除，流过R1的电流将减小
D．若将R3拆除，R2的电功率变为原来的4倍
（多选）13．（4分）把标有“8V，16W”的白炽灯L1和“12V，36W”的白炽灯L2串联后接在电源两端，其中只有一只灯泡正常发光，（假设灯丝电阻不变）则（　　）
A．电路中电流为3A
B．电源电压为16V
C．两灯泡的总功率为32W
D．灯L2的电阻小于灯L1的电阻
（多选）14．（4分）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向左滑动，在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．弹簧测力计示数变大
B．电磁铁上端为N极
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
（多选）15．（4分）把标有“6V，3W”的小灯泡L（假设灯丝电阻不变）与标有“100Ω，1A”的滑动变阻器连接在两端电压恒为18V的电源上，电压表的量程为“0～15V”，如图所示。在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（　　）
A．电路中允许通过的最大电流为0.5A
B．小灯泡L消耗电功率的最小值为1.5W
C．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω～60Ω
D．电路总电功率的最大值为9W
（多选）16．（4分）科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R’为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中所示状态为加热状态
B．当温度升高到一定温度时，加热器从保温转到加热状态
C．当温度升高时，电磁铁中的电流增大，磁性增强
D．当向左移动滑动变阻器滑片时，工作电路的温度降低
三、实验探究题（本题共1个小题，共10分）
17．（10分）小致同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω，1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电阻关系”的实验。
（1）小致选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，此时电压表示数应为 　 　V。
（3）小致利用以上器材继续实验，发现无法完成探究，应更换滑动变阻器规格为 　 　（填序号）。
A．“20Ω，1A”
B．“30Ω，0.5A”
C．“50Ω，0.3A”
（4）更换器材后，多次测量，根据实验数据，作出I﹣R图像如图丙所示，分析图像得出的结论是：　 　。
（5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，滑片P滑动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示。则他更换后的电源电压为 　 　V。
四、计算题（本题共2个小题，共34分．解答时写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，物理量要写明数值和单位，只写出最后答案的不得分）
18．（12分）如图是某手机充电示意图及简化电路图。下表是充电过程中某些时段相关数据。
充电时间 A 阶段 0～5min B 阶段5min～10min … D 阶段80min～85min
数据线两端电压 U/V 5.0 4.5 … 5.0
流经数据线的电流 I/A 4.4 4.0 …
数据线和手机的总功率P/W 22.0 18.0 … 3.0
（1）求D阶段流经数据线的电流。
（2）求0～10min数据线和手机消耗的总电能。
（3）充电过程数据线阻值可认为不变，分析数据线在 A、D哪段时间产生的热量多。
19．（22分）某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1（12Ω）及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。
求：（1）电源电压；
（2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率；
（3）该电路在1min内消耗的最大电能；
（4）该电路在1min内消耗的最小电能；
（5）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的最大功率。
2022-2023学年山东省潍坊市新纪元学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共8个小题，共24分．每个小题给出的四个选项中，只有一个
1．【解答】解：A、丹麦物理学家奥斯特证明了电流的周围存在磁场，故A正确；
B、英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生热量跟电流、电阻、通电时间的关系，故B正确；
C、我国宋代学者沈括是世界上最早记述地理两极与地磁两极不重合现象的人，故C正确；
D、德国物理学家欧姆实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，故D错误。
故选：D。
2．【解答】解：
A、热腾腾的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠，“白气”弥漫是小水珠的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故A错误；
B、由于分子是运动的，花馍的香味分子通过运动分散到周围的空气中，所以很远处就能闻到蒸熟的花馍香味，这是扩散现象，故B正确；
C、蒸花馍时，花馍水蒸气中吸收热量内能增加，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故C正确；
D、因为分子间存在相互作用的吸引力，所以蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部，故D正确。
故选：A。
3．【解答】解：AB、正在给手机电池充电过程中，手机电池消耗了电能，产生了化学能，所以是将电能转化为化学能的过程，故充电时该手机电池相当于电路中的用电器，故AB正确；
C、手机内部的电路不是纯电阻电路，所以电路内部的电阻不能用3.7V除以4.4A来计算，故C错误；
D、由于电阻是导体阻碍电流的性质，与导体的材料、横截面积、长度以及温度有关，所以当其它条件都相同时，导体粗，导体的电阻会越小，在电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，故D正确。
故选：C。
4．【解答】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误；
B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误；
C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确；
D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：A．三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地，插线板工作时插孔C与地线相连，B接火线，故A错误；
B．由题意可知，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，指示灯和插座之间是并联的，指示灯断路不能发光，则插孔能提供工作电压，故B正确；
C．若A、B两孔发生短路，电路中电流过大，家庭电路中空气开关会自动断开保护电路，故C错误；
D．C点接地良好可以防止由于用电器外壳漏电造成的触电事故，但不能避免直接触电的事故，用湿抹布擦拭插线板会直接触电，不能避免，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：A．推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A错误；
B．推动左侧磁铁时，同甲线圈摆动一样，相当于甲线圈会在磁场中作切割磁感线运动，所在的闭合回路中依然会产生的感应电流，所以乙线圈中有电流通过，在磁场中受到力的作用，也可能摆动，故B错误；
C．电流流经乙线圈时，乙线圈就会受到磁场力的作用而开始摆动，此过程中电能转化为机械能，故C错误；
D．甲线圈中产生了感应电流，则甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器；若改变甲线圈摆动的方向，感应电流的方向发生变化，则乙线圈受力的方向也会改变，即乙线圈摆助的方向跟着改变，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；电流表A1测量的是通过滑动变阻器的电流，电流表A2测量的是通过灯泡的电流；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故D错误；
滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由于其两端的电压不变，根据欧姆定律可知，通过其电流会变小，即电流表A1示数变小；
由于并联电路中各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变，灯泡的功率不变，亮度不变，故A错误；
电压表V与电流表A1示数之比为滑动变阻器的电阻，电阻变大，比值变大，故B错误；
根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流减小，根据P＝UI可知，电路的总功率减小，故C正确；
故选：C。
8．【解答】解：电路中有两个加热电阻丝R1、R2，R2电阻是R1的两倍，电源电压一定，由P＝可知，当电阻R1、R2并联时，电路中电阻最小，此时电功率最大，为高功率挡；
A、滑块P在位置④时，只有R1连入电路；
B、滑块P在位置③时，电阻R1、R2都没有连入电路，为断开挡；
C、滑块P在位置②时，只有R2连入电路；
D、滑块P在位置①时，电阻R1、R2并联；
四种情况中，电阻R1、R2并联是位置①时，电路中电阻最小，电源电压一定，由P＝可知，此时电功率最大，为高功率挡；故D正确，ABC错误；
故选：D。
二、多项选择题（本题共8个小题，共32分．每个小题给出的四个选项中，至少有两
9．【解答】解：A、电热水器和电视机的额定电压都是220V，热水器的功率为2000W，电视机的功率为200W，由P＝UI可知热水器的工作电流较大，故A正确；
B、根据W＝Pt可知，电热水器和电视机都正常工作时，热水器的功率大，故在相同时间内热水器消耗的电能较多；B选项未控制时间相同，故无法比较，故B错误；
C、电视机正常工作1h，消耗的电能W＝Pt＝0.2kW×1h＝0.2kW h，但电能并不是全部转化为热能，故C错误；
D、电热水器工作1s，消耗的电能W＝Pt＝2000W×1s＝2000J，故D正确；
故选：AD。
10．【解答】解：A、水桥的形成是因为水分子之间有引力，故A正确；
B、返回舱进入大气层时，返回舱与空气摩擦，机械能转化为内能，使返回舱的内能增加，温度升高，是通过做功的方式改变返回舱的内能，故B正确；
C、能量在转化和利用过程中总是会有能量的损失，所以火箭燃料的化学能不可能全部转化为机械能，故C错误；
D、火箭发动机的燃料是氢，这是因为氢的热值大，故D错误。
故选：AB。
11．【解答】解：A、此时油量表串联在电路中，所以油量表应该是由电流表改装而成的，故A错误；
B、当油量减少时，浮杆下降，杠杆绕O点顺时针转动，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中总电阻减小，电源电压不变，根据I＝可知电路中的电流增大，故B正确；
C、当油量增加时，浮杆上升，杠杆绕O点逆时针转动，则滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中总电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小；虽然电流的刻度值从左往右是逐渐增大的，但由以上分析可知电流增大时油量在减少，所以油量表的刻度值从左往右是逐渐减小的，故C错误；
D、据图可知，电阻R0是在油箱装满油时防止电路短路，即对电路起到保护作用，故D正确。
故选：BD。
12．【解答】解：
A、由题知，R1＝R2＝R3，由图知，R2与R3并联后再与R1串联，由串并电路电流特点知：I2＝I3，I1＝I2+I3＝2I2，通电时间相等，可以探究通过导体产生热量与电流大小的关系，故A正确；
B、因为I1＝2I2，且R1＝R2，由Q＝I2Rt可知，相同时间内R1产生的热量是R2的4倍，故B错误；
CD、由串并电路的电阻特点可知，将R3拆除前，电路总电阻：R＝R1+＝5Ω+＝7.5Ω，
电路中电流：I＝I1＝2I2＝＝＝0.8A，I2＝0.4A，
将R3拆除后，R1与R2串联，电路中电流：I’＝I1’＝I2’＝＝＝0.6A，所以通过R1的电流将减小，故C正确；
由P＝I2R可知，将R3拆除后也拆除前R2的电功率比：＝＝（）2＝（）2＝，即：P2′＝P2，故D错误。
故选：AC。
13．【解答】解：D、根据已知条件，由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
，
，
由欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
，
，
故D不符合题意；
A．因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯泡正常发光，另一只没有达到其额定功率，所以，电路中的电流I＝I1＝2A，故A不符合题意；
B．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律电源电压U＝I（R1+R2）＝2A×（4Ω+4Ω）＝16V，
故B符合题意；
C．两灯泡的总功率即电路的总功率为P＝UI＝16V×2A＝32W，
故C符合题意。
故选：BC。
14．【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
将变阻器R的滑片缓慢向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，
由U＝IR可知，R0两端的电压变小，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，在电源电压一定时，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故D正确，C错误；
由图可知，电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极，
因螺线管的上端与磁铁的下端为同名磁极，相互排斥，且电路中的电流减小，
所以，在电源电压一定时，通电螺线管的磁性减弱，螺线管与磁铁之间的斥力减小，弹簧测力计示数变大，故A、B正确。
故选：ABD。
15．【解答】解：由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
由P＝UI可得，灯的额定电流为：IL额＝＝＝0.5A，而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
因串联电路中各处电流相等，所以电路中允许通过的最大电流为I大＝IL额＝0.5A，故A正确；
此时电路消耗的功率最大值为：P＝UI大＝18V×0.5A＝9W，故D正确；
电路中允许通过的最大电流为0.5A时，灯泡正常发光，则UL额＝6V，
由串联电路的电压规律可得，滑动变阻器两端的最小电压为：U滑小＝U﹣UL额＝18V﹣6V＝12V，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为：R滑小＝＝＝24Ω，
小灯泡的电阻为：RL＝＝＝12Ω，
根据P＝UI＝可知，灯泡的电阻一定时，灯泡的电功率随实际电压的增大而增大，当滑动变阻器两端的电压最大为15V时，根据串联电路的电压规律可知灯两端的电压最小，
则灯泡两端的最小电压为：UL小＝U﹣U滑大＝18V﹣15V＝3V，
通过小灯泡的最小电流即电路中的最小电流为：I小＝IL小＝＝＝0.25A，
小灯泡消耗的最小功率为：PL小＝UL小IL小＝3V×0.25A＝0.75W，故B错误；
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为：R滑大＝＝＝60Ω，则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是24Ω～60Ω，故C正确。
故选：ACD。
16．【解答】解：A、由图甲可知，此时电热丝接入电路中，所示状态为加热状态，故A正确；
B、由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；当温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，所以加热器从加热转到保温状态，故B错误，C正确；
D、当向左移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，工作电路的温度降低，故D错误。
故选：AC。
三、实验探究题（本题共1个小题，共10分）
17．【解答】解：（1）原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联，如下所示：
；
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；
（3）实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω；当定值电阻最小时，电路中的电流最大为：I最大＝＝＝0.4A＞0.3A，故选B；
（4）由图丙图像可知，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；
（5）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图戊可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，
则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A，
则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V。
故答案为：（1）如图所示；（2）2；（3）B；（4）反比；（5）6。
四、计算题（本题共2个小题，共34分．解答时写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，物理量要写明数值和单位，只写出最后答案的不得分）
18．【解答】解：（1）由表中数据知，D阶段数据线两端电压UD＝5.0V，数据线和手机的总功率PD＝3.0W，
由P＝UI可得，流经数据线的电流：
ID＝＝0.6A；
（2）由表中数据知，A阶段0～5min数据线和手机的总功率PA＝22.0W，
B阶段5min～10min数据线和手机的总功率PB＝18.0W，
所以0～10min数据线和手机消耗的总电能：
W＝WA+WB＝PAt+PBt＝22.0W×5×60s+18.0W×5×60s＝1.2×104J；
（3）由表中数据可知，A阶段数据线和手机的总功率大于D阶段的总功率，即PA＞PD，
数据线两端电压相等，由P＝UI知，流经数据线的电流IA＞ID，通电时间相等，数据线阻值不变，由Q＝I2Rt知，QA＞QD，即数据线在A段时间产生热量多。
答：（1）D阶段流经数据线的电流为0.6A；
（2）0～10min数据线和手机消耗的总电能为1.2×104J；
（3）充电过程数据线在A段时间产生的热量多。
19．【解答】解：（1）当闭合开关S、S2，且滑动变阻器R0的滑片P移至a端时，R0短接阻值为0，电路为灯泡L接在电源上的简单电路，
灯L正常发光，电源电压等于灯泡两端的电压：U＝U额＝12V；
（2）三个开关都闭合时，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联，
小灯泡正常发光，所以UL＝U额＝12V，PL＝P额＝6W，根据并联电路的电压规律可知：U＝U1＝UL＝12V，
R1的功率为P1＝＝＝12W；
电路消耗的总功率P＝PL+P1＝6W+12W＝18W；
（3）三个开关都闭合时，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联，
电路的总电阻最小，电流最大，根据P＝UI可知，在电源电压不变时，电路消耗的电功率最大，
电路在t＝1min＝60s内消耗的最大电能为：W最大＝Pt＝18W×60s＝1080J；
（4）灯泡的电阻RL＝＝＝24Ω，RL＞R1，，
因此当闭合S和S2，滑动变阻器滑片滑到b端时，灯L和变阻器的最大阻值串联，此时的电阻最大：R总＝RL+R0＝24Ω+24Ω＝48Ω，
此时电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，
由W＝UIt＝t可知，电路在t＝1min＝60s内消耗的最小电能为：
W最小＝t＝×60s＝180J。
（5）闭合开关S、S1时，定值电阻R1和变阻器R0串联，
根据串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻：R总2＝R0+R1，电源电压为U，
由欧姆定律可知，电路中的电流：I＝＝，
根据P＝I2R可知滑动变阻器的电功率：P0＝I2R0＝（）2R0＝＝＝，
所以，当R0＝R1时，滑动变阻器消耗的电功率最大，P0大＝＝＝3W。
答：（1）电源电压是12V；
（2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率为18W；
（3）该电路在1min内消耗的最大电能是1080J；
（4）该电路在1min内消耗的最小电能为180J；
（5）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的最大功率是3W。
第1页（共1页）

未经允许不得转载：答案星辰 » 山东省潍坊市新纪元学校2022-2023九年级上学期期末物理试题(含解析)