精品解析：山东省聊城市临清市曙光中学2023－2024学年九年级上学期期末综合素质评价物理试题

九年级物理上学期期末综合素质评价 一、选择题（每题3分，共36分） [2023·青岛] 1. “生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是（　　） A. 连接家庭电路时，开关接在火线和用电器之间 B. 若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火 C. 使用试电笔时，手指按住笔尾金属体 D. 更换灯泡时，没有断开电源开关 2. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A. 电流做功的过程就是电能转化为光能的过程 B. 电流做功越多，电流做功越快 C 电功率越大，单位时间内电流做功越多 D. 额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮 3. 小虎同学是班里出了名的“粗心大王”，以下是从他的物理课堂笔记中摘录的有关物理量的值，其中与实际不相符的是（　　） A. 一台电吹风机正常工作时的电功率约为500 W B. 手电筒中小灯泡灯丝电阻约为1 kΩ C. 一盏家用节能灯正常发光时的电流约为100 mA D. 一块智能手机电池的电压约为3.7 V [2023·北京期中] 4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示，验电器的两片金属箔张开。下列说法正确的是（　　） A. 橡胶棒是导体 B. 验电器的金属箔带正电 C. 两片金属箔由于带异种电荷而张开 D. 验电器中的电流由金属箔经金属杆流向金属球 5. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦，为解决这一问题，科技创新小组设计了“5G高铁轨道螺丝警报器”。其科学原理是：螺丝（电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端导线断开，此时电铃发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（ ） A. B. C. D. [2023·无锡] 6. 如图所示，是小明家安装的电能表．下列说法中正确的是（　　） A. 该电能表的示数为 B. 用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率 C. 家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表 D. 家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次 [2023·石家庄期中] 7. 小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度一样的镍铬合金丝，B的横截面积比A的大。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡越亮，表示接入的镍铬合金丝的电阻越大 B. 利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系 C. 灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小，这利用了控制变量法 D. 为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小，可在电路中串联一个电流表 [2023·赣州月考] 8. 如图所示，电源电压是5V并保持不变，开关S闭合后电压表的示数为3V，则（　　） A. 通过灯泡L1的电流比L2的电流大 B. L1两端的电压为3V C. L2两端的电压为3V D. 若灯泡L2灯丝烧断，电压表示数为零 [2023·汕头期中] 9. 有三个灯泡接在一个电路中，其部分电路如图所示，其它部分没有画出。已知通过L1、L2的电流分别为I1＝0.2A、I2＝0.6A，那么通过L3的电流I3可能为（　　） ①0.2A；②0.4A；③0.6A；④0.8A； A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ [2023·聊城三模] 10. 如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 C. 电流表的示数变大，电路的总功率变大 D. 电压表的示数不变，电路的总功率变小 11. 如图甲是探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，则（　　） A. R0的电阻值是5 Ω B. 电阻R0两端的电压与通过R0的电流成正比 C. 滑动变阻器的最大阻值是25 Ω D. 实验中可以把定值电阻换成小灯泡 12. 如图所示电路，电源电压为9 V保持不变，小灯泡上标有“6 V　3 W”字样，只闭合开关S3时，小灯泡正常发光（不考虑灯丝电阻变化）。滑动变阻器的规格为“18 Ω　1 A”，电流表量程为“0～3 A”，电压表量程为“0～15 V”，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R0的阻值为12 Ω B. 闭合S1、S2、S3，滑动变阻器阻值范围为6 Ω～18 Ω C. 只闭合S1，电压表的示数范围为3 V～5.4 V D. 通过控制开关与滑动变阻器，电路消耗的最大功率与最小功率之比为25∶3 二、填空及作图题（每空2分，第18题2分，共22分） [2023·常德期中] 13. 如图所示电路中，当开关S1、S2断开，S3、S4闭合时，灯___________发光；当同时闭合开关S1、S3时，会出现___________现象。 14. 如图所示，已知定值电阻R1=R2=R3=10 Ω，则此装置可探究电阻产生的热量与___________的关系；若通过R1的电流为1 A，通电时间为20 s时，则R2产生的电热为___________J。 [2023·扬州] 15. 小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化．选用的器材有：电源、湿度传感器（其电阻的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻、一只电压表（量程为）等。当相对湿度为时，，电压表示数为，则电压表是并联在__________的两端。当电压表示数变大时，教室里相对湿度在__________。 [2023·沈阳] 16. 如图是定值电阻R1和R2的I­U关系图像，由图像可知，R1和R2的大小关系为R1___________（填“>”“=”或“＜”）R2，当R1和R2串联时，R1和R2两端电压之比U1:U2=___________；当R1和R2并联时，若通过R1的电流为0.63 A，则10 s内R2消耗的电能为___________J。 17. 如图所示电路，电源电压不变，灯泡L为“6V 1. 2W”，滑动变阻器R2为“30Ω 1A”，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0. 6A。闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电流表示数为0. 6A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为__________Ω。只闭合开关S1，在保证电路安全情况下，整个电路的总功率变化范围是__________W。 18. 如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关控制，压缩机M由开关控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。 三、实验探究题（第19题8分，第20题10分，共18分） [2023·临沂期末] 19. 如图甲所示是“探究串联电路电压关系”的实验电路。 （1）实验时，L1、L2应该选择___________（填“相同”或“不同”）规格的小灯泡； （2）小明用表盘如图乙所示的电压表测量L1两端的电压时，直接选用0~3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法是先用___________（填“大量程”或“小量程”）进行试触； （3）小明正确测出了L1两端的电压U1=2.4V，在测L2两端的电压时，小明将电压表所接的B点不动，只断开A点，并改接到C点上，此操作会导致___________； （4）实验中，小明测了多组数据，目是___________。 [2023·德州二模] 20. 在“测量小灯泡电功率实验”中，物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有：电源（电压恒为6V），滑动变阻器R（20Ω 1A），标有“2.5V”字样的小灯泡（电阻约为10Ω）； （1）请用笔画线代替导线将图乙的实验电路连接完整__________； （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数。假定电路故障只有一处，你认为原因可能是__________（选填字母）； A．小灯泡短路　　B．小灯泡灯丝断了 C．电流表短路　　D．滑动变阻器短路 （3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表读数为2V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）移，使电压表示数达到__________V为止，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__________W。 四、综合应用题（第21题10分，第22题14分，共24分） [2023·泰州改编] 21. 小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻R2=60.5 Ω，R1=4R2，电路图如图所示。请解答： （1）闭合开关S、S1，电炖锅处于___________挡。 （2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？ （3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10 min，刚好可将一锅汤加热至沸腾，汤吸收的热量为4.8×105 J，则电炖锅的加热效率是多少？ [2023·兴安盟] 22. “坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器由长为、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为，允许通过的最大电流为。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离 （1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过的电流为，请计算此时两端电压大小； （2）请推导出电压表示数与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围； （3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级物理上学期期末综合素质评价 一、选择题（每题3分，共36分） [2023·青岛] 1. “生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是（　　） A. 连接家庭电路时，开关接在火线和用电器之间 B. 若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火 C. 使用试电笔时，手指按住笔尾金属体 D. 更换灯泡时，没有断开电源开关 【答案】D 【解析】 【详解】A．为防止断开开关，用电器仍与火线直接相连，开关应串联接在火线和用电器之间。故A不符合题意； B．灭火器里面喷出的物质含可导电材料，若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火，否则容易造成短路，故B不符合题意； C．根据试电笔的原理，使用试电笔时，手指应按住笔尾金属体，但不可接触笔尖，故C不符合题意； D．更换灯泡时，必须断开电源，否有触电的危险，故D符合题意。 故选D。 2. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A. 电流做功的过程就是电能转化为光能的过程 B. 电流做功越多，电流做功越快 C. 电功率越大，单位时间内电流做功越多 D. 额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他能量的过程，故A错误； B．由得，电流做功越多，做功时间未知，电流做功的快慢无法比较，故B错误； C．由得，电功率越大，单位时间内电流做功越多，故C正确； D．灯泡的亮暗与实际电功率有关，与额定电功率无关，故D错误。 故选C。 3. 小虎同学是班里出了名的“粗心大王”，以下是从他的物理课堂笔记中摘录的有关物理量的值，其中与实际不相符的是（　　） A. 一台电吹风机正常工作时的电功率约为500 W B. 手电筒中小灯泡灯丝的电阻约为1 kΩ C. 一盏家用节能灯正常发光时的电流约为100 mA D. 一块智能手机电池的电压约为3.7 V 【答案】B 【解析】 【详解】A．一台电吹风机正常工作时的电功率为500 W左右，故A不符合题意； B．一般电压为2.5V，电流为0.3A ，所以正常工作的电阻为8.3Ω，故B符合题意； C．一盏家用节能灯正常发光时的电流约为 故C不符合题意； D．一节干电池的电压为1.5V，一块智能手机电池的电压为3.7 V左右，故D不符合题意。 故选B。 [2023·北京期中] 4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示，验电器的两片金属箔张开。下列说法正确的是（　　） A. 橡胶棒是导体 B. 验电器的金属箔带正电 C. 两片金属箔由于带异种电荷而张开 D. 验电器中的电流由金属箔经金属杆流向金属球 【答案】D 【解析】 【详解】A．橡胶棒不容易导电，是绝缘体，故A错误； B．毛皮摩擦过橡胶棒带负电，接触验电器的金属球，验电器的金属箔带负电，故B错误； C．同种电荷相排斥，两片金属箔由于带同种电荷而张开，故C错误； D．用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，电子从金属球流向金属箔，电流方向与负电荷的定向流动方向相反，验电器中的电流由金属箔经金属杆流向金属球，故D正确。 故选D。 5. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦，为解决这一问题，科技创新小组设计了“5G高铁轨道螺丝警报器”。其科学原理是：螺丝（电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端导线断开，此时电铃发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．若A电路图，当螺丝松动时，它会与下端导线断开，电铃不响，故A不符合题意； B．当螺丝没有松动，此时电路短路，故B不符合题意； C．不论螺丝是否松动，电铃都会响，故C不符合题意； D．螺丝松动时，电铃响，螺丝不松动时，电路正常工作，故D符合题意。 故选D。 [2023·无锡] 6. 如图所示，是小明家安装的电能表．下列说法中正确的是（　　） A. 该电能表的示数为 B. 用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率 C. 家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表 D. 家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电能表的示数为，故A错误； B．记录该电能表指示灯闪烁的次数，用秒表测量闪烁一定次数所用的时间，则电能表消耗的电能 估测家中用电器的实际功率 故B正确； C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、电能表、总开关，故C错误； D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次，故D错误。 故选B。 [2023·石家庄期中] 7. 小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度一样的镍铬合金丝，B的横截面积比A的大。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡越亮，表示接入的镍铬合金丝的电阻越大 B. 利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系 C. 灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小，这利用了控制变量法 D. 为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小，可在电路中串联一个电流表 【答案】D 【解析】 【详解】A．小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误； B．利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B错误； C．灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小，采用转换法，故C错误； D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D正确。 故选D。 [2023·赣州月考] 8. 如图所示，电源电压是5V并保持不变，开关S闭合后电压表的示数为3V，则（　　） A. 通过灯泡L1的电流比L2的电流大 B. L1两端的电压为3V C. L2两端电压为3V D. 若灯泡L2灯丝烧断，电压表示数为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，所以通过灯泡L1的电流与L2的电流相等，故A不符合题意； BC．电压表测L2两端的电压，已知电源电压U＝5V，电压表的示数为3V，即L2两端的电压U2＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以L1两端的电压为 故B不符合题意，C符合题意； D．若灯泡L2灯丝烧断，则电压表测量电源电压，因此电压表有示数，且示数为5V，故D不符合题意。 故选C。 [2023·汕头期中] 9. 有三个灯泡接在一个电路中，其部分电路如图所示，其它部分没有画出。已知通过L1、L2的电流分别为I1＝0.2A、I2＝0.6A，那么通过L3的电流I3可能为（　　） ①0.2A；②0.4A；③0.6A；④0.8A； A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，三个灯泡接在一个电路中，若L1、L2并联，L3在干路上，根据并联电路的电流特点可知，通过L3的电流I3可能为 若L1、L3并联，L2在干路上，根据并联电路的电流特点可知，通过L3的电流I3可能为 已知通过L1、L2的电流分别为I1＝0.2A、I2＝0.6A，因为串联电路中电流处处相等，因此三灯泡不可能串联连接，所以①③不可能，②④可能。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 [2023·聊城三模] 10. 如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 C. 电流表的示数变大，电路的总功率变大 D. 电压表的示数不变，电路的总功率变小 【答案】D 【解析】 【详解】由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电阻R两端电压，电流表测电路电流；根据并联电路的特点可知滑动变阻器和电阻 R两端电压等于电源电压，而电源电压保持不变，所以电压表的示数不变；闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据可知，流过滑动变阻器的电流变小，而流过电阻R的电流不变，根据可知 I变小，即电流表的示数变小；电路中的电流变小，根据可知电路的总功率变小，故D正确，ABC错误。 故选D。 11. 如图甲是探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，则（　　） A. R0的电阻值是5 Ω B. 电阻R0两端的电压与通过R0的电流成正比 C. 滑动变阻器的最大阻值是25 Ω D. 实验中可以把定值电阻换成小灯泡 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当R0两端电压为0.5V时，电路电流为0.1A，经过R0的电流也为0.1A，根据欧姆定律可得，R0的电阻值为 故A正确，符合题意； B．定值电阻R0的阻值不变，由欧姆定律可知，通过R0的电流与它两端的电压成正比，故B错误，不符合题意； C．当滑片P位于b端时，只有电阻R0接入电路，此时电压表的示数为电源电压，由图象可知，电压表的示数为3 V，故电源电压为3 V，当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流为0.1 A，根据欧姆定律得，此时电路中的总电阻为 滑动变阻器的最大阻值为 故C正确，符合题意； D．小灯泡的阻值随温度的变化而变化，其电阻不是定值，所以不可以把定值电阻换成小灯泡，故D错误，不符合题意。 故选AC。 12. 如图所示电路，电源电压为9 V保持不变，小灯泡上标有“6 V　3 W”字样，只闭合开关S3时，小灯泡正常发光（不考虑灯丝电阻变化）。滑动变阻器的规格为“18 Ω　1 A”，电流表量程为“0～3 A”，电压表量程为“0～15 V”，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R0的阻值为12 Ω B. 闭合S1、S2、S3，滑动变阻器的阻值范围为6 Ω～18 Ω C. 只闭合S1，电压表的示数范围为3 V～5.4 V D. 通过控制开关与滑动变阻器，电路消耗的最大功率与最小功率之比为25∶3 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小灯泡正常发光时的电流 小灯泡的电阻 由图可知，只闭合开关S3时，小灯泡与定值电阻R0串联，小灯泡正常发光，则通过小灯泡的电流为0.5 A，小灯泡两端的电压为6 V，根据串联电路的电流特点可知，通过R0的电流也为0.5 A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得R0的阻值为 故A错误； B．由图可知，闭合S1、S2、S3，小灯泡被短路，R0与滑动变阻器R并联；通过R0的电流 根据滑动变阻器的规格可知，通过滑动变阻器的最大电流为1 A，根据并联电路的电流特点可知，干路的最大总电流 I总=I0＋I大=1.5 A＋1 A=2.5 A 由于电流表的量程为0～3 A，所以干路的总电流2.5 A符合要求；由可知，滑动变阻器的最小阻值 滑动变阻器的阻值越大，电路中的总电流越小，电路安全，而且电压表的最大量程大于电源电压，所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值为18 Ω，则滑动变阻器的阻值范围为9 Ω～18 Ω，故B错误。 C．只闭合S1，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；小灯泡两端的电压最大为6 V，根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压最小，即电压表最小示数 U小=U-UL=9 V-6 V=3V 根据串联分压可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电压表的示数最大，此时电路中总电阻 R总=RL＋R大=12 Ω＋18 Ω=30 Ω 电路中的电流 此时小灯泡两端的电压 UL′=IRL=0.3 A×12 Ω=3.6 V 根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的最大电压 U大=U-UL′=9 V-3.6 V=5.4 V 即电压表的最大示数为5.4 V；所以，只闭合S1，电压表的示数范围为3 V～5.4 V，故C正确。 D．闭合S1、S2、S3，小灯泡被短路，R0与滑动变阻器并联，根据以上分析可知，电路中的最大电流为2.5 A，此时电路消耗的最大功率 P大=UI总=9 V×2.5 A=22.5 W 由于滑动变阻器的最大阻值大于R0的阻值，所以当只闭合S1，且滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的总电阻最大，根据选项C分析可知，此时电路中的最小电流I=0.3 A，电路消耗的最小功率 P小=UI=9 V×0.3 A=2.7 W 则电路消耗的最大功率与最小功率之比 P大∶P小=22.5 W∶2.7 W=25∶3 故D正确 故选CD。 二、填空及作图题（每空2分，第18题2分，共22分） [2023·常德期中] 13. 如图所示的电路中，当开关S1、S2断开，S3、S4闭合时，灯___________发光；当同时闭合开关S1、S3时，会出现___________现象。 【答案】 ①. L1、L2 ②. 短路 【解析】 【详解】[1]当开关S1、S2断开，S3、S4闭合时，L1、L2并联连接，因此灯泡L1、L2发光。 [2]当同时闭合开关S1、S3时，形成电源短路，灯泡都不会发光。 14. 如图所示，已知定值电阻R1=R2=R3=10 Ω，则此装置可探究电阻产生的热量与___________的关系；若通过R1的电流为1 A，通电时间为20 s时，则R2产生的电热为___________J。 【答案】 ①. 电流大小 ②. 50 【解析】 【详解】[1]由图得，右侧容器内的R2与R3并联后再与R1串联，由串并联电路电流特点得，R1的电流小于R2电流，R1、R2阻值相等，通电时间相同，则此装置可探究电阻产生的热量与电流大小的关系。 [2]依题意得 由并联电路电压特点得 由欧姆定律得 由串联电路电流特点得 则 通电时间为20 s时，则R2产生的电热为 [2023·扬州] 15. 小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化．选用的器材有：电源、湿度传感器（其电阻的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻、一只电压表（量程为）等。当相对湿度为时，，电压表示数为，则电压表是并联在__________的两端。当电压表示数变大时，教室里相对湿度在__________。 【答案】 ①. 定值电阻R##R##定值电阻 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]由题图可知，两电阻串联，由串联电路分压原理可得 因为电源电压为，电压表示数为，所以电压表测量的是定值电阻R两端的电压，即电压表并联在定值电阻R的两端。 [2]电压表示数变大，即定值电阻两端电压变大，由欧姆定律可得，流过电路的电流变大，则电路的总电阻变小，可知湿度传感器的电阻减小，所以教室里的相对湿度增大。 [2023·沈阳] 16. 如图是定值电阻R1和R2的I­U关系图像，由图像可知，R1和R2的大小关系为R1___________（填“>”“=”或“＜”）R2，当R1和R2串联时，R1和R2两端电压之比U1:U2=___________；当R1和R2并联时，若通过R1的电流为0.63 A，则10 s内R2消耗的电能为___________J。 【答案】 ①. ＜ ②. 1∶2 ③. 9.9225 【解析】 【详解】[1]由图像可知，当 时，对应的电流分别为 ， 由可得，两电阻的阻值分别为 ， 由此可知 [2]当把R1、R2串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以它们两端的电压之比 [3]若通过R1的电流为 由可得，R1两端电压 当R1和R2并联时，并联电路中各支路电压都相等，即R2两端电压 通过R2的电流 10 s内R2消耗的电能 17. 如图所示电路，电源电压不变，灯泡L为“6V 1. 2W”，滑动变阻器R2为“30Ω 1A”，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0. 6A。闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电流表示数为0. 6A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为__________Ω。只闭合开关S1，在保证电路安全情况下，整个电路的总功率变化范围是__________W。 【答案】 ①. 15 ②. 1. 2W~2. 4 【解析】 【详解】[1]由电路图知，两个开关都闭合，滑片移到a端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，灯泡和定值电阻R1并联连接，电流表测干路的电流，电压表被短路。此时灯泡正常发光，则电源电压为6V，通过灯泡的电流 据并联电路的电流特点知，通过定值电阻R1的电流 I1=I-I灯=0.6A-0.2A=0.4A 定值电阻R1的阻值 [2]只闭合S1，定值电阻R1与变阻器R2串联在电路中，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当变阻器接入电路的阻值为0，此时电路中的电流为0.4A，未超过电流表的量程，此时电压表被短路，整个电路都安全，电路的最大总功率 P大=UI1=6V×0.4A=2.4W 当电压表示数为3V时，变阻器R2两端的电压最大，变阻器接入电路的阻值最大，此时R1两端的电压 U1=U-U2=6V-3V=3V 据串联电路的分压特点知 3V∶3V=15Ω∶R滑大 解得R滑大=15Ω，小于变阻器的最大阻值，电路安全，此时电路的总功率最小，为 整个电路的总功率变化范围是1.2W~2.4W。 18. 如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关控制，压缩机M由开关控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。 【答案】 【解析】 【详解】冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关控制，压缩机M由开关控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示 三、实验探究题（第19题8分，第20题10分，共18分） [2023·临沂期末] 19. 如图甲所示是“探究串联电路电压关系”的实验电路。 （1）实验时，L1、L2应该选择___________（填“相同”或“不同”）规格的小灯泡； （2）小明用表盘如图乙所示的电压表测量L1两端的电压时，直接选用0~3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法是先用___________（填“大量程”或“小量程”）进行试触； （3）小明正确测出了L1两端的电压U1=2.4V，在测L2两端的电压时，小明将电压表所接的B点不动，只断开A点，并改接到C点上，此操作会导致___________； （4）实验中，小明测了多组数据，目的是___________。 【答案】（1）不同 （2）大量程 （3）电压表指针反偏 （4）寻找普遍规律 【解析】 【小问1详解】 为得到普遍性的规律，应选用不同规格的小灯泡多测几组数据进行分析，故L1、L2应该选择不同规格的小灯泡。 【小问2详解】 电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0~15V的大量程试测，如果示数小于3V，再改用0~3V量程测量。 【小问3详解】 当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。 【小问4详解】 实验中为了使结论具有普遍性，需要测量多组数据。 [2023·德州二模] 20. 在“测量小灯泡电功率实验”中，物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有：电源（电压恒为6V），滑动变阻器R（20Ω 1A），标有“2.5V”字样的小灯泡（电阻约为10Ω）； （1）请用笔画线代替导线将图乙的实验电路连接完整__________； （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数。假定电路故障只有一处，你认为原因可能是__________（选填字母）； A．小灯泡短路　　B．小灯泡灯丝断了 C．电流表短路　　D．滑动变阻器短路 （3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表读数为2V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）移，使电压表示数达到__________V为止，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__________W。 【答案】 ①. ②. B ③. 左 ④. 2.5 ⑤. 0.65 【解析】 【详解】（1）[1]在“测量小灯泡电功率”实验中，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由于灯泡标有“2.5V”字样，则灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选0~3V量程，灯泡电阻约为10Ω，则灯泡电流约为 所以电流表选择0~0.6A量程，如下图所示： （2）[2]小灯泡不发光，电流表无示数，则电路中出现了断路，电压表有示数，则电压表与电源两端相连部分有电流经过，没有断路，所以是小灯泡出现断路，故B符合题意，ACD不符合题。 故选B。 （3）[3][4]电压表读数为2V时，则小灯泡的电压为2V，若要测量小灯泡的额定功率，则灯泡两端电压需要达到2.5V，所以需要增大灯泡两端电压，由串联分压特点可知，需要减小滑动变阻器两端电压，则需要减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以要将滑动变阻器的滑片向左滑，直到电压表读数为2.5V为止。 [5]由于电流表选用0~0.6A量程，由图可知，分度值为0.02A。电流表示数为0.26A，则通过灯泡的电流为0.26A，则小灯泡的额定功率 P额=U额I=2.5V×0.26A=0.65W 四、综合应用题（第21题10分，第22题14分，共24分） [2023·泰州改编] 21. 小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻R2=60.5 Ω，R1=4R2，电路图如图所示。请解答： （1）闭合开关S、S1，电炖锅处于___________挡。 （2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？ （3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10 min，刚好可将一锅汤加热至沸腾，汤吸收的热量为4.8×105 J，则电炖锅的加热效率是多少？ 【答案】（1）低温 （2）1 000 W （3）80% 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S、S1，R1独自工作，电路电阻最大，电功率最小，电炖锅处于低温挡；闭合S、S2，R2独自工作，电路电阻较大，电功率较小，电炖锅处于中温挡；闭合S、S1、S2，R1与R2并联，电路电阻最小，电功率最大，电炖锅处于高温挡。 小问2详解】 R1的阻值 当S、S1、S2均闭合时，电炖锅处于高温挡，R1、R2并联，则电炖锅高温挡额定功率 【小问3详解】 由得，电炖锅高温挡加热10 min消耗的电能 电炖锅的加热效率 [2023·兴安盟] 22. “坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器由长为、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为，允许通过的最大电流为。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离 （1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过的电流为，请计算此时两端电压大小； （2）请推导出电压表示数与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围； （3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻的最小值。 【答案】（1）3V；（2）； 5cm～15cm；（3）15Ω 【解析】 【详解】解：（1）开关闭合时，R0与R1串联，P在起始位置A时 IA=I1=I0=0.3A 由知道，定值电阻R0两端电压 （2）滑片移动L时，电阻棒的电阻为 若此时电压表示数U测，根据串联电路电压规律，R0两端电压为 由串联分压原理知道 即 解得 ① 因电压表量程为0～3V，为保护电路安全，U测最大为3V，由①知道，滑片移动距离L最大为 Lmax=15cm 所以滑片移动的范围为5cm～15cm。 （3）由表格和电路知道，滑片越往右移动，测试等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U1'=3V，此时滑动变阻器的最大阻值 此时通过R1的电流为 替换电阻的最小值 答：（1）滑片P在起始位置时，R0两端电压大小为3V； （2）电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式为；为保护电路安全，滑片移动的范围为5cm～15cm； （3）替换电阻R2的最小值不小于15Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$