精品解析：山东省淄博市张店区第七中学2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试题

初四物理学情调研 一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每个小题只有一个选项符合题意。） 1. 下列数据最接近实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为2V B. 家用日光灯正常发光时的电流约200mA C. 实验室用的一根铜导线电阻大约十几欧 D. 对人体而言的安全电压是36V 【答案】B 【解析】 【详解】A．一节新干电池的电压为3V，故A不符合题意； B．家用日光灯正常发光时的电流约0.2A，即200mA，故B符合题意； C．实验室用的一根铜导线电阻大约，故C不符合题意； D．对人体而言的安全电压是不高于36V，故D不符合题意。 故选B。 2. 2022年北京冬奥会开幕式上，在“立春”节气的展示环节中，近400名演员挥动发光杆，通过改变发光的颜色来体现小草的顽强生机和蒲公英的希望之光。杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下列电路设计最能实现这一效果的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，根据选项可知，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 如图所示的电路较为复杂，但采用合理的估算，就可以计算电流表A与毫安表mA的示数分别为：（　　） A. 0.13 30 B. 0.11 10 C. 0.33 30 D. 0.31 10 【答案】A 【解析】 【分析】应用并联电路的电流特点来解答。 【详解】通过电路图分析可知，1Ω的电阻和2个1000Ω的电阻是并联的，所以可以忽略通过2个1000Ω电阻的电流，这样电路就简化成1Ω、1000Ω的电阻串联后，再与300Ω的电阻并联， 毫安表mA表测的是1Ω电阻和1000Ω电阻串联电路的电流，在计算电流时，可以近似认为 通过300Ω电阻的电流 所以电流表A的读数是 0.1A+0.03A=0.13A 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，滑动变阻器M的总电阻为10Ω，滑动变阻器N的总电阻为200Ω，电阻R的阻值约为20Ω，为了使电压表的示数略微增大，应该（　　） A. 把N的滑片向左移一小段距离 B. 把M的滑片向左移一小段距离 C. 把N的滑片向右移一小段距离 D. 把M的滑片向右移一小段距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中的滑动变阻器M和N并联后，再与电阻R串联，电压表测的是电阻R两端的电压，为了使电压表的示数略微增大，则需要让电路中的电流略微增大，把N的滑片向左移一小段距离，它的阻值会变小，但由于它的阻值相对于原来还是很大，这样通过它的电流只是略微增大，从而使得通过R的电流略微增大，则R两端的电压略微增大，故A符合题意； B．把M的滑片向左移一小段距离，它的阻值会变小，由于它的最大阻值本来就很小，再稍微一减小，这样通过M的电流就会明显增大，从而使得通过R的电流明显增大，则R两端的电压明显增大，故B不符合题意； CD．把M或N的滑片向右移一小段距离，电路中的阻值都会增大，使得通过R的电流变小，则R两端的电压会变小，故CD不符合题意。 故选A。 5. 某科技小组为快递公司设计了一套计数装置，电路如图所示。R1为光敏电阻（当有光照射时电阻变小），激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表），R2为定值电阻。现闭合开关，计数装置正常工作。当激光被物体遮挡时，下列说法正确的是（ ） A. 电阻R2的阻值变小 B. 通过R2的电流变大 C. R1两端的电压变大 D. R1与R2的电流之比变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于R2​是定值电阻，其阻值不会随外界条件的变化而改变，故A错误； B．R1和R2串联，在激光被遮挡的瞬间，R1阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，通过R2​的电流减小，故B错误； C．由于激光被遮挡，R1电阻增大，所以电路中的电流减小，而R2​的阻值不变，由欧姆定律可知R2​两端的电压减小，R1​两端的电压增大，故正确； D．R1和R2串联，串联电路电流处处相等，所以R1​与R2​的电流之比不变，故D错误。 故选C。 6. 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻．在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是 A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以 【答案】C 【解析】 【详解】由图知， ①．只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ②．只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I 0R 0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ③．闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ④．闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表反接，不能测量Rx两端电压Ux，仅有一个电压值，不能测出Rx阻值． 故C符合题意． 7. 如图所示，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲∶U乙=1∶3；断开开关，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲∶I乙是（　　） A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 4∶3 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，当甲、乙都是电压表时，闭合开关，电路为串联电路，甲电压表测R1两端电压，乙电压表测R2两端电压，根据串联电路分压规律可得 当甲、乙都是电流表时，断开开关，电路为并联电路，甲电流表测通过R2的电流，乙电流表测通过R1的电流，根据并联电路分流规律可得 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 8. 噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声50dB时，电流表示数为0.2A。下列选项正确的是（ ） A. 电路中的电流随声音强度增大而减小 B. 阻值是15Ω C. 电源电压10V D. 当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析电路可知，和串联，电流表测电路电流。声音强度增大时，阻值变小，则总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，故A错误； BC．当噪声80dB时，电流表示数为0.4A，此时阻值为，则电源电压为 ① 当噪声50dB时，电流表示数为0.2A，此时阻值为，则电源电压为 ② 联立①②，解得，电源电压，故BC错误； D．当电流表示数0.3A，总电阻为 则此时阻值为 由甲图可知，此时噪声强度为60dB，故D正确。 故选D。 9. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图丙可知，温度升高20℃，电阻增大8Ω，则每升高1℃，R的阻值增大 故A错误； BC．由图丙可知，当时，，由欧姆定律可知，通过R的电流 当时 则通过R电流为 由题意可知，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变，环境温度从20℃上升到30℃，电阻变大，由可知，电压表的示数会增大，因电压表的示数变化了8mV，即 因电流不变，则，即 解得 故B错误，C正确； D．由可知，阻值变化量相同时，电流越大，电压表示数变化值越大，因此若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。 故选C。 10. 如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　） A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S，车辆总质量越大时，滑片P向下滑动，变阻器连入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，根据欧姆定律，电路电流不变，因此电流表示数不变；跟电压表并联的那部分电阻变大，根据欧姆定律，跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大，电压表示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在C、D两点之间。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V，C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（　　） A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω 【答案】C 【解析】 【详解】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联，通过两用电器的电流相等都等于0.2A，电源电压 移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，可知滑动变阻器阻值变小，滑动变阻器两端电压变小，由此可知滑动变阻器接在AB，灯泡拉在CD且电路中电流一定大于0.2A，此时滑动变阻器的电压为1.5V，由此可知滑动变阻器阻值一定小于 没调节滑片时灯的电压为1.2V，灯的电阻为 又由题意可知滑动变阻器调节后，灯两端也为1.5V，且灯的电阻随温度升高而增大，所以电路中的电流一定小于 滑动变阻器接入电路的电阻一定大于 即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是。综上，ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12. 如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（　　） A. 一定是灯L短路 B. 可能是灯L断路 C. 可能是电阻R短路 D. 可能是电阻R断路 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，灯泡和电阻R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。因为电压表V1测量电源电压，电源电压不变，它的示数不变。 AB．如果灯L短路，电压表V2被短路，电压表V2的示数为零，电路中只有R的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大；如果灯L断路，电压表V2串联在电路中，电压表V2的示数等于电源电压，它的示数变大，由于电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零，故B符合题意，A不符合题意； C．如果电阻R短路，电路中只有L的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2的示数变大，故C不符合题意； D．如果电阻R断路，电路断路，电压表V2和电流表的示数为零，电压表V2和电流表的示数都变小，故D不符合题意。 故选B。 13. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，验电器的工作原理是同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引 B. 如图乙，在探究电流与电阻关系时，将a、b两点间的定值电阻R由10Ω换成15Ω时，需要向左移动滑片P的位置 C. 如图丙，电位器为音量控制器，将B、C两接线柱接入电路，滑动片逆时针旋转时，电流变小，音量降低 D. 如图丁，闭合开关S，灯都发光，电流表和指针偏转角度相同，则通过灯泡的电流之比是5∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图甲，验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误； B．由图乙，在探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端电压保持不变，将a、b两点间的电阻由10Ω换成15Ω时，电阻变大，根据串联电路的分压原理可知，电压表示数变大，为控制电压保持不变，变阻器连入电路的电阻应增大，所以，滑片P的位置应向右移动，故B错误； C．如图丙，电位器为音量控制器，将B、C两接线柱接入电路，滑片逆时针旋转时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电路电流减小，音量降低，故C正确； D．如图丁，闭合开关S，两灯并联，电流表和分别测干路的电流和通过的电流，灯都发光，根据并联电路电流的规律，的示数大于的示数，而电流表和指针偏转角度相同，则选用大量程，选用小量程，故的示数为示数的5倍，设A2示数为I，则的示数为5 I，根据并联电路电流的规律，通过灯泡的电流为 I′=5I-I=4I 通过灯泡的电流之比是4∶1，故D错误。 故选C。 14. 如图-1所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，小灯泡两端的允许加的最大电压为2.5V，如图-2为小灯泡的I-U图象，为保证电路安全。下列说法中正确的是（ ） A. 由图像可知，灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小 B. 电流表示数的变化范围是0.2A~0.6A C. 电压表示数的变化范围是1V～3V D. 滑动变阻器的取值范围为4Ω～7.5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，当灯泡两端电压分别为0.5V、 2.0V时，电流为0.2A、0.45A，电阻分别为 因此灯泡的电阻随它两端电压的增大而增大，故A错误； BCD．当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，电路中电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，此时滑动变阻器的电压为 根据串联分压原理可知，此时电压表的示数最小为2V，滑动变阻器的阻值为 当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，根据题意可知电压表的示数最大为3V，灯泡两端的电压此时为1.5V，根据图-2可得，电路中的电流为0.4A，此时电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为 综合上述分析可得电流表示数的变化范围是0.4A~0.5A；电压表示数的变化范围是2V~3V；滑动变阻器的取值范围为4Ω～7.5Ω，故D正确，BC错误。 故选D。 15. 如图所示电路，R1是不为零的定值电阻，R2是滑动变阻器。电源电压恒定，开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是（ ） A. 只闭合S1和S2向右移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B. 只闭合S2，向左移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C. 只闭合S1和S3，电流表读数为I1；只闭合S2，电流表读数为I2，则I1<I2 D. 只闭合S3，电压表读数为U1；只闭合S2，电压表读数为U2，此时，无论如何调节滑动变阻器，U2总是小于U1 【答案】D 【解析】 【详解】A．只闭合S1​和S2​时，电路中只有R1​工作，电流表测电路电流，电压表、R2被短路，当向右移动R2​的滑片时，电流表和电压表示数都不变，故A错误； B．只闭合S2​时，R1​与R2​串联，电流表测电路电流，电压表测R2​两端的电压。当向左移动R2​的滑片时，R2​的阻值减小， R2​两端的电压减小，同时电路中的电流增大，故B错误； C．只闭合S1​和S3​时，R1与R2​并联，电流表测干路电流，读数为I1​；只闭合S2​时，R1​与R2​串联，电流表的读数为I2​。串联时电路的总电阻大于并联时电路总电阻，所以I1​大于I2​，故C错误； D．只闭合S3​时，电路中只有R2​工作，电压表测的是电源电压U1​；只闭合S2​时，R1​与R2​串联，电压表测的是R2​两端的电压U2​，所以无论如何调节滑动变阻器R2​，R2​两端的电压U2​总是小于电源电压U1​，故D正确。 故选D。 二、填空题（每空2分，共18分） 16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为__________A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_________。 【答案】 ①. 0.6 ②. 1∶3 【解析】 【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L和R两端电压都为3V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 [2]将其串联在电源电压为4V的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处处电流相等，由图可得，当电路电流为0.2A时，L电压为1V， R电压为3V，此时电源电压为 由欧姆定律得，L与R的阻值之比 17. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则______ （“AB”或“BC”）段是电压表V2示数变化的图像，电源电压为______ V。 【答案】 ①. BC ②. 12 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，三个电阻串联，电压表V1测R2、R3的总电压，电压表V2测定值电阻R2的电压，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，滑动变阻器电阻连入电路的阻值变大，电路中电流变小，电阻R2电压随着电流变小，电压也变小，则BC段是电压表V2示数变化的图像。 [2]当滑片在a端时，电源电压为 U=4.8V+0.6A×R1① 当滑片在b端时，电源电压为 U=9.6V+0.2A×R1② 联立①②得 U=12V 18. 如图1是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6V，小灯泡标“2V 1A”字样（灯丝电阻不变）。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图2（x为容器内水柱高度h的倒数，即）。 （1）湖水水位高于警戒水位_________米时，灯泡正常工作； （2）若将电流表改为水位计，请写出电流表示数Ⅰ与h的关系式为________________，那么水位计的刻度____________（选填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】（1）5 （2） ①. ②. 不均匀 【解析】 【小问1详解】 灯泡与湖水电阻串联，当小灯泡正常工作时电压为2V，则湖水两端电压为4V，此时可以得出湖水电阻为4Ω，由图像可知此时x=0.2，即h=5m。 【小问2详解】 [1]由图像可知，湖水电阻R与x的关系式 由题可知 所以湖水电阻与容器内水位高度的关系 电路中电流 [2]通过I与h的关系可以看到，I与h既不成正比也不成反比，所以刻度不均匀。 19. 甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线某处发生短路，为确定短路位置，检修人员在甲地用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数为0.5A，则检修员测量的导线电阻为_______Ω，短路位置离甲地的距离为________km。 【答案】 ①. 5.6 ②. 14 【解析】 【详解】[1]导线电阻 检修员测量的导线电阻是5.6Ω。 [2]由于输电线是一条输入，一条输出，实际测量的电阻是短路点到甲地输电线电阻的两倍，单条输电线的电阻 输电线每千米的电阻为0.2Ω，短路位置离甲地的距离 短路位置离甲地14km。 三、实验探究题（每空1分，共21分） 20. 现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、滑动变阻器（100Ω；0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路___________（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）； （2）小渝同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是______________； （3）小渝同学排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应电压值，如下表所示，分析数据后可以得出的结论是_______________。 U/V 05 1.0 1.5 2.0 25 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （4）小渝同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数。实验中他接入5Ω、10Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为__________。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为__________V至__________V； （5）小渝同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值。小渝经过思考，设计了如图所示的电路图，其中R0为电阻箱，电源电压、滑动变阻器阻值均未知。具体操作如下： ①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1，移动滑片到某一适当位置，读出电流表示数为0.4A； ②断开S1，闭合S，S2，滑动变阻器__________，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为__________A，读出电阻箱的阻值为R1； ③则Rx=__________。 【答案】 ①. ②. 定值电阻R短路 ③. 电阻一定时，电流和电压成正比 ④. 2:1 ⑤. 0.5 ⑥. 2.5 ⑦. 滑片P的位置不变 ⑧. 0.4 ⑨. R1 【解析】 【详解】（1）[1]根据图甲所示电路图可知，电压表并联到定值电阻R的两端，电压表的左侧接线柱接到定值电阻的右端接线柱上；滑片向右滑时，电流表示数变大，滑动变阻器接入电路的阻值减小，应该将滑动变阻器右下的B接线柱与电源的负极相连，如图所示： （2）[2] 电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数说明是电压表两接线柱之内的电路发生短路，故障可能是定值电阻R短路。 （3）[3]由表格数据可知，电阻的阻值一定时，电流随电压的增大而增大，可以得出的结论是：电阻一定时，电流和电压成正比。 （4）[4]实验探究电流跟电阻的关系时，要保证电压相同，由欧姆定律可知，电压一定时，电流和电阻成反比，实验接入5Ω、10Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为 I1:I2=R2:R1=10Ω:5Ω=2:1 [5][6] 在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，并保证电路连接和电路元件安全的情况下，由串联电路电路的特点可知，电路中的最大电阻为 Rmax=R定max+R滑max=20Ω+100Ω=120Ω 根据欧姆定律可知，电路中的最小电流为 此时电压表的示数为 由数据：滑动变阻器（100Ω；0.5A）可知，电路中的最大电流为0.5A，此时电压表的最大值为 Umax=ImaxR定min=0.5A×5Ω=2.5V 则电压表示数设置的范围为0.5V至2.5V。 （5）②③[7][8] [9]断开S1，闭合S，S2，R0和滑动变阻器R串联接入电路，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱的阻值，直到电流表的示数为0.4A，则R1是Rx的等效电阻，所以R1的阻值即是Rx的阻值。 21. 小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备的器材有电源（电压恒为6V）、小灯泡（允许加的最大电压为2.5V）、滑动变阻器R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）电路连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，观察电流表和电压表，发现两表指针偏转角度均较小，原因可能是_____________________。 （2）实验中，调节滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为________Ω（结果保留一位小数）。实验中选择的滑动变阻器应为______（选填“R1”“R2”）。 （3）图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”?_______________（选填“能”“否）。 【答案】（1）滑动变阻器接入电路中的电阻过大 （2） ①. 8.3 ②. R2 （3）否 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表和电压表均有示数，指针偏转角度均较小，则说明电路为通路，但电路中的电流过小，故可能的原因为滑动变阻器接入电路的电阻过大。 【小问2详解】 [1]根据图甲可知，电流表量程为0～0.6A，分度值0.02A，所以电流表的示数为0.3A，电压表示数为2.5V，由欧姆定律知道，此时小灯泡的电阻为 [2]滑动变阻器接入电路的电阻为 所以，实验中选择的滑动变阻器应为R2。 【小问3详解】 探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，故此装置无法探究电流与电压的关系。 22. 我校自主开发课程“有趣的电”一直深受同学们的喜爱，同学们不仅可以在课上学习有趣的物理知识，更可以自行尝试设计组装有趣的电学仪器。小康设计了一个简易的身高测量仪，用到的器材由：稳压输出的直流电源、电压表、定值电阻R1、足够长的电阻丝R2、开关、导线若干。他的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表盘的刻度值改为身高数据，作为身高显示仪。 （1）小康最初设计的电路如图1所示，老师指出他的设计图有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是（ ） A．电阻R1是多余的，可以去掉 B．移动滑片P时，电路的总电阻没有变化 C．电压表的表盘刻度是均匀的，但是设计电路中电压表示数变化量跟身高变化量不成正比 D．电压表的示数不能由零变化到最大刻度值 （2）在老师的指导下，小康改进了电路，如图2，从而解决了上述问题，该设计相比较刚开始的电路主要的优点是________。通过分析该电路可知，被测量者的身高越高，电压表的示数就会越_____（选填“大”或“小”），因此电压表盘上越靠______（选填“左”或“右”）的刻度值所对应的身高数值越大； （3）确定了更好的电路设计方案后，小康采用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝（每1cm长度的电阻值为0.5Ω）、量程为0~3V的电压表。为了使滑片移动到电阻丝两端时，电压表的指针也恰能分别指向表盘左右两端的刻度，选择的定值电阻R1的阻值应该为________Ω； （4）小康利用选定的器材连好电路，对身高为160cm的小航进行测量时，电压表的示数为1.5V，则该测量仪器可测得身高范围为_____cm至_____cm.电压表上表示1.2V的可度对应的身高应该是_____cm. 【答案】 ①. C ②. 电压表示数与R2的阻值成正比 ③. 大 ④. 右 ⑤. 120 ⑥. 120 ⑦. 200 ⑧. 152 【解析】 【详解】（1）[1]A．由图知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压。若没有电阻R1，当滑动变阻器R2连入的电阻为0时，会发生短路，损坏电源，所以R1不是多余的，故A错误； B．移动滑片P时，R2接入电路的阻值改变，电路的总电阻等于两个电阻之和，所以总电阻也会发生改变，故B错误； C．图中身高的变化量决定了滑动变阻器R2连入的电阻变化量，由欧姆定律可得该电路中的电流 电压表的示数 由此可见，电压表的示数与R2接入的阻值不成正比，则电压表示数的变化量与R2的阻值变化量不成正比，所以电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比，故C正确； D．当滑片在最下端时，滑动变阻器的阻值为零，电压表的示数为零；当滑片在最上端时，滑动变阻器接入的阻值最大，电压表的示数也最大，因此，电压表的示数能由零变化到最大刻度值，故D错误。 故选C。 （2）[2][3][4]由图2可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，人身高变化不改变R2接入电路电阻的大小，整个电路电流I不变。电压表测R2下半部分那段电阻两端的电压，其示数为 U2=IR2下 所以电压表示数与电阻R2的阻值成正比，身高越高，电压表示数越大；电压表盘上越靠右的刻度值所对应的身高数值越大。 （3）[5]电阻丝的最大阻值为 R2=80cm×0.5Ω/cm=40Ω 当电压表示数最大为3V时，测的是全部电阻丝两端的电压，此时电路中的电流 由于图中电流大小始终不变，所以电路中的总电阻 则定值电阻R1的阻值 R1=R总-R2=160Ω-40Ω=120Ω （4）[6][7][8]电路中的电流始终不变，I=0.075A，则小康进行测量时电压表所测电阻丝的阻值 也就是说小康进行测量时，电压表与电阻丝R2的一半阻值并联，电阻丝总长度为80cm，一半为40cm，则滑动变阻器下端到地面的距离 l1=160cm-40cm=120cm 滑动变阻器上端到地面的距离 l2=160cm+40cm=200cm 所以该测量仪器可测得的身高范围为120~200cm，当电压表示数为1.2V时，与电压表并联部分的电阻 该部分电阻丝的长度 则电压表上表示1.2V的刻度对应的身高应该是 l4=120cm+32cm=152cm 四、计算题（共16分） 23. 随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压且恒定不变，定值电阻，电压表量程为0~3V，是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图象如图丙所示，允许通过的最大电流为。求： （1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留1位小数）； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。 【答案】（1）0.1A；（2）10m；（3）40m 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，该电路为和的串联电路，电压表测两端的电压；深度表在水面上时，即时，由图丙可知，此时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流为 （2）电压表示数为2V时，即两端的电压为，电路中的电流为 由串联电路的电压特点可知两端的电压为 则此时的阻值为 由图丙可知，此时潜水员下潜的深度为10m。 （3）由电压表量程可知两端的电压最大为3V，此时电路中电流为 所以为保护电路，电路中允许通过的最大电流为，此时电路总电阻为 由串联电路的电阻特点可知电阻的阻值为 由图丙可知，此时下潜的深度为40m，即该深度表能浸入水中的最大深度为40m。 答：（1）深度表在水面上时，电路中的电流为0.1A； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度为10m； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为40m。 24. “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最小值不小于15Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初四物理学情调研 一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每个小题只有一个选项符合题意。） 1. 下列数据最接近实际的是（　　） A. 一节新干电池电压为2V B. 家用日光灯正常发光时的电流约200mA C. 实验室用的一根铜导线电阻大约十几欧 D. 对人体而言的安全电压是36V 2. 2022年北京冬奥会开幕式上，在“立春”节气的展示环节中，近400名演员挥动发光杆，通过改变发光的颜色来体现小草的顽强生机和蒲公英的希望之光。杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下列电路设计最能实现这一效果的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示的电路较为复杂，但采用合理的估算，就可以计算电流表A与毫安表mA的示数分别为：（　　） A. 0.13 30 B. 0.11 10 C. 0.33 30 D. 0.31 10 4. 如图所示，滑动变阻器M的总电阻为10Ω，滑动变阻器N的总电阻为200Ω，电阻R的阻值约为20Ω，为了使电压表的示数略微增大，应该（　　） A. 把N的滑片向左移一小段距离 B. 把M的滑片向左移一小段距离 C. 把N的滑片向右移一小段距离 D. 把M的滑片向右移一小段距离 5. 某科技小组为快递公司设计了一套计数装置，电路如图所示。R1为光敏电阻（当有光照射时电阻变小），激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表），R2为定值电阻。现闭合开关，计数装置正常工作。当激光被物体遮挡时，下列说法正确的是（ ） A. 电阻R2的阻值变小 B. 通过R2的电流变大 C. R1两端电压变大 D. R1与R2的电流之比变小 6. 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻．在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是 A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以 7. 如图所示，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲∶U乙=1∶3；断开开关，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲∶I乙是（　　） A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 4∶3 8. 噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声50dB时，电流表示数为0.2A。下列选项正确的是（ ） A. 电路中的电流随声音强度增大而减小 B. 阻值是15Ω C. 电源电压10V D. 当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB 9. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 10. 如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　） A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 11. 如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在C、D两点之间。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V，C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（　　） A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω 12. 如图为某实验小组设计电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（　　） A. 一定是灯L短路 B. 可能是灯L断路 C. 可能是电阻R短路 D. 可能是电阻R断路 13. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，验电器的工作原理是同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引 B. 如图乙，在探究电流与电阻关系时，将a、b两点间的定值电阻R由10Ω换成15Ω时，需要向左移动滑片P的位置 C. 如图丙，电位器为音量控制器，将B、C两接线柱接入电路，滑动片逆时针旋转时，电流变小，音量降低 D. 如图丁，闭合开关S，灯都发光，电流表和指针偏转角度相同，则通过灯泡的电流之比是5∶1 14. 如图-1所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，小灯泡两端的允许加的最大电压为2.5V，如图-2为小灯泡的I-U图象，为保证电路安全。下列说法中正确的是（ ） A. 由图像可知，灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小 B. 电流表示数的变化范围是0.2A~0.6A C. 电压表示数的变化范围是1V～3V D. 滑动变阻器取值范围为4Ω～7.5Ω 15. 如图所示电路，R1是不为零的定值电阻，R2是滑动变阻器。电源电压恒定，开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是（ ） A. 只闭合S1和S2向右移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B. 只闭合S2，向左移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C. 只闭合S1和S3，电流表读数为I1；只闭合S2，电流表读数为I2，则I1<I2 D. 只闭合S3，电压表读数为U1；只闭合S2，电压表读数为U2，此时，无论如何调节滑动变阻器，U2总是小于U1 二、填空题（每空2分，共18分） 16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为__________A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_________。 17. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则______ （“AB”或“BC”）段是电压表V2示数变化的图像，电源电压为______ V。 18. 如图1是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6V，小灯泡标“2V 1A”字样（灯丝电阻不变）。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图2（x为容器内水柱高度h的倒数，即）。 （1）湖水水位高于警戒水位_________米时，灯泡正常工作； （2）若将电流表改为水位计，请写出电流表示数Ⅰ与h的关系式为________________，那么水位计的刻度____________（选填“均匀”或“不均匀”）。 19. 甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线某处发生短路，为确定短路位置，检修人员在甲地用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数为0.5A，则检修员测量的导线电阻为_______Ω，短路位置离甲地的距离为________km。 三、实验探究题（每空1分，共21分） 20. 现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、滑动变阻器（100Ω；0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路___________（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）； （2）小渝同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是______________； （3）小渝同学排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应电压值，如下表所示，分析数据后可以得出的结论是_______________。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （4）小渝同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数。实验中他接入5Ω、10Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为__________。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为__________V至__________V； （5）小渝同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值。小渝经过思考，设计了如图所示的电路图，其中R0为电阻箱，电源电压、滑动变阻器阻值均未知。具体操作如下： ①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1，移动滑片到某一适当位置，读出电流表示数为0.4A； ②断开S1，闭合S，S2，滑动变阻器__________，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为__________A，读出电阻箱的阻值为R1； ③则Rx=__________ 21. 小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备的器材有电源（电压恒为6V）、小灯泡（允许加的最大电压为2.5V）、滑动变阻器R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）电路连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，观察电流表和电压表，发现两表指针偏转角度均较小，原因可能是_____________________。 （2）实验中，调节滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为________Ω（结果保留一位小数）。实验中选择的滑动变阻器应为______（选填“R1”“R2”）。 （3）图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”?_______________（选填“能”“否）。 22. 我校自主开发课程“有趣的电”一直深受同学们的喜爱，同学们不仅可以在课上学习有趣的物理知识，更可以自行尝试设计组装有趣的电学仪器。小康设计了一个简易的身高测量仪，用到的器材由：稳压输出的直流电源、电压表、定值电阻R1、足够长的电阻丝R2、开关、导线若干。他的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表盘的刻度值改为身高数据，作为身高显示仪。 （1）小康最初设计的电路如图1所示，老师指出他的设计图有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是（ ） A．电阻R1是多余的，可以去掉 B．移动滑片P时，电路的总电阻没有变化 C．电压表的表盘刻度是均匀的，但是设计电路中电压表示数变化量跟身高变化量不成正比 D．电压表的示数不能由零变化到最大刻度值 （2）在老师的指导下，小康改进了电路，如图2，从而解决了上述问题，该设计相比较刚开始的电路主要的优点是________。通过分析该电路可知，被测量者的身高越高，电压表的示数就会越_____（选填“大”或“小”），因此电压表盘上越靠______（选填“左”或“右”）的刻度值所对应的身高数值越大； （3）确定了更好的电路设计方案后，小康采用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝（每1cm长度的电阻值为0.5Ω）、量程为0~3V的电压表。为了使滑片移动到电阻丝两端时，电压表的指针也恰能分别指向表盘左右两端的刻度，选择的定值电阻R1的阻值应该为________Ω； （4）小康利用选定的器材连好电路，对身高为160cm的小航进行测量时，电压表的示数为1.5V，则该测量仪器可测得身高范围为_____cm至_____cm.电压表上表示1.2V的可度对应的身高应该是_____cm. 四、计算题（共16分） 23. 随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压且恒定不变，定值电阻，电压表量程为0~3V，是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图象如图丙所示，允许通过的最大电流为。求： （1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留1位小数）； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。 24. “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 $