精品解析：黑龙江省哈尔滨市第四十七中学2024-2025学年九年级上学期11月月考物理试题

哈47中学2024—2025学年度上学期11月份调查问卷 初四物理试题 一、选择题（每题2分，1~10题，每题只有一个正确选项，11~12题为双选题，选错不得分，选对但不全得1分，共计24分） 1. 以下是同学们对一些常见物理量进行估测，其中不符合实际的是（　　） A. 一台家用液晶彩色电视机的额定功率约为2000W B. 我国家庭电路的电压约为220V C. 教室内的日光灯正常工作时的电流约为0.2A D. 人体电阻约为500Ω~2000Ω 【答案】A 【解析】 【详解】A．一台家用液晶彩色电视机的额定功率约为200W，故A符合题意； B．我国家庭电路的电压约为220V，家用电器的额定电压均为220V，故B不符合题意； C．教室内的日光灯将电能转化为光能，正常工作时的电流较小，约为0.2A，故C不符合题意； D．人体电阻受体表湿度影响较大，约为500Ω~2000Ω，故D不符合题意。 故选A。 2. 实践小组的同学们到工厂参观，看到车间里摆放着如图所示的高凳，工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是（　　） A. 不锈钢 B. 铁 C. 铝合金 D. 木头 【答案】D 【解析】 【详解】为了避免电力作业时发生触电，制作这种高凳的材料应为绝缘体，所以应用木头制作。 故选D。 3. 取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 铁片是水果电池的正极 B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压 C. 该水果电池的电压是3V D. 该水果电池把电能转化为化学能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜片为正极，故A错误； B．两个相同水果电池串联后，电池的总电压等于各个水果电池的电压之和，所以可以提供更高电压，故B正确； C．电压表可以直接测量电源电压，由图知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，该水果电池的电压为0.6V，故C错误； D．该水果电池把化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 4. 下列关于电功和电功率说法中,不正确的是（ ） A. 用电器消耗的电能越多，电功率越大 B. 功率是表示电流做功快慢的物理量 C. 单位时间内，电流做功越多，电功率越大 D. 千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位 【答案】A 【解析】 【详解】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，由可知，电功率与电流做功的多少和做功时间有关，用电器消耗的电能越多，电功率不一定越大．故A错误，符合题意； B．功率是表示电流做功快慢的物理量，故B正确，不符合题意； C．由可知，单位时间内，电流做功越多，电功率越大，故C正确，不符合题意； D．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】指纹识别成功相当于开关闭合，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，说明每个开关都能控制指纹锁，故两个开关并联后，与指纹锁串联。 故选D。 6. 图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（ ） A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小 C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，小灯泡、的额定电压相同，由可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误，C正确； BD．由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，由U=IR可知两端电压比两端电压大，故BD错误。 故选C。 7. 如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向右移动的过程中，电流表示数和电压表示数的变化情况分别是（　　） A. 变大，变大 B. 变大，变小 C. 变小，变小 D. 变小，变大 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片P向右移动，R接入电路的阻值变大，电路总阻值变大，由可知，电路中的电流变小，所以电流表示数变小；当滑片P向右移动，R接入电路的阻值变大，由串联分压原理可知，R两端的电压变大，所以电压表示数变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8. 图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（　　） A. R1的阻值为5Ω B. R1的阻值小于R2的阻值 C. 将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压 D. 将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图知电阻R1和R2的I-U图像，都是过原点的斜线，说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比，两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时，通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A，由欧姆定律可知，电阻R1和R2的阻值分别为 由计算可知，R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意； C．将R1、R2串联接入电路，由串联电路电流处处都相等可知，通过电阻R1和R2的电流相同，因R1的阻值大于R2的阻值，由U=IR可知，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意； D．将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，电阻R1和R2两端的电压相等，因R1的阻值大于R2的阻值，由可知，通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B. 灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的 C. 灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的 D. 灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是L1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压，故A错误； BCD．某灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象，电压表的示数比原来还大，说明电压表和电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L1断路造成的，故BD错误，C正确。 故选C。 10. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图，下列说法中正确的是（　　） A. 两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C. 两灯串联在220V电路中，甲灯比乙灯亮 D. 两灯并联在110V电路中，一样亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，不知道通电时间，是无法确定消耗电能多少的。故A错误； B．甲的额定功率小于乙的额定功率，二者额定电压相等，根据可知，甲的电阻大于乙的电阻。故B错误； C．二者串联，通过的电流相等，甲的电阻大于乙的电阻，根据可知，甲的实际功率大，在相等的时间内转化的光能多，所以甲更亮一些。故C正确； D．灯的亮度由其实际功率决定，当两灯都正常发光时，实际功率等于额定功率。甲的额定功率小于乙的额定功率，故乙灯亮。故D错误； 11. 下列是小东同学设计的测量Rx的电路图，图中电源电压未知但不变，定值电阻R0阻值已知，滑动变阻器R1的最大阻值已知，通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值能测出Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．图中电流表与R0串联，只能测出R0的电流，并计算电路中电压，无法测量Rx电流，无法测量Rx的电阻，故A不符合题意； B．图中闭合S1、S2，R0短路，电压表测电源电压U，仅闭合S1，则R0与Rx串联，电压表测Rx两端电压为U1，则R0两端电压为 根据欧姆定律及串联电路电流规律可得 故Rx阻值为 故B符合题意； C．如图所示，闭合开关，R1置于右端，电压表测电源电压U，当R1置于最左端时，两电阻串联，电压表测Rx两端电压U1，则R1两端电压为 根据欧姆定律及串联电路电流规律可得 故Rx阻值为 故C符合题意； D．如图所示，闭合开关，R1置于左端，R1与Rx串联，电流表示数为I1，电源电压为 当R1置于最右端时，电路为Rx简单电路，电流表示数为I2，电源电压为 由于电源电压一定，则 故Rx阻值为 故D符合题意。 故选BCD。 12. 图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为，电压表示数为。下列结果正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 电阻R的阻值为 C. 电路消耗的总功率为 D. 通过电阻R的电流为 【答案】BC 【解析】 【详解】由图乙可知该电路为R和L的串联电路，电压表测R两端的电压； A．闭合开关，小灯泡的实际功率为1.8W，由P=UI结合图甲中数据可知此时L两端的电压为6V，通过L的电流为0.3A，已知此时电压表的示数为3V，即电阻R两端电压为3V，由串联电路的电压特点可知电源电压为 故A错误； BD．通过L的电流为0.3A，由串联电路的电流特点可知通过电阻R电流也为0.3A，R的电阻为 故B正确，D错误； C．电路中的电流为0.3A，电源电压为9V，电路消耗的总功率为 故C正确。 故选BC。 二、非选择题（每空1分，共计16分） 13. a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电情况是_______（选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球，二者将互相_______（选填“吸引”或“排斥”）。 【答案】 ①. 带负电 ②. 吸引 【解析】 【详解】[1]电荷间的相互作用规律为：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。带电体有吸引轻小物体的性质。a带正电，b与a互相吸引，则b有可能带负电或不带电；因为b与c互相排斥，则b与c都带电且带同种电荷，所以b与c都带负电。 [2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，c带负电，因异种电荷相互吸引，则两者互相吸引。 14. 某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如下，请补全有关内容。___________、___________ 【答案】 ①. 电源 ②. 电压的特点 【解析】 【详解】[1]电路由四大部分组成，即：电源、用电器、导线、开关。 [2]电路的连接方式有两种：串联和并联，而中学阶段主要研究串并联电路的电流的特点和电压的特点。 15. 两只“220V；40W”的灯泡，并联接在220V的电源上，总功率为________W，串联接在220V的电源上，总功率为________W。（假设灯丝电阻不变） 【答案】 ①. 80 ②. 20 【解析】 【详解】[1]并联电路中两灯泡的电压相等且等于电源电压，根据灯泡规格可知，两灯泡正常工作，即两个灯泡的电功率均为40W，则电路中的总功率为 [2]根据灯泡规格可求灯泡的电阻为 根据串联电路中电阻规律可知，此时电路中的总电阻为 电路中的总功率为 16. 如图所示，在家庭电路中，接入电路的用电器越多，总功率就越大，可知电路中的总电流也就越________，导线、开关等处在相同________内产生的热量越多，如果超过电路的容许负荷，容易引起火灾。 【答案】 ①. 大 ②. 时间 【解析】 【详解】[1]家庭电路中用电器是并联的，工作电压不变，总功率越大时，根据可知，电路中的电流就越大。 [2]导线、开关等电阻基本上是不变的，根据可知，电流越大，在相同的时间内产生的热量就越多，容易引起火灾。 17. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为______kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为______W。 【答案】 ①. 326.6 ②. 8800 ③. 1800 【解析】 【详解】[1]由图可知，电能表显示的数字为003266，最后一位是小数，单位是kW·h,此时的读数为326.6kW·h。 [2]由电能表的参数可知，电能表工作电压是220V，允许通过的最大电流为40A，他家同时工作的用电器最大总功率 P=UI=220V×40A=8800W [3]当指示灯闪烁了48次消耗电能 该用电器实际功率 18. 如图所示电路，若图中甲、乙两表为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，两表示数之比Ⅰ甲∶Ⅰ乙=1∶5，则两个电阻的电功率之比P1∶P2=________；若图中甲、乙两表为电压表，闭合开关S1、S2，则两表示数之比U甲∶U乙=________。 【答案】 ①. 1∶4 ②. 5∶4 【解析】 【详解】[1]若图中甲、乙两表为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，电路为两电阻并联，甲电流表测R1的电流，乙电流表测R1、R2的总电流，则经过R1、R2的电流值比为 并联电路中，电压相同，则两电阻之比为 根据可得，两个电阻的电功率之比为 [2]若图中甲、乙两表为电压表，闭合开关S1、S2，电路为两电阻串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R1两端电压，根据串联电路中电压规律可得 根据可得 串联电路中电流是处处相等的可得 19. 如图，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光，电流表示数为多少？通电1min电路中产生的热量为多少？ 【答案】0.7A；168J 【解析】 【详解】由图知R与L并联，电流表测干路电流，灯L正常发光，并联电路的电压相等，即 UR=UL=4V 由P=UI可得通过灯泡的电流 IL===0.5A 由欧姆定律可得通过R的电流 IR===0.2A 由并联电路的电流特点可得电流表示数 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 电流表示数为0.7A。 通电1min电路中产生的热量 Q=W=UIt=4V×0.7A×1min=4V×0.7A×60s=168J 电路中产生的热量为168J。 答：电流表示数为0.7A；通电1min电路中产生的热量为168J。 20. 小明和小聪两位同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω；3A”、B“20Ω；2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小明选取其中一个滑动变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小聪选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 序号 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 （1）请通过以上信息判断，小聪同学所选滑动变阻器规格为________（选填“A”或“B”）； （2）请根据相关信息计算出该小灯泡的额定功率P额=________W。 【答案】（1）B （2）0.7 【解析】 【小问1详解】 [1]小明实验时，即使将变阻器连入电路阻值调到最大，小灯两端电压为3V，也超出其额定电压，即变阻器分担的电压过小。根据串联电路分压原理可知，电阻越小，分担的电压越小。故小明选用的是“5Ω；3A”变阻器。那么，小聪选用的是“20Ω；2A”变阻器。 小明实验时，当变阻器接入电路为5Ω时，小灯两端电压为3V。 [2]从三组数据看，当电路中电流增大时，电压表示数逐渐减小。可见，电压表没有与小灯并联，因为同一导体中的电流与两端电压成正比。当变阻器连入电路电阻减小时，电路中电流增大，且变阻器两端电压减小。故小聪是将电压表与变阻器并联。电路如下 第三组数据表明，此时变阻器连入电路电阻为 根据小明实验情况可以知道，此时小灯两端电压为3V，则电源电压为 根据第二组数据知道，当变阻器两端电压为2V时，此时小灯两端电压为 此时小灯正常工作，其额定功率为 三、作图与信息题（共计8分） 21. 如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。 【答案】 【解析】 【详解】电压表电阻较大，在电路中一般视为开路；电流表电阻很小，在电路中视为导线。由图可知，电流从电源正极流出，必须经过上方的虚线框内的电表，所以该电表是电流表；开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作，电流必须流经R1、R2所在的电路，下方虚线框内的电表与R1、R2并联，如果是电流表，会造成R1、R2短路，所以下方虚线框内是电压表，如图所示： 22. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮但电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图乙所示的电路元件。 【答案】 【解析】 【详解】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路且两种情况灯泡都亮，灯泡应串联在干路中，如图所示： 23. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 【答案】（1）高压 （2）热运动 （3）原子实 （4）电阻 【解析】 【详解】（1）[1]由“高压也能让材料发生超导”可知，实现超导现象的方式有低温和高压。 （2）[2]由导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了“低温超导现象”可知，极低温度下，原子实与自由电子的热运动都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）[3]在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动可知，超高的压力限制了原子实的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）[4]由常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知，超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。 四、实验与综合计算题（共计22分） 24. 小明同学要探究“电流的热效应与电阻大小的关系”。实验器材：新干电池（若干节）、开关、导线和如图所示甲、乙、丙的三个“自制灯泡”（将瓶盖中间打一孔，插入带有红色液柱的细玻璃管）。三个“自制灯泡”的阻值关系为R甲=R乙<R丙。 （1）为了完成实验目的，他应选择________两个灯泡串联，这样做的目的是为了控制________相同；实验中，他需要观察________来比较电流产生的热量多少； （2）根据收集到的证据，他发现：在相等时间内，通过电流相同时，电阻大的导体比电阻小的导体产生的热量________； （3）在理性探究“电流的热效应与电阻大小的关系”时，需利用Q=W=UIt的等式关系，满足这个关系的条件是________。 【答案】（1） ①. 甲和丙（或乙和丙） ②. 电流和通电时间 ③. 红色液柱上升高度 （2）多 （3）电能全部转化为内能 【解析】 【小问1详解】 [1][2]要探究“电流的热效应与电阻大小的关系”应控制电阻丝的电流和通电时间相同，即将两个电阻串联在同一个电路中，电阻不同，因此选用甲和丙（或乙和丙）进行实验。 [3]实验中运用转换法通过观察红色液柱上升高度来比较电流产生的热量多少。 【小问2详解】 根据焦耳定律可知，在相等时间内，通过电流相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，即电阻大的导体比电阻小的导体产生的热量多。 【小问3详解】 根据关系式可知，消耗的电能与产生的电热相等，即为纯电阻用电器的能量转化，纯电阻用电器满足的条件是将电能全部转化为内能。 25. 在探究“电功率与电压的关系”实验中，创新小组的同学们用电流表、电压表、灯泡L1和灯泡L2、滑动变阻器、新干电池（若干节）等器材进行实验。 发光情况 电压/V L1 较亮 2.5 L2 较暗 2.0 （1）达达同学设计如图甲所示电路，实验中通过观察________判断小灯泡电功率的大小，这是因为电流通过灯泡做功的过程就是电能转化为________能的过程； （2）收集证据如表格所示，经分析可得出的实验结论是________； （3）小远同学仍利用上述器材设计的电路如图表，他也得出了同样的结论。他的操作步骤是：先将L1接入电路，闭合开关，将滑片从最右端向左移动到某一合适位置，记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况；然后断开开关，用L2替换L1接入电路，再闭合开关后直接向________（选填“左”或“右”）移动滑片，直到________时，再记录其他所需要的证据。 【答案】（1） ①. 灯泡亮度 ②. 光能和内能 （2）通过用电器的电流相同时，用电器两端电压越大，电功率越大 （3） ①. 右 ②. 电流表示数与上次相同 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中运用转换法，通过观察灯泡的亮暗程度来判断小灯泡电功率的大小。 [2]电流通过灯泡做功的过程就是消耗电能的过程，即将电能转化为其他形式能的过程，灯泡主要将电能转化为光能和内能。 【小问2详解】 根据表格数据分析可知，通过灯泡的电流相等，灯泡两端电压越大，灯泡越亮，即电功率越大，则可得结论为：通过用电器的电流相同时，用电器两端电压越大，电功率越大。 【小问3详解】 [1][2]根据上述分析可知，经过两灯泡的电流相同，灯泡L1两端电压大，根据可知，灯泡L1的电阻大，换另一种电路探究“电功率与电压的关系”关系需要保持电流相等，因此用L2替换L1接入电路，由于灯泡L2的电阻小，根据可知，电路中的电流会变大，所以应将滑动变阻器向阻值大的方向调节，即向右调节至电流表示数与上次相同。 26. 小明和小聪两位同学在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图甲所示。 次数 R/Ω I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 15 0.12 4 20 0.1 （1）请用笔画线代替导线将如图甲所示电路补充完整________； （2）正确连接电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最________（选填“左”或“右”）端； （3）小明在电路中分别接入不同阻值的定值电阻，调节滑片控制电压表示数不变，将电流表示数和电阻值记录在表中。分析数据时，小聪发现第3次数据不合理，他的理由可能是________； （4）小明和小聪根据表格数据分别作出如图乙的I-R图像和如图丙的I-图像。通过对图像特点的分析，可知________（选填“乙”或“丙”）图更直观地得到“电流与电阻反比”的定量关系； （5）他俩又对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。于是，他俩从家庭实验室找到一卷规格为20Ω/m的镍铬合金丝（均匀粗细、无绝缘表层），截取了长度为0.2m、0.35m、0.6m、0.9m的四段，对应阻值为4Ω、7Ω、12Ω、18Ω。 ①选用________（选填“4Ω、7Ω”或“12Ω、18Ω”）的合金丝能更好地实现目的； ②为了方便连接电路，他俩分别将所选合金丝绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制成了2个简易定值电阻，如图丁所示。在物理老师的帮助下，他俩对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，请你分析造成这种结果的原因________。 【答案】（1） （2）右 （3）第3次电流与电阻的乘积与其他组乘积不相等 （4）丙 （5） ①. 4Ω、7Ω ②. 合金丝两端缠绕在接线柱上固定，使接入电路中的长度变短，电阻变小；绕成螺旋状并紧密接触后，长度变短且横截面积又增大，导致其电阻变得更小 【解析】 【小问1详解】 在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻应和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端的电压，并联在定值电阻两端。电路中的电源是由2节干电池串联组成，所以电源电压为3V，则电压表选择的量程为0~3V，故补充后的电路如下： 【小问2详解】 为了保护电路，在连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器应接入最大阻值，所以滑动变阻器的滑片P应置于最右端。 【小问3详解】 通过表格数据分析可知，在4次实验中，第1、2、4次实验中电流和电阻的乘积均相等，而第3组数据中电流和电阻乘积与其他3次实验相差较大，所以判断第3次数据不合理。 【小问4详解】 图乙中，需要通过计算多个电流和电阻的乘积相等来得到“电流与电阻反比”的定量关系；图丙图像中，图像为一条倾斜的直线，倾斜程度一定，可知电流与电阻的倒数成正比，可以直接得到“电流与电阻反比”的定量关系，所以丙图更直观。 【小问5详解】 [1]当电阻为“12Ω、18Ω”时，电路电流变化不大；当电阻为“4Ω、7Ω”时，电路电流变化较大，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流和电阻的关系。 [2]对制作的电阻进行测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，可能的原因是：合金丝两端缠绕在接线柱上固定，使接入电路中的长度变短，电阻变小；绕成螺旋状并紧密接触后，长度变短且横截面积又增大，导致其电阻变得更小。 27. 如图甲所示为便携式可折叠电热水壶，内部简化电路如图乙所示，电热壶具有“加热”、“保温”两种功能，S1为温度自动控制开关，水烧开时自动断开。R1，R2均为加热电阻，R2=48.4Ω，保温时功率为200W。现将电热壶接到220V的家庭电路中，求： （1）R1的阻值； （2）电热壶在“加热”挡的电功率； （3）若电热壶内装有1kg的水，现用“加热”挡使水从20℃升高到100℃，不计热损失情况下，则电热壶需要工作多少秒？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】（1）242Ω （2）1200W （3）280s 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，水烧开后S1断开，电水壶处于保温状态，此时加热电阻R1单独工作，由，可得R1的阻值 【小问2详解】 加热时，两开关均闭合，两电阻并联，根据并联电路电压的特点和可知，R2的电功率为 并联电路的总功率等于各电阻的电功率之和，因此“加热”挡的电功率为 【小问3详解】 由题意知，水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 不计损失情况下 根据可知，电热壶需要工作的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈47中学2024—2025学年度上学期11月份调查问卷 初四物理试题 一、选择题（每题2分，1~10题，每题只有一个正确选项，11~12题为双选题，选错不得分，选对但不全得1分，共计24分） 1. 以下是同学们对一些常见物理量进行估测，其中不符合实际的是（　　） A. 一台家用液晶彩色电视机的额定功率约为2000W B. 我国家庭电路的电压约为220V C. 教室内的日光灯正常工作时的电流约为0.2A D. 人体电阻约为500Ω~2000Ω 2. 实践小组的同学们到工厂参观，看到车间里摆放着如图所示的高凳，工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是（　　） A. 不锈钢 B. 铁 C. 铝合金 D. 木头 3. 取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 铁片是水果电池的正极 B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压 C. 该水果电池的电压是3V D. 该水果电池把电能转化为化学能 4. 下列关于电功和电功率说法中,不正确的是（ ） A. 用电器消耗的电能越多，电功率越大 B. 功率是表示电流做功快慢的物理量 C. 单位时间内，电流做功越多，电功率越大 D. 千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位 5. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 6. 图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（ ） A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小 C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小 7. 如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向右移动的过程中，电流表示数和电压表示数的变化情况分别是（　　） A. 变大，变大 B. 变大，变小 C. 变小，变小 D. 变小，变大 8. 图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（　　） A. R1的阻值为5Ω B. R1的阻值小于R2的阻值 C. 将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压 D. 将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B. 灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的 C. 灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的 D. 灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的 10. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图，下列说法中正确的是（　　） A. 两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C. 两灯串联在220V电路中，甲灯比乙灯亮 D. 两灯并联在110V电路中，一样亮 11. 下列是小东同学设计的测量Rx的电路图，图中电源电压未知但不变，定值电阻R0阻值已知，滑动变阻器R1的最大阻值已知，通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值能测出Rx阻值的电路是（　　） A. B. C. D. 12. 图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为，电压表示数为。下列结果正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 电阻R的阻值为 C. 电路消耗的总功率为 D. 通过电阻R的电流为 二、非选择题（每空1分，共计16分） 13. a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电情况是_______（选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球，二者将互相_______（选填“吸引”或“排斥”）。 14. 某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如下，请补全有关内容。___________、___________ 15. 两只“220V；40W”的灯泡，并联接在220V的电源上，总功率为________W，串联接在220V的电源上，总功率为________W。（假设灯丝电阻不变） 16. 如图所示，在家庭电路中，接入电路的用电器越多，总功率就越大，可知电路中的总电流也就越________，导线、开关等处在相同________内产生的热量越多，如果超过电路的容许负荷，容易引起火灾。 17. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为______kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为______W。 18. 如图所示电路，若图中甲、乙两表为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，两表示数之比Ⅰ甲∶Ⅰ乙=1∶5，则两个电阻的电功率之比P1∶P2=________；若图中甲、乙两表为电压表，闭合开关S1、S2，则两表示数之比U甲∶U乙=________。 19. 如图，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光，电流表示数为多少？通电1min电路中产生的热量为多少？ 20. 小明和小聪两位同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω；3A”、B“20Ω；2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小明选取其中一个滑动变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小聪选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 序号 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 （1）请通过以上信息判断，小聪同学所选滑动变阻器规格为________（选填“A”或“B”）； （2）请根据相关信息计算出该小灯泡的额定功率P额=________W。 三、作图与信息题（共计8分） 21. 如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。 22. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮但电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图乙所示的电路元件。 23. 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 （1）实现超导现象的方式有低温和______________。 （2）极低温度下，原子实与自由电子的__________都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。 （3）超高的压力限制了__________的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。 四、实验与综合计算题（共计22分） 24. 小明同学要探究“电流的热效应与电阻大小的关系”。实验器材：新干电池（若干节）、开关、导线和如图所示甲、乙、丙的三个“自制灯泡”（将瓶盖中间打一孔，插入带有红色液柱的细玻璃管）。三个“自制灯泡”的阻值关系为R甲=R乙<R丙。 （1）为了完成实验目的，他应选择________两个灯泡串联，这样做的目的是为了控制________相同；实验中，他需要观察________来比较电流产生的热量多少； （2）根据收集到的证据，他发现：在相等时间内，通过电流相同时，电阻大的导体比电阻小的导体产生的热量________； （3）在理性探究“电流的热效应与电阻大小的关系”时，需利用Q=W=UIt的等式关系，满足这个关系的条件是________。 25. 在探究“电功率与电压的关系”实验中，创新小组的同学们用电流表、电压表、灯泡L1和灯泡L2、滑动变阻器、新干电池（若干节）等器材进行实验。 发光情况 电压/V L1 较亮 2.5 L2 较暗 2.0 （1）达达同学设计如图甲所示电路，实验中通过观察________判断小灯泡电功率的大小，这是因为电流通过灯泡做功的过程就是电能转化为________能的过程； （2）收集证据如表格所示，经分析可得出的实验结论是________； （3）小远同学仍利用上述器材设计的电路如图表，他也得出了同样的结论。他的操作步骤是：先将L1接入电路，闭合开关，将滑片从最右端向左移动到某一合适位置，记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况；然后断开开关，用L2替换L1接入电路，再闭合开关后直接向________（选填“左”或“右”）移动滑片，直到________时，再记录其他所需要的证据。 26. 小明和小聪两位同学在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图甲所示。 次数 R/Ω I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 15 0.12 4 20 0.1 （1）请用笔画线代替导线将如图甲所示电路补充完整________； （2）正确连接电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最________（选填“左”或“右”）端； （3）小明在电路中分别接入不同阻值的定值电阻，调节滑片控制电压表示数不变，将电流表示数和电阻值记录在表中。分析数据时，小聪发现第3次数据不合理，他的理由可能是________； （4）小明和小聪根据表格数据分别作出如图乙的I-R图像和如图丙的I-图像。通过对图像特点的分析，可知________（选填“乙”或“丙”）图更直观地得到“电流与电阻反比”的定量关系； （5）他俩又对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。于是，他俩从家庭实验室找到一卷规格为20Ω/m的镍铬合金丝（均匀粗细、无绝缘表层），截取了长度为0.2m、0.35m、0.6m、0.9m的四段，对应阻值为4Ω、7Ω、12Ω、18Ω。 ①选用________（选填“4Ω、7Ω”或“12Ω、18Ω”）的合金丝能更好地实现目的； ②为了方便连接电路，他俩分别将所选合金丝绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制成了2个简易定值电阻，如图丁所示。在物理老师的帮助下，他俩对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，请你分析造成这种结果的原因________。 27. 如图甲所示为便携式可折叠电热水壶，内部简化电路如图乙所示，电热壶具有“加热”、“保温”两种功能，S1为温度自动控制开关，水烧开时自动断开。R1，R2均为加热电阻，R2=48.4Ω，保温时功率为200W。现将电热壶接到220V的家庭电路中，求： （1）R1的阻值； （2）电热壶在“加热”挡的电功率； （3）若电热壶内装有1kg的水，现用“加热”挡使水从20℃升高到100℃，不计热损失情况下，则电热壶需要工作多少秒？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $