精品解析：山东省枣庄市山亭区2024-2025学年九年级12月检测物理试题

2024-2025学年第一学期12月核心素养评价 九年级物理 （满分：100分 时间：90分钟） 一．选择题（共15小题，满分45分，每小题3分） 1. 下列数据中，最接近实际情况的是（　　） A. 台灯正常工作电流约为20A B. 人体觉得舒适的室温约为42℃ C. 人体的安全电压为36V D. 一节新干电池的电压为1.5V 2. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。”顾客说：“微波炉很费电，他家的微波炉一开，电能表就转得很快。”上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A. 电流和电功率 B. 电功率和电压 C. 电功和电功率 D. 电功和电阻 3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则（　　） A. 金属B是电源的负极 B. “伏打电堆”将内能转化为电能 C. 若小灯泡断路，电压表仍有示数 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 4. 如图所示，开关S闭合，电源两端电压为9.0V，L1、L2发光，电压表V2示数为3.0V，电压表V1示数为（ ） A. 3.0V B. 4.5V C. 6.0V D. 9.0V 5. 在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A. 通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B. 导体A的电阻大于导体B的电阻 C. 当导体B两端的电压为时，通过导体B的电流为 D. 将A、B两导体并联后接到电压为的电源上时，干路中的电流为 6. 如图为一款新式无线插座转换器，带有USB插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法错误的是（　　） A. 台灯的外壳是绝缘体 B. 给手机充电时，台灯与手机串联 C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 D 给手机充电，手机电池相当于用电器 7. 如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，将线路板上三根横截面积相同的金属丝分别接入电路。下列说法错误的是（　　） A. 灯泡越亮，表明接入电路中的金属丝的电阻越大 B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关 C. 实验时若没有小灯泡，可以用电流表替代完成实验 D. 该实验在探究过程中使用了控制变量法 8. 如图所示是滑动变阻器的结构示意图，当把滑动变阻器接入电路中并要求当滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，则应该把电路的两个接头接在滑动变阻器的 A. A和B接线柱                      B. C和D接线柱                      C. A和C接线柱                      D. B和D接线柱 9. 如图为高温超导限流器的核心部件的模拟电路图，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个临界电流，当通过限流器的电流时，超导部件从超导态（电阻为零，即），转变为正常态（一个纯电阻，且），以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流，，限流电阻，小灯泡L正常工作时的电压为6V，电阻，电源电压稳定，内阻，灯泡L正常工作时，超导部件处于超导态，当灯泡L突然发生短路时，下列分析正确的是（ ） A. 灯泡L短路前通过电流为1A B. 电源电压为9V C. 灯泡L短路后通过的电流为 D. 灯泡L短路后，两端的电压为3V 10. 利用如图甲所示的“坐位体前屈测试仪”对学生进行身体柔韧性的测试。某同学设计了如图乙的电路图进行模拟测试，测试者向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P。电源两端电压保持不变，闭合开关S，测试者向前推动滑块时，下列说法中正确的是（ ） A. 滑动变阻器阻值变大 B. 电流表的示数变小 C. 电压表的示数变小 D. 电路的总功率变大 11. 如图所示，当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，灯L不亮，用电压表检查发现，a、d间电压为3.6V，a、b间电压为0，b、c间电压为3.6V，则电路故障可能是（　　） A. 灯L断路，变阻器完好 B. 灯L短路，变阻器完好 C. 灯L断路，变阻器断路 D. 灯L短路，变阻器短路 12. 某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系，下列操作不正确的是（　　） A. 连接电路时，开关S处于断开状态 B. 连接电压表时，如果无法估计电压值，试触后再选择合适量程 C. 将电压表A接点连线转接至C接点，测量L2两端电压 D. 电流应该从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出 13. 如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，小灯泡L1、L2均发光。电压表V的示数为6V，电流表A1和A2的指针均如图乙所示。以下说法错误的是（　　） A. 电压表测量小灯泡L1两端电压 B. 电流表A2测量干路电流，通过小灯泡L1的电流为1.2A C. 取下小灯泡L1时，电流表A1示数变大，电流表A2示数不变，电压表示数不变 D. 若只断开开关S2，则电表A1、A2和V的示数分别变为0A，1.2A，0V 14. 一只10Ω的电阻与一只20Ω的电阻并联，并联后的总电阻（ ） A. 等于10Ω B. 小于10Ω C. 等于30Ω D. 大于10Ω小于20Ω 15. 如图所示，忽略温度对灯泡电阻的影响，的电阻为R，的电阻为2R。闭合开关，通过电流表、的电流分别为、，灯泡、两端的电压分别为、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 二．填空题（共6小题，满分14分） 16. 一个8Ω的灯泡，加6V电压时，灯泡正常工作。如果把它接在9V的电源上，要仍使灯泡正常发光，应给灯泡___________联一个___________Ω的电阻。 17. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω，若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____，此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1：I2=_____． 18. 小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，由此可知小明家同时工作的用电器总功率最大不能超过 _____W；在家庭电路中，各用电器之间是 _____的；当电路中只有一个电饭煲正常工作1min时，电能表的转盘转了24转，电饭煲消耗的电能为_____。 19. 如图所示是我国新发明的一种被称为挂在墙上的“油田”的“镉膜太阳能电池”玻璃。这种玻璃每片每年可发电270kW·h。这些电能相当于完全燃烧______ kg煤炭放出的热量，这些电能可以供“220V 100W”的一个白炽灯正常工作______ h。（q煤炭=3×10⁷J/kg） 20. 小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在正常工作，其额定功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能______kW·h，小夏一家外出______h，若当地电费为0.5元/度，则需缴纳电费______元（电路其它元件损耗电能不计）。 21. 如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω，闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流通过R1做功功率为______W，定值电阻R2的阻值为______Ω。 三．实验探究题（共2小题，满分26分） 22. 图甲是小芳和小红探究电流与电阻关系电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 20 10 电流表示数I/A 0.15 （1）断开开关连接电路，滑动变阻器的滑片应该位于______（A/B）端； （2）小芳闭合开关S时，发现电压表有示数，电流表无示数，移动变阻器滑片P时两表示数情况不变，可能原因是______； （3）排除故障后，先后更换阻值不同的电阻R，进行多次实验。某次电流表的示数如图丙，示数为______A；小芳的部分实验数据如表，可知：保持不同电阻R两端的电压为______V；当某次实验的定值电阻被15Ω的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，被替换的定值电阻为______Ω； （4）小红用同样装置重做实验。控制电阻R两端电压为2.5V不变，她和小芳在同一个坐标系中作出Ⅰ-R图像，如图丁，则小红的数据图像是A、B中的______线。她想用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻来测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流在0.2~0.5A之间，原来的电路及器材能满足测量要求吗?并说明理由。答：______。 23. 如图所示是小红测量未知电阻阻值的实验过程。 （1）实验原理是______；图甲是她连接的电路，其中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画上正确的连线，使滑片右移时，电流表示数变大__________； （2）排除故障后，小红移动滑片，两个电表的示数如图乙、丙所示，电压表的读数为______V，则未知电阻的测量值为______Ω，为了使测量结果更为准确，接下来她的操作方案是：______； （3）完成测电阻实验后，电流表发生故障不能使用，同学小红设计了如图丁所示的电路也测出了电阻的阻值，请你帮助她将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值为） ①将滑动变阻器滑片移至A端，闭合开关，记录此时电压表的示数为U； ②将滑动变阻器滑片移至B端，记录此时电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式=______（用已知和测出的物理量符号表示）。 四．计算题（共2小题，满分15分） 24. 空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量检测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图所示。已知电源电压为18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为，求： 空气质量指数A 0~50 50~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 （1）电压表示数为10V时，通过气敏电阻R的电流； （2）通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级； （3）更换定值电阻R0可改变检测仪的测量范围，若要使电压表示数为15V时对应的空气质量指数A=400，则更换后的定值电阻的阻值应为多大? 25. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，其中R1=4Ω，R3=6Ω。 （1）当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6A，那么电源电压是多大？ （2）当S1、S2都断开时，电路中的总功率和1min内电路消耗的总电能分别是多少？ （3）当S1、S2都闭合时，电流表示数为2A，那么R2的阻值为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第一学期12月核心素养评价 九年级物理 （满分：100分 时间：90分钟） 一．选择题（共15小题，满分45分，每小题3分） 1. 下列数据中，最接近实际情况的是（　　） A. 台灯正常工作电流约为20A B. 人体觉得舒适的室温约为42℃ C. 人体的安全电压为36V D. 一节新干电池的电压为1.5V 【答案】D 【解析】 【详解】A．台灯正常工作电流约为0.2A，故A不符合题意； B．人体觉得舒适的室温约为25℃，故B不符合题意； C．人体的安全电压为不高于36V，故C不符合题意； D．两节干电池的电压为3V，一节新干电池的电压为1.5V，故D符合题意。 故选D。 2. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。”顾客说：“微波炉很费电，他家的微波炉一开，电能表就转得很快。”上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A. 电流和电功率 B. 电功率和电压 C. 电功和电功率 D. 电功和电阻 【答案】C 【解析】 【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电流做功消耗电能的角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则（　　） A. 金属B是电源的负极 B. “伏打电堆”将内能转化为电能 C. 若小灯泡断路，电压表仍有示数 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，电压表指针右偏，说明电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，金属B是电源的正极，故A不符合题意； B．自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路，闭合开关S，小灯泡发光，“伏打电堆”是将化学能转化为电能的装置，故B不符合题意； C．闭合开关，若小灯泡断路，电压表仍可以接在电源的两极上，所以有示数，故C符合题意； D．A、B两金属间的电压是始终存在的，与电路是否接通无关，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示，开关S闭合，电源两端电压为9.0V，L1、L2发光，电压表V2示数为3.0V，电压表V1示数为（ ） A. 3.0V B. 4.5V C. 6.0V D. 9.0V 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，开关S闭合，两灯串联，V1测L2两端的电压，V2测L2两端的电压，所以电压表V1示数等于电压表V2示数，等于3.0V，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A. 通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B. 导体A的电阻大于导体B的电阻 C. 当导体B两端的电压为时，通过导体B的电流为 D. 将A、B两导体并联后接到电压为电源上时，干路中的电流为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像知，A和B的电流与电压的关系图线都是过原点的倾斜直线，说明通过A和B的电流与其两端的电压成正比，两个都是定值电阻，故A错误； B．由图像知，当电压相同时，通过A的电流比B的大，据欧姆定律知，A的电阻比B的小，故B错误； C．由图像知，B两端的电压为1V时，通过B的电流为0.1A，故C错误； D．当A、B并联在电压为2V的电源上时，据图像知，通过A和B的电流分别为0.4A和0.2A，据并联电路的电流特点知，干路的电流 故D正确。 故选D。 6. 如图为一款新式无线插座转换器，带有USB插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法错误的是（　　） A. 台灯的外壳是绝缘体 B. 给手机充电时，台灯与手机串联 C. 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 D. 给手机充电，手机电池相当于用电器 【答案】B 【解析】 【详解】A．台灯的外壳要用不易导电的材料制成，是绝缘体，故A正确，不符合题意； B．给手机充电时，台灯与手机可独立工作，互不影响，是并联的，故B错误，符合题意； C．滑动变阻器可以调节电路中的电流，从而影响台灯的亮度，因此，调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器，故C正确，不符合题意； D．给手机充电，手机电池消耗电能，相当于用电器，故D正确，不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，将线路板上三根横截面积相同的金属丝分别接入电路。下列说法错误的是（　　） A. 灯泡越亮，表明接入电路中的金属丝的电阻越大 B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关 C. 实验时若没有小灯泡，可以用电流表替代完成实验 D. 该实验在探究过程中使用了控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】A．灯泡越亮，说明电路中的电流越大，则表明接入电路中的金属丝的电阻越小，故A错误，符合题意； B．在研究电阻与导体的材料的关系时，由于最上面的导线和最下面的导线是长度、横截面积均相同，而材料不同，所以可以把最上面的导线和最下面的导线单独连入电路进行比较，可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关，故B正确，不符合题意； C．电流表可以测量电路中电流的大小，当实验时若没有小灯泡，可以用电流表替代完成实验，故C正确，不符合题意； D．影响电阻大小的因素有多个，实验过程中，探究电阻与其中的一个物理量的关系时，需要控制其它物理量相同，则该实验在探究过程中使用了控制变量法，故D正确，不符合题意。 故选A。 8. 如图所示是滑动变阻器的结构示意图，当把滑动变阻器接入电路中并要求当滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，则应该把电路的两个接头接在滑动变阻器的 A. A和B接线柱                      B. C和D接线柱                      C. A和C接线柱                      D. B和D接线柱 【答案】D 【解析】 【详解】当滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，则电路中的电阻丝的电阻变小，其长度变短，由图可知当滑片P向D端移动时，BP段的长度变短，所以接线柱B必须接入电路中，根据滑动变阻器一“上”一“下”的接线原则，可以把电路中的两个接头接在滑动变阻器的BD或者BC两个接线柱上．由上所述选项A. B. C都不正确．故选D. 9. 如图为高温超导限流器的核心部件的模拟电路图，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个临界电流，当通过限流器的电流时，超导部件从超导态（电阻为零，即），转变为正常态（一个纯电阻，且），以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流，，限流电阻，小灯泡L正常工作时的电压为6V，电阻，电源电压稳定，内阻，灯泡L正常工作时，超导部件处于超导态，当灯泡L突然发生短路时，下列分析正确的是（ ） A. 灯泡L短路前通过的电流为1A B. 电源电压为9V C. 灯泡L短路后通过的电流为 D. 灯泡L短路后，两端的电压为3V 【答案】C 【解析】 【详解】A．灯泡L短路前，即灯泡L正常工作时，超导部件处于超导态，超导部件的电阻为零，此时限流电阻被短路，没有电流通过限流电阻，则通过的电流为0；故A错误； B．根据A分析可知，灯泡L正常工作时，小灯泡和内阻串联在电路中，根据串联电路的电流规律和欧姆定律可得，此时的电路电流为 则电源电压为 故B错误； CD．灯泡L短路后，根据题意可知，此时超导部件由超导态转变为正常态，超导部件和限流电阻并联后再与内阻r串联，此时电路的总电阻为 根据欧姆定律可得，此时电路电流为 根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，此时两端的电压和两端的电压为 通过的电流为 故C正确，D错误。 故选C。 10. 利用如图甲所示的“坐位体前屈测试仪”对学生进行身体柔韧性的测试。某同学设计了如图乙的电路图进行模拟测试，测试者向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P。电源两端电压保持不变，闭合开关S，测试者向前推动滑块时，下列说法中正确的是（ ） A. 滑动变阻器的阻值变大 B. 电流表的示数变小 C. 电压表的示数变小 D. 电路的总功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图知道，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．根据题意知道，向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P，则变阻器连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，由知道，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AB错误； C．电路中的电流变大，由U=IR知道，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C错误； D．电源两端电压保持不变，电路中的电流变大，根据P=UI知道，电路的总功率变大，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，灯L不亮，用电压表检查发现，a、d间电压为3.6V，a、b间电压为0，b、c间电压为3.6V，则电路故障可能是（　　） A. 灯L断路，变阻器完好 B. 灯L短路，变阻器完好 C. 灯L断路，变阻器断路 D. 灯L短路，变阻器短路 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，用电压表检查发现，a、d间电压为3.6V，说明电源完好；b、c间电压为3.6V，说明灯泡、开关这部分没有断路；a、b间电压为0，说明滑动变阻器断路或灯泡短路；结合选项知道，故障是灯L短路，变阻器完好，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 12. 某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系，下列操作不正确的是（　　） A. 连接电路时，开关S处于断开状态 B. 连接电压表时，如果无法估计电压值，试触后再选择合适量程 C. 将电压表A接点连线转接至C接点，测量L2两端电压 D. 电流应该从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出 【答案】C 【解析】 【详解】A．连接电路时，为了保护电路，开关S处于断开状态，故A正确，不符合题意； B．连接电压表时，如果无法估计电压值，为了避免电压过大，将电压表烧坏，应试触后再选择合适量程，故B正确，不符合题意； C．将电压表A接点连线转接至C接点，电流从电压表负接线柱流入，正接线柱流出，会导致电压表反偏，无法测量L2两端电压，故C错误，符合题意； D．电压表使用时电流应该从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，故D正确，不符合题意。 故选C 13. 如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，小灯泡L1、L2均发光。电压表V的示数为6V，电流表A1和A2的指针均如图乙所示。以下说法错误的是（　　） A. 电压表测量小灯泡L1两端的电压 B. 电流表A2测量干路电流，通过小灯泡L1的电流为1.2A C. 取下小灯泡L1时，电流表A1示数变大，电流表A2示数不变，电压表示数不变 D. 若只断开开关S2，则电表A1、A2和V的示数分别变为0A，1.2A，0V 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S1、S2时，小灯泡L1和L2并联，故电压表测量电源电压，即电压表测量小灯泡L1两端的电压，故A正确，不符合题意； B．闭合开关S1、S2时，电流表A2测干路电流，电流表A1测L2支路的电流，根据并联电路电流规律知，干路电流大于支路电流，且指针位置相同，则电流表A2使用的是大量程，示数为1.5A，电流表A1用小量程，示数为0.3A，根据并联电路电流的特点可得通过小灯泡L1的电流是1.2A，故B正确，不符合题意； C．取下小灯泡L1时，L1支路断路，电流表A1示数不变，电流表A2示数变小，电压表示数不变，故C错误，符合题意； D．当闭合开关S1、断开S2时，L2和电压表所在支路断路，可知电流表A1无示数，电压表无示数，小灯泡L1工作正常，电流表A2只测通过小灯泡L1电流，所以此时电流表A2的示数为1.2A，故D正确，不符合题意。 故选C 。 14. 一只10Ω的电阻与一只20Ω的电阻并联，并联后的总电阻（ ） A. 等于10Ω B. 小于10Ω C. 等于30Ω D. 大于10Ω小于20Ω 【答案】B 【解析】 【详解】因为并联电路电阻的关系为 =＋ 所以并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，即小于各支路中最小的电阻，故总电阻一定小于10Ω。 故选B。 15. 如图所示，忽略温度对灯泡电阻的影响，的电阻为R，的电阻为2R。闭合开关，通过电流表、的电流分别为、，灯泡、两端的电压分别为、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，闭合开关，灯泡L1与L2并联，电流表A1测通过L1的电流，电流表A2测通过L2的电流。由于并联电路各支路两端的电压相等，所以L1、L2两端的电压之比U1∶U2=1∶1，根据可得通过两灯的电流，即通过电流表A1和A2的电流之比为 I1∶I2=R2∶R1=2R∶R=2∶1 综上可知，故B正确，ACD错误。 故选B。 二．填空题（共6小题，满分14分） 16. 一个8Ω的灯泡，加6V电压时，灯泡正常工作。如果把它接在9V的电源上，要仍使灯泡正常发光，应给灯泡___________联一个___________Ω的电阻。 【答案】 ①. 串 ②. 4 【解析】 【详解】[1][2]灯泡正常发光时的电压 电阻 由串联电路的分压特点可知，要使灯泡接在9V的电源正常工作，应串联一个电阻分压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流 即 解得 17. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω，若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____，此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1：I2=_____． 【答案】 ①. S1、S2 ②. 4：1 【解析】 【详解】如图所示，要使电阻R2、R3并联，则电阻R2、R3中必须有电流通过，所以应闭合开关S1、S2，此时电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：，此时电流表的示数：；断开开关S1、S2时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电压表的示数：，所以，． 18. 小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，由此可知小明家同时工作的用电器总功率最大不能超过 _____W；在家庭电路中，各用电器之间是 _____的；当电路中只有一个电饭煲正常工作1min时，电能表的转盘转了24转，电饭煲消耗的电能为_____。 【答案】 ①. 4400 ②. 并联 ③. 0.02 【解析】 【详解】[1]由图可知，电能表的额定最大电流是20A，小明家同时工作的用电器的最大总功率为 [2]家庭电路中各用电器之间可以单独工作，各用电器之间是并联的。 [3]表示电路中没消耗电能，电能表的转盘转过1200转，则电能表的转盘转了24转，电饭煲消耗的电能 19. 如图所示是我国新发明的一种被称为挂在墙上的“油田”的“镉膜太阳能电池”玻璃。这种玻璃每片每年可发电270kW·h。这些电能相当于完全燃烧______ kg煤炭放出的热量，这些电能可以供“220V 100W”的一个白炽灯正常工作______ h。（q煤炭=3×10⁷J/kg） 【答案】 ①. 32.4 ②. 2700 【解析】 【详解】[1] 相当于燃烧煤炭的质量为 [2] 白炽灯能够正常工作的时间为 20. 小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在正常工作，其额定功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能______kW·h，小夏一家外出______h，若当地电费为0.5元/度，则需缴纳电费______元（电路其它元件损耗电能不计）。 【答案】 ①. 4.8 ②. 240 ③. 2.4 【解析】 【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位，这段时间内小夏家消耗电能为 W=2023.6 kW·h-2018.8 kW·h=4.8 kW·h [2]小夏家用电器的总功率为 P=P1+P2=5W+15W=20W 小夏一家外出时间为 [3]需缴纳电费为 0.5元/( kW·h) ×4.8 kW·h=2.4元 21. 如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω，闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流通过R1做功功率为______W，定值电阻R2的阻值为______Ω。 【答案】 ①. 1.8 ②. 10 【解析】 【详解】[1]由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路中的电流。由题意知R1＝20Ω，R1两端的电压等于电源的电压，所以由欧姆定律计算得流过R1的电流I1为 I1＝＝0.3A R1做功功率为 P1＝I12R1＝(0.3A)2×20Ω＝1.8W [2]由并联电路的电流关系计算得流过R2的电流为 I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A 由欧姆定律得R2的阻值 R2＝＝10Ω 三．实验探究题（共2小题，满分26分） 22. 图甲是小芳和小红探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 20 10 电流表示数I/A 0.15 （1）断开开关连接电路，滑动变阻器的滑片应该位于______（A/B）端； （2）小芳闭合开关S时，发现电压表有示数，电流表无示数，移动变阻器滑片P时两表示数情况不变，可能原因是______； （3）排除故障后，先后更换阻值不同的电阻R，进行多次实验。某次电流表的示数如图丙，示数为______A；小芳的部分实验数据如表，可知：保持不同电阻R两端的电压为______V；当某次实验的定值电阻被15Ω的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，被替换的定值电阻为______Ω； （4）小红用同样装置重做实验。控制电阻R两端电压为2.5V不变，她和小芳在同一个坐标系中作出Ⅰ-R图像，如图丁，则小红的数据图像是A、B中的______线。她想用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻来测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流在0.2~0.5A之间，原来的电路及器材能满足测量要求吗?并说明理由。答：______。 【答案】（1）B （2）定值电阻断路 （3） ①. 0.3 ②. 3 ③. 30 （4） ①. A ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，开关断开前，滑动变阻器的滑片应该位于阻值最大的B端。 【小问2详解】 由图甲得，定值电阻R与滑动变阻器R0串联，电压表测量定值电阻R的电压，电流表测量电路电流。小芳闭合开关S时，发现电压表有示数，电流表无示数，移动变阻器滑片P时两表示数情况不变，则电路中存在断路现象，且电压表与电源相连接，则可能原因是与电压表并联的定值电阻断路。 【小问3详解】 [1]由图丙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A。 [2]由表中的实验数据与欧姆定律得，电阻R两端的电压为 [3]当某次实验的定值电阻被15Ω的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，由欧姆定律得，电路的电阻为 此时变阻器接入电路中的电阻为 电路中定值电阻的电压控制为3V，滑动变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 则被替换的定值电阻为 【小问4详解】 [1]小芳实验中定值电阻控制的电压为3V，小红实验中控制电阻R两端电压为2.5V不变，则小红的实验中，定值电阻的电流与电阻的乘积较小，其Ⅰ-R图像是图丁中的A线。 [2]由欧姆定律得，灯泡的电阻最大为 灯泡的电阻最小为 则灯泡的电阻范围为5~12.5Ω，实验中定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，故原来的电路及器材能满足测量要求。 23. 如图所示是小红测量未知电阻阻值实验过程。 （1）实验原理是______；图甲是她连接的电路，其中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画上正确的连线，使滑片右移时，电流表示数变大__________； （2）排除故障后，小红移动滑片，两个电表的示数如图乙、丙所示，电压表的读数为______V，则未知电阻的测量值为______Ω，为了使测量结果更为准确，接下来她的操作方案是：______； （3）完成测电阻实验后，电流表发生故障不能使用，同学小红设计了如图丁所示的电路也测出了电阻的阻值，请你帮助她将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值为） ①将滑动变阻器滑片移至A端，闭合开关，记录此时电压表的示数为U； ②将滑动变阻器滑片移至B端，记录此时电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式=______（用已知和测出的物理量符号表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 2.5 ②. 6.25 ③. 调节滑动变阻器改变未知电阻两端电压和电流，进行多次测量，求电阻的平均值 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]实验室中无直接测量电阻的工具，需要用电压表测量未知电阻的电压，电流表测量未知电阻的电流，再结合测量未知电阻的阻值，因此测量未知电阻阻值的与原理是。 [2]图中滑动变阻器同时连接了上接线柱，此时滑动变阻器相当于导线，无法起到改变电阻的作用，根据要求滑片右移时，电流表示数变大，即变阻器接入电路中的阻值变小，因此连接的是滑动变阻器的右下接线柱，正确连线如下图所示： 【小问2详解】 [1][2]乙图中电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，读数为0.4A；电压表的量程是0-3V，分度值是0.1V，读数为2.5V，则未知电阻的测量值为 [3]测量过程中会存在一定的误差，为了减小实验误差，使测量结果更为准确，应进行多次测量求平均值。 【小问3详解】 丁图可知电路为未知电阻和滑动变阻器串联，将滑动变阻器滑片移至A端，电路为未知电阻单独串联，电压表测电源电压，即电源电压为U，将滑动变阻器滑片移至B端，电路为未知电阻和滑动变阻器串联，且此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，电压表测未知电阻两端电压为，根据串联电路中电压规律可得，滑动变阻器两端电压为 电路中的电流为 串联电路中电流是处处相等的，即未知电阻的电流也为，则未知电阻的阻值为 四．计算题（共2小题，满分15分） 24. 空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量检测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图所示。已知电源电压为18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为，求： 空气质量指数A 0~50 50~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 （1）电压表示数为10V时，通过气敏电阻R的电流； （2）通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级； （3）更换定值电阻R0可改变检测仪的测量范围，若要使电压表示数为15V时对应的空气质量指数A=400，则更换后的定值电阻的阻值应为多大? 【答案】（1）0.1A；（2）良；（3）75Ω 【解析】 【详解】解：（1）如图所示，两电阻串联，电压表测R0两端电压，示数为10V时，通过气敏电阻R的电流为 （2）电压表示数为10V时，R两端电压为 R的阻值为 则A的值为 根据表格，A的值处于50~100，属于良。 （3）电压表示数为15V时，R两端电压为 对应的空气质量指数A=400，则R的阻值为 此时电路中电流为 更换后的定值电阻的阻值应为 答：（1）电压表示数为10V时，通过气敏电阻R的电流为0.1A； （2）电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良； （3）更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。 25. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，其中R1=4Ω，R3=6Ω。 （1）当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6A，那么电源电压是多大？ （2）当S1、S2都断开时，电路中的总功率和1min内电路消耗的总电能分别是多少？ （3）当S1、S2都闭合时，电流表示数为2A，那么R2的阻值为多大？ 【答案】（1）6V；（2）3.6W，216J；（3）12Ω 【解析】 【详解】解：（1）当开关S1、S2都断开时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源的电压 （2）电路中的总功率 由可知，1min内电路消耗的总电能 （3）当开S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，通过R1的电流 由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流 由欧姆定律可知，R2的阻值 答：（1）电源电压为6V； （2）电路中的总功率为3.6W，1min内电路消耗的总电能为216J； （3）R2的阻值是12Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$