精品解析：山东省烟台市经开区2024-2025学年九年级（五四学制）上学期期中物理试题

2024-2025学年山东省烟台市经开区九年级（上）期中物理试卷（五四学制） 一、单选题（共10题，每题2分，共20分） 1. 将轻质小球甲、乙用细线悬挂起来，它们靠近时相互作用的情况如图所示．下列关于小球带电情况的说法中，正确的是（ ） A. 甲带电，乙不带电 B. 甲不带电，乙带电 C. 甲、乙带有异种电荷 D. 甲、乙带有同种电荷 2. 如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是（　　） ①只闭合S1，电压表可以测量出电源两端的电压 ②只闭合S1，电流表可以测量出通过L2的电流 ③先闭合S1，再闭合S2，L1的亮度不变 ④先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均不变 A. 只有①②③正确 B. 只有②③④正确 C. 只有①②④正确 D. 只有①③④正确 3. 如图所示电路，闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指针仍明显偏转．造成此现象的原因可能是 A. 甲灯泡短路 B. 乙灯泡短路 C. 甲灯泡断路 D. 乙灯泡断路 4. 由欧姆定律I=变形可得R=，以下说法正确的是（　　） A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关 D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定 5. 某款智能锁，需要通过“指纹+人脸”两次都要识别成功后才能开锁。当指纹识别成功后，开关闭合，灯泡发光照亮人脸；接着人脸识别成功后，开关闭合，电动机M工作，开锁成功。如图的电路图，设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图甲所示，如果设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，图乙所示的电路中符合要求的可能是（　　） A. B. C. D. 7. 两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则（　　） A. A中正电荷通过棒流向B，B带正电荷 B. B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷 C. 棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大 D. 棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小，后增大 8. 如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述正确的是（　　） A. L2两端电压为2V B. L1两端电压为4V C. L1和电源两端电压之和为4V D. L2两端电压为4V 9. 把标有“6V 6W”的L1和标有“6V 3W”的L2两灯串联接在6V的电源上，则（　　） A. L1比L2亮 B. L1比L2暗 C. 两灯一样亮 D. 两灯都能正常发光 10. 定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示．若将R1和R2串联后接在8伏的电源两端，则R1与R2的电功率之比为 A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:5 二、多选题（共4题，每题3分，共12分，少选得2分，错选不得分） 11. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（　　） A. 甲的电阻值小于乙的电阻值 B. 甲中的电流小于乙中的电流 C. 甲消耗的电功率为3.6W D. 乙消耗的电功率为3.6W 12. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是 A. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变 B. 电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小 C. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变 D. 电压表V2的示数与电表A的示数之比变小 13. 如电路图中，开关S闭合后，两只小灯泡都能发光的电路是（　　） A. B. C. D. 14. 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9W B. 电流表示数的变化范围为0.2~0.3A C. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为9~20Ω D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3W 三、填空题（共4题，共9分）（每空1分） 15. 小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为___________kW•h。若电冰箱（主要技术参数见下表）单独正常工作一天（24小时），电能表的转盘___________转。 海尔BC﹣110E电冰箱 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 100W 耗电量 0.8kW•h/24h 16. 在新型冠状病毒疫情防控期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它不完整的工作原理图，原理图中有定值电阻R0和红外线热敏电阻R，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小。虚线框中的R0和R应该是__________（选填“并联”或“串联”）连接的，测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，温度越高其示数越大，由此分析出电压表应该与__________（选填“R0”或“R”）并联。 17. 在如图所示的电路中，电源电压恒为5V。开关S闭合后，滑片P移至中点时，电压表示数是3V，电流表示数是0.5A，此时电路的总功率为P1；滑片P移至最右端时，电路的总功率为P2，则滑动变阻器的最大阻值是______Ω，P1∶P2为______。 18. 如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：___________（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图象，电源电压为 ___________V，电阻R1的阻值为 ___________Ω。 四、作图题（19题5分） 19. 根据电路图连接实物图（已知两只小灯泡规格相同，其额定电压为3V，额定功率为1.5W） 五、科普阅读题（共4分） 20. 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。 六、实验题（21题8分，22题11分，23题7分，共26分） 21. 乐于探索的小熊、小吴和小边三名同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关 A、材料 B、长度 C、横截面积 为了验证上述猜想，小边用如图所示的电路进行实验，实验中备用的导体如下表所示： 材料 长度/cm 横截面积/mm2 ① 镍铬合金丝 40 1 ② 镍铬合金丝 80 1 ③ 镍铬合金丝 40 2 ④ 锰铜合金丝 40 1 （1）实验中，在M、N之间接上不同的导体，闭合开关后除了观察小灯泡亮度外，还可以通过观察___________来比较导体的电阻的大小； （2）为了验证猜想C，应选用编号为___________的两根金属丝分别接入电路进行实验； （3）分别将①②两根金属丝分别接入M、N两点间，通过观察比较可以发现，当导体的横截面积和材料一定时，导体的长度越长，导体的电阻越___________；（选填“大”或“小”） （4）在最近几年，我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝制输电线换成较粗的铝制输电线，这样时为了___________（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻； （5）下列4个实验中与本实验所用到的实验方法不同的是___________。 A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验 C.探究平面镜成像的特点 D.探究影响摩擦力大小的因素实验 （6）小熊和小吴同学在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，则他们不能完成的实验探究是_________。 A、导体电阻与长度的关系 B、导体电阻与材料的关系 C、导体电阻与温度的关系 22. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气； （1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察________来显示容器内空气温度的变化； （2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与________的大小的关系，通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多； （3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与________的大小的关系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流________（选填“相等”或“不相等”），与的阻值________（选填“一定”或“不一定”）相同； （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是________； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是________。 A. 电阻丝断路 B. 电阻丝断路 C. 电阻丝断路 D. 电阻丝短路 23. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中，选用的器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，不同阻值的定值电阻四个（、、、），若干导线； （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求：滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小________； （2）连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了量程，则电路中的故障可能是定值电阻________（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，将的定值电阻接入、间，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为，记录相应的电流值；然后将的定值电阻换成的定值电阻接入、间，闭合开关，将滑片P向________（选填“”或“”）端移动，使电压表示数也为，记录相应的电流值；再分别更换为、的定值电阻重复实验； （4）完成实验，同学们根据实验数据绘制出了图像，如图乙所示。分析图像可知：实验中________V；在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________；实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于________； （5）同学们还设计了一个测量未知电阻，阻值的电路，如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至端，读出电压表示数； ②闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至端，读出电压表示数； ③未知电阻阻值的表达式：________（用、、表示）。 七、计算题（24题13分，25题11分，共24分） 24. 如图所示为某养生壶的电路原理图，其中和都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态，由温控开关自动控制。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示。 养生壶容量 额定电压 保温功率 加热功率 阻值 2L 220V 200W （1）开关、闭合后，该壶在额定电压下工作时的电功率是多少？结合表格数据判断此时电路处于哪一种工作状态？ （2）阻值是多少？ （3）用电高峰期电压会降低，若电路中只让该养生壶在加热状态下单独工作360秒，图中电能表指示灯闪烁300次，请算出养生壶工作时的实际电压。 25. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电压表量程为，踏板重力不计，求： （1）空载时电路的总电阻； （2）电源电压； （3）体重为的同学站在体重计上时，的功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年山东省烟台市经开区九年级（上）期中物理试卷（五四学制） 一、单选题（共10题，每题2分，共20分） 1. 将轻质小球甲、乙用细线悬挂起来，它们靠近时相互作用的情况如图所示．下列关于小球带电情况的说法中，正确的是（ ） A. 甲带电，乙不带电 B. 甲不带电，乙带电 C. 甲、乙带有异种电荷 D. 甲、乙带有同种电荷 【答案】D 【解析】 【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；由题意和图示可知，两只小球靠近时相互排斥，说明两只小球一定是带有同种电荷。 故选D。 2. 如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是（　　） ①只闭合S1，电压表可以测量出电源两端的电压 ②只闭合S1，电流表可以测量出通过L2的电流 ③先闭合S1，再闭合S2，L1的亮度不变 ④先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均不变 A. 只有①②③正确 B. 只有②③④正确 C. 只有①②④正确 D. 只有①③④正确 【答案】D 【解析】 【详解】①②．只闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表测电路中的电流，即L1的电路，电压表测L1两端的电压，即电源电压，故①正确，②错误； ③④．先闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表测电路中的电流；再闭合S2，两灯泡并联，电流表测通过L1的电流，电压表测电源电压，L1两端电压不变，因此通过L1的电流大小不变，即电流表示数不变，L1的的亮度不变，电流表和电压表的示数均不变，故③④正确，故D正确，ABC错误。 故选D。 3. 如图所示电路，闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指针仍明显偏转．造成此现象的原因可能是 A. 甲灯泡短路 B. 乙灯泡短路 C. 甲灯泡断路 D. 乙灯泡断路 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，该电路为并联电路，电流表测量乙的电流，电压表测量电源电压；甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；电流表有示数，说明乙正常，故故障是甲断路． 故选C． 4. 由欧姆定律I=变形可得R=，以下说法正确的是（　　） A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关 D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】导体的电阻是导体的一种属性，导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小，而电路中导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比，当电路中的电压一定时，改变电路中的电阻大小，通过电阻的电流会与电阻成反比，故ABD错误，C正确。 故选C。 5. 某款智能锁，需要通过“指纹+人脸”两次都要识别成功后才能开锁。当指纹识别成功后，开关闭合，灯泡发光照亮人脸；接着人脸识别成功后，开关闭合，电动机M工作，开锁成功。如图的电路图，设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图知，只闭合S1，灯L发光，再闭合S2，电动机M才能工作。故A符合题意； B．由图知，S1断开，若光线较亮，人脸识别成功后，S2闭合，电动机M能工作，即不需要指纹识别也能开锁。故B不符合题意； C．由图知，同时闭合S1、S2，灯L才能发光。故C不符合题意； D．由图知，只闭合S1，灯L被短路，不能发光，故D不符合题意。 故选A。 6. 某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图甲所示，如果设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，图乙所示的电路中符合要求的可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图，定值电阻R0与热敏电阻并联，电流表测干路电流；并联电路中各支路独立工作、互不影响；当温度升高时，通过R0的电流不变，热敏电阻的阻值减小，通过热敏电阻的电流增大，干路电流增大（并联电路中干路电流等于各支路电流之和），即电流表的示数变大；故A不符合题意； B．如图，定值电阻R0与热敏电阻并联，电流表测通过热敏电阻的电流；并联电路中各支路独立工作、互不影响；当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过热敏电阻的电流增大，即电流表的示数变大；故B不符合题意； C．如图，定值电阻R0与热敏电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，由U R0＝IR0可知，R0两端的电压增大，故C不符合题意； D．如图，定值电阻R0与热敏电阻串联，电压表测量热敏电阻两端的电压；温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，由U R0＝IR0可知，R0两端的电压增大，所以热敏电阻两端的电压减小（串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压），故D符合题意。 故选D。 7. 两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则（　　） A. A中正电荷通过棒流向B，B带正电荷 B. B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷 C. 棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大 D. 棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小，后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A带正电，B不带电，用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间，B的自由电子流向A，B因失去自由电子而带正电；自由电子移动方向是从B到A，因电流方向与自由电子（负电荷）定向移动的方向相反，所以电流从A到B；但得到的电流是短暂的，不能得到持续电流，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述正确的是（　　） A. L2两端电压为2V B. L1两端电压为4V C. L1和电源两端电压之和为4V D. L2两端电压为4V 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，小灯泡L1和L2串联，电压表测量小灯泡L2两端的电压，为4V；串联电路总电压等于各分电压之和，则小灯泡L1两端的电压 电源电压为6V，小灯泡 L1和电源两端电压之和 故ABC错误，D正确。 故选D。 9. 把标有“6V 6W”的L1和标有“6V 3W”的L2两灯串联接在6V的电源上，则（　　） A. L1比L2亮 B. L1比L2暗 C. 两灯一样亮 D. 两灯都能正常发光 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 所以灯L1的电阻小于灯L2的电阻，因为两个灯串联，所以电流相同，根据公式可得灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率，因此L1比L2暗。 故选B。 10. 定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示．若将R1和R2串联后接在8伏的电源两端，则R1与R2的电功率之比为 A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:5 【答案】D 【解析】 【详解】R1和R2串联，通过它们的电流相等， 分析图象可知，当电流为0.3A时，，， 则它们的串联电压之和等于电源电压8V， 它们的功率之比为： ． 故选D． 二、多选题（共4题，每题3分，共12分，少选得2分，错选不得分） 11. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（　　） A. 甲的电阻值小于乙的电阻值 B. 甲中的电流小于乙中的电流 C. 甲消耗的电功率为3.6W D. 乙消耗的电功率为3.6W 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图象可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，当两电阻电压都是3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，两电阻的阻值分别为 则R甲＜R乙，两电阻并联后接在6V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，由可知，甲中的电流大于乙中的电流，故B错误，A正确； CD．此时甲、乙消耗的电功率分别为 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是 A. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变 B. 电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小 C. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变 D. 电压表V2的示数与电表A的示数之比变小 【答案】ABD 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V2的示数不变，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A正确； B．电路中的电流变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故B正确； CD．因电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变，电流表A的示数变大，所以，电压表V1与电压表V2的示数之和变小，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小，故C错误、D正确。 13. 如电路图中，开关S闭合后，两只小灯泡都能发光的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开关S闭合后，该电路为串联电路，都发光，故A符合题意； B．开关S闭合后，有一个灯泡被短路，另一个灯泡发光，故B不符合题意； C．开关S闭合后，该电路为并联电路，都发光，故C符合题意； D．开关闭合后，电源短路，故D不符合题意。 故选AC。 14. 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9W B. 电流表示数的变化范围为0.2~0.3A C. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为9~20Ω D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3W 【答案】AB 【解析】 【详解】BC．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R1的两端电压；电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的示数最大为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，根据欧姆定律，电路中的电流 因此为了保证各元件的安全，电路中的最大电流为0.3A；则滑动变阻器接入电路中的最小电阻为 变阻器接入电路的阻值最大为20Ω，则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即 所以电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A，故B正确，C错误； A．电阻R1消耗的最小功率为 电阻R1消耗的最大功率为 所以，电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W；故A正确； D．根据P=UI可得，电路消耗的最小功率为 电路消耗的最大功率为 则电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~1.8W。故D错误。 故选AB。 三、填空题（共4题，共9分）（每空1分） 15. 小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为___________kW•h。若电冰箱（主要技术参数见下表）单独正常工作一天（24小时），电能表的转盘___________转。 海尔BC﹣110E电冰箱 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 100W 耗电量 0.8kW•h/24h 【答案】 ①. 16.6 ②. 480 【解析】 【详解】[1]电能表的单位是kW•h，最后一位是小数位，所以小丽家已消耗的电能：16.6kW•h。 [2]根据表中数据可知，电冰箱一天消耗0.8kW•h，而电能表的转盘是消耗1kW•h转动600转，所以0.8kW•h转盘就是转动 600r/kW•h×0.8kW•h=480转 16. 在新型冠状病毒疫情防控期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它不完整的工作原理图，原理图中有定值电阻R0和红外线热敏电阻R，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小。虚线框中的R0和R应该是__________（选填“并联”或“串联”）连接的，测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，温度越高其示数越大，由此分析出电压表应该与__________（选填“R0”或“R”）并联。 【答案】 ①. 串联 ②. R0 【解析】 【详解】[1]若虚线框中的R0和R并联，电压表接在电源两端，当R的阻值变化时，电压表的示数不变，因此虚线框中的R0和R串联。 [2]根据题意可知，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度的升高而减小，当人体的温度越高，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，定值电阻R0分得的电压越大，根据串联电路的电压特点可知，热敏电阻分得的电压越小；测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，人体温度越高，温度计的读数也应越大，由以上分析可知，电压表应并联在在定值电阻R0两端。 17. 在如图所示的电路中，电源电压恒为5V。开关S闭合后，滑片P移至中点时，电压表示数是3V，电流表示数是0.5A，此时电路的总功率为P1；滑片P移至最右端时，电路的总功率为P2，则滑动变阻器的最大阻值是______Ω，P1∶P2为______。 【答案】 ①. 12 ②. 8∶5 【解析】 【详解】[1]由图可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；当滑片移至中点时，此时电流表示数为0.5A，即电路中的电流为 I=0.5A 已知电压表的示数为3V，即R2两端的电压为 U2=3V 由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 则滑动变阻器的最大阻值为 R2=2R中=2×6Ω=12Ω [2]已知电源电压 U=5V 当滑片移至中点时，根据电功率的计算公式可得，此时电路的总功率为 P1=IU=0.5A×5V=2.5W 由串联电路的电压特点可知此时R1两端的电压为 U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V 由欧姆定律可知R1的阻值为 当滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大 R2=12Ω 由串联电路的电阻特点可知此时电路的总电阻为 R=R1+R2=4Ω+12Ω=16Ω 则此时电路的总功率为 则 18. 如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：___________（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图象，电源电压为 ___________V，电阻R1的阻值为 ___________Ω。 【答案】 ①. 甲 ②. 6 ③. 20 【解析】 【详解】[1]由图a可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压； R1是定值电阻，由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，因此图b中的甲代表V1示数变化的图象。 [2]当R2接入电路的阻值为0Ω时，其两端的电压为0V，即V2示数为0V，此时电路中只有R1，则V1的示数就是电源电压，由图乙可知，电源电压为 [3]由乙图可知，当R2接入电路的阻值为0Ω时，电路中的电流为0.3A，由欧姆定律可知R1的阻值为 四、作图题（19题5分） 19. 根据电路图连接实物图（已知两只小灯泡规格相同，其额定电压为3V，额定功率为1.5W） 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量L1的电流。根据公式可得，灯泡的额定电流为 干路电流为 0.5A+0.5A=1A 所以电流表A1用大量程，A2用小量程，电路连接如下： 五、科普阅读题（共4分） 20. 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。 六、实验题（21题8分，22题11分，23题7分，共26分） 21. 乐于探索的小熊、小吴和小边三名同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关 A、材料 B、长度 C、横截面积 为了验证上述猜想，小边用如图所示的电路进行实验，实验中备用的导体如下表所示： 材料 长度/cm 横截面积/mm2 ① 镍铬合金丝 40 1 ② 镍铬合金丝 80 1 ③ 镍铬合金丝 40 2 ④ 锰铜合金丝 40 1 （1）实验中，在M、N之间接上不同的导体，闭合开关后除了观察小灯泡亮度外，还可以通过观察___________来比较导体的电阻的大小； （2）为了验证猜想C，应选用编号为___________的两根金属丝分别接入电路进行实验； （3）分别将①②两根金属丝分别接入M、N两点间，通过观察比较可以发现，当导体的横截面积和材料一定时，导体的长度越长，导体的电阻越___________；（选填“大”或“小”） （4）在最近几年，我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝制输电线换成较粗的铝制输电线，这样时为了___________（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻； （5）下列4个实验中与本实验所用到的实验方法不同的是___________。 A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验 C.探究平面镜成像的特点 D.探究影响摩擦力大小的因素实验 （6）小熊和小吴同学在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，则他们不能完成的实验探究是_________。 A、导体电阻与长度的关系 B、导体电阻与材料的关系 C、导体电阻与温度的关系 【答案】 ①. 电流表的示数 ②. ①③ ③. 大 ④. 减小 ⑤. C ⑥. B 【解析】 【详解】（1）[1]在图示的电路M、N两点间接入不同阻值的导体时，通过电路的电流会不同，所以小灯泡的亮度不同，电流表的示数也不同，所以还可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这是转换法。 （2）[2]要验证猜想C，导体电阻与横截面积的关系，据控制变量法，金属丝的材料、长度相同，横截面积不同，所以就选用编号①③为两根金属丝进行实验。 （3）[3]将材料和横截面积相同的两根金属丝①②接入M、N时，发现接入长度较长的金属丝②时，电流表的示数较小，此时金属丝的电阻较大。这说明导体的横截面积和材料一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大。 （4）[4]在材料和长度不变的情况下，将输电线路中铝制输电线的横截面积换成较大的，可减小输电线的电阻。 （5）[5]导体的电阻与多个因素有关，在进行探究时，应用了控制变量法。 A．探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，探究电流与电阻的关系时，需要保持电压不变，应用了控制变量法，故A不符合题意； B．压力的作用效果与压力的大小与受力面积有关，在探究时，只能改变一个因素，其它因素需要保持不变，应用了控制变量法，故B符合题意； C．探究平面镜成像时，用两根相同的蜡烛进行实验，用未点燃的蜡烛来替代点燃的蜡烛的像，应用了替代法，故C符合题意； D．摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力有关，需要应用控制变量法进行探究，故D不符合题意。 故选C。 （6）[6]A．只有一根电阻丝，而其它器材足够时，将电阻丝不同长度分别接入电路中，可探究导体电阻与长度的关系，故A不符合题意； B．只有一根电阻丝，则电阻丝的材料相同，不能探究导体电阻与材料的关系。故B符合题意； C．可将电阻丝接入电路后，再给电阻丝加热，则可探究导体电阻与温度的关系，故C不符合题意。 故选B。 22. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气； （1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察________来显示容器内空气温度的变化； （2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与________的大小的关系，通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多； （3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与________的大小的关系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流________（选填“相等”或“不相等”），与的阻值________（选填“一定”或“不一定”）相同； （4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是________； （5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是________。 A. 电阻丝断路 B. 电阻丝断路 C. 电阻丝断路 D. 电阻丝短路 【答案】（1）U形管中液面的高度差 （2） ①. 串联 ②. 电阻 ③. 右 （3） ①. 电流 ②. 4∶1 ③. 不相等 ④. 不一定 （4）左侧容器漏气 （5）BD 【解析】 【小问1详解】 在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，U形管中液面的高度差越大，表示电流通过电阻时产生热量越多，利用了转换法。 【小问2详解】 [1]由图甲可知，电路中电流只有一条路径，所以图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联。 [2]图甲两段阻值不同的电阻丝串联，电流和时间相等，电阻不相等，是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，利用了控制变量法。 [3]甲图中，右侧容器中电阻大于左侧容器中电阻，由可知，通电一段时间后，右侧容器产生的热量更多。 【小问3详解】 [1]乙图中，电阻R3与R2并联，R1在干路，则R1的电流大于R2的电流，图乙装置R1、R2电阻和通电时间相同，电流不同，是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [2]电阻R3与R2并联，且电阻R3与R2电阻相等，所以电阻R3与R2的电流相等，R1在干路，R1的电流等于电阻R3与R2的电流之和，则R1的电流等于电阻R2电流的两倍，即，R1、R2电阻相等，即，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 [3][4]电阻R3与R2并联，R1在干路，则R1的电流大于R2的电流，所以R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。不论电阻R3为多大，只要电阻R3与R2并联，R1在干路，电阻R1和R2中的电流就不相等，所以与的阻值不一定相同。 【小问4详解】 图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，右侧正常，但左侧U形管的液面高度不变，若电路没有出现故障，则原因可能是左侧容器漏气，当空气温度变化时，气体逸出，盒内压强不变，没有出现高度差。 【小问5详解】 若是由于电路故障引起的，左侧U形管的液面高度差逐渐变大，左侧正常，电路中有电流，是通路，右侧U形管的液面高度不变，则电阻丝R2没有电流通过，原因可能是电阻丝R2断路，使得电阻丝R2没有电流通过，也有可能是电阻丝短路，电阻丝也被短路而没有电流，如果电阻丝断路，左侧没有高度差，电阻丝断路，则左右完全相同，都应该有高度差，故BD符合题意，AD不符合题意。 故选BD。 23. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中，选用的器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，不同阻值的定值电阻四个（、、、），若干导线； （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求：滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小________； （2）连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了量程，则电路中的故障可能是定值电阻________（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，将的定值电阻接入、间，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为，记录相应的电流值；然后将的定值电阻换成的定值电阻接入、间，闭合开关，将滑片P向________（选填“”或“”）端移动，使电压表示数也为，记录相应的电流值；再分别更换为、的定值电阻重复实验； （4）完成实验，同学们根据实验数据绘制出了图像，如图乙所示。分析图像可知：实验中________V；在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________；实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于________； （5）同学们还设计了一个测量未知电阻，阻值的电路，如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至端，读出电压表示数； ②闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至端，读出电压表示数； ③未知电阻阻值的表达式：________（用、、表示）。 【答案】（1） （2）断路 （3）d （4） ①. 2.4 ②. 反比 ③. 30 （5） 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，即滑片P向c端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故应将c接线柱接入电路中，如图所示： 【小问2详解】 电流表无示数，说明电路中有断路；电压表的指针偏转超过了量程，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路。 【小问3详解】 将的定值电阻换成的定值电阻接入a、b间，闭合开关，此时定值电阻的阻值变大，由串联分压规律可知，定值电阻两端电压变大，为使电压表示数也为，需减小定值电阻两端电压，通过增大滑动变阻器接入电路中电阻，减小电路中电流，来减小定值电阻两端的电压，所以将滑片P向d端移动，使电压表示数也为。 【小问4详解】 [1]由图可知，当定值电阻阻值为10Ω时，电流为0.24A，则定值电阻两端电压为 实验中定值电阻两端电压保持U0不变，即实验中。 [2]由图乙可知，定值电阻阻值与对应电流值的乘积保持不变，所以可以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [3]当定值电阻阻值增大时，为使电压表示数也为，需增大滑动变阻器接入电路中的阻值，所以当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值也最大，由题可知，定值电阻阻值最大为20Ω，由图乙可知，当定值电阻阻值为20Ω时，电路中电流为0.12A，此时滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器的电阻 所以实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于30Ω。 【小问5详解】 由图可知，电阻与滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器接入电路中的阻值始终为最大值，将滑动变阻器滑片P移至a端，电压表测量电阻两端的电压，将滑动变阻器滑片P移至b端，电压表测量两个电阻的总电压，所以滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 未知电阻阻值为 七、计算题（24题13分，25题11分，共24分） 24. 如图所示为某养生壶的电路原理图，其中和都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态，由温控开关自动控制。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示。 养生壶容量 额定电压 保温功率 加热功率 阻值 2L 220V 200W （1）开关、闭合后，该壶在额定电压下工作时的电功率是多少？结合表格数据判断此时电路处于哪一种工作状态？ （2）阻值是多少？ （3）用电高峰期电压会降低，若电路中只让该养生壶在加热状态下单独工作360秒，图中电能表指示灯闪烁300次，请算出养生壶工作时的实际电压。 【答案】（1）1210W，加热状态 （2）202Ω （3）200V 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，开关、闭合后，单独工作，则该壶在额定电压下工作时的发热功率为 所以电路处于加热状态。 【小问2详解】 只闭合时，和串联，此时处于保温状态，则总电阻为 则阻值为 【小问3详解】 消耗的电能为 则实际功率为 则养生壶工作时的实际电压为 25. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电压表量程为，踏板重力不计，求： （1）空载时电路的总电阻； （2）电源电压； （3）体重为的同学站在体重计上时，的功率。 【答案】（1）60Ω （2）20V （3） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，R0与R串联，电压表测量R0两端的电压；当体重计空载时，压力为零，由图乙可知，压敏电阻的阻值R=45Ω，根据串联电路电阻规律可得，电路的总电阻为 R总=R0+R=15Ω+45Ω=60Ω 【小问2详解】 由题意知，当体重计空载时，电压表的示数为U0=5V，根据欧姆定律可得，此时电路的电流为 则电源电压为 【小问3详解】 由图乙可知，当体重计示数为800N时，压敏电阻的阻值R′=10Ω，此时电路中电流为 则的功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $