精品解析：重庆市第十一中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

初2025级九年级（上）12月物理学科素养自测 （全卷共四个大题满分80分　与化学共用120分钟） 注意：全卷中，水的比热容是： 一、选择题（共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为4V B. 白炽灯正常发光时的电功率约为50W C. 电视机正常工作时电流约为10A D. 人体安全电压是36V 【答案】B 【解析】 【详解】A．一节新干电池的电压为1.5V，故A不符合题意； B．一般情况下，白炽灯正常发光时的电功率在40W左右，故B符合题意； C．家庭中电视机的电功率在150W左右，由知道，工作时通过的电流约0.7A，故C不符合题意； D．人体安全电压是不高于36V，故D不符合题意。 故选B。 2. 有关电学知识的描述，以下说法正确的是（　　） A. 电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 B. 电流一定从电源正极出发回到电源负极 C. 两灯的电压相等，则两灯一定是并联 D. 并联电路的总电阻小于任何一个分电阻 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体的电阻跟导体的长度、横截面积和材料有关，跟电压和电流没有关系，故A错误； B．在电源内部，电流从电源负极流向正极，故B错误； C．两个灯泡完全相同，在串联电路中分得的电压也相同，故C错误； D．电阻并联，相当于增加了导体的横截面积，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，故D正确。 故选D。 3. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 家庭电路中空气开关跳闸可能是因为电路短路 B. 使用测电笔时，可以用手接触金属体笔尖 C. 站在绝缘凳上的人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，人不会触电 D. 在雷雨天时我们应尽快躲到大树底下避雨 【答案】A 【解析】 【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸是电路中的电流过大，引起电路电流过大的原因可能是：电路短路，也可能是电路中总功率过大，故A正确； B．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触金属体笔尖，故B错误； C．站在绝缘凳的人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，电流会从接触火线的手流向接触零线的手，身体有电流通过，会造成双线触电，故C错误； D．大树高大，雷雨天时在大树底下避雨，容易发生雷击，故D错误。 故选A。 4. 校园内有一个学习文具售卖机，购买时可以通过硬币支付（相当于闭合“开关”），也可以通过电子支付（相当于闭合“开关”）来获取学习文具。天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，购买时既可以通过硬币支付(相当于闭合“开关S1”)，也可以通过电子支付(相当于闭合“开关S2”)来获取学习文具，这说明两个开关是并联的，然后与电动机串联；天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡可以独立工作，与电动机是并联的，且只受开关控制，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变，下列说法正确的是（　　） A. 若将两灯串联在同一电路中，通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B. 若将两灯串联在同一电路中，比更亮 C. 若将两灯并联在同一电路中，比更亮 D. 若将两灯并联在同一电路中，通过两灯的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．串联电路中电流处处相等，若将两灯串联在同一电路中，通过灯泡的电流等于通过灯泡的电流，故A错误； B．由题可知，灯泡的电阻为 灯泡的电阻为 若将两灯串联在同一电路中，通过两灯的电流相等，，根据公式可知，灯泡的实际功率大于灯泡的实际功率，故比更亮，故B正确； C．若将两灯并联在同一电路中，灯泡两端的电压相同，，根据公式可知，灯泡的实际功率小于灯泡的实际功率，比更亮，故C错误； D．若将两灯并联在同一电路中，两个灯泡两端的电压相同，则通过两灯的电流 故D错误。 故选B。 6. 某物理兴趣小组的同学用定值电阻和小灯泡分别做了关于“电流与电压、电阻的关系”的实验。并记录了定值电阻与小灯泡在不同电压下的电流值。小组同学根据这些数据，绘制了电流随电压变化的图像如图，由图像可知（　　） A. 定值电阻的阻值为5Ω B. 乙是小灯泡的I-U图像 C. 定值电阻和小灯泡串联，小灯泡中的电流是0.4A，则总功率为为2W D. 定值电阻和小灯泡并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.8A 【答案】C 【解析】 【详解】AD．当将R和L并联在电源电压为4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，由图像知道，对应的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 根据欧姆定律知道，R的阻值 故AD不符合题意； B．由图像知道，通过甲的电流与电压不成正比，即甲图像的电阻是变化的，为小灯泡的I-U图像；通过乙的电流与电压成正比，即乙为定值电阻的图像，故B不符合题意； C．当定值电阻和小灯泡串联，小灯泡中的电流是0.4A时，由图像知道，定值电阻和小灯泡两端的电压分别是 故总功率为为 故C符合题意。 故选C。 7. 如图所示电路，是定值电阻，是滑动变阻器。电源电压不变，开关处于断开状态。下列判断正确的是（　　） A. 只闭合和，向右移动的滑片，电流表示数减小，电压表示数变大 B. 只闭合和，向左移动的滑片，电流表示数变大 C. 只闭合，电流表示数为；只闭合，电流表示数为，则大于 D. 只闭合，向左移动的滑片，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，只闭合和，两电阻并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，向右移动的滑片时，电源电压不变，故电压表示数不变，接入电路的电阻变大，通过支路的电流变小，干路总电流变小，故电流表示数减小，故A错误； B．只闭合和，只有接入电路，电阻被短路，电流表测电路中的电流，所以向左移动的滑片，对电路不起作用，电流表示数始终不变，故B错误； C．只闭合，只有接入电路，电流表示数为 只闭合，两电阻串联，电流表示数为 故小于，故C错误； D．只闭合，两电阻串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流，当滑片移动时，滑动变阻器两端电压变化量与定值电阻两端电压变化量相等，设变化前后定值电阻两端的电压分别为、，变化前后通过定值电阻的电流分别为、，则有 则有 即 即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值等于定值电阻的阻值，所以电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故D正确。 故选D。 8. 定值电阻和滑动变阻器接入如图电路中，电源电压不变。当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，电压表和的示数之比，电流表的示数，；接着滑片P位于最右端时，电压表和的示数之比。当开关断开，闭合，两个电压表和的示数之比，通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为4.5W。下列说法正确的是（　　） A. 电源的电压为15V B. 滑动变阻器的最大阻值是30Ω C. 当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，消耗的功率为4W D. 当开关断开，闭合，电路消耗的功率为18W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，等效电路图如图1所示 此时 可得 根据串联电路电压规律可得 ① 当开关闭合，断开，滑片P位于最右端时，等效电路图如图2所示 此时 可得 当开关断开，闭合，等效电路图如图所示 此时 可得 由于电源电压不变，在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、S2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总电阻最大，此时电路消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4所示 即电路消耗最小功率为 ② 由①②式可得 故滑动变阻器最大阻值为 故AB错误； C．由AB选项分析可得 当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，消耗的功率为 故C正确； D．当开关断开，闭合，电路消耗功率为 故D错误。 故选C。 二、填空作图题（共6个小题，作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. _______改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。若甲灯泡功率为60W，乙灯泡功率为0.1kW，则电流通过_____（选填“甲”或“乙”）灯泡做功更快。 【答案】 ①. 瓦特 ②. 乙 【解析】 【详解】[1]英国著名发明家瓦特改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。 [2]功率是表示做功快慢的物理量，甲灯泡的功率是60W，乙灯泡的功率是0.1kW，即100W，因为甲灯的功率小于乙，则电流通过乙灯泡做功更快。 10. 小颖家电能表上个月底表盘数字如图1所示，这个月底表盘数字如图2所示，可知她家本月用电______度。若某电饭锅单独接入电路煮饭，让该电能表的转盘转过900转，则电饭锅消耗电能______J． 【答案】 ①. 80 ②. 【解析】 【详解】[1]由图2可知，这个月底的示数为，由图1可知，上个月底的示数为，则本月的用电量为 [2]由电能表表盘可知，电能表上标有，表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，所以已知电能表转盘转过，则电饭锅消耗的电能为 11. 两个灯泡分别标有“9V；9W”和“6V；12W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，电源电压最大为_______V，将它们并联时，干路电流最大为_______A。（结果可用分数表示） 【答案】 ①. 12 ②. 【解析】 【详解】[1]根据P=UI可得，灯泡L1的额定电流为 灯泡L2的额定电流为 由可得，灯泡L1的电阻为 灯泡L2的电阻为 两灯泡串联时，因串联电路电流处处相等，且两灯均不坏，因此电路的最大电流为 I=I2=1A 根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电路两端允许的最大电压为 [2]两灯泡并联时，因并联电路各支路两端电压相等，且两灯均不坏，因此电路的最大电压为 此时L2正常发光，通过L2的电流为2A，此时通过L1的电流为 根据并联电路的电流特点可得，此时干路的最大电流为 12. 如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比，则_______，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比_______。 【答案】 ①. 1∶3 ②. 1∶4 【解析】 【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，R1和R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且 U甲∶U乙=4∶3 所以两电阻两端的电压之比为 因串联电路中各处的电流相等，所以由可得，两电阻的阻值之比为 [2]当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过两电阻的电流之比为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两电流表的示数之比为 13. 如图中甲所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。只闭合时，移动滑片P，得到两个电压表与电流表的关系如图乙，电流表与连入电阻的关系如图丙，根据图像信息可知乙图中C点电压为_______V；当闭合；时，电流表示数为。已知：，则_______。 【答案】 ①. 2.88 ②. 0.6 【解析】 【详解】[1]只闭合S1、S4时，R1与R2 串联，V1测R2电阻，V2测R1的电压，根据串联电路电流、电压的规律及欧姆定律可知，R2接入电阻越大，电路中电流越小，R 2两端电压越大，故AB是R2电流与两端电压关系的图像，CD是R1电流与两端电压关系的图像。结合丙图知道 则 故 根据图像乙知道，定值电阻R1的阻值为 则此时C点的电压为2.88V。 [2]根据串联电路电压的规律知道，电源电压为 由于，解得电源电压为 U=7.2V 当闭合S1、S2、S3时，R1与R3并联，R2短路，A2示数I 3为总电路，则I 3为 R1=30Ω 又因为，解得 I 3 =0.6A 14. 如图，将图中元件用笔画线代替导线连起来（其中开关仅控制灯泡）。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，试电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，中间的线为零线，最下方的为地线；灯泡的接法：火线与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点，零线直接在灯泡的螺旋套上；三孔插座的接法：左零右火上接地，电路图如下图所示： 三、实验探究题（第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 15. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路中电流和电压的规律，小明首先将电流表分别接于a、b、c三点，闭合开关并记录数据。 次数 Ia/A Ib/A Ic/A 1 0.20 0.22 0.20 2 0.24 0.26 0.26 3 0.30 0.30 032 （1）连接电路，闭合开关，观察到电流表的指针偏到0刻度线的左侧，可能原因是_______； （2）测量某点的电流时，电流表的指针位置如图乙所示，则所测的电流值为_______A； （3）小明换上两组与之前不同规格的小灯泡再次实验，几次实验所得数据如下表。由此可得出串联电路中电流的规律为：串联电路中，_______； （4）为了进一步探究串联电路中电压的规律，小明将电压表两端分别接在ab、bc、ac之间。已知接ab时电压表示数为1.2V，接ac时电压表示数为2.9V，则可知b、c两点间的电压值大约为_______V； （5）小明继续换用_______（选填“不同”、“相同”）规格的小灯泡进行多次实验，最终成功得到了串联电路中电压的规律。小明多次实验的目的是_______。 【答案】（1）电流表的正负接线柱接反了 （2）0.3 （3）电流处处相等 （4）1.7 （5） ①. 不同 ②. 使结论具有普遍性 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，观察到电流表指针偏向零刻度线左侧，造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。 【小问2详解】 由图示电流表知道，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。 【小问3详解】 分析表格数据知道，在误差允许的范围内，可以得出结论：串联电路中电流处处相等。 【小问4详解】 由于串联电路的总电压等于各部分电压之和，所以由图知道，b、c两点间的电压值大约为 【小问5详解】 根据一组数据得出的结论有偶然性，更换小灯泡进行多次实验的目的是使结论具有普遍性。 16. 物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡额定功率，已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。 0.32A 2.0V 0.26A 3.0V 2.5V 0.30A （1）本实验的实验原理是_______； （2）用笔画线代替导线将图甲的实物电路图补充完整________（要求滑片右移灯泡变暗，导线不交叉）； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先进行的操作是_______（选填序号）； A. 断开开关，更换小灯泡 B. 移动滑动变阻器观察小灯泡是否发光 C. 观察电压、电流表是否有示数 （4）解决问题后，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是_______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动； （5）小超测量三组实验数据，粗心的小超把三组数据随手写在草稿纸上（如图所示）而没有填写在对应的表格中，请你帮助小超计算：小灯泡的额定功率为_______W； （6）小超将三次实验测出的电功率求平均值，这种做法是否正确_______？请写出结论以及理由_______； （7）小组同学讨论后，认为只用一只电表、增加一个已知阻值的定值电阻R，也可测量仅标有额定电压U额的小灯泡的额定功率（若电源电压未知）。如下四种方案，最可行的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2） （3）C （4） ①. 2.2 ②. A （5）0.75 （6） ①. 不正确 ②. 见解析 （7）C 【解析】 【小问1详解】 用电压表测灯泡的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据算出灯泡的功率，故本实验原理是。 【小问2详解】 滑动变阻器要控制灯泡的亮暗，则滑动变阻器和灯泡串联，滑片向右移时灯泡变暗，说明滑动变阻器右移时电阻变大，上接线柱选用左上，故下接线柱应选用左下，如图所示： 【小问3详解】 闭合开关S后，小灯泡不亮，可能因为是电路断路，或者小灯泡短路，也可能是因为滑动变阻器的连入电路的阻值太大，导致电路中的电流太小；所以首先观察电流表和电压表是否有示数，判断是否有故障，再根据情况采取其他措施，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问4详解】 [1]电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，由图乙可知此时电压表示数为2.2V。 [2]灯泡的额定电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值需变小，所以滑片向A端滑动直到电压表示数为2.5V。 【小问5详解】 由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为 【小问6详解】 [1][2]随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。故该做法不正确。 【小问7详解】 A．图A中，当开关拨向1、2时候，两次测量的电压差即为小灯泡的电压，开关拨向1时候，可以利用定值电阻的电压和公式，计算出电路中的电流，当两次测量的电压差为额定电压时，即可计算出额定功率，但是该方法需要多测来回多次调试滑动变阻器才可以使得电压差为额定电压，恰好只需要一次调试成功的可能性小，不便于操作，故A不符合题意； B．图B中，当开关在1和2之间拨动时，有一个必定会出现电表反转情况，不符合电压表使用规范，故B不符合题意； C．图C中，开关拨向1和2时灯泡和定值电阻均并联，灯泡和定值电阻所在的两个支路的两端电压相同，只有电流表测量的电流不同，开关拨向1时，电流表测量的通过定值电阻的电流，此时调节滑动变阻器，使得为额定电压即可，灯泡两端电压也为额定电压，此时开关拨向2，电流表测量总电流，根据并联电路电流规则即可计算出通过小灯泡的电流，从而计算总功率，故C符合题意； D．图D中，只有电流表，通过开关的转换，可以使得定值电阻与小灯泡分别与变阻器串联，此过程中无法确定小灯泡是否正常发光，因此很难测量出小灯泡的额定功率，故D不符合题意。 故选C。 17. 小越同学利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，六个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），一个规格为“14Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小；___________ （2）在“探究电流与电压的关系”时，小越根据实验所测得的数据，描绘成的I-U图像如图丙所示。由图像可得出此实验的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成___________比；同时由图像可知___________（选填“>”、“＜”或“=”）； （3）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，每次更换定值电阻R后，都要调节滑动变阻器的阻值，使___________（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变； （4）五组实验测得的数据如右表格所示（未按实际实验顺序排列），小越同学发现阻值为___________Ω这组实验数据是错误的，经回忆是前一次实验完成后一直未移动滑动变阻器的滑片，便直接记录了电流表的读数。那么，在这组实验的前一次实验中，小越同学用的是阻值为___________Ω的定值电阻； R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.15 （5）小越同学将30Ω的定值电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片电压表的示数都无法达到3V，为了重新将6个定值电阻接入电路完成探究“探究电流与电阻的关系”的实验，她想到了两个方案，方案一：保持电压表示数仍为3V，将一个定值电阻与滑动变阻器串联，串联的定值电阻的阻值范围是___________Ω。方案二：保持电路结构不变，仅将电源更换成一个电压能随时连续调节的电源，在完成以上六组实验的过程中，这个可调电源电压能够调到的最大值为___________V。 【答案】 ①. ②. 正 ③. < ④. 电压表 ⑤. 25 ⑥. 10 ⑦. 1~2.5 ⑧. 4.4 【解析】 【详解】（1）[1]要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小，则滑动变阻器向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，因此应将A接线柱接入电路，如图所示： （2）[2]由图丙可知，当电阻一定时，随着导体两端电压的增大，通过导体的电流也增大，因此可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。 [3]由图像可知，当电压相同时，有，由可知，。 （3）[4]根据控制变量法的要求可知，在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，应控制定值电阻两端的电压一定，即保持电压表的示数不变。 （4）[5]由表格数据可知，前4次，定值电阻两端的电压都为 当定值电阻的为25Ω时，定值电阻两端电压为 因此阻值为25Ω的定值电阻的数据是错误的。 [6]当定值电阻为25Ω时，电路中电流为0.15A，电路中总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值为 因实验中要保持定值电阻两端的电压为3V不变，则上一组实验中，滑动变阻器承担的电压为 上一组实验中电路中电流为 由表格数据可知，上一组使用的是10Ω的电阻。 （5）[7]小越同学将30Ω的定值电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片电压表的示数都无法达到3V，是因为滑动变阻器的最大阻值太小，分担的电压太小，因此可以串联一个定值电阻来分担电压，当使用30Ω的定值电阻时，根据串联分压特点可知 即 解得。当使用5Ω的定值电阻时，若滑动变阻器接入电路的阻值为0，则有 解得。因此串联的定值电阻的阻值范围是1~2.5Ω。 [8]当使用30Ω的电阻时，根据串联分压原理，有 解得。则这个可调电源电压能够调到的最大值为4.4V。 四、论述计算题（第18题6分，第19题8分，第24题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后答案的不给分。） 18. 如图所示，电源电压恒定，。当只闭合开关S时，电流表的示数是0.3A，再闭合时，电流表A的示数为0.45A，求： （1）电源电压； （2）的阻值。 【答案】（1）6V （2）40Ω 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关S，电路中单独工作，则电源电压 小问2详解】 再闭合S1时，、并联，电流表A测干路电流，示数为0.45A，则流过R2的电流为 阻值为 19. 某科技小组设计了一个监测水位的装置，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻为20Ω，R是竖直放置的长条形电阻片，电流表的量程为0~0.3A，电压表的量程为。浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动，AP处于最下端时，电压表示数为7V，电流表示数为0.1A。当水位达到最高值时，报警装置启动。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示。求： （1）电源电压为多少V？ （2）该装置能检测的最高水位是多少？ （3）为了提前预警，将警戒水位值设为原来最高水位值减小5cm，可以改变电阻，则的阻值为多少Ω？ 【答案】（1）9V （2）25m （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电阻和变阻器R串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当AP处于最下端时，R为最大阻值，即 电源电压为 【小问2详解】 由图甲可知，水位越高，R接入的电阻越小，根据欧姆定律可知电路电流越大，而电流表的量程为0~0.3A，故当电路中电流为0.3A时，水位最高，根据欧姆定律可得 解得 由图乙可知此时对应的水位为25m，即该装置能检测的最高水位是25m。 【小问3详解】 警戒水位值减小5cm，即20m，由图乙可知此时R接入的电阻值为 由（2）中分析可知当电路电流为0.3A时，该装置会报警电流，故 解得 20. 如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V；2W”的字样（灯泡电阻不变）。滑动变阻器铭牌上标有字样“10Ω；1A”，是材质均匀的电阻丝，阻值为10Ω，电流表的量程均为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求： （1）灯泡正常发光时的阻值； （2）闭合开关和，S接b处，为保证电路安全，的阻值范围； （3）闭合开关和，S接a处，任意移动滑片和的过程中为确保电路安全，求总功率的范围。 【答案】（1） （2）2~10Ω （3）5~5.5W 【解析】 【小问1详解】 小灯泡L标有“4V；2W”的字样（灯泡电阻不变），根据可得灯泡正常发光时的阻值为 【小问2详解】 闭合开关和，S接b处，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压。电流表量程为，滑动变阻器R2的最大电流为1A，小灯泡的额定电流为 故为了保证电路安全，电路中的最大电流应为 此时滑动变阻器R2接入的阻值最小，且小灯泡正常发光，两端的电压为4V，所以滑动变阻器R2两端的电压为 滑动变阻器R2接入的最小阻值为 电压表的量程为0~3V，当电压表的示数为3V时，此时滑动变阻器R2接入的阻值最大，此时灯泡L两端的电压为 此时电路中的电流最小，为 滑动变阻器R2接入的最大阻值为 即滑动变阻器接入电路中的电阻最大可以为12Ω，大于滑动变阻器的最大电阻10Ω，所以滑动变阻器可以全部接入电路，所以为保证电路安全，R2的阻值范围为2~10Ω。 【小问3详解】 闭合开关和，S接a处，R2与R1并联，小灯泡被短路，由于R1全部连入电路，所以通过R1的电流为 为了使电流表A2安全，通过A2的最大电流为0.6A，则干路最大电流为 由于电源电压不变，故总功率的最大值为 当滑动变阻器R2的最大电阻接入电路时，通过A2的电流最小，即 故干路最小电流为 总功率的最小值为 故总功率的范围为5~5.5W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 初2025级九年级（上）12月物理学科素养自测 （全卷共四个大题满分80分　与化学共用120分钟） 注意：全卷中，水的比热容是： 一、选择题（共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为4V B. 白炽灯正常发光时的电功率约为50W C. 电视机正常工作时电流约为10A D. 人体安全电压是36V 2. 有关电学知识的描述，以下说法正确的是（　　） A. 电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 B. 电流一定从电源正极出发回到电源负极 C. 两灯的电压相等，则两灯一定是并联 D. 并联电路的总电阻小于任何一个分电阻 3. 下列做法符合安全用电原则的是（　　） A. 家庭电路中空气开关跳闸可能因为电路短路 B. 使用测电笔时，可以用手接触金属体笔尖 C. 站在绝缘凳上的人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，人不会触电 D. 雷雨天时我们应尽快躲到大树底下避雨 4. 校园内有一个学习文具售卖机，购买时可以通过硬币支付（相当于闭合“开关”），也可以通过电子支付（相当于闭合“开关”）来获取学习文具。天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 5. 灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变，下列说法正确的是（　　） A. 若将两灯串联在同一电路中，通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B. 若将两灯串联在同一电路中，比更亮 C. 若将两灯并联在同一电路中，比更亮 D. 若将两灯并联在同一电路中，通过两灯的电流 6. 某物理兴趣小组的同学用定值电阻和小灯泡分别做了关于“电流与电压、电阻的关系”的实验。并记录了定值电阻与小灯泡在不同电压下的电流值。小组同学根据这些数据，绘制了电流随电压变化的图像如图，由图像可知（　　） A. 定值电阻的阻值为5Ω B. 乙是小灯泡的I-U图像 C. 定值电阻和小灯泡串联，小灯泡中的电流是0.4A，则总功率为为2W D. 定值电阻和小灯泡并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.8A 7. 如图所示电路，是定值电阻，是滑动变阻器。电源电压不变，开关处于断开状态。下列判断正确的是（　　） A. 只闭合和，向右移动的滑片，电流表示数减小，电压表示数变大 B. 只闭合和，向左移动的滑片，电流表示数变大 C. 只闭合，电流表示数为；只闭合，电流表示数为，则大于 D. 只闭合，向左移动的滑片，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 8. 定值电阻和滑动变阻器接入如图电路中，电源电压不变。当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，电压表和的示数之比，电流表的示数，；接着滑片P位于最右端时，电压表和的示数之比。当开关断开，闭合，两个电压表和的示数之比，通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为4.5W。下列说法正确的是（　　） A. 电源的电压为15V B. 滑动变阻器最大阻值是30Ω C. 当开关闭合，断开，滑片P位于a点时，消耗的功率为4W D. 当开关断开，闭合，电路消耗的功率为18W 二、填空作图题（共6个小题，作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. _______改良了蒸汽机，使人类迈入“蒸汽时代”，为了纪念这位伟大的发明家，把他的名字作为功率的单位。若甲灯泡功率为60W，乙灯泡功率为0.1kW，则电流通过_____（选填“甲”或“乙”）灯泡做功更快。 10. 小颖家电能表上个月底表盘数字如图1所示，这个月底表盘数字如图2所示，可知她家本月用电______度。若某电饭锅单独接入电路煮饭，让该电能表的转盘转过900转，则电饭锅消耗电能______J． 11. 两个灯泡分别标有“9V；9W”和“6V；12W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，电源电压最大为_______V，将它们并联时，干路电流最大为_______A。（结果可用分数表示） 12. 如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比，则_______，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比_______。 13. 如图中甲所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。只闭合时，移动滑片P，得到两个电压表与电流表的关系如图乙，电流表与连入电阻的关系如图丙，根据图像信息可知乙图中C点电压为_______V；当闭合；时，电流表示数为。已知：，则_______。 14. 如图，将图中元件用笔画线代替导线连起来（其中开关仅控制灯泡）。 三、实验探究题（第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 15. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路中电流和电压的规律，小明首先将电流表分别接于a、b、c三点，闭合开关并记录数据。 次数 Ia/A Ib/A Ic/A 1 0.20 0.22 0.20 2 0.24 0.26 0.26 3 0.30 0.30 0.32 （1）连接电路，闭合开关，观察到电流表的指针偏到0刻度线的左侧，可能原因是_______； （2）测量某点的电流时，电流表的指针位置如图乙所示，则所测的电流值为_______A； （3）小明换上两组与之前不同规格的小灯泡再次实验，几次实验所得数据如下表。由此可得出串联电路中电流的规律为：串联电路中，_______； （4）为了进一步探究串联电路中电压的规律，小明将电压表两端分别接在ab、bc、ac之间。已知接ab时电压表示数为1.2V，接ac时电压表示数为2.9V，则可知b、c两点间的电压值大约为_______V； （5）小明继续换用_______（选填“不同”、“相同”）规格的小灯泡进行多次实验，最终成功得到了串联电路中电压的规律。小明多次实验的目的是_______。 16. 物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡额定功率，已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。 0.32A 2.0V 0.26A 3.0V 2.5V 0.30A （1）本实验实验原理是_______； （2）用笔画线代替导线将图甲的实物电路图补充完整________（要求滑片右移灯泡变暗，导线不交叉）； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先进行的操作是_______（选填序号）； A. 断开开关，更换小灯泡 B. 移动滑动变阻器观察小灯泡是否发光 C. 观察电压、电流表是否有示数 （4）解决问题后，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是_______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动； （5）小超测量三组实验数据，粗心的小超把三组数据随手写在草稿纸上（如图所示）而没有填写在对应的表格中，请你帮助小超计算：小灯泡的额定功率为_______W； （6）小超将三次实验测出的电功率求平均值，这种做法是否正确_______？请写出结论以及理由_______； （7）小组同学讨论后，认为只用一只电表、增加一个已知阻值的定值电阻R，也可测量仅标有额定电压U额的小灯泡的额定功率（若电源电压未知）。如下四种方案，最可行的是_______。 A. B. C. D. 17. 小越同学利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，六个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），一个规格为“14Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小；___________ （2）在“探究电流与电压的关系”时，小越根据实验所测得的数据，描绘成的I-U图像如图丙所示。由图像可得出此实验的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成___________比；同时由图像可知___________（选填“>”、“＜”或“=”）； （3）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，每次更换定值电阻R后，都要调节滑动变阻器的阻值，使___________（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变； （4）五组实验测得的数据如右表格所示（未按实际实验顺序排列），小越同学发现阻值为___________Ω这组实验数据是错误的，经回忆是前一次实验完成后一直未移动滑动变阻器的滑片，便直接记录了电流表的读数。那么，在这组实验的前一次实验中，小越同学用的是阻值为___________Ω的定值电阻； R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 015 （5）小越同学将30Ω的定值电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片电压表的示数都无法达到3V，为了重新将6个定值电阻接入电路完成探究“探究电流与电阻的关系”的实验，她想到了两个方案，方案一：保持电压表示数仍为3V，将一个定值电阻与滑动变阻器串联，串联的定值电阻的阻值范围是___________Ω。方案二：保持电路结构不变，仅将电源更换成一个电压能随时连续调节的电源，在完成以上六组实验的过程中，这个可调电源电压能够调到的最大值为___________V。 四、论述计算题（第18题6分，第19题8分，第24题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后答案的不给分。） 18. 如图所示，电源电压恒定，。当只闭合开关S时，电流表的示数是0.3A，再闭合时，电流表A的示数为0.45A，求： （1）电源电压； （2）的阻值。 19. 某科技小组设计了一个监测水位的装置，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻为20Ω，R是竖直放置的长条形电阻片，电流表的量程为0~0.3A，电压表的量程为。浮子可带动金属滑杆AP滑片竖直上下移动，AP处于最下端时，电压表示数为7V，电流表示数为0.1A。当水位达到最高值时，报警装置启动。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示。求： （1）电源电压为多少V？ （2）该装置能检测的最高水位是多少？ （3）为了提前预警，将警戒水位值设为原来最高水位值减小5cm，可以改变电阻，则的阻值为多少Ω？ 20. 如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V；2W”的字样（灯泡电阻不变）。滑动变阻器铭牌上标有字样“10Ω；1A”，是材质均匀的电阻丝，阻值为10Ω，电流表的量程均为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求： （1）灯泡正常发光时的阻值； （2）闭合开关和，S接b处，为保证电路安全，的阻值范围； （3）闭合开关和，S接a处，任意移动滑片和的过程中为确保电路安全，求总功率的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$