精品解析：山西省太原二外教育集团2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试卷

太原二外教育集团2024-2025学年度第一学期12月知识回顾 初三年级物理 时间：90分钟　满分：100分 一、单选题（每题3分，30分） 1. 关于对欧姆定律的公式，及变形式的理解，下列说法正确的是（ ） A. 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B. 通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比 C. 导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 D. 导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 2. 某导体两端的电压为2V时，流过它的电流为0.5A，若该导体两端的电压变为原来的2倍，则导体的电阻和导体中的电流分别为（　　） A. 8Ω0.5A B. 8Ω1A C. 4Ω0.5A D. 4Ω1A 3. 中学生体测中有一个项目是坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身体柔韧测试测试者向前（图中即向左）推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。小刚同学设计了如图所示的四种电路，符合向前推推越远，电表示数越大的是（　　） A. B. C. D. 4. 为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作，那么电路中必须（　　） A. 串联一只15Ω的电阻 B. 串联一只5Ω的电阻 C. 并联一只15Ω的电阻 D. 并联一只5Ω的电阻 5. 教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。如图甲所示，这是某科技小组设计的检测二氧化碳浓度的电路原理图，电源电压保持不变，为定值电阻，R是检测二氧化碳浓度的气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如图乙所示。闭合开关S，当二氧化碳浓度变大时（　　） A. 气敏电阻R的阻值变大 B. 电路中的电流变小 C. 定值电阻两端的电压变大 D. 气敏电阻R两端的电压不变 6. 某同学利用图示电路测量定值电阻阻值，实验数据如表格所示，下列说法错误的是（　　） 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 1.0 0.20 5.0 5.1 2 2.0 0.40 5.0 3 3.0 0.58 5.2 A. 该实验的原理是 B. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最右端 C. 本实验多次测量求平均值是为了获得普遍规律，避免偶然性 D. 另外一组同学实验中发现S闭合后，两表示数较小且滑片移动时仍不变，可能是滑动变阻器同时连接了下方接线柱 7. 如图1所示是电阻甲和乙的I-U图象，下列说法正确的是（　　） A. 电阻乙为定值电阻 B. 当电阻甲两端电压为2V时， C. 如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电压是3V D. 如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 8. 以下各图中，R0阻值大小已知，不能测量出RX电阻阻值大小的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图是小王家的电能表，下列说法中正确的是（　　） A. 电能表的读数为56378kW·h B. 这个电能表应接在380V的电路中使用 C. 这个电能表只有通过20A的电流才能正常工作 D. 电能表指示灯闪烁1600次，小王家用电器消耗了1度电 10. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端。电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是12V B. 定值电阻R的阻值是12Ω C. 滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω D. 若定值电阻R断路时，电流表示数为0A，电压表示数为0V 二、填空题（每空1分，共16分） 11. 如图，导体A、B材料相同、长度相等，A比B的横截面积大，则A的电阻______B的电阻；若将它们串联在电路中，则通过A的电流______通过B的电流，A两端的电压______B两端的电压。(均填“大于”、“小于”或“等于”) 12. 科学研究发现，人在说谎时，心理与生理都会发生变化，而且最灵敏的反应则是皮肤的电流（皮电）会发生变化。公安人员所使用的“测谎仪”就是依据这种原理制成的。以上研究说明：人体是导体，人体的电阻是________（填“固定的”或“可变的”）。 13. 为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的______，其能量转换过程为______能转化为______能。如图所示是某品牌的充电宝，它可以同时给几部手机充电，此时手机之间是______联连入充电宝的。这个充电宝的充电和放电电压都是3V，电池容量为6000mAh，当充电宝充满电后，可以储存的电能为______J。 14. 某商场为了统计出入的人流量，在大门前安装自动计数装置，简化电路图如图甲所示。已知电源电压恒为3V，电阻的阻值为20Ω，为红外线感应电阻（有人员通过时，阻值较小）。某时段电压表示数随时间变化的图像如图乙所示。当有人员通过时，通过的电流______（选填“变小”、“变大”或“不变”），无人通过购物中心大门时，感应电阻的阻值为______Ω。 15. 阅读短文，回答下列问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器（如图甲）正常工作的电压为220V。工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，几乎所有电热水器都要求安装“隔电墙”（如图乙）。隔电墙是一种简称，它确切的表述是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000~2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 （1）不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过安全电压的三分之一，称为绝对安全电压。安全电压为______，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流不超过______A； （2）淋浴时，水电阻与人体呈______（选填“串联”或“并联”）关系。为保证绝对安全，隔电墙中水电阻至少为______Ω，水流的长度至少为______cm。 三、探究与实验（每空2分，每图2分，共38分） 16. 在“探究电流与电压的关系”分组实验中，所用电源的电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，各仪器均完好。 （1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，则需要对电流表________； （2）请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整，要求：滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的阻值变大________。 （3）一小组展示实验数据如下表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第_________次实验数据，并写出你的依据________； （4）分析表格中有效实验数据，得出结论：________。 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压/V 0.5 1 1.2 2 电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4 17. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，请你把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______； （2）重新连接后，闭合开关，小明发现电流表示数为零，电压表示数变大，则故障为______； （3）故障处理后，小明先将5Ω电阻接入电路，然后用15Ω、20Ω、25Ω依次替换5Ω，进行实验，根据实验所得的五组数据绘制出图象乙，由图乙可知，实验时，应控制电压表示数保持______V不变； （4）在某次实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着用 10Ω替代 5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应向______侧（填“左”或“右”）移动变阻器滑片，当______时，停止调节，读出电流表示数； （5）为了完成上面的各步实验，滑动变阻器的最大电阻不能小于______Ω。 18. 某小组在测量标有“2.5V，0.28A”的小灯泡电阻的实验中，连接的实验电路如图所示。 （1）小明连完电路后，没有检查就准备闭合开关，同组的小聪同学批评了他连完电路要检查，结果发现电路中存在3出错误，请分别指出： ①______； ②______； ③______。 （2）在同组同学批评提醒后按正确操作步骤进行实验，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，测量的数据如表所示。 数据序号 1 2 3 4 4 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 算出的电阻R/Ω 8.9 进一步分析表中数据可知： ①随着灯丝的温度升高，其阻值逐渐______（选填“不变”、“变大”、“变小”）。 ②小灯泡没有通电时，灯丝阻值应______（选填“为0Ω”、“2Ω”“小于2Ω”）。 （3）本实验小组的几位同学对实验数据和电路作更进一步的研究和分析，有以下几个观点： 甲：根据实验电路分析每次所测灯丝的电阻偏大，应取平均值作为测量结果以减小误差； 乙：不能取平均值作为测量结果，因为灯丝的电阻是变化的； 丙：由实验数据分析可知：电流跟电压不成正比，所以欧姆定律不适用于灯丝； 丁：仅本实验的器材还可探究“电流跟电压的关系”。 对于以上观点你认为正确的是______。（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”） 19. 小明在测量未知电阻阻值的实验中，小强设计了如图甲所示的实验电路。 （1）正确连接后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则电阻______Ω。 （2）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为的定值电阻，小强设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻的阻值，实验步骤如下，请完成填空： ①闭合开关S，断开开关，读出电流表示数为； ②闭合开关S，闭合开关，读出电流表示数为； ③计算出待测电阻______（用、、表示）。 四、分析与计算（18题4分，19、20各6分，共16分） 20. 如图所示的电路中电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.15A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.21A。求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 21. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻 R0的阻值为 30Ω， 湿敏电阻R的阻值会随湿度变化。求： （1） 电流表示数为0.2A时，通电1分钟整个电路消耗的电能是多少？ （2） 电压表示数为9V时，R0两端的电压是多少？ （3） 电压表示数为9V时，湿敏电阻R阻值是多少？ 22. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示： 空气质量指数A 0-50 51-100 101-150 151-200 201-300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重染 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压（U=18V，R0是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示，当空气质量指数A为100时，电压表示数为12 V。求： （1）由图像可知，气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而__________； （2）定值电阻R₀的阻值是多少？ （3）当电压表示数为9 V时对应的空气质量等级是什么？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 太原二外教育集团2024-2025学年度第一学期12月知识回顾 初三年级物理 时间：90分钟　满分：100分 一、单选题（每题3分，30分） 1. 关于对欧姆定律的公式，及变形式的理解，下列说法正确的是（ ） A. 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B. 通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比 C. 导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 D. 导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．导体的电阻一定时，当电压变大时，电流随之变大，因此通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故A正确； BCD．导体电阻是导体的属性，与导体两端电压和通过的电流无关，故BCD错误。 故选A。 2. 某导体两端的电压为2V时，流过它的电流为0.5A，若该导体两端的电压变为原来的2倍，则导体的电阻和导体中的电流分别为（　　） A. 8Ω0.5A B. 8Ω1A C. 4Ω0.5A D. 4Ω1A 【答案】D 【解析】 【详解】根据可知，导体的电阻为 当导体两端的电压变为原来的2倍，因电阻是物质的一种属性，不会随着电压、电流的改变而改变，所以导体的电阻仍然为4Ω，此时的电路电流为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 中学生体测中有一个项目是坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身体柔韧测试测试者向前（图中即向左）推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。小刚同学设计了如图所示的四种电路，符合向前推推越远，电表示数越大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图，定值电阻和变阻器并联，电流表测量干路的电流，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据，变阻器的电流变大，根据并联电流规律，干路中的总电流变大，即电流表的示数变大，故A符合题意； B．如图，定值电阻和变阻器并联，电流表测量通过定值电阻的电流，当滑片向左滑动时，不影响通过定值电阻的电流，则电流表的示数不变，故B不符合题意； C．如图，定值电阻和变阻器串联，电压表测量电源电压，当滑片向左滑动时，电源电压不变，故电压表的示数不变，故C不符合题意； D．如图，定值电阻和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路分压规律可知，变阻器两端的电压变小，则电压表的示数变下，故D不符合题意。 故选A。 4. 为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作，那么电路中必须（　　） A. 串联一只15Ω的电阻 B. 串联一只5Ω的电阻 C. 并联一只15Ω的电阻 D. 并联一只5Ω的电阻 【答案】B 【解析】 【详解】电源电压大于小灯泡正常工作的电压，为了使小灯泡正常发光，需要串联一个分压电阻，因串联电路中各处的电流相等，所以，灯泡正常工作时的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端电压 UR=U-UL=9V-6V=3V 串联电阻的阻值 故选B。 5. 教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。如图甲所示，这是某科技小组设计的检测二氧化碳浓度的电路原理图，电源电压保持不变，为定值电阻，R是检测二氧化碳浓度的气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如图乙所示。闭合开关S，当二氧化碳浓度变大时（　　） A. 气敏电阻R的阻值变大 B. 电路中的电流变小 C. 定值电阻两端的电压变大 D. 气敏电阻R两端的电压不变 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，两电阻串联，显示仪与定值电阻R0并联，为电压表；由图乙知，当二氧化碳的浓度增大时，R接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据知，电路中的电流变大，由U=IR知定值电阻R0两端的电压变大，由串联电路电压的规律知，气敏电阻R两端的电压变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 某同学利用图示电路测量定值电阻阻值，实验数据如表格所示，下列说法错误的是（　　） 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 1.0 0.20 5.0 5.1 2 2.0 0.40 5.0 3 3.0 0.58 5.2 A. 该实验的原理是 B. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最右端 C. 本实验多次测量求平均值是为了获得普遍规律，避免偶然性 D. 另外一组同学实验中发现S闭合后，两表示数较小且滑片移动时仍不变，可能是滑动变阻器同时连接了下方接线柱 【答案】C 【解析】 【详解】A．物理实验室中无直接测量电阻的工具，因此需要利用电压表测量电压，电流表测量电流，结合得出被测电阻的阻值，因此测量电阻的实验原理是，故A正确，不符合题意； B．闭合开关前，为了保护电路，变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故B正确，不符合题意； C．测量定值电阻的阻值进行多次实验求平均值，是为了减小误差，故C错误，符合题意； D．开关S闭合后，移动滑片无法改变电路中的电流，说明同时连接了变阻器的上接线柱或下接线柱，此时两表示数较小，说明变阻器同时使用了下接线柱，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图1所示是电阻甲和乙的I-U图象，下列说法正确的是（　　） A. 电阻乙为定值电阻 B. 当电阻甲两端电压为2V时， C. 如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电压是3V D. 如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图1知，甲的I-R图像是过原点的倾斜直线，是定值电阻，当两端的电压为2V时，通过的电流为0.4A，其阻值为 乙的I-U图像是曲线，其阻值是变化的，故AB错误； C．图2中，两个电阻串联，开关闭合，电路电流为0.2A时，甲和乙两端的电压分别为1V和2V，所以电路的总电压 故C正确； D．图3中，两个电阻并联连接，电源电压为2V时，通过两个电阻的电流分别为0.4A和0.2A，电路的总电流 故D错误。 故选C。 8. 以下各图中，R0阻值大小已知，不能测量出RX电阻阻值大小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S断开，两个电阻串联，电压表测量Rx的电压，开关S闭合，只有Rx的简单电路，电压表测量电源电压，由串联电路电压的规律得到R0两端的电压，根据欧姆定律和串联电路中各处的电流相等可得求出电路中的电流，根据得到Rx电阻阻值，故A不符合题意； B．断开开关S时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；闭合S，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变得到 I0R0=(I-I0)Rx 可求出Rx的阻值，故B不符合题意； C．断开开关S时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；开关S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)=I0R0 可求出Rx的阻值，故C不符合题意； D．开关S断开，两个电阻串联，电压表测量电源电压，开关S闭合，只有R0接入电路中，电压表测量电源电压，无法通过R0推导出Rx的电流，不能测出Rx阻值，故D符合题意。 故选D。 9. 如图是小王家的电能表，下列说法中正确的是（　　） A. 电能表的读数为56378kW·h B. 这个电能表应接在380V的电路中使用 C. 这个电能表只有通过20A的电流才能正常工作 D. 电能表指示灯闪烁1600次，小王家用电器消耗了1度电 【答案】D 【解析】 【详解】A．最后一位数字是小数，所以电能表的读数为5637.8kW·h，故A错误； B．该电能表的额定电压为220V，所以应接在220V的电路中使用，故B错误； C．20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，电流在20A以下都可以正常工作，故C错误； D．电能表指示灯闪烁1600次，小王家用电器消耗的电能 故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端。电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是12V B. 定值电阻R的阻值是12Ω C. 滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω D. 若定值电阻R断路时，电流表示数为0A，电压表示数为0V 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 如图所示，滑动变阻器与R串联，电压表测R两端电压。当滑动变阻器的滑片置于a端即为0时，R两端电压为U1=9V，I1=1.5A，此时电路为R的简单电路，即电源电压是9V，R的阻值为 故AB错误； C. 当滑动变阻器的滑片置于b端时接入最大电阻，R两端电压为U2=3V，I2=0.5A，此时滑动变阻器的最大阻值为 所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω。故C正确； D. 若定值电阻R断路时，电流表示数为0A，电压表与电源两极是通路，示数接近于电源电压，为9V，故D错误。 故选C。 二、填空题（每空1分，共16分） 11. 如图，导体A、B材料相同、长度相等，A比B的横截面积大，则A的电阻______B的电阻；若将它们串联在电路中，则通过A的电流______通过B的电流，A两端的电压______B两端的电压。(均填“大于”、“小于”或“等于”) 【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 小于 【解析】 【详解】[1]导体A、B材料相同、长度相等，A比B的横截面积大，由于在导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大，所以，A的电阻小于B的电阻。 [2][3]若将它们串联在电路中，由于串联电路的电流处处相等，通过A点的电流等于B点的电流，由U=IR知A两端的电压小于B两端的电压。 12. 科学研究发现，人在说谎时，心理与生理都会发生变化，而且最灵敏的反应则是皮肤的电流（皮电）会发生变化。公安人员所使用的“测谎仪”就是依据这种原理制成的。以上研究说明：人体是导体，人体的电阻是________（填“固定的”或“可变的”）。 【答案】可变的 【解析】 【详解】当在人体两端加一定电压时，人体有一定的电阻，通过人体有一定的电流，当通过人体的电流变化时，电压不变，一定是人体的电阻发生变化。所以人体的电阻是可变的。 13. 为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的______，其能量转换过程为______能转化为______能。如图所示是某品牌的充电宝，它可以同时给几部手机充电，此时手机之间是______联连入充电宝的。这个充电宝的充电和放电电压都是3V，电池容量为6000mAh，当充电宝充满电后，可以储存的电能为______J。 【答案】 ①. 用电器 ②. 电 ③. 化学 ④. 并 ⑤. 【解析】 【详解】[1][2][3]给共享充电宝充电时，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，充电宝将电能转化为化学能储存起来。 [4]手机充电过程中，给各手机充电互不影响，所以手机之间是并联的。 [5]当充电宝充满电后，可以储存的电能 W=UIt=3V×6000×10-3A×3600s=6.48×104J 14. 某商场为了统计出入的人流量，在大门前安装自动计数装置，简化电路图如图甲所示。已知电源电压恒为3V，电阻的阻值为20Ω，为红外线感应电阻（有人员通过时，阻值较小）。某时段电压表示数随时间变化的图像如图乙所示。当有人员通过时，通过的电流______（选填“变小”、“变大”或“不变”），无人通过购物中心大门时，感应电阻的阻值为______Ω。 【答案】 ①. 变大 ②. 40 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，和串联，电压表测电压。有人员通过时，电阻变小，则总电阻变小，根据，电路中电流变大，则通过的电流变大。根据可知电压变大，即电压表示数变大。结合乙图可知，无人通过购物中心大门时，电压表示数较小，为1V。根据串联分压原理则有 解得，即无人通过购物中心大门时，感应电阻的阻值为。 15. 阅读短文，回答下列问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器（如图甲）正常工作的电压为220V。工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，几乎所有电热水器都要求安装“隔电墙”（如图乙）。隔电墙是一种简称，它确切的表述是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000~2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 （1）不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过安全电压的三分之一，称为绝对安全电压。安全电压为______，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流不超过______A； （2）淋浴时，水电阻与人体呈______（选填“串联”或“并联”）关系。为保证绝对安全，隔电墙中水电阻至少为______Ω，水流的长度至少为______cm。 【答案】（1） ①. 不超过36V ②. 0.04A （2） ①. 串联 ②. 5200 ③. 26 【解析】 【小问1详解】 [1]根据安全用电的原则可知，人体的安全电压为不超过36V。 [2]由题意可知，绝对安全电压不超过12V，则由欧姆定律可知，皮肤潮湿时通过人体的绝对安全电流最大为 【小问2详解】 [1]由题意可知，人在淋浴时，电流先后通过水电阻与人体，所以可知水电阻与人体呈串联关系。 [2][3]由题意可知，家庭电热水器正常工作的电压为220V，皮肤潮湿时通过人体的绝对安全电流不超过0.04A，则水电阻与人体的总电阻最小为 因为水电阻与人体呈串联关系，所以可知隔电墙中水电阻至少为 R水=R总-R人=5500Ω-300Ω=5200Ω 水流的长度至少为 三、探究与实验（每空2分，每图2分，共38分） 16. 在“探究电流与电压的关系”分组实验中，所用电源的电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，各仪器均完好。 （1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，则需要对电流表________； （2）请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整，要求：滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的阻值变大________。 （3）一小组展示实验数据如下表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第_________次实验数据，并写出你的依据________； （4）分析表格中有效实验数据，得出结论：________。 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压/V 0.5 1 1.2 2 电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4 【答案】（1）调零 （2） （3） ①. 1 ②. 第一次的实验中电流为0.1A，小于电路中最小电流 （4）导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示，闭合开关前电流表指针未指在零刻度线处，则应对电流表调零。 【小问2详解】 要求滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的阻值变大，则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中，如图所示： 【小问3详解】 [1][2]定值电阻R阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，电路中最小电流为 而第一次的实验中电流为0.1A，小于电路中最小电流，因此第一次实验数据是拼凑的。 【小问4详解】 分析表格中有效实验数据可知 即对应电压与电流的比值为一个定值，所以得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 17. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，请你把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______； （2）重新连接后，闭合开关，小明发现电流表示数为零，电压表示数变大，则故障为______； （3）故障处理后，小明先将5Ω电阻接入电路，然后用15Ω、20Ω、25Ω依次替换5Ω，进行实验，根据实验所得的五组数据绘制出图象乙，由图乙可知，实验时，应控制电压表示数保持______V不变； （4）在某次实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着用 10Ω替代 5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应向______侧（填“左”或“右”）移动变阻器滑片，当______时，停止调节，读出电流表示数； （5）为了完成上面的各步实验，滑动变阻器的最大电阻不能小于______Ω。 【答案】（1） （2）R断路 （3）2.5 （4） ①. 右 ②. 电压表示数为2.5V （5）20 【解析】 【小问1详解】 实验中，电流表应串联在电路中，电压表与定值电阻并联，故正确电路如图所示： 【小问2详解】 闭合开关，电流表示数为零，说明电路为断路；电压表示数变大，则电压表两个接线柱与电源两极接通，所以故障可能为定值电阻断路。 【小问3详解】 由图乙可知，实验中电压表的示数应控制为 【小问4详解】 [1][2]实验中应控制定值电阻两端电压不变，用10Ω替代5Ω的电阻接入电路，根据串联分压原理，定值电阻两端电压将增大，因此应减小定值电阻两端电压，根据串联电路电压特点可知，应增大滑动变阻器分担的电压，根据串联分压原理，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑片向右侧移动，使电压表示数为2.5V时，停止调节，读出电流表示数。 【小问5详解】 根据串联电路电压的规律可知，实验中滑动变阻器承担的电压为 当电路中接入的定值电阻最大时，即为25Ω时，根据串联分压原理可得 解得，因此滑动变阻器的最大电阻不能小于20Ω。 18. 某小组在测量标有“2.5V，0.28A”的小灯泡电阻的实验中，连接的实验电路如图所示。 （1）小明连完电路后，没有检查就准备闭合开关，同组的小聪同学批评了他连完电路要检查，结果发现电路中存在3出错误，请分别指出： ①______； ②______； ③______。 （2）在同组同学批评提醒后按正确操作步骤进行实验，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，测量的数据如表所示。 数据序号 1 2 3 4 4 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 算出的电阻R/Ω 8.9 进一步分析表中数据可知： ①随着灯丝的温度升高，其阻值逐渐______（选填“不变”、“变大”、“变小”）。 ②小灯泡没有通电时，灯丝阻值应______（选填“为0Ω”、“2Ω”“小于2Ω”）。 （3）本实验小组的几位同学对实验数据和电路作更进一步的研究和分析，有以下几个观点： 甲：根据实验电路分析每次所测灯丝的电阻偏大，应取平均值作为测量结果以减小误差； 乙：不能取平均值作为测量结果，因为灯丝的电阻是变化的； 丙：由实验数据分析可知：电流跟电压不成正比，所以欧姆定律不适用于灯丝； 丁：仅本实验的器材还可探究“电流跟电压的关系”。 对于以上观点你认为正确的是______。（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”） 【答案】（1） ①. 滑动变阻器同时连接两个上方接线柱 ②. 电流表正负接线柱接反 ③. 电流表所选量程过大 （2） ①. 变大 ②. 小于2 （3）乙 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由图知，电流表与灯泡串联，电流表正负接线柱接反了；测量标有“2.5V，0.28A”的小灯泡电阻的实验中电流表的量程使用的是0～3A，量程选择偏大；滑动变阻器都连了上面两个接线柱，可能导致灯泡或电流表的损坏。 【小问2详解】 [1]根据可得出灯丝的电阻分别为：8.9Ω、8.08Ω、7.08Ω、6.19Ω、4.74Ω、3.13Ω、2Ω，由此可知灯泡的电压越低，通过的电流越小，灯泡的温度越低，阻值越小，故灯丝的温度升高，其阻值变大。 [2]若小灯泡没有通电时，小灯泡的温度最低，其电阻应小于表格中最小的电阻，即小于2Ω。 【小问3详解】 由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻受温度影响导致的，不能取平均值作为测量结果，虽然此处电流跟电压不成正比，欧姆定律仍然适用，探究“电流跟电压的关系”需要保持电阻不变，但是灯泡电阻受温度影响是变化的，因此不能探究“电流跟电压的关系”。故乙观点正确，甲丙丁观点错误。 故选乙。 19. 小明在测量未知电阻阻值的实验中，小强设计了如图甲所示的实验电路。 （1）正确连接后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则电阻______Ω。 （2）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为的定值电阻，小强设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻的阻值，实验步骤如下，请完成填空： ①闭合开关S，断开开关，读出电流表示数为； ②闭合开关S，闭合开关，读出电流表示数为； ③计算出待测电阻______（用、、表示）。 【答案】（1）9 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知电流表接小量程，其示数为0.3A，则定值电阻的阻值为 【小问2详解】 闭合开关S，断开开关S1，电路中只有R0接入电路，电流表测流过R0的电流为I1；则电源电压为；闭合开关S、S1，电路中和R0并联接入电路，电流表测干路电流为I2；则流过的电流为；两端电压 则的电阻 四、分析与计算（18题4分，19、20各6分，共16分） 20. 如图所示的电路中电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.15A；开关S和S1均闭合时，电流表的示数为0.21A。求： （1）电源电压的大小； （2）电阻R1的阻值。 【答案】（1）3V；（2） 【解析】 【详解】解：（1）只闭合开关S，电路是关于R2的简单电路，电流表示数为0.15A，电源电压为 U=IR2=0.15A×20Ω=3V （2）S、S1都闭合时，两电阻并联，根据并联电路电流特点可得，通过R1的电流为 电阻R1的阻值为 答：（1）电源电压的大小为3V； （2）电阻R1的阻值为50Ω。 21. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻 R0的阻值为 30Ω， 湿敏电阻R的阻值会随湿度变化。求： （1） 电流表示数为0.2A时，通电1分钟整个电路消耗的电能是多少？ （2） 电压表示数为9V时，R0两端的电压是多少？ （3） 电压表示数为9V时，湿敏电阻R阻值是多少？ 【答案】（1）144J；（2）3V；（3）90Ω 【解析】 【详解】解∶（1）电路消耗的电能 （2） 因为电阻R0与R串联，所以电阻R0两端的电压 （3）串联电路电流处处相等，电压表示数为9V时，电路中的电流为 湿敏电阻的阻值 答：（1） 电流表示数为0.2A时，通电1分钟整个电路消耗的电能是144J； （2） 电压表示数为9V时，R0两端的电压是3V； （3） 电压表示数为9V时，湿敏电阻R阻值是90Ω。 22. 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示： 空气质量指数A 0-50 51-100 101-150 151-200 201-300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重染 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压（U=18V，R0是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示，当空气质量指数A为100时，电压表示数为12 V。求： （1）由图像可知，气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而__________； （2）定值电阻R₀的阻值是多少？ （3）当电压表示数为9 V时对应的空气质量等级是什么？ 【答案】（1）减小 （2）120Ω （3）优 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而减小。 【小问2详解】 由图甲可知，R与R0串联，由图乙可知，当空气质量指数A为100时，气敏电阻R的阻值为60Ω，电压表示数为12V时，气敏电阻两端的电压 UR=U-U0=18V-12V=6V 定值电阻R0与气敏电阻串联，R0的电流 R0的阻值为 【小问3详解】 当电压表示数为9V时，气敏电阻两端的电压等于定值电阻两端的电压，根据串联分压规律，气敏电阻此时的电阻大小等于定值电阻的大小为120Ω，由图乙可知，此时对应的空气质量指数A为50，空气质量等级为优。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $