精品解析：湖北省黄冈市黄梅县部分学校2024-2025学年上学期九年级第二次月考理综试题-初中物理

2024年秋季九年级理综训练题（二） （物理部分g取10N/kg） 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个符合要求的选项） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲的电阻在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值 B. 如图乙，油量减少时，R的阻值变大，油量表示数变小 C. 如图丙，音量控制电位器接入BC两接线柱，滑片顺时针旋转音量增大 D. 华为手机芯片由超导体材料组成 2. 两只小灯泡L1、L2按照图所示连入电路，闭合开关后L1比L2亮，则下列说法中正确的是（　　） A. 通过L1和L2的电流一定相等 B. L1和L2两端的电压一定相等 C. L1和L2的电阻一定相等 D. L1和L2消耗的电功率一定相等 3. 下图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡（　　） A. 正常发光时的电阻 B. 实际电功率 C. 消耗的电能 D. 产生的热量 4. 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，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A. 电压和电流 B. 电功率和电流 C. 电能和电功率 D. 电能和电功 5. 灯泡灯丝断了再搭上，下列说法正确的是 A. 灯泡变暗，因为阻值增大而电流减小 B. 灯泡变亮，因为阻值增大，产生的热量增大 C. 灯泡亮度不变，因为电源电压不变 D. 灯泡变亮，因为其阻值减小，电流增大，根据公式“P＝UI”可知，其电功率增大 6. 如图所示，电源电压不变，当开关 S1、S2 闭合时，两灯都能正常发光；当开关 S2 断开时（　　） A. 灯 L1 变得更亮，电流表读数不变，电压表读数变小 B. 灯 L1 亮度不变，电流表读数变小，电压表读数不变 C. 灯 L1 变得较暗，电流表读数变小，电压表读数不变 D. 灯 L1 亮度不变，电流表读数不变，电压表读数变小 7. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（　　） A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调 C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢 8. 如图所示，电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为9V。则为（　　） A. B. C. D. 9. 一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯内电路接通，两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的情况进行分析，以下说法正确的是（　　） 消防应急照明灯型号：JF-ST-01 额定电压：AC220V/50Hz 每个灯泡规格：6V 3W 电池：6V 2500mA·h 放电时间：20小时 充电时间：不少于1.5小时 A. 给应急灯电池充电的过程是将化学能转化为电能 B. 应急灯电池充满后，储存的电能是 C. 应急灯电池充满后，可以让两个灯泡同时正常发光3h D. 应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.5A 10. 如图所示，电源两端的电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数不变 C. 电阻消耗的功率变小 D. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变 11. 图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A. 该电路中的电表是电流表 B. 温度变化时两端电压不变 C. 温度升高时电路中电流变大 D. 温度降低时电路的总功率变大 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 如图所示，为上海科技活动节推出了一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术．在夏天，电泵将江水抽上岸时主要将电能转化为_____能；当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器存在的温度差，通过____的方式带走室内热量，从而实现降温；用江水降温主要是用了水的___较大的特点． 14. “手机快充”“手机超级快充”等充电器越来越普及，它以充电时间短、提高使用效率、适用于紧急情况等优点深受人们的喜欢。“快充”之所以能大大节约充电时间，是因为增大了它的______（填物理量的名称）。如图所示为某品牌100W的手机充电器，半个小时就可以给手机充满电。在充电过程中，手机电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。 15. 某电热水器铭牌如图甲所示，其单独工作36min时，电能表示数由图乙变化为图丙，则实际消耗的电能是______度。若按铭牌参数计算，该过程消耗的电能应为______度，电热水器实际消耗的电能比按铭牌参数计算消耗的电能少，其原因可能是______（写出一种原因即可）。 16. 抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一，小天设计了一个自动记录绣球过圈数量的计数器，其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏电阻，当绣球挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变小为10Ω，AB间电压变大，这时自动计数器计数一次。已知R2是定值电阻，电源电压恒为12V，当绣球穿过球圈时，AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则R2的阻值为___________Ω；当没有绣球通过球圈，红外线正常照射R1时，R1的阻值为___________Ω。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 如图所示，黑盒子中有由导线和两个阻值均为5Ω的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱。已知1、3接线柱间的电阻为5Ω，2、4接线柱间的电阻也为5Ω，1、2接线柱间的电阻为零，而3、4接线柱间的电阻为10Ω。请用笔画出横平竖直的线，将盒内的电路连接完整。 18. 如图所示，是小明同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中C是金属弹簧。请你帮小明完成电路图的连接，当所称质量越大时电压表示数越大。 19. 同学们猜想导体的电阻与导体的横截面积、长度和材料有关，为了探究“导体的电阻与材料是否有关”。实验器材有：电源、开关、电流表各一个，导线和规格不同的电阻丝若干。 （1）为了完成实验应该选取_________和___________相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 （2）同学们将某根电阻丝连接电路如图甲，闭合开关，电流表的示数如图乙，则电流表读数为_________A。 （3）同学们分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据如下表： 电阻丝材料 锰铜 铁铬 镍铬 电流 I/A 0.44 0.32 0.38 分析数据，得到的结论是_________。 （4）进一步分析实验数据可得，三种材料的导电性最强的是___________。 （5）某同学要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用___________来制作。 20. 如图甲所示是测小灯泡电功率的电路图，图乙为连接不完整的实物图。（电源电压为6V） （1）请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整________（要求：P向右移动，电流表示数变小）； （2）正确连接电路后，闭合开关S，小北发现电压表指针未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针发生转动，但电压表依旧无示数，则故障原因可能是____________； （3）排除故障后继续实验，滑片P在某位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得小灯泡的电功率______W，此实验要多次测量，目的是______； （4）实验完成后，绘制出小灯泡的图象，如图丁所示。分析图象中A、B、C三点电阻大小关系为______。 21. 小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的用电线路，全长2千多米。由于磨损，输电线上某处发生了短路。小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他准备好仪器：一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干（电阻忽略不计）以及家里一台量程15kg的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线（如图1甲、乙所示）。请你利用现有器材帮小明测算出短路点离他家的距离。 （1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量，算出这种双芯导线单位长的质量为____________g/m； ②用电子秤称出那一卷导线的质量，则这卷双芯导线的长度为______m； ③如图2所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.4A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为______Ω； ④通过上面的计算，不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是______。 （2）接下来做的工作是： ①小明将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图3所示。请你用笔画线代替导线，将电路连接完整________； ②设计这个电路的目的是为了测量______（用物理量符号表示），由测得的物理量计算得到R； ③图4是测量时小明记录在纸上的两个数据，则短路点离他家的距离为______m。 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示。已知电源电压为14V，为定值电阻，当电路中电压表示数小于4V时，机械装置启动，实现自动筛选功能。求： （1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，此时电路中的电流是多少； （2）当电压表示数为2.5V时，压敏电阻的阻值为多少； （3）质量超过多少kg的物品是达标的。 23. 如图甲所示是一架电烧烤炉，如表是电烧烤炉铭牌的信息，说明书显示只有一根加热管，请求解以下问题。 电烧烤炉铭牌 额定电压 220V 额定功率 2200W 温控范围 50℃~300℃ 质量 15kg 尺寸 （1）电烧烤炉正常工作时的电流和加热管的电阻。 （2）若烤制0.5kg肉串从20℃升温至80℃需要正常工作5min，则该过程中电烧烤炉的效率为多少（精确到0.1%）。[已知] （3）小明爸爸感觉烤制时间太长，想增大电烧烤炉的功率，小明想到家里有一台废弃的电烤箱，铭牌上标有“额定电压220V，加热管额定功率：上管1200W、下管800W”字样，他立马进行了合理的改装，并且只让改装好的电烧烤炉工作时，家里如图乙所示的电能表检测到4min脉冲灯闪烁320imp。请你通过计算简要说明小明的改装方案是怎样的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋季九年级理综训练题（二） （物理部分g取10N/kg） 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个符合要求的选项） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲的电阻在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值 B. 如图乙，油量减少时，R的阻值变大，油量表示数变小 C. 如图丙，音量控制电位器接入BC两接线柱，滑片顺时针旋转音量增大 D. 华为手机芯片由超导体材料组成 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲所示为定值电阻，它在电路中不能改变电阻阻值，故A错误； B．由图乙所示电路可知，该电路为串联电路，油量表串联在电路中，为电流表改装而成。油量减少时，浮标下降，滑动变阻器的滑片上移，滑动变阻器R接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，油量表示数变小，故B正确； C．如图丙，电位器为音量控制器，接入电路中是BC 两接线柱，滑动片顺时针旋转时滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，音量减小，故C错误； D．如图丁，华为手机芯片由半导体材料组成，故D错误。 故选B。 2. 两只小灯泡L1、L2按照图所示连入电路，闭合开关后L1比L2亮，则下列说法中正确的是（　　） A. 通过L1和L2的电流一定相等 B. L1和L2两端的电压一定相等 C. L1和L2的电阻一定相等 D. L1和L2消耗的电功率一定相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图所示，两灯泡是串联的，根据串联电路电流的规律，通过L1和L2的电流一定相等，故A正确； BCD．闭合开关后L1比L2亮，表明L1比L2消耗的实际电功率大，电流相等，则L1比L2两端的电压大，根据欧姆定律，L1比L2的电阻大，故BCD错误。 故选A。 3. 下图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡（　　） A. 正常发光时的电阻 B. 实际电功率 C. 消耗的电能 D. 产生的热量 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．电压表测小灯泡两端实际电压，电流表测流过小灯泡的实际电流。但小灯泡的电阻受温度影响，正常工作时的电阻不能由该电路测出，故A不符合题意； B．小灯泡的实际功率，由该电路可以测出小灯泡的实际功率，故B符合题意； C．小灯泡消耗的电能，要测出小灯泡消耗的电能，必须要测量小灯泡的通电的时间，该电路不能测出小灯泡消耗的电能，故C不符合题意； D．要测小灯泡产生的热量，需要测量通电时间，该电路不能测出小灯泡产生的热量，故D不符合题意。 故选B。 4. 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，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A. 电压和电流 B. 电功率和电流 C. 电能和电功率 D. 电能和电功 【答案】C 【解析】 【详解】微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费，说的是消耗的电能（电功）少；微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”，说的是该用电器的电功率大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 灯泡灯丝断了再搭上，下列说法正确的是 A. 灯泡变暗，因为阻值增大而电流减小 B. 灯泡变亮，因为阻值增大，产生的热量增大 C. 灯泡亮度不变，因为电源电压不变 D. 灯泡变亮，因为其阻值减小，电流增大，根据公式“P＝UI”可知，其电功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】灯丝断了以后再搭上，灯丝的长度变短，横截面积变大，灯泡电阻变小，根据公式P＝可知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮． 故选D． 6. 如图所示，电源电压不变，当开关 S1、S2 闭合时，两灯都能正常发光；当开关 S2 断开时（　　） A. 灯 L1 变得更亮，电流表读数不变，电压表读数变小 B. 灯 L1 亮度不变，电流表读数变小，电压表读数不变 C. 灯 L1 变得较暗，电流表读数变小，电压表读数不变 D. 灯 L1 亮度不变，电流表读数不变，电压表读数变小 【答案】B 【解析】 【详解】当开关 S1、S2 闭合时，分析电路可知，两个灯并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，当开关 S2 断开时，电路中只有L1，电流表测电路中电流，电压表仍然测电源电压，故电压表示数不变；对于灯L1，当开关 S2 断开前后其电压和电阻不变，根据公式，灯的实际功率不变，所以灯的亮度不变；断开开关S2 前电流表的示数等于L1和L2的电流之和，断开开关S2 后，电流表只测L1的电流，根据公式得开关 S2 断开前后L1的电流不变，所以电流表示数变小。 故选B。 7. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（　　） A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调 C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像表明，消耗一度电，甲持续工作的时间最长。故A错误； B．乙的功率为 家用空调的功率在700W以上，故B错误； C．消耗相同的电能，乙与丙用的时间均为20h，根据可知，二者功率相等。故C正确； D．消耗相同的电能，D用时10h，所用的时间最小，根据可知，其功率最大，即做功最快。故D错误。 故选C。 8. 如图所示，电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为9V。则为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；当S1断开、S2闭合时，R1与R2仍串联，电压表测电源的电压，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，R2两端的电压： ， 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： 。 故选C。 9. 一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯内电路接通，两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的情况进行分析，以下说法正确的是（　　） 消防应急照明灯型号：JF-ST-01 额定电压：AC220V/50Hz 每个灯泡规格：6V 3W 电池：6V 2500mA·h 放电时间：20小时 充电时间：不少于1.5小时 A. 给应急灯电池充电的过程是将化学能转化为电能 B. 应急灯电池充满后，储存的电能是 C. 应急灯电池充满后，可以让两个灯泡同时正常发光3h D. 应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.5A 【答案】D 【解析】 【详解】A．蓄电池充电时相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故A错误； B．电池的容量为2500mA·h，电源电压为6V，充满电后可储存的电能为 W =UIt = 6V×2.5A×3600s = 5.4×104J 故B错误； C．应急灯电池充满后，可以让两个灯泡同时正常发光的时间为 故C错误； D．根据铭牌数据可知，灯泡正常工作时的电流为 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，电源两端的电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数不变 C. 电阻消耗的功率变小 D. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，电路为定值电阻R0和滑动变阻器R的串联电路，电压表V1测量R0两端的电压，电压表V2测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律电路中的电流变小，所以电流表示数变小，故A错误； B．当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，滑动变阻器的电阻变大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器两端电压变大，定值电阻两端电压变小，故电压表V1的示数变小，故B错误； C．当滑动变阻器的滑片P向b端移动时，定值电阻两端的电压变小，通过的电流变小，根据P=UI，电阻消耗的功率变小，故C正确； D．由题意可知，电压表的示数与电流表的示数的比值为滑动变阻器的阻值，滑动变阻器的阻值变大，故D错误。 故选C。 11. 图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图示可知，两电阻并联，电流表测变阻器的电流，电压表测总电压也就是各支路的电压；由于电源为恒流源，根据并联电路特点可知：，其中、为定值，由，可知U与I的图象为一次函数，且，故AB错误； CD．由电功率的计算公式得电路消耗总功率：，由于、为定值，可知P与I的图象为一次函数，，且I不能为0，P不会为0，故C正确，D错误。 故选C。 12. 小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A. 该电路中的电表是电流表 B. 温度变化时两端电压不变 C. 温度升高时电路中电流变大 D. 温度降低时电路的总功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误； BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误； D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。 故选D。 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 如图所示，为上海科技活动节推出了一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术．在夏天，电泵将江水抽上岸时主要将电能转化为_____能；当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器存在的温度差，通过____的方式带走室内热量，从而实现降温；用江水降温主要是用了水的___较大的特点． 【答案】 ①. 机械 ②. 热传递 ③. 比热容 【解析】 【详解】[1]电动机工作时将电能转化为机械能； [2]江水和冷凝器之间存在温度差，所以热量会从高温物体传递给低温物体，因此发生的是热传递； [3]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以可以用江水降温． 14. “手机快充”“手机超级快充”等充电器越来越普及，它以充电时间短、提高使用效率、适用于紧急情况等优点深受人们的喜欢。“快充”之所以能大大节约充电时间，是因为增大了它的______（填物理量的名称）。如图所示为某品牌100W的手机充电器，半个小时就可以给手机充满电。在充电过程中，手机电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 ①. 电功率 ②. 用电器 【解析】 【详解】[1]当所需的能量一定时，据W=Pt知，当增大快充的电功率，则时间减少。所以快充能大大节约充电时间，是因为增大了它的电功率。 [2]在充电过程中，手机电池需要消耗电能，相当电路中的用电器。 15. 某电热水器铭牌如图甲所示，其单独工作36min时，电能表示数由图乙变化为图丙，则实际消耗的电能是______度。若按铭牌参数计算，该过程消耗的电能应为______度，电热水器实际消耗的电能比按铭牌参数计算消耗的电能少，其原因可能是______（写出一种原因即可）。 【答案】 ①. 1.1 ②. 1.2 ③. 电压没有达到额定电压 【解析】 【详解】[1]由题意及图中信息可得，实际消耗的电能为 即消耗的电能为1.1度。 [2]由铭牌信息可得，额定功率为2000W，则单独工作36min时，所消耗的电能为 该过程消耗的电能1.2度。 [3]电压没有达到额定电压，使得电功率小于额定功率，从而使得实际消耗电能小于理论电能。 16. 抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一，小天设计了一个自动记录绣球过圈数量的计数器，其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏电阻，当绣球挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变小为10Ω，AB间电压变大，这时自动计数器计数一次。已知R2是定值电阻，电源电压恒为12V，当绣球穿过球圈时，AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则R2的阻值为___________Ω；当没有绣球通过球圈，红外线正常照射R1时，R1的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. 20 ②. 40 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，R1、R2串联，R1是光敏电阻，每当绣球挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变小，AB间电压变大，由乙图可知R1变小后，AB间输出的电压为8V，即R2两端的电压为U2=8V，由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压 U1=U-U2=12V-8V=4V 由串联电路的分压原理可知 即 解得R2= 20Ω。 [2]当红外线照射R1时，由乙图可知，AB间输出的电压为4V，即R1两端的电压为U2'=8V，则R1两端的电压 U1'=U-U2'=12V-4V=8V 由串联电路的分压原理可知 即 解得R1'=40Ω。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 如图所示，黑盒子中有由导线和两个阻值均为5Ω的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱。已知1、3接线柱间的电阻为5Ω，2、4接线柱间的电阻也为5Ω，1、2接线柱间的电阻为零，而3、4接线柱间的电阻为10Ω。请用笔画出横平竖直的线，将盒内的电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】每个电阻的阻值为5Ω，1、3及2、4之间均为5Ω，说明若分别连接1、3或2、4时，电路中只有一个电阻；3、4间电阻为10Ω，说明3、4间应为2个电阻串联，1、2间的电阻为0，说明1、2之间应为导线直线相连；则首先分别将一个电阻连接在1、3及2、4之间；在靠近3、4的位置用导线将3、4相连，则可组成符合题意的电路，如下图所示： 18. 如图所示，是小明同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中C是金属弹簧。请你帮小明完成电路图的连接，当所称质量越大时电压表示数越大。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，由于金属板和弹簧与滑片的连接使滑动变阻器滑片上部分电阻连入电路，则所称质量越大时滑片下移，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压越大，R0两端的电压变小，所以电压表并联在滑动变阻器的两端，电路设计如下图所示： 19. 同学们猜想导体的电阻与导体的横截面积、长度和材料有关，为了探究“导体的电阻与材料是否有关”。实验器材有：电源、开关、电流表各一个，导线和规格不同的电阻丝若干。 （1）为了完成实验应该选取_________和___________相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 （2）同学们将某根电阻丝连接电路如图甲，闭合开关，电流表的示数如图乙，则电流表读数为_________A。 （3）同学们分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据如下表： 电阻丝材料 锰铜 铁铬 镍铬 电流 I/A 0.44 0.32 0.38 分析数据，得到的结论是_________。 （4）进一步分析实验数据可得，三种材料的导电性最强的是___________。 （5）某同学要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用___________来制作。 【答案】（1） ①. 长度 ②. 横截面积 （2）0.28 （3）导体的电阻与材料有关 （4）锰铜 （5）铁铬 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据猜想，电阻大小与多个因素有关，所以探究过程中需用到控制变量法；为了探究“导体的电阻与材料是否有关”，需控制电阻丝的长度和横截面积相同，材料不同，因此实验应该选取长度和横截面积相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 【小问2详解】 电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A。 【小问3详解】 分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据不同，说明导体的电阻与导体的材料有关。 【小问4详解】 分析实验数据可知，将锰铜、铁铬、镍铬分别连入电路后，电路中的电流大小不同，当锰铜连入电路时电路的电流最大，因此三种材料的导电性最强的是锰铜。 【小问5详解】 要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用导电性最差的铁铬来制作。 20. 如图甲所示是测小灯泡电功率的电路图，图乙为连接不完整的实物图。（电源电压为6V） （1）请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整________（要求：P向右移动，电流表示数变小）； （2）正确连接电路后，闭合开关S，小北发现电压表指针未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针发生转动，但电压表依旧无示数，则故障原因可能是____________； （3）排除故障后继续实验，滑片P在某位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得小灯泡的电功率______W，此实验要多次测量，目的是______； （4）实验完成后，绘制出小灯泡的图象，如图丁所示。分析图象中A、B、C三点电阻大小关系为______。 【答案】（1） （2）小灯泡短路 （3） ①. 1.25 ②. 寻找普遍规律 （4） 【解析】 【小问1详解】 由甲图可知，灯与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，滑片P向右移动，电流表示数变小，即滑动变阻器接入电路中的阻值变大，说明连接的是滑动变阻器的左下接线柱，如图所示： 【小问2详解】 由图可知，电路为串联电路，电流表有示数，说明电路没有发生断路，电压表指针未偏转，电压表无示数，说明与电压表并联的用电器发生短路，电压表测导线电压，因此无示数，因此故障为小灯泡短路。 【小问3详解】 [1]丙图中，电流表的量程是0~0.6A，读数为0.5A，电压表的量程是0~15V，读数为2.5V，则待测电阻的电功率为 PL=UI=2.5V×0.5A=1.25W [2]实验中进行多次测量，测出不同电压下小灯泡不同的实际功率，目的是为了寻找普遍规律。 【小问4详解】 A、B、C三点中，C点的电流大于B点的电流，B点的电流大于A点的电流，C点的电压大于B点的电压，B点的电压大于A点的电压，所以灯泡实际功率变大，亮度变亮，温度升高，由于灯丝电阻随温度升高而增大，所以电阻变大，即C点的电阻大于B点的电阻，B点的电阻大于A点的电阻，因此电阻关系为 RC > RB > RA 21. 小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的用电线路，全长2千多米。由于磨损，输电线上某处发生了短路。小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他准备好仪器：一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干（电阻忽略不计）以及家里一台量程15kg的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线（如图1甲、乙所示）。请你利用现有器材帮小明测算出短路点离他家的距离。 （1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量，算出这种双芯导线单位长的质量为____________g/m； ②用电子秤称出那一卷导线的质量，则这卷双芯导线的长度为______m； ③如图2所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.4A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为______Ω； ④通过上面的计算，不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是______。 （2）接下来做的工作是： ①小明将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图3所示。请你用笔画线代替导线，将电路连接完整________； ②设计这个电路的目的是为了测量______（用物理量符号表示），由测得的物理量计算得到R； ③图4是测量时小明记录在纸上的两个数据，则短路点离他家的距离为______m。 【答案】（1） ①. 95 ②. 120 ③. 0.5 ④. 电流过大，超出电流表的量程 （2） ①. ②. 和 ③. 1440 【解析】 【小问1详解】 [1]导线2m长的质量，导线单位长的质量为 [2]质量的导线长度为 [3]电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.4A，电线的总电阻为 单根导线的电阻为 单位长导线的电阻为 [4]由上面的计算可知，直接测量2m长那根导线，电阻很小，电流过大，超出电流表的量程。 【小问2详解】 [1]在电路中电流从电源正极流出，负极流入，故电路如图所示 [2]电流表测量通过电路中的电流I，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压U，根据欧姆定律，计算得到R。 [3]根据记录的数据分析可知，0.12为电流值，1.44为电压值，由欧姆定律得，所以发生短路的线路一端的两个线头间的电阻为 所以短路点离他家的距离为 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. 在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示。已知电源电压为14V，为定值电阻，当电路中电压表示数小于4V时，机械装置启动，实现自动筛选功能。求： （1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，此时电路中的电流是多少； （2）当电压表示数为2.5V时，压敏电阻的阻值为多少； （3）质量超过多少kg的物品是达标的。 【答案】（1）0.02A （2）460Ω （3）3.5kg 【解析】 【小问1详解】 电路中定值电阻与压敏电阻R串联，电压测量定值电阻的电压，检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，即，根据串联电路的特点知，R两端的电压为 检测区上没有物品时，压敏电阻受到的压力为0，由图乙可知，此时，根据欧姆定律知，电路中的电流为 【小问2详解】 定值电阻的阻值为 当电压表示数为时，电路中的电流为 根据串联电压特点知，压敏电阻两端的电压为 压敏电阻的阻值为 【小问3详解】 当电压表示数时，机械装置启动筛选功能，电路中的电流为 根据串联电压规律知，压敏电阻两端的电压为 压敏电阻的阻值为 根据图乙可知压敏电阻的阻值为时，压敏电阻受到的压力，可知该装置能够剔除物品的最小质量为 即质量超过3.5kg的物品是达标的。 23. 如图甲所示是一架电烧烤炉，如表是电烧烤炉铭牌的信息，说明书显示只有一根加热管，请求解以下问题。 电烧烤炉铭牌 额定电压 220V 额定功率 2200W 温控范围 50℃~300℃ 质量 15kg 尺寸 （1）电烧烤炉正常工作时的电流和加热管的电阻。 （2）若烤制0.5kg肉串从20℃升温至80℃需要正常工作5min，则该过程中电烧烤炉的效率为多少（精确到0.1%）。[已知] （3）小明爸爸感觉烤制时间太长，想增大电烧烤炉的功率，小明想到家里有一台废弃的电烤箱，铭牌上标有“额定电压220V，加热管额定功率：上管1200W、下管800W”字样，他立马进行了合理的改装，并且只让改装好的电烧烤炉工作时，家里如图乙所示的电能表检测到4min脉冲灯闪烁320imp。请你通过计算简要说明小明的改装方案是怎样的。 【答案】（1）10A，22Ω （2）11.4% （3）将电烧烤炉的加热管与电烤箱加热管的下管并联 【解析】 【小问1详解】 由可知，电烧烤炉正常工作时的电流 由可知，电烧烤炉正常工作时的电阻 【小问2详解】 肉串吸收的热量 电烧烤炉消耗的电能 电烧烤炉的效率 【小问3详解】 表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的脉冲灯闪烁1600次，则脉冲灯闪烁320次，电烤箱消耗的电能 电烤箱的实际功率 根据题意可知，加热管额定功率：上管1200W、下管800W，电烧烤炉的额定功率为2200W，所以只要把电烧烤炉的加热管与电烤箱加热管的下管并联起来就可以满足要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $