精品解析：山西省太原市迎泽区太原市实验中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024-2025学年九年级阶段性评估试卷（12月） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑。） 1. 下列用物理学家的名字命名为电流单位的是（　　） A. 安培 B. 欧姆 C. 焦耳 D. 伏特 2. 由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为，横截面积的关系为，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过的电流，正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 两个轻小物体之间相互吸引，则这两个物体 A. 肯定带异种电荷                                                   B. 肯定带同种电荷 C. 肯定是一个带电，一个不带电                              D. 可能是一个带电，一个不带电 4. 如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是（　　） A. 电阻R可能断路 B. 电阻R可能短路 C. 灯L可能变亮 D. 灯L亮度可能不变 5. 小川同学在探究通过导体的电流与其两端电压关系时绘制出了甲、乙两个电阻的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲的电阻值小于乙的电阻值 B. 甲的电阻为20Ω C. 只将甲、乙两电阻串联，若电路中电流为0.3A，则电源电压为4V D. 只将甲、乙两电阻并联，若电源电压为3V，则干路电流为0.8A 6. 在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示，闭合开关可能出现的现象是（ ） A. 电流表烧坏，电压表示数为0 B. 小灯泡烧坏 C. 电流表示数为0，电压表示数为电源电压值 D. 电流表示数为0，电压表示数为0 7. 小亮发现骑车上学的同学们，因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开，因此他设计了提醒收支架和锁车的电路。当车的支架支起时（开关S1闭合），蜂鸣器响起，提醒锁车；当车上好锁抽出钥匙后（开关S2断开），蜂鸣器停止发声。如下图所示的四个电路设计，其中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 下图是电阻R1和R2的I-U图像，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R2为定值电阻 B. 当R1两端电压为2V时，R1=0.4Ω C. 若将R1、R2串联且电路中电流为0.2A时，电路总电阻为15Ω D. 若将R1、R2并联且电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 9. 如图所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中为气敏电阻（用符号表示），的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示，为定值电阻，电源两端的电压恒定不变．电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图中电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是( ) A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路 C. 体重越大，体重显示表的示数越大 D. 体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少 二、填空题和作图题（本大题共3小题，共6分。） 11. 如图所示的电路中，已知电阻R1：R2=1:3．如果甲、乙两表均为电压表，当开关S闭合时，两表的示数之比U甲：U乙=____________；如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两表的示数之比I甲：I乙= ____________． 12. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合电键S，当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，电压表V1的示数将______（选填“变小”、“不变”或“变大”），电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值将______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 13. 请在图中的两个虚线框内，选填 “电源”和 “开关”的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路． 三、实验探究题（本大题共4小题，共26分。） 14. 如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路。已知小灯泡正常发光时电压为3.8V， (1)实验电路中电压表所选的量程是____________V； (2)闭合开关，移动滑动变阻器测量出第一组数据，再将滑动变阻器滑片向____________移动（选填“左”或“右”），完成表格中的2、3、4次测量，数据表格所示，其中第3次测出的电流表示数如图乙所示，电流表的示数为____________A； 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 1 1.5 0.1 灯丝暗红 2 2.5 0.15 微弱发光 3 3.8 正常发光 4 7.5 0 不发光 (3)由表格数据可知灯丝电阻是变化的，可能是受____的影响； (4)由表格数据可知小灯泡的额定功率为_________W。如果只要求测小灯泡的额定功率，滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω； (5)小明在用另外一只灯泡实验时，电流表出现了故障不能使用（电压表完好），并且小灯泡的螺旋套上，只看得清0.3A的字样，小明向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知）、几个开关和导线若干，设计电路，测量小灯泡的额定功率。请在图丙中帮他完成电路设计。（在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线） （ ） 15. 在“探究电流、电压与电阻之间的关系”的实验中，远宏组和思诗组分别对其部分内容进行了探究： （1）远宏组领到干电池2节、开关1个、电流表和电压表1个，滑动变阻器（20Ω 1A）、定值定值（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，进行探究“电流与电压的关系”实验． ①根据电路设计如图甲，用笔划线代替导线完成图乙的电路． （ ） ②闭合开关后，发现电流表、电压表示数偏转较大，可能的原因是____________ ③调节过程中，根据图丙所示，将下表中的数据补充完整． U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 L/A 0.30 0.40 0.50 0.56 根据表中数据可知，该组是用_______Ω电阻进行实验的．分析数据可以得到结论：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比． （2）思诗组同学根据相同的电路图，增加了两节干电池，探究“电流与电阻关系”的实验： ①定值电阻由10Ω更换为5Ω，闭合开关后，电压表示数如图甲所示，接下来应该调节滑动变阻器的滑片P向_________移动（选填“左”或“右”），直到_________为止，并记录另一电表的数值．所有的数据都标记在图乙所示的坐标上． ②结合图乙所描的图像，分析可知，他所选择的滑动变阻器的规格是_________ A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A C.70Ω 0.3A 16. 在“伏安法测定值电阻阻值”的实验中，小明同学所用的电源电压恒定不变，但电源电压未知，滑动变阻器标有“15Ω 1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，但已连接了部分电路，如图乙所示。请你接着回答下面问题： （1）用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。 （2）闭合开关前，滑片应该滑到最______端；当电流表示数为0.4A时，电压表的示数如图丙所示，则电阻丝电阻为______Ω。 （3）在某次实验时，小明连接电路后，闭合并关，移动滑动变阻器滑片的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，电流表示数变小时，电压反而增大，经检查所用器材均完好，小明猜想电路连接有误。你认为出现上述实验现象的原因是______。 （4）更正电路后，小明正准备继续实验，发现电压表已损坏。他利用余下的电流表和滑动变阻器，设计了图丁电路完成对Rx的再一次测量。请完善下列步骤： ①照电路图连接好电路； ②调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1； ③______； ④据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx=______。 17. 小华在雨天乘车时，发现雨越大该车前挡风玻璃上的刮水器刮动的速度相应的越快，雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现刷水器的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。他自制了如图甲所示的雨水检测金属网，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究“金属网在刮水器工作中起到了什么作用”。他连接电路后，未将金属网未放入雨水中时，电动机不转动，电流表示数为零；将金属网放入雨水中，电动机转动，电流表有示数；下表记录了金属网竖立并浸入雨水中不同深度处的电流表示数，请你解答下列问题： 金属网浸入雨水中部分 未浸入 1/3浸入 2/3浸入 全部浸入 电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32 （1）雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”），小华是通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。 （2）分析数据可知，金属网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻在______（选填“变大”或“变小”）。 四、综合应用题（本大题共2小题，共7分。） 18. 小明在家中更换旧灯泡时发现，新的灯泡比同规格的旧灯泡更亮。这引发了小明的好奇心。于是用新旧灯泡进行对比，发现旧灯泡内壁有点发黑，同时旧灯泡的灯丝比新灯泡灯丝更细。请回答下列问题： （1）旧灯丝变细发生的是什么物态变化？ （2）新灯泡比旧灯泡更亮的原因？ 19. 阅读短文，回答问题： 阳光动力2号 如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”．它的翼展达到了72m，比一种大型波音飞机的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度．但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有2300kg，与一辆中型轿车相差无几． “阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力． 白天，它会爬升到9000m的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少． （1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为1.7×103kg/m3，这个密度值表示的物理意义是：_____． （2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在30min的时间内产生_____kW•h的电能． （3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能_____（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）． 五、计算题（本大题共2小题，共11分。） 20. 图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的， 是一根长 6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片 P在a端时，电流表的示数为0.15A；滑片P在 b端时，电流表的示数为0.6A；弹簧c受到的压力 F与压缩量的关系如图丙所示。挂钩的重力不计，不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端，电路中电源电压不变，g取 求： （1）电阻的阻值； （2）电源电压； （3）当电路中的电流为0.2A时，电子秤的示数。 21. 如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。求： （1）所消耗汽油的质量； （2）汽油燃烧所放出的热量； （3）发动机的牵引力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年九年级阶段性评估试卷（12月） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑。） 1. 下列用物理学家的名字命名为电流单位的是（　　） A. 安培 B. 欧姆 C. 焦耳 D. 伏特 【答案】A 【解析】 【详解】安培是电路的单位；欧姆是电阻的单位；焦耳是功的单位；伏特是电压的单位；故选A。 2. 由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为，横截面积的关系为，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过的电流，正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】同种材料制成的三根电阻丝，长度关系为 横截面积的关系为 材料和横截面积相同的导体，长度越大，电阻越大，所以 材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大，所以 所以三根电阻丝电阻大小的关系为 由于是串联接入电路，串联电路中各部分导体的电流相等，所以 故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 两个轻小物体之间相互吸引，则这两个物体 A. 肯定带异种电荷                                                   B. 肯定带同种电荷 C. 肯定是一个带电，一个不带电                              D. 可能是一个带电，一个不带电 【答案】D 【解析】 【详解】解答：两个轻小物体靠近时相互吸引，根据带电体的有吸引轻小物体的性质，一个物体可能不带电，再根据电荷间的作用规律，异种电荷相互吸引，两个物体可能带的是异种电荷．故D符合题意． 故选D. 点睛：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．排斥是物体带同种电荷；吸引的物体可能的带异种电荷，可能是带电体吸引不带电体． 4. 如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是（　　） A. 电阻R可能断路 B. 电阻R可能短路 C. 灯L可能变亮 D. 灯L亮度可能不变 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，定值电阻和灯泡串联，左边电压表测电源电压，它的示数不会变大，所以只能是右边的电压表的示数变大，此时，可能是L短路，也可能是R断路；如L短路，则灯不亮，如R断路，由于电压表电阻很大，则灯泡中几乎没有电流通过，因此也不亮。 故选A。 5. 小川同学在探究通过导体的电流与其两端电压关系时绘制出了甲、乙两个电阻的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲的电阻值小于乙的电阻值 B. 甲的电阻为20Ω C. 只将甲、乙两电阻串联，若电路中电流为0.3A，则电源电压为4V D. 只将甲、乙两电阻并联，若电源电压为3V，则干路电流为0.8A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当U甲＝U乙＝3V时，I甲＝0.2A，I乙＝0.6A，由可得，甲的电阻为 乙的电阻为 即导体甲的电阻大于导体乙的电阻，故AB错误； C．将甲、乙串联在4V电源上时，电路中的电流为 故C错误； D．将甲、乙两导体并联接入3V电源上时，由并联电路电压的规律可知 U甲＝U乙＝3V 由图可知，流过甲的电流为I甲＝0.2A，流过乙的电流为I乙＝0.6A，由并联电路电流的规律可得，干路电流为 I＝I甲+I乙＝0.2A+0.6A＝0.8A 故D正确。 故选D。 6. 在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示，闭合开关可能出现的现象是（ ） A. 电流表烧坏，电压表示数为0 B. 小灯泡烧坏 C. 电流表示数为0，电压表示数为电源电压值 D. 电流表示数为0，电压表示数为0 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，电压表串联接入电路了，由于电压表电阻很大，因此电路中电流就很小，即电流表示数很小，接近0，灯泡不亮，灯泡和电流表不会被烧坏，电压表通过滑动变阻器，开关连接在电源两端，能测出电源电压。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 小亮发现骑车上学的同学们，因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开，因此他设计了提醒收支架和锁车的电路。当车的支架支起时（开关S1闭合），蜂鸣器响起，提醒锁车；当车上好锁抽出钥匙后（开关S2断开），蜂鸣器停止发声。如下图所示的四个电路设计，其中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，正常骑车和正常锁车时蜂鸣器不响，而当骑车没收起支架以及停车没拔钥匙时蜂鸣器会响，即S1断开、S2接通及S1接通、S2断开，蜂鸣器不通电，S1、S2都接通时蜂鸣器通电，另外S1、S2都断开的情况一般不会发生，因为锁车拔钥匙必然先支起支架将车放稳，只有D电路图符合题意。 故选D。 8. 下图是电阻R1和R2的I-U图像，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R2为定值电阻 B. 当R1两端电压为2V时，R1=0.4Ω C. 若将R1、R2串联且电路中电流为0.2A时，电路总电阻为15Ω D. 若将R1、R2并联且电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可知，R1对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知R1为定值电阻，而R2的电流与电压不成正比，所以R2电阻不是定值电阻，故A错误； B．由图象可知，当R1两端电压为2V时，通过的电流为0.4A，由可得 故B错误； C．将R1、R2串联且电路中电流为0.2A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流均为0.2A，由图象可知，两电阻两端的电压分别为U1'= 1V，U2= 2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 U=U1'+U2=1V+2V=3V 电路的总电阻 故C正确； D．将R1、R2并联且电源电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压均为2V，由图象可知，通过两电阻的电流分别为I1'=0.4A，I2=0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流 I'=I1'+I2=0.4A+0.2A=0.6A 故D错误。 故选C。 9. 如图所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中为气敏电阻（用符号表示），的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示，为定值电阻，电源两端的电压恒定不变．电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图中电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】．由电路图可知，与并联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电压表的示数不变，故A不符合题意； B．由电路图可知与并联，电流表测支路的电流，根据并联电路独立工作互不影响可知，当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电流表的示数不变，故B不符合题意； C．由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故C符合题意； D．由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小，根据串联电路电阻的分压原理可知两端分得的电压减小，即电压表的示数减小，故D不符合题意。 故选。 10. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是( ) A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路 C. 体重越大，体重显示表的示数越大 D. 体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少 【答案】C 【解析】 【详解】A．体重显示表串联在电路中，所以它是用电流表改装成的，选项A错误； B．当滑片P处于BA之间的绝缘部分时，相当于R2断路，选项B错误； C．体重越大时，CP间的导体越短，R2接入电路的阻值越小，根据欧姆定律，电路中的电流越大，所以体重显示表的示数越大，选项C正确； D．体重测试仪所测体重越大，电路中的电流越大，电路消耗电能越大，选项D错误． 二、填空题和作图题（本大题共3小题，共6分。） 11. 如图所示的电路中，已知电阻R1：R2=1:3．如果甲、乙两表均为电压表，当开关S闭合时，两表的示数之比U甲：U乙=____________；如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两表的示数之比I甲：I乙= ____________． 【答案】 ①. 1：4 ②. 4：3 【解析】 【详解】[1]由电路图知道，当甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，甲电压表测R1 两端的电压，乙电压表测电源的电压，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且各处的电流相等，由欧姆定律知道， ； [2]当甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R1支路的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两支路的电流分别是： ， 由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故 12. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合电键S，当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，电压表V1的示数将______（选填“变小”、“不变”或“变大”），电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值将______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，两个电压表都测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，因此灯泡两端电压变小，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，因此电压表V1的示数将变大，由于此时两个电压表仍都测滑动变阻器两端的电压，所以电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值将不变。 13. 请在图中的两个虚线框内，选填 “电源”和 “开关”的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路． 【答案】如图所示 【解析】 【分析】开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成并联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连． 【详解】由图可知,把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后,另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接(即两灯并联)，所以下面的虚线框为开关，上面的虚线框为电源，如下图所示： 三、实验探究题（本大题共4小题，共26分。） 14. 如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路。已知小灯泡正常发光时电压为3.8V， (1)实验电路中电压表所选的量程是____________V； (2)闭合开关，移动滑动变阻器测量出第一组数据，再将滑动变阻器滑片向____________移动（选填“左”或“右”），完成表格中的2、3、4次测量，数据表格所示，其中第3次测出的电流表示数如图乙所示，电流表的示数为____________A； 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 1 1.5 0.1 灯丝暗红 2 2.5 0.15 微弱发光 3 3.8 正常发光 4 7.5 0 不发光 (3)由表格数据可知灯丝电阻是变化的，可能是受____的影响； (4)由表格数据可知小灯泡的额定功率为_________W。如果只要求测小灯泡的额定功率，滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω； (5)小明在用另外一只灯泡实验时，电流表出现了故障不能使用（电压表完好），并且小灯泡的螺旋套上，只看得清0.3A的字样，小明向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知）、几个开关和导线若干，设计电路，测量小灯泡的额定功率。请在图丙中帮他完成电路设计。（在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线） （ ） 【答案】 ①. 0~15 ②. 左 ③. 0.2 ④. 温度 ⑤. 0.76 ⑥. 18.5 ⑦. 【解析】 【详解】(1)[1]灯的额定电压为3.8V，故实验电路中电压表所选的量程是0~15V。 (2)[2]要完成第2、3、4次测量，由表格数据可知，应增大灯泡两端的电压，由串联电路的电压规律可知，应减小变阻器分得的电压，应减小变阻器接入电路中的阻值，所以由图知，应再将滑动变阻器滑片向左移动。 [3]电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A。 (3)[4]电阻的大小变化，与电阻丝的材料、长短、粗细有关，还与温度有关；本题明显排除了材料、长短、粗细的变化，故灯丝电阻变化，可能是受温度的影响。 (4)[5]灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，故额定功率应用第三组数据计算，为 P=UI=3.8V×0.2A=0.76W [6]根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压和电阻两端电压之和为总电压，电流相等。根据第四次实验可知，电压电压为7.5V，灯正常发光时的电压为3.8V，此时滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-U1=7.5V-3.8V=3.7V 灯正常发光时的电流为0.2A，则 所以，只要求测小灯泡的额定功率，滑动变阻器的最大阻值至少是18.5Ω。 (5)[7]灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联，电压表分别测灯泡电压、灯泡与定值电阻的串联电压，电路图如图所示 15. 在“探究电流、电压与电阻之间的关系”的实验中，远宏组和思诗组分别对其部分内容进行了探究： （1）远宏组领到干电池2节、开关1个、电流表和电压表1个，滑动变阻器（20Ω 1A）、定值定值（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，进行探究“电流与电压的关系”实验． ①根据电路设计如图甲，用笔划线代替导线完成图乙的电路． （ ） ②闭合开关后，发现电流表、电压表示数偏转较大，可能的原因是____________ ③调节过程中，根据图丙所示，将下表中的数据补充完整． U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 L/A 0.30 0.40 0.50 0.56 根据表中数据可知，该组是用_______Ω电阻进行实验的．分析数据可以得到结论：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比． （2）思诗组同学根据相同的电路图，增加了两节干电池，探究“电流与电阻关系”的实验： ①定值电阻由10Ω更换为5Ω，闭合开关后，电压表示数如图甲所示，接下来应该调节滑动变阻器的滑片P向_________移动（选填“左”或“右”），直到_________为止，并记录另一电表的数值．所有的数据都标记在图乙所示的坐标上． ②结合图乙所描的图像，分析可知，他所选择的滑动变阻器的规格是_________ A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A C.70Ω 0.3A 【答案】 ①. ②. 开关闭合前滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 ③. 0.2A ④. 5 ⑤. 左 电压表的示数为2V ⑥. B 【解析】 【详解】（1）①干电池2节，电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，如下所示： ②闭合开关后，发现电流表、电压表示数偏转较大，可能的原因是：没有将变阻器的最大电阻连入电路中； ③如图丙电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.20A，根据表中数据可知，由欧姆定律，该组的电阻：； （2）由图乙知，电阻两端的电压始终保持：，定值电阻由10Ω更换为5Ω，根据串联分压原理可知，电阻其分得的电压变小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，直到电压表示数为2V；现在电源电压为6V；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×25Ω=50Ω，考虑到0.3A＜0.4A，故选用50Ω、0.5A的变阻器，即选用B． 16. 在“伏安法测定值电阻阻值”的实验中，小明同学所用的电源电压恒定不变，但电源电压未知，滑动变阻器标有“15Ω 1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，但已连接了部分电路，如图乙所示。请你接着回答下面问题： （1）用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。 （2）闭合开关前，滑片应该滑到最______端；当电流表示数为0.4A时，电压表的示数如图丙所示，则电阻丝电阻为______Ω。 （3）在某次实验时，小明连接电路后，闭合并关，移动滑动变阻器滑片的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，电流表示数变小时，电压反而增大，经检查所用器材均完好，小明猜想电路连接有误。你认为出现上述实验现象的原因是______。 （4）更正电路后，小明正准备继续实验，发现电压表已损坏。他利用余下的电流表和滑动变阻器，设计了图丁电路完成对Rx的再一次测量。请完善下列步骤： ①照电路图连接好电路； ②调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1； ③______； ④据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx=______。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 6.25 （3）电压表并联在滑动变阻器两端 （4） ①. 见解析 ②. 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，由图丙可知，电压表选用小量程，（2）可知，电流表示数为0.4A，电流表的示数没有超过0.6A，电流表也选用小量程，滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的电阻变大，滑动变阻器的左下接线柱接入电路，如图所示： 【小问2详解】 [1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，由图可知，滑片应滑到最右端。 [2]由图可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，因此读数为2.5V，则电阻丝的电阻为 【小问3详解】 电源电压恒定，电流表串联在电路中，当电流表示数变大时，通过定值电阻的电流变大，由U=IR可知，定值电阻的电压增大，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器的电压减小，而已知电流表示数变大时，电压表示数反而减小，所以，原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。 【小问4详解】 电压表已损坏，用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量，设计的电路图如图丁，实验步骤：①按照电路图连接好电路；②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1；③再调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为最大阻值即15Ω时，读出电流表的示数I2；当滑动变阻器滑到最左端，只有定值电阻Rx接入电路，测得电流I1；滑动变阻器滑到最右端，定值电阻与滑动变阻器最大值15Ω串联在电路中，测得电流I2。根据电路在两种状态下电源电压相等，故 I1Rx=I2(Rx+15Ω) 解得 17. 小华在雨天乘车时，发现雨越大该车前挡风玻璃上的刮水器刮动的速度相应的越快，雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现刷水器的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。他自制了如图甲所示的雨水检测金属网，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究“金属网在刮水器工作中起到了什么作用”。他连接电路后，未将金属网未放入雨水中时，电动机不转动，电流表示数为零；将金属网放入雨水中，电动机转动，电流表有示数；下表记录了金属网竖立并浸入雨水中不同深度处的电流表示数，请你解答下列问题： 金属网浸入雨水中部分 未浸入 1/3浸入 2/3浸入 全部浸入 电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32 （1）雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”），小华是通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。 （2）分析数据可知，金属网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻在______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1） ①. 导体 ②. 电流表示数 （2）变小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由题意“检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通”可知雨水是导体，刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应的发生变化，因此小华通过观察电路中电流表示数的变化，来判断电动机转速的变化。 【小问2详解】 分析表中数据可知，金属网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大，电压一定，由欧姆定律可知，a、b间接入电路的电阻在变小。 四、综合应用题（本大题共2小题，共7分。） 18. 小明在家中更换旧灯泡时发现，新的灯泡比同规格的旧灯泡更亮。这引发了小明的好奇心。于是用新旧灯泡进行对比，发现旧灯泡内壁有点发黑，同时旧灯泡的灯丝比新灯泡灯丝更细。请回答下列问题： （1）旧灯丝变细发生的是什么物态变化？ （2）新灯泡比旧灯泡更亮的原因？ 【答案】升华；见解析 【解析】 【详解】（1）灯泡的灯丝是钨丝，灯泡发光时，钨丝的温度较高，钨丝在高温下升华成钨蒸气。 （2）钨丝在高温下升华成钨蒸气，灯泡不工作时，灯泡内温度下降，钨蒸气遇到灯泡玻璃后放热凝华成固态钨附着在玻璃内壁上，使内壁变黑，同时降低了灯泡的透光度使灯泡发光更暗些。钨丝由于升华变细，电阻变大，在电源电压不变的情况下，由电功率公式可知，灯泡的电功率变小，所以灯泡发光更暗些。 19. 阅读短文，回答问题： 阳光动力2号 如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”．它的翼展达到了72m，比一种大型波音飞机的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度．但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有2300kg，与一辆中型轿车相差无几． “阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力． 白天，它会爬升到9000m的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少． （1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为1.7×103kg/m3，这个密度值表示的物理意义是：_____． （2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在30min的时间内产生_____kW•h的电能． （3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能_____（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）． 【答案】 ①. 体积是1m3的碳纤维材料质量为1.7×103kg ②. 35 ③. 逐渐减小 【解析】 【分析】分析：（1）单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度； （2）已知电池最大功率和工作时间，利用得到产生的电能； （3）影响重力势能的因素是质量和物体所在高度． 【详解】（1）碳纤维材料的密度约为1.7×103kg/m3，意义是体积是1m3的碳纤维材料质量为1.7×103kg； （2）因为，所以电池产生的电能为：； （3）“阳光动力2号”白天爬升到9000m的高空，而夜晚逐渐降低到1500m高度，此过程中质量不变，但高度逐渐减小，所以重力势能逐渐减小． 故答案为（1）体积是1m3的碳纤维材料质量为1.7×103kg；（2）35；（3）逐渐减小． 【点睛】此题是一定联系实际的材料阅读题，考查的知识点包括密度的物理意义、电能的计算和重力势能的影响因素，难度不大，从材料中找到有价值的信息并确定对应的物理知识点，是解答此类问题的关键． 五、计算题（本大题共2小题，共11分。） 20. 图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的， 是一根长 6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片 P在a端时，电流表的示数为0.15A；滑片P在 b端时，电流表的示数为0.6A；弹簧c受到的压力 F与压缩量的关系如图丙所示。挂钩的重力不计，不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端，电路中电源电压不变，g取 求： （1）电阻的阻值； （2）电源电压； （3）当电路中的电流为0.2A时，电子秤的示数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）分析乙图知，当滑片P在 a 端时，电流表示数为0.15 A，R1、R2串联；在b端时，电流表示数为0.6 A，R1被短路，电路中只有R2工作。根据串联电路的电压规律和欧姆定律，可得 ……① ……② 联立①②并解得。 （2）将 代入①或②式可得电源定压：。 （3）当电路中的电流为时，电路的总电阻 此时，R1接入电路的阻值为 R1接入电路的阻值相对于其最大值减少值为 根据比例关系得 即 则弹簧的压缩量为：，由丙图知，弹簧受到的压力：，电子秤的示数为 答：（1）电阻R2的阻值为； （2）电源电压为； （3）当电路中的电流为0.2A时，电子秤的示数为。 21. 如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。求： （1）所消耗汽油的质量； （2）汽油燃烧所放出的热量； （3）发动机的牵引力。 【答案】（1）；（2）；（3）2025N 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）消耗汽油的体积 消耗汽油的质量为 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）汽油机的有用功 汽车发动机的牵引力 答：（1）所消耗汽油的质量为； （2）汽油燃烧所放出的热量为； （3）发动机的牵引力为2025N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $