精品解析：河南省信阳市罗山县实验中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024—2025学年上期九年级十二月综合测试 一、填空题（每空1分，共14分） 1. 春天花香四溢，这是________现象，冬天脱毛衣时有火花出现，这是_________现象。 2. 有一个小灯泡标有“8V 4W”字样，把它接在4V的电压下其功率是_________W，若将其接在12V的电压下使其正常发光，须_________联一个_________Ω的电阻。设小灯泡电阻不随温度而改变。 3. 如图甲所示电路中，电源电压不变，电阻R1阻值为50Ω，闭合开关S，两只电流表指针偏转角度相同，如图乙所示，则A1的示数为________A，电源电压为_______V；通电30s电阻R2消耗的总电能为______J。 4. 灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是______V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.05A，则定值电阻R的阻值是______Ω；定值电阻消耗的电功率是______W。 5. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑片P向右滑动时，灯泡的亮度___________，电压表的示数___________，电路消耗的电功率___________。（三空均选填“变大”“变小”或“不变”） 二、选择题（每题2分，共16分） 6. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度越高的物体，所含的内能越多 B. 物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 C. 热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体 D. 水凝固成冰的过程，温度不变，且内能也不变 7. 如图是加油站里常见的“静电释放器”（与大地相连），工人提油枪加油前，必须用手触摸静电释放器清除身体上的静电。下列说法中正确的是（　　） A. 静电释放过程是电子在转移 B. “除电”后人体就没有电荷了 C. 人体与衣服摩擦可创造出电荷 D. 静电释放器可以由陶瓷制成 8. 小黄为养鸡场设计报警电路，养鸡场的前、后门分别装有开关、，动物闯入时开关会自动闭合。要求：只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列选项正确的是 A. 滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8 B. 滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3：1 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 电源电压10V 10. 为了检测学校周围声音的强弱，某同学利用声敏电阻制作了一个“声音强度检测仪”，可以实时监测并显示周围环境中的声音强度，简化电路图如图所示。电源电压保持不变，R1是一个声敏电阻，其阻值随着声音强度的增大而减小，闭合开关S后，当周围的声音强度增大时，声音强度显示器（利用电表改装而成）的示数也随之变大，下列说法正确的是（　　） A. 声音强度显示器是利用电压表改装的 B. 声音强度变大时，电流表示数变小，电压表示数变大 C 声音强度变小时，电压表与电流表示数之比变小 D. 声音强度变大时，电路消耗的总功率变大 11. 如图所示，电源电压为18V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”的字样，电流表量程为“0~3A”，闭合开关S，在确保电路安全的情况下，下列说法不正确的是（　　） A. 滑片P向右移动过程中，电流表的示数变小 B. 通过电阻R1的电流为1.8A C. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为9~50Ω D. 该电路消耗的最大电功率为54W 12. 在图甲所示的实验电路中，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化的关系图像。下列说法中正确的是（　　） A. 图线a是电流表A的示数随电压表V2的示数变化的关系图像 B. 当电压表V1、V2的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置 C. 电源电压是6V D. 定值电阻的阻值是10Ω 13. 将标有“8V 4W”和“8V 2W”的小灯泡串联接入电路，在确保两个小灯泡都不超过额定值的前提下，假设灯丝电阻不变，下列说法正确的是（ ） A. 规格为“8V 2W”的灯泡更亮 B. 电路中的最大电流为0.5A C. 电源电压最大值为16V D. 两个小灯泡的总功率最大值为3W 三.作图题（每题2分，共4分） 14. 小明决定为甲、乙、丙三人制作一个表决器，需要先经过甲同意后，再由乙或者丙中的一人同意后，才能通过表决，点亮小灯泡，小明用三只开关、两节电池和一个小灯泡制作了一个匿名表决器，三人各自控制一只开关，表决后只要灯亮就表明通过决议。请按上述要求在虚线框中设计此表决器的电路。 15. 如图甲是可调亮度的台灯，当顺时针转动电位器旋钮时灯会变亮，请你用笔画线代替导线连接图乙工作电路图。 四、实验探究题（共18分） 16. 小明在探究电流与电压的关系实验中，使用的器材有：电源、滑动变阻器R（50Ω 1A）、电阻R0（规格若干）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整，要求当变阻器滑片向B端移动时电流表示数减小；______ （2）闭合开关后，电流表有示数电压表示数为零，则电路故障原因可能是________； A. 电压表的量程选大了 B. 电阻R0发生了短路 C. 滑动变阻器发生了断路 D. 滑动变阻器发生了短路 （3）排除故障后重新实验，保持电阻R0接入电路的电阻不变，调节滑动变阻器滑片，测得多组数据，画出电压U与电流I的关系图像如图乙，则电阻R0的阻值为_________Ω； （4）由图像可得出实验结论__________。 17. 在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；________ （2）正确连接好电路，闭合开关后小灯泡发光，移动滑片时，电压表、电流表指针来回晃动，小灯泡忽亮忽暗，造成这一现象的原因可能是__________，修正后闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据多次实验数据画出了小灯泡的I-U图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω，小灯泡发光时电阻变化的原因是__________； （4）实验结束后，同学们又设计了如图丁所示的电路测量Rx的阻值，滑动变阻器的最大阻值已知为R，实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电流表的示数为I1； ②___________，读出电流表的示数为I2； ③未知电阻Rx=___________。（用I1、I2、R表示） 18. 现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移时，电流表示数变小）；______ （2）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数接近6V，发生这种故障的原因可能是______； （3）排除电路故障后，实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：______； （4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向______（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数； （5）在该实验中使用滑动变阻器的目的是______； （6）为更好的完成整个实验，滑动变阻器最大阻值不低于______Ω。 五、综合应用题（每题9分，共18分） 19. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示。电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0~3V，轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： （1）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？ （2）该装置所能测量的最大压力为多少？ （3）当压力为4000N时，压敏电阻的电功率是多少 20. 张浩同学西亚超市购买一个新电热水壶，其铭牌如图表所示，结合所学物理知识完成以下问题。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1100W 容量 1.2L （1）水壶装满水后，把水从20摄氏度烧开（标准气压）水吸收的热量； （2）电水壶正常工作时的电流和电阻； （3）电水壶工作30分钟消耗多少度电。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年上期九年级十二月综合测试 一、填空题（每空1分，共14分） 1. 春天花香四溢，这是________现象，冬天脱毛衣时有火花出现，这是_________现象。 【答案】 ①. 扩散 ②. 摩擦起电 【解析】 【详解】[1]春天花香四溢是花香分子做无规则运动，在空气中扩散被人闻到，这是扩散现象。 [2]干燥的冬天，脱毛衣时经常听到啪啪的响声，并且有小火花出现，这是摩擦起电现象。 2. 有一个小灯泡标有“8V 4W”的字样，把它接在4V的电压下其功率是_________W，若将其接在12V的电压下使其正常发光，须_________联一个_________Ω的电阻。设小灯泡电阻不随温度而改变。 【答案】 ①. 1 ②. 串 ③. 8 【解析】 【详解】[1]小灯泡的电阻为 将灯泡接在电压为4V的电路中时灯泡的实际功率为 [2][3]小灯泡正常发光时，其两端电压8V，所以需要串联一个电阻来分压。电阻两端电压为 电路中的电流为 串联电阻的阻值为 3. 如图甲所示电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为50Ω，闭合开关S，两只电流表指针偏转角度相同，如图乙所示，则A1的示数为________A，电源电压为_______V；通电30s电阻R2消耗的总电能为______J。 【答案】 ①. 0.3 ②. 15 ③. 540 【解析】 【详解】[1][2][3]由电路图可知，两电阻并联，电流表A1串联在R1所在支路，测量该支路电流，电流表A2在干路上，测量干路电流，根据并联电路电流的特点可知，干路电流等于各支路电流之和，已知两只电流表指针偏转角度相同，因此电流表A1选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，电流表A2选用大量程，分度值为0.1A，读数为1.5A，则通过R2的电流为 I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A 根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于各支路两端电压，即 U=U1=I1R1=0.3A×50Ω=15V 则R2两端电压为15V，通电30s电阻R2消耗的总电能为 W=UI2t=15V×1.2A×30s=540J 4. 灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是______V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.05A，则定值电阻R的阻值是______Ω；定值电阻消耗的电功率是______W。 【答案】 ①. 2 ②. 40 ③. 0.1 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S时，电路中只有小灯泡，此时小灯泡两端电压等于电源电压。当小灯泡实际功率为0.5W时，由图甲可知，UL=2V，I=0.25A。故电源电压为2V。 [2]再闭合开关S1，灯泡与R并联，电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作互不影响，因此再闭合开关S1，通过小灯泡的电流不变，由题意可知，电流表示数变化了0.05A，则根据并联电路中电流特点可知，通过电阻R的电流即为0.05A，由欧姆定律可知电阻R的阻值为 [3]定值电阻消耗的功率为 5. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑片P向右滑动时，灯泡的亮度___________，电压表的示数___________，电路消耗的电功率___________。（三空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 变小 【解析】 【详解】[1][2][3]根据电路图可知，闭合开关S时，电流从电源正极流出，一支经过滑动变阻器、电流表，另一支经过小灯泡，然后两支汇合共同经过开关S回到电源负极，电压表测量电源电压，由此可知该电路为并联。该电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变；由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片P向右滑动时，通过灯泡的电流不变，由P=UI可知，实际功率不变，亮暗不变。当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，由P=UI可知，整个电路消耗的总功率变小。 二、选择题（每题2分，共16分） 6. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度越高的物体，所含的内能越多 B. 物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 C. 热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体 D. 水凝固成冰的过程，温度不变，且内能也不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的内能与温度、质量、状态等有关，只知道温度高，不能确定物体含内能多，故A错误； B．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误； C．热传递的条件是存在温度差，因内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，所以内能小的可能温度高，内能大的可能温度低，则热量可以从内能小的物体传给内能大的物体，故C正确； D．物体放出热量，温度不一定降低，比如晶体在凝固过程中，放热内能减小，温度不变，故D错误。 故选C 7. 如图是加油站里常见的“静电释放器”（与大地相连），工人提油枪加油前，必须用手触摸静电释放器清除身体上的静电。下列说法中正确的是（　　） A. 静电释放过程是电子在转移 B. “除电”后人体就没有电荷了 C. 人体与衣服摩擦可创造出电荷 D. 静电释放器可以由陶瓷制成 【答案】A 【解析】 【详解】A．静电释放时，电子从一个物体身上转移到另一个物体身上，故A正确； B．除电是电子的中和过程，除电后，人体对外不显电性，但仍有正负电荷，只是电荷的电量总和为0，故B错误； C．摩擦起电过程是电荷的转移过程，这个过程，电荷没有消失，也不会创造出新的电荷，故C错误； D．静电释放器能将电导走，导体材料，而陶瓷在通常情况下是绝缘体，故D错误。 故选A。 8. 小黄为养鸡场设计报警电路，养鸡场的前、后门分别装有开关、，动物闯入时开关会自动闭合。要求：只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．由题意可知，只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警，说明两个开关并联，故A符合题意； B．由图知，两开关串联，只有当两个门同时有动物闯进时，电铃才会响起报警，故B不符合题意； C．当有动物从前门闯进时，电铃响起报警，当有动物从后门闯进时，电铃被短路，故C不符合题意； D．当有动物从后门闯进时，电路形成了断路，电铃不响，当有动物从前门闯进时，电铃才会响起报警，故D不符合题意。 故选A。 9. 如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列选项正确的是 A. 滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8 B. 滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3：1 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 电源电压为10V 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中电流．当滑动变阻器滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I＝0.25A，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1、R2的电流之比为1：1；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压： U＝I（R1+R2）＝0.25A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 把滑片P移到中点时，电路中的电流I′＝0.4A，则电源的电压： U＝I′（R1+R2）＝0.4A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：U＝10V，R2＝30Ω；滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为： U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝10Ω：30Ω＝1：3．故ABC错误，D正确． 10. 为了检测学校周围声音的强弱，某同学利用声敏电阻制作了一个“声音强度检测仪”，可以实时监测并显示周围环境中的声音强度，简化电路图如图所示。电源电压保持不变，R1是一个声敏电阻，其阻值随着声音强度的增大而减小，闭合开关S后，当周围的声音强度增大时，声音强度显示器（利用电表改装而成）的示数也随之变大，下列说法正确的是（　　） A. 声音强度显示器是利用电压表改装的 B. 声音强度变大时，电流表示数变小，电压表示数变大 C. 声音强度变小时，电压表与电流表示数之比变小 D. 声音强度变大时，电路消耗的总功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．声音强度变大时，声敏电阻阻值变小，根据串联电路分压特点可知，R1分得的电压也变小，电压表测量R1的电压，所以电压表示数变小，但题上说声音强度显示器示数变大，所以不是电压表改装的，故A错误； B．声音强度变大时，声敏电阻阻值变小，根据串联电路电阻特点可知，电路中总电阻变小，所以电路中电流变大，电流表示数变大；声敏电阻阻值变小，R1分得的电压也变小，所以电压表示数变小，故B错误； C．声音强度变小，声敏电阻阻值变大，而电压表与电流表示数之比即为声敏电阻阻值，所以比值变大，故C错误； D．声音强度变大时，声敏电阻值变小，电路中总电阻变小，而电源电压不变，根据可知，总功率变大，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，电源电压为18V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”的字样，电流表量程为“0~3A”，闭合开关S，在确保电路安全的情况下，下列说法不正确的是（　　） A. 滑片P向右移动过程中，电流表的示数变小 B. 通过电阻R1的电流为1.8A C. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为9~50Ω D. 该电路消耗的最大电功率为54W 【答案】C 【解析】 【详解】A．当闭合开关S，R1、R2并联，电流表测量干路电流；滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据电阻并联的特点可知总电阻变大，根据可知总电流变小，则电流表的示数变小，故A正确，不符合题意； BC．当闭合开关S，R1、R2并联，两电阻两端的电压相等且等于电源电压，通过R1的电流为 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，但电流表量程为“0~3A”，所以干路电流最大为3A，为保证电路安全，通过滑动变阻器的最大电流为 此时滑动变阻器可接入电路中的电阻最小，最小电阻为 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，电流最小，电路安全。所以，滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为15~50Ω。故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．在保证电路安全的情况下，干路最大电流为3A，电源电压为18V，则电路消耗的最大功率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 12. 在图甲所示的实验电路中，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化的关系图像。下列说法中正确的是（　　） A. 图线a是电流表A的示数随电压表V2的示数变化的关系图像 B. 当电压表V1、V2的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置 C. 电源电压是6V D. 定值电阻的阻值是10Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】A．分析电路图可知，R1与R2串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测量R2两端电压，滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，其接入电路中的电阻是在减小的，电路中的电流在增大，所以定值电阻两端的电压即电压表V2的示数增大，即电流表A的示数随电压表V2的示数增大而增大，所以图线b是电流表A的示数随电压表V2的示数变化的关系图像，故A错误； B．因为电压表V1测滑动变阻器两端电压，根据串联电路的电压规律可知当滑动变阻器R1的滑片在最左端即滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电压表V1的示数最大，又因为图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化的关系图像，所以可知当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，其两端电压为5V，电路中的电流为0.1A，所以滑动变阻器的最大阻值为 由图乙可知，当电压表V1、V2的示数相等时，电路中的电流为0.3A，两电压表的示数均为3V，即滑动变阻器两端电压为3V，则此时其接入电路中的阻值为 并不是最大阻值的0.5倍，所以滑片不在滑动变阻器的中点位置，故B错误； CD．当滑动变阻器R1的滑片在最右端时，只有定值电阻R2接入电路中，此时电压表V1的示数为零，电压表V2的示数最大，且由电路图可知此时电压表V2的示数即为电源电压的大小，结合图乙可知电源电压为6V，而因为此时只有定值电阻R2接入电路中，电流大小为0.6A，所以可得R2的阻值为 故C、D正确。 故选CD。 13. 将标有“8V 4W”和“8V 2W”的小灯泡串联接入电路，在确保两个小灯泡都不超过额定值的前提下，假设灯丝电阻不变，下列说法正确的是（ ） A. 规格为“8V 2W”的灯泡更亮 B. 电路中的最大电流为0.5A C. 电源电压最大值为16V D. 两个小灯泡的总功率最大值为3W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意知，在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下，不计灯丝电阻随温度的变化，由可知，可知规格为“8V 4W”的灯泡电阻为 规格为“8V 2W”的灯泡电阻为 将两个小灯泡串联后接入电路，根据串联电路特点可知，串联电路电流处处相等，小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，根据P=I2R可知，串联电路电流相等，电阻大的实际功率大，所以规格为“8V 2W”的小灯泡更亮，故A正确； B．根据P=UI可知，规格为“8V 4W”的灯泡的额定电流为 规格为“8V 2W”的灯泡的额定电流为 根据串联电路特点可知，在串联电路中，电流处处相等，所以通过两个小灯泡的电流的最大值为0.25A，故B错误； CD．由A选项可知，串联电路的总电阻为 R=R1+R2=16Ω+32Ω=48Ω 由B选项可知，电路中最大电流为0.25A，加在两个小灯泡两端电压即电源电压的最大值为 U=IR=0.25A×48Ω=12V 两个小灯泡总功率的最大值为 P=UI=12V×0.25A=3W 故C错误，故D正确。 故选AD。 三.作图题（每题2分，共4分） 14. 小明决定为甲、乙、丙三人制作一个表决器，需要先经过甲同意后，再由乙或者丙中的一人同意后，才能通过表决，点亮小灯泡，小明用三只开关、两节电池和一个小灯泡制作了一个匿名表决器，三人各自控制一只开关，表决后只要灯亮就表明通过决议。请按上述要求在虚线框中设计此表决器的电路。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，只要甲同意，乙、丙两人有一人同意即可点亮灯泡，则甲开关控制整个电路在干路，乙、丙开关并联连接后再与甲开关和灯泡串联接入，电路图如图所示： 15. 如图甲是可调亮度的台灯，当顺时针转动电位器旋钮时灯会变亮，请你用笔画线代替导线连接图乙工作电路图。 【答案】 【解析】 【详解】要使台灯亮度可调，则电位器应该与灯泡串联，顺时针旋动调光的电位器旋钮灯会变亮，则此时电位器电阻应该变小，故连接电路如图所示： 四、实验探究题（共18分） 16. 小明在探究电流与电压的关系实验中，使用的器材有：电源、滑动变阻器R（50Ω 1A）、电阻R0（规格若干）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整，要求当变阻器滑片向B端移动时电流表示数减小；______ （2）闭合开关后，电流表有示数电压表示数为零，则电路故障原因可能是________； A. 电压表的量程选大了 B. 电阻R0发生了短路 C. 滑动变阻器发生了断路 D. 滑动变阻器发生了短路 （3）排除故障后重新实验，保持电阻R0接入电路的电阻不变，调节滑动变阻器滑片，测得多组数据，画出电压U与电流I的关系图像如图乙，则电阻R0的阻值为_________Ω； （4）由图像可得出实验结论__________。 【答案】（1） （2）B （3）8 （4）在电阻一定时，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】 在探究电流与电压关系的实验中，电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，要求当变阻器滑片向B端移动时电流表示数减小，即滑动变阻器接入的阻值变大，因此滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图所示： 【小问2详解】 由题意知，闭合开关后，电流表有示数，则电路不可能发生断路，电压表示数为零，说明与电压表并联的定值电阻短路。 故选B。 【小问3详解】 由图可知，当定值电阻两端电压为2.4V时，通过的电流为0.3A，因此电阻R0的阻值为 【小问4详解】 由图像可知，电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值为定值，因此可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 17. 在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；________ （2）正确连接好电路，闭合开关后小灯泡发光，移动滑片时，电压表、电流表指针来回晃动，小灯泡忽亮忽暗，造成这一现象的原因可能是__________，修正后闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据多次实验数据画出了小灯泡的I-U图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω，小灯泡发光时电阻变化的原因是__________； （4）实验结束后，同学们又设计了如图丁所示的电路测量Rx的阻值，滑动变阻器的最大阻值已知为R，实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电流表的示数为I1； ②___________，读出电流表的示数为I2； ③未知电阻Rx=___________。（用I1、I2、R表示） 【答案】（1） （2） ①. 滑动变阻器接触不良 ②. B （3） ①. 12.5 ②. 灯丝电阻受温度影响 （4） ①. 将滑动变阻器的滑片移到最左端 ②. 【解析】 【小问1详解】 测小灯泡正常发光时的电阻实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择小量程并联在灯泡两端，如图所示： 【小问2详解】 [1]正确连接好电路，闭合开关小灯泡发光，移动滑片时，电压表、电流表指针来回晃动，小灯泡忽亮忽暗，说明电路时通时断，其原因可能是滑动变阻器接触不良。 [2]由乙图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端移动。 【小问3详解】 [1]由图丙可知，小灯泡两端的电压为2.5V时，电路中的电流为0.2A，所以小灯泡正常发光时的电阻为 [2]由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻受温度影响。 【小问4详解】 [1][2]实验步骤：①将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，读出电流表的示数为I1；②将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出电流表的示数为I2；③在步骤①中，未知电阻Rx与滑动变阻器R最大阻值串联，电流表测电路中的电流为I1，则电源电压为 U=I1(Rx+R) 在步骤②中，电路为只有未知电阻Rx的简单电路，此时电流表示数为I2，则电源的电压 U=I2Rx 电源电压不变，则 I1(Rx+R)=I2Rx 解得 18. 现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移时，电流表示数变小）；______ （2）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数接近6V，发生这种故障的原因可能是______； （3）排除电路故障后，实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：______； （4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向______（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数； （5）在该实验中使用滑动变阻器的目的是______； （6）为更好的完成整个实验，滑动变阻器最大阻值不低于______Ω。 【答案】（1） （2）定值电阻R断路 （3）见解析 （4） ①. A ②. 2 （5）控制定值电阻两端的电压不变 （6）40 【解析】 【小问1详解】 电流表、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器的滑片向左移时，电流表示数变小，应把B点接入电路，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，电流表指针几乎不动，电路可能断路；电源电压6V，电压表示数接近6V，发生这种故障的原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。 【小问3详解】 由图丙可知，三次实验，电流与电阻的乘积都相等，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。 【小问4详解】 [1][2]由图像可知，当定值电阻为5Ω时，电路电流为0.4A，则定值电阻两端的电压为 即实验时控制定值电阻两端的电压为2V不变；用5Ω的电阻做完实验后，把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，由串联分压原理可知，电压表示数会变大，为使电压表示数不变，根据串联电路电压特点可知，需增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，需增大滑动变阻器连入电路的电阻值，应向A端移动滑片，使电压表示数为2V时，读出电流表的示数。 【小问5详解】 探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变。 【小问6详解】 电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器电压为4V。当定值电阻为20Ω时，根据串联分压原理可得 解得：R滑=40Ω。所以为更好的完成整个实验，滑动变阻器最大阻值不低于40Ω。 五、综合应用题（每题9分，共18分） 19. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示。电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0~3V，轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： （1）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？ （2）该装置所能测量的最大压力为多少？ （3）当压力为4000N时，压敏电阻的电功率是多少 【答案】（1）0.06A （2）6×103N （3）0.4W 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，检测板不受压力时，压敏电阻R的阻值为80Ω，此时电路的电流为 电压表测量R0两端电压，因此示数为 U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V 【小问2详解】 由于电压表的量程为0~3V，则R0两端电压两端的电压最大为3V，此时压敏电阻R达到最小电阻，能测量的压力最大，此时电路的电流为 根据串联电路电压的特点，压敏电阻R两端的电压 UR=U-U0大=6V-3V=3V 因此压敏电阻R的电阻为 由图乙可知，此时的压力为6×103N。 【小问3详解】 由图乙可知，当压力为4000N时，压敏电阻R的阻值为40Ω，此时电路的电流为 根据P=I2R可知，压敏电阻的电功率是 P'=I'2R''=(0.1A)2×40Ω=0.4W 20. 张浩同学在西亚超市购买一个新电热水壶，其铭牌如图表所示，结合所学物理知识完成以下问题。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1100W 容量 12L （1）水壶装满水后，把水从20摄氏度烧开（标准气压）水吸收的热量； （2）电水壶正常工作时的电流和电阻； （3）电水壶工作30分钟消耗多少度电。 【答案】（1）4.032×105J （2）5A，44Ω （3）0.55度 【解析】 【小问1详解】 由题意知，水的体积为 V=1.2L=1.2×10-3m3 水的质量为 m水=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg 标准大气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃-20℃)=4.032×105J 【小问2详解】 根据P=UI可知，电水壶正常工作时的电流 电水壶正常工作时的电阻 【小问3详解】 电水壶工作30分钟消耗的电能 W=Pt=1100×10-3kW×0.5h=0.55kW·h=0.55度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$