江西省南昌市南昌县2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年江西省南昌市南昌县九年级（上）期末物理试卷 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1．（2分）　 　V的电压对人体是安全的；家里每多开一盏电灯，则家庭电路中总电阻会 　 　（选填：“变大”“变小”或“不变”）。 2．（2分）如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 　 　（填“串联”或“并联”）的；电动汽车的电池在充电时，把电能转化成 　 　能。 3．（2分）如图所示的电路中，①②③为电流表或电压表。若要使闭合开关S后两电阻R1、R2串联，则 　 　为电压表，　 　为电流表（选填序号①②③）。 4．（2分）如图，甲为亮度可调的台灯，乙为调节其亮度的电位器，a、b、c是电位器的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮，则应连接 　 　（选填：a、b、c）两接线柱，电位器和灯泡 　 　（选填：“串”或“并”）联后接入电路中。 5．（2分）某段导体两端的电压为3V时，通过它的电流为0.6A，则该导体的电阻为　 　Ω；当导体两端的电压增大为6V时，则该导体的电阻为　 　Ω。 6．（2分）小明家新买了一台电暖器，铭牌显示为“220V，2500W”。小明想知道电暖器实际电压下工作时的电功率是否等于它的额定功率，于是他关闭了家里其他的用电器，只将电暖器接入电路。如图是小明家的电能表，此时电能表的示数是 　 　kW•h，当电暖器持续工作3min，电能表的转盘转过了300r，则此电暖器的实际电功率为 　 　W。 7．（2分）为顺应生活的快节奏，现在的智能手机基本上都配备了快充技术，其目的是通过提高充电的 　 　来减少充电时间，充电半小时电量达到80%甚至充满。如表是某手机充电器上的部分信息，由此可知该充电器的最大充电功率为 　 　W。 型号：AD651 输入：100﹣240V～50/60Hz 输出：5V﹣3A、9V﹣3A、12V﹣3A 15V﹣3A、20V﹣3.25A 执行标准：GB17625.1﹣2012 GB4943.1﹣2011、GB/T9254.1﹣2021 8．（2分）如图是一款电脑主板CPU（中央处理器）的散热器。使用散热器的原因是因为芯片也有电阻，电流通过它会产生 　 　，这种现象叫做电流的 　 　效应。 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9．（2分）下列数据最符合实际的是（　　） A．家用电冰箱正常工作的电流为0.1A B．家用双人电热毯1晚消耗10度电 C．家用吹风机的最大功率为100W D．家用两轮电动车上的电池总电压为60V 10．（2分）如图所示的各电路图中，电流表和电压表的使用均正确的（　　） A． B． C． D． 11．（2分）以下做法能使导体电阻变大的是（　　） A．减小通过导体的电流 B．增大导体两端的电压 C．将导体均匀拉长 D．将导体对折 12．（2分）如图，电源电压保持不变。开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中（　　） A．电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变 B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变小 C．电流表A2的示数变小，灯泡的亮度变暗 D．电压表V的示数变大，电流表A1的示数变小 （多选）13．（3分）由同种材料制成的AB和BC两段导体，它们的长度相同，AB的横截面积比BC的小，将它们按照图示的方式连接在电路中，不计温度的影响，下列判断正确的是（　　） A．两段导体的电阻：RAB＞RBC B．通过两段导体的电流：IAB＜IBC C．导体两端的电压：UAB＜UBC D．两段导体消耗的电功率：PAB＞PBC （多选）14．（3分）如图所示电路中，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器上标有“50Ω”的字样，电源电压恒为6V。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P滑动过程中，保证各元器件安全的情况下，下列叙述正确的是（　　） A．滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端 B．电压表的示数最小可达1V C．电路中允许通过的最大电流是0.3A D．电路电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15．（6分）如图所示，电源电压恒定，电阻R2＝15Ω，只闭合开关S1时，电流表A的示数为0.2A，再闭合开关S2，电流表A的示数为0.6A。求： （1）通过R2的电流； （2）电源电压； （3）电阻R1消耗的电功率。 16．（8分）喝牛奶有益身体健康，但加热牛奶时温度太高会破坏营养物质。小明家为此买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： 额定电压 220V 加热功率 100W 保温功率 22W 容积 800mL （1）牛奶锅保温时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间。[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃），牛奶锅的加热效率为80%] 17．（8分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）灯泡L正常发光10min消耗的电能； （3）定值电阻R的阻值； （4）电路中有电流通过时，电路的最小功率。 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18．（7分）（1）如图1，利用该装置探究影响物体动能大小与速度的关系时，应使质量 　 　的小球从斜面 　 　（两空均选填“相同”或“不同”）的高度处释放； （2）如图2，将两根长度、粗细相同的均匀铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中来探究导体电阻大小与 　 　的关系（忽略温度的影响），应用到的物理方法是 　 　； （3）“测量小灯泡工作时的电阻”与“测量小灯泡的电功率”两个实验中，所用的器材 　 　，所测的物理量 　 　，实验的原理 　 　（均选填“相同”或“不同”）。 19．（7分）小明同学要测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 电阻R/Ω （1）图甲电路中还有两根导线没有连接，请你将电路连接完整（要求：导线不允许交叉）； （2）正确连接电路后，应将滑片移到最 　 　（左、右）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数而电流表没有示数，造成这一现象的原因可能是小灯泡 　 　（开路、短路）； （3）排除故障后，小明同学继续试验，实验记录的数据如表所示，其中第5次实验时，电流表示数如图乙所示，其大小为 　 　A，此时小灯泡的电阻为 　 　Ω（结果保留一位小数）； （4）根据表中数据可推测，则当电压表示数为3V时，电流表示数可能是 　 　（选填字母）。 A.0.28A B.0.32A C.0.35A D.0.38A 20．（7分）如图甲、乙所示，在探究“通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。 实验次数 电流I/A 通电时间t/min 电阻R/Ω 升高的温度Δt/℃ 1 0.3 5 10 1.5 2 0.6 5 10 6.0 （1）为探究相同时间内通电导体放出的热量与 　 　的关系，小明设计了如图甲所示的装置；该实验通过比较 　 　（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 　 　； A.探究电流与电压、电阻的关系； B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻； C.通过观察小木桩被打入沙中的深度来比较下落物体重力势能的大小。 （2）实验中，对于烧瓶内的液体，小明选择煤油而不是水，原因是 　 　； （3）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电5min再测量烧瓶内液体的温度；然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，得到上表数据，由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 　 　； （4）若要探究通电导体放出的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 　 　（选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 　 　（选填“串联”或“并联”）。 21．（7分）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10Ω）电功率的实验时，实验桌上有电压表、6V的电源、滑动变阻器，以及开关、导线等，但电流表出现了故障不能使用，于是小华向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮他完成下列实验步骤： （1）电压表应该选择 　 　（选填“0～3V”或“0～15V”）的量程，才能保证实验顺利进行； （2）连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 　 　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 　 　V； （3）滑动变阻器的滑片位置 　 　（选填“不动”或“移动”），再将开关S2拨到触点 　 　（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U1； （4）小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 　 　。 （5）小华同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大。由此可判断：灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）灯泡实际电流为额定电流一半时的实际电功率。 2024-2025学年江西省南昌市南昌县九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 9 10 11 12 答案 D B C A 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1．（2分）　不高于36　V的电压对人体是安全的；家里每多开一盏电灯，则家庭电路中总电阻会 　变小　（选填：“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】人体安全电压是不高于36V； 家庭电路中，大多数用电器是并联的；电阻越并联越小、小于任何一个分电阻。 【解答】解：（1）不高于36V的电压对人体是安全的； （2）因为家庭电路中各用电器之间的连接方式为并联，所以根据并联电路的电阻特点：电阻越并联越小、小于任何一个分电阻可知，家里每多开一盏电灯，会使家庭电路中的总电阻变小。 故答案为：不高于36；变小。 【点评】本题考查了安全电压和电阻的并联，属于基础题。 2．（2分）如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 　并联　（填“串联”或“并联”）的；电动汽车的电池在充电时，把电能转化成 　化学　能。 【分析】串联电路中，电流只有一条通路，各用电器之间相互影响，并联电路中，电流有多条通路，各用电器之间互不影响； 电动汽车的电池在充电时，电能转化成了电池中的化学能。 【解答】解：并联电路各个用电器之间互不影响，图中一排的电动汽车充电桩之间互不影响，说明它们之间是并联的； 电动汽车的电池在充电时，消耗电能，把电能转化成化学能储存在电池中。 故答案为：并联；化学。 【点评】本题主要考查了串、并联电路的区分和能量转化，属于基础题。 3．（2分）如图所示的电路中，①②③为电流表或电压表。若要使闭合开关S后两电阻R1、R2串联，则 　①③　为电压表，　②　为电流表（选填序号①②③）。 【分析】电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路，结合电路图可做出判断。 【解答】解：若要使闭合开关S后两电阻R1、R2串联，即R1、R2依次连接在电路中，所以②应为电流表，①③为电压表。 故答案为：①③；②。 【点评】会正确使用电流表和电压表，注意电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路。 4．（2分）如图，甲为亮度可调的台灯，乙为调节其亮度的电位器，a、b、c是电位器的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮，则应连接 　b、c　（选填：a、b、c）两接线柱，电位器和灯泡 　串　（选填：“串”或“并”）联后接入电路中。 【分析】当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，小灯泡变暗；而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时，电路中的电流变大，小灯泡变亮。 【解答】解：若顺时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮，说明电位器接入电路中的电阻变小，则应连接b、c两接线柱，电位器控制灯泡亮度，需要与灯泡串联。 故答案为：b、c；串。 【点评】掌握滑动变阻器的原理、作用、接线柱的接法、连入电路的方式。 5．（2分）某段导体两端的电压为3V时，通过它的电流为0.6A，则该导体的电阻为　5　Ω；当导体两端的电压增大为6V时，则该导体的电阻为　5　Ω。 【分析】已知导体两端电压和通过的电流，根据I＝计算导体的电阻；电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关。 【解答】解： 已知导体两端电压U＝3V，通过的电流I＝0.6A， 根据I＝， 导体的电阻：R＝＝＝5Ω； 因为导体的电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，所以当导体两端的电压增大为6V时，则该导体的电阻仍为5Ω。 故答案为：5；5。 【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。 6．（2分）小明家新买了一台电暖器，铭牌显示为“220V，2500W”。小明想知道电暖器实际电压下工作时的电功率是否等于它的额定功率，于是他关闭了家里其他的用电器，只将电暖器接入电路。如图是小明家的电能表，此时电能表的示数是 　1566.8　kW•h，当电暖器持续工作3min，电能表的转盘转过了300r，则此电暖器的实际电功率为 　2000　W。 【分析】（1）电能表是测量电路一段时间内消耗电能多少的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h； （2）3000r/（kW•h）表示，每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过3000转，据此求出电暖器正常工作3min消耗的电能，根据功率公式求出电暖器的实际电功率。 【解答】解：（1）电能表的最后一位是小数，可以看出电能表的示数为1566.8，单位是kW•h，故电能表的读数为1566.81kW•h。 （2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过3000转，则电能表转盘转300r消耗的电能：W＝ ＝0.1kW•h； 电暖器的功率为：P＝＝＝2kW＝2000W。 故答案为：（1）1566.8；（2）2000。 【点评】本题考查了电能表的读数和电功率、电能的计算，知道电能表参数的含义是解题的关键。 7．（2分）为顺应生活的快节奏，现在的智能手机基本上都配备了快充技术，其目的是通过提高充电的 　电功率　来减少充电时间，充电半小时电量达到80%甚至充满。如表是某手机充电器上的部分信息，由此可知该充电器的最大充电功率为 　65　W。 型号：AD651 输入：100﹣240V～50/60Hz 输出：5V﹣3A、9V﹣3A、12V﹣3A 15V﹣3A、20V﹣3.25A 执行标准：GB17625.1﹣2012 GB4943.1﹣2011、GB/T9254.1﹣2021 【分析】根据表中充电器的输出参数利用P＝UI求出最大充电功率。 【解答】解：由表格数据可知，快充技术充电电流和电压都很大，根据P＝UI可知，充电电功率较大，快充技术是通过提高充电的电功率以缩短充电的时间，由表中充电器的输出参数可知，最大充电功率：P最大＝U最大I最大＝20V×3.25A＝65W； 故答案为：电功率；65。 【点评】本题考查能量的转化、电功和电功率公式的应用，关键是根据表中数据读出相关的信息。 8．（2分）如图是一款电脑主板CPU（中央处理器）的散热器。使用散热器的原因是因为芯片也有电阻，电流通过它会产生 　热量　，这种现象叫做电流的 　热　效应。 【分析】电能转化成内能的现象叫电流的热效应。 【解答】解：电流通过散热器时会产生热量，这种现象叫做电流的热效应。 故答案为：热量；热。 【点评】本题考查了电流的热效应，属于基础题。 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9．（2分）下列数据最符合实际的是（　　） A．家用电冰箱正常工作的电流为0.1A B．家用双人电热毯1晚消耗10度电 C．家用吹风机的最大功率为100W D．家用两轮电动车上的电池总电压为60V 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、家用电冰箱正常工作的电流为1A，故A不符合实际； B、双人电热毯的电功率约为P＝100W＝0.1kW，一晚上工作时间t＝10h，消耗电能W＝Pt＝0.1kW×10h＝1kW•h＝1度，故B不符合实际； C、家用吹风机的最大功率约为1500W，故C不符合实际； D、家用两轮电动车上的电池总电压可能为60V，故D符合实际。 故选：D。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 10．（2分）如图所示的各电路图中，电流表和电压表的使用均正确的（　　） A． B． C． D． 【分析】电流表与被测用电器串联使用，电压表要与测量用电器并联使用，电流都必须从仪表的正接线柱流入，负接线柱流出。 【解答】解：A、电压表连接正确，电流是从电流表的负接线柱流入，正接线柱流出的，电流表接法错误，故A错误； B、电压表和电流表的都符合接线原则，故B正确； C、电压表串联，电流表并联，连接错误，故C错误； D、电流表连接正确，电压表串联接入电路，连接错误，故D错误。 故选：B。 【点评】解决此题要需要掌握：电流表和电压表的使用方法。 11．（2分）以下做法能使导体电阻变大的是（　　） A．减小通过导体的电流 B．增大导体两端的电压 C．将导体均匀拉长 D．将导体对折 【分析】影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压、通过的电流无关。 【解答】解：AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故AB不符合题意； C、将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C符合题意； D、将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握，理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。 12．（2分）如图，电源电压保持不变。开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中（　　） A．电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变 B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变小 C．电流表A2的示数变小，灯泡的亮度变暗 D．电压表V的示数变大，电流表A1的示数变小 【分析】由电路图可知，滑动变阻器和灯泡并联，电压表测量并联电路两端的电压（电源电压），电流表A1测干路的电流，电流表A2测通过滑动变阻器支路的电流； 根据电源电压可知电压表示数的变化； 根据并联电路特点分析灯泡亮度的变化； 滑动变阻器的滑片从中点向右滑动过程中，根据欧姆定律可知电流表A2示数变化，从而判断干路电流变化。 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡并联，电压表测量并联电路两端的电压（电源电压），电流表A1测干路的电流，电流表A2测通过滑动变阻器支路的电流； AD、由于电源电压不变，所以滑片移动时电压表V的示数不变； 因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过灯泡的电流不变，灯泡亮度不变，故A正确，D错误； BC、当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过变阻器支路的电流变小，电流表A2的示数变小； 根据并联电路的电流特点可知，干路电流变小，即电流表A1示数变小，故BC错误。 故选：A。 【点评】本题考查了学生对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用，分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口，灵活运用并联特点和欧姆定律是关键。 （多选）13．（3分）由同种材料制成的AB和BC两段导体，它们的长度相同，AB的横截面积比BC的小，将它们按照图示的方式连接在电路中，不计温度的影响，下列判断正确的是（　　） A．两段导体的电阻：RAB＞RBC B．通过两段导体的电流：IAB＜IBC C．导体两端的电压：UAB＜UBC D．两段导体消耗的电功率：PAB＞PBC 【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小；串联时电流相同，根据U＝IR可知导体两端的电压大小。 因为串联电路电流处处相等，根据P＝UI可知两段导体消耗的电功率大小关系。 【解答】解：AC、已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，AB的横截面积比BC的小，所以AB的电阻大于BC的电阻，即RAB＞RBC，根据U＝IR可知导体两端的电压UAB＞UBC，故A正确、C错误； BD、因为串联电路电流处处相等，所以IAB＝IBC，根据P＝UI可知两段导体消耗的电功率：PAB＞PBC，故D正确。 故选：AD。 【点评】本题考查电功率等知识，是一道综合题。 （多选）14．（3分）如图所示电路中，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器上标有“50Ω”的字样，电源电压恒为6V。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P滑动过程中，保证各元器件安全的情况下，下列叙述正确的是（　　） A．滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端 B．电压表的示数最小可达1V C．电路中允许通过的最大电流是0.3A D．电路电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω 【分析】（1）由图可知，当开关闭合后，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路的电流，当滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端时，电路中的总电阻最大，电流最小，根据欧姆定律、串联电路电阻的规律分别计算总电阻、最小电流和电压表的示数； （2）电压表的量程为0～3V，因为R0两端的电压U0＝IR0，所以当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，根据I＝计算最大电流； （3）电源电压不变，根据P＝UI可知，当电路中的电流最大时，电路的总功率最大，根据欧姆定律和串联电路电阻的规律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻。 【解答】解：由图可知，当开关闭合后，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路的电流； A、当滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的总电阻最大为R总大＝R大+R0＝50Ω+10Ω＝60Ω， 电路中的电路最小为I小＝＝＝0.1A＜0.6A， 电压表的示数最小为U0小＝I小R0＝0.1A×10Ω＝1V＜3V，可以起到保护电路的作用，故A正确； B、电路中电流最小时，定值电阻两端电压最小， 即电压表的示数最小为：UVmin＝IminR定＝0.1A×10Ω＝1V，故B正确； C．电压表的最大示数是3V，此时允许通过的最大电流为： ， 综合题目中电流表的量程可知，电路中允许通过的最大电流是0.3A，故C正确； D．电路电流最大时，滑动变阻器两端电压为：UP'＝U﹣U定＝6V﹣3V＝3V， 根据可知，滑动变阻器接入电路的阻值是：，故D错误。 故选：ABC。 【点评】本题考查了欧姆定律和串联电路电流、电阻规律的应用，能够判断出电路中的最大电流，是解答本题的关键。 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15．（6分）如图所示，电源电压恒定，电阻R2＝15Ω，只闭合开关S1时，电流表A的示数为0.2A，再闭合开关S2，电流表A的示数为0.6A。求： （1）通过R2的电流； （2）电源电压； （3）电阻R1消耗的电功率。 【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流； （2）根据欧姆定律可知电源电压； （3）根据P＝UI可知电阻R1消耗的电功率。 【解答】解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流， 开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流； 根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A； （2）根据欧姆定律可知电源电压：U＝I2R2＝0.4A×15Ω＝6V； （3）根据P＝UI可知电阻R1消耗的电功率P＝UI1＝6V×0.2A＝1.2W。 答：（1）通过R2的电流为0.4A； （2）电源电压为6V； （3）电阻R1消耗的电功率为1.2W。 【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。 16．（8分）喝牛奶有益身体健康，但加热牛奶时温度太高会破坏营养物质。小明家为此买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： 额定电压 220V 加热功率 100W 保温功率 22W 容积 800mL （1）牛奶锅保温时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间。[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃），牛奶锅的加热效率为80%] 【分析】（1）根据P＝UI算出这款牛奶锅保温时电路中的电流大小； （2）分析电路，根据P＝算出电阻R1的阻值大小； （3）利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出牛奶吸收的热量，再利用P＝算出加热时间。 【解答】解：（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小为 ； （2）分析电路可知，开关S2断开时两电阻串联，电路总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，此时总电阻为 ， 开关S2闭合时，R2单独工作，电路总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则R2阻值为 ， 则R1阻值为R1＝R总﹣R2＝2200Ω﹣484Ω＝1716Ω； （3）纯牛奶吸收热量为 ， 则消耗电能为 ， 则加热时间为 。 答：（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流是0.1A； （2）电阻R1的阻值大小是1716Ω； （3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间是500s。 【点评】此题考查电功与热量的综合计算，所涉及到的知识点比较多，主要分清何时处于保温状态，看懂电路的连接是解题关键。 17．（8分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）灯泡L正常发光10min消耗的电能； （3）定值电阻R的阻值； （4）电路中有电流通过时，电路的最小功率。 【分析】（1）根据P＝可知灯泡L正常发光时的电阻； （2）知道灯泡正常发光时的功率和时间，根据W＝Pt计算消耗的电能； （3）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，灯泡L和电阻R并联，此时灯泡正常发光，根据并联电路电压的规律判断电源电压； 根据P＝UI计算灯泡正常发光时的电流，灯泡L和电阻R并联时，灯泡正常发光，由题知干路电流，根据并联电路电流的规律，计算通过R的电流，根据欧姆定律计算电阻； （4）电源电压不变，根据P＝UI知，电路中的电流最小时，电路的功率最小，根据串联、并联电路电阻的规律和欧姆定律，判断电路的连接方式，并计算最小功率。 【解答】解：（1）根据P＝可知灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝＝12Ω； （2）根据W＝Pt可知灯泡L正常发光10min消耗的电能W＝PLt＝3W×10×60s＝1800J； （3）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，灯泡L和电阻R并联，此时灯泡正常发光，根据并联电路电压的规律知，电源电压U＝UL＝6V； 灯泡L和电阻R并联，此时灯泡正常发光，通过灯泡的电流为IL＝＝＝0.5A， 因为电流表测干路电流，所以通过R的电流为IR＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A， 定值电阻R的阻值R＝＝＝6Ω； （4）根据欧姆定律可知，电源电压不变，电阻最大时，电流最小，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡和滑动变阻器的最大阻值连入电路，电路中的电阻最大，电流最小，由题知此时的电流为0.25A，根据P＝UI可知此时电路的功率最小，P小＝UI小＝6V×0.25A＝1.5W。 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为12Ω； （2）灯泡L正常发光10min消耗的电能为1800J； （3）定值电阻R的阻值为6Ω； （4）电路中有电流通过时，电路的最小功率为1.5W。 【点评】本题考查了欧姆定律和电功率的计算，要求学生熟练串、并联电路的特点、灵活运用欧姆定律和电功率的公式。 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18．（7分）（1）如图1，利用该装置探究影响物体动能大小与速度的关系时，应使质量 　相同　的小球从斜面 　不同　（两空均选填“相同”或“不同”）的高度处释放； （2）如图2，将两根长度、粗细相同的均匀铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中来探究导体电阻大小与 　材料　的关系（忽略温度的影响），应用到的物理方法是 　控制变量法　； （3）“测量小灯泡工作时的电阻”与“测量小灯泡的电功率”两个实验中，所用的器材 　相同　，所测的物理量 　相同　，实验的原理 　不同　（均选填“相同”或“不同”）。 【分析】（1）为了探究物体动能与速度的关系，应控制小球的质量相同，到达水平面的速度不相同； （2）导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法； （3）根据实验原理分析回答。 【解答】解：（1）为了探究物体动能与速度的关系，应控制小球的质量相同，到达水平面的速度不相同，所以应让小球从斜面的不同高度静止释放； （2）将两根长度和粗细相同的均匀铜丝与镍铬合金丝分别接入电路，则两次接入电路的导体长度和粗细相同，材料不同，探究导体电阻与材料的关系，所采用的实验方法是控制变量法； （3）测量小灯泡电阻的实验原理为R＝，测量小灯泡的电功率实验原理为P＝UI，故“测量小灯泡工作时的电阻”与“测量小灯泡的电功率”两个实验的原理不同；在这两个实验中，都需要测灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，因此所用的器材和需要测量的物理量相同。 故答案为：（1）相同；不同；（2）材料；控制变量法；（3）相同；相同；不同。 【点评】本题考查影响动能大小的因素、影响电阻大小的因素以及测量小灯泡工作时的电阻与测量小灯泡的电功率两个实验的比较，综合性较强，但难度不大。 19．（7分）小明同学要测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 电阻R/Ω （1）图甲电路中还有两根导线没有连接，请你将电路连接完整（要求：导线不允许交叉）； （2）正确连接电路后，应将滑片移到最 　左　（左、右）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数而电流表没有示数，造成这一现象的原因可能是小灯泡 　开路　（开路、短路）； （3）排除故障后，小明同学继续试验，实验记录的数据如表所示，其中第5次实验时，电流表示数如图乙所示，其大小为 　0.28　A，此时小灯泡的电阻为 　8.9　Ω（结果保留一位小数）； （4）根据表中数据可推测，则当电压表示数为3V时，电流表示数可能是 　B　（选填字母）。 A.0.28A B.0.32A C.0.35A D.0.38A 【分析】（1）在测量小灯泡的电阻的电路中，电压表应并联在小灯泡的两端，测小灯泡的两端电压，电流表串联在电路中，测的是电路电流； （2）正确连接电路后，应将滑片移到阻值最大处，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出小灯泡的电阻； （4）根据欧姆定律结合灯丝的电阻随温度的升高而增大分析回答。 【解答】解：（1）在测量小灯泡的电阻的电路中，电压表应并联在小灯泡的两端，测小灯泡的两端电压，电流表串联在电路中，测的是电路电流，所以，电流表的负接线柱与小灯泡的左接线柱用导线连接，电压表的负接线柱与小灯泡的右接线柱用导线连接，如下图所示： （2）正确连接电路后，应将滑片移到阻值最大处，即应将滑片移到最左端， 正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成这一现象的原因可能是小灯泡断路； （3）电流表选择小量程接入电路中，分度值为0.02A，示数为0.28A； 由表格数据可知，第5次实验中，电压表示数为2.5V，即小灯泡的两端电压为2.5V，则此时小灯泡的电阻为： R5＝＝≈8.9Ω； （4）根据表格数据和欧姆定律可得，第3次实验中，电压表示数为1.5V，即小灯泡的两端电压为1.5V，通过小灯泡的电流为0.22A，则此时小灯泡的电阻为： R3＝＝≈6.8Ω； 同理可得，第4次实验中，电压表示数为2V，即小灯泡的两端电压为2V，通过小灯泡的电流为0.25A，则此时小灯泡的电阻为： R4＝＝＝8Ω； 综上可知，小灯泡的两端电压越大，通过其的电流越大，根据P＝UI可知，小灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，小灯泡的电阻越大，则当电压表示数为3V时，通过小灯泡的电流： I5＝0.28A＜I6＜＝≈0.33A， 所以，电流表示数可能是0.32A，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）见解答图；（2）左；开路；（3）0.28；8.9；（4）B。 【点评】本题测小灯泡的电阻实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、电阻的计算和影响电阻大小因素等知识。 20．（7分）如图甲、乙所示，在探究“通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。 实验次数 电流I/A 通电时间t/min 电阻R/Ω 升高的温度Δt/℃ 1 0.3 5 10 1.5 2 0.6 5 10 6.0 （1）为探究相同时间内通电导体放出的热量与 　电流　的关系，小明设计了如图甲所示的装置；该实验通过比较 　温度计示数的变化　（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 　C　； A.探究电流与电压、电阻的关系； B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻； C.通过观察小木桩被打入沙中的深度来比较下落物体重力势能的大小。 （2）实验中，对于烧瓶内的液体，小明选择煤油而不是水，原因是 　煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化比较大　； （3）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电5min再测量烧瓶内液体的温度；然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，得到上表数据，由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 　多　； （4）若要探究通电导体放出的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 　C　（选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 　串联　（选填“串联”或“并联”）。 【分析】（1）①图甲中，可以通过移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，可探究电热与电流的关系。 电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。 ②煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果比较好。 （2）根据Δt＝可知，等质量的水和煤油，吸热相同，根据煤油的比热容小于水的比热容分析； （3）由表格数据分析，同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越大。 （4）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。 【解答】解：（1）图甲中，电阻丝与滑动变阻器串联，故可以通过移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，可探究电热与电流的关系。 电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。 A．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法，故A不符合题意。 B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法，故B不符合题意。 C.在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小看不见，但可以通过木块移动的距离来比较，是转换法。 故选：C。 （2）根据Δt＝可知，等质量的水和煤油，吸收相同的热量，因煤油的比热容小于水的比热容，故煤油温度变化大；故实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水； （3）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。 （4）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的C电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。 故答案为：（1）电流；温度计示数变化；C；（2）煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化比较大；（3）多；（4）C；串联。 【点评】用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的。 21．（7分）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10Ω）电功率的实验时，实验桌上有电压表、6V的电源、滑动变阻器，以及开关、导线等，但电流表出现了故障不能使用，于是小华向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮他完成下列实验步骤： （1）电压表应该选择 　0～15V　（选填“0～3V”或“0～15V”）的量程，才能保证实验顺利进行； （2）连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 　1　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 　3.8　V； （3）滑动变阻器的滑片位置 　不动　（选填“不动”或“移动”），再将开关S2拨到触点 　2　（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U1； （4）小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 　　。 （5）小华同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大。由此可判断：灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）灯泡实际电流为额定电流一半时的实际电功率。 【分析】（1）根据小灯泡的额定电压可选择电压表的量程； （2）要测量小灯泡的额定功率，应使电压表测量小灯泡两端的电压，首先移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于3.8V，据此判断； （3）实验中，通过开关的转换，用电压表测出灯与定值电阻两端的电压，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变； （4）由于滑动变阻器的滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P＝UI写出灯泡的额定电功率的表达式； （5）如果灯泡电阻不随温度变化，则灯泡电压为其额定电压一半时的电流等于额定电流的一半，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上灯泡电阻随温度升高而增大，所以灯泡实际电压为额定电压一半时的电流大于额定电流的一半，此时灯泡实际功率大于额定功率的四分之一；如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，灯泡实际功率等于额定功率的四分之一，实际上灯泡温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则灯泡实际功率小于额定功率的四分之一。 【解答】解：（1）由题意知，小灯泡的额定电压为3.8V，因此电压表应选择0～15V的量程； （2）要测量小灯泡的额定功率，应使电压表测量小灯泡两端的电压，所以要闭合开关S1，将开关S2拨到触点1，移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于3.8V； （3）实验中，要始终使灯泡正常发光，因此，要保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S2拨到触点2，使电压表测量灯泡与R0的总电压， 利用二者之差，就可以求出R0两端的电压； （4）为了使电路中的电流仍是小灯泡正常发光的电流，单刀双掷开关拨到2位置，确保电压表测量小灯泡和定值电阻的电压之和， 根据串联电路电压的关系：U＝UL+U0可得，U0＝U﹣UL＝U1﹣3.8V， 此时电路中的电流为：I0＝＝， 串联电路电流处处相等，则I额＝I0，所以小灯泡的额定功率： P额＝I额U额＝； （5）因为P＝，当灯泡实际电压为其额定电压一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，则此时电流等于额定电流的一半，实际功率： P1＝＝＝P额， 又因为P＝I2R， 当实际电流等于额定电流一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，实际功率： P2＝R＝P额， 但实际上灯泡电阻随温度升高而增大，温度越低，灯泡电阻越小，当电流为额定电流一半时，灯泡电阻小于正常发光时的电阻，则P2＜P额， 所以P1＞P2。 故答案为：（1）0～15V；（2）1；3.8；（3）不动；2；（4）；（5）大于。 【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查欧姆定律的应用及电功率计算、影响灯的亮度的因素和对器材的要求、影响电阻大小的因素等；同时考查了特殊的方法测量小灯泡的额定功率。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$