精品解析：广西防城港市上思县2024-2025学年九年级上学期学习成果监测（二）物理试题

2024年秋季学期九年级学习成果监测（二） 物理 （时间：90分钟满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题共35分） 一、单项选择题（本大题共13小题，每小题2分，共26分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 在通常情况下，电能表在电路中测量的是（　　） A. 电功率 B. 电流 C. 电压 D. 电功 2. 家用电能表抄见数所用的单位是 A. 千瓦 B. 千瓦时 C. 库仑 D. 伏特 3. 关于电流做功过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ） A. 电风扇主要把电能转化为机械能 B. 电炉主要把电能转化为机械能 C. 给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 D. 在电流通过电动起重机的过程中，主要是机械能转化为电能 4. 如图所示是小芸家的电能表及该表某月月初、月末的两次读数。由图可知，她家使用的电器该月消耗的电能为（ ） A. B. C. D. 5. 下列电器接在家庭电路中正常工作时，功率约为1200W的家用电器可能是（　　） A. 白炽灯 B. 空调 C. 电视机 D. 洗衣机 6. 以下关于灯泡亮暗的讨论，你认为正确的是 A. 灯泡的亮暗由灯泡的电压决定 B. 灯泡的亮暗由灯泡的电流决定 C. 灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定 D. 灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定 7. 下列情况符合安全用电要求是 A. 测电笔使用时手指不能碰到笔尾金属电极 B. 用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用 C. 不能用湿手去拔热水器的插头 D. 家庭电路中的开关接在火线或零线上都一样 8. “安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识．下列关于家庭电路说法正确的是 A. 家电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路 B. 空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的 C. 当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路 D. 家中多个大功率用电器，应接在同一插线板上使用 9. 如图所示，是某住宅户内配电系统的方框图，结合方框图的情景，下列分析正确的是（ ） A. 空气开关①跳闸时，电路一定发生了短路 B. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流 C. 漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作 D. 更换电灯的灯泡时，只需断开空气开关③即可 10. 有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电阻之比为（　　） A. 4∶5 B. 5∶4 C. 2∶3 D. 1∶3 11. 浴室里面的暖风机主要由发热元件（可视为电阻）和风扇组成，暖风机有两个开关：只闭合开关S1，吹冷风；同时闭合开关S1、S2，吹热风；若只闭合开关S2，暖风机不工作。则如图所示的电路图中，符合实际情况的是（　　） A. B. C. D. 12. 不同粗细的保险丝，允许通过的电流是不同的。一座教学楼的总保险盒中的保险丝，允许通过的电流为25A，楼里共有20间教室，每间教室装了40W的日光灯6盏，在全部日光灯都亮时，能再接上100W的电风扇（　　） A. 7台 B. 8台 C. 9台 D. 10台 13. 下列单位中，属于电能的单位是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分．在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 14. 以下事例中，符合安全用电原则的是 A. 不能在电线上晾衣服 B. 保险丝可以用铁丝代替 C. 控制家用电器的开关应安装在火线上 D. 发现有人触电，不能用手直接拉动触电的人体，应该先切断电源 15. 在家庭电路中，每多使用一个用电器，会使家庭电路中的（ ） A. 总电阻增大 B. 总电压增大 C. 总电流增大 D. 总功率增大 16. 如图所示，电源电压保持不变，电压表选择“”量程，电流表选择“”量程，电阻阻值为，滑动变阻器规格为“”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的变化范围是 B. 电压表的变化范围是 C. 滑动变阻器的阻值变化范围是 D. 该电路最大总功率是 第Ⅱ卷（非选择题共65分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分） 17. 1840年，英国物理学家焦耳经过数十年不懈的努力，通过实验归纳出一条电学定律，用于研究电流的热效应，用公式表示为______．为了纪念焦耳的贡献，人们将他的名字命名为功和能以及______的单位． 18. 电脑以及网络是现代化社会科技发展的产物，它给人们的生活和工作带来许多便利。使用时电脑必须______联在家庭电路中；为了散热，电脑内都装有小型风扇，当风扇转动时，是______能转化为机械能。 19. 我市去年将居民用电的电表进行了全面改装，全部改用了电子电表，小梅家安装了的电子电表，小梅发现他家的电子表在10分钟闪了60次，则他家的用电器消耗了______的电能，这时接入电路中的用电器的电功率是______W。 20. 在家庭电路中，各用电器之间是______（选填“串联”或“并联”）连接的。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 ______。 21. 家庭电路中，控制灯泡的开关与灯泡是_______联的；下图三脚插座的第_______孔与地线相连。 22. 不能用手拉触电的人，因为人体是______，家里装修时，控制灯泡的开关处于断开状态，灯泡却亮着，原因可能是______｡ 四、作图题（本大题共1小题，共4分） 23. 请将如图所示的电灯、开关和三孔插座正确接入家庭电路中，开关需控制电灯。 五、实验探究题（本大题共4小题，共25分） 24. 认识短路的危害 设计实验 目：认识短路的危害 器材：低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、 导线、电流表(演示电流表，0～5 A挡) 进行实验 (1)在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分按图所示连接好电路． (2)当开关闭合时，灯泡________(填“发光”或“不发光”)，电流表________(填“有”或“无”)示数． (3)断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到________ A．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断 B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断 C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光 D．电流表读数稳定不变，灯泡不亮 分析论证 B、D间接入铜丝时，灯泡被短路．根据欧姆定律知道，闭合开关的瞬间，线路中的电流________，通过保险丝和导线的电流________，但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成________比，所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多，使保险丝的温度升高，这实际是我们学过的电流的________效应． 25. 用伏安法测电阻，电路如图所示。 （1）在图中的“○”里填上伏特表和安培表的符号______； （2）要让安培表示数变大，滑动变阻器的滑片P应向______端滑动（填“”或“”）； （3）实验中，安培表和伏特表的示数如图所示，通过电阻的电流是______安培，电阻两端的电压是______伏特。这个导体的电阻是______欧姆。 26. 小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图。 （1）实验中通过观察两个U形管中__________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 （2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_______的关系。 （3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在_____、_____相同的情况下，通过电阻的________越大，电阻产生的热量越多。 （4）该实验采取的探究方法是_______________法。 （5）在家用电热水壶烧同一壶开水时,若通电时间不够长,水就不能烧开,是因为电流通过导体产生热量多少与_______有关。 27. 某小组按如图所示的电路图连接电路，进行探究性实验。实验用的小灯泡标有“2.5V”字样，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片的位置，并正确读数，得到表中的实验数据。 实验次数 示数 示数 示数 示数（A） 灯的亮度 1 1 2 3 0.2 暗 2 1.5 1.5 3 0.25 微亮 3 2.5 0.5 3 0.3 亮 请分析下图电路及表中的实验数据，回答下列问题： （1）灯泡与滑动变阻器组成______联电路；小灯泡的额定功率是______W； （2）比较三只电压表示数，可得出结论______； （3）分析三种情况下小灯泡灯丝的电阻，你会发现什么？______； （4）有一位同学想仿照上面实验方法，制作一个用滑动变阻器改变灯泡亮度的台灯，请你利用上述数据，从节能角度或能量利用率角度分析该同学的想法是否合理？说出你的理由______。 六、综合应用题（共3小题，共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分） 28. 小明同学在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，小明选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.2A（小灯泡的阻值不随温度变化）求： （1）小灯泡的电阻； （2）铅笔芯的最大阻值。 29. 小致家的电暖炉上标有“220V 1100W”的字样，求： （1）正常工作时通过电暖炉炉丝的电流。 （2）该电暖炉正常工作100s产生的热量。 30. 如图是家庭电路一部分。电能表的电流规格是“10（40）A”，L是“220V 22W”的节能灯，插座上接人“220V 220W”的电视机 （图中未画出）。灯和电视机同时工作，求： (1)通过电能表的电流； (2)连续工作4h消耗多少kW•h的电能； (3)该电路中还能接入的用电器的最大功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋季学期九年级学习成果监测（二） 物理 （时间：90分钟满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题共35分） 一、单项选择题（本大题共13小题，每小题2分，共26分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 在通常情况下，电能表在电路中测量的是（　　） A. 电功率 B. 电流 C. 电压 D. 电功 【答案】D 【解析】 【详解】电能表是用来测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，也可以说是测量电流做功多少的仪表，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 家用电能表抄见数所用的单位是 A. 千瓦 B. 千瓦时 C. 库仑 D. 伏特 【答案】B 【解析】 【分析】掌握一些物理常识． 【详解】A. 千瓦是电功率的单位,而电能表是测量电能(或电功)的，故A不合题意；B. 电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度．故B符合题意；C. 库化是电量的单位,而电能表是测量电能(或电功)的，故C不合题意；D. 伏特是电压的单位,电能表是测量电能(或电功)的，故D不合题意．故选B. 3. 关于电流做功过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ） A. 电风扇主要把电能转化为机械能 B. 电炉主要把电能转化为机械能 C. 给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 D. 在电流通过电动起重机的过程中，主要是机械能转化为电能 【答案】A 【解析】 【详解】A．电风扇工作时消耗电能，主要把电能转化为风叶转动的机械能，故A正确； B．电炉工作时消耗电能，主要把电能转化为内能，故B错误； C．给蓄电池充电的过程中消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C错误； D．在电流通过电动起重机的过程中，电流做功，消耗电能，主要是电能转化机械能，故D错误。 故选A。 4. 如图所示是小芸家的电能表及该表某月月初、月末的两次读数。由图可知，她家使用的电器该月消耗的电能为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图知道，小芸家月末电能表示数1469.5kW•h，小芸家月初电能表示数1387.5kW•h，小芸家本月消耗的电能为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5. 下列电器接在家庭电路中正常工作时，功率约为1200W的家用电器可能是（　　） A. 白炽灯 B. 空调 C. 电视机 D. 洗衣机 【答案】B 【解析】 【详解】A．白炽灯的额定功率一般小于100W，故A不符合题意； B．空调机的功率一般较大，在1000W左右，故B符合题意； C．电视机的功率约在100W左右，故C不符合题意； D．洗衣机的功率一般在300W左右，故D不符合题意。 故选B。 6. 以下关于灯泡亮暗的讨论，你认为正确的是 A. 灯泡的亮暗由灯泡的电压决定 B. 灯泡的亮暗由灯泡的电流决定 C. 灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定 D. 灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定 【答案】C 【解析】 【详解】灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定． 7. 下列情况符合安全用电要求的是 A 测电笔使用时手指不能碰到笔尾金属电极 B. 用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用 C. 不能用湿手去拔热水器的插头 D. 家庭电路中的开关接在火线或零线上都一样 【答案】C 【解析】 【详解】测电笔使用时应用手按住笔尾的金属，不可触碰笔尖金属；三角插头上方的为地线，作用在于防触电，所以不可插入两孔插座使用，具有危险；湿手容易触电，不可用湿手拔插头；开关应接在火线与用电器之间，如此当开关断开时，用电器与火线断开连接． 8. “安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识．下列关于家庭电路说法正确的是 A. 家电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路 B. 空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的 C. 当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路 D. 家中多个大功率用电器，应接在同一插线板上使用 【答案】C 【解析】 【详解】A. 家庭电路起火时，应先断开电路用水扑灭，然后再用水扑灭，防止触电．故A错误；B.空气开关“跳闸”有可能发生了短路，还有可能是电路中用电器总功率过大造成的．故B错误； C. 漏电保护器通过检测电路中地线和火线中电流大小差异来控制开关，当火线有漏电时（单线触电）通过进户火线的电流大,而通过进户地线的电流小,引起绕在漏电保护器铁芯上磁通变化,而自动关掉开关，切断电路．故C正确；D. 家中多个大功率用电器不可以在同一插线板上使用，否则会使电路中电流的过大而引起火灾．故D错误．故选C. 点睛：1.水是导体，电路起火时不能用水灭火，否则会发生触电事故；2. 电路中用电器总功率过大或发生短路都会引起空气开关“跳闸”；3. 当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电；4. 家中多个大功率用电器不能在同一插线板上使用，否则容易引起火灾． 9. 如图所示，是某住宅户内配电系统的方框图，结合方框图的情景，下列分析正确的是（ ） A. 空气开关①跳闸时，电路一定发生了短路 B. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流 C. 漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作 D. 更换电灯灯泡时，只需断开空气开关③即可 【答案】D 【解析】 【详解】A．空气开关①跳闸的原因是干路上电流过大，可能是电路发生短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故A错误； B．空调电流过大时，控制空调的空气开关②迅速切断电流，漏电保护器在另一条支路，互不影响，故B错误； C．漏电保护器切断电流时，插座不能工作，空调和电灯与插座并联在另外的支路，互不影响，空调和电灯可以正常工作，故C错误； D．更换电灯的灯泡时，只需断开控制灯泡的空气开关③即可，防止发生触电事故，故D正确。 故选D。 10. 有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电阻之比为（　　） A. 4∶5 B. 5∶4 C. 2∶3 D. 1∶3 【答案】A 【解析】 【分析】由乙电路图可知，元件A和元件B串联，电流表测电路中的电流，根据图像读出电流表的示数为0.4A时两元件两端的电压，根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比。 【详解】由图示电路图可知，两元件串联，通过它们的电流相等，由图甲所示图像可知，电流为 0.4A 时， A 、B 两元件两端的电压分别为 2.0V 、2.5V ，两元件的电阻之比 故选 A 。 11. 浴室里面的暖风机主要由发热元件（可视为电阻）和风扇组成，暖风机有两个开关：只闭合开关S1，吹冷风；同时闭合开关S1、S2，吹热风；若只闭合开关S2，暖风机不工作。则如图所示的电路图中，符合实际情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】只闭合开关S1，吹冷风，说明发热元件和风扇可以独立工作，发热元件和风扇是并联的，且风扇不受开关S2控制；若只闭合开关S2，暖风机不工作，同时闭合开关S1、S2，吹热风，说明S2是支路开关，控制发热元件，开关S1在干路上，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A 12. 不同粗细的保险丝，允许通过的电流是不同的。一座教学楼的总保险盒中的保险丝，允许通过的电流为25A，楼里共有20间教室，每间教室装了40W的日光灯6盏，在全部日光灯都亮时，能再接上100W的电风扇（　　） A. 7台 B. 8台 C. 9台 D. 10台 【答案】A 【解析】 【详解】电路中的最大总功率为 P=UI=220V×25A=5500W 在全部日光灯都亮着的时候，用电器的总功率 P1=40W×6×20=4800W 可接入电风扇的总功率 P2=P-P1=5500W-4800W=700W 还能再接上7台100W的电风扇。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13. 下列单位中，属于电能的单位是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电能在国际单位制中的单位为J，据W=UIt可知， 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分．在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 14. 以下事例中，符合安全用电原则的是 A. 不能在电线上晾衣服 B. 保险丝可以用铁丝代替 C. 控制家用电器的开关应安装在火线上 D. 发现有人触电，不能用手直接拉动触电的人体，应该先切断电源 【答案】ACD 【解析】 【分析】试题分析：安全用电原则的具体内容为：不接触带电体，不靠近高压带电体． 【详解】A、因为水是导体，因此在电线上晒衣服会发生触电事故，故不可以在电线上晒衣服； B、保险丝是用熔点低、电阻率大的铅锑合金制成的，而铁丝的电阻率小、熔点高，当电路中电流过大时，铁丝不会熔断，因此保险丝不可以用铁丝代替； C、控制家用电器的开关应该接在火线上，当开关断开时，可以确保用电器是不带电的， D、因为人体是导体，一旦发现有人触电时，不可以直接用手拉救人体，应该先切断电源，再去救， 故选ACD． 考点：安全用电原则． 15. 在家庭电路中，每多使用一个用电器，会使家庭电路中的（ ） A. 总电阻增大 B. 总电压增大 C. 总电流增大 D. 总功率增大 【答案】CD 【解析】 【详解】家庭电路里各用电器属于并联关系，所以每多使用一个用电器，相当于增加了导体的横截面积，会使家庭电路中的总电阻减小，总电压不变，总电流增大，总功率增大，故选CD。 16. 如图所示，电源电压保持不变，电压表选择“”量程，电流表选择“”量程，电阻阻值为，滑动变阻器规格为“”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的变化范围是 B. 电压表的变化范围是 C. 滑动变阻器的阻值变化范围是 D. 该电路的最大总功率是 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】从电路图中可以看出，电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻电压。 A．当电压表的示数为3V时，电路电流最大为 当滑动变阻器接入电阻为20Ω时，电路电流最小为 因此电流表的变化范围是 故A错误； B．当滑动变阻器接入电阻为20Ω时，电阻电压最小为 因此电压表的变化范围是 故B正确； C．当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入的电阻最小为 因此滑动变阻器的阻值变化范围是 故C正确； D．该电路的最大总功率是 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题共65分） 三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分） 17. 1840年，英国物理学家焦耳经过数十年不懈的努力，通过实验归纳出一条电学定律，用于研究电流的热效应，用公式表示为______．为了纪念焦耳的贡献，人们将他的名字命名为功和能以及______的单位． 【答案】 ①. Q＝I2Rt ②. 热量 【解析】 【详解】英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q=I2Rt，为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量(能量)的单位． 18. 电脑以及网络是现代化社会科技发展的产物，它给人们的生活和工作带来许多便利。使用时电脑必须______联在家庭电路中；为了散热，电脑内都装有小型风扇，当风扇转动时，是______能转化为机械能。 【答案】 ①. 并 ②. 电 【解析】 【详解】[1]电脑在使用时必须并联在家庭电路中，因为只有这样电脑和其它的用电器才可以互不影响。 [2]风扇工作时要消耗电能，将电能转化为电扇扇叶转动的机械能。 19. 我市去年将居民用电的电表进行了全面改装，全部改用了电子电表，小梅家安装了的电子电表，小梅发现他家的电子表在10分钟闪了60次，则他家的用电器消耗了______的电能，这时接入电路中的用电器的电功率是______W。 【答案】 ①. 0.1 ②. 600 【解析】 【详解】[1]表示每消耗的电能，指示灯闪烁600次。当指示灯闪烁60次时，用电器消耗的电能 [2]电功率 20. 在家庭电路中，各用电器之间是______（选填“串联”或“并联”）连接。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 ______。 【答案】 ①. 并联 ②. 插头处短路 【解析】 【分析】 【详解】[1] 在家庭电路中，各用电器之间互不影响且两端的电压都相等，所以各用电器之间是并联连接的。 [2] 当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，这说明干路电流过大，其原因可能是烤箱的插头处短路。 21. 家庭电路中，控制灯泡的开关与灯泡是_______联的；下图三脚插座的第_______孔与地线相连。 【答案】 ①. 串 ②. 3 【解析】 【详解】[1]开关和它控制的灯泡是串联的，这样才能实现对电器的有效控制。 [2]三孔插座安装的安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，故图中的三脚插座的第3孔与地线相连。 22. 不能用手拉触电的人，因为人体是______，家里装修时，控制灯泡的开关处于断开状态，灯泡却亮着，原因可能是______｡ 【答案】 ①. 导体 ②. 开关短路 【解析】 【详解】[1]人体能够导电，人体是导体，所以发现有人触电，绝对不能用手拉触电的人，否则也会触电。 [2]灯泡亮着，说明是通路，开关处于断开状态，说明开关被短路。 四、作图题（本大题共1小题，共4分） 23. 请将如图所示的电灯、开关和三孔插座正确接入家庭电路中，开关需控制电灯。 【答案】 【解析】 【详解】灯泡的接法：火线首先接开关，再接灯泡的金属点；零线直接接灯泡的螺旋套。三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。当金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故。如图所示： 五、实验探究题（本大题共4小题，共25分） 24. 认识短路的危害 设计实验 目的：认识短路的危害 器材：低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、 导线、电流表(演示电流表，0～5 A挡) 进行实验 (1)在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分按图所示连接好电路． (2)当开关闭合时，灯泡________(填“发光”或“不发光”)，电流表________(填“有”或“无”)示数． (3)断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到________ A．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断 B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断 C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光 D．电流表读数稳定不变，灯泡不亮 分析论证 B、D间接入铜丝时，灯泡被短路．根据欧姆定律知道，闭合开关的瞬间，线路中的电流________，通过保险丝和导线的电流________，但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成________比，所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多，使保险丝的温度升高，这实际是我们学过的电流的________效应． 【答案】 ①. 发光 ②. 有 ③. ④. 很大 ⑤. 相同 ⑥. 正 ⑦. 热 【解析】 【详解】(2)当开关闭合时，由上图可知，这是一个正常连接的电路，灯泡与保险丝串联，所以灯泡发光，电流表有示数． (3)断开开关，在B. D间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间灯泡被短路，电流通过保险丝后，直接经电流表回到电源负极，将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断，灯泡不发光．故只有A符合题意； 当B. D间接入铜丝时,灯泡被短路．根据欧姆定律 I可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成正比，所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多，使保险丝的温度升高，这实际是我们学过的电流的热效应． 25. 用伏安法测电阻，电路如图所示。 （1）在图中的“○”里填上伏特表和安培表的符号______； （2）要让安培表示数变大，滑动变阻器的滑片P应向______端滑动（填“”或“”）； （3）实验中，安培表和伏特表的示数如图所示，通过电阻的电流是______安培，电阻两端的电压是______伏特。这个导体的电阻是______欧姆。 【答案】（1） （2）a （3） ①. 0.2 ②. 8 ③. 40 【解析】 【小问1详解】 用伏安法测电阻实验中，电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，故上面的表为电压表，右面的表为电流表。如图所示： 【小问2详解】 要让安培表示数变大，由欧姆定律，电路中的总电阻要减小，根据电阻的串联，变阻器连入电路中的电阻变小，所以滑动变阻器的滑片P应向a端移动。 【小问3详解】 实验中，安培表和伏特表的示数如图所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A。通过电阻R的电流是0.2A，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电阻R两端的电压是8V，由欧姆定律可得，这个导体的电阻 26. 小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图。 （1）实验中通过观察两个U形管中__________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 （2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_______的关系。 （3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在_____、_____相同的情况下，通过电阻的________越大，电阻产生的热量越多。 （4）该实验采取的探究方法是_______________法。 （5）在家用电热水壶烧同一壶开水时,若通电时间不够长,水就不能烧开,是因为电流通过导体产生热量多少与_______有关。 【答案】 ①. 液面高度 ②. 电阻 ③. 电阻 ④. 通电时间 ⑤. 电流 ⑥. 控制变量 ⑦. 通电时间 【解析】 【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； (2)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系； (3)在乙电路其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，可以探究电流产生的热量与电流大小的关系，得到的结论是：在通电时间、电流相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多； (4)该实验采取的探究方法是控制变量法； (5)在家用电热水壶烧同一壶开水时,若通电时间不够长,水就不能烧开,是因为电流通过导体产生热量多少与通电时间有关。 【点睛】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法； (2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要电阻并联。 27. 某小组按如图所示的电路图连接电路，进行探究性实验。实验用的小灯泡标有“2.5V”字样，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片的位置，并正确读数，得到表中的实验数据。 实验次数 示数 示数 示数 示数（A） 灯的亮度 1 1 2 3 0.2 暗 2 1.5 1.5 3 0.25 微亮 3 2.5 0.5 3 0.3 亮 请分析下图电路及表中的实验数据，回答下列问题： （1）灯泡与滑动变阻器组成______联电路；小灯泡的额定功率是______W； （2）比较三只电压表示数，可得出结论______； （3）分析三种情况下小灯泡灯丝的电阻，你会发现什么？______； （4）有一位同学想仿照上面的实验方法，制作一个用滑动变阻器改变灯泡亮度的台灯，请你利用上述数据，从节能角度或能量利用率角度分析该同学的想法是否合理？说出你的理由______。 【答案】（1） ①. 串 ②. 0.75 （2）串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和 （3）灯丝的电阻随温度的升高而增大 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]由电路图知，电流表、灯泡、滑动变阻器串联电路中，电压表V3测电源电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电压表V1测灯泡两端电压。 [2]由表中数据知，当电压表V1示数等于2.5V时，即灯泡两端电压等于额定电压时，通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率 【小问2详解】 由表格数据可知，示数加上示数等于示数，可得结论：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和。 【小问3详解】 由表格数据知，由可得，三次实验灯泡电阻分别为 灯泡电阻逐渐增大，三次实验，灯泡两端电压越大，通过的电流越大，灯泡越亮，温度越高，所以灯丝的电阻随温度升高而增大。 【小问4详解】 由表格数据知，由P=UI计算三次实验电路的总功率分别为0.6W、0.75W、0.9W∶ 计算三次实验灯泡消耗电功率分别为0.2W、0.375W、0.75W； 计算三次实验滑动变阻器消耗电功率分别为0.4W、0.375W、0.15W； 由W=Pt知，相同时间，电功率越大，消耗电能越多，虽然利用滑动变阻器可改变灯泡亮度，但当灯泡亮度调暗时，灯泡消耗的电能在电路消耗总的电能中所占比例减小，有较大比例的电能被滑动变阻器浪费掉，即能量的利用率降低，所以从节能的角度该同学的想法不合理。 或者回答合理。因为这样不仅可方便地调节灯泡亮度，而且当亮度调暗时，电路消耗总功率减小，即单位时间电路消耗的电能减小，从而起到节能的目的。 六、综合应用题（共3小题，共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分） 28. 小明同学在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，小明选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.2A（小灯泡的阻值不随温度变化）求： （1）小灯泡的电阻； （2）铅笔芯的最大阻值。 【答案】（1）12Ω；（2）36Ω 【解析】 【详解】解：（1）小灯泡的规格为“6V 3W”，由可得，小灯泡的电阻为 （2）由电路图知，灯泡与铅笔芯RAB串联，电流表测电路中电流，把滑片P移到A端时，电路为灯泡的简单电路，此时小灯泡正常发光，所以电源电压为 把滑片P移到中点时，铅笔芯连入的阻值为其最大阻值的，此时电流为0.2A，由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点可得 即 解得铅笔芯的最大阻值为。 答：（1）小灯泡的电阻为12Ω； （2）铅笔芯的最大阻值为36Ω。 29. 小致家的电暖炉上标有“220V 1100W”的字样，求： （1）正常工作时通过电暖炉炉丝的电流。 （2）该电暖炉正常工作100s产生的热量。 【答案】（1）5A；（2）1.1×105J 【解析】 【详解】解：（1）电暖炉上标有“220V 1100W”的字样，表示电暖炉的额定电压为220V ，额定功率为1100W，根据P=UI，正常工作时通过电暖炉炉丝的电流 （2）该电暖炉正常工作100s产生的热量 Q=W=Pt=1100W×100s=1.1×105J 答：（1）正常工作时通过电暖炉炉丝的电流为5A； （2）该电暖炉正常工作100s产生的热量为1.1×105J。 30. 如图是家庭电路的一部分。电能表的电流规格是“10（40）A”，L是“220V 22W”的节能灯，插座上接人“220V 220W”的电视机 （图中未画出）。灯和电视机同时工作，求： (1)通过电能表的电流； (2)连续工作4h消耗多少kW•h的电能； (3)该电路中还能接入的用电器的最大功率。 【答案】(1)1.1A；(2)0.968kW•h；(3)8558W 【解析】 【分析】(1)当灯和电视机工作时，总功率是它们的功率之和。由P=IU计算可得。 (2)电灯和电视机连续工作4h，由W=Pt求出电灯和电视机消耗的电功。 (3)由电能表电流规格可知正常工作的电流，由P=UI求出最大功率，减去灯和电视机的功率就是还能接入的用电器的最大功率。 【详解】解：(1)灯和电视机同时工作电路中的总功率 P总=P灯+P电视机=22W+220W=242W 由P=IU得 (2)由题意得 W=P总t=0.242kW×4h=1.08kW•h=0.968kW•h (3)由电能表电流规格可知正常工作的电流Imax=40A，最大功率 Pmax=UImax=220V×40A=8800W P′=Pmax﹣P总═8800W﹣242W=8558W 答：(1)通过电能表的电流为1.1A；(2)连续工作4h消耗0.968kW•h的电能；(3)该电路中还能接入的用电器的最大功率是8558W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $