精品解析：重庆育才中学教育集团初2024-2025学年上学期九年级第三次月考物理试卷

重庆育才中学教育集团初2025届初三（上）第三次自主作业 物理试卷 （全卷共4个大题，满分80分，考试时间与化学共用120分钟） 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A. 一节新的干电池的电压是2V B. 学生实验用导线的电阻约为10Ω C. 家用壁挂式空调的电流约5A D. 家用电冰箱的功率约为1000W 2. 关于电学的知识，下列说法正确的是（　　） A. 用毛皮摩擦过的橡胶棒得到了电子 B. 干电池外部的电流从负极流向正极 C. 用电器是其它形式的能转化为电能的装置 D. 功率越大表明电流做功越多 3. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示：以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列说法正确的是（　　） A. 在压缩气体体积的过程中，气体含有的热量增大 B. 艾绒在推杆的推动下与套筒内壁摩擦，产生的火花点燃艾绒 C. 该过程空气被压缩时，内能转化为机械能，温度升高 D. 内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同 4. 对于欧姆定律公式的理解，下面说法中正确的是（　　） A. 导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 B. 当导体两端的电压减小时，导体的电阻减小 C. 当流过导体的电流增大时，导体的电阻减小 D. 某段导体的电阻，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比 5. 如图是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是（　　） A. a点所在的进户线是零线 B. 若e点所在导线断路，三孔插座不可以安全使用 C. 闭合开关S，灯泡L不发光，可能是因为导线bc间断路 D. 断开开关S，用测电笔检测d点时，氖管不发光 6. 如图是新一代代步工具电动独轮车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中，正确的是（　　） A. 可能电阻R短路 B. 可能灯泡L短路 C. 可能电阻R断路 D. 一定是灯泡L断路 8. 生活物理创新科技小组设计了如图甲所示的电路图，并对电路进行测试。电源电压不变，第一次实验时只闭合开关S、S1，将滑动变阻器R1的滑片置于最左端，并将R2的滑片从最左端移到最右端；第二次实验时只闭合开关S、S2，并将滑动变阻器R3的滑片从最右端向左移动，直到灯泡正常发光。实验小组将两次实验中电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系绘制成U-I图像，如图乙所示，下列选项中正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 灯泡正常发光时电阻为5Ω C. 在本次实验中R3的调节范围是40Ω~9Ω D. R1的最大阻值大于R2的阻值 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 时代的进步离不开物理巨人，电流热效应的发现为我们的生活带来巨大的便利。1841年，英国物理学家___________发现电流通过导体所产生的热量跟电流的___________成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 10. 如图所示电路中，导线通电之后，小磁针静止时______极所指方向为该点磁场的方向，若想改变此时的磁场方向，接下来的操作是_______。 11. 如图是一款利用电流热效应工作的全自动煮茶炉，将壶中1L初温为20℃的水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收___________J的热量，已知烧水时的电功率为1400W，该次烧水耗时5分钟，则其加热效率为___________。（c水=4.2×103J/（kg·℃）） 12. 小明家的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家同时工作的用电器总功率不能超过___________W，全自动煮茶炉中清洁锅的电功率为800W，使用它消毒茶具6分钟，电能表指示灯闪烁___________次。 13. 当全自动煮茶炉的烧水壶中水位降到100mL时，电压表V的示数低至某值，加水系统开始工作，向烧水壶补水，当到达最大水量1L时停止注水，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=4.5V，定值电阻R2=20Ω，烧水壶的重力为2N，R1为力敏电阻，其阻值大小与压力关系如图乙所示，当刚开始注水时，电压表V的示数为___________V；若用R0代替R2，串联入量程为0~0.6A的电流表、电压表V1量程选0~3V，组成丙图所示电路，在煮茶炉自动注水的过程中，为了保证电路安全，R0阻值选择的范围为___________Ω。 14. （1）如图所示，是通电螺线管的磁感线分布，请在括号里标上电源的“+”或“-”。 （2）在图中补画两条导线组成串联电路，开关闭合后灯泡和发光二极管都能发光。 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 生活物理第一实验小组的小晨和小莉为探究串联电路电压规律，连接的电路如图甲。 1.4 1.4 2.8 （1）小晨根据图甲连接电路，连接电路时，开关必须___________； （2）小晨测出的电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确，接下来他应该___________，再次测量L1两端的电压； （3）在测L2两端的电压时，小晨准备将电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。小莉认为这样操作是___________的（选填“正确”或“错误”），理由是___________； （4）正确测量后，将数据记录在表格中。小晨分析实验数据得出实验结论：串联电路各部分电路两端电压相等。为了使实验结论具有普遍性，应选择多个___________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡进行多次实验； （5）在后续实验中，小莉发现一个灯较亮，一个灯较暗，造成这种现象的原因是___________。 A. 灯泡的规格不同 B. 流过两个灯泡的电流不同 C. 较暗的灯泡断路 16. 生活物理第二实验小组的小熊和小建在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。 （1）小熊在连接电路时多连了一条线，为导线___________（选填“a”、“b”、“c”）； （2）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于___________端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关，小熊发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能___________； A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器断路 C. 小灯泡短路 D. 电流表短路 （4）调节滑动变阻器，测出多组数据，并作出如图乙所示I﹣U图像，解决以下问题： ①小灯泡的额定功率为___________W； ②电流表示数越大，小灯泡亮度___________（选填“越暗”、“越亮”或“不变”）； ③由图乙可知当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为___________。 A.10Ω B.9Ω C.8Ω D.6Ω （5）小灯泡正常发光时功率P额，电流为0.15A时小灯泡功率为P，则P___________（选填“>”、“＜”或“=”）； （6）小熊提议，可以用现有的器材来探究电流与电压的关系，小建立刻反对说不能完成此实验，小建的理由是___________。 17. 生活物理实验第三小组的露露和霜霜在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中，做了充分的准备。电源电压6V恒定不变，电压表（量程为0~3V）、电流表（量程为0~0.6A），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）在“探究电流与电阻的关系”实验中，露露连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表和电压表会出现的现象是___________，经检查电路接错，只改接一根导线即可使电路连接正确，请找出接错的导线并标记“×”，再画出正确的连接在答题卡上___________； （2）正确连接电路后，露露将5Ω的电阻接入电路中，电流表的读数如图乙，为___________A时，露露记录了第一组数据； （3）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调整电路，使电压表示数仍为___________V，此时滑动变阻器接入电路的阻值比前次实验___________（选填“大”或“小”）； （4）随后将15Ω、20Ω和25Ω的电阻依次接入电路中。为完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于___________Ω，第5次实验时的电路的总功率与第1次实验相差___________W； （5）接下来霜霜在“探究电流与电压的关系”实验中，她和露露讨论完成了该实验方案的三次设计，如图丁，从A、B、C三幅电路图可以看出他们对实验不断改进的设计过程。其中由图B到图C，改进的主要理由是___________。 四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。） 18. 如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，R1=5Ω，R2=15Ω，当只闭开关S，求： （1）电流表的示数。 （2）再闭合S1，电阻R2通电100s产生的热量。 19. 如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V  0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω  1A”的字样，R1=20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V； （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表的示数； （3）任意闭合和断开开关，在保证电路安全的情况下，R1的电功率变化范围； 20. 今年冬天，小明给爷爷奶奶买了一款新型电热毯。它的电热丝由铁铬铝合金制成，这种材料具有良好的抗氧化性能，能够在高温下稳定工作，如图甲所示。电热毯可左右分区控制温度，额定电功率各为80W，额定电压220V，查阅资料得知该铁铬铝合金丝每米的电阻为55Ω。求： （1）整张电热毯所用铁铬铝合金丝的长度； （2）如图乙小明测得电热丝R1的实际功率为64.8W，此时R1两端的实际电压； （3）如图丙小明给右区电热丝R2串联滑动变阻器R0以实现在不同温度下的恒温状态，右区电热丝R2每分钟向外散失的热量Q跟与环境温度的温差关系如下表所示，当R0=363Ω时，在温度为10℃的房间使用，该电热毯右区将温度保持大约在多少℃？（滑动变阻器R0产生的热量不计） 热量Q/J 500 1120 1875 温差Δt/℃ 5 15 25 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆育才中学教育集团初2025届初三（上）第三次自主作业 物理试卷 （全卷共4个大题，满分80分，考试时间与化学共用120分钟） 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A. 一节新的干电池的电压是2V B. 学生实验用导线的电阻约为10Ω C. 家用壁挂式空调的电流约5A D. 家用电冰箱的功率约为1000W 【答案】C 【解析】 【详解】A．由常见的电压知识可知，一节新的干电池的电压是1.5V，故A不符合题意； B．学生实验用导线的电阻非常小，甚至可以忽略，故B不符合题意； C．家用壁挂式空调的电功率约为1100W，电流约为 故C符合题意； D．家用电冰箱的功率约在100~400W之间，故D不符合题意。 故选C。 2. 关于电学的知识，下列说法正确的是（　　） A. 用毛皮摩擦过的橡胶棒得到了电子 B. 干电池外部的电流从负极流向正极 C. 用电器是其它形式的能转化为电能的装置 D. 功率越大表明电流做功越多 【答案】A 【解析】 【详解】A．用毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电，故A正确； B．干电池外部的电流从正极流向负极，故B错误； C．用电器消耗电能，是将电能转化其它形式的能的装置，故C错误， D．功率越大表明电流做功越快，故D错误。 故选A。 3. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示：以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列说法正确的是（　　） A. 在压缩气体体积的过程中，气体含有的热量增大 B. 艾绒在推杆推动下与套筒内壁摩擦，产生的火花点燃艾绒 C. 该过程空气被压缩时，内能转化为机械能，温度升高 D. 内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，而不是物体本身所含有的。因此，说“气体含有的热量增大”是错误的，应该是气体的内能增大，故A错误； B．当推杆推动艾绒与套筒内壁摩擦时，虽然摩擦生热，但是不具有足够的能量来点燃艾绒，实际是推杆压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，温度达到着火点，点燃艾绒，故B错误； C．在压缩气体体积的过程中，外界对气体做功，使得气体的内能增大，温度升高。机械能转化为内能，故C错误； D．猛推推杆入筒的过程中，推杆压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同，故D正确。 故选D。 4. 对于欧姆定律公式的理解，下面说法中正确的是（　　） A. 导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 B. 当导体两端的电压减小时，导体的电阻减小 C. 当流过导体的电流增大时，导体的电阻减小 D. 某段导体的电阻，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可知，电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，故A正确； BCD．因为电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故BCD错误。 故选A。 5. 如图是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是（　　） A. a点所在的进户线是零线 B. 若e点所在导线断路，三孔插座不可以安全使用 C. 闭合开关S，灯泡L不发光，可能是因为导线bc间断路 D. 断开开关S，用测电笔检测d点时，氖管不发光 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图，a点所在进户线上安装了熔断器，且控制灯泡的开关接在该进户线上，所以该进户线是火线，故A错误； B．e点所在导线接地线，若该导线断路，则可能发生漏电，所以此时三孔插座不可以安全使用，故B正确； C．若导线bc间断路，则闭合开关S后，ab间是通路，且有电压，所以电路中有电流，灯泡能发光，故C错误； D．断开开关S，d点仍然与火线直接相连，所以用测电笔检测d点时，氖管发光，故D错误。 故选B。 6. 如图是新一代代步工具电动独轮车，依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，指示灯可以单独工作，所以，指示灯和电动机是并联的；而电动机在指示灯工作的情况下，闭合开关S2才能开始工作，所以，指示灯和电动机并联，电动机支路由开关S2单独控制，指示灯由干路开关S1控制，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中，正确的是（　　） A. 可能电阻R短路 B. 可能灯泡L短路 C. 可能电阻R断路 D. 一定是灯泡L断路 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表V测电源两端的电压，电压表V1测L两端的电压。 A．若电阻R短路，电路是通路，电路中有电流，灯泡L发光，电流表有示数，此时两个电压表测量的都是电源电压，有示数，故A错误； B．若灯泡L短路，灯泡L不发光，电压表V1被短路，电压表V1示数为0；电路是通路，电路中有电流，电流表有示数，电压表V测电源两端的电压，有示数，故B正确； C．若电阻R断路，电路中无电流，电流表示数变为0，灯泡L不发光，电压表V1与电源两极之间是断开的，无示数，电压表V测电源两端的电压，有示数，故C错误； D．若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数变为0，灯泡L不发光，此时两个电压表测量的都是电源电压，有示数，电路中只有两个电表有示数，故障可能是L短路或L断路，故D错误。 故选B。 8. 生活物理创新科技小组设计了如图甲所示的电路图，并对电路进行测试。电源电压不变，第一次实验时只闭合开关S、S1，将滑动变阻器R1的滑片置于最左端，并将R2的滑片从最左端移到最右端；第二次实验时只闭合开关S、S2，并将滑动变阻器R3的滑片从最右端向左移动，直到灯泡正常发光。实验小组将两次实验中电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系绘制成U-I图像，如图乙所示，下列选项中正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 灯泡正常发光时电阻为5Ω C. 在本次实验中R3的调节范围是40Ω~9Ω D. R1的最大阻值大于R2的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】AD．第一次实验时只闭合开关S、S1，将滑动变阻器R1的滑片置于最左端，R1的最大电阻与变阻器R2串联，因电压表V1接在滑片上，电压表所在支路可视为断路，故电流要经过R1的最大电阻与变阻器R2的最大电阻，即电路的电阻保持不变，由欧姆定律可知，电路的电流保持不变，电压表V1测R1的最大电阻和R2的滑片以左电阻的总电压，由图乙可知，上面的竖直的线段表示电压表V1的示数与电流表示数的关系；当R2的滑片移到最右端时，电压表示数最大为9V，即电源电压为9V，电路中的电流（不变）为0.18A，当R2的滑片移到最左端，电压表（只测R1的电压）示数最小为3.6V，即R1的电压为3.6V，根据串联电路电压的规律，R2的电压为 U2=9V-3.6V=5.4V 由分压原理可知 即 故R1的最大阻值小于R2的阻值，故AD错误； BC．第二次实验时只闭合开关S、S2，灯与变阻器R3串联，电压表V2测灯的电压，滑动变阻器向左端移动时，由图乙知，电压表最大示数为3.6V，对应的电流为0.6A，因灯正常发光，故灯的额定电压为3.6V，由欧姆定律可知灯正常发光的电阻为 根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可知，变阻器连入电路的电阻为 由乙图可知，电压表V2最小示数为1V，对应的电流为0.2A，根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可知，此时变阻器连入电路的电阻为 故在本次实验中R3的调节范围是40Ω~9Ω，故B错误，C正确。 故选C。 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 时代的进步离不开物理巨人，电流热效应的发现为我们的生活带来巨大的便利。1841年，英国物理学家___________发现电流通过导体所产生的热量跟电流的___________成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 【答案】 ①. 焦耳 ②. 平方 【解析】 【详解】[1][2]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，得出焦耳定律即电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公式为 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。 10. 如图所示电路中，导线通电之后，小磁针静止时______极所指的方向为该点磁场的方向，若想改变此时的磁场方向，接下来的操作是_______。 【答案】 ①. N ②. 将电源正负极对调 【解析】 【详解】[1]物理学中规定，小磁针静止时，小磁针的N极所指的方向为该点磁场的方向。 [2]由于磁场的方向与电流的方向有关系，所以想改变导线周围的磁场方向，可以改变导线中电流的方向，所以可以将电源正负极对调。 11. 如图是一款利用电流热效应工作的全自动煮茶炉，将壶中1L初温为20℃的水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收___________J的热量，已知烧水时的电功率为1400W，该次烧水耗时5分钟，则其加热效率为___________。（c水=4.2×103J/（kg·℃）） 【答案】 ①. 3.36×105J ②. 80% 【解析】 【详解】[1]由题意可知水的体积 水的质量 初温为20℃的水在一个标准大气压下烧开，水的沸点是100℃，水需要吸收的热量 [2]全自动煮茶炉烧水时的电功率为1400W，该次烧水耗时5分钟，电流做功放出热量 则其加热效率 12. 小明家的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家同时工作的用电器总功率不能超过___________W，全自动煮茶炉中清洁锅的电功率为800W，使用它消毒茶具6分钟，电能表指示灯闪烁___________次。 【答案】 ①. 8800 ②. 288 【解析】 【详解】[1]电能表上所标“220V 20（40）A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，他家同时使用的用电器总功率不能超过 [2]“”表示每消耗1电能，指示灯闪烁3600次。全自动煮茶炉中清洁锅的电功率为800W，使用它消毒茶具6分钟，消耗的电能为 电能表指示灯闪烁的次数为 13. 当全自动煮茶炉的烧水壶中水位降到100mL时，电压表V的示数低至某值，加水系统开始工作，向烧水壶补水，当到达最大水量1L时停止注水，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=4.5V，定值电阻R2=20Ω，烧水壶的重力为2N，R1为力敏电阻，其阻值大小与压力关系如图乙所示，当刚开始注水时，电压表V的示数为___________V；若用R0代替R2，串联入量程为0~0.6A的电流表、电压表V1量程选0~3V，组成丙图所示电路，在煮茶炉自动注水的过程中，为了保证电路安全，R0阻值选择的范围为___________Ω。 【答案】 ①. 2 ②. 2.5~10 【解析】 【详解】[1]刚开始注水时，全自动煮茶炉的烧水壶中水位降到100mL，即100cm3，则烧水壶中水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×100×10-6m3=0.1kg 水的重力 G=mg=0.1kg×10N/kg=1N 烧水壶的重力为2N，此时压敏电阻受到的压力大小等于水的重力和烧水壶的重力之和，即压敏电阻受到的压力 F压=G壶+G=2N+1N=3N 由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为25Ω，根据欧姆定律可知，电路中的电流 电压表V的示数 U2=IR2=0.1A×20Ω=2V [2]为了保证电路安全，应在压敏电阻接入电路中的阻值最小时计算R0的阻值范围，在煮茶炉自动注水的过程中，压敏电阻受到的压力逐渐变大，由图乙可知，压敏电阻接入电路中的阻值逐渐减小，电路中的电流变大，当烧水壶中水的质量最大时，压敏电阻接入电路中的电阻最小，电路中的电流最大，当到达最大水量1L时，烧水壶中水的质量 m大=ρ水V大=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg 水的重力 G大=m大g=1kg×10N/kg=10N 烧水壶的重力为2N，此时压敏电阻受到的压力大小等于水的重力和烧水壶的重力之和，即压敏电阻受到的压力 F压'=G壶+G大=2N+10N=12N 由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为5Ω，串联入量程为0~0.6A的电流表、电压表V1量程选0~3V，当电路中的电流最大为0.6A时，电路中的总电阻 则R0的阻值 R0=R总-R1'=7.5Ω-5Ω=2.5Ω R0两端的最大电压为3V，此时电路中的电流 则R0的阻值 所以R0的阻值范围是2.5~10Ω。 14. （1）如图所示，是通电螺线管的磁感线分布，请在括号里标上电源的“+”或“-”。 （2）在图中补画两条导线组成串联电路，开关闭合后灯泡和发光二极管都能发光。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极，所以螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极，如下图： 【小问2详解】 二极管具有单向导电性，所以发光二极管的长脚应连接开关左边的接线柱，短脚连接小灯泡左边的接线柱，如下图： 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 生活物理第一实验小组的小晨和小莉为探究串联电路电压规律，连接的电路如图甲。 1.4 1.4 2.8 （1）小晨根据图甲连接电路，连接电路时，开关必须___________； （2）小晨测出的电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确，接下来他应该___________，再次测量L1两端的电压； （3）在测L2两端的电压时，小晨准备将电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。小莉认为这样操作是___________的（选填“正确”或“错误”），理由是___________； （4）正确测量后，将数据记录在表格中。小晨分析实验数据得出实验结论：串联电路各部分电路两端电压相等。为了使实验结论具有普遍性，应选择多个___________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡进行多次实验； （5）在后续实验中，小莉发现一个灯较亮，一个灯较暗，造成这种现象的原因是___________。 A. 灯泡的规格不同 B. 流过两个灯泡的电流不同 C. 较暗的灯泡断路 【答案】（1）断开 （2）电压表改接0~3V量程 （3） ①. 错误 ②. 电压表正负接线柱接反 （4）不同 （5）A 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时，开关要断开。 【小问2详解】 图乙中，电压表使用大量程，分度值为0.5V，示数为1.5V，指针偏转角度较小，为了使测量结果更准确，接下来他应该接0~3V的小量程再次测量出L1两端的电压。 【小问3详解】 [1][2]这种做法错误；测L1两端的电压时，A与电压表的负接线柱相连；小晨保持电压表的B接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，则会造成电流从负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，故不能测出L2两端电压。 【小问4详解】 串联电路的电源电压等于各用电器电压之和，但各用电器两端的电压不一定相等，所以小晨的结论是错误的，错误的原因是选择的小灯泡规格是相同的，由于串联电路的电流处处相等，小灯泡电阻相同，小灯泡两端的电压会相同，因此应换用不同规格的小灯泡多次实验，避免偶然性，得到普遍规律。 【小问5详解】 串联电路中电流处处相等，若一个灯泡断路，则另一个灯泡也不会亮，因此小莉发现一个灯较亮，一个灯较暗，原因是灯泡的规格不同，由可知，灯泡的实际功率不同，因此灯泡亮度不同。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 16. 生活物理第二实验小组的小熊和小建在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。 （1）小熊在连接电路时多连了一条线，导线___________（选填“a”、“b”、“c”）； （2）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于___________端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关，小熊发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是___________； A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器断路 C. 小灯泡短路 D. 电流表短路 （4）调节滑动变阻器，测出多组数据，并作出如图乙所示I﹣U图像，解决以下问题： ①小灯泡的额定功率为___________W； ②电流表示数越大，小灯泡的亮度___________（选填“越暗”、“越亮”或“不变”）； ③由图乙可知当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为___________。 A.10Ω B.9Ω C.8Ω D.6Ω （5）小灯泡正常发光时功率为P额，电流为0.15A时小灯泡功率为P，则P___________（选填“>”、“＜”或“=”）； （6）小熊提议，可以用现有的器材来探究电流与电压的关系，小建立刻反对说不能完成此实验，小建的理由是___________。 【答案】（1）c （2）A （3）A （4） ①. 0.75 ②. 越亮 ③. C （5）＜ （6）灯丝电阻随温度升高而变大 【解析】 【小问1详解】 实验中，滑动变阻器与灯泡串联，电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，因此导线c是多余的。 【小问2详解】 为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即A端。 【小问3详解】 闭合开关，小熊发现电流表无示数，则电路存在断路，电压表示数为电源电压，说明电压表与电源之间是连通的，则故障可能是与电压表并联的灯泡断路了。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问4详解】 ①[1]由图乙可知，当灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率为 ②[2]由图乙可知，随着灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流逐渐增大，即电流表的示数逐渐增大，由可知灯泡的实际功率逐渐增大，因此电流表示数越大，小灯泡的亮度越亮。 ③[3]当灯泡正常发光时，灯泡的电阻为 由图乙图象可知，小灯泡的电阻随着电压的增大而增大，因此当小灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻小于8.3Ω；由图乙图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时小灯泡的电流小于0.3A，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻大于 则当灯泡两端电压为2V时，灯泡的电阻 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问5详解】 灯泡的额定电流为，当电流为0.15A时，大小为额定电流的一半，即 灯泡的额定功率，此时电流小于灯泡的额定电流，灯丝温度较低，电阻小于灯泡正常发光时的电阻，即，此时灯泡的功率为 因，故 【小问6详解】 探究电流与电压的关系时，要保持电阻阻值不变，但是小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是定值，因此用现有器材不能探究电流与电压的关系。 17. 生活物理实验第三小组的露露和霜霜在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中，做了充分的准备。电源电压6V恒定不变，电压表（量程为0~3V）、电流表（量程为0~0.6A），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）在“探究电流与电阻的关系”实验中，露露连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表和电压表会出现的现象是___________，经检查电路接错，只改接一根导线即可使电路连接正确，请找出接错的导线并标记“×”，再画出正确的连接在答题卡上___________； （2）正确连接电路后，露露将5Ω的电阻接入电路中，电流表的读数如图乙，为___________A时，露露记录了第一组数据； （3）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调整电路，使电压表示数仍为___________V，此时滑动变阻器接入电路的阻值比前次实验___________（选填“大”或“小”）； （4）随后将15Ω、20Ω和25Ω的电阻依次接入电路中。为完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于___________Ω，第5次实验时的电路的总功率与第1次实验相差___________W； （5）接下来霜霜在“探究电流与电压的关系”实验中，她和露露讨论完成了该实验方案的三次设计，如图丁，从A、B、C三幅电路图可以看出他们对实验不断改进的设计过程。其中由图B到图C，改进的主要理由是___________。 【答案】（1） ①. 见解析 ②. （2）0.4 （3） ①. 2 ②. 大 （4） ①. 50 ②. 1.92 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，电压表与定值电阻串联，电流表与定值电阻并联，由于电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，因此电流表的示数为零，电压表测电源电压，由于电压表选用的0~3V的量程，电源电压是6V，此时电压超过了电压表的量程，因此电压表的指针迅速偏转到最右侧；所以电压表应与定值电阻并联，电流表应与定值电阻串联，如图所示： 【小问2详解】 由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示图像数为0.4A。 【小问3详解】 [1][2]电阻两端的电压 UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V 根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V时，记录电流表示数。 【小问4详解】 [1]实验中使用定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑=U-UV=6V-2V=4V 滑动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，滑动变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2×25Ω=50Ω 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于50Ω。 [2]第5次实验时的电路的电流 第5次实验时的电路的总功率 P5=UI5=6V×0.08A=0.48W 第1次实验时的电路的总功率 P1=UI1=6V×0.4A=2.4W 第5次实验时的电路的总功率与第1次实验相差 ΔP=P1-P5=2.4W-0.48W=1.92W 【小问5详解】 图C中连接滑动变阻器，可改变电阻的电压，由图B到图C，可方便改变定值电阻两端电压，从而多次测量，得出普遍性的规律。 四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。） 18. 如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，R1=5Ω，R2=15Ω，当只闭开关S，求： （1）电流表的示数。 （2）再闭合S1，电阻R2通电100s产生的热量。 【答案】（1）0.9A （2）135J 【解析】 【小问1详解】 电源电压恒为4.5V，R1=5Ω，当只闭开关S，电路为R1的简单电路，电流表测电路的电流，由欧姆定律可知电流表的示数为 【小问2详解】 再闭合S1，两电阻并联，根据并联电路各支路电压相等，电阻R2通电100s产生的热量 19. 如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V  0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω  1A”的字样，R1=20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V； （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表的示数； （3）任意闭合和断开开关，在保证电路安全的情况下，R1的电功率变化范围； 【答案】（1）10Ω （2）0.4A （3）0.2W~1.8W 【解析】 【小问1详解】 由可得，灯泡L正常发光时电阻为 【小问2详解】 当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联，通过R2的电流 通过R1的电流为 由并联电路的电流特点可知，干路的电流为 由图可知，电流测量干路的电流，因此电流表的示数为0.4A。 【小问3详解】 任意闭合和断开开关，当S1​、S2断开，S3接a时，R1​与R2​、灯泡串联；由电路图可知，电压表V测量滑动变阻器的电压，电压表量程为0~3V，则滑动变阻器最大电压为3V，滑动变阻器允许接入电路的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，此时电路总电阻最大，根据可知，电路中电流最小，所以R1两端电压最小，由可知，R1​的电功率最小；电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器电压为3V，则R1​与灯泡的电压之和为 6V-3V=3V 又因为R1=20Ω，RL=10Ω，根据串联电路分压规律可知，R1两端电压为 则R1​的最小电功率 当S1​、S2​均闭合，S3接a或b时，此时R1​两端的电压等于电源电压，由可知，此时R1​的电功率最大，则R1​的最大电功率 所以，R1​的电功率变化范围为0.2W～1.8W。 20. 今年冬天，小明给爷爷奶奶买了一款新型电热毯。它电热丝由铁铬铝合金制成，这种材料具有良好的抗氧化性能，能够在高温下稳定工作，如图甲所示。电热毯可左右分区控制温度，额定电功率各为80W，额定电压220V，查阅资料得知该铁铬铝合金丝每米的电阻为55Ω。求： （1）整张电热毯所用铁铬铝合金丝的长度； （2）如图乙小明测得电热丝R1的实际功率为64.8W，此时R1两端的实际电压； （3）如图丙小明给右区电热丝R2串联滑动变阻器R0以实现在不同温度下的恒温状态，右区电热丝R2每分钟向外散失的热量Q跟与环境温度的温差关系如下表所示，当R0=363Ω时，在温度为10℃的房间使用，该电热毯右区将温度保持大约在多少℃？（滑动变阻器R0产生的热量不计） 热量Q/J 500 1120 1875 温差Δt/℃ 5 15 25 【答案】（1）22m （2）198V （3）35℃ 【解析】 【分析】 【小问1详解】 由可得，电热毯每一边的电阻 则电热毯所用铁铬铝合金丝的长度 【小问2详解】 由 可得，R1 两端的实际电压 【小问3详解】 R0=363Ω与右区电热丝R2串联，电路总电阻 电路中的电流 滑动变阻器R0产生的热量不计，电热丝R2每分钟向外散失的热量 由表格数据可知，当Q=1875J时，温差 因在温度为10∘C的房间使用， 故电热毯右区的温度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$