重庆南岸区2024-2025学年九年级上学期期末物理质量检测题

2024-2025学年重庆市南岸区九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共10个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分） 1．（3分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．对人体的安全电压不高于220V B．人感觉舒适的洗澡水温度约为25℃ C．普通家庭每户每月用电约3.6×106J D．教室一盏日光灯的电功率约为40W 2．（3分）下列对谚语中涉及的物态变化分析正确的是（　　） A．大雪河封住，冬至不行船—“雪”的形成是凝华现象，需要吸热 B．雷打立春节，惊蛰雨不歇—“雨”的形成是升华现象，需要吸热 C．大雾不过晌，过晌听雨响—“雾”的形成是液化现象，需要放热 D．十月打了霜，来年粮满仓—“霜”的形成是凝固现象，需要放热 3．（3分）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，下列说法正确的是（　　） A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B．高温烧制时，通过热传递的方式改变其内能 C．高温烧制时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D．烧制结束后，冷却了的砖块内能将减小为零 4．（3分）如图所示，街头常有糖炒板栗的清香弥漫在风中，下列关于糖炒板栗的说法中正确的是（　　） A．板栗的清香弥漫在空中说明分子在不停地做有规则运动 B．炒板栗时，主要是通过做功的方式来使板栗内能增大的 C．炒板栗时，锅中的小石子升温快是因为小石子比热容小 D．板栗炸裂时能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同 5．（3分）安全用电是每一位公民的必备素养。在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（　　） A．更换灯泡时不需要断开开关 B．电冰箱的金属外壳需接地线 C．电路着火可以立即用水扑灭 D．湿抹布可擦拭工作中的台灯 6．（3分）如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关S1和S2。下翻遮阳板并打开镜子移门，镜灯亮；关闭镜子移门或向上折遮阳板（　　） A． B． C． D． 7．（3分）小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 8．（3分）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体，烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲＜R乙＝R丙，烧瓶内插入相同的温度计。下列说法正确的是（　　） A．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少 B．比较甲、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中所装液体比热容小 C．比较乙、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中液体吸收的热量少 D．通电一段时间，水和煤油均未沸腾，温度计示数大小关系为t甲＜t乙＝t丙 9．（3分）如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S（　　） A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小 C．电流表的示数越大 D．电流表的示数越小 10．（3分）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．电压表的最大示数为6V C．电路的总功率变化了0.4W D．电流表的示数变化了0.8A 二、填空题（共10个小题，作图2分，其余每空1分，共20分） 11．（2分）1826年，德国物理学家 　 　通过实验与理论研究得出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的规律。为了纪念他　 　的单位。 12．（2分）固态沥青属于 　 　（选填“晶体”或“非晶体”）；用液态沥青做屋顶防水时，液态沥青凝固的过程中　 　（选填“升高”“降低”或“不变”）。 13．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，空气的内能 　 　，该过程与内燃机的 　 　冲程相反。 14．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒因 　 　（选填“失去”或“得到”）电子而带负电，用它去靠近吊在细线上不带电的泡沫小球时，小球会被吸引过来，那么，立即分开的原因是 　 　。 15．（2分）便携卡式炉采用丁烷作为燃料。若用卡式炉给装有质量为1kg、温度为25℃水的水壶加热至100℃，水吸收的热量是 　 　J；若卡式炉的加热效率为52.5%，在不计水壶吸热的情况下　 　kg。[已知： 16．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R1与R2的阻值之比为2：3。当开关S1、S2均闭合，甲、乙均为电压表时，甲、乙两电表示数之比为 　 　；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙均为电流表时，甲、乙两电表示数之比为 　 　。 17．（2分）如图所示是一种新型计费式插座。小雨将电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如表一所示；当水烧开时，电水壶的实际功率为 　 　kW。若电能表的常数为1500imp/（kW•h），该过程中电能表指示灯将闪烁 　 　次。[已知电费单价：0.5元/kW•h] 表一 时钟14：20：23 电压218.2V 电费00.00元 表二 时钟14：26：23 电压218.2V 电费00.10元 18．（2分）如图所示是定值电阻R和灯泡L的电流随两端电压的变化图像。若将R与L串联在4V电源两端，此时电阻R与灯泡的L电阻之比为 　 　；若将电阻R与灯泡L并联，当干路电流为0.8A时，电路消耗的总功率为 　 　W。 19．（2分）如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由9V变为3V。则电源电压为 　 　V；S1由闭合到断开，电路消耗的总功率之比为 　 　。 20．（1分）如图所示，开关闭合后，位于螺线管上端的小磁针逆时针旋转90°。请你在括号中标出电源的极性。 21．（1分）如图所示，请你将带有保险盒的三孔插座正确接入电路中。 三、实验探究题（本题共3个小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分。） 22．（6分）明和小华都选用如图1所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。 （1）实验时所选用的温度计应该是 　 　（填“酒精”或“水银”）温度计（在1标准大气压下，水银的沸点是357℃，酒精的沸点是78℃）；为了完成实验，还需要的测量仪器是 　 　； （2）水沸腾时，继续加热，水的温度 　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）；实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像（如图2所示），则a同学所用水的质量 　 　（选填“较大”、或“较小”）； （3）将开水倒入烧瓶，如图（3）所示，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 　 　（填物态变化的名称），瓶内气压减小，水的沸点 　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）； 23．（6分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻关系”的实验中，小南所用器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（50Ω，1A）、开关、学生可调电源电压、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω） （1）小南在“探究电流与电压的关系”时，依次设计了三次实验电路，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中的 　 　不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑片使电阻R两端的电压 　 　； （2）图丁是小南连接的实物电路，请你将实物图补充完整（要求滑片向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大）； （3）电路连接正确后，闭合开关，小南发现电流表有示数，原因可能是定值电阻R 　 　； （4）小南在“探究电流与电阻关系”的实验中，得到了如表的实验数据，所测数据中第 　 　组有误，分析发现是在更换电阻后未调节滑片使电阻两端的电压保持不变，此实验中所用的电源电压为 　 　V。 实验组数 ① ② ③ ④ ⑤ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.60 0.40 0.20 0.15 0.12 24．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小洋小组选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、标有“40Ω，1A”的滑动变阻器和导线若干进行实验 （1）如图甲是小洋连接的电路，其中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打一个“×”； （2）小洋正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表示数如图乙所示　 　V；为了测出小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直到小灯泡正常发光。若小灯泡正常发光时电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为 　 　W； （3）小洋继续调节滑动变阻器滑片，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针 　 　（选填“回到0刻度”或“超过满刻度”）； （4）同组的小新为了尽快完成实验，他在灯泡两端电压为2V时，测出的电流为0.25A　 　Ω，然后根据求出灯泡额定功率。小新求出的额定功率与小洋测出的额定功率相比　 　（选填“偏大”或“偏小”），原因是 　 　。 四、计算论述题（本题共4个小题，第24题4分，第25题8分，第26题8分，共20分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出答案的不能得分） 25．（4分）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A。求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通电1min，电流通过R1做的功。 26．（8分）如图甲所示是一款额定电压为220V的家用滴滤式咖啡壶，简化后的电路如图乙所示，其中R0是加热电阻丝，在某次“自动加热一保温”程序中，R0的功率随时间变化的关系如图丙所示，求： （1）加热时电路中的电流； （2）R的阻值； （3）在这次工作中咖啡壶消耗的电能。 27．（8分）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V，3.6W”（不计温度对灯丝电阻的影响），电压表量程为0～15V，当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在保证电路各元件安全的情况下，任意闭合开关和移动滑片，电路消耗的最大功率与最小功率之差。 五、综合应用题（本题共1个小题，共10分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式） 28．（10分）在2024年的青少年科技创新大赛上，小南同学设计了一件电热羽绒背心，该背心内置有加热片，它可以根据需要进行高、低两挡温度调节，其内置电路简化原理如图乙所示，可上下平动调节，a、b、c为开关的三个触点，高温挡功率为18W，低温挡功率为8W。请你完成下列问题： （1）该电热羽绒背心加热的原理是电流的 　 　；当温控开关S和触点 　 　（选填“a”、“b”或“c”）相连时，电热片处于低温挡。 （2）求电阻R1和R2的阻值。 （3）小南同学根据所学知识将该电热羽绒背心的电路原理图修改成了如图丙所示的电路，该电路同样也有两个挡位，求电路丙的高温挡功率和低温挡功率。 （4）为确保安全，该智能背心的电路中还连接有熔断器，当电路总电流超过2.5A时 2024-2025学年重庆市南岸区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B C B A C A A D 一、选择题（本题共10个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分） 1．（3分）下列物理量最接近实际的是（　　） A．对人体的安全电压不高于220V B．人感觉舒适的洗澡水温度约为25℃ C．普通家庭每户每月用电约3.6×106J D．教室一盏日光灯的电功率约为40W 【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、对人体的安全电压不高于36V； B、人感觉舒适的洗澡水温度约为40℃； C、普通家庭每户每月用电约100度＝100kW•h＝3.6×106J，故C不符合实际； D、教室一盏日光灯的电功率约为40W。 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。 2．（3分）下列对谚语中涉及的物态变化分析正确的是（　　） A．大雪河封住，冬至不行船—“雪”的形成是凝华现象，需要吸热 B．雷打立春节，惊蛰雨不歇—“雨”的形成是升华现象，需要吸热 C．大雾不过晌，过晌听雨响—“雾”的形成是液化现象，需要放热 D．十月打了霜，来年粮满仓—“霜”的形成是凝固现象，需要放热 【分析】（1）物质由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固，由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化，由固态直接变为气态叫升华，由气态直接变为固态叫凝华； （2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。 【解答】解：A、雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，凝华放热； B、雨是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，液化放热； C、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，液化放热； D、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，凝华放热。 故选：C。 【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。 3．（3分）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，下列说法正确的是（　　） A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B．高温烧制时，通过热传递的方式改变其内能 C．高温烧制时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D．烧制结束后，冷却了的砖块内能将减小为零 【分析】热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量。 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。 内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。 【解答】解：A.热量是一个过程量，不能说物体含有或具有热量，热量是热传递过程中物体内能的改变量； B.高温烧制时，通过热传递的方式改变其内能； C.高温烧制时，燃料热值不变； D.烧制结束后，冷却了的砖块内能不为零； 故选：B。 【点评】本题考查热量及热值的概念，改变内能的方法及一切物体都有内能，属于基础题。 4．（3分）如图所示，街头常有糖炒板栗的清香弥漫在风中，下列关于糖炒板栗的说法中正确的是（　　） A．板栗的清香弥漫在空中说明分子在不停地做有规则运动 B．炒板栗时，主要是通过做功的方式来使板栗内能增大的 C．炒板栗时，锅中的小石子升温快是因为小石子比热容小 D．板栗炸裂时能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同 【分析】（1）扩散现象说明物质的分子在不停地做无规则运动； （2）改变物体内能的两种方式：做功和热传递； （3）对于比热容小的物质来说，在质量和吸收的热量均相同时，其温度升高得快； （4）汽油的压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中，将内能转化为机械能。 【解答】解：A、板栗的清香弥漫在空中，说明分子在不停地做无规则运动； B、糖炒板栗时，是通过热传递的方式增大了板栗的内能； C、用小石头和板栗同炒能提高效率，升温快； D、板栗炸裂时，能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同。 故选：C。 【点评】本题以“糖炒板栗”为情景，考查了四冲程的能量转化、分子的热运动、物体内能的改变和比热容的相关知识，比较简单。 5．（3分）安全用电是每一位公民的必备素养。在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（　　） A．更换灯泡时不需要断开开关 B．电冰箱的金属外壳需接地线 C．电路着火可以立即用水扑灭 D．湿抹布可擦拭工作中的台灯 【分析】（1）更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关，防止发生触电事故； （2）有金属外壳的用电器，外壳要保持良好接地； （3）生活用水是导体。 【解答】解：A、更换灯泡时容易碰到金属部分，故A不符合安全用电原则； B、电冰箱使用三孔插座，金属是导体，会使金属外壳带电，电流就通过地线，而防止了触电事故的发生； C、发现电路着火时，所以不能用水扑灭，故C不符合安全用电原则； D、湿抹布容易导电，故D不符合安全用电原则。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。 6．（3分）如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关S1和S2。下翻遮阳板并打开镜子移门，镜灯亮；关闭镜子移门或向上折遮阳板（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析两个开关的连接方式，找出正确的电路图。 【解答】解：两个开关同时闭合，灯所在电路才能闭合；其中一个开关断开，使灯熄灭，两个开关应该串联后与灯串联接在电路中。 故选：A。 【点评】本题考查了电路的设计，知道两个开关的连接方式是解题的关键，属于基础题。 7．（3分）小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 【分析】判断电源的正负极，可以利用电流表、电压表、通电直导线、通电螺线管的磁极来进行判断，再结合选项分析判断对错。 【解答】解： A、试电笔是测量家庭电路的，故A选项错误； B、灯泡没有正负接线柱之分，所以无法判断； C、通电螺线管的磁极方向可以通过小磁针偏转来判断，因此可以辨别电源正负极； D、与C类似，无论电流方向如何都可以吸引，故D选项错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电源正负极的判别方式，结合了“电生磁”现象中的“安培定则”来判断方向，属于基础题，难度不大。 8．（3分）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体，烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲＜R乙＝R丙，烧瓶内插入相同的温度计。下列说法正确的是（　　） A．比较甲、乙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少 B．比较甲、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中所装液体比热容小 C．比较乙、丙温度计的示数，可得出升温慢的烧瓶中液体吸收的热量少 D．通电一段时间，水和煤油均未沸腾，温度计示数大小关系为t甲＜t乙＝t丙 【分析】（1）质量相等、初温相同的同种液体，升温慢的吸收的热量少； （2）不同液体吸收相同热量，相同质量时比热容越小，温度变化越大； （3）比较液体吸热的多少，应采用相同的加热装置，通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少； （4）电流产生热量与电流、电阻和通电时间三个因素有关，根据焦耳定律和比热容分析即可。 【解答】解：A、甲、乙烧瓶中分别装有质量相等，比较甲，可得出升温慢的烧瓶中电阻丝放出热量少； B、探究液体比热容的大小需控制液体吸收热量相等、电阻和通电时间三个因素有关，通过各个电阻的电流相同，甲、丙两烧瓶中的电阻不同，不能完成实验探究； C、为了比较水和煤油吸热的多少，通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少； D、根据焦耳定律可知甲，电流相同，电阻越大，故乙的温度要大于甲的温度； 根据焦耳定律可知乙、丙中，水的比热容大，故温度计示数高低关系为t丙＞t乙＞t甲，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查控制变量法和焦耳定律的灵活运用。 9．（3分）如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S（　　） A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小 C．电流表的示数越大 D．电流表的示数越小 【分析】分析电路连接，根据串联分压原理结合欧姆定律分析回答。 【解答】解：由图可知，R0和滑动变阻器R的最大阻值串联，电流表测电路中的电流；闭合开关S，滑动变阻器滑片向下移动，电阻变大，电压表示数变大，电路的总电阻不变，电路的电流大小不变，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，分析电路连接是解题的关键。 10．（3分）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．电压表的最大示数为6V C．电路的总功率变化了0.4W D．电流表的示数变化了0.8A 【分析】由图甲可知，滑动变阻器R1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流； （1）根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联特点和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压； 电压表测变阻器两端的电压，当变阻器接入电路的阻值最大时，由串联分压的规律可知此时电压表示数最大，且此时电流最小，由欧姆定律可求出电压表的最大示数； （2）根据电功率公式P＝可知，电源电压一定时，整个电路的电功率与总电阻成反比，则滑动变阻器的阻值为0时，电路的总电阻最小，总功率最大，滑动变阻器的阻值为20Ω时，总电阻最大，总功率最小；根据电功率公式P＝和电阻的串联特点求出总功率的最大值和最小值，然后求出整个电路电功率的变化值； （3）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，电路总电阻最小，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，进一步计算此时通过电路的电流，据此计算电流表的示数变化量。 【解答】解：AB、由图甲可知1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流； 由图乙可知，当滑动变阻器的阻值R5＝10Ω时，它的电功率为3.6W， 由P＝UI＝I7R可得，此时电路中电流I1＝＝＝7.6A； 当滑动变阻器的阻值R1′＝20Ω时，它的电功率为8.2W2＝＝＝0.4A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变， 所以，由欧姆定律可得 U＝I6（R+R1）＝I2（R+R3′），即0.6A×（R+10Ω）＝4.4A×（R+20Ω）， 解得：R＝10Ω； 电源的电压U＝I1（R+R3）＝0.6A×（10Ω+10Ω）＝12V； 经计算可知电源电压U＝12V，故A错误； 电压表测变阻器两端的电压，当变阻器接入电路的阻值最大为20Ω，且此时电流最小为I3＝0.4A， 则电压表的最大示数UVmax＝I3R1max＝0.8A×20Ω＝8V，故B错误； C、根据电功率公式P＝，电源电压一定时， 则滑动变阻器的阻值为7时，电路的总电阻最小，滑动变阻器的阻值为20Ω时，总功率最小， 故Pmax＝＝＝14.4W，Pmin＝＝＝4.8W， 则整个电路电功率的变化量ΔP＝Pmax﹣Pmin＝14.2W﹣4.8W＝7.6W，故C错误； D、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路总电阻最小， 此时通过电路的电流：I＝＝＝7.12A， 则电流表的示数变化了ΔI＝I﹣I2＝0.12A﹣7.4A＝0.7A，故D正确。 故选：D。 【点评】该题主要考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，难点是利用电功率的不同表达式，确定整个电路功率的最大值和最小值。 二、填空题（共10个小题，作图2分，其余每空1分，共20分） 11．（2分）1826年，德国物理学家 　欧姆　通过实验与理论研究得出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的规律。为了纪念他　电阻　的单位。 【分析】根据对物理学史知识的了解可直接作答。 【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，这一规律被称为欧姆定律，我们把他的名字命名为电阻的单位。 故答案为：欧姆；电阻。 【点评】本题考查了我们对欧姆定律发现过程的了解，属物理常识，应该了解。 12．（2分）固态沥青属于 　非晶体　（选填“晶体”或“非晶体”）；用液态沥青做屋顶防水时，液态沥青凝固的过程中　降低　（选填“升高”“降低”或“不变”）。 【分析】常见的晶体有各种金属，海波、冰、食盐、水晶、固态的酒精等；常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香。 物质由液态变为固态的过程，叫凝固，非晶体凝固过程，放热温度降低。 【解答】解：固态沥青属于非晶体；用液态沥青做屋顶防水时，温度降低。 故答案为：非晶体；降低。 【点评】本题考查常见的非晶体及凝固特点。 13．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，空气的内能 　增加　，该过程与内燃机的 　做功　冲程相反。 【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高； 内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能。 【解答】解：压缩筒内空气做功，使空气的内能增大；压缩过程中，故该过程中； 故答案为：增加；做功。 【点评】本题主要考查了物体内能的改变、内燃机的冲程的能量转化，属于基础知识。 14．（2分）用毛皮摩擦过的橡胶棒因 　得到　（选填“失去”或“得到”）电子而带负电，用它去靠近吊在细线上不带电的泡沫小球时，小球会被吸引过来，那么，立即分开的原因是 　同种电荷相互排斥　。 【分析】摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电，用它去靠近吊在细线上不带电的泡沫小球时，泡沫小球因与橡胶棒接触而带上负电荷。 故答案为：得到；同种电荷相互排斥。 【点评】本题考查了摩擦起电的实质，电荷间的相互作用规律，属于基础性题目。 15．（2分）便携卡式炉采用丁烷作为燃料。若用卡式炉给装有质量为1kg、温度为25℃水的水壶加热至100℃，水吸收的热量是 　3.15×105　J；若卡式炉的加热效率为52.5%，在不计水壶吸热的情况下　0.0125　kg。[已知： 【分析】（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量； （2）利用η＝计算出丁烷气体完全燃烧放出的热量，然后利用Q放＝mq计算出丁烷的质量。 【解答】解：（1）水吸收的热量为： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝7.15×105J； （2）由η＝知，丁烷完全燃烧放出的热量为： Q放＝＝＝6×105J， 由Q放＝mq知，丁烷的质量： m＝＝＝2.0125kg。 故答案为：3.15×105；6.0125。 【点评】本题考查热量的计算，主要有水吸热公式、燃料燃烧放热公式以及热效率公式的应用。 16．（2分）如图所示电路，电源电压不变，R1与R2的阻值之比为2：3。当开关S1、S2均闭合，甲、乙均为电压表时，甲、乙两电表示数之比为 　3：5　；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙均为电流表时，甲、乙两电表示数之比为 　5：2　。 【分析】由图可知，当开关S1、S2均闭合，甲、乙均为电压表时，R1与R2串联，电压表甲测R2两端的电压，电压表乙测电源电压。根据串联电路的分压关系可得R1和R2两端的电压之比，根据串联电路的电压规律可得R2两端的电压与电源电压之比，即甲、乙两电压表的示数之比； 当开关S1闭合、S2断开，甲、乙均为电流表时，R1与R2并联，电流表甲测干路电流，电流表乙测通过R2的电流。根据并联电路的分流关系可得通过R1、R2的电流之比，根据并联电路的电流规律可得干路电流与通过R2的电流之比，即甲、乙两电流表的示数之比。 【解答】解：由图可知，当开关S1、S2均闭合，甲、乙均为电压表时，R3与R2串联，电压表甲测R2两端的电压，电压表乙测电源电压。 根据串联电路的分压关系可得，R2和R2两端的电压之比为U1：U5＝R1：R2＝2：3， 根据串联电路电压规律可得，电源电压和R2两端的电压之比，即甲 U甲：U乙＝U8：U＝U2：（U1+U7）＝3：（2+7）＝3：5； 当开关S5闭合、S2断开，甲、乙均为电流表时，R1与R7并联，电流表甲测干路电流2的电流。 根据并联电路的分流关系可得通过R1、R4的电流之比为I1：I2＝R5：R1＝3：8， 根据并联电路的电流规律可得干路电流与通过R2的电流之比，即甲 I甲：I乙＝I：I2＝（I6+I2）：I2＝（6+2）：2＝7：2。 故答案为：3：4；5：2。 【点评】本题考查串、并联电路的电流、电压规律和分压、分流关系，能正确判断开关在不同状态下电路的连接方式和电压表、电流表的测量对象是解题的关键。 17．（2分）如图所示是一种新型计费式插座。小雨将电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如表一所示；当水烧开时，电水壶的实际功率为 　2　kW。若电能表的常数为1500imp/（kW•h），该过程中电能表指示灯将闪烁 　300　次。[已知电费单价：0.5元/kW•h] 表一 时钟14：20：23 电压218.2V 电费00.00元 表二 时钟14：26：23 电压218.2V 电费00.10元 【分析】（1）由电价和显示费用求出消耗的电能；根据P＝得到求出实际功率； （2）根据消耗的电能和参数得到该过程中电能表指示灯将闪烁的次数。 【解答】解：由表中数据可知，水烧开时，由题意可知＝0.5kW•h、丙可知， 实际功率为：P实＝＝2kW； 若电能表的常数为1500imp/（kW•h），该过程中电能表指示灯将闪烁次数5.2kW•h×1500imp/（kW•h）＝300imp。 故答案为：2；300。 【点评】此题主要考查学生对于电能、电功率和电能表参数的理解和掌握，熟悉公式是解题关键。 18．（2分）如图所示是定值电阻R和灯泡L的电流随两端电压的变化图像。若将R与L串联在4V电源两端，此时电阻R与灯泡的L电阻之比为 　3：1　；若将电阻R与灯泡L并联，当干路电流为0.8A时，电路消耗的总功率为 　2.4　W。 【分析】（1）根据串联电路电压特点结合图象读出对应的电流，由欧姆定律计算定值电阻R与灯泡的L电阻之比； （2）根据并联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压，由P＝UI可得电路消耗的总功率。 【解答】解：若将L和R串联在4V的电源两端，结合串联电路的电流，通过分析可知，R两端电压为3V， 由欧姆定律可知电阻R与灯泡的L电阻之比为：＝＝＝＝； 由图可知若将R与L并联在3V的电源两端时，则R与L两端的电压均为3V，通过L和R的电流分别为7.5A和0.2A， 根据并联电路电流的规律可知电路中电流为I＝IR+IL＝0.3A+4.5A＝0.3A，电路消耗的总功率P＝U′I′＝3V×0.5A＝2.4W。 故答案为：8：1；2.7。 【点评】本题考查了串、并联电路电压、电流的特点以及电功率公式的应用，关键是根据图象得出有用的信息。 19．（2分）如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由9V变为3V。则电源电压为 　9　V；S1由闭合到断开，电路消耗的总功率之比为 　3：1　。 【分析】（1）开关S闭合，S1闭合时，电压表测量电源电压，根据电压表示数即可得出电源电压； （2）开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压；根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出R1与R2的阻值之比； （3）由于电源电压不变，则根据电阻的串联特点求出S1断开前后的总电阻之比，然后根据P＝求出整个电路消耗的电功率之比。 【解答】解：开关S闭合，S1闭合时，电压表测量电源电压； 开关S闭合，S1断开时，R2与R2串联，电压表测量R2两端的电压，则U7＝3V；根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：U1＝U﹣U4＝9V﹣3V＝7V， 由于串联电路中电流处处相等，则R1：R2＝：＝U1：U5＝6V：3V＝5：1； 开关S闭合，S1闭合时，只有R4连入电路，开关S闭合，S1断开时，R1与R5串联，则S1断开前后的总电阻之比为R闭合：R断开＝R2：（R3+R2）＝1：（6+2）＝1：4，则S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比P闭合：P断开＝：＝R断开：R闭合＝3：1。 故答案为：2；3：1。 【点评】本题主要考查欧姆定律电功率以及串并联电路的特点，是一道综合题，较难。 20．（1分）如图所示，开关闭合后，位于螺线管上端的小磁针逆时针旋转90°。请你在括号中标出电源的极性。 【分析】首先根据“开关闭合后，位于螺线管上端的小磁针逆时针旋转90°。”可知螺线管的磁极，然后利用安培定则可知电源的正负极。 【解答】解：已知开关闭合后，位于螺线管上端的小磁针逆时针旋转90°，螺线管左端为N极，由安培定则可得，故电源右侧为正极，如图所示： 【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。 21．（1分）如图所示，请你将带有保险盒的三孔插座正确接入电路中。 【分析】三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，带保险盒的插座，将保险盒接在火线上。 【解答】解： 三孔插座的上孔接地线、左孔接零线，将保险盒接在火线和右孔之间 【点评】要掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。 三、实验探究题（本题共3个小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分。） 22．（6分）明和小华都选用如图1所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。 （1）实验时所选用的温度计应该是 　水银　（填“酒精”或“水银”）温度计（在1标准大气压下，水银的沸点是357℃，酒精的沸点是78℃）；为了完成实验，还需要的测量仪器是 　秒表　； （2）水沸腾时，继续加热，水的温度 　不变　（选填“升高”、“降低”或“不变”）；实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像（如图2所示），则a同学所用水的质量 　较大　（选填“较大”、或“较小”）； （3）将开水倒入烧瓶，如图（3）所示，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 　液化　（填物态变化的名称），瓶内气压减小，水的沸点 　降低　（选填“升高”、“降低”或“不变”）； 【分析】（1）温度计的原理是：热胀冷缩，被测温度应在该液体的凝固点和沸点之间，否则温度计不能工作；在酒精灯火焰不变的情况下，水吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映，时间的长短需要秒表进行测量； （2）水沸腾时的特点：继续吸热，温度不变； 本实验加热时间的影响因素：水的多少、水的初温、是否加盖、是否用酒精灯火焰的外焰加热等； （3）水的沸点和气压有关，气压降低，水的沸点降低。 【解答】解：（1）实验时所选用的温度计应该是水银温度计。因为在1标准大气压下，而酒精的沸点是78℃，所以水银温度计能够测量水的沸点。 由于“探究水沸腾时温度变化的特点”，随着时间的变化，而秒表可以测量时间。 （2）如图2所示，水沸腾后，温度保持不变，b同学所用水的初温比较低，说明a同学所用的水的质量更大。 （3）这是因为浇冷水后，瓶内水蒸气遇冷会液化成小水珠。而水的沸点与气压有关，水的沸点也会降低，在气压减小的情况下。 故答案为：（1）水银；秒表；较大；降低。 【点评】此题主要是探究水的沸腾实验，考查了沸点的概念及沸腾过程中的特点；还考查了水的沸点与气压之间的关系，要记住标准大气压下的沸点，水的沸点随气压的升高而升高。 23．（6分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻关系”的实验中，小南所用器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（50Ω，1A）、开关、学生可调电源电压、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω） （1）小南在“探究电流与电压的关系”时，依次设计了三次实验电路，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中的 　电阻　不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑片使电阻R两端的电压 　改变　； （2）图丁是小南连接的实物电路，请你将实物图补充完整（要求滑片向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大）； （3）电路连接正确后，闭合开关，小南发现电流表有示数，原因可能是定值电阻R 　短路　； （4）小南在“探究电流与电阻关系”的实验中，得到了如表的实验数据，所测数据中第 　②　组有误，分析发现是在更换电阻后未调节滑片使电阻两端的电压保持不变，此实验中所用的电源电压为 　6　V。 实验组数 ① ② ③ ④ ⑤ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.60 0.40 0.20 0.15 0.12 【分析】（1）“探究电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，据此分析；为得出普遍性的结论要多次测量，据此回答变阻器的另一个作用； （2）滑片向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱； （3）电路连接正确后，闭合开关，小南发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路； （4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由表中数据，求出电阻两端的电压，并找出错误的数据； 因电源电压U一定，电压表示数（3V）一定，由串联电路电压的规律和分压原理知定值电阻越小，滑动变阻器连入电路的电阻越小； 由欧姆定律求出正确操作时电流大小与0.4A比较可确定滑动变阻器连入的电阻应比正常情况下小，确定可能情况； 由串联电路电压的规律及欧姆定律，由电源电压不变列方程确定符合题意的实验，并求出电源电压大小。 【解答】解：（1）“探究电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，达到多次测量的目的； （2）滑片向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，如下图所示： ； （3）电路连接正确后，闭合开关，说明电路是通路，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路； （4）研究电流与电阻关系时，要控制定值电阻两端的电压不变， 由表中数据知：UV＝IR＝0.6A×8Ω＝0.2A×15Ω＝2.15A×20Ω＝0.12A×25Ω＝3V≠3.4A×10Ω， 故实验中控制定值电阻两端的电压为3V，第②组实验的数据存在错误； 因电源电压U一定，电压表示数（5V）一定，滑动变阻器的电压也是一定的， 故滑动变阻器的电压与定值电阻的电压之比为一定值，由分压原理，滑动变阻器连入电路的电阻越小； 第②组实验，正确操作时2＝＝＝0.3A＜6.4A， 故滑动变阻器连入的电阻应比正常情况下小， 因此只有可能是第①组（定值电阻为5Ω）实验时未调节滑片P就读取电流而造成的， 根据欧姆定律和串联电路电压的规律，由电源电压不变有： I6R滑+U2＝I1R滑+U6， 0.4A×R滑+5V＝0.6A×R滑+2V， 解之：R滑＝5Ω， 则电源电压为：U＝0.7A×5Ω+4V＝2V。 故答案为：（1）电阻；改变；（3）短路；6。 【点评】本题探究通过导体的电流与电压和电阻关系实验，考查了滑动变阻器的作用、电路连接、电路故障、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。 24．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小洋小组选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、标有“40Ω，1A”的滑动变阻器和导线若干进行实验 （1）如图甲是小洋连接的电路，其中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打一个“×”； （2）小洋正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表示数如图乙所示　2.2　V；为了测出小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动，直到小灯泡正常发光。若小灯泡正常发光时电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为 　0.75　W； （3）小洋继续调节滑动变阻器滑片，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针 　超过满刻度　（选填“回到0刻度”或“超过满刻度”）； （4）同组的小新为了尽快完成实验，他在灯泡两端电压为2V时，测出的电流为0.25A　8　Ω，然后根据求出灯泡额定功率。小新求出的额定功率与小洋测出的额定功率相比　偏大　（选填“偏大”或“偏小”），原因是 　灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大　。 【分析】（1）根据实验要求，电压表应与灯泡并联，根据这一点，可修改实物图； （2）根据题意，确定电压表的量程及分度值，读出电压表的示数； 根据串联电路具有分压作用可知，此时变阻器分担的电压多一些，故应使变阻器阻值变小； 只有在额定电压下根据P＝UI计算出的才是额定功率； （3）灯泡发出耀眼的白光后熄灭，说明两端电压超过额定电压太多，烧断灯丝出现断路； （4）灯泡的电阻受温度的影响。 【解答】解：（1）电压表应该与灯泡并联，滑动变阻器，如下图所示： ； （2）根据实物图可知，电压表的量程是0～3V，故此时电压表的读数为：U4＝2.2V，小于小灯泡的额定电压，应增大灯泡两端电压变大，故应向左调； 小灯泡的额定功率为：P＝UI＝6.5V×0.4A＝0.75W。 （3）小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，是由于灯丝因电压太高烧断、电源串联，因此指针超过满刻度； （4）电压U′＝2V，电流I′＝2.25A＝＝3Ω，由P＝，计算得到的额定功率偏大。 故答案为：（1）见上图；（2）2.4；左；（3）超过满刻度；偏大。 【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，考查了电路的故障的分析，电压表的读数、求灯泡额定功率、灯泡电阻与温度的关系等知识，考查角度广，设计知识点多，综合性较强，具有一定的代表性。 四、计算论述题（本题共4个小题，第24题4分，第25题8分，第26题8分，共20分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出答案的不能得分） 25．（4分）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A。求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通电1min，电流通过R1做的功。 【分析】（1）由图可知，R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知通过R1、R2的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压； （2）根据W＝UIt求出通电1min，电流通过R1做的功。 【解答】解：（1）由图可知，R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知6、R2的电流：I1＝I8＝I＝0.2A，R3两端的电压：U1＝I1R7＝0.2A×10Ω＝4V； （2）通电1min，电流通过R1做的功：W5＝U1I1t＝4V×0.2A×6×60s＝24J。 答：（1）电阻R1两端的电压是2V； （2）通电5min，电流通过R1做的功是24J。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用，是一道常考题，难度不大。 26．（8分）如图甲所示是一款额定电压为220V的家用滴滤式咖啡壶，简化后的电路如图乙所示，其中R0是加热电阻丝，在某次“自动加热一保温”程序中，R0的功率随时间变化的关系如图丙所示，求： （1）加热时电路中的电流； （2）R的阻值； （3）在这次工作中咖啡壶消耗的电能。 【分析】由图乙可知，当开关与触点a连接时，电路处于断开状态； 当开关与触点b连接时，R0、R串联，总电阻较大，根据P＝可知，总功率较小，咖啡壶处于保温状态； 当开关与触点c连接时，只有R0工作，总电阻较小，根据P＝可知，总功率较大，咖啡壶处于加热状态； （1）根据P＝UI可知加热时电路中的电流； （2）加热状态下，根据P＝可知R0的阻值；保温状态下，根据P＝可知总电阻，根据电阻串联的特点可知R的阻值； （3）根据W＝Pt可知在这次工作中咖啡壶消耗的电能。 【解答】解：由图乙可知，当开关与触点a连接时； 当开关与触点b连接时，R0、R串联，总电阻较大可知，咖啡壶处于保温状态； 当开关与触点c连接时，只有R2工作，总电阻较小可知，咖啡壶处于加热状态； （1）根据P＝UI可知加热时电路中的电流I＝＝＝2.75A； （2）加热状态下，根据P＝0＝＝＝80Ω； 保温状态下，根据P＝＝＝605Ω； 根据电阻串联的特点可知R的阻值R＝R′﹣R0＝605Ω﹣80Ω＝525Ω； （3）根据W＝Pt可知在这次工作中咖啡壶消耗的电能W＝P加t1+P保t5＝605W×200s+80W×400s＝153000J。 答：（1）加热时电路中的电流为2.75A； （2）R的阻值为525Ω； （3）在这次工作中咖啡壶消耗的电能为153000J。 【点评】本题考查电功率和电能的计算，是一道综合题。 27．（8分）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V，3.6W”（不计温度对灯丝电阻的影响），电压表量程为0～15V，当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在保证电路各元件安全的情况下，任意闭合开关和移动滑片，电路消耗的最大功率与最小功率之差。 【分析】（1）根据P＝UI＝计算灯泡正常发光时的电阻； （2）当开关S闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，滑片置于R的中点，即接入电路的阻值为最大阻值的一半时，小灯泡正常发光，知变阻器接入电路的阻值，根据欧姆定律求出电路中的电流；根据欧姆定律求出变阻器两端的电压，据串联电路的电压特点知电源电压； （3）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，变阻器与R0并联，电流表测干路中的电流；当干路中的电流最大时，总功率最大，而变阻器允许通过的最大电流为1A，由欧姆定律求出通过R0的电流，根据并联电路的电流规律求出干路的最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大功率； 当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与变阻器串联，当变阻器接入电路的阻值最大，通过变阻器的电流最小，根据串联电路的电流规律求出干路的最小电流，根据P＝UI计算出电路消耗的最小总功率，即可求出电路消耗的最大功率与最小功率之差。 【解答】解：（1）结合小灯泡的铭牌可知小灯泡正常工作时的电阻： RL＝＝＝10Ω； （2）当S闭合，S8、S2断开，滑片P滑到中点时，电流表测干路电流， 变阻器接入电路的阻值为： R1＝R＝， 因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为 IL＝＝＝0.6A， 变阻器两端的电压U5＝I1R1＝7.6A×10Ω＝6V， 电源电压U＝UL+U4＝6V+6V＝12V； （3）当S、S5、S2都闭合时，小灯泡被短路0并联，电流表测干路中的电流； 变阻器允许通过的最大电流为3A，定值电阻R0的电流为：I0＝＝＝1.2A， 由并联电路的电流规律可得干路电流的最大值：I大＝I滑大+I3＝1A+1.4A＝2.2A＜2A， 则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝12V×2.2A＝26.6W； 当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与变阻器串联，通过变阻器的电流最小， 电路中最小电流：I小＝＝＝＝2.4A②， 则电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝12V×0.4A＝4.8W， 由此可知，在保证电路安全的前提下大﹣P小＝26.7W﹣4.8W＝21.2W。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）电源电压为12V； （3）在保证电路各元件安全的情况下，任意闭合开关和移动滑片。 【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能正确分析电路是解题的关键。 五、综合应用题（本题共1个小题，共10分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式） 28．（10分）在2024年的青少年科技创新大赛上，小南同学设计了一件电热羽绒背心，该背心内置有加热片，它可以根据需要进行高、低两挡温度调节，其内置电路简化原理如图乙所示，可上下平动调节，a、b、c为开关的三个触点，高温挡功率为18W，低温挡功率为8W。请你完成下列问题： （1）该电热羽绒背心加热的原理是电流的 　热效应　；当温控开关S和触点 　c　（选填“a”、“b”或“c”）相连时，电热片处于低温挡。 （2）求电阻R1和R2的阻值。 （3）小南同学根据所学知识将该电热羽绒背心的电路原理图修改成了如图丙所示的电路，该电路同样也有两个挡位，求电路丙的高温挡功率和低温挡功率。 （4）为确保安全，该智能背心的电路中还连接有熔断器，当电路总电流超过2.5A时 【分析】（1）电热羽绒背心加热的原理是利用电流的热效应工作。 当温控开关S和触点c相连时，R1与R2串联，电路中的电阻最大，根据P＝可知，此时电路的电功率最小，电热片处于低温挡。 （2）高温挡时，开关S和触点a、b相连，R1被短路，电路中只有R2工作，根据P＝可知R2的阻值； 低温挡时，开关S和触点c相连，R1与R2串联，根据P＝可知总电阻，根据电阻串联的特点可知R1的阻值； （3）由图丙可知，高温挡时两电阻并联，根据P＝可知电路的高温挡功率；低温挡时，只有R1接入电路，根据P＝可知低温挡的功率； （4）高温挡时两电阻并联，根据欧姆定律可知各支路的电流，进而得出电路总电流，比较得出答案。 【解答】解：（1）电热羽绒背心加热的原理是利用电流的热效应工作。 当温控开关S和触点c相连时，R1与R2串联，电路中的电阻最大可知，电热片处于低温挡。 （2）高温挡时，开关S和触点a，R1被短路，电路中只有R2工作，故R7＝＝＝2Ω； 低温挡时，开关S和触点c相连，R1与R2串联，故R总＝＝＝18Ω； R4＝R总﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω； （3）由图丙可知，高温挡时两电阻并联高＝+＝+＝32.4W； 低温挡时，只有R1接入电路，故低温挡的功率P′低＝＝＝14.5W； （4）高温挡时两电阻并联，各支路的电流：I1＝＝＝5.2A，I2＝＝＝1.4A， 电路总电流I＝I1+I2＝4.2AA+1.3A＝2.7A＞2.5A， 熔断器会熔断，故小明设计的电路不符合安全要求。 答：（1）热效应；c； （2）电阻R1和R4的阻值分别为10Ω、8Ω； （3）电路丙的高温挡功率和低温挡功率分别为32.4W、14.6W； （4）小南同学设计的电路是不符合安全要求。 【点评】本题考查电功率的计算，是一道综合题。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$