精品解析：天津市和平区天津市第二十一中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

九年级物理 一.单项选择题 1. 下列数据与事实相接近的是（ ） A. 手电筒中的电流约2A B. 我国家庭电路电压不高于36V C. 家用节能灯的电功率约200W D. 家用空调正常工作一小时耗电约为1kW·h 2. 关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在火线上 B. 使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故 C. 只有当人体接触带电体时，才可能发生触电事故 D. 输电线进户后，先后接总开关、电能表、保险装置 3. 已知R1︰R2=2︰3，将它们接在电源电压为12V的电路中，闭合开关S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（　　） A. I1︰I2=3︰2，U1︰U2=2︰3 B. I1︰I2=3︰2，U1︰U2=1︰1 C. I1︰I2=2︰3，U1︰U2=1︰1 D. I1︰I2=1︰1，U1︰U2=2︰3 4. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是（　　） A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路 5. 将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图所示，接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（ ） A. L1的电阻比L2的小 B. L1的额定功率比L2的大 C. 两灯正常工作时L1发光要暗一些 D. 若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些 6. 如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（　　） A. 用户使用的用电器两端电压为U B. 输电线上消耗的电功率为 C. 当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高 D. 当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大 7. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 8. 下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（ ） A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B. 家里使用电热水壶烧水 C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服 D. 电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 9. 甲用电器上标有“220V 60W”，乙用电器上标有“36V 60W”，它们都在额定电压下工作，则下列判断正确的是（　　） A 电流通过甲用电器做功一定多 B. 电流通过乙用电器做功一定慢 C. 完成相同的功，甲用电器用的时间一定长 D. 相同时间内，甲、乙用电器消耗的电能一样多 10. 如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　） A. 甲灯电阻大于乙灯的电阻 B. 整个电路此时消耗的总功率是4.5W C. 1秒内甲灯消耗的电能是3J D. 甲灯两端的电压为6V 二、多项选择题 11. 关于电功和电功率，下列说法中正确的是（　　） A. 用电器工作时消耗的电能越多，表示电流做的功就越多 B. 用电器电功率越大，电流做的功就越多 C. “kW”是电能单位 D. 电流通过用电器做功越快，用电器的电功率就越大 12. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数的比值为3︰1，则下列关于比例的关系说法正确的是（　　） A. R1︰R2=2︰1 B. 当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，通过两电阻的电流之比是2︰1 C. 当①、②都是电流表，闭合开关S1，断开开关S2，电流表①的示数︰电流表②示数=2︰3 D. 当①、②都是电流表，闭合开关S1，断开开关S2，电流表①的示数︰电流表②示数=1︰3 13. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U-I关系图象如图所示。则下列判断正确的是（　　） A. 电路消耗的最大总功率是3.6W B. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω C. 电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线甲 D. 定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24J 三、填空题 14. 某段金属丝两端电压为6V时，通过的电流为0.3A；当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流为_____A；当该金属丝两端电压降为0V时，它的电阻为_____Ω． 15. 一个定值电阻的阻值300Ω，接在电压为15V的电源上，则通过该电阻的电流是______mA；若使通过该电阻的电流为0.15A，则此时电阻两端的电压为______V。 16. 如图甲所示电路中，已知R＝6Ω，开关S闭合时，电压表V和V1的示数分别如图乙、丙所示，电压表V1的示数为______V，该电路的电流为______A。 17. 如图是电阻A、B的图象．由图可知：将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3A时，A和B两端的总电压是_____V，将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是_____V． 18. 如图所示，电源电压为5V，R₁=5Ω，R₂=10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定，则乙表是______（选填“电压表”或“电流表”），甲的示数是______。 19. 如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，用电器都能工作，甲、乙两表示数之比为，两电阻大小之比为______，电路总功率为；同时更换两电表种类，S1闭合、S2断开，此时电路总功率为，则为______。 四、综合题 20. 某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L （1）水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 （2）若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 21. 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整______； （2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源两端的电压。小海检查后发现导线完好且连接无误，则出现以上现象的原因可能是______（选填选项前的字母）； A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 小灯泡短路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为______W； （4）请你帮助设计一个记录数据的表格______。 22. 小阳同学在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，采用了如图所示的实验装置，实验中他将1、2和3、4导线分别接到电源两端进行实验。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可以通过观察______来表示电流产生热量的多少； （2）若要探究电流产生的热量与电阻的大小是否有关，应采用______（选填：“图甲”或“图乙”）所示的实验装置，理由是______； （3）探究电流产生的热量与电流关系的实验中，得到的实验结论______。 23. 如图所示，灯泡L标有“6V　3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求： (1)电源电压U； (2)定值电阻R0的大小； (3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。 24. 某工厂装配车间有一个阻值未知的纯电阻元件R，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值模糊不清，大概看出在10V左右，若要正确使用这个元件，需确定它的电阻。现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），电流表A1（量程：0~3A），电流表A2（量程：0~0.6A），两个开关，导线若干。另外，还有可供选择的定值电阻分别为R1（1Ω）、R2（30Ω）、R3（500Ω）、R4（1kΩ）。请你从上述器材中选用合适的器材，通过实验比较精确的测量，得到此元件的电阻值。要求： （1）应选择电流表______（选填“A1”或“A2”），定值电阻选择______（选填“R1”、“R2”、“R3”、“R4”）； （2）画出实验电路图______；（电路不可重新组合） （3）写出主要实验步骤和需要测量的物理量______； （4）写出此元件的电阻值R的表达式（用已知量和测量量的字母表示）______。 25. 如图所示，实验室中有一个不能打开的电学“黑匣子”，其上面有A、B、C三个接线柱，内部只有一个已知电压为U且恒定的电源和两个定值电阻、。小明用电流表探测里面的电路连接方式，当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如下表所示： 实验序号 1 2 3 电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间 电流表示数I/A 0 1.5 （1）第2次实验时，电流为零，说明AC之间______（选填“有”或“没有”）电源； （2）请你根据小明的探究结果，完成“黑匣子”中的电路连接，并标明阻值；（ ） （3）若用导线将AB连接起来，同时BC也用导线连接起来，求电路可能消耗的总功率。（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级物理 一.单项选择题 1. 下列数据与事实相接近的是（ ） A. 手电筒中的电流约2A B. 我国家庭电路电压不高于36V C. 家用节能灯的电功率约200W D. 家用空调正常工作一小时耗电约为1kW·h 【答案】D 【解析】 【详解】A．手电筒工作电流较小，一般在0.2A左右，故A不符合实际； B．我国家用电器额定电压一般为220V，与之配套的家庭电路电压也是220V，故B不符合实际； C．日光灯额定功率为40W，家用节能灯额定功率约为日光灯额定功率的一半，在20W左右，故C不符合实际； D．家用空调额定功率一般在1000W=1kW左右，正常工作一小时消耗的电能约是 W=Pt=1kW×1h=1kW•h 故D符合实际。 故选D。 2. 关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在火线上 B. 使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故 C. 只有当人体接触带电体时，才可能发生触电事故 D. 输电线进户后，先后接总开关、电能表、保险装置 【答案】A 【解析】 【详解】A．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在相线（火线）上，这样在断开开关时，用电器才不会带电，更安全，故A正确； B．使用试电笔时，手指不能碰到笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故B错误； C．高压带电体只要人靠近就有触电危险，故C错误； D．输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置，故D错误。 故选A。 3. 已知R1︰R2=2︰3，将它们接在电源电压为12V的电路中，闭合开关S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（　　） A. I1︰I2=3︰2，U1︰U2=2︰3 B. I1︰I2=3︰2，U1︰U2=1︰1 C. I1︰I2=2︰3，U1︰U2=1︰1 D. I1︰I2=1︰1，U1︰U2=2︰3 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，两电阻串联，因为串联电路中的电流处处相等，所以通过两电阻的电流之比为I1︰I2=1︰1 由欧姆定律可得，电阻两端电压之比为 故D符合题意，ABC不符合题意 故选D。 4. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是（　　） A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．若L1断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时L2发光L1不发光，故A不符合题意； B．若L2断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光，故B符合题意； C．当L1短路时，L1不亮，L2亮，故C不符合题意； D．当L2短路时，L2不亮，L1亮，故D不符合题意。 故选B 5. 将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图所示，接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（ ） A. L1的电阻比L2的小 B. L1的额定功率比L2的大 C. 两灯正常工作时L1发光要暗一些 D. 若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些 【答案】C 【解析】 详解】A．两灯串联时电流相等，L1比L2亮说明，由可得：，故A错误； B．两灯的额定电压相等，则由可得：，即两灯正常工作时，L1要比L2暗一些，故B错误，C正确； D．若将两灯并联，则两灯两端的电压相等，由可得：L1的实际功率要小于L2的实际功率，L1发光要暗一些，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（　　） A. 用户使用的用电器两端电压为U B. 输电线上消耗的电功率为 C. 当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高 D. 当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲地电源电压恒为U，由于导线由一定的电阻，根据可知，导线会分担一定的电压，故用户使用的用电器两端电压要小于U，故A错误； B．由于导线的电阻r较小，其分担的电压Ur要远远小于电源电压U，根据公式，可知输电线上消耗的电功率为，故B错误； CD．用电器并联，当用户使用的用电器增多时，总电阻减小，干路中的电流变大，根据可知，导线会分担的电压变大；根据串联电路的电压规律可知，用电器两端的电压减小；根据公式可知，导线的功率变大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，R0与R1串联接入电路，电流表测电路中电流，电压表测R0两端电压，由题意可知，当雾霾浓度增大时，R1的阻值减小，故可知电路中的总电阻减小，电源电压不变，故由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路电阻等比例分压可知，R1两端电压减小，R0两端电压增大，即电压表示数变大。故ABD错误，C正确。 故选C。 8. 下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（ ） A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B. 家里使用电热水壶烧水 C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服 D. 电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意； D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。 故选D。 9. 甲用电器上标有“220V 60W”，乙用电器上标有“36V 60W”，它们都在额定电压下工作，则下列判断正确的是（　　） A. 电流通过甲用电器做功一定多 B. 电流通过乙用电器做功一定慢 C. 完成相同的功，甲用电器用的时间一定长 D. 相同时间内，甲、乙用电器消耗的电能一样多 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可知，电流做功的多少与功率大小和通电时间都有关，不知道时间，无法判定功的多少，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲乙用电器都正常工作，功率相同，做功快慢相同，故B错误； C．根据可知，完成相同的功，功率相同，时间相同，故C错误； D．根据可知，功率和时间相同，电流所做的功相同，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　） A. 甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B. 整个电路此时消耗的总功率是4.5W C. 1秒内甲灯消耗的电能是3J D. 甲灯两端的电压为6V 【答案】B 【解析】 【详解】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为 I甲===1A，I乙===0.5A 由R=可得，两灯泡的电阻分别为 R甲===6Ω，R乙===12Ω A．由以上分析知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故A错误； B．因串联电路中各处的电流相等，所以,电路中的电流I=I2=0.5A，整个电路此时消耗的总功率 P=I2(R1R2)=( 0.5A)2(6Ω12Ω)=4.5W 故B正确； C．1秒内甲灯消耗的电能是 W甲=I2R甲t=( 0.5A)26Ω1s=1.5J 故C错误； D．甲灯两端的电压为 U甲=IR甲=0.5A6Ω=3V 故D错误。 故选B。 二、多项选择题 11. 关于电功和电功率，下列说法中正确的是（　　） A. 用电器工作时消耗的电能越多，表示电流做的功就越多 B. 用电器的电功率越大，电流做的功就越多 C. “kW”是电能的单位 D. 电流通过用电器做功越快，用电器的电功率就越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电功是指电流做功，用电器工作时消耗的电能越多，表示电流做的功就越多，故A正确； B．用电器的电功率越大，电流做的功就越快，故B错误； C．“kW”是电功率的单位，故C错误； D．电功率表示电流做功的快慢，电流通过用电器做功越快，用电器的电功率就越大，故D正确。 故选AD。 12. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数的比值为3︰1，则下列关于比例的关系说法正确的是（　　） A. R1︰R2=2︰1 B. 当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，通过两电阻的电流之比是2︰1 C. 当①、②都是电流表，闭合开关S1，断开开关S2，电流表①的示数︰电流表②示数=2︰3 D. 当①、②都是电流表，闭合开关S1，断开开关S2，电流表①的示数︰电流表②示数=1︰3 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，R1、R2串联，由串联电路中电流的规律知，通过R1、R2的电流相等。电压表①测量电源两端电压，电压表②测量R2两端电压；①表的示数与②表的示数的比值为3︰1，由串联电路中电压的规律知，R1、R2两端电压之比为U1︰U2＝(U－U2)︰U2＝(3-1)︰1＝2︰1，由串联分压原理知，R1、R2的阻值之比为，故A正确，B错误； CD．当①、②都是电流表，闭合开关S1，断开开关S2，R1、R2并联，电流表①测量通过R2的电流，电流表②测量干路的电流。由并联分流原理知，通过R1、R2的电流之比为，由并联电路中电流的规律知，电流表①与电流表②的示数之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 13. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U-I关系图象如图所示。则下列判断正确的是（　　） A. 电路消耗的最大总功率是3.6W B. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω C. 电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线甲 D. 定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24J 【答案】ABC 【解析】 【详解】如图所示，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电流.根据串联电路电压规律，电压表V1电压表V2示数之和为电源电压，则当电路电流为0.2A时，电源电压为 A．当电路中电流最大时，为0.6A，此时电路消耗的功率最大，最大总功率是 故A正确； B．图乙为R1的图像，R1阻值为 图甲为滑动变阻器图像，根据串联分压，R2的阻值最小时，电压表V2示数最小为0，则；R2的阻值最大时，电压表V2示数最大为4V，此时电流为0.2A，则 故B正确； C．定值电阻U-I图像为过圆点的直线，故乙为定值电阻图象，即电压表V1测定值两端电压，对应图象乙；电压表V2测滑动变阻器两端电压，对应图象甲，故C正确； D．定值电阻R1通电1分钟，只知道电阻值与通电时间，根据焦耳定律，缺乏电流或电压值，无法计算得出R1产生的热量，故D错误。 故选ABC。 三、填空题 14. 某段金属丝两端电压为6V时，通过的电流为0.3A；当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流为_____A；当该金属丝两端电压降为0V时，它的电阻为_____Ω． 【答案】 ①. 0.2 ②. 20 【解析】 【详解】第一空．由可得，该金属丝的电阻： 当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流： ． 第二空．因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当该金属丝两端电压降从4V时或降为0V时，该金属丝的阻值仍为20Ω不变． 15. 一个定值电阻的阻值300Ω，接在电压为15V的电源上，则通过该电阻的电流是______mA；若使通过该电阻的电流为0.15A，则此时电阻两端的电压为______V。 【答案】 ①. 50 ②. 45 【解析】 【详解】[1]接在电压为15V的电源上，则通过该电阻的电流为 [2]若使通过该电阻的电流为0.15A，则此时电阻两端的电压为 16. 如图甲所示电路中，已知R＝6Ω，开关S闭合时，电压表V和V1示数分别如图乙、丙所示，电压表V1的示数为______V，该电路的电流为______A。 【答案】 ①. 12 ②. 1.8 【解析】 【详解】[1]由图知，该电路为串联电路，电压表V1测电路总电压，在串联电路中总电压大于部分电压，故图丙为电压表V1，其分度值为0.5V，所以读数为12V。 [2]电压表V与灯泡并联，电压表V测灯泡两端电压，灯泡两端电压为串联电路中的部分电压小于总电压，故图乙为电压表V，其示数为1.2V，由串联电路电压特点得电阻两端电压 根据欧姆定律得 17. 如图是电阻A、B的图象．由图可知：将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3A时，A和B两端的总电压是_____V，将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是_____V． 【答案】 ①. 4.5 ②. 2 【解析】 【详解】[1]因串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，通过A的电流为0.3A时，通过B的电流也为0.3A，由图象可知，通过A、B两端的电压分别为，，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，A和B两端的电压总和： [2]因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，将A、B并联后接入电路中时，它们两端的电压相等，由图象可知，当通过B的电流为0.2A时，两端的电压为2V，所以A两端的电压也为2V． 18. 如图所示，电源电压为5V，R₁=5Ω，R₂=10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定，则乙表是______（选填“电压表”或“电流表”），甲的示数是______。 【答案】 ①. 电压表 ②. 1A 【解析】 【详解】[1]如图所示，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定；由于电压表内阻很大，在电路中可看作断路，电流表内阻很小，在电路中可看作一根导线； 若两电阻串联，根据电流的流向可知，乙应为电流表，甲应为电压表，则闭合开关后，则R1短路，电流表无示数，不符合题意；则两电阻只能是并联，乙只能为电压表，乙测电源电压，示数为5V；甲只能为电流表，甲测通过R1的电流。 [2]电流表甲测通过R1的电流，根据并联电路特点和欧姆定律可得，甲的示数为 19. 如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，用电器都能工作，甲、乙两表示数之比为，两电阻大小之比为______，电路总功率为；同时更换两电表种类，S1闭合、S2断开，此时电路总功率为，则为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]若甲、乙均为电流表，当闭合S1，S2时，电源被短路，用电器都不能工作，所以甲、乙均为电压表，则、串联，甲测电源电压，乙测电压，甲、乙两表示数之比为，根据串联电压规律可知、电压之比为，根据串联分压原理可知两电阻大小之比为，设，则，则此时电路总功率；同时更换两电表种类为电流表，S1闭合、S2断开，此时、并联，则电路总功率，则。 四、综合题 20. 某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L （1）水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 （2）若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 【答案】（1）5.04×l06J （2）6.3×l06J，2100s 【解析】 【20题详解】 水吸收的热量是 【21题详解】 消耗的电能是 加热时间是 21. 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整______； （2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源两端的电压。小海检查后发现导线完好且连接无误，则出现以上现象的原因可能是______（选填选项前的字母）； A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 小灯泡短路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为______W； （4）请你帮助设计一个记录数据的表格______。 【答案】（1） （2）C （3）0.75 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择小量程，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，说明电路中没有电流通过，故障类型可能是断路，电压表的示数较大且接近电源两端的电压，说明与电压表串联的电路没有故障，与电压表并联的电路断路，所以电路中的故障可能是小灯泡断路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压是2.5V，由图乙可知，电流表选择小量程，分度值是0.02A，此时电流表的示数是0.3A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W 【小问4详解】 由以上可知，测量小灯泡的额定功率时，要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，根据P=UI计算小灯泡的电功率，实验数据表格如表所示： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 2 3 22. 小阳同学在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，采用了如图所示的实验装置，实验中他将1、2和3、4导线分别接到电源两端进行实验。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可以通过观察______来表示电流产生热量的多少； （2）若要探究电流产生的热量与电阻的大小是否有关，应采用______（选填：“图甲”或“图乙”）所示的实验装置，理由是______； （3）探究电流产生的热量与电流关系的实验中，得到的实验结论______。 【答案】（1）左右液面高度差 （2） ①. 图甲 ②. 见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 本实验中密闭容器中的电阻丝上产生的热量会使密闭容器中的空气被加热而膨胀，产生的压力会使U形管两边的液面高度发生变化；而且电阻丝产生的热量越多，空气温度越高，体积膨胀越厉害，U形管两边液面高度变化越大，所以可将产生的热量转化为U形管中液面高度的变化。 【小问2详解】 [1][2]探究电流产生的热量与电阻大小的关系，应控制电阻丝电流相同，电阻不同，图甲中，左右密闭容器中的电阻丝电阻不同，两根电阻丝串联在电流中，电流相同，故选图甲。 【小问3详解】 探究电流产生的热量与电流关系的实验中，应使电阻相同，通电时间相同，图乙中右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联，由串并联电路电流的规律可知通过左侧容器中电阻丝的电流较大，产生的热量较多，得到的实验结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。 23. 如图所示，灯泡L标有“6V　3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求： (1)电源电压U； (2)定值电阻R0的大小； (3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。 【答案】(1)6V；(2)24Ω；(3)0.9W 【解析】 【分析】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯L与R0并联，小灯泡恰好正常发光，由此可求得电源电压； (2)根据欧姆定律可求得通过小灯泡的电流，再根据并联电路的电流规律可求得通过R0的电流，然后可求得电阻R0的值； (3)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，根据小灯泡L标有“6V 3W”字样求得小灯泡的电阻，然后可求得电路中的总电阻，然后利用可求得电路消耗的功率。 【详解】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R0并联，因为灯L正常发光，则有 U源=UL=U0=6V (2)通过小灯泡电流 通过R0电流 由可得，定值电阻R0的阻值 (3)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，由可得小灯泡电阻 电路总电阻 电路消耗的功率 答：(1)电源电压为6V；(2)定值电阻R0的值为24Ω；(3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率是0.9W。 24. 某工厂装配车间有一个阻值未知的纯电阻元件R，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值模糊不清，大概看出在10V左右，若要正确使用这个元件，需确定它的电阻。现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），电流表A1（量程：0~3A），电流表A2（量程：0~0.6A），两个开关，导线若干。另外，还有可供选择的定值电阻分别为R1（1Ω）、R2（30Ω）、R3（500Ω）、R4（1kΩ）。请你从上述器材中选用合适的器材，通过实验比较精确的测量，得到此元件的电阻值。要求： （1）应选择电流表______（选填“A1”或“A2”），定值电阻选择______（选填“R1”、“R2”、“R3”、“R4”）； （2）画出实验电路图______；（电路不可重新组合） （3）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量______； （4）写出此元件的电阻值R的表达式（用已知量和测量量的字母表示）______。 【答案】（1） ①. A2 ②. R2 （2） （3）a．根据电路图连接电路；b．闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；c．闭合S1和S2，记下电流表示数I；d．断开电路，整理器材。 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意可知被测电阻约在十几欧姆量级，若直接接到 6 V 电源上电流约为0.3 ～ 0.4 A，这恰好在小量程电流表(0 ～ 0.6 A)的一半刻度以上，读数较准确，故应选用“A2”。 [2]电源电压约为6V，选30欧的R2，电流为 在电流表量程范围内，比较适合。 【小问2详解】 本实验中无电压表，只有电流表，需采用并联电路，且为使读数更准确，电流表应先测量纯电阻元件R通过的电流，设计如下： 【小问3详解】 本实验采用并联电路，使两电阻两端电压相等：a．根据电路图连接电路；b．闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；c．闭合S1和S2，记下电流表示数I；d．断开电路，整理器材。 【小问4详解】 根据上述操作，闭合S1，断开S2，只有R接入电路，电源电压为 闭合S1和S2，记下电流表示数I2，则流过R2的电流为 电源电压为 根据并联电路电压规律有 电阻值R为 25. 如图所示，实验室中有一个不能打开的电学“黑匣子”，其上面有A、B、C三个接线柱，内部只有一个已知电压为U且恒定的电源和两个定值电阻、。小明用电流表探测里面的电路连接方式，当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如下表所示： 实验序号 1 2 3 电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间 电流表示数I/A 0 1.5 （1）第2次实验时，电流为零，说明AC之间______（选填“有”或“没有”）电源； （2）请你根据小明的探究结果，完成“黑匣子”中的电路连接，并标明阻值；（ ） （3）若用导线将AB连接起来，同时BC也用导线连接起来，求电路可能消耗的总功率。（ ） 【答案】 ①. 没有 ②. ，， （或接法二：，， ） ③. 或1.5UI0 【解析】 【详解】（1）[1]电路在通路情况下应有电流产生，接AC之间时电流为零，说明AC之间不存在电压，即没有电源。 （2）[2]由于AC之间没有电源，故电源不在AC电路中，接AB、BC都有电源，因此电源应接靠近B接线柱一端。由表格可知，BC之间的电流是AB之间电流的1.5倍，因此BC之间的电阻比AB之间电阻小。，接法一：BC之间只接R1，AB之间只接R2，电路图如下所示 R2的电流为，因此， R1的电流为，则有 接法二：BC之间接一个电阻，AB之间接两个电阻，BC之间的电流是AB之间电流的1.5倍，因此BC之间接R2，AB之间接R1和R2。电路图如下所示 R2的电流为1.5，则R2为 又AB之间R1和R2串联，且电流为，故R2的电压为 R1两端的电压为，故R1的阻值为。 （3）[3] 若用导线将AB连接起来，同时BC也用导线连接起来，由分析知，接法二出现R1被短路的情况，只有R2连入电路，电路消耗的总功率： P=UI=U×1.5I0=1.5UI0 接法一时、并联，无故障。因此，电路中可能消耗总功率应计算接法一电路中的功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$