精品解析：河南省周口市郸城县东风乡2024-2025学年九年级上学期第三次月考物理试题

九年级物理试题 注意事项： 1．本试卷共6页，五个大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。写在试卷上的答案无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 物理课里有这样一段情景：老师拿出一个普通灯泡，她用手接触金属螺纹壳和金属触头，灯不亮；她拿出另一个“魔术灯”如图所示，一边用手接触金属螺纹壳和金属触头，灯亮了起来，对于“魔术灯”的展示，利用所学知识可推断：老师的手相当于电路中的________，打开灯罩，可看到另一个电路中的基本元件是________。（以上两空选填“开关”或“电源”） 2. 如图所示的是某夜市小摊前的彩灯，每条彩灯带有20个小彩灯，接通电源小彩灯同时亮，断开电源小彩灯同时灭，由此________（选填“能”或“不能”）判断这20个小彩灯的连接方式，请写出一种判断方法：_________。 3. 如图所示，A、B是两个长度相同、粗细不同的铜棒，则两个铜棒的电阻RA______RB（选填“>”、“<”或“=”）；若不考虑温度影响，当通过铜棒B的电流变大时，它的电阻______，它两端的电压______。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”） 4. 如图是测量油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，AP是轻质杠杆，P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片，是定值电阻。油量减少时，浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动，使滑片P在R上滑动。电路中的油量表相当于一只______（选填“电流表”、“电压表”或“电能表”）；浮子向下运动时，油量表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5. 用电源适配器通过数据线向充电宝充电的过程中，充电电压U随时间t变化的图像如甲图所示，充电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。则在0-2h内，电流做功为______J；涓流充电过程中，电功率______（填“变大”“变小”或“不变”）；充电过程中，电能转化为充电宝内电池的______能。 6. 如下图所示将定值电阻R“10Ω 0.4A”和小灯泡L“20Ω 0.3A”连入电路，电源电压任意可调，小灯泡电阻不变。为保证电路安全，若只闭合，则电源允许调节最大电压为______V；若断开，闭合、，则A点允许通过的最大电流是______A。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题，每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分。） 7. 下列说法正确的是（ ） A 用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮和橡胶棒都带上了负电荷 B. 电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流 C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡一定是串联 D. 在物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 8. 党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，电源电压不变。闭合开关和，小灯泡和均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡和串联 B. 若断开开关，电流表示数会变小 C. 若只闭合开关，电路中只有小灯泡发光 D. 若小灯泡比亮，原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大 10. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（ ） A. 甲为灯泡L的图线 B. 当电压为0时，L与R的阻值均为0 C. 将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D. 将L和R串联在的电源两端，L的功率为 11. 如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是（　　） A. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态 B. 断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态 C. 闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态 D. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态 12. 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. 双手分别接触到火线和零线 B. 接触破损用电器中的火线 C. 小孩玩耍时将手指塞进插座 D. 使用试电笔时，用指尖抵住尾端的金属帽 13. 在如图所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为240Ω，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A. 温度升高时，电压表示数变大 B 温度升高时，电流表示数变小 C. 温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D. 当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 14. 图甲中，电源电压为12V、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器标有“？Ω；1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6V；0.5A），闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I﹣U图像如图乙。则以上结论正确的有（　　） A. 虚线框内是小灯泡 B. 电路的最大功率为6W C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω D. 滑动变阻器最大阻值为20Ω 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能，但不准工作时只加热不吹风，出现“干烧”现象。其内部电路是由两个开关、一个电动机（）和一个发热电阻（）组成的电路，请你在虚线框内画出烘干器内部电路图。 16. 如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。 四、实验探究题（本题共3小题，17题4分，18题8分，19题7分，共19分） 17. 学习小组的同学利用如图所示的装置，做“探究影响导体电阻大小因素”的实验，图中①②③是镍铬合金丝，④是锰铜合金丝；①②④横截面积相同，①③④长度相同。 （1）选择编号为①②的两根合金丝来进行实验，可以探究导体的电阻大小跟________是否有关； （2）若想探究导体的电阻大小跟材料是否有关，应选择编号为________的两根合金丝来进行实验； （3）为了探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关，小阳选择编号为②的合金丝进行实验，他先将这根合金丝全部接入电路中，观察电流表的示数为；又将这根合金丝对折后接入电路，发现电流表的示数________，由此得出“导体的横截面积越大，电阻越小”的结论，小阳的实验过程是错误的，理由是________。 18. 探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （1）闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最______端，起到______的作用。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是______。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实验的电压表示数如图所示，为______V。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为______Ω。 （4）探究电流与电阻的关系，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，移动滑片直至电压表示数为______V，记录电流表示数；再将电阻更换为20Ω，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为______。 19. 为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材：待测小灯泡、新干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整______； （2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动； （3）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则该小灯泡正常工作时的电阻为______Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻为______Ω； （4）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路，两虚线框中一处接入电阻箱，另一处接入滑动变阻器，然后进行了下列操作： ①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V； ②将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为______V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的______（选填“a”或“b”）位置； （5）小华更换另一个小灯泡重做实验，测出多组小灯泡的两端电压和对应电流的值；绘制其图像如图所示，并且观察到小灯泡在电压达到0.4V时开始发光，则小灯泡未发光时电阻可能为______。 A 0Ω B. 3.1Ω C. 3.5Ω D. 8.3Ω 五、综合应用题（本题共2小题，20题9分，21题8分，共17分） 20. 如图甲是一种石墨烯暖手袋，它使用移动电源供热，免去装入热水的麻烦，电热转化效率极高。其产品参数和电路图如图乙所示，则： 产品名称 石墨烯暖手袋 挡位 两挡加热 额定电压 5V 高温挡电功率 5W 保温挡电功率 4W （1）高温挡时流过开关S的电流是多少？ （2）电阻阻值是多少？ （3）一个标注为“3.7V 10000mAh”的充电宝充满电后，其所存50%电能可供石墨烯暖手袋在高温挡工作多少小时？ 21. 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程为0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V，电阻的阻值为定值。（） （1）当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时，电流表的示数为0.4A，则定值电阻阻值是多少？ （2）为了保证电路元件的安全，此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少？ （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种简单可行的方法，并进行解释。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级物理试题 注意事项： 1．本试卷共6页，五个大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。写在试卷上的答案无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 物理课里有这样一段情景：老师拿出一个普通灯泡，她用手接触金属螺纹壳和金属触头，灯不亮；她拿出另一个“魔术灯”如图所示，一边用手接触金属螺纹壳和金属触头，灯亮了起来，对于“魔术灯”的展示，利用所学知识可推断：老师的手相当于电路中的________，打开灯罩，可看到另一个电路中的基本元件是________。（以上两空选填“开关”或“电源”） 【答案】 ①. 开关 ②. 电源 【解析】 【详解】[1]用手接触金属螺纹壳和金属触头，灯亮了起来，说明电路中有电流，构成了通路，手能控制灯亮和灭，所以老师的手相当于电路中的开关。 [2]由于灯亮了起来，电路中有电流通过，所以电路中有提供电能的装置，故打开灯罩，可看到另一个电路中的基本元件是电源。 2. 如图所示的是某夜市小摊前的彩灯，每条彩灯带有20个小彩灯，接通电源小彩灯同时亮，断开电源小彩灯同时灭，由此________（选填“能”或“不能”）判断这20个小彩灯的连接方式，请写出一种判断方法：_________。 【答案】 ①. 不能 ②. 断开任意一个小彩灯，观察其他小彩灯是否发光 【解析】 【详解】[1]串联电路的开关可以控制整个电路，并联电路中干路开关也可以控制整个电路，若街道两旁的节日小彩灯同时亮同时灭，可以为串联，也可以为并联(开关在干路)。 [2]可以采用断开任意一个小彩灯，观察其他小彩灯是否发光的方法判断这20个小彩灯的连接方式。如果断开其中一只彩灯，其他彩灯仍然发光，则可以判断彩灯的连接方式是并联，因为并联电路有多条路径，各用电器之间互不影响。反之则为串联。 3. 如图所示，A、B是两个长度相同、粗细不同的铜棒，则两个铜棒的电阻RA______RB（选填“>”、“<”或“=”）；若不考虑温度影响，当通过铜棒B的电流变大时，它的电阻______，它两端的电压______。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. < ②. 不变 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]A、B两个铜棒长度、材料相同，A的横截面积大于B的横截面积，则两个铜棒的电阻RA<RB。 [2][3]电阻是导体自身的一种特性，与电压、电流无关，所以当通过铜棒B的电流变大时，它的电阻不变；根据公式U=IR可知，它两端的电压变大。 4. 如图是测量油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，AP是轻质杠杆，P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片，是定值电阻。油量减少时，浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动，使滑片P在R上滑动。电路中的油量表相当于一只______（选填“电流表”、“电压表”或“电能表”）；浮子向下运动时，油量表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 电流表 ②. 变小 【解析】 【详解】[1]由图可知，油量表串联在电路中，相当于一只电流表。 [2]浮子向下运动时，滑片P向上移动，R变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变小，油量表示数变小。 5. 用电源适配器通过数据线向充电宝充电的过程中，充电电压U随时间t变化的图像如甲图所示，充电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。则在0-2h内，电流做功为______J；涓流充电过程中，电功率______（填“变大”“变小”或“不变”）；充电过程中，电能转化为充电宝内电池的______能。 【答案】 ①. 36000 ②. 变小 ③. 化学 【解析】 【详解】[1]据甲图可知，在0-2h内的电压为5V，对应乙图中的电流为1A，则在0-2h内电流做功为 [2]据甲乙两图可知，涓流充电过程中电压不变，电流变小，根据可知，电功率变小。 [3]充电宝充电过程中，消耗电能，将电能转化为充电宝内电池的化学能，存储在充电宝电池中。 6. 如下图所示将定值电阻R“10Ω 0.4A”和小灯泡L“20Ω 0.3A”连入电路，电源电压任意可调，小灯泡电阻不变。为保证电路安全，若只闭合，则电源允许调节的最大电压为______V；若断开，闭合、，则A点允许通过的最大电流是______A。 【答案】 ①. 9 ②. 0.6 【解析】 【详解】[1]若只闭合，灯泡L和定值电阻串联，串联电路中电流处处相等，为保证电路安全，电流最大为0.3A，则电源允许调节的最大电压为 [2]断开，闭合、，灯泡L和定值电阻并联。灯泡L和定值电阻的额定电压分别为 并联各支路电压相等，为保证电路安全，电源电压最大为4V。则电源电压最大为4V时，定值电阻电流为0.4A，灯泡电流为 A点在干路上，根据并联电流规律，A点允许通过的最大电流为 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题，每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分。） 7. 下列说法正确是（ ） A. 用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮和橡胶棒都带上了负电荷 B. 电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流 C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡一定是串联 D. 在物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电时，一个物体失去电子带正电，一个物体得到电子带负电，故A错误； B．电路形成电流的条件是：一是要有电源；二是电路是通路，所以电路中有电源不一定产生电流，故B错误； C．串联电路电流相等，但两个灯泡的电流相等时，不一定是串联，如果两个灯泡规格相同，并联时电流也相等，故C错误； D．电荷的定向移动形成电流，物理上把正电荷定向移动方向规定为电流方向，故D正确。 故选D。 8. 党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，闭合开关扫码或闭合开关投币都能启动电动机，故开关扫码和投币应并联共同控制电动机；在光线较暗时，光控开关自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡由光控开关控制，且与电动机并联。综上所述，图D符合要求，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9. 如图所示，电源电压不变。闭合开关和，小灯泡和均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡和串联 B. 若断开开关，电流表示数会变小 C. 若只闭合开关，电路中只有小灯泡发光 D. 若小灯泡比亮，原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由实物图可知，闭合两个开关，电流经开关S1后分成2支，一支经S2、L2，另一支经L1后与通过L2的电流汇合，共同经过电流表，所以小灯泡L1和L2并联，电流表测干路电流，S2控制L2，S1在干路控制整个电路，故A错误； B．若断开开关S2，小灯泡L2中没有电流通过，由于并联电路互不影响，所以通过L1的电流不变，而通过L2的电流变为0，所以电流表示数会变小，故B正确； C．由于S1在干路控制整个电路，所以只闭合开关S2，电路断路，两个小灯泡都不发光，故C错误； D．由于并联电路电压相等，所以闭合两个开关后，L1和L2两端电压相等，故D错误。 故选B。 10. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（ ） A. 甲为灯泡L的图线 B. 当电压为0时，L与R的阻值均为0 C. 将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D. 将L和R串联在的电源两端，L的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像，故A错误； B．电阻是导体的一种性质，与电压和电流无关，当电压为0时，L与R的阻值不为零，故B错误； C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流都为0.25A，L的电流是0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为 I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A 电路总电阻为 故C错误； D．R与L串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯L的电压为1.2V，R的电压为4.8V，由串联电路电压的规律，电路的电压为 12V+4.8V=6V L的功率 PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W 故D正确。 故选D。 11. 如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是（　　） A. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态 B. 断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态 C. 闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态 D. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，断开开关S，时，R与L串联，小灯发光，电路中电阻较大，电流较小，由可知此时电功率较小，处于预热状态；闭合开关S，灯泡被短路，灯熄灭，电路为只有R的简单电路，电路中电阻较小，电流较大，由可知此时电功率较大，处于加热状态，故ABC错误，D正确。 故选D。 12. 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. 双手分别接触到火线和零线 B. 接触破损用电器中的火线 C. 小孩玩耍时将手指塞进插座 D. 使用试电笔时，用指尖抵住尾端的金属帽 【答案】D 【解析】 【详解】A．双手分别接触到火线和零线，电流从火线通过人体流向零线，会导致触电，故A不符合题意； B．火线带电，接触破损用电器中的火线，可能会导致触电，故B不符合题意； C．插座右孔连接的是火线，如果将手指塞进插座右孔，会导致触电，故C不符合题意； D．使用试电笔时，笔尖接触待检测物体，用指尖抵住尾端的金属帽，然后观察氖管是否发光，就可以判断物体是否带电，故D符合题意。 故选D。 13. 在如图所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为240Ω，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A. 温度升高时，电压表示数变大 B. 温度升高时，电流表示数变小 C. 温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D. 当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 【答案】AC 【解析】 【详解】由图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路电流。 AB．温度升高时，R变小，R0不变，根据串联分压原理及串联电路电压规律可知，R的电压变小，R0的电压变大，电压表的示数变大。由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故A正确，B错误； C．电压表示数与电流表示数的比值是R0的电阻，R0是定值电阻，所以比值不变，故C正确； D．当温度为30℃时，R=360Ω，电路总功率为，故D错误。 故选AC。 14. 图甲中，电源电压为12V、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器标有“？Ω；1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6V；0.5A），闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I﹣U图像如图乙。则以上结论正确的有（　　） A. 虚线框内是小灯泡 B. 电路的最大功率为6W C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω D. 滑动变阻器最大阻值为20Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】分析电路可知，虚线框内元件和变阻器串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流； A．由图乙可知，变阻器的电流和电压成一次函数线性关系，根据串联分压规律可知虚线框内元件的电流和电压也成一次函数线性关系，而灯泡的电阻是变化的，所以虚线框内是定值电阻，故A错误； B．定值电阻的电阻为 由图乙可知，电流最大时，变阻器电压为6V，则此时虚线框内定值电阻的电压为U定=U﹣U滑=12V﹣6V=6V 电路中的最大电流为 则电路的最大功率为Pmax=UImax=12V×0.6A=7.2W 故B错误； C．变阻器和定值电阻串联，电流相等，根据P=I2R可知，虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，二者电阻相等，即此时滑动变阻器的阻值为10Ω，故C正确； D．由于电压表最大量程大于电源电压，故滑动变阻器的滑片可以移动到最大阻值处，由图乙可知，滑动变阻器两端的电压最大为Umax=8V，通过电路的最小电流为Imin=0.4A，此时滑动变阻器阻值最大为，故D正确。 故选CD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能，但不准工作时只加热不吹风，出现“干烧”现象。其内部电路是由两个开关、一个电动机（）和一个发热电阻（）组成的电路，请你在虚线框内画出烘干器内部电路图。 【答案】 【解析】 【详解】实现冷风吹干和热风烘干两种功能，不准工作时只加热不吹风，说明闭合其中一个开关后先吹冷风，即只有电动机工作，再闭合另一个开关后，电动机与发热电阻同时工作，电动机与发热电阻并联，一个开关位于干路，另一个开关位于发热电阻支路，如图所示： 16. 如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。 【答案】 【解析】 【详解】在家庭电路中，插座和带开关的灯泡是并联，插座接线规则为左零右火上接地，带开关的灯泡，开关要接在火线和灯泡之间，灯泡顶部接火线，螺丝套接零线，插座和带开关的灯泡接线如图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，17题4分，18题8分，19题7分，共19分） 17. 学习小组的同学利用如图所示的装置，做“探究影响导体电阻大小因素”的实验，图中①②③是镍铬合金丝，④是锰铜合金丝；①②④横截面积相同，①③④长度相同。 （1）选择编号为①②的两根合金丝来进行实验，可以探究导体的电阻大小跟________是否有关； （2）若想探究导体的电阻大小跟材料是否有关，应选择编号为________的两根合金丝来进行实验； （3）为了探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关，小阳选择编号为②的合金丝进行实验，他先将这根合金丝全部接入电路中，观察电流表的示数为；又将这根合金丝对折后接入电路，发现电流表的示数________，由此得出“导体的横截面积越大，电阻越小”的结论，小阳的实验过程是错误的，理由是________。 【答案】（1）长度 （2）①④ （3） ①. 大于 ②. 没有拉制导体的长度不变 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，编号为①②的合金线的材料、横截面积相同，而长度不同，由控制变量法可知，可以探究导体的电阻大小跟长度是否有关。 【小问2详解】 探究导体的电阻大小跟材料是否有关，由控制变量法可知，应控制合金线的长度、横截面积相同，而材料不同，所以应选择编号为①④的两根合金丝来进行实验； 【小问3详解】 [1]由于将编号为②的合金丝对折后接入电路中，导体的横截面积变为原来的2倍，但长度减半，所以合金丝的电阻减小，则通过合金丝的电流增大，故电流表的示数大于I1。 [2]由于将合金丝对折后，导体的横截面积变为原来的2倍，长度减半，根据控制变量法可知，探究电阻与横截面积关系，应保持材料和长度一定，所以过程是错误的，原因是没有控制长度一定。 18. 探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （1）闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最______端，起到______的作用。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是______。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实验的电压表示数如图所示，为______V。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为______Ω。 （4）探究电流与电阻的关系，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，移动滑片直至电压表示数为______V，记录电流表示数；再将电阻更换为20Ω，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为______。 【答案】（1） ①. 左 ②. 保护电路 （2）电阻R断路 （3） ①. 2.0 ②. 正比 ③. 5 （4） ①. 1.5 ②. 2V~3V 【解析】 【小问1详解】 [1][2]保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要移至阻值最大处，即最左端。 【小问2详解】 闭合开关，电流表示数为零，则故障可能是断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源连通，则故障位置是与电压表并联的部分，即定值电阻R断路。 【小问3详解】 [1]如图乙所示，电压表用的小量程，分度值为0.1V，则电压表示数为2.0V。 [2]分析表格中数据可知，电压增大几倍，电流也增大几倍，故得结论电阻不变时，电流跟电压成正比。 [3]实验中所选的电阻阻值为 【小问4详解】 [1]探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端电压一定；当5Ω定值电阻接入时，电流表示数为0.3A，则此实验不变的电压值为 [2]根据串联电路分压规律可知 即若方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路电阻最大时，此时对应的定值电阻应最大，此时有 解得电阻两端电压 UV=2V 为最小分压；当电流最大时，即I为0.6A时，电路中电阻最小，定值电阻两端电压最大 UVmax=06A×5Ω=3V 应控制电阻两端的电压范围为2V~3V。 19. 为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材：待测小灯泡、新干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整______； （2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动； （3）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则该小灯泡正常工作时的电阻为______Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻为______Ω； （4）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路，两虚线框中一处接入电阻箱，另一处接入滑动变阻器，然后进行了下列操作： ①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V； ②将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为______V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的______（选填“a”或“b”）位置； （5）小华更换另一个小灯泡重做实验，测出多组小灯泡的两端电压和对应电流的值；绘制其图像如图所示，并且观察到小灯泡在电压达到0.4V时开始发光，则小灯泡未发光时电阻可能为______。 A. 0Ω B. 3.1Ω C. 3.5Ω D. 8.3Ω 【答案】（1） （2）左 （3） ①. 6.25 ②. 5 （4） ①. 2.5 ②. a （5）B 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的电阻，要把小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联，小灯泡额定电压是2.5V，电压表用小量程，滑动变阻器接线柱“一上一下”接入电路，如图所示： 【小问2详解】 如图乙所示，电压表示数为2.4V，为了让小灯泡正常发光，需增大小灯泡两端电压至2.5V，根据串联电路电压规律可知，需减小滑动变阻器两端电压，再由串联分压原理可知，需减小滑动变阻器连入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向左移动。 【小问3详解】 [1][2]如图丙所示，电流表用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，则该小灯泡正常工作时的电阻为 电源是三节新干电池串联，电压为4.5V，此时滑动变阻器两端电压为 电路电流为0.4A，则滑动变阻器接入电路的电阻为 【小问4详解】 ①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，电压表测量小灯泡电压，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光； ②[1][2]将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为2.5V，此时电阻箱的电阻与小灯泡正常工作时的电阻相等，用电阻箱代替小灯泡使电压表的示数相等，则a处是电阻箱。 【小问5详解】 由图像可知，小灯泡电阻随电压的变化而变化，这是因为在不同电压下，小灯泡温度不同，且电压越大，温度越高，电阻越大。电压为0.4V时，灯泡电流为0.12A，此时灯泡电阻为 小灯泡未发光时温度较低，电阻小于这个数值，且灯丝不是超导体，电阻不为0，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 五、综合应用题（本题共2小题，20题9分，21题8分，共17分） 20. 如图甲是一种石墨烯暖手袋，它使用移动电源供热，免去装入热水的麻烦，电热转化效率极高。其产品参数和电路图如图乙所示，则： 产品名称 石墨烯暖手袋 挡位 两挡加热 额定电压 5V 高温挡电功率 5W 保温挡电功率 4W （1）高温挡时流过开关S的电流是多少？ （2）电阻的阻值是多少？ （3）一个标注为“3.7V 10000mAh”的充电宝充满电后，其所存50%电能可供石墨烯暖手袋在高温挡工作多少小时？ 【答案】（1）1A （2）6.25Ω （3）3.7h 【解析】 【小问1详解】 高温挡时流过开关S的电流是 【小问2详解】 由图乙可知，当S、S1都闭合时，两电阻并联，电路电阻较小，根据公式可知，功率较大，为高温挡；当S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，功率较小，为保温挡。所以电阻的阻值是 【小问3详解】 充电宝充满电后储存的电能为 其所存50%电能可供石墨烯暖手袋在高温挡工作的时间为 21. 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程为0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V，电阻的阻值为定值。（） （1）当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时，电流表的示数为0.4A，则定值电阻阻值是多少？ （2）为了保证电路元件的安全，此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少？ （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种简单可行的方法，并进行解释。 【答案】（1）5Ω （2）2×104N （3）增大R0的阻值 【解析】 【小问1详解】 汽车对地磅踏板的压力为 由图乙可知，此时R的阻值为25Ω。电流表的示数为0.4A，由欧姆定律可得，电路总电阻为 则定值电阻阻值是 【小问2详解】 当电路电流最大为时，电路总电阻为 R的阻值为 由图乙可知，为了保证电路元件的安全，踏板受到的最大压力为2×104N。 【小问3详解】 地磅踏板受到的压力越大，R越小，而电路的最大电流不变，最大总电阻不变，因此可以通过增大R0的阻值增加地磅的最大测量值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$