精品解析：陕西省宝鸡市凤翔区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年度第一学期期末考试 九年级物理试卷 （满分：80分考试时长：80分钟） 一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 1. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A. 电脑 B. 电热水壶 C. 电视机 D. 电风扇 2. 下列说法中不正确的是（　　） A. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 B. 电源外部，电流从正极经过用电器流向负极 C. 电荷移动就能形成电流 D. 物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 3. 如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能．当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用．下列电路设计符合这种要求的是（　　） A. B. C. D. 4. 以下关于教室中的电路及元件说法正确的是（　　） A. 教室里的一个开关可以同时控制四盏灯的亮和灭，则这四盏灯一定是串联的 B. 教室里插座提供的电压是36V C. 关掉前排的灯，则其他的灯会更亮 D. 教室里工作的用电器越多，总功率会越大 5. 在如图甲所示电路中，闭合开关后，两个灯泡都能发光，电流表的指针均在图乙所示的位置，下列说法正确的是（　　） A. 通过干路电流为1.8A B. 通过灯泡L1、L2的电流都是0.3A C. 通过灯泡L1的电流为1.2A D. 电流表A1的示数是1.2A 6. 现代生活离不开电，了解生活中有关电学元件的一些参数非常重要。下列有关数据符合生活实际的是（　　） A. 电饭煲正常工作的功率约为1000W B. 一节新干电池电压约为1.5V C. 一盏日光灯正常工作1h约消耗电能1kWh D. 电冰箱正常工作的电流约为5A 7. 由I=变形得R=，对此，下列说法正确的是（　　） A. 加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C. 当导体两端电压为零时，导体的电阻为0 D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示 8. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B 空气湿度越大，电压表示数越小 C. 当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6V D. 当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50% 9. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，由图像可知（　　） A. R的电阻为2Ω B. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 C. 只将R与L串联在电流为0.2A的电路中，总功率为1.2W D. 只将R与L并联在电压为5V电路中，干路中的电流为0.5A 10. 如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（　　） A. 火线上熔丝断了 B. 开关S处断路 C. bc之间存在断路 D. 导线cd间断路 二、填空题（每空1分，17题每图2分，共23分，） 11. 今来，“淄博烧烤火出圈，坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。烤肉时空气中弥漫着肉的香味，这是______现象；肉烤熟是通过______的方式改变其内能的。摩擦生热是通过______来改变物体的内能。 12. 家庭电路中电灯和电风扇之间是___________联的；家里每多开一盏电灯，则家庭电路中总电阻会___________；长时间使用后的电风扇扇叶会吸附很多灰尘，是因为扇叶转动时和空气之间发生___________现象，同时也说明带电体具有___________的性质。 13. 如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管，其中水果相当于电路中的__________，发光二极管主要由__________材料制成。如果其中一个二极管熄灭，其它依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是__________（选填“串联”或“并联”）的。 14. A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，如图所示，将它们串联后接入电路中，闭合开关后，______，_____。（选填“>”、“<”或“=”） 15. 西安市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了500g的天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出______J的热量，燃料箱内剩余天然气的热值______（选填“增大”“减小”或“不变”）；如图为某公交车内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是______，若该公交车完全燃烧天然气500g，则得到的机械能为______J。（天然气的热值为4.2×107J/kg）。 16. 小慧家中用电能表如图所示。当仅将一把电热水壶接入电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为___________kW•h，电功率为___________kW，小慧家中可接入的用电器的总功率是___________W。 17. （1）请在如图所示电路中〇中填入正确的字母，使其成为正确的电学仪表，电路在闭合开关S后，两只灯泡都能发光； （2）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱的照明灯和压缩机可以单独工作，照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。 三、实验探究题（共4小题，每空1分，共21分） 18. 按要求完成填空。 （1）如图甲所示的实验中，改变小球静止下滑的高度是为了改变小球滑到斜面底端的___________； （2）如图乙所示，表面光滑的两个铅块用力挤压在一起，能吊起重物，这说明分子间存在___________； （3）实验中通过观察___________来比较导体所产生热量的多少，用丙装置进行实验时，一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。 19. 某学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（（电源电压保持4.5V不变））。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）； （2）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为___________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压不变，滑动变阻器的滑片应向___________（（填“左”或“右”））端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是___________Ω； （3）由乙图像可以得出结论：___________。 20. 如图甲所示是小明测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到___________（选填“a”或“b”）端； （2）小明确认电路连接无误后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表没有示数，小灯泡不发光，则电路的故障可能是___________； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，为___________A，则小灯泡的额定功率是___________W； （4）根据测出的数据，作出小灯泡的电流与电压的关系图像如图丙所示，小明发现图像是弯曲的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （5）完成实验后，小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡额定功率的方案，设计的电路图如图丁所示，R0为定值电阻，请将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额； ②___________，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1； ③小灯泡额定功率的表达式P额=___________（用U额、U1、R0表示）。 21. 某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图，由一组手指状平行金属线组成雨水检测网，通过a、b接线柱接入自动控制系统的模拟电路。 （1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中时，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数。小华通过观察电路中__________的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化； （2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，发现检测网浸入雨水中的深度越深，电流表示数越大。这是因为，检测网浸入雨水的深度越大，相当于电阻的__________越大，电阻越__________； （3）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗。为解决此问题，可在电路中加装一个开关，它应与检测网__________联。 四、综合题（每小题8分，共16分） 22. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。电压表量程为，是定值电阻，，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求： (1)当环境温度为时，的阻值为多少？此时电压表的示数为，通过的电流为多少？ (2)电源电压为多少？ (3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 23. 如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，如表为它的铭牌数据。 水桶容量 20L 热水容量 1L 额定电压 220V 加热功率 400W 保温功率 44W （1）当开关S1、S2都闭合时，电热饮水机处于___________状态（选填“加热”或“保温”）； （2）求电阻R1的阻值； （3）该饮水机正常加热1400s，能将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求该饮水机的加热效率[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ]。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期期末考试 九年级物理试卷 （满分：80分考试时长：80分钟） 一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 1. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A. 电脑 B. 电热水壶 C. 电视机 D. 电风扇 【答案】B 【解析】 【详解】A．电脑在工作时，主要将电能转化为光能和声能（如显示器和扬声器），故A不符合题意； B．电热水壶是利用电流通过电阻丝产生热量的原理来加热水的，它完全是将电能转化为内能，因此是利用电流的热效应工作的。故B符合题意； C．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能（如屏幕和扬声器），故C不符合题意； D．电风扇是利用电动机将电能转化为机械能（风能）的设备，它并不是利用电流的热效应来工作的。故D不符合题意。 故选B。 2. 下列说法中不正确的是（　　） A. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 B. 电源外部，电流从正极经过用电器流向负极 C. 电荷移动就能形成电流 D. 物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．生物体内水的比例高，利用比热容比较大，有助于调节自身的温度，故A正确，不符合题意； B．电流在电源外部从正极经过用电器流向负极，在电源内部从负极流向正极，故B正确，不符合题意； C．电荷的定向移动就能形成电流，故C错误，符合题意； D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，比如：晶体熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能．当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用．下列电路设计符合这种要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可以知道，灭蚊网和灯泡工作时互不影响，因此属于并联，AB选项中灭蚊网和灯串联，故AB不符合题意； C．图中S1闭合,S2断开时，灯泡亮，灭蚊网不工作，不符合题意； D．图中S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时工作，符合题意． 【点睛】串联电路的特点是各用电器之间相互影响，并联电路的特点是互不影响．再根据开关的作用来判断符合要求的电路图． 4. 以下关于教室中的电路及元件说法正确的是（　　） A. 教室里的一个开关可以同时控制四盏灯的亮和灭，则这四盏灯一定是串联的 B. 教室里插座提供的电压是36V C. 关掉前排的灯，则其他的灯会更亮 D. 教室里工作的用电器越多，总功率会越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．教室里的四盏灯是并联的，开关接在干路上，所以能同时控制四盏灯，故A错误； B．教室里插座提供的电压是220V，故B错误； C．关掉前排的灯，其余灯还能正常发光，这几盏灯互不影响，是并联，功率没有发生变化，所以并不会使其他灯更亮，故C错误； D．家庭电路用电器都是并联，并联的用电器越多，总电阻越小，根据欧姆定律可知，总电流变大，家庭电路电压不变，由 P=UI可得，此时的总功率变大，，故D正确。 故选D。 5. 在如图甲所示电路中，闭合开关后，两个灯泡都能发光，电流表的指针均在图乙所示的位置，下列说法正确的是（　　） A. 通过干路的电流为1.8A B. 通过灯泡L1、L2的电流都是0.3A C. 通过灯泡L1的电流为1.2A D. 电流表A1的示数是1.2A 【答案】C 【解析】 【详解】如图，L1和L2并联，电流表A1测量干路电流，A2测量通过L2的电流；如图乙，两电流表的指针指在同一刻度线上，而并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流大于各支路电流，可知A1的示数大于A2的示数，故A1选择的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，所以干路电流为1.5A；A2选择的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过L2的电流为0.3A，由并联电路中电流的规律知，通过L1的电流为I1=I-I 2=1.5A-0.3A=1.2A 故C正确，ABD错误。 故选C。 6. 现代生活离不开电，了解生活中有关电学元件的一些参数非常重要。下列有关数据符合生活实际的是（　　） A. 电饭煲正常工作的功率约为1000W B. 一节新干电池的电压约为1.5V C. 一盏日光灯正常工作1h约消耗电能1kWh D. 电冰箱正常工作的电流约为5A 【答案】AB 【解析】 【详解】A．电饭煲正常工作时功率较大，约为1000W，故A符合题意； B．一节新干电池的电压为1.5V，故B符合题意； C．一盏日光灯功率约为 则工作1h消耗电能为 故C不符合题意； D．我国家庭电路电压是220V，家用电冰箱的电功率约为200W，则正常工作电流约为 故D不符合题意。 故选AB。 7. 由I=变形得R=，对此，下列说法正确的是（　　） A. 加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C. 当导体两端电压为零时，导体的电阻为0 D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示 【答案】D 【解析】 【详解】电阻是导体的属性，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与通过导体的电流与导体两端电压无关，因此是电阻的求值公式，可以用导体两端的电压和电流的比值来表示，故D正确，ABC错误。 故选D 8. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B. 空气湿度越大，电压表示数越小 C. 当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6V D. 当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50% 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻越小；由电路图可知，R0与湿敏电阻串联，根据串联电路的分压作用，湿敏电阻的阻值变小，它两端的电压变小，则R0两端的电压变大，即电压表的示数变大。故AB错误； C．当空气湿度为40%时，湿敏电阻为30Ω，电路总电流为 电压表的示数为 故C错误； D．当电路中电流为0.15A时，电路的总电阻 则湿敏电阻的阻值为 由图像乙可知空气湿度为50%，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，由图像可知（　　） A. R的电阻为2Ω B. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 C. 只将R与L串联在电流为0.2A的电路中，总功率为1.2W D. 只将R与L并联在电压为5V的电路中，干路中的电流为0.5A 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图可知，当电阻R两端的电压为6V时，通过的电流为0.3A，所以定值电阻R的阻值为 故A错误； B．通过图像可知，灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，则灯丝的温度升高，电阻变大，故B正确； C．灯泡L和电阻R串联在电路中，当电流是0.2A，由图像可知，当L两端的电压为2V、R两端的电压为4V时，则电路两端的总电压为 则电路的总功率为 故C正确； D．并联电路各个支路两端的电压相等，由图可知，只将L与R并联在电压为5V的电路中时，通过R的电流为0.25A，通过L的电流为0.25A，则干路的电流 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（　　） A. 火线上熔丝断了 B. 开关S处断路 C. bc之间存在断路 D. 导线cd间断路 【答案】C 【解析】 【详解】A．若火线上的熔丝断了，则用测电笔分别测a、b、c、d四点，氖管均不会发光，故A不符合题意； B．若开关S处断路，则用测电笔分别测a、b、c、d四点，a点氖管发光，b、c、d三点氖管都不发光，故B不符合题意； C．若bc之间存在断路，则电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光，故C符合题意； D．导线cd间断路，则电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，a、b、c三点氖管都发光，d点氖管不发光，故D不符合题意 故选C。 二、填空题（每空1分，17题每图2分，共23分，） 11. 今来，“淄博烧烤火出圈，坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。烤肉时空气中弥漫着肉的香味，这是______现象；肉烤熟是通过______的方式改变其内能的。摩擦生热是通过______来改变物体的内能。 【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递 ③. 做功 【解析】 【详解】[1]烤肉时空气中弥漫着肉的香味，这是扩散现象，说明分子在做无规则运动。 [2]肉烤熟，肉吸收热量，是通过热传递的方式改变其内能的。 [3]摩擦生热，克服摩擦力做功，通过做功来改变物体的内能。 12. 家庭电路中电灯和电风扇之间是___________联的；家里每多开一盏电灯，则家庭电路中总电阻会___________；长时间使用后的电风扇扇叶会吸附很多灰尘，是因为扇叶转动时和空气之间发生___________现象，同时也说明带电体具有___________的性质。 【答案】 ①. 并 ②. 减小 ③. 摩擦起电 ④. 吸引轻小物体 【解析】 【详解】[1]家庭电路中，电灯和电风扇的工作互不影响，是并联连接。 [2]各用电器之间是并联连接，据并联电路的电阻特点知，每多开一盏灯，电路中的总电阻会减小。 [2]扇叶转动时，与空气之间摩擦，带上电荷，即出现摩擦起电现象。 [3]带电的扇叶会吸附很多灰尘，是因为带电体能吸引轻小物体。 13. 如图所示，酸甜多汁水果提供的电能点亮了发光二极管，其中水果相当于电路中的__________，发光二极管主要由__________材料制成。如果其中一个二极管熄灭，其它依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是__________（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 ①. 电源 ②. 半导体 ③. 并联 【解析】 【详解】[1]电源是提供电能的装置，水果能提供电能，在电路中相当于电源。 [2]半导体材料应用广泛，如二极管、三极管等，发光二极管主要由半导体材料制成。 [3]如果其中一个二极管熄灭，其它依然发光，根据串并联电路的特点：各支路互不影响，说明熄灭的二极管与其它二极管是并联的。 14. A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，如图所示，将它们串联后接入电路中，闭合开关后，______，_____。（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】 ①. = ②. < 【解析】 【详解】[1]由于A、B两段导体串联后接入电路中，由串联电路中处处电流相等可知 [2]由于同种材料制成的长度相同的导体，电阻大小与导体的横截面积有关，横截面积越小，电阻越大，由图可知，B导体的横截面积小，所以 由可知 15. 西安市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了500g的天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出______J的热量，燃料箱内剩余天然气的热值______（选填“增大”“减小”或“不变”）；如图为某公交车内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是______，若该公交车完全燃烧天然气500g，则得到的机械能为______J。（天然气的热值为4.2×107J/kg）。 【答案】 ①. 2.1×107 ②. 不变 ③. 35% ④. 7.35×106 【解析】 【详解】[1]天然气的质量500g＝0.5kg，释放的热量为 Q＝mq＝0.5kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J [2]热值是燃料的特性，剩余天然气的种类不变，故热值不变。 [3][4]该热机的效率为 η＝1﹣25%﹣40%＝35% 公交车内燃机的效率为35%，则得到的机械能为 W机械＝ηQ＝35%×2.1×107J＝7.35×106J 16. 小慧家中用电能表如图所示。当仅将一把电热水壶接入电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为___________kW•h，电功率为___________kW，小慧家中可接入的用电器的总功率是___________W。 【答案】 ①. 0.12 ②. 1.2 ③. 8800 【解析】 【详解】[1]电能表的转盘转过了360r，电热水壶消耗的电能 [2]电热水壶的电功率 [3]电能表能通过的最大电流为40A，则家中可接入的用电器的总功率P=UI=220V×40A=8800W 17. （1）请在如图所示电路中的〇中填入正确的字母，使其成为正确的电学仪表，电路在闭合开关S后，两只灯泡都能发光； （2）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱的照明灯和压缩机可以单独工作，照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，下方的电表与灯泡串联，所以是电流表；中间的电表与灯泡并联，所以是电压表，如图所示： 【小问2详解】 冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关S1控制，所以S1与灯串联；压缩机M由开关S2控制，所以S2与压缩机M串联；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示： 三、实验探究题（共4小题，每空1分，共21分） 18. 按要求完成填空。 （1）如图甲所示的实验中，改变小球静止下滑的高度是为了改变小球滑到斜面底端的___________； （2）如图乙所示，表面光滑的两个铅块用力挤压在一起，能吊起重物，这说明分子间存在___________； （3）实验中通过观察___________来比较导体所产生热量的多少，用丙装置进行实验时，一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。 【答案】（1）速度 （2）引力 （3） ①. U形管中液面的高度差 ②. 右 【解析】 小问1详解】 在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以改变小球静止下滑的高度是为了改变小球滑到斜面底端的速度。 【小问2详解】 两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起，从而能吊起重物。故这说明分子间存在引力。 【小问3详解】 [1]在“探究影响电热的因素”的实验中，利用转换法，将电流通过导体产生的热量转换为U形管中液面的高度差。 [2]丙图中，两电阻通电时间和通过的电流相同，右侧电阻大，所以右侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。 19. 某学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（（电源电压保持4.5V不变））。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）； （2）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为___________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压不变，滑动变阻器的滑片应向___________（（填“左”或“右”））端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是___________Ω； （3）由乙图像可以得出结论：___________。 【答案】（1） （2） ①. 3 ②. 右 ③. 7.5 （3）当电压一定时，电流与电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 根据实验，电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动电路中电流变大，即滑动变阻器接入的阻值部分变小，说明连接的是滑动变阻器的左下接线柱，连接电路如下图所示： 【小问2详解】 [1]据乙图可知，当定值电阻的阻值为10Ω时，电路中的电流为0.3A，则R两端的电压为 [2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变，由串联电压规律可知，变阻器两端电压要变大，变阻器的阻值变大，因此滑片应向右端移动。 [3]根据串联分压原理可得 已知定值电阻两端电压不变，电源电压不变，则变阻器两端电压不变，等式左侧比值不变，则当定值电阻阻值最大时，变阻器的阻值最大，已知实验中定值电阻最大阻值为15Ω，定值电阻两端电压为3V，电源电压为4.5V，代入上式可得 解得，因此滑动变阻器的阻值至少是7.5Ω。 【小问3详解】 实验中保持定值电阻两端电压不变，据乙图可知，当电阻变大时，电流变小，且电流与电阻的乘积不变，因此可得结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比。 20. 如图甲所示是小明测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到___________（选填“a”或“b”）端； （2）小明确认电路连接无误后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表没有示数，小灯泡不发光，则电路的故障可能是___________； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，为___________A，则小灯泡的额定功率是___________W； （4）根据测出的数据，作出小灯泡的电流与电压的关系图像如图丙所示，小明发现图像是弯曲的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （5）完成实验后，小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡额定功率方案，设计的电路图如图丁所示，R0为定值电阻，请将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额； ②___________，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1； ③小灯泡额定功率的表达式P额=___________（用U额、U1、R0表示）。 【答案】（1）b （2）小灯泡短路 （3） ①. 0.3 ②. 0.75 （4）增大 （5） ①. 保持滑动变阻器接入电路的阻值不变 ②. 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处，所以滑动变阻器的滑片应移到b端。 【小问2详解】 电流表有示数，则故障可能是短路；电压表无示数，小灯泡不发光，说明电压表测量对象小灯泡短路。 【小问3详解】 [1]如图，电流表选用了0~0.6A量程，分度值为0.02A，由指针位置可知电流表的示数为0.3A。 [2]小灯泡的额定电压为2.5V，该电压下工作的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A＝0.75W 【小问4详解】 小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以其电流与电压的关系图像是一条曲线。 【小问5详解】 [1][2]测量小灯泡额定功率时，先闭合开关S和S1，断开开关S2，L、R0、滑动变阻器串联，电压表测量L两端电压。调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额。保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，电路中的电阻不变，电流不变，小灯泡两端电压不变，仍然正常发光。此时闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表测量L和R0两端电压，其示数为U1，则R0两端电压为U0＝U1－U额 电路中的电流为 小灯泡的额定功率为 21. 某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图，由一组手指状平行金属线组成雨水检测网，通过a、b接线柱接入自动控制系统的模拟电路。 （1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中时，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数。小华通过观察电路中__________的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化； （2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，发现检测网浸入雨水中的深度越深，电流表示数越大。这是因为，检测网浸入雨水的深度越大，相当于电阻的__________越大，电阻越__________； （3）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗。为解决此问题，可在电路中加装一个开关，它应与检测网__________联。 【答案】 ①. 电流表示数 ②. 横截面积 ③. 小 ④. 并 【解析】 【详解】（1）[1]从图中可以看出，电动机与检测网串联，电流表测量电路电流，没有雨水时，检测网开路，小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，说明雨水能将电路接通，表明雨水是导体。小华通过观察电路中电流表示数的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化。电流表的示数越大，电动机的转数越大，雨刮器刮水的速度越大。 （2）[2][3]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关。从图中可以看出，金属网浸入雨水中的深度越深，金属网的材料不变、长度不变、接入电路中的横截面积变大，横截面积越大，电阻越小。 （3）[4]检测网与电动机串联，无雨时，检测网开路，电动机无法工作，故无雨时要使电动机工作，应该让开关与检测网并联，在无雨时，闭合开关，电动机通路，就能正常工作。 四、综合题（每小题8分，共16分） 22. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。电压表量程为，是定值电阻，，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求： (1)当环境温度为时，的阻值为多少？此时电压表的示数为，通过的电流为多少？ (2)电源电压为多少？ (3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 【答案】(1)；0.008A；(2) 4V；(3) 80°C 【解析】 【详解】解：由电路图可知，R1与R0串联，电压表测R0两端电压。 (1)由图可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻； 此时电压表的示数为2.4V，通过的电流为 (2)因串联电路中各处的电流相等，所以，当环境温度为40℃时， 两端的电压 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压 (3)由图可知，环境温度越高时，的阻值越小，电路中的电流越大，电压表的示数越大，当电压表的示数为3V时，电路能够测量的温度最高，此时热敏电阻两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以此时电路中的电流 即 解得 由图可知，热敏电阻的阻值为时对应温度为80℃，即最高环境温度为80°C。 答：(1)当环境温度为40℃时，R1的阻值为；通过R0的电流为0.008A； (2)电源电压为4V； (3)此电路所允许的最高环境温度是80°C。 23. 如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，如表为它的铭牌数据。 水桶容量 20L 热水容量 1L 额定电压 220V 加热功率 400W 保温功率 44W （1）当开关S1、S2都闭合时，电热饮水机处于___________状态（选填“加热”或“保温”）； （2）求电阻R1的阻值； （3）该饮水机正常加热1400s，能将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求该饮水机的加热效率[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ]。 【答案】（1）加热 （2）979Ω （3）52.5% 【解析】 【小问1详解】 当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联，两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S1，S2都闭合时，电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态。当S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温状态。 【小问2详解】 饮水机处于加热状态时，电路为R2的简单电路，则电阻R2的阻值为 饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的总电阻为 R1的电阻为R1=R总-R2=1100Ω-121Ω=979Ω 【小问3详解】 可知水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg 水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(90℃-20℃)=2.94×105J 饮水机正常加热1400s消耗的电能为W=P加t=400W×1400s=5.6×105J 饮水机的加热效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$