精品解析：湖南省永州市新田县2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024年下期义务教育阶段学业质量监测 九年级物理 一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列景象中，能说明分子在永不停息地运动的是（　　） A. 初春，柳枝吐芽 B. 盛夏，荷花飘香 C. 深秋，落叶飘零 D. 寒冬，冬雪飘飘 2. 如图所示，红、绿气球处于静止状态（两气球相互排斥）。关于两个气球是否带电及带电的种类，下列说法中正确的是（　　） A. 红气球带电，绿气球不带电 B. 红气球不带电，绿气球带电 C. 红、绿气球都带电，且带有异种电荷 D. 红、绿气球都带电，且带有同种电荷 3. 以下家用电器中，主要利用电流的热效应来工作的是（　　） A. 电饭锅 B. 电风扇 C. 电视机 D. 洗衣机 4. 关于安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 可以用铜丝、铁丝代替保险丝 B. 开关必须接在用电器和零线之间 C. 用湿手拔用电器的插头 D. 发生触电事故时应先断开电源再进行抢救 5. 关于热值和热机，下列说法正确的是（　　） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 使燃料燃烧更充分，不能提高热机效率 C. 汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D. 改进技术后，热机的效率可以达到100% 6. 如图所示为生活中常见的电现象，下列有关说法正确的是（ ） A. 甲图：摩擦后的吸管带电是因为产生了新的电荷 B. 乙图：家用手电筒的外表面塑料壳是导体 C. 丙图：计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害 D. 丁图：发光二极管是用超导体材料制成的 7. 小文同学家安装了密码门锁，通过输入密码（S1）或利用钥匙（S2），都能独自驱动电动机工作而打开门锁。则下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 甲、乙、丙三个普通灯泡铭牌上分别标着“6V 3W”、“3V 3W”、“12V 3W”字样，让它们都正常发光相同时间，则它们消耗的电能（ ） A. 甲灯的多 B. 乙灯的多 C. 丙灯的多 D. 一样多 9. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 钻木取火 B. 划火柴 C. 烤火取暖 D. 搓手取暖 10. 如图甲所示电路中，开关S闭合后，规格不同的灯泡L1和L2均发光，两个电压表的指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. L1和L2两灯并联 B. 电压表V2测L1两端的电压 C. L2两端的电压为2V D. 流过L1和L2的电流大小不相等 11. 小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量消耗电功率的仪器 B. 这段时间内他家消耗的电能为903kW•h C. 这个电能表的测量值是以“J”为单位 D. 电能表的转盘转过1800圈，这段时间他家的用电器共消耗电能1.8×106J 12. 如图是电阻R和小灯泡L的I-U图像，由图像可知（　　） A. 甲为小灯泡L，阻值不变为5Ω B. 乙为定值电阻R，阻值为5Ω C. 若将电阻R和灯泡L并联接在4V的电源上，干路电流为0.8A D. 若将电阻R和灯泡L串联接入电路中，当电路中电流为0.4A时，电阻R和灯泡L的功率之比为4∶1 二、填空题：本题共4小题，每空2分，共18分。 13. 湿地公园能起到调节周边气温的作用，这是利用了水______较大的特性。小雨转晴后，公园里的花香味更浓，说明温度越高，分子热运动越______（选填“剧烈”或“缓慢”）。 14. 用测电笔辨别火线与零线时，在如图中握笔方法正确的是________（填“甲”或“乙”）；若按正确的握法，发现氖管发光，则笔尖金属体接触的是________线． 15. 如图所示。某同学将铜片和铁片插入柠檬中，制成了水果电池。用电压表测水果电池电压，由图可知该水果电池的正极是_______片；水果电池在工作过程中将_________能转化为电能。 16. 如图所示，某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为21V，均匀电阻丝R2上标有“100Ω 1A”字样，其每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当测量者身高变高时，电流表的示数将________； （2）测量时电流表的示数为1.2A，则电压表示数为________V； （3）若R2最下端离地面为110cm，小组同学发现，在保证各元件安全的前提下，该仪器测量的范围有限，为了让测量的最大值刚刚到能测量出190cm的身高，聪明的组员想到在原有的电路设计上，只需更换定值电阻R1，就可以达到目的，则R1应该更换为_________Ω的电阻。 三、实验探究题：本题共4小题，每空2分，共28分。 17. 根据图甲、图乙实验现象，回答问题： （1）如图甲所示，将两个铅块的底面削平，然后用力压紧，可使它们结合在一起，即使下端吊着重物也不能把它们拉开，这说明分子间存在________。 （2）如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察到的现象是筒内棉花被点燃，说明活塞对筒内空气做功，筒内空气内能________。 18. 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，实验室提供了如下器材：电阻丝a、b、c粗细相同，a、b、d长度相同。 （1）该实验电路中既有电流表又有小灯泡，我们应该通过比较________（选填“电流表的示数”或“小灯泡亮度”）来更明显地比较电阻丝的电阻大小。 （2）选用电阻丝b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_________是否有关。 （3）选用电阻丝_________分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关。 19. 某同学利用图所示的电路“探究电流与电阻的关系”，使用的实验器材有：电压恒为3V的电源、电流表、电压表、开关各一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 20 I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 （1）连接电路时，开关应该处于_________状态。 （2）请你用笔画线代替导线，将如图所示的电路连接完整________（要求滑片P向左移动时，电流表示数变小）。 （3）接下来，分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如表所示，则实验中控制电压表的示数为________V不变，分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________。 20. 某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大阻值为15Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.3 0.4 （1）闭合开关前，应该把滑片移到最________端。 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是待测电阻发生_________故障。 （3）排除故障后，继续进行实验，将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。 ①第4次实验时电流表示数如图乙所示，记为________A，并算出待测电阻的阻值为_________Ω； ②老师看完数据后，发现有一组数据是该同学编造出来的，不是实验中测得的，请说说是哪一组，并说出老师判断的原因：________。 四、综合题：本题共2小题，第21题8分，第22题10分，共18分。 21. 右下表为一台多用养生壶的铭牌，其内部简化电路如图所示。R1和R2为电热丝。 ××牌多用养生壶 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1100W 保温挡 220W （1）开关S1闭合，开关S2处于_________（选填“断开”或“闭合）状态时，该养生壶处于加热挡。 （2）该养生壶在给水加热的过程中，一段时间内，可以使得2kg的水从20℃升高到70℃，则该段时间内水吸收的热量为多少________？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）该养生壶电热丝R2的电阻为多少_________？ 22. 如图所示电路中，电源电压不变，灯泡标有“4V 0.4A”，灯丝电阻不受温度影响，电流表所选量程为0~3A，滑动变阻器Rp标有“1.25A”字样，R1为定值电阻。若闭合开关S、S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为6V，定值电阻R1功率为P1；滑动变阻器滑片P移到另一位置时，电压表示数为3V，定值电阻R1功率为P1'，此时电流表示数为0.4A。已知P1∶P1'=9∶16，则： （1）灯泡的电阻为多少Ω？ （2）若小灯泡正常发光100s，该段时间内小灯泡消耗的电能为多少J？ （3）滑动变阻器的最大阻值为多少Ω？ （4）在电路安全的情况下，通过控制开关的通断和移动滑片，可使得电路中的总功率达到最大和最小，求电路中的总功率最大值和最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年下期义务教育阶段学业质量监测 九年级物理 一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列景象中，能说明分子在永不停息地运动的是（　　） A. 初春，柳枝吐芽 B. 盛夏，荷花飘香 C. 深秋，落叶飘零 D. 寒冬，冬雪飘飘 【答案】B 【解析】 【详解】A．初春，柳絮飞扬，柳絮是宏观的物体，它的飞扬是由于气流等外力作用，不能说明分子在不停地运动，故A不符合题意； B．盛夏，荷花飘香，是因为荷花中的香气分子在不断地运动，扩散到空气中，使人能闻到香味，这能说明分子在永不停息地运动，故B符合题意； C．深秋，落叶飘零，落叶是宏观物体，其飘零是由于重力、风力等的作用，不是分子的运动导致的，故C不符合题意； D．寒冬，冬雪飘飘，雪花肉眼可以看到，不属于分子，不能说明分子在永不停息地运动，故D不符合题意。 故选 B。 2. 如图所示，红、绿气球处于静止状态（两气球相互排斥）。关于两个气球是否带电及带电的种类，下列说法中正确的是（　　） A. 红气球带电，绿气球不带电 B. 红气球不带电，绿气球带电 C. 红、绿气球都带电，且带有异种电荷 D. 红、绿气球都带电，且带有同种电荷 【答案】D 【解析】 【详解】自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。因此两气球相互排斥，必然都带电，且带有同种电荷。 故选D。 3. 以下家用电器中，主要利用电流的热效应来工作的是（　　） A. 电饭锅 B. 电风扇 C. 电视机 D. 洗衣机 【答案】A 【解析】 【详解】A．电饭锅工作时，将电能转化为内能，用来加热食物，主要利用了电流的热效应，故A符合题意； B．电风扇工作时，主要是电动机将电能转化为机械能，使扇叶转动，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能等，并非主要利用电流的热效应，故C不符合题意。 D．洗衣机工作时，也是电动机将电能转化为机械能，带动滚筒转动，不是利用电流的热效应，故D不符合题意； 故选A。 4. 关于安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 可以用铜丝、铁丝代替保险丝 B. 开关必须接在用电器和零线之间 C. 用湿手拔用电器的插头 D. 发生触电事故时应先断开电源再进行抢救 【答案】D 【解析】 【详解】A．保险丝一般由熔点低、电阻率大的铅锑合金制成，在电流过大时能自动熔断，切断电路，起到保护作用。而铜丝、铁丝的熔点高，在电流过大时不会及时熔断，不能起到保险作用，所以不能用铜丝、铁丝代替保险丝，故A错误； B．开关必须接在用电器和火线之间，这样当开关断开时，用电器与火线断开，人接触用电器不会触电。若接在用电器和零线之间，即使开关断开，用电器仍与火线相连，存在触电危险，故B错误； C．生活用水是导体，用湿手拔用电器插头，容易发生触电事故，故C错误； D．发生触电事故时，首先应切断电源，使触电者与电源分离，然后再进行抢救，这样可以避免施救者触电，故D正确。 故选D。 5. 关于热值和热机，下列说法正确的是（　　） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 使燃料燃烧更充分，不能提高热机效率 C. 汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D. 改进技术后，热机的效率可以达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃料的各类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误； B．使燃料燃烧更充分，消耗相同质量的燃料时，能放出更多的能量，用来做有用功的能量更多，有用功与消耗燃料完全燃烧所放出能量比值越大，热机效率越高。故B错误； C．汽油机和柴油机都是只在做功冲程获得动力，除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故C正确； D．热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为生活中常见的电现象，下列有关说法正确的是（ ） A. 甲图：摩擦后的吸管带电是因为产生了新的电荷 B. 乙图：家用手电筒的外表面塑料壳是导体 C. 丙图：计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害 D. 丁图：发光二极管是用超导体材料制成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据摩擦起电的实质可知，甲图摩擦后的吸管带电是因为电子发生了转移，故A错误； B．乙图家用手电筒的外表面塑料壳不容易导电，是绝缘体，故B错误； C．由于温度过高会对电子元件产生影响，所以丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害，故C正确； D．发光二极管（LED）并不是用超导体材料制成的，而是由半导体材料制成的。故D错误。 故选C。 7. 小文同学家安装了密码门锁，通过输入密码（S1）或利用钥匙（S2），都能独自驱动电动机工作而打开门锁。则下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中只闭合开关S1，电动机不工作，故A不符合题意； B．图中两个开关和电动机串联，两个开关同时闭合，电动机才能工作，故B不符合题意； C．图中只闭合开关S2，电动机不工作，故C不符合题意； D．图中两个开关并联后再和电动机串联，闭合开关S1，电动机工作，闭合开关S2，电动机工作，故D符合题意。 故选D。 8. 甲、乙、丙三个普通灯泡铭牌上分别标着“6V 3W”、“3V 3W”、“12V 3W”字样，让它们都正常发光相同时间，则它们消耗的电能（ ） A. 甲灯的多 B. 乙灯的多 C. 丙灯的多 D. 一样多 【答案】D 【解析】 【详解】由灯泡的铭牌可知，三个普通灯泡的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能相等。 故选D。 9. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 钻木取火 B. 划火柴 C. 烤火取暖 D. 搓手取暖 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．搓手取暖、钻木取火、划火柴都是克服摩擦做功，内能增大，温度升高，是通过做功改变物体内能，故ABD不符合题意； C．烤火取暖时，手从火中吸收热量，内能增大，是通过热传递改变物体内能，故C符合题意。 故选C。 10. 如图甲所示电路中，开关S闭合后，规格不同的灯泡L1和L2均发光，两个电压表的指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. L1和L2两灯并联 B. 电压表V2测L1两端的电压 C. L2两端的电压为2V D. 流过L1和L2的电流大小不相等 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．分析电路可知，当闭合开关后，灯泡和首尾相连，是串联的关系，电压表测电源电压，电压表测电压。两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为图乙所示，根据串联电路电压规律可知，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为10V，则电源电压为10V，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，则两端电压为2V。故AB错误，C正确； D．L1和L2两灯串联，根据串联电路电流规律，流过L1和L2的电流大小相等，故D错误。 故选C。 11. 小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量消耗电功率的仪器 B. 这段时间内他家消耗的电能为903kW•h C. 这个电能表的测量值是以“J”为单位 D. 电能表的转盘转过1800圈，这段时间他家的用电器共消耗电能1.8×106J 【答案】D 【解析】 【详解】A．电能表是用来测量用户在一段时间内消耗电能的仪表。故A错误； B．电能表最后一位是小数，这段时间内他家消耗的电能为，故B错误； C．由电能表参数可知，此电能表测量值是以为单位的，故C错误； D．电能表的转盘转过1800圈，这段时间他家的用电器共消耗电能为。故D正确。 故选D。 12. 如图是电阻R和小灯泡L的I-U图像，由图像可知（　　） A. 甲为小灯泡L，阻值不变为5Ω B. 乙为定值电阻R，阻值为5Ω C. 若将电阻R和灯泡L并联接在4V的电源上，干路电流为0.8A D. 若将电阻R和灯泡L串联接入电路中，当电路中电流为0.4A时，电阻R和灯泡L的功率之比为4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图像看，甲的I−U图像不是直线，说明其电阻值随电压、电流变化，所以甲是小灯泡L。当电压、电流变化时，电阻也在变，不是固定的5Ω，故A不符合题意； B．乙的I−U图像是过原点的直线，表明乙是定值电阻R。当U=4V时，I=0.4A，则 故B不符合题意； C．若将电阻R和灯泡L并联接在4V的电源上，并联电路各支路电压相等且等于电源电压。 从图像中可知，当U = 4V时，通过甲的电流0.8A，通过乙的电流0.4A。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，可得干路电流 故C不符合题意； D．若将电阻R和灯泡L串联接入电路中，当电路中电流为0.4A时， 从图像中可知，此时电阻两端的电压4V，小灯泡两端的电压1V。电阻R和灯泡L的功率之比为 故D符合题意； 故选D。 二、填空题：本题共4小题，每空2分，共18分。 13. 湿地公园能起到调节周边气温的作用，这是利用了水______较大的特性。小雨转晴后，公园里的花香味更浓，说明温度越高，分子热运动越______（选填“剧烈”或“缓慢”）。 【答案】 ①. 比热容 ②. 剧烈 【解析】 【详解】[1]湿地公园能起到调节周边气温的作用，这是因为水具有较大的比热容。比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热的能力。水的比热容大，意味着在相同条件下，水吸收或放出的热量更多，因此温度变化相对较小。所以，在湿地公园中，由于水的比热容大，当周边气温升高时，水会吸收大量的热量而温度不会升得太高；当周边气温降低时，水会放出大量的热量而温度不会降得太低。这样，湿地公园就起到了调节周边气温的作用。 [2]小雨转晴后，公园里的花香味更浓。这是因为温度越高，分子的热运动越剧烈。分子热运动是指分子在不停地做无规则运动，这种运动与温度有关。温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散现象也就越明显。所以，在小雨转晴后，由于温度升高，花分子的无规则运动变得更加剧烈，扩散到空气中的花香味也就更浓。 14. 用测电笔辨别火线与零线时，在如图中握笔方法正确的是________（填“甲”或“乙”）；若按正确的握法，发现氖管发光，则笔尖金属体接触的是________线． 【答案】 ①. 甲 ②. 火 【解析】 【详解】在使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，手不能与笔尖金属体接触，用笔尖接触导线，当测电笔的氖管发光，则说明接触的是火线，当氖管不亮时，说明接触的是零线，由图可知甲的握笔方法是正确的，乙是错误的。 15. 如图所示。某同学将铜片和铁片插入柠檬中，制成了水果电池。用电压表测水果电池电压，由图可知该水果电池的正极是_______片；水果电池在工作过程中将_________能转化为电能。 【答案】 ①. 铜 ②. 化学 【解析】 【详解】[1]由图可知，用电压表测水果电池电压，指针正向偏转，根据电压表的使用方法可知，电流是从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出的。又在电源外部电流是从正极流向负极的。所以该水果电池的正极是铜片，水果电池的负极是铁片。 [2]水果电池在工作过程中将化学能转化为电能，所以电压表才有示数。 16. 如图所示，某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为21V，均匀电阻丝R2上标有“100Ω 1A”字样，其每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当测量者身高变高时，电流表的示数将________； （2）测量时电流表的示数为1.2A，则电压表示数为________V； （3）若R2最下端离地面为110cm，小组同学发现，在保证各元件安全的前提下，该仪器测量的范围有限，为了让测量的最大值刚刚到能测量出190cm的身高，聪明的组员想到在原有的电路设计上，只需更换定值电阻R1，就可以达到目的，则R1应该更换为_________Ω的电阻。 【答案】（1）变小 （2）9 （3）32 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，该电路是串联电路，电压表测滑动变阻器R2两端电压，电流表测电路中的电流，被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，电流变小，即电流表的示数将变小。 【小问2详解】 测量时电流表的示数为1.2A，电路中的总电阻为 滑动变阻器接入的阻值为 则电压表示数为 【小问3详解】 R2接入电路的最大长度为 R2接入电路的最大阻值为 此时电压表实数达到最大值 则电路中的最小电流为 此时R1的最大阻值为 即R1应该更换为32Ω的电阻。 三、实验探究题：本题共4小题，每空2分，共28分。 17. 根据图甲、图乙实验现象，回答问题： （1）如图甲所示，将两个铅块的底面削平，然后用力压紧，可使它们结合在一起，即使下端吊着重物也不能把它们拉开，这说明分子间存在________。 （2）如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察到的现象是筒内棉花被点燃，说明活塞对筒内空气做功，筒内空气内能________。 【答案】（1）引力 （2）增加 【解析】 【小问1详解】 分子间同时存在引力和斥力，将两个铅块的底面削平，然后用力压紧，可使它们结合在一起，即使下端吊着重物也不能把它们拉开，这说明分子间存在引力。 【小问2详解】 在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察到的现象是筒内棉花被点燃，说明活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，筒内空气内能增加，温度升高，棉花被点燃。 18. 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，实验室提供了如下器材：电阻丝a、b、c粗细相同，a、b、d长度相同。 （1）该实验电路中既有电流表又有小灯泡，我们应该通过比较________（选填“电流表的示数”或“小灯泡亮度”）来更明显地比较电阻丝的电阻大小。 （2）选用电阻丝b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_________是否有关。 （3）选用电阻丝_________分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关。 【答案】（1）电流表的示数 （2）长度 （3）a、b 【解析】 【小问1详解】 电阻大小不易直接观察，但电阻大小不同，对电流的阻碍作用不同，电路中的电流会不同。电流表示数和灯泡的亮度都会发生变化，但当前后两次实验中电阻变化不大时，电流变化较小，前后两次灯泡的亮暗程度可能不易区分。而用电流表却能准确测量并记录电流的不同，从而反映出电阻的大小，故通过观察电流大小能更明显地比较电阻大小。 【小问2详解】 选用电阻丝b、c分别接入电路中，它们材料相同，粗细相同，长度不同，根据控制变量的思想，是为了探究电阻大小与长度的关系。 【小问3详解】 为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关，要控制长度和横截面积相同，选用不同材料的导体进行探究，故应选a、b。 19. 某同学利用图所示的电路“探究电流与电阻的关系”，使用的实验器材有：电压恒为3V的电源、电流表、电压表、开关各一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 20 I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 （1）连接电路时，开关应该处于_________状态。 （2）请你用笔画线代替导线，将如图所示的电路连接完整________（要求滑片P向左移动时，电流表示数变小）。 （3）接下来，分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如表所示，则实验中控制电压表的示数为________V不变，分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________。 【答案】（1）断开 （2） （3） ①. 2 ②. 反比 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，进行实物连线时应断开开关。 【小问2详解】 要求滑片P向左移动时，电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路中的电阻要变大，所以应将滑动变阻器右下接线柱接入电路中；电源电压为3V，实验中电压表示数不会超过电压表的小量程，故电压表应选0~3V的量程，且与定值电阻并联。如图所示： 【小问3详解】 [1]允许误差存在的情况下，分析表格中的数据发现，定值电阻两端电压 所以实验中控制电压表的示数为2V。 [2]分析实验数据发现，当控制的电压为2V不变时，允许误差存在的情况下，当增大定值电阻的阻值时，通过电阻的电流变小，且电流与电阻的乘积为2V不变。可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 20. 某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大阻值为15Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.3 0.4 （1）闭合开关前，应该把滑片移到最________端。 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是待测电阻发生_________故障。 （3）排除故障后，继续进行实验，将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。 ①第4次实验时电流表示数如图乙所示，记为________A，并算出待测电阻的阻值为_________Ω； ②老师看完数据后，发现有一组数据是该同学编造出来的，不是实验中测得的，请说说是哪一组，并说出老师判断的原因：________。 【答案】（1）左 （2）短路 （3） ①. 0.5 ②. 5 ③. 见解析 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实物电路中滑动变阻器下面右侧接线柱接入电路中，将滑片移到最左端接入电路的阻值最大。 【小问2详解】 闭合开关后，电流表有示数，说明电路中有电流，没有发生断路。而电压表无示数。若故障发生在待测电阻处，则是待测电阻短路，这样与待测电阻并联的电压表也被短路，所以电压表无示数。 【小问3详解】 ①[1]电流表选用的是小量程，分度值是0.02A。图中电流表的示数为0.5A。 [2]本次测量数据中待测电阻两端的电压为2.5V，通过它的电流为0.5A，则待测电阻的阻值为 ②[3]表格中第一组数据是编造的。若待测电阻两端的电压为0.5V，通过待测电阻的电流为0.1A，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路中的电阻为 超过实验中所选滑动变阻器的最大阻值。 四、综合题：本题共2小题，第21题8分，第22题10分，共18分。 21. 右下表为一台多用养生壶的铭牌，其内部简化电路如图所示。R1和R2为电热丝。 ××牌多用养生壶 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1100W 保温挡 220W （1）开关S1闭合，开关S2处于_________（选填“断开”或“闭合）状态时，该养生壶处于加热挡。 （2）该养生壶在给水加热的过程中，一段时间内，可以使得2kg的水从20℃升高到70℃，则该段时间内水吸收的热量为多少________？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）该养生壶电热丝R2的电阻为多少_________？ 【答案】（1）闭合 （2）4.2×105J （3）176Ω 【解析】 【小问1详解】 由电路图知道，当S1、S2都闭合时，只有电阻R1接入电路，电路中的电阻最小，由知道，此时电路中的电功率最大，该养生壶处于加热挡。电路中R1的阻值为 【小问2详解】 使2kg水从20℃上升到70℃，水所吸收的热量为 【小问3详解】 由电路图知道，当S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由知道，电源的电压一定时，电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，养生壶处于保温状态，此时电路的总电阻 则该养生壶电热丝R2的电阻为 22. 如图所示电路中，电源电压不变，灯泡标有“4V 0.4A”，灯丝电阻不受温度影响，电流表所选量程为0~3A，滑动变阻器Rp标有“1.25A”字样，R1为定值电阻。若闭合开关S、S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为6V，定值电阻R1功率为P1；滑动变阻器滑片P移到另一位置时，电压表示数为3V，定值电阻R1功率为P1'，此时电流表示数为0.4A。已知P1∶P1'=9∶16，则： （1）灯泡的电阻为多少Ω？ （2）若小灯泡正常发光100s，该段时间内小灯泡消耗的电能为多少J？ （3）滑动变阻器的最大阻值为多少Ω？ （4）在电路安全的情况下，通过控制开关的通断和移动滑片，可使得电路中的总功率达到最大和最小，求电路中的总功率最大值和最小值。 【答案】（1）10Ω； （2）160J； （3）20Ω； （4）30W，4.5W 【解析】 【小问1详解】 灯泡标有“4V 0.4A”，灯丝电阻不受温度影响，灯泡的电阻为 【小问2详解】 若小灯泡正常发光100s，该段时间内小灯泡消耗的电能为 【小问3详解】 若闭合开关S、S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片P在最右端时，RP、R1与灯L串联且RP全部接入电路中，电压表测量RP两端电压，电流表测量电路中的电流，电压表示数为6V，定值电阻R1功率为P1，电路中的电流为 则① 滑动变阻器滑片P移到另一位置时，电压表示数为3V，定值电阻R1功率为P1，此时电流表示数为0.4A，则有② 又因为③ 且④ 解①②③④得，，，，。所以滑动变阻器的最大阻值为 【小问4详解】 在电路安全的情况下，当同时闭合开关S、S1、S2，断开开关S3时，RP与R1并联，电压表并联在电源两端，电流表测量干路电流，电路中的总功率最大值为 当闭合开关S、S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片P在最右端时，RP、R1与灯L串联且RP全部接入电路中，电路中的总功率最小值为 所以电路中的总功率最大值和最小值分别为30W和4.5W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $