精品解析：湖北省襄阳市老河口市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年湖北省襄阳市老河口市九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（每小题只有一个符合要求的选项。每题2分，共24分） 1. 如图是装有静电除尘纸的拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是（ ） A. 静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷 B. 静电除尘纸与地板带上同种电荷 C. 静电除尘拖把吸引灰尘和头发的工作原理与验电器相同 D. 与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体 2. 如图是一款“盲人水杯防溢报警器”，使用时挂在杯壁上即可，其挂扣上有两个金属触点。报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满。挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的（　　） A. 用电器 B. 导线 C. 电源 D. 开关 3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则（　　） A. 金属B是电源的负极 B. “伏打电堆”将内能转化为电能 C. 若小灯泡断路，电压表仍有示数 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 4. 如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A. 抽油烟机 B. 电饭锅 C. 台式电风扇 D. 笔记本电脑 5. 为了提高乘客进站的效率，高铁站的自助检票闸机可实现人证核验，如图所示。将身份证放在闸机指定的位置，闸机自动读取信息成功（相当于闭合开关S1），当摄像头扫描出人脸进行识别后，若身份验证成功（相当于闭合开关S2），电动机工作闸机开启，乘客可以通过闸机。下列电路设计符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示电路，开关S闭合后，观察发现灯泡亮、不亮。调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的亮度发生变化，但灯泡始终不亮。造成这一现象的原因可能是（ ） A. 灯泡灯丝断了 B. 灯泡灯丝断了 C. 灯泡短路了 D. 电压表短路了 7. 有关生活用电，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，用湿布擦拭正在工作的用电器及插头是安全的 B. 在家庭电路中，人不小心触电了，图乙所示的空气开关将自动跳闸，切断电源 C. 图丙中站在绝缘凳上的人触电了，家里的漏电保护器会自动断开，起到保护作用 D. 图丁中，断开开关，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时，人会触电 8. 如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数不变 C. 电流表示数不变 D. 电压表示数变小 9. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为55圈和45圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2串联在电路中工作，下列说法中正确的是（　　） A. 通过R1的电流小于通过R2的电流 B. R1的阻值小于R2的阻值 C. R1两端的电压大于R2两端的电压 D. R1两端的电压等于电源两端的电压 10. 如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A. 小英家家庭电路中干路电流不得超过10A B. 小英家家庭电路上月消耗的电能为1011kW•h C. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗电能越快 D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 11. 如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法不正确的（ ） A. 实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少 B. 甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 C. 甲图通电一段时间，b容器中电流产生的热量较多 D. 观察乙图中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值大 12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A. 甲灯的实际功率一定是40W B. 将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C. 若两灯串联在220V电路中，则甲灯较亮 D. 两灯均正常发光时，甲灯消耗电能较少 二、填空题（每空1分，共10分） 13. 丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒因_________（选填“失去”或“得到”）电子而带上_________电荷（选填“正”或“负”），如图所示，甲、乙两个轻小的物体见面时相互吸引，则甲物体_________（选填“一定”或“可能”）带负电。 14. 图为家用插线板，A线接入家庭电路中，B线接手机，C线接电脑，手机和电脑的连接方式是__________；两个用电器在充电过程中，A、B两处电流的大小关系为IA__________IB。 15. 如图所示，把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路，闭合开关后，将浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时，发现注入的盐水越多，灯泡越亮，说明盐水的电阻越___________（选填“大”、“小”），此实验证明电阻大小和导体的___________有关。 16. 如图所示，甲图是小明家卧室的一个插座，他用试电笔测试插座的A孔，氖管发光，A孔接的是______线；乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的______（C/D）插脚接火线，若插入插头，闭合开关S时，发现家里的灯全部熄灭，经检查是熔丝熔断，由此可能判断是______（插座/插头/灯座）发生了短路。 三、探究实践题（共4题，共21分） 17. 如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。 18. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整；______ （2）在连接实验电路时，小华应将开关断开。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 ______（选填“左”或“右”）端，其目的是为了 ______； （3）小华连接好电路，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V。读出电流表示数后断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是 ______V，接下来他调节滑片，让电压表的示数再次为2V，记录电流表的示数，此时滑动变阻器接入的阻值 ______（选填“大于”“小于”或“等于”）第一次滑动变阻器接入的阻值； （4）小华解决了上述问题后，完成了实验。利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像得出了电流与电阻的关系是 ______。 19. 小明在测量小灯泡电阻的实验中，备有器材的规格如下：电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，其电阻约为10Ω，滑动变阻器A的规格为“10Ω，1A”，滑动变阻器B的规格为“50Ω，2A”。 （1）如图甲是小明连接的电路，检查发现电路中有一根导线连接错误。若不改正，闭合开关后移动变阻器的滑片，会发现两表示数 ________（选填“都会”、“都不会”或“只有一个会”）改变。请在图甲中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；______ （2）正确连接好电路后，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现灯泡不亮，两电表的指始终处于乙图的位置，出现这种情况的原因可能是 　 　（选填字母符号）； A 小灯泡灯丝断 B. 小灯泡短路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小明同学在实验中正确连接电路且实验步骤正确，但由于实验器材规格选择不当，他闭合开关后，发现小灯泡发光特别亮，为了测出这个小灯泡正常发光时的电阻，小明同学应选用 _____（选填“A”或“B”）滑动变阻器来做实验； （4）选择了合适的实验器材之后，移动滑片；通过小灯泡的电流跟它两端电压关系的图像如图丙所，小明同学分析图像后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成一现象的原因是 _______； （5）小明对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、电压表、开关和已知阻值为R0定值电阻等器材，设计了如图丁所示的电路，测出了未知电阻Rx的阻值。请你完成下列实验步骤： ①闭合开关S1、断开开关S2，读出电压表的示数为U1； ②_________，读出电压表的示数为U2； ③待测电阻的阻值Rx＝ _________（用已知量和测得量的字母符号表示）。 20. 五一假期中的某一天，小科的爸爸在吃晚饭时无意提到了一件奇怪的事：他发现自从今年春节前电力公司对所住小区进行线路整改后，家里最近几个月的电费比以往每月的平均电费要高出不少，但家中今年并没有添加什么新的用电器，已有的用电器使用时间和习惯也基本没改变。爸爸说出自己心中的疑惑后小科便记在心上，他想利用学过的知识解开谜团。 （1）根据爸爸的叙述，他思考后猜想：可能是由于线路整改后 _______发生了改变引起的； （2）他观察到家中一个电压力锅的铭牌上标有“220V 1000W”字样（电阻不变），想借助这个电压力锅来验证他的猜想，可是除了装在自己家进户线中的电能表（如图），没有其他能测量与所学的电学物理量有关的仪表，那么他还可以利用生活中常用的一种测量工具 _______； （3）然后小科动手实验：他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作5min，观察到电能表指示灯闪烁了121次，则该电压力锅的实际电功率是 _________W。如果该电压力锅每天使用时间是0.5h，则一个月（按30天计）比正常工作情况下多消耗电能 _________kW·h； （4）他的猜想 _____（选填“能”或“不能”）得到验证。如果能得到验证，则他心里猜想的哪个物理量的值实际是 _________。 四、综合应用题（共2题，7+8＝15分） 21. 具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热原理图。其中测试电源的电压为100V，电热丝的阻值均为100Ω，后视镜玻璃的质量为400g，玻璃的比热容为0.75×103J/(kg·℃)。防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。 （1）当开关旋至“1”挡时，开启 _______（选填“防雾”、“除露”、“化霜”）功能，电路中的电流是 ________A； （2）当开关旋至“2”挡时，电路消耗的功率是多少？ （3）当开关旋至“3”挡时，使后视镜玻璃温度升高30℃。若电路的加热效率是60%，则加热时间为多少？ 22. 随着生活水平的提高，扫地机器人因为操作简单、使用方便越来越多地走入了人们的生活。如图所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人，其核心部件为电动机，其高速旋转时产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘和轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会停止工作并主动寻找充电器充电。如图和表是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数。 额定电压/V 12 额定功率/W 30 质量/kg 4 电池容量/mA•h 2500 （1）若该机器人在额定功率下工作，工作电流是多少？ （2）已知：电池容量“2500mA•h”是指当工作电流为2500mA时，能持续供电1小时；当检测到电池容量低至20%时会自动返回充电，则该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作多长时间？ （3）返回充电过程中，机器人用剩余电池容量的40%来克服阻力做功。若机器人沿直线匀速返回过程中受到的阻力恒为18N，为确保机器人能顺利返回充电，机器人停止工作并主动寻找充电器充电时离充电座最远为多少m？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年湖北省襄阳市老河口市九年级（上）期末物理试卷 一、单项选择题（每小题只有一个符合要求的选项。每题2分，共24分） 1. 如图是装有静电除尘纸的拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是（ ） A. 静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷 B. 静电除尘纸与地板带上同种电荷 C. 静电除尘拖把吸引灰尘和头发的工作原理与验电器相同 D. 与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移，并没有创造电荷，故A错误； B．静电除尘纸和地面摩擦时，一个物体失去电子，另一个物体得到电子，所以它们带异种电荷，故B错误； C．静电除尘纸吸附灰尘，利用了带电体可以吸引轻小物体的性质，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故C错误； D．静电除尘纸和地面摩擦后，静电除尘纸吸附灰尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质，故D正确。 故选D。 2. 如图是一款“盲人水杯防溢报警器”，使用时挂在杯壁上即可，其挂扣上有两个金属触点。报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满。挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的（　　） A. 用电器 B. 导线 C. 电源 D. 开关 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知，当杯中水位到达挂扣时，电路接通，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则（　　） A. 金属B是电源的负极 B. “伏打电堆”将内能转化为电能 C. 若小灯泡断路，电压表仍有示数 D. 若断开开关，A、B两金属间没有电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，电压表指针右偏，说明电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，金属B是电源的正极，故A不符合题意； B．自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路，闭合开关S，小灯泡发光，“伏打电堆”是将化学能转化为电能的装置，故B不符合题意； C．闭合开关，若小灯泡断路，电压表仍可以接在电源的两极上，所以有示数，故C符合题意； D．A、B两金属间的电压是始终存在的，与电路是否接通无关，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　） A. 抽油烟机 B. 电饭锅 C. 台式电风扇 D. 笔记本电脑 【答案】B 【解析】 【详解】电流热效应的能量转化是将电能转化为内能。 A．抽油烟机，电能转化机械能，故A不符合题意； B．电饭锅，电能转化为内能，故B符合题意； C．台式电风扇，电能转化为机械能，故C不符合题意； D．笔记本电脑，电能转化为光能和少量内能，故D不符合题意。 故选B。 5. 为了提高乘客进站的效率，高铁站的自助检票闸机可实现人证核验，如图所示。将身份证放在闸机指定的位置，闸机自动读取信息成功（相当于闭合开关S1），当摄像头扫描出人脸进行识别后，若身份验证成功（相当于闭合开关S2），电动机工作闸机开启，乘客可以通过闸机。下列电路设计符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，只有当身份证和人脸识别都验证成功后，闸机才会开启，即只有开关S1、S2都闭合时电动机才会工作，所以可以知道这两个开关是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 如图所示电路，开关S闭合后，观察发现灯泡亮、不亮。调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的亮度发生变化，但灯泡始终不亮。造成这一现象的原因可能是（ ） A. 灯泡灯丝断了 B. 灯泡灯丝断了 C. 灯泡短路了 D. 电压表短路了 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图，L1、L2两灯与滑动变阻器串联，电压表并联在L1两端，开关S闭合后，观察发现灯泡亮、不亮，则电路是通路，故AB不符合题意； C．若灯泡短路了，则L1灯与滑动变阻器串联，L1发光，L2不发光，故C符合题意； D．若电压表短路了，则L1也短路了，L1不亮，L2亮，故D不符合题意。 故选C。 7. 有关生活用电，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，用湿布擦拭正在工作的用电器及插头是安全的 B. 在家庭电路中，人不小心触电了，图乙所示的空气开关将自动跳闸，切断电源 C. 图丙中站在绝缘凳上的人触电了，家里的漏电保护器会自动断开，起到保护作用 D. 图丁中，断开开关，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时，人会触电 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，湿布会导电，用湿布擦拭正在工作的用电器及插头有可能会造成触电，故A错误； B．空气开关不具有漏电跳闸功能，只有当电路中电流过大时才会跳闸断电，故B错误； C．图丙中人站在绝缘凳上，一手碰到了火线一手碰到了零线，这种情况肯定会触电，但是漏电保护器不会跳闸，因为人体没有接触大地，没有产生漏电，故C错误； D．图丁中，断开开关，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时，人体与火线和大地之间构成通路，人会触电，故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数不变 C. 电流表示数不变 D. 电压表示数变小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压。因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以推动挡板的过程中，电路中的总电阻不变，电源电压不变，由，电路中的电流不变，故A错误，C正确； BD．推动由B端向A端运动的过程中，滑片右侧电阻丝的阻值变大，由可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变大，故电压表的示数变大。故BD错误。 故选C。 9. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为55圈和45圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2串联在电路中工作，下列说法中正确的是（　　） A. 通过R1的电流小于通过R2的电流 B. R1的阻值小于R2的阻值 C. R1两端的电压大于R2两端的电压 D. R1两端的电压等于电源两端的电压 【答案】C 【解析】 【详解】导体的电阻与材料、长度、横截面积等有关，R1、R2圈数分别为55圈和45圈，且R1的电阻丝比R2的电阻丝细，故R1>R2。将R1、R2串联在电路中工作，根据串联电路中电流处处相等，通过R1的电流等于通过R2的电流；根据串联电路分压的规律，R1两端的电压大于R2两端的电压，根据串联电路电压的特点可知，电源电压等于各用电器两端电压之和，故C正确，ABD错误。 故选C。 10. 如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A. 小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A B. 小英家家庭电路上月消耗的电能为1011kW•h C. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗电能越快 D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误； B．小英家11月消耗的电能为 故B错误； CD．1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确，C错误。 故选D。 11. 如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法不正确的（ ） A. 实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少 B. 甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 C. 甲图通电一段时间，b容器中电流产生的热量较多 D. 观察乙图中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据转换法，实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少，故A正确，不符合题意； B．甲图所示的装置中，两个相同的透明容器中的电阻丝阻值相同，电流不同，则探究的是电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故B正确，不符合题意； C．分析电路可知，甲图所示的装置中，两个相同的透明容器中的电阻丝阻值相同，b容器中通过电阻丝的电流较小，根据，b容器中电流产生的热量较少，故C错误，符合题意； D．乙图中的两个电阻丝串联，电流相等，右侧U形管内液面的高度差较大，则产生热量较多，根据可知d容器中电阻丝的阻值大，故D正确，不符合题意。 故选C。 12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A. 甲灯的实际功率一定是40W B. 将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C. 若两灯串联在220V的电路中，则甲灯较亮 D. 两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少 【答案】C 【解析】 【详解】A．由灯泡的铭牌可知，甲灯泡的额定功率为40W，由于实际电压不知，所以甲的实际功率不一 定是40W，故A错误； B．由灯泡的铭牌可知，乙灯泡的额定功率为60W ，实际电压是额定电压的一半，根据可知，电阻不变，电功率变为原来的，为15W，故B错误； C．根据可知，两灯泡的额定电压相同，甲的额定电功率小，则甲灯泡的电阻大，串联时，电路中电流是相等的，根据可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此串联时，甲灯泡亮，故C正确； D．两灯均正常发光时，甲电功率小于乙的电功率，据可知，由于工作的时间不确定，因此消耗电能的多少无法确定，故D错误。 故选C。 二、填空题（每空1分，共10分） 13. 丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒因_________（选填“失去”或“得到”）电子而带上_________电荷（选填“正”或“负”），如图所示，甲、乙两个轻小的物体见面时相互吸引，则甲物体_________（选填“一定”或“可能”）带负电。 【答案】 ①. 失去 ②. 正 ③. 可能 【解析】 【详解】[1][2]摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。所以用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为摩擦过程中玻璃棒失去电子。 [3]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，且带电体具有吸引轻小物体的性质。甲、乙两个轻小的物体见面时相互吸引，乙带正电，则甲可能带负电，也可能不带电。 14. 图为家用插线板，A线接入家庭电路中，B线接手机，C线接电脑，手机和电脑的连接方式是__________；两个用电器在充电过程中，A、B两处电流的大小关系为IA__________IB。 【答案】 ①. 并联 ②. ＞（大于） 【解析】 【详解】[1]家庭电路中的用电器是并联的，并联电路各用电器互不影响，例如把手机拔掉不影响电脑的使用，同理，把电脑拔掉，不影响手机的充电。 [2] 电流从A处流入，分别经过手机和电脑，所以A处电流是总电流，B、C处电流是支路电流，总电流大于支路电流，所以IA＞IB。 15. 如图所示，把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路，闭合开关后，将浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时，发现注入的盐水越多，灯泡越亮，说明盐水的电阻越___________（选填“大”、“小”），此实验证明电阻大小和导体的___________有关。 【答案】 ①. 小 ②. 横截面积 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，利用此装置，可以通过加入盐水的多少，改变液体的横截面积，从注水口处不断注入相同浓度的盐水，盐水的体积变大，盐水的横截面积也变大，发现灯泡的亮度变亮，说明电路中电流变大，则整个电路中的电阻变小，说明电阻大小和横截面积有关。 16. 如图所示，甲图是小明家卧室的一个插座，他用试电笔测试插座的A孔，氖管发光，A孔接的是______线；乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的______（C/D）插脚接火线，若插入插头，闭合开关S时，发现家里的灯全部熄灭，经检查是熔丝熔断，由此可能判断是______（插座/插头/灯座）发生了短路。 【答案】 ①. 火 ②. D ③. 灯座 【解析】 【详解】[1]根据辨别火线和零线的方法，试电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是火线。 [2]开关要接在火线上，所以当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的D插脚接火线。 [3]若插入插头，闭合开关S后，才发现家里的灯全部熄灭，经检查是熔丝熔断，则可能是灯座发生了短路，使得电路中电流过大，将熔丝熔断。 三、探究实践题（共4题，共21分） 17. 如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路中的三孔插座要按照左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线连接；电灯和开关接入家庭电路中时，为了能安全用电，开关应接在火线和灯泡之间，如下图所示： 18. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整；______ （2）在连接实验电路时，小华应将开关断开。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 ______（选填“左”或“右”）端，其目的是为了 ______； （3）小华连接好电路，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V。读出电流表示数后断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是 ______V，接下来他调节滑片，让电压表的示数再次为2V，记录电流表的示数，此时滑动变阻器接入的阻值 ______（选填“大于”“小于”或“等于”）第一次滑动变阻器接入的阻值； （4）小华解决了上述问题后，完成了实验。利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像得出了电流与电阻的关系是 ______。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 保护电路 （3） ①. 2.4 ②. 大于 （4）导体两端电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 变阻器一下一上选择接线柱连入电路中与电流表串联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示： 【小问2详解】 [1][2]闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片滑到最大阻值处，即滑动变阻器的最右端，其目的是保护电路。 【小问3详解】 [1][2]将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，闭合开关，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是2.4V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压为2V不变，因2.4V大于2V，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以此时滑动变阻器接入的阻值大于第一次滑动变阻器接入的阻值。 【小问4详解】 由图丁可知，电流与电阻的乘积为 为一定值，故可得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。 19. 小明在测量小灯泡电阻的实验中，备有器材的规格如下：电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，其电阻约为10Ω，滑动变阻器A的规格为“10Ω，1A”，滑动变阻器B的规格为“50Ω，2A”。 （1）如图甲是小明连接的电路，检查发现电路中有一根导线连接错误。若不改正，闭合开关后移动变阻器的滑片，会发现两表示数 ________（选填“都会”、“都不会”或“只有一个会”）改变。请在图甲中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；______ （2）正确连接好电路后，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现灯泡不亮，两电表的指始终处于乙图的位置，出现这种情况的原因可能是 　 　（选填字母符号）； A. 小灯泡灯丝断 B. 小灯泡短路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小明同学在实验中正确连接电路且实验步骤正确，但由于实验器材规格选择不当，他闭合开关后，发现小灯泡发光特别亮，为了测出这个小灯泡正常发光时的电阻，小明同学应选用 _____（选填“A”或“B”）滑动变阻器来做实验； （4）选择了合适的实验器材之后，移动滑片；通过小灯泡的电流跟它两端电压关系的图像如图丙所，小明同学分析图像后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成一现象的原因是 _______； （5）小明对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、电压表、开关和已知阻值为R0定值电阻等器材，设计了如图丁所示的电路，测出了未知电阻Rx的阻值。请你完成下列实验步骤： ①闭合开关S1、断开开关S2，读出电压表的示数为U1； ②_________，读出电压表的示数为U2； ③待测电阻的阻值Rx＝ _________（用已知量和测得量的字母符号表示）。 【答案】（1） ①. 都不会 ②. （2）A （3）B （4）灯泡的电阻随温度的升高而增大 （5） ①. 再闭合开关S2 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]据图可知，变阻器同时使用了上接线柱，滑动滑片时，两电表示数都不会改变，测小灯泡电阻时，电压表必须与灯泡并联，图中电压表与灯泡和滑动变阻器整体并联，故改正如图所示： 【小问2详解】 由图乙知，闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数，电流表无示数，可能是电路断路，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是电灯L断路。 故选A。 【小问3详解】 由于实验器材规格选择不当，他闭合开关后，此时滑动变阻器接入阻值最大，发现小灯泡发光特别亮，说明电路中的电流过大，总电阻过小，滑动变阻器的最大电阻太小，不能使得灯泡正常发光，需要增大最大电阻，为了测出这个小灯泡正常发光时的电阻，小明同学应选用 B滑动变阻器来做实验。 【小问4详解】 小明同学分析图像后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成这一现象的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。 【小问5详解】 [1][2]闭合开关S1，断开S2，电压表串联接入电路，测电源电压，读出电压表的示数U1，即电源电压为U1；再闭合开关S2，电路为两电阻串联，电压表测R0两端电压，读出电压表示数U2；根据串联电路电压的规律可得，两电阻串联时Rx两端电压为 根据串联电路电压之比等于电阻之比可得 解得 20. 五一假期中某一天，小科的爸爸在吃晚饭时无意提到了一件奇怪的事：他发现自从今年春节前电力公司对所住小区进行线路整改后，家里最近几个月的电费比以往每月的平均电费要高出不少，但家中今年并没有添加什么新的用电器，已有的用电器使用时间和习惯也基本没改变。爸爸说出自己心中的疑惑后小科便记在心上，他想利用学过的知识解开谜团。 （1）根据爸爸的叙述，他思考后猜想：可能是由于线路整改后 _______发生了改变引起的； （2）他观察到家中一个电压力锅的铭牌上标有“220V 1000W”字样（电阻不变），想借助这个电压力锅来验证他的猜想，可是除了装在自己家进户线中的电能表（如图），没有其他能测量与所学的电学物理量有关的仪表，那么他还可以利用生活中常用的一种测量工具 _______； （3）然后小科动手实验：他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作5min，观察到电能表指示灯闪烁了121次，则该电压力锅的实际电功率是 _________W。如果该电压力锅每天使用时间是0.5h，则一个月（按30天计）比正常工作情况下多消耗电能 _________kW·h； （4）他的猜想 _____（选填“能”或“不能”）得到验证。如果能得到验证，则他心里猜想的哪个物理量的值实际是 _________。 【答案】（1）电压 （2）钟表 （3） ①. 1210 ②. 3.15 （4） ①. 能 ②. 242 【解析】 【小问1详解】 从用电器的功率和用电时间没有变，消耗的电能增大可知，整改后电压发生了变化。 小问2详解】 电能表测量消耗的电能，还需要秒表测量工作所用的时间，才能将电路中的电压求出，因此测量电压力锅的工作时间用钟表。 【小问3详解】 [1]电能表的铭牌上1200imp/kW·h，可知闪烁121次消耗的电能 电压力锅实际功率 [2]1个月30天多消耗的电能 【小问4详解】 [1][2]电压力锅的铭牌上标有“220V 1000W”字样（电阻不变），电压力锅的电阻 解得U1=242V，故他猜想能得到验证。 四、综合应用题（共2题，7+8＝15分） 21. 具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热原理图。其中测试电源的电压为100V，电热丝的阻值均为100Ω，后视镜玻璃的质量为400g，玻璃的比热容为0.75×103J/(kg·℃)。防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。 （1）当开关旋至“1”挡时，开启 _______（选填“防雾”、“除露”、“化霜”）功能，电路中的电流是 ________A； （2）当开关旋至“2”挡时，电路消耗的功率是多少？ （3）当开关旋至“3”挡时，使后视镜玻璃温度升高30℃。若电路的加热效率是60%，则加热时间为多少？ 【答案】（1） ①. 防雾 ②. 0.5 （2）100W （3）75s 【解析】 【小问1详解】 当开关旋至“1”挡时，两条电阻丝串联接入电路，电路的总电阻最大，由可知功率最小，因此为防雾挡；当开关旋至“2”挡时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），由可知功率较大，因此为除露挡；当开关旋至“3”挡时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，由可知功率最大，因此为化霜挡。防雾挡的电流为 【小问2详解】 当开关旋至“2”挡时电路消耗的功率为 【小问3详解】 当开关旋至“3”挡时，为化霜功能；电路的总电阻 电路的总电流 此时总功率P总=UI总=100V×2A=200W 后视镜玻璃吸收的热量为Q吸=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×0.4kg×30℃=9000J 消耗的电能为 化霜时，加热时间为 22. 随着生活水平的提高，扫地机器人因为操作简单、使用方便越来越多地走入了人们的生活。如图所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人，其核心部件为电动机，其高速旋转时产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘和轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会停止工作并主动寻找充电器充电。如图和表是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数。 额定电压/V 12 额定功率/W 30 质量/kg 4 电池容量/mA•h 2500 （1）若该机器人在额定功率下工作，工作电流是多少？ （2）已知：电池容量“2500mA•h”是指当工作电流为2500mA时，能持续供电1小时；当检测到电池容量低至20%时会自动返回充电，则该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作多长时间？ （3）返回充电过程中，机器人用剩余电池容量的40%来克服阻力做功。若机器人沿直线匀速返回过程中受到的阻力恒为18N，为确保机器人能顺利返回充电，机器人停止工作并主动寻找充电器充电时离充电座最远为多少m？ 【答案】（1）2.5A （2）48min （3）384m 【解析】 【小问1详解】 由P=UI可得，扫地机器人吸尘时的工作电流 【小问2详解】 电池的容量为 电池容量低至20%时会自动返回充电，所以机器人正常工作消耗电能最多为 根据得，一次充满电最多持续正常工作时间 【小问3详解】 克服摩擦力做到功为 因为，所以为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $