2016-2025年甘肃省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题

【10年压轴题】2016-2025年甘肃省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 一．选择题（共10小题） 1．（2025•甘肃）小栋了解到伽利略温度计的测温原理后，想自己动手设计一个粗略测温的装置，他的设计思路如下：在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体，液体中有5个体积相等，密度不同且标有温度示数的小球，小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计，当有小球悬浮时，悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示，是这个测温装置的示意图，其中小球3上所标温度值为25℃。相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃，则下列说法正确的是（　　） A．27℃时，小球2处于漂浮状态 B．小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力 C．若有3个小球漂浮，2个小球沉底，则环境温度在23℃至25℃之间 D．若要增大该装置能测得的最高温度，可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球 2．（2024•兰州）小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知R2＝2R1，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．乙图中通过R1的电流为0.6A C．R2的阻值为5Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W 3．（2023•兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（　　） A．P1：P2＝2：3 B．电源电压为12V C．电路的最大功率为24.3W D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω 4．（2022•兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡的电阻为10Ω B．电源电压为15V C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8 5．（2021•兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V 6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是（　　） A．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω B．电源电压为12V C．定值电阻R1的阻值为10Ω D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W 6．（2020•兰州）如图甲所示R1为定值电阻，调节电阻箱R2时电流表的示数I随之发生变化。如图乙为电流表示数的倒数与电阻箱R2的阻值之间的变化关系图像，则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为5V B．定值电阻R1的阻值为2.5Ω C．该电路的最大电流为2A D．该电路的最大功率为1.25W 7．（2019•兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　） A．两灯正常发光时，L1的电阻较大 B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5 C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W 8．（2018•兰州）探究“平面镜成像的特点”时，如图所示，选用的实验器材如下：一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、与A大小不同的跳棋子C、刻度尺和白纸。则下列与实验相关的说法中错误的是（　　） A．平面镜的成像原理是光的反射 B．选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置 C．利用现有器材可探究：像与物是否等大 D．若A与B到镜面的距离相等，则B一定与A的像重合 9．（2017•兰州）如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线栓一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa，以上过程中液体均不会溢出。容器的底面积为100cm2，ρ铝＝2.7g/cm3，g取10N/kg。下列判断正确的是（　　） A．铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N B．铝块的体积是100cm3 C．铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N D．液体的密度是0.8g/cm3 10．（2016•兰州）关于家庭电路和用电安全，下列说法不正确的是（　　） A．使用测电笔时，手不能接触触电笔的金属体 B．更换灯泡时，应先断开开关 C．空气开关跳闸，可能是电路中出现了短路 D．卫生间应该安装有防水盖的插电盒开关 二．填空题（共10小题） 11．（2025•甘肃）市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，则变声后声音的音调 　 　 （选填“变高”“不变”或“变低”），响度 　 　 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 12．（2024•兰州）图甲中电阻箱的示数为 　 　 Ω，图乙中电能表的示数为 　 　 kW•h，图丙中温度计的示数为 　 　 ℃。 13．（2023•兰州）阅读短文，回答问题。 LED照明灯具与镁合金 镁合金是一种高性能的金属合金，因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，在LED照明灯具中得到广泛应用。 首先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便；其次，镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。 （1）由于电流的 　 　 （选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热现象。 （2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 　 　 。 14．（2022•兰州）图甲中物块的质量是 　 　 g；图乙中物体A重 　 　 N；物体B沿着斜面匀速下滑，图丙中 　 　 （选填“G1”、“G2”或“G3”）为物体B所受重力的示意图；图丁中通电螺线管的C端是 　 　 （选填“N”或“S”）极。 15．（2021•兰州）阅读短文，回答问题。 α粒子散射实验 为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。 α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电子质量的7300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。 （1）原子的中心有一个体积很小，但密度很大的 　 　 ； （2）当α粒子轰击金箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是 　 　 （填字母）。 16．（2020•兰州）阅读短文，回答问题： 体育比赛中，有时候运动员突然受伤，医护人员在实施急救时，常常会对着受伤部位喷一种雾状的药剂，如图所示。运动员如果伤得不太重，经过这种紧急救治，往往能重返赛场，坚持比赛。这究竟是一种什么神奇的药剂？为什么能对伤痛产生这么大的效果？ 原来，这是一种叫作氯乙烷（C2H5Cl）的有机物。它的沸点只有12.5℃，所以在常温常压下是气体。通常它以液态形式被储存在压强较大的金属罐中。在喷出来的一刹那，压强减小且由于接触到温暖的皮肤，氯乙烷立刻变成气体，由液体变成气体的氯乙烷从运动员受伤部位的皮肤上吸收了大量热量，使受伤的部位温度迅速降低，神经被麻痹，于是疼痛就迅速缓解了，到比赛结束以后，运动员还要接受正式的治疗。 （1）氯乙烷在常温常压下的存在形式是　 　 态。储存在金属罐中的氯乙烷是　 　 态。 （2）氯乙烷喷到运动员受伤的部位后发生的物态变化名称是　 　 ，在这个过程中氯乙烷从皮肤上　 　 大量热量。 17．（2019•兰州）下列三幅图中，图　 　 是交流发电机的结构原理图，图乙的工作原理是　 　 。 18．（2018•兰州）图中所示的现象表明　 　 。 19．（2017•兰州）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为 　 　 V，滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量为 　 　 J。 20．（2016•兰州）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2上分别标有“6V 3.6W”和“2V 1W”的字样，滑动变阻器上标有“40Ω 1A”字样，只闭合开关S1，滑片P在中点时，伏特表的示数是6V，则电源电压　 　 V；同时闭合S1，S2，要使小灯泡不被烧坏，则电流表的示数不能超过　 　 A．（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 三．实验探究题（共10小题） 21．（2025•甘肃）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于　 　 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是　 　 ； （4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为　 　 V，则定值电阻R的阻值为　 　 Ω； （5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是：　 　 。 （6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0∼0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。 ①具体操作如下： a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.　 　 ，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）； ②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　 　 Ω； ③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　 　 Ω，原因是　 　 。 22．（2024•兰州）小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。 （1）观察可以发现，图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是 　 　 。纠正错误后，用酒精灯给水加热，观察水温和水中气泡的变化情况，特水温升至60℃左右时，开始记录，每隔1min记录一次水的温度和实验现象，然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图象。 （2）小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高，分析后发现是自己读取温度计示数时，视线不规范造成的，根据上面的情况可知，小涵读数时是按图乙中 　 　 （选填“A”、“B”或“C”）所示的情景读取的。 （3）小涵在老师的指导下，重新设计了实验，将热源换成电火锅，并进一步探究水沸腾的条件： ①在电火锅内倒入大半锅水，将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上，让玻璃杯中的水面低于锅内水面。 ②打开电火锅，对电火锅内的水加热，待锅中的水沸腾一段时间后，用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温 　 　 （选填“相同”或“不相同”）。小涵观察还发现，当锅内水沸腾后，玻璃杯中的水 　 　 （选填“也沸腾”或“不沸腾”），由此得出水沸腾必须满足的条件：　 　 并且 　 　 。 （4）小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热，“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”，根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图象如图丙所示。 ①由图丙可知，　 　 （选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 ②本实验中，小怡是用 　 　 （选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示液体吸收热量的多少。 23．（2023•兰州）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为 　 　 V，未知电阻Rx的阻值为 　 　 Ω。 （2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻Rx＝　 　 （用I1、I2和R0表示）。 （3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点 　 　 ，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使 　 　 ，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx＝　 　 。 24．（2022•兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。 （1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整。 （2）连接电路时，开关应 　 　 ； （3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是 　 　 。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为 　 　 A，电压表示数为U1。 （4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是 　 　 （选填“A”、“B”或“C”）。 A.电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变 B.U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V～4.4V C.电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V～6V 25．（2021•兰州）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装 置是 　 　 （选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 　 　 ，生活中应用这一原理工作的还有 　 　 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　 　 。 26．（2020•兰州）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，选用的器材有：滑动变阻器、开关、电流表、电压表电源（电压恒为6V）、三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω）、导线若干。 （1）小明按图甲连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表示数为U时，记录电流表的示数，然后再分别接入其余两个定值电阻，重复上述操作。 （2）图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图像，分析可知U＝　 　 V。为了完成实验，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于　 　 Ω。由图像可知：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　 （选填“正比”或“反比”）。 （3）小明又利用上述实验器材“探究电流与电压的关系”，在滑片P移动的过程中，将得到的实验数据填入如表中，由如表数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　 （选填“正比”或“反比”）。 R/Ω 10 电压U/V 2 3 4 5 6 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 27．（2019•兰州）某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.31 0.40 电阻Rx/Ω 4.8 5.0 Rx的平均值/Ω （1）按图甲连接电路时，应先　 　 开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。 （2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为　 　 A。 （4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为　 　 Ω．（结果保留一位小数） （5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是　 　 。 28．（2018•兰州）如图甲所示为测量小灯泡电功率的实物图，所选小灯泡的额定电压为2.5V，电路连接完成后； （1）闭合开关发现小灯泡不发光且电流表无示数，但是电压表的示数很大且接近电源电压，经检查导线连接无误，则出现这种现象的原因可能是：　 　 。 A．电流表断路 B．小灯泡断路 C．电压表断路 D．变阻器断路 （2）排除电路故障后继续实验。当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示此时通过小灯泡的电流为 　 　 A，小灯泡消耗的电功率为　 　 W．为了测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片P向　 　 （填“A”或“B”）端移动。 （3）图丙是根据多组实验数据描绘出的I﹣U关系图象，分析通过灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是　 　 。 29．（2017•兰州）为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡。 （1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图； （2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω 0.6A）、滑动变阻器R2（50Ω 0.6A）、开关、导线若干。为了完成实验，应选择滑动变阻器　 　 接入电路，电压表选用　 　 量程； （3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示。由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是　 　 A，此时消耗的电功率为　 　 W； （4）通过数据分析可以得出：　 　 。 30．（2016•兰州）利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变暗； （2）连接电路，开关应　 　 ，滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端； （3）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电压表和电流表的示数均较大。无论怎样移动滑片P，此现象都不发生改变，则出现这种现象的原因可能是　 　 ；（答出一种即可） （4）改正电路后，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　 W。 四．解答题（共1小题） 31．（2016•兰州）如图所示，电源电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V，3W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S1，S2，调节滑片P：当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电压表的示数为U1，R0的功率为P01，当变阻器接入电路的阻值为R2时，电压表的示数为U2，R0的电功率为P02，已知U1：U2＝1：2，R1：R2＝3；1，P01+P02＝4.5W．求： （1）S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光时，电路的总功率； （2）S1、S2闭合时，电阻R0的电功率P01和P02； （3）电阻R0的阻值。 五．计算题（共4小题） 32．（2021•兰州）如图甲所示的轻质杠杆，O为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA：OB＝1：2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡。如图乙所示，测得杠杆左、右侧的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在未知液体和水中，重新调节杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知ρ水＝1.0g/cm3，g＝10N/kg，L1L1′＝3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求： （1）力F的大小； （2）物体P浸没在水中时受到的浮力； （3）未知液体的密度。 33．（2019•兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L的电阻； （2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值； （3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。 34．（2018•兰州）一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，外界气压为一个标准大气压，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）当开关S置于　 　 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？ （2）保温状态下电路中的电流是多大？ （3）若将体积为1L，初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率η．（结果保留一位小数） 35．（2017•兰州）如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器R2的电阻，当滑片P从一端移动到另一端时，电流表的示数变化范围为0.1A～0.5A．求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，它消耗的功率最大，并求出最大功率。 【10年压轴题】2016-2025年甘肃省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D A D C D D A 一．选择题（共10小题） 1．（2025•甘肃）小栋了解到伽利略温度计的测温原理后，想自己动手设计一个粗略测温的装置，他的设计思路如下：在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体，液体中有5个体积相等，密度不同且标有温度示数的小球，小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计，当有小球悬浮时，悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示，是这个测温装置的示意图，其中小球3上所标温度值为25℃。相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃，则下列说法正确的是（　　） A．27℃时，小球2处于漂浮状态 B．小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力 C．若有3个小球漂浮，2个小球沉底，则环境温度在23℃至25℃之间 D．若要增大该装置能测得的最高温度，可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球 【解答】解：A、根据题意，液体密度随温度升高而减小。27℃时液体密度小于25℃时液体密度，小球2的密度小于25℃时液体密度，但不一定小于27℃时液体密度，小球2不一定处于漂浮状态，故A错误。 B、因为小球2在27℃时的状态无法确定，所以无法和25℃时处于漂浮状态的浮力相比，故B错误。 C、若有3个小球漂浮，2个小球沉底，说明此时液体密度介于标号为3和4的小球密度之间，则环境温度在 23℃至 25℃之间，故C正确。 D、增加一个与小球1体积相等但质量更小的小球，其密度更小，当温度升高到一定程度，其他小球都下沉时，这个小球可能悬浮，能增大该装置能测得的最高温度，故D错误。 故选：C。 2．（2024•兰州）小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知R2＝2R1，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．乙图中通过R1的电流为0.6A C．R2的阻值为5Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W 【解答】解：A、如图甲，R1与R2串联，U1＝2V，已知R2＝2R1，根据得，U2＝2U1＝4V，电源电压U＝U1+U2＝2V+4V＝6V，故A错误； B、如图乙，R1与R2并联，干路电流I＝1.8A，根据得，I1＝2I2，并联电路I＝I1+I2＝3I2＝1.8A，所以I2＝0.6A，I1＝1.2A，故B错误； C、，故C错误； D、已知R2＝2R1，所以；甲图中电路工作时得电流， 甲图中电路工作时消耗的功率P＝UI＝6V×0.4A＝2.4W，故D正确。 故选：D。 3．（2023•兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（　　） A．P1：P2＝2：3 B．电源电压为12V C．电路的最大功率为24.3W D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω 【解答】解：将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流， 电压表示数为6V，电流表示数为I1，可得U滑＝I1R＝6V，电源电压U＝U滑+U6V+I1R0 ① 将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动变阻器阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流， 电压表示数为2V，电流表示数为I2，可得U滑＝I2•2V，电源电压U＝U滑+UL＝2V+I2RL ② 由I1R＝6V，I2•2V，两式相除可得：，可令I1＝3I，I2＝2I， 电路的总功率为P1＝UI1＝3UI，电路的总功率为P2＝UI2＝2UI，所以P1：P2＝3UI：2UI＝3：2，故A错误； 已知R0：RL＝1：2则RL＝2R0，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡RL相当于定值电阻， 由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I•2R0， 解得：IR0＝4V， 可得电源电压U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V，故B错误； 再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联接入电路，电流表测电路电流， 电流表示数为0.3A，电路总电阻R总＝R0+RL＝3R0，由R总60Ω可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω， 由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，电路的最大功率P最大时即要求电路中电流达到最大值， 当单刀双掷开关S3拨至触点a，闭合开关S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并联时，电路中的电流最大， 由并联电路的电流规律可知：Imax＝I0+IL0.9A+0.45A＝1.35A， 电路的最大功率Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W，故C正确； 将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为6V， 由串联电路电压规律可知，UU﹣U滑＝18V﹣6V＝12V， 由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端电压是R0两端电压的倍，滑动变阻器R的最大阻值就是定值电阻R0的倍， 滑动变阻器R的最大阻值RmaxR010Ω，故D错误； 故选：C。 4．（2022•兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡的电阻为10Ω B．电源电压为15V C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8 【解答】解：A、由I可知，小灯泡的电阻RL10Ω，故A正确； B、由于小灯泡正常发光，根据串联电路特点可知，通过滑动变阻器R的电流IR＝IL＝0.6A， 由欧姆定律可知，滑动变阻器R两端的电压UR＝IRR′＝0.6A30Ω＝9V， 根据串联电路的电压特点可知，电源电压U＝UL+UR＝6V+9V＝15V，故B正确； C、当滑动变阻器滑片P移到右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大R＝30Ω， 此时电路中的最小电流I小0.375A， 小灯泡发光最暗时的功率P＝I小2RL＝（0.375A）2×10Ω≈1.4W，故C正确； D、要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大； 因并联电路中各支路两端电压相等， 所以此时通过R0的电流：I01.5A； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流：Imax＝1A+1.5A＝2.5A， 电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝15V×2.5A＝37.5W； 当S闭合，S1、S2都断开，R与RL串联，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和， 所以电路最小电流：Imin0.375A， 电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝15V×0.375A＝5.625W； 则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin：Pmax＝5.625W：37.5W＝3：20，故D错误。 故选：D。 5．（2021•兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V 6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是（　　） A．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω B．电源电压为12V C．定值电阻R1的阻值为10Ω D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W 【解答】解：只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P位于最右端时，等效电路图如图1所示； 滑片P向左移动一段距离后，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，则电路中电流变大，等效电路图如图2所示； 再闭合开关S2和S3时，滑动变阻器被短路，此时灯泡与R1并联，根据电阻的串并联特点可知，并联时电路中电流变大，等效电路图如图3所示。 （1）图3中，灯泡与R1并联，由于灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知： 电源电压U＝U额＝12V，故B正确； 根据P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流： IL0.5A， 则通过R1的电流为：I1＝I+0.2A+1.1A﹣0.5A＝I+0.8A， 根据I可得：U＝I1R1， 即：12V＝（I+0.8A）R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 图1中，根据串联电路的特点和欧姆定律可得： U＝IR1+U2， 即：12V＝IR1+U2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，则： 图2中，电压表示数为：U2′＝U2﹣ΔU＝U2﹣2V， 根据串联电路的特点和欧姆定律可得： U＝（I+0.2A）R1+U2′， 即：12V＝（I+0.2A）R1+U2﹣2V ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 解①②③可得：R1＝10Ω，U2＝8V，I＝0.4A；故C正确； （2）图1中，根据I可得滑动变阻器的最大电阻为： R220Ω，故A错误； （3）只闭合开关S1，滑片P位于最右端时电路中总功率最小为：P最小＝UI＝12V×0.4A＝4.8W， 滑片P位于最左端时电路中总功率最大为：P最大14.4W， 则电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W，故D正确。 故选：A。 6．（2020•兰州）如图甲所示R1为定值电阻，调节电阻箱R2时电流表的示数I随之发生变化。如图乙为电流表示数的倒数与电阻箱R2的阻值之间的变化关系图像，则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为5V B．定值电阻R1的阻值为2.5Ω C．该电路的最大电流为2A D．该电路的最大功率为1.25W 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，当R2＝0Ω时总电阻最小，电路中的电流最大，2A﹣1，则电路中的电流I1＝0.5A，故C错误； 此时只有R1接入电路，由I可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.5A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 由图乙可知，当R2＝10Ω时，6A﹣1，则此时电路中的电流I2A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电源的电压：U＝I2（R1+R2）A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变， 所以，0.5A×R1A×（R1+10Ω）， 解得：R1＝5Ω，故B错误； 电源的电压U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，故A错误； 根据电路图可知当R2＝0Ω时，只有R1接入电路，此时电路中电流最大，电路消耗的功率最大， 则P最大＝UI最大＝2.5V×0.5A＝1.25W，故D正确。 故选：D。 7．（2019•兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　） A．两灯正常发光时，L1的电阻较大 B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5 C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W 【解答】解：（1）由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为： R1484Ω，R21210Ω， 则R1＜R2，即L1的电阻较小，故A错误； （2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V，均能正常发光， 则L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B错误； （3）两灯串联接入220V的电路时， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流IA， L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C正确； 两灯泡消耗总功率P＝UI＝220VA≈28.6W＜40W，故D错误。 故选：C。 8．（2018•兰州）探究“平面镜成像的特点”时，如图所示，选用的实验器材如下：一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、与A大小不同的跳棋子C、刻度尺和白纸。则下列与实验相关的说法中错误的是（　　） A．平面镜的成像原理是光的反射 B．选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置 C．利用现有器材可探究：像与物是否等大 D．若A与B到镜面的距离相等，则B一定与A的像重合 【解答】解：A、平面镜的成像原理是光的反射，故A正确； B、使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，用薄平板玻璃时，既能成像，又能透光，便于确定出像的位置，而且能比较像与物的大小关系，故B正确。 C、两个完全相同的跳棋子A和B，实验时像与物完全重合，利用现有器材可探究：像与物是否等大，故C正确。 D、若A与B到镜面的距离相等，玻璃板如果不垂直桌面，则像和物体不在同一水平面上，找像的位置时，像与蜡烛不能重合，故D错误。 故选：D。 9．（2017•兰州）如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线栓一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa，以上过程中液体均不会溢出。容器的底面积为100cm2，ρ铝＝2.7g/cm3，g取10N/kg。下列判断正确的是（　　） A．铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N B．铝块的体积是100cm3 C．铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N D．液体的密度是0.8g/cm3 【解答】解： （1）由p可得，图乙比图甲中对桌面增加的压力： ΔF1＝Δp1S＝80Pa×100×10﹣4m2＝0.8N， 因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力， 所以，对桌面增加的压力ΔF1＝G排， 由阿基米德原理可知，铝球受到的浮力： F浮＝G排＝0.8N， 由F浮＝ρgV排可知，铝球浸没时受到的浮力： F浮′＝2F浮＝2×0.8N＝1.6N，故A错误； （2）将细线剪断，铝块沉到容器底部，图丙比图甲中对桌面增加的压强： Δp＝Δp1+Δp2＝80Pa+460Pa＝540Pa， 图丙比图甲中对桌面增加的压力： ΔF2＝ΔpS＝540Pa×100×10﹣4m2＝5.4N， 铝块的重力： G铝＝ΔF2＝5.4N， 由G＝mg可得，铝球的质量： m铝0.54kg＝540g， 由ρ可得，铝球的体积： V铝200cm3，故B错误； 铝块沉底时对容器底部的压力： F铝＝G铝﹣F浮′＝5.4N﹣1.6N＝3.8N，故C错误； 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等， 所以，由F浮＝ρgV排可得，液体的密度： ρ液0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，故D正确。 故选：D。 10．（2016•兰州）关于家庭电路和用电安全，下列说法不正确的是（　　） A．使用测电笔时，手不能接触触电笔的金属体 B．更换灯泡时，应先断开开关 C．空气开关跳闸，可能是电路中出现了短路 D．卫生间应该安装有防水盖的插电盒开关 【解答】解：A、使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，故A错误； B、不断开开关，直接更换不亮的电灯泡，由于灯泡上带电，容易引起触电事故，所以更换灯泡时先断开开关，故B正确； C、家庭电路中空气开关跳闸，可能是由于短路或用电器总功率过大引起的，故C正确； D、水是导体，卫生间若不安防水盖的插电盒开关，容易触电，故D正确。 故选：A。 二．填空题（共10小题） 11．（2025•甘肃）市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，则变声后声音的音调 　不变　 （选填“变高”“不变”或“变低”），响度 　变大　 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【解答】解：由图知，相同时间内A段、B段振动的次数相同，即它们振动的频率相同，音调相同， 由图可知，变声后是B段振幅变大，则响度变大。 故答案为：不变；变大。 12．（2024•兰州）图甲中电阻箱的示数为 　6564　 Ω，图乙中电能表的示数为 　3968.2　 kW•h，图丙中温度计的示数为 　﹣13　 ℃。 【解答】解：由图甲知，电阻箱的示数：R＝6×1000Ω+5×100Ω+6×10Ω+4×1Ω＝6564Ω； 由图乙知，电能表的示数：3968.2kW•h； 由图丙知，温度计的分度值为1℃，此时液柱位于零刻度的下方，故其示数为：﹣13℃。 故答案为：6564；3968.2；﹣13。 13．（2023•兰州）阅读短文，回答问题。 LED照明灯具与镁合金 镁合金是一种高性能的金属合金，因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，在LED照明灯具中得到广泛应用。 首先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便；其次，镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。 （1）由于电流的 　热　 （选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热现象。 （2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 　导热性能　 。 【解答】解：（1）LED灯具在使用时会出现发热现象，这是由于电流的热效应； （2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的导热性能。 故答案为：（1）热；（2）导热性能。 14．（2022•兰州）图甲中物块的质量是 　26.6　 g；图乙中物体A重 　1.2　 N；物体B沿着斜面匀速下滑，图丙中 　G3　 （选填“G1”、“G2”或“G3”）为物体B所受重力的示意图；图丁中通电螺线管的C端是 　S　 （选填“N”或“S”）极。 【解答】解： （1）标尺的分度值是0.2g，物块的质量：m＝20g+5g+1.6g＝26.6g； （2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N，所以物体A重1.2N； （3）不管物体怎样运动，其所受重力的方向总是竖直向下的，所以，图中G3为物体B所受重力的示意图； （4）由电源正负极可知电流从螺线管的下端流入，结合图中导线的绕法，根据安培定则可知，C端为S极。 故答案为：（1）26.6；（2）1.2；（3）G3；（4）S。 15．（2021•兰州）阅读短文，回答问题。 α粒子散射实验 为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。 α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电子质量的7300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。 （1）原子的中心有一个体积很小，但密度很大的 　原子核　 ； （2）当α粒子轰击金箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是 　C　 （填字母）。 【解答】解：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核； （2）当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，与原子核发生排斥作用，轨迹应该是和D相似，向上偏转。 故答案为：（1）原子核；（2）C。 16．（2020•兰州）阅读短文，回答问题： 体育比赛中，有时候运动员突然受伤，医护人员在实施急救时，常常会对着受伤部位喷一种雾状的药剂，如图所示。运动员如果伤得不太重，经过这种紧急救治，往往能重返赛场，坚持比赛。这究竟是一种什么神奇的药剂？为什么能对伤痛产生这么大的效果？ 原来，这是一种叫作氯乙烷（C2H5Cl）的有机物。它的沸点只有12.5℃，所以在常温常压下是气体。通常它以液态形式被储存在压强较大的金属罐中。在喷出来的一刹那，压强减小且由于接触到温暖的皮肤，氯乙烷立刻变成气体，由液体变成气体的氯乙烷从运动员受伤部位的皮肤上吸收了大量热量，使受伤的部位温度迅速降低，神经被麻痹，于是疼痛就迅速缓解了，到比赛结束以后，运动员还要接受正式的治疗。 （1）氯乙烷在常温常压下的存在形式是　气　 态。储存在金属罐中的氯乙烷是　液　 态。 （2）氯乙烷喷到运动员受伤的部位后发生的物态变化名称是　汽化　 ，在这个过程中氯乙烷从皮肤上　吸收　 大量热量。 【解答】解：（1）由于氯乙烷的沸点只有12.5℃，因此氯乙烷在常温常压下的存在形式是气态，储存在金属罐中的氯乙烷是液态； （2）氯乙烷喷到运动员受伤的部位后发生的物态变化是汽化，从液态变为气态，在这个过程中氯乙烷从皮肤上吸收大量热量。 故答案为：（1）气；液；（2）汽化；吸收。 17．（2019•兰州）下列三幅图中，图　甲　 是交流发电机的结构原理图，图乙的工作原理是　通电线圈在磁场中受力而转动　 。 【解答】解：甲图中没有电源，是两个铜滑环，是交流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的； 乙图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的； 丙图中没有电源，有两个半滑环，是直流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的。 故答案为：甲；通电线圈在磁场中受力而转动。 18．（2018•兰州）图中所示的现象表明　气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大　 。 【解答】解：由图可知，A管上方的玻璃管横截面积小于B管上方的玻璃管，沿玻璃管向右吹气时，等质量的空气经过时，A管上方的流速大，压强小，B管上方的流速小，压强大，在两边压强差的作用下，U形管左边的液面上升，所以图中所示的现象表明：气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。 故答案为：气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。 19．（2017•兰州）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为 　15　 V，滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量为 　6　 J。 【解答】解：由电路图可知，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R2和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。 （1）当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由I可知，电路中的电流变大， 由U＝IR可知，R1和R2两端的电压变大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电压表V2的示数变小， 结合图乙可知，图象中上半部分为电压表V2示数变化图线，下半部分为电压表V1示数变化图线； （2）当滑片P移至最右端时，两电压表均测R2两端的电压，电路中的电流最大为I＝0.6A，UV1＝6V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U＝UV1+U1＝6V+0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片位于左端时，电压表V2的示数（R2和变阻器两端的电压）UV2＝12V时，电路中的电流I′＝0.2A， 则电源的电压： U＝UV2+U1′＝12V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变， 所以，由①②可得：R1＝15Ω，U＝15V， 滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量： Q1＝（I′）2R1t＝（0.2A）2×15Ω×10s＝6J。 故答案为：15；6。 20．（2016•兰州）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2上分别标有“6V 3.6W”和“2V 1W”的字样，滑动变阻器上标有“40Ω 1A”字样，只闭合开关S1，滑片P在中点时，伏特表的示数是6V，则电源电压　18　 V；同时闭合S1，S2，要使小灯泡不被烧坏，则电流表的示数不能超过　0.7　 A．（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 【解答】解：（1）只闭合开关S1，滑片P在中点时，L1与串联，电压表测L1两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等，且电压表的示数与L1的额定电压相等， 所以，由P＝UI可得，电路中的电流： I＝I10.6A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I可得，电源的电压： U＝U滑+U1＝IU1＝0.6A6V＝18V； （2）L1的电阻： R110Ω， 当同时闭合S1，S2时，L1与L2并联后再与滑动变阻器串联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且要使小灯泡不被烧坏， 所以，两灯泡并联部分的电压U并＝U2＝2V， 通过L2的电流： I20.5A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过L1的电流： I1′0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表的最大示数： I′＝I1′+I2＝0.2A+0.5A＝0.7A。 故答案为：18；0.7。 三．实验探究题（共10小题） 21．（2025•甘肃）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。 （1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于　A　 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是　电阻R断路　 ； （4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为　2.4　 V，则定值电阻R的阻值为　10　 Ω； （5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是：　多次测量求平均值　 。 （6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0∼0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。 ①具体操作如下： a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.　闭合开关S1、S2　 ，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）； ②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　40　 Ω； ③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　20　 Ω，原因是　当待测电阻阻值为20Ω时，电流表中的电流已达到0.6A最大量程　 。 【解答】解：（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程并联在电阻R两端，如下图答所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即A端； （3）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即由此可判断产生的故障是电阻R断路； （4）由（1）可知，电压表选用小量程；移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.4V，则定值电阻R的阻值为： R10Ω； （5）为了减小误差，应多次测量求平均值； （6）实验步骤： ①a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A； b.闭合开关S1、S2，读出电流表示数为0.50A； ②在步骤①a中，电路为只有R0的简单电路，电流表测电路中的电流，则电源电压为U'＝U0＝I0R0＝0.40A×10Ω＝4V； 在步骤①b中，两电阻并联，电流表测干路电流为0.50A；根据并联电路电流规律可知，通过Rx的电流为Ix＝I'﹣I0＝0.50A﹣0.40A＝0.10A，则待测电阻Rx的阻值为： Rx40Ω； ③电流表量程为0～0.6A，即电路中最大电流为0.6A，因电源电压不变，则通过R0的电流大小不变，故通过待测电阻的最大电流为I'x＝I大＝I0＝0.6A﹣0.4A＝0.2A， 故利用该电路能测出的最小阻值为： R'x20Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）电阻R断路；（4）2.4；10；（5）多次测量求平均值；（6）①闭合开关S1、S2；②40；③20；当待测电阻阻值为20Ω时，电流表中的电流已达到0.6A最大量程。 22．（2024•兰州）小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。 （1）观察可以发现，图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是 　温度计的感温泡与烧杯的底部接触　 。纠正错误后，用酒精灯给水加热，观察水温和水中气泡的变化情况，特水温升至60℃左右时，开始记录，每隔1min记录一次水的温度和实验现象，然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图象。 （2）小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高，分析后发现是自己读取温度计示数时，视线不规范造成的，根据上面的情况可知，小涵读数时是按图乙中 　A　 （选填“A”、“B”或“C”）所示的情景读取的。 （3）小涵在老师的指导下，重新设计了实验，将热源换成电火锅，并进一步探究水沸腾的条件： ①在电火锅内倒入大半锅水，将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上，让玻璃杯中的水面低于锅内水面。 ②打开电火锅，对电火锅内的水加热，待锅中的水沸腾一段时间后，用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温 　相同　 （选填“相同”或“不相同”）。小涵观察还发现，当锅内水沸腾后，玻璃杯中的水 　不沸腾　 （选填“也沸腾”或“不沸腾”），由此得出水沸腾必须满足的条件：　达到沸点　 并且 　继续吸热　 。 （4）小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热，“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”，根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图象如图丙所示。 ①由图丙可知，　B　 （选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 ②本实验中，小怡是用 　加热时间的长短　 （选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示液体吸收热量的多少。 【解答】解：（1）由图甲可知，温度计的玻璃泡与烧杯的底部接触； （2）根据温度计的读数方法可知，图乙中正确的读数方法是B；方法A会使读数偏大，方法B会使读数偏小； 由于小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高，所以小涵读数时是按图乙中A所示的情景读取的； （3）待锅中的水沸腾一段时间后，锅内和玻璃杯中的水温都达到了沸点，所以它们的温度是相同的； 玻璃杯中的水虽然温度达到了沸点，但是由于玻璃杯中水的温度和锅内水的温度相同，则玻璃杯中的水不能从锅内的水中吸收的热量，所以玻璃杯中的水不能沸腾； （4）①由于热源相同，则不同液体A、B相同时间内吸收的热量相同，由图丙可知，在相同内，A升高的温度比B升高的温度多， 又由于液体A、B的初温和质量相同，由c可知，B的比热容比A的比热容大，即B的吸热能力更强； ②相同的热源，时间越长，热源放出的热量越多，则液体吸收热量越多，所以本实验中，小怡是用加热时间的长短来表示液体吸收热量的多少。 故答案为：（1）温度计的玻璃泡与烧杯的底部接触；（2）A；（3）相同；不沸腾；达到沸点；继续吸热；（4）①B；加热时间的长短。 23．（2023•兰州）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为 　2.7　 V，未知电阻Rx的阻值为 　9　 Ω。 （2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻Rx＝　　 （用I1、I2和R0表示）。 （3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点 　b　 ，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使 　电压表的示数恰好为U　 ，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx＝　R0　 。 【解答】解：（1）由图甲可知，待测电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.7V，即Rx两端的电压为2.7V； 由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，即通过Rx的电流为0.3A； 由欧姆定律I可得，待测电阻的阻值Rx9Ω； （2）如图丁所示，闭合开关S，定值电阻R0和Rx并联接入电路，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2， 由并联电路的电压规律可知：Ux＝U0＝I2R0， 由并联电路的电流规律可知：Ix＝I1﹣I2， 由欧姆定律I可得，未知电阻Rx； （3）由电路图戊可知，先将开关S1拨至b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U，此时Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压， 再将开关S1拨至另一位置a，调节电阻箱阻值R1，使电压表的示数恰好为U，记下电阻箱的读数为R0，此时R1与R串联，电压表测R1两端的电压， 因两种情况下滑动变阻器接入电路中的电阻不变，且电压表的示数相同， 所以，由I可知，两种情况下电路中电流相同，电路的总电阻相等，故Rx＝R0。 故答案为：（1）2.7；9；（2）；（3）b；电压表的示数恰好为U；R0。 24．（2022•兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。 （1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整。 （2）连接电路时，开关应 　断开　 ； （3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是 　电流表示数为零，电压表示数也为零　 。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为 　0.4　 A，电压表示数为U1。 （4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是 　B　 （选填“A”、“B”或“C”）。 A.电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变 B.U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V～4.4V C.电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V～6V 【解答】解：（1）电压表测量定值电阻两端的电压，二者并联；滑动变阻器和定值电阻串联，且向左移动时接入电路中的电阻变小，所以应把左下角接线柱接入电路，具体连接方式如下图所示 ； （2）连接电路时，为保护电路，开关应断开； （3）实验电路中，定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表测量定值电阻两端电压，若滑动变阻器接触不良，会造成断路，所以电流表示数为零，电压表示数也为零。 由图丙可知电流表选用小量程，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.4A； （4）根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U'＝IR＝0.4A×5Ω＝2V； A、30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为：I'A； 则滑动变阻器应接入电路的电阻为：R260Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确； B、由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成实验； 定值电阻两端的控制电压为2V，故电源电压最小为2V； 滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为：U'2A×50Ω≈3.3V；则电源的最大电压为U＝2V+3.3V＝5.3V，故B错误； C、滑动变阻器阻值调至最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为：Umin30Ω＝2.25V；电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V，即U1的取值范围为2.25V﹣6V，故C正确； 故选B。 故答案为：（1）如图所示（2）断开；（3）电流表示数为零，电压表示数也为零；0.4；（4）B。 25．（2021•兰州）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装 置是 　甲　 （选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 　电磁感应现象　 ，生活中应用这一原理工作的还有 　动圈式话筒　 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　将电池组正负极对调　 。 【解答】解： （1）闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能； （2）甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象； （3）“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动； （4）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。 故答案为：甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。 26．（2020•兰州）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，选用的器材有：滑动变阻器、开关、电流表、电压表电源（电压恒为6V）、三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω）、导线若干。 （1）小明按图甲连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表示数为U时，记录电流表的示数，然后再分别接入其余两个定值电阻，重复上述操作。 （2）图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图像，分析可知U＝　3　 V。为了完成实验，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于　20　 Ω。由图像可知：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　反比　 （选填“正比”或“反比”）。 （3）小明又利用上述实验器材“探究电流与电压的关系”，在滑片P移动的过程中，将得到的实验数据填入如表中，由如表数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　正比　 （选填“正比”或“反比”）。 R/Ω 10 电压U/V 2 3 4 5 6 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 【解答】解：（2）根据电流随电阻变化关系的图像知，电阻两端的电压始终保持： U＝IR＝0.3A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×20Ω＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U总﹣U＝6V﹣3V＝3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为： R滑＝1×20Ω＝20Ω，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于20Ω； 由①知，在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （3）根据上表数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 故答案为：（2）3；20；反比；（3）正比。 27．（2019•兰州）某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.31 0.40 电阻Rx/Ω 4.8 5.0 Rx的平均值/Ω （1）按图甲连接电路时，应先　断开　 开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。 （2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是　电压表并联在滑动变阻器的两端了　 。 （3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为　0.48　 A。 （4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为　5.0　 Ω．（结果保留一位小数） （5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是　灯泡的电阻受温度的影响　 。 【解答】解：（1）为保护电路，按图甲连接电路时，应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处； （2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大，根据U＝IR，待测电阻的电压变大，即电压表示数变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了； （3）在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.48A； （4）根据表中数据，由欧姆定律，第3次实验的电阻： R35.2Ω； 为减小误差，取平均值作为测量结果，帮根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为： R5.0Ω； （5）因灯泡的电阻受温度的影响，故将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大。 故答案为：（1）断开；（2）电压表并联在滑动变阻器的两端了；（3）0.48；（4）5.0；（5）灯泡的电阻受温度的影响。 28．（2018•兰州）如图甲所示为测量小灯泡电功率的实物图，所选小灯泡的额定电压为2.5V，电路连接完成后； （1）闭合开关发现小灯泡不发光且电流表无示数，但是电压表的示数很大且接近电源电压，经检查导线连接无误，则出现这种现象的原因可能是：　B　 。 A．电流表断路 B．小灯泡断路 C．电压表断路 D．变阻器断路 （2）排除电路故障后继续实验。当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示此时通过小灯泡的电流为 　0.32　 A，小灯泡消耗的电功率为　0.64　 W．为了测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片P向　B　 （填“A”或“B”）端移动。 （3）图丙是根据多组实验数据描绘出的I﹣U关系图象，分析通过灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　 。 【解答】解：（1）A选项若电流表断路，或D选项变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意； B．若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，灯不发光，电流表没有示数，电压表测电源电压，符合题意； C．电压表断路，电压表没有示数，电路为通路，灯发光，电流表有示数，不符合题意； 故选B； （2）当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过小灯泡的电流为0.32A，小灯泡消耗的电功率为：P＝UI＝2V×0.32A＝0.64W。 灯在额定电压下正常发光，示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压； （3）灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。 故答案为：（1）B；（2）0.32；0.64；B；（3）灯的电阻随温度的变化而变化。 29．（2017•兰州）为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡。 （1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图； （2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω 0.6A）、滑动变阻器R2（50Ω 0.6A）、开关、导线若干。为了完成实验，应选择滑动变阻器　R2　 接入电路，电压表选用　0～3V　 量程； （3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示。由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是　0.2　 A，此时消耗的电功率为　0.5　 W； （4）通过数据分析可以得出：　小灯泡在不同电压下的功率不同　 。 【解答】解：（1）研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，故应用电压表测量出灯电压，用电流表测出此时灯的电流，根据P＝UI求灯的实际功率，为得出普遍性的规律，要多次测量，故要将滑动变阻器串联在电路中，如下所示： （2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为： P＝ULI＝2.5V×0.2A＝0.5W； 灯正常发光时的电阻： R12.5Ω，灯正常发光时变阻器分得的电压： U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压是灯的电压的1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电路 中的电阻为： R滑＝1.4×12.5Ω＝17.5Ω＞10Ω，故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R2； 因灯的额定电压为2.5V，又实际电压不允许超过额定电压的五分之一，即2.5V＝0.5V，故灯的实际电压不超过3V，故电压表选用0～3V量程； （4）由图中数据可知，灯的电压为U1＝1.5V时，通过的电流为I1＝0.15A，灯的实际功率： P1＝U1I1＝1.5V×0.15A＝0.225W； 同理，当灯的电压为3V时，通过的电流约为0.22A，灯的实际功率为0.66W， 小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为P＝ULI＝2.5V×0.2A＝0.5W； 所以，小灯泡在不同电压下的功率不同。 故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；0﹣3V；（3）0.2；0.5；（4）小灯泡在不同电压下的功率不同。 30．（2016•兰州）利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变暗； （2）连接电路，开关应　断开　 ，滑片P应位于　B　 （选填“A”或“B”）端； （3）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电压表和电流表的示数均较大。无论怎样移动滑片P，此现象都不发生改变，则出现这种现象的原因可能是　滑动变阻器接了两个上接线柱　 ；（答出一种即可） （4）改正电路后，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.6　 W。 【解答】解：（1）灯泡额定电压2.5V，选择0﹣3V量程，电压表并联在灯泡两端，注意正接线柱流入，负接线柱流出，根据滑片P向右移动灯泡变暗，电阻变大，接A接线柱，注意和灯泡串联，如图所示。 （2）连接电路前，开关应断开，滑片滑到最大阻值处，远离下接线柱，滑动B端。 （3）电流表有示数，电路中可能短路，电压表有示数，电压表中间不存在短路，移动滑片没有变化，就可能是滑动变阻器接了两个上接线柱或滑动变阻器短路。 （4）电流表量程为0﹣0.6A，分度值0.02A，读数为0.24A，由P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W。 故答案为：（1）如图所示；（2）断开；B；（3）滑动变阻器接了两个上接线柱；（4）0.6W 四．解答题（共1小题） 31．（2016•兰州）如图所示，电源电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V，3W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S1，S2，调节滑片P：当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电压表的示数为U1，R0的功率为P01，当变阻器接入电路的阻值为R2时，电压表的示数为U2，R0的电功率为P02，已知U1：U2＝1：2，R1：R2＝3；1，P01+P02＝4.5W．求： （1）S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光时，电路的总功率； （2）S1、S2闭合时，电阻R0的电功率P01和P02； （3）电阻R0的阻值。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：I0.5A； 电路消耗的总功率：P＝UI＝12V×0.5A＝6W； （2）由电路图可知，当S1、S2闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器串联连接， 由P可得，P01，P02； 因为U1：U2＝1：2，所以P01：P02＝1：4； 又因为P01+P02＝4.5W， 所以P014.5W＝0.9W；P024.5W＝3.6W； （3）由欧姆定律可得，当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电路中的电流：I1； 当滑动变阻器接入电路的阻值为R2时，电路中的电流：I2； 则P01＝U1①；P02＝U2②； 又已知P01：P02＝1：4﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，U1：U2＝1：2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，R1：R2＝3：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ 把①②④⑤代入③式化简解得：U1＝3V，U2＝6V； 则当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电压表的示数为3V； 由P01可得，R010Ω。 答：（1）S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光时，电路的总功率为6W； （2）S1、S2闭合时，电阻R0的电功率P01和P02分别为0.9W和3.6W； （3）电阻R0的阻值为10Ω。 五．计算题（共4小题） 32．（2021•兰州）如图甲所示的轻质杠杆，O为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA：OB＝1：2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡。如图乙所示，测得杠杆左、右侧的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在未知液体和水中，重新调节杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知ρ水＝1.0g/cm3，g＝10N/kg，L1L1′＝3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求： （1）力F的大小； （2）物体P浸没在水中时受到的浮力； （3）未知液体的密度。 【解答】解：（1）由题知，OA：OB＝1：2，A点受到P的拉力大小等于P的重力， 根据杠杆的平衡条件有：F×OB＝GP×OA＝mPg×OA， 所以FmPg4kg×10N/kg＝20N； （2）由ρ可得，物体P的体积： VP10﹣3m3， 物体P浸没在水中，V排P＝VP， 受到水的浮力F浮＝ρ水gVP＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg＝10N； （3）图乙中，将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，左、右侧的力臂大小分别为L1和L2时，杠杆水平平衡， 根据G＝mg＝ρVg和F浮＝ρ液gV排可得，Q对杠杆拉力： FQ＝GQ﹣F浮Q＝ρQVQg﹣ρ液gVQ＝（ρQ﹣ρ液）gVQ， 同理：P对杠杆的拉力： FP＝GP﹣F浮P＝ρPVPg﹣ρ水gVP＝（ρP﹣ρ水）gVP， 根据杠杆的平衡条件有：FQL1＝FPL2， 即：（ρQ﹣ρ液）gVQL1＝（ρP﹣ρ水）gVPL2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 将P、Q分别浸没在未知液体和水中，即P、Q对调，重新调节杠杆仍能水平平衡，杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′时，杠杆平衡， P对杠杆的拉力F： P′＝GP﹣F浮P′＝ρPVPg﹣ρ液gVP＝（ρP﹣ρ液）gVP， Q对杠杆拉力： FQ′＝GQ﹣F浮Q′＝ρQVQg﹣ρ水gVQ＝（ρQ﹣ρ水）gVQ， 根据杠杆的平衡条件有：FQ′L1′＝FP′L2′， 即：（ρP﹣ρ液）gVPL1′＝（ρQ﹣ρ水）gVQ L2′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①×②化简得： （ρQ﹣ρ液）（ρP﹣ρ液）L1L1′＝（ρP﹣ρ水）（ρQ﹣ρ水）L2 L2′， 由题知，L1L1′＝3L2L2′，代入上式可得： 3（ρQ﹣ρ液）（ρP﹣ρ液）＝（ρP﹣ρ水）（ρQ﹣ρ水）， 3（3.0g/cm3﹣ρ液）（4.0g/cm3﹣ρ液）＝（4.0g/cm3﹣1.0g/cm3）（3.0g/cm3﹣1.0g/cm3）， 解得：ρ液＝2.0g/cm3或ρ液＝5.0g/cm3， 因为P、Q始终未露出液面且杠杆有拉力，所以P、Q的密度大于水和液体的密度，故ρ液＝5.0g/cm3不合题意。 答：（1）力F的大小为20N； （2）物体P浸没在水中时受到的浮力为10N； （3）未知液体的密度为2.0g/cm3。 33．（2019•兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L的电阻； （2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值； （3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。 【解答】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“6V 3W”的字样， 灯泡电阻RL12Ω； （2）闭合S、S1与S2时，由图可知L与R1并联，电流表测干路电流I＝1.5A，R2未接入电路， 灯泡L正常发光，则灯泡两端实际电压等于额定电压， 电源电压：U＝UL额＝6V， 灯泡L正常发光，此时通过灯泡的电流：IL0.5A， R1的阻值：R16Ω； （3）由图可知，闭合S，断开S1与S2时，R1与R2串联，电压表测R2电压， 根据题意，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，可得电路中的最大电流I大＝0.8A， 此时电压表的示数U小＝U﹣I大R1＝6V﹣0.8A×6Ω＝1.2V＜3V，故不会损坏电压表， 变阻器R2的值：R2小1.5Ω， 电路总功率：P大＝UI大＝6V×0.8A＝4.8W； 当滑片向右滑动时，其接入电路的电阻变大，电流变小，根据分压原理，变阻器两端电压即电压表示变大，由于电压表使用的量程为0～3V， 可得U大＝3V， 电路中的电流：I小0.5A， 变阻器R2的值：R2大6Ω， 电路总功率：P小＝UI小＝6V×0.5A＝3W， 故R2的阻值范围为1.5Ω～6Ω，电路总功率变化范围为3W～4.8W。 答：（1）灯泡L的电阻为12Ω； （2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，电源电压U为6V，R1的阻值为6Ω； （3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为1.5Ω～6Ω，电路总功率的变化范围为3W～4.8W。 34．（2018•兰州）一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，外界气压为一个标准大气压，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）当开关S置于　2　 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？ （2）保温状态下电路中的电流是多大？ （3）若将体积为1L，初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率η．（结果保留一位小数） 【解答】解： （1）由电路图可知，开关S置于2时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小， 由P＝UI可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡， 则电热水壶处于加热挡时的功率： P加1100W； （2）由电路图可知，开关S置于1时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温挡， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，保温状态下电路中的电流： I保0.1A； （3）水的体积： V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3， 由ρ可得，水的质量： m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 在一个标准大气压下水的沸点是100℃，则水所需吸收热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J， 由P可得，加热7min消耗的电能： W＝P加t′＝1100W×7×60s＝4.62×105J， 电水壶的加热效率： η100%100%≈72.7%。 答：（1）2；电热水壶处于加热挡时的功率是1100W； （2）保温状态下电路中的电流是0.1A； （3）电水壶的加热效率为72.7%。 35．（2017•兰州）如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器R2的电阻，当滑片P从一端移动到另一端时，电流表的示数变化范围为0.1A～0.5A．求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，它消耗的功率最大，并求出最大功率。 【解答】解：（1）当滑片位于左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 此时电路中的电流最大，即I大＝0.5A， 由I可得，电源的电压： U＝I大R1＝0.5A×20Ω＝10V； （2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电流表测电路中的电流， 此时电路中的电流最小，即I小＝0.1A， 电路中的总电阻： R100Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器R2的最大阻值： R2大＝R﹣R1＝100Ω﹣20Ω＝80Ω； （3）电路中电流的电流： I， 滑动变阻器消耗的电功率： P2＝I2R2＝（）2R2， 当R2＝R1＝20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大， P2大1.25W。 答：（1）电源电压为10V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω； （3）通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，它消耗的功率最大，最大功率为1.25W。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/7/12 21:03:26；用户：思达教育；邮箱：15200006450@xyh.com；学号：30653724 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$