精品解析：江西省宜春市丰城市梅林中学2024—2025学年八年级下学期期末考试物理试题

江西省宜春市丰城市梅林中学2024—2025学年八年级下学期 期末考试物理试题 说明：1.本卷共有四大题，21小题，全卷满分80分，考试时间为80分钟。 2.考试中书写单位时，均要求用字母标注，整卷三次以上未用字母标注的，最多可扣1分。 一、填空题（每空1分，共16分） 1. 如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。 2. 小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是______。 3. 如图，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器______。排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 4. 火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是___________J：锅内的食材是通过___________的方式增加了内能。 5. 两个定值电阻串联在电路中，已知，则通过的电流之比为______，两端的电压之比为______。 6. 有A、B、C三个轻质小球，A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的，其中___________小球可能不带电；毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷，橡胶棒是___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 7. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的关系图象如乙图所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。 8. 在如图甲所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为______V，定值电阻R2的阻值为______Ω。 二、选择题（共14分，第9~12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A 菡萏香清画舸浮 B. 满架蔷薇一院香 C. 一行白鹭上青天 D. 醒茶摇香叶初醒 10. 某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置，当光照强度增强时，光敏电阻阻值变小，光照强度显示器（由电压表改装而成）示数增大，反之示数减小。若电源电压不变，是定值电阻，则下列设计的电路图中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 11. 小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图，如图所示。在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关，当滑片P向左滑动时，灯泡变暗。下列四种接入方式，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，为滑动变阻器，和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由端移至端，电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则（　　） A. 电流表A的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 与的比值等于的阻值 D. 与的比值等于的阻值 13. 长清大素包以油炸卤豆腐、粉条、菠菜、胡椒面、香油等拌馅，做包蒸熟，皮薄馅足，香辣味醇，其制作技艺是济南市非物质文化遗产保护项目。在做包子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 包子放入笼屉蒸，包子温度逐渐升高，是通过热传递改变内能的 B. 包子熟了，包子烫手是因为包子含有的热量多 C. 包子出笼，散发诱人的香气是因为分子在做无规则运动 D. 包子出笼，将热包子放入盘子里，盘子温度升高，内能增加 14. 在如图所示的电路中，下列说法正确的是（　　） A. 仅闭合，将滑片P向右移动，A的示数变小，V的示数变大 B. 仅闭合，将滑片P向左移动，A的示数变大，V的示数变大 C. 先闭合，保持滑片P位置不动，再闭合时，A的示数变大 D. 闭合和，将滑片P向右适当移动的过程中，V的示数不变 三、计算题（共22分，第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分） 15. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分，氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。（；，，一个标准大气压）求： （1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量？ （2）若这些热量全部被体积为125L，温度为25℃的水吸收，则水的温度升高到多少℃？ 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表的示数为10.0V，电流表的示数为0.40A。 （1）求电阻两端的电压； （2）求电阻的阻值。 17. 教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lx）。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路，如图甲所示。电源电压取值范围0~12V；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 （1）若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 （2）调节阻值，使电路能测量7Lx的照度，求电源电压的最大值。 四、实验与探究题（每空1分，共28分） 18. 如图甲是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图，电源电压恒为6V，电压表（量程为0~3V）、电流表（量程为0~0.6A），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）连接好电路闭合开关，电压表指针迅速偏转到最右端，电流表无示数，可能是___________； （2）排除故障后，进行多次实验，并将实验数据描绘在图乙中。在实验中，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应观察___________（选填“电压表”或“电流表”），直到该电表示数为___________，滑动变阻器在此环节的主要作用是___________； （3）如果将电阻从5Ω换成10Ω，则滑动变阻器的滑片应该向___________（选填“左”或“右”）移动。为了顺利完成实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω； （4）分析图像可得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________ 19. 小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池串联。 【实验思路】 （1）实验中应该选择规格__________（选填“相同”或“不同”）的两个小灯泡串联。 【实验过程】 （2）在连好最后一根导线时，灯泡L1不发光、L2发光，且电压表无示数，则小亮在连接电路时存在的错误是__________，此时电路中的故障可能是__________。 （3）排除故障并纠正错误后重新实验，用电压表测量AB间的电压时，电压表示数如图乙所示，在表格中填写L1两端电压U1。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 ________ 0.6 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 （4）在测量完L1两端的电压后，小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。 【实验结论】 （5）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压值分别为U1、U2、U，经过多次实验，将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据，可得到串联电路的电压规律是_________（用文字表述）。 （6）小亮为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1两端电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2两端电压。请你评估这种设计存在的问题是：_________。 20. 为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器（50Ω，1A）等。 （1）本实验主要应用的物理研究方法为______；连接电路前，应将开关______； （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为______（选填答案序号）； A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I-U图象，如图乙所示，分析图象初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比； （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制图象如丙图所示，发现图象并不是一条直线，原因是______； （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______V～3V。 21. 小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：A.可能与液体的浓度有关；B.可能与液体的体积有关。实验器材如下：两端接有金属接线柱的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图甲所示的电路进行实验。 （1）利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：液体电阻大小可能与液体的________有关； （2）小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，由此说明盐水是________（选填“导体”或“绝缘体”）； （3）实验中电阻大小是根据________进行判断，这种研究物理问题的方法叫________。 （4）探究猜想B时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：液体浓度一定时，体积越小，电阻越大。分析操作过程，联系所学的“影响导体电阻大小的因素”，这一实验过程是否能完整验证猜想B?________（选填“能”或“不能”），原因是________； （5）如图乙是小华设计的测量电阻的电路，为定值电阻，U为电源电压，电流表选用0~0.6A的量程，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表刻度盘的上侧标出待测电阻的阻值。如图丙所示，小华已经标出了部分待测电阻的阻值，由电流表刻度盘数据可知：该电路中，定值电阻________，电源电压________V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西省宜春市丰城市梅林中学2024—2025学年八年级下学期 期末考试物理试题 说明：1.本卷共有四大题，21小题，全卷满分80分，考试时间为80分钟。 2.考试中书写单位时，均要求用字母标注，整卷三次以上未用字母标注的，最多可扣1分。 一、填空题（每空1分，共16分） 1. 如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。 【答案】 ①. 做功 ②. 内能 【解析】 【详解】[1][2]如图所示，两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，该冲程中燃气推动活塞，对活塞做功，内能转化为机械能。 2. 小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是______。 【答案】 ①. 相等 ②. 开关 【解析】 【详解】[1]串联电路电流处处相等，小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，则通过每个灯泡的电流大小相等。 [2]简单电路由电源、开关、导线、用电器组成，由图可知该电路缺少开关。 3. 如图，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器______。排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】 ①. 断路 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压。闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器断路，电压表串联到电路中，测电源电压；排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，变阻器阻值变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大。 4. 火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是___________J：锅内的食材是通过___________的方式增加了内能。 【答案】 ①. 4.2×105 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J [2]此过程中，食材吸收了热量，使食材的内能增加,温度升高，是通过热传递方式改变物体的内能的。 5. 两个定值电阻串联在电路中，已知，则通过的电流之比为______，两端的电压之比为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]两个定值电阻串联在电路中，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过的电流之比I1∶I2=1∶1 [2]两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=7∶8 6. 有A、B、C三个轻质小球，A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的，其中___________小球可能不带电；毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷，橡胶棒是___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】 ①. C ②. 绝缘体 【解析】 【详解】[1]同种电荷相互排斥，A、B靠近时相互排斥，说明A、B带同种电荷；B、C靠近时相互吸引，因为异种电荷相互吸引，带电体具有吸引轻小物体的性质，B是带电体，所以C可能带与B不同的电荷，也可能不带电。 [2]由于橡胶棒不容易导电，所以橡胶棒是绝缘体。 7. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的关系图象如乙图所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。 【答案】 ①. 6 ②. 20 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零（电路为灯泡的简单电路），此时电路中的电流最大，由图像可知，此时电路中的电流I=0.4A，灯泡两端的电压为6V，即电源的电压U=6V [2]当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图像可知，此时灯泡两端的电压 电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值为 8. 在如图甲所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为______V，定值电阻R2的阻值为______Ω。 【答案】 ①. 16 ②. 80 【解析】 【详解】[1]据图可知，电路是两电阻并联，电流表A1测R2支路电流，电流表A2测干路电流，闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置，说明电流表A1选用小量程，分度值是0.02A，读数为0.2A；电流表A2选择的是大量程，分度值是0.1A，读数为1A，根据并联电路电流规律可得R1支路电流为 电源电压为 [2]定值电阻R2的阻值为 二、选择题（共14分，第9~12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A. 菡萏香清画舸浮 B. 满架蔷薇一院香 C. 一行白鹭上青天 D. 醒茶摇香叶初醒 【答案】C 【解析】 【详解】A．"菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散，属于分子热运动现象，故A不符合题意； B．"满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子，属于分子热运动现象，故B不符合题意； C．"一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动，属于机械运动，不涉及分子热运动，故C符合题意； D．"醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散，属于分子热运动现象，故D不符合题意。 故选C。 10. 某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置，当光照强度增强时，光敏电阻阻值变小，光照强度显示器（由电压表改装而成）示数增大，反之示数减小。若电源电压不变，是定值电阻，则下列设计的电路图中符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．此图中显示器、电阻、三者并联时，显示器（电压表）测量的始终是电源电压，不会随光照强度变化而变化，故A不符合题意； B．此图中、串联，显示器与并联时，光照增强导致阻值减小时，分压减小，显示器（电压表）示数反而减小，与题目要求相反，故B不符合题意； C．此图中、串联，显示器与并联时，光照增强导致阻值减小时，分压增大，显示器（电压表）示数随之增大，完全符合题目要求，故C符合题意； D．此图中显示器（电压表）与整个串联电路并联，测量的始终是电源电压，不会随光照变化而变化，故D不符合题意。 故选C。 11. 小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图，如图所示。在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关，当滑片P向左滑动时，灯泡变暗。下列四种接入方式，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题目信息，接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联，要求滑片向左滑动灯泡变暗，即总电流变小，总电阻变大，根据串联电阻规律，滑动变阻器阻值要增大，说明向左滑动远离下接线柱，下接线柱接右边，且要“一上一下”连接，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 12. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，为滑动变阻器，和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由端移至端，电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则（　　） A. 电流表A的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 与的比值等于的阻值 D. 与的比值等于的阻值 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知电路为串联电路，电流表测电路中电流，电压表测和两端电压，电压表测两端电压，将滑动变阻器的滑片由端移至端，滑动变阻器接入电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律可知电流中电流变大，即电流表示数变大；滑动变阻器接入电阻变小，则和 的总电阻变小，根据串联分压原理可知和 两端总电压减小，即电压表的示数变小，故AB错误； C．滑动变阻器接入电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数减小，即滑动变阻器两端电压的减小量，根据串联电路电压特点可知减小多少，和 两端总电压增加多少，串联电路电流处处相等，是电路中电流的变化量，则与的比值等于和 两电阻的阻值之和，故C错误； D．根据串联电路电压特点可知减小多少，两端电压增加多少，是电路中电流的变化量，则，故D正确。 故选D。 13. 长清大素包以油炸卤豆腐、粉条、菠菜、胡椒面、香油等拌馅，做包蒸熟，皮薄馅足，香辣味醇，其制作技艺是济南市非物质文化遗产保护项目。在做包子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 包子放入笼屉蒸，包子温度逐渐升高，是通过热传递改变内能的 B. 包子熟了，包子烫手是因为包子含有的热量多 C. 包子出笼，散发诱人的香气是因为分子在做无规则运动 D. 包子出笼，将热包子放入盘子里，盘子的温度升高，内能增加 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．包子放入笼屉蒸，水蒸气放出热量，包子吸收热量，所以是通过热传递改变内能，故A正确； B．热量是过程量，不能说含有热量，包子烫手是因为包子的温度高，故B错误； C．包子出笼，散发诱人的香气是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动造成的，故C正确； D．将热包子放入盘子里，包子放出热量，盘子吸收热量，盘子的温度升高，内能增加，故D正确。 故选ACD。 14. 在如图所示的电路中，下列说法正确的是（　　） A. 仅闭合，将滑片P向右移动，A的示数变小，V的示数变大 B. 仅闭合，将滑片P向左移动，A的示数变大，V的示数变大 C. 先闭合，保持滑片P位置不动，再闭合时，A的示数变大 D. 闭合和，将滑片P向右适当移动的过程中，V的示数不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图可知，仅闭合，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，将滑片P向右移动，变阻器R2连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知，电路的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，由U1=IR1可知电阻R1两端的电压变小，V的示数变小，故A错误； B．由图可知，仅闭合，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，将滑片P向左移动，变阻器R2连入电路的电阻变小，由电阻的串联可知，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U1=IR1可知电阻R1两端的电压变大，V的示数变大，故B正确； C．由图可知，先闭合，保持滑片P位置不动，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，再闭合时，变阻器R2被短路，是电阻R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故C正确； D．闭合和，变阻器R2被短路，只有电阻R1的简单电路，电压表V测量电源电压，将滑片P向右适当移动的过程中，V的示数不变，故D正确。 故选BCD。 三、计算题（共22分，第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分） 15. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分，氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。（；，，一个标准大气压）求： （1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量？ （2）若这些热量全部被体积为125L，温度为25℃的水吸收，则水的温度升高到多少℃？ 【答案】（1）J （2）100℃ 【解析】 【小问1详解】 质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J 【小问2详解】 水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×125×10-3m3=125kg 根据题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J 水的温度变化量 水的温度升高到t=t0+Δt=25°C+80°C=105°C 一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的温度实际升高到100℃。 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表的示数为10.0V，电流表的示数为0.40A。 （1）求电阻两端的电压； （2）求电阻的阻值。 【答案】（1）4V （2）5Ω 【解析】 【小问1详解】 由图可知，当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，三个电阻串联，此时电流表的示数为0.4A，则电阻两端的电压为 【小问2详解】 由图可知，当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，三个电阻串联，此时电流表的示数为0.4A，电压表测两端总电压，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，则两端电压为 则两端电压 故电阻的阻值为 17. 教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lx）。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路，如图甲所示。电源电压取值范围0~12V；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 （1）若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 （2）调节阻值，使电路能测量7Lx的照度，求电源电压的最大值。 【答案】（1）3Lx （2）7.5V 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知两个电阻串联，电压表测量两端电压，电路中电流为 根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为 由图乙可知此时光照强度为3Lx。 【小问2详解】 电路能测量7Lx的照度，由图乙可知R2的阻值为，电压表量程0~3V，电压表示数最大为3V，R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱，根据串联分压原理有 即 由于为3V、为且都为定值，则当阻值最小时，电源电压最大，即的阻值为10kΩ，则电路中电流为 最大电源电压为 四、实验与探究题（每空1分，共28分） 18. 如图甲是“探究电流与电阻关系”实验的电路图，电源电压恒为6V，电压表（量程为0~3V）、电流表（量程为0~0.6A），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）连接好电路闭合开关，电压表指针迅速偏转到最右端，电流表无示数，可能是___________； （2）排除故障后，进行多次实验，并将实验数据描绘在图乙中。在实验中，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应观察___________（选填“电压表”或“电流表”），直到该电表示数为___________，滑动变阻器在此环节的主要作用是___________； （3）如果将电阻从5Ω换成10Ω，则滑动变阻器的滑片应该向___________（选填“左”或“右”）移动。为了顺利完成实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω； （4）分析图像可得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________ 【答案】 ①. 定值电阻R断路 ②. 电压表 ③. 2.5V ④. 保持定值电阻R两端的电压不变 ⑤. 右 ⑥. 35 ⑦. 反比 【解析】 【详解】（1）[1]如图，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针迅速偏转到最右端，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻R断路了。 （2）[2][3][4]由图乙和欧姆定律可知，定值电阻两端所控制的电压 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应观察电压表，直到电压表的示数为2.5V，滑动变阻器在此环节的主要作用是保持定值电阻R两端的电压不变。 （3）[4]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V不变。 [6]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 变阻器连入电路中的电阻为 即为了顺利完成实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于35Ω。 （4）[7]由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：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。 19. 小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池串联。 【实验思路】 （1）实验中应该选择规格__________（选填“相同”或“不同”）的两个小灯泡串联。 【实验过程】 （2）在连好最后一根导线时，灯泡L1不发光、L2发光，且电压表无示数，则小亮在连接电路时存在的错误是__________，此时电路中的故障可能是__________。 （3）排除故障并纠正错误后重新实验，用电压表测量AB间的电压时，电压表示数如图乙所示，在表格中填写L1两端电压U1。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 ________ 0.6 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 （4）在测量完L1两端的电压后，小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。 【实验结论】 （5）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据，可得到串联电路的电压规律是_________（用文字表述）。 （6）小亮为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1两端电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2两端电压。请你评估这种设计存在的问题是：_________。 【答案】（1）不同 （2） ①. 连接电路时，开关没有断开 ②. 灯泡L1短路 （3）2.4 （4） （5）串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和 （6）电压表测这两次电压时，有一次电压表的正负接线柱会接反 【解析】 【小问1详解】 根据归纳法的要求，为了得到普遍性规律，实验中最好选择规格不同的灯泡。 【小问2详解】 [1]由题意知，接好最后一根导线时，灯泡L2发光，说明电路立即接通，所以错误操作为连接电路时开关未断开。 [2]因为灯泡L2发光，说明电路没有发生断路，灯泡L1不发光且电压表无示数，则可能问题为灯泡L1短路。 【小问3详解】 由图乙可知，电压表选择的是0~3V的量程，分度值为0.1V，可知电压表示数为2.4V。 【小问4详解】 由图甲可知，要想测量两个灯泡两端的总电压，需将电压表的正接线柱接到灯泡L2的D接线柱上，如图所示： 【小问5详解】 根据表格数据：2.4V+0.6V=3.0V，2.0V+1.0V=3.0V，1.7V+1.3V=3.0V L1两端电压与L2两端电压之和等于两个灯泡的总电压，故可得到串联电路的电压规律：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 小问6详解】 由图丙可知，在其中某次测量时，电压表的正负接线柱会反向，即电压表指针会反向偏转。 20. 为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源（6V）、定值电阻（10Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器（50Ω，1A）等。 （1）本实验主要应用的物理研究方法为______；连接电路前，应将开关______； （2）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为______（选填答案序号）； A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路 （3）小雨根据实验数据绘制的I-U图象，如图乙所示，分析图象初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比； （4）另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的图象如丙图所示，发现图象并不是一条直线，原因是______； （5）做完该实验后，小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______V～3V。 【答案】（1） ①. 控制变量法 ②. 断开 （2）C （3）正 （4）灯泡电阻随温度升高而变大 （5）2 【解析】 【小问1详解】 [1]探究电流与导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，这主要是依据了控制变量法。 [2]为保护电路，连接电路前，应将开关断开。 【小问2详解】 闭合开关，发现电流表几乎无示数，说明发生断路，电压表示数接近电源电压，则电压表两端与电源相通，则电路故障为定值电阻R断路，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 如图乙所示，绘制的I-U图象为正比例函数图象，可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问4详解】 小灯泡的图象并不是一条直线，原因是灯泡电阻随温度升高而变大，是变化的，所以其电流与电压不成正比。 【小问5详解】 将25Ω的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器（50Ω，1A）的滑片移到阻值最大处，根据串联分压原理则有 解得 所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2V，选取的定值电阻两端的电压范围是2～3V。 21. 小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：A.可能与液体的浓度有关；B.可能与液体的体积有关。实验器材如下：两端接有金属接线柱的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图甲所示的电路进行实验。 （1）利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：液体电阻大小可能与液体的________有关； （2）小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，由此说明盐水是________（选填“导体”或“绝缘体”）； （3）实验中电阻大小是根据________进行判断，这种研究物理问题的方法叫________。 （4）探究猜想B时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：液体浓度一定时，体积越小，电阻越大。分析操作过程，联系所学的“影响导体电阻大小的因素”，这一实验过程是否能完整验证猜想B?________（选填“能”或“不能”），原因是________； （5）如图乙是小华设计的测量电阻的电路，为定值电阻，U为电源电压，电流表选用0~0.6A的量程，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表刻度盘的上侧标出待测电阻的阻值。如图丙所示，小华已经标出了部分待测电阻的阻值，由电流表刻度盘数据可知：该电路中，定值电阻________，电源电压________V。 【答案】（1）横截面积 （2）导体 （3） ①. 小灯泡的亮度 ②. 转换法 （4） ①. 不能 ②. 没有控制液体横截面积不变 （5） ①. 2 ②. 6 【解析】 【小问1详解】 图中通过改变注入盐水的多少，改变液体的横截面积，因此可以探究液体电阻大小与液体的横截面积的关系，所以猜想是：液体电阻大小可能与液体的横截面积有关。 【小问2详解】 适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，说明电路是通路，盐水容易导电，所以盐水是导体。 【小问3详解】 [1]电阻的大小会影响电流的大小，而电流大小又会影响小灯泡的亮度，所以可以根据小灯泡的亮度来判断电阻大小。 [2]这种将不容易直接测量的电阻大小，转换为容易观察的灯泡亮度的方法，叫做转换法。 【小问4详解】 [1][2]探究电阻的大小可能与液体的体积有关，需要控制液体的横截面积相同，而用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，改变液体的体积的同时，横截面积也改变，因此不能完整验证猜想B。 【小问5详解】 [1][2]由图乙可知，电路是串联；由图丙可知，当MN之间接入待测电阻的阻值为28Ω时，电路中的电流为0.2A，电源电压可表示为U=0.2A×R0+0.2A×28Ω----------① 当MN之间接入待测电阻的阻值为13Ω时，电路中的电流为0.4A，电源电压可表示为U=0.4A×R0+0.4A×13Ω----------② 联立①②可得，定值电阻R0=2Ω，电源电压U=6V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $