精品解析：山东省枣庄滕州市北辛中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

九年级物理达标检测试卷 一、选择题（共16小题，每小题3分，共32分） 1. 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ） A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 2. 由变形可得，以下理解正确的是（　　） A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0 D. 导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 3. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（　　） A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能 B. 电功率较小，电功率较大 C. 电功率较小，消耗较多的电能 D. 消耗较少的电能，电功率较大 4. 用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器，如表为实验数据记录表。关于该实验，下列说法正确的是（　　） 序号 电阻 电流 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 未测 A. 实验过程中控制电压表示数为2V B. 将电阻由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片 C. 前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小 D. 若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样，电流表的量程为0～3A。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端（R2=50Ω）移动到连入电路中的电阻值为20Ω处，电流表的示数从I1变为I2，则I2与I1之差为（　　） A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A 6. 小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min，电能表的指示灯闪烁300次 7. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A. I1=I2，A管中的液面较低 B. I1=I2，A管中的液面较高 C. I1>I2，A管中的液面较低 D. I1>I2，A管中的液面较高 8. 如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　） A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 9. 如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（　　） A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④ 10. 如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小 B. 电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变 C. 电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大 D. 电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变 11. 标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C. 灯L2和L1的发光亮度相同 D. 能够正常发光的灯应是灯L2 12. 如图所示，是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯 B. 相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯 C. 相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯 D. 电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯 13. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（ ） A. 甲为灯泡L的图线 B. 当电压为0时，L与R的阻值均为0 C. 将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D. 将L和R串联在的电源两端，L的功率为 14. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，和为加热电阻．下列分析正确的是（ ） A. 除雾状态，电路中只有工作 B. 除霜状态，电路中只有工作 C. 除雾状态，电路的总电流最大 D. 除霜状态，电路的总功率最大 15. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 16. 如图所示，电源电压保持不变，R2=2R1，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表的示数为3V，电路的总功率为P1；当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，电压表示数为1.2V，电路的总功率为P2。下列说法正确的是（ ） A. P1：P2=4：5 B. 电源电压为12V C. R1阻值为40Ω D. 电路的最大功率为2.7W 17. 如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为______Ω，电压表的示数为______V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为______，电流表的示数为______A。 18. 电热水壶内装有质量为2kg，温度为20℃的水，加热至沸腾时，水吸收的热量为_________J；电热水壶额定功率为2000W，正常工作时80%的热量被壶内的水吸收，将这壶水烧开需要的时间是_________分钟。已知水的比热容，当地气压为标准大气压。 19. 如图所示，已知。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为___________；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为___________。（电路中各元件均未损坏） 20. 如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为________；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为________。 21. 如图是某电热水壶内部电加热器原理电路，它有“加热”和“保温”两挡，开关S断开，电水壶处于________挡。已知该电热水壶处于“加热”挡，通电可使标有的电能表指示灯闪烁120次，则消耗的电能为________。电热水壶“保温”挡功率为，则________。 22. 如图所示电路中，电源两端电压恒为6V，小灯泡L标有“4V 2W”，滑动变阻器R标有“20Ω 1.5A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，闭合开关S，滑片P向左滑动时，电压表示数___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；滑动变阻器接入电路的阻值范围为___________Ω。 23. 如图甲所示，电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，则电源电压为______V，滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，电阻消耗的最大功率和最小功率之比为______。 三、实验探究题（共3小题，24与26题每空2分，25题每空1分，共35分） 24. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是_________（填序号）。 A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻R断路 C. 定值电阻R短路 （3）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是_________，其值为_________； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，_________。 （4）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是_________（填序号）。 A. 调高电源电压 B. 将电压表改接到滑动变阻器两端 C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻 （5）实验结束后，该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图，实验操作如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关S，此时电压表的示数为U1； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U2； ③则Rx=__________（用R0、U1、U2表示）。 25. 某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究；选用了3V的电源、待测电阻、电阻箱、电压表、开关和导线若干。 （1）连接好如图甲所示的电路后，闭合开关，电压表示数约为3V，无论怎样调节电阻箱，电压表示数几乎不变，其原因可能是________； （2）排除故障后，调节电阻箱，电压表示数如图乙所示，则电阻箱两端的电压为________V；此时，电阻箱示数如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为________Ω，的阻值为________Ω； （3）同学们交流中发现，电阻箱接入电路的阻值不同，电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）同学们进行了深入探究，闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U，分别算出待测电阻的阻值，求其平均值是为了________；利用测得的多组数据，描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图，其中正确的是________。 26. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整__________；（导线不允许交叉） （2）现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择，应选择__________（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W； （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是__________； （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。 四、计算题（共2小题，共15分） 27. 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V，定值电阻R0为30Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器标有“50Ω 1A”。 （1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，求物体的重力G。 （2）在保证电路各元件安全的情况下，求RP的变化范围。 28. 图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，图丙为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低档”“高档”之间的切换。 （1）求电热加湿器处于“低档”位置时的发热功率； （2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P-t图像，如果“高档”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高档”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是，水的比热容为] （3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低档”加热，发现家中如图丁所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理达标检测试卷 一、选择题（共16小题，每小题3分，共32分） 1. 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ） A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 【答案】A 【解析】 【详解】节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中，节能灯的电功率最小，根据可知，的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是节能灯，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 由变形可得，以下理解正确的是（　　） A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0 D. 导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体的电阻是导体本身的固有属性，电阻大小和其两端的电压大小无关，故A错误； B．导体的电阻是导体本身的固有属性，电阻大小和通过的电流大小无关，故B错误； CD．无论导体两端的电压为多少，导体的电阻都不变，电阻的大小只与材料、长度、横截面积、温度有关；故C错误，故D正确。 故选D。 3. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（　　） A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能 B. 电功率较小，电功率较大 C. 电功率较小，消耗较多的电能 D. 消耗较少的电能，电功率较大 【答案】D 【解析】 【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。 故选D。 4. 用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器，如表为实验数据记录表。关于该实验，下列说法正确的是（　　） 序号 电阻 电流 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 未测 A. 实验过程中控制电压表示数为2V B. 将电阻由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片 C. 前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小 D. 若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据实验数据可知，由U=IR得0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V 定值电阻两端电压始终为3V，即电压表的示数为3V，故A错误； B．电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路分压特点可知，定值电阻两端电压增大，为控制电压表示数为3V，此时应增大滑动变阻器两端的电压，故向右适当移动滑动变阻器滑片，故B错误； C．根据实验数据可知，定值电阻两端电压始终为3V，则滑动变阻器电压为3V，第1次实验电路中的电流最大，由P=UI可得，滑动变阻器的功率在第1次实验中最大，故C错误； D．由题意知，第4次实验时定值电阻为20Ω，由得，此时电流为 可得，此时接入滑动变阻器阻值为20Ω，大于滑动变阻器的最大阻值，所以为了保证实验顺利，需要改变电路，可将5Ω的定值电阻串联接入电路，故D正确。 故选D。 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样，电流表的量程为0～3A。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端（R2=50Ω）移动到连入电路中的电阻值为20Ω处，电流表的示数从I1变为I2，则I2与I1之差为（　　） A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A 【答案】C 【解析】 【详解】根据电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表测干路的电流，R1和R2两端的电压等于电源电压，又电源电压恒为12V，由欧姆定律可得，R1所在支路的电流不变，滑动变阻器的滑片P从最右端到连入电路中的电阻值为20Ω处的过程中，只有R2所在的支路的电流有变化，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过R2的电流为 滑动变阻器连入电路中的电阻值为20Ω处时，通过R2的电流为 由于电流表的示数从I1变为I2，则I2与I1之差为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6. 小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min，电能表的指示灯闪烁300次 【答案】D 【解析】 【详解】A．电能表是测量电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误； B．电能表的示数 W=8632.4kW⋅h−8553.2kW⋅h=79.2kW⋅h 故B错误； C．电能表允许通过的最大电流为20A，则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过 P=UI=220V×20A=4400W 故C错误； D．只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min消耗的电能 3600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3600r，电能表的指示灯闪烁300次消耗的电能 因为W=W′，所以正常工作5min，电能表的指示灯闪烁300次，故D正确。 故选D。 7. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A. I1=I2，A管中的液面较低 B. I1=I2，A管中的液面较高 C. I1>I2，A管中的液面较低 D. I1>I2，A管中的液面较高 【答案】D 【解析】 【详解】电流通过导体时产生的热量与电流、导体电阻和通电时间有关，本实验是通过比较A、B管中液面高度来反映电流产生热量的多少，由图中可知，R1连接在干路中，R2连接在支路中，根据串、并联电路中电流特点可得，通过R1的电流I1等于通过R2的电流I2和外接电阻的电流之和，即I1>I2，由于R1和R2的阻值相等、通电时间也相同，所以电流通过R1产生的热量更多，空气膨胀的更大，则A管中液面更高。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8. 如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　） A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S，车辆总质量越大时，滑片P向下滑动，变阻器连入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，根据欧姆定律，电路电流不变，因此电流表示数不变；跟电压表并联的那部分电阻变大，根据欧姆定律，跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大，电压表示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9. 如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（　　） A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】①S接1和2时电流方向改变，电压表会出现反偏，故①不可行； ②闭合S1，两电阻串联，测出Rx电压，再闭合S2，测出电源电压，可计算出R0电压，根据计算出电流，根据计算Rx电阻，故②可行； ③闭合S1，两电阻串联，测出电流，根据U=IR可推导出总电压，再闭合S2，R0短路，测出电流，根据U=IR可推导出总电压，两次总电压相同，解方程可得Rx电阻，故③可行； ④闭合S1，S接1，Rx和R串联，将R阻值调到0，测得电流，S接2，R0和R串联，将R阻值调到0，测得电流，两次电源电压相等，可解得Rx电阻，，故④可行。 故选D。 10. 如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小 B. 电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变 C. 电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大 D. 电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误； C．当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故C错误； D．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，由可知，电压表V的示数与电流表A2的示数之比，即R1的阻值不变，故D正确。 故选D。 11. 标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C. 灯L2和L1的发光亮度相同 D. 能够正常发光的灯应是灯L2 【答案】B 【解析】 【详解】A．两个灯泡的额定电流分别为 两个灯泡的电阻 将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1，故A错误； B．灯L1和L2两端的电压之比为 故B正确； CD．将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，两个灯泡发光亮度不同，故CD错误。 故选B。 12. 如图所示，是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯 B. 相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯 C. 相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯 D. 电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯 【答案】D 【解析】 【详解】A．由两灯的规格可知，两灯的额定电压都是220V，所以两灯正常工作时，灯泡的实际电压都达到220V，所以两灯的实际电压相等，故A错误； BC．由两灯的规格可知，两灯的额定功率都是15W，所以两灯正常工作时，相同时间消耗电能相同，由于LED灯将电能转化为内能的占比较少，所以相同时间LED灯产生的内能更少，故BC错误； D．由图可知，正常工作时，LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大，所以LED灯将电能转化为光能的效率高，故D正确。 故选D。 13. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（ ） A. 甲为灯泡L的图线 B. 当电压为0时，L与R的阻值均为0 C. 将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D. 将L和R串联在的电源两端，L的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像，故A错误； B．电阻是导体的一种性质，与电压和电流无关，当电压为0时，L与R的阻值不为零，故B错误； C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流都为0.25A，L的电流是0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为 I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A 电路总电阻为 故C错误； D．R与L串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯L的电压为1.2V，R的电压为4.8V，由串联电路电压的规律，电路的电压为 1.2V+4.8V=6V L的功率 PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W 故D正确。 故选D。 14. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，和为加热电阻．下列分析正确的是（ ） A. 除雾状态，电路中只有工作 B. 除霜状态，电路中只有工作 C. 除雾状态，电路的总电流最大 D. 除霜状态，电路的总功率最大 【答案】D 【解析】 【分析】在电压U一定的情况下，由电功率公式可知，电阻R越小，电功率P越大；电阻R越大，电功率P越小。 【详解】AC．当开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，此时电路中的总电阻最大，总电流最小，总功率最小，后视镜处于“低温”除雾状态，故A、C错误； BD．当开关S、S1均闭合时，电路中R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，总电流最大，总功率最大，后视镜处于“高温”除霜状态，故B错误，D正确。 故选D。 15. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 【答案】C 【解析】 【详解】①②由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压 此时电路中的电流，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值 故①错误，②正确； ③④当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压，此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律，RP两端电压 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 通电1min电阻R产生的热量 故③④正确。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 16. 如图所示，电源电压保持不变，R2=2R1，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表的示数为3V，电路的总功率为P1；当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，电压表示数为1.2V，电路的总功率为P2。下列说法正确的是（ ） A. P1：P2=4：5 B. 电源电压为12V C. R1阻值为40Ω D. 电路的最大功率为2.7W 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，R1与R串联，电压表的示数为3V，此时电路中的电流为 当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，R2与R串联电压表示数为1.2V，此时电路中的电流为 则 故A错误； BC．由题意得 解之得电源电压U=6V，R1阻值R1=20Ω，R2阻值R2=40Ω； 故BC错误； D．当闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电阻R1与R2并联，电路中的电阻最小，电流最大，电路的总功率最大。此时通过R1的电流为 通过R2的电流为 电路中的总电流为 电路的最大功率为 故D正确。 故选D。 17. 如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为______Ω，电压表的示数为______V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为______，电流表的示数为______A。 【答案】 ①. 10 ②. 3 ③. 串联 ④. 0.2 【解析】 【详解】[1]灯L标有“3V 0.9W”字样，故灯L的电阻为 [2]由电路图可知，当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。此时灯L正常工作，因此灯L两端电压为其额定电压3V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于定值电阻R两端电压，等于灯L两端电压，为3V，因此电压表的示数为3V。 [3][4]当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，此时电流表的示数为0.6A，故定值电阻R的阻值为 当开关S2、S3断开，S1闭合时，电路中只有一条电流路径，因此灯L与电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。此时电路中的总电阻为 此时电路的电流即电流表的示数为 18. 电热水壶内装有质量为2kg，温度为20℃的水，加热至沸腾时，水吸收的热量为_________J；电热水壶额定功率为2000W，正常工作时80%的热量被壶内的水吸收，将这壶水烧开需要的时间是_________分钟。已知水的比热容，当地气压为标准大气压。 【答案】 ①. ②. 7 【解析】 【详解】[1]标准大气压水的沸点为100℃，将质量为2kg，温度为20℃的水，加热至沸腾时，水吸收的热量为 [2]电热壶消耗的电能 由可知，将这壶水烧开需要的时间是 19. 如图所示，已知。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为___________；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为___________。（电路中各元件均未损坏） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表，R1与R2串联，电压表甲测R2两端的电压、乙测R1两端电压，串联电路各处电流相等，两表示数之比为 [2]当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，R1与R2并联，电流表甲测通过R1电流，乙测通过R2电流，并联电路各支路两端电压相等，两表示数之比为 20. 如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为________；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]将L和R串联接在8V的电源两端，电流相同，L和R两端的电压之和为8V，根据图像，发现，当电流大小为0.2A时，L和R两端的电压之和为8V，此时电压之比为，串联电路电压之比等于电阻之比，则L与R的电阻之比为。 [2]若将L和R并联在2V的电源两端，流过L的电流为0.15A，流过R的电流为0.1A，L与R的电流之比为，因为小灯泡L和定值电阻R都是纯电阻电路，在并联电路中热量之比等于电流之比，在1min内，L与R产生的热量之比为。 21. 如图是某电热水壶内部电加热器原理电路，它有“加热”和“保温”两挡，开关S断开，电水壶处于________挡。已知该电热水壶处于“加热”挡，通电可使标有的电能表指示灯闪烁120次，则消耗的电能为________。电热水壶“保温”挡功率为，则________。 【答案】 ①. 保温 ②. 0.1 ③. 435.6 【解析】 【详解】[1]当开关S断开时，电阻R1、R2​串联，此时电路中的电阻较大，根据电功率公式​，在电压U一定的情况下，电阻R越大，电功率P越小，所以电水壶处于“保温”挡。 [2]已知电能表指示灯闪烁120次，而电能表的参数为1200imp/(kW⋅h)，这表示每消耗1kW⋅h的电能，指示灯会闪烁1200次。因此，消耗的电能可以通过以下公式计算 [3]当电水壶处于“保温”挡时，R1​和R2​串联接入电路，此时的总功率为100W。根据得“保温”挡时电路的总电阻为 又因为当开关S闭合时，电水壶处于“加热”挡，此时只有R1​接入电路，且消耗的电能已知为0.1kW⋅h，所以“加热”挡的功率为 由此可得R1​的阻值为 则R2的大小为 22. 如图所示电路中，电源两端电压恒为6V，小灯泡L标有“4V 2W”，滑动变阻器R标有“20Ω 1.5A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，闭合开关S，滑片P向左滑动时，电压表示数___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；滑动变阻器接入电路的阻值范围为___________Ω。 【答案】 ①. 变小 ②. 4-8 【解析】 【详解】[1]根据电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则整个电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，则灯泡两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知，电压表示数变小。 [2]由于小灯泡L标有“4V 2W”，所以小灯泡L的额定电流为 电流表可以正常工作，电压表可以正常工作，根据可得，小灯泡的电阻为 当电路中的电流为灯泡的额定电流时，滑动变阻器两端的电压最小，则有 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 当电压表的示数为3V时，电路安全，此时电路的电流为 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 滑动变阻器接入电路的阻值范围为4-8Ω。 23. 如图甲所示，电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，则电源电压为______V，滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，电阻消耗的最大功率和最小功率之比为______。 【答案】 ①. 3 ②. 10 ③. 【解析】 【详解】[1][2][3]根据电路图可知，和R串联，电流表测量电路中电流，电压表测量R两端电压；当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时，变阻器R阻值最大，电路中的电流最小，是0.2A，电压是2V，变阻器R的最大阻值是 当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时，电路中只有，变阻器阻值最小，电路中的电流最大，是0.6A，电压是0V，电源电压为 联立①②解得 根据 可知，电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值，所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 三、实验探究题（共3小题，24与26题每空2分，25题每空1分，共35分） 24. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是_________（填序号）。 A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻R断路 C. 定值电阻R短路 （3）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是_________，其值为_________； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，_________。 （4）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是_________（填序号）。 A. 调高电源电压 B. 将电压表改接到滑动变阻器两端 C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻 （5）实验结束后，该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图，实验操作如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关S，此时电压表的示数为U1； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U2； ③则Rx=__________（用R0、U1、U2表示）。 【答案】（1） （2）B （3） ①. 电压 ②. ③. 通过导体的电流与导体的电阻成反比 （4）C （5） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向右移动时电压表示数变大，根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流变大，则滑动变阻器与定值电阻串联，滑片P向右移动时其连入电路的阻值变小，因此将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右接线柱连接，如图所示： 【小问2详解】 电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路，则可能的原因是定值电阻R断路，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]由图乙可知，图中阴影部分的面积为I×R，则表示的物理量是电压，其值为 I×R=0.2A×15Ω=3V [3]由图乙可知，图像上各点电流与电阻的乘积 0.6A×5Ω=3V 0.3A×10Ω=3V 0.2A×15Ω=3V 乘积为一定值，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。 【小问4详解】 A．根据串联电路电流、电压特点和欧姆定律可得 则。实验时更换为的定值电阻，即变大，则变大，下一步应减小至原来的数值，可减小或增大，调高电源电压，即增大，则增大，故A错误； B．将电压表改接到滑动变阻器两端，不能改变定值电阻两端电压，故B错误； C．在电源和开关之间串联一个的电阻，相当于增大了，则减小，故C正确。 故选C。 【小问5详解】 步骤②，滑动变阻器连入电路的阻值为0，则电源电压等于此时电压表的示数；步骤①，根据串联电路的电压特点可知，两端电压 根据欧母定律可知，电路中的电流 则 25. 某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究；选用了3V的电源、待测电阻、电阻箱、电压表、开关和导线若干。 （1）连接好如图甲所示的电路后，闭合开关，电压表示数约为3V，无论怎样调节电阻箱，电压表示数几乎不变，其原因可能是________； （2）排除故障后，调节电阻箱，电压表示数如图乙所示，则电阻箱两端的电压为________V；此时，电阻箱示数如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为________Ω，的阻值为________Ω； （3）同学们交流中发现，电阻箱接入电路的阻值不同，电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）同学们进行了深入探究，闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U，分别算出待测电阻的阻值，求其平均值是为了________；利用测得的多组数据，描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图，其中正确的是________。 【答案】 ①. 电阻Rx断路 ②. 0.5 ③. 5 ④. 25 ⑤. 变小 ⑥. 减小误差 ⑦. B 【解析】 【详解】（1）[1]电源电压是3V，闭合开关，电压表示数约为3V，说明电压表和电源的两极连接，无论怎样调节电阻箱，电压表示数几乎不变，可能电阻Rx断路。 （2）[2]图甲中电压表测量电阻Rx两端的电压，由图乙可知电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2.5V，由串联电路电压的规律可知电阻箱两端的电压 UR=U-Ux=3V-2.5V=0.5V [3][4]由图丙可知，电阻箱的阻值 R=0×100Ω+0×10Ω+5×1Ω+0×0.1Ω=5Ω 通过电路的电流 的阻值为 （3）[5]当电阻箱接入电路的阻值增大时，由串联分压可知电阻箱两端的电压增大，由串联电路电压的规律可知电阻Rx两端的电压变小，即电压表的示数变小。 （4）[6]实验中，测量多组数据，求平均值，是为了减小误差。 [7]电压表的示数为 电压表的示数随R的增大而减小，图像不是直线，是曲线，电压表的示数不为零，故选B。 26. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整__________；（导线不允许交叉） （2）现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择，应选择__________（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W； （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是__________； （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。 【答案】 ①. 或 ②. B ③. 保护电路 ④. 电压表 ⑤. 0.65 ⑥. 实验中需要测量不同电压下小灯泡的实际功率 ⑦. 根据可知，若灯丝电阻不变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定功率的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低。电阻减小，所以此时实际功率大于额定功率的四分之一。 【解析】 【详解】（1）[1]要测量小灯泡的电功率，小灯泡与滑动变阻器应串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表应并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，作图如下： >或 （2）[2]小灯泡的额定电流约为0.3A>0.2A，C变阻器不符合题意；小灯泡正常发光时的电阻约为 此时变阻器两端的电压 U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V 据串联电路的分压特点有 解得，变阻器应接入电路的阻值，R大大于10欧，而小于20欧，所以应选择B变阻器。 [3]实验中，为了保护电路，在闭合开关前，滑片应置于变阻器阻值最大位置处。 （3）[4]小灯泡发光较暗时，说明未正常发光，移动滑片时，应观察电压表，直到其示数为2.5V。 [5]由图书知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A。小灯泡的额定功率 （4）[6]实验中需要测量不同电压下小灯泡的实际功率，所以改变小灯泡两端的电压，多次测量。 （5）[7]略。 四、计算题（共2小题，共15分） 27. 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V，定值电阻R0为30Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器标有“50Ω 1A”。 （1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，求物体的重力G。 （2）在保证电路各元件安全的情况下，求RP的变化范围。 【答案】（1）4N （2）18Ω~50Ω 【解析】 【详解】解：（1）当电流表示数I=0.4A时，电路中的总电阻 此时RP大小 RP= R-R0=60Ω-30Ω=30Ω 根据图乙可知，此时物体重力为4N。 （2）因电压表的量程为0~15V，故R0能通过的最大电流 结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得，电路的最大电流 Imax=I0=0.5A 此时RP的最小阻值 当物体重力为0时，RP取最大阻值50Ω，此时电路安全，故 所以RP的变化范围为18Ω~50Ω。 答：（1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，物体的重力为4N； （2）在保证电路各元件安全的情况下，RP的变化范围为18Ω~50Ω。 28. 图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，图丙为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低档”“高档”之间的切换。 （1）求电热加湿器处于“低档”位置时的发热功率； （2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P-t图像，如果“高档”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高档”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是，水的比热容为] （3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低档”加热，发现家中如图丁所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？ 【答案】（1）110W；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）分析电路可知，开关S接2时，、串联，此时总电阻较大，根据可知功率较小，为低挡；开关S接3时，单独工作，此时电阻较小，根据可知功率较大，为高挡。则阻值为 R2=3R1，则低挡功率为 （2）高挡加热产生的热量为 水的质量为 高挡加热产生的热量全部被水吸收，所以升高的温度为 （3）消耗电能为 则加湿器的低挡实际加热功率为 答：（1）电热加湿器处于低挡位置时的发热功率为110W； （2）此次高挡加热可以使注水仓中冷水的温度升高； （3）加湿器的低挡实际加热功率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $