精品解析：河南省南阳市实验学校2024-2025学年九年级上学期第二次综合能力测试物理试题

南阳市实验学校2024年秋第二次综合能力测试 九年级物理 注意事项： 1、本试卷满分70分，考试时间60分钟。 2、答题前考生先将自己的姓名、考号、学校等填在试题卷和答题卡相应的位置。 3、考生作答时，将答案涂写在答题卡上，在本试题卷上答题无效。 4、考试结束将答题卡交回，保存好试题卷。 一、选择题（每小题2分，共16分，7-8为双选） 1. 小滨妈妈做饭时，不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小滨急中生智，拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下，然后把小勺靠近胡椒粉，胡椒粉立刻被吸到勺子上，成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是（　　） A. 胡椒粉能被塑料小勺吸引是因为胡椒粉带了电 B. 若塑料小勺带负电是因为它得到了电子 C. 塑料小勺与毛料布是通过摩擦的方法创造了电荷 D. 塑料小勺摩擦毛料布带了电，说明小勺是导体 2. 如图所示，长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中，则下列说法正确的是（　　） A. AB段电阻大，电流小 B. CD段电阻大，电流小 C. AB段电阻大，电流与CD段相等 D. CD段电阻大，电流与CD段相等 3. 为加强疫情防控、保护师生安全，学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。图中电路设计符台要求的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 油量增多时，滑片向上移动，R阻值变大 B. 油量增多时，电流表的示数变大，电路消耗的总功率变大 C. 给油量表标刻度时，油量表的零刻度线应标在电流表的零刻度线上 D. 若用电压表改装油量表，满足油量越多电表示数越大时，电压表应与滑动变阻器并联 5. 某综合实践活动小组设计了一台电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V，经过多次实验，得到电阻与盘中食物质量m的关系如图乙所示。当盘中无食物时滑片在的最上端，此时电流表的示数为0.01A，电流表的量程为0~0.03A，下列说法不正确的是（　　） A. 的阻值为100 B. 的最大阻值500 C. 该电子秤所测的最大质量为800g D. 电流表的示数为0.02A时，盘中食物的质量为400g 6. 如图所示电路中，当开关闭合且甲、乙均为电压表时，甲的示数为5V，乙的示数为2V；当开关断开且甲、乙均为电流表时，甲的示数为0.6A，灯泡电阻不变。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合且甲、乙均为电压表时，灯两端的电压是3V B. 开关闭合且甲、乙均为电压表时，灯与灯的电流之比为3∶2 C. 开关断开且甲、乙均为电流表时，乙的示数为0.9A D. 灯与灯的电阻之比为2∶3 7. 额定电压均为6V的甲、乙两灯，它们的I-U图线如图所示，下列说法不正确的是（　　） A. 两灯泡串联时，乙灯更亮；并联时，甲灯更亮 B. 甲、乙两灯并联在电压为2V的电源两端，则电阻之比为3∶2 C. 两灯串联，总功率为2.4W时，电源电压为8V D. 甲、乙两灯泡正常发光时，功率之比为1∶2 8. 下列说法中，正确的是（　　） A. 用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一样 B. 相同的电压加在阻值不同的定值电阻两端，电流可能相同 C. 同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大 D. 当加在某定值电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变 二、填空题（每空1分，共14分） 9. 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，德国物理学家________最先通过实抢归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即:．为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为___________的单位． 10. 小明在打扫卫生时不小心用湿毛巾擦拭了插座，结果插座里面打火冒烟，原因是发生了短路现象，即火线与________线接通了。为了节能降耗，接着他把原来的灯泡换成新的节能灯，当开关闭合后，灯突然一亮，马上又熄灭了，开始他以为是开关坏了，换了几个新开关，灯还是不亮，则接上去的这盏灯节能灯发生了________（选填“通路”、“断路”或“短路”）。 11. 如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是_____J，空调的实际功率为_____W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为_____W的用电器。 12. 灯泡“12V，6W”，“12V，12W”，串联在12V电压下，实际功率 P1______P2 （填“>”或“<”），此时它们实际功率之比为______，它们的总功率______18W（填“>”、“=”或“<”）。 13. 两灯泡的规格分别为“6V 6W”和“3V 6W”，为确保使用安全，若把两灯泡串联接入某电源的两端，则电源电压最大为______V；若把两灯泡并联接在某电源两端，则干路上的电流最大为______A。 14. 如图是我国早期的指南针——司南。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，其“柢”是因为受到 ___________的作用而指向地理的南极附近，其“柢”应该为磁体的 ___________极。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 请用笔画线代替导线，将如图所示电路补全，其中开关只控制灯泡。 16. 如图，请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称，并用箭头在M点标出磁感线的方向。 四、实验探究题（每空1分，共18分） 17. 在“连接串联电路”实验中， 实验电路如图所示． （1）在连接电路时，开关应该处于________状态． （2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现两只灯泡都不亮，她用一根导线接在灯泡L1两端，仍然都不亮，将导线接在灯泡L2两端，灯L1亮， 则故障可能是________．（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”） （3）为探究串联电路电压的特点，实验中应选规格________(选填相同或不同)的灯泡． （4）排除故障后，小明想探究一下串联电路电压的特点，他将电压表接在灯L1两端，闭合开关后发现指针反偏，则原因可能是_________________ ． 18. 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、； （1）连接电路过程中开关应断开，开关闭合前滑动变阻器的滑片应调至最______ 端； （2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：______ ； （3）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______ ，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向______ 移动滑片，使电压表示数为______ V时，读出电流表的示数； （4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______ Ω的滑动变阻器； （5）由于此图线为曲线，同组的小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换从而直观判断出了I与R的关系，你认为小强的改进方法是______ 。 19. 在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变大）； （2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，则灯泡不亮的原因是______； （3）闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的额定功率为______W； （4）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关，将拨到触点______（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为______； ②______，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率表达式：______。 五、综合应用题（共2题，共18分） 20. 我国刑法规定，驾驶员醉酒后要负刑事责任。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示。R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的曲线如图乙所示。电源电压恒为9V。 （1）由图乙可知，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，传感器电阻R2的电阻值______ ，那么测试仪电压表示数______ 。 （2）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为1V，此时电流表的示数为多少______？滑动变阻器的阻值为多少______？ （3）调零后，R1的电阻值保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气，若电流表的示数达到0.3A，表明该驾驶员醉驾，此时电压表的示数多大______？ 21. 如图所示为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，养生壶在“加热”挡工作时电功率1000W，“保温”挡工作时电功率100W，该养生壶的加热效率为70%。[] （1）养生茶的内能增加是通过__________的方式实现的；当和都闭合时，养生壶处于__________挡（选填“加热”或“保温”）； （2）求的阻值__________； （3）现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至70℃，需要多长时间__________？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南阳市实验学校2024年秋第二次综合能力测试 九年级物理 注意事项： 1、本试卷满分70分，考试时间60分钟。 2、答题前考生先将自己的姓名、考号、学校等填在试题卷和答题卡相应的位置。 3、考生作答时，将答案涂写在答题卡上，在本试题卷上答题无效。 4、考试结束将答题卡交回，保存好试题卷。 一、选择题（每小题2分，共16分，7-8为双选） 1. 小滨妈妈做饭时，不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小滨急中生智，拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下，然后把小勺靠近胡椒粉，胡椒粉立刻被吸到勺子上，成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是（　　） A. 胡椒粉能被塑料小勺吸引是因为胡椒粉带了电 B. 若塑料小勺带负电是因为它得到了电子 C. 塑料小勺与毛料布是通过摩擦的方法创造了电荷 D. 塑料小勺摩擦毛料布带了电，说明小勺是导体 【答案】B 【解析】 【详解】A．塑料小勺在毛料布上摩擦了几下，塑料小勺能吸引胡椒粉是因为塑料小勺带了电，带电体有吸引轻小物体的性质，故A错误； B．塑料小勺和毛料布在摩擦的过程中，若塑料小勺带负电是因为它得到了电子，故B正确； C．摩擦起电的实质是电荷的转移，所以塑料小勺带电不是创造了电荷，而是发生了电荷的转移，故C错误； D．塑料小勺不容易导电，所以塑料小勺是绝缘体，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中，则下列说法正确的是（　　） A. AB段电阻大，电流小 B. CD段电阻大，电流小 C. AB段电阻大，电流与CD段相等 D. CD段电阻大，电流与CD段相等 【答案】C 【解析】 【详解】两铁棒的材料相同、长度相同，则电阻与横截面积成反比，横截面积越小的导体，其电阻越大，故AB段的电阻较大，CD段电阻较小，因两铁棒串联在电路中，则由串联电路的电流规律可知，通过两段导体的电流一定相等，故ABD错误，C正确。 故选C。 3. 为加强疫情防控、保护师生安全，学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。图中电路设计符台要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 油量增多时，滑片向上移动，R阻值变大 B. 油量增多时，电流表的示数变大，电路消耗的总功率变大 C. 给油量表标刻度时，油量表的零刻度线应标在电流表的零刻度线上 D. 若用电压表改装油量表，满足油量越多电表示数越大时，电压表应与滑动变阻器并联 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。 A．油量增多时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的长度变小，所以R阻值变小，故A错误； B．油量增多时，滑片向下移动，R阻值变小，电路总阻值变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故B正确； C．因为电路中除有电阻R外，还有电阻R0，所以电流不是从零开始的，所以油量表的零刻度线不应该标在电流表的零刻度线上，故C错误； D．若用电压表改装油量表，电路为串联电路，油量越多，电路中的电流越大，由欧姆定律可知，电阻R0两端的电压越大，由串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，所以电压表应与电阻R0并联，故D错误。 故选B。 5. 某综合实践活动小组设计了一台电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V，经过多次实验，得到电阻与盘中食物质量m的关系如图乙所示。当盘中无食物时滑片在的最上端，此时电流表的示数为0.01A，电流表的量程为0~0.03A，下列说法不正确的是（　　） A. 的阻值为100 B. 的最大阻值500 C. 该电子秤所测的最大质量为800g D. 电流表的示数为0.02A时，盘中食物的质量为400g 【答案】D 【解析】 【详解】如图甲，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路电流。盘中食物质量变大时，滑片往下移动，滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大。 AB．当盘中无食物时滑片在的最上端，此时电流表的示数为0.01A，此时滑动变阻器阻值最大，由乙图可知最大阻值为500Ω；电源电压为6V，此时电路总电阻为 所以的阻值为 故AB正确，不符合题意； C．电流表的量程为0~0.03A，则当电路中电流最大为0.03A时，电路总电阻最小，则滑动变阻器阻值最小，电子秤所测物体质量最大，此时总电阻为 则此时滑动变阻器阻值为 由乙图可知当滑动变阻器阻值为时，对应的电子秤所测物体质量最大为800g。故C正确，不符合题意； D．当电流表的示数为0.02A时，总电阻为 则此时滑动变阻器阻值为 由乙图可知当滑动变阻器阻值为时，对应的电子秤所测物体质量为600g。故D错误，符合题意。 故选D。 6. 如图所示电路中，当开关闭合且甲、乙均为电压表时，甲的示数为5V，乙的示数为2V；当开关断开且甲、乙均为电流表时，甲的示数为0.6A，灯泡电阻不变。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合且甲、乙均为电压表时，灯两端的电压是3V B. 开关闭合且甲、乙均为电压表时，灯与灯的电流之比为3∶2 C. 开关断开且甲、乙均为电流表时，乙的示数为0.9A D. 灯与灯的电阻之比为2∶3 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．开关闭合且甲、乙均为电压表时，灯与灯串联，甲测电源电压，示数为5V，乙测灯电压，示数为2V，根据串联电路的分压作用可知，灯电压为 因为串联，电流处处相等，灯与灯的电流之比为1∶1；根据可知，电流不变时，两个灯泡的电压与电阻成正比，所以灯与灯的电阻之比为 故A正确，BD错误； C．开关断开且甲、乙均为电流表时，两灯并联，甲测灯支路电流，示数为0.6A，乙测干路电流，并联中各支路电压相等，根据，电压不变时两灯的电流和电阻成反比，所以有 则灯支路电流为 所以乙表的示数即干路电流为 故C错误。 故选A。 7. 额定电压均为6V的甲、乙两灯，它们的I-U图线如图所示，下列说法不正确的是（　　） A. 两灯泡串联时，乙灯更亮；并联时，甲灯更亮 B. 甲、乙两灯并联在电压为2V的电源两端，则电阻之比为3∶2 C. 两灯串联，总功率为2.4W时，电源电压为8V D. 甲、乙两灯泡正常发光时，功率之比为1∶2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两灯泡串联时，通过两灯的电流相等，由图像可知，灯泡乙两端的电压更大，由P=UI可知，乙灯的电功率大于甲灯，所以乙灯更亮，并联时，甲乙两灯两端的电压相等，由图像可知，通过甲灯的电流更大，由P=UI可知，甲灯的电功率大于乙灯，所以甲灯更亮，故A正确，不符合题意； B．甲、乙两灯并联在电压为2V的电源两端，并联时甲乙两灯两端的电压相等，都为2V，由图像可知，通过甲灯的电流为0.3A，通过乙灯的电流为0.2A，由可知，电阻之比为 故B错误，符合题意； C．两灯串联，通过两灯的电流相等，由图像可知，当通过的电流为0.3A时，甲灯两端的电压为2V，乙灯两端的电压为6V，由P=UI可知，此时总功率为2.4W，此时电源电压为 故C正确，不符合题意； D．甲、乙两灯泡正常发光时，此时两灯两端的电压为额定电压6V，由图像可知，此时通过甲灯的电流为0.6A，通过乙灯的电流为0.3A，由P=UI可知，功率之比为 故D错误，符合题意。 故选BD。 8. 下列说法中，正确的是（　　） A. 用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一样 B. 相同的电压加在阻值不同的定值电阻两端，电流可能相同 C. 同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大 D. 当加在某定值电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．用不同的电阻来研究电流和电压的关系，结论都是一样的，即：电阻一定时，电流和电压成正比，只是比例系数不同而已，故A正确； B．电压相同，导体的阻值不同时，由可知，电流一定不同，故B错误； C．同一电阻的阻值不变，由可知，电阻两端电压越大，通过它的电流也越大，故C正确； D．由可知，电压与电流的比值等于导体的电阻，同一电阻的阻值一定，所以，其两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值不变，故D错误。 故选。 二、填空题（每空1分，共14分） 9. 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，德国物理学家________最先通过实抢归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即:．为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为___________的单位． 【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻 【解析】 【详解】欧姆是德国物理学家，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律也就是．为纪念其重要贡献，人们将其名字作为电阻单位． 10. 小明在打扫卫生时不小心用湿毛巾擦拭了插座，结果插座里面打火冒烟，原因是发生了短路现象，即火线与________线接通了。为了节能降耗，接着他把原来的灯泡换成新的节能灯，当开关闭合后，灯突然一亮，马上又熄灭了，开始他以为是开关坏了，换了几个新开关，灯还是不亮，则接上去的这盏灯节能灯发生了________（选填“通路”、“断路”或“短路”）。 【答案】 ①. 零 ②. 断路 【解析】 【详解】[1]用湿毛巾擦拭了插座，水会导电，湿毛巾上的水相当于导线将插座中的火线和零线接通，导致电路短路，导致插座里面打火冒烟。 [2]当开关闭合后，灯突然一亮，马上又熄灭了，开始他以为是开关坏了，换了几个新开关，灯还是不亮，说明是灯出现短路或者断路。如果短路，因为家庭电路中，用器都采用并联方式，所以会使其他支路的用电器一起被短路，导致保险丝被烧断，由于没有这样的现象出现，所以是灯发生断路。 11. 如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过30r，则空调这段时间内消耗的电能是_____J，空调的实际功率为_____W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多还能接入额定功率为_____W的用电器。 【答案】 ①. 4.32×104 ②. 1200 ③. 3200 【解析】 【详解】[1]由电能表信息可知，2500r/kW·h表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转2500r，空调工作时，电能表转盘转动30r消耗的电能为 [2]空调工作的时间为36s，空调的实际功率为 [3]如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多能接入的总功率为 还能接入用电器的额定功率为 12. 灯泡“12V，6W”，“12V，12W”，串联在12V电压下，实际功率 P1______P2 （填“>”或“<”），此时它们实际功率之比为______，它们的总功率______18W（填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 ①. > ②. 2:1 ③. < 【解析】 【详解】[1][2]假设“12V，6W”的灯泡为L1，“12V，12W”的灯泡为L2；由P=UI可得，灯L1正常发光时通过的电流为 灯L2正常发光时通过的电流为 由欧姆定律可得，灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 根据串联电路的电流特点可知，通过灯L1和灯L2的电流之比为1:1；根据P=I2R可得，两灯的实际功率之比为 可知，实际功率 P1> P2。 [3]两灯串联在12V电压下，它们的总功率 13. 两灯泡的规格分别为“6V 6W”和“3V 6W”，为确保使用安全，若把两灯泡串联接入某电源的两端，则电源电压最大为______V；若把两灯泡并联接在某电源两端，则干路上的电流最大为______A。 【答案】 ①. 7.5 ②. 2.5 【解析】 【详解】[1]根据P=UI得两个小灯泡的额定电流分别为 两小灯泡的电阻分别为 因串联电路中各处的电流相等，所以，两定值电阻串联时，电路中的最大电流 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压为 [2]因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两定值电阻并联时，电路两端允许所加的最大电压 U'=U2=3V 此时R2支路的电流I2=2A，通过R1支路的电流为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路允许通过的最大电流 14. 如图是我国早期的指南针——司南。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，其“柢”是因为受到 ___________的作用而指向地理的南极附近，其“柢”应该为磁体的 ___________极。 【答案】 ①. 地磁场 ②. S##南 【解析】 【详解】[1]司南是用天然磁石磨制成的勺子，其本质就是一块磁铁，在地磁场中受到磁力的作用。 [2]根据题干“司南之杓，投之于地，其柢指南”可知司南的长柄指的是地理的南极，即地磁的N极，由磁体之间的相互作用规律可知，其“柢”应该为磁体的S极。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 请用笔画线代替导线，将如图所示电路补全，其中开关只控制灯泡。 【答案】 【解析】 【详解】火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套；三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；如图所示： 16. 如图，请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称，并用箭头在M点标出磁感线的方向。 【答案】 【解析】 【详解】根据条形磁铁的极性可知，小磁针静止，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，小磁针右侧磁极是N极，根据磁感线总是从N极出发，回到S极，所以，M点标出磁感线的方向朝右边，如图所示： 四、实验探究题（每空1分，共18分） 17. 在“连接串联电路”实验中， 实验电路如图所示． （1）在连接电路时，开关应该处于________状态． （2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现两只灯泡都不亮，她用一根导线接在灯泡L1两端，仍然都不亮，将导线接在灯泡L2两端，灯L1亮， 则故障可能是________．（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”） （3）为探究串联电路电压的特点，实验中应选规格________(选填相同或不同)的灯泡． （4）排除故障后，小明想探究一下串联电路电压的特点，他将电压表接在灯L1两端，闭合开关后发现指针反偏，则原因可能是_________________ ． 【答案】 ①. 断开 ②. L2灯丝断了 ③. 不同 ④. 电压表正负接线柱接反了 【解析】 【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态； （2）闭合开关S，L1、L2 两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；她用一根导线接在灯泡L1两端，仍然都不亮，说明故障不是L1；当将导线接在灯泡L2两端，灯L1亮，说明故障在L2，即L2灯丝断了； （3）探究串联电路的电压特点，是为了寻找规律，所以，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力； （4）若将电压表接在灯L1两端，闭合开关后发现指针反偏，这说明电流反向，即正负接线柱反接了． 18. 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、； （1）连接电路过程中开关应断开，开关闭合前滑动变阻器的滑片应调至最______ 端； （2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：______ ； （3）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______ ，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向______ 移动滑片，使电压表示数为______ V时，读出电流表的示数； （4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______ Ω的滑动变阻器； （5）由于此图线为曲线，同组的小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换从而直观判断出了I与R的关系，你认为小强的改进方法是______ 。 【答案】 ①. 左 ②. 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ③. 断开开关，同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处 ④. 左 ⑤. 2.5 ⑥. 35 ⑦. 画出图象 【解析】 【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路过程中开关应断开，开关闭合前滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处，即最左端。 （2）[2]由图乙可知，电流与电阻的乘积为 为一定值，故可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）[3]小明用5Ω的电阻做完实验后，应先断开开关，同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，再换接10Ω的电阻，然后闭合开关。 [4][5]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向左移动滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数。 （4）[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UV=2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于35Ω。 （5）[7]小明做出了如图乙所示的I-R图象，由于此图线为曲线，不便直观判断I与R的定量关系, 根据 可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标变为或，从而直观判断出了与的关系。 19. 在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变大）； （2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，则灯泡不亮的原因是______； （3）闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的额定功率为______W； （4）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关，将拨到触点______（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为______； ②______，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率表达式：______。 【答案】（1） （2）小灯泡实际功率过小 （3）0.8 （4） ①. 2 ②. 2.5 ③. 断开开关，将拨到触点“1”，保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关 ④. 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡额定功率的实验中，需采用串联电路，电压表测量小灯泡电压，若要滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变大，根据串联电路电压规律及电压与电阻成正比可知，需滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电路连接如下图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，说明电路正常，没有元件损坏，由可知，灯泡不亮的原因可能是实际功率过小导致的。 【小问3详解】 如图乙可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故读数为0.32A，由可得，小灯泡的额定功率 【小问4详解】 [1][2][3][4]步骤①闭合开关，将拨到触点“2”，使电压表测量小灯泡电压，然后移动滑片，使电压表的示数为2.5V，小灯泡正常发光。 步骤②断开开关，将拨到触点“1”，保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关，此时电压表测小灯泡和定值电阻的总电压，且电路中各个用电器电阻没变，小灯泡仍然正常发光，读出电压表的示数为U；由串联电路电压规律可得定值电阻两端电压 再由串联电路电流规律及欧姆定律可得小灯泡的额定电流 又可得小灯泡的额定功率 五、综合应用题（共2题，共18分） 20. 我国刑法规定，驾驶员醉酒后要负刑事责任。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示。R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的曲线如图乙所示。电源电压恒为9V。 （1）由图乙可知，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，传感器电阻R2的电阻值______ ，那么测试仪电压表示数______ 。 （2）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为1V，此时电流表的示数为多少______？滑动变阻器的阻值为多少______？ （3）调零后，R1的电阻值保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气，若电流表的示数达到0.3A，表明该驾驶员醉驾，此时电压表的示数多大______？ 【答案】 ①. 越小 ②. 越大 ③. 0.1A ④. 10Ω ⑤. 3V 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，酒精气体浓度越大，的阻值越小。 [2]由图甲可知，变阻器与酒精气体传感器串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据串联电路电阻规律可知，电路中总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的总电流变大，变阻器两端的电压越大，即电压表的示数越大。 （2）[3]当酒精气体的浓度为0时，的电阻为，此时电压表的示数为，电源电压，根据串联电路电压规律可得，两端的电压是 根据欧姆定律可得，电流表的示数 [4]串联电路中各处的电流相等 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的阻值 （3）[5]调零后，的电阻保持不变，根据欧姆定律，滑动变阻器两端电压，即电压表的示数 21. 如图所示为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，养生壶在“加热”挡工作时电功率1000W，“保温”挡工作时电功率100W，该养生壶的加热效率为70%。[] （1）养生茶的内能增加是通过__________的方式实现的；当和都闭合时，养生壶处于__________挡（选填“加热”或“保温”）； （2）求的阻值__________； （3）现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至70℃，需要多长时间__________？ 【答案】 ①. 热传递 ②. 加热 ③. 435.6Ω ④. 300s 【解析】 【详解】（1）[1]加热养生茶时是通过热传递的方式使养生茶的内能增加。 [2]当和都闭合时，R2被短路，电路中只有电阻R1，由可知，电功率最大，因此为加热挡。 （2）[3]当和都闭合时，为加热挡，此时电功率为1000W，即 则R1的阻值为 当闭合，断开时，R1与R2串联，由可知，电功率最小，因此为保温挡，此时电功率为100W，即 则 所以R2的阻值为 （3）[4]养生茶吸收的热量为 由可知，消耗的电能为 养生壶的加热时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $