精品解析：重庆市复旦中学教共体2025-2026学年九年级上学期第二次段考物理试题

重庆市复旦中学教共体2025-2026学年九年级上学期第二次段考物理试题 尊重自己！爱护复旦！复旦过去的光荣，将来的灿烂，全赖我们共同爱护，共同发展！同学：今天在考试的时候，不要忘记自己！不要忘记复旦！考场秩序井然，人人洁身自爱。 一、单选题：每题3分，共24分。 1. 在国际单位制中，电功的单位是（　　） A. 焦耳（J） B. 欧姆（Ω） C. 伏特（V） D. 瓦特（W） 2. 下列说法正确的是（　　） A. 验电器工作的原理是异种电荷相互吸 B. 塑料，陶瓷，铅笔芯，大地都是绝缘体 C. 毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，电子从毛皮转移到橡胶棒 D. 根据R=可知，导体电阻与导体两端电压成正比，与通过导体的电流成反比 3. 图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是 A. 电流表的示数变大，灯L变亮 B. 电流表的示数变大，灯L变暗 C. 电流表的示数变小，灯L变亮 D. 电流表的示数变小，灯L变暗 4. 在一段电阻不变的导体两端加20V电压时，通过的电流为1A；现在把该导体两端的电压变为5V，则此时通过该导体的电流和它的电阻分别为（　　） A. 0.25A、20Ω B. 1A、20Ω C. 0.4A、10Ω D. 1A、10Ω 5. 根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道（　　） A. 无论两灯如何连接，甲灯一定比乙灯亮 B. 串联接在220V电源上，乙灯比甲灯要亮 C. 正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 D. 正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍 6. 某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻RX的阻值，其中电源电压未知，定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知，下列电路中可以测出RX阻值的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S，在调节可变电阻R2阻值的过程中，电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，下列说法正确的是（ ） A. 电源两端的电压为20V B. R1的阻值为18Ω C. 电流表示数的变化范围为0.075A~0.6A D. 当电路中的电流为0.5A时，R2接入电路的阻值为16Ω 8. 如图所示的电路图，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1=10Ω，R2=2.5Ω，电压表V1、V2所选量程均为0～3V，电流表A1所选量程为0～0.6A，电流表A2所选量程为0～3A，滑动变阻器R3的规格为“15Ω 2A”，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S2，断开开关S1、S3、S4，电压表V1的示数为0.9V B. 闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，则电压表V2的示数变化范围是1.5～3V C. 闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，则电流表A1的示数变化范围是0.18～0.3A D. 闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，则R3接入电路的阻值范围是2.25～15Ω 二、填空题：其余每空1分，共12分。 9. 电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表指示灯闪烁了300次，则该用电器在上述时间内消耗的电能是_____kW•h，该用电器的功率是_____W。 10. 某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为_____Ω，若电压为0，则它的阻值为_____Ω． 11. 如图是一个充电宝同时给三部手机充电的情景。此时充电宝相当于电路中的 ___________，若拔掉其中一部手机，则通过充电宝的总电流将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12. 小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”。所用电源电压为4.5V。闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1___________（选填“断路”或“短路”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了___________Ω。 13. 在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是______Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，导体的电阻是______Ω。 14. 在图甲电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时，电流表示数随滑动变阻器R2的阻值变化图像如图乙所示，则电源电压为______V。当滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，变阻器的功率为P0，而当变阻器滑片移到最右端时，变阻器的功率也为P0，则变阻器R2最大阻值为______Ω。 三、实验探究题：15题5分，16题17分，共22分。 15. 某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想： ① 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ② 食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 ③ 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a 、b 两金属片分别插入如图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a 、b 每次插入溶液中的深度都相同）进行探究： （1）本实验电路中接入电阻R0的目的是_____________________________； （2）食盐水溶液的导电性能可以由__________________________来判断； （3）将金属片a 、b 分别插入如图甲、乙所示位置可探究猜想_______（选填序号）， 为了探究猜想② 应将金属片a 、b 分别插入_________ 两图所示位置； （4）将金属片a 、b 分别插入如图乙、丁所示位置，若I乙 ≠ I丁，由此可得到的结论是：________ ； 16. 某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路.实验室中可选用的器材有：两节新干电池，电流表、电压表各一只，开关一个，阻值分别为的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 【基础设问】 （1）如图乙所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，然后结合图甲另画一根导线使电路连接正确； （2）实验小组的小华先把的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则发生这种现象的原因可能是____________？ （3）故障排除后，小华移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是____________V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向____________（填“左”或“右”）端移动，并观察____________（填“电流表”或“电压表”），使其示数为____________； （4）当小华改用的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为原因可能是____________；（填序号） A. 滑动变阻器的最大阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器的最大阻值太小 （5）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随电阻变化的关系图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是____________；进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可得出的实验结论是____________。小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为____________； 【能力设问】 （6）小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端，____________（填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系，理由是____________； （7）小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、已所示，你认为他们的图像不同的原因是____________； 【拓展设问】 （8）小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系，电源为两节新干电池，小亮选用的滑动变阻器的规格为“”。 ①若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制定值电阻两端电压不低于____________V； ②若控制定值电阻两端电压为2 V，则小亮可以选用的定值电阻的最大阻值为____________； ③小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了与的关系，小亮的改进方法为____________； ④实验中需要不断更换定值电阻，操作复杂，请你提出一条改进建议____________。 四、论述与计算题：第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分。 17. 图示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。 （1）电源两端的电压； （2）电阻R2的阻值； （3）在10s内电流通过R1所做的功。 18. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）．在电路安全工作的前提下，求： （1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值是多少Ω？ （2）当电压表示数为7.5V时，通过Ro的电流是多少mA？ （3）装置能监测湿度的最大值多少？ 19. 实际电压表可以看成一个理想电流表和一个大电阻Rv的串联组合（如图甲），在测量中，电压表的示数即为其两端的电压，现要测量某电压表的内部电阻Rv，某同学设计了图乙所示的电路，电源电压保持不变，电源内阻不计，闭合开关后，调节电阻箱的阻值为3000Ω，电压表示数为4V，调节电阻箱的阻值为6000Ω时，电压表示数为3V，求 （1）电源电压U和电压表的内阻RV； （2）一般情况下，当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，电压表示数都非常接近电源电压，试推导电压分配的公式并对上述现象加以说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市复旦中学教共体2025-2026学年九年级上学期第二次段考物理试题 尊重自己！爱护复旦！复旦过去的光荣，将来的灿烂，全赖我们共同爱护，共同发展！同学：今天在考试的时候，不要忘记自己！不要忘记复旦！考场秩序井然，人人洁身自爱。 一、单选题：每题3分，共24分。 1. 在国际单位制中，电功的单位是（　　） A. 焦耳（J） B. 欧姆（Ω） C. 伏特（V） D. 瓦特（W） 【答案】A 【解析】 【详解】A．焦耳(J)是功、电功、热量、能的单位，故A符合题意。 B．欧姆(Ω)是电阻的单位，故B不符合题意。 C．伏特(V)是电压的单位，故C不符合题意。 D．瓦特(W)是功率、电功率的单位，故D 不符合题意。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 验电器工作的原理是异种电荷相互吸 B. 塑料，陶瓷，铅笔芯，大地都是绝缘体 C. 毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，电子从毛皮转移到橡胶棒 D. 根据R=可知，导体电阻与导体两端电压成正比，与通过导体的电流成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，故A错误； B．铅笔芯，大地是导体，故B错误； C．毛皮跟橡胶棒摩擦过程中，由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强，橡胶棒得到电子带负电，毛皮因失去电子带正电，故C正确； D．电阻是导体本身的性质，与电流电压无关，故D错误。 故选C。 3. 图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是 A. 电流表的示数变大，灯L变亮 B. 电流表的示数变大，灯L变暗 C. 电流表的示数变小，灯L变亮 D. 电流表的示数变小，灯L变暗 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小， 由 可知，灯泡的实际功率变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡变暗，故ABC错误，D正确． 4. 在一段电阻不变的导体两端加20V电压时，通过的电流为1A；现在把该导体两端的电压变为5V，则此时通过该导体的电流和它的电阻分别为（　　） A. 0.25A、20Ω B. 1A、20Ω C. 0.4A、10Ω D. 1A、10Ω 【答案】A 【解析】 【详解】由可得，导体电阻是 因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电路无关，所以，当该导体两端的电压变为5V时，电阻不变，为20Ω，此时通过导体的电流 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道（　　） A. 无论两灯如何连接，甲灯一定比乙灯亮 B. 串联接在220V电源上，乙灯比甲灯要亮 C. 正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 D. 正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题意，由可得甲乙两灯正常发光的电阻分别为 ， 所以正常发光时，如果两灯串联，则电流相同，由可得两灯实际功率；如果两灯并联，则电压相同，由可知两灯实际功率。即串联接在220V电源上，乙灯比甲灯的实际功率大，乙灯比甲灯要亮。故AC不符合题意，B符合题意。 D．由可知，灯泡消耗的电能既与功率有关，又与时间有关，没有说明时间关系，无法比较。故D不符合题意。 故选B。 6. 某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻RX的阻值，其中电源电压未知，定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知，下列电路中可以测出RX阻值的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知道，开关S1接1时电压表的下方为正接线柱，接2时电压表的下方为正接线柱，不能使电流由电压表的正接线柱进入，负接线柱出电压表，所以不能分别测出两电阻的电压，不能得到电路中电流，无法计算Rx的阻值，故A不符合题意； B．由图知道，两电阻串联，电压表测R0两端的电压，滑动变阻器处于最大阻值处时可以测出两端的电压，但其它位置无法测出或准确知道滑动变阻器接入电路中的电阻，所以无法利用串联电路的特点和欧姆定律求出Rx的阻值，故B不符合题意； C．由图知道，两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处时电路中的电流I1，欧姆定律表示出电源的电压为 滑片位于0Ω时，电路中的电流I2，根据欧姆定律知道，电源的电压为 利用电源的电压不变，故可求出Rx的阻值，故C符合题意； D．由图知道，无论开关S2闭合或断开时，电压表始终测量的是电源的电压，无法得出Rx两端的电压，故测不出Rx的阻值，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S，在调节可变电阻R2阻值的过程中，电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，下列说法正确的是（ ） A. 电源两端的电压为20V B. R1的阻值为18Ω C. 电流表示数的变化范围为0.075A~0.6A D. 当电路中的电流为0.5A时，R2接入电路的阻值为16Ω 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，闭合开关S后R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当变阻器接入电路中的电阻时，其两端的电压诶，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，电源的电压为 当变阻器接入电路中的电阻时，其两端的电压，此时电路中的电流为 则电源的电压为 联立可得 故AB错误； C．当电压表的示数时，两端的电压为 此时电路中的电流为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 则电路中电流表的最小示数为0.15A，当滑动变阻器接入电阻为0时，电路中的电流为 则电路中的最大电流为0.6A，所以，电流表示数的变化范围是0.15A~0.6A，故C错误； D．当电路中的电流为0.5A时，由欧姆定律可得电路总电阻为 由串联电路总电阻等于各支路电阻之和可知 故D正确。 故选D。 8. 如图所示的电路图，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1=10Ω，R2=2.5Ω，电压表V1、V2所选量程均为0～3V，电流表A1所选量程为0～0.6A，电流表A2所选量程为0～3A，滑动变阻器R3的规格为“15Ω 2A”，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S2，断开开关S1、S3、S4，电压表V1的示数为0.9V B. 闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，则电压表V2的示数变化范围是1.5～3V C. 闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，则电流表A1的示数变化范围是0.18～0.3A D. 闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，则R3接入电路的阻值范围是2.25～15Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S2，断开开关S1、S3、S4，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，由串联电阻的规律及欧姆定律可知，电压表V1的示数为 故A错误； BC．闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，R1、R3串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R3的电压，两电流表都测电路的电流，变阻器连入电路的电阻越小，变阻器的电压越小，根据串联电路电压的规律，V1的示数越大，由已知条件可知，若V1的示数最大为3V时，由欧姆定律可知，电路的电流 由串联电路电压的规律，V2的示数最小为 U2小=4.5V-3V=1.5V 故电路安全；当变阻器连入电路电阻最大为15Ω时，电压表V2示数最大，电路的电流最小，由串联电阻的规律及欧姆定律可知，电路的最小电流即电流表A1的最小示数 根据欧姆定律，电压表V2的最大示数为 故V2的示数变化范围是1.5～2.7V，电流表A1的示数变化范围是0.18～0.3A，故B错误，C正确； D．闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，则变阻器与R2并联，电流表A2测干路的电流，因并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过R2的电流为 根据电流表A2所选量程为0～3A，干路的最大电流为3A，由并联电路电流的规律，通过变阻器的最大电流为 I滑大=3A-1.8A=1.2A 由欧姆定律可知变阻器连入电路的最小电阻为 变阻器连入电路的电阻越大，通过变阻器的电流越小，干路电流最小，变阻器的最大电阻可连入电路中，R3接入电路的阻值范围是3.75～15Ω，故D错误。 故选C。 二、填空题：其余每空1分，共12分。 9. 电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表指示灯闪烁了300次，则该用电器在上述时间内消耗的电能是_____kW•h，该用电器的功率是_____W。 【答案】 ①. 0.1 ②. 200 【解析】 【详解】[1]由题意知3000imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁300次，用电器消耗电能 [2]用电器的功率 10. 某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为_____Ω，若电压为0，则它的阻值为_____Ω． 【答案】 ①. 5 ②. 5 【解析】 【分析】（1）已知定值电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；（2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关． 【详解】由I＝可得，定值电阻的阻值：R＝＝＝5Ω，因阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当两端的电压为0V时，定值电阻的阻值仍为5Ω不变． 11. 如图是一个充电宝同时给三部手机充电的情景。此时充电宝相当于电路中的 ___________，若拔掉其中一部手机，则通过充电宝的总电流将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 电源 ②. 变小 【解析】 【详解】[1]充电宝同时给三部手机充电，充电宝提供电能，相当于电路中的电源。 [2]若拔掉其中一部手机，则通过充电宝的总电流将变小，因为干路电流等于各支路电流之和，各支路电流不变，由3个支路变为2个支路，所以总电流变小。 12. 小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”。所用电源电压为4.5V。闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1___________（选填“断路”或“短路”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了___________Ω。 【答案】 ①. 短路 ②. 7.5 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由题意可知，电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表所并联的部分被短路，则电路故障可能是电阻R1短路。 [2]由题意可知，当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A，由可得，R1的阻值 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压 U2=U﹣U1=4.5V﹣1.2V=3.3V 则变阻器接入电路中的电阻 因探究电流与电压的关系时应保持定值电阻的阻值不变，所以，当电压表示数增加到2.4V时电路中的电流 此时滑动变阻器两端的电压 U2′=U﹣U1′=4.5V﹣2.4V=2.1V 此时变阻器接入电路中的电阻 所以，该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了 ΔR2=R2-R2′=11Ω-3.5Ω=7.5Ω 13. 在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是______Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，导体的电阻是______Ω。 【答案】 ①. 10 ②. 10 【解析】 【详解】[1]在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，根据欧姆定律可知该导体的电阻是 [2]改变滑动变阻器滑片的位置，电路电流随之改变，但由于被测的定值电阻不改变，则使导体两端的电压增加到4V时，导体的电阻仍是10Ω。 14. 在图甲电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时，电流表示数随滑动变阻器R2的阻值变化图像如图乙所示，则电源电压为______V。当滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，变阻器的功率为P0，而当变阻器滑片移到最右端时，变阻器的功率也为P0，则变阻器R2最大阻值为______Ω。 【答案】 ①. 48 ②. 160 【解析】 【详解】[1]电路中，R1与R2串联，当R2＝0时，I1＝1.2A，根据欧姆定律可得，电源电压为 U＝I1R1＝1.2A×R1 ① 当R2＝120Ω时，I2＝0.3A，电源电压为 U＝I2（R1+R2）＝0.3A×（R1+120Ω） ② 由①②解得R1＝40Ω；U＝48V。 [2]当滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，变阻器的功率为 变阻器滑片移到最右端时，变阻器的功率为 根据两次电功率相等有 解得R2＝160Ω。 三、实验探究题：15题5分，16题17分，共22分。 15. 某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想： ① 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ② 食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 ③ 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a 、b 两金属片分别插入如图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a 、b 每次插入溶液中的深度都相同）进行探究： （1）本实验电路中接入电阻R0的目的是_____________________________； （2）食盐水溶液的导电性能可以由__________________________来判断； （3）将金属片a 、b 分别插入如图甲、乙所示位置可探究猜想_______（选填序号）， 为了探究猜想② 应将金属片a 、b 分别插入_________ 两图所示位置； （4）将金属片a 、b 分别插入如图乙、丁所示位置，若I乙 ≠ I丁，由此可得到的结论是：________ ； 【答案】 ①. 保护电路 ②. 电流表示数的大小（或电流大小） ③. ① ④. 甲、丙 ⑤. 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 【解析】 【详解】（1）本实验电路中接入电阻R0的目的是保护电路，防止电路中电流过大烧坏电流表或者导线； （2）导电性能越好，电路中的电流就越大，所以可以用电流表示数的大小来判断食盐水溶液的导电性能； （3）由图可知甲、乙两个溶液密度明显不一样，所以将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置时，可以探究猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关；为了探究猜想②，需保证两溶液的浓度一样，溶液中两点间的距离一样，只有溶液的质量不一样，所以应将金属片a、b分别插入甲、丙两图所示位置； （4）图乙、丁只有溶液中两点间的距离不一样，所以得到的结论是食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关． 【点睛】本题考查导体导电性的实验探究，利用的方法是控制变量法． 16. 某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路.实验室中可选用的器材有：两节新干电池，电流表、电压表各一只，开关一个，阻值分别为的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 【基础设问】 （1）如图乙所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，然后结合图甲另画一根导线使电路连接正确； （2）实验小组的小华先把的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则发生这种现象的原因可能是____________？ （3）故障排除后，小华移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是____________V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向____________（填“左”或“右”）端移动，并观察____________（填“电流表”或“电压表”），使其示数为____________； （4）当小华改用的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为原因可能是____________；（填序号） A. 滑动变阻器的最大阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器的最大阻值太小 （5）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随电阻变化的关系图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是____________；进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可得出的实验结论是____________。小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为____________； 【能力设问】 （6）小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端，____________（填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系，理由是____________； （7）小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、已所示，你认为他们的图像不同的原因是____________； 【拓展设问】 （8）小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系，电源为两节新干电池，小亮选用的滑动变阻器的规格为“”。 ①若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制定值电阻两端电压不低于____________V； ②若控制定值电阻两端电压为2 V，则小亮可以选用的定值电阻的最大阻值为____________； ③小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了与的关系，小亮的改进方法为____________； ④实验中需要不断更换定值电阻，操作复杂，请你提出一条改进建议____________。 【答案】（1） （2）电阻断路 （3） ①. 2.4 ②. 右 ③. 电压表 ④. 2V （4）C （5） ①. 电压的电阻 ②. 在电压一定时，电流与电阻成反比 ③. 25 （6） ①. 能 ②. 见解析 （7）控制电阻的电压不同 （8） ①. 2.5 ②. 20 ③. 将横坐标改为电阻的倒数 ④. 将定值电阻换为电阻箱 【解析】 【小问1详解】 如图乙所示的实验电路，电压表测电源电压是错误的，应测电阻的电压，改正后如下所示： 【小问2详解】 实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，则电压表与电源连通，故发生这种现象的原因可能是电阻断路。 【小问3详解】 [1][2][3][4]故障排除后，小华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，他直接拆下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，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是 2.4V，因要控制电阻的电压不变，要增大变阻器的电压，由分压原理，接下来他应将滑动变阻器滑片向左，并观察电压表，使其示数为2V。 【小问4详解】 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 当小华改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小(小于25Ω)；故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问5详解】 [1]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，图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积，根据，故表示的物理量电阻的电压。 [2]进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，即电阻的电压相等，由此可得出的实验结论是在电压一定时，电流与电阻成反比。 [3]由（4）问分析可知，小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。 【小问6详解】 [1][2]小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端，电压表测变阻器的电压，因电源电压已知、由串联电路电压的规律可得出R两端的电压，根据串联电路各处的电流相等，故他能得到电流与电阻的正确关系。 【小问7详解】 小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、己所示，可知电流与电阻之积不同即电阻的电压不变，他们的图像不同的原因是控制电阻的电压不同。 【小问8详解】 [1]根据串联电路的规律及分压原理有 方程左边为一定值，故右边也为一定值， 当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电压表控制的电压最小，即 解得，若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制走值电阻两端电压不低于2.5V。 [2]变阻器的最大电阻为10Ω，若控制定值电阻两端电压为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为1V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的2倍，根据分压原理，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的最大定值电阻为， 即小亮可以选用的定值电阻最大阻值为20Ω。 [3]因电压不变时，电流与电阴成反比，小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了I与R的关系，改进方法是将横坐标改为电阻的倒数。 [4]实验中需要不断更换定值电阻，为方便操作把定值电阻换为电阻箱。 四、论述与计算题：第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分。 17. 图示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。 （1）电源两端的电压； （2）电阻R2的阻值； （3）在10s内电流通过R1所做的功。 【答案】（1）12V；（2）15Ω；（3）144J 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）闭合开关S，R1、R2并联在电路中，A1测干路，A2测R2支路，由并联电路电流规律可得 I1=I−I2=2A−0.8A=1.2A 由和并联电路电压规律可得 U=U1=I1R1=1.2A×10Ω=12V （2）电阻R2的阻值 （3）在10s内电流通过R1所做的电功为 W1=UI1t=12V×1.2A×10s=144J 答：（1）电源两端的电压为12V； （2）电阻R2的阻值为15Ω； （3）在10s内电流通过R1所做的电功为144J。 18. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）．在电路安全工作的前提下，求： （1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值是多少Ω？ （2）当电压表示数为7.5V时，通过Ro的电流是多少mA？ （3）装置能监测湿度的最大值多少？ 【答案】（1）30Ω；（2）150mA；（3）80% 【解析】 【分析】由图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流； 【详解】（1）当电流表的示数为0.2A时，可得此时的总电阻：，则此时R接入电路中的阻值为：； （2）当电压表示数为7.5V时，由串联电路的电压特点可得，R0两端的电压：，此时通过R0的电流：=150mA， （3）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，由串联分压规律可知，湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），由于电压表量程为0-9V，所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，此时监测的湿度最大； 由（2）可知，湿敏电阻R两端的电压最大为9V，电路中的电流：， 根据欧姆定律可知，R的最大电阻为：，2丙图可知，Rm等于90Ω，湿度为80%． 【点睛】利用串联电路的特点解题：（1）电流处处相等；（2）各个电阻有分压作用； 熟练应用欧姆定律． 19. 实际电压表可以看成一个理想电流表和一个大电阻Rv的串联组合（如图甲），在测量中，电压表的示数即为其两端的电压，现要测量某电压表的内部电阻Rv，某同学设计了图乙所示的电路，电源电压保持不变，电源内阻不计，闭合开关后，调节电阻箱的阻值为3000Ω，电压表示数为4V，调节电阻箱的阻值为6000Ω时，电压表示数为3V，求 （1）电源电压U和电压表的内阻RV； （2）一般情况下，当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，电压表示数都非常接近电源电压，试推导电压分配的公式并对上述现象加以说明。 【答案】（1）6V，6000Ω；（2）见解析 【解析】 【详解】解：（1）由电路图可知，电压表的内阻RV与电阻箱R′串联，电压表的示数为电压表内阻两端的电压，当电阻箱的阻值为3000Ω时，电压表示数为4V，则电源电压为 ……① 当电阻箱的阻值为6000Ω时，电压表示数为3V，则电源电压为 ……② 因为电源电压不变，所以①等于②，即 解得RV=6000Ω，则电源电压为 （2）当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，设用电器的电阻为R″，根据串联电路的分压特点可得 因RV远大于R″，所以，UV远大于U″，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， UV≈U 答：（1）电源电压U为6V，该电压表的内部电阻为6000Ω； （2）理论推导过程如上所示。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $