精品解析：辽宁省盘锦市辽河油田实验中学2025-2026学年九年级上学期12月期末物理试题

九年级物理竞赛试卷 第一部分（共52分） 一.选择题（共8小题，每题2分，共16分，其中1-6为单选，7-8为多选，漏选得一分，错选不得分。） 1. 下列对常见物理量的估测，最符合实际的是（ ） A. 通过定值电阻电流为0时，其阻值为0Ω B. 彩色电视机的电流约为10A C. 对人体安全的电压是36V D. 手机处于通话状态时的电流约为0.3A 【答案】D 【解析】 【详解】A．电阻是导体本身的一种性质，与电流大小无关。当电流为0时，电阻值保持不变，不会变为0Ω，故A不符合题意； B．彩色电视机的功率一般在100W左右，若按家庭电压220V计算，其电流约为，故B不符合题意； C．电压越高越危险，人体安全电压不高于36V，故C不符合题意； D．手机在通话时的电流较小，一般在0.1A到0.5A之间，故D符合题意。 故选D。 2. 《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，可追溯至春秋时期，做法是：制模结壳浇铸成型。下列有关说法中，正确的是（　　） A. 结壳过程中加热烘烤，温度从外壳的高温部分传递给低温部分 B. 壳中包裹的蜡熔化过程中，温度不变，内能不变 C. 打磨成型过程中，铸件的内能增加是通过做功实现的 D. 当温度为0℃时，组成铸件的分子停止无规则运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．热传递传递的是热量，结壳过程中加热烘烤，热量从外壳的高温部分传递给低温部分，故A错误； B．蜡是非晶体，没有固定的熔点，壳中包裹的蜡熔化过程中，温度持续上升，内能变大，故B错误； C．打磨成型过程中，没有发生热传递，机器对铸件做功，使铸件的内能增加，故C正确； D．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，当温度为0℃时，组成铸件的分子也在不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 3. 如图所示电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.4A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当开关S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电流表的示数为0.4A；则电源电压为① 当S1和S2都闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，电流表的示数为1.6A，则电源电压为② 联立①②，电阻R1与R2之比为1∶3，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，电源电压恒定，R是定值电阻。将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光，若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡的实际功率（假设灯丝电阻不变）（　　） A. 大于4W B. 等于4W C. 小于4W D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，该灯泡恰能正常发光，说明其两端电压为6V，由灯泡的铭牌可求得灯丝的电阻R=。因为两灯泡的额定电压相等，“6V 3W”灯泡的电阻大于额定功率为 “6V 4W”灯泡的电阻，因为灯泡和电阻R串联，根据串联电路的分压特点，电阻越大分得的电压越多， “6V 3W”灯泡接在a、b两点间，灯泡恰能正常发光。所以，改接后灯泡两端的电压变小，小于6V，则这只灯泡消耗的功率小于4W。故C符合题意， ABD不符合题意。 故选C。 5. 如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（　　） A. 电风扇短路 B. 插座两孔短路 C. 输电线甲a、b两点之间断路 D. 输电线甲b、c两点之间断路 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关S时，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光，说明右孔与火线相连，则乙火线，甲是零线。 A．若电风扇短路，LED灯与电风扇并联，电路处于短路状态都不能工作，故A不符合题意； B．若插座两孔短路，电路处于短路状态，电风扇和LED灯均不能正常工作，故B不符合题意； C．若输电线甲a、b两点之间断路，电风扇和LED灯均不受影响，仍能正常工作，插座的左孔没有与火线相连，用试电笔检测插座左孔时氖管不发光，故C不符合题意； D．若输电线甲b、c两点之间断路，LED灯不受影响，仍能正常工作，b点之前的进户零线断路，则电风扇停止工作，此时插座的左右两孔均与火线相连，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。故D符合题意。 故选D 6. 如图所示是与电磁现象有关的四个实验，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中靠近的小车松手后相互远离，是因为同名磁极间有相互作用的引力 B. 乙图中接通电源后小磁针发生偏转，是因为通电导线周围的磁场对磁体有作用力 C. 丙图中闭合开关后导体棒在磁场中运动，可以说明发电机的工作原理 D. 丁图中导体棒做某种运动时电流计中有电流产生，可以说明电动机的工作原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中靠近的小车松手后相互远离，是因为同名磁极间有相互作用的斥力，而不是引力，故A错误； B．乙图是奥斯特实验，接通电源后，通电导线周围产生磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转，说明通电导线周围的磁场对磁体有作用力，故B正确； C．丙图中闭合开关后导体棒在磁场中运动，是因为通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的工作原理，而发电机的工作原理是电磁感应现象，故C错误； D．丁图中导体棒做切割磁感线运动时电流计中有电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。 故选B。 7. 小亮同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。已知压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。以下电路不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测干路电流；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，干路中的电流增大，即电流表的示数增大，故A不符合题意； B．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0并联，电流表测R0支路的电流；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以压力变化时电流表的示数不变，故B符合题意； C．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，压敏电阻分得的电压减小，由串联电路的分压特点可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C不符合题意； D．由电路图可知，压敏电阻与定值电阻R0串联，电压表测压敏电阻两端的电压；当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，由串联电路中电阻越小分得的电压越小可知，电压表的示数减小，故D符合题意。 故选BD。 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. R1的电阻值为10Ω C. R2消耗的功率的最大值为0.8W D. R2的最大阻值为20Ω 【答案】BD 【解析】 【详解】D．滑片P位于b点时滑动变阻器全部接入，由欧姆定律得 故D正确； AB．设电源电压为U0，则 代入数据得 ① 当P位于a点时 代入数据得 ② 联立①②解得 故B正确，A错误； C．由欧姆定律得，滑动变阻器的电压U与电流I的关系为 代入数据整理得 则滑动变阻器消耗的功率为 对二次函数配方得 可知，当I=0.3A时，功率最大为 Pmax=0.9W 故C错误。 故选BD。 二.填空题（共3小题，每空2分，共12分） 9. 如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟完成______个工作循环；在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，则放出的热量是______J。（） 【答案】 ①. 15 ②. 【解析】 【详解】[1]四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s，即在1s内飞轮转30r；因为每完成一个工作循环飞轮转2r，所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环。 [2]若这些汽油完全燃烧，则放出的热量为 10. 如图所示，某品牌扫地机器人的电池输出电压为14V，电池容量为，其正常工作时的电流恒为1.5A。该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为______h。若该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟，则在此过程中，它消耗的电能为______J。 【答案】 ①. 2 ②. 6300 【解析】 【详解】[1]电池充满电储存的电能为 该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为 [2]若该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟，则在此过程中，它消耗的电能为 11. 灯L1、L2分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将L1、L2并联接在3V电源两端，则干路的总电流为___________A；若将L1、L2串联，电源电压最大为___________V。 【答案】 ①. 0.75 ②. 4.5 【解析】 【详解】[1]分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样的灯L1、L2并联接在3V电源两端，且灯丝电阻不随温度变化，根据并联电路电流的特点和公式，此时干路的总电流 [2]若将L1、L2串联，为了保护用电器安全，电路中允许通过的最大电流应为灯L1的额定电流0.25A，此时灯L1两端的电压为3V，根据欧姆定律和公式，此时电路中电源电压最大为 三.作图题（共2小题，每题2分，共4分） 12. 现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，开关S控制整个电路，则开关S位于干路； 手机充电与其他家用电器是并联的，则USB充电接口与三孔插座并联，三孔插座按照左零右火上接地的原则接入电路中，电路图如下： 13. 如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。 【答案】 【解析】 【详解】根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端是S极，右端是N极，由安培定则可知，螺线管上电流的方向向下，则电源左端是正极，作图如下图所示： 四.实验探究题（共2小题，每空1分，共11分） 14. 某学习小组在探究电流与电压的关系实验中，所用的实验器材有：电压恒为4.5V的电源、规格为“30Ω，1.2A”的滑动变阻器、10Ω的定值电阻1个、开关、电流表、电压表各1个，导线若干。 （1）按图甲连接电路前，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片置于最_______（选填“左”或“右”）端。 （2）经过多次实验，将测得的数据绘制成I-U图像，如图乙所示。由图像可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （3）在本实验中，滑动变阻器的主要作用是________。 A. 改变电阻两端的电压 B. 控制电阻两端的电压不变 （4）实验后，小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论： 观点①：用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。小组讨论后认为该观点不可行，原因是________。 观点②：利用原实验电路和器材，再增加规格为5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个，还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。若计划将定值电阻两端的电压U取为1.5V，能否依次使用上述的定值电阻完成实验？答：__________（选填“能”或“不能”）。 【答案】（1） ①. 断开 ②. 右 （2）正 （3）A （4） ①. 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 ②. 不能 【解析】 【小问1详解】 [1]按图甲连接电路前，为保护电路，开关应处于断开状态。 [2]滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，由图甲可知，滑动变阻器的滑片置于最右端时，接入电路的电阻最大。 【小问2详解】 由图乙知，电流与电压的图像为过原点的直线，根据欧姆定律，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问3详解】 在探究电流与电压的关系实验中，要控制电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压，所以滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压，故选A。 【小问4详解】 [1]探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，所以用小灯泡替换定值电阻不能完成该实验，原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。 [2]若计划将定值电阻两端的电压取为1.5V，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 但变阻器的最大阻值为30Ω，所以不能依次使用上述的定值电阻完成实验。 15. 同学们在探究电流流过导体产生的热量多少与什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图并回答： （1）实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的_______； （2）甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系。通电一段时间后，_______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大； （3）乙装置中电阻R3的作用主要是_______； （4）某小组在利用乙图进行实验探究时，误将右侧空气盒外面的5Ω电阻也放入盒中，请判断该小组U形管液面高度______侧更高。 【答案】（1）高度差 （2） ①. 电阻 ②. 右 （3）使通过与的电流不同 （4）左 【解析】 【小问1详解】 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，容器内空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。 【小问2详解】 [1]甲装置两电阻串联，电流与通电时间相等，两电阻的阻值不相等，则可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]由得，当电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，则通电一段时间后，右侧容器中U形管中液面的高度差大。 【小问3详解】 乙装置中电阻与并联后，再与串联，电阻的作用主要是分流，使通过与的电流不同。 【小问4详解】 由串并联电路特点得，的电流等于、的电流之和，、并联的总电阻小于，实验中的通电时间与、的通电时间相同，由得，产生的热量比、产生的热量多，则某小组在利用乙图进行实验探究时，误将右侧空气盒外面的5Ω电阻也放入盒中，该小组U形管液面高度左侧更高。 五.计算题（共1小题，9分） 16. 如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能，图乙是其内部电路的简图，电源电压为220V，R₁、R₂均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为880W，保温功率为44W，求： （1）加热状态工作时，电路中的电流； （2）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R₁的阻值； （3）不计热量损失，把1.1kg水从40℃加热到100℃，需要的时间。 【答案】（1）4A （2）1045Ω （3）315s 【解析】 【小问1详解】 加热状态工作时电路中的电流为 【小问2详解】 在开关S闭合，旋钮开关接到2时，为加热状态，根据 可得电阻R₂的阻值： 当旋钮开关切换到1时为保温状态，由 可得，电路的总电阻： 根据串联电路的电阻特点可知，R₁的阻值： 【小问3详解】 电水壶要吸收的热量 由于不计热量损失，则消耗的电能 由 可得，加热过程需要的时间： 第二部分（共28分） 一.选择题（共2小题，每题2分，共4分，其中1为单选，2为多选，漏选得一分，错选不得分。） 17. 如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的关系图线如图2，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表示数与电流表示数比值不变 B. 电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小 C. 当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端 D. 图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流。 D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图2可知，③是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，①是电路的总功率与电流的关系图线；由 P=UI=I2R 可知，则②是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故D正确； A.因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从a移向b的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此其比值变小，故A错误； B.由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻：，因此电压表示数的减少量即定值电阻两端的电压增加量与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值，即比值不变，故B错误； C.当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A，故C错误。 故选D。 18. 如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两容器中的水的内能是通过热传递的方式来增加的 B. 甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C. 加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2：3 D. 将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3 【答案】AD 【解析】 【详解】A．容器中的水从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变物体内能的，故A正确； B．由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，则甲容器中的水吸收热量为 甲容器中的水每分钟吸收热量为 由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min，则乙容器中的水吸收热量为 乙容器中的水每分钟吸收热量为 由于不计热损失，甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，甲、乙两容器中水每分钟吸收的热量不同，所以甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不同，故B错误； C．加热器每分钟放出的热量之比为 根据可得两杯水升高的温度之比为 故C错误； D．根据可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所吸收的热量之比 升高相同的温度，加热时间之比 故D正确。 故选AD。 二.填空题（共2小题，每空2分，共14分） 19. 如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程0~15V，电流表量程0~0.6A，R=25Ω，滑动变阻器标有“95Ω 1A”；小灯泡的正常工作电流为0.5A，其电流随电压的变化规律如图乙所示；只闭合开关S、S1，保证电路安全的前提下，最大范围调节滑片P，当滑片移动到a点时，电压表示数最小值为U1；保持滑片在a点不变，只闭合开关S、S2，继续移动滑片，最终使电压表示数再次为U1，此时电流表示数为Ib；两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全的前提下，Ib的值为_______A；当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的阻值范围为_______；当只闭合开关S、S2，电阻R的电功率范围为_________；任意闭合开关和移动滑片，电路中的最小功率与最大功率之比为________。 【答案】 ① 0.32 ②. 20Ω~50Ω ③. ④. 1:4 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S、S1，灯泡L和滑动变阻器RP串联，电压表测滑动变阻器两端电压，已知灯泡正常工作电流为0.5A，当滑片移动到a点时，电压表示数最小值为U1，此时电路中的电流最大为0.5A，由图乙，此时灯泡电压，电源电压① 滑动变阻器连入电路的最小值为 保持滑片在a点不变，只闭合开关S、S2，此时电阻R和RP串联，继续移动滑片，使电压表示数再次为U1，此时，电阻R的电压为8V，所以 [2]保持滑片在a点不变，只闭合开关S、S2，由图丙可知滑动变阻器的滑片在最小值时的电流I=0.4A，所以电源电压② 联立①②解得U1=10V，U=18V。 电压表量程0~15V，当只闭合开关S、S1，移动滑片过程中，电压表示数为，变阻器连入的阻值最大。灯泡两端电压最小值 由图乙可知，灯泡两端电压为3V时的电流为0.3A，滑动变阻器连入的最大阻值 变阻器连入的最小值 所以滑动变阻器的阻值范围为20~50Ω。 [3] 当只闭合开关S、S2，电阻R与变阻器串联，先讨论：滑片能否移到阻值最大处。当滑片移到阻值最大时，电路总电阻，此时电流 此时电压表示数 所以滑片可以移到最大处，电路中最小电流 电阻R的最小电功率 当只闭合开关S、S2时，由于电流表量程0~0.6A，所以电路中最大电流0.6A，电阻R的最大功率 所以，当只闭合开关S、S2，电阻R的电功率范围为 [4]当R和RP串联时电阻最大，电流最小为 当R与RP串联，使电流表满偏时电流最大为，所以电路中最小功率与最大功率之比为 20. 如图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路，电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V，6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁，在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。 （1）当单刀双掷开关S与“1”接触，电磁铁中有电流通过时，左转指示灯L1发光______（选填“较亮”或“较暗”），R0阻值______Ω。随后，衔铁被吸下，发生短路，衔铁又被弹簧拉上去。 （2）在单刀双掷开关S与“1”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作1min，则整个电路消耗的电能______J。 【答案】（1） ①. 较暗 ②. 9 （2）216 【解析】 【小问1详解】 [1]当单刀双掷开关S与“1”接触，电磁铁中有电流通过时，L1与串联。根据串联电路分压原理，此时L1两端电压小于电源电压6V。由（R不变时，U越小，P越小），可知L1实际功率较小，所以发光较暗。 [2]已知指示灯的规格为“6V，6W”，根据公式，则指示灯的电阻 由图丙可知，当L1两端实际电压时，电路中的电流 此时两端的电压 根据可得的阻值 【小问2详解】 L1较亮时，电路中电流为 L1较暗时，电路中电流为0.4A，由图丙可知，一个周期为1.5s，其中亮的时间，暗的时间。工作1min = 60s，则周期数 在单刀双掷开关S与“1”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作1min，整个电路消耗的电能 三.作图题（共1小题，每题2分，共2分） 21. 某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 【答案】见解析 【解析】 【详解】当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮，则上触点与绿灯相连，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮，这表明衔铁被吸下，电磁铁具有了磁性，则下触点与红灯相连，如图所示： 五.计算题（共1小题，8分） 22. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡的电阻不随温度的变化而改变。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端时，电压表V2的示数为U2；当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；。求： （1）灯泡的电阻； （2）R2的阻值； （3）通过开关的通断和滑动变阻器滑片的移动，在确保电路安全的前提下，求整个电路正常工作时的最小功率和最大功率分别是多大？ 【答案】（1）12Ω （2）36Ω （3）075W；4.5W 【解析】 【小问1详解】 由得， 【小问2详解】 当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡L和R1并联，灯泡正常发光，可知，电源电压U=UL=6V。 此时小灯泡电流 滑动变阻器R1电流 所以滑动变阻器R1的最大阻值 当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于左端处，R1的滑片在最右端时，此时R1和串联接入电路，电压表V1测R2两端电压。此时电路中的电流 滑动变阻器R2两端电压为 当闭合开关S3，断开S1、S2，当R2的滑片在距左端处，此时灯泡L和串联接入电路，电压表V2测R2两端电压.此时电路中的电流 滑动变阻器R2两端电压为 由题意，即 可得R2=36Ω。 【小问3详解】 由公式可知，当电路中电阻越大时，电路的功率越小；电路中电阻越小时，电路的功率越大。 当R1与R2串联，R2两端电压为3V时，电路中的电阻最大，总功率最小。此时R1两端电压U1=U-U2=6V-3V=3V 电路中的电流为 电路的最小功率 当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡L和R1并联，电路中的电阻最小，总功率最大，此时总电流为0.75A，所以电路的最大功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理竞赛试卷 第一部分（共52分） 一.选择题（共8小题，每题2分，共16分，其中1-6为单选，7-8为多选，漏选得一分，错选不得分。） 1. 下列对常见物理量的估测，最符合实际的是（ ） A. 通过定值电阻电流0时，其阻值为0Ω B. 彩色电视机电流约为10A C. 对人体安全的电压是36V D. 手机处于通话状态时的电流约为0.3A 2. 《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，可追溯至春秋时期，做法是：制模结壳浇铸成型。下列有关说法中，正确的是（　　） A. 结壳过程中加热烘烤，温度从外壳的高温部分传递给低温部分 B. 壳中包裹的蜡熔化过程中，温度不变，内能不变 C. 打磨成型过程中，铸件的内能增加是通过做功实现的 D. 当温度为0℃时，组成铸件的分子停止无规则运动 3. 如图所示电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.4A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2之比为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，电源电压恒定，R是定值电阻。将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光，若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡的实际功率（假设灯丝电阻不变）（　　） A. 大于4W B. 等于4W C. 小于4W D. 无法确定 5. 如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（　　） A. 电风扇短路 B. 插座两孔短路 C. 输电线甲a、b两点之间断路 D. 输电线甲b、c两点之间断路 6. 如图所示是与电磁现象有关的四个实验，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中靠近的小车松手后相互远离，是因为同名磁极间有相互作用的引力 B. 乙图中接通电源后小磁针发生偏转，是因为通电导线周围的磁场对磁体有作用力 C. 丙图中闭合开关后导体棒在磁场中运动，可以说明发电机的工作原理 D. 丁图中导体棒做某种运动时电流计中有电流产生，可以说明电动机的工作原理 7. 小亮同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。已知压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。以下电路不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. R1的电阻值为10Ω C. R2消耗的功率的最大值为0.8W D. R2的最大阻值为20Ω 二.填空题（共3小题，每空2分，共12分） 9. 如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟完成______个工作循环；在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，则放出的热量是______J。（） 10. 如图所示，某品牌扫地机器人的电池输出电压为14V，电池容量为，其正常工作时的电流恒为1.5A。该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为______h。若该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟，则在此过程中，它消耗的电能为______J。 11. 灯L1、L2分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将L1、L2并联接在3V电源两端，则干路的总电流为___________A；若将L1、L2串联，电源电压最大为___________V。 三.作图题（共2小题，每题2分，共4分） 12. 现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。 13. 如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管极性。 四.实验探究题（共2小题，每空1分，共11分） 14. 某学习小组在探究电流与电压的关系实验中，所用的实验器材有：电压恒为4.5V的电源、规格为“30Ω，1.2A”的滑动变阻器、10Ω的定值电阻1个、开关、电流表、电压表各1个，导线若干。 （1）按图甲连接电路前，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片置于最_______（选填“左”或“右”）端。 （2）经过多次实验，将测得的数据绘制成I-U图像，如图乙所示。由图像可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （3）在本实验中，滑动变阻器的主要作用是________。 A. 改变电阻两端电压 B. 控制电阻两端的电压不变 （4）实验后，小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论： 观点①：用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。小组讨论后认为该观点不可行，原因是________。 观点②：利用原实验电路和器材，再增加规格为5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个，还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。若计划将定值电阻两端的电压U取为1.5V，能否依次使用上述的定值电阻完成实验？答：__________（选填“能”或“不能”）。 15. 同学们在探究电流流过导体产生的热量多少与什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图并回答： （1）实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的_______； （2）甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系。通电一段时间后，_______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大； （3）乙装置中电阻R3的作用主要是_______； （4）某小组在利用乙图进行实验探究时，误将右侧空气盒外面的5Ω电阻也放入盒中，请判断该小组U形管液面高度______侧更高。 五.计算题（共1小题，9分） 16. 如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能，图乙是其内部电路的简图，电源电压为220V，R₁、R₂均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为880W，保温功率为44W，求： （1）加热状态工作时，电路中电流； （2）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R₁的阻值； （3）不计热量损失，把1.1kg水从40℃加热到100℃，需要的时间。 第二部分（共28分） 一.选择题（共2小题，每题2分，共4分，其中1为单选，2为多选，漏选得一分，错选不得分。） 17. 如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的关系图线如图2，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表示数与电流表示数比值不变 B. 电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小 C. 当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端 D. 图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线 18. 如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两容器中的水的内能是通过热传递的方式来增加的 B. 甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C. 加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2：3 D. 将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3 二.填空题（共2小题，每空2分，共14分） 19. 如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程0~15V，电流表量程0~0.6A，R=25Ω，滑动变阻器标有“95Ω 1A”；小灯泡的正常工作电流为0.5A，其电流随电压的变化规律如图乙所示；只闭合开关S、S1，保证电路安全的前提下，最大范围调节滑片P，当滑片移动到a点时，电压表示数最小值为U1；保持滑片在a点不变，只闭合开关S、S2，继续移动滑片，最终使电压表示数再次为U1，此时电流表示数为Ib；两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全的前提下，Ib的值为_______A；当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的阻值范围为_______；当只闭合开关S、S2，电阻R的电功率范围为_________；任意闭合开关和移动滑片，电路中的最小功率与最大功率之比为________。 20. 如图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路，电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V，6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁，在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。 （1）当单刀双掷开关S与“1”接触，电磁铁中有电流通过时，左转指示灯L1发光______（选填“较亮”或“较暗”），R0阻值______Ω。随后，衔铁被吸下，发生短路，衔铁又被弹簧拉上去。 （2）在单刀双掷开关S与“1”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作1min，则整个电路消耗的电能______J。 三.作图题（共1小题，每题2分，共2分） 21. 某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 五.计算题（共1小题，8分） 22. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡的电阻不随温度的变化而改变。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端时，电压表V2的示数为U2；当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；。求： （1）灯泡的电阻； （2）R2的阻值； （3）通过开关的通断和滑动变阻器滑片的移动，在确保电路安全的前提下，求整个电路正常工作时的最小功率和最大功率分别是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $