精品解析：北京市海淀区人大附中翠微学校2025-2026学年九年级上学期期末考试模拟试题

北京市海淀区人大附中翠微学校2025-2026学年九年级上学期期末考试模拟试题 一、单项选择题 1. 关于电现象，下列说法正确的是（ ） A. 只有正电荷定向移动时，电路中才会形成电流 B. 电压可以使金属导体中的自由电子发生定向移动 C. 金属导体的电阻与其两端电压成正比 D. 摩擦起电现象中“起电”的含义是创造了电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流是电荷的定向移动形成的，不管是正电荷、负电荷还是正负电荷同时定向移动，都能形成电流，故A错误； B．电压是使电路中形成电流的原因，在金属导体中，自由电子在电压的作用下会发生定向移动，从而形成电流，故B正确； C．电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素，与导体两端的电压和通过导体的电流无关；虽然根据欧姆定律，可以计算出导体的电阻，但这只是电阻的计算式，而不是决定式，故C错误； D．在摩擦起电的过程中，一个物体失去电子带正电，另一个物体得到电子带负电，电荷的总量是保持不变的，故D错误。 故选B。 2. 图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A. 电流通过导线时没有产生热效应 B. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流通过电炉丝和导线都有热效应，故A错误； BC．电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间t相同，由于，根据 可知，电流产生的热量，从而出现电炉丝热的发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热的现象，故BC错误； D．根据 可知，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，由于，导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小，故D正确。 故选D。 3. 关于磁现象，下列说法正确的是（ ） A. 磁场是一种真实存在的物质 B. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线 C. 条形磁体周围各处的磁性强弱均相同 D. 磁场方向由放入其中的小磁针决定 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁体的周围存在磁场，磁场是一种真实存在的物质，故A正确； B．磁感线是人们为了研究磁场的分布情况而假设的线，实际不存在，故B错误； C．条形磁铁周围磁感线密的地方磁场强，条形磁铁周围各处的磁性强弱并不相同，故C错误； D．磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向，磁场方向是磁场本身决定的，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，电源两端电压为U且保持不变。闭合开关S，定值电阻R1和R2（R1≠R2）两端的电压大小分别为U1和U2，电压表的示数应为（ ） A. U1 B. U2 C. U D. U+U2 【答案】A 【解析】 【详解】分析电路连接方式 从电路图中可以看出，定值电阻和是串联连接的；判断电压表的测量对象 电压表使用时要与被测电路并联，即与被测用电器两端直接相连；观察电路图可知，电压表与电阻两端直接相连，所以电压表测量的是电阻两端的电压，其示数为。 故选A。 5. 如图所示，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一块电压表的示数突然变大，下列判断正确的是（ ） A. 灯L可能变亮 B. 电阻R可能断路 C. 灯L可能断路 D. 电阻R可能短路 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，灯泡L和电阻R串联，电压表V1测量R两端的电压，电压表V2测量电源电压。 A．如果灯L变亮，说明电路中的电流增大，由可知电路的总电阻减小，可能是电阻R短路，电压表V1被短路，电压表V1示数减小为零，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变，故A不符合题意； B．如果电阻R断路，电压表V1串联在电路中，电压表V1示数等于电源电压，电压表V1示数增大，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变，故B符合题意； C．如果灯L断路，电压表V1断路，电压表V1示数减小为零，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变，故C不符合题意； D．如果电阻R短路，电压表V1被短路，电压表V1示数减小为零，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变，故D不符合题意。 故选B。 6. 教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。如图所示，按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路图可知，按下开关S1，指示灯L2发光，故A不符合题意； B．由电路图可知，L1与L2并联，开关S1控制L1，开关S2和S3控制L2，按下S1时，L1发光，同时按下S2和S3，L2发光，故B符合题意； C．由电路图可知，L1与L2串联，只有同时按下三个开关，L1和L2同时发光，任意一个开关未闭合，两灯均不发光，故C不符合题意； D．由电路图可知，只闭合S1时，电路处于断路状态，L1不发光，故D不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，电源两端电压保持不变，定值电阻R与滑动变阻器组成串联电路。闭合开关S，逐渐增大滑动变阻器接入电路的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 电阻R两端电压保持不变 B. 滑动变阻器两端的电压保持不变 C. 电阻R消耗的电功率逐渐增大 D. 电路消耗的总电功率逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关，逐渐增大滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻的特点，总电阻增大。 由欧姆定律（为电源电压），电源电压不变，总电阻增大，所以电路中的电流减小。 再根据（为电阻两端电压），电阻不变，电流减小，所以电阻两端电压减小，故A错误； B．因为电源电压，电阻两端电压减小，电源电压不变，所以滑动变阻器两端的电压增大，故B错误； C．根据（为电阻消耗的电功率），电阻不变，电流减小，所以电阻消耗的电功率减小，故C错误； D．根据（为电路消耗的总电功率），电源电压不变，总电阻增大，所以电路消耗的总电功率逐渐减小，故D正确。 故选D。 8. 标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2，先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　） A. 串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压，且均为6V B. 并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1，且 I2=2I1 C. 串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2，且P1=2P2 D. 并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2，且 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，灯泡 L1的电阻为 灯泡 L2的电阻为 当两灯串联时，由串联分压原理可得，灯泡 L1和灯泡 L2的两端电压之比为 ① 根据串联电路的电压规律可得 ② 联立①②式，解得U1=4V，U2=8V。故A错误； B．由欧姆定律可得，并联时通过灯L1的电流为 通过灯L2的电流为 因此并联时通过灯L2的电流I2小于通过灯L1的电流I1，且 I1=2I2，故B错误； C．串联时通过灯L2的电流I2等于通过灯L1的电流I1，则灯L1的功率P1和灯L2的功率P2的关系为 因此，串联时灯L1的功率P1小于灯L2的功率P2，且P2=2P1。故C错误； D．并联时灯L2的两端电压为12V，正常发光，因此功率为P2′=6W；串联时灯L2的功率为 则并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2的功率P2，且有 故D正确。 故选D。 9. 如图所示，电源两端电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2（I1>I2）。下列判断正确的是（　　） A. R1>R3 B. 通过电阻R2的电流方向为b→a C. 通过电阻R2的电流大小为I1-I2 D. 干路中的电流大小为I1+I2 【答案】A 【解析】 【详解】闭合开关后，、、并联。电流表测量和的电流之和，即；电流表测量和的电流之和，即。 A．由，且，可得，化简得到。 在并联电路中，各支路电压相等，根据（是电流，是电压，是电阻），电压相同，电流越大，电阻越小，所以，故A正确； B.在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器流回电源负极。通过电阻的电流方向为a→b，故B错误； C．因为，,，故C错误； D．干路电流，，故D错误。 故选A。 10. 如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（　　） 电压表接入的位置 a、f a、e a、d a、c a、b 电压表的示数（V） 3 3 3 3 0 A. L1的灯丝断了 B. L2被短路了 C. 连接e、d的导线断了 D. 连接b、c的导线断了 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，电压表一侧接在a，另一侧分别接在f、e、d、c时均有示数，则说明从c到电源负极、从a到电源正极均连接完好、无故障。当另一侧接在b时，电压表示数为0，则说明bc段发生了断路，即连接b、c的导线断了。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11. 下图所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。选项四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） 动圈式话筒 动圈式扬声器 电动机 电铃 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】摇晃手电筒时，磁体在线圈中运动切割磁感线产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的。 A．动圈式话筒工作的前提是运动(切割磁感线)，结果是产生了电流，利用了电磁感应现象，故A符合题意； B．动圈式扬声器工作的前提是通电，结果是产生了运动，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B不符合题意； C．电动机利用通电导体在磁场中受力的原理，故C不符合题意； D．电铃的主要设备是电磁铁,它是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意。 故选A。 12. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡，表面字迹不太清晰，均只能看清“PZ220”，已知两灯的灯丝长度相同，的灯丝较细，的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通过的电流大于通过的电流 B. 两端的电压小于两端的电压 C. 消耗的电功率大于消耗的电功率 D. 消耗的电能小于消耗的电能 【答案】D 【解析】 【详解】电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，当导体的材料、长度、相同时，横截面积越大，电阻越小，的灯丝较细，的灯丝较粗，则。 AB．将和并联在电路中同时工作一段时间，则两灯两端的电压相同，由可知，通过的电流小于通过的电流，故AB错误； C．由可知，消耗的电功率小于消耗的电功率，故C错误； D．由可知，消耗的电能小于消耗的电能，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（　　） A. 向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小 B. 向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6A C. 滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60Ω D. 小灯泡电功率的变化范围是0.5W~3W 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析电路可知，小灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，当向右移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电源电压和灯的电阻不变，根据公式可知，电路中电流变小，即电流表示数变小，根据欧姆定律可知灯两端的电压为，电流变小，灯的电阻不变，所以灯两端的电压变小，根据串联电路中电压的规律，灯的电压加上滑动变阻器的电压等于电源电压，电源电压不变，灯的电压变小，所以滑动变阻器的电压变大，即电压表示数变大，故A错误； B．电流表决定电路中最大电流为0.6A，小灯泡工作时实际电流不能超过额定电流，则小灯泡决定电路中最大电流为 则电路中的最大电流为0.5A，故B错误； C．小灯泡的电阻为 电路中最小总电阻为 滑动变阻器接入电路的最小电阻为 当电压表示数最大时，电流中电流最小，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大电阻为 所以，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60Ω，故C正确； D．根据公式，灯的电阻一定，当电流最大时，灯的功率最大，当电流最小时灯的功率最小，则灯的最大功率为 灯的最小功率为 所以，小灯泡的功率范围为0.75W~3W，故D错误。 故选C。 14. 如图甲所示为某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，R的阻值随其所在处有害尾气浓度β变化的规律如图乙所示。闭合开关，当电压表示数低于某个值U时会触发报警电路（图中未画出）。下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随其所在处有害尾气浓度增大而增大 B. 闭合开关，当R所在处有害尾气浓度增大时，电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 闭合开关，当R所在处有害尾气浓度增大时，电流表的示数变大，电压表的示数变小 D. 为使较小的有害尾气浓度就触发报警电路，R0的阻值应该较小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由电路图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻的阻值将变小，根据电阻的串联，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由U=IR可知，定值电阻R两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；故AB错误，C正确； D．为使较小的有害尾气浓度就触发报警电路，即气敏电阻的阻值较大时报警，此时电压表示数仍应低于某个值U，因此根据串联分压，R0应分走同样的电压，因此应增大R0的阻值，故D错误。 故选C。 15. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图丙可知，温度升高20℃，电阻增大8Ω，则每升高1℃，R的阻值增大 故A错误； BC．由图丙可知，当时，，由欧姆定律可知，通过R的电流 当时 则通过R的电流为 由题意可知，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变，环境温度从20℃上升到30℃，电阻变大，由可知，电压表的示数会增大，因电压表的示数变化了8mV，即 因电流不变，则，即 解得 故B错误，C正确； D．由可知，阻值变化量相同时，电流越大，电压表示数变化值越大，因此若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。 故选C。 二、多项选择题 16. 下列说法中正确的是 A. 用磁感线可以描述磁场的强弱 B. 只要导体在磁场中运动，该导体中就会产生感应电流 C. 通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关 D. 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 【答案】AC 【解析】 【详解】A．磁感线越密的地方，磁场越强，所以可以用磁感线描述磁场的强弱，故A正确； B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，所以导体在磁场中运动，不一定会产生感应电流，故B错误； C．奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，该实验还表明电流方向改变时，其磁场方向也随之改变，所以，通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关，故C正确； D．利用铁屑可以看到磁体周围磁场的分布情况，但看不到磁场方向，小磁针在磁场中某一点静止时，N极的指向即为该点磁场的方向，故D错误。 故选AC。 17. 中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，在展台中可以做模拟“发电纤维发电” 的实验．实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压 电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的 数量增加．则下列四个选项中，判断正确的是 A. 压电薄膜振动时可以产生电压 B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流 C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关 D. 增大踩动踏板的频率，压电薄膜发电的总功率变小 【答案】ABC 【解析】 【详解】说明有感应电流产生．增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加，说明发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关，产生的电能越多，发电的总功率越大，故ABC正确，D错误． 18. 图中所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是（　　） A. 通电导线周围存在磁场 B. 若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将会改变 C. 小磁针的指向决定了该点的磁场方向 D. 若不改变导线中的电流方向，将小磁针置于导线的正上方，小磁针偏转方向将会改变 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．奥斯特实验的核心结论是通电导线周围存在磁场，故A正确； B．通电导线的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向会导致磁场方向改变，小磁针的偏转方向由磁场方向决定，因此偏转方向会改变，故B正确； C．磁场方向的规定：“小磁针静止时N极所指的方向”，即磁场方向决定小磁针的指向，而非小磁针指向决定磁场方向，故C错误； D．根据安培定则，通电直导线的磁场是以导线为中心的同心圆，导线正上方和正下方的磁场方向相反，因此，不改变电流方向，将小磁针从下方移到上方，磁场方向相反，小磁针偏转方向会改变，故D正确。 故选ABD。 19. 图中是与电磁现象有关的4个实验，下列说法正确的是（ ） A. 甲实验可以演示磁极间存在相互作用，同名磁极间相互作用规律为相互排斥 B. 乙实验可以演示电流周围存在磁场，电流产生磁场的方向与电流方向无关 C. 丙实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的 D. 丁实验研究的是电磁感应现象，线圈切割磁感线的过程中电能转化为机械能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲实验两个磁体相对，可以演示磁极间存在相互作用，同名磁极间相互作用规律为相互排斥，故A正确； B．乙实验是奥斯特实验，可以演示电流周围存在磁场，且电流产生的磁场的方向与电流方向有关，故B错误； C．丙实验中电路中有电源，闭合开关后，导线中有电流，由于通电导体在磁场中受力而运动，属于电动机原理，故C正确； D．丁实验研究的是电磁感应现象，线圈切割磁感线的过程中，将机械能转化为电能，故D错误。 故选AC。 20. 物理源于生活，又用于生活。如图所示，每个选项中的示意图描述了实验现象及其应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．闭合开关后，小磁针发生偏转，说明电流具有磁效应；电铃的主要组成部分是电磁铁，是利用电流磁效应来工作的，故A正确； B．如图所示，金属夹在电阻丝上移动，灯泡的亮度发生改变，这是通过改变电阻丝接入电路的长度改变了它接入电路的电阻；如图的变阻器是通过改变接入电路的长度从而改变电阻的大小，故B正确； C．磁铁接近钢棒，钢棒被磁化，能够吸收大头针，如图所示干簧管是一种磁敏开关，它的两个簧片由磁性材料制成，当有外加磁场时，簧片被磁化，相互吸引在一起，使电路导通，故C正确； D．如图金属导体放在蹄形磁体中间，通电后由静止变为运动，说明通电导体在磁场中受到的力的作用；电摇发电机能够发电利用的是电磁感应原理，故D错误。 故选ABC。 21. 我国自行研制的航母舰载机电磁弹射系统已经取得了突破性进展，将该系统运用于舰载机，将极大地提升舰载机的起飞效率，增强航空母舰的攻击和防护能力。电磁弹射器工作的基本原理是将舰载机前轮连接在弹射车上，使它们处于轨道上的强磁场中，当弹射车的导体中有强电流通过时就受到强大的推力作用，使弹射车和舰载机一起在轨道上加速运动。如图所示的实例中，跟电磁弹射器工作原理相同的是（　　） A. 司南 B. 电磁起重机 C. 扬声器 D. 电动机 【答案】CD 【解析】 【详解】由题意可知，电磁弹射系统的原理是磁场对通电导体的作用。 A．司南是利用磁体受地磁场作用指示南北的原理工作的，故A不符合题意； B．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意； C．扬声器是利用磁场对通电导体的作用的原理制成的，故C符合题意； D．电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故D符合题意。 故选CD。 22. 某小组设计了一款AI机器人，其“眼睛”部分的设计电路如图所示，灯L1标有“6V 3W”，灯L2和滑动变阻器R的规格未知。负责检测此电路的小明在其干路上串联一块电流表（图中未画出），他发现：当闭合开关S、S1，断开开关S2且滑片P位于a端时，L1恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，再闭合开关S2时，L2恰好正常发光，且电流表的示数变化了1A；再只断开开关S1，并将滑片P移至R中点时，电流表的示数为0.25A。电源两端电压保持不变，不考虑L1和L2电阻的变化。根据上述信息，下列说法正确的是（ ） A. 两灯正常发光时，L1功率大 B. L2的规格为“6V 6W” C. R的最大阻值为36Ω D. 电路消耗的最大功率为9W 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由题意知，当闭合开关S、S1，断开开关S2且滑片P位于a端时，此时电路中只有L1工作，且L1恰好正常发光，说明L1两端的电压为6V，即电源电压为6V；保持滑片P的位置不变，再闭合开关S2时，此时L1、L2并联，根据并联电路电压的特点可知，L2两端的电压为6V，此时L2恰好正常发光，则L2额定功率为6V，电流表的示数变化了1A，此时电流表测干路电流，根据并联电路电流的特点可知，通过L2的电流为1A，则的额定功率为P2=U2I2=6V×1A=6W 因此L2的规格为“6V 6W”， 两灯正常发光时，L2的功率大，故A错误，B正确； C．由题意知，再只断开开关S1，并将滑片P移至R中点时，此时L2和滑动变阻器的一半串联；串联电流表的示数为0.25A，此时电路的总电阻为 L2的电阻为 则滑动变阻器的一半的阻值为R滑半=R总-R1=24Ω-6Ω=18Ω 则R的最大阻值为36Ω，故C正确； D．根据可知，当电路的电阻最小时，电路消耗的功率最大。此时应两灯并联，滑动变阻器的阻值为零。灯并联时，两灯均正常工作，因此电路消耗的最大功率为P大=P1+P2=3W+6W=9W 故D正确。 故选BCD。 23. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 金属丝升温到的过程中阻值不变 B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大 C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大 D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，金属丝升温到的过程中阻值变大，故A错误； B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，风带走的热量增多，为了维持温度不变，需要增大流过金属丝的电流，由于温度不变，金属丝电阻不变，由U=IR可知金属丝两端的电压增大，故B正确； C．风速仪测得的电压越大，相等时间内产生的热量越多，流入风速仪的风的温度越高，金属丝和风的温度差变小，带走的热量少了，为了维持恒温，需要调大风速，故C正确； D．风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比，风速仪测得温度为0℃，温度差为Δt1=150℃−0℃=150℃ 风速仪测得温度为30℃，温度差为Δt2=150℃−30℃=120℃ 风带走的热量 恒温时，单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，所以 所以 故D错误。 故选BC。 三、实验解答题 24. 完成下列各题。 （1）图所示的装置中，闭合开关S后，螺线管B端的磁极是____极； （2）用笔画线表示导线，将插座、电灯和控制它的开关正确地接入图所示的家庭电路中（A为相线，B为中性线）； （3）在无风的环境中，将一个条形磁铁悬挂于空旷的操场上，如图所示。静止时其N极指向____（选填“北方”或“南方”）。 【答案】（1）S##南 （2） （3）北方 【解析】 【小问1详解】 根据电源的正负极可知，电流流经螺线管时，在螺线管的外侧电流方向向上，根据安培定则可知，用手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极方向，即A端为通电螺线管的N极，B端为通电螺线管的S极。 【小问2详解】 家庭电路的连接时，开关需要连接在相线与用电器之间，开关接灯泡要接在灯泡底部的金属触点上，灯泡的螺旋纹接中性线，双孔插座左端接中性线，右端接相线，如图所示： 【小问3详解】 根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，静止时其N极指向地磁南极，而地磁的北极在地理的南极，地磁的南极在地理的北极，因此静止时其N极指向地理的北极，即北方。 25. 如图甲所示，是探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置。A、B两个相同的透明容器中各有一段电阻丝，它们分别通过U形管内的液体使容器内封闭等量的空气，闭合开关前两U形管内左右两端的液面均在同一水平面上。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可将其转换为U形管中__________来反映电流通过导体产生热量的多少。转换的依据是______________________。在下列实例中，同样采用了此种方法的是________； A.观察水流的形成来理解电流的形成 B.用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C.观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D.用等效电路图描述复杂电路的不同状态 （2）闭合开关通电一段时间后，发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大，由此可以得到的结论__________________________； （3）将图甲中虚线框里的装置换成图乙所示装置进行实验，可以探究电流通过导体时产生热量跟______是否有关。理由是________________________； （4）另一组同学利用如图甲所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节滑片改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时分别记录U形管中液面高度差，从而判断出电流产生的热量。该实验中存在的问题是____________________； 同学们改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数图像非常相似，为了让图像更简洁，辨识度更高，他利用以上数据做了Q与关系图像，则Q与关系图像应为图中的_______。 【答案】（1） ①. 液面高度差 ②. 密封容器内气体受热膨胀的体积越大，U形管中液面的高度差越大 ③. C （2）在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多 （3） ① 电流大小 ②. 见解析 （4） ①. 没有控制通电时间相同 ②. A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，电流通过电阻丝产生的热量越多，密封容器内气体受热膨胀的体积越大，使U形管中液面的高度差越大，因此可以通过U形管中液面高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。 [3]A．观察水流的形成来理解电流的形成是类比法，故A不符合题意； B．用磁感线方便形象地描述磁场的分布是理想模型法，故B不符合题意； C．观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少是转换法，故C符合题意； D．用等效电路图描述复杂电路的不同状态是等效替代法，故D不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，由图可知，A中的电阻小于B中的电阻，通电一段时间后，与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大，说明A中的电阻产生的热量多，故可得出结论：在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 【小问3详解】 [1][2]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流通过导体时产生热量跟导体中的电流的关系。 【小问4详解】 [1]要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，该实验中存在的问题是没有控制通电时间相同。 [2]根据可知，在电阻和通电时间一定时，Q与成正比，Q-关系图像为过原点的倾斜的直线，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 26. 小海在探究通电螺线管的磁场特点时，螺线管通电后，小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图所示。 （1）实验表明通电螺线管内部______（选填“存在”或“不存在”）磁场。 （2）如果移去图中的小磁针，通电螺线管周围的磁场______（选填“会”或“不会”）消失。 （3）请用箭头标出图中A点的电流方向。 （4）仅改变通电螺线管中的电流方向，各小磁针N极的指向______（选填“改变”或“不变”）。 （5）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是：______。 【答案】（1）存在 （2）不会 （3） （4）改变 （5）通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关 【解析】 【小问1详解】 通电螺线管通电后，内部的小磁针发生偏转并静止，说明内部存在磁场，小磁针的偏转是磁场对磁体作用的结果。 【小问2详解】 磁场由通电螺线管中的电流产生，小磁针仅用于显示磁场存在，移去小磁针后电流仍存在，因此磁场不会消失。 【小问3详解】 根据小磁针N极指向可判断螺线管右端为N极，利用安培定则，右手握螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流方向，可知A点电流方向向下，如图所示： 小问4详解】 电流方向改变时，螺线管磁极反转，周围磁场方向改变，小磁针N极指向与磁场方向一致，因此指向会改变。 【小问5详解】 把电池的正负极对调后，接入电路，闭合开关，电路中电流方向改变，小磁针的指向发生了改变，说明通电螺线管周围磁场的方向与电流的方向有关。 27. 小海在“测量小灯泡的电功率”实验中，连接了部分实验电路，如图甲所示，电源两端电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。结合所学知识和公式写出分析推导过程。________________________。 （3）图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡的额定功率为____W。若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为____W。 （4）下列描述小灯泡实际功率P的图像中，合理的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 见解析 （3） ①. 0.625 ②. 0.6 （4）BC 【解析】 【小问1详解】 在伏安法测小灯泡电功率的实验中，用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测小灯泡两端的电压，电压表应并联在小灯泡的两端，电流表与灯泡串联。用滑动变阻器调节灯泡两端的电压，滑动变阻器与灯泡串联。电路中需要在电流表0.6A接线柱与灯泡左端之间连接导线，如图所示： 【小问2详解】 [1]闭合开关后，电压表示数2V小于额定电压2.5V。要测灯泡额定功率，需要把灯泡两端电压调为2.5V，滑片需向左移动。 [2]推导：串联电路中 电源电压4.5V不变，要使从2V增至2.5V，需减小。根据串联电路分压规律，滑动变阻器接入电阻越大，分得电压越多，小灯泡分得电压越少。要增大小灯泡电压，需减小滑动变阻器接入电阻，故滑片向左移动，直至。 【小问3详解】 [1]由I-U图像可知，小灯泡额定电压2.5V时，对应电流为0.25A，额定功率 [2]两个相同灯泡串联在3V电源两端，串联分压相等，每个灯泡两端电压 由图像知此时电流 电路总功率 【小问4详解】 AB．根据公式知，电阻不变时，电功率随电压增大而增大，并且增大得越来越快；而实际灯丝电阻随温度升高而增大，电阻变大，电功率增大变慢，故B合理，A不合理； CD．根据知，电功率随电流增大而增大，电阻也增大，电功率增大得越来越快，故C合理，D不合理。 故选BC。 28. 小明用两个相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁，探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，他所设计的实验电路如图所示。 （1）实验中，通过观察_______来比较电磁铁磁性强弱； （2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，通过观察图中实验现象，可得结论：电磁铁磁性强弱与________有关； （3）图中实验装置________（选填“能”或“不能”）探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。 【答案】（1）吸引的大头针的数量 （2）线圈匝数 （3）能 【解析】 【小问1详解】 根据转换法，实验中，通过观察吸引的大头针的数量来比较电磁铁磁性强弱。 【小问2详解】 图中两电磁铁串联，通过的电流相同，保持滑动变阻器滑片P位置不变，通过观察图中实验现象可知，右侧电磁铁缠绕的线圈匝数多，右侧电磁铁吸引的大头针的数量多，由转换法可知，右侧电磁铁的磁性强，可得结论：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。 【小问3详解】 探究电磁铁磁性强弱与电流大小，要控制线圈匝数相同，改变电流大小，以图中任一电磁铁为研究对象（线圈匝数相同），通过移动变阻器的滑片改变电路的电流，根据电磁铁吸引大头针的数量可探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。 29. 图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置，请按要求完成下列问题： （1）闭合开关，下列可使灵敏电流计的指针发生明显偏转的操作是____________，这是__________现象。 A．磁体不动，使导体AB沿竖直方向做上下运动 B.磁体不动，使导体AB沿水平方向做左右运动 C.导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动 D.导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动 （2）若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是________________。 （3）将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源，闭合开关后可观察到的现象是__________。 【答案】（1） ①. BD ②. 电磁感应 （2）改变导体在磁场中切割磁感线运动的方向##调换磁体的N、S极。 （3）导体AB运动 【解析】 【小问1详解】 [1]产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 A．导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故A不符合题意； B．导体棒在蹄形磁体中沿水平方向运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流计的指针会偏转，故B符合题意； C．导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故C不符合题意； D．导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流计的指针会偏转，故D符合题意。 故选BD； [2]这是发电机原理，属于电磁感应现象。 【小问2详解】 感应电流的方向与磁场方向有关，与导体在磁场中切割磁感线运动方向有关。若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是：改变导体在磁场中切割磁感线运动的方向或调换磁体的N、S极。 【小问3详解】 将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源，闭合开关后，导体AB中有电流通过，磁场会对通电导体产生力的作用，可观察到导体AB运动。 30. 小明利用电压表和电阻箱，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。 （1）请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接； （2）请把小明的实验步骤补充完整： ①断开开关、闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V； ②断开开关、闭合开关、，__________，调节__________，使电压表示数仍然为2.5V，记录实验数据； （3）请用已知量和测量量（电阻箱阻值用表示）表示出。__________。 【答案】（1） （2） ①. 保持滑动变阻器滑片位置不变 ②. 调节电阻箱接入电路的阻值 （3） 【解析】 【小问1详解】 因没有电流表，如果能测量出灯正常发光时的电阻，根据即可测量出灯的额定电功率。首先将电压表并联在灯的两端，通过移动滑动变阻器的滑片，使灯正常发光；然后通过开关的转换，在滑片位置不动的情况下，使电压表测电阻箱的电压，通过调节变阻箱的旋钮使电压表示数不变，根据等效替代法，电阻箱此时的阻值即为灯正常发光的电阻大小。根据上面的分析，将与灯所在支路和与电阻箱所在支路最后一个元件的右接线柱连接起来后再与滑动变阻器串联，实物图的连接如图所示： 【小问2详解】 ②断开开关、闭合开关、，保持滑片位置不变，调节电阻箱接入电路的阻值，使电压表的示数仍然为2.5V，记录实验数据。 【小问3详解】 因变阻器连入电路中的阻值大小不变，电压表示数保持不变，根据等效替代法，此时电阻箱的阻值与灯正常发光的电阻大小相等，所以灯的额定电功率 31. 完成下列各题。 （1）图甲是小石同学设计的温度报警电路。电源两端电压保持不变，是定值电阻，是热敏电阻，的阻值随温度变化的关系如图乙所示，温度表为电流表改装而成，每当电流大于时，报警器就会触发报警。电流为时，环境的温度称为警戒温度。小石想通过调节电源或更换定值电阻将警戒温度提高到，请帮助他写出一种改装方法，并利用所学的电学知识进行解释。 （2）小明查阅资料发现：实验中有时需要用两个滑动变阻器共同调节电路中的电流，当电阻变化量相同时，若电路中电流改变明显，则该滑动变阻器可用作粗调，反之则用作微调。于是他设计了如图所示的电路：将最大阻值为10Ω的滑动变阻器M和最大阻值为200Ω的滑动变阻器N，接入两端电压恒为的电路中，开始时滑片均位于滑动变阻器的中点。当仅将滑动变阻器M接入电路的阻值增加时，电流表的示数减小了；当仅将滑动变阻器N接入电路的阻值增加时，电流表的示数减小了。分析判断滑动变阻器M用作粗调还是微调。 【答案】（1）将电源电压调节小一点 （2）粗调 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，电路中两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，当温度由t1上升到t2时，R2的阻值变小，根据欧姆定律可知 其中R1、I0不变，R2变小，所以U变小。故可以将电源电压调节小一点。 【小问2详解】 由图知，两滑动变阻器并联，电流表测干路电流。因并联电路中各支路间互不影响，所以当调节其中一个滑动变阻器的滑片时，通过另一滑动变阻器的电流不变，即电流表示数的变化大小等于被调节滑动变阻器上电流的变化。开始时滑片均位于滑动变阻器的中点，当仅将滑动变阻器M连入电路,通过它的电流 其连入电路的阻值增加后，通过它的电流 所以电流变化量 同理，当仅将滑动变阻器接入电路的阻值增加时，电流表的示数减小量 由于U和相等，则 所以滑动变阻器M对电流表示数影响比较明显，用作粗调。 四、科普阅读题 32. 请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。 最强“弹弓”——电磁发射系统 如图甲所示，分别将两块软铁朝强磁体（导体）吸在干电池的两极，将该电池从铜线圈的一端放入，会观察到电池从另一端快速“弹出”（如图乙所示）。这是因为电池放入线圈后，其两极所吸的强磁体与线圈接触，使其间的线圈中有较大的电流通过，通电线圈与磁体之间存在相互作用力，将电池“弹出”，电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。 电磁发射系统适宜短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理，当电流通过飞行体时，飞行体会在磁场中受力而向前飞出，进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小，可以方便地控制发射的力度和速度，从而实现对各类型载荷的有效弹射。 电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题，如某次电磁发射实验中，在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端，这时飞行体受力向前运动，最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑，严重影响后续的使用。因此，电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流，发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力，对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）以下应用中，与电磁发射过程的能量转化相同的是______（选填选项前的字母，正确选项只有一个）。 A. 发电机 B. 电动机 C. 汽油机 （2）导轨的材料应具有的特性是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个）。 A. 导电性弱 B. 耐高温 C. 硬度大 （3）“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”，请写出这一过程中，电流产生巨大热量的依据______。 （4）小明尝试模拟电磁发射系统，他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上，给导轨通电，就有电流通过金属棒，使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度，可行的方案是______（写出一条即可）。 【答案】（1）B （2）BC （3）焦耳定律 （4）增大电流##增强磁场 【解析】 【小问1详解】 电磁发射系统的原理是通电导体在磁场中受力运动，能量转化为电能→机械能。电动机的工作原理与之一致；发电机利用电磁感应（机械能→电能），汽油机利用内能→机械能，故选B。 【小问2详解】 题干明确提到导轨材料需“耐瞬间高温、高硬度”，因此B（耐高温）、C（硬度大）符合要求；导电性弱会阻碍电流通过，不符合电磁发射的需求，故选BC。 【小问3详解】 电流通过导体产生热量的规律由焦耳定律揭示，即电流产生的热量Q与电流I的平方、导体电阻R、通电时间t成正比，公式，这是电流形成烧蚀坑的依据。 【小问4详解】 通电导体在磁场中受力的大小与电流大小、磁场强弱有关。增大电流（如换用更大电压的电源）、增强磁场（如换用更强的磁体）等，均可增大金属棒的受力，从而提高弹出速度。 五、计算题 33. 在图所示的电路中，电源两端电压为且保持不变，电阻的阻值为。当开关S闭合后，电流表的示数为。求： （1）电压表的示数； （2）电阻消耗的电功率； （3）电流在内通过电阻所做的功。 【答案】（1）1V；（2）0.2W；（3）12J 【解析】 【详解】解：（1）开关闭合后，两个电阻串联在电路中，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。电压表U1的示数，即R1两端的电压 U1=I1R1=0.2A×5Ω=1V （2）电阻R1消耗的电功率 P1=U1I1=1V×0.2A=0.2W （3）电阻R2两端的电压 U2=U-U1=3V-1V=2V 电流30s内通过电阻R2所做的功 答：（1）电压表的示数U1为1V； （2）电阻R1消耗的电功率P1为0.2W； （3）电流在30s内通过电阻R2所做的功W2为12J。 34. 老旧小区改造的内容之一——电路增容，是指增加居民用电的总额定功率，为保障增容后的线路安全，需要更换入户线。以小明家为例，可以将为他家供电的入户线和他家所有用电器简化成如图所示的电路模型，R为入户线的总电阻，所有用电器两端的电压U=220V保持不变。增容前R=0.05Ω，他家用电的总额定功率P=8.8kW。 （1）增容前，当小明家用电达到总额定功率P时，求： ①入户线中的电流I； ②入户线上消耗的电功率P线。 （2）增容后，小明家用电的总额定功率增加了25%。假设小明家用电达到增容后的总额定功率时，新入户线上消耗的电功率仍为（1）中的P线，求新入户线的总电阻R′。 【答案】（1）40A；80W （2）0.032Ω 【解析】 【小问1详解】 增容前，入户线中的电流 入户线上消耗的电功率 【小问2详解】 增容后，总额定功率 增容后入户线中的电流 由知道 35. 电暖气是常见的家用电器之一，某电暖气的电路示意图如图甲所示。和是两个指示灯，和为电热丝，通过调节旋转开关可以改变电暖气的挡位。为避免引起火灾，使电暖气被碰倒时能够自动断开电路，可以在电路中接入一个“防倾倒开关”。“防倾倒开关”及其原理如图乙所示，在电暖气的底部有一个伸出外壳的塑料杆，当电暖气放置在水平地面时，塑料杆受到地面竖直向上的力而被顶起，接通顶部的触点。如果电暖气发生倾倒，塑料杆底部不受力，在弹簧的作用下顶部触点断开，电暖气便不再工作，该装置起到了“自动开关”的作用。在某次使用中，电暖气的旋钮开关接到挡位“1”时，消耗的电能是。已知，指示灯和的电阻很小可忽略不计。 （1）“防倾倒开关”最好应安装在图甲的电路示意图中、、、、哪一点处； （2）求电热丝的阻值； （3）当旋钮开关分别置于挡位1和挡位2时，求此电暖气的最大和最小功率的比值。 【答案】（1）C点 （2）77Ω （3）11:4 【解析】 【小问1详解】 “防倾倒开关”是为了在电暖气倾倒时能自动切断整个电路，起到安全保护作用。因此，该开关应安装在干路火线上。分析电路图可知，将“防倾倒开关”安装在C点，可以在电暖气倾倒时切断火线，使整个电路断路，停止工作，从而保证安全。 【小问2详解】 旋钮开关在挡位1时，R1与R2串联（指示灯电阻忽略）。根据电功公式推导得 代入数据，， 得总电阻 ① 已知 ② 由 ①②联立解得， 【小问3详解】 根据，电压不变时电阻越小功率越大。挡位2时仅R1接入，电阻最小，功率最大 挡位1时R1与R2串联，电阻最大，功率最小 则此电暖气的最大和最小功率的比值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市海淀区人大附中翠微学校2025-2026学年九年级上学期期末考试模拟试题 一、单项选择题 1. 关于电现象，下列说法正确是（ ） A. 只有正电荷定向移动时，电路中才会形成电流 B. 电压可以使金属导体中的自由电子发生定向移动 C. 金属导体的电阻与其两端电压成正比 D. 摩擦起电现象中“起电”的含义是创造了电荷 2. 图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A. 电流通过导线时没有产生热效应 B. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 3. 关于磁现象，下列说法正确的是（ ） A. 磁场是一种真实存在的物质 B. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线 C. 条形磁体周围各处的磁性强弱均相同 D. 磁场方向由放入其中的小磁针决定 4. 如图所示，电源两端电压为U且保持不变。闭合开关S，定值电阻R1和R2（R1≠R2）两端的电压大小分别为U1和U2，电压表的示数应为（ ） A. U1 B. U2 C. U D. U+U2 5. 如图所示，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一块电压表的示数突然变大，下列判断正确的是（ ） A. 灯L可能变亮 B. 电阻R可能断路 C. 灯L可能断路 D. 电阻R可能短路 6. 教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。如图所示，按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，电源两端电压保持不变，定值电阻R与滑动变阻器组成串联电路。闭合开关S，逐渐增大滑动变阻器接入电路的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 电阻R两端电压保持不变 B. 滑动变阻器两端的电压保持不变 C. 电阻R消耗的电功率逐渐增大 D. 电路消耗的总电功率逐渐减小 8. 标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2，先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　） A. 串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压，且均为6V B. 并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1，且 I2=2I1 C. 串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2，且P1=2P2 D. 并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2，且 9. 如图所示，电源两端电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2（I1>I2）。下列判断正确的是（　　） A. R1>R3 B. 通过电阻R2的电流方向为b→a C. 通过电阻R2的电流大小为I1-I2 D. 干路中的电流大小为I1+I2 10. 如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（　　） 电压表接入的位置 a、f a、e a、d a、c a、b 电压表的示数（V） 3 3 3 3 0 A. L1的灯丝断了 B. L2被短路了 C. 连接e、d的导线断了 D. 连接b、c的导线断了 11. 下图所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。选项四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） 动圈式话筒 动圈式扬声器 电动机 电铃 A B C D A. A B. B C. C D. D 12. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡，表面字迹不太清晰，均只能看清“PZ220”，已知两灯灯丝长度相同，的灯丝较细，的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通过的电流大于通过的电流 B. 两端的电压小于两端的电压 C. 消耗的电功率大于消耗的电功率 D. 消耗的电能小于消耗的电能 13. 如图所示，把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（　　） A. 向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小 B. 向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6A C. 滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60Ω D. 小灯泡电功率的变化范围是0.5W~3W 14. 如图甲所示为某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，R的阻值随其所在处有害尾气浓度β变化的规律如图乙所示。闭合开关，当电压表示数低于某个值U时会触发报警电路（图中未画出）。下列说法正确的是（　　） A. R的阻值随其所在处有害尾气浓度增大而增大 B. 闭合开关，当R所在处有害尾气浓度增大时，电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 闭合开关，当R所在处有害尾气浓度增大时，电流表的示数变大，电压表的示数变小 D. 为使较小的有害尾气浓度就触发报警电路，R0的阻值应该较小 15. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 二、多项选择题 16. 下列说法中正确的是 A. 用磁感线可以描述磁场的强弱 B. 只要导体在磁场中运动，该导体中就会产生感应电流 C. 通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关 D. 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 17. 中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，在展台中可以做模拟“发电纤维发电” 的实验．实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压 电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的 数量增加．则下列四个选项中，判断正确的是 A. 压电薄膜振动时可以产生电压 B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流 C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关 D. 增大踩动踏板的频率，压电薄膜发电的总功率变小 18. 图中所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是（　　） A. 通电导线周围存在磁场 B. 若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将会改变 C. 小磁针的指向决定了该点的磁场方向 D. 若不改变导线中的电流方向，将小磁针置于导线的正上方，小磁针偏转方向将会改变 19. 图中是与电磁现象有关的4个实验，下列说法正确的是（ ） A. 甲实验可以演示磁极间存在相互作用，同名磁极间相互作用规律为相互排斥 B. 乙实验可以演示电流周围存在磁场，电流产生的磁场的方向与电流方向无关 C. 丙实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的 D. 丁实验研究的是电磁感应现象，线圈切割磁感线的过程中电能转化为机械能 20. 物理源于生活，又用于生活。如图所示，每个选项中的示意图描述了实验现象及其应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A. B. C. D. 21. 我国自行研制的航母舰载机电磁弹射系统已经取得了突破性进展，将该系统运用于舰载机，将极大地提升舰载机的起飞效率，增强航空母舰的攻击和防护能力。电磁弹射器工作的基本原理是将舰载机前轮连接在弹射车上，使它们处于轨道上的强磁场中，当弹射车的导体中有强电流通过时就受到强大的推力作用，使弹射车和舰载机一起在轨道上加速运动。如图所示的实例中，跟电磁弹射器工作原理相同的是（　　） A. 司南 B. 电磁起重机 C. 扬声器 D. 电动机 22. 某小组设计了一款AI机器人，其“眼睛”部分的设计电路如图所示，灯L1标有“6V 3W”，灯L2和滑动变阻器R的规格未知。负责检测此电路的小明在其干路上串联一块电流表（图中未画出），他发现：当闭合开关S、S1，断开开关S2且滑片P位于a端时，L1恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，再闭合开关S2时，L2恰好正常发光，且电流表的示数变化了1A；再只断开开关S1，并将滑片P移至R中点时，电流表的示数为0.25A。电源两端电压保持不变，不考虑L1和L2电阻的变化。根据上述信息，下列说法正确的是（ ） A. 两灯正常发光时，L1的功率大 B. L2的规格为“6V 6W” C. R的最大阻值为36Ω D. 电路消耗的最大功率为9W 23. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 金属丝升温到的过程中阻值不变 B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大 C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大 D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为 三、实验解答题 24. 完成下列各题。 （1）图所示的装置中，闭合开关S后，螺线管B端的磁极是____极； （2）用笔画线表示导线，将插座、电灯和控制它的开关正确地接入图所示的家庭电路中（A为相线，B为中性线）； （3）在无风的环境中，将一个条形磁铁悬挂于空旷的操场上，如图所示。静止时其N极指向____（选填“北方”或“南方”）。 25. 如图甲所示，是探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置。A、B两个相同的透明容器中各有一段电阻丝，它们分别通过U形管内的液体使容器内封闭等量的空气，闭合开关前两U形管内左右两端的液面均在同一水平面上。 （1）在此实验中电流产生的热量不易观察，可将其转换为U形管中__________来反映电流通过导体产生热量的多少。转换的依据是______________________。在下列实例中，同样采用了此种方法的是________； A.观察水流的形成来理解电流的形成 B.用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C.观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D.用等效电路图描述复杂电路的不同状态 （2）闭合开关通电一段时间后，发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大，由此可以得到的结论__________________________； （3）将图甲中虚线框里的装置换成图乙所示装置进行实验，可以探究电流通过导体时产生热量跟______是否有关。理由是________________________； （4）另一组同学利用如图甲所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节滑片改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时分别记录U形管中液面高度差，从而判断出电流产生的热量。该实验中存在的问题是____________________； 同学们改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数图像非常相似，为了让图像更简洁，辨识度更高，他利用以上数据做了Q与关系图像，则Q与关系图像应为图中的_______。 26. 小海在探究通电螺线管的磁场特点时，螺线管通电后，小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图所示。 （1）实验表明通电螺线管内部______（选填“存在”或“不存在”）磁场。 （2）如果移去图中的小磁针，通电螺线管周围的磁场______（选填“会”或“不会”）消失。 （3）请用箭头标出图中A点的电流方向。 （4）仅改变通电螺线管中的电流方向，各小磁针N极的指向______（选填“改变”或“不变”）。 （5）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是：______。 27. 小海在“测量小灯泡的电功率”实验中，连接了部分实验电路，如图甲所示，电源两端电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。结合所学知识和公式写出分析推导过程。________________________。 （3）图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡的额定功率为____W。若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为____W。 （4）下列描述小灯泡实际功率P的图像中，合理的是________。 A. B. C. D. 28. 小明用两个相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁，探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，他所设计的实验电路如图所示。 （1）实验中，通过观察_______来比较电磁铁磁性强弱； （2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，通过观察图中实验现象，可得结论：电磁铁磁性强弱与________有关； （3）图中实验装置________（选填“能”或“不能”）探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。 29. 图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置，请按要求完成下列问题： （1）闭合开关，下列可使灵敏电流计指针发生明显偏转的操作是____________，这是__________现象。 A．磁体不动，使导体AB沿竖直方向做上下运动 B.磁体不动，使导体AB沿水平方向做左右运动 C.导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动 D.导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动 （2）若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是________________。 （3）将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源，闭合开关后可观察到的现象是__________。 30. 小明利用电压表和电阻箱，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。 （1）请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接； （2）请把小明实验步骤补充完整： ①断开开关、闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V； ②断开开关、闭合开关、，__________，调节__________，使电压表的示数仍然为2.5V，记录实验数据； （3）请用已知量和测量量（电阻箱阻值用表示）表示出。__________。 31. 完成下列各题。 （1）图甲是小石同学设计的温度报警电路。电源两端电压保持不变，是定值电阻，是热敏电阻，的阻值随温度变化的关系如图乙所示，温度表为电流表改装而成，每当电流大于时，报警器就会触发报警。电流为时，环境的温度称为警戒温度。小石想通过调节电源或更换定值电阻将警戒温度提高到，请帮助他写出一种改装方法，并利用所学的电学知识进行解释。 （2）小明查阅资料发现：实验中有时需要用两个滑动变阻器共同调节电路中的电流，当电阻变化量相同时，若电路中电流改变明显，则该滑动变阻器可用作粗调，反之则用作微调。于是他设计了如图所示的电路：将最大阻值为10Ω的滑动变阻器M和最大阻值为200Ω的滑动变阻器N，接入两端电压恒为的电路中，开始时滑片均位于滑动变阻器的中点。当仅将滑动变阻器M接入电路的阻值增加时，电流表的示数减小了；当仅将滑动变阻器N接入电路的阻值增加时，电流表的示数减小了。分析判断滑动变阻器M用作粗调还是微调。 四、科普阅读题 32. 请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。 最强“弹弓”——电磁发射系统 如图甲所示，分别将两块软铁朝强磁体（导体）吸在干电池的两极，将该电池从铜线圈的一端放入，会观察到电池从另一端快速“弹出”（如图乙所示）。这是因为电池放入线圈后，其两极所吸的强磁体与线圈接触，使其间的线圈中有较大的电流通过，通电线圈与磁体之间存在相互作用力，将电池“弹出”，电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。 电磁发射系统适宜短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理，当电流通过飞行体时，飞行体会在磁场中受力而向前飞出，进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小，可以方便地控制发射的力度和速度，从而实现对各类型载荷的有效弹射。 电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题，如某次电磁发射实验中，在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端，这时飞行体受力向前运动，最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑，严重影响后续的使用。因此，电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流，发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力，对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）以下应用中，与电磁发射过程的能量转化相同的是______（选填选项前的字母，正确选项只有一个）。 A. 发电机 B. 电动机 C. 汽油机 （2）导轨的材料应具有的特性是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个）。 A. 导电性弱 B. 耐高温 C. 硬度大 （3）“电流在导轨上形成了长度大于一厘米烧蚀坑”，请写出这一过程中，电流产生巨大热量的依据______。 （4）小明尝试模拟电磁发射系统，他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上，给导轨通电，就有电流通过金属棒，使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度，可行的方案是______（写出一条即可）。 五、计算题 33. 在图所示的电路中，电源两端电压为且保持不变，电阻的阻值为。当开关S闭合后，电流表的示数为。求： （1）电压表的示数； （2）电阻消耗的电功率； （3）电流在内通过电阻所做的功。 34. 老旧小区改造的内容之一——电路增容，是指增加居民用电的总额定功率，为保障增容后的线路安全，需要更换入户线。以小明家为例，可以将为他家供电的入户线和他家所有用电器简化成如图所示的电路模型，R为入户线的总电阻，所有用电器两端的电压U=220V保持不变。增容前R=0.05Ω，他家用电的总额定功率P=8.8kW。 （1）增容前，当小明家用电达到总额定功率P时，求： ①入户线中的电流I； ②入户线上消耗的电功率P线。 （2）增容后，小明家用电的总额定功率增加了25%。假设小明家用电达到增容后的总额定功率时，新入户线上消耗的电功率仍为（1）中的P线，求新入户线的总电阻R′。 35. 电暖气是常见的家用电器之一，某电暖气的电路示意图如图甲所示。和是两个指示灯，和为电热丝，通过调节旋转开关可以改变电暖气的挡位。为避免引起火灾，使电暖气被碰倒时能够自动断开电路，可以在电路中接入一个“防倾倒开关”。“防倾倒开关”及其原理如图乙所示，在电暖气的底部有一个伸出外壳的塑料杆，当电暖气放置在水平地面时，塑料杆受到地面竖直向上的力而被顶起，接通顶部的触点。如果电暖气发生倾倒，塑料杆底部不受力，在弹簧的作用下顶部触点断开，电暖气便不再工作，该装置起到了“自动开关”的作用。在某次使用中，电暖气的旋钮开关接到挡位“1”时，消耗的电能是。已知，指示灯和的电阻很小可忽略不计。 （1）“防倾倒开关”最好应安装在图甲的电路示意图中、、、、哪一点处； （2）求电热丝的阻值； （3）当旋钮开关分别置于挡位1和挡位2时，求此电暖气的最大和最小功率的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $