考卷01（期末压轴题卷）九年级物理上学期新教材苏科版

九年级上学期期末物理压轴题考卷01（原卷版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版（2024版）九年级第十一章至十五章。 2．本卷平均难度系数0.65。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 下列估测最接近实际的是（ ） A. 人骑自行车的功率约 B. 家用荧光灯正常工作时的电流约 C. 家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约 D. 从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶，人对鸡蛋所做的功约 2．华为产品Mate60pro手机搭载麒麟9000S芯片，该芯片是在国内完成制造的，这标志着我国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．半导体 C．绝缘体 D．金属 3. 笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，小明使用笔记本电脑时发现，工作一段时间后，电脑会发热；为此笔记本很注意散热。当温度达到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑．如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作．根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是（　　） A. B. C. D. 4．扔实心球是初中重要体育项目，扔球过程中（不计空气阻力）包含的物理知识说法正确的是（     ） A．球在空中飞行过程中，没有力对球做功 B．球在落地过程中，动能转化为重力势能 C．球飞行到最高点时，其动能恰好为零 D．球在空中飞行的过程中，其机械能总量不变 5．用如图所示的滑轮提升重物，将重的物体在内匀速提升，已知拉力为，不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（　　） A．做的有用功是 B．拉力的功率是 C．该滑轮组的机械效率是60% D．动滑轮的重力为 6．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，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（    ）[水的比热容为] A．加热相同的时间，甲、乙两容器中的纯净水吸收的热量相等 B．将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 C．甲杯水中每分钟吸收的热量为 D．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 7．如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（  ） ①使用试电笔时，手不能接触试电笔笔尖的金属部分 ②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器 ③开关要连接在火线与用电器之间 ④冰箱的金属壳接地 A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．①④ 8. 如图所示，在、两点间分别接入电阻和灯泡，可完成多个电学实验，实验中对应的滑动变阻器作用，下列描述正确的是（ ） A. 探究电流与电压的关系——控制、间阻值不变 B. 探究电流与电阻关系——改变、间电阻大小 C. 测量定值电阻阻值——改变、间电压大小 D. 测量小灯泡的电阻——控制、间电压不变 9．如图所示，电源电压不变，为定值电阻，灯、分别标有“6V 6W”、“6V 1.2W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。当与接触时，电流表示数为0.3A，R0消耗的电功率为；当与接触时，消耗的电功率为。已知，下列说法不正确的是（　　） A．L1、L2的电阻之比为 B．电源电压为3.6V C．定值电阻的阻值为 D．分别与接触时，电路的总功率之比为 10. 大多数水果最适宜的储存温度为，小明设计了如图甲所示的电路图，监测温度变化，确保水果保鲜。电源电压恒为，是滑动变阻器，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示，报警仪由量程为的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，当温度达到时，报警仪指针指在表盘中央，开始报警。下列说法中正确的是（ ） A. 温度升高时，电路中的电流变小 B. 当报警仪电压时，环境温度不符合要求 C. 当电路中电流时，环境温度符合要求 D 若要降低报警温度，应将滑片向右移动 11．小明发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能，相关数据见图所示。下列说法正确的是（　　） A．开始计时30min的时间内，空调消耗的电能为 B．开始计时30min的时间内，送风一次 C．空调送风5min所消耗的电能为0.03kW∙h D．开始计时30min的时间内，空调制冷时的电功率为1.41kW 12．如图甲所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1上标有“XΩ 0.5A”，自制迷你电阻箱R2上标有“XΩ 1A”，电流表量程为“0~0.6A”，两个电压表的量程都是“0~15V”，在保证安全的前提下，改变电阻箱阻值，利用得到的数据绘制图像，图乙为某电压表与电流表示数变化的关系图，图丙是某电压表与某电阻阻值的关系图，判断下列说过正确的是（    ） A．R1上所标“X”应为20 B．电流表的示数范围是0.2A~0.6A C．R2的最大功率是0.9W D．电压表V2的示数范围是2V~4V 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（每空1分，共26分） 13. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轳，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______（省力/费力）杠杆来设计，支点是______（A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______（①/②）效果更好。 14. 如图甲所示是通过灯泡L和电阻R的电流随电压变化关系的图像，将它们接入如图乙所示的电路中。当只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8W，则电源电压为______V；再闭合开关S1，电流表的示数为______A，电路消耗的总功率为______W。 15．如图为一台“3V 3W”的手持迷你型小风扇，电动机线圈阻值为，则小风扇正常工作1 min电动机线圈产生的热量为 J；消耗的电能为 J；转化的机械能为 J。 16．如图装置，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，这是用 （热传递/做功）的方式使水的内能增加；软木塞飞出的过程中，瓶口有白雾产生，说明水蒸气通过 （热传递/做功）的方式使水蒸气的内能减小，这个过程中能量的转化与图 中的（甲/乙）汽油机工作过程是一致的，若某汽油机在工作时转速为3600r/min，则每分钟做功 次。 17.家庭电路中电流过大的原因除了电路短路外，还有一种可能是___________。如图所示，在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2，只闭合开关S时发现L1不亮，L2正常发光，则L1___________（选填“正常”、“短路”、“断路”），若此时正确使用测电笔接触a点，氖管___________（选填“会”或“不会”）发光。 18. 小明用电压表改装成了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻丝RMP与指针旋转角度θ成正比，整根电阻丝RMN的电阻为15Ω，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A；保持R0接入电路阻值不变，然后调节θ为60°时，电流表示数为0.4A（不考虑导线电阻对电路的影响）。 （1）当指针OP向右旋转时，电流表的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）将滑片OP旋转至M处时，电阻箱连入电路阻值为_______Ω；当调节θ为120°时，电压表的示数为_____V。 （3）为能满足测量0~180°的要求，重新调节电阻箱R0，满足要求的R0的最小阻值是_______Ω。 19. 如图甲将手机放在水平桌上的手机支架上保持静止，图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图。手机对支架的作用力可等效为图中的力，其大小始终等于手机的重力。已知该手机支架重为3N，，则支架的重心位于图丙中_____（选填“1”或“2”）位置，该手机的重力不大于_____N。若将该手机旋转90度横放在支架上，则支架更不易倾倒，这是因为_____。 20. 小明观察到电水壶的额定功率为1000W，电能表常数模糊不清.电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃用时8min，水的内能增加______J，电水壶的效率为______%，若家里只有电水壶工作，电能表指示灯闪烁400次，可推算出电能表常数为______imp/（kW·h）[]。 三、作图题（本题共3小题，共6分） 21. 按要求完成作图。 （1）如图（a）所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物，在杠杆A端施加最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出这个力的示意图以及阻力臂L2。 （2）如图（b）所示，用滑轮组提升重800N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重100N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F大小。 （3）如图（c）所示左、右两灯分别代表小汽车的左、右转向灯，请用笔画线完成图中用单刀双掷开关控制这两盏灯的电路。 四、计算题（本题共2小题，共12分） 22. 如图甲所示，有一辆总重为1.5×104N的汽车，经过一段水平路面后，发动机再以9×104W的恒定功率匀速爬上长200m、高20m的斜坡，用时20s。在此过程中求： （1）汽车爬坡时克服重力所做的功； （2）汽车发动机牵引力做的功； （3）汽车爬坡时所受阻力。 23．乐乐家有款电热水器，说明书上有工作原理示意图（如图甲），有“加热”和“保温”两挡，正常工作时电路的总功率分别为1210W和11W。试求： (1)当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于 （填“1”“2”或“中间”）。 (2)若不计电阻随温度的变化，忽略A、B指示灯电阻的影响，R1、R2阻值各为多大？ (3)若正常工作时，电热水器将20L水从40℃加热到60℃用时30min，求电热水器的加热效率？ (4)乐乐看到自家电能表如图乙所示1200imp/（kW·h ）是脉冲系数，表示消耗1kW·h 电能，单独让电热水器“加热”工作，发现2min电能表信号灯闪烁40次。求家庭电路的实际电压。 五、实验题（每空1分，共32分） 24.（5分）如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验时： （1）杠杆平衡是指杠杆处于静止或 ______状态。实验前，杠杆在图甲位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的螺母向 ______侧调节。 （2）如图乙，在A点挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，这是为了便于 ______，多次改变力和力臂的大小进行实验，数据记录如表格： 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 2.0 15 3.0 10 2 3.0 20 2.0 30 3 40 5 1.0 20 分析数据得出杠杆平衡平衡的条件是 ______。 （3）第三次实验完成后，沿原来方向拉杠杆使其从水平位置缓慢转过一定角度后静止，如图丙所示，此时杠杆处于 ______（选填“平衡”或“不平衡”）状态。 25.（8分）如下图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同，且实验中忽略热量损失。 (1)要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 ； (2)为比较不同燃料的热值，应选择图甲和图 进行实验，实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）。小明根据此原理开展了实验：在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像①、②，则可初步判断 的热值大（选填“燃料1”或“燃料2”）； (3)为比较不同物质的比热容，应选择甲和 图进行实验，加热相同一段时间后发现，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量，液体 的比热容小（选填“a”或“b”）； (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，取质量相等的另外两种燃料，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示，根据戊图可得燃料2和燃料1的热值之比为 ； 26.（6分）小明想要探究物体动能与哪些因素有关，实验过程如下。 （1）实验中，小球动能的大小是通过_________来反映的； （2）图甲、乙两次实验让同一小球从斜面的不同高度静止下落的目的是_______； （3）图甲和图乙实验中木块克服摩擦力做的功分别是W1、W2，则W1_____W2（选填“>”“<”或“=”），克服摩擦力做功的功率_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）小明又设计了如图丁所示的方案：让质量不同的两个小球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_____（选填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； （5）如图戊所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是_____。 27.（7分）小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。 （2）小明先探究“电阻一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。第1次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时通过电阻的电流为的 A．分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，过导体的电流和导体两端的电压成 。 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 5.0 6.0 7.0 8.0 I/A 0.61 0.7 0.79 （3）小明再探究“电压一定，电流与电阻的关系” a.他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中：断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值 （选填“增大”或“减小”），他这样操作的目的是： 。 表2 实验次序 1 2 3 4 R/Ω 10 20 30 50 I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 b.表2是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序 的数据，若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，实验所保持不变的电压U的取值范围应满足 V≤U≤ V。 28．（7分）小华用图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 (1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向右移动时灯泡变亮； (2)连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。 (3)测量过程中，滑片在某一位置时，电压表的示数为，为测量灯泡的额定功率，应缓慢将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为 V，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。 (4)小华根据实验数据画出小灯泡图像，如图丙实线所示，结合图像可知，当小灯泡两端电压为时，其实际功率的范围是______。 A． B． C． D． (5)据了解电压表的内阻虽然很大，但接通电路后仍有微小电流流过电压表，请你根据这一事实并结合电图分析判断，图甲电路引起测量的小灯泡电功率 （选填“偏大”或“偏小”）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级上学期期末物理压轴题考卷01（解析版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版（2024版）九年级第十一章至十五章。 2．本卷平均难度系数0.65。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 下列估测最接近实际的是（ ） A. 人骑自行车的功率约 B. 家用荧光灯正常工作时的电流约 C. 家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约 D. 从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶，人对鸡蛋所做的功约 【答案】B 【详解】A．人骑自行车的功率约，故A不符合题意； B．家用荧光灯的功率一般为40W，正常工作时的电流为 接近，故B符合题意； C．家用挂壁空调功率约为1kW，正常工作1h消耗电能约，故C不符合题意； D．一个鸡蛋重约0.5N，从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶举高的高度约2m，人对鸡蛋所做的功约为 故D不符合题意。 故选B。 2．华为产品Mate60pro手机搭载麒麟9000S芯片，该芯片是在国内完成制造的，这标志着我国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．半导体 C．绝缘体 D．金属 【答案】B 【详解】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，小明使用笔记本电脑时发现，工作一段时间后，电脑会发热；为此笔记本很注意散热。当温度达到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑．如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作．根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据工作系统和散热系统可以分别独立工作可知：电路应为并联电路； 根据当温度达到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑可知，S1应位于电动机所在的支路； 根据如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作可知，S2应为干路开关； 同时满足上述三个要求的电路为B图电路，故选B． 4．扔实心球是初中重要体育项目，扔球过程中（不计空气阻力）包含的物理知识说法正确的是（     ） A．球在空中飞行过程中，没有力对球做功 B．球在落地过程中，动能转化为重力势能 C．球飞行到最高点时，其动能恰好为零 D．球在空中飞行的过程中，其机械能总量不变 【答案】D 【详解】 A．实心球在空中飞行过程中，实心球受到重力的作用，且竖直方向上移动的距离，因此重力做功，故A错误； B．实心球落地的过程中，质量不变、高度降低、 速度增大，动能增大、重力势能减小，所以重力势能转化为动能，故B错误； C．实心球在空中做抛物线运动，在最高点时，竖直方向上无速度，但水平方向上有速度，动能不为0，故C错误； D．实心球在运动过程中不计空气阻力，无能量损失，因此机械能守恒，故D正确。 故选D。 5．用如图所示的滑轮提升重物，将重的物体在内匀速提升，已知拉力为，不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（　　） A．做的有用功是 B．拉力的功率是 C．该滑轮组的机械效率是60% D．动滑轮的重力为 【答案】C 【详解】 A．提升重物的过程中，做的有用功，故A不符合题意； B．图示中，滑轮组承重绳子为3根，绳端移动的距离 拉力所做的总功 拉力做功的功率，故B不符合题意； C．该滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．不计绳重及摩擦，据得，动滑轮的重力，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，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（    ）[水的比热容为] A．加热相同的时间，甲、乙两容器中的纯净水吸收的热量相等 B．将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 C．甲杯水中每分钟吸收的热量为 D．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 【答案】B 【详解】A．加热器不同，相同时间内释放的热量不同，不计热损失，加热相同的时间，甲、乙两容器中的纯净水吸收的热量不相等，故A错误； B．甲、乙两杯水温度升高到40℃时，都升高，加热时间之比为，都加热至沸腾，都升高，所需的时间之比为，故B正确； C．甲杯水中每分钟吸收的热量为，故C错误； D．乙杯水中每分钟吸收的热量为 甲、乙两杯水相同时间吸收的热量之比 由得：升高的温度 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为，故D错误。 故选B。 7．如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（  ） ①使用试电笔时，手不能接触试电笔笔尖的金属部分 ②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器 ③开关要连接在火线与用电器之间 ④冰箱的金属壳接地 A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．①④ 【答案】C 【详解】①使用试电笔时，笔尖金属体要直接与导线接触，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖，否则容易发生触电事故，故①符合题意； ②一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器，会造成总电流过大，易引发火灾，故②不符合题意； ③当用电器的开关接在零线上时，即使断开开关，用电器仍带电，易发生触电事故，所以控制用电器的开关要连接在火线与用电器之间，故③符合题意； ④电冰箱有金属外壳，要使用三脚插头和三孔插座，将电冰箱的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生，故④符合题意。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. 如图所示，在、两点间分别接入电阻和灯泡，可完成多个电学实验，实验中对应的滑动变阻器作用，下列描述正确的是（ ） A. 探究电流与电压的关系——控制、间阻值不变 B. 探究电流与电阻关系——改变、间电阻大小 C. 测量定值电阻阻值——改变、间电压大小 D. 测量小灯泡的电阻——控制、间电压不变 【答案】C 【详解】A．探究电流与电压的关系，需要改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器的作用是改变、间电阻两端电压，故A错误； B．探究电流与电阻关系，需要保持定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器的作用是保持、间电阻两端电压不变，故B错误； C．测量定值电阻阻值，需要进行多次实验，即改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器的作用是改变、间电压大小，故C正确； D．测量小灯泡的电阻，需要改变灯泡两端电压，得到不同电压下灯泡的电阻，因此滑动变阻器的作用是改变、间电压大小，故D错误。 故选C。 9．如图所示，电源电压不变，为定值电阻，灯、分别标有“6V 6W”、“6V 1.2W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。当与接触时，电流表示数为0.3A，R0消耗的电功率为；当与接触时，消耗的电功率为。已知，下列说法不正确的是（　　） A．L1、L2的电阻之比为 B．电源电压为3.6V C．定值电阻的阻值为 D．分别与接触时，电路的总功率之比为 【答案】D 【详解】A．由可得，两灯泡的电阻 则L1、L2的电阻之比 故A正确，不符合题意； BC．当S与a接触时，R0与L1串联，电流表测电路中的电流，设此时电路中的电流为，当S与b接触时，R0与L2串联，电流表测电路中的电流，设此时电路中的电流为I2；由可得，两种情况下电路中的电流之比 当S与b接触时，R0与L2串联，电流I2 设电源两端的电压为U，则有 联立以上两式解得 ， 故BC正确，不符合题意； D．分别与接触时，电路的总功率之比为 故D错误，符合题意。 故选D。 10. 大多数水果最适宜的储存温度为，小明设计了如图甲所示的电路图，监测温度变化，确保水果保鲜。电源电压恒为，是滑动变阻器，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示，报警仪由量程为的电压表改装而成。闭合开关S，将滑片调至某一位置固定，当温度达到时，报警仪指针指在表盘中央，开始报警。下列说法中正确的是（ ） A. 温度升高时，电路中的电流变小 B. 当报警仪电压时，环境温度不符合要求 C. 当电路中电流时，环境温度符合要求 D 若要降低报警温度，应将滑片向右移动 【答案】C 【详解】由图可知，Rt与R0串联，电压表（报警仪）测量Rt两端的电压； A．由图乙可知，温度升高时，Rt变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故A错误； B．由图可知，当温度达到时，Rt的阻值为30Ω，报警仪指针指在表盘中央，示数为1.5V，电路电流为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器连入电路的阻值为 当报警仪电压时，滑动变阻器两端的电压为 电路电流为 Rt的阻值为 由图乙可知，此时环境温度低于4℃，环境温度符合要求，故B错误； C．由B项分析可知，当电路中电流等于0.05A时，环境温度为4℃。当电路中电流小于0.05A时，由欧姆定律可知，电路中的总电阻会增大，滑动变阻器R0的阻值不变，由串联电路的总电阻与分电阻的关系可知，此时热敏电阻Rt的阻值将变大。由图乙可知，此时的环境温度应低于4℃。环境温度符合要求。故C正确； D．因报警时电压表的示数不变，若要降低报警温度时，因热敏电阻Rt的阻值变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器连入电路的阻值变大，则滑片应向左移动，故D错误。 故选C。 11．小明发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能，相关数据见图所示。下列说法正确的是（　　） A．开始计时30min的时间内，空调消耗的电能为 B．开始计时30min的时间内，送风一次 C．空调送风5min所消耗的电能为0.03kW∙h D．开始计时30min的时间内，空调制冷时的电功率为1.41kW 【答案】D 【详解】A．由图可知，开始计时30min的时间内，电能表的示数从1700.0kW∙h变为1700.5kW∙h，所以空调消耗的电能为0.5kW∙h，等于，故A错误； B．根据题意，空调一次“制冷—送风”循环的时间为 则开始计时30min的时间内空调完成“制冷—送风”循环2次，则送风至少2次，故B错误； C．由图可知，空调送风状态的电功率为0.18kW，则送风工作5min所消耗的电能为 故C错误； D．开始计时30min的时间内，空调完成“制冷—送风”循环2次，总共制冷工作20min，送风状态总共工作10min，送风工作总共消耗的电能为 由图中电能表测出，空调消耗的电能为0.5kW∙h，即，故制冷工作总共消耗的电能为 则空调制冷时的电功率为 故D正确。 故选D。 12．如图甲所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1上标有“XΩ 0.5A”，自制迷你电阻箱R2上标有“XΩ 1A”，电流表量程为“0~0.6A”，两个电压表的量程都是“0~15V”，在保证安全的前提下，改变电阻箱阻值，利用得到的数据绘制图像，图乙为某电压表与电流表示数变化的关系图，图丙是某电压表与某电阻阻值的关系图，判断下列说过正确的是（    ） A．R1上所标“X”应为20 B．电流表的示数范围是0.2A~0.6A C．R2的最大功率是0.9W D．电压表V2的示数范围是2V~4V 【答案】C 【详解】A．分析题及图可知，图乙是电压表V2和电流表的关系图，图丙是电压表V1和R2的关系图，由图乙知电源电压为6V，丙中当R2=20Ω时，U1=2V，则U2=4V，由串联分压，电压与电阻成正比可得得R1= 10Ω，故A错误； B．假设R2=0，此时电路中的电流 因为定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A，因此在保证安全的前提下电路的最大电流为0.5A；当滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小电流为 因此电流表的示数范围是0.2A~0.5A，故B错误； C．根据P=UI，R2的功率为 因此当R2=R1=10Ω，功率最大，则R2的最大功率是 故C正确； D．当R2调至最大20Ω时，其分压最大，U2max =4V；当电路中电流最大为0.5A时，滑动变阻器R2的电阻最小，其两端电压最小，因此R2两端电压最小为 U2min =6V-0.5A×10Ω=1V 因此电压表V2的示数范围是1V~4V，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（每空1分，共26分） 13. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轳，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______（省力/费力）杠杆来设计，支点是______（A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______（①/②）效果更好。 【答案】 ①. 省力 ②. B ③. ① 【详解】[1][2]为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于轮围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。 [3]为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。 14. 如图甲所示是通过灯泡L和电阻R的电流随电压变化关系的图像，将它们接入如图乙所示的电路中。当只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8W，则电源电压为______V；再闭合开关S1，电流表的示数为______A，电路消耗的总功率为______W。 【答案】 ①. 2 ②. 0.6 ③. 1.2 【详解】[1]由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，由图像可知，当、时，小灯泡的实际功率为0.8W，由此可知，电源电压为2V。 [2]再闭合开关S1时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过L的电流不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时电阻R的电压 由图像可知，通过R的电流，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 [3]电路消耗的总功率 15．如图为一台“3V 3W”的手持迷你型小风扇，电动机线圈阻值为，则小风扇正常工作1 min电动机线圈产生的热量为 J；消耗的电能为 J；转化的机械能为 J。 【答案】 12 180 168 【详解】[1][2][3]小风扇正常工作时，通过电动机的电流为 根据焦耳定律，1 min内电动机线圈产生的热量为 小风扇正常工作1 min消耗的电能为 电动机工作时，消耗的电能一部分转化为线圈的内能（热量），另一部分转化为机械能，则转化的机械能为 16．如图装置，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，这是用 （热传递/做功）的方式使水的内能增加；软木塞飞出的过程中，瓶口有白雾产生，说明水蒸气通过 （热传递/做功）的方式使水蒸气的内能减小，这个过程中能量的转化与图 中的（甲/乙）汽油机工作过程是一致的，若某汽油机在工作时转速为3600r/min，则每分钟做功 次。 【答案】 热传递 做功 丙 1800 【详解】[1][2] 酒精燃烧放热，将化学能转化为内能，再通过热传递将内能传递给水，所以水的内能增加，温度升高。水蒸气对软木塞，将内能转化为机械能，所以水蒸气内能减少， 这是通过做功的方式改变水蒸气的内能。 [3]水蒸气对软木塞，此时内能转化为机械能，图乙为压缩冲程，机械能转化为内能；图丙为做功冲程，内能转化为机械能，因此这个过程中能量的转化与图甲中的汽油机工作过程是一致的。 [4]汽油机每个工作循环4个冲程，每个工作循环做功1次，曲轴带动飞轮转2r，若某汽油机在工作时转速为3600r/min，则每分钟做功1800次。 17.家庭电路中电流过大的原因除了电路短路外，还有一种可能是___________。如图所示，在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2，只闭合开关S时发现L1不亮，L2正常发光，则L1___________（选填“正常”、“短路”、“断路”），若此时正确使用测电笔接触a点，氖管___________（选填“会”或“不会”）发光。 【答案】 ①. 用电器实际总功率过大（或超负荷运行） ②. 短路 ③. 不会 【解析】 【详解】[1]短路时“电路中的电流非常大”，这是因为电压一定，短路时电阻很小，根据知电流很大。除了短路外，因为电压一定，根据知电路中电流过大的原因还有电路中用电器总功率过大。 [2]如图所示，在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2，只闭合开关S时，L1和L2串联。如果L1断路，则火线与零线不能构成通路，则L2不能发光，所以L1没有断路；由于L2正常发光，则L2两端电压达到额定电压220V，根据串联电路电压特点知，故障是L1短路。 [3]由于L1被短路，L2两端的电压是220V，则a点与零线之间没有电压，此时用测电笔接触a点，电流不会经过测电笔、人体、流向大地，即测电笔也被短路，氖管不会发光。 18. 小明用电压表改装成了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻丝RMP与指针旋转角度θ成正比，整根电阻丝RMN的电阻为15Ω，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A；保持R0接入电路阻值不变，然后调节θ为60°时，电流表示数为0.4A（不考虑导线电阻对电路的影响）。 （1）当指针OP向右旋转时，电流表的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）将滑片OP旋转至M处时，电阻箱连入电路阻值为_______Ω；当调节θ为120°时，电压表的示数为_____V。 （3）为能满足测量0~180°的要求，重新调节电阻箱R0，满足要求的R0的最小阻值是_______Ω。 【答案】（1）变小 （2） ①. 10 ②. 3 （3）15 【小问1详解】 根据题图可知指针OP向右旋转时电阻变大，电路的总电阻变大，根据可知电路中电流变小，电流表的示数变小。 【小问2详解】 [1][2]将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A；电源电压U=IR0=0.6A×R0 保持R0接入电路阻值不变，接入电路的电阻丝RMP与指针旋转角度θ成正比，整根电阻丝RMN的电阻为15Ω，调节θ为60°时，接入电路的电阻为总电阻的三分之一，故 电流表示数为0.4A；电源电压U=I(R0+R')=0.4A×(R0+5Ω) 解得R0=10Ω，U=6V；当调节θ为120°时，接入电路的电阻为总电阻的三分之二，故 此时两个电阻大小相等，分得的电压相等，均为电源电压的一半，故电压表的示数为3V。 【小问3详解】 θ为180°时电压表示数最大，R''=15Ω；根据串联分压规律知R'0∶R''=（U-U'V）∶U'V，即R'0∶15Ω=(6V-3V)∶3V 解得R'0=15Ω。 19. 如图甲将手机放在水平桌上的手机支架上保持静止，图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图。手机对支架的作用力可等效为图中的力，其大小始终等于手机的重力。已知该手机支架重为3N，，则支架的重心位于图丙中_____（选填“1”或“2”）位置，该手机的重力不大于_____N。若将该手机旋转90度横放在支架上，则支架更不易倾倒，这是因为_____。 【答案】 ①. 2 ②. 3 ③. 重心降低 【详解】[1]由于支架可看作一个杠杆，C为支点，手机对支架的力可以等效为动力，使得杠杆逆时针转动，则阻力必须使得杠杆顺时针转动，则支架竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧，故支架的重心位于图丙中2位置。 [2]动力F1（G手机）的力臂为AC，阻力F2=G支=3N，阻力臂为CD，由可知AC=CD ，由杠杆平衡条件可得，解得F1=3N，所以该手机的重力不大于3N。 [3]若将该手机旋转90度横放在支架上，重心降低，所以支架更不易倾倒。 20. 小明观察到电水壶的额定功率为1000W，电能表常数模糊不清.电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃用时8min，水的内能增加______J，电水壶的效率为______%，若家里只有电水壶工作，电能表指示灯闪烁400次，可推算出电能表常数为______imp/（kW·h）[]。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]水增加的内能为 [2]此过程中消耗的电能为 电水壶的效率为 [3]电能表常数为 三、作图题（本题共3小题，共6分） 21. 按要求完成作图。 （1）如图（a）所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物，在杠杆A端施加最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出这个力的示意图以及阻力臂L2。 （2）如图（b）所示，用滑轮组提升重800N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重100N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F大小。 （3）如图（c）所示左、右两灯分别代表小汽车的左、右转向灯，请用笔画线完成图中用单刀双掷开关控制这两盏灯的电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力与阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。O为图中杠杆的支点，动力作用在A点时，以OA为力臂时动力臂最长，此时动力F1最小，由此作出F1的示意图；反向延长F2的作用线，过O点作阻力F2作用线的垂线，垂线段的长即为阻力F2的力臂L2，如图所示： 【小问2详解】 图中只有一个动滑轮，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，有三段绳子承担物重，这是最省力的绕法。 绳重和摩擦均不计，拉力 如图所示： 【小问3详解】 由题意可知，单刀双掷开关向左闭合时，左转向灯与电源组成电路；单刀双掷开关向右闭合时，右转向灯与电源组成电路，则实物图的连接如图所示： 四、计算题（本题共2小题，共12分） 22. 如图甲所示，有一辆总重为1.5×104N的汽车，经过一段水平路面后，发动机再以9×104W的恒定功率匀速爬上长200m、高20m的斜坡，用时20s。在此过程中求： （1）汽车爬坡时克服重力所做的功； （2）汽车发动机牵引力做的功； （3）汽车爬坡时所受阻力。 【答案】（1）3.0×105J；（2）1.8×106J；（3）7500N 【详解】解：（1）汽车爬坡时克服重力所做的功 （2）汽车发动机牵引力做的功为 （3）汽车爬坡时，克服阻力做的功为额外功，汽车克服阻力做的额外功为 由可得，汽车爬坡时所受阻力为 答：（1）汽车爬坡时克服重力所做的功3×105J； （2）汽车发动机牵引力做的功1.8×106J； （3）汽车爬坡时所受阻力7500N。 23．乐乐家有款电热水器，说明书上有工作原理示意图（如图甲），有“加热”和“保温”两挡，正常工作时电路的总功率分别为1210W和11W。试求： (1)当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于 （填“1”“2”或“中间”）。 (2)若不计电阻随温度的变化，忽略A、B指示灯电阻的影响，R1、R2阻值各为多大？ (3)若正常工作时，电热水器将20L水从40℃加热到60℃用时30min，求电热水器的加热效率？ (4)乐乐看到自家电能表如图乙所示1200imp/（kW·h ）是脉冲系数，表示消耗1kW·h 电能，单独让电热水器“加热”工作，发现2min电能表信号灯闪烁40次。求家庭电路的实际电压。 【答案】(1)1 (2)40Ω；4360Ω (3)77.1% (4)200V 【详解】（1）若要处于加热状态，需要电功率最大，由题意可知电压不变，需要电阻最小，故开关S应接1，电路的总电阻最小。 （2）因为不计电阻随温度的变化，忽略A、B指示灯电阻的影响，加热时只有R1接入电路，功率为P加=1210W，R1的阻值 保温时，S接2时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，则总电阻为 R2的阻值 （3）水的质量为 水吸收的热量为 消耗的电能为 电热水器的加热效率为 （4）电热水器单独工作时，消耗的电能为 热水壶的实际功率为 热水壶的实际电压为 五、实验题（每空1分，共32分） 24.（5分）如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验时： （1）杠杆平衡是指杠杆处于静止或 ______状态。实验前，杠杆在图甲位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的螺母向 ______侧调节。 （2）如图乙，在A点挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，这是为了便于 ______，多次改变力和力臂的大小进行实验，数据记录如表格： 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 2.0 15 3.0 10 2 3.0 20 2.0 30 3 40 5 1.0 20 分析数据得出杠杆平衡平衡的条件是 ______。 （3）第三次实验完成后，沿原来方向拉杠杆使其从水平位置缓慢转过一定角度后静止，如图丙所示，此时杠杆处于 ______（选填“平衡”或“不平衡”）状态。 【答案】 ①. 匀速转动 ②. 左 ③. 测量力臂大小 ④. 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2） ⑤. 平衡 【详解】（1）[1]当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，我们就说杠杆处于平衡状态。 [2]调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调。图中杠杆左端高，因此可将杠杆左端的螺母向左调节。 （2）[3]探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，可以让力臂与杠杆重合，这样方便测量力臂。 [4]分析表中实验数据可得杠杆平衡条件为：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）。 （3）[5]图丙中的杠杆处于静止状态，属于平衡状态。 25.（8分）如下图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同，且实验中忽略热量损失。 (1)要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 ； (2)为比较不同燃料的热值，应选择图甲和图 进行实验，实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）。小明根据此原理开展了实验：在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像①、②，则可初步判断 的热值大（选填“燃料1”或“燃料2”）； (3)为比较不同物质的比热容，应选择甲和 图进行实验，加热相同一段时间后发现，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量，液体 的比热容小（选填“a”或“b”）； (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，取质量相等的另外两种燃料，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示，根据戊图可得燃料2和燃料1的热值之比为 ； 【答案】(1)天平 (2) 乙 液体升高的温度 燃料2 (3) 丙 小于 a (4)8:3 【详解】（1）实验中要控制甲、乙、丙烧杯内液体的质量相同，因此还需要天平测量质量。 （2）[1]若要比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中，液体种类和质量相同，通过液体升高的温度得出吸热多少，来比较两种燃料燃烧放出热量的多少，从而比较两种燃料的热值大小。 [3]由图丁可知，当燃料燃尽时，图线②的温度变化大，说明相同质量的1、2燃料完全燃烧时燃料2放出的热量多，则燃料2的热值大。 （3）[1]为比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化量相同，通过比较加热时间（即比较吸收热量的多少），进而判断两种液体比热容的大小关系，故应选择甲和丙两图进行实验。 [2][3]加热相同一段时间后，即吸收相同热量时，液体a升温多，由公式 可知，液体a的比热容较小，液体b的比热容较大，故质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （4）对于燃料1来说，在相同时间内放出的热量是相同的，由图戊可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，则水吸收的热量为 燃料1用了10min才燃烧完，且5min后水沸腾，则整个过程中水吸收的热量为 不考虑热损失，则燃料1放出的热量为 燃料1热值为 对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，则燃料2放出的热量为 燃料2热值为 解得两种燃料热值之比为 26.（6分）小明想要探究物体动能与哪些因素有关，实验过程如下。 （1）实验中，小球动能的大小是通过_________来反映的； （2）图甲、乙两次实验让同一小球从斜面的不同高度静止下落的目的是_______； （3）图甲和图乙实验中木块克服摩擦力做的功分别是W1、W2，则W1_____W2（选填“>”“<”或“=”），克服摩擦力做功的功率_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）小明又设计了如图丁所示的方案：让质量不同的两个小球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_____（选填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； （5）如图戊所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是_____。 【答案】（1）木块被撞击移动距离 （2）控制小球到达水平面的速度不同 （3） ①. < ②. 变小 （4）不能 （5）c 【解析】 【小问1详解】 实验中，小球的动能不能直接得到，通过小球撞击木块后，木块移动的距离来判断小球动能的大小，木块移动的距离越远，小球的动能越大，使用了转换法。 【小问2详解】 图甲、乙两次实验让同一小球从斜面的不同高度静止下落，小球的质量相同，下滑高度不同，则小球达到水平面时的速度不同，因此目的是为了控制小球到达水平面的速度不同。 【小问3详解】 [1][2]木块克服摩擦力做功，甲、乙实验中接触面粗糙程度相同，木块对水平面的压力相同，则木块受到摩擦力的大小相同，乙中木块被推动的距离更远，因此；木块滑行过程中，受到摩擦力的大小不变，速度越来越小，根据可知，克服摩擦力做功的功率变小。 【小问4详解】 让质量不同的两个小球两次将同一弹簧压缩到相同程度，弹性势能相同，相同的弹性势能转化为动能，由于质量不同，故小球的速度不同，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做无法控制小球的速度相同，故不能验证动能与质量的关系。 【小问5详解】 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，轨道光滑，不计空气阻力，机械能守恒。a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，这是不可能的；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度。综上可知，小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c。 27.（7分）小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。( ) （2）小明先探究“电阻一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。第1次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时通过电阻的电流为的 A．分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，过导体的电流和导体两端的电压成 。 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 5.0 6.0 7.0 8.0 I/A 0.61 0.7 0.79 （3）小明再探究“电压一定，电流与电阻的关系” a.他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中：断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值 （选填“增大”或“减小”），他这样操作的目的是： 。 表2 实验次序 1 2 3 4 R/Ω 10 20 30 50 I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 b.表2是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序 的数据，若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，实验所保持不变的电压U的取值范围应满足 V≤U≤ V。 【答案】 0.5 正比 增大 电压表示数 4 7.5 10 【详解】（1）[1]由电路图知，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故P以左电阻丝连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示： （2）[2]第3次实验时电流表的读数如图丙所示，图中电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流大小为0.5A，则此时流经电阻的电流为0.5A。 [3]由表中数据，考虑到误差因素，电压与电流之比 为一定值，可以得出结论：在电阻一定的情况下，过导体的电流和导体两端的电压成正比。 （3）[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大。 [5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，目的是使电压表的示数不变。 [6]由欧姆定律，变阻器的最大电阻为50Ω，当电阻为50Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流 即第4组数据不符合实际。 [7][8]滑动变阻器的规格是“50Ω ，1A”，表示变阻器允许的最大电流为1A，因电流表选用大量程0﹣3A，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A，由欧姆定律的变形公式，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：R1＝10Ω，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为 UV大＝I大R1＝1A×10Ω＝10V 当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为UV小，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U﹣UV小，由分压原理 即 ，因UV小为一定值，故上式左边为一定值，右边也为一定值，故当变阻器连入最大电阻50Ω时，对应的最大定值电阻为50Ω，代入有：UV＝7.5V。综上，实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足7.5V～10V。 28．（7分）小华用图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 (1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向右移动时灯泡变亮； (2)连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。 (3)测量过程中，滑片在某一位置时，电压表的示数为，为测量灯泡的额定功率，应缓慢将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为 V，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。 (4)小华根据实验数据画出小灯泡图像，如图丙实线所示，结合图像可知，当小灯泡两端电压为时，其实际功率的范围是______。 A． B． C． D． (5)据了解电压表的内阻虽然很大，但接通电路后仍有微小电流流过电压表，请你根据这一事实并结合电图分析判断，图甲电路引起测量的小灯泡电功率 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】．(1) (2)将滑动变阻器的滑片向右移动 (3) 右 2.5 0.5 (4)B (5)偏大 【详解】（1）滑动变阻器应按照“一上一下”的方法串联在电路中，为使滑片向右移动时灯泡变亮，则应使滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应把滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示： （2）开关闭合前，为了保护电路，滑片置于电阻最大处，即最左端。闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，而小灯泡不发光原因可能是其实际功率太小，故应将滑动变阻器的滑片向右滑动，观察灯泡是否发光。 （3）[1][2]电压表示数为2V，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，使小灯泡两端的电压增大为2.5V，故应向右移动滑片，直到电压表示数达到小灯泡的额定电压2.5V，此时小灯泡正常发光。 [3]由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （4）由图丙可知，小灯泡的电阻随着两端电压的增大而增大，当小灯泡在额定电压下工作时，小灯泡的电阻为 当小灯泡在2V电压下工作时，其电阻小于12.5Ω，电流小于0.2A，小灯泡的实际功率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）测量小灯泡电功率时，应测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，由图可知，电压表与灯泡并联，测量的灯泡电压值是准确的，而电流表实际测量的是通过灯泡和电压表的总电流，即灯泡的电流值偏大，由可知，测量的小灯泡电功率将偏大。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $