精品解析：安徽省蚌埠市部分学校2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

安徽省蚌埠市部分学校2025-2026学年九年级上学期 期末考试物理试题 第十三章～第十九章 注意事项：共四大题23小题，满分70分 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管，发现吸管被排斥，说明吸管带___________电荷（选填“正”或“负”）。 2. 图甲、乙是小雯同学使用测电笔的两种方法，正确的是__________。 3. 在如图甲所示的家庭电路中，当开关闭合后灯正常发光，小明用测电笔接触B点，测电笔的氖管______（选填“能”或“不能”）发光。 4. 如图所示，将两根导线连接时，两根导线要接触充分并连接牢固，否则容易造成接头处的__________变大，从而导致该处产生的热量变多，加速导线老化，埋下安全隐患。 5. 在如图所示的电路中，当开关S闭合时，电压表V1的示数为3V，V2的示数为6V，则电源电压为______V． 6. 在如图所示电路的“◯”位置，接入电流表或电压表，开关S闭合时，两灯泡均能发光，则甲、乙处接入的分别是__________。 7. 如图所示，电阻，闭合断开时，电流表的示数为0.4A；闭合和时，电流表的示数为0.7A，则电阻的阻值为__________。 8. 两个相同容器中分别装入初温为、质量为100g的水和某液体，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，则液体的比热容为__________。 9. 2025年11月25日，搭载鸿蒙系统6.0的某国产手机正式上市，其配置的电池容量为，可以理解为以6000mA的电流充电，其电量由0上升到需要1h，支持最大充电功率为100W，充电电压为5V，则将电池从的电量充满至少需要__________h。 10. 在测量并联电路中干路的电流时，某同学连接了如图所示的电路，闭合开关前检查到电路连接错了，分析后发现只需要改动一根导线的连接位置即可。请你在需要改动的导线上打“×”，然后画出正确的连接。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 下列生活场景符合安全用电要求的是（　　） A. 用湿布擦拭电器 B. 电线起火立即用水扑灭 C. 发现有人触电立即用手把他拉开 D. 家用电器金属外壳接地 12. 某个带开关和指示灯的插线板，开关断开时，指示灯不亮，插孔不能提供电压；开关闭合时，指示灯亮，插孔可以提供电压；如果指示灯损坏，不影响插孔的使用。符合安全用电及以上要求的连接方式是（　　） A. B. C. D. 13. 液氢液氧火箭发动机示意图如图所示。输送装置将液氢和液氧输送到燃烧室燃烧，产生高温高压气体从喷口喷出，推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 液氢在燃烧室内燃烧时，内能转化为化学能 B. 使用液氢为燃料，是利用了其比热容大的性质 C. 高温高压气体推动火箭前进，与汽油机做功冲程的能量转化相似 D. 火箭前进时，燃气的内能全部转化为火箭的机械能 14. 小林利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”，下列说法正确的是（　　） A. 连接电路时，开关要闭合，是为了防止错误连接引起短路 B. 闭合开关后两灯均不亮，电压表有示数，则可能是灯接触不良 C. 若想测量两端电压，只需将电压表点的接线换到点即可 D. 更换不同规格的小灯泡多次实验的目的与多次探究杠杆平衡条件的目的相同 15. 有三根完全相同的导线，它们的阻值均为，将其中一根导线剪断一半，阻值变为；将另一根导线从中间对折，阻值变为。则（　　） A B. C. D. 16. 如图所示的实验中，燃料甲、乙的质量相同，液体a、b的质量相同，燃料充分燃尽后液体升高的温度为（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） ①若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越大 ②若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越小 ③若a、b为同种液体，则越大，燃料热值越大 ④若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越小 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 17. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片从中点向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变小，示数变小，电压表V示数变大 B. 电流表示数变小，示数不变，电压表V示数不变 C. 电压表V的示数与电流表示数的比值变大 D. 电流表的示数之差与电压表示数的乘积变大 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18. 如图，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为、的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。 （1）若想利用该装置探究“不同物质的吸热能力”，则应在两瓶中加入质量相同的不同液体，且电阻和的阻值应__________。 （2）小明同学利用该装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”，在两瓶中加入质量都相同的同种液体，通电一段时间后，温度计的示数升高得快，说明__________。 19. 为了测量定值电阻的阻值，某同学设计了如图所示的电路图。 序号 1 2 3 电压表示数 1 2 2.4 电流表示数 01 0.18 0.24 （1）按设计的电路图连接电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表指针不偏转，电压表指针有明显的偏转，则可能的故障是__________。 （2）排除故障后多次测量，得到的实测数据如表，则电阻的阻值应记录为__________。（结果保留1位小数） 20. 某实验小组设计了如图甲所示的测量小灯泡电功率的实验电路，已知所使用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）根据实验电路图，用笔画线表示导线将图乙中的实物电路连接完整。（要求实物电路与实验电路图对应，电流表选择小量程） （2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图丙所示，为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动。 （3）改变小灯泡两端的电压，测量出了三组数据，记录数据的同学没有将数据填在表格中，而是随手写在草稿纸上，如图丁，根据草稿纸上的数据可判断出小灯泡的额定功率为__________W。 （4）若小灯泡两端的电压为时，电功率为；小灯泡两端的电压为时，小灯泡的电功率为，则（　　） A. B. C. D. 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图甲所示电路中，为定值电阻，电阻和小灯泡L的图像如图乙所示。闭合开关S，电流表的示数为0.2A，求： （1）电阻的阻值； （2）通电1min，电流通过产生的热量； （3）电路的电功率。 22. 某汽车的后视镜镜片上配备了加热片，且该加热片有低功率除雾和高功率除霜两个挡位，以保持镜面清晰，确保驾驶安全。加热电路如图所示，电源电压恒为和为加热片，且。求：［玻璃片比热容，不考虑热量散失］ （1）除雾时，电路工作1min消耗的电能； （2）除雾时，电路工作1min能使镜片升高，后视镜镜片的质量； （3）除霜时，电路的发热功率。 23. 如图所示电路，电源两端电压保持不变，为定值电阻，，且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时，电阻的电功率为，电流表的示数为；当开关断开、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电阻的电功率为，电流表的示数为，已知。 （1）求与的比值； （2）求； （3）当开关都断开，滑动变阻器的滑片P在某位置时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数与电压表的示数之比，的电功率为10W，求此时的电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省蚌埠市部分学校2025-2026学年九年级上学期 期末考试物理试题 第十三章～第十九章 注意事项：共四大题23小题，满分70分 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管，发现吸管被排斥，说明吸管带___________电荷（选填“正”或“负”）。 【答案】负 【解析】 【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。当橡胶棒靠近吸管时，吸管被排斥，根据同种电荷相互排斥的原理，说明吸管也带负电荷。 2. 图甲、乙是小雯同学使用测电笔的两种方法，正确的是__________。 【答案】甲 【解析】 【详解】使用测电笔时，笔尖接触被检测的导线，如果手不接触笔尾金属体时，不能形成回路，就没有电流通过，笔尖无论接触火线还是零线，氖管都不发光，所以手一定要接触笔尾的金属体，氖管发光时接触的是火线，氖管不发光时接触的是零线，图甲操作正确。 3. 在如图甲所示的家庭电路中，当开关闭合后灯正常发光，小明用测电笔接触B点，测电笔的氖管______（选填“能”或“不能”）发光。 【答案】不能 【解析】 【详解】开关闭合后灯正常发光，B点与零线接触，零线与大地之间的电压为零，所以测电笔的氖管不能发光。 4. 如图所示，将两根导线连接时，两根导线要接触充分并连接牢固，否则容易造成接头处的__________变大，从而导致该处产生的热量变多，加速导线老化，埋下安全隐患。 【答案】电阻 【解析】 【详解】当两根导线连接时，如果接触不充分，那么接头处的接触面积就会减小。根据电阻的影响因素，在材料、长度等条件相同的情况下，横截面积越小，电阻越大。由焦耳定律可知，当电路中的电流和通电时间 一定时，接头处电阻变大，产生的热量就会变多。所以，两根导线接触不充分、连接不牢固时，容易造成接头处的电阻变大。 ‌ 5. 在如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1的示数为3V，V2的示数为6V，则电源电压为______V． 【答案】9 【解析】 【详解】由图可知，两灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1的电压，则灯泡L1两端电压为3V；电压表V2测量灯泡L2的电压，则灯泡L2两端的电压为6V；由于串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以电源电压为3V+6V=9V． 6. 在如图所示电路的“◯”位置，接入电流表或电压表，开关S闭合时，两灯泡均能发光，则甲、乙处接入的分别是__________。 【答案】电流表和电压表 【解析】 【详解】电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路，开关S闭合时，两灯泡均能发光，若乙圆圈为电流表，则闭合开关时会造成灯泡L2短路；故下面的乙圆圈为电压表，甲圆圈为电流表，测通过L2的电流。此时灯L1和L2并联 ，电压表测L2两端的电压，两灯泡均能发光。 7. 如图所示，电阻，闭合断开时，电流表的示数为0.4A；闭合和时，电流表的示数为0.7A，则电阻的阻值为__________。 【答案】40 【解析】 【详解】闭合S1断开S2时，电路为R1简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，根据欧姆定律可知电源电压 闭合S1和S2时，两电阻并联，电流表测量干路电流，由于R1两端的电压不变，根据欧姆定律可知流过R1的电流不变，仍为0.4A；根据并联电路的电流特点可知通过电阻的电流为 电阻的阻值为 8. 两个相同容器中分别装入初温为、质量为100g的水和某液体，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，则液体的比热容为__________。 【答案】 【解析】 【详解】标准大气压下，水的凝固点为0℃，所以图中右边的图像为水的温度随时间变化图像，则左边的图像为液体M的温度随时间变化图像。单位时间内它们放出的热量相等，0∼t2时间段内，水放出热量 液体M放出的热量QM=Q水=6720J 由可得，液体M的比热容为 9. 2025年11月25日，搭载鸿蒙系统6.0的某国产手机正式上市，其配置的电池容量为，可以理解为以6000mA的电流充电，其电量由0上升到需要1h，支持最大充电功率为100W，充电电压为5V，则将电池从的电量充满至少需要__________h。 【答案】0.24 【解析】 【详解】根据公式，已知电池容量为，充电电压，则电池充满电时储存的电能 因为要从20%电量充满，所以需要消耗的电能 已知最大充电功率，根据公式，可得充电时间 10. 在测量并联电路中干路的电流时，某同学连接了如图所示的电路，闭合开关前检查到电路连接错了，分析后发现只需要改动一根导线的连接位置即可。请你在需要改动的导线上打“×”，然后画出正确的连接。 【答案】 【解析】 【详解】原电路中会造成电源短路，要保证电路为并联，并且电流表测干路电流，只需要把开关和L2左侧连接线改接到L2右侧即可。连接如下 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 下列生活场景符合安全用电要求的是（　　） A. 用湿布擦拭电器 B. 电线起火立即用水扑灭 C. 发现有人触电立即用手把他拉开 D. 家用电器的金属外壳接地 【答案】D 【解析】 【详解】A．水是电的导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故A不符合题意； B．电线着火时，首先切断电源，水是电的导体，直接用水来灭火容易再次诱发触电，故B不符合题意； C．发生触电事故，首先切断电源，再实行救援措施，防止施救者触电，故C错误； D．家庭电路中，用电器的金属外壳需要接地，这样可防止因用电器外壳漏电而触电，故D正确。 故选D。 12. 某个带开关和指示灯的插线板，开关断开时，指示灯不亮，插孔不能提供电压；开关闭合时，指示灯亮，插孔可以提供电压；如果指示灯损坏，不影响插孔的使用。符合安全用电及以上要求的连接方式是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】已知开关断开时，指示灯不亮，插孔不能提供电压；开关闭合时，指示灯亮，插孔可以提供电压，这表明开关同时控制指示灯和插孔。 又因为指示灯损坏时，不影响插孔的使用，所以指示灯和插孔是并联的，这样它们在工作时才互不影响。 然后考虑安全用电原则： 为了安全，开关应接在相线（火线）与指示灯、插孔之间，这样当开关断开时，切断的是相线，使用更安全。且两孔插座的接法是左零右火。故B符合题意。 故选B。 13. 液氢液氧火箭发动机示意图如图所示。输送装置将液氢和液氧输送到燃烧室燃烧，产生高温高压气体从喷口喷出，推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 液氢在燃烧室内燃烧时，内能转化为化学能 B. 使用液氢为燃料，是利用了其比热容大的性质 C. 高温高压气体推动火箭前进，与汽油机做功冲程的能量转化相似 D. 火箭前进时，燃气的内能全部转化为火箭的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃料燃烧是一种化学变化，液氢在燃烧室内燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A错误； B．使用液氢作为燃料，是由于液氢的热值大，在燃烧质量相同的液氢和其他燃料相比，液氢放出的热量更多，不是利用其比热容大的性质，故B错误； C．高温高压气体推动火箭前进，将燃气的内能转化为机械能，汽油机做功冲程中，也是内能转化为机械能，二者的能量转化相似，故C正确； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃气的内能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选C。 14. 小林利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”，下列说法正确的是（　　） A. 连接电路时，开关要闭合，是为了防止错误连接引起短路 B. 闭合开关后两灯均不亮，电压表有示数，则可能是灯接触不良 C. 若想测量两端电压，只需将电压表点的接线换到点即可 D. 更换不同规格的小灯泡多次实验的目的与多次探究杠杆平衡条件的目的相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．连接电路时，为保护电路，开关要断开，而不是闭合，故A错误； B．闭合开关后两灯均不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，表明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以与电压表并联的灯L1断路，而不是灯L2接触不良，故B错误； C．若想测量L2两端电压，需要将电压表与L2并联，且电流要从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，将电压表点的接线换到点会造成电压表正负接线柱反接，故C错误； D．探究“串联电路的电压规律”时，更换不同规格的小灯泡多次实验，是为了得出普遍性的规律；多次探究杠杆平衡条件，也是为了得出普遍性的规律，所以目的相同，故D正确。 故选D。 15. 有三根完全相同的导线，它们的阻值均为，将其中一根导线剪断一半，阻值变为；将另一根导线从中间对折，阻值变为。则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关，温度一定时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。有三根完全相同的导线，它们的阻值均为。将其中一根导线剪断一半，阻值变为，由于长度减半，横截面积不变，则电阻减半，所以。将另一根导线从中间对折，阻值变为，由于长度减半，横截面积加倍，则。所以。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 16. 如图所示的实验中，燃料甲、乙的质量相同，液体a、b的质量相同，燃料充分燃尽后液体升高的温度为（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） ①若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越大 ②若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越小 ③若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越大 ④若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越小 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】若甲乙为同种燃料，则燃料充分燃尽，放出的热量相同，则液体a、b吸收的热量相同，即；液体a、b的质量相同，即；由可得，质量相同的液体a、b吸收的热量相同，则温度变化量越大的，吸热能力越弱，比热容越小。若a、b为同种液体，温度变化量越大，由可知，液体吸收的热量越多，液体吸收的热量来自甲乙两种燃料燃烧释放，说明燃料燃烧放出的热量越多；由可得，质量相同的甲乙两种燃料完全燃烧，放出的热量越多的，热值越大。综上所述分析可知，②和③正确，故B正确，ACD错误。 故选B。 17. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片从中点向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变小，示数变小，电压表V示数变大 B. 电流表示数变小，示数不变，电压表V示数不变 C. 电压表V的示数与电流表示数的比值变大 D. 电流表的示数之差与电压表示数的乘积变大 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关S，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流，电压表测量电源电压，则R1、R2电压等于电源电压。电源电压不变，则电压表示数始终不变。 AB．滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，R2接入电路中电阻变大，R2两端的电压不变，由欧姆定律得，通过R2的电流变小，即A2表示数变小；由于并联电路互不影响，通过R1的电流不变，根据并联电流特点可知，电路总电流变小，即电流表A1示数变小，故AB错误； C．电压表的示数不变、电流表A2示数变小，则电压表的示数与电流表A2示数的比值变大，故C正确； D．电流表A1、A2的示数之差等于通过R1的电流，并联电路各用电器互不影响，则通过R1的电流不变，电压表示数始终不变，因此电流表A1、A2的示数之差与电压表示数的乘积不变，故D错误。 故选C。 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18. 如图，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为、的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。 （1）若想利用该装置探究“不同物质的吸热能力”，则应在两瓶中加入质量相同的不同液体，且电阻和的阻值应__________。 （2）小明同学利用该装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，在两瓶中加入质量都相同的同种液体，通电一段时间后，温度计的示数升高得快，说明__________。 【答案】（1）相等##相同##一样 （2）>##大于 【解析】 【小问1详解】 在探究不同物质的吸热能力实验中，应采用相同规格的电加热器来保证不同物质在相同时间内吸收的热量相同，实验采用电热丝来进行加热，根据焦耳定律可知，两个电阻的阻值应该相等，才能保证在相同时间内，电流通过两个电阻丝产生的热量相同。 【小问2详解】 利用该装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个电阻串联接入同一电路，通电时间和电流相同，所以是探究电流通过导体产生热量与电阻的关系；在两瓶中加入质量都相同的同种液体，通电一段时间后，温度计的示数升高得快，说明相同时间内，电流通过电阻产生的热量更多，由可得，说明电阻的阻值更大，即。 19. 为了测量定值电阻的阻值，某同学设计了如图所示的电路图。 序号 1 2 3 电压表示数 1 2 2.4 电流表示数 01 0.18 0.24 （1）按设计的电路图连接电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表指针不偏转，电压表指针有明显的偏转，则可能的故障是__________。 （2）排除故障后多次测量，得到的实测数据如表，则电阻的阻值应记录为__________。（结果保留1位小数） 【答案】（1）电阻断路 （2）10.4 【解析】 【小问1详解】 根据电路图可知，当电阻断路时，滑动变阻器、电流表、电压表串联接入电路，因为电压表的电阻非常大，导致整个电路的电流非常小，所以电流表指针不偏转，电流表无示数；电压表相当于测电源电压，所以电压表指针明显偏转，电压表有示数，所以电路故障为电阻断路。 【小问2详解】 由实验数据表格可知，测得三组数据，代入公式求出三个电阻值，最后再求电阻值的平均值作为最终的测量结果。由可得，第一次实验测得的电阻值为 由可得，第二次实验测得的电阻值为 由可得，第三次实验测得的电阻值为 则电阻的最终测量结果为 20. 某实验小组设计了如图甲所示的测量小灯泡电功率的实验电路，已知所使用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）根据实验电路图，用笔画线表示导线将图乙中的实物电路连接完整。（要求实物电路与实验电路图对应，电流表选择小量程） （2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图丙所示，为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动。 （3）改变小灯泡两端的电压，测量出了三组数据，记录数据的同学没有将数据填在表格中，而是随手写在草稿纸上，如图丁，根据草稿纸上的数据可判断出小灯泡的额定功率为__________W。 （4）若小灯泡两端的电压为时，电功率为；小灯泡两端的电压为时，小灯泡的电功率为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】（1） （2）左 （3）0.5 （4）C 【解析】 【小问1详解】 电压表并联在小灯泡两端，根据小灯泡额定电压2.5V，所以小灯泡右侧接线柱，与电压表中间的3V接线柱相连；滑动变阻器与电流表、小灯泡串联，滑动变阻器右端上接线柱与开关连接，所以滑动变阻器左端的下接线柱应接在电流表中间的小量程接线柱上，如下图所示： 【小问2详解】 因为小灯泡的额定电压为2.5V，而图丙电压表示数为1.5V，要使小灯泡两端电压达到额定电压，根据串联电路分压规律，需要减小滑动变阻器两端的电压，就需要减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将滑动变阻器的滑片P向左移动。 【小问3详解】 流过小灯泡的电流随电压的增大而增大，小灯泡的额定电压为2.5V，由图丁可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，电路中电流为0.20A，小灯泡的额定功率 【小问4详解】 小灯泡的电功率公式为，小灯泡的电阻R会随温度变化，电压升高时，灯丝温度升高，电阻增大，当电压为U0时，电阻为R1，则，当电压升到2U0时，灯丝温度更高，电阻，此时 若电阻不变（），则，但实际，因此；由于小灯泡中的电流随电压的增大而增大，当电压增大为2U0时，电流，则 小灯泡的电功率，即，综上可得 故选C。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图甲所示电路中，为定值电阻，电阻和小灯泡L的图像如图乙所示。闭合开关S，电流表的示数为0.2A，求： （1）电阻的阻值； （2）通电1min，电流通过产生的热量； （3）电路的电功率。 【答案】（1） （2）13.5J （3）0.525W 【解析】 【小问1详解】 从图乙中的U-I图像可知，为定值电阻。选取图像上一点，当通过的电流为，其两端的电压为。根据欧姆定律 可得，电阻的阻值为 【小问2详解】 由电路图甲可知，和灯泡L并联，电流表测量通过灯泡L的电流。题干中电流表的示数为0.2A，即通过灯泡L的电流。从图乙中L的U-I图像可知，当时，灯泡L两端的电压。根据并联电路电压的特点，R₀两端的电压等于L两端的电压，也等于电源电压，即通电时间。 电流通过R₀产生的热量为 【小问3详解】 根据欧姆定律，通过的电流为 根据并联电路电流的特点，干路电流为 电路的电功率为 22. 某汽车的后视镜镜片上配备了加热片，且该加热片有低功率除雾和高功率除霜两个挡位，以保持镜面清晰，确保驾驶安全。加热电路如图所示，电源电压恒为和为加热片，且。求：［玻璃片比热容，不考虑热量散失］ （1）除雾时，电路工作1min消耗的电能； （2）除雾时，电路工作1min能使镜片升高，后视镜镜片的质量； （3）除霜时，电路的发热功率。 【答案】（1）720J （2）0.125kg （3）24W 【解析】 【小问1详解】 根据电功率公式 可知，在电源电压U一定时，电路总电阻R越大，电功率P越小。当只闭合开关S，断开开关时，只有电阻接入电路，此时电路总电阻最大，为低功率除雾挡。除雾时的功率为 电路工作时间 消耗的电能为 【小问2详解】 不考虑热量散失，镜片吸收的热量等于消耗的电能，即 根据热量计算公式，可得镜片的质量为 【小问3详解】 当闭合开关和时，电阻和并联，此时电路总电阻最小，为高功率除霜挡。 电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和 所以 除霜时电路的发热功率为 23. 如图所示电路，电源两端电压保持不变，为定值电阻，，且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时，电阻的电功率为，电流表的示数为；当开关断开、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电阻的电功率为，电流表的示数为，已知。 （1）求与比值； （2）求； （3）当开关都断开，滑动变阻器的滑片P在某位置时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数与电压表的示数之比，的电功率为10W，求此时的电功率。 【答案】（1）25:9 （2）3:1 （3）20W 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S1，断开开关S2，此时滑动变阻器短路，电路为R0和R1的串联电路，电路中的电流为I1；当闭合开关S2，断开开关S1时，定值电阻R1短路，此时电路为滑动变阻器和R0的串联电路，电路中的电流为I2，根据电功率公式的变形式可知， 【小问2详解】 由上述分析可知，假设电源电压为U，根据欧姆定律可得 当闭合开关S2，断开开关S1时，滑动变阻器的滑片滑至最右端，滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值，故 又有 即 整理可得 【小问3详解】 当开关S1和S2均断开时，电路为R0、R1和滑动变阻器的串联电路，移动滑片，此时滑动变阻器的阻值为R2，电压表V1测量的是R0和R1两端的电压，电压表V2测量的是R1和R2两端的电压，假设此时电路中的电流为I，根据欧姆定律的变形式U=IR可得， 已知 则 可解得，故 根据电功率公式的变形式和串联电路中电流处处相等可知，R0的电功率是R2电功率的2倍，即20W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $