精品解析：重庆开州区2025-2026学年上学期九年级期末质量监测物理试题

开州区2025~2026学年度（上）九年级期末质量监测 物理试题 （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项： 1.试卷各题的答案须用钢笔或圆珠笔书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.答题前将答题卷上学校、姓名和考号填写清楚。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 关于下列物理量的估测中，最接近生活实际的是（　　） A. 教室灯泡的电流是2A B. 家用双开门冰箱功率约为200W C. 我国家庭电路使用的电压是36V D. 人体电阻约为0.1 2. 下列关于开州非遗制作与分子热运动、内能变化的说法正确的是（　　） A. 晾晒香绸扇布料时，水蒸发变快是因为温度升高使水分子运动变慢 B. 蒸制开州冰薄月饼时，月饼内能增加主要通过做功改变 C. 熬煮南门红糖过程中，糖水温度升高，糖分子无规则运动更剧烈 D. 龙珠茶密封飘香因分子间有引力 3. 下列说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦玻璃棒后玻璃棒带正电，因丝绸将正电荷转移到玻璃棒上 B. 验电器利用异种电荷相互吸引的原理工作 C. 开州故城干燥的木质柜台是导体，潮湿天气触摸易触电 D. 声控灯灯丝横截面积越小、长度越长，电阻越大 4. 下列对温度、热量、内能理解正确的是（　　） A. 开州雪宝山积雪温度低于0℃，所以积雪没有内能 B. 开州汉丰湖湖水温度降低，因向外界放热，内能减小 C. 开州特产柑橘从冷藏室取出后温度升高，说明它的热量增加 D. 开州温泉水温高于气温，故温泉水内能一定比空气大 5. 某智能家居系统设计要求：当呼唤系统时，整个系统做好工作准备（相当于闭合开关S）：当发出语音“拉开窗帘”（相当于闭合开关S1），电动机工作拉开窗帘；当发出语音“打开台灯”（相当于闭合开关S2），台灯工作。下列设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器Rp的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数不变，电压表示数变大 B. 电流表示数变小，电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数之比变大 D. 电路总功率不变 7. 光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路，电源电压恒定为6V，R0为电阻可调的电阻箱，R为光敏电阻（其电阻随光照强度变化关系如图乙）。当电流表示数大于某一值时触发报警，I0对应的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. R的电阻随光照强度增大而增大 B. 增大R0电阻可增大警戒光照强度 C. R0调至10Ω时，光照强度越大，R0消耗的电功率越大 D. R0一定时，光照强度越大，电流表示数越小 8. 如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，电流表量程“0~0.6A”，电压表量程“0~15V”，滑动变阻器R2最大阻值为100。在保证元件安全的前提下，移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R1的阻值为10 B. 电压表的最小示数为5V C. R2功率的最大值为5W D. 滑动变阻器R2允许接入的阻值范围是10~60 二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”，人们用他的名字作为__________的单位。而德国物理学家__________最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他做出的杰出贡献，人们用他的名字来命名电阻的单位。 10. 2025年11月5日，神舟二十号在轨执行任务时遭空间碎片撞击，返回舱关键防护结构受损，无法独立安全返回。我国航天深空救援科技硬实力精准迸发，神舟二十一号紧急驰援，于11月14日成功携航天员平安返回！（如图所示）返回舱进入大气层与空气摩擦，将________能转化为内能，该转化与内燃机________冲程一致。 11. 小吴家的电能表参数为“220V　10A（40A）”，该电能表正常工作时，他家的电路上最多可接“220V　100W”的电灯________盏；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作6min，如图所示电能表的指示灯闪烁300次时，则该电热水壶的实际电功率为________ W。 12. 两个小灯泡上分别标有“8V　4W”和“8V　2W”的字样。若将这两个小灯泡串联接在电路中，在保证电路安全的情况下，电路两端允许接入的最大电压为________ V，此时电路的总功率为________ W（设灯丝的电阻保持不变）。 13. 如图所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。则电源两端的电压为________ V。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，滑动变阻器消耗的电功率为________ W。 14. 如图是小刚探究“小灯泡发光特点”的实验电路，小灯泡上标有“3V”字样，电源电压保持不变。小刚连接好电路并闭合开关后，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为________。移动滑片，使电压表示数为3V，读取电流表示数时发现刻度有些模糊，便进行了以下操作：断开开关，保持滑片位置不变，将电压表拆下接在A、B之间，重新闭合开关，电压表示数为4.5V，将滑片移至最左端时，电压表示数为9V。则小灯泡的额定功率为________ W。 三、实验探究题（本题共3个小题，第15题6分，第16题6分，第17题10分，共22分。） 15. 某物理兴趣小组为研究不同液体的吸热能力差异，选用规格完全相同的两个电加热器（其发热功率恒定且相同），分别对质量相等的食用油和水进行加热，实验装置如图甲所示。请根据实验情境回答下列问题： （1）为确保实验的公平性，除了控制电加热器规格相同、液体质量相等外，还需保证食用油和水的________相同（选填“初温”“体积”或“密度”）； （2）实验过程中，由于无法直接测量液体吸收的热量，兴趣小组通过比较______来间接判断食用油和水吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）；这种将不易直接测量的物理量转化为易测量物理量的实验方法，在物理学中称为________（选填“控制变量法”“转换法”或“模型法”）； （3）小组根据实验数据绘制出温度随加热时间变化的图像（图乙）。分析图像可知：在加热时间均为10min的情况下，食用油升高的温度比水________（选填“高”或“低”），此时食用油吸收的热量________水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）已知水的比热容为，结合图乙中数据，则食用油的比热容为________ 。 16. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）实验中通过观察________来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 （2）图甲探究的是电流通过导体时产生的热量与________的关系，R2的作用是________（选填“分压”或“分流”），在相同时间内，电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与电流在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是________。 （3）由图乙可知，在________和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 （4）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用________（选填“甲”或“乙”）图的结论来解释。 17. 小明利用如图甲的电路图测量小灯泡的电阻，已知小灯泡额定电压为4V，图乙中电源电压为6V，电流表量程选用0~0.6A；滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙电路连接补充完整。 （2）连接电路时，开关应处于________状态，开关闭合后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得小灯泡的电流与电压值并绘制成图像（如图丙）。当电压表的示数为1.5V时，此时小灯泡的电阻为________ Ω。 （3）小明在读取电压表示数为1.5V时通过小灯泡的电流后，若想测量小灯泡在额定电压下的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动。 （4）小灯泡的I-U图像如图丙所示，根据图像可知：小灯泡的电阻________（填“可以”或“不可以”）取不同电压下电阻的平均值；造成小灯泡电阻变化的原因是小灯泡的灯丝受________影响。 （5）实验过程中，若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路，小明可直接观察________即可判断出故障元件。小明检查后发现是小灯泡断路，此时滑动变阻器两端的电压最接近________ V。 （6）小明测完灯泡电阻后，想“探究电流与电阻的关系”。现有5、10、15、25、40的定值电阻各一个； ①他在图甲中将灯泡取下，接入5的定值电阻，闭合开关，移动滑片，电流表示数如图丁所示，小明记录下此组电流表和电压表的示数U1； ②断开开关，将5的电阻换成10，正确操作后，记录下的电流表示数，从理论上分析应 ___________ A； ③将10电阻分别换成15，25，40的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为40时，无法完成实验。为了让40的电阻也能完成实验，且控制的电压U1示数保持不变，仅改变电源电压，则电源电压的取值范围是 ___________ V。 四、论述计算题（本题共3个小题，第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分。） 18. 如图所示，电路中电源电压为6V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.9A，电流表A1的示数为0.6A，求： （1）电阻R2的电流； （2）电阻R2的阻值。 19. 开州作为“中国春橙之乡”，开州智慧农业团队为优化柑橘幼苗温室的光照管理，设计了一款可调光补光电路（如图）。电路中：灯泡L模拟补光光源，标有“4V，2W”字样（适配幼苗生长的最佳光照功率）；定值电阻用于电路过载保护；滑动变阻器R2（标有“16，1A”）用于调节光照强度；电流表量程0~3A，电压表量程0~3V（监控电路状态）。忽略温度对灯泡电阻的影响，回答下列问题： （1）求灯泡L的电阻； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光，求此时电流表的示数； （3）当开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路元件安全的前提下，求电路总功率的范围。 20. 开州冰薄月饼为重庆市级非物质文化遗产，百年秦记饼坊是传承基地。醒面是决定饼皮酥脆度的关键非遗工艺环节，现采用智能恒温醒面台替代传统炭火控温，实现精准稳定控温。设备与物理参数：醒面台加热装置简化电路如图乙所示：旋转开关S连通0、1、2触点对应断电、快速加热、保温挡位；R1、R2为定值电阻（R2=99Ω）；台内恒温保湿用水体积6L[，]；电源电压220V，快速加热功率2200W。请计算下列问题： （1）R1的阻值； （2）保温挡工作2小时消耗的电能（单位：度）； （3）快速加热挡工作10min使水温升高50℃时的加热效率（保留一位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 开州区2025~2026学年度（上）九年级期末质量监测 物理试题 （全卷共四个大题，满分80分，与化学共用120分钟） 注意事项： 1.试卷各题的答案须用钢笔或圆珠笔书写在答题卷上，不得在试卷上直接作答。 2.答题前将答题卷上学校、姓名和考号填写清楚。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 关于下列物理量的估测中，最接近生活实际的是（　　） A. 教室灯泡的电流是2A B. 家用双开门冰箱功率约为200W C. 我国家庭电路使用的电压是36V D. 人体电阻约为0.1 【答案】B 【解析】 【详解】A．教室灯泡的电功率约为40W，灯泡的电流约，故A不符合题意； B．家用双开门冰箱的功率一般在100W~200W左右，其工作时的功率约为200W是符合生活实际的，故B符合题意； C．我国家庭电路使用的电压是220V，故C不符合题意； D．一般情况下，人体电阻约为几十千欧，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列关于开州非遗制作与分子热运动、内能变化的说法正确的是（　　） A. 晾晒香绸扇布料时，水蒸发变快是因为温度升高使水分子运动变慢 B. 蒸制开州冰薄月饼时，月饼内能增加主要通过做功改变 C. 熬煮南门红糖过程中，糖水温度升高，糖分子无规则运动更剧烈 D. 龙珠茶密封飘香因分子间有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子运动的快慢与温度有关，晾晒香绸扇布料时，温度升高使水分子运动变快，从而加快了水分的蒸发，故A错误； B．蒸制开州冰薄月饼时，月饼主要吸收锅具内水蒸气的热量，使其温度升高，内能增大，这是通过热传递改变月饼的内能，故B错误； C．由于分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，在熬煮南门红糖过程中，糖水温度升高，则糖分子无规则运动更剧烈，故C正确； D．龙珠茶密封飘香是因为香气分子在永不停息地做无规则运动，将香气分子扩散到空气中，不能说明分子间有引力，故D错误。 故选C。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦玻璃棒后玻璃棒带正电，因丝绸将正电荷转移到玻璃棒上 B. 验电器利用异种电荷相互吸引的原理工作 C. 开州故城干燥的木质柜台是导体，潮湿天气触摸易触电 D. 声控灯灯丝横截面积越小、长度越长，电阻越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电，转移的电荷是电子，不是正电荷，故A错误； B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，使金属箔片张开，不是异种电荷相互吸引，故B错误； C．开州故城干燥的木质柜台是绝缘体，潮湿天气时，木材可能导电，触摸可能触电，故C错误； D．导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，声控灯灯丝的横截面积越小、长度越长，则灯丝的电阻越大，故D正确。 故选D。 4. 下列对温度、热量、内能理解正确的是（　　） A. 开州雪宝山积雪温度低于0℃，所以积雪没有内能 B. 开州汉丰湖湖水温度降低，因向外界放热，内能减小 C. 开州特产柑橘从冷藏室取出后温度升高，说明它的热量增加 D. 开州温泉水温高于气温，故温泉水内能一定比空气大 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体都具有内能，开州雪宝山积雪温度低于0℃，积雪有内能，故A错误； B．开州汉丰湖湖水温度降低，是因为湖水向外界放出热量，内能减小，故B正确； C．热量是过程量，不能说物体“具有”热量，故C错误； D．内能的大小跟质量、温度、状态有关，开州温泉水温高于气温，温泉水内能不一定比空气大，故D错误。 故选B。 5. 某智能家居系统设计要求：当呼唤系统时，整个系统做好工作准备（相当于闭合开关S）：当发出语音“拉开窗帘”（相当于闭合开关S1），电动机工作拉开窗帘；当发出语音“打开台灯”（相当于闭合开关S2），台灯工作。下列设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中三个开关和电动机与灯泡串联，三个开关都闭合时，电动机和台灯工作，故A不符合题意； B．图中电动机和灯泡并联，开关S在干路中，开关S1和电动机在一条支路，开关S2和灯泡在另一条支路，当呼唤系统时，整个系统做好工作准备（相当于闭合开关S），当发出语音“拉开窗帘”（相当于闭合开关S1），电动机工作，当发出语音“打开台灯”（相当于闭合开关S2），台灯工作，故B符合题意； C．图中开关S1和开关S并联后再和电动机串联，闭合开关S或闭合开关S1，电动机都工作，闭合开关S2，台灯工作，故C不符合题意； D．图中闭合开关S，台灯工作，再闭合开关S2，灯泡被短路，电源被短路，可能会烧坏电源，故D不符合题意。 故选B。 6. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器Rp的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数不变，电压表示数变大 B. 电流表示数变小，电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数之比变大 D. 电路总功率不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，R与Rp串联，电流表测量电路中电流，电压表测量滑动变阻器右侧部分的电压，当滑动变阻器Rp的滑片从最左端滑到最右端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，由串联电路电阻特点，则电路总电阻不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流不变；根据串联分压原理可知，电压表所测Rp右端部分电阻减小，故电压表示数变小，故AB错误； C．由于电压表示数变小，电流表示数不变，故电压表与电流表示数之比变小，故C错误； D．电源电压不变，电路中电流不变，由可知，电路的总功率不变，故D正确。 故选D。 7. 光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路，电源电压恒定为6V，R0为电阻可调的电阻箱，R为光敏电阻（其电阻随光照强度变化关系如图乙）。当电流表示数大于某一值时触发报警，I0对应的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. R的电阻随光照强度增大而增大 B. 增大R0电阻可增大警戒光照强度 C. R0调至10Ω时，光照强度越大，R0消耗的电功率越大 D. R0一定时，光照强度越大，电流表示数越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，R的阻值随光照强度增大而减小，故A错误； B．由图甲可知，光敏电阻和电阻箱并联，电流表测量干路的电流，当电流表示数大于某一值时触发报警，若增大R0阻值，由可知通过R0这一支路的电流变小，由并联电路电流的规律可知通过光敏电阻的电流变大，由欧姆定律可知光敏电阻的阻值变小，可增大警戒光照强度，故B正确； C．R0调至10Ω时，光照强度越大，R的阻值越小，但R0的阻值不变，R0两端的电压不变，由可知R0消耗的电功率不变，故C错误； D．R0一定，由可知通过R0的电流不变，光照强度越大，R的阻值越小，由并联电路电压的规律可知R0和R两端的电压相等，都等于电源电压，由可知通过R的电流越大，由并联电路电流的规律可知通过干路中的电流越大，即电流表示数越大，故D错误。 故选B。 8. 如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，电流表量程“0~0.6A”，电压表量程“0~15V”，滑动变阻器R2最大阻值为100。在保证元件安全的前提下，移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R1的阻值为10 B. 电压表的最小示数为5V C. R2功率的最大值为5W D. 滑动变阻器R2允许接入的阻值范围是10~60 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R2两端的电压U2，电流表测量电路中的电流I。图乙给出了R2消耗的电功率P2与电压表示数U2的关系。 从图乙中选取两个点的数据。当电压表示数时，R2消耗的功率。此时电路中的电流 根据串联电路电压规律，电源电压①。 当电压表示数时，R2消耗的功率。此时电路中的电流 根据串联电路电压规律，电源电压②。 由于电源电压U恒定，联立①②两式可得 解得：。将代入①式，可得电源电压 故A错误； B．为保证元件安全，电路中的最大电流不能超过电流表量程，即。当电流最大时，滑动变阻器R2连入电路的阻值最小，其两端的电压最小。此时R1两端的电压 电压表的最小示数 故B错误； C．R2消耗的电功率为 当时，R2消耗的电功率最大，最大值为 故C正确； D．当电路中电流最大为时，滑动变阻器接入电路的电阻最小。此时电路总电阻 R2接入的最小阻值 为保证元件安全，电压表示数不能超过其量程，即。当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大。此时R1两端的电压此时电路中的电流 R2接入的最大阻值 所以，滑动变阻器允许接入的阻值范围是。故D错误。 故选C。 二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”，人们用他的名字作为__________的单位。而德国物理学家__________最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他做出的杰出贡献，人们用他的名字来命名电阻的单位。 【答案】 ①. 电流强度 ②. 欧姆 【解析】 【详解】[1]根据物理学史可知，法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”，人们用他的名字作为电流强度的单位。 [2]根据物理学史可知，德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律。 10. 2025年11月5日，神舟二十号在轨执行任务时遭空间碎片撞击，返回舱关键防护结构受损，无法独立安全返回。我国航天深空救援科技硬实力精准迸发，神舟二十一号紧急驰援，于11月14日成功携航天员平安返回！（如图所示）返回舱进入大气层与空气摩擦，将________能转化为内能，该转化与内燃机________冲程一致。 【答案】 ①. 机械 ②. 压缩 【解析】 【详解】[1]由题意可知，当返回舱进入大气层时，要克服与空气摩擦做功，将机械能转化为内能，使返回舱的温度升高，内能增大。 [2]在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，汽缸内气体的温度升高，内能增大，与该过程中能量转化形式一致。 11. 小吴家的电能表参数为“220V　10A（40A）”，该电能表正常工作时，他家的电路上最多可接“220V　100W”的电灯________盏；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作6min，如图所示电能表的指示灯闪烁300次时，则该电热水壶的实际电功率为________ W。 【答案】 ①. 88 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]由电能表表盘上的参数可知，电能表的最大额定电流为40A，由此可知，电路允许同时工作的最大电功率为 每盏灯泡的额定功率为，则最多可接电灯的盏数为 [2]由电能表表盘上的参数可知，电路中用电器每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则指示灯闪烁300次，电热水壶消耗的电能为 工作时间为 则该电热水壶的实际功率为 12. 两个小灯泡上分别标有“8V　4W”和“8V　2W”的字样。若将这两个小灯泡串联接在电路中，在保证电路安全的情况下，电路两端允许接入的最大电压为________ V，此时电路的总功率为________ W（设灯丝的电阻保持不变）。 【答案】 ①. 12 ②. 3 【解析】 【详解】[1]由可知，两个灯泡的额定电流分别为， 由串联电路电流特点以及两灯的额定电流可知，电路最大电流为；由可知，两灯的电阻分别为， 则电路的总电阻为 由欧姆定律可知，在保证电路安全的情况下，电路两端允许接入的最大电压为 [2]此时电路的总功率为 13. 如图所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。则电源两端的电压为________ V。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，滑动变阻器消耗的电功率为________ W。 【答案】 ①. 10 ②. 3.6 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路电流增大，由可知，灯泡两端的电压增大，滑动变阻器两端的电压变小，故该图像是小灯泡的电压与其电流的关系图像。当滑片在最左端时，电路为灯泡的简单电路，由图乙可知，灯泡两端的电压等于电源电压，故 [2]当滑片位于最右端时，灯泡与滑动变阻器串联，电路中电流最小为，灯泡两端的电压为，根据串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端电压为 则滑动变阻器的最大电阻为 结合图乙可知，灯泡的电压为4V 时，此时滑动变阻器两端的电压为 此时通过滑动变阻器的电流为，滑动变阻器接入电路的阻值为 为其最大阻值的一半，故滑动变阻器消耗的电功率为 14. 如图是小刚探究“小灯泡发光特点”的实验电路，小灯泡上标有“3V”字样，电源电压保持不变。小刚连接好电路并闭合开关后，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为________。移动滑片，使电压表示数为3V，读取电流表示数时发现刻度有些模糊，便进行了以下操作：断开开关，保持滑片位置不变，将电压表拆下接在A、B之间，重新闭合开关，电压表示数为4.5V，将滑片移至最左端时，电压表示数为9V。则小灯泡的额定功率为________ W。 【答案】 ①. 5 ②. 1.5 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中电流，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，由欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻为 [2]当电压表接在AB之间（如图丙所示）时，此时灯泡与滑动变阻器全部电阻串联，电压表测量A点右侧部分两端的电压，此时电压表示数为4.5V，再把滑片移至最左端（如图丁所示），此时仍是灯泡与滑动变阻器全部电阻串联，电压表测滑动变阻器全部电阻两端的电压，电压表的示数为9V，当滑片在A点未移动（如图丙所示）时，滑动变阻器左侧部分的电压为 当电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器滑片在最右端（如图甲所示），电压表示数为1.5V，此时电路的连接与图丁相同，均为灯泡与滑动变阻器全部电阻串联，图甲中电压表测量灯泡两端的电压，图丁中电压表测量滑动变阻器全部电阻两端的电压，电压表示数为9V，由串联电路电压特点可知，电源电压为 如图甲、丙、丁所示，电路均为灯泡与滑动变阻器的全部电阻串联，三种情况时电路中电流均为，所以A点未移动时（如图丙所示），A点左侧滑动变阻器接入电路的电阻为 当电压表接在小灯泡两端电压为3V时，灯泡与滑动变阻器A点左侧的电阻串联（如图乙所示），此时滑动变阻器接入电路的电阻，电路中的电流，即小灯泡的额定电流为 由图乙可知，小灯泡正常发光时的功率为 三、实验探究题（本题共3个小题，第15题6分，第16题6分，第17题10分，共22分。） 15. 某物理兴趣小组为研究不同液体的吸热能力差异，选用规格完全相同的两个电加热器（其发热功率恒定且相同），分别对质量相等的食用油和水进行加热，实验装置如图甲所示。请根据实验情境回答下列问题： （1）为确保实验的公平性，除了控制电加热器规格相同、液体质量相等外，还需保证食用油和水的________相同（选填“初温”“体积”或“密度”）； （2）实验过程中，由于无法直接测量液体吸收的热量，兴趣小组通过比较______来间接判断食用油和水吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）；这种将不易直接测量的物理量转化为易测量物理量的实验方法，在物理学中称为________（选填“控制变量法”“转换法”或“模型法”）； （3）小组根据实验数据绘制出温度随加热时间变化的图像（图乙）。分析图像可知：在加热时间均为10min的情况下，食用油升高的温度比水________（选填“高”或“低”），此时食用油吸收的热量________水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）已知水的比热容为，结合图乙中数据，则食用油的比热容为________ 。 【答案】（1）初温 （2） ①. 加热时间 ②. 转换法 （3） ①. 高 ②. 等于 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，实验中只改变物质的种类，应控制电加热器规格相同、液体质量等相等，通过观察两种液体在加热相同的时间时升高的温度，就可以比较出它们的吸热能力了。食用油和水的密度不同，若体积相同，由可知，它们的质量不同，违背了控制变量法。故为了确保实验的公平性，还应控制两种液体的初温相同。 【小问2详解】 [1]由于两个电加热器的规格相同，则在相同时间内它们放出的热量相同，两种液体吸收的热量也相同，故可以通过比较加热时间来间接判断食用油和水吸收热量的多少； [2]这种将不易直接测量的物理量转化为容易测量物理量的实验方法，是物理学研究中常用方法，叫做转换法。 【小问3详解】 [1]分析图乙可知：在加热时间均为10min的情况下，食用油升高的温度比水高； [2]由于加热时间相同，且两电加热的规格相同，故加热时间均为10min，食用油吸收的热量等于水吸收的热量。 【小问4详解】 由图像可知，质量相等的水和食用油均加热10min（即两者吸收相同的热量），水升高的温度为 食用油升高的温度为 由可知， 代入数据可得 解得 16. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）实验中通过观察________来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 （2）图甲探究的是电流通过导体时产生的热量与________的关系，R2的作用是________（选填“分压”或“分流”），在相同时间内，电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与电流在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是________。 （3）由图乙可知，在________和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 （4）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用________（选填“甲”或“乙”）图的结论来解释。 【答案】（1）U形管液面的高度差 （2） ①. 电流 ②. 分流 ③. 4∶1 （3）电流 （4）乙 【解析】 【小问1详解】 密闭容器中的空气吸收电流通过电阻丝产生的热量后受热膨胀，体积变大，推动U形管的液柱移动而出现高度差，且液面的高度差越大，说明电热越多，故实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，采用的是转换法。 【小问2详解】 [1][2]由图甲可知，三个电阻丝的电阻相同，且右侧两个电阻丝并联后与左侧一个电阻丝串联，由串、并联电路的电流特点可知，此时通过左侧容器内电阻丝的电流是右侧容器内电阻丝的电流的2倍，即，故R2的作用是分流。 [3]由题意可知，在相同时间内，电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是 【小问3详解】 由图乙可知，两个电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，右侧电阻丝的电阻较大，右侧U形管两侧液面的高度差也大，故可得：在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 【小问4详解】 容器内电阻丝与其连接的导线串联，通过它们的电流和通电时间相同，由于电阻丝的电阻大于导线的电阻，由焦耳定律可知，电阻丝产生的热量大于导线产生的热量，故电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，故可以用图乙的结论来解释。 17. 小明利用如图甲的电路图测量小灯泡的电阻，已知小灯泡额定电压为4V，图乙中电源电压为6V，电流表量程选用0~0.6A；滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。 （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙电路连接补充完整。 （2）连接电路时，开关应处于________状态，开关闭合后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得小灯泡的电流与电压值并绘制成图像（如图丙）。当电压表的示数为1.5V时，此时小灯泡的电阻为________ Ω。 （3）小明在读取电压表示数为1.5V时通过小灯泡的电流后，若想测量小灯泡在额定电压下的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动。 （4）小灯泡的I-U图像如图丙所示，根据图像可知：小灯泡的电阻________（填“可以”或“不可以”）取不同电压下电阻的平均值；造成小灯泡电阻变化的原因是小灯泡的灯丝受________影响。 （5）实验过程中，若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路，小明可直接观察________即可判断出故障元件。小明检查后发现是小灯泡断路，此时滑动变阻器两端的电压最接近________ V。 （6）小明测完灯泡电阻后，想“探究电流与电阻的关系”。现有5、10、15、25、40的定值电阻各一个； ①他在图甲中将灯泡取下，接入5的定值电阻，闭合开关，移动滑片，电流表示数如图丁所示，小明记录下此组电流表和电压表的示数U1； ②断开开关，将5的电阻换成10，正确操作后，记录下的电流表示数，从理论上分析应 ___________ A； ③将10电阻分别换成15，25，40的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为40时，无法完成实验。为了让40的电阻也能完成实验，且控制的电压U1示数保持不变，仅改变电源电压，则电源电压的取值范围是 ___________ V。 【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. 6 （3）A （4） ①. 不可以 ②. 温度 （5） ①. 电压表 ②. 0 （6） ①. 0.2 ②. 2~4.5 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，且让电流从其“+”接线柱流入，“-”接线柱流出；滑动变阻器应按照“一上一下”的方法串联在电路中。由电路图可知，滑片向右移动时电阻变大，故应把A接线柱接入电路，用一根导线把滑动变阻器的A接线柱和电流表的“0.6A”连接起来即可，如图所示： 【小问2详解】 [1]为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]由图像可知，当电压表的示数为1.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，故此时小灯泡的电阻为 【小问3详解】 在读取小灯泡两端电压为1.5V后，为了测量小灯泡在额定电压下的电阻，应增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故应把滑片向A端移动。 【小问4详解】 [1][2]根据图像可知：小灯泡的U-I图像不是一条过原点的直线，即小灯泡的电阻不是定值，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻不可以取不同电压下电阻的平均值。 【小问5详解】 [1][2]若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路，电流表无示数。若小灯泡断路，此时电压表与滑动变阻器串联，电压表的内阻很大，由串联电路分压原理可知，电压表示数很大，接近于电源电压，则滑动变阻器两端的电压接近0；若滑动变阻器断路，则电压表两接线柱与电源两极不通，故电压表无示数，故可以通过观察电压表判断出发生故障的元件是哪个。 【小问6详解】 [1][2]由图丁可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.4A，故电压表的示数控制为 当将5Ω的电阻换成10Ω，正确操作后（即电压表示数仍为2V），由欧姆定律可知，理论上电路中的电流为 当把40Ω的定值电阻接入电路时，由于滑动变阻器的最大阻值太小，分得的电压太少，使得定值电阻两端的电压大于2V，无法完成实验，因此可以减小电源电压。当定值电阻为40Ω时，根据串联电路分压原理可知， 即 解得 则电源电压最大为 定值电阻两端的电压为2V不变，因此电源电压的取值范围为2~4.5V。 四、论述计算题（本题共3个小题，第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分。） 18. 如图所示，电路中电源电压为6V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.9A，电流表A1的示数为0.6A，求： （1）电阻R2的电流； （2）电阻R2的阻值。 【答案】（1）0.3A （2）20Ω 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，电阻和并联，电流表A测量干路电流，电流表测量通过的电流，根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和。所以，通过电阻的电流 【小问2详解】 根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等，且等于电源电压。电阻两端的电压 根据欧姆定律，可得电阻的阻值 19. 开州作为“中国春橙之乡”，开州智慧农业团队为优化柑橘幼苗温室的光照管理，设计了一款可调光补光电路（如图）。电路中：灯泡L模拟补光光源，标有“4V，2W”字样（适配幼苗生长的最佳光照功率）；定值电阻用于电路过载保护；滑动变阻器R2（标有“16，1A”）用于调节光照强度；电流表量程0~3A，电压表量程0~3V（监控电路状态）。忽略温度对灯泡电阻的影响，回答下列问题： （1）求灯泡L的电阻； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光，求此时电流表的示数； （3）当开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路元件安全的前提下，求电路总功率的范围。 【答案】（1）8Ω （2）1.5A （3）1W ~ 4W 【解析】 【小问1详解】 灯泡的电阻 【小问2详解】 当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器R2被短路，电阻R1与灯泡L并联，电流表测量干路电流。因为灯泡L恰好正常发光，所以并联电路两端的电压等于灯泡的额定电压，即电源电压 通过灯泡L的电流 通过电阻R1的电流 根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数 【小问3详解】 当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。电流表量程为0~3A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，所以电路中的最大电流是1A，电路的最大总功率 电压表量程0~3V，电压表示数不能超过3V，当时，由串联分压可知变阻器的阻值最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，R1两端的电压 此时电路中的最小电流 电路的最小总功率 综上所述，电路总功率的范围是1W ~ 4W。 20. 开州冰薄月饼为重庆市级非物质文化遗产，百年秦记饼坊是传承基地。醒面是决定饼皮酥脆度的关键非遗工艺环节，现采用智能恒温醒面台替代传统炭火控温，实现精准稳定控温。设备与物理参数：醒面台加热装置简化电路如图乙所示：旋转开关S连通0、1、2触点对应断电、快速加热、保温挡位；R1、R2为定值电阻（R2=99Ω）；台内恒温保湿用水体积6L[，]；电源电压220V，快速加热功率2200W。请计算下列问题： （1）R1的阻值； （2）保温挡工作2小时消耗的电能（单位：度）； （3）快速加热挡工作10min使水温升高50℃时的加热效率（保留一位小数）。 【答案】（1）22Ω （2）0.8度 （3）95.5% 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，当旋转开关S连通1触点时，只有R1接入电路，此时电路电阻最小，由可知，电路的功率最大，为快速加热挡。R1的阻值为 【小问2详解】 当旋转开关S连通2触点时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，为保温挡。此时电路的总电阻为 则保温挡的电功率为 由可知，保温挡工作2小时消耗的电能为 【小问3详解】 水的体积 水的质量为 水温升高50℃吸收的热量为 快速加热挡工作10min消耗的电能为 加热效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $