精品解析：重庆市巴蜀中学2025-2026学年九年级上学期期末物理试卷

初三物理试卷 （全卷共四个大题 满分80分 与化学共用120分钟） 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 下列估测符合实际情况的是（　　） A. 台灯所用LED灯的额定电流约5A B. 对人体安全的电压不高于36V C. 普通教室一盏日光灯的功率约500W D. 家用空调制冷5小时耗电约0.1kW·h 2. 下图呈现的是我国古代劳动人民的智慧成果，不是应用光的直线传播的是（ ） A. 凿冰取火 B. 皮影映画 C. 针孔成像 D. 晷针留影 3. 下列有关电的说法正确的是（　　） A. 电路中有电压就一定有电流 B. 电阻在任何情况下都不可能为零 C. 橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，是由于它的原子核束缚电子的能力比毛皮强 D. 丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器金属球，箔片张开，瞬时电流方向由金属球流向玻璃棒 4. 对下图中电与磁的描述，正确的是（ ） A. 甲中磁悬浮地球仪是利用异名磁极相互排斥 B. 乙实验说明了电流周围存在磁场 C. 丙可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 D. 丁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 5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ） A. 进户线依次经过电能表、总开关、保险装置再到用电器 B. 家庭电路中出现跳闸，说明一定有用电器发生短路现象 C. 使用螺丝刀测电笔时，用指尖抵住笔尾的金属帽，会造成触电事故 D. 人站在干燥的木凳上同时接触相（火）线和中性（零）线，漏电保护器会切断电路 6. 扫地机器人可通过手机APP操控（闭合）或按机身按键（闭合），启动电机完成清扫；在环境灰尘浓度超标时，自动闭合，接通感应指示灯提醒。符合上述电路设计的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，是光敏电阻，定值电阻R为10kΩ，电源电压为9V。小蜀将测量范围为0～3V的电压表接入图甲电路，将其改装成照度表。光敏电阻的阻值与光的照度关系如表所示（光照越强，照度越大，单位为lx）。下列说法正确的是（ ） 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18 A. 光照减弱时，电路中电流变大 B. 使光照增强时电压表的示数增大，电压表应并联在两端 C. 若电压表并联在R两端，当照度为0.4lx时，电压表的示数为1.8V D. 若电压表并联在R两端，增大电源电压，可测光照强度的范围更大 8. 如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，定值电阻、均为5Ω。当闭合、，在安全范围内最大程度移动滑片，直至灯泡正常发光，电压表与电流表示数的关系图像绘制在如图乙。保持滑片位置不动，断开、，闭合，再移动滑片至最右端，再一次在图乙中绘制了电压表与电流表的关系图像。在保证电路中各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为7V B. 灯泡的额定电功率为0.8W C. 闭合、，灯泡功率最小时， 通电10s整个电路消耗的电能为120J D. 滑片P在最左端不动，通过开关的断开与闭合，该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为 二、填空作图题（本题共6个小题，每空、每图1分，共12分。） 9. 1820年，丹麦物理学家________第一个发现了电流的磁效应。2025年11月5日，我国自主设计建造的全球首艘采用电磁弹射型航空母舰福建舰入列人民海军，其弹射时________（选填“电动机”、“发电机”、“电磁继电器”）产生的强大电磁推力，2秒将舰载飞机在短距离甲板上加速至起飞需要的速度。 10. 诗人孟浩然的绝句“野旷天低树，江清月近人”，句中“月”指的是月亮的________（选填“实物”、“实像”或“虚像”）；白居易的《暮江吟》中“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”描述落日景象，若地球没有了大气层，日落会________（选填“提前”或“延迟”）。 11. 为使电源输出的电压稳定，设计如图甲所示电路原理图，B是电磁铁，、为定值电阻，为磁敏电阻其阻值大小随磁场强度的变化特点如图乙所示，则电路接通时电磁铁上端为________极（填磁体极性）；当改变时，可以使控制电路两端电压仍能维持在某一定值附近，则磁敏电阻的工作范围是________（选填“ab”、“bc”或“abc”）段。 12. 如图甲所示，为定值电阻，电源电压不变，闭合S，调节滑动变阻器R的滑片P从b端移动到a端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。则电源电压为________V；滑动变阻器R的最大功率与最大阻值处的功率之差是________W。 13. 如图所示，电源电压保持不变。当闭合，断开，将滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表与电压表示数的比值为，电阻、和的功率分别为、、，再将的滑片P移到最左端，电阻的功率变为，电流表A的示数为0.75A，已知，，则电阻________Ω；当开关、均闭合，滑片P置于最右端，滑动变阻器的功率为，则________。 14. 按要求作图。 （1）如图，一条光线经透镜折射后平行于主光轴，请按要求作出该光线射向透镜的入射光路。 （2）如图为家庭电路一部分，请在图中补充完整配有熔断器的三孔插座的电路图。 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 按要求完成实验。 （1）小虎用透明玻璃板探究平面镜成像规律如图甲所示。 ①开始实验时，透过玻璃板看到了两个不重合的像，可能的原因是玻璃板________； ②当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小会________； ③小虎用未点燃的蜡烛B重合A的像并记下像的位置，若他移动蜡烛A和B的移动轨迹构成数字“8”，则蜡烛A的移动轨迹可能是图乙中的________（选填字母）。 （2）小张探究“凸透镜成像规律”的实验： ①她在光具座上组装实验器材调节高度时________（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛； ②实验某时刻蜡烛、凸透镜和成清晰像的光屏的位置如图所示，此时的成像与日常生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同；保持器材位置不变，小张取下近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，则她应将光屏________（选填“左移”“不变”或“右移”），才能在屏上得到清晰的像。 16. 小桂做“测量小灯泡的功率”实验，所用电源电压恒为6V，选取一个标有2.5V的灯泡，如图甲为即将完成的电路连接。 （1）此实验原理是________； （2）小桂补上导线连接完电路，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，此时他应该断开开关，并________； （3）实验中测量并记录，当电压表示数为2.0V，要测定小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片P适当地向________（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表的示数为2.5V； （4）测得通过小灯泡的电流随电压变化关系如图丙，则小灯泡的额定功率为________W；若把这样的两只灯泡串联在电路中，调节滑动变阻器，使两只灯泡两端的总电压为3V时，每只灯泡的实际功率为________W； （5）结合图丙的信息思考________（选填“能”或“不能”）利用甲图的电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”； （6）小桂还想比较另一个标有2.5V小灯泡的额定功率与刚实验的小灯泡的额定功率的大小关系，在上述实验步骤（3）灯泡正常发光时，她断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.7V。依据此现象，可推断出________，她继续完成的测量后，验证了推断。 （7）接着小桂在原电路中取下灯泡，换上另一种用电器，来测量其工作时的电功率。根据他测量的电流和电压数值绘制出这种用电器工作时的图像如图丁，接下来，她还想要绘制出该用电器的和图像，下列正确的是________。 A. B. C. D. 17. 小巴利用实验箱里的器材探究电流与电压、电阻的关系，他调整电源电压为6V，选取20Ω、10Ω、5Ω的定值电阻，一个标有“30Ω 0.6A”滑动变阻器，按照图甲连接电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；（要求滑片P向右移动时电流表示数变大） （2）连接电路前，________开关，并将滑动变阻器的滑片移到最大阻值； （3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表与电流表示数均为0，移动滑片，数据记录见下表序号2，继续移动滑片，当两电表示数指针恰好偏转且稳定时，数据在表中记为序号3，继续实验，记录了序号4和5的数据。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0 0 0.8 1.8 2.4 电流I/A 0 0 0.08 0.18 0.24 ①由序号1、2两组数据判断，若故障只发生在定值电阻R或滑动变阻器上，此时该电路故障为________； ②序号3、4、5三组数据得出的结论是________。 （4）完成上述实验后，修复好电路。小巴仍用图甲电路保持两表连接的量程不变，继续进行“探究电流与电阻关系”的实验，部分操作过程为： ①首先接入5Ω电阻，移动滑片，电流表示数如图乙所示，此时电压表示数为； ②断开开关，定值电阻更换为10Ω；没有移动滑动变阻器的滑片P，直接闭合开关S，发现电压表示数为________V，则应调节滑动变阻器，使电压表示数仍为； ③断开开关，定值电阻更换为20Ω；闭合开关后移动滑片，发现无法将电压表示数调为。他仔细思考后调整了定值电阻两端电压的值，重新进行探究，并顺利完成了3次实验，为保证电路安全工作，的取值范围为________V。 （5）小巴实验完发现小蜀正在探究“电流产生热量的影响因素”有关实验，如图是探究电路中的发热装置部分，两个密闭容器中接入一段电阻丝，接通电路前，两个U形管的液面相平： 实验一如图甲所示的装置，观察a、b管内液柱上升的快慢，这是探究电流通过导体产生的热量跟________的关系； ②如图乙，小蜀将右边密闭容器中的电阻丝更换为5Ω，同时再外接一个5Ω的电阻丝进行探究，闭合开关，调节电路电流为I，记下15s内c、d两管内液柱的高度差；为收集更多的实验数据寻找规律，小巴用刚实验使用的10Ω定值电阻换下容器外接的5Ω电阻，调节干路电流仍为I，记下15s内c、d两管内液柱的高度差，则会发现__________。 四、论述与计算题（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给分） 18. 如图所示，定值电阻为10Ω，闭合开关后，电流表示数为0.1A，电压表示数为2V。求： （1）电源电压； （2）通电10s，电阻消耗的电能。 19. 如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”，为定值电阻，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”，闭合、、，小灯泡L正常发光，电流表的示数为1.25A。求： （1）灯泡的额定电流； （2）的阻值； （3）将电源换为一个可调电压的电源，电流表和电压表的测量范围分别为0~0.6A、0~3V。只闭合S，通过移动滑动变阻器滑片，使两个电表均能达到各自的满偏刻度，且电路正常工作，求电源电压的可调范围。 20. 如图甲是一款家用电热水壶，其工作电路可简化为如图乙所示，有加热和保温两挡位，、是加热电阻，某次正常使用时的图像如图丙。求： （1）此次正常使用电热水壶在保温状态下消耗的电能； （2）用电高峰，家里只有该电热水壶工作，用加热挡将质量为1kg的水从10℃加热至50℃，如图丁的电能表转了100圈，电热水壶的加热效率；[] （3）为满足日常使用需求，需对该电热水壶的电路进行改装，使其具备高温、中温、低温多挡位调温功能。改装时，除乙图所用器材外，额外提供电阻、和开关各一个可供选用。要求改装后，原有两档位的额定功率不变，且新的低温挡功率更低。请在图戊中完成电路设计方案，并计算改装后的最低挡位的额定功率。（若除不尽，保留一位小数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理试卷 （全卷共四个大题 满分80分 与化学共用120分钟） 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 下列估测符合实际情况的是（　　） A. 台灯所用LED灯的额定电流约5A B. 对人体安全的电压不高于36V C. 普通教室一盏日光灯的功率约500W D. 家用空调制冷5小时耗电约0.1kW·h 【答案】B 【解析】 【详解】A．家用LED台灯功率通常为5W~20W，额定电压为220V。如果取LED灯功率为20W，由公式计算电流 故A不符合实际； B．根据安全用电标准，干燥环境下对人体安全的电压不高于36V，故B符合实际； C．普通教室日光灯功率通常为30W~50W，故C不符合实际； D．家用空调制冷功率通常为1000W以上，制冷5小时的耗电量约为 故D不符合实际。 故选B。 2. 下图呈现的是我国古代劳动人民的智慧成果，不是应用光的直线传播的是（ ） A. 凿冰取火 B. 皮影映画 C. 针孔成像 D. 晷针留影 【答案】A 【解析】 【详解】A．凿冰取火，是利用了凸透镜对光的会聚作用，应用了光的折射，故A符合题意； BD．皮影映画、晷针留影都是用到了影子，影子是由于光的直线传播形成的，故BD不符合题意； C．针孔成像，是小孔成像现象，利用了光的直线传播，故C不符合题意； 故选A。 3. 下列有关电的说法正确的是（　　） A. 电路中有电压就一定有电流 B. 电阻在任何情况下都不可能为零 C. 橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，是由于它的原子核束缚电子的能力比毛皮强 D. 丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器金属球，箔片张开，瞬时电流方向由金属球流向玻璃棒 【答案】C 【解析】 【详解】A．电路中有电压，还需要电路是闭合通路才会有电流，如果电路断开，即使有电压也不会有电流，故A错误； B．电阻在特殊条件下可以为零，比如超导现象，某些材料在极低温度下电阻会变为零，故B错误； C．橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，是因为橡胶棒的原子核束缚电子的能力比毛皮强，会从毛皮上夺得电子，故C正确； D．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器金属球时，验电器金属球上的电子会转移到玻璃棒上，因为电流方向与电子定向移动方向相反，所以瞬时电流方向是从玻璃棒流向金属球，故D错误。 故选C。 4. 对下图中电与磁的描述，正确的是（ ） A. 甲中磁悬浮地球仪是利用异名磁极相互排斥 B. 乙实验说明了电流周围存在磁场 C. 丙可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 D. 丁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】B 【解析】 【详解】A．甲中磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥，故A错误； B．乙是奥斯特实验，导线通电后小磁针偏转，说明了电流周围存在磁场，故B正确； C．丙中两个线圈匝数不同的电磁铁串联，可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，由于无法改变电流，不能演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误； D．丁研究的是电磁感应现象，线圈切割磁感线的过程中产生感应电流，机械能转化为电能，故D错误。 故选B。 5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ） A. 进户线依次经过电能表、总开关、保险装置再到用电器 B. 家庭电路中出现跳闸，说明一定有用电器发生短路现象 C. 使用螺丝刀测电笔时，用指尖抵住笔尾的金属帽，会造成触电事故 D. 人站在干燥的木凳上同时接触相（火）线和中性（零）线，漏电保护器会切断电路 【答案】A 【解析】 【详解】A． 家庭电路中，进户线先接入电能表以计量电能消耗，再经过总开关控制电路通断，然后通过保险装置（如保险丝或断路器）提供过载和短路保护，最后连接用电器，符合安全规范，故A正确； B． 家庭电路跳闸的原因包括短路或过载。因此，“一定”是短路现象的说法不准确，故B错误； C．使用螺丝刀测电笔（试电笔）时，用指尖抵住笔尾金属帽是正确操作。试电笔内部有高电阻，当笔尖接触火线时，电流通过人体流入大地，但电流极小，不会造成触电事故，仅使氖管发光指示火线，故C错误； D．漏电保护器通过检测火线与零线电流差值不为0时，切断电路，人站在干燥的木凳（绝缘体）上同时接触火线和零线，电流从火线经人体流向零线，形成闭合回路，此时火线与零线电流相等，漏电保护器不会切断电路，故D错误。 故选 A。 6. 扫地机器人可通过手机APP操控（闭合）或按机身按键（闭合），启动电机完成清扫；在环境灰尘浓度超标时，自动闭合，接通感应指示灯提醒。符合上述电路设计的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】启动电机的方式：闭合（APP操控）或闭合（机身按键），说明和是并联的，共同控制电机。 灰尘浓度超标时，自动闭合，接通感应指示灯，说明指示灯和电机是并联的（两者工作互不影响）。 A．和是串联，必须同时闭合才能启动电机，故A不符合题意； B．在干路，只有同时闭合和电机才能工作，故B不符合题意； C． 和 并联，闭合或都能启动电机；指示灯与电机并联，单独控制指示灯，故C符合题意； D．在干路，控制电机，只有闭合后，才能控制电机，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图甲所示，是光敏电阻，定值电阻R为10kΩ，电源电压为9V。小蜀将测量范围为0～3V的电压表接入图甲电路，将其改装成照度表。光敏电阻的阻值与光的照度关系如表所示（光照越强，照度越大，单位为lx）。下列说法正确的是（ ） 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18 A. 光照减弱时，电路中电流变大 B. 使光照增强时电压表的示数增大，电压表应并联在两端 C. 若电压表并联在R两端，当照度为0.4lx时，电压表的示数为1.8V D. 若电压表并联在R两端，增大电源电压，可测光照强度的范围更大 【答案】C 【解析】 【详解】根据电路图可知，光敏电阻和定值电阻串联，光敏电阻的阻值随光的照度强度增大而减小。 A．光照减弱时，光敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，电路的电流减小，故A错误； B．光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，若将电压表并在光敏电阻两端，根据串联分压规律可知，电阻减小时分到的电压也减小，要使电压表的示数增大，应将电压表并联在定值电阻R两端，故B错误； C．若电压表并联在R两端，当照度为0.4lx时，查表可知，光敏电阻 则电路的总电阻为 电路中的电流为 则R两端电压为 即电压表示数为1.8V，故C正确； D．若电压表并联在R两端，电压表的测量范围不变，则最大电压值时的电流不变，若增大电源电压，则光敏电阻分到的电压增大，在电流不变的情况下，则要增大光敏电阻的阻值，对应的照度变小，则可测光照强度的范围更小，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，定值电阻、均为5Ω。当闭合、，在安全范围内最大程度移动滑片，直至灯泡正常发光，电压表与电流表示数的关系图像绘制在如图乙。保持滑片位置不动，断开、，闭合，再移动滑片至最右端，再一次在图乙中绘制了电压表与电流表的关系图像。在保证电路中各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为7V B. 灯泡的额定电功率为0.8W C. 闭合、，灯泡功率最小时， 通电10s整个电路消耗的电能为120J D. 滑片P在最左端不动，通过开关的断开与闭合，该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．保持滑片位置不动，断开、，闭合，再移动滑片至最右端，再一次在图乙中绘制了电压表与电流表的关系图像。此时电路为和全部电阻串联，电压表测滑动变阻器左侧电压，移动滑片P的过程中，电源电压不变，总电阻不变，所以电路电流不变，可知图乙直线部分为此时I-U图, 的最大电压为5V，此时电压表测整个的电压，则此时电流为 两端电压为 根据串联电路电压规律可知电源电压为，故A错误； B．当闭合、时，灯泡和的左侧串联，电压表测滑动变阻器左侧电压，根据串联电路分压原理，当滑动变阻器接入电路电阻变小，电压表示数变小，电流表示数变大，图乙中曲线部分为此时I-U图，当灯泡正常发光时，滑动变阻器左侧电压为2V，则灯泡电压为,此时电路电流为0.4A,则灯泡的额定电功率为，故B错误； C．闭合、，灯泡功率最小时，此时电路电流最小，根据图乙及A选项分析可知，最小电流为滑动变阻器全部电阻接入电路时，此时电流为0.2A，通电10s整个电路消耗的电能为，故C错误； D．滑片P在最左端不动，电路消耗最大总功率时，总电流最大，总电阻最小，同时要保证电路中各元件安全，所以只能闭合、、，让和并联，不能再让灯泡并联，因为并联后电压超过了灯泡的额定电压，容易烧坏灯泡，此时电路消耗最大总功率为 若电路消耗最小总功率，则电路的电阻应最大，当只闭合时，由前面分析可知电路电流为0.2A, 当只闭合时，电路电流为 可知两种情况相同，即只闭合或时，电路消耗的总功率最小为 则，故D正确。 故选D。 二、填空作图题（本题共6个小题，每空、每图1分，共12分。） 9. 1820年，丹麦物理学家________第一个发现了电流的磁效应。2025年11月5日，我国自主设计建造的全球首艘采用电磁弹射型航空母舰福建舰入列人民海军，其弹射时________（选填“电动机”、“发电机”、“电磁继电器”）产生的强大电磁推力，2秒将舰载飞机在短距离甲板上加速至起飞需要的速度。 【答案】 ①. 奥斯特 ②. 电动机 【解析】 【详解】[1]电流的磁效应是奥斯特第一个发现的。 [2]电磁弹射装置利用电流产生磁场推动导体运动，将电能转化为机械能，其原理与电动机相同。 10. 诗人孟浩然的绝句“野旷天低树，江清月近人”，句中“月”指的是月亮的________（选填“实物”、“实像”或“虚像”）；白居易的《暮江吟》中“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”描述落日景象，若地球没有了大气层，日落会________（选填“提前”或“延迟”）。 【答案】 ①. 虚像 ②. 提前 【解析】 【详解】[1]诗句“江清月近人”描述月亮在水中的倒影，这是由光的反射形成的虚像。虚像的特点是光线反向延长线相交，并非实际光线汇聚，因此不是实物或实像。 [2]大气层对阳光有折射作用，使太阳的实际位置低于视位置，导致日落延迟。若无大气层，折射消失，太阳将按实际位置落下，日落时间提前。 11. 为使电源输出的电压稳定，设计如图甲所示电路原理图，B是电磁铁，、为定值电阻，为磁敏电阻其阻值大小随磁场强度的变化特点如图乙所示，则电路接通时电磁铁上端为________极（填磁体极性）；当改变时，可以使控制电路两端电压仍能维持在某一定值附近，则磁敏电阻的工作范围是________（选填“ab”、“bc”或“abc”）段。 【答案】 ①. S ②. bc 【解析】 【详解】[1]电流从电磁铁下端流入、上端流出。 根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。 因此，电磁铁的下端为N极，上端为S极（南极）。 [2]当电源电压U电源升高时，控制电路电流增大，电磁铁的磁场强度增强。 为维持控制电路电压U1稳定，磁敏电阻R磁的阻值需要随磁场增强而增大，从而抵消电压升高的影响。 图乙中，bc段的阻值随磁场强度增强而增大，符合这一补偿要求。 因此，磁敏电阻R磁的工作范围是bc段。 12. 如图甲所示，为定值电阻，电源电压不变，闭合S，调节滑动变阻器R的滑片P从b端移动到a端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。则电源电压为________V；滑动变阻器R的最大功率与最大阻值处的功率之差是________W。 【答案】 ①. 24 ②. 3.2 【解析】 【详解】[1]由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，结合图乙可知，当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器的阻值为0，只有定值电阻接入电路，电压表示数为0，此时电路中的电流为，此时电源电压……① 当滑动变阻器的滑片P在a端时，此时滑动变阻器的阻值最大，其两端电压，电路中的电流为，此时电源电压……② 联立①②可得，电源电压。 [2]当滑动变阻器的滑片P在a端时，此时滑动变阻器的阻值最大，其两端电压，电路中的电流为，滑动变阻器在最大阻值处的电功率 假设滑动变阻器滑片P移到某一位置时，滑动变阻器的阻值，此时功率最大，则滑动变阻器的最大功率 要使功率最大，应使分母最小，因此当时，滑动变阻器的功率最大 滑动变阻器R的最大功率与最大阻值处的功率之差 13. 如图所示，电源电压保持不变。当闭合，断开，将滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表与电压表示数的比值为，电阻、和的功率分别为、、，再将的滑片P移到最左端，电阻的功率变为，电流表A的示数为0.75A，已知，，则电阻________Ω；当开关、均闭合，滑片P置于最右端，滑动变阻器的功率为，则________。 【答案】 ①. 16 ②. 【解析】 【详解】[1][2]当闭合，断开，、和串联，电流表测量电路电流，电压表V1测和两端的电压，电压表V2测R3两端的电压。将的滑片P移到最左端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电阻的功率为，根据可知 根据欧姆定律可知 将滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表与电压表示数的比值为，则电阻、两端的电压 已知 则 则联立①②可得 故 将滑动变阻器的滑片置于最右端时，根据串联分压特点可知 则 将滑动变阻器的滑片置于最右端时，根据欧姆定律可知电路电流 当开关、均闭合，滑片P置于最右端，电路为滑动变阻器的简单电路，且滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器的功率为 可知 14. 按要求作图。 （1）如图，一条光线经透镜折射后平行于主光轴，请按要求作出该光线射向透镜的入射光路。 （2）如图为家庭电路一部分，请在图中补充完整配有熔断器的三孔插座的电路图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可知，射向凸透镜的光线与主光轴的交点为凸透镜左侧的焦点F，如图所示： 【小问2详解】 三孔插座的接法：上孔接保护线（地线）、左孔接中性线（零线）、右孔接相线（火线），熔断器接在相线上，即接在右孔上。如下图所示： 三、实验探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。） 15. 按要求完成实验。 （1）小虎用透明玻璃板探究平面镜成像规律如图甲所示。 ①开始实验时，透过玻璃板看到了两个不重合的像，可能的原因是玻璃板________； ②当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小会________； ③小虎用未点燃的蜡烛B重合A的像并记下像的位置，若他移动蜡烛A和B的移动轨迹构成数字“8”，则蜡烛A的移动轨迹可能是图乙中的________（选填字母）。 （2）小张探究“凸透镜成像规律”的实验： ①她在光具座上组装实验器材调节高度时________（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛； ②实验某时刻蜡烛、凸透镜和成清晰像的光屏的位置如图所示，此时的成像与日常生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同；保持器材位置不变，小张取下近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，则她应将光屏________（选填“左移”“不变”或“右移”），才能在屏上得到清晰的像。 【答案】（1） ①. 太厚 ②. 不变 ③. B （2） ①. 需要 ②. 投影仪 ③. 右移 【解析】 【小问1详解】 [1] 透过玻璃板看到两个不重合的像，原因是玻璃板太厚，玻璃板的前后两个表面都会反射成像，导致出现重影。 [2] 当蜡烛 A 远离玻璃板时，它的像的大小会不变，平面镜成像中，像与物的大小始终相等，与距离无关。 [3]因为像与物关于镜面对称，蜡烛B与A的像重合，所以两者的运动轨迹也对称，数字 “8” 的对称轨迹对应图中的B。 【小问2详解】 [1]调节实验器材高度时需要点燃蜡烛。这样才能让烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，使像成在光屏中央。 [2]由图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，这与投影仪的原理一致。 [3]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使像后移，因此需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像。 16. 小桂做“测量小灯泡的功率”实验，所用电源电压恒为6V，选取一个标有2.5V的灯泡，如图甲为即将完成的电路连接。 （1）此实验原理是________； （2）小桂补上导线连接完电路，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，此时他应该断开开关，并________； （3）实验中测量并记录，当电压表示数为2.0V，要测定小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片P适当地向________（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表的示数为2.5V； （4）测得通过小灯泡的电流随电压变化关系如图丙，则小灯泡的额定功率为________W；若把这样的两只灯泡串联在电路中，调节滑动变阻器，使两只灯泡两端的总电压为3V时，每只灯泡的实际功率为________W； （5）结合图丙的信息思考________（选填“能”或“不能”）利用甲图的电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”； （6）小桂还想比较另一个标有2.5V小灯泡的额定功率与刚实验的小灯泡的额定功率的大小关系，在上述实验步骤（3）灯泡正常发光时，她断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.7V。依据此现象，可推断出________，她继续完成的测量后，验证了推断。 （7）接着小桂在原电路中取下灯泡，换上另一种用电器，来测量其工作时的电功率。根据他测量的电流和电压数值绘制出这种用电器工作时的图像如图丁，接下来，她还想要绘制出该用电器的和图像，下列正确的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2）见解析 （3） （4） ①. ②. （5）不能 （6） （7）C 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的功率时需要测量小灯泡的电压和电流，根据功率的公式计算出功率，因此实验原理是。 【小问2详解】 测量小灯泡的功率时，电压表并联在小灯泡的两端，测量小灯泡两端的电压，小桂补上导线连接完电路，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，电压表指针偏转角度过小，说明电压表的测量范围选大了，此时他应该断开开关，并将电压表换成测量范围。 【小问3详解】 当电压表示数为，要测定小灯泡的额定功率，需让小灯泡两端的电压达到额定电压，即小灯泡两端的电压变大，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端电压变小，由串联电路分压特点可知，滑动变阻器的阻值变小，则应将滑动变阻器的滑片P适当地向端滑动。 【小问4详解】 [1] 由丙图可知，当小灯泡两端的电压达到额定电压时，通过小灯泡的电流为，小灯泡的额定功率为 [2] 若把这样的两只灯泡串联在电路中，两只小灯泡的规格相同，则电阻相同，使两只灯泡两端的总电压为时，每只小灯泡两端的电压为，由丙图可知，通过小灯泡的电流为，每只灯泡的实际功率为 【小问5详解】 由丙图可知，小灯泡的图像不是一条过原点的倾斜直线，说明小灯泡的电阻是变化的，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”时，需要控制电阻大小不变，因此不能利用甲图的电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”。 【小问6详解】 保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为，根据串联电路分压特点可知，灯的电阻大于灯的电阻，根据可知，两灯泡的额定功率关系为：。 【小问7详解】 由丁图像可知和可知，用电器的电阻随电压和电流的增大而减小。 AB．由两图像可知，都是过原点的倾斜直线，由和可知，电阻不变，故AB不符合题意； C．由可知，结合图像可知，电阻随电压平方和电功率的增大而减小，故C符合题意； D．由可知，结合图像可知，电阻随电流平方和电功率的增大而增大，故D不符合题意。 故选C。 17. 小巴利用实验箱里的器材探究电流与电压、电阻的关系，他调整电源电压为6V，选取20Ω、10Ω、5Ω的定值电阻，一个标有“30Ω 0.6A”滑动变阻器，按照图甲连接电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；（要求滑片P向右移动时电流表示数变大） （2）连接电路前，________开关，并将滑动变阻器的滑片移到最大阻值； （3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表与电流表示数均为0，移动滑片，数据记录见下表序号2，继续移动滑片，当两电表示数指针恰好偏转且稳定时，数据在表中记为序号3，继续实验，记录了序号4和5的数据。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0 0 0.8 1.8 2.4 电流I/A 0 0 0.08 0.18 0.24 ①由序号1、2两组数据判断，若故障只发生在定值电阻R或滑动变阻器上，此时该电路故障为________； ②序号3、4、5三组数据得出的结论是________。 （4）完成上述实验后，修复好电路。小巴仍用图甲电路保持两表连接的量程不变，继续进行“探究电流与电阻关系”的实验，部分操作过程为： ①首先接入5Ω电阻，移动滑片，电流表示数如图乙所示，此时电压表示数为； ②断开开关，定值电阻更换为10Ω；没有移动滑动变阻器的滑片P，直接闭合开关S，发现电压表示数为________V，则应调节滑动变阻器，使电压表示数仍为； ③断开开关，定值电阻更换为20Ω；闭合开关后移动滑片，发现无法将电压表示数调为。他仔细思考后调整了定值电阻两端电压的值，重新进行探究，并顺利完成了3次实验，为保证电路安全工作，的取值范围为________V。 （5）小巴实验完发现小蜀正在探究“电流产生热量的影响因素”有关实验，如图是探究电路中的发热装置部分，两个密闭容器中接入一段电阻丝，接通电路前，两个U形管的液面相平： 实验一如图甲所示的装置，观察a、b管内液柱上升的快慢，这是探究电流通过导体产生的热量跟________的关系； ②如图乙，小蜀将右边密闭容器中的电阻丝更换为5Ω，同时再外接一个5Ω的电阻丝进行探究，闭合开关，调节电路电流为I，记下15s内c、d两管内液柱的高度差；为收集更多的实验数据寻找规律，小巴用刚实验使用的10Ω定值电阻换下容器外接的5Ω电阻，调节干路电流仍为I，记下15s内c、d两管内液柱的高度差，则会发现__________。 【答案】（1） （2）断开 （3） ①. 滑动变阻器断路 ②. 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4） ①. 3 ②. 2.4～3 （5） ①. 电阻 ②. > 【解析】 【小问1详解】 要求滑片 P 向右移动时电流表示数变大，说明接入电阻要变小。 应将滑动变阻器的B 接线柱与开关右端相连，这样滑片右移时接入电路的电阻丝变短，电阻减小，电流变大。如图所示： 【小问2详解】 连接电路前，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，这是为了保护电路。 【小问3详解】 [1] 由序号 1、2 两组数据（电压、电流均为 0，移动滑片后仍为 0），电流表示数为零，说明电路断路，电压表示数为零，说明电压表并联部分以外的电路发生断路，故障只在定值电阻 R 或滑动变阻器 R₁上，说明电路故障为滑动变阻器断路R₁断路。 [2]序号 3、4、5 三组数据，电阻不变，电压增大时电流也成正比增大，结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问4详解】 [1]图乙中电流表量程为 0~0.6A，分度值 0.02A，示数为 0.4A。定值电阻为 5Ω，因此电压表示数 此时滑动变阻器接入电阻为 将 5Ω 电阻换为 10Ω，滑片未动，新的电路电流为 此时，电压表示数为 [2]当定值电阻为 20Ω 时，滑动变阻器接入最大阻值 30Ω，，电路中有最小电流 定值电阻两端最小电压 最大电压不能超过 3V（电压表量程），因此U0的取值范围为 2.4 V～3 V。 【小问5详解】 [1]图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。 [2]用10Ω定值电阻换下容器外接的5Ω电阻，根据并联分流规律可知，容器外电阻分流变小，则左右两容器中电阻中电流之差变小，通电时间及干路电流不变的情况下，两容器中电阻产生的热量之差变小，c、d两管内液柱的高度差变小，所以，。 四、论述与计算题（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给分） 18. 如图所示，定值电阻为10Ω，闭合开关后，电流表示数为0.1A，电压表示数为2V。求： （1）电源电压； （2）通电10s，电阻消耗的电能。 【答案】（1） 3V （2） 2J 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，电阻R1和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。 根据欧姆定律，电阻R1两端的电压为 因为在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压为 【小问2详解】 通电10s，电阻R2消耗的电能为 19. 如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”，为定值电阻，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”，闭合、、，小灯泡L正常发光，电流表的示数为1.25A。求： （1）灯泡的额定电流； （2）的阻值； （3）将电源换为一个可调电压的电源，电流表和电压表的测量范围分别为0~0.6A、0~3V。只闭合S，通过移动滑动变阻器滑片，使两个电表均能达到各自的满偏刻度，且电路正常工作，求电源电压的可调范围。 【答案】（1） 0.5A （2） 8Ω （3） 4.8V~7.8V 【解析】 【小问1详解】 由电功率公式 可得，灯泡的额定电流为 【小问2详解】 当闭合S、S1、S2时，灯泡L与电阻R1并联，滑动变阻器R2被短路，电流表测量干路电流。因为小灯泡L正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即 电流表的示数为 1.25A，通过灯泡的电流为额定电流为0.5A。根据并联电路的电流特点，通过R1的电流为 根据欧姆定律可得，R1的阻值为 【小问3详解】 只闭合S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。为了保证电路安全，且两个电表都能达到满偏刻度，需要分情况讨论： 情况一：当电流表示数达到最大值时，为了保护电压表，R2两端的电压不能超过3V。 根据串联电路电压关系，电源电压 此时R2两端的电压 因为 ，所以 ，解得 。要使电流能达到0.6A，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电流最大。此时电源电压至少为 所以，要使电流表能达到满偏，电源电压范围为 情况二：当电压表示数达到最大值时，为了保护电流表，电路中的电流不能超过0.6A。根据串联电路的特点和欧姆定律，此时电路中的电流 因为，所以，解得，即。 要使电压表示数能达到3V，当滑动变阻器接入电路的电阻最大（）时，其分担的电压最大。根据串联分压规律， 要使U2能达到3V，则当R2取最大值20Ω时，其两端电压必须不小于3V。 解得 所以，要使电压表能达到满偏，电源电压范围为 综合以上两种情况，要使两个电表均能达到各自的满偏刻度，且电路正常工作，电源电压的可调范围应为两个范围的交集，即4.8V~7.8V 20. 如图甲是一款家用电热水壶，其工作电路可简化为如图乙所示，有加热和保温两挡位，、是加热电阻，某次正常使用时的图像如图丙。求： （1）此次正常使用电热水壶在保温状态下消耗的电能； （2）用电高峰，家里只有该电热水壶工作，用加热挡将质量为1kg的水从10℃加热至50℃，如图丁的电能表转了100圈，电热水壶的加热效率；[] （3）为满足日常使用需求，需对该电热水壶的电路进行改装，使其具备高温、中温、低温多挡位调温功能。改装时，除乙图所用器材外，额外提供电阻、和开关各一个可供选用。要求改装后，原有两档位的额定功率不变，且新的低温挡功率更低。请在图戊中完成电路设计方案，并计算改装后的最低挡位的额定功率。（若除不尽，保留一位小数） 【答案】（1） （2）84% （3） 110W 【解析】 【小问1详解】 由P-t图像可知，电热水壶的保温功率，保温时间 保温状态下消耗的电能为 【小问2详解】 水吸收的热量为 电能表转了100圈，由电能表参数可知，电热水壶消耗的电能为 电热水壶的加热效率为 【小问3详解】 由图乙和图丙可知，电源电压U = 220V。当S闭合、S1断开时，只有R1工作，为保温挡；当S、S1均闭合时，R1与R2并联，为加热挡。电阻R1的阻值为 电阻R2的电功率为 电阻R2的阻值为 要增加低温挡，且原有挡位功率不变，可在原电路基础上串联一个可被短路的电阻。为了使改装后的电功率更低，则应使总电阻最大，故应选择电阻较大的R1（为了方便叙述，记为R3）与R1串联，而且再把额外提供的开关S3与R3并联，通过闭合S3可以使R3短路，即可实现三个挡位的切换，设计电路如图所示： 当S3闭合时，R3被短路，电路与原电路相同，可实现1100W的高温挡和220W的中温挡。当S1、S3断开时，R3与R1串联在电路中，电路的总电阻最大，功率降低，处于低温挡。最大总电阻为 最低挡位的额定功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $