精品解析：河南鹤壁市浚县2025-2026学年九年级上学期期末素质训练物理试题

九年级物理素质训练 1. 北方严冬，玻璃窗上形成的美丽“窗花”出现在玻璃窗的 _____（选填“内”或“外”）表面。玻璃窗上的“雾”是水蒸气 _______（填物态变化名称）形成的。同样是水蒸气形成的，为什么有时候是“雾”有时候是“冰花”？你的猜想是：室外的 _______不同。 2. 用摩擦过的带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体，说明带电体具有__________的性质，验电器利用了__________的原理工作的。 3. 小华在某次体育训练时，身体消耗了8.4×103J的热量，这些热量相当于完全燃烧　______kg干木柴所释放的热量，若将这些热量给水加热，可以使质量为100g，初温是30℃的水温度升高______℃。[q干木柴=1.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 4. 小明11月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他12月底再观察时，发现电能表示数为，他家12月份消耗的电能为______kW·h。如果电能表转盘在某段时间内转500r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是______J。 5. 图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为______V，干路电流为______A，此时灯泡L的电功率为______W。 6. 家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触______引起的，如图所示，请你评价一下电烤箱着火该同学的灭火措施是否合理，以及引发的危害有哪些______？ 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7~14题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选得0分） 7. 下列关于水的理解正确的是（　　） A. 30℃的水比20℃的水所含的热量多 B. 水凝固时放热，内能减小，温度不变 C. 相同质量的0℃的水和0℃的冰内能一样大 D. 水温升高，一定是因为外界对水做了功 8. 城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的（ ） A. 密度较大 B. 沸点较高 C. 比热容大 D. 流动性好 9. 两个定值电阻分别标有“10Ω，1.5A”和“12Ω，1A”，当把两个定值电阻并联起来。使用时，电路两端允许加的最大电压和干路允许通过的最大电流分别为（　　） A. 15V，2.2A B. 12V，2.2A C. 15V，2.5A D. 12V，2.5A 10. 在学校展开的科技节活动中，小明自制了一个水火箭。利用一个空可乐瓶装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，如图所示；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水水箭向上飞向空中。下列说法正确的是（　　） A. 打气时，水火箭中气体的内能增大 B. 水水箭的水是一种热值较高的燃料 C. 水火箭升空与热机的压缩冲程原理相同 D. 水火箭升空的过程，机械能转化为内能 11. 如图所示是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 输电线B与大地之间的电压为220V B. 灯泡与开关位置可以互换 C. 闭合开关S后灯泡不发光，将测电笔插入插座的左孔，氖管发光，可能是因为入户零线开路 D. 断开开关S后，站在地上的人接触a点或b点，一定不会触电 12. 如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（ ） A. 可能是灯L1断路 B. 可能是V1示数变大 C. 可能是灯L2断路 D. 可能是灯L2短路 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡与滑动变阻器串联 B. 电压表示数变大 C. 电流表和示数都变小 D. 小灯泡亮度变暗 14. 如图所示，两个相同的透明容器中密封着等量的空气。用该装置研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，下列分析正确的是（　　） A. 将两电阻串联是为了控制其中通过的电流相等 B. U形管中液面高度差可以反映电流产生热量的多少 C. 接通电源后，密闭容器中空气的压强小于大气压 D. 该装置可以用来研究电流产生的热量与电流大小的关系 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 某小区的门禁系统利用电动机实现开关门。业主可利用人脸识别（相当于开关 S1）或门禁卡（相当于开关 S2）自动开门进入小区；请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。 16. 如图是探究串联电路电压规律的实验电路，其中有一根导线连接错误。请在连接错误的那根导线上画“×”，并在图中改正，使和组成串联电路，并且电压表测量两端的电压。 四、实验探究题（每空1分，17题4分，18题6分，19题9分，共19分） 17. 图甲是小明探究“水沸腾前后的特点”的实验装置。 （1）A、B、C三种读数方法正确的是______（填字母代号）； （2）由图乙可知，水的沸点是______℃，水沸腾前不断吸热，温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）； （3）小明观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丙中①②所示，则图______是水沸腾前的情况。 18. 在做“探究串联电路中的电压规律”实验时，有多个灯泡可供选择，小玉把两只灯泡串联起来接到电源上，如图所示。 测量次数 1 1.4 1.4 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.1 1.7 2.8 （1）根据电路图，小玉进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小玉在实验操作过程中出现的错误是______。实验中，为了防止损坏电压表，在不能事先估计电压大小的情况下，应先进行______； （2）闭合开关，小东观察到小灯泡发光、不发光，则故障原因可能是______； （3）故障排除后，小玉选用不同的灯泡，完成了三次实验，并记录了数据如表。分析表中的数据，可得出结论：串联电路中电源两端的电压______。表格中存在的不足之处是______； （4）下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是______（选填字母）。 A. 测量物体的长度 B. 探究杠杆的平衡条件 C. 探究光的反射定律 19. 某小组同学利用图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大）； （2）为了安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端； （3）闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是______； （4）排除故障后进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______（保留一位小数）； （5）本实验装置______（选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系，原因是______； （6）实验结束后，老师布置了一个设计性作业，如果在实验过程中电流表损坏不能使用，要求利用电压表和一个阻值已知为的定值电阻测量小灯泡正常发光时的电阻。小丽设计了如图丙所示的电路，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关，将开关拨到“2”，调节滑动变阻器，使电压表示数为______V； ②保持滑片位置不变，将开关拨到“1”，电压表示数为U； ③则小灯泡正常发光时的电阻______（用已知量和测量量表示）。 五、综合应用题（第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 小海家买了一台电热水器，请你和他一起根据说明书的电路图（如图所示）和技术参数，对热水器进行研究。 型号 箱容量/L 水温/℃ 额定电压/V 保温功率/kW 加热功率/kW 电热转换效率 HE3B 45 30~65 220 1.0 2.8 90% （1）转换开关S接在______（选填“1”或“2”）挡时为保温状态； （2）连接热水器需要用插座，附近商店有卖“220V，10A”和“220V，16A”两种规格的插座，通过计算说明需要选用哪种规格的插座？ （3）要将水箱（装满水）中的水从20℃加热至60℃，电热转换效率如图表所示，需要多长时间？[水的比热容为，水的密度] 21. 某科技小组为了测试某种材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试如图甲所示，将该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，在样品上施加压力F，改变压力F的大小，进行多次实验已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示，电源电压恒定不变，定值电阻。 问： （1）压力为0时，压力传感器的电阻为多少？若此时电流表示数为0.2A，电源电压是多少？ （2）电流表的量程为0~0.6A，则该材料能承受的最大压力为多少？ （3）科技小组想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为0~1A，该磅秤能测量的最大质量为多少？（g取） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理素质训练 1. 北方严冬，玻璃窗上形成的美丽“窗花”出现在玻璃窗的 _____（选填“内”或“外”）表面。玻璃窗上的“雾”是水蒸气 _______（填物态变化名称）形成的。同样是水蒸气形成的，为什么有时候是“雾”有时候是“冰花”？你的猜想是：室外的 _______不同。 【答案】 ①. 内 ②. 液化 ③. 温度 【解析】 【详解】[1]北方严冬，由于室外温度较低，室内较温暖的水蒸气遇到温度很低的玻璃，发生了凝华现象，形成的美丽“窗花”，出现在玻璃的内表面。 [2]玻璃窗上的“雾”是屋内温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化形成的小水珠。 [3]当水蒸气所处的环境温度较低，不低于0℃时水蒸气液化成“雾”，当水蒸气所处温度很低，低于0℃时水蒸气会凝华形成“窗花”，所以同样是水蒸气形成的，有时候是“雾”有时候是“冰花”是因为室外的温度不同。 2. 用摩擦过的带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体，说明带电体具有__________的性质，验电器利用了__________的原理工作的。 【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 同种电荷互相排斥 【解析】 【详解】[1]摩擦过的梳子带有电荷，由于带电体能够吸引轻小物体，所以带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体。 [2]验电器是检验物体是否带电的仪器，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。 3. 小华在某次体育训练时，身体消耗了8.4×103J的热量，这些热量相当于完全燃烧　______kg干木柴所释放的热量，若将这些热量给水加热，可以使质量为100g，初温是30℃的水温度升高______℃。[q干木柴=1.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 ①. 7×10-4 ②. 20 【解析】 【详解】[1]身体消耗了8.4×103J的热量，这些热量相当于完全燃烧干木柴的质量 [2]将这些热量给水加热，可以使质量为100g的水温度升高 4. 小明11月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他12月底再观察时，发现电能表示数为，他家12月份消耗的电能为______kW·h。如果电能表转盘在某段时间内转500r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是______J。 【答案】 ①. 150 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，11月底的示数为7325.6 kW·h，12月底的示数为7475.6 kW·h，则12月份消耗的电能 [2]表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r。由此可知，电能表转盘转了500r时，用电器消耗的电能 5. 图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为______V，干路电流为______A，此时灯泡L的电功率为______W。 【答案】 ①. 2 ②. 0.45 ③. 0.5 【解析】 【详解】[1]定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律 电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A 故电源电压为2V。 [2]由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为 [3] 此时灯泡L的电功率 6. 家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触______引起的，如图所示，请你评价一下电烤箱着火该同学的灭火措施是否合理，以及引发的危害有哪些______？ 【答案】 ①. 火线 ②. 不合理，生活中的水是导体，可能会造成更大的爆炸事故和触电事故 【解析】 【详解】[1]人接触零线与大地间不存在电压，因此没有电流经过人体，故不会触电；分析各类触电共同特点是人体直接或间接接触火线造成的。 [2]电烤箱着火时，首先应切断电源，再进行灭火。如果直接用水浇，不合理，生活中的水是导体，可能会造成更大的爆炸事故和触电事故，同时，电器在通电状态下泼水，还可能引发电路短路，扩大火灾范围。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7~14题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选得0分） 7. 下列关于水的理解正确的是（　　） A. 30℃的水比20℃的水所含的热量多 B. 水凝固时放热，内能减小，温度不变 C. 相同质量的0℃的水和0℃的冰内能一样大 D. 水温升高，一定是因为外界对水做了功 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，它描述的是物体在热传递过程中吸收或放出的能量，不能用“含有”来描述物体的热量，故A错误； B．水是晶体，晶体在凝固过程中会放出热量，内能减小，但温度保持不变，故B正确； C．相同质量的0℃的水和0℃的冰，虽然温度相同，但水的内能更大，因为冰熔化成水需要吸收热量，所以0℃的水的内能比同质量的0℃的冰的内能大，故C错误； D．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。水温升高，可能是外界对水做了功，也可能是水通过热传递吸收了热量，故D错误。 故选B。 8. 城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的（ ） A. 密度较大 B. 沸点较高 C. 比热容大 D. 流动性好 【答案】C 【解析】 【详解】水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量时，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低得少，使得昼夜的温差小，所以修建人工湖和湿地公园可以有效调节周围环境的气温，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9. 两个定值电阻分别标有“10Ω，1.5A”和“12Ω，1A”，当把两个定值电阻并联起来。使用时，电路两端允许加的最大电压和干路允许通过的最大电流分别为（　　） A. 15V，2.2A B. 12V，2.2A C. 15V，2.5A D. 12V，2.5A 【答案】B 【解析】 【详解】根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压 ， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两只电阻并联时，电路中的最大电压 此时通过R2的电流为 通过R1的电流 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路最大电流 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10. 在学校展开的科技节活动中，小明自制了一个水火箭。利用一个空可乐瓶装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，如图所示；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水水箭向上飞向空中。下列说法正确的是（　　） A. 打气时，水火箭中气体的内能增大 B. 水水箭的水是一种热值较高的燃料 C. 水火箭升空与热机的压缩冲程原理相同 D. 水火箭升空的过程，机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．打气时，水火箭中气体的内能增大，是通过做功改变内能的，故A正确； B．水不能燃烧，不是燃料，故B错误； CD．水火箭升空过程中，高压气体对外做功，将高压气体的内能转化为水火箭的机械能，能量转化与热机的做功冲程相同，故CD错误。 故选A。 11. 如图所示是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A. 输电线B与大地之间的电压为220V B. 灯泡与开关位置可以互换 C. 闭合开关S后灯泡不发光，将测电笔插入插座的左孔，氖管发光，可能是因为入户零线开路 D. 断开开关S后，站在地上的人接触a点或b点，一定不会触电 【答案】C 【解析】 【详解】由图知，开关接在导线A上，所以A是火线，B是零线。 A．火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0，导线B与大地之间的电压为0，故A错误； B．为了保护人身安全，开关必须与火线相连，然后与灯泡相连，位置不能互换，故B错误； C．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以正常情况下，测电笔插入插座的左插孔氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光， 若测电笔插入左插孔氖管发光，可能是因为入户零线开路，故C正确； D．由图可知，开关S断开时，虽然灯泡不发光，但火线没有被切断，所以人接触a点会触电，b在零线上，所以接触b点不会发生触电事故，故D错误。 故选C。 12. 如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（ ） A. 可能是灯L1断路 B. 可能是V1示数变大 C. 可能是灯L2断路 D. 可能是灯L2短路 【答案】C 【解析】 【详解】图示电路为、串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测的电压。 A．若断路，及其后面将不通，电压表V1测电源电压，示数不变，电压表V2示数变为0，故A不符合题意； B．电压表V1测电源电压，不管那个小灯出现故障，其示数都不变，故B不符合题意； C．若断路，电压表V2串联在电路中，其示数变大，电压表V1测电源，示数不变，故C符合题意； D．若短路，电压表V2和导线并联，示数变小，电压表V1示数不变，故D不符合题意。 故选 C。 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡与滑动变阻器串联 B. 电压表示数变大 C. 电流表和示数都变小 D. 小灯泡亮度变暗 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，滑动变阻器和小灯泡并联，电流表测通过滑动变阻器的电流，电流表测干路总电流，电压表测各支路两端和电源两端电压。 A．由图可知，有两条电流路径，所以滑动变阻器和小灯泡并联，故A错误； B．电压表测各支路两端和电源两端电压，电源电压不变，则电压表示数不变，故B错误； C．滑动变阻器滑片P向右滑动时，其阻值增大，由于其并联在电源两端，所以滑动变阻器两端电压不变，根据可知，通过的电流变小，所以电流表示数变小；由并联电路，各个用电器之间相互不影响可知，通过小灯泡的电流不变，根据并联电路电流特点可知，干路电流减小，所以电流表示数变小，故C正确； D．由于并联电路，各个用电器之间相互不影响，所以通过小灯泡的电流不变，小灯泡的亮度不变，故D错误。 故选C。 14. 如图所示，两个相同的透明容器中密封着等量的空气。用该装置研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，下列分析正确的是（　　） A. 将两电阻串联是为了控制其中通过的电流相等 B. U形管中液面高度差可以反映电流产生热量的多少 C. 接通电源后，密闭容器中空气的压强小于大气压 D. 该装置可以用来研究电流产生的热量与电流大小的关系 【答案】AB 【解析】 【详解】ABD．实验中，两电阻丝串联，串联电路各处电流相等，故通过两电阻丝的电流和通电时间相同，而电阻不同，是探究电热与电阻关系的，实验通过U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少，这是转换法，故AB正确，D错误。 C．图中加热后，密闭容器中空气的压强等于外界大气压加上液柱产生的压强，因而密闭容器中空气的压强大于大气压，故C错误。 故选AB。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 某小区的门禁系统利用电动机实现开关门。业主可利用人脸识别（相当于开关 S1）或门禁卡（相当于开关 S2）自动开门进入小区；请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】业主可利用人脸识别（相当于开关 S1）或门禁卡（相当于开关 S2）自动开门进入小区，说明只需任意闭合其中一个开关就能实现电动机开门，由此可知两个开关并联再与电动机串联，为了用电安全，开关接火线，电动机接零线，如图所示： 16. 如图是探究串联电路电压规律的实验电路，其中有一根导线连接错误。请在连接错误的那根导线上画“×”，并在图中改正，使和组成串联电路，并且电压表测量两端的电压。 【答案】 【解析】 【详解】要使和组成串联电路，应当使两灯泡依次相连，并且电压表测量两端的电压，需要将电压表并联在两端，如图所示： 四、实验探究题（每空1分，17题4分，18题6分，19题9分，共19分） 17. 图甲是小明探究“水沸腾前后的特点”的实验装置。 （1）A、B、C三种读数方法正确的是______（填字母代号）； （2）由图乙可知，水的沸点是______℃，水沸腾前不断吸热，温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）； （3）小明观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丙中①②所示，则图______是水沸腾前的情况。 【答案】（1）B （2） ①. 98 ②. 升高 （3）② 【解析】 【小问1详解】 读取温度计示数时，视线应与温度计内液柱的上表面相平。A俯视，读数偏大；B视线与液柱上表面相平，读数方法正确；C仰视，读数偏小。因此，正确的读数方法是B。 【小问2详解】 [1]由图乙可知，水在沸腾过程中温度保持在98℃不变，所以水的沸点是98℃。 [2]水在沸腾前，需要不断吸收热量，温度会持续升高；而在沸腾过程中，虽然继续吸热，但温度会保持不变。 【小问3详解】 水沸腾前，下层水温高于上层水温，气泡上升过程中，水蒸气遇冷液化，体积逐渐变小，对应图丙②；沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中不断有水蒸气补充，体积逐渐变大，对应图丙①。因此，图丙②是水沸腾前的情况。 18. 在做“探究串联电路中的电压规律”实验时，有多个灯泡可供选择，小玉把两只灯泡串联起来接到电源上，如图所示。 测量次数 1 1.4 1.4 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.1 1.7 2.8 （1）根据电路图，小玉进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小玉在实验操作过程中出现的错误是______。实验中，为了防止损坏电压表，在不能事先估计电压大小的情况下，应先进行______； （2）闭合开关，小东观察到小灯泡发光、不发光，则故障原因可能是______； （3）故障排除后，小玉选用不同的灯泡，完成了三次实验，并记录了数据如表。分析表中的数据，可得出结论：串联电路中电源两端的电压______。表格中存在的不足之处是______； （4）下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是______（选填字母）。 A. 测量物体的长度 B. 探究杠杆的平衡条件 C. 探究光的反射定律 【答案】（1） ①. 连接电路时，开关没有断开 ②. 大量程试触 （2）L2短路 （3） ①. 等于各部分电路两端的电压之和 ②. 电压没有单位 （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1]连接好最后一根导线时两灯立即发光，说明连好最后一根导线后电路即为通路，则小玉在实验操作过程中出现的错误是：连接电路时，开关没有断开。 [2]实验中，为了防止损坏电压表，在不能事先估计电压大小的情况下，应先进行大量程试触，再根据电压表示数情况选择合适的量程。 【小问2详解】 两灯串联，闭合开关，小东观察到小灯泡发光，说明灯泡中有电流经过，不发光，则故障原因可能是L2短路。 【小问3详解】 [1]分析表格数据则有，， 可得，串联电路中电源两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。 [2]设计表格时，每个物理量应注明单位，表格中存在的不足之处是电压没有单位。 【小问4详解】 本实验是探究类实验，多次测量的目的是寻求普遍规律。 A．测量物体的长度是测量类实验，多次测量的目的是求平均值以减小误差，故A符合题意； BC．探究杠杆的平衡条件、探究光的反射定律均是探究类实验，多次测量的目的是寻求普遍规律，故BC不符合题意。 故选A。 19. 某小组同学利用图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大）； （2）为了安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端； （3）闭合开关时，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是______； （4）排除故障后进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______（保留一位小数）； （5）本实验装置______（选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系，原因是______； （6）实验结束后，老师布置了一个设计性作业，如果在实验过程中电流表损坏不能使用，要求利用电压表和一个阻值已知为的定值电阻测量小灯泡正常发光时的电阻。小丽设计了如图丙所示的电路，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关，将开关拨到“2”，调节滑动变阻器，使电压表示数为______V； ②保持滑片位置不变，将开关拨到“1”，电压表示数为U； ③则小灯泡正常发光时的电阻______（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1） （2）A （3）小灯泡断路 （4） ①. 0.32 ②. 7.8 （5） ①. 不能 ②. 灯丝电阻随温度的升高而增大 （6） ①. 2.5 ②. 【解析】 【小问1详解】 在测量小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端。滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，根据欧姆定律可知，电路中总电阻变小，即滑动变阻器的电阻变小，故滑动变阻器选用右下接线柱接入电路，作图如下： 【小问2详解】 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，所以滑片应置于A端。 【小问3详解】 闭合开关时，发现电流表无示数，说明发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端与电源相通，则电路故障可能是小灯泡断路。 【小问4详解】 [1][2]如图乙所示，电流表接入的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.32A，此时电压表示数为2.5V，则小灯泡正常发光时的电阻为 【小问5详解】 [1][2]探究电流与电压的关系时要控制电阻不变。灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，所以本实验装置不能用来探究电流与电压的关系。 【小问6详解】 [1][2]①闭合开关，将开关拨到“2”，灯泡、和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压。调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，则灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，将开关拨到“1”，连接方式不变，电压表改测灯泡、的总电压，电压表示数为U； ③根据串联电压规律可知电压为，根据分压原理则有，解得小灯泡正常发光时的电阻 五、综合应用题（第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 小海家买了一台电热水器，请你和他一起根据说明书的电路图（如图所示）和技术参数，对热水器进行研究。 型号 箱容量/L 水温/℃ 额定电压/V 保温功率/kW 加热功率/kW 电热转换效率 HE3B 45 30~65 220 1.0 2.8 90% （1）转换开关S接在______（选填“1”或“2”）挡时为保温状态； （2）连接热水器需要用插座，附近商店有卖“220V，10A”和“220V，16A”两种规格的插座，通过计算说明需要选用哪种规格的插座？ （3）要将水箱（装满水）中的水从20℃加热至60℃，电热转换效率如图表所示，需要多长时间？[水的比热容为，水的密度] 【答案】（1）2 （2）规格为“220V，16A”的插座 （3）3000s 【解析】 【小问1详解】 由图可知，当开关S接2时，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水器处于保温状态；当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态。 【小问2详解】 热水器的加热功率 热水器加热时的电流 所以应选用规格为“220V 16A”的插座。 【小问3详解】 热水器中水的质量 水吸收的热量 由 可知，需要的时间 21. 某科技小组为了测试某种材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试如图甲所示，将该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，在样品上施加压力F，改变压力F的大小，进行多次实验已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示，电源电压恒定不变，定值电阻。 问： （1）压力为0时，压力传感器的电阻为多少？若此时电流表示数为0.2A，电源电压是多少？ （2）电流表的量程为0~0.6A，则该材料能承受的最大压力为多少？ （3）科技小组想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为0~1A，该磅秤能测量的最大质量为多少？（g取） 【答案】（1）100Ω，24V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当压力时，压力传感器的电阻R=100Ω 由图甲可知，压力传感器R与定值电阻R0串联，电流表测量电路中的电流 当压力F=0时，电路中的总电阻 电源电压 【小问2详解】 当电流表的示数达到量程最大值时，材料承受的压力最大；此时电路中的总电阻 此时压力传感器的电阻 由图乙可知，当压力传感器的电阻为20Ω时，对应的压力 【小问3详解】 当电流表的量程为0~1A时，电路中的最大电流时，此时电路中的总电阻 此时压力传感器的电阻 由图乙可知，当压力传感器的电阻为4Ω时，对应的压力 磅秤测量的最大压力等于最大物重，即 该磅秤能测量的最大质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $