精品解析：河南驻马店市第二初级中学2025-2026学年九年级上学期期末物理试卷

驻马店市二中2025-2026学年度 九年级上学期期末物理试卷 一、填空（每空1分，共14分） 1. 我国空间站是利用太阳能电池板提供电能的，太阳能电池板把太阳能转化为电能。太阳能是来自太阳内部发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量。太阳能清洁无污染，属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 2. 如图所示是厨房用的高压锅，在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气，小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来，水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（“增加”/“减小”/“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 3. 试卷在印刷厂“诞生”时，由于_________现象会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时，电流方向是_________（选填“从机器到大地”或“从大地到机器”）。 4. 我国西部某光伏发电站年均发电量约为，已知煤炭的热值，相当于完全燃烧______kg煤炭释放的热量；这些煤炭在燃烧的过程中，其热值的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 5. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们接入图乙电路中，电源电压不变。只闭合开关S，小灯泡功率为1W，则电源电压为______ V。同时闭合开关S和，电流表示数为______ A，若以此电路状态工作10s，电路消耗的总电能为______ J。 6. 细心的小明观察到爸爸和妈妈的手机充电线粗细不同，爸爸的是“超级快充”系列，充电速度快；妈妈的是普通充电线，请你从安全角度来分析“超级快充”充电线应该比普通充电线______（填“粗”或“细”），原因是______。 二、选择题（本题8小题，共16分。第7～12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13～14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分。） 7. 在物理学发展历程中，前辈们做出了卓越的贡献，下列物理学家与其贡献相符的是（　　） A. 安培——电流的磁效应 B. 焦耳——电热与电流、电阻和通电时间的关系 C. 法拉第——通电导体在磁场中要受到力的作用 D. 奥斯特——电磁感应现象 8. 掌握安全用电常识，是每个公民必备的素养。下列四幅图符合安全用电原则的是（　　） A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的相线 B. 图乙中，使用试电笔辨别相线与中性线时，手要接触笔尖金属体 C. 图丙中，电水壶的外壳要与保护线相连接 D. 图丁中，若高压线掉落在不远处地上，应快速大步逃跑 9. 校园内有一个学习文具售卖机，购买时可以通过硬币支付（相当于闭合“开关”），也可以通过电子支付（相当于闭合“开关”）来获取学习文具。天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图甲是体育测评中使用的坐位体前屈测量仪，其内部的模拟电路如图乙所示。使用时，闭合开关，推动挡板P由B端向A端滑动，电压表的示数就能反映出测评成绩。在此过程中下列分析正确的是（　　） A. 的功率变大 B. 接入电路中的阻值变大，电流表示数变小 C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电路中的总功率不变 11. 关于下列四幅图，对应的说法正确的是（　　） A. 图甲：用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球后，金属球和金属箔都带正电 B. 图乙：此实验装置原理与发电机原理相同 C. 图丙：实验中将电能转化为机械能 D. 图丁：动圈式话筒的工作原理是“磁生电” 12. 小华在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时使用了如图所示的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，实验前U形管内两侧液面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲实验所得结论可说明电炉丝热得发红而与之连接的导线不怎么热的原因 B. 该实验装置中，U形管横截面积越大实验现象越明显 C. 图乙是用于探究电流通过导体时产生的热量多少与电流大小关系的 D. 通电一段时间后，图乙中只有密封的电阻产生热量，右侧未被密封的电阻不产生热量 13. 能源与信息领域是大国博弈的关键战场。近年来，我国在这些领域屡创新高，下列相关说法正确的是（　　） A. AI大语言模型使用的计算芯片主要由半导体材料制成 B. 青海塔拉滩光伏发电园区的发电过程是把电能转化为光能 C. 无人驾驶技术在一些地区展开运营，汽车是通过电磁波与北斗卫星通信的 D. 6G通信正在研发，6G的电磁波传播速度比5G快 14. 如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端至小灯泡正常发光的位置，电流表与两电压表示数的变化关系如乙所示，则下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 曲线②是V1与电流表示数的变化关系图 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 小灯泡电功率的变化范围是0.2-1.2W 三、作图（每题2分，共4分） 15. 21世纪智能家居诞生，人LED们购买了一种可以遥控的LED夜灯，利用无线接收模块来控制LED夜灯，请将可遥控的夜灯和三孔插座接入到照明电路中。 16. 指南针是中国四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，请在括号内标出地磁场的磁极和小磁针右下端的磁极。 四、实验探究（本题共3个小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分） 17. 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 （1）如图甲所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明______； （2）如图乙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，连入电路。在玻璃板上均匀地撒满铁屑，螺线管周围放置若干枚小磁针。闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况与______磁体周围铁屑的分布情况相似。此时，如果移走小磁针，该结论______（选填“仍成立”或“不成立”）； （3）在螺线管中插入软铁棒，可以制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______。 A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 电熨斗 18. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。 （1）小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线； （2）闭合开关S，小明发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是______； （3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，由此得出的实验结论是：电阻一定时，______； U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 （4）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中：小明选择了电压恒为6V的电源，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和______，当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，应选用______（填字母）规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。 A．“20Ω，1A” B．“100Ω，0.1A” C．“50Ω，1A” 19. 同学们利用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡正常发光时的电压3.8V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”连接电路如图甲所示。 （1）该实验的原理是______； （2）完成电路连接后，在闭合开关前，某小组同学发现他们的电流表出现了如图乙所示的偏转，出现该现象的原因是______； （3）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是______，记录数据并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，则灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）； （4）另一组同学在连接电路时发现电压表0~15V量程已损坏，0~3V量程完好，他要测量小灯泡正常发光的电阻，需要将电压表与______并联后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为______V； （5）实验结束后，小明还想知道滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但发现电源意外损坏了，于是他找来另一个电压未知且恒定的电源，设计了如图丁所示的电路来测量，请将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为）： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为； ②再将滑动变阻器滑片P移到______，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值______（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 五、综合计算题（20题9分，21题9分，共18分） 20. 如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为3级（电热转化效率），额定电压为220V，加热功率为1000W，保温功率为400W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，其中和均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。 （1）电饭锅是利用电流的______效应工作的； （2）电阻的阻值为多少？ （3）国家标准中规定电饭锅在加热功率下，正常工作时，3级能效的热效率值范围为。小明用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，电饭锅正常工作时500s。请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。[已知] 21. 一种恒温箱内部电路的工作原理如图甲所示。工作电路中电源电压为220V，电热丝的阻值为110Ω；控制电路电源电压为6V，电磁继电器的线圈电阻为50Ω，热敏电阻R随温度变化的图像如图乙所示。当控制电路中的电流大于或等于15mA时，工作电路断开。 （1）图甲电路中的电磁继电器相当于一个______（选填“开关”或“电源”）；若将控制电路中的电源正负极对调，______（选填“会”或“不会”）影响该电路的控制功能； （2）此恒温箱中最高温度为多少？ （3）工作电路工作时功率为多少？ （4）若要增大控制电路的设定温度，应怎么做？请写出一条可行的措施。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 驻马店市二中2025-2026学年度 九年级上学期期末物理试卷 一、填空（每空1分，共14分） 1. 我国空间站是利用太阳能电池板提供电能的，太阳能电池板把太阳能转化为电能。太阳能是来自太阳内部发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量。太阳能清洁无污染，属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 ①. 核聚变 ②. 可再生 【解析】 【详解】[1]太阳能是来自太阳内部发生的核聚变反应。在太阳核心，氢原子核在高温高压下结合成氦原子核，释放出巨大能量。核聚变是轻核结合成较重核的过程，不同于核裂变（重核分裂成较轻核，如核电站的反应）。 [2]太阳能属于可再生能源。因为它来自太阳辐射，太阳持续发光发热，可源源不断地提供能量，且不会因使用而枯竭。同时，太阳能清洁无污染，不排放有害物质，有利于环境保护。 2. 如图所示是厨房用的高压锅，在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气，小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来，水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（“增加”/“减小”/“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 【答案】 ①. 做功 ②. 减小 ③. 1500 【解析】 【详解】[1][2]水蒸气推动风车时，水蒸气会对纸板做功，将水蒸气的内能转化为纸板的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减小。 [3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈，因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以，1min内该汽油机完成1500个工作循环，对外做功1500次。 3. 试卷在印刷厂“诞生”时，由于_________现象会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时，电流方向是_________（选填“从机器到大地”或“从大地到机器”）。 【答案】 ①. 摩擦起电（静电） ②. 从大地到机器 【解析】 【详解】[1]试卷在印刷厂“诞生”时，在印刷试卷时，试卷和机器相互摩擦，摩擦会产生电荷，会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地。 [2]当自由电子从机器流向大地时，由于电子带负电荷，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，电流方向是从大地到机器。 4. 我国西部某光伏发电站年均发电量约为，已知煤炭的热值，相当于完全燃烧______kg煤炭释放的热量；这些煤炭在燃烧的过程中，其热值的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. 不变 【解析】 【详解】[1]根据公式变形可计算出煤炭的质量 [2]热值是燃料的一种特性，只跟燃料的种类有关，与其质量、是否充分燃烧无关。虽然煤炭在燃烧，但其热值保持不变。 5. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们接入图乙电路中，电源电压不变。只闭合开关S，小灯泡功率为1W，则电源电压为______ V。同时闭合开关S和，电流表示数为______ A，若以此电路状态工作10s，电路消耗的总电能为______ J。 【答案】 ①. 2 ②. 0.7 ③. 14 【解析】 【详解】[1]当只闭合开关S时、断开开关时，电路为L的简单电路，由甲图可知，当灯泡两端的电压为时，通过灯泡的电流为，此时灯泡的功率为 由此可知，电源电压为 [2][3]同时闭合开关S 和，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时R两端的电压为2V，由图甲可知通过电阻R的电流为，因并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以干路电流为 整个电路在10s内消耗的电能为 6. 细心的小明观察到爸爸和妈妈的手机充电线粗细不同，爸爸的是“超级快充”系列，充电速度快；妈妈的是普通充电线，请你从安全角度来分析“超级快充”充电线应该比普通充电线______（填“粗”或“细”），原因是______。 【答案】 ①. 粗 ②. 根据可知，“超级快充”的充电功率大，根据可知，电压一定时，功率越大，电流越大。“超级快充”工作时电线中的电流大于普通充电线的电流，为保证线路安全，“超级快充”充电线应该比普通充电线粗，电阻比普通充电线的电阻小，由焦耳定律可知，可以减少电热，防止发生火灾等危险。 【解析】 【详解】略。 二、选择题（本题8小题，共16分。第7～12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13～14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分。） 7. 在物理学发展历程中，前辈们做出了卓越的贡献，下列物理学家与其贡献相符的是（　　） A. 安培——电流的磁效应 B. 焦耳——电热与电流、电阻和通电时间的关系 C. 法拉第——通电导体在磁场中要受到力的作用 D. 奥斯特——电磁感应现象 【答案】B 【解析】 【详解】AC．丹麦的物理学家奥斯特最早发现了电流的磁效应，安培的主要贡献是提出了安培定则，最先发现描述了通电导体在磁场中受到力（即安培力）的作用，故AC不符合题意； B．英国物理学家焦耳最早发现了电热与电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律（），故B符合题意； D．英国物理学家法拉第最早发现电磁感应现象，故D不符合题意。 故选B。 8. 掌握安全用电常识，是每个公民必备的素养。下列四幅图符合安全用电原则的是（　　） A. 图甲中，站在地上的人用手去接触裸露的相线 B. 图乙中，使用试电笔辨别相线与中性线时，手要接触笔尖金属体 C. 图丙中，电水壶的外壳要与保护线相连接 D. 图丁中，若高压线掉落在不远处地上，应快速大步逃跑 【答案】C 【解析】 【详解】A．站在地上的人用手去接触裸露的相线（火线），电流会从相线经人体流向大地，会造成人体触电，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．使用试电笔辨别相线与中性线时，手若接触笔尖金属体，等同于手经金属体接触火线，容易发生触电事故，手应该接触笔尾金属体，故B不符合题意； C．电水壶这类有金属外壳的用电器，外壳要与保护线相连接，这样当用电器漏电时，电流能通过保护线导入大地，防止发生触电事故，符合安全用电原则，故C符合题意； D．若高压线掉落在不远处地上，快速大步逃跑时，两脚之间会形成跨步电压，容易发生触电事故，应单脚跳离危险区域，故D不符合题意。 故选C。 9. 校园内有一个学习文具售卖机，购买时可以通过硬币支付（相当于闭合“开关”），也可以通过电子支付（相当于闭合“开关”）来获取学习文具。天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，购买时既可以通过硬币支付(相当于闭合“开关S1”)，也可以通过电子支付(相当于闭合“开关S2”)来获取学习文具，这说明两个开关是并联的，然后与电动机串联；天黑时“光控开关”会自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡可以独立工作，与电动机是并联的，且只受开关控制，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 如图甲是体育测评中使用的坐位体前屈测量仪，其内部的模拟电路如图乙所示。使用时，闭合开关，推动挡板P由B端向A端滑动，电压表的示数就能反映出测评成绩。在此过程中下列分析正确的是（　　） A. 的功率变大 B. 接入电路中的阻值变大，电流表示数变小 C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电路中的总功率不变 【答案】D 【解析】 【详解】由图乙可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器滑片P右侧部分两端电压。 AB．由于电压表的内阻很大，相当于断路，当推动挡板P由B端向A端滑动时，滑动变阻器的电阻全部接入电路，故R2的电阻不变，则电路的总电阻不变，在电源电压不变时，由欧姆定律可知，电路电流I不变，即电流表示数不变；R1的电阻不变，由可知，R1的功率不变，故AB错误； C．电压表与电流表示数的比值等于电压表所测部分的电阻，当推动挡板P由B端向A端滑动时，电压表所测的R2右侧部分的电阻变大，故两表的比值变大，故C错误； D．电源电压不变，电路电流不变，由可知，电路的总功率不变，故D正确。 故选D。 11. 关于下列四幅图，对应的说法正确的是（　　） A. 图甲：用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球后，金属球和金属箔都带正电 B. 图乙：此实验装置原理与发电机原理相同 C. 图丙：实验中将电能转化为机械能 D. 图丁：动圈式话筒的工作原理是“磁生电” 【答案】D 【解析】 【详解】A．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器的金属球后，电子会从橡胶棒转移到金属球和金属箔上，使金属球和金属箔都带负电，而不是正电，故A错误； B．图乙中有电源，是通电导体在磁场中受力的实验装置，其原理与电动机原理相同；而发电机的原理是电磁感应现象，故B错误； C．图丙是电磁感应实验，在该实验中，是将机械能转化为电能，而不是将电能转化为机械能，故C错误； D．动圈式话筒的工作原理是：声音使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是“磁生电”的电磁感应现象，故D正确。 故选D。 12. 小华在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时使用了如图所示的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，实验前U形管内两侧液面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲实验所得结论可说明电炉丝热得发红而与之连接的导线不怎么热的原因 B. 该实验装置中，U形管横截面积越大实验现象越明显 C. 图乙是用于探究电流通过导体时产生的热量多少与电流大小关系的 D. 通电一段时间后，图乙中只有密封的电阻产生热量，右侧未被密封的电阻不产生热量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热的原因是电炉丝与导线是串联的，电炉工作时，通过它们的电流和通电时间相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，根据，所以产生的热量也远多于导线，电炉丝热得发红，故A正确； B．由于电流产生的热量不易直接测量，因此实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里所用的探究方法是转换法，U形管横截面积越大实验现象越不明显，故B错误； C．图中左右两个容器中电阻大小都是5Ω，左边电阻在干路上，右边电阻在支路上，所以通过两个电阻中的电流大小不同，因此可以探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，故C正确； D．电流的热效应与电阻是否被密封在容器内无关，因此右侧未被密封的电阻也会产生热量，故D错误。 故选AC。 13. 能源与信息领域是大国博弈的关键战场。近年来，我国在这些领域屡创新高，下列相关说法正确的是（　　） A. AI大语言模型使用的计算芯片主要由半导体材料制成 B. 青海塔拉滩光伏发电园区的发电过程是把电能转化为光能 C. 无人驾驶技术在一些地区展开运营，汽车是通过电磁波与北斗卫星通信的 D. 6G通信正在研发，6G的电磁波传播速度比5G快 【答案】AC 【解析】 【详解】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，AI大语言模型使用的计算芯片主要由半导体材料（如硅）制成，故A正确； B．青海塔拉滩光伏发电园区的发电过程，是把太阳能（光能）转化为电能，不是把电能转化为光能，故B错误； C．电磁波可以在真空中传播，而且传播速度很快，无人驾驶汽车就是通过电磁波与北斗卫星通信的，故C正确； D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速，相同条件下，6G和5G的电磁波的传播速度相同，故D错误。 故选AC。 14. 如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端至小灯泡正常发光的位置，电流表与两电压表示数的变化关系如乙所示，则下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 曲线②是V1与电流表示数的变化关系图 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 小灯泡电功率的变化范围是0.2-1.2W 【答案】BC 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电阻规律可知，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压最大，即电压表V2的示数最大，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压最小，即电压表V1的示数最小，由图乙可知，电流随电压增大而增大的图线表示电流表与电压表V1示数变化关系图像，电流随电压增大而减小的图线表示电流表与电压表V2示数变化关系图象， 即曲线②是V1与电流表示数的变化关系图。 由图乙可知，电路中的最小电流为 灯泡两端的电压为 滑动变阻器两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压为 滑动变阻器的最大阻值 此时灯泡的电功率最小，则灯泡的最小功率 灯正常发光时电路中的电流最大，此时电路中的最大电流 此时滑动变阻器两端的电压 灯泡的额定电压 灯泡的额定功率 小灯泡电功率的变化范围是，故BC正确，AD错误。 故选BC。 三、作图（每题2分，共4分） 15. 21世纪智能家居诞生，人LED们购买了一种可以遥控的LED夜灯，利用无线接收模块来控制LED夜灯，请将可遥控的夜灯和三孔插座接入到照明电路中。 【答案】 【解析】 【详解】LED夜灯与三孔插座应并联；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；利用无线接收模块来控制LED夜灯，无线接收模块要接在火线与LED灯之间。接法如图所示： 。 16. 指南针是中国四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，请在括号内标出地磁场的磁极和小磁针右下端的磁极。 【答案】 【解析】 【详解】地球本身就是一个巨大的磁体，其周围存在地磁场。在磁体外部，磁感线都是从北极发出，回到S极，由图中地磁场磁感线的方向可以判定，上方是地球地磁的S极；由于地球的地磁北极在地理南极附近，则下方是地磁的北极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针右下端为S极，如图所示： 四、实验探究（本题共3个小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分） 17. 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 （1）如图甲所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明______； （2）如图乙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，连入电路。在玻璃板上均匀地撒满铁屑，螺线管周围放置若干枚小磁针。闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况与______磁体周围铁屑的分布情况相似。此时，如果移走小磁针，该结论______（选填“仍成立”或“不成立”）； （3）在螺线管中插入软铁棒，可以制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______。 A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 电熨斗 【答案】（1）通电导体周围存在磁场 （2） ①. 条形 ②. 仍成立 （3）C 【解析】 【小问1详解】 磁场对放入其中的磁体具有力的作用，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明通电导体对小磁针产生力的作用，即通电导体周围存在磁场。 【小问2详解】 [1]由图可知，铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况十分相似，都是两端磁性较强，中间部分磁性较弱。 [2]磁场是客观存在的，小磁针只是用来显示磁场的存在，如果移走小磁针，通电导体周围仍存在磁场，则该结论仍成立。 【小问3详解】 A．电铃利用电磁铁中电流的有无来控制衔铁，从而带动小锤敲击铃碗，用到了电磁铁，故A不符合题意； B．电磁起重机利用电磁铁通电时产生磁性来吸引铁磁性物质，用到了电磁铁，故B不符合题意； C．电熨斗是利用电流的热效应原理工作的，与电磁铁无关，故C符合题意。 故选C。 18. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。 （1）小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线； （2）闭合开关S，小明发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是______； （3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，由此得出的实验结论是：电阻一定时，______； U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 （4）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中：小明选择了电压恒为6V的电源，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和______，当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，应选用______（填字母）规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。 A．“20Ω，1A” B．“100Ω，0.1A” C．“50Ω，1A” 【答案】（1） （2）定值电阻短路 （3）通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （4） ①. 保持定值电阻两端电压不变 ②. C 【解析】 【小问1详解】 原电路图中，滑动变阻器和定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关S，小明发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障可能是定值电阻短路或电压表短路或电压表断路； 【小问3详解】 由表中数据可知，电压与电流的比为一定值，故可得出结论：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]研究电流与电阻关系时要控制电压不变，因此滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变； [2]由图乙可知，电流表选用小量程；当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，电流表分度值为0.02A，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为 实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω； 因电路中最大电流为0.4A，故选C。 19. 同学们利用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡正常发光时的电压3.8V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”连接电路如图甲所示。 （1）该实验的原理是______； （2）完成电路连接后，在闭合开关前，某小组同学发现他们的电流表出现了如图乙所示的偏转，出现该现象的原因是______； （3）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是______，记录数据并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，则灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）； （4）另一组同学在连接电路时发现电压表0~15V量程已损坏，0~3V量程完好，他要测量小灯泡正常发光的电阻，需要将电压表与______并联后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为______V； （5）实验结束后，小明还想知道滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但发现电源意外损坏了，于是他找来另一个电压未知且恒定的电源，设计了如图丁所示的电路来测量，请将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为）： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为； ②再将滑动变阻器滑片P移到______，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值______（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 【答案】（1） （2）电流表未调零 （3） ①. 得到小灯泡电阻随温度变化的规律 ②. 12.7 （4） ①. 滑动变阻器 ②. 2.2 （5） ①. 最左端 ②. 【解析】 【小问1详解】 用电压表测量小灯泡两端的电压U，用电流表测量通过小灯泡的电流I，代入公式即可计算出小灯泡的电阻，故实验原理是 【小问2详解】 在闭合开关前，发现电流表指针偏向零刻度线的左侧，说明实验前电流表的指针未调零。 【小问3详解】 [1]小灯泡的电阻不是定值，与温度有关，故调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是得到小灯泡电阻随温度变化的规律。 [2]由图丙可知，灯泡正常发光时的电流是0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为 【小问4详解】 [1][2]电源电压为6V，由串联电路电压特点可知，当灯泡正常发光（即电压为3.8V）时，滑动变阻器两端的电压为 故可以选择电压表的“0~3V”的量程，与滑动变阻器并联，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光。 【小问5详解】 [1][2]由图丁可知，当滑片P移到最右端，R0短路，电路为滑动变阻器R的简单电路，电流表示数为I1，由欧姆定律可知，电源电压为① 再将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时滑动变阻器R与定值电阻R0并联，电流表示数为I2，即干路电流为I2，并联电路各支路互不影响，由并联电路电流特点可知，此时通过R0的电流为，电源电压为② 联立①、②两式可知， 故滑动变阻器的最大阻值为 五、综合计算题（20题9分，21题9分，共18分） 20. 如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为3级（电热转化效率），额定电压为220V，加热功率为1000W，保温功率为400W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，其中和均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。 （1）电饭锅是利用电流的______效应工作的； （2）电阻的阻值为多少？ （3）国家标准中规定电饭锅在加热功率下，正常工作时，3级能效的热效率值范围为。小明用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，电饭锅正常工作时500s。请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。[已知] 【答案】（1）热 （2）48.4Ω （3）是 【解析】 【小问1详解】 电饭锅是利用电流的热效应工作的。电饭锅工作时，内部的发热电阻通电后会发热，将电能转化为内能，从而加热食物。 【小问2详解】 分析电路可知，开关S断开时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡；开关S闭合时，单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡。所以电阻的阻值为 【小问3详解】 水吸收的热量为 消耗的电能为 则电饭锅的热效率为 3级能效的热效率值范围为，所以该电饭锅的热效率值达到了3级能效。 21. 一种恒温箱内部电路的工作原理如图甲所示。工作电路中电源电压为220V，电热丝的阻值为110Ω；控制电路电源电压为6V，电磁继电器的线圈电阻为50Ω，热敏电阻R随温度变化的图像如图乙所示。当控制电路中的电流大于或等于15mA时，工作电路断开。 （1）图甲电路中的电磁继电器相当于一个______（选填“开关”或“电源”）；若将控制电路中的电源正负极对调，______（选填“会”或“不会”）影响该电路的控制功能； （2）此恒温箱中最高温度为多少？ （3）工作电路工作时功率为多少？ （4）若要增大控制电路的设定温度，应怎么做？请写出一条可行的措施。 【答案】（1） ①. 开关 ②. 不会 （2）30℃ （3）440W （4）在控制电路中串联一个定值电阻 【解析】 【小问1详解】 [1]电磁继电器在电路中的作用相当于一个可以自动控制的开关，可以实现自动控制和远程控制等。 [2]若将控制电路中的电源正负极对调，则有磁性时，仍会吸引磁铁，不会影响该电路的控制功能。 【小问2详解】 当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸下，此时电路中的电阻为 此时热敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时的温度为30℃，即此恒温箱中最高温度为30℃。 【小问3详解】 工作电路工作时功率为 【小问4详解】 由图乙可知，热敏电阻随温度的升高而减小，若要增大控制电路的设定温度，热敏电阻的阻值减小，当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸下，此时电路中的总电阻不变，可在控制电路中串联一个定值电阻。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $