精品解析：重庆市第八中学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

物理试题 （全卷共四个大题满分80分） 一、选择题（以下各题中只有一个正确选项，每题3分，共24分） 1. 下列估测值最接近实际的是（） A. 人体安全电压是 B. LED台灯正常工作时的电流约为 C. 冬天里洗澡水的温度约为70℃ D. 柜式空调正常工作的功率约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．人体安全电压是“不高于36V”，并非固定为36V（实际生活中低于36V的电压更安全），表述不准确，故A不符合题意； B．LED台灯功率通常在10W以内，根据，正常工作电流约为0.05A（远小于1A），故B不符合题意； C．人体洗澡水的适宜温度约为40℃，70℃远超人体承受范围，会造成烫伤，故C不符合题意； D．柜式空调属于大功率用电器，正常工作功率通常在1500W~3000W之间，2000W符合实际，故D符合题意。 故选D。 2. 重庆坐拥优质山地资源，周末小熊与家人打卡三峡之巅徒步赏景。山间气候多变，沿途邂逅多样物态变化场景，如图所示的现象，判断正确的是（） A. 图甲，树叶上的白霜，白霜的形成需要吸热 B. 图乙，山顶飘起雪花，雪花是水蒸气凝华形成的 C. 图丙，江面薄雾缭绕，雾是江面的水蒸发形成的水蒸气 D. 图丁，登顶后围坐吃火锅，火锅上方的“白气”是小水珠汽化形成的水蒸气 【答案】B 【解析】 【详解】A．白霜是水蒸气遇冷直接凝华为固态，凝华过程放热，并非吸热，故A错误； B．雪花是高空中的水蒸气直接由气态变为固态（凝华）形成的，故B正确； C．雾是江面的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，并非水蒸发形成的水蒸气（水蒸气是无色透明的，无法直接看到），故C错误； D．火锅上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，并非汽化形成的水蒸气，故D错误。 故选B。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 金属导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反 B. 额定功率越大的灯泡，电流通过灯泡实际做功一定越快 C. 小灯泡不接入电路时，通过的电流为零，小灯泡的电阻也为零 D. 电压是电荷定向移动形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．物理学中规定，正电荷定向移动方向为电流方向，自由电子移动的反方向为电流方向，故金属导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反，故A正确； B．额定功率是用电器在额定电压下的功率，而实际做功快慢由实际功率决定。额定功率大的灯泡，实际电压不一定等于额定电压，实际功率不一定大，所以实际做功不一定越快，故B错误； C．电阻是导体的一种性质，与电压、电流无关，因此小灯泡不接入电路时，通过的电流为零，但小灯泡的电阻不为零，故C错误； D．电压是形成电流的原因，电路中有电压，电路还必须是闭合的通路，此时电路中才一定有电流，故D错误。 故选A。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲，人可以在高压线下钓鱼 B. 图乙，洗衣机使用三脚插头，是因为它是大功率电器 C. 图丙，用试电笔检测插座火线时，手不能接触笔尖金属体 D. 图丁，为避免保险丝频繁熔断，可将其换成铁丝或铜丝，因为它们的熔点更高 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲：在高压线下会形成高压电弧，当人靠近时，可能会造成高压电弧触电，所以不能在高压线下钓鱼，故A错误； B．图乙：将洗衣机的三脚插头插入三孔插座后，洗衣机的金属外壳会与大地相连，防止因漏电发生触电，故B错误； C．图丙：使用试电笔时，若用指尖接触笔尖金属体，用试电笔检测插座火线时，火线、人体和大地能够构成通路，会造成触电事故，所以手不能接触笔尖金属体，故C正确； D．图丁：为了用电安全，保险丝熔断后，不可用铜丝、铁丝等代替保险丝，因为铜丝、铁丝的熔点高，电流过大时，不会自动切断电路，故D错误。 故选C。 5. 目前，我国的无人机技术已处于国际领先水平。当无人机的开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，无人机起飞。指示灯没有亮起时，无人机不能起飞。如图设计的电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】经分析可知，指示灯和电动机并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路； A．由电路图可知，开关S1闭合时，电动机工作，再闭合S2时，指示灯亮起，故A不符合题意； B．由电路图可知，开关S1闭合时，指示灯亮起，再闭合S2时，电动机工作，故B符合题意； C．由电路图可知，开关S1闭合时，电动机和指示灯都不工作，再闭合S2时，电动机和指示灯同时工作，故C不符合题意； D．由电路图可知，开关S1闭合时，指示灯亮起，再闭合S2时，电动机和指示灯都工作，但只闭合S2时，指示灯没有亮起，无人机也能起飞，故D不符合题意。 故选B。 6. 如图为一种电子握力计的工作原理示意图，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻阻值为；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.2~0.6A，则下列说法正确的是（ ） A. 连入电路的最大阻值是 B. 施加的力越大，消耗的功率越小 C. 将电流表直接换成电压表也能测量握力的大小 D. 电路消耗的总功率变化范围是 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。滑片P在电阻R1的最上端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，最大电流为0.6A，由欧姆定律可得，电源电压 滑片P在电阻R1的最下端时，R1与R2串联，此时电路中的电流最小，最小电流为0.2A，电路中的总电阻为 连入电路的最大阻值是，故A错误； B．滑片P在电阻R1的最下端时，施加的力最大，此时电路中电流为0.2A，消耗的功率为 当不施加力时，两端电压为0，功率为0，所以施加的力最大时，功率不是最小，故B错误； C．电压表要与用电器并联，将电流表直接换成电压表时，会造成电路断路，无法测量握力的大小，故C错误； D．电路消耗的最大功率为 电路消耗的最小功率为 故电路消耗的总功率变化范围是，故D正确。 故选D 7. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为，电压表量程，电流表量程，滑动变阻器标有“”，小灯泡的额定电流为，其电流随电压的变化规律如图乙所示；只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下调节滑片P在某两点变化时，电流变化，总功率变化。则下列说法错误的是（ ） A. 电源电压为 B. 只闭合开关S、S1，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，小灯泡功率的变化范围是 C. 只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，电路总功率的变化范围是 D. 只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，滑动变阻器的最大功率是 【答案】D 【解析】 【详解】A．只闭合S、S2时，R（25Ω）与滑动变阻器串联，滑动变阻器允许最大电流为 0.3A。在保证电路安全的前提下调节滑片P在某两点变化时，电流变化，电路中最小电流为0.15A，则电源电压 故A正确，不符合题意； B．只闭合S、S1时，小灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器最大电流 0.3A。由图乙，当I=0.3A时，小灯泡电压U灯=4V，最大功率 当滑动变阻器电压达 15V 时，小灯泡电压U灯=18V−15V=3V，由图乙，此时I=0.25A，最小功率 故B正确，不符合题意； C．只闭合S、S2时，总功率P=UI，最大电流 0.3A，最大功率P大=18V×0.3A=5.4W；最小电流由滑动变阻器最大阻值（95Ω）决定， 最小功率P小=18V×0.15A=2.7W 故C正确，不符合题意； D．滑动变阻器功率 理论上，当R滑=25Ω时功率最大，但滑动变阻器允许最大电流为 0.3A，此时 实际最大功率P滑=(0.3A)2×35Ω=3.15W 故D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图甲所示的电路：电源电压保持不变，灯泡正常发光时的电阻为10Ω（灯丝电阻不随温度而改变）；电压表有“0~3V”，“0~15V”两个量程，电流表量程为。闭合、，断开、，电压表接大量程，滑动变阻器从B端滑到A端；在此之后，将电压表改接小量程，闭合、，断开、，在保证电路各元件安全的情况下最大限度移动滑片，该过程中滑片从B端往左最远滑到距离A端：处；再闭合、，断开、，从上一位置继续最大限度往左移动滑片。根据实验过程中测量的数据，绘制电压表与电流表示数的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） ①电源电压为6V ②的最大阻值为 ③灯泡L的规格是 “ ” ④整个过程中，的功率最大为 A. ①③④ B. ②③④ C. ①② D. ①②④ 【答案】C 【解析】 【详解】阶段1：闭合、，断开、，此时电路中滑动变阻器R2全接入电路，电路中的电流不变I0，电压表接大量程（0-15V）测R2滑片右边部分电压。当滑片在A端时，电压表测量电源电压，对应图乙中U=6V ，说明电源电压 U=6V（①正确）。 阶段2闭合、，断开、， 此时灯泡L与R 2串联，电压表接小量程（0-3V）测L电压。灯泡额定电阻10Ω ，由图乙中I=0.24A ，此时L的电压 滑片从B端左移至 结合电源电压6V，R2最大阻值：当U2=6V、I=I0时， ​；后续 I=0.24A时， 故R2=30Ω （②正确）。 阶段3：分析灯泡L的规格灯泡正常发光时电阻10Ω，由，若规格为“ 4V，1.6W ”，则 但题中缺少条件，无法判断③是否正确。 阶段4：分析R1的最大功率，再闭合、，断开、，R1与 R2串联，电流表量程0-0.6A，R1的功率 ，由图乙可知，滑片从B端往左最远滑到距离A端处时，U=6V、R2=15Ω ，I=0.24A时， R1的最大功率由最大电流决定 ，但图乙中最大电流为0.24A ，实际 “0.864W”错误（④错误），综上，①②正确，故ABD错误，C正确。 故选C。 二、填空题（每空1分，共12分） 9. 英国物理学家______研究热、功与能量间的关系，科学界将他的名字作为能量的单位。电热水壶的电热丝应选______（选填“超导体”、“导体”或"绝缘体”）材料。 【答案】 ①. 焦耳 ②. 导体 【解析】 【详解】[1]英国物理学家焦耳研究热、功与能量间的关系，提出了焦耳定律（热量与电流、电阻和时间的关系），科学界将他的名字命名为能量的单位，即焦耳（J）。 [2]电热水壶的电热丝需将电能转化为热能，要求材料具有电阻以产生热量。导体（如金属）具有电阻，能有效发热；超导体电阻为零，无法发热；绝缘体不导电，无法工作。因此，应选导体材料。 10. 小明用干冰（固态二氧化碳）进行探究实验时，他观察到盛有干冰的容器外壁出现一层白霜，白霜是______（填物态变化名称）形成的，它的形成是一个______（选填“吸热”或“放热”）过程。 【答案】 ①. 凝华 ②. 放热 【解析】 【详解】[1][2]容器外壁的白霜是由空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的，这一过程称为凝华。凝华过程中，物质释放热量，因此是一个放热过程。干冰升华吸热导致容器温度降低，为水蒸气凝华提供了低温条件。 11. 为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则它们的连接方式是__________。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为__________能。 【答案】 ①. 并联 ②. 光 【解析】 【详解】[1]根据题意可知，教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，说明三盏灯之间互不影响，符合并联电路中各用电器独立工作、互不影响的特点，所以连接方式是并联。 [2]白炽灯发光时将电能转化为内能，再将部分内能转化为光能，转化为光能的效率低。而LED灯发光时将绝大部分电能转化为光能，所以LED灯发光效率高。 12. 如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数是3V，R1为______Ω，若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2A，R2消耗的功率为______W。 【答案】 ①. 10 ②. 0.2 【解析】 【分析】 【详解】[1]当开关S1、S2同时闭合时，此时两个电阻并联，电流表的示数是0.3A，电流表测量的是电阻R1的电流，电压表的示数是3V，电压表测量并联部分电压，故此时R1的阻值为 则此时R1的阻值为。 [2] 若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，则两个电阻串联，电压表测量是电源电压，此时的电流为0.2A，则总电阻为 则电阻R2的阻值为 R2消耗的功率为 故R2消耗的功率为。 13. 如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，电源电压恒定。当环境温度为20℃，电阻箱的阻值调为2R时，Rt两端电压为，此时电流表示数为______A；某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为，此时Rt两端电压为，则电源电压为______V。 【答案】 ①. 0.1 ②. 60 【解析】 【详解】[1][2]由电路图可知，R1与Rt串联，电流表测电路中的电流。当环境温度为20℃，Rt的阻值为400Ω，电阻箱的阻值调为2R时，Rt两端电压为，根据欧姆定律可知此时电流表示数为 根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压 某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为，此时Rt两端电压为，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压 联立以上两式可知，。 14. 如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1；S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3中点，电压表V1的示数为，R1消耗的电功率为2W；已知，则前后两次状态，流过R1的电流之比为______。S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3右端，R3消耗的电功率为1.5W；则S1、S2和S3都闭合，电路消耗的总功率为______W。 【答案】 ①. 5∶2 ②. 18.75 【解析】 【详解】[1][2]当S1和S3闭合，S2断开时，只有R1接入电路，电压表V1测R1两端的电压为U1，则电源电压为U1，通过电路的电流为I1；当S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3中点，R1与R3串联，R3接入电路的阻值为0.5R3，电压表V1测R1两端的电压U1´，通过电路的电流为I2，前后两次状态，流过R1的电流之比 则电路中的电流………………① 此时电压表V1的示数………………② 由于，则 联立①②式解得………………③ R1消耗的电功率为………………④ 联立①③④式，解得………………⑤ 当S2闭合，S1和S3断开时，滑动变阻器的滑片P在R3右端，R2与R3串联，R3接入电路的阻值最大为R3，此时通过电路的电流为I3，R3两端的电压为U3，此时R3消耗的电功率为………………⑥ 由⑤⑥式解得 R3两端的电压为 解得 当S1、S2和S3都闭合时，R1与R2并联，R1消耗的电功率 R2消耗的电功率 电路消耗的总功率为 三、实验探究题（15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 小琴用水煮鸡蛋时，猜想：在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。她用如图甲所示装置进行实验，探究了水和盐水在沸腾前、后温度随时间变化的规律。 （1）安装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是______（填序号）①温度计；②陶土网；③装水的烧杯；④酒精灯；使用硬纸板的目的是_________； （2）图乙中______（选填“①”或“②”）所示的现象表示水正在沸腾，换用等质量的盐水重复刚才的实验，记录数据，根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知，当地的大气压强______（选填“>”、“=”或“<”）标准大气压强。对比图中两条图线可知，其他条件相同时，小琴认为她的猜想______（选填“正确”或“错误”）； （3）为了探究碘固体变成碘蒸气是直接升华还是先熔化后汽化，小琴设计了如图所示的两种方案，更合理的方案是______（选填“甲”或“乙”）。已知酒精灯火焰的温度约为400℃标准大气压下，碘的熔点为113.5℃。 【答案】（1） ①. ④②③① ②. 减少热量散失，缩短实验时间 （2） ①. ① ②. < ③. 正确 （3）乙 【解析】 【小问1详解】 [1]实验器材安装遵循自下而上原则，先放酒精灯，再放陶土网（石棉网），接着放装水的烧杯，最后装温度计，确保用酒精灯外焰加热，且温度计玻璃泡浸没在液体中不碰壁底。因此其合理的先、后顺序是④②③①。 [2]硬纸板目的：减少热量散失，缩短加热时间；同时固定温度计，防止其晃动。 【小问2详解】 [1]水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中，周围水不断汽化，气泡体积逐渐变大；沸腾前，下方水温高，上方水温低，气泡上升时遇冷收缩，体积变小，故表示沸腾时现象的是图①。 [2]标准大气压下水沸点为100℃，实验中水的沸点低于100℃（由图丙可知），气压越低，沸点越低，故当地气压小于标准大气压。 [3]由图丙可知，盐水的沸点比水高，加热相同时间，盐水升高的温度比水更高，且盐水的沸点比水的沸点高，用盐水煮鸡蛋更快煮熟。 【小问3详解】 碘升华实验方案选择更合理的方案是乙。酒精灯火焰温度约400℃，远高于碘的熔点113.5℃，甲方案中碘可能先熔化再汽化；乙方案中，热水温度最高为100℃，低于碘的熔点，碘无法熔化，只能直接升华，能更准确探究碘的升华现象。 16. 小欣同学用如图甲所示电路测量小灯泡电功率，准备的实验器材有电压为6V的学生电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯泡正常工作时灯丝电阻约为），三个不同规格的滑动变阻器：R1 “ 1A”、 R2 “ 0.5A”、 R3 “ 0.2A”。 （1）该实验原理是______； （2）小欣应选择滑动变阻器______接入电路；正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表有示数，接下来应进行的操作是____________； A.更换小灯泡 B.检查电路是否接触不良 C.更换合适的滑动变阻器 D.向左移动滑动变阻器滑片 （3）为了测量小灯泡的额定功率，小欣闭合开关缓慢移动滑片时，眼睛应观察______（选填“电流表”或“电压表”），直到灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W； （4）小欣根据实验数据画出小灯泡U-I关系图像如图丙所示，结合图像可知，当小灯泡两端电压为1.5V时，实际功率的范围是______。 A. B. C. D. （5）实验结束后，小欣利用现有器材设计了如图甲所示的测量定值电阻的电路，她想将电流表（0~0.6A）直接改装成测电阻的欧姆表。 ①她将滑动变阻器调至接入，且保持不变，在M、N之间接入待测电阻，依据与Ⅰ的对应关系，在电流表原来的刻度线处标上对应的阻值，图乙标记正确的是______； ②该装置使用一段时间后，电源电压减小，这将导致电阻的测量值______（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。 【答案】（1） （2） ①. R2 ②. D （3） ①. 电压表 ②. 0.75 （4）B （5） ①. B ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的电功率，需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，根据得到小灯泡的电功率，实验原理是。 【小问2详解】 [1]灯泡正常工作时的电流约为 由串联电路电流的规律可知通过电路的电流是0.25A，由串联电路电压的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的阻值 因小灯泡的额定电流约为0.25A，故应选择滑动变阻器R2接入电路。 [2]正确连接电路后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，可知电路的电流过小，变阻器连入电路的电阻过大，接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【小问3详解】 [1][2]灯泡的额定电压是2.5V，闭合开关缓慢移动滑片时，眼睛应观察电压表，当电压表的示数是2.5V时，灯泡正常发光，由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A，小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 由图丙可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，当小灯泡正常工作时，小灯泡的电阻为 当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的电阻小于8.3Ω，小灯泡的实际功率大于 当小灯泡正常工作时，通过灯泡的电流是0.3A，当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的实际功率小于 当小灯泡两端电压为1.5V时，实际功率的范围，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问5详解】 ①[1]分析电路图可知，滑动变阻器与Rx串联，根据欧姆定律可知电路的总电阻，据串联电路的电阻特点可知 即电流越大，Rx的阻值越小，所以，表盘的右侧应为较小的电阻值，当电流为0.1A时， 当电流为0.2A时， 故B正确，ACD错误，故选B。 ②[2]使用一段时间后，电源电压减小，则将待测电阻接入电路时，电路中电流偏小，电流表指针偏转角度偏小，由表盘的改装情况可知，电流越小表盘上所对应的电阻值越大，所以测得的电阻值偏大。 17. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小超设计了如图甲所示的电路。电源电压为，滑动变阻器规格为“”，四个阻值为、、、的定值电阻R。 （1）检查时发现连接电路过程中有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）改正错误后，小超把四个定值电阻由小到大的顺序分别接入电路进行实验，实验中控制定值电阻两端电压U0为不变，用第一个电阻完成实验后，断开开关并保证滑片的位置不动，换上第二个电阻后闭合开关，电压表的指针应该指在图乙中_______（选填“①”、②”、“③”或“④”）的位置，为了完成实验，应该使滑动变阻器的滑片向_______移动。接着，用的电阻实验时，调节滑片时发现，电压表示数或比大，或比小，很难调到恰好为，原因可能是滑动变阻器每一匝电阻太_______（选填 “大”或“小”）。最后，小超用的电阻进行实验时发现，无论怎么调节滑片都无法使电压表的示数达到，为了完成这次实验，以下方案可行的是______（填选项）。 A.换一个“”的滑动变阻器 B.将此次实验的U0值设定为 C.串一个阻值为的定值电阻在电路中 （3）为了得出更普遍的规律，小超更换了值，继续利用原电路和准备的器材进行实验，根据实验数据描点所绘制的Ⅰ与关系图像不可能是图丙中的______（多选）（选填“a”、“b”、c”或“d”）：从图像中可以得出结论，当______一定时，电流与电阻成反比；为了顺利作出b、c两根图线，小超可以将电源电压设定在______V范围内。 【答案】（1） （2） ①. ④ ②. 右 ③. 大 ④. BC （3） ①. b、c、d ②. 电阻两端电压 ③. 2.25-5 【解析】 【小问1详解】 探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中需要滑动变阻器、电阻和电流表串联，将电压表并联在电阻的两端，图中电流表和电压表串联后再和电阻并联是错误的，改正后的电路如图所示： 【小问2详解】 [1]第一个电阻是5Ω，此时电路电流  根据串联电路电压特点得滑动变阻器两端电压 滑动变阻器阻值 换上15Ω电阻后，滑片位置不动，电路总电阻 电流  定值电阻两端电压 如图电压表量程选 0~3V，3.6V超过量程，指针指向的位置④处。 [2]定值电阻两端电压偏大（3.6V >2V），需增大滑动变阻器阻值以分压，根据串联分压规律（电阻越大，分压越多），应让滑动变阻器的阻值增大，因此滑片向右移动。 [3]用20Ω电阻时，需滑动变阻器分压，根据串联分压，，得（接近滑动变阻器最大阻值50Ω）。此时滑动变阻器每一匝电阻太大，微小移动就会导致阻值变化大，因此电压很难调到2V。 [4]30Ω电阻需滑动变阻器分压4V，串联分压得 解得（超过现有滑动变阻器50Ω的最大阻值）。 A．换 “70Ω 0.05A” 的滑动变阻器，最大阻值 70Ω≥60Ω，但允许通过的最大电流，会烧坏滑动变阻器，故A不符合题意； B．将设为3V，此时滑动变阻器分压3V，滑动变阻器分压与电阻分压相同，故两者的电阻也相同，即，故B符合题意； C．串 15Ω 定值电阻，相当于增大了滑动变阻器的最大电阻，即总 “滑动变阻器” 阻值为，且电路中的电流0.067A没有超过滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A，电路安全，故C符合题意。 故选BC。 【小问3详解】 [1]小超更换了值，继续利用原电路和准备的器材进行实验，则电路中滑动变阻器最大电阻为50Ω，研究的电阻最大为30Ω，根据串联分压可知此时两者分得电压之比等于电阻之比，即为5：3，电源电压为6V，所以设定的最小定值电阻两端的电压 即要完成实验，更换的，如图丙I-图像满足，即，只有a图像，符合题意；b、c、d图像中，不符合题意。故图像不可能是图丙中的b、c、d。 [2]由图像可知当电阻两端电压一定时，I与成正比（图像为过原点的直线）。即当电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比。 [3]由上面分析可知，要完成实验，更换的，因为滑动变阻器允许的最大电流为1A，当接入电路时，其两端的电压最大 则为了顺利作出b、c两根图线，电源电压可设定在2.25V-5V范围内。 四、计算论述题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分） 18. 如图所示，电源电压为6V保持不变，R1的阻值为4Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V，求： (1)R2的阻值； (2)通电5min整个电路消耗的电能。 【答案】(1)8Ω；(2)900J 【解析】 【详解】解：(1)由图知两电阻串联，电压表测量R1两端的电压，根据欧姆定律知，电路中的电流为 根据串联电路电压的规律知，R2两端的电压为 U2=U-U1=6V-2V=4V 由欧姆定律得R2的阻值为 (2)通电5min整个电路消耗的电能为 W=UIt=6V×0.5A×5×60s=900J 答：(1)R2的阻值为8Ω； (2)通电5min整个电路消耗的电能为900J。 19. 小宇用压敏电阻制作一个体重秤，电路如图所示，电源电压，定值电阻.，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如表一所示。电压表量程为，电流表量程，电压表改装后用于显示被测人体重。 表一 F/N 0 200 300 600 800 1000 24 14 12 6 4 3 （1）该体重秤的0刻度应该标在电压表的什么位置? （2）在电路安全范围内，该体重秤能测量的最大体重为多少? （3）在电路安全范围内，为了使该体重秤的最大测量值变为，在不改变电表量程和压敏电阻的情况下，可以如何更换原电路的一个器材，请说明更换的器材规格。 【答案】（1）见解析 （2）600N （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 当体重秤的示数为0时，压力F=0N。由表一可知，此时压敏电阻的阻值 R = 24Ω。电路中的总电阻 根据欧姆定律，电路中的电流 电压表测量的是定值电阻R₀两端的电压，其示数 所以，该体重秤的0刻度应该标在电压表的1.2V位置。 【小问2详解】 电压表量程为0~3V，所以R₀两端的电压 U₀ ≤ 3V。电流表量程为0~0.6A，所以电路中的电流 I ≤ 0.6A。当电压表示数达到最大值 U₀max = 3V 时，电路中的电流 因为 0.5A < 0.6A，所以电路中的最大电流由电压表量程决定，Imax = 0.5A。当电流最大时，测量的体重最大。此时电路的总电阻 压敏电阻的最小阻值 由表一可知，当压敏电阻R=6Ω时，其所受压力F=600N。所以，该体重秤能测量的最大体重为600N。 【小问3详解】 当测量值为1000N时，由表一可知，压敏电阻的阻值 R = 3Ω。此时电路应工作在安全极限状态，即电流 I = 0.5A，R₀两端电压 U₀ = 3V。 方案一：更换定值电阻R₀ 若只更换R₀，电源电压U=6V不变。当U₀=3V时，压敏电阻R两端的电压 此时电路中的电流 该电流1A > 0.6A，超过了电流表的量程，所以此方案不可行。 方案二：更换电源 若更换电源，定值电阻R₀=6Ω不变。要使最大测量值为1000N，则当F=1000N (R=3Ω)时，电路中的电流应为最大安全电流 Imax = 0.5A。此时电路的总电阻 根据欧姆定律，所需的电源电压 此时R₀两端的电压 未超过电压表量程。因此，应将原来的6V电源更换为4.5V的电源。 20. 如图甲是一家用电暖器，有“低温”、“高温”两挡，图乙为其简化的电路原理图，S是保护开关，电暖器跌倒或温度异常过高时，S自动断开，保证安全。求： XX牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 1210W 高温挡 2420W （1）“低温”挡正常工作时的电流； （2）某次用电高峰，电热器在高温挡工作，关闭其他用电器，发现的电能表在1min内转了100转，求此时的实际电压； （3）实际生活中，家庭电路电压通常在198V至242V之间波动（即标准值的±10%）。只取一根电暖器备用的电阻丝，剪成两段，一段作为定值电阻（用定值电阻符号表示），另一段作为阻值可调的电阻，（用滑动变阻器符号表示），重新对电热器内部电路进行设计（原电路的元件去掉）：将开关S，电阻与接入电路后，即使电压在标准值的±10%内变化，通过调节也能调出1210W~2420W的总功率。请你在图中画出满足条件的电路图并计算出的最大阻值。 【答案】（1） 5.5A （2） 200V （3） 设计的电路图如上所示，R₃的最大阻值为16.2Ω。 【解析】 【小问1详解】 电暖器在“低温”挡正常工作时电流为 【小问2详解】 电暖器在1min内消耗的电能为 电暖器此时的实际功率为 电暖器在高温挡工作时，其电阻R高为 此时的实际电压为 【小问3详解】 设计的电路图如下图所示。将定值电阻R₃与滑动变阻器R₄串联，共同作为发热体。开关S控制整个电路。 为了保证在198V至242V的电压范围内，通过调节R₄总能实现1210W至2420W的功率输出，电路的总电阻R总需要满足一定条件。 设R₄的可调最大阻值为R₄max，则R₃ + R₄max = 160Ω 电路的总功率 其中R₄的取值范围是 [0， R₄max]。 要实现任意目标功率 P目标 (1210W ≤ P目标 ≤ 2420W)，在任意电压 U (198V ≤ U ≤ 242V)下，需要通过调节R₄来满足。 即 。 为保证R₄可调，必须满足 0 ≤ R₄ ≤ R₄max。 ① R₄ ≥ 0，即 ，所以 此不等式需对所有U和P目标都成立，因此R₃必须小于等于的最小值。当电压U取最小值，功率P目标取最大值Pmax=2420W时，最小。 ② R₄ ≤ R₄max，即 ，所以 代入 R₃ + R₄max = 160Ω，得 。 此不等式需对所有U和P目标都成立，因此160Ω必须大于等于的最大值。当电压U取最大值Umax=242V，功率P目标取最小值Pmin=1210W时，最大。 因为 160Ω ≥ 48.4Ω，所以该条件满足。 综合以上分析，R₃的最大阻值为16.2Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 （全卷共四个大题满分80分） 一、选择题（以下各题中只有一个正确选项，每题3分，共24分） 1. 下列估测值最接近实际的是（） A. 人体安全电压是 B. LED台灯正常工作时的电流约为 C. 冬天里洗澡水的温度约为70℃ D. 柜式空调正常工作的功率约为 2. 重庆坐拥优质山地资源，周末小熊与家人打卡三峡之巅徒步赏景。山间气候多变，沿途邂逅多样物态变化场景，如图所示的现象，判断正确的是（） A. 图甲，树叶上的白霜，白霜的形成需要吸热 B. 图乙，山顶飘起雪花，雪花是水蒸气凝华形成的 C. 图丙，江面薄雾缭绕，雾是江面的水蒸发形成的水蒸气 D. 图丁，登顶后围坐吃火锅，火锅上方的“白气”是小水珠汽化形成的水蒸气 3. 下列说法正确的是（ ） A. 金属导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反 B. 额定功率越大的灯泡，电流通过灯泡实际做功一定越快 C. 小灯泡不接入电路时，通过的电流为零，小灯泡的电阻也为零 D. 电压是电荷定向移动形成电流的原因，所以电路中有电压就一定有电流 4. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲，人可以在高压线下钓鱼 B. 图乙，洗衣机使用三脚插头，是因为它是大功率电器 C. 图丙，用试电笔检测插座火线时，手不能接触笔尖金属体 D. 图丁，为避免保险丝频繁熔断，可将其换成铁丝或铜丝，因为它们的熔点更高 5. 目前，我国的无人机技术已处于国际领先水平。当无人机的开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动，无人机起飞。指示灯没有亮起时，无人机不能起飞。如图设计的电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图为一种电子握力计的工作原理示意图，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻阻值为；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.2~0.6A，则下列说法正确的是（ ） A. 连入电路的最大阻值是 B. 施加的力越大，消耗的功率越小 C. 将电流表直接换成电压表也能测量握力的大小 D. 电路消耗的总功率变化范围是 7. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为，电压表量程，电流表量程，滑动变阻器标有“”，小灯泡的额定电流为，其电流随电压的变化规律如图乙所示；只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下调节滑片P在某两点变化时，电流变化，总功率变化。则下列说法错误的是（ ） A. 电源电压为 B. 只闭合开关S、S1，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，小灯泡功率的变化范围是 C. 只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，电路总功率的变化范围是 D. 只闭合开关S、S2，在保证电路安全的前提下最大范围内调节滑片P，滑动变阻器的最大功率是 8. 如图甲所示的电路：电源电压保持不变，灯泡正常发光时的电阻为10Ω（灯丝电阻不随温度而改变）；电压表有“0~3V”，“0~15V”两个量程，电流表量程为。闭合、，断开、，电压表接大量程，滑动变阻器从B端滑到A端；在此之后，将电压表改接小量程，闭合、，断开、，在保证电路各元件安全的情况下最大限度移动滑片，该过程中滑片从B端往左最远滑到距离A端：处；再闭合、，断开、，从上一位置继续最大限度往左移动滑片。根据实验过程中测量的数据，绘制电压表与电流表示数的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） ①电源电压为6V ②的最大阻值为 ③灯泡L的规格是 “ ” ④整个过程中，的功率最大为 A. ①③④ B. ②③④ C. ①② D. ①②④ 二、填空题（每空1分，共12分） 9. 英国物理学家______研究热、功与能量间的关系，科学界将他的名字作为能量的单位。电热水壶的电热丝应选______（选填“超导体”、“导体”或"绝缘体”）材料。 10. 小明用干冰（固态二氧化碳）进行探究实验时，他观察到盛有干冰的容器外壁出现一层白霜，白霜是______（填物态变化名称）形成的，它的形成是一个______（选填“吸热”或“放热”）过程。 11. 为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则它们的连接方式是__________。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为__________能。 12. 如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数是3V，R1为______Ω，若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2A，R2消耗的功率为______W。 13. 如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，电源电压恒定。当环境温度为20℃，电阻箱的阻值调为2R时，Rt两端电压为，此时电流表示数为______A；某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为，此时Rt两端电压为，则电源电压为______V。 14. 如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1；S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3中点，电压表V1的示数为，R1消耗的电功率为2W；已知，则前后两次状态，流过R1的电流之比为______。S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3右端，R3消耗的电功率为1.5W；则S1、S2和S3都闭合，电路消耗的总功率为______W。 三、实验探究题（15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 小琴用水煮鸡蛋时，猜想：在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。她用如图甲所示装置进行实验，探究了水和盐水在沸腾前、后温度随时间变化的规律。 （1）安装下列实验器材时，其合理先、后顺序是______（填序号）①温度计；②陶土网；③装水的烧杯；④酒精灯；使用硬纸板的目的是_________； （2）图乙中______（选填“①”或“②”）所示的现象表示水正在沸腾，换用等质量的盐水重复刚才的实验，记录数据，根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知，当地的大气压强______（选填“>”、“=”或“<”）标准大气压强。对比图中两条图线可知，其他条件相同时，小琴认为她的猜想______（选填“正确”或“错误”）； （3）为了探究碘固体变成碘蒸气是直接升华还是先熔化后汽化，小琴设计了如图所示的两种方案，更合理的方案是______（选填“甲”或“乙”）。已知酒精灯火焰的温度约为400℃标准大气压下，碘的熔点为113.5℃。 16. 小欣同学用如图甲所示电路测量小灯泡的电功率，准备的实验器材有电压为6V的学生电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯泡正常工作时灯丝电阻约为），三个不同规格的滑动变阻器：R1 “ 1A”、 R2 “ 0.5A”、 R3 “ 0.2A”。 （1）该实验原理是______； （2）小欣应选择滑动变阻器______接入电路；正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表有示数，接下来应进行的操作是____________； A.更换小灯泡 B.检查电路是否接触不良 C.更换合适滑动变阻器 D.向左移动滑动变阻器滑片 （3）为了测量小灯泡的额定功率，小欣闭合开关缓慢移动滑片时，眼睛应观察______（选填“电流表”或“电压表”），直到灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W； （4）小欣根据实验数据画出小灯泡U-I关系图像如图丙所示，结合图像可知，当小灯泡两端电压为1.5V时，实际功率的范围是______。 A. B. C. D. （5）实验结束后，小欣利用现有器材设计了如图甲所示的测量定值电阻的电路，她想将电流表（0~0.6A）直接改装成测电阻的欧姆表。 ①她将滑动变阻器调至接入，且保持不变，在M、N之间接入待测电阻，依据与Ⅰ的对应关系，在电流表原来的刻度线处标上对应的阻值，图乙标记正确的是______； ②该装置使用一段时间后，电源电压减小，这将导致电阻的测量值______（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。 17. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小超设计了如图甲所示的电路。电源电压为，滑动变阻器规格为“”，四个阻值为、、、的定值电阻R。 （1）检查时发现连接电路过程中有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确，在应改动导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）改正错误后，小超把四个定值电阻由小到大的顺序分别接入电路进行实验，实验中控制定值电阻两端电压U0为不变，用第一个电阻完成实验后，断开开关并保证滑片的位置不动，换上第二个电阻后闭合开关，电压表的指针应该指在图乙中_______（选填“①”、②”、“③”或“④”）的位置，为了完成实验，应该使滑动变阻器的滑片向_______移动。接着，用的电阻实验时，调节滑片时发现，电压表示数或比大，或比小，很难调到恰好为，原因可能是滑动变阻器每一匝电阻太_______（选填 “大”或“小”）。最后，小超用的电阻进行实验时发现，无论怎么调节滑片都无法使电压表的示数达到，为了完成这次实验，以下方案可行的是______（填选项）。 A.换一个“”的滑动变阻器 B.将此次实验的U0值设定为 C.串一个阻值为的定值电阻在电路中 （3）为了得出更普遍的规律，小超更换了值，继续利用原电路和准备的器材进行实验，根据实验数据描点所绘制的Ⅰ与关系图像不可能是图丙中的______（多选）（选填“a”、“b”、c”或“d”）：从图像中可以得出结论，当______一定时，电流与电阻成反比；为了顺利作出b、c两根图线，小超可以将电源电压设定在______V范围内。 四、计算论述题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分） 18. 如图所示，电源电压为6V保持不变，R1的阻值为4Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V，求： (1)R2阻值； (2)通电5min整个电路消耗的电能。 19. 小宇用压敏电阻制作一个体重秤，电路如图所示，电源电压，定值电阻.，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如表一所示。电压表量程为，电流表量程，电压表改装后用于显示被测人体重。 表一 F/N 0 200 300 600 800 1000 24 14 12 6 4 3 （1）该体重秤的0刻度应该标在电压表的什么位置? （2）在电路安全范围内，该体重秤能测量最大体重为多少? （3）在电路安全范围内，为了使该体重秤的最大测量值变为，在不改变电表量程和压敏电阻的情况下，可以如何更换原电路的一个器材，请说明更换的器材规格。 20. 如图甲是一家用电暖器，有“低温”、“高温”两挡，图乙为其简化的电路原理图，S是保护开关，电暖器跌倒或温度异常过高时，S自动断开，保证安全。求： XX牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 1210W 高温挡 2420W （1）“低温”挡正常工作时的电流； （2）某次用电高峰，电热器在高温挡工作，关闭其他用电器，发现的电能表在1min内转了100转，求此时的实际电压； （3）实际生活中，家庭电路电压通常在198V至242V之间波动（即标准值的±10%）。只取一根电暖器备用的电阻丝，剪成两段，一段作为定值电阻（用定值电阻符号表示），另一段作为阻值可调的电阻，（用滑动变阻器符号表示），重新对电热器内部电路进行设计（原电路的元件去掉）：将开关S，电阻与接入电路后，即使电压在标准值的±10%内变化，通过调节也能调出1210W~2420W的总功率。请你在图中画出满足条件的电路图并计算出的最大阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $