精品解析：江西省上饶市鄱阳县湖城学校2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

湖城学校2025一2026学年度第一学期 九年级物理期末试卷 一、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 1. 揭示导体电流与导体的电阻和电压关系的规律叫做______定律，反映电流做功快慢的物理量叫做______。 2. 一节干电池电压为___________V，家庭生活用电的电压为___________V。 3. 如图所示电路中，闭合开关S后，灯泡正常发光，电流是从___________（选填“到”或“到”）的。若此时灯 比 暗，则通过灯的电流____________（选填“大于”“等于”或“小于”）通过灯的电流。 4. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a、b所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图______；如图c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是______（填“用电器的总功率过大”或“短路”）。 5. 如图所示，将此电能表接入家庭电路中，关闭其他用电器，让一台空调单独工作6min，观察到电能表的转盘正好转了60圈，则该段时间内空调消耗的电能为______，该空调的实际功率为______W。 6. 有一种T型“涡轮增压”轿车，通过给发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧，比L型普通轿车更节能，排气更清洁，同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，热值___________（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率___________（填“升高”、“不变”或“降低”）。 7. 电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图甲所示，若某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图乙所示，则这根导电墨线的电阻将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若电热膜撕裂了一块，如图丙所示，接入电源时，此电热膜________（选填“能”或“不能”）继续发热。 8. 如图电路中，电源电压恒为，灯泡上标有“6V 3.6W”的字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为0V时，灯泡的灯丝电阻为___________，灯泡的实际功率为___________。 二、选择题（共6小题，9-12小题只有一个正确答案，每题2分，13-14题为不定项，每题一个或多个答案，全对得3分，漏选得1分，错选得0分） 9. 下列关于材料、能源和技术的应用，下列说法中正确的是（　　） A. 漏电保护器和空气开关保护家庭电路的原理相同 B. 未满16周岁骑电动自行车是违反交通法的，电动自行车的动力装置是热机 C. 小米SU7电动汽车主要是利用电流的热效应来工作的 D. 为防止燃油汽车发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的比热容较大 10. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片向右移动时（ ） A. 电流表示数不变，电压表示数不变 B. 电流表示数变大，电压表示数变大 C. 电压表示数与电流表示数比值变大 D. 电压表示数与电流表示数比值变小 11. 如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。下列对故障分析正确的是（　　） A. 灯泡短路 B. 中性线某处断路 C. 灯泡断路 D. 相线某处断路 12. 小杨家中有两盏白炽电灯，规格分别为甲灯“220V，40W”、乙灯“220V，25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。下列分析正确的是（　　） A. 甲、乙两灯均正常发光时，甲灯更亮一些 B. 将甲灯接入110V的电路中，它的实际功率为20W C. 若两灯灯丝的材料、长度相同，则甲灯的灯丝更细一些 D. 将甲、乙两灯串联接入220V的电路中，两灯均能正常发光 13. 如图规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到如图所示的水温与时间的图线，则（　　） A. 甲、乙两杯水吸热能力相同 B. 加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同 C. 吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯多 D. 甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同 14. 如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是3V B. 定值电阻R的阻值是 C. 滑动变阻器的最大阻值是 D. 定值电阻R电功率的变化范围是1.5W~13.5W 三、计算题（共3小题，15，16题各7分，17题8分，共22分） 15. 如图所示，以固体酒精为燃料的烧烤架，是户外烧烤的常用工具。用烧烤架将2kg食材从20℃加热到110℃，共消耗了45g固体酒精。已知，，求： （1）2kg食材吸收的热量。 （2）45g固体酒精放出的热量。 （3）烧烤架加热食材的热效率。 16. 2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为Pa、求： （1）舱体不漏气时，通过的电流； （2）舱体不漏气时，电路工作时定值电阻与压敏电阻消耗的电功率之比为多少？ （3）舱体内的气压值为，电压表示数为多少？ 17. 如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为220V。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，R₁、R₂为发热电阻，且 养生壶加热挡功率为880W。请回答下列问题： （1）R₂阻值是多少？ （2）保温挡时的电功率是多少？ （3）若用该养生壶煮茶时，加热挡工作3min，保温挡工作6min，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 四、实验探究题（共4小题，每小题7分，共28分） 18. （1）物理课上，李老师用如图甲所示的多用途“演示教学电表”进行实验，从图中接线情况可知所测的物理量是___________，示数为___________；将电表右接线柱换接至“”的接线柱，此时应将电表___________联在电路中，若指针指在图甲同一位置，此时示数为___________；如图乙所示该电表测量的物理量示数为___________； （2）如图丙所示是汽车司机不系安全带时，仪表盘上亮起的指示灯，如果系好安全带接通电路，指示灯就会熄灭。安全带卡扣在电路中相当于开关，它和指示灯在电路中应该是___________（选填“串联”或“并联”）的；系好安全带时，指示灯应处于___________（选填“断路”或“短路”）状态。 19. 小明在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”用如图所示两套装置进行实验探究。 （1）实验中是通过观察U形管中液面的_________来显示容器内温度的变化。 （2）为了在短时间内达到明显的实验效果，两容器内应装入质量和初温相同的_________（选填“空气”或“水”）。 （3）如图甲所示控制通过两电阻的电流和通电时间相同，探究电流通过导体产生热量与_________的关系。 （4）闭合开关通电一段时间后，图甲_________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化更大。 （5）图乙实验装置可以探究电流通过导体产生的热量跟_________的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_________不同。 （6）图乙通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比是_________。 20. 如图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有：两节新干电池，开关，滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，电压表和电流表各一个，导线若干。 实验一：探究“电流与电压的关系” （1）图甲中，电表1应为______表（选填“电压”或“电流”）。为了保护电路，实验开始时，滑动变阻器的滑片P应移动到最______（选填“左”或“右”）端； （2）①小堰将5Ω的电阻接入电路，检查电路无误后开始实验，依次得到A到E点的数据，并绘制图像如图乙，根据图像可得出结论：______ ②测量5组数据中，滑动变阻器阻值最大的时候是图像中的______点（选填A、B、C、D、E）； （3）为了使实验结论更具有普遍性，小堰换用10Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，根据实验数据，在相同的坐标系中画出了图像，下图中a、b、c哪一个图像是符合实验实际的，请选择你认为正确的图像______（选填：a、b、c）； 实验二：探究“电流与电阻的关系” （4）小堰将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路，拆下5Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示，则不规范的操作可能是：______ （5）小堰用测量数据绘制I-R图像如图丁，为了确保实验的顺利进行，选取的滑动变阻器最大阻值至少为______Ω。 21. 【实验名称】测量小灯泡的电功率。 【实验装置】如图甲所示，所用灯泡上标有“2.5V”字样。（灯丝电阻约为） 【实验过程】 （1）请将图甲中的实验电路补充完整（要求导线不得交叉）； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，则小灯泡___________（选填“一定”或“不一定”）出现了故障； （3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，同时观察___________（选填“电流表”、“电压表”或“小灯泡”）； （4）根据测量的数据绘成如图乙所示的I-U图像，得出小灯泡的额定功率___________W； 【交流评估】 （5）小明同学所在的小组在探究该实验的过程中，电路接通后，发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是___________； 【拓展】 （6）由图乙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度变化的特点，这种现象在生活中也有体现。家里的白炽灯在___________（选填“开灯瞬间”或“开灯一段时间后”）灯丝更容易烧断。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖城学校2025一2026学年度第一学期 九年级物理期末试卷 一、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 1. 揭示导体电流与导体的电阻和电压关系的规律叫做______定律，反映电流做功快慢的物理量叫做______。 【答案】 ①. 欧姆 ②. 电功率 【解析】 【详解】[1]欧姆定律揭示了通过导体的电流与电压和电阻之间的关系：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 [2]反映电流做功快慢的物理量叫做电功率，符号为，单位是W或者。 2. 一节干电池电压为___________V，家庭生活用电的电压为___________V。 【答案】 ①. 1.5 ②. 220 【解析】 【详解】[1][2]不同电源提供的电压不同，常见电压中一节干电池的标准电压为1.5V，我国家庭生活用电的标准电压为220V。 3. 如图所示电路中，闭合开关S后，灯泡正常发光，电流是从___________（选填“到”或“到”）的。若此时灯 比 暗，则通过灯的电流____________（选填“大于”“等于”或“小于”）通过灯的电流。 【答案】 ①. 到 ②. 等于 【解析】 【3题详解】 [1]由图可知，两灯泡串联，闭合开关后，电流从电源正极出发，因此经过开关S，灯泡，电流表，灯泡，然后回到负极，所以电流是从L2到L1的。 [2]串联电路电流处处相等，所以两灯泡串联，说明通过它们的电流相同，而亮度不同是因为两个灯泡的规格不同导致的。 4. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a、b所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图______；如图c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是______（填“用电器的总功率过大”或“短路”）。 【答案】 ①. a ②. 短路 【解析】 【详解】[1]使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，故a图是正确的，b图是错误的。 [2]从图c中可以看出，用电器较多，并且还有大功率的电炉，因此是用电器的总功率过大而造成的；从图d中可以看出导线直接将火线和零线相连，因此是短路造成的。 5. 如图所示，将此电能表接入家庭电路中，关闭其他用电器，让一台空调单独工作6min，观察到电能表的转盘正好转了60圈，则该段时间内空调消耗的电能为______，该空调的实际功率为______W。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]电能表铭牌上的参数“”表示的意思是，每消耗的电能，电能表上的转盘转600圈；已知电能表转盘所转圈数为，电能表的额定转数为，则空调消耗的电能为 [2]已知空调工作的时间为6min，由可得，空调的实际功率为 6. 有一种T型“涡轮增压”轿车，通过给发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧，比L型普通轿车更节能，排气更清洁，同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，热值___________（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率___________（填“升高”、“不变”或“降低”）。 【答案】 ①. 一样大 ②. 降低 【解析】 【详解】[1]热值是燃料本身的特性，与燃烧是否充分无关，因此同样的汽油在两种轿车内热值相同。 [2]冒“黑烟”说明汽油燃烧不充分，部分能量未转化为有用功，导致能量利用率降低，因此效率下降。 7. 电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图甲所示，若某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图乙所示，则这根导电墨线的电阻将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若电热膜撕裂了一块，如图丙所示，接入电源时，此电热膜________（选填“能”或“不能”）继续发热。 【答案】 ①. 变大 ②. 能 【解析】 【详解】[1]若某根导电墨线的局部导电材料脱落，图乙中，会导致墨线的横截面积变小，电阻变大。 [2]若电热膜撕裂了一块，如图丙所示，接入电源时，由于电热膜各墨线是并联的，互不影响，其他部分仍能发热。 8. 如图电路中，电源电压恒为，灯泡上标有“6V 3.6W”的字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为0V时，灯泡的灯丝电阻为___________，灯泡的实际功率为___________。 【答案】 ①. 10 ②. 0 【解析】 【详解】[1][2]根据公式可得灯丝电阻 因为不计温度对灯丝电阻的影响，所以电阻始终为。 ‌由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。当电压表示数为0V时，说明滑动变阻器接入电路的电阻为，此时灯泡两端的电压 此电压远大于灯泡的额定电压6V，灯泡烧坏，可知此时灯泡的实际功率为0W。 二、选择题（共6小题，9-12小题只有一个正确答案，每题2分，13-14题为不定项，每题一个或多个答案，全对得3分，漏选得1分，错选得0分） 9. 下列关于材料、能源和技术的应用，下列说法中正确的是（　　） A. 漏电保护器和空气开关保护家庭电路的原理相同 B. 未满16周岁骑电动自行车是违反交通法的，电动自行车的动力装置是热机 C. 小米SU7电动汽车主要是利用电流的热效应来工作的 D. 为防止燃油汽车发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的比热容较大 【答案】D 【解析】 【详解】A. 漏电保护器通过检测火线和零线电流差大于设定值时断开电路，而空气开关在电路过载或短路时断开电路，两者原理不同，故A错误； B. 电动自行车的动力装置是电动机，将电能转化为机械能，而热机是将内能转化为机械能的装置，因此动力装置不是热机，故B错误； C. 电动汽车主要利用电动机将电能转化为机械能，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，而非电流的热效应，故C错误； D. 水的比热容较大，相同质量的水升高相同温度能吸收更多热量，因此用水冷却发动机可有效散热，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片向右移动时（ ） A. 电流表示数不变，电压表示数不变 B. 电流表示数变大，电压表示数变大 C. 电压表示数与电流表示数比值变大 D. 电压表示数与电流表示数比值变小 【答案】A 【解析】 【详解】闭合开关，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电压表测量电源电压。 A．由于并联电路各支路互不影响，所以当滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数不变；由于电压表测量电源电压，所以电压表示数不变，故A符合题意； B．当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入的阻值变大，通过的电流变小，则干路电流，即电流表A2的示数变小，但电压表测电源电压，所以电压表示数不变，故B不符合题意； C．由于电压表示数不变，电流表示数不变，所以电压表示数与电流表示数比值不变，且比值为定值电阻R1，故C不符合题意； D．由于电压表示数不变，电流表A2的示数变小，所以电压表示数与电流表示数比值变大，故D不符合题意。 故选A。 11. 如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。下列对故障分析正确的是（　　） A. 灯泡短路 B. 中性线某处断路 C. 灯泡断路 D. 相线某处断路 【答案】B 【解析】 【详解】A．开关闭合后灯泡不亮，如果灯泡短路会造成空气开关跳闸，相线断路，用测电笔分别接触a、b、c、d四处氖管均不发光，故A错误； B．如果中性线在a处往上到中性线的某处断路，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，间接把相线和大地连接在一起形成闭合回路，会使四处测电笔氖管均发光，故B正确； C．如果灯泡断路，导致灯泡与相线间形成断路，用测电笔分别接触a、c两处直接与中性线连接，大地与中性线间电压为零，故氖管均不发光，故C错误； D．相线某处断路会导致测电笔接触a、b、c、d四处时部分不发光甚至全部不发光，故D错误。 故选B。 12. 小杨家中有两盏白炽电灯，规格分别为甲灯“220V，40W”、乙灯“220V，25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。下列分析正确的是（　　） A. 甲、乙两灯均正常发光时，甲灯更亮一些 B. 将甲灯接入110V的电路中，它的实际功率为20W C. 若两灯灯丝的材料、长度相同，则甲灯的灯丝更细一些 D. 将甲、乙两灯串联接入220V的电路中，两灯均能正常发光 【答案】A 【解析】 【详解】A．已知两盏灯两端电压均为220V，把两灯并联接在220V的电路中，两灯实际功率都为额定功率，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，所以此时甲灯较亮，乙灯较暗，故A正确； B．甲、乙两灯的电阻分别为 若将甲灯接入110V电路中，其实际功率为 故B错误； C．若两灯灯丝的材料、长度相同，灯丝的电阻越大，灯丝的横截面积越小，因为R甲＜R乙，因此甲灯的灯丝更粗一些，故C错误； D．将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，甲、乙两灯两端的电压之和为220V，根据串联电路的分压特点，甲、乙两灯两端的电压均不等于额定电压，因此两灯都不能正常发光，故D错误。 故选A。 13. 如图规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到如图所示的水温与时间的图线，则（　　） A. 甲、乙两杯水吸热能力相同 B. 加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同 C. 吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯多 D. 甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物质的吸热能力由物质的种类和状态决定，两杯中都是水，是同种物质，所以甲、乙两杯水吸热能力相同，故A正确； B．‌因为使用不同的加热器加热，相同时间内不同加热器放出的热量不同，忽略散热的情况下，水吸收的热量等于加热器放出的热量，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误； C．‌根据公式，两杯水质量相同，都是水所以比热容相同，当吸收相同的热量时，升高的温度相同，故C错误； D．‌从水温 - 时间图线可知，甲杯的水加热与乙杯的水加热升高的温度相同，又因为两杯水质量相同，根据，所以两杯水吸收的热量相同，故D正确。 故选AD。 14. 如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是3V B. 定值电阻R的阻值是 C. 滑动变阻器的最大阻值是 D. 定值电阻R电功率的变化范围是1.5W~13.5W 【答案】BD 【解析】 【详解】定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压； A．当滑动变阻器滑片调到a端时，接入阻值为0，此时电流最大，电压表测电源两端电压，如图2所示，电源电压为9V，故A错误； B．图2为定值电阻的U-I图象，定值电阻值为 故B正确； C．当滑动变阻器滑片调到b端时，滑动变阻器接入最大阻值，电路电流最小，为0.5A，此时滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器接入最大阻值为 故C错误； D．根据图2可得定值电阻最大功率为 定值电阻最小功率为 故定值电阻R电功率的变化范围是1.5W~13.5W。 故D正确。 故选BD。 三、计算题（共3小题，15，16题各7分，17题8分，共22分） 15. 如图所示，以固体酒精为燃料的烧烤架，是户外烧烤的常用工具。用烧烤架将2kg食材从20℃加热到110℃，共消耗了45g固体酒精。已知，，求： （1）2kg食材吸收的热量。 （2）45g固体酒精放出的热量。 （3）烧烤架加热食材的热效率。 【答案】（1） （2） （3）40% 【解析】 【小问1详解】 已知：食材的质量，食材的比热容，食材的初温，食材的末温，根据热量计算公式，可得食材吸收的热量 【小问2详解】 固体酒精的质量 固体酒精的热值。根据燃料完全燃烧放出热量的计算公式，可得固体酒精放出的热量 【小问3详解】 热效率是指有效利用的热量（食材吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的总热量的比值。根据热效率公式 ，可得烧烤架加热食材的热效率== 40% 16. 2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为Pa、求： （1）舱体不漏气时，通过的电流； （2）舱体不漏气时，电路工作时定值电阻与压敏电阻消耗的电功率之比为多少？ （3）舱体内的气压值为，电压表示数为多少？ 【答案】（1） 0.3A （2） 3︰1 （3） 8V 【解析】 【小问1详解】 由电路图甲可知，压敏电阻R与定值电阻串联。当舱体不漏气时，舱体内气压，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值。电路的总电阻为 根据欧姆定律，电路中的电流为 因为串联电路中电流处处相等，所以通过的电流为 【小问2详解】 由可知，定值电阻与压敏电阻R消耗的电功率之比为 【小问3详解】 电压表测量定值电阻两端的电压。当舱体内气压时，，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值。此时电路的总电阻为 此时电路中的电流为 根据欧姆定律，电压表的示数为 17. 如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为220V。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，R₁、R₂为发热电阻，且 养生壶加热挡功率为880W。请回答下列问题： （1）R₂阻值是多少？ （2）保温挡时的电功率是多少？ （3）若用该养生壶煮茶时，加热挡工作3min，保温挡工作6min，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，当开关、闭合时，电路为的简单电路，此时电路的电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，养生壶处于加热挡。由得的阻值为 【小问2详解】 当开关断开时，与串联，此时电路的电阻最大，根据可知，电路的总功率最小，养生壶处于保温挡。已知，则，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻为 保温挡时的电功率为 【小问3详解】 加热挡工作2min消耗的电能为 保温挡工作6min消耗的电能为 消耗的总电能为 四、实验探究题（共4小题，每小题7分，共28分） 18. （1）物理课上，李老师用如图甲所示的多用途“演示教学电表”进行实验，从图中接线情况可知所测的物理量是___________，示数为___________；将电表右接线柱换接至“”的接线柱，此时应将电表___________联在电路中，若指针指在图甲同一位置，此时示数为___________；如图乙所示该电表测量的物理量示数为___________； （2）如图丙所示是汽车司机不系安全带时，仪表盘上亮起的指示灯，如果系好安全带接通电路，指示灯就会熄灭。安全带卡扣在电路中相当于开关，它和指示灯在电路中应该是___________（选填“串联”或“并联”）的；系好安全带时，指示灯应处于___________（选填“断路”或“短路”）状态。 【答案】（1） ①. 电压 ②. 4V ③. 串 ④. 1A ⑤. 26Ω （2） ①. 并联 ②. 短路 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，连接的是“10V”接线柱，此时电表所测的物理量是电压，10V分成25格，分度值为0.4V，指针指在4V的位置，因此示数为4V。 [3][4]将电表右接线柱换接至“2.5A”的接线柱，此时电表所测量的物理量是电流，为电流表，使用时，应使该电表串联在电路中，若指针指在图甲同一位置，2.5A分成25格，分度值为0.1A，此时示数为。 [5]由图乙，表盘“Ω”，该表是测量电阻的仪表，单位是Ω。20-30之间分为5份，分度值2Ω，由指针位置可知示数为26Ω。 【小问2详解】 [1][2]由于系上安全带相当于开关闭合，灯不亮，解下安全带相当于断开开关，灯亮，说明此开关与指示灯并联，系好安全带时，灯不亮，相当于该开关将指示灯短路。 19. 小明在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”用如图所示两套装置进行实验探究。 （1）实验中是通过观察U形管中液面的_________来显示容器内温度的变化。 （2）为了在短时间内达到明显的实验效果，两容器内应装入质量和初温相同的_________（选填“空气”或“水”）。 （3）如图甲所示控制通过两电阻的电流和通电时间相同，探究电流通过导体产生热量与_________的关系。 （4）闭合开关通电一段时间后，图甲_________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化更大。 （5）图乙实验装置可以探究电流通过导体产生的热量跟_________的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_________不同。 （6）图乙通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比是_________。 【答案】（1）高度差 （2）空气 （3）电阻 （4）右 （5） ①. 电流 ②. 电流 （6）4∶1 【解析】 【小问1详解】 电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法。 【小问2详解】 同样条件下，气体比液体的热胀冷缩明显，故为了在短时间内达到明显的实验效果，两容器内应装入质量和初温相同的空气。 【小问3详解】 甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系。 【小问4详解】 [1][2]根据Q＝I2Rt可知，因10欧姆大于5欧姆，闭合开关通电一段时间后，10欧姆电阻产生的热量多，根据转换法，图甲右侧U形管中液面高度变化更大，此实验现象表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。 【小问5详解】 图乙右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流不同。 【小问6详解】 乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过右侧两电阻的电流相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流与通过右侧容器中电阻的电流之比为2：1，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间相同的条件下，产生热量与电流的平方成正比，乙图中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4∶1。 20. 如图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有：两节新干电池，开关，滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，电压表和电流表各一个，导线若干。 实验一：探究“电流与电压的关系” （1）图甲中，电表1应为______表（选填“电压”或“电流”）。为了保护电路，实验开始时，滑动变阻器的滑片P应移动到最______（选填“左”或“右”）端； （2）①小堰将5Ω的电阻接入电路，检查电路无误后开始实验，依次得到A到E点的数据，并绘制图像如图乙，根据图像可得出结论：______ ②测量5组数据中，滑动变阻器阻值最大的时候是图像中的______点（选填A、B、C、D、E）； （3）为了使实验结论更具有普遍性，小堰换用10Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，根据实验数据，在相同的坐标系中画出了图像，下图中a、b、c哪一个图像是符合实验实际的，请选择你认为正确的图像______（选填：a、b、c）； 实验二：探究“电流与电阻的关系” （4）小堰将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路，拆下5Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示，则不规范的操作可能是：______ （5）小堰用测量数据绘制I-R图像如图丁，为了确保实验的顺利进行，选取的滑动变阻器最大阻值至少为______Ω。 【答案】 ①. 电压 ②. 左 ③. 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. A ⑤. （b） ⑥. 开关在连接电路时没有断开 ⑦. 12.5 【解析】 【详解】（1）[1]电压表应与被测电路并联，电流表应与被测电路串联。由图甲中，电表1并联在电阻R两端，应为电压表。 [2]由图甲知，为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，即最左端。 （2）①[3]由图乙知，因为绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线，所以可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ②滑动变阻器阻值最大的时候，电路中的电流最小，所以为A点。 （3）[4]由可知，当电流一定时，电阻越大，电阻两端的电压越大，所以在图像中，相同的电流下，阻值为10Ω电阻电压为阻值为5Ω电阻电压的2倍，故（b）符合题意。 （4）[5]如图丙所示，电流表示数为零，表明电路中可能存在断路，电压表接近电源电压，表明电压表与电源两极是通路，则定值电阻存在断路。由题意知，拆下5Ω电阻后，电路断路，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压（两节干电池约3V），说明此时电路是通路的，由此可知，小明不规范的操作可能是开关在连接电路时没有断开。 （6）[6]如图丁图像所示，定值电阻两端的电压为 保持不变，根据串联电压规律，变阻器分得的电压为 定值电阻最大为25Ω，根据串联电路分压原理可得 解得，即滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω。 21. 【实验名称】测量小灯泡的电功率。 【实验装置】如图甲所示，所用灯泡上标有“2.5V”字样。（灯丝电阻约为） 【实验过程】 （1）请将图甲中的实验电路补充完整（要求导线不得交叉）； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，则小灯泡___________（选填“一定”或“不一定”）出现了故障； （3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，同时观察___________（选填“电流表”、“电压表”或“小灯泡”）； （4）根据测量的数据绘成如图乙所示的I-U图像，得出小灯泡的额定功率___________W； 【交流评估】 （5）小明同学所在的小组在探究该实验的过程中，电路接通后，发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是___________； 【拓展】 （6）由图乙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度变化的特点，这种现象在生活中也有体现。家里的白炽灯在___________（选填“开灯瞬间”或“开灯一段时间后”）灯丝更容易烧断。 【答案】（1） （2）不一定 （3） ①. B ②. 电压表 （4）0.625 （5）将电压表与滑动变阻器并联 （6）开灯瞬间 【解析】 【小问1详解】 小灯泡电阻约为10Ω，额定电压为2.5V，由于小灯泡与滑动变阻器串联，由欧姆定律可知，电路中最大电流为只有小灯泡接入电路中时，故电路最大电流 故电流表测量范围选择0~0.6A，故将电流表正接线柱与小灯泡左端接线柱连接在一起，如图所示： 【小问2详解】 灯泡不发光，可能是电路电流太小，也可能是电路断路或小灯泡被短路，故正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，不一定是小灯泡出现了故障。 【小问3详解】 [1][2]灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，故应减小变阻器的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，同时观察电压表，直到电压表示数为额定电压。 【小问4详解】 由图乙所示I−U图像可知，灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流等于0.25A，则灯泡的额定功率 【小问5详解】 电路接通后，移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小，利用串联分压原理，滑动变阻器分得的电压会变小，小灯泡分得的电压会变大，而实验现象是电压表的示数变小了，故电路连接错误是将电压表与滑动变阻器并联了。 【小问6详解】 灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝温度较低，灯丝电阻较小，根据可知，灯泡实际功率较大，远大于灯泡正常发光时的电功率，因此白炽灯在刚开灯的瞬间容易烧断。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $