精品解析：湖北武汉市江汉区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

九年级物理试题 可能用到的物理常量 ∶ρ水=1.0×103kg/m3 c水=4.2×103J/（kg·℃） 一、选择题（本题包括 10 小题 ，每小题只有一个选项符合题意。每小题 3 分 ，共30 分） 1. 比较水和食用油吸收热量的情况时，如图用两个相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们都升高26℃，水和食用油加热时间分别为76s和40s。下列说法正确的是（　　） A. 用相同的电加热器，是为了使两种液体每秒升高的温度相同 B. 水和食用油吸收热量之比为19∶10 C. 水和食用油的初温必须相同 D. 食用油的吸热能力比水强 2. 如图，2025年11月世界最大高空风力发电捕风伞在内蒙古成功开伞。捕风伞在高空捕获风能，通过牵引缆绳拉动地面的发电机发电，该伞一个工作循环发电500kW·h，其中一部分电能为蓄电池组充电。下列说法正确的是（干木柴的热值取）（　　） A. 捕风伞创造了电能 B. 捕风伞发电时电能转化为风能 C. 蓄电池组充电时化学能转换为电能 D. 500kW·h的电能相当于完全燃烧150kg干木柴放出的能量 3. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃棒的原子核束缚电子的能力比丝绸弱 B. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 C. 正电荷从玻璃棒转移到验电器的金属球 D. 验电器的两片金属箔带异种电荷而张开 4. 一种防倾斜报警装置可以通过电铃 、灯泡提示被检测装置的倾斜情况。S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，灯泡L1亮、电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡L2亮、电铃响。可以实现上述功能的电路图是（　　） A. B. C. D. 5. 用如图装置研究影响金属丝电阻大小的因素，有横截面积相同的三根金属丝∶1.0m的镍铬丝、0.8m的锰铜丝、0.5m的康铜丝。下列说法错误的是（　　） A. 电流表示数越大 ，说明接入电路中金属丝的电阻越小 B. 可研究长度对金属丝电阻的影响 C. 可研究材料对金属丝电阻的影响 D. 将电流表换成电压表也能完成实验 6. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开到闭合，电流表、电压表示数均变小 B. 开关由断开到闭合，电流表、电压表示数均变大 C. 闭合开关后，R2的滑片向左移动的过程中，电流表和电压表示数均变大 D. 闭合开关后，R2的滑片向左移动的过程中，电压表与电流表示数之比变小 7. 某手机电池标注“3.7V 4000mA·h”，其10%的电量可供手机通话0.8h或待机48h，电池电压保持3.7V不变。下列说法正确的是（　　） A. 用输出功率为20W的充电器，将手机电池从零电量充满需要2.96h B. 电池充满电后 ，可储存148W·h的电能 C. 手机在通话状态时的电功率为18.5W D. 手机在通话状态时的电功率是待机状态时的60倍 8. 如图所示的家庭电路配电分支回路中，闭合各用电器开关，发现只有热水壶无法工作，用测电笔检测b插座左、右两孔，氖管均不发光。下列说法正确的是（　　） A. 图中设计了四条分支回路 B. 图中两盏照明灯是串联的 C. 热水壶无法工作是由于其内部短路 D. 热水壶无法工作是由于a、b插座间的相线断路 9. 如图甲为标有10A的插线板，其开关可同时控制指示灯和插孔。指示灯为“2V 10mA”的发光二极管，当指示灯损坏后插线板仍能正常供电。图乙为其内部元件连接的示意图，导线a的连接未画出。下列说法正确的是（　　） A. 图甲插线板各插孔是串联的 B. 图甲插线板可接入8个500W的用电器同时工作 C. 图乙中导线a应与b点所在导线相连 D. 图乙中与指示灯串联的电阻为200Ω 10. 图甲是一种家用天然气泄漏检测仪，其内部简化电路图如图乙所示，电源电压U不变，R为定值电阻，气敏电阻R气的电阻随天然气浓度增加而减小，当浓度过高时装置报警。调试时，逐渐增加天然气浓度至装置报警，测得报警器两端电压从4V变为3V，电路电流从1mA变为1.25mA。下列说法正确的是（　　） A. B. 装置报警时， C. 整个电路的电功率变化范围为8W~10W D. R的电功率变化范围为4mW~6.25mW 第 Ⅱ卷（非选择题 共30分） 二、非选择题 11. 参与十五届全运会电力巡检的氢动力机器人，其氢燃料电池工作原理如图。氢气在A侧催化层释放电子形成氢离子，电子经外电路到B侧与氧气、氢离子结合生成水。这个过程中，电子通过外部电路_________移动形成电流，电流方向_________（填“由A到B”或“由B到A”），A侧是电池的_________（填“正”或“负”）极。 12. 某冰箱的能效标识与铭牌信息如图，能效等级越靠前，能源利用效率越高。有用功相同时，一级能效冰箱耗能更_________（填“低”或“高”）。不考虑待机能耗 ，根据铭牌信息可推算该冰箱24h内处于工作状态的时长为_________h。某同学提出三条节约用电的建议，其中正确有效的是______（填序号）。 ①将冷藏室和冷冻室的温度设置到最低 ②定期清理霜冻层提高热传递的效率 ③定期维护冰箱的密封条 13. 如图是大数据基地的散热设备，大数据基地服务器的集成电路需要用到硅材料，它属于_________（填“导体”“绝缘体”或“半导体”）。服务器工作时 ，需要处理的任务越多，通过它的电流越大，温度越高，该现象是由于电流的_________效应，同时也说明产生电热的多少跟_________有关。 14. 用图甲电路探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。 （1）闭合开关后L1、L2正常发光，将灯泡L2从灯座上取下，A点的电流______（填“变大”“不变”或“变小”），说明在并联电路中，各支路用电器的工作_______（填“相互影响”或“互不影响”）。 （2）小江测得A、B两点的电流分别为0.18A、0.24A，测量C点电流时，电流表的示数如图乙，为_________A。他换用不同灯泡多次实验后，得到在并联电路中，干路中的电流等于_________。 （3）小汉发现某次实验中电流表的导线连接情况如图丙，闭合开关后电流表示数为0.5A，下列说法正确的是 （填标号）。 A. 电流表测量的一定是A点的电流 B. 导线②中的电流一定为0.5A C. 导线③中的电流可能大于0.5A 15. 探究电流与电阻关系的装置如图甲，电源电压恒为6V，定值电阻规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，测量并记录几组电阻和电流值，描点绘制成图乙。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物图连接完整。 （2）实验中，用10Ω定值电阻替换5Ω定值电阻，闭合开关，应调节滑动变阻器的滑片，观察到电压表的示数为_________时，再记录数据。相较于接入5Ω的定值电阻，此时滑动变阻器的电阻_________（填“较大”或“较小”）。 （3）要使6个定值电阻都能完成实验 ，不改变电路连接 ，应控制定值电阻两端的不低于_________V。 16. 用电流表和电压表测量电阻实验中， 电路如图， 电源电压恒为3V，测量的数据如下列表格。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.50 0.90 1.30 1.70 2.10 2.50 R的电流I0/A 0.10 0.18 0.26 0.34 0.42 0.50 L的电流IL/A 0.16 0.20 0.23 0.26 0.28 0.30 （1）测定值电阻实验中 ， 闭合开关后发现电压表与电流表均不偏转，经检查发现是电阻器或滑动变阻器故障，故障原因是_________。排除故障后，根据实验数据可得R=_________Ω。 （2）将定值电阻更换为小灯泡继续实验，发现第2~6次实验中小灯泡均发光，但第1次未发光，原因是第1次小灯泡_________太小。对比不同电压下小灯泡的电阻，可得小灯泡的电阻随_________。 （3）若同时将定值电阻R和小灯泡L串联接入本实验中的电源两端，则电路的总电功率为_________W。 17. 恒温即热式电热水器加热区的结构如图甲所示，水管盘绕成“蛇形”，冷水在加热区迅速变成热水。图乙为电热水器的简化电路，旋转开关S可手动切换至普通加热状态或强加热状态。同一状态下，恒温调节装置读取进水温度、水流量，并自动调整加热区的实际电压（不超过220V）。强加热状态下热水器最大加热功率为8400W。 （1）开关S接_________（填“1、2”“2、3”或“3、4”）时为强加热状态。如果没有恒温调节装置，水流量波动会导致出水温度不稳定。如果有恒温调节装置，当水流量减小时，可通过_________（填“升高”或“降低”）加热区的实际电压，以实现恒温出水。 （2）已知R2=10Ω，求普通加热状态下的最大加热功率。 （3）某次使用时，进水温度10℃，水流量4L/min，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，在强加热状态下测得出水温度为40℃。 ①求此时加热区的实际电压U1。 ②当水流量突然减少19%时，为保持恒温40℃出水，恒温调节装置应将加热区的实际电压调整为U1的多少倍？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理试题 可能用到的物理常量 ∶ρ水=1.0×103kg/m3 c水=4.2×103J/（kg·℃） 一、选择题（本题包括 10 小题 ，每小题只有一个选项符合题意。每小题 3 分 ，共30 分） 1. 比较水和食用油吸收热量的情况时，如图用两个相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们都升高26℃，水和食用油加热时间分别为76s和40s。下列说法正确的是（　　） A. 用相同的电加热器，是为了使两种液体每秒升高的温度相同 B. 水和食用油吸收热量之比为19∶10 C. 水和食用油的初温必须相同 D. 食用油的吸热能力比水强 【答案】B 【解析】 【详解】A.用相同规格的电加热器，是使水和食用油在单位时间内吸收的热量相同，故A错误； B.因水和食用油在单位时间内吸收的热量相同，所以它们吸收热量之比，故B正确； C.实验中需控制的是两种液体升高的温度都是26℃（即Δt相同），因此不必控制水和食用油的初温必须相同，故C错误； D.水和食用油质量相等，且升高相同温度时，水加热的时间更长，说明其吸收的热量更多，即水的比热容更大，所以水的吸热能力更强，故D错误。 故选B。 2. 如图，2025年11月世界最大高空风力发电捕风伞在内蒙古成功开伞。捕风伞在高空捕获风能，通过牵引缆绳拉动地面的发电机发电，该伞一个工作循环发电500kW·h，其中一部分电能为蓄电池组充电。下列说法正确的是（干木柴的热值取）（　　） A. 捕风伞创造了电能 B. 捕风伞发电时电能转化为风能 C. 蓄电池组充电时化学能转换为电能 D. 500kW·h的电能相当于完全燃烧150kg干木柴放出的能量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据能量守恒定律，能量不能凭空产生，捕风伞工作时将风能转化为电能，从而获得电能，故AB错误； C．蓄电池充电时，消耗了电能，将电能转化为化学能储存起来，故C错误； D．由题意可知，电能 根据可得，完全燃烧干木柴的质量为，故D正确。 故选D。 3. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃棒的原子核束缚电子的能力比丝绸弱 B. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 C. 正电荷从玻璃棒转移到验电器的金属球 D. 验电器的两片金属箔带异种电荷而张开 【答案】A 【解析】 【详解】AB．摩擦起电的本质是电子的转移，原子核束缚电子能力弱的物体容易失去电子。丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒因失去电子而带正电，说明玻璃棒原子核束缚电子的能力比丝绸弱，故A正确，B错误； C．金属中只有带负电的自由电子可以自由移动，正电荷无法自由移动。该过程中是验电器的电子转移到玻璃棒，故C错误； D．验电器的工作原理是两个金属箔带同种电荷，因同种电荷相互排斥而张开，故D错误。 故选A。 4. 一种防倾斜报警装置可以通过电铃 、灯泡提示被检测装置的倾斜情况。S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，灯泡L1亮、电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡L2亮、电铃响。可以实现上述功能的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，当物体向左偏离竖直方向时，金属棒a与导线A接触，此时灯泡亮，电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，金属棒a与导线B接触，此时灯泡亮，电铃响；说明灯泡与能独立工作，互不影响，即两灯并联，且灯泡与导线A接触，灯泡与导线B接触，同时电铃总会响，所以电铃在干路上，综上可知，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 用如图装置研究影响金属丝电阻大小的因素，有横截面积相同的三根金属丝∶1.0m的镍铬丝、0.8m的锰铜丝、0.5m的康铜丝。下列说法错误的是（　　） A. 电流表示数越大 ，说明接入电路中金属丝的电阻越小 B. 可研究长度对金属丝电阻的影响 C. 可研究材料对金属丝电阻的影响 D. 将电流表换成电压表也能完成实验 【答案】D 【解析】 【详解】已知三根金属丝：横截面积相同，材料、长度均不同；实验原理：电源电压不变，电阻越大，则电流越小。 A．电源电压不变，电流表示数越大，说明接入金属丝的电阻越小，故A正确； B．只用其中一根金属丝进行实验，通过改变其接入电路的长度来研究长度对金属丝电阻的影响，故B正确； C．横截面积相同的三根金属丝，材料不同，实验中控制长度相同，可研究材料对金属丝电阻的影响，故C正确； D．电压表内阻极大，将电流表换成电压表串联在电路中，电路几乎无电流，电压表示数为电源电压，无法反映电阻大小，不能完成实验，故D错误。 故选D。 6. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开到闭合，电流表、电压表示数均变小 B. 开关由断开到闭合，电流表、电压表示数均变大 C. 闭合开关后，R2的滑片向左移动的过程中，电流表和电压表示数均变大 D. 闭合开关后，R2的滑片向左移动的过程中，电压表与电流表示数之比变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开关断开时，电压表串联在电路中，示数等于电源电压。电路电流几乎为0，电流表示数接近0。 开关闭合后，​与串联，电路是通路，电流表有示数，所以电流表示数变大；电压表测R1两端电压，示数变小，故AB错误； CD．闭合开关后，与串联，电流表测电路电流，电压表测R1两端电压。 滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻​变小，电源电压不变，根据，电路电流变大，电流表示数变大，由知，R1两端电压变大，即电压表示数变大。电压表与电流表示数的比值等于被测部分的电阻，因此比值不变，故C正确，D错误。 故选C。 7. 某手机电池标注“3.7V 4000mA·h”，其10%的电量可供手机通话0.8h或待机48h，电池电压保持3.7V不变。下列说法正确的是（　　） A. 用输出功率为20W的充电器，将手机电池从零电量充满需要2.96h B. 电池充满电后 ，可储存148W·h的电能 C. 手机在通话状态时的电功率为18.5W D. 手机在通话状态时的电功率是待机状态时的60倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．，电池充满后储存电能为 充满时间，故AB错误； C．10%电量为 通话功率，故C错误； D．待机功率 功率比 即通话功率是待机的60倍，故D正确。 故选D。 8. 如图所示的家庭电路配电分支回路中，闭合各用电器开关，发现只有热水壶无法工作，用测电笔检测b插座左、右两孔，氖管均不发光。下列说法正确的是（　　） A. 图中设计了四条分支回路 B. 图中两盏照明灯是串联的 C. 热水壶无法工作是由于其内部短路 D. 热水壶无法工作是由于a、b插座间的相线断路 【答案】D 【解析】 【详解】A.如图所示，电路共有三条分支回路，分别是插座分支回路、空调分支回路、照明分支回路，故A错误； B.在家庭电路中，所有用电器都是并联的，两盏照明灯可以独立工作、互不影响，因此是它们是并联的，故B错误； C.若热水壶内部短路，会触发空气开关断开，整个插座分支回路都无法工作；由题意可知，其他用电器此时仍正常工作，因此故障不是短路，故C错误； D.已知空调和照明灯都能正常工作，说明干路相线正常；检测b插座两孔，氖管都不发光，说明b插座无法接到相线，因此故障为a、b插座之间的相线断路，所以热水壶没有通电，无法工作，故D正确。 故选D。 9. 如图甲为标有10A的插线板，其开关可同时控制指示灯和插孔。指示灯为“2V 10mA”的发光二极管，当指示灯损坏后插线板仍能正常供电。图乙为其内部元件连接的示意图，导线a的连接未画出。下列说法正确的是（　　） A. 图甲插线板各插孔是串联的 B. 图甲插线板可接入8个500W的用电器同时工作 C. 图乙中导线a应与b点所在导线相连 D. 图乙中与指示灯串联的电阻为200Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．插线板的各插孔需要独立给用电器供电，互不影响，因此各插孔是并联在电路中的，故A错误； B．家庭电路电压，插线板允许最大电流，因此插线板允许接入的最大总功率 8个用电器总功率为 超出额定功率，不能同时工作，故B错误； C．根据题意，开关同时控制指示灯和插孔，且指示灯损坏后插孔仍能正常工作，说明指示灯和插孔并联，开关在干路的相线上。由图乙，开关接相线后引出到点，插孔已经接好中性线，因此插孔的另一端需要接经开关后的相线，即与点所在导线相连，故C正确； D．指示灯规格为“”， 串联电阻需要分压 因此串联电阻的阻值，故D错误。 故选C。 10. 图甲是一种家用天然气泄漏检测仪，其内部简化电路图如图乙所示，电源电压U不变，R为定值电阻，气敏电阻R气的电阻随天然气浓度增加而减小，当浓度过高时装置报警。调试时，逐渐增加天然气浓度至装置报警，测得报警器两端电压从4V变为3V，电路电流从1mA变为1.25mA。下列说法正确的是（　　） A. B. 装置报警时， C. 整个电路的电功率变化范围为8W~10W D. R的电功率变化范围为4mW~6.25mW 【答案】D 【解析】 【分析】根据两个状态分别对整个电路列出欧姆定律表达式，求出电源电压和定值电阻的阻值，再根据相关公式计算各选项物理量。 【详解】A．由图乙可知，定值电阻与气敏电阻串联，报警器并联在两端，当，，根据欧姆定律及串联电路中电压的规律，电源电压为  报警时，，同理可得电源电压为  代入数据解得，电源电压，定值电阻阻值为，故A错误； B．报警时，气敏电阻的阻值为，故B错误； C．电路最小总功率 最大总功率 变化范围是，故C错误； D．定值电阻R最小功率 最大功率 变化范围为，故D正确。 故选D。 第 Ⅱ卷（非选择题 共30分） 二、非选择题 11. 参与十五届全运会电力巡检的氢动力机器人，其氢燃料电池工作原理如图。氢气在A侧催化层释放电子形成氢离子，电子经外电路到B侧与氧气、氢离子结合生成水。这个过程中，电子通过外部电路_________移动形成电流，电流方向_________（填“由A到B”或“由B到A”），A侧是电池的_________（填“正”或“负”）极。 【答案】 ①. 定向 ②. 由B到A ③. 负 【解析】 【详解】[1]电荷的定向移动形成电流，因此电子通过外部电路定向移动形成电流。 [2]物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，电子带负电，电流方向与电子定向移动方向相反。本题中电子从A侧经外电路移动到B侧，因此电流方向为由B到A。 [3]电源外电路中电流从正极流向负极，外电路电流由B到A，说明A侧是电池的负极。 12. 某冰箱的能效标识与铭牌信息如图，能效等级越靠前，能源利用效率越高。有用功相同时，一级能效冰箱耗能更_________（填“低”或“高”）。不考虑待机能耗 ，根据铭牌信息可推算该冰箱24h内处于工作状态的时长为_________h。某同学提出三条节约用电的建议，其中正确有效的是______（填序号）。 ①将冷藏室和冷冻室的温度设置到最低 ②定期清理霜冻层提高热传递的效率 ③定期维护冰箱的密封条 【答案】 ①. 低 ②. 2 ③. ②③ 【解析】 【详解】能源利用效率​​，能效等级越靠前能源利用效率越高。有用功相同时，效率越高，总消耗的总能量越少，因此一级能效冰箱耗能更低。 冰箱工作的额定功率 由铭牌可知24h总耗电量，不考虑待机能耗，根据公式，可得工作时长 ①将温度设置到最低，冰箱需要更长时间工作维持低温，总能耗增加，该建议错误； ②霜是热的不良导体，结霜过厚会阻碍热传递，定期清理霜冻可提高热传递效率，减少冰箱工作时长，能节约用电，该建议正确； ③密封条破损会导致冷量泄漏，冰箱会频繁启动工作增加耗电，定期维护密封条可以减少冷量流失，节约用电，该建议正确。 因此选②③。 13. 如图是大数据基地的散热设备，大数据基地服务器的集成电路需要用到硅材料，它属于_________（填“导体”“绝缘体”或“半导体”）。服务器工作时 ，需要处理的任务越多，通过它的电流越大，温度越高，该现象是由于电流的_________效应，同时也说明产生电热的多少跟_________有关。 【答案】 ①. 半导体 ②. 热 ③. 电流 【解析】 【详解】硅的导电能力介于导体和绝缘体之间，是制作集成电路的常用材料，属于半导体。 电流通过导体时会将电能转化为内能，使导体温度升高，该现象是电流的热效应。根据题意，工作时电阻不变，通过服务器的电流越大，温度越高，产生的热量越多，说明产生电热的多少跟电流大小有关。 14. 用图甲电路探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。 （1）闭合开关后L1、L2正常发光，将灯泡L2从灯座上取下，A点的电流______（填“变大”“不变”或“变小”），说明在并联电路中，各支路用电器的工作_______（填“相互影响”或“互不影响”）。 （2）小江测得A、B两点的电流分别为0.18A、0.24A，测量C点电流时，电流表的示数如图乙，为_________A。他换用不同灯泡多次实验后，得到在并联电路中，干路中的电流等于_________。 （3）小汉发现某次实验中电流表的导线连接情况如图丙，闭合开关后电流表示数为0.5A，下列说法正确的是 （填标号）。 A. 电流表测量的一定是A点的电流 B. 导线②中的电流一定为0.5A C. 导线③中的电流可能大于0.5A 【答案】（1） ①. 不变 ②. 互不影响 （2） ①. 0.42 ②. 各支路电流之和 （3）C 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，L1与L2并联，A点是L1支路上的点。取下L2后，L2所在支路断路，由于并联电路中，各用电器之间互不影响，可以独立工作，则通过L1的电流（A点电流）不变。 【小问2详解】 图乙电流表选用0∼0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.42A；由实验数据可知，并联电路干路和各支路电流的关系是，故并联电路电流规律是干路中的电流等于各支路电流之和。 【小问3详解】 图丙中，导线①接电流表正接线柱，导线②、③都接在电流表负接线柱，且电流表示数为0.5A。 A．电流表既可以测支路电流，也可以测干路电流，A错误； B．若电流表测干路电流，总电流为0.5A，导线②只是其中一条支路电流，由并联电路电流的特点可知，导线②中的电流小于0.5A，B错误； C．若电流表只测其中一条支路的电流，导线③为干路，根据并联电流规律，导线③电流会大于0.5A，这种情况是可能的，C正确。 故选C。 15. 探究电流与电阻关系的装置如图甲，电源电压恒为6V，定值电阻规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，测量并记录几组电阻和电流值，描点绘制成图乙。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物图连接完整。 （2）实验中，用10Ω定值电阻替换5Ω定值电阻，闭合开关，应调节滑动变阻器的滑片，观察到电压表的示数为_________时，再记录数据。相较于接入5Ω的定值电阻，此时滑动变阻器的电阻_________（填“较大”或“较小”）。 （3）要使6个定值电阻都能完成实验 ，不改变电路连接 ，应控制定值电阻两端的不低于_________V。 【答案】（1） （2） ①. 2V ②. 较大 （3）2.25 【解析】 【小问1详解】 探究电流与电阻关系时，滑动变阻器按“一上一下”串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，由乙图可知，定值电阻两端电压不变，则电压表选0~3V量程，将电压表3V接线柱接定值电阻右端，定值电阻右端与滑动变阻器的任一“一上”连接即可。 【小问2详解】 本实验需要控制定值电阻两端电压不变，根据图乙取点计算，因此更换电阻后需要调节滑片，使电压表示数保持不变。 当用10Ω替换5Ω定值电阻后，定值电阻阻值变大，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会升高，为了让定值电阻电压回到2V，需要增大滑动变阻器分得的电压，因此要增大滑动变阻器接入的电阻，所以此时滑动变阻器的电阻比接入5Ω时较大。 【小问3详解】 要让所有6个电阻都能完成实验，需要满足最大定值电阻30Ω接入时，滑动变阻器最大50Ω能满足分压要求。根据串联电路分压规律​，且，代入，，，解得。 如果控制电压低于2.25V，当接入30Ω定值电阻时，需要滑动变阻器的阻值会超过50Ω，无法完成实验，因此定值电阻两端电压不低于2.25V。 16. 用电流表和电压表测量电阻实验中， 电路如图， 电源电压恒为3V，测量的数据如下列表格。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.50 0.90 1.30 1.70 2.10 2.50 R的电流I0/A 0.10 0.18 0.26 0.34 0.42 0.50 L的电流IL/A 0.16 0.20 0.23 0.26 0.28 0.30 （1）测定值电阻实验中 ， 闭合开关后发现电压表与电流表均不偏转，经检查发现是电阻器或滑动变阻器故障，故障原因是_________。排除故障后，根据实验数据可得R=_________Ω。 （2）将定值电阻更换为小灯泡继续实验，发现第2~6次实验中小灯泡均发光，但第1次未发光，原因是第1次小灯泡_________太小。对比不同电压下小灯泡的电阻，可得小灯泡的电阻随_________。 （3）若同时将定值电阻R和小灯泡L串联接入本实验中的电源两端，则电路的总电功率为_________W。 【答案】（1） ①. 滑动变阻器断路 ②. 5 （2） ①. 实际功率 ②. 温度升高而增大 （3）0.78 【解析】 【小问1详解】 电流表、电压表均无偏转，说明电路整体断路。若定值电阻断路，电压表会串联在电路中，接近电源电压，电压表会有示数，因此故障为滑动变阻器断路。 根据欧姆定律，依次计算每组数据得 则电阻的平均值为。 【小问2详解】 灯泡的亮度由实际功率决定，第一次实验中小灯泡两端电压、电流都很小，实际功率太小，因此不发光。 小灯泡电压越高，电流越大，灯丝温度越高，电阻越大，因此结论为：小灯泡的电阻随温度升高而增大。 【小问3详解】 R与串联，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即， 结合表格可知，当电流时， 此时小灯泡电压，且满足 刚好等于电源电压。 则电路的总功率 17. 恒温即热式电热水器加热区的结构如图甲所示，水管盘绕成“蛇形”，冷水在加热区迅速变成热水。图乙为电热水器的简化电路，旋转开关S可手动切换至普通加热状态或强加热状态。同一状态下，恒温调节装置读取进水温度、水流量，并自动调整加热区的实际电压（不超过220V）。强加热状态下热水器最大加热功率为8400W。 （1）开关S接_________（填“1、2”“2、3”或“3、4”）时为强加热状态。如果没有恒温调节装置，水流量波动会导致出水温度不稳定。如果有恒温调节装置，当水流量减小时，可通过_________（填“升高”或“降低”）加热区的实际电压，以实现恒温出水。 （2）已知R2=10Ω，求普通加热状态下的最大加热功率。 （3）某次使用时，进水温度10℃，水流量4L/min，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，在强加热状态下测得出水温度为40℃。 ①求此时加热区的实际电压U1。 ②当水流量突然减少19%时，为保持恒温40℃出水，恒温调节装置应将加热区的实际电压调整为U1的多少倍？ 【答案】（1） ①. 3、4 ②. 降低 （2）3560W （3）220V；0.9倍 【解析】 【小问1详解】 根据，电压不变时，总电阻越小，功率越大。强加热状态需要大功率，因此总电阻要最小：开关接3、4时，​和并联，总电阻最小，功率最大，因此是强加热状态。 水流量减小时，单位时间流过的水质量减小，升高相同温度需要的热量减少，因此需要降低加热功率；电阻不变时，根据​，降低实际电压即可减小功率，实现恒温出水。 【小问2详解】 强加热状态下、并联，最大电压为额定电压，的功率 并联总功率等于各电阻功率之和，因此的功率  S接1、2时，电路处于断开状态，S接2、3时，处于普通加热状态，普通加热状态只有接入电路，最大电压为，因此普通加热最大功率等于的功率，即3560W。 【小问3详解】 ①水流量为4L/min，即1分钟内水的体积，水的质量 水吸收的热量  电热全部被水吸收，因此，实际功率  刚好等于强加热的最大功率，因此实际电压。 ② 水流量减少19%后，单位时间水的质量，出水温度不变，因此所需功率  强加热状态总电阻R不变，由得  因此，即实际电压调整为​的0.9倍。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $