精品解析：广东省揭阳市揭东区霖磐镇西龙学校2025-2026学年九年级上学期第4次阶段监测物理试题

2025-2026学年度西龙学校九年级物理第四次阶段监测 （考试时间：80分钟，分值：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 一、选择题：（本大题共7个小题，每题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 自然界存在着各种各样能量的转化和转移的过程，下列关于能量的说法，正确的是（　　） A. 内燃机的压缩冲程中，将内能转化为机械能 B. 水流带动水轮机发电，将机械能转化为电能 C. 人们能够利用太阳能，说明能量可以凭空产生 D. 水结冰内能减少，减少的内能凭空消失了 2. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（ ） A. 甲灯的灯丝比乙灯粗 B. 将乙灯接入电路，它的实际功率为 C. 若两灯串联在 的电路中，则甲灯较亮 D. 两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少 3. 古诗词和谚语是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列说法正确的是（　　） A. “不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能 B. “松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 C. “沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，白天太阳照射时沙比水升温快，说明沙的比热容大 D. “心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐含有很多热量 4. 如图所示，闭合开关电路正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，则发生故障的原因（　　） A. 可能是R断路 B. 可能是灯丝断了 C. 可能是灯丝短路 D. 一定是R短路 5. 试卷在切割工序时，为保护人员安全，需将双手放在指定位置，此时开关和闭合，电动机才开始切割，同时警示灯 亮起；若仅有一只手放在指定位置，则电动机和警示灯均无法工作；若警示灯 损坏，电动机仍能工作。如图所示，符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 6. 灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图像 B. 当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V C. 当电源电压为6V时，小灯泡L的实际功率为3.6W D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为8V的电源两端，电路消耗的总功率为2W 7. 图甲所示电路中，电源电压保持不变。已知定值电阻 ，闭合开关电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，如图乙所示。现用一个未知阻值的定值电阻替换电阻或，替换后只有一个电流表的示数减小了0.3A。则下列说法错误的是（　　） A. 电源电压为9V B. C. 替换的是 D. 的阻值为7.5Ω 第Ⅱ卷 二、填空题（本大题共7个小题，每空1分，共21分） 8. 如图所示，这是小明家的厨房里安装的移动轨道插座，它可以让不同的用电器以________（选填“并联”或“串联”）的方式接入电路中。当接入电路中工作的用电器越多时，电路中的总电流越________，电路消耗的总功率越________。 9. 如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用______的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用______的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 10. 金陵金箔是国家级非物质文化遗产，金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取。正确的拿取方式为工匠手持羽毛打扫纸垫，再将羽毛靠近工作台上的金箔，即可吸起金箔。羽毛与纸垫摩擦后，由于失去电子而带________（选填“正电”或“负电”）。羽毛吸住金箔，利用了带电体具有________的性质。如果用带电塑料棒接触验电器金属小球（如下图所示），验电器的金属箔片张开，其工作原理是________。 11. 据报道，某年过年期间有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人员伤亡事故（危险请勿模仿！）。下水道内往往会聚积大量沼气（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮点燃后炸飞井盖，将___________能转化为___________能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2dm3，沼气热值为2.7×107J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，最多能把质量90kg的井盖炸到___________m的高度，砸下来后果不堪设想。（g取10N/ kg） 12. 如图所示，这是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的增大而减小，当有燃气泄漏时，电压表示数______，电流表示数______（前两空均选填“增大”或“减小”）；若电流表示数变化到某一数值时报警器开始报警，则要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，应选用______（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。 13. 某段金属丝两端电压为时，通过的电流为，当该金属丝两端电压降为时通过的电流为________A。当该金属丝拉长到原长2倍时，它的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），若将该金属丝和另外一根电阻丝并联接入原电路中，通过该金属丝的电流将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 如图甲所示，电源电压保持不变，、均为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则的阻值是______Ω，图中a点应标的电压值是______V，该电路消耗的最大总功率______W。 三、作图题（本大题共1小题，共7分） 15. （1）如图所示电路，闭合开关S，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，图中虚线框内有两个电阻和，已知 。请在图中作出和的连接方式并标出的阻值。 （2）如图甲所示为小区常见的智能门禁系统，住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区。住户刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭合对应的开关），电动机工作，控制门打开。请将图乙中的电路补充完整，使其满足上述要求。 （3）如图，小明家要安装两盏“220V，40W”的电灯，要求S同时控制两灯泡，且两灯均能正常发光。先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里；再按要求将图中元件用笔画线连起来。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共19分） 16. 如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量均为500g、初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将_________ （选填“A处向上”或“B处向下”）调整。 （2）实验过程中通过 _______________ （选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映两种液体吸热的多少。 （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图像可知，煤油的比热容是 ____________J/（kg·℃） 。 （4）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度的变化规律，在BC段中：C点物质的内能__ （选填“大于”“小于”或“等于”）B点物质的内能；BC段吸收的热量为_____J；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是____________。 17. 小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。 （2）闭合开关前，小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况，存在的问题是________。 （3）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且为电源电压，则故障是定值电阻R发生了______（选填“短路”或“断路”）。 （4）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向________（填“c”或“d”）端移动，使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应观察_______（选填“电压表”或“电流表”）的示数。 （5）小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像，如图丙所示，则实验时控制定值电阻两端电压_______V不变。 （6）分析图丙实验数据可得结论：________。 18. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（　　）（填字母；单选）。 A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_______V。 （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是________Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路，却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由：________。 （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V； ②只闭合开关S、，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为________（提示：表达式中的数字需带单位）。 五、计算题（本大题共2小题，第21小题7分，第22小题6分，共13分） 19. “加氢几分钟，畅行数百里”，近年来，氢能源汽车备受人们喜爱。某型号氢能源汽车质量为1.2t，已知该车匀速运动时所受阻力为该车重力的0.1倍，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.2m2。（g=10N/kg，q氢=1.4×108J/kg）求： （1）若该汽车以30m/s的速度匀速直线行驶10s，求牵引力做的功； （2）汽车静止在地面上时对水平地面压强； （3）若上述过程中消耗氢能源3.2g，求该热机的效率。（结果保留一位小数） 20. 如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 （1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； （2）电热丝R1的电阻是多少； （3）保温状态下工作5分钟，R2上产生的热量是多少。 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共19分） 21. 近几年，摩托车骑行在年轻人中形成一股热潮，请运用所学的物理知识回答下列问题： （1）图为摩托车发动机的一个工作循环，由此可知是摩托车发动机是内燃机中的 ___________ （选填“汽油机”或“柴油机”），其中使摩托车获得动力的是___________冲程； （2）图为A、B两种不同的液体的温度随加热时间变化的图像，分析图像可知：A液体比热容___________B液体比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”），因此液体___________（选填“A”或“B”）更适合作摩托车发动机的冷却液； （3）摩托车在刹车的过程中，机械能会转化为地面和空气的___________能散失到空气中，这些能量不能自动收集起来再次开动摩托车，这说明能量的转移和转化具有___________。 22. 我国科研人员研发出一种智能化纺织品，可让农业大棚变成雨中的发电机。这种新型“大棚布”是用依附着摩擦纳米发电机的纱线织成的，利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流，从而不断输出电能。摩擦纳米发电是一项利用摩擦现象产生能源的前沿技术。在编织雨中发电的大棚布时，科研人员在纱线表面覆盖了两层特殊材料—导电的碳化钛纳米材料和不导电的高分子聚合物，两种材料的相互作用使得雨水中的电子转移到高分子聚合物上，这两种材料在新增发电功能的同时保持原有的保温、遮阳等功能，且易于规模化制备。研究发现，在9.5N的连续力作用下，利用3cm长的“发电纱线”就能产生约6V的电压，并以10W的发电功率输出电能。 （1）碳化钛纳米材料是___________（选填“导体”或“绝缘体”），图中产生的电流方向为___________（选填“由向”或“由向”）。 （2）某大棚共安装1000段长度均为3cm的“发电纱线”，每一段“发电纱线”均与一个阻值为 的电阻构成闭合电路。某次下雨时，满足9.5N的连续力作用条件的时间为30min，则该段时间内所有 电阻共产生多少热量？ （3）若在连续的阴雨天气，每天达到发电要求的时间平均为3h，为了让蔬菜得到充足的光照，每天需要使用300个额定功率为15W、额定电压为24V的灯泡连续照明4h，对蔬菜进行补光，则至少需要安装多少段长度为3cm的“发电纱线”产生的电量才能够满足需求？ 23. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计简易电子身高测量仪 【生活调查】小明发现学生体检测身高时学校使用了电子身高测量仪（如图甲）； 【任务要求】小明运用所学的电学知识，设计一个简易电子身高测量仪； 【设计实施】小明查阅资料，设计了如图乙所示的测量装置。绝缘板与滑动变阻器的滑片 固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为，定值电阻 ，滑动变阻器的规格为“；”，电压表的量程为，电流表的量程为。如表所示为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 身高/cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 （1）当被测者身高越高时，___________表示数越大，因此将_____________表改装为身高测量仪最为合适，为了电路安全，接入电路的电阻至少为______________。 （2）测量时电流表的示数为 ，则被测同学身高为____________，为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过___________cm。 （3）要扩大测量仪的测量身高范围值，下列改进方案可行的是（　　） A. 电压表的量程改为为 B. 把换成阻值更大的定值电阻 C. 适当增大电源电压 D. 将另一个电表改装为身高测量仪 （4）【设计优化】为科学评价设计作品，设置了如下评价量表。 简易电子身高测量仪（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 身高越高显示仪表示数越大 身高越高显示仪表示数越大 身高显示仪无法反映身高 刻度 身高显示仪刻度线示数均匀 身高显示仪刻度线示数不均匀 身高显示仪刻度线示数不均匀 ①请你结合“简易电子身高测量仪评价量表”给乙图装置评价，并给出评价理由该身高测量仪指标：____________，评价理由：____________。 ②小华另取一个电压表，将其改装成身高显示仪表盘，为使该身高显示仪在“刻度”指标中为优秀等级，电压表应接在图丙所示电路中的_________处（填序号）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度西龙学校九年级物理第四次阶段监测 （考试时间：80分钟，分值：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 一、选择题：（本大题共7个小题，每题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 自然界存在着各种各样能量的转化和转移的过程，下列关于能量的说法，正确的是（　　） A. 内燃机的压缩冲程中，将内能转化为机械能 B. 水流带动水轮机发电，将机械能转化为电能 C. 人们能够利用太阳能，说明能量可以凭空产生 D. 水结冰内能减少，减少的内能凭空消失了 【答案】B 【解析】 【详解】A．内燃机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，故A错误； B．发电机的工作原理是电磁感应现象，水流带动水轮机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确； C．根据能量守恒定律可知，能量不可能凭空产生，也不会凭空消失，故C错误； D．水结冰内能减少，由能量守恒定律可知减少的内能不会凭空消失，故D错误。 故选B。 2. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（ ） A. 甲灯的灯丝比乙灯粗 B. 将乙灯接入电路，它的实际功率为 C. 若两灯串联在 的电路中，则甲灯较亮 D. 两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少 【答案】C 【解析】 【详解】A．由灯泡的铭牌可知，两灯的额定电压均为220V，甲灯泡的额定功率为40W，乙灯泡的额定功率为60W，根据可知甲灯的电阻较大。在材料和长度相同的情况下，电阻越大，横截面积越小，灯丝越细。所以甲灯的灯丝比乙灯的灯丝细。故A错误； B．由灯泡的铭牌可知，乙灯泡的额定功率为60W ，将乙灯接入电路，它的实际电压是额定电压的一半，它的实际功率为 故B错误； C．已知甲灯泡的电阻大，串联电路中电流处处相等，根据 可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此串联时，甲灯泡较亮，故C正确； D．两灯均正常发光时，甲电功率小于乙的电功率，据可知，由于工作的时间不确定，因此消耗电能的多少无法确定，故D错误。 故选C。 3. 古诗词和谚语是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列说法正确的是（　　） A. “不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能 B. “松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 C. “沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，白天太阳照射时沙比水升温快，说明沙的比热容大 D. “心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐含有很多热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．“不知明镜里，何处得秋霜”，任何物体都具有内能，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能，故A正确； B．“松风自扫尘”，肉眼都能看见的尘土直径远远大于分子直径，尘土飞扬属于机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故B错误； C．“沙暖睡鸳鸯”，白天太阳照射时，沙比水升温快，是因为沙的比热容小，等质量的沙和水，吸收相同的热量，沙上升的温度要高，故C错误； D．“心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐温度高，不能说豆腐含有很多热量，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，闭合开关电路正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，则发生故障的原因（　　） A. 可能是R断路 B. 可能是灯丝断了 C. 可能是灯丝短路 D. 一定是R短路 【答案】A 【解析】 【详解】由图知，电阻和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电阻两端的电压。 A．若R断路，电流表示数变为0，此时电压表测量电源电压，则电压表的示数增大，故A符合题意； B．若灯丝断了，整个电路断路，则灯泡不发光，两电表的示数都为0，故B不符合题意； C．若灯丝短路，电路中有电流通过，电流表有示数且变大，电压表测量的是电源电压，其示数变大，故C不符合题意； D．若电阻R短路，灯泡能发光，电压表同时被短路，其示数为0，电流表的示数变大，但不排除R断路的情况，故D不符合题意。 故选A。 5. 试卷在切割工序时，为保护人员安全，需将双手放在指定位置，此时开关和闭合，电动机才开始切割，同时警示灯 亮起；若仅有一只手放在指定位置，则电动机和警示灯均无法工作；若警示灯 损坏，电动机仍能工作。如图所示，符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．在该电路中，电动机和警示灯串联，若警示灯损坏，电动机也无法工作，不符合“警示灯L损坏，电动机仍能工作”的要求，故A不符合题意； B．此电路中S1和S2并联，只要有一个开关闭合，电动机和警示灯就会工作，不满足“仅有一只手放在指定位置，电动机和警示灯均无法工作”的条件，故B不符合题意； C．该电路中S1和S2串联在干路，电动机和警示灯并联，当S1和S2都闭合时，电动机和警示灯工作；仅闭合一个开关时，两者都不工作；警示灯损坏时，电动机仍能工作，符合所有要求，故C符合题意； D．该电路中S1和S2并联后与电动机串联，再与警示灯并联，这种连接方式不符合“S1和S2闭合电动机才工作”以及“警示灯损坏电动机仍能工作”等要求，故D不符合题意。 故选C。 6. 灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图像 B. 当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V C. 当电源电压为6V时，小灯泡L的实际功率为3.6W D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为8V的电源两端，电路消耗的总功率为2W 【答案】B 【解析】 【详解】A．定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关，定值电阻R的I-U关系图像是一条直线，故A错误； B．由图甲知道，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测量干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由图乙知道，当它们两端的电压为4V，此时通过灯泡的电流是0.3A，通过定值电阻的电流是0.1A，干路电流是 即当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V，故B正确； C．由图乙知道，当电源电压为6V时，通过灯泡的电流是0.35A，由 知，小灯泡的实际功率为 故C错误； D．由乙图知道，当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压 即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，电路消耗的总功率是 若串联在8V电源两端，电压、电流均变小，电路消耗的总功率也变小，小于2W，故D错误。 故选B。 7. 图甲所示电路中，电源电压保持不变。已知定值电阻 ，闭合开关电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，如图乙所示。现用一个未知阻值的定值电阻替换电阻或，替换后只有一个电流表的示数减小了0.3A。则下列说法错误的是（　　） A. 电源电压为9V B. C. 替换的是 D. 的阻值为7.5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，与并联，电流表测支路的电流，电流表A测干路电流。 已知定值电阻 ，闭合开关电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，如图乙所示，根据并联电路电流的特点，干路电流等于各支路电流之和，可知支路的电流，干路电流，支路电流 根据欧姆定律，可得两端电压 根据并联电路电压的特点，则电源电压 根据并联电路的分流定律，可得，故 已知替换了电阻或，替换后只有一个电流表的示数减小了0.3A，若替换,电流表和电流表A的示数都会发生变化，不符合题意；若替换的是，只有干路电流表A的示数会发生变化，符合题意，所以替换的是电阻，此时干路电流 支路电流 根据欧姆定律，可得的阻值 综上所述，D错误，符合题意，ABC正确，不符合题意。 故选D。 第Ⅱ卷 二、填空题（本大题共7个小题，每空1分，共21分） 8. 如图所示，这是小明家的厨房里安装的移动轨道插座，它可以让不同的用电器以________（选填“并联”或“串联”）的方式接入电路中。当接入电路中工作的用电器越多时，电路中的总电流越________，电路消耗的总功率越________。 【答案】 ①. 并联 ②. 大 ③. 大 【解析】 【详解】[1]在家庭电路中，为了保证各用电器能够独立工作，互不影响，所有的用电器都是以并联的方式接入电路中的。 [2][3]根据并联电路的电流特点，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。当接入电路中工作的用电器越多时，各支路都有电流通过，相当于并联的支路增多了，那么干路电流（也就是电路中的总电流）就会越大。 由电功率公式 可知，电路消耗的总功率也就越大。 9. 如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用______的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用______的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 ③. 减小 【解析】 【详解】[1][2]用火对铁器加热，铁器从火中吸收热量，把铁器放在水中淬火，铁器向水中放热，所以加热和淬火属于热传递改变物体内能；用铁锤锻打铁器，铁器被做功，铁器会发热，属于做功改变物体内能。 [3]把烧红的铁器放到冷水中“淬火”，铁器放出热量，铁器的温度会降低，内能减小。 10. 金陵金箔是国家级非物质文化遗产，金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取。正确的拿取方式为工匠手持羽毛打扫纸垫，再将羽毛靠近工作台上的金箔，即可吸起金箔。羽毛与纸垫摩擦后，由于失去电子而带________（选填“正电”或“负电”）。羽毛吸住金箔，利用了带电体具有________的性质。如果用带电塑料棒接触验电器金属小球（如下图所示），验电器的金属箔片张开，其工作原理是________。 【答案】 ①. 正电 ②. 吸引轻小物体 ③. 同种电荷相互排斥 【解析】 【详解】[1]电子带负电，羽毛与纸垫摩擦后，失去带负电的电子后会带正电。 [2]金箔轻薄柔软，带电的羽毛可以吸住金箔说明带电体具有可以吸引轻小物体的性质。 [3]当用带电塑料棒接触验电器金属小球时，验电器的金属箔片会带上电荷，由于同种电荷相互排斥导致金属箔片张开。 11. 据报道，某年过年期间有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人员伤亡事故（危险请勿模仿！）。下水道内往往会聚积大量沼气（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮点燃后炸飞井盖，将___________能转化为___________能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2dm3，沼气热值为2.7×107J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，最多能把质量90kg的井盖炸到___________m的高度，砸下来后果不堪设想。（g取10N/ kg） 【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 6 【解析】 【详解】[1][2]下水道内聚积大量沼气，被鞭炮点燃后，产生燃气膨胀会对井盖做功，将燃气的内能转化为井盖的机械能。 [3]下水道内沼气体积为2dm3，燃烧放出的热量为 根据可知，做的有用功为 由可得井盖炸的高度 12. 如图所示，这是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的增大而减小，当有燃气泄漏时，电压表示数______，电流表示数______（前两空均选填“增大”或“减小”）；若电流表示数变化到某一数值时报警器开始报警，则要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警，应选用______（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 更小 【解析】 【详解】[1][2]由电路图可知，气敏电阻R和定值电阻串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因气敏电阻R的阻值随燃气浓度的增大而减小，所以，当有燃气泄漏时，燃气的浓度增大，R的阻值减小，电路中的总电阻减小；由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大。电路中的电流增大，由可知，两端电压增大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压减小，即电压表示数减小。 [3]燃气浓度更低时，R的阻值更大。要使此时电流达到报警值，根据，在R更大的情况下，需减小的阻值，才能让总电阻减小到使电流达到报警值。 13. 某段金属丝两端电压为时，通过的电流为，当该金属丝两端电压降为时通过的电流为________A。当该金属丝拉长到原长2倍时，它的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），若将该金属丝和另外一根电阻丝并联接入原电路中，通过该金属丝的电流将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 0.2 ②. 变大 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]由欧姆定律，计算金属丝的电阻 电阻是导体的属性，不随电压、电流变化，当电压降为时，电流 [2]电阻的大小与导体的长度、横截面积有关，长度越长、横截面积越小，电阻越大，金属丝由原长L拉长到原长的2倍，即 时，体积不变，因此横截面积会减小，则电阻变大。 [3]并联接入原电路，电压6V不变，金属丝两端电压仍为，其电阻不变，由知，通过金属丝的电流不变。 14. 如图甲所示，电源电压保持不变，、均为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则的阻值是______Ω，图中a点应标的电压值是______V，该电路消耗的最大总功率______W。 【答案】 ①. 2 ②. 5 ③. 3.6 【解析】 【详解】由图甲可知，当开关S闭合时，定值电阻R0、R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测滑动变阻器R2两端电压，电压表V2测定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的总电压，电流表A测电路中电流，由图乙可知， 电路中的最小电流 此时两电压表的示数 根据串联电路中电阻的规律可知，定值电阻R1两端电压 由得，定值电阻R1的阻值 由串联电路电流规律和可知，定值电阻 由图乙可知，当电路中的电流时，此时两电压表的示数， 此时定值电阻R1两端电压 由串联电路电压规律可知，电压表V2的示数 即此时电压表V2的示数 由串联电路电流规律和可知，定值电阻 综上所述，可得电源电压 定值电阻 当滑动变阻器阻值时，此时电路中的总电阻 由得，此时通过电路中的电流 由 得，该电路消耗的最大总功率 三、作图题（本大题共1小题，共7分） 15. （1）如图所示电路，闭合开关S，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，图中虚线框内有两个电阻和，已知 。请在图中作出和的连接方式并标出的阻值。 （2）如图甲所示为小区常见的智能门禁系统，住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区。住户刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭合对应的开关），电动机工作，控制门打开。请将图乙中的电路补充完整，使其满足上述要求。 （3）如图，小明家要安装两盏“220V，40W”的电灯，要求S同时控制两灯泡，且两灯均能正常发光。先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里；再按要求将图中元件用笔画线连起来。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知电压表测量电路总电压，电流表测量电路总电流，根据欧姆定律，电路总电阻为 根据并联电路中电阻的规律可知，如果R1与R2并联，总电阻会任意一个电阻，即总电阻小于 ，而总电阻为 ，所以R1与R2串联，所以R2的阻值为 【小问2详解】 由题知，人脸识别、刷卡识别，只要其中一种方式识别成功，均可使电动机启动工作，所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上。 【小问3详解】 由图可知，测电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，所以中间的线为零线；我国家庭电路的电压为220V，电灯的规格为“220V，40W”，为了使两灯均能正常发光，两灯要并联；开关控制两灯，则开关要接在干路上，且火线先连接开关，再经两灯泡回到零线上。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共19分） 16. 如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量均为500g、初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将_________ （选填“A处向上”或“B处向下”）调整。 （2）实验过程中通过 _______________ （选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映两种液体吸热的多少。 （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图像可知，煤油的比热容是 ____________J/（kg·℃） 。 （4）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度的变化规律，在BC段中：C点物质的内能__ （选填“大于”“小于”或“等于”）B点物质的内能；BC段吸收的热量为_____J；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是____________。 【答案】（1）A处向上 （2）加热时间 （3）2.1×103 （4） ①. 大于 ②. 2.1×104 ③. 水的比热容大于冰的 【解析】 【小问1详解】 实验中要用酒精灯的外焰加热，图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将A处向上调整。 【小问2详解】 实验中用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，单位时间内水和煤油吸热相同，根据转换法，实验过程中通过加热时间反映两种液体吸热的多少。 【小问3详解】 根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，升高30℃，水、煤油的加热时间分别为20min和10min，由转换法，煤油和水的吸热之比为1:2=0.5 在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，煤油的比热容为 【小问4详解】 [1]冰熔化过程是吸热过程，但温度不变，在BC段中，C点物质的内能大于B点物质的内能。 [2]由图丁可以看出BC段、CD段加热的时间相同，都是10min，则BC段吸收的热量等于CD段吸收的热量，为 [3]由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，说明水吸收的热量较多，这是因为水的比热容比冰的比热容大。 17. 小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。 （2）闭合开关前，小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况，存在的问题是________。 （3）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且为电源电压，则故障是定值电阻R发生了______（选填“短路”或“断路”）。 （4）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向________（填“c”或“d”）端移动，使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应观察_______（选填“电压表”或“电流表”）的示数。 （5）小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像，如图丙所示，则实验时控制定值电阻两端电压_______V不变。 （6）分析图丙实验数据可得结论：________。 【答案】（1） （2）电流表没有调零 （3）断路 （4） ①. d ②. 电压表 （5）2.4 （6）在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 要求滑动变阻器滑片P向左端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关前，没有电流经过电流表，小园发现电流表指针出现了图乙所示，指针没有指在零刻度线的情况，存在的问题是电流表没有调零。 【小问3详解】 闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能发生了断路，没有电流通过电流表。电压表有示数且为电源电压，说明电压表的两个接线柱与电源两极是连通的，则故障是定值电阻R发生了断路。 【小问4详解】 [1][2]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压规律可知，定值电阻两端电压变大，大于U0，为保持电阻两端电压不变，在电源电压一定时，应使滑动变阻器两端电压变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值要增大，所以应向d端移动滑片，调节滑片过程中，眼睛应观察电压表，直到电压表示数为U0。 【小问5详解】 小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像，如图丙所示，定值电阻两端的电压为 则实验时控制定值电阻两端电压U0为2.4V不变。 【小问6详解】 分析图丙实验数据发现，当电阻变大时，电流变小，电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论：在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 18. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（　　）（填字母；单选）。 A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_______V。 （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是________Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路，却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由：________。 （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V； ②只闭合开关S、，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为________（提示：表达式中的数字需带单位）。 【答案】（1）D （2）1.8 （3） ①. 10 ②. 见解析 （4） ①. U-2.5 ②. 【解析】 【小问1详解】 闭合开关,发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路为断路，现电压表无示数，说明与电压表串联的元件有断路，即故障可能是滑动变阻器断路，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 当电压表的示数如图乙所示时，电压表选择小量程，分度值为0.1V，其读数为1.8V。 【小问3详解】 [1]由图丙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻 [2]探究电流与电压关系时，应该保持电阻不变。但灯丝电阻会随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用此装置探究。 【小问4详解】 [1][2]实验步骤： ①只闭合开关S、S1，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-2.5V； ②只闭合开关S、S2，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③在步骤①中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0和滑动变阻器两端总电压，调节滑动变阻器使电压表示数为U-2.5V时，灯泡正常发光； 在步骤②中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器仍串联，保持滑动变阻器的滑片不动，电压表测定值电阻R0两端电压为U1，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流 则灯泡的额定功率 五、计算题（本大题共2小题，第21小题7分，第22小题6分，共13分） 19. “加氢几分钟，畅行数百里”，近年来，氢能源汽车备受人们喜爱。某型号氢能源汽车质量为1.2t，已知该车匀速运动时所受阻力为该车重力的0.1倍，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.2m2。（g=10N/kg，q氢=1.4×108J/kg）求： （1）若该汽车以30m/s的速度匀速直线行驶10s，求牵引力做的功； （2）汽车静止在地面上时对水平地面压强； （3）若上述过程中消耗氢能源3.2g，求该热机的效率。（结果保留一位小数） 【答案】（1）3.6×105J （2）6×104Pa （3）80.4% 【解析】 【小问1详解】 汽车质量为 匀速直线运动时所受阻力 汽车10s内行驶的路程 汽车匀速运动时的牵引力 牵引力做功 【小问2详解】 汽车静止时对地面的压力 汽车静止时对地面压强 【小问3详解】 此过程中氢燃料完全燃烧放出的热量 热机效率 20. 如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 （1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； （2）电热丝R1的电阻是多少； （3）保温状态下工作5分钟，R2上产生的热量是多少。 【答案】（1） 0.2A （2） 1056Ω （3） 528J 【解析】 【小问1详解】 已知饮水机处于保温状态时的功率，额定电压 。根据电功率公式可得，保温状态时电路中的电流为 【小问2详解】 由电路图可知，当开关S闭合时，电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，此时电路总电阻最小。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，故此时饮水机处于加热状态。电热丝R2的电阻为 当开关S断开时，电阻R1和R2串联，电路总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态。保温时电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点，可知电热丝R1的电阻为 【小问3详解】 保温状态下工作时间 此时电路中的电流，电热丝R2的电阻 根据焦耳定律 ，R2上产生的热量为 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共19分） 21. 近几年，摩托车骑行在年轻人中形成一股热潮，请运用所学的物理知识回答下列问题： （1）图为摩托车发动机的一个工作循环，由此可知是摩托车发动机是内燃机中的 ___________ （选填“汽油机”或“柴油机”），其中使摩托车获得动力的是___________冲程； （2）图为A、B两种不同的液体的温度随加热时间变化的图像，分析图像可知：A液体比热容___________B液体比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”），因此液体___________（选填“A”或“B”）更适合作摩托车发动机的冷却液； （3）摩托车在刹车的过程中，机械能会转化为地面和空气的___________能散失到空气中，这些能量不能自动收集起来再次开动摩托车，这说明能量的转移和转化具有___________。 【答案】（1） ①. 汽油机 ②. 做功 （2） ①. 大于 ②. A （3） ①. 内 ②. 方向性 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，内燃机在结构上有火花塞，说明此摩托车采用的是汽油机。 [2]汽油机的做功冲程是将高能气体的内能转化为活塞的机械能，摩托车通过做功冲程获得动力。 【小问2详解】 [1]根据图可知，A、B两种液体加热相同时间，吸收相同的热量，A的温度升高了20℃，B的温度升高了40℃，A的温度升高的慢，则A的吸热能力强，A的比热容大。 [2]吸热能力越强，在相同温度变化量的情况下，吸收的热量更多，作为发动机的冷却液应该选择比热容大的液体，所以液体A更适合做发动机冷却液。 【小问3详解】 [1]摩托车刹车时，由于摩擦的存在，需要克服摩擦力做功，在这个过程中其动能转化为地面、空气的内能。 [2]能量虽然守恒，但转化和转移有方向性，即内能不会自动地、完全地变回可利用的机械能，所以能量的转化和转移具有方向性。 22. 我国科研人员研发出一种智能化纺织品，可让农业大棚变成雨中的发电机。这种新型“大棚布”是用依附着摩擦纳米发电机的纱线织成的，利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流，从而不断输出电能。摩擦纳米发电是一项利用摩擦现象产生能源的前沿技术。在编织雨中发电的大棚布时，科研人员在纱线表面覆盖了两层特殊材料—导电的碳化钛纳米材料和不导电的高分子聚合物，两种材料的相互作用使得雨水中的电子转移到高分子聚合物上，这两种材料在新增发电功能的同时保持原有的保温、遮阳等功能，且易于规模化制备。研究发现，在9.5N的连续力作用下，利用3cm长的“发电纱线”就能产生约6V的电压，并以10W的发电功率输出电能。 （1）碳化钛纳米材料是___________（选填“导体”或“绝缘体”），图中产生的电流方向为___________（选填“由向”或“由向”）。 （2）某大棚共安装1000段长度均为3cm的“发电纱线”，每一段“发电纱线”均与一个阻值为 的电阻构成闭合电路。某次下雨时，满足9.5N的连续力作用条件的时间为30min，则该段时间内所有 电阻共产生多少热量？ （3）若在连续的阴雨天气，每天达到发电要求的时间平均为3h，为了让蔬菜得到充足的光照，每天需要使用300个额定功率为15W、额定电压为24V的灯泡连续照明4h，对蔬菜进行补光，则至少需要安装多少段长度为3cm的“发电纱线”产生的电量才能够满足需求？ 【答案】（1） ①. 导体 ②. 由向 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]已知在编织雨中发电的大棚布时，科研人员在纱线表面覆盖了两层特殊材料—导电的碳化钛纳米材料和不导电的高分子聚合物，所以碳化钛纳米材料是导体。 [2] 物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。因为图中电子由B向A移动，所以电流方向为由A向B。 【小问2详解】 已知一段“发电纱线”产生的电压，电阻，根据欧姆定律，可得通过一段电阻的电流 大棚共安装段“发电纱线”，满足9.5N的连续力作用条件的时间 根据焦耳定律 ，则该段时间内所有电阻产生的热量 【小问3详解】 先计算300个灯泡4h消耗的电能：已知灯泡的额定功率，个数，照明时间 根据 已知一段“发电纱线”的发电功率，每天达到发电要求的时间 设至少需要安装m段“发电纱线”，根据，可得 23. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计简易电子身高测量仪 【生活调查】小明发现学生体检测身高时学校使用了电子身高测量仪（如图甲）； 【任务要求】小明运用所学的电学知识，设计一个简易电子身高测量仪； 【设计实施】小明查阅资料，设计了如图乙所示的测量装置。绝缘板与滑动变阻器的滑片 固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为，定值电阻 ，滑动变阻器的规格为“；”，电压表的量程为，电流表的量程为。如表所示为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 身高/cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 （1）当被测者身高越高时，___________表示数越大，因此将_____________表改装为身高测量仪最为合适，为了电路安全，接入电路的电阻至少为______________。 （2）测量时电流表的示数为 ，则被测同学身高为____________，为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过___________cm。 （3）要扩大测量仪的测量身高范围值，下列改进方案可行的是（　　） A. 电压表的量程改为为 B. 把换成阻值更大的定值电阻 C. 适当增大电源电压 D. 将另一个电表改装为身高测量仪 （4）【设计优化】为科学评价设计作品，设置了如下评价量表。 简易电子身高测量仪（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 身高越高显示仪表示数越大 身高越高显示仪表示数越大 身高显示仪无法反映身高 刻度 身高显示仪刻度线示数均匀 身高显示仪刻度线示数不均匀 身高显示仪刻度线示数不均匀 ①请你结合“简易电子身高测量仪评价量表”给乙图装置评价，并给出评价理由该身高测量仪指标：____________，评价理由：____________。 ②小华另取一个电压表，将其改装成身高显示仪表盘，为使该身高显示仪在“刻度”指标中为优秀等级，电压表应接在图丙所示电路中的_________处（填序号）。 【答案】（1） ①. 电压 ②. 电压 ③. 10 （2） ①. 165 ②. 185 （3）B （4） ①. 合格 ②. 身高越高，显示仪表示数越大，身高显示仪刻度线示数不均匀 ③. ② 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端电压，当被测者身高越高时，R2电阻越大，电路总电阻越大，由得，在电源电压一定时，电流表示数越小；根据串联电路的分压特点可知，R2电阻越大，R2两端电压越大，即电压表示数越大，因此将电压表改装为身高测量仪最为合适。 [3]当R2电阻越小时，电路中的电流越大，由题可知，电路中的最大电流不能超过0.5A，为了电路安全，当电路中的电流为0.5A时，由 得，电路的总电阻 R2连入电路的电阻R2=R总-R1=40Ω-30Ω=10Ω 即接入电路的电阻至少为10Ω。 【小问2详解】 [1]测量时电流表的示数为0.25A时，电路的总电阻 则R2连入电路的电阻R2ʹ=R总ʹ-R1=80Ω-30Ω=50Ω 由表中数据可知，被测同学身高为165cm。 [2]测量仪测量的身高越高时，电压表示数越大，当电压表示数最大，即为15V时，R1两端电压电压U1=U-U2=20V-15V=5V 根据串联电路的分压特点 得 则R2″=90Ω，由表中数据可知，被测同学身高为185cm，即为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过185cm。 【小问3详解】 A．要增大测量仪的最大测量身高，即当身高高于185cm时，电压表示数变大，超过量程序，会被烧坏，所以应该增大电压表的量程，不能减小电压表的量程，故A不符合题意； B．当身高为185cm时，把R1换成阻值更大的定值电阻，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小，小于15V，所以可以增大最大测量值；由（1）可知，当R2连入电路的电阻为10Ω时，测量身高最小，由表中数据可知，为身高为145cm，此时若把R1换成阻值更大的定值电阻，由得，电路中的电流变小，所以还可以测量更低的身高，从而扩大了测量仪的测量身高范围值，故B符合题意； C．当身高为185cm时，增大电源电压，根据串联电路的分压特点，R2两端电压变大，超过电压表的量程；当身高为145cm时，增大电源电压，由得，电路中电流变大，滑动变阻器损坏，所以增大电源电压，会缩小测量范围 ，故C不符合题意； D．将另一个电表，即电流表改装为身高测量仪，电路没有发生变化，当身高为185cm时，电压表仍会烧坏，当身高为145cm时，电流表仍会烧坏，不会改变测量范围 ，故D不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 [1][2]乙图中测量的身高越高，电压表，即显示仪示数越大，滑动变阻器接入电路的阻值随身高的增大而增大，根据表中数据可知，身高显示仪刻度线示数不均匀，故合格。 [3]图丙所示电路中，电压表接入②的位置，滑动变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，根据可知身高越高电压表示数越大，油量表刻度线示数均匀，故优秀。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $