精品解析：江苏省无锡市二泉中学2025-2026学年九年级上学期1月月考物理试题

2025~2026学年度第一学期1月随堂练习 初三年级物理学科 （时间：100分钟；满分100分） 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 关于家庭电路和用电安全，下列说法正确的是（ ） A. 家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸，一定是由于电路中用电器总电功率过大 B. 电冰箱外壳应接地 C. 控制电灯的开关应接在零线上 D. 空气开关跳闸时，可以将空气开关立即闭合上继续使用 【答案】B 【解析】 【详解】A．家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸，原因有两种：一是电路中用电器总电功率过大，二是电路发生短路，故A错误； B．电冰箱属于金属外壳的用电器，外壳接地后，若电冰箱外壳漏电，电流会通过地线导入大地，可避免人体触电，故B正确； C．控制电灯的开关应接在火线上，断开开关时电灯与火线断开连接，人接触电灯时不会触电；若接在零线上，断开开关后电灯仍与火线相连，存在触电风险，故C错误； D．空气开关跳闸说明电路存在故障，需先排查并解决故障后再闭合开关，不能立即闭合继续使用，否则可能再次跳闸甚至引发安全事故，故D错误。 故选B。 2. LED灯带在装饰材料中被广泛应用．芳芳同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热．以下推断符合上述事实的是（　　） A. 一只LED正常工作的电压是220V B. 灯带中一只LED短路后其他灯还能亮 C. LED灯工作时主要将电能转化为内能 D. LED灯具有单向导电性 【答案】D 【解析】 【详解】A、题干中交代一只LED灯接在电池两端，灯亮了，说明灯正常工作电压是1.5V； B、灯带中的LED灯串联连接，一直断路，其余灯不会亮； C、用手触摸灯几乎不发热，说明电能主要转化为光能； D、对调电池正负极灯才正常工作，说明LED灯具有单向导电性． 故选D。 3. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A. 一节新的干电池的电压是2V B. 对人体安全的电压是不高于36V C. 日光灯管的电流约10A D. 我国家庭照明电路的电压为8V 【答案】B 【解析】 【详解】A．一节新的干电池的电压标准值是1.5V，而不是2V，故A不符合题意； B．由常见的电压知识可知，不高于36V的电压对人体是安全的，故B符合题意； C．一般来说，日光灯管的电流较小，在0.15A左右，故C不符合题意； D．每个国家家庭电路的电压不同，我国家庭照明电路的电压是220V，故D不符合题意。 故选B。 4. 某机器的能量流向如图所示，下列家用电器工作时，符合此能量流向的是（ ） A. 电灯 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热水壶 【答案】B 【解析】 【详解】由能量流向图可知，该用电器工作时，输入电能，最终输出机械能和内能，即电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。 A．电灯工作时，将电能转化为内能和光能，不输出机械能，故A不符合题意； B．电风扇工作时，输入电能后，大部分电能转化为机械能输出，少部分因为电流热效应转化为内能输出，符合图中能量流向，故B符合题意； C．电视机工作时，将电能主要转化为光能、声能和内能，几乎不输出机械能，故C不符合题意； D．电热水壶工作时，将电能几乎全部转化为内能，没有机械能输出，故D不符合题意。 故选B。 5. 图是小静设计的家庭电路示意图，下列操作可以使空气开关“跳闸”的是（　　） A. 插座中①③两孔的线头相碰 B. 插座中②③两孔的线头相碰 C. S断开时，开关的两线头相碰 D. S断开时，灯口的两线头相碰 【答案】B 【解析】 【详解】A．插座中①③两孔的线头相碰，就是将三孔插座的地线和零线，不会短路，空气开关不会跳闸，故A不符合题意； B．插座中②③两孔的线头相碰，就是将三孔插座的火线和零线相碰，此时会造成短路，空气开关会跳闸，故B符合题意； C．S断开时，开关的两线头相碰，相当于将开关闭合，空气开关不会跳闸，故C不符合题意； D．S断开时，灯口的两线头相碰，不会造成短路，空气开关不会跳闸，故D不符合题意。 故选B。 6. 下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是（　 　） A. 电能表用来测量用电器消耗电能的快慢 B. 电能表甲的示数为18246kW·h C. 两种电能表的额定最大电流均为20A，工作时电流可以超过额定最大电流 D. 电能表乙中“3200imp/（kW·h）”表示接入该电能表的用电器，每消耗1kW·h的电能，脉冲指示灯闪烁3200次 【答案】D 【解析】 【详解】A．电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪器，故A错误； B．电能表上最后一位数字是小数位，电能表甲的示数为1824.6kW·h，故B错误； C．由图可知，两种电能表工作的额定最大电流均为20A，即工作时电流不能超过额定最大电流，否则会损坏电能表，故C错误； D．3200imp/（kW·h）的物理意义是接入该电能表的用电器每消耗1kW·h的电能，电表脉冲指示灯闪烁3200次，故D正确。 故选D。 7. 定值电阻、，将、串联后接在3V的电源上，通电1min。消耗的电功率为，消耗的电能为；消耗的电功率为，消耗的电能为。则和分别为（　　） A. 1:2 1:2 B. 2:1 2:1 C. 1:1 2:1 D. 1:1 1:2 【答案】A 【解析】 【详解】定值电阻、，将、串联后接在3V的电源上，由串联电路电流处处相等可知 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 8. 对于家庭电路中的漏电保护器和空气开关的作用，以下说法错误的是（　　） A. 发生如图甲触电时，漏电保护器不起作用 B. 发生如图乙触电时，漏电保护器不起作用 C. 发生如图所示的两种触电时，空气开关都不会断开电路 D. 当电路发生短路时，空气开关会自动切断电路 【答案】B 【解析】 【详解】A．这种现象电流会从人的右手边到左手边回到零线。相当于人是一个负载。不存在漏电，所以漏电保护器不会起作用。另外这种触电方式由于电流流经了心脏，是很危险的，会造成人体的触电事故，故A正确，但A不符合题意； B．电流直接由人体流入大地，造成电路电流过大，且火线与零线的电流不平衡，漏电保护器会自动断开，起到保护作用，人体会发生触电事故；故B错误，符合题意； C．甲、乙两种触电发生，都不会使电路中的电流过大，所以两种情况的触电，空气开关都不起作用；C选项正确，不符合题意； D．当电路发生短路时，空气开关会自动切断电路，起到保护作用，故D正确，但不符合题意。 故选B。 9. 用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=5Ω，R2=10Ω。下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1︰9 B. 探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C. 将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D. 比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，R1与R2串联后再与R3并联，电源电压不变，设电源电压为U。根据串、并联电路电压特点，R1与R2串联支路的电压等于R3两端的电压，都为U。R1与R2串联，根据串联电阻的规律，R串= R1+ R2 = 5Ω+10Ω=15Ω 根据欧姆定律，可得通过R1的电流 通过R3的电流 由公式可知，闭合开关后，R1和R3的电功率之比 故A正确； B．探究电流热效应与电流的关系时，要控制电阻和通电时间相同，电流不同。R2和R3电阻不同，不能探究电流热效应与电流的关系；而R1和R3电阻相同都为5Ω，且分别在两条不同的支路上，通过它们的电流不同，应选择R1和R3进行比较，故B错误； C．根据串联电路电流特点，将R1和R2串联，是为了控制电流相同，电阻不同，从而探究电流热效应与电阻的关系，故C错误； D．比较物质的比热容，需控制电阻相同（相同时间内放出相同热量 ）、物质的质量相同、吸收的热量相同（通过比较温度变化来比较比热容 ），应将其中一瓶煤油换成等质量的水，且电阻丝的阻值应相同，故D错误。 故选A。 10. 根据世界卫生组织的统计，大约的交通事故与酒后驾驶有关。目前，世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，对驾驶员进行现场检测。如图甲所示，是酒精测试仪的简化电路图，图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R1，它的阻值随气体中酒精含量的变化如图乙所示，R2为定值电阻。闭合开关后，当气体中酒精含量增大时，下列说法正确的是（　　） A. 气敏电阻R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小 C. 电流表的示数变小 D. R2消耗的功率变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙图中气敏电阻R1的阻值随酒精气体浓度增大而减小，当气体中酒精含量增大时，R1的阻值变小，故A正确； B．甲图中两电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，当气体中酒精含量增大时，R1的阻值变小，根据串联分压原理可知，R1两端电压会变小，R2两端电压变大，则电压表的示数会变大，故B错误； CD．当气体中酒精含量增大时，R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，电路中的总电流变大，电流表的示数变大，R2为定值电阻，R2两端电压变大，根据可知，R2消耗的电功率会变大，故CD错误。 故选A。 11. 如图所示，小林设计了一个加热装置电路。已知电源电压为220V，电阻丝R1=110Ω（电阻丝阻值不改变）。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为550W。下列有关说法中错误的是（　　） A. 电阻丝R2的阻值为88Ω B. 利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热 C. 当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡 D. 当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为550W 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由电路图可知，当开关S1断开、S2接b时电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时R1与R2并联，当开关S1断开、S2接a时R1与R2串联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关S1闭合、S2接b时电路的总电阻最小，当开关S1断开、S2接a时电路的总电阻最大，电源的电压一定时，由 可知，当开关S1闭合、S2接b时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡；同理可知，当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡；则当开关S1断开，S2接b时，加热装置处于中温挡；所以该加热装置能实现高温、中温、低温三挡加热；当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为550W，则R2的阻值 故ABC正确，故ABC不符合题意； D．当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，加热装置处于高温挡，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且各支路两端的电压相等，所以，发热功率 故D错误，故D符合题意。 故选D。 12. 如图，甲所示电路中，R为定值电阻，为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V C. 整个电路功率变化了0.1W D. R的功率变化了3.2W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当R1=10Ω时，P1=0.9W，当R1′=20Ω时，P1′=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流分别为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，电源的电压为 U=I1(R+R1)=I2(R+R1′) 即 0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω) 解得R=10Ω，电源电压U=6V，故A错误； B．当R1′=20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，则电压表的最大示数 U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V 故B错误； C．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，最大功率为 当R1′=20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，则最小功率为 P小=UI2=6V×0.2A=1.2W 所以，整个电路功率变化了 P=P大-P小=3.6W-1.2W=2.4W 故C错误； D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电流为 R的功率变化了 故D正确。 故选D。 二、填空题（每空1分，共36分） 13. 为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车．为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_______．若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为______kW•h． 【答案】 ①. 电阻 ②. 76 【解析】 【详解】第一空．导线越粗，导线的电阻越小，所以为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的电阻； 第二空．新能源电动公交车充电2h消耗的电能为： W=UIt=380V×100A×2h=76000W∙h=76kW∙h． 14. 如图是练习使用试电笔的两种情形，图_______所示方法是正确的，若电路中插座完好且接线正确，按正确方式使用试电笔，将笔尖插入插座的_______侧插孔，氖管会发光。若按图中错误方式操作，易造成_________(选填“单线触电”或“双线触电”)． 【答案】 ①. 甲 ②. 右 ③. 单线触电 【解析】 【详解】[1]测电笔的使用方法：使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，故甲图正确。 [2]笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线．插座的接法“左零右火”，因此将笔尖插入插座右孔的火线时氖管发光。 [3]单线触电是站在地上，直接或间接接触火线，造成的触电，因此按乙图中操作，当手接触了笔尖的金属体，再去接触火线，易造成单线触电。 15. 小明将某用电器单独接在如图所示的电能表上工作3min，电能表指示灯闪烁了45次。该用电器在上述时间内消耗的电能为____________J，用电器的电功率是____________W。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】用电器消耗的电能  用电器工作的时间  用电器的电功率  16. 我国新能源汽车制造技术处于世界领先水平，纯电动汽车的主要部件之一是电动机，司机通过“油门”控制电动机转速，从而改变汽车的行驶速度。下图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时，旋钮滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，此时接入电路的电阻__________，电流表的示数__________（两空均填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 变小 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]如图所示，电阻圈电流从M进，N出，滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，接入电路阻值变小，根据欧姆定律可知电路电流增大，电流表示数变大。 17. 如图甲所示，电蚊拍具有灭蚊和照明功能，简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时，需闭合开关____________。若此时既灭蚊又照明，已知电源电压为4V，通过灯的电流为0.3A，通电10s，灯消耗的电能为____________J。 【答案】 ①. ②. 12 【解析】 【详解】由图乙可知，灭蚊网和灯泡并联，是干路开关，控制灯泡支路；只灭蚊不照明时，需要灭蚊网通路、灯泡断路，因此只需要闭合开关。 根据电能公式，得灯消耗的电能 18. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 【答案】 ①. 电流 ②. 高度差 ③. 甲 【解析】 【分析】 【详解】[1]由本实验装置，甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据控制变量法，探究产生热量与电流。 [2]本实验利用转换法，观察U形管内液面高度差，可反映产生热量多少，高度差越大，产生热量越多。 [3]甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据焦耳定律 甲内电阻丝产生热量多。 19. 两盏小灯泡A灯“6V 3W”和B灯“6V 4.8W”，它们的电流与电压关系如图所示。A灯正常发光时灯丝的电阻是________Ω，若将A、B两盏小灯泡并联在3V的电源两端，经过10s，两盏小灯泡消耗的总电能________J。 【答案】 ①. 12 ②. 24 【解析】 【详解】[1]根据公式，已知A灯的额定电压为6V，额定功率为3W，则A灯正常发光时灯丝的电阻 [2]当A、B两盏小灯泡并联在3V的电源两端时，因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，所以 由图像可知，当时，通过A灯的电流为0.3A，通过B灯的电流为0.5A。 根据并联电路电流特点可知，干路电流为 经过10s，两盏小灯泡消耗的总电能 20. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则小灯泡两端的电压为_____V，再闭合开关S1，电流表示数变化了________A，此时电路消耗的总功率为________W。 【答案】 ①. 2 ②. 0.2 ③. 1.4 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S时，电路为L的简单电路，由图知道，当小灯泡两端的电压UL=2V，通过的电流IL=0.5A时，灯泡的实际功率 所以，小灯泡两端的电压为2V，电源的电压为2V。 [2][3]闭合开关S、S1时，L与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，它们两端的电压 由图像知道，通过它们的电流分别为IL=0.5A，IR=0.2A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，其大小为0.2A。因串联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 此时电路消耗的总功率 21. 某电压力锅额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为100W。 (1) 在使用电压力锅时，应选用________孔插座；其在加热状态下发热体的电阻为________Ω； (2) 压力锅易将食物煮熟的原因是通过增大锅内气压使水的沸点________．若将质量2 kg、初温为20℃的水加热至120℃，水吸收的热量为________J；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] (3) 若家中仅使用压力锅正常工作0.5 h，标有“1200imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁600次，则加热、保温时间之比为________。 【答案】 ①. 三 ②. 44 ③. 升高 ④. 8.4×105 ⑤. 9∶1 【解析】 【详解】(1)[1][2]在使用电压力锅时，应选用三孔插座，防止外壳漏电时发生触电事故，在加热状态下发热体的电阻为 (2)[3][4]压力锅易将食物煮熟的原因是通过增大锅内气压使水的沸点升高。若将质量2 kg、初温为20 ℃的水加热至120 ℃，水吸收的热量为 (3)[5]由电能表可知，1200 imp/kW·h的电能表指示灯闪烁600次，消耗的电能 W 设加热时间为t1，则保温时间为t2=1800s-t1 t1=1620s t2=1800s-1620s=180s 则加热、保温时间之比为 t1∶t2=1620s∶180s=9∶1 22. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为_______Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是________J。 【答案】 ①. 121 ②. 1.2×104 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触2、3两个触点时，R1与R2并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R1的简单电路；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，由可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位，所以R1与R2的阻值应该不同，所以R2应该选取阻值为121Ω。 [2]开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R1的简单电路，通电1min，电流产生的热量 23. 如图所示，闭合开关S，发现电灯L1，L2均不亮，电流表示数为零，说明电路存在___________故障；用电压表进行检测，发现b、c间电压为零，a、b和a、c间电压均为3 V，则电路的故障是___________。（选填“L1断路”“L2断路”“L1短路”“L2短路”） 【答案】 ①. 断路 ②. L1断路 【解析】 【详解】[1]若电路中出现短路问题，则另外一个灯泡必然发光，两个灯泡都不亮，电流表示数为零，没有电流通过，故必然电路中存在断路问题。 [2]用电压表进行检测， a、b电压为3 V，说明有电流从电池的正极出发，经过电流表、电压表、灯泡L2回到负极，故灯泡L2没有断路，那么只有灯泡L1断路。 24. 老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙所示），将锡纸条连接电池的正负极（如图甲所示），很快发现锡纸条开始着火，锡纸具有导电性，此时电路处于 ___________（选填“断路“或“短路”）状态，使电路迅速产生大量热量并释放出来，这是利用了电流的 ___________效应；已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则 ___________段的最先燃烧起来。 【答案】 ①. 短路 ②. 热 ③. ab 【解析】 【详解】[1]因为锡属于金属，具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，带锡另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。 [2]由于锡纸条有电阻，当有电流通过时，会产生热量，这是利用了电流的热效应。 [3]由图知，锡纸条上相同长度的ab段、bc段、cd段，三段的长度和材料相同，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小电阻越大，所以ab段的电阻大，cd段横截面积大，电阻小，在电流相同和通电时间相同时，由知，电阻越大，产生的热量越多，故ab段产生的热量多。 25. 如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是________（选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1_______Q2。 【答案】 ①. 并联 ②. > 【解析】 【详解】[1]若当X和Y均为电流表时，分析电路知，电流表X测R2、R3的总电流，电流表Y测R1、R2的总电流，闭合开关，等效电路如图所示，故此时R1、R2、R3并联，由并联电路电阻规律可知，总电阻越并越小，并联电路的总电阻会小于任何一个分电阻。 [2] 当X和Y均为电压表时，闭合开关，则电路是一个串联电路，由串联电路电阻规律可知，总电阻越串越大，串联电路的总电阻会大于任何一个分电阻。综上可得 电源电压不变，由可知，在相同时间t内电路产生的总焦耳热，电阻小的产生的热量多，故 26. 如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置，其内部简化电路图如图乙所示，其中电源电压为4.5V，是定值电阻，阻值为，是天然气气敏电阻，其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表，报警器（可看成电压表）采集AB间输出的电压，该电压等于或大于3V时报警。则当AB间电压刚好达到报警电压时，求： 天然气浓度/% 0 2 4 6 8 10 60 40 30 26 24 22 （1）电路中的电流_______； （2）空气中天然气的浓度_______； （3）若要使报警器在天然气浓度更低时报警，可以采用的方法有__________（写出一种即可）。 【答案】（1）0.05A （2）4% （3）增大R0的阻值（或增大电源电压、降低报警电压） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，报警器（电压表）与定值电阻R0并联，测量R0两端的电压。当AB间电压刚好达到报警电压时，R0两端的电压。根据欧姆定律，此时电路中的电流为 【小问2详解】 当电路中电流时，电阻R0和Rx串联。根据串联电路电压规律，气敏电阻Rₓ两端的电压为 根据欧姆定律，此时气敏电阻Rₓ的阻值为 根据表格可知，当时，对应的天然气浓度为4%。 【小问3详解】 若要使报警器在天然气浓度更低时报警，由表格可知，更低的天然气浓度对应着更大的气敏电阻Rₓ值。报警器报警的条件是R0两端的电压U0达到3V。根据串联电路分压原理，R0两端的电压为 要使报警器在Rₓ值更大（即天然气浓度更低）的情况下，U0仍然能达到3V，可以采取的方法：增大R0的阻值。在U和Rₓ不变的情况下，增大R0会使R0在总电阻中所占的比例增大，从而分得的电压U0增大。因此，在Rₓ值较大时，U0也能达到报警电压。 三、作图题（每小问2分，共6分） 27. （1）在图所示的电路中有两根导线尚未连接，以笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，灯L变亮，已知电路中最大电流不超过0.60A。 （2）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。 （3）如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图中的电路连接完整，并符合安全用电原则。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑片向右移动电流变大、灯变亮，说明滑动变阻器接入电阻需减小，故应接右下接线柱B；最大电流不超过 ，电流表选 量程。电路为串联，需将滑动变阻器B接线柱与电流表“ ”接线柱相连，电流表“  ”接线柱与灯泡L左侧接线柱相连。 【小问2详解】 人脸识别成功（  闭合）且体温正常（  闭合）时电动机才工作，说明两开关需同时控制电动机，因此  、  与电动机M串联接入电路。 【小问3详解】 照明灯和压缩机独立工作，故两者并联，将照明灯、压缩机M另一端接零线；且金属外壳需接地。 四、解答题（28题8分，29-32题每空1分，共26分） 28. 如图甲所示的新型电饭锅，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求： （1）电饭锅的最大电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）25min内电饭锅产生的热量。 【答案】（1）660W；（2）220Ω；（3）8.58×105J 【解析】 【详解】解：（1）由乙电路图可知，S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，由图丙可知，电饭锅的最大电流I=3A，则电饭锅最大的电功率为 P1=UI=220V×3A=660W （2）由乙电路图可知，只闭合S时，电路为R1的简单电路，电路中的电流较小，由丙图可知，通过R1的电流I1=2A；S和S1都闭合时，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流为 I2=I-I1=3A-2A=1A 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，R2的阻值为 （3）由图可知25min内电饭锅的加热时间为15min，产生的热量为 Q1=UIt1=220V×3A×15×60s=5.94×105J 保温时间为10min，产生的热量为 Q2=UI1t2=220V×2A×10×60s=2.64×105J 所以25min内电饭锅产生的热量为 Q=Q1+Q2=5.94×105J+2.64×105J=8.58×105J 答：（1）电饭锅的最大电功率为660W； （2）电热丝R2的阻值为220Ω； （3）25min内电饭锅产生的热量为8.58×105J。 29. 探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是___________。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如下表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为___________V。分析数据得出结论：___________。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）探究电流与电阻的关系，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，移动滑片直至电压表示数为___________V，记录电流表示数；再将电阻更换为20Ω，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为___________。 （5）另一组同学们在“测量小灯泡正常发光时的电阻”时，电流表损坏，老师给他们提供了如下器材：开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为R0的定值电阻导线若干，该组的同学们根据所给的器材经过认真思考后，设计了如图丙所示的实验电路： ①闭合开关S，将S1拨到触点___________（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为U额； ②保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数为U；则小灯泡正常发光时的电阻表达式为R=___________；（用U额、U、R0表示） 【答案】（1） （2）R开路 （3） ①. 2##2.0 ②. 电阻一定时，电流与电压成正比 （4） ①. 1.5 ②. 2~3 （5） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 根据电路要求，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，滑动变阻器下端已接入电路，R应与滑动变阻器上端的接线柱相连，如图所示： 【小问2详解】 由题意可知，电流表示数为零，说明该电路某处出现断路，电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源之间构成闭合回路，其余部分是断路，所以定值电阻断路或者开路。 【小问3详解】 [1]如图所示，电压表接入量程为0~3V，分度值为0.1V。其示数为2.0V。 [2]根据表格数据可知，电压与电流的比值一定，当电压增加到原来几倍，电流也是原来的几倍，可得出结论为电阻不变时，电流跟电压成正比。 【小问4详解】 [1][2]当5Ω电阻接入电路，电流表示数为0.3A，则电压值为 探究电流与电阻关系，应控制电压不变，因此将电阻更换为10Ω，移动滑片直至电压表示数为1.5V； 由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为 滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 根据分压原理有即① 因电压表示数为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得，解得，即为完成实验，电压表的最小电压为2V，故为顺利完成3次实验，定值电阻两端的电压需要控制在2~3V范围内。 【小问5详解】 [1]闭合开关S，将拨到触点a，移动滑片P，使电压表的示数为，此时小灯泡正常发光。 [2]将开关拨到另一触点，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端的电压为 串联电路中的电流为 则小灯泡正常发光时的电阻表达式为 30. 用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。 （1）如图甲器材，连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，小灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：__________（选填序号）； A. 灯泡短路 B. 灯泡开路 C. 滑动变阻器接的是下端两个接线柱 （2）排除故障后，正确连接电路如图甲，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为______V。要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将图甲中滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为______V； （3）移动滑片，记下多组数据，并绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时电阻为______Ω（结果保留一位小数）； （4）分析图像可知：小灯泡的电阻是变化的，原因是灯泡电阻与______有关。 【答案】（1）C （2） ①. 1.5 ②. 右 ③. 2.5 （3）8.3 （4）温度 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电流表和电压表都有较小的示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小；无论怎样移动滑片，小灯泡都不发光，两表示数均无变化，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，即其原因可能是滑动变阻器接的是下端两个接线柱，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1][2][3]由图甲可知，电压表选用小量程；移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为1.5V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V。 【小问3详解】 由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡正常发光时电阻 【小问4详解】 由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。 31. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫____________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用____________（选填“煤油”或“水”），理由是____________________________________________________________________。 （2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出结论为：____________________________________________________________________。 （3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中____________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶____________（选填“串联”或“并联”）。 【答案】（1） ①. 转换法 ②. 煤油 ③. 煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水吸收相同热量时，煤油温度升高更明显 （2）当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多 （3） ①. B ②. 串联 【解析】 【小问1详解】 实验中将不易直接测量的电热多少，转换为容易观察的液体温度变化来判断，这种研究方法叫做转换法。 根据吸热公式，质量相同的不同物质，吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越明显；煤油比热容小于水，因此选煤油，短时间内温度变化更明显。 【小问2详解】 本实验控制了电阻大小、通电时间不变，只改变电流大小，由数据可知电流越大，温度升高量越大，因此得出结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。 【小问3详解】 探究电热与电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，改变电阻大小；甲图烧瓶电阻为，因此选择电阻不同的B烧瓶（）；串联电路电流处处相等，可以保证两个电阻的电流、通电时间都相同，因此需要将B与甲图烧瓶串联。 32. 阅读短文，回答问题。 高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等。 2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏并网投运，填补了我国在超导电缆低压直流系的应用空白。该项目使用的铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到90K（-183.15℃），K为温度的另一个单位“开氏度”。当温度低于临界温度90K（-183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦骨结构如图。 高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全碰场自屏蔽，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备。 与相同电压等级的常规电缆（PVC钢芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的十分之一、（补充：液氮的沸点是-196.56℃） （1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是 （多选）； A. 减少利用电缆输电过程中的能量损耗 B. 承载能力大、占用空间小 C. 提高了电能传输的效率 （2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了________。 （3）在广东某地-10℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧材料________（选填‘可以”或“不可以”）实现超导，杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是________（选填“制冷”或“保温”）； （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106度，则发电厂需要提供电能________度，如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，发电厂一个月能节约________元（每1度的电能发电成本约0.3元）。 【答案】（1）ABC （2） 减小电阻 （3） ①. 不可以 ②. 制冷 （4） ①. ②. 27000## 【解析】 【小问1详解】 由题短文内容可知，高温超导低压直流电缆的优点有，“能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗”，“同时具有承载能力大、占用空间小等”，由于减少了能量损耗，输送的电能中有效利用的比例增加，即提高了电能传输的效率，故ABC正确。 故选ABC。 【小问2详解】 影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。在材料和长度一定的情况下，导体的横截面积越大，电阻越小。常规电缆为了减小输电过程中的电阻，从而减少因电流的热效应（焦耳定律）产生的能量损失，通常会做得比较粗，即增大横截面积。 【小问3详解】 [1]根据材料可知，钇钡铜氧（YBCO）材料实现超导的条件是温度低于临界温度90K（-183.15℃）。在-10℃的自然环境下，温度远高于-183.15℃，因此该材料不可以实现超导。 [2]材料中提到液氮的沸点是-196.56℃，低于超导材料的临界温度-183.15℃。将超导电缆置于液氮中，液氮汽化时会吸收大量的热，从而使电缆的温度降低并维持在超导临界温度以下，因此液氮的主要作用是制冷。杜瓦管（类似保温瓶的结构）的作用是保温，减少外界热量传入，维持低温环境。 【小问4详解】 [1]设发电厂需要提供的总电能为，常规电缆输电损耗为5%，则用户得到的电能占总电能的。 该片区一个月消耗的电能。，所以， [2]使用常规电缆时，一个月损耗的电能为 根据材料，“（超导电缆）整体损耗只有常规电缆的十分之一”，则使用高温超导电缆时，一个月损耗的电能为 一个月节约的电能为 节约的成本为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第一学期1月随堂练习 初三年级物理学科 （时间：100分钟；满分100分） 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 关于家庭电路和用电安全，下列说法正确的是（ ） A. 家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸，一定是由于电路中用电器总电功率过大 B. 电冰箱外壳应接地 C. 控制电灯的开关应接在零线上 D. 空气开关跳闸时，可以将空气开关立即闭合上继续使用 2. LED灯带在装饰材料中被广泛应用．芳芳同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热．以下推断符合上述事实的是（　　） A. 一只LED正常工作的电压是220V B. 灯带中一只LED短路后其他灯还能亮 C. LED灯工作时主要将电能转化为内能 D. LED灯具有单向导电性 3. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A. 一节新的干电池的电压是2V B. 对人体安全的电压是不高于36V C. 日光灯管的电流约10A D. 我国家庭照明电路的电压为8V 4. 某机器的能量流向如图所示，下列家用电器工作时，符合此能量流向的是（ ） A. 电灯 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热水壶 5. 图是小静设计的家庭电路示意图，下列操作可以使空气开关“跳闸”的是（　　） A. 插座中①③两孔的线头相碰 B. 插座中②③两孔的线头相碰 C. S断开时，开关的两线头相碰 D. S断开时，灯口的两线头相碰 6. 下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是（　 　） A. 电能表用来测量用电器消耗电能的快慢 B. 电能表甲的示数为18246kW·h C. 两种电能表的额定最大电流均为20A，工作时电流可以超过额定最大电流 D. 电能表乙中“3200imp/（kW·h）”表示接入该电能表的用电器，每消耗1kW·h的电能，脉冲指示灯闪烁3200次 7. 定值电阻、，将、串联后接在3V的电源上，通电1min。消耗的电功率为，消耗的电能为；消耗的电功率为，消耗的电能为。则和分别为（　　） A. 1:2 1:2 B. 2:1 2:1 C. 1:1 2:1 D. 1:1 1:2 8. 对于家庭电路中的漏电保护器和空气开关的作用，以下说法错误的是（　　） A. 发生如图甲触电时，漏电保护器不起作用 B. 发生如图乙触电时，漏电保护器不起作用 C. 发生如图所示的两种触电时，空气开关都不会断开电路 D. 当电路发生短路时，空气开关会自动切断电路 9. 用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=5Ω，R2=10Ω。下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1︰9 B. 探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C. 将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D. 比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 10. 根据世界卫生组织的统计，大约的交通事故与酒后驾驶有关。目前，世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，对驾驶员进行现场检测。如图甲所示，是酒精测试仪的简化电路图，图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R1，它的阻值随气体中酒精含量的变化如图乙所示，R2为定值电阻。闭合开关后，当气体中酒精含量增大时，下列说法正确的是（　　） A. 气敏电阻R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小 C. 电流表的示数变小 D. R2消耗的功率变小 11. 如图所示，小林设计了一个加热装置电路。已知电源电压为220V，电阻丝R1=110Ω（电阻丝阻值不改变）。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为550W。下列有关说法中错误的是（　　） A. 电阻丝R2的阻值为88Ω B. 利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热 C. 当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡 D. 当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为550W 12. 如图，甲所示电路中，R为定值电阻，为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V C. 整个电路功率变化了0.1W D. R的功率变化了3.2W 二、填空题（每空1分，共36分） 13. 为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车．为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_______．若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为______kW•h． 14. 如图是练习使用试电笔的两种情形，图_______所示方法是正确的，若电路中插座完好且接线正确，按正确方式使用试电笔，将笔尖插入插座的_______侧插孔，氖管会发光。若按图中错误方式操作，易造成_________(选填“单线触电”或“双线触电”)． 15. 小明将某用电器单独接在如图所示的电能表上工作3min，电能表指示灯闪烁了45次。该用电器在上述时间内消耗的电能为____________J，用电器的电功率是____________W。 16. 我国新能源汽车制造技术处于世界领先水平，纯电动汽车的主要部件之一是电动机，司机通过“油门”控制电动机转速，从而改变汽车的行驶速度。下图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时，旋钮滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，此时接入电路的电阻__________，电流表的示数__________（两空均填“变大”、“变小”或“不变”）。 17. 如图甲所示，电蚊拍具有灭蚊和照明功能，简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时，需闭合开关____________。若此时既灭蚊又照明，已知电源电压为4V，通过灯的电流为0.3A，通电10s，灯消耗的电能为____________J。 18. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。 19. 两盏小灯泡A灯“6V 3W”和B灯“6V 4.8W”，它们的电流与电压关系如图所示。A灯正常发光时灯丝的电阻是________Ω，若将A、B两盏小灯泡并联在3V的电源两端，经过10s，两盏小灯泡消耗的总电能________J。 20. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则小灯泡两端的电压为_____V，再闭合开关S1，电流表示数变化了________A，此时电路消耗的总功率为________W。 21. 某电压力锅额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为100W。 (1) 在使用电压力锅时，应选用________孔插座；其在加热状态下发热体的电阻为________Ω； (2) 压力锅易将食物煮熟的原因是通过增大锅内气压使水的沸点________．若将质量2 kg、初温为20℃的水加热至120℃，水吸收的热量为________J；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] (3) 若家中仅使用压力锅正常工作0.5 h，标有“1200imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁600次，则加热、保温时间之比为________。 22. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为_______Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是________J。 23. 如图所示，闭合开关S，发现电灯L1，L2均不亮，电流表示数为零，说明电路存在___________故障；用电压表进行检测，发现b、c间电压为零，a、b和a、c间电压均为3 V，则电路的故障是___________。（选填“L1断路”“L2断路”“L1短路”“L2短路”） 24. 老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙所示），将锡纸条连接电池的正负极（如图甲所示），很快发现锡纸条开始着火，锡纸具有导电性，此时电路处于 ___________（选填“断路“或“短路”）状态，使电路迅速产生大量热量并释放出来，这是利用了电流的 ___________效应；已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则 ___________段的最先燃烧起来。 25. 如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是________（选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1_______Q2。 26. 如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置，其内部简化电路图如图乙所示，其中电源电压为4.5V，是定值电阻，阻值为，是天然气气敏电阻，其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表，报警器（可看成电压表）采集AB间输出的电压，该电压等于或大于3V时报警。则当AB间电压刚好达到报警电压时，求： 天然气浓度/% 0 2 4 6 8 10 60 40 30 26 24 22 （1）电路中的电流_______； （2）空气中天然气的浓度_______； （3）若要使报警器在天然气浓度更低时报警，可以采用的方法有__________（写出一种即可）。 三、作图题（每小问2分，共6分） 27. （1）在图所示的电路中有两根导线尚未连接，以笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，灯L变亮，已知电路中最大电流不超过0.60A。 （2）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。 （3）如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图中的电路连接完整，并符合安全用电原则。 四、解答题（28题8分，29-32题每空1分，共26分） 28. 如图甲所示的新型电饭锅，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求： （1）电饭锅的最大电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）25min内电饭锅产生的热量。 29. 探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是___________。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如下表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为___________V。分析数据得出结论：___________。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）探究电流与电阻的关系，将5Ω电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为10Ω，移动滑片直至电压表示数为___________V，记录电流表示数；再将电阻更换为20Ω，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为___________。 （5）另一组同学们在“测量小灯泡正常发光时的电阻”时，电流表损坏，老师给他们提供了如下器材：开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为R0的定值电阻导线若干，该组的同学们根据所给的器材经过认真思考后，设计了如图丙所示的实验电路： ①闭合开关S，将S1拨到触点___________（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为U额； ②保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数为U；则小灯泡正常发光时的电阻表达式为R=___________；（用U额、U、R0表示） 30. 用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。 （1）如图甲器材，连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，小灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：__________（选填序号）； A. 灯泡短路 B. 灯泡开路 C. 滑动变阻器接的是下端两个接线柱 （2）排除故障后，正确连接电路如图甲，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为______V。要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将图甲中滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为______V； （3）移动滑片，记下多组数据，并绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时电阻为______Ω（结果保留一位小数）； （4）分析图像可知：小灯泡的电阻是变化的，原因是灯泡电阻与______有关。 31. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫____________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用____________（选填“煤油”或“水”），理由是____________________________________________________________________。 （2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出结论为：____________________________________________________________________。 （3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中____________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶____________（选填“串联”或“并联”）。 32. 阅读短文，回答问题。 高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等。 2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏并网投运，填补了我国在超导电缆低压直流系的应用空白。该项目使用的铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到90K（-183.15℃），K为温度的另一个单位“开氏度”。当温度低于临界温度90K（-183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦骨结构如图。 高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全碰场自屏蔽，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备。 与相同电压等级的常规电缆（PVC钢芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的十分之一、（补充：液氮的沸点是-196.56℃） （1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是 （多选）； A. 减少利用电缆输电过程中的能量损耗 B. 承载能力大、占用空间小 C. 提高了电能传输的效率 （2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了________。 （3）在广东某地-10℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧材料________（选填‘可以”或“不可以”）实现超导，杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是________（选填“制冷”或“保温”）； （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106度，则发电厂需要提供电能________度，如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，发电厂一个月能节约________元（每1度的电能发电成本约0.3元）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $