精品解析：北京市广渠门中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024-2025学年北京市广渠门中学九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单项选择题（下列各小题只有一个选项符合题意。共24分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 通常情况下，陶瓷杯、钢尺和橡皮都属于绝缘体 B. 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特 C. 手机正常工作时，它的电功率大约为1000W D. 电热水器和台式电风扇都是利用电流热效应工作的 【答案】B 【解析】 【详解】A．钢尺的材料金属，属于导体，橡皮属于绝缘体，陶瓷是很好的绝缘体，故A错误； B．在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特，故B正确； C．手机工作电流非常小，一般在0.3A以下，它的电功率约为1.5W，故C错误； D．电热水器是将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，台式电风扇主要将电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 2. 下列做法中符合安全用电要求的是（ ） A. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯 B. 为了防止触电，必须把用电器的开关装在零线上 C. 在家庭电路中安装空气开关或保险丝 D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 【答案】C 【解析】 【详解】A、用湿布擦灯具，生活用水是导体，容易使人触电，故A不符合题意； B、用电器的开关装在火线上，接触用电器时，可以断开开关，切断火线，防止接触用电器发生触电事故，故B不符合题意； C、家庭电路中必须要有保险丝或空气开关，这样在电流过大时可自动切断电源，对电路起到保护作用，故C符合题意； D、把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，不能将电及时导向大地，易引发触电，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法不正确的是（ ） A. 水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的 B. 橡胶塞冲出试管过程的能量转化特点与热机压缩冲程相同 C. 酒精灯加热试管内水的过程，燃料的化学能最终转化为水的内能 D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的 【答案】B 【解析】 【详解】AC．酒精灯加热试管内水的过程中，燃料燃烧，放出热量，水吸收热量，内能增加，燃料的化学能最终转化为水的内能，水的内能是通过热传递的方式改变的，故AC正确，不符合题意； BD．水蒸气推出橡胶塞的过程中，对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，能量转化特点与热机做功冲程相同，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选B。 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 B. 冷水中的墨水比热水中的墨水扩散得慢，表明扩散快慢跟温度有关 C. 用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 D. 酒精灯中的酒精用掉一半后，比热容和热值都减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．尘土不是分子，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误； B．冷水中的墨水比热水中的墨水扩散得慢，表明扩散快慢跟温度有关，故B正确； C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于对锯条做了功，故C错误； D．酒精灯中的酒精用掉一半后，比热容和热值都不变，因为比热容和热值都是物质的特性，故D错误； 故选B。 5. 物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中，李老师将塑料丝绳剪成细丝制成“章鱼”，用毛皮分别摩擦“章鱼”和PVC管后，将“章鱼”抛向空中，在其下方用PVC管靠近“章鱼”，“章鱼”在空中飞翔不会落下，如图所示。关于该实验下列说法正确的是（ ） A. 毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷 B. 毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引 C. 摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷 D. “章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．毛皮与塑料管摩擦的过程中只是电荷发生了转移，并没有创造电荷，故A错误； B．毛皮摩擦后的“章鱼”细丝带同种电荷，会相互排斥，故B错误； C．摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了异种电荷，故C错误； D．“章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理相同，都是因为同种电荷相互排斥，故D正确。 故选D。 6. 在图甲中，“简易电磁铁”电路断开时，铁钉不吸引曲别针；在图乙中，电路接通后，铁钉吸引曲别针。则下列说法不正确的是（　　） A. 干电池对外供电时将化学能转化为电能 B. 铁钉能吸引曲别针是由于它被磁化 C. 两组实验对比，说明电流具有磁效应 D. 电路接通后，导线中的自由电子是从电源的正极流向负极 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源是提供电能的装置，干电池对外供电时将化学能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．能够吸引铁钴镍的物质具有磁性，铁钉能吸引曲别针是由于它被磁化，故B正确，不符合题意； C．“简易电磁铁”电路断开时，铁钉不吸引曲别针；在图乙中，电路接通后，铁钉吸引曲别针，说明电流具有磁效应，故C正确，不符合题意； D．电路接通后，导线中的自由电子是从电源的负极流向正极，与电流方向相反，故D正确，符合题意。 故选D。 7. 关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ） A. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 B. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用 C. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能 D. 磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针决定的，故A错误； B．指南针由于受到地磁场的作用而指南北方向，故B正确； C．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，该过程消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能的过程，故C错误； D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，磁场是真实存在的，故D错误。 故选B。 8. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带，当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表盘上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。图中符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。表明开关与灯泡是并联的，闭合时灯泡短路，所以不亮，为防止此时电源短路，电路中应串联一个保护电阻R。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。下列说法正确的是（ ） A. 将R1、R2串联在电路中工作，R1两端的电压小于R2两端的电压 B. 将R1、R2串联在电路中工作，通过R1的电流小于通过R2的电流 C. 将R1、R2并联在电路中工作，通过R1的电流小于通过R2的电流 D. 将R1、R2并联在电路中工作，R1电功率大于R2的电功率 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将、串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知通过的电流等于的电 流，故B错误； 两电阻丝的材料相同，比更长，更细，所以的电阻比的电阻更大，由于通过的电 流等于的电流，的电阻比的电阻更大，根据可知，两端的电压大于两端的电压， 故A错误； CD．将、并联在电路中工作，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压相等，根据可知，通过的电流小于通过的电流，根据知，电功率小于的电功率，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如表所示为两种家用电器的铭牌，下列说法正确的是（ ） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电饭锅 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率800W A. 两种家用电器正常工作时，电饭锅的工作电流大 B. 1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C. 电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W D. 两种家用电器正常工作时，电热水器比电饭锅消耗电能快 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据，，额定电压都是 220V。电热水器电流 电饭锅电流 显然，电热水器电流更大。故A错误; B．由， ， 只能工作0.5小时。故B错误； C．先求电热水器电阻 接到电路中，实际功率 不是1000W。故C错误; D．电功率表示电流做功（消耗电能）的快慢。 电热水器额定功率大于电饭锅额定功率 ，正常工作时电热水器消耗电能更快。故D正确。 故选D。 11. 如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1的电功率为PA；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3都闭合时，电流表的示数为I3，R1的电功率为PB．下列正确的是（ ） A. I1>I2>I3 B. PA>PB C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】只闭合S1时，R1、R2串联，电流表测干路电流，此时。只闭合S1和S2时，S2将R2短路，只有R1接入电路，此时。S1、S2和S3都闭合时，R2仍被短路，R1与R3并联，电流表测干路电流，此时。所以，且 A.由上述过程可知，，错误； B.只闭合S1时，R1与R2串联，R1两端电压小于电源电压；三个开关都闭合时，R1直接接在电源两端，R1两端电压变大，由电功率公式可知，错误； C.由上式可得C项所给关系式，正确； D.不是通过R3的电流，不能推出该关系式，错误。 故选C。 12. 物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图甲所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知电源两端电压恒为3V，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（ ） 照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15 A. 为定值电阻，为光敏电阻 B. 照度越大，该电路控制开关两端的电压越大 C. 若将定值电阻的阻值变为20kΩ，该日6∶00后照明系统即可工作 D. 该电路中定值电阻阻值越大，该日的照明系统工作的时间越短 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当控制开关两端电压U≥2V时，控制开关会自动启动照明系统，可知光照强度小时，控制开关两端的电压大；根据表格的数据可知，当光照强度小时，光敏电阻的阻值大，根据串联分压规律可知，分得的电压变大，故可推断R1为光敏电阻，R2为定值电阻；光照强度越大，光敏电阻R1的阻值就越小，因此该电路控制开关两端的电压越小，故AB错误； C．如果将定值电阻的阻值变为20kΩ时，控制开关两端电压U=2V，定值电阻的电压为 U'=U总-U=3V-2V=1V 根据串联电压之比等于电阻之比，控制开关两端的电压是定值电阻两端的电压的2倍，则控制开关自动启动时光敏电阻是定值电阻的阻值的2倍，控制开关自动启动时光敏电阻的阻值为40kΩ，根据表格数据可知此时对应的照度为0.4Lx；结合图乙可知，该天系统工作时间段为：0~6∶00、18∶00~24∶00，故C错误； D．当控制开关两端电压U≥2V时，控制开关会自动启动照明系统，控制开关两端电压U=2V，定值电阻的电压为 U'=U总-U=3V-2V=1V 控制开关两端的电压和定值电阻两端的电压之比不变，由串联分压可知，控制开关自动启动时光敏电阻和定值电阻的阻值之比不变，根据题意可知，该电路中的定值电阻的阻值越大，根据串联分压关系知，控制开关自动启动时，光敏电阻的阻值越大，此时对应的光照强度就越小，则可得该天照明系统工作的时间就越短，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（下列各小题符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于如图所示的四个电磁实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验甲：断开开关S，小磁针静止，其指向如图所示，闭合开关S，小磁针发生偏转，实验表明通电导线周围存在磁场 B. 实验乙：断开开关S，导体棒ab静止，闭合开关S，导体棒ab在磁场中运动，实验表明通电导体在磁场中受到力的作用 C. 实验丙：闭合开关S，部分导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转，产生感应电流，这是电动机的工作原理 D. 实验丁：闭合开关S，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 【答案】AB 【解析】 【详解】A．闭合开关S，通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，故A正确； B．闭合开关S，导体在磁场中运动，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是利用这一原理制成的，故B正确； C．实验丙，闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会有感应电流，这是发电机的工作原理，故C错误； D．闭合开关S，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故D错误。 故选AB。 14. 在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示，取质量相同的甲、乙两种液体，实验数据如表格所示。实验结束后，实验小组的同学又使用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水（ρ1>ρ2>ρ水）进行加热，收集数据，绘制成图像，其温度随加热时间变化的规律如图丙所示。（　　） 加热时间min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 A. 实验中通过升高的温度来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少 B. 从表格实验数据可以看出液体乙的吸热能力强 C. 由上图丙可知两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，盐水2吸收的热量更多 D. 结合本实验推理可知，如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变弱 【答案】CD 【解析】 【详解】A．实验使用了转换法，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少，故A不符合题意； B．由表中数据可知，每加热1min，甲的温度变化量为4℃，乙的温度变化量为8℃，甲的温度变化量更小，所以甲的吸热能力强，故B不符合题意； C．由图丙可知，盐水1加热至沸腾所需时间小于盐水2加热至沸腾所需时间，说明两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，盐水2吸收的热量更多，故C符合题意； D．咸水湖随着含盐量逐渐升高，会导致盐水的密度逐渐增大，由图丙可知，加热相同时间，即吸收相同热量时，密度大的盐水温度升高的多，说明密度大的盐水吸热能力较弱，所以如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变弱，故D符合题意。 故选CD。 15. 如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω、1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。灯泡L上标有“2.5V、0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ） A. 电路的最大电功率是1.35W B. 灯泡的最小电功率是0.2W C. 滑动变阻器可接入的最小阻值为5Ω D. 滑动变阻器可接入的最大阻值为12Ω 【答案】AD 【解析】 【详解】由图甲可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。 A．电路允许的最大电流由各元件安全限制决定：灯泡允许的最大电流为额定电流0.3A，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，因此电路最大电流。则电路最大电功率，故A正确； BD．当电压表示数达到量程最大值3V时，此时灯泡电压 由图乙的图像可得，此时电路电流，滑动变阻器最大阻值，小于，故滑动变阻器可接入的最大阻值为12Ω； 灯泡最小电功率，故B错误，D正确； C．电路电流最大为0.3A时，滑动变阻器接入阻值最小，此时灯泡两端电压为额定电压2.5V，滑动变阻器两端电压 滑动变阻器最小阻值，故C错误； 故选AD。 三、实验解答题（共31分） 16. （1）如图甲，电能表的示数为 ___________kW•h。 （2）如图乙，用试电笔辨别火线和零线时，手需要触碰笔尾的金属体，当笔尖插入插座的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是 ___________线（选填“火”或“零”）。 （3）如图丙，电源的右端为 ___________极。（选填“正”或“负”） （4）用图丁所示的装置进行实验，他们将较长的软导线两端与灵敏电流计两接线柱连接。两同学手持导线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动导线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转；当两同学加快摇动导线时，发现灵敏电流计指针偏转的最大角度随之变大，则他们探究的问题是：_________________________________。 【答案】（1）2245.8 （2）火 （3）负 （4）感应电流的大小与导体切割磁感线的速度是否有关 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电能表显示的数字为22458，最后一位是小数位，单位为，其示数为。 【小问2详解】 当笔尖插入插座的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是火线。 【小问3详解】 根据图示可知，小磁针的N极指向左侧，根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管的右端为N极、左端为S极，根据安培定则可知，电流从左侧流入螺线管，所以电源的左端为正极、右端为负极。 【小问4详解】 两同学手持导线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动导线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，说明产生了感应电流；当两同学加快摇动导线时，发现灵敏电流计指针偏转的最大角度随之变大，这说明产生的感应电流变大。则探究的问题是：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度是否有关。 17. 小明设计如图甲所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入下表中待研究电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻影响（电阻丝用电阻符号表示）： 序号 材料 长度 横截面积 1 锰铜合金丝 L S 2 镍铬合金丝 L S 3 镍铬合金丝 L 2S 4 镍铬合金丝 2L S （1）小明选择序号为 ___________的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。 （2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第1次的示数大于第2次的示数，说明第 ___________（选“1”或“2”）次接入的电阻丝阻值较小。 （3）小明家对老房子的输电线路进行改造，将原来细的输电线换粗是 ___________（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻，为了验证该结论，应该选用导体 ___________（选填序号）进行实验。 （4）小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图，来探究导体电阻大小与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。他只要通过比较 ___________就可以判断R1、R2的阻值大小。 【答案】（1）2、4 （2）1 （3） ①. 减小 ②. 2、3 （4）电压表示数 【解析】 【小问1详解】 要探究电阻与导体长度的关系，就要选取两根材料和横截面积都相同、长度不同的导线进行实验，由此可以确定应该选取导线2、4。 【小问2详解】 这里用到了转换的方法，利用电流表的示数来反映电路中电阻的大小。由于第1次电流表的示数较大，说明此时的电路对电流的阻碍作用较小，即电阻较小。 【小问3详解】 小明家对老房子的输电线路进行改造，将原来细的输电线换粗，是在输电线材料和长度不变的情况下增大了输电线的横截面积，减小了输电线的电阻，为了验证该结论，应该选用材料和长度相同而横截面积不同的导体2、3进行实验。 【小问4详解】 电压表分别测量的是导体R1和R2两端的电压，由于R1和R2串联，所以通过它们的电流相等，根据公式可知，导体的电阻越大，导体中两端的电压就越大，因此可以利用电压表的示数的大小来比较导体电阻的大小，这也是一种转换的方法。 18. 小丽做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图所示的实验电路，同组的小英发现小丽连接的电路中有一根导线连接错误。 （1）请你在错接的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接线。 （2）在正确接线后闭合开关，进行了探究实验。在实验过程中，多次改变滑动变阻器滑片的位置，从而改变 ___________，用电压表测量电阻两端的电压U，用电流表测量通过电阻的电流I，并记录。 （3）在小丽某次移动滑动变阻器的滑片后，观察到电压表的示数如图乙所示，为了使电压表的示数再变大些，她应将滑动变阻器的滑片向 ___________端移动。（选填“A”或“B”） 【答案】（1） （2）电阻两端的电压 （3）A 【解析】 【小问1详解】 在“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验中，电流表、定值电阻和滑动变阻器应串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，而图中电流表和电压表串联后并联在电阻两端，这是错误的，把定值电阻右接线柱与电流表“0.6”接线柱的连线改接到电流表负接线柱。 【小问2详解】 在本实验中应控制电阻的阻值不变，通过多次改变滑动变阻器滑片的位置，从而改变电阻两端的电压，用电压表测量电阻两端的电压U，用电流表测量通过电阻的电流I，并记录； 【小问3详解】 为了使电压表的示数再变大些，根据串联分压原理可知应减小滑动变阻器接入电路的电阻大小，结合电路图可知应将滑片向A端移动。 19. 如图甲所示，是创新小组的同学们“探究电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“40Ω，1A”，定值电阻R0有6个（阻值分别为5Ω、10Ω、12Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。 （1）请将实验步骤补充完整： ①将电压表和电流表调零，断开开关S，按图甲所示的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处； ②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U，同时读出电流表的示数I，断开开关S，将定值电阻R0的阻值和电流表的示数记录在表格中； ③断开开关S，___________，读出电流表的示数I，断开开关S，将实验数据记录在表格中； ④仿照步骤③再做4次实验。 （2）上述步骤中，依次将5Ω、10Ω、12Ω、15Ω和20Ω的定值电阻R0接入电路进行实验。根据测量数据作出了电流表示数I与定值电阻R0的关系图像，如图乙所示。则可知实验步骤②中的U= ___________V； （3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U。在电源电压不变的情况下，同学们想只通过提高定值电阻两端电压U的方式使所有的定值电阻都能完成实验，则U的值至少应该提高到 ___________V；（结果保留1位小数） （4）请画出实验数据记录表格。 【答案】（1）更换定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数保持不变 （2）2 （3）2.3 （4） 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 电流I/A 【解析】 【小问1详解】 “探究电流与电阻的关系”实验需要保持电压表示数不变进行多次实验，寻找普遍规律，故需更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数保持不变，读出电流表的示数I，并把R、I的数值记录在表格中。 【小问2详解】 根据图乙所示的图像可知，a、b两端的电压为： 【小问3详解】 根据串联电路电压的规律和分压原理：，当电源电压U、定值电阻的电压一定时，变阻器的电阻随定值电阻的增大而增大， 当电阻为时，所需滑动变阻器的阻值最大为：，带入上式中可求得，则的值至少应该提高到。 【小问4详解】 根据实验测量的项目，设计数据记录表格，表格见答案。 20. 小明想探究电流通过导体产生热量的影响因素。他连接了如图所示的电路，并利用停表记录时间进行实验，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相等且初温均等于室温t0的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等且不变的电阻丝R1和R2。 （1）小明将滑动变阻器的滑片调至适当位置后，闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数，通电时间为2min时，停止计时，分别记录此时温度计A和B的示数t1和t2，断开开关。小明通过以上操作，探究的是电流通过导体产生的热量与__________是否有关； （2）小明想利用该电路继续探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，小明在刚才操作的基础上，继续进行的实验步骤如下： ①温度计A的示数降至t0后，小明将滑动变阻器的滑片向左调至适当位置，闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数，通电时间为__________时，停止计时，记录此时温度计A的示数t3，断开开关； ②仿照步骤①再做一次实验，记录电流表的示数和温度计A的示数t4； ③小明通过计算发现，可得出的实验结论是__________。 【答案】 ①. 导体的电阻 ②. 2 ③. 当导体的电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多 【解析】 【详解】（1）[1]图中是串联电路，通过电阻丝R1和R2的电流相同，只改变导体的电阻。所以探究的是电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关。 （2）①[2]控制变量，保持电阻相同，通电时间相等，只改变电流。所以通电时间为2min。 ③[3]将滑动变阻器的滑片向左调，滑动变阻器接入电路的电阻变小，通过电路的电流逐渐变大，即当导体的电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 21. 为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω、1A”的R1和“20Ω、1A”的R2。 （1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 ___________；（选填“R1”或“R2”） （2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮） （3）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ___________；（选填字母） A. 电流表断路 B. 小灯泡短路 C. 小灯泡灯丝断了 D. 滑动变阻器短路 （4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 ___________移（选填“A”或“B”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ___________W； （5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是 ___________； （6）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关S1接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，记录电压表示数U2.则小灯泡额定功率P额= ___________（用字母R0、U1、U2表示）。 【答案】（1）R2 （2） （3）C （4） ①. B ②. 0.65 （5）灯丝的电阻随温度升高而增大 （6） 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光时，电路电流约为  电源电压6V，滑动变阻器需要分压 则滑动变阻器需要接入的电阻约为 ，因此选。 【小问2详解】 要求滑片向右移动时灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电阻随滑片右移减小，因此将滑动变阻器的右下B接线柱连接到开关的右接线柱。据此作图。 【小问3详解】 电流表无示数说明电路断路，电压表有明显偏转说明电压表可连通电源，因此故障为小灯泡断路。故选C。 【小问4详解】 电压表示数2V，小于灯泡额定电压2.5V，因此需要增大灯泡电压。根据串联分压知识可知，需要减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片向B端移动。 电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.26A，因此小灯泡额定功率 【小问5详解】 小灯泡两端电压与电流的比值等于灯丝电阻，灯泡亮度不同时灯丝温度不同，温度越高电阻越大，因此不同亮度下比值不一样。 【小问6详解】 S1​接b时，电压表示数​为小灯泡的额定电压；滑片不动，​接a时，电压表测灯泡和​的总电压​，因此​两端电压为 串联电路电流相等，因此小灯泡额定电流等于通过R0的电流，即 额定功率 22. 小东想要探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”，现有如下实验器材：符合要求的两端电压恒定的电源一个，已调零的电流表和电压表各一只，滑动变阻器一个，电阻箱（）和开关各一个，导线若干。 （1）画出实验电路图； （2）画出实验数据记录表格。 【答案】（1） （2） 电流I/A 电阻R/Ω 电压U/V 电功率P/W 【解析】 【小问1详解】 根据设计实验电路，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电流。用变阻器保持电路中电流不变。 【小问2详解】 利用公式分别计算出电阻消耗的电功率，并分别记录在实验数据记录表中。实验数据记录表如下： 电流I/A 电阻R/Ω 电压U/V 电功率P/W 23. 将两只规格不同的小灯泡和并联接在电源两端，闭合开关后，两只小灯泡均正常发光，且灯更亮。若将和串联接入电路，调节电源电压使灯正常发光。请分析并判断和哪个更亮。已知通过小灯泡的电流减小时，灯泡变暗，灯丝电阻变小。 【答案】见解析 【解析】 【详解】当两只规格不同的小灯泡L1和 L2并联接在电源两端，闭合开关后，两只小灯泡均正常发光，且灯 L1比灯L2更亮，根据并联电路的特点可得，此时两灯泡的两端电压相等，L1的额定功率大；根据可知，L1的电阻小于L2的电阻。若将这两只小灯泡串联接在一个合适的电源两端，两灯串联，通过的电流相等，根据可知，L1的实际功率小于L2的实际功率，由于灯泡的亮暗程度由实际功率来决定，所以这两只小灯泡串联时灯 L1比灯 L2更暗。 四、科技阅读题（共3分） 24. 废弃盐矿变身“充电宝”。 2024年4月9日，世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站湖北应城压气储能电站示范工程一次并网成功，创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库，打造一个超级“充电宝”，单机功率可达3×105kW，储能容量最大可达，其中约70%的能量可以有效利用。 应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气，将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来，驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴，不仅密闭性好，稳定性还高，是储存高压空气的理想场所，兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式，利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站，将显著降低原材料、用地等方面的成本。 目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气，这个过程叫做“补燃”，不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。 在碳达峰碳中和背景下，新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术，将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。 请根据上述阅读材料，回答下列问题： （1）应城压气储能电站利用______技术，具有全绿色、高效率、低成本等优势； （2）若应城压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用5度电计算，以它现有的转换效率供电，可满足______个家庭一天所使用的电能； A.2.1×105 B.3×105 C.4.2×104 D.6×104 （3）请你写出该超级“充电宝”在储能的过程中所涉及的能量转化过程______。 【答案】 ①. “非补燃” ②. A ③. 由短文内容可知：“压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气，将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来，驱动膨胀机带动发电机发电”。电能驱动电动机的过程中，电能转化为机械能；压缩空气的过程中，机械能转化为内能。 【解析】 【详解】（1）[1]由短文内容可知：应城压气储能电站利用“非补燃”技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。 （2）[2]由短文可知，应城压气储能电站储能容量最大可达，其中约70%的能量可以有效利用。即可以被有效利用的能量为 按每个家庭平均每天用5度电计算，则以它现有的转换效率供电，可满足的家庭个数为 故选A。 （3）[3]略。 五、计算题（共6分） 25. 如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为25Ω，电源两端电压为2.5V并保持不变，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）开关S1和S2均闭合后，电流表的示数。 【答案】（1）0.75W；（2）0.4A 【解析】 【详解】解：（1）小灯泡的额定功率 （2）开关S1和S2均闭合后，通过小灯泡的电流为0.3A，通过电阻R的电流 电流表的示数 答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W； （2）开关S1和S2均闭合后，电流表的示数为0.4A。 26. 图甲为小东家使用的某品牌电火锅，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＜R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作，该电火锅铭牌的部分参数如下表所示。 ××牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W （1）求电火锅在高温挡工作6min所消耗的电能； （2）电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？ （3）若家庭电路的电压是220V，某插座的额定电流是5A，用该插座仅给该电火锅供电，在安全用电的前提下，为了使加热更快，应选择哪个挡位？请说明理由。 （4）求R1的阻值。 【答案】（1）5.4×105J （2）S1断开，S2闭合 （3）应选择中温挡，插座最大承载功率1100W，高温挡1500W过载，中温挡1000W安全且加热速度更快 （4）48.4Ω 【解析】 【小问1详解】 高温挡工作时间 消耗的电能 【小问2详解】 根据可知，电压不变时，电路总电阻越大，功率越小。低温挡功率最小，因此总电阻最大。已知，当断开，闭合时，只有阻值较大的接入电路，总电阻最大，功率最小，因此低温挡的开关状态为断开，闭合。 【小问3详解】 根据可得插座允许的最大功率 电火锅高温挡额定功率，超出插座允许的最大功率，不符合安全要求；中温挡额定功率，符合安全要求。在安全前提下，功率越大加热越快，因此应选择中温挡。 【小问4详解】 当闭合，断开时，只有接入电路，因，此时电路功率为中温挡功率。则的阻值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年北京市广渠门中学九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单项选择题（下列各小题只有一个选项符合题意。共24分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 通常情况下，陶瓷杯、钢尺和橡皮都属于绝缘体 B. 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特 C. 手机正常工作时，它的电功率大约为1000W D. 电热水器和台式电风扇都是利用电流热效应工作的 2. 下列做法中符合安全用电要求的是（ ） A. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯 B. 为了防止触电，必须把用电器的开关装在零线上 C. 在家庭电路中安装空气开关或保险丝 D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 3. 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法不正确的是（ ） A. 水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的 B. 橡胶塞冲出试管过程的能量转化特点与热机压缩冲程相同 C. 酒精灯加热试管内水的过程，燃料的化学能最终转化为水的内能 D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的 4. 下列说法中正确的是（ ） A. 尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 B. 冷水中的墨水比热水中的墨水扩散得慢，表明扩散快慢跟温度有关 C. 用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 D. 酒精灯中的酒精用掉一半后，比热容和热值都减小 5. 物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中，李老师将塑料丝绳剪成细丝制成“章鱼”，用毛皮分别摩擦“章鱼”和PVC管后，将“章鱼”抛向空中，在其下方用PVC管靠近“章鱼”，“章鱼”在空中飞翔不会落下，如图所示。关于该实验下列说法正确的是（ ） A. 毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷 B. 毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引 C. 摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷 D. “章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理相同 6. 在图甲中，“简易电磁铁”电路断开时，铁钉不吸引曲别针；在图乙中，电路接通后，铁钉吸引曲别针。则下列说法不正确的是（　　） A. 干电池对外供电时将化学能转化为电能 B. 铁钉能吸引曲别针是由于它被磁化 C. 两组实验对比，说明电流具有磁效应 D. 电路接通后，导线中的自由电子是从电源的正极流向负极 7. 关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ） A. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 B. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用 C. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能 D. 磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 8. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带，当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表盘上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。图中符合上述要求的电路是（　　） A. B. C. D. 9. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。下列说法正确的是（ ） A. 将R1、R2串联在电路中工作，R1两端的电压小于R2两端的电压 B. 将R1、R2串联在电路中工作，通过R1的电流小于通过R2的电流 C. 将R1、R2并联在电路中工作，通过R1的电流小于通过R2的电流 D. 将R1、R2并联在电路中工作，R1电功率大于R2的电功率 10. 如表所示为两种家用电器的铭牌，下列说法正确的是（ ） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电饭锅 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率800W A. 两种家用电器正常工作时，电饭锅的工作电流大 B. 1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C. 电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W D. 两种家用电器正常工作时，电热水器比电饭锅消耗电能快 11. 如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1的电功率为PA；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3都闭合时，电流表的示数为I3，R1的电功率为PB．下列正确的是（ ） A. I1>I2>I3 B. PA>PB C. D. 12. 物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图甲所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知电源两端电压恒为3V，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（ ） 照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15 A. 为定值电阻，为光敏电阻 B. 照度越大，该电路控制开关两端的电压越大 C. 若将定值电阻的阻值变为20kΩ，该日6∶00后照明系统即可工作 D. 该电路中定值电阻阻值越大，该日的照明系统工作的时间越短 二、多项选择题（下列各小题符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于如图所示的四个电磁实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验甲：断开开关S，小磁针静止，其指向如图所示，闭合开关S，小磁针发生偏转，实验表明通电导线周围存在磁场 B. 实验乙：断开开关S，导体棒ab静止，闭合开关S，导体棒ab在磁场中运动，实验表明通电导体在磁场中受到力的作用 C. 实验丙：闭合开关S，部分导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转，产生感应电流，这是电动机的工作原理 D. 实验丁：闭合开关S，甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同，实验表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 14. 在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示，取质量相同的甲、乙两种液体，实验数据如表格所示。实验结束后，实验小组的同学又使用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水（ρ1>ρ2>ρ水）进行加热，收集数据，绘制成图像，其温度随加热时间变化的规律如图丙所示。（　　） 加热时间min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 A. 实验中通过升高的温度来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少 B. 从表格实验数据可以看出液体乙的吸热能力强 C. 由上图丙可知两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，盐水2吸收的热量更多 D. 结合本实验推理可知，如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变弱 15. 如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω、1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。灯泡L上标有“2.5V、0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ） A. 电路的最大电功率是1.35W B. 灯泡的最小电功率是0.2W C. 滑动变阻器可接入的最小阻值为5Ω D. 滑动变阻器可接入的最大阻值为12Ω 三、实验解答题（共31分） 16. （1）如图甲，电能表的示数为 ___________kW•h。 （2）如图乙，用试电笔辨别火线和零线时，手需要触碰笔尾的金属体，当笔尖插入插座的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是 ___________线（选填“火”或“零”）。 （3）如图丙，电源的右端为 ___________极。（选填“正”或“负”） （4）用图丁所示的装置进行实验，他们将较长的软导线两端与灵敏电流计两接线柱连接。两同学手持导线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动导线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转；当两同学加快摇动导线时，发现灵敏电流计指针偏转的最大角度随之变大，则他们探究的问题是：_________________________________。 17. 小明设计如图甲所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入下表中待研究电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻影响（电阻丝用电阻符号表示）： 序号 材料 长度 横截面积 1 锰铜合金丝 L S 2 镍铬合金丝 L S 3 镍铬合金丝 L 2S 4 镍铬合金丝 2L S （1）小明选择序号为 ___________的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。 （2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第1次的示数大于第2次的示数，说明第 ___________（选“1”或“2”）次接入的电阻丝阻值较小。 （3）小明家对老房子的输电线路进行改造，将原来细的输电线换粗是 ___________（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻，为了验证该结论，应该选用导体 ___________（选填序号）进行实验。 （4）小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图，来探究导体电阻大小与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。他只要通过比较 ___________就可以判断R1、R2的阻值大小。 18. 小丽做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图所示的实验电路，同组的小英发现小丽连接的电路中有一根导线连接错误。 （1）请你在错接的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接线。 （2）在正确接线后闭合开关，进行了探究实验。在实验过程中，多次改变滑动变阻器滑片的位置，从而改变 ___________，用电压表测量电阻两端的电压U，用电流表测量通过电阻的电流I，并记录。 （3）在小丽某次移动滑动变阻器的滑片后，观察到电压表的示数如图乙所示，为了使电压表的示数再变大些，她应将滑动变阻器的滑片向 ___________端移动。（选填“A”或“B”） 19. 如图甲所示，是创新小组的同学们“探究电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“40Ω，1A”，定值电阻R0有6个（阻值分别为5Ω、10Ω、12Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。 （1）请将实验步骤补充完整： ①将电压表和电流表调零，断开开关S，按图甲所示的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处； ②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U，同时读出电流表的示数I，断开开关S，将定值电阻R0的阻值和电流表的示数记录在表格中； ③断开开关S，___________，读出电流表的示数I，断开开关S，将实验数据记录在表格中； ④仿照步骤③再做4次实验。 （2）上述步骤中，依次将5Ω、10Ω、12Ω、15Ω和20Ω的定值电阻R0接入电路进行实验。根据测量数据作出了电流表示数I与定值电阻R0的关系图像，如图乙所示。则可知实验步骤②中的U= ___________V； （3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U。在电源电压不变的情况下，同学们想只通过提高定值电阻两端电压U的方式使所有的定值电阻都能完成实验，则U的值至少应该提高到 ___________V；（结果保留1位小数） （4）请画出实验数据记录表格。 20. 小明想探究电流通过导体产生热量的影响因素。他连接了如图所示的电路，并利用停表记录时间进行实验，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相等且初温均等于室温t0的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等且不变的电阻丝R1和R2。 （1）小明将滑动变阻器的滑片调至适当位置后，闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数，通电时间为2min时，停止计时，分别记录此时温度计A和B的示数t1和t2，断开开关。小明通过以上操作，探究的是电流通过导体产生的热量与__________是否有关； （2）小明想利用该电路继续探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，小明在刚才操作的基础上，继续进行的实验步骤如下： ①温度计A的示数降至t0后，小明将滑动变阻器的滑片向左调至适当位置，闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数，通电时间为__________时，停止计时，记录此时温度计A的示数t3，断开开关； ②仿照步骤①再做一次实验，记录电流表的示数和温度计A的示数t4； ③小明通过计算发现，可得出的实验结论是__________。 21. 为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω、1A”的R1和“20Ω、1A”的R2。 （1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 ___________；（选填“R1”或“R2”） （2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮） （3）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ___________；（选填字母） A. 电流表断路 B. 小灯泡短路 C. 小灯泡灯丝断了 D. 滑动变阻器短路 （4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 ___________移（选填“A”或“B”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ___________W； （5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是 ___________； （6）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关S1接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，记录电压表示数U2.则小灯泡额定功率P额= ___________（用字母R0、U1、U2表示）。 22. 小东想要探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”，现有如下实验器材：符合要求的两端电压恒定的电源一个，已调零的电流表和电压表各一只，滑动变阻器一个，电阻箱（）和开关各一个，导线若干。 （1）画出实验电路图； （2）画出实验数据记录表格。 23. 将两只规格不同的小灯泡和并联接在电源两端，闭合开关后，两只小灯泡均正常发光，且灯更亮。若将和串联接入电路，调节电源电压使灯正常发光。请分析并判断和哪个更亮。已知通过小灯泡的电流减小时，灯泡变暗，灯丝电阻变小。 四、科技阅读题（共3分） 24. 废弃盐矿变身“充电宝”。 2024年4月9日，世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站湖北应城压气储能电站示范工程一次并网成功，创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库，打造一个超级“充电宝”，单机功率可达3×105kW，储能容量最大可达，其中约70%的能量可以有效利用。 应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气，将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来，驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴，不仅密闭性好，稳定性还高，是储存高压空气的理想场所，兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式，利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站，将显著降低原材料、用地等方面的成本。 目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气，这个过程叫做“补燃”，不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。 在碳达峰碳中和背景下，新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术，将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。 请根据上述阅读材料，回答下列问题： （1）应城压气储能电站利用______技术，具有全绿色、高效率、低成本等优势； （2）若应城压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用5度电计算，以它现有的转换效率供电，可满足______个家庭一天所使用的电能； A.2.1×105 B.3×105 C.4.2×104 D.6×104 （3）请你写出该超级“充电宝”在储能的过程中所涉及的能量转化过程______。 五、计算题（共6分） 25. 如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为25Ω，电源两端电压为2.5V并保持不变，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）开关S1和S2均闭合后，电流表的示数。 26. 图甲为小东家使用的某品牌电火锅，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＜R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作，该电火锅铭牌的部分参数如下表所示。 ××牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W （1）求电火锅在高温挡工作6min所消耗的电能； （2）电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？ （3）若家庭电路的电压是220V，某插座的额定电流是5A，用该插座仅给该电火锅供电，在安全用电的前提下，为了使加热更快，应选择哪个挡位？请说明理由。 （4）求R1的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $