精品解析：陕西省咸阳市秦都区咸阳启迪中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024-2025学年第一学期第四次学科素养测试 九年级物理试题 一、选择题（10小题，每题2分，共20分） 1. 下列数据最符合实际的是（ ） A. 家用电冰箱的电流约为20A B. 一节新干电池的电压为1.5V C. 家用吹风机的最大功率约为50W D. 我国的家庭电路电压为36V 【答案】B 【解析】 【详解】A．家用电冰箱的功率约200W，电流约为 故A不符合题意； B．不同的电源提供不同的电压，一节新干电池的电压为1.5V，故B符合题意； C．用电器在正常使用时其电功率一般不同，家用吹风机的最大功率约为500W，故C不符合题意； D．不同的电源提供不同的电压，人体的安全电压为不高于36V，我国的家庭电路电压为220V，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A. 用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 B. 用电器的消耗电能越多，电流做的功一定越多 C. 用电器工作时的电功率越大，电流做功不一定越快 D. 电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电功率公式 ，可知电功率大小取决于电能和时间两个因素。消耗的电能越多，但时间未知时，电功率不一定越大，故A错误； B．电流做的功等于用电器消耗的电能，消耗的电能越多，电流做的功一定越多，故B正确； C．电功率是描述电流做功快慢的物理量，电功率越大，电流做功越快，故C错误； D．电流做功是将电能转化为其他形式的能的过程，不是将其他形式的能转化为电能，故D错误。 故选B。 3. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间 C. 空气开关跳闸，一定是电路发生了短路 D. 使用测电笔时，必须用手直接接触笔尾金属体 【答案】D 【解析】 【详解】A．电能表是测量消耗电能多少的仪表，单位是千瓦时，而非测量电功率的仪表，故A错误； B．控制电灯的开关应接在火线与电灯之间，断开开关时电灯脱离火线，防止触电。若接零线，断开后灯仍与火线相连，存在安全隐患，故B错误； C．空气开关跳闸，可能是电路发生了短路或电路中总功率过大，故C错误； D．使用测电笔时，必须用手直接接触笔尾金属体，才能形成回路，使测电笔的氖管发光，但不能接触笔尖金属体，故D正确。 故选D。 4. 图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷”的实验展台。闪电发生时，电子从云层移动到避雷针，建筑物不会受到任何影响，图乙为上述情景的示意图。关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 云层放电时，云层失去了电子，带负电 B. 云层放电时，创造了电荷 C. 云层放电时，与避雷针和大地相连的金属线中电流方向是从大地指向避雷针 D. 制作避雷针的材料为绝缘体 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子带负电，云层放电时，云层失去的是电子，云层带上正电，故A错误； B．当云层放电过程中，是自由电子发生转移，并不是创造了电荷，故B错误； C．由图乙知，当闪电发生时，电子从云层、避雷针到大地，形成的电流方向与自由电子定向移动的方向相反，由此可知金属线中的电流方向是从避雷针指向云层，即大地指向避雷针，故C正确； D．容易导电的物体叫导体，避雷针应该采用容易导电材料即导体来制作，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的家庭电路中，闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测A点发光，B点也发光；用测电笔检测插座的两个孔，发现氖管左右两孔发光。发生这一现象的原因可能是（　　） A. 灯泡短路 B. 灯泡灯丝断了 C. 进户零线断路 D. 进户火线断路 【答案】C 【解析】 【详解】A．如果灯泡短路，闭合开关后，会造成火线和零线直接相连，导致电路短路，空气开关会跳闸或保险丝会熔断，用测电笔检测A点、B点都不发光，故A不符合题意； B．如果灯泡灯丝断了，电路断开，灯泡不亮，测电笔检测A点时，A点与火线相连，氖管会发光。但B点通过灯座与零线相连，测电笔检测B点时，氖管不会发光。这与题中“B点也发光”的现象不符，故B不符合题意； C．如果进户零线断路，电路断开，灯泡不亮，闭合开关后，火线通过开关、灯丝与电路中的零线部分（包括B点和插座的零线孔）相连，由于进户零线断了，这部分零线不再接地，因此，用测电笔检测A点、B点以及插座的两个孔，都会与火线形成回路，导致氖管发光，与题中描述的所有现象都相符，故C符合题意； D．如果进户火线断路，整个电路都没有电，用测电笔检测任何一点，氖管都不会发光。这与题中的现象不符，故D不符合题意。 故选C。 6. 启迪“艺术节”想搭建15块超高清LED大屏幕分布于观众席后区上方，每块屏幕可以呈现不同画面。关于LED屏涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 15块LED屏幕是串联的 B. LED屏幕工作时，是将电能主要转化为机械能 C. LED屏是用超导材料制成 D. 当其中某一个屏幕出现断路时，电路中的总电流会变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．15块LED屏幕可以呈现不同画面，且为了保证其中一块损坏时不影响其他屏幕正常工作，它们之间应是并联关系，而不是串联，故A错误； B．LED是发光二极管的简称，工作时主要将电能转化为光能，同时也会产生热量，即一部分电能转化为内能，故B错误； C．LED的核心是发光二极管，它是由半导体材料制成的，而不是超导材料，故C错误； D．15块LED屏幕是并联的，当其中某一个屏幕出现断路时，相当于减少了一条支路，总电阻变大。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，总电阻增大，所以电路中的总电流会变小，故D正确。 故选D。 7. 甲、乙两只白炽灯分别标有“”和“”字样，下列说法正确的是（　　） A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B. 若灯丝长度相同，则甲灯的灯丝比乙灯粗 C. 两灯串联在电路中，甲灯比乙灯亮 D. 两灯并联在电路中，甲灯比乙灯亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电能公式 ，消耗的电能取决于功率和时间，但由于不知道两灯的发光时间，无法比较两灯消耗的电能多少，故A错误； B．由电功率公式  和两灯的规格可知，甲、乙电阻的大小关系为。导体的电阻与材料、长度、横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小。因为两灯灯丝材料相同、长度相同，且，所以甲灯灯丝的横截面积比乙灯小，即甲灯的灯丝比乙灯细，故B错误； C．两灯串联在220V电路中，电流相同，根据 ，因为，此时甲的实际功率大于乙的实际功率，灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯比乙灯亮，故C正确； D．两灯并联在110V电路中，电压相同，根据  ，因为，此时乙的实际功率大于甲的实际功率，灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以乙灯比甲灯亮，故D错误。 故选C。 8. 如图所示是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在最上端，挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内（ ） A. 所挂物体越重，连入电路的电阻越小 B. 所挂物体越重，电流表示数越大，电压表示数越大 C. 所挂物体越重，电路中总功率越大 D. 所挂物体越重，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图分析可知，所挂物体越重，弹簧伸长越长，滑片P向下移动，滑动变阻器R2连入电路的电阻丝长度变长，因此连入电路的电阻R2的阻值变大，故A错误； B．由电路图分析可知，R1与R2​串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2​两端的电压。所挂物体越重，R2​接入电路的电阻越大，电路的总电阻​越大，电源电压恒定，根据欧姆定律，可知电路中的电流越小，即电流表示数越小；根据串联分压与电阻的关系，可知R2两端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．根据电功率公式，电源电压恒定，所挂物体越重，电路中的电流减小，则电路的总功率减小，故C错误； D．由电路图分析可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。根据串联电路的电压特点知，滑动变阻器两端的电压变化量等于两端的电压变化量，设物体重力改变前后的电路中的电流分别为I1与I2，则 那么 所以 所以电压表示数变化量与电流表示数变化量之比不变，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表、示数之比为。下列说法正确的是（　　） A. 通过、的电流之比 B. 、两端的电压之比 C. 相同时间，与整个电路消耗电能之比 D. 与整个电路的电功率之比 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，电阻R1和R2串联，即通过R1和R2的电流相同，即；电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源电压。 因为电压表V1、V2示数之比为3:4，即电阻R2和电源两端电压之比为。 根据串联电路电压规律，可得R1两端的电压为 所以电阻R1和R2两端电压之比为 故AB错误； C．相同时间内，R1消耗的电能为，整个电路消耗的电能为，所以R1与整个电路消耗电能之比为 故C错误； D．R2消耗的电功率为，整个电路的电功率为，所以R2与整个电路的电功率之比为 故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　） ①电源电压为； ②定值电阻R的阻值为； ③滑动变阻器的最大阻值为； ④滑片p在a端时，通电电阻R产生的热量为。 A. 只有①②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流。 当滑片P从b端移到a端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，定值电阻R两端的电压增大。因此，图乙中(1.5V，0.3A)的点对应滑片在b端时的情况，(4.5V，0.9A)的点对应滑片在a端时的情况。 ①当滑片P在a端时，只有定值电阻R接入电路，此时电压表测量的是电源电压。由图乙可知，此时电压表示数为4.5V，即电源电压为4.5V； ②当滑片P在a端时，电路中的电流为0.9A，定值电阻R两端的电压为4.5V。根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值为 ③当滑片P在b端时，滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流为0.3A，电路的总电阻为 根据串联电路电阻特点可知，滑动变阻器的最大阻值为 ④当滑片P在a端时，定值电阻R两端的电压为4.5V，通过的电流为0.9A。 通电时间1min，定值电阻R产生的热量为 综上所述，正确的说法是①②③。 故选A。 二、填空与作图题（7小题，每空1分，每图2分，共15分） 11. 生活中蕴含着许多物理知识。 （1）电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体具有__________的性质； （2）有一款可以通过无线充电器实现充电的手机，若开启无线反向充电后手机可以作为__________（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机进行无线充电。 【答案】（1）吸引轻小物体 （2）电源 【解析】 【小问1详解】 塑料尺在头发上摩擦后带电，成为带电体。带电体靠近屏幕时，灰尘被吸引，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。 【小问2详解】 手机开启无线反向充电功能时，它向另一部手机输出电能，提供能量，因此充当电源的角色。 12. 某灯泡正常工作时电压为，电阻为，现有一个电源，若将灯泡连入电路，使其正常发光，应__________联一个__________的电阻。 【答案】 ①. 串 ②. 3 【解析】 【详解】由题可知，，为使灯泡正常发光，应串联电阻分压，当灯泡正常发光时，其两端电压，电阻两端电压 电阻电流 R阻值为 13. 蒸蛋器是采用通电发热盘对水加热利用盘内产生的水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图甲所示鸡蛋蒸熟过程中鸡蛋温度升高，内能增加，是通过__________方式实现的。家中电能表如图乙，此时电能表的示数是__________。在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为，指示灯闪烁了64次，则此蒸蛋器的实际功率为__________W。 【答案】 ①. 热传递 ②. 2015.5 ③. 200 【解析】 【详解】[1]蒸蛋器通过电发热盘加热水，水蒸气将热量传递给鸡蛋，鸡蛋温度升高、内能增加，这是通过热传递的方式实现的。 [2]电能表的示数最后一位是小数位，所以电能表的示数为。 [3]电能表参数 “” 表示每消耗电能，指示灯闪烁3200 次。 闪烁64次消耗的电能 工作时间 则此蒸蛋器的实际功率为 14. 如图甲是小灯泡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，通过小灯泡的电流为0.5A，则此时小灯泡的电阻为_________；再闭合开关，电流表示数变化了__________A。 【答案】 ①. 4 ②. 0.2 【解析】 【详解】只闭合开关S，电路中只有灯泡，由图甲可知，当灯泡两端电压为2V时，经过灯泡的电流为0.5A，则此时灯泡的阻值 [2]再闭合开关，由图乙可知，电路为并联电路，电流表测量干路电流，并联电路各支路互不影响，所以灯泡所在支路的电流不变，电流表增大的原因是多了一个支路。并联电路各支路两端电压相等，所以定值电阻两端电压为2V；由图甲可知，此时经过定值电阻所在支路的电流为0.2A，所以电流表示数变化了0.2A。 15. 某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时的功率为，电池充满电储存的电能为_____焦。该手机在充满电压正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是_____min。 【答案】 ①. ②. 240 【解析】 【详解】[1]根据安时容量可计算出电池充满电储存的电能为 [2]手机正常工作消耗的电能为 则该手机已经使用的时间是 16. 用笔画线代替导线在下图中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路。 【答案】 【解析】 【详解】灯泡的连接：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示： 17. 如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。 【答案】 【解析】 【详解】当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由欧姆定律可知电源电压一定时，电路的总电阻应变大，电位器接入电路中的电阻变大，将B和C两接线柱接入电路后，滑片向A端旋转时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，如图所示： 四、实验探究题（4小题，每空1分，每图1分，共25分） 18. 小云同学在做“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。 （1）该实验是通过观察________来比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）图__________装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，其结论是_____。 （3）用图乙装置探究电热与__________的关系，右边容器中电阻丝阻值应为__________。 【答案】（1）U形管两侧液面的高度差 （2） ①. 甲 ②. 在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 （3） ①. 电流 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 电流通过导体产生的热量会使容器内空气受热膨胀，导致U形管液面高度差变化。因此通过观察U形管中液面的高度差来比较热量多少。 【小问2详解】 图甲中，两个电阻（5Ω、10Ω）串联，电流和通电时间相同，只有电阻不同，因此甲装置可探究热量与电阻的关系。 通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。 【小问3详解】 乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，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，电阻和通电时间相同，只有电流不同，因此探究的是热量与电流的关系。图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于5Ω。 19. 小红利用图所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为。 （1）连接电路时，开关应该处于__________状态； （2）闭合开关，电压表电流表都有示数，且电压表的示数远小于，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表电流表示数都不变，则电路出现的故障可能是____。排除故障后，闭合开关前，滑片应该位于__________端（选填“A”或“B”）； （3）在上述实验中，某同学在读取完电流表示数后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，直接拆下阻值为的电阻，改换成阻值为的电阻，在读取电流表示数之前，他应进行的操作是：向__________移动滑片（选填“A”或“B”），使电压表示数为__________V。与电阻接入电路时相比此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：_____； （5）为了保证利用给出的五个电阻完成实验，滑动变阻器的阻值至少为__________。 【答案】（1）断开 （2） ①. 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中 ②. A （3） ①. A ②. 2.5 ③. 不变 （4）当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （5）35 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态。 【小问2详解】 由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，闭合开关，电压表电流表都有示数，说明电路为通路，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表电流表示数都不变，说明变阻器没有起到变阻的作用；根据电压表的示数远小于电源电压6V，说明此时电路中的电流较小，滑动变阻器接在电路中的电阻较大，所以电路出现的故障可能是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中。 闭合开关前，为了保护电路，滑片应该位于阻值最大处，即A端。 【小问3详解】 探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变；由图丙可知，定值电阻两端的电压为 这说明实验中电阻两端的电压应保持2.5V不变；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；为使电阻两端的电压减小为原来的电压值，由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2.5V。 因定值电阻的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压也不变，由分压原理可知，电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。 【小问4详解】 由图乙可知，每个定值电阻阻值与对应电流值的乘积为一定值，均等于2.5V，所以由图像可得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 电阻两端的电压始终保持2.5V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 即滑动变阻器分得的电压与定值电阻两端的电压比值为 由分压原理知道，当接入最大的电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻也最大，则滑动变阻器接在电阻中的最大阻值为 所以，为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器。 20. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： （1）如图中甲所示，请用笔画线代替导线正确连接电路（要求滑片向右滑动，电流表示数变大）； （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障是__________； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向__________（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为__________W； （4）小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为，请完成实验步骤并写出表达式： ①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为____； ②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I； ③计算出小灯泡的额定功率为__________。 【答案】（1） （2）小灯泡短路 （3） ①. 右 ②. 0.6 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电压表并联在灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选用“0~3V”的量程，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大，说明电阻变小，即应该接滑动变阻器的右下端接线柱，连接如下： 【小问2详解】 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明电路故障可能是小灯泡短路，小灯泡两端无电压。 【小问3详解】 [1]电压表示数如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向右移动，使它接入电路的电阻变小，电路中电流变大，小灯泡两端电压变大，使电压表示数增大为2.5V。 [2]此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 【小问4详解】 ①[1]由图丙可知，小灯泡与并联，电压相等，当小灯泡正常发光时，两端电压为，则此时两端电压为，根据欧姆定律得，的电流，即电流表A2的示数为 ③[2]保持滑动变阻器滑片位置不动，电路不再变化，电流表的示数为I，即干路电流为I；根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，小灯泡的电流 则小灯泡的额定功率为 21. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了： “安全的电动车”学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 1．了解电动车上的安全措施； 2．了解生活中电动车的安全使用； 【项目实施】 （1）了解“安全头盔”。为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平，有效减少交通事故死亡人数，公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合），再转动电动车钥匙（相当于闭合），车才能正常启动。下列电路图符合要求的是__________。 A. B. C. D. （2）了解“蓄电池”。 蓄电池充满电能储能，电能转化为机械能的效率。电动车工作过程中最多能输出的机械能为__________J；若车和人在行驶过程中所受阻力为，该电动车的最大续航里程有_________。 （3）了解电动自行车充电口存在安全隐患。 如下图，甲是电动车的充电插口，内有金属插脚，有孩子把一枚硬币塞入充电口的两个金属插脚之间，结果硬币冒出火花，孩子的手指严重烧伤，这是电流的__________效应，人们要改进充电口设计，防止此类事故发生。 【项目拓展】优化充电系统。 （4）电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是__________。 A. 充电时，定时器与充电器串联 B. 充电时，定时器在电路中相当于一根导线 C. 停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D. 如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 （5）近年来，电动车充电不当引起的火灾时有发生，为保护人民群众的生命财产安全，各地都加强了对电动车停放和充电的整治。以下规定和做法违背安全用电原则的是__________。 A. 严禁电动车进楼入户停放和充电 B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 充电线绝缘皮破损后不能继续使用 【答案】（1）A （2） ①. ②. 12 （3）热效应 （4）C （5）B 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，只有两个开关都闭合时，电动机才能正常启动，所以两个开关串联，然后与电动机串联在电路中，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 [1]蓄电池充满电能储能，电能转化为机械能的效率，则电动车工作过程中最多能输出的机械能为 [2]若车和人在行驶过程中所受阻力为60N，根据可知，该电动车的最大续航里程为 【小问3详解】 硬币是导体，塞入充电口金属插脚间会造成短路，电流过大产生的热效应使硬币升温，导致灼伤。 【小问4详解】 A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误； B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当于断路，故B错误； C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确； D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。 故选C。 【小问5详解】 A．严禁电动车进楼入户停放和充电可以防止因短路引发的火灾，故A不符合题意； B．生活中的水是导体，电线着火时迅速泼水浇灭火焰，易造成触电，故B符合题意； C．电动车充电线的绝缘皮破损时应及时更换，若继续使用，容易发生触电事故，故C不符合题意。 故选B。 五、解答题（3小题，共20分） 22. 如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为，电动机线圈电阻为，电源电压稳定不变。求： （1）加热电阻正常工作时的电功率是多少？ （2）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩，电动机线圈产生的热量是多少？ 【答案】（1） 1000W （2） 12J 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，加热电阻与电动机并联，根据电功率公式，可得加热电阻正常工作时的电功率 【小问2详解】 启动按摩功能时，根据焦耳定律，可得电动机线圈产生的热量 23. 空气污染指数是一种反映和评价空气质量的方法，指数越高，空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数，设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0=5Ω，当电压表示数为4V时，求： (1)通过R0的电流； (2)此时气敏电阻R的阻值； (3)当电路中电流为1.2A时，空气污染指数。 【答案】（1）0.8A；（2）10；（3）50 【解析】 【详解】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。 (1)当电压表示数为4V时，通过电阻R0的电流 I0==0.8A (2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压  UR= 12V-4V=8V 因串联电路中各处的电流相等，则 IR= 0.8A 所以R的阻值 R==10 (3)当电路中电流为1.2A时，由欧姆定律可得电路中的总电阻为 R总===10 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知此时气敏电阻的阻值是 = 10 =0.2 由图乙可知此时空气质量指数为50 答：(1)通过R的电流为0.8A。 (2)此时气敏电阻的阻值为10。 (3)当电路中电流为1.2A时，空气污染指数为50。 24. 如图甲所示是小波家新买的多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温、中温和低温挡。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 电源电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功率 容量 加热效率 参数 220V 1000W 2000W 4L 80% （1）当单刀双掷开关拨到“2”位置，开关__________（选填“闭合”或“断开”）时，电炖锅处于中温挡； （2）已知，则低温挡功率是多少？ （3）若某次用高温挡将骨汤从加热至，电炖锅需要工作多长时间？[骨汤的比热容为] （4）若某次使用中温挡工作的实际功率为，此时电炖锅两端实际电压为多少？ 【答案】（1）断开 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当开关拨到“1”， 断开时，两个电阻串联工作，电路电阻最大，由公式可知，此时为低温挡。当开关拨到“2”，若 闭合，与 并联，电路电阻最小，由公式可知，此时功率最大，为高温挡；若断开，电路仅有电阻工作，由公式可知，此时为中温挡。 【小问2详解】 由公式可知，电阻 低温挡时、串联，电路中的总电阻为 则低温挡功率是 【小问3详解】 汤吸收的热量 电炖锅消耗的电能 电炖锅工作时间 【小问4详解】 中温挡的电阻，由得实际电压 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期第四次学科素养测试 九年级物理试题 一、选择题（10小题，每题2分，共20分） 1. 下列数据最符合实际的是（ ） A. 家用电冰箱的电流约为20A B. 一节新干电池的电压为1.5V C. 家用吹风机的最大功率约为50W D. 我国的家庭电路电压为36V 2. 下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A. 用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 B. 用电器的消耗电能越多，电流做的功一定越多 C. 用电器工作时的电功率越大，电流做功不一定越快 D. 电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 3. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间 C. 空气开关跳闸，一定是电路发生了短路 D. 使用测电笔时，必须用手直接接触笔尾金属体 4. 图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷”的实验展台。闪电发生时，电子从云层移动到避雷针，建筑物不会受到任何影响，图乙为上述情景的示意图。关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 云层放电时，云层失去了电子，带负电 B. 云层放电时，创造了电荷 C. 云层放电时，与避雷针和大地相连的金属线中电流方向是从大地指向避雷针 D. 制作避雷针的材料为绝缘体 5. 如图所示的家庭电路中，闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测A点发光，B点也发光；用测电笔检测插座的两个孔，发现氖管左右两孔发光。发生这一现象的原因可能是（　　） A. 灯泡短路 B. 灯泡灯丝断了 C. 进户零线断路 D. 进户火线断路 6. 启迪“艺术节”想搭建15块超高清LED大屏幕分布于观众席后区上方，每块屏幕可以呈现不同画面。关于LED屏涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 15块LED屏幕是串联的 B. LED屏幕工作时，是将电能主要转化为机械能 C. LED屏是用超导材料制成 D. 当其中某一个屏幕出现断路时，电路中的总电流会变小 7. 甲、乙两只白炽灯分别标有“”和“”字样，下列说法正确的是（　　） A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B. 若灯丝长度相同，则甲灯的灯丝比乙灯粗 C. 两灯串联在电路中，甲灯比乙灯亮 D. 两灯并联在电路中，甲灯比乙灯亮 8. 如图所示是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在最上端，挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内（ ） A. 所挂物体越重，连入电路的电阻越小 B. 所挂物体越重，电流表示数越大，电压表示数越大 C. 所挂物体越重，电路中总功率越大 D. 所挂物体越重，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 9. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表、示数之比为。下列说法正确的是（　　） A. 通过、的电流之比 B. 、两端的电压之比 C. 相同时间，与整个电路消耗电能之比 D. 与整个电路的电功率之比 10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　） ①电源电压为； ②定值电阻R的阻值为； ③滑动变阻器的最大阻值为； ④滑片p在a端时，通电电阻R产生的热量为。 A. 只有①②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 二、填空与作图题（7小题，每空1分，每图2分，共15分） 11. 生活中蕴含着许多物理知识。 （1）电脑屏幕上“粘”了一层灰尘，用塑料尺在头发上快速摩擦了几下，靠近电脑屏幕，灰尘就被吸下来。这是利用了带电体具有__________的性质； （2）有一款可以通过无线充电器实现充电的手机，若开启无线反向充电后手机可以作为__________（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机进行无线充电。 12. 某灯泡正常工作时电压为，电阻为，现有一个电源，若将灯泡连入电路，使其正常发光，应__________联一个__________的电阻。 13. 蒸蛋器是采用通电发热盘对水加热利用盘内产生的水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图甲所示鸡蛋蒸熟过程中鸡蛋温度升高，内能增加，是通过__________方式实现的。家中电能表如图乙，此时电能表的示数是__________。在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为，指示灯闪烁了64次，则此蒸蛋器的实际功率为__________W。 14. 如图甲是小灯泡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，通过小灯泡的电流为0.5A，则此时小灯泡的电阻为_________；再闭合开关，电流表示数变化了__________A。 15. 某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时的功率为，电池充满电储存的电能为_____焦。该手机在充满电压正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是_____min。 16. 用笔画线代替导线在下图中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路。 17. 如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。 四、实验探究题（4小题，每空1分，每图1分，共25分） 18. 小云同学在做“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。 （1）该实验是通过观察________来比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）图__________装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，其结论是_____。 （3）用图乙装置探究电热与__________的关系，右边容器中电阻丝阻值应为__________。 19. 小红利用图所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为。 （1）连接电路时，开关应该处于__________状态； （2）闭合开关，电压表电流表都有示数，且电压表的示数远小于，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表电流表示数都不变，则电路出现的故障可能是____。排除故障后，闭合开关前，滑片应该位于__________端（选填“A”或“B”）； （3）在上述实验中，某同学在读取完电流表示数后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，直接拆下阻值为的电阻，改换成阻值为的电阻，在读取电流表示数之前，他应进行的操作是：向__________移动滑片（选填“A”或“B”），使电压表示数为__________V。与电阻接入电路时相比此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：_____； （5）为了保证利用给出的五个电阻完成实验，滑动变阻器的阻值至少为__________。 20. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： （1）如图中甲所示，请用笔画线代替导线正确连接电路（要求滑片向右滑动，电流表示数变大）； （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障是__________； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向__________（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为__________W； （4）小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为，请完成实验步骤并写出表达式： ①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为____； ②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I； ③计算出小灯泡的额定功率为__________。 21. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了： “安全的电动车”学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 1．了解电动车上的安全措施； 2．了解生活中电动车的安全使用； 【项目实施】 （1）了解“安全头盔”。为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平，有效减少交通事故死亡人数，公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合），再转动电动车钥匙（相当于闭合），车才能正常启动。下列电路图符合要求的是__________。 A. B. C. D. （2）了解“蓄电池”。 蓄电池充满电能储能，电能转化为机械能的效率。电动车工作过程中最多能输出的机械能为__________J；若车和人在行驶过程中所受阻力为，该电动车的最大续航里程有_________。 （3）了解电动自行车充电口存在安全隐患。 如下图，甲是电动车的充电插口，内有金属插脚，有孩子把一枚硬币塞入充电口的两个金属插脚之间，结果硬币冒出火花，孩子的手指严重烧伤，这是电流的__________效应，人们要改进充电口设计，防止此类事故发生。 【项目拓展】优化充电系统。 （4）电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是__________。 A. 充电时，定时器与充电器串联 B. 充电时，定时器在电路中相当于一根导线 C. 停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D. 如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 （5）近年来，电动车充电不当引起的火灾时有发生，为保护人民群众的生命财产安全，各地都加强了对电动车停放和充电的整治。以下规定和做法违背安全用电原则的是__________。 A. 严禁电动车进楼入户停放和充电 B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 充电线绝缘皮破损后不能继续使用 五、解答题（3小题，共20分） 22. 如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为，电动机线圈电阻为，电源电压稳定不变。求： （1）加热电阻正常工作时的电功率是多少？ （2）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩，电动机线圈产生的热量是多少？ 23. 空气污染指数是一种反映和评价空气质量的方法，指数越高，空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数，设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0=5Ω，当电压表示数为4V时，求： (1)通过R0的电流； (2)此时气敏电阻R的阻值； (3)当电路中电流为1.2A时，空气污染指数。 24. 如图甲所示是小波家新买的多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温、中温和低温挡。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 电源电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功率 容量 加热效率 参数 220V 1000W 2000W 4L 80% （1）当单刀双掷开关拨到“2”位置，开关__________（选填“闭合”或“断开”）时，电炖锅处于中温挡； （2）已知，则低温挡功率是多少？ （3）若某次用高温挡将骨汤从加热至，电炖锅需要工作多长时间？[骨汤的比热容为] （4）若某次使用中温挡工作的实际功率为，此时电炖锅两端实际电压为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $