精品解析：山西省吕梁市孝义市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

山西省吕梁市孝义市2024-2025学年上学期九年级期末物理试卷 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 的电能可供下列家用电器正常工作时间最短的是（　　） A. 电视机 B. 电烤箱 C. 电冰箱 D. 电风扇 2. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 划火柴 B. 锯条发热 C. 反复弯折铁丝 D. 铁锅烧水 3. 如图所示是实践课上小明自制的水火箭，他把气体打入密闭的可乐瓶内，使得瓶内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，下列说法正确的是（　　） A. 打气时，水火箭内气体内能转化为机械能 B. 打气时，能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C. 水火箭加速起飞时将内能转化为机械能 D. 水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律 4. “珍爱生命，安全用电”。关于安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 发现有人触电，应立即用手将其拉开 B. 发现家用电器着火时，可以立即用水浇灭 C. 带有金属外壳的大功率用电器必须有接地线 D. 空气开关“跳闸”， 一 定是用电器发生短路造成的 5. 在干燥的冬季人身上容易起静电，当接触金属门把手时容易被“电”一下。如图所示是一款可以除去汽车上静电的金属钥匙扣，手握它接触汽车门把手，它的指示灯如果发光，就表示正在消除汽车上的静电。下列说法正确的是（　　） A. 人体带电是通过摩擦的方式创造了电荷 B. 指示灯发光将电能主要转化为光能 C. 指示灯相当于电路中的电源 D. 只利用验电器可以检测人体带的是正电还是负电 6. 汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于开关断开，指示灯发光提醒。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图是一种湿度测试仪的电路，R0为定值电阻，R为湿敏元件（阻值随湿度增大而减小，电路图符号）。电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数增大 B. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变 C. 电压表与电流表A1的示数之比不变 D. 电路的总功率变小 8. 宋代的军事著作《武经总要》中提到，行军时如果遇到阴天黑夜，会用指南鱼辨别方向，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后冷却，依靠地磁场获得磁性，可以浮在水面上，鱼头指南方（如图），下列说法正确的是（　　） A. 鱼头指向的是地磁场的南极 B. 鱼头相当于磁体的N极 C. 指南鱼周围存在磁场 D. 用磁体的N极靠近鱼尾会吸引 9. 如图所示，这是人体身高测量仪的电路示意图，是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下移动。当开关闭合，被测身高增加时（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 电压表的示数与电流表的示数比值不变 D. 定值电阻消耗的电功率变大 10. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，体重计空载时，电流表示数为0.12A。下列说法正确的是（　　） A. 当压力增大时，压敏电阻R的阻值增大 B. 电源电压为5.4V C. 体重计示数为600N时，电路消耗的总功率为1.8W D. 体重计所能测量的最大压力800N 二、实验探究（本大题共5个小题，31小题5分，32小题6分，33小题6分，34小题4分，35小题4分，共25分） 11. 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 （1）实验前，发现电流表的指针位置如图乙所示，接下来他应该进行的操作是_______ 。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最___ 端。 （2）连好电路，闭合开关，移动滑片，记录电压表和电流表的示数如下表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.30 请你根据表中数据，在图丙坐标系中描点，绘出I﹣U图像__________。 （3）由图像得出结论：___________ 。 12. “测量未知电阻R的阻值”实验中，小南设计了如图甲所示的实验电路。 （1）本实验的原理是_____，请你用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整，要求滑片向右移动时电流表示数变大____。 （2）连好电路闭合开关后，小南发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是定值电阻R _____。 （3）排除故障后，移动滑片当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值为____ Ω。 （4）另一小组的同学利用已知电阻R0，设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，主要实验步骤如下： ①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1； ②只断开开关S2，电压表的示数为U2； ③由此可得电阻Rx＝ ______（用字母U1、U2、R0表示）。 13. 在测量小灯泡电功率的实验中，小灯泡上标有“2.5V”的字样。 （1）连接实验电路的过程中开关应_____。 （2）闭合开关，两表均有示数，若灯泡灯丝突然烧断，则此时电压表___示数（选填“有”或“无”）。 （3）电路恢复正常后，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为______V，若要测量小灯泡的额定功率，滑片P应向___ 端移动。 （4）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。则小灯泡的额定功率是___ W，分析图像发现，小灯泡灯丝的电阻存在明显差异，原因可能是__________。 14. 汽车的后挡风玻璃上有一条条“细线”，如图甲所示。小组同学查阅资料得知“细线”是用来除霜的。于是找来两块厚薄不同的带“细线”的玻璃，并设计如图乙所示的电路，探究玻璃上“细线”的除霜能力与哪些因素有关。分别取质量相同的碎冰均匀放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节M、N两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，相关数据如表所示。 次数 玻璃 冰块质量/g 电压/V 熔化时间/min 1 薄 100 3 3 2 薄 100 6 2 3 薄 100 9 1.5 4 厚 100 6 4 （1）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有________的作用，小组同学取质量相同的碎冰进行实验的目的是_________。 （2）分析比较1，2，3次实验数据，可以得到结论：___________ 。 （3）小组同学完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”。他们把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明玻璃中各“细线”的连接方式是 _____ 。 15. 如图所示，小红将与衣服摩擦后的塑料梳子靠近细小水流，看到水流被吸引发生弯曲，她知道这是因为梳子带了电，但不知道带“正电”还是“负电”。请你选择合适的器材设计实验帮助她探究梳子的带电情况。（方案要具有可操作性） 选用器材：____________； 实验步骤：____________； 现象及结论：__________。 三、综合应用（本大题共8个小题，36、37、38小题每空1分，39小题各4分，40小题2分，41小题6分，42小题6分，共25分） 16. 如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图像，若将甲和乙并联接入电源电压为2V的电路中，则干路电流为 ___________A；已知小灯泡乙正常发光时的电压为5V，若将小灯泡乙接入电源电压为12V的电路中，要使灯泡正常发光应串联一个 ___________Ω的定值电阻。 17. 小刚发现一根被磁化后的铁钉能够吸引大头针，当用酒精灯给铁钉加热时，发现随着铁钉温度的升高大头针逐渐掉落，铁钉的磁性也就消失了．在温度下降后，如果重新给铁钉磁化，铁钉还是能重新“工作”起来，继续吸引大头针．请你根据小刚的这一发现提出一个可探究的科学问题_________________________． 18. 阅读材料，回答下列问题。 智慧教室互动黑板 智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写，也可以像平板一样，用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏， 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置， 进而感知手指在屏上的运动轨迹。 （1）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测___________的变化，可感知手指的运动轨迹； （2）电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W，黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min，其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态，则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是___________J； （3）黑屏模式时，电子黑板的电源线不怎么热，但在播放视频时，电源线明显发热，这是为什么呢？为了用电安全，应该对电源线做怎样的改进？___________ 19. 电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”充电时电线长期暴露在外，风吹日晒导致绝缘皮老化破损易引发火灾，如图所示。请你运用所学知识解释绝缘皮破损易导致火灾发生的原因。 20. 如图所示的自动干手器，其工作过程如下：先闭合开关S1，干手器处于待机状态，指示灯亮；洗手后将手放在干手器的出风口下，用手遮挡感应区（相当于闭合开关S2），电动机（）开始转动送风。请你根据上述要求在下列虚线框内画出电路图。 21. 小伟家新购置了一台电热水壶，该热水壶有高温和低温两挡，内部由两根阻值均为60.5Ω的电阻丝组成，某次用高温挡加热将1kg的水从70℃加热到100℃用时180s。[]求： （1）请画出该款电热水壶的内部电路图； （2）该电热水壶的加热效率。 22. 如图甲所示是小明家的调温型电烤箱简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。低温挡电烤箱的电功率为440W。求： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少。 （2）电烤箱高温挡功率是多少。 （3）小明发现傍晚用电高峰时，使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。于是他只让电烤箱单独工作，观察到电能表转盘3min转过150转，电能表的铭牌如图乙所示，请计算电烤箱的实际功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西省吕梁市孝义市2024-2025学年上学期九年级期末物理试卷 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 的电能可供下列家用电器正常工作时间最短的是（　　） A. 电视机 B. 电烤箱 C. 电冰箱 D. 电风扇 【答案】B 【解析】 【详解】由可知，消耗的电能，要使用电器正常工作的时间最短，则用电器的电功率要最大；电视机、电烤箱、电冰箱和电风扇中，电功率最大的是电烤箱，所以的电能可供电烤箱正常工作的时间最短，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　） A. 划火柴 B. 锯条发热 C. 反复弯折铁丝 D. 铁锅烧水 【答案】D 【解析】 【详解】A．划火柴，即摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．锯完木头后锯条发热，即摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．反复弯折铁丝，铁丝变热，是由于手对铁丝做功导致的，是通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．铁锅烧水，是通过热传递的方式改变内能的，属于能量的转移，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示是实践课上小明自制的水火箭，他把气体打入密闭的可乐瓶内，使得瓶内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，下列说法正确的是（　　） A. 打气时，水火箭内气体内能转化为机械能 B. 打气时，能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C. 水火箭加速起飞时将内能转化为机械能 D. 水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律 【答案】C 【解析】 【详解】A．打气时，压缩水火箭内的气体做功，将机械能转化为内能，故A错误； B．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，而打气时是将机械能转化为内能，二者能量转化情况不同，故B错误； C．水火箭加速起飞时，气体对外做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中遵守能量守恒定律，故D错误。 故选C。 4. “珍爱生命，安全用电”。关于安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 发现有人触电，应立即用手将其拉开 B. 发现家用电器着火时，可以立即用水浇灭 C. 带有金属外壳的大功率用电器必须有接地线 D. 空气开关“跳闸”， 一 定是用电器发生短路造成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．发现有人触电时，不要直接用手去拉，因为人体是导体，如果接触触电人，救援人员可能直接或间接接触火线，发生触电事故，所以一定先切断电源，故A错误； B．水是导体，发现家用电器着火时，如果立即用水浇灭，容易发生触电事故，故B错误； C．带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故C正确； D．空气开关“跳闸”，说明家庭电路中电流过大。可能是用电器发生短路造成的，也可能是用电器总功率过大造成的，故D错误。 故选C。 5. 在干燥的冬季人身上容易起静电，当接触金属门把手时容易被“电”一下。如图所示是一款可以除去汽车上静电的金属钥匙扣，手握它接触汽车门把手，它的指示灯如果发光，就表示正在消除汽车上的静电。下列说法正确的是（　　） A. 人体带电是通过摩擦的方式创造了电荷 B. 指示灯发光将电能主要转化为光能 C. 指示灯相当于电路中的电源 D. 只利用验电器可以检测人体带的是正电还是负电 【答案】B 【解析】 【详解】A、电荷不能凭空产生和消失，只能从一个物体转移到另一个物体上，故A错误； BC、指示灯发光将电能主要转化为光能，消耗电能，故指示灯为用电器，故B正确，C错误； D、验电器只能检验物体是否带电，不能判断物体带何种电荷，故D错误。 故选B。 6. 汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当驾驶员系好安全带时，相当于闭合开关，仪表上的指示灯不亮；未系安全带时，相当于开关断开，指示灯发光提醒。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，开关断开时灯亮、开关闭合时灯不亮，说明灯与开关并联，当开关闭合时灯被短路，同时为了防止短路，应在电路中串联一个保护电阻，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7. 如图是一种湿度测试仪的电路，R0为定值电阻，R为湿敏元件（阻值随湿度增大而减小，电路图符号）。电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数增大 B. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变 C. 电压表与电流表A1的示数之比不变 D. 电路的总功率变小 【答案】B 【解析】 【详解】由电路图知道，定值电阻R0与湿敏电阻R并联，电流表A测湿敏电阻的电流，电流表A2测量干路的电流，电压表测量电源电压； A．因为电源电压不变，所以电压表示数的不变，故A错误； B．电流表A2与电流表A1的示数之差等于通过定值电阻R0的电流，由于并联电路各个支路互不影响，所以当环境湿度增大时，通过R0的电流不变，所以电流表A2与电流表A1的示数之差不变，故B正确； C．电压表与电流表A1的示数之比等于湿敏电阻的阻值；由题意知湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小，所以当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值变小，所以电压表与电流表A1的示数之比变小，故C错误； D．由于湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小可知当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值减小，电路中总电阻变小，由知道，电路中的总电流变大，由P=UI知道，电路的总功率变大，故D错误。 故选B。 8. 宋代的军事著作《武经总要》中提到，行军时如果遇到阴天黑夜，会用指南鱼辨别方向，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后冷却，依靠地磁场获得磁性，可以浮在水面上，鱼头指南方（如图），下列说法正确的是（　　） A. 鱼头指向的是地磁场的南极 B. 鱼头相当于磁体的N极 C. 指南鱼周围存在磁场 D. 用磁体的N极靠近鱼尾会吸引 【答案】C 【解析】 【详解】A．指南鱼的鱼头指向地理南方，而地理南方附近是地磁场的北极，不是地磁场的南极，故A错误； B．磁体S极指向地理南极，因此鱼头相当于磁体的S极，而非N极，故B错误； C．任何磁体周围都存在磁场，指南鱼被地磁场磁化后成为磁体，其周围必然存在磁场，故C正确； D．鱼头是S极，则鱼尾是N极，根据磁体间的相互作用规律（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），用磁体的N极靠近鱼尾（N极），会相互排斥，而非吸引，故D错误。 故选C 。 9. 如图所示，这是人体身高测量仪的电路示意图，是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下移动。当开关闭合，被测身高增加时（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 电压表的示数与电流表的示数比值不变 D. 定值电阻消耗的电功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。当被测身高增加时，滑动变阻器电阻丝接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由可知定值电阻R0两端的电压变大，根据串联电路中总电压等于各部分电压之和可知：滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB不符合题意； C．由可知电压表的示数与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以电压表的示数与电流表的示数比值变小，故C不符合题意； D．电路中的电流变大，定值电阻的阻值不变，根据可知电阻R0消耗的电功率变大，故D符合题意。 故选D。 10. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，体重计空载时，电流表示数为0.12A。下列说法正确的是（　　） A. 当压力增大时，压敏电阻R的阻值增大 B. 电源电压为5.4V C. 体重计示数为600N时，电路消耗的总功率为1.8W D. 体重计所能测量的最大压力800N 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，压敏电阻随着所受压力的增大，阻值不断减小，故A错误； B．由图甲可知，闭合开关，定值电阻和压敏电阻串联，当体重计空载时，，电路中的电流，则电源电压，故B错误； C．由图乙可知，当体重计示数为时，压敏电阻的阻值，此时电路中的电流 则电路的总功率，故C正确； D．已知电流表的量程为，所以电路中的最大电流为，此时体重计测得的体重为最大；定值电阻两端的电压 所以压敏电阻的电压 压敏电阻的阻值 由图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为，所以此体重计所能测量的最大体重为，故D错误。 故选C。 二、实验探究（本大题共5个小题，31小题5分，32小题6分，33小题6分，34小题4分，35小题4分，共25分） 11. 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 （1）实验前，发现电流表的指针位置如图乙所示，接下来他应该进行的操作是_______ 。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最___ 端。 （2）连好电路，闭合开关，移动滑片，记录电压表和电流表的示数如下表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.30 请你根据表中数据，在图丙坐标系中描点，绘出I﹣U图像__________。 （3）由图像得出结论：___________ 。 【答案】（1） ①. 将电流表调零 ②. 右 （2） （3）导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】 【小问1详解】 [1]连接电路前，电路中没有电流，电流表指针没有指向零刻度线，是因为电流表没有调零，因此接下来的操作是将电流表调零。 [2]为了保护电路闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最大端，如图滑动变阻器连接了左下接线柱，因此滑片P移至最右端阻值最大。 【小问2详解】 根据实验数据对应描点，连线即可，本实验中电流随电压的变化关系是过原点的倾斜直线。 据此作图。 【小问3详解】 由图像特点可得结论：电阻保持不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 12. “测量未知电阻R的阻值”实验中，小南设计了如图甲所示的实验电路。 （1）本实验的原理是_____，请你用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整，要求滑片向右移动时电流表示数变大____。 （2）连好电路闭合开关后，小南发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是定值电阻R _____。 （3）排除故障后，移动滑片当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值为____ Ω。 （4）另一小组的同学利用已知电阻R0，设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，主要实验步骤如下： ①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1； ②只断开开关S2，电压表的示数为U2； ③由此可得电阻Rx＝ ______（用字母U1、U2、R0表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2）短路 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 本实验用电压表测量电阻两端电压，用电流表测量通过电阻的电流，然后由得到电阻阻值，本实验的原理为； 连接电路时，电压表与电阻并联，由于电源电压为，所以电压表选择小测量范围，滑动变阻器与电阻串联，连接时要“一上一下”，滑片向右移动时电流表示数变大，说明电路电阻减小，即滑动变阻器的B端要接入电路，据此连接电路。 【小问2详解】 连好电路闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联部分电阻几乎为零，原因可能是定值电阻短路。 【小问3详解】 电流表选择的测量范围为，分度值为，电流表示数为，定值电阻 【小问4详解】 ①闭合开关和，电路为的简单电路，电压表测量电源电压，电压表的示数为，即电源电压为； ②只断开开关，与串联，电压表测量两端电压，电压表的示数为，即两端电压为； ③两端电压，电路电流 由此可得电阻 13. 在测量小灯泡电功率的实验中，小灯泡上标有“2.5V”的字样。 （1）连接实验电路的过程中开关应_____。 （2）闭合开关，两表均有示数，若灯泡灯丝突然烧断，则此时电压表___示数（选填“有”或“无”）。 （3）电路恢复正常后，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为______V，若要测量小灯泡的额定功率，滑片P应向___ 端移动。 （4）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。则小灯泡的额定功率是___ W，分析图像发现，小灯泡灯丝的电阻存在明显差异，原因可能是__________。 【答案】（1）断开 （2）有 （3） ①. 1.8 ②. 左 （4） ①. 0.625 ②. 灯丝的电阻随温度的变化而变化 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，连接实验电路的过程中开关应断开。 【小问2详解】 闭合开关，两表均有示数，若灯泡灯丝突然烧断，但电压表与电源连通测电源电压，则此时电压表有示数。 【小问3详解】 电路恢复正常后，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，大小为 1.8V，灯在额定电压下正常发光，1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。 【小问4详解】 根据绘制的如图丙所示的I﹣U图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是 分析图像发现，小灯泡灯丝的电阻存在明显差异，原因可能是灯丝的电阻随温度的变化而变化。 14. 汽车的后挡风玻璃上有一条条“细线”，如图甲所示。小组同学查阅资料得知“细线”是用来除霜的。于是找来两块厚薄不同的带“细线”的玻璃，并设计如图乙所示的电路，探究玻璃上“细线”的除霜能力与哪些因素有关。分别取质量相同的碎冰均匀放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节M、N两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，相关数据如表所示。 次数 玻璃 冰块质量/g 电压/V 熔化时间/min 1 薄 100 3 3 2 薄 100 6 2 3 薄 100 9 1.5 4 厚 100 6 4 （1）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有________的作用，小组同学取质量相同的碎冰进行实验的目的是_________。 （2）分析比较1，2，3次实验数据，可以得到结论：___________ 。 （3）小组同学完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”。他们把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明玻璃中各“细线”的连接方式是 _____ 。 【答案】（1） ①. 调节M、N两端的电压 ②. 控制冰块熔化时吸收的热量相同，便于通过熔化时间比较除霜能力 （2）当玻璃厚度、冰块质量相同时，玻璃“细线”两端的电压越高，冰块熔化时间越短，除霜能力越强 （3）并联 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器通过改变自身电阻，能调节电路中的电流和导体两端的电压，本实验中需要改变玻璃“细线”两端的电压，因此滑动变阻器还有调节M、N两端电压的作用； 冰块质量相同，熔化时需要吸收的热量相同，熔化时间越短，说明“细线”的发热功率越大、除霜能力越强，因此控制冰块质量相同是为了通过熔化时间来比较除霜能力。 【小问2详解】 1、2、3 次实验中，玻璃的厚度相同、冰块质量相同，电压逐渐升高，冰块熔化时间逐渐缩短，说明电压越高，除霜能力越强，即可得结论：当玻璃厚度、冰块质量相同时，玻璃“细线”两端的电压越高，冰块熔化时间越短，除霜能力越强。 【小问3详解】 并联电路中各支路独立工作、互不影响，若某一根“细线”断开，其他“细线”所在支路仍能导通，电流表和电压表都会有示数；若为串联，一根“细线”断开则整个电路断路，电表无示数，因此连接方式为并联。 15. 如图所示，小红将与衣服摩擦后的塑料梳子靠近细小水流，看到水流被吸引发生弯曲，她知道这是因为梳子带了电，但不知道带“正电”还是“负电”。请你选择合适的器材设计实验帮助她探究梳子的带电情况。（方案要具有可操作性） 选用器材：____________； 实验步骤：____________； 现象及结论：__________。 【答案】 ①. 丝绸、玻璃棒、细线、塑料梳子 ②. 用丝绸反复摩擦玻璃棒，使玻璃棒带上已知的正电； 用细线将和衣服摩擦过的待检测塑料梳子悬挂起来，让梳子可以自由转动； 将带电的玻璃棒慢慢靠近梳子的一端，观察发生的现象。 ③. 若梳子和玻璃棒相互排斥，说明塑料梳子带正电； 若梳子和玻璃棒相互吸引，说明塑料梳子带负电。 【解析】 【详解】略 三、综合应用（本大题共8个小题，36、37、38小题每空1分，39小题各4分，40小题2分，41小题6分，42小题6分，共25分） 16. 如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图像，若将甲和乙并联接入电源电压为2V的电路中，则干路电流为 ___________A；已知小灯泡乙正常发光时的电压为5V，若将小灯泡乙接入电源电压为12V的电路中，要使灯泡正常发光应串联一个 ___________Ω的定值电阻。 【答案】 ①. 0.6 ②. 14 【解析】 【详解】[1]甲和乙并联接入电源电压为2V的电路时，根据并联电路电压特点，由图可知，当U=2V时 根据并联电路电流特点可知，干路电流为 [2]小灯泡正常发光时，电压为5V，由图可知，电流为0.5A，灯泡与定值电阻串联，电流相等，电源电压为12V，根据串联电路电压特点可知，串联的电阻两端的电压为 则定值电阻的阻值为 17. 小刚发现一根被磁化后的铁钉能够吸引大头针，当用酒精灯给铁钉加热时，发现随着铁钉温度的升高大头针逐渐掉落，铁钉的磁性也就消失了．在温度下降后，如果重新给铁钉磁化，铁钉还是能重新“工作”起来，继续吸引大头针．请你根据小刚的这一发现提出一个可探究的科学问题_________________________． 【答案】铁钉的磁性强弱与温度有关吗？ 【解析】 【详解】科学问题指针对某一现象或可能的规律提出的，应区别于一般问题，且能够通过收集实验数据解答的问题，陈述问题中应包括自变量与因变量，即问题清楚，便于探究活动开展． 根据题意提出可探究的问题： 铁钉的磁性强弱与温度有关吗？ 18. 阅读材料，回答下列问题。 智慧教室互动黑板 智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写，也可以像平板一样，用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏， 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置， 进而感知手指在屏上的运动轨迹。 （1）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测___________的变化，可感知手指的运动轨迹； （2）电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W，黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min，其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态，则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是___________J； （3）黑屏模式时，电子黑板的电源线不怎么热，但在播放视频时，电源线明显发热，这是为什么呢？为了用电安全，应该对电源线做怎样的改进？___________ 【答案】 ①. 导体 ②. 电荷分布 ③. 7.8×105 ④. 更换横截面积更大的导线 【解析】 【详解】（1）[1]薄膜材料具有导电性，是导体。 [2]手指触碰到触摸屏幕，人体上的电荷传递到触摸屏上时被电极检测到电荷分布的变化，由此感知手指的运动轨迹。 （2）[3]播放视频时，消耗的电能 W1=P1t1=1000W×10×60s=6×105J 黑屏状态消耗的电能 W2=P2t2=100W×30×60s=1.8×105J 电子黑板在40min内消耗的总电能 W=W1+W2=6×105J+1.8×105J=7.8×105J （3）[4]电源线的电阻一定，电路的电压保持不变，而播放视频时电功率大，据P=UI知，此时通过电路的电流变大，据焦耳定律Q=I2Rt知，电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。所以播放视频时，电源线明显发热。为了用电安全，电源线应用电阻较小的导线，可更换横截面积更大的导线。 19. 电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”充电时电线长期暴露在外，风吹日晒导致绝缘皮老化破损易引发火灾，如图所示。请你运用所学知识解释绝缘皮破损易导致火灾发生的原因。 【答案】绝缘皮破损会让火线与零线、火线与地线直接接触，电路总电阻大幅减小；依据欧姆定律，电压U不变时，电流I会急剧增大，可能达到正常电流的数十甚至上百倍。根据焦耳定律可知，电流的平方与产生的热量成正比，短时间内会产生大量热量，让电线温度迅速升高，足以熔化金属导线、引燃绝缘层及附近的纸箱、布料等可燃物。 【解析】 【详解】略 20. 如图所示的自动干手器，其工作过程如下：先闭合开关S1，干手器处于待机状态，指示灯亮；洗手后将手放在干手器的出风口下，用手遮挡感应区（相当于闭合开关S2），电动机（）开始转动送风。请你根据上述要求在下列虚线框内画出电路图。 【答案】 【解析】 【详解】由题可知，先闭合开关，指示灯亮，电动机不工作，再闭合开关，电动机工作，说明指示灯与电动机互不影响，能独立工作，即指示灯与电动机并联；同时开关控制整个电路，在干路中，开关只控制电动机，在电动机支路中，据此作图。 21. 小伟家新购置了一台电热水壶，该热水壶有高温和低温两挡，内部由两根阻值均为60.5Ω的电阻丝组成，某次用高温挡加热将1kg的水从70℃加热到100℃用时180s。[]求： （1）请画出该款电热水壶的内部电路图； （2）该电热水壶的加热效率。 【答案】（1）## （2）该电热水壶的加热效率：如图电路一的效率为，如图电路二的效率为 【解析】 【小问1详解】 根据电功率公式，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此低温挡工作电路中的电阻最大，高温挡工作时，电路中的电阻最小，因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，并联电路的总电阻小于各支路的电阻 设计电路一：开关闭合，断开时，两电阻串联，电阻较大，低温挡工作；开关、都闭合，被短路，电路为的简单电路，高温挡工作； 设计电路二：开关闭合，断开时，电路为的简单电路，低温挡工作；开关、都闭合，两电阻并联，高温挡工作； 【小问2详解】 水吸收的热量 电路一：电热水壶高温挡工作时的电功率 用时180s消耗的电能 该电热水壶的加热效率 电路二：高温挡时两根电阻丝并联，总电阻 电热水壶高温挡工作时的电功率 用时180s消耗的电能 该电热水壶的加热效率 22. 如图甲所示是小明家的调温型电烤箱简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。低温挡电烤箱的电功率为440W。求： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少。 （2）电烤箱高温挡功率是多少。 （3）小明发现傍晚用电高峰时，使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。于是他只让电烤箱单独工作，观察到电能表转盘3min转过150转，电能表的铭牌如图乙所示，请计算电烤箱的实际功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 低温挡工作时，电路中的电流是 【小问2详解】 当只闭合时为低温挡，此时和串联，电路的总电阻为 根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值 当闭合时，为高温挡，电路为的简单电路，则高温挡功率 【小问3详解】 结合电能表的参数可知消耗的电功 电烤箱的实际功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $