精品解析：福建省莆田市中山中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试题

2023-2024学年九年级上学期物理第二次月考试卷 一、选择题：（本题共14小题，每小题2分，共28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. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 电冰箱 C. 电脑 D. 电视机 2. 以下家用电器正常工作时，电功率大约为1kW的是（　　） A. 电风扇 B. 电冰箱 C. 空调 D. 电视机 3. 已知电阻R1∶R2 = 2∶3，若将它们串联在电路中，它们的电压之比为（ ） A. 2∶3 B. 3∶2 C. 1∶1 D. 4∶9 4. 华为X5（如图所示）荣耀发布，下列对华为X5手机说法正确的是（ ） A. 手机正常使用时的温度是86℃ B. 充电器的输入电压为380 V C. 充电器的输出电压为5 V D. 充电器的输出电流为50 A 5. 如图为北京冬奥会开幕式上的大雪花。它由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的LED双面屏创意组成，采用双面镂空设计，嵌有55万余颗LED灯珠。制作LED灯的核心材料是（　　） A. 超导体 B. 半导体 C. 导体 D. 绝缘体 6. 关于电流做功过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ） A. 电风扇主要把电能转化为机械能 B. 电炉主要把电能转化为机械能 C. 给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 D. 在电流通过电动起重机的过程中，主要是机械能转化为电能 7. 关于家庭电路和安全用电，下列做法不符合要求的是（　　） A. 灯泡与空调并联 B. 灯泡的开关接在火线上 C. 导线绝缘皮破损后仍使用 D. 空调所用插座的导线要粗些 8. 三盏电灯甲、乙、丙分别标准有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”字样，当它们都在其额定电压下工作时，则（　　） A. 甲较亮 B. 乙较亮 C. 丙较亮 D. 一样亮 9. 疫情防控期间，宿迁市很多学校门口新增加了人脸识别测温系统，若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关，若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关。只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，当开关S闭合时，L1、L2都正常发光，电流表都有示数；突然一盏灯熄灭了，此时两个电流表的示数都变小，则可能出现的电路故障是（　　） A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路 11. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。已知电流增大时，油量表指针向右偏转，则（　　） A. 油面下降时，油量表指针向右偏转 B. 定值电阻R0没有作用 C. 油量表由电压表改装而成 D. 油箱内的油越少，流过油量表的电流越小 12. 如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，R2与R3并联。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A. I1>I2，A管中的液面高度差较大 B. I1>I2，A管中的液面高度差较小 C. I1=I2，A管中的液面高度差较大 D. I1=I2，两管中的液面高度差相同 13. 小明刚把电暖器插头插入三孔插座中（电暖器开关未闭合），正常发光的灯泡突然熄灭。拔出电暖器插头后，他用试电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光。下列说法正确的是（　　） A. 灯泡熄灭是三孔插座短路引起的 B. 可能进户线零线断了 C. 断开开关S，用试电笔测a点时氖管发光 D. 电路故障可能是用电器总功率过大引起的 14. 在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（　　） ①电源电压为4V ②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1 ③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J ④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω A. 只有①② B. 只有②④ C. 只有②③④ D. 只有①②④ 二、填空题（本大题共6小题，共12分） 15. 电给人类的生活带来了极大的方便，了解用电基本常识对我们每个人都很重要。对于人体，一般情况下人体安全电压是不高于______V，如图所示，使用测电笔检测插座通电情况时的操作。甲图中测电笔的氖管发光，乙图中氖管不发光，由此可知，甲图中测电笔笔尖接触的是______线。 16. 教室中日光灯和电风扇之间是______连接（选填“串联”或“并联”），每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻____________。 17. 如图所示，为某可调高度台灯及用于调光的电位器结构图，b与金属滑片P相连，则电位器是通过改变电阻片接入电路中的__________来改变其接入电路中的电阻，欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮，应将接线柱b与__________（选填“a”或“c”）接入电路. 18. 如图所示为“无人机”，它具有 4 个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。该机一个旋翼的电动机额定功率为 30W，额定电压为 15V，电动机正常工作时，通过的电流为_____A，该机所需的能量是由一块输出电压为 15V，容量为5000mA•h的电池提供、若电能的 80%用于飞行，飞行时的实际功率为 100W，则该机最多能飞行_____s。 19. 如图所示，如果使用某种用电器时，该表铝盘在20min内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是______kW·h，可能是下列哪个用电器______（选填“家用空调”或“家用洗衣机”或“台灯”）。 20. 如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将L与阻值为10Ω的电阻R连入如图乙所示电路，闭合开关S，L的实际功率为1.8 W，则电源电压是______V，通电10分钟，整个电路消耗的电能为______J。 三、作图题（本题共2小题，共4分） 21. 综合作图——家庭电路：请将图中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路. （ ） 22. 如图所示，开关闭合后两灯均能正常发光，请在甲、乙中画出相应的电表。 四、简答题（本题共1小题，共4分） 23. 冬天天气寒冷，很多家庭用起了如图所示的电暖器。细心的小李发现电暖器接通电源工作一段时间后，电阻丝热得发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你利用学过的电学知识完成下列问题。 （1）电暖器是利用______工作的； （2）解释电暖器工作时电阻丝热得发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热的原因______。 五、实验题：（本题共5小题，共30分）。 24. 小强在探究“电流与电压的关系”。实验中电源电压恒为3V，定值电阻R为5Ω，实验电路图如图甲所示。 （1）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是__________________； （2）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在乙图的坐标图上画出定值电阻R的I—U图像___________； 实验序号 1 2 3 0.5 1.0 2.0 0.1 0.2 0.4 （3）分析图像可知，导体的电阻一定时，___________________； （4）此实验中需要的滑动变阻器的阻值至少是______________； （5）要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”，还需准备的器材是_______________。 25. 如图1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V。 （1）本实验的原理是____________，连接如图-1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最______端。 （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W 1 0.5 0.20 不亮 0.10 2 1.0 0.24 暗 0.24 3 2.0 0.32 较暗 0.64 4 2.5 正常亮 5 3.0 0.38 很亮 1.14 ①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为______A，小灯泡L的额定功率为______W。 ②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是____________________________________________________。 ③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是___________________________________。 （3）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是______。 A. 10Ω 2 A B. 20Ω 1 A 26. 小明想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为和的电阻丝（） （1）该实验通过___________________________来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这里用的物理方法为______。 （2）通过大量实验可得出：在电流和通电时间相同时，______越大，电流通过导体产生的热量越______； （3）如果想要研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，除了图中所示实验器材外，______（需要/不需要）添加秒表，再继续进行实验； （4）接着小明又想测一个未知电阻的阻值（大约为50Ω），准备了电压可调节的电源甲（4 V、6 V、8 V、10 V和12 V、14 V六挡）和电压恒为4.5 V的电源乙各一个，电流表、电压表和开关各1个，标有“10Ω 2 A”字样的滑动变阻器一个，导线若干： 小明利用电源甲和电源乙分别设计了如图1和2所示的两种电路，为了测量更加准确，小明应选择图______（选填“1”或“2”）进行实验。 27. 在“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）本实验的实验原理是____________，实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用以外还有_____________________________________的作用； （2）图甲是小南连接的电路，其中有一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并在原图上用笔画线代替导线画出正确的连线（只连一根，导线不能交叉）； （3）小南改正接线后继续进行实验，闭合开关后发现电流表有示数、电压表无示数，若故障只发生在电阻R或滑动变阻器上，则故障可能是____________________； （4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P将电压表调到合适的值，如图乙所示，此时电流表示数为____________A； （5）利用本次实验器材还可以做______（选填“A”或“B”）的实验。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 （6）小南设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻，已知电源电压恒定，定值电阻阻值为，小灯泡正常工作时的电压为，实验步骤如下： ①将开关S拨到触点1，调节滑片P，使电流表的示数为 ②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S拨到触点2，读出电流表的示数为I； ③根据实验数据，计算出小灯泡正常工作时的电阻______（用、和I表示）。 28. 在一次实践活动中，小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口，充电时将接口接在直流充电桩上，可实现快速充电，如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池，通常情况下，直流充电桩（快充）比交流充电桩（慢充）的充电电压更高、电流更大。 （1）用充电桩给电动汽车动力电池充电时，电能转化为______能； （2）直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的______（选填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”）更大； （3）设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，即，某次充电测试开始充电后，充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。 当时充电桩显示屏的部分即时信息如表，则时，请根据表格计算出充电电压为______， 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（kW·h） 充电费用（元） 100 45 24.00 36.00 （4）电动汽车与内燃机汽车比较有什么优点？__________________________________________。（写出一点即可）。 六、计算题（本题共3小题，共22分）。 29. 如图所示，LED灯具有节能、环保等特点。小明的房间里安装了一只“220V 11W”的LED灯。 （1）该LED灯正常工作时的电流是多少？ （2）小明查资料得知一只“220V 10W”的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当，如果教室里用6只“220V 10W”的LED灯代替6只“220V 100W”的白炽灯正常工作一天（按10小时计算），可以节约多少电能？ 30. 如图所示是某品牌电热锅的简化电路，、均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关和实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻，中温挡功率为880W；求：（计算结果若不能整除，保留一位小数） （1）电热锅低温挡工作时的电功率； （2）当实际电压为200V时，电热锅在低温挡的实际功率是多少？ （3）电热锅中温挡工作时的电流； （4）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。【不计热量损失，水的比热容】 31. 如图甲所示为小允同学设计的创新“测温”电路，电源电压恒定，为定值电阻，电压表V的量程为，电流表A的量程为；R为热敏电阻，其电阻值随温度的变化情况如图乙A图线所示。求： （1）测量温度为时热敏电阻R的阻值； （2）闭合开关S，当测温为，电流表A的示数为；测温为时，电流表A的示数为，则电路中电源电压； （3）闭合开关S，将热敏电阻R换成如图乙B图线特点的热敏电阻，为保证电路电表安全，其它条件不变，“测温”电路可测量的最低温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年九年级上学期物理第二次月考试卷 一、选择题：（本题共14小题，每小题2分，共28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. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 电冰箱 C. 电脑 D. 电视机 【答案】A 【解析】 【详解】电流热效应的工作原理是用电器工作时将电能主要转化为内能。 A．电热水壶工作时电能全部转化为内能，利用电流热效应工作，故A符合题意； B．电冰箱工作时电能主要转化为压缩机的机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意； C．电脑工作时电能主要转化为光能、声能等，不是利用电流热效应，故C不符合题意； D．电视机工作时电能主要转化为光能、声能等，不是利用电流热效应，故D不符合题意。 故选A。 2. 以下家用电器正常工作时，电功率大约为1kW的是（　　） A. 电风扇 B. 电冰箱 C. 空调 D. 电视机 【答案】C 【解析】 【详解】A．电风扇的功率一般在70W左右，故A不符合题意； B．电冰箱的功率一般在200W左右，故B不符合题意； C．空调的功率较大，一般在1100W左右，故C符合题意； D．电视机功率一般120W ~220W之间，故D不符合题意。 故选C。 3. 已知电阻R1∶R2 = 2∶3，若将它们串联在电路中，它们的电压之比为（ ） A. 2∶3 B. 3∶2 C. 1∶1 D. 4∶9 【答案】A 【解析】 【详解】由串联电路分压规律可知，用电器分担的电压与电阻成正比，则 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 华为X5（如图所示）荣耀发布，下列对华为X5手机说法正确的是（ ） A. 手机正常使用时的温度是86℃ B. 充电器的输入电压为380 V C. 充电器的输出电压为5 V D. 充电器的输出电流为50 A 【答案】C 【解析】 【详解】A．人体正常体温约为，手机正常使用时温度略高于体温，远高于人体体温，故A错误； B．我国家庭电路电压为，充电器输入电压应为，故B错误； C．手机充电器的输出电压通常为，故C正确； D．手机充电时的电流通常在之间，电流过大，故D错误。 故选C。 5. 如图为北京冬奥会开幕式上的大雪花。它由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的LED双面屏创意组成，采用双面镂空设计，嵌有55万余颗LED灯珠。制作LED灯的核心材料是（　　） A. 超导体 B. 半导体 C. 导体 D. 绝缘体 【答案】B 【解析】 【详解】LED的核心材料是用硅等半导体材料做的，工作时发热量很小，发光效率很高，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6. 关于电流做功过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ） A. 电风扇主要把电能转化为机械能 B. 电炉主要把电能转化为机械能 C. 给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 D. 在电流通过电动起重机的过程中，主要是机械能转化为电能 【答案】A 【解析】 【详解】A．电风扇工作时消耗电能，主要把电能转化为风叶转动的机械能，故A正确； B．电炉工作时消耗电能，主要把电能转化为内能，故B错误； C．给蓄电池充电的过程中消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C错误； D．在电流通过电动起重机的过程中，电流做功，消耗电能，主要是电能转化机械能，故D错误。 故选A。 7. 关于家庭电路和安全用电，下列做法不符合要求的是（　　） A. 灯泡与空调并联 B. 灯泡的开关接在火线上 C. 导线绝缘皮破损后仍使用 D. 空调所用插座的导线要粗些 【答案】C 【解析】 【详解】A．家庭电路中，各个用电器之间互不影响，是并联的，所以将家庭电路的灯泡与空调并联，符合安全用电原则，故A不符合题意； B．将开关接在零线和电灯之间，断开开关时，不能切断火线，在更换灯泡时，容易接触火线，容易发生触电事故，符合安全用电原则，故B不符合题意； C．使用绝缘皮破损的导线，如果导线漏电会间接接触火线，会发生触电事故，不符合安全用电原则，故C符合题意； D．空调是大功率用电器，工作时通过连接线的电流会较大，如果导线横截面积过小，则导线的电阻就会较大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故，符合安全用电原则，故D不符合题意。 故选C。 8. 三盏电灯甲、乙、丙分别标准有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”字样，当它们都在其额定电压下工作时，则（　　） A. 甲较亮 B. 乙较亮 C. 丙较亮 D. 一样亮 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】三个灯泡在各自的额定电压下工作，所以实际功率等于额定功率；因灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，所以三个相同额定功率的灯泡一样亮，故选D。 9. 疫情防控期间，宿迁市很多学校门口新增加了人脸识别测温系统，若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关，若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关。只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 如图所示，当开关S闭合时，L1、L2都正常发光，电流表都有示数；突然一盏灯熄灭了，此时两个电流表的示数都变小，则可能出现的电路故障是（　　） A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，灯L1、L2并联，A2测干路电流，A测L1的电流： A．若灯L1短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故A不符合题意； B．若灯L2短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故B不符合题意； C．若灯L1断路，此时L1熄灭，L2发光，原来电流表A2测干路电流，示数变小，电流表A开路，示数变小为0，故C符合题意； D．若灯L2断路，L2熄灭，L1发光，此时电流表A2、电流表A均测量灯泡L1的电流，电流表A示数不变，故D不符合题意。 故选C。 11. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。已知电流增大时，油量表指针向右偏转，则（　　） A. 油面下降时，油量表指针向右偏转 B. 定值电阻R0没有作用 C. 油量表由电压表改装而成 D. 油箱内的油越少，流过油量表的电流越小 【答案】D 【解析】 【详解】由图知，滑动变阻器与定值电阻串联。 A．油面降低，浮标下降，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的电流变小，则油量表指针向左偏转，故A不符合题意； B．当油箱中装满油时，滑动变阻器的滑片在最下端，变阻器接入电路电阻变为零，若没有串联定值电阻R0，则会造成短路，会烧坏电源和油量表；所以，在电路中串联定值电阻R0，能起保护电路的作用，故B不符合题意； C．油量表串联在电路中，是由电流表改装而成的，故C不符合题意； D．油箱内的油越少，滑片越往上运动，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的电流变小，即流过油量表的电流越小，故D符合题意。 故选D。 12. 如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，R2与R3并联。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A. I1>I2，A管中的液面高度差较大 B. I1>I2，A管中的液面高度差较小 C. I1=I2，A管中的液面高度差较大 D. I1=I2，两管中的液面高度差相同 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1>I2；由Q=I2Rt可知，通电时间相同时，I1>I2，R1=R2=5Ω，所以左侧甲电阻产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A玻璃管液面高度差较大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13. 小明刚把电暖器插头插入三孔插座中（电暖器开关未闭合），正常发光的灯泡突然熄灭。拔出电暖器插头后，他用试电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光。下列说法正确的是（　　） A. 灯泡熄灭是三孔插座短路引起的 B. 可能进户线零线断了 C. 断开开关S，用试电笔测a点时氖管发光 D. 电路故障可能是用电器总功率过大引起的 【答案】B 【解析】 【详解】AD．拔出电暖器插头后，他用试电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光，说明保险丝没有熔断，电流没有过大，不存在短路和总功率过大的情况，故AD错误； B．三孔插座的左右两孔，氖管都发光，说明电路中全部都变成火线了，所以进户零线断路，故B正确； C．电路不存在短路，断开开关S，用试电笔测a点时氖管不发光。故C错误。 故选B 14. 在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（　　） ①电源电压为4V ②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1 ③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J ④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω A. 只有①② B. 只有②④ C. 只有②③④ D. 只有①②④ 【答案】B 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由题意可知，电压表V2未画出。 ①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像，由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，即并联在滑动变阻器R2两端；当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压UL=0.5V，变阻器R2两端的电压U2=3.5V，电路中的电流I=0.1A，则电源的电压 U=UL+U2+IR1=0.5V+3.5V+0.1A×R1① 当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压UL′=2.5V，变阻器R2两端的电压U2′=0.75V，电路中的电流I′=0.25A，则电源的电压 U=UL′+U2′+I′R1=2.5V+0.75V+0.25A×R1② 由①②可得 R1=5Ω，U=4.5V 故①错误； ②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，R1两端的电压 U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V 则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比 故②正确； ③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量 Q1=I′2R1t=(0.25A)2×5Ω×60s=18.75J 故③错误； ④当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，则变阻器最大阻值 当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最小，则 所以，为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω，故④正确。 故选B。 二、填空题（本大题共6小题，共12分） 15. 电给人类的生活带来了极大的方便，了解用电基本常识对我们每个人都很重要。对于人体，一般情况下人体安全电压是不高于______V，如图所示，使用测电笔检测插座通电情况时的操作。甲图中测电笔的氖管发光，乙图中氖管不发光，由此可知，甲图中测电笔笔尖接触的是______线。 【答案】 ①. 36 ②. 火 【解析】 【详解】我国家庭电路的电压是220V；对于人体，一般情况下，不高于36V的电压才是安全的。 使用测电笔时，氖管发光时笔尖接触火线，故甲图中测电笔笔尖接触火线。 16. 教室中日光灯和电风扇之间是______连接（选填“串联”或“并联”），每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻____________。 【答案】 ①. 并联 ②. 变小 【解析】 【详解】因家庭电路中用电器需独立工作互不影响，故日光灯和电风扇为并联连接； 由导体电阻的影响因素可知，并联用电器相当于增大导体横截面积，并联的用电器越多总横截面积越大，故每多使用一个用电器，家庭电路总电阻变小。 17. 如图所示，为某可调高度台灯及用于调光的电位器结构图，b与金属滑片P相连，则电位器是通过改变电阻片接入电路中的__________来改变其接入电路中的电阻，欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮，应将接线柱b与__________（选填“a”或“c”）接入电路. 【答案】 ①. 长度 ②. c 【解析】 【详解】[1]电位器是通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。 [2]使滑片P顺时针转动时灯泡变亮，电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小，故接b、c两个接线柱。 18. 如图所示为“无人机”，它具有 4 个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。该机一个旋翼的电动机额定功率为 30W，额定电压为 15V，电动机正常工作时，通过的电流为_____A，该机所需的能量是由一块输出电压为 15V，容量为5000mA•h的电池提供、若电能的 80%用于飞行，飞行时的实际功率为 100W，则该机最多能飞行_____s。 【答案】 ①. 2 ②. 2160 【解析】 【详解】[1]电动机正常工作时，通过的电流 I==2A [2]电池储存的能量 W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J 电能转为的机械能 W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J 该机最多能飞行的时间 t==2160s 19. 如图所示，如果使用某种用电器时，该表铝盘在20min内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是______kW·h，可能是下列哪个用电器______（选填“家用空调”或“家用洗衣机”或“台灯”）。 【答案】 ①. 0.1 ②. 家用洗衣机 【解析】 【详解】[1]“”表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则铝盘转了300转用电器消耗的电能为 [2]用电器的功率 台灯的功率一般是几十瓦，家用洗衣机的功率在300W左右，家用空调的功率在1000W以上，所以这个用电器可能是家用洗衣机。 20. 如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将L与阻值为10Ω的电阻R连入如图乙所示电路，闭合开关S，L的实际功率为1.8 W，则电源电压是______V，通电10分钟，整个电路消耗的电能为______J。 【答案】 ①. 6 ②. 【解析】 【详解】由图乙可知，L与R并联，根据并联电路的电压规律可知，电源电压等于L两端电压。由，结合灯泡L的I-U图像可知，当L实际功率为1.8W时，，，故电源电压 根据并联电路的电压规律可知，电阻R两端电压等于电源电压，则通过电阻R的电流 根据并联电路的电流规律可知，干路总电流 整个电路消耗的电能 三、作图题（本题共2小题，共4分） 21. 综合作图——家庭电路：请将图中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路. （ ） 【答案】 【解析】 【详解】三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．如图所示： 22. 如图所示，开关闭合后两灯均能正常发光，请在甲、乙中画出相应的电表。 【答案】 【解析】 【详解】乙表与L2串联，所以是电流表，甲表若是电流表，则L2被短路，所以甲表是电压表，此时两灯串联，故作图如下： 四、简答题（本题共1小题，共4分） 23. 冬天天气寒冷，很多家庭用起了如图所示的电暖器。细心的小李发现电暖器接通电源工作一段时间后，电阻丝热得发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你利用学过的电学知识完成下列问题。 （1）电暖器是利用______工作的； （2）解释电暖器工作时电阻丝热得发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热的原因______。 【答案】 ①. 电流的热效应 ②. 因为电暖器的电阻丝和导线是串联，通过的电流相等，但电阻丝的电阻比导线的电阻大得多，根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电阻丝热的发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。 【解析】 【详解】（1）[1]电暖器是利用电流的热效应来工作的，工作时将电能转化为内能。 （2）[2]略。 五、实验题：（本题共5小题，共30分）。 24. 小强在探究“电流与电压的关系”。实验中电源电压恒为3V，定值电阻R为5Ω，实验电路图如图甲所示。 （1）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是__________________； （2）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在乙图的坐标图上画出定值电阻R的I—U图像___________； 实验序号 1 2 3 0.5 1.0 2.0 0.1 0.2 0.4 （3）分析图像可知，导体的电阻一定时，___________________； （4）此实验中需要的滑动变阻器的阻值至少是______________； （5）要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”，还需准备的器材是_______________。 【答案】 ①. 定值电阻R断路 ②. ③. 电流与电压成正比 ④. 25 ⑤. 几个阻值不同的定值电阻 【解析】 【详解】（1）[1]电压表的示数约为3V保持不变，说明电压表之外的其他地方是通路，电流表示数几乎为0，说明电路中电阻很大，则可能是和电压表并联的定值电阻发生了断路，使得电压表串联在电路中，因此示数接近电源电压，故电路的故障可能是定值电阻R断路。 （2）[2]依此将表格中对应电压和电流描点并连线，如下图所示： （3）[3]分析图象发现，电压和电流的比值是一个定值，故可得出结论：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。 （4）[4]本实验中定值电阻和滑动变阻器是串联的，根据串联电路电压的规律可知，当定值电阻两端电压最小时，滑动变阻器两端电压最大，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，即当定值电阻两端电压为0.5V时，滑动变阻器需要分配2.5V的电压，此时滑动变阻器需要接入的电阻最大，所使用的滑动变阻器至少要能调到这个电阻值。由表格数据可知，此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的电阻 因此实验中需要的滑动变阻器的阻值至少是25Ω。 （5） [5]要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”，需要控制定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值，因此还需要准备的器材是几个阻值不同的定值电阻或一个电阻箱。 25. 如图1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V。 （1）本实验的原理是____________，连接如图-1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最______端。 （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W 1 0.5 0.20 不亮 0.10 2 1.0 0.24 暗 0.24 3 2.0 0.32 较暗 0.64 4 2.5 正常亮 5 3.0 0.38 很亮 1.14 ①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为______A，小灯泡L的额定功率为______W。 ②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是____________________________________________________。 ③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是___________________________________。 （3）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是______。 A. 10Ω 2 A B. 20Ω 1 A 【答案】（1） ①. ②. 右 （2） ①. 0.36 ②. 0.90 ③. 小灯泡L实际功率太小 ④. 灯丝电阻随温度的升高而增大 （3）B 【解析】 【小问1详解】 本实验是“测量小灯泡的电功率”，则实验原理为 连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知滑动变阻器的滑片P应置于最右端。 【小问2详解】 [1]如图所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.36A。 [2]灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为 [3]由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，小灯泡L的实际功率太小，不能使灯泡发光。 [4]灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高，阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。 【小问3详解】 由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为 故选B。 26. 小明想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为和的电阻丝（） （1）该实验通过___________________________来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这里用的物理方法为______。 （2）通过大量实验可得出：在电流和通电时间相同时，______越大，电流通过导体产生的热量越______； （3）如果想要研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，除了图中所示实验器材外，______（需要/不需要）添加秒表，再继续进行实验； （4）接着小明又想测一个未知电阻的阻值（大约为50Ω），准备了电压可调节的电源甲（4 V、6 V、8 V、10 V和12 V、14 V六挡）和电压恒为4.5 V的电源乙各一个，电流表、电压表和开关各1个，标有“10Ω 2 A”字样的滑动变阻器一个，导线若干： 小明利用电源甲和电源乙分别设计了如图1和2所示的两种电路，为了测量更加准确，小明应选择图______（选填“1”或“2”）进行实验。 【答案】（1） ①. 温度计示数的变化量 ②. 转换法 （2） ①. 电阻 ②. 大 （3）需要 （4）1 【解析】 【小问1详解】 当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，温度计的示数上升，因此电流通过电阻丝产生热量的多少可以用温度计示数的变化量来反映，这里用到的物理方法是转换法。 【小问2详解】 闭合开关，两电阻串联，通过的电流相同，且R1<R2 ，通电一段时间后，b温度计示数变化较大，则R2产生的热量较多，由此可知：在电流、通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 【小问3详解】 要研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，必须控制定值电阻的阻值和通电时间相同，通过移动滑动变阻器滑片，改变通过电阻丝电流的大小，比较在通电时间相同时，其中某一烧瓶中温度计的示数变化情况。为了保证某一电阻丝在电流不同时的通电时间相同，实验中需要用秒表计时，则需要添加秒表。 【小问4详解】 小明应选择图1进行实验，理由是：若选择4.5V的电源乙实验时，电路中电流的变化范围为 电流表指针偏转范围小于电流表的分度值，很难读出滑片在不同位置有明显差异的电流值； 选择电源甲，电路中电流的变化范围为 改变电源的电压时，能够明显测量出几组有差异的电流值，因此应选择图1进行实验。 27. 在“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）本实验的实验原理是____________，实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用以外还有_____________________________________的作用； （2）图甲是小南连接的电路，其中有一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并在原图上用笔画线代替导线画出正确的连线（只连一根，导线不能交叉）； （3）小南改正接线后继续进行实验，闭合开关后发现电流表有示数、电压表无示数，若故障只发生在电阻R或滑动变阻器上，则故障可能是____________________； （4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P将电压表调到合适的值，如图乙所示，此时电流表示数为____________A； （5）利用本次实验器材还可以做______（选填“A”或“B”）的实验。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 （6）小南设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻，已知电源电压恒定，定值电阻阻值为，小灯泡正常工作时的电压为，实验步骤如下： ①将开关S拨到触点1，调节滑片P，使电流表的示数为 ②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S拨到触点2，读出电流表的示数为I； ③根据实验数据，计算出小灯泡正常工作时的电阻______（用、和I表示）。 【答案】（1） ①. ②. 改变待测电阻两端的电压和通过的电流，实现多次测量，从而减小误差 （2） （3）电阻R短路 （4）0.3 （5）A （6） 【解析】 【小问1详解】 伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式​，通过测量电阻两端电压U和通过的电流I计算电阻值； 除了保护电路，滑动变阻器在实验中的主要作用是：改变待测电阻两端的电压和通过的电流，实现多次测量，从而减小误差。 【小问2详解】 原电路中电阻R和电压表短路了，电阻应与变阻器串联，电压表与电阻并联。在连接电阻R左接线柱和滑动变阻器左上接线柱的导线上打“×”，再用导线把滑动变阻器左上接线柱和电阻R右接线柱连接起来。 【小问3详解】 电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表所测部分的电阻几乎为0，由于故障只在R或滑动变阻器上，因此是待测电阻R短路，导致电压表被短路无示数。 【小问4详解】 电流表选用的是0~0.6A量程，该量程分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。 【小问5详解】 探究电流与电阻的关系需要更换多个不同阻值的定值电阻，控制电阻两端电压不变；本实验只有一个未知定值电阻，无法满足更换不同电阻的要求。而探究电流与电压的关系，控制定值电阻阻值不变，通过滑动变阻器改变电阻两端电压和电流，本套器材完全可以实现。 故选A。 【小问6详解】 步骤①中S接1时，灯泡L和​并联，电流表测支路的电流，调节电流为，根据可知，此时两端电压为​，因此并联的灯泡两端电压也为，灯泡正常发光； 步骤②中滑片不动，S接2，电流表测干路总电流，由于并联电路互不影响，此时通过​的电流仍为​​，因此通过灯泡的额定电流为 根据欧姆定律，灯泡正常工作的电阻 28. 在一次实践活动中，小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口，充电时将接口接在直流充电桩上，可实现快速充电，如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池，通常情况下，直流充电桩（快充）比交流充电桩（慢充）的充电电压更高、电流更大。 （1）用充电桩给电动汽车动力电池充电时，电能转化为______能； （2）直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的______（选填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”）更大； （3）设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，即，某次充电测试开始充电后，充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。 当时充电桩显示屏的部分即时信息如表，则时，请根据表格计算出充电电压为______， 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（kW·h） 充电费用（元） 100 45 24.00 36.00 （4）电动汽车与内燃机汽车比较有什么优点？__________________________________________。（写出一点即可）。 【答案】（1） 化学 （2） 充电功率 （3） ##400V （4） 对环境污染小（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 蓄电池充电时消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 【小问2详解】 充电功率反映充电的快慢，功率越大，相同时间内充入的电能越多，因此直流充电桩实现快充的主要原因是充电功率更大。 【小问3详解】 由图乙可知，当D达到70%时，充电功率为，由表中数据知，D达到70%时，充电充电电流为100A，由可知充电电压 【小问4详解】 电动汽车工作时无尾气排放，对环境污染小（或能量转化效率高、运行噪音小等，合理即可）。 六、计算题（本题共3小题，共22分）。 29. 如图所示，LED灯具有节能、环保等特点。小明的房间里安装了一只“220V 11W”的LED灯。 （1）该LED灯正常工作时的电流是多少？ （2）小明查资料得知一只“220V 10W”的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当，如果教室里用6只“220V 10W”的LED灯代替6只“220V 100W”的白炽灯正常工作一天（按10小时计算），可以节约多少电能？ 【答案】（1） 0.05A （2） 5.4kW·h 【解析】 【小问1详解】 LED灯正常工作时的电流 【小问2详解】 6只LED灯与6只白炽灯均正常工作，工作时间，6只白炽灯总功率 白炽灯消耗总电能 6只LED灯总功率 LED灯消耗总电能 节约的电能 30. 如图所示是某品牌电热锅的简化电路，、均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关和实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻，中温挡功率为880W；求：（计算结果若不能整除，保留一位小数） （1）电热锅低温挡工作时的电功率； （2）当实际电压为200V时，电热锅在低温挡的实际功率是多少？ （3）电热锅中温挡工作时的电流； （4）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。【不计热量损失，水的比热容】 【答案】（1） 440W （2） 363.6W （3） 4A （4） 350s 【解析】 【小问1详解】 由电路图和已知条件可以得出，当只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，为低温挡，电压为220V，低温挡功率 【小问2详解】 当实际电压为200V时，电热锅在低温挡的实际功率 【小问3详解】 根据P=UI可知，电热锅中温挡工作时的电流 【小问4详解】 由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，为低温挡；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，此时为高温挡，当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，为中温挡；高温挡的功率 水吸收的热量 若不计热量损失，则消耗的电能 所需时间 31. 如图甲所示为小允同学设计的创新“测温”电路，电源电压恒定，为定值电阻，电压表V的量程为，电流表A的量程为；R为热敏电阻，其电阻值随温度的变化情况如图乙A图线所示。求： （1）测量温度为时热敏电阻R的阻值； （2）闭合开关S，当测温为，电流表A的示数为；测温为时，电流表A的示数为，则电路中电源电压； （3）闭合开关S，将热敏电阻R换成如图乙B图线特点的热敏电阻，为保证电路电表安全，其它条件不变，“测温”电路可测量的最低温度。 【答案】（1）2Ω；（2）4.5V；（3）38.75℃ 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，测量温度为时热敏电阻R的阻值为2Ω。 （2）闭合开关S，定值电阻R0与热敏电阻R串联，当测温为时，热敏电阻R的阻值为4.5Ω，电流表A的示数为，电源电压为 测温为时，热敏电阻R的阻值为3Ω，电流表A的示数为，电源电压为 联立以上两式，解得电源电压 定值电阻的阻值 （3）由图线B可知，温度越低热敏电阻的阻值越大，电阻与温度的关系为 由图像中的数据可得 联立两式解得 电阻与温度的关系为 为保证电路电表安全，其它条件不变，“测温”电路可测量的温度越低，热敏电阻的电阻R越大，电压表的是数越大，电压表的量程为，若电压表的示数为3V，则定值电阻R0两端的电压为 电路中的最小电流 热敏电阻的阻值 电阻与温度的关系为 解得：“测温”电路可测量的最低温度为 答：（1）测量温度为时热敏电阻R的阻值为2Ω； （2）电路中电源电压为4.5V； （3） “测温”电路可测量的最低温度为38.75℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $