精品解析：陕西省西安市交通大学附属中学分校 2023—2024学年上学期九年级第二次月考物理试题

2023~2024学年第一学期 初三年级物理学科第二次练习 注意事项： 本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共4页，总分80分。考试时间80分钟。 第一部分（选择题） 一．选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20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. 教室是我们最熟悉的地方。以下关于教室中的电路及元件说法正确的是（　　） A. 教室里悬吊的电风扇工作时主要将电能转化为机械能 B. 教室里的插座提供的电压是36V C. 教室里的一个开关可以同时控制四盏灯的亮与灭，则这四盏灯一定是串联的 D. 教室里的一体机工作时，老师关掉了前排的灯，则其他的灯会更亮 2. 由欧姆定律变形可得则以下说法正确的是（　　） A. 导体的电阻跟由它两端的电压和通过的电流决定 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关 D. 导体两端的电压为零时，因为没有电流通过导体，所以导体的电阻为零。 3. 商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（　　） A. S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关” B. 有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合 C. 有人乘坐时，通过电阻R的电流变大 D. 无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用 4. 如图是学生设计的模拟调光灯电路，闭合开关后，移动钢环，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（ ） A. 灯泡被铅笔芯短路 B. 铅笔芯与钢环接触不良 C. 灯泡的阻值比铅笔芯总阻值大得多 D. 铅笔芯的总阻值比灯泡阻值大得多 5. 家用电器使用常识上介绍，电视机如果持续长时间工作要停机10～20min散热，如果长时间（如几十天）不用则每隔几天要通电10～20min驱潮。对于以上做法，下列分析正确的是（　　） A. 前者是利用电热，后者是防止电热 B. 前者是防止电热，后者是利用电热 C. 二者都是利用电热 D. 二者都是防止电热 6. 如图所示的电路，灯泡L1标有“6V，3W”，L2标有“3V，3W”，假设灯泡电阻不随温度变化。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A. 通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流 B. 灯L1和L2实际电功率之比为4∶1 C. L1和L2对应的电压表示数之比是2∶1 D. 若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表示数变大 7. 如表所示为某品牌空调室外机的铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（ ） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 制冷/制热额定功率 800/900W 最大输入功率 970W A. 空调制热时比制冷时消耗的电能多 B. 空调制冷时每小时耗电为800kW·h C. 室外机消耗的电能最大可达970W D. 空调制热时比制冷时电流做功更快 8. 如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图象，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1.5W，下列说法中（　　） ①电源电压为5V ②只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为10Ω ③再闭合开关S2时，电路总功率将增加2W ④若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源两端，整个电路消耗的总功率是2.4W A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有①②④正确 9. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，电能表是测量电功率的仪表 B. 图乙中，测电笔可以用来区分零线和火线，使用时可以用手抵住笔尖的金属电极 C. 图丙中，三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止外壳带电时对人造成伤害 D. 图丁中，人会触电，此时空气开关一定会切断电路 10. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1=20Ω，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。闭合开关S，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 电源电压为15V B. 1cm长GH段导体的电阻为1Ω C. 当电流表示数为0.5A时，x的值为30cm D. P位于x=0cm和x=25cm时，R2消耗的电功率相同 第二部分（非选择题） 二．填空与作图题（每空1分，每图2分，计22分） 11. 如图所示是一串装点节日用的小彩灯。每个灯泡的规格都是“5V，0.2A”，若将这种小彩灯接入220V电路中，为了使小彩灯正常发光，我们应该 _____联 _______个小彩灯。 12. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。则相同时间内，电流对 _______做功多（选填“L1”或“L2”），若把二者串联，则 _______更亮。（选填“L1”或“L2”） 13. 国产某品牌手机配置“3.7V 4000mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。 （1）手机充电时，将_____能转化为_______能；电池充满电后，电池内储存的电能为__________J； （2）如图所示的两个充电器，甲标注的是“输出5V 1A”，乙标注“输出11V 6A”，其中_____（填“甲”或“乙”）是快速充电器。 14. 小王在做“测电阻”的实验时漏填了第3次电压表的数字，实验电路和第3次电压表指针位置如图所示，请帮他填在表格里并计算出该待测阻值为________Ω。（结果保留一位小数）。 实验次数 第1次 第2次 第3次 电压/V 2 4.5 ________ 电流/A 0.2 0.5 0.7 15. 如图1所示，是一款智能晾衣机，该晾衣机使用额定功率为10W的LED照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间，当有人走近晾衣机时，它会自动开灯，当人离开后，照明灯会自动关闭。该晾衣机有风干（冷风）和烘干（热风）功能，风干的额定功率为20W，烘干的额定功率为220W。 （1）“人体接近传感器”在电路中相当于 _______（电源/开关）； （2）一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，1kW•h的电能可供该LED灯正常发光 ________h，与白炽灯相比，LED灯泡可以节能 _______%； （3）如图2所示，是该晾衣机的部分工作电路图，R是发热电阻。当开关S接通3、4触点，晾衣机开启 _______功能，电阻R的阻值 ________Ω。 16. 如图甲，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R为滑动变阻器。当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡L正常发光，电流表示数为0.8A，灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω，滑动变阻器R的最大电阻值是_____Ω；当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节滑动变阻器的滑片P，总功率最小是_____W。 17. 完成下列作图： （1）电冰箱内部的电路中主要包括压缩机（其主要部件是电动机）和冷藏室内的照明灯。压缩机和照明灯能各自独立工作、互不影响；温控开关控制压缩机，与冰箱门联动的开关控制照明灯。答题纸上已画出电源部分（如图1），请在答题纸上指定位置完成冰箱内部的电路图。 （2）如图2，完成家庭电路连接，开关单独控制电灯且符合安全用电的要求。 三．实验与探究题（共4小题，每空1分，每图1分，计22分） 18. （1）在如图甲所示的实验中，未用酒精灯加热时，灯泡不亮，电路中无电流，说明常温下的玻璃为________体，当用酒精灯把玻璃珠烧到红炽状态时，看到灯泡发光。该实验说明________________。 （2）如图乙所示，电能表的读数是________kW·h。若电路中某用电器单独工作12min，该电能表表盘转了60r，则这个用电器的实际功率为________W。 19. 用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。 （1）电阻丝产生的热量的多少可以通过比较U形管中 __________来体现； （2）甲装置是探究导体产生的热量与 _______大小是否有关； （3）装置乙通电后发现右侧U形管现象明显，左侧未发生明显变化，则可能左侧装置 _______，或者该侧装置内的电阻丝 _______； （4）以下现象能用乙装置的实验结论解释的是 _____。 A.电炉丝通过导线连接到电路，电炉丝热得发红而导线几乎不发热 B.在家庭电路中，两根导线连接处往往比别处更容易发热 C.冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，房间里温度会越高 D.家用电风扇通过导线连接到电路里，导线几乎不发热，家用电热水壶通过同样的导线连接到电路里，导线明显发热 20. 小明和同学们在探究“电流和电压关系”的实验中，电源电压保持3V不变。 （1）小明和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图1甲、乙、丙所示： ①探究电流与电压关系时，应保持_______不变，图1甲中，因为__________，所以不能用于该实验探究； ②由图1乙改进为图1丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压_______（选填“改变”或“保持不变”）； （2）请用笔画线代替导线，帮助小明按图1丙将图2甲中实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大；_______ （3）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图2乙所示。由图像可得： ①实验结论：___________； ②结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。 21. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器（10Ω，0.5A）、（50Ω，0.5A）、（200Ω，0.2A）可供选择。 （1）通过估算，滑动变阻器应选择________（选填“”、“”或“”）。 （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是______________________________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W。 （4）实验数据处理时，不能求功率的平均值是因为（ ）（选填“①”、“②”或“①和②”） ①小灯泡电阻随温度升高而增大。 ②小灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化。 （5）在测量额定电压为的小灯泡额定电功率的实验中，小明同学的电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换，但给了他一个已知阻值为的定值电阻和若干个开关，小明重新设计了如图所示的电路，请你帮他补全实验步骤和表达式： ①按照电路图正确连接电路。 ②断开开关，闭合开关S、，调节滑动变阻器，使得电流表读数为________，即灯泡正常发光。 ③保持滑片位置不动，断开开关，闭合开关S、，记下电流表的读数为I；则测得小灯泡额定功率的表达式为________（用、、I表示）。 四．综合题（共2小题，22题7分，23题9分，计16分） 22. 如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为8V保持不变。 （1）压敏电阻R2是由 ______（选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作的；当托盘为空时，R2电阻为 ______Ω； （2）若托盘为空时，电流表示数为I=0.01A，求定值电阻R1的阻值；（ ） （3）若放入某物体后，电流表示数为I′=0.02A，求该物体的质量大小；（ ） （4）使用一段时间后，若电源电压偏低，则测量结果 ______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 23. 如图是某电热水壶及其电路简图，R1、R2为发热电阻。开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，电热水壶进入加热状态；当电热水壶内水温达到100℃时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电热水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R2＝200Ω，电热水壶的加热功率P＝1210W，c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1、R2电阻不受温度影响。求： （1）保温状态时电路中的电流；（ ） （2）电阻R1的阻值；（ ） （3）在晚上用电高峰期将1kg、初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，若加热效率为91%，求该过程中消耗的电能和用电高峰期的实际电压。（ ） （ ） （4）细心的彤彤发现家中的电热水壶所用的电源线粗而短，查阅相关的资料得知家用电源线温度一般不超过70℃，电源线发热功率不得超过2.42W，此规格的电热水壶所用到的电源线规格为0.04Ω/m，通过计算说明此电热水壶正常工作时所用的电源线最多不超过 _____m（不需要写出计算过程） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年第一学期 初三年级物理学科第二次练习 注意事项： 本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共4页，总分80分。考试时间80分钟。 第一部分（选择题） 一．选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20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. 教室是我们最熟悉的地方。以下关于教室中的电路及元件说法正确的是（　　） A. 教室里悬吊的电风扇工作时主要将电能转化为机械能 B. 教室里的插座提供的电压是36V C. 教室里的一个开关可以同时控制四盏灯的亮与灭，则这四盏灯一定是串联的 D. 教室里的一体机工作时，老师关掉了前排的灯，则其他的灯会更亮 【答案】A 【解析】 【详解】A．电风扇的主要部件是电动机，其工作时主要将电能转化为机械能，故A正确； B．我国照明电路的电压为220V，教室里的插座提供的电压是220V，故B错误； C．教室里的灯如果一只损坏，其余的仍能正常工作，说明它们是并联的，故C错误； D．教室里的灯是并联的，工作时互不影响，关掉前排的灯，则其他的灯亮度不变，故D错误。 故选A。 2. 由欧姆定律变形可得则以下说法正确的是（　　） A. 导体的电阻跟由它两端的电压和通过的电流决定 B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比 C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关 D. 导体两端的电压为零时，因为没有电流通过导体，所以导体的电阻为零。 【答案】C 【解析】 【详解】电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，公式只用来计算或测量电阻的大小；导体两端的电压为零时，导体的电阻不为零，故ABD错误，C正确。 故选C。 3. 商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（　　） A. S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关” B. 有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合 C. 有人乘坐时，通过电阻R的电流变大 D. 无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，电路中开关S1、S2，电动机和电阻串联，断开其中任何一个开关，都可以断开整个电路，电动机不工作，所以S1、S2是紧急制动开关；S3与电阻R并联，S3闭合会把电阻R短路，使电路中电阻变小，电流变大，电动机的转速变大，则S3是感应开关，故A正确，不符合题意； BC．有人乘坐时，S1、S2、S3都闭合，电阻R被短路，没有电流通过电阻R，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，自动扶梯高速运行，故C错误，符合题意，B正确，不符合题意； D．无人乘坐时，S1、S2闭合，S3断开，电阻R串联在电路中，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流较小，电梯低速运行，可以节约电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 4. 如图是学生设计的模拟调光灯电路，闭合开关后，移动钢环，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（ ） A. 灯泡被铅笔芯短路 B. 铅笔芯与钢环接触不良 C. 灯泡的阻值比铅笔芯总阻值大得多 D. 铅笔芯的总阻值比灯泡阻值大得多 【答案】C 【解析】 【详解】A．灯泡被铅笔芯短路，灯泡将不发光，故A不符合题意； B．铅笔芯与钢环接触不良，电源被铅笔芯断路，灯泡将不发光，故B不符合题意； C．由图铅笔芯和小灯泡串联分压，在移动回形针的过程中，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，根据公式可知，灯泡实际功率几乎不变，是因为两端的电压几乎不变，原因是铅笔芯的电阻相对于小灯泡来说，其电阻太小，也就是说，小灯泡的电阻太大，故C符合题意。 D．若变阻器的阻值比灯泡的阻值大得多，更容易改变电路中的电流，改变灯泡的亮暗，故D不符合题意。 故选C。 5. 家用电器使用常识上介绍，电视机如果持续长时间工作要停机10～20min散热，如果长时间（如几十天）不用则每隔几天要通电10～20min驱潮。对于以上做法，下列分析正确的是（　　） A. 前者是利用电热，后者是防止电热 B. 前者是防止电热，后者是利用电热 C. 二者都是利用电热 D. 二者都是防止电热 【答案】B 【解析】 【详解】电热有有利的一面，也有有害的一面。电视机如果持续长时间工作要停机10～20min散热，是为了防止电热产生危害；定期给家电通电驱潮，属于利用电热。故ACD错误，B正确。 故选B。 6. 如图所示的电路，灯泡L1标有“6V，3W”，L2标有“3V，3W”，假设灯泡电阻不随温度变化。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A. 通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流 B. 灯L1和L2实际电功率之比为4∶1 C. L1和L2对应的电压表示数之比是2∶1 D. 若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表示数变大 【答案】B 【解析】 【详解】由图知，两个灯泡串联，电压表测量各个灯泡的电压； A．串联电路中各处的电流都相等；通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流，故A错误； B．由可得，灯泡的电阻为 根据P＝I2R知，串联电流相等，电功率之比等于电阻之比，即 12Ω∶3Ω＝4∶1 故B正确； C．根据欧姆定律知，U＝IR，电流相等，电压之比等于电阻之比，即4∶1；故C错误； D．若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表也被短路，则示数变小为0，故D错误。 故选B。 7. 如表所示为某品牌空调室外机的铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（ ） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 制冷/制热额定功率 800/900W 最大输入功率 970W A. 空调制热时比制冷时消耗的电能多 B. 空调制冷时每小时耗电为800kW·h C. 室外机消耗的电能最大可达970W D. 空调制热时比制冷时电流做功更快 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可知，消耗电能与功率、工作时间均有关，未给出相同工作时间，无法比较制热、制冷消耗电能多少，故A错误； B．制冷额定功率 正常工作1h消耗电能，故B错误； C．970W是最大输入功率，功率单位为W，电能单位为J或kW·h，物理量单位不匹配，故C错误； D．功率是表示电流做功快慢的物理量，制热额定功率制冷额定功率，所以空调制热时电流做功更快，故D正确。 故选D。 8. 如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图象，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1.5W，下列说法中（　　） ①电源电压为5V ②只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为10Ω ③再闭合开关S2时，电路总功率将增加2W ④若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源两端，整个电路消耗的总功率是2.4W A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有①②④正确 【答案】A 【解析】 【详解】只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，由图像可知，当电压为5V时，电流为0.3A，根据欧姆定律可知，小灯泡L的电阻为 小灯泡的实际功率为 由题意可知，小灯泡L的实际功率为1.5W，故电源电压为5V，故①正确；②错误； 再闭合开关S2时，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，电阻R两端电压也为5V，由图像可知，通过电阻R的电流为0.5A，定值电阻R的功率为 电路总功率中增加的部分为增加的定值电阻R的功率，即电路总功率将增加2.5W，故③错误； 若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源两端，由图可知，当电流为0.3A时，小灯泡L两端的电压为5V，定值电阻R两端的电压为3V，则电源电压为 则电路消耗的总功率为 故④正确；故A符合题意，故BCD不符合题意。 故选A。 9. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，电能表是测量电功率的仪表 B. 图乙中，测电笔可以用来区分零线和火线，使用时可以用手抵住笔尖的金属电极 C. 图丙中，三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止外壳带电时对人造成伤害 D. 图丁中，人会触电，此时空气开关一定会切断电路 【答案】C 【解析】 【详解】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误； B．测电笔可以用来区分零线和火线，使用时不可以用手抵住笔尖的金属电极。只能用手接触笔尾金属体，故B错误； C．三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，当金属外壳带电时，地线先接通，把电带到大地，能防止外壳带电时对人造成伤害，故C正确； D．图丁中，人同时一只手接触火线另一只接手触零线，会发生触电事故，但空气开关不会跳闸。只有当电路中总功率过大，或者电路中发生了短路现象空气开关才会跳闸。故D错误。 故选C。 10. 如图甲所示电路，电源电压不变，R1=20Ω，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。闭合开关S，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 电源电压为15V B. 1cm长GH段导体的电阻为1Ω C. 当电流表示数为0.5A时，x的值为30cm D. P位于x=0cm和x=25cm时，R2消耗的电功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．当滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图像乙可知，I大=0.6A，电源的电压为 U=I大R1=0.6A×20Ω=12V 故A错误； B．当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知，I小=0.2A，则由可得，电路中的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值为 REH=R总-R1=60Ω-20Ω=40Ω 由于滑片P从H端向E端移动，由图像的拐点可知 GH=15cm，FG=25cm-15cm=10cm，EF=35cm-25cm=10cm 中间一段电流无变化，故FG是铜导线；由图像可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I=0.4A，则总电阻为 则GH段的总电阻为 RGH=R总-R总′=60Ω-30Ω=30Ω 又因为GH=15cm ，所以1cm长GH段导体的电阻为2Ω，故B错误； C．EF段的总电阻为 REF=R总′-R1=30Ω-20Ω=10Ω 因两段导体的阻值与自身长度成正比，所以，EF导体的电阻与长度的关系为 当电流表示数为0.5A时，电路中的总电阻为 此时R2接入电路中电阻为 R2=R总′′-R1=24Ω-20Ω=4Ω 长度为，则x的值为 x=35cm-4cm=3lcm 故C错误； D．当x=0cm时，R2消耗的功率为 P2=I小2REH=(0.2A)2×40Ω=1.6W 当x=25cm时，电路中的电流为I=0.4A，REF=10Ω，则R2消耗的功率为 P2′=I2REF=(0.4A)2×10Ω=1.6W 故D正确。 故选D。 第二部分（非选择题） 二．填空与作图题（每空1分，每图2分，计22分） 11. 如图所示是一串装点节日用的小彩灯。每个灯泡的规格都是“5V，0.2A”，若将这种小彩灯接入220V电路中，为了使小彩灯正常发光，我们应该 _____联 _______个小彩灯。 【答案】 ①. 串 ②. 44 【解析】 【详解】[1][2]一个小彩灯正常工作电压为5V，低于220V，所以应将小彩灯串联入电路中。由串联电路的电压特点可得串联小彩灯的个数 12. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。则相同时间内，电流对 _______做功多（选填“L1”或“L2”），若把二者串联，则 _______更亮。（选填“L1”或“L2”） 【答案】 ①. L1 ②. L2 【解析】 【详解】[1]灯泡的亮度由其实际功率决定，越亮灯泡的实际功率越大，由此可知，灯泡L1比L2的实际功率大，即 P1＞P2 相同时间内，根据W＝Pt可得，电流做的功是 W1＞W2 [2]根据前面解答可知，灯泡L1比L2的实际功率大，再结合并联电路各支路电压均相等及电功率的计算式可知，两灯泡电阻大小关系为 R1＜R2 而当将二者串联时，根据串联电路电流处处相等，再结合P＝UI＝I2R可得，此时两灯泡实际功率的大小关系为 P1＜P2 由此判断L2更亮。 13. 国产某品牌手机配置“3.7V 4000mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。 （1）手机充电时，将_____能转化为_______能；电池充满电后，电池内储存的电能为__________J； （2）如图所示的两个充电器，甲标注的是“输出5V 1A”，乙标注“输出11V 6A”，其中_____（填“甲”或“乙”）是快速充电器。 【答案】 ①. 电 ②. 化学 ③. 53280 ④. 乙 【解析】 【详解】（1）[1][2]手机充电时，相当于用电器，消耗了电能，得到了化学能，是将电能转化为化学能储蓄起来。 [3]电池充满电储存的电能为 W＝UIt＝3.7V×4000×10-3A×1×3600s＝53280J （2）[4]甲充电器的充电功率为 P1＝U1I1＝5V×1A＝5W 乙充电器的充电功率为 P2＝U2I2＝11V×6A＝66W＞P1 所以乙的充电速度快，乙是快速充电器。 14. 小王在做“测电阻”的实验时漏填了第3次电压表的数字，实验电路和第3次电压表指针位置如图所示，请帮他填在表格里并计算出该待测阻值为________Ω。（结果保留一位小数）。 实验次数 第1次 第2次 第3次 电压/V 2 4.5 ________ 电流/A 0.2 0.5 0.7 【答案】 ①. 9.9 ②. 7.5 【解析】 【详解】[1][2]由于第2次电压表示数是4.5V，根据欧姆定律可知，电阻两端电压越大通过电流越大，所以第3次电压表选用0~15V的量程，分度值为0.5V，则图乙中电压表示数为7.5V。根据可得：第一次实验测得的电阻值为 第二次测得的电阻值为 第三次测得的电阻值为 待测电阻的阻值为 15. 如图1所示，是一款智能晾衣机，该晾衣机使用额定功率为10W的LED照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间，当有人走近晾衣机时，它会自动开灯，当人离开后，照明灯会自动关闭。该晾衣机有风干（冷风）和烘干（热风）功能，风干的额定功率为20W，烘干的额定功率为220W。 （1）“人体接近传感器”在电路中相当于 _______（电源/开关）； （2）一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，1kW•h的电能可供该LED灯正常发光 ________h，与白炽灯相比，LED灯泡可以节能 _______%； （3）如图2所示，是该晾衣机的部分工作电路图，R是发热电阻。当开关S接通3、4触点，晾衣机开启 _______功能，电阻R的阻值 ________Ω。 【答案】 ①. 开关 ②. 100 ③. 90 ④. 烘干 ⑤. 242 【解析】 【详解】（1）[1]“人体接近传感器”在电路中起到控制电路通断的作用，相当于开关。 （2）[2]LED照明灯的功率 P＝10W＝0.01kW 1kW•h的电能可供该LED灯正常发光的时间 [3]当两种灯正常发光的时间相同都为t时，10W的LED灯消耗的电能为 WLED＝10W×t 100W白炽灯消耗的电能为 W白＝100W×t 所以时间为t，LED灯泡可以节约的电能 ΔW＝W白﹣WLED＝100W×t−10W×t＝90W×t 所以LED灯泡可以节能 （3）[4]由晾衣机内部部分电路知，开关S接通3、4位置时，发热电阻R与电动机并联，两者同时工作，所以此时晾衣机开启烘干功能。 [5]晾衣机风干额定功率为20W，烘干额定功率为220W，所以R的功率 PR＝P烘干﹣P风干＝220W﹣20W＝200W 电阻R的阻值 16. 如图甲，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R为滑动变阻器。当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡L正常发光，电流表示数为0.8A，灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω，滑动变阻器R的最大电阻值是_____Ω；当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节滑动变阻器的滑片P，总功率最小是_____W。 【答案】 ①. 12Ω ②. 20Ω ③. 1.5W 【解析】 【详解】[1]由可得小灯泡正常发光时的电阻 [2]当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值并联，灯泡L正常发光，电流表测干路电流示数为0.8A，根据P=UI可得灯泡正常工作时的电流 根据并联电路电压规律以及灯泡正常发光可知电源电压为6V，根据并联电路分流的特点可得通过滑动变阻器的电流 根据并联电路电压关系由可得滑动变阻器的最大阻值 [3]单刀双掷开关S2接b时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电路总阻值最大时，总功率最小，即滑动变阻器以最大阻值接入电路；由图乙可知，电流为0.25A时，灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端电压 恰好满足灯泡L与滑动变阻器的总电压6V，由此可知电路中电流为0.25A，电路中最小电功率 17. 完成下列作图： （1）电冰箱内部的电路中主要包括压缩机（其主要部件是电动机）和冷藏室内的照明灯。压缩机和照明灯能各自独立工作、互不影响；温控开关控制压缩机，与冰箱门联动的开关控制照明灯。答题纸上已画出电源部分（如图1），请在答题纸上指定位置完成冰箱内部的电路图。 （2）如图2，完成家庭电路连接，开关单独控制电灯且符合安全用电的要求。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，压缩机和照明灯能各自独立工作、互不影响，所以压缩机和照明灯并联接入电路，且一条支路是温控开关控制压缩机，另一条支路是与冰箱门联动的开关控制照明灯。 【小问2详解】 插座的三孔要按照“左零右火上接地”的原则接线，控制电灯的开关要接在火线和灯泡之间，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，螺旋套接在零线上。 三．实验与探究题（共4小题，每空1分，每图1分，计22分） 18. （1）在如图甲所示的实验中，未用酒精灯加热时，灯泡不亮，电路中无电流，说明常温下的玻璃为________体，当用酒精灯把玻璃珠烧到红炽状态时，看到灯泡发光。该实验说明________________。 （2）如图乙所示，电能表的读数是________kW·h。若电路中某用电器单独工作12min，该电能表表盘转了60r，则这个用电器的实际功率为________W。 【答案】（1） ①. 绝缘 ②. 导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下，绝缘体可以变为导体 （2） ①. 31.6 ②. 100 【解析】 【小问1详解】 未加热时，电路中无电流，灯泡不亮，这是因为常温下的玻璃是绝缘体，不容易导电。 把玻璃珠烧到红炽状态时，灯泡发光，此时玻璃容易导电，是导体，该实验说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下，绝缘体可以变为导体。 【小问2详解】 电能表的最后一位数是小数，单位是kW·h，图示电能表的示数为。 表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动3000r。电能表的转盘转60r时，用电器消耗的电能 工作时间 用电器的实际功率 19. 用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。 （1）电阻丝产生的热量的多少可以通过比较U形管中 __________来体现； （2）甲装置是探究导体产生的热量与 _______大小是否有关； （3）装置乙通电后发现右侧U形管现象明显，左侧未发生明显变化，则可能左侧装置 _______，或者该侧装置内的电阻丝 _______； （4）以下现象能用乙装置的实验结论解释的是 _____。 A.电炉丝通过导线连接到电路，电炉丝热得发红而导线几乎不发热 B.在家庭电路中，两根导线连接处往往比别处更容易发热 C.冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，房间里温度会越高 D.家用电风扇通过导线连接到电路里，导线几乎不发热，家用电热水壶通过同样的导线连接到电路里，导线明显发热 【答案】 ①. 液面高度差 ②. 电阻 ③. 漏气 ④. 短路 ⑤. D 【解析】 【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。 （2）[2]甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 （3）[3][4]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，装置乙通电后发现右侧U形管现象明显，左侧未发生明显变化，可知电路为通路，左侧U形管液面高度几乎无变化，故障可能是左侧装置漏气；右侧容器内电阻产生较多的热量，而左侧容器内电阻没有产生热量，由Q=I2Rt可知，电阻的阻值和通电时间不会为0，则说明没有电流通过电阻R1，因此也可能是该侧装置内的电阻丝短路。 （4）[5]图乙中的实验结论为：电流产生热量的多少与电流大小有关，在其他条件相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 A．电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝和导线串联，电流是相同的，故A不符合题意； B．在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，电阻越大产生热量越多，故B不符合题意； C．冬天在房间里使用电取暖器时，电流大小不变，通电越久，由Q=I2Rt可知，电流产生的热量越多，房间里温度会越高，故C不符合题意； D．电风扇和电热水壶的功率不同，电热水壶的功率大，导线中的电流大，在相同时间内，电热水壶的导线明显发热，故D符合题意。 故选D。 20. 小明和同学们在探究“电流和电压关系”的实验中，电源电压保持3V不变。 （1）小明和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图1甲、乙、丙所示： ①探究电流与电压关系时，应保持_______不变，图1甲中，因为__________，所以不能用于该实验探究； ②由图1乙改进为图1丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压_______（选填“改变”或“保持不变”）； （2）请用笔画线代替导线，帮助小明按图1丙将图2甲中实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大；_______ （3）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图2乙所示。由图像可得： ①实验结论：___________； ②结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。 【答案】 ①. 电阻 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ③. 改变 ④. ⑤. 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ⑥. 25 【解析】 【详解】（1）①[1][2]探究电流与电压关系时，应保持电阻不变，图1甲中，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以不能用于该实验探究。 ②[3]由图1乙改进为图1丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压改变。 （2）[4]滑片P向B端滑动时，要求电流表的示数变大，说明变阻器接入电路的电阻减小，变阻器的D端接入电路，据此连接电路，完整电路如图所示： （3）①[5]定值电阻R的I-U图像是一条过原点的斜直线，符合正比例的特点，据此得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ②[6]图2乙由定值电阻两端电压最小为0.5V，即U'=0.5V时，I'=0.1A，根据串联电路电压规律知，滑动变阻器两端的电压最大，滑动变阻器两端电压 UP=U总-U'=3V-0.5V=2.5V 由串联分压规律知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时滑动变阻器的电阻 故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。 21. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器（10Ω，0.5A）、（50Ω，0.5A）、（200Ω，0.2A）可供选择。 （1）通过估算，滑动变阻器应选择________（选填“”、“”或“”）。 （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是______________________________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W。 （4）实验数据处理时，不能求功率的平均值是因为（ ）（选填“①”、“②”或“①和②”） ①小灯泡电阻随温度升高而增大。 ②小灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化。 （5）在测量额定电压为的小灯泡额定电功率的实验中，小明同学的电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换，但给了他一个已知阻值为的定值电阻和若干个开关，小明重新设计了如图所示的电路，请你帮他补全实验步骤和表达式： ①按照电路图正确连接电路。 ②断开开关，闭合开关S、，调节滑动变阻器，使得电流表读数为________，即灯泡正常发光。 ③保持滑片位置不动，断开开关，闭合开关S、，记下电流表的读数为I；则测得小灯泡额定功率的表达式为________（用、、I表示）。 【答案】（1） （2）小灯泡断路 （3） ①. A ②. 0.5 （4）② （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 灯泡正常发光时的电压，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流 电源电压恒为6V，根据串联电路的电压关系，可得灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压 所需滑动变阻器最大阻值 （10Ω）最大阻值不足， 额定电流0.2A<0.25A，且电阻过大调节不便，因此选。 【小问2详解】 滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是小灯泡断路。 【小问3详解】 根据电压表选用小量程确定分度值再读数；图乙电压表量程0~3V，分度值0.1V，读数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，需要减小滑动变阻器接入电阻（要增大灯泡两端电压），因此滑片向A端移动。 由丙图可知，灯泡电压为2.5V时，对应的额定电流为0.2A，因此额定功率 【小问4详解】 不同电压下小灯泡的实际功率本就随实际电压变化而改变，不是实验误差，因此求功率平均值没有物理意义；“小灯泡电阻随温度升高而增大”是功率变化的原因，不是不能求平均值的直接理由，因此选②。 【小问5详解】 实验步骤：①按照电路图正确连接电路； ②断开开关，闭合开关S、，调节滑动变阻器，使得电流表读数为，即灯泡正常发光； ③保持滑片位置不动，断开开关，闭合开关S、，记下电流表的读数为I；在步骤2中，灯泡和并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻的电压为 根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，此时灯正常发光； 在步骤③中，电流表测灯与并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流 则小灯泡额定功率为 四．综合题（共2小题，22题7分，23题9分，计16分） 22. 如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为8V保持不变。 （1）压敏电阻R2是由 ______（选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作的；当托盘为空时，R2电阻为 ______Ω； （2）若托盘为空时，电流表示数为I=0.01A，求定值电阻R1的阻值；（ ） （3）若放入某物体后，电流表示数为I′=0.02A，求该物体的质量大小；（ ） （4）使用一段时间后，若电源电压偏低，则测量结果 ______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 半导体 ②. 500 ③. 300Ω ④. 0.8kg ⑤. 偏小 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。 （1）[1][2]压敏电阻的阻值随压力的变化而变化，是由半导体材料构成的；当托盘为空时，物体质量为0，由图像可知，此时R2的阻值为500Ω。 （2）[3]由可得，电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和，所以，电阻R1的阻值 R1＝R﹣R2＝800Ω﹣500Ω＝300Ω （3）[4]当放入某物体后，电流表示数为I′=0.02A，由可得，此时电路的总电阻 则此时压敏电阻的阻值 R2'＝R'﹣R1＝400Ω﹣300Ω＝100Ω 由图像可知，此时物体质量为800g，即0.8kg。 （4）[5]测量物体的质量时，压敏电阻的阻值变小，在电压一定时，由欧姆定律可知，电路的电流变大，即物体的质量越大，电流表的示数越大；当电源电压偏低时，测量同样物体，电路的总电阻一定，根据欧姆定律可知电路中的电流会变小，即测量结果偏小。 23. 如图是某电热水壶及其电路简图，R1、R2为发热电阻。开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，电热水壶进入加热状态；当电热水壶内水温达到100℃时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电热水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R2＝200Ω，电热水壶的加热功率P＝1210W，c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1、R2电阻不受温度影响。求： （1）保温状态时电路中的电流；（ ） （2）电阻R1的阻值；（ ） （3）在晚上用电高峰期将1kg、初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，若加热效率为91%，求该过程中消耗的电能和用电高峰期的实际电压。（ ） （ ） （4）细心的彤彤发现家中的电热水壶所用的电源线粗而短，查阅相关的资料得知家用电源线温度一般不超过70℃，电源线发热功率不得超过2.42W，此规格的电热水壶所用到的电源线规格为0.04Ω/m，通过计算说明此电热水壶正常工作时所用的电源线最多不超过 _____m（不需要写出计算过程） 【答案】 ①. 1.1A ②. 50Ω ③. 3×105J ④. 200V ⑤. 2 【解析】 【详解】解：（1）由题意和电路图可知，开关与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡状态；温控开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温挡状态，通过R2的电流为 （2）R2的功率为 则R1消耗的电功率为 P1＝P﹣P2＝1210W﹣242W＝968W 电阻R1的阻值为 （3）水吸收的热量 Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣35℃)＝2.73×105J 加热过程中消耗的电能 加热的总电阻 用电高峰期实际功率 用电高峰期的实际电压 （4）根据P＝UI得，加热挡时电源线中的电流 根据P＝I2R得，电源线的最大电阻 电热水壶正常工作时所用的电源线的长度 答：（1）保温状态时电路中的电流为1.1A； （2）电阻R1的阻值为50Ω； （3）该过程中消耗的电能为3×105J；用电高峰期的实际电压为200V； （4）此电热水壶正常工作时所用的电源线最多不超过2m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $