精品解析：湖南省邵阳地区2023-2024学年九年级上学期统考物理试题

2023年下期九年级试卷 物理（试题卷） 温馨提示： 1．本试卷包括试题卷和答题卡。考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上作答无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。 2．答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号。 3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 4．本试卷满分100分，考试时间60分钟。本试卷共四道大题，23个小题。如有缺页，考生须声明。 亲爱的同学，请你沉着应考，细心审题，揣摩题意，应用技巧，准确作答。祝你成功！ 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。1-10题为单选题，第11、12为双选题，每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，选错得0分） 1. 早春二月，春意萌动，正值赏梅的好时节，株洲炎陵梅花花开正盛，四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，表明（ ） A. 分子间有斥力 B. 分子间有引力 C. 分子是运动的 D. 分子间有间隙 2. 据湖南省林业局介绍，截至2022年12月，我省共有国家湿地公园（含试点）70个，数量列全国第一。湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（ ） A. 比热容大 B. 热值大 C. 导热性好 D. 导电性好 3. 一次电学实验课上，李怀把自己的一些文具分别接入如图所示电路，其中能使小灯泡发光的是（ ） A. 塑料尺 B. 铅笔芯 C. 橡皮擦 D. 玻璃墨水瓶 4. 物理与生活密切相关，下列数据符合实际的是（ ） A. 人体的安全电压不高于220V B. 一节新干电池的电压约为1.5V C. 空调的额定电流约0.1A D. 电冰箱的额定电流约10A 5. 同学们在进行研学活动时，观察到某交通路口指挥车辆通行的信号灯由红灯和绿灯组成，绿灯行，红灯停，以下是他们画出的红绿灯工作时的电路简图，你认为其中正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 电位器实质是一种变阻器，如图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片顺时针旋转时，连入电路的电阻（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 7. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示，两金属箔片张开，下面说法正确的是（ ） A. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷 B. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒因失去电子带负电 C. 两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开 D. 验电器中电流的方向由金属球经金属杆流向金属箔 8. 下列电流做功的过程中，电能主要转化为机械能的是（ ） A. 电风扇吹风 B. 电灯发光 C. 电饭锅煮饭 D. 电池充电 9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（ ） A. U形管中液面高度的变化越大说明该透明容器中的电阻产生的热量越少 B. 图甲装置不能探究电流产生的热量跟时间的关系 C. 图甲装置可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系 D. 图乙装置可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系 10. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R的U-I图像为图乙 B. 定值电阻R的阻值为5Ω C. 若将L和R 并联在电源电压为3V的电路中，则干路电流为0.6A D. 若将L和R串联在电路中，电路中电流为0.4A，则电源电压为6V 11. 小胡同学设计的质量测量仪如图所示，载物台可以上下移动，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R0在这个电路中没有作用 B. 重物的质量越大，电流表示数越大 C. 重物的质量越大，电压表示数越大 D. 重物的质量越大，电路的总功率越小 12. 如图所示是小宋同学家月初和月末的电能表盘示意图，通过分析表盘上的数字，下列说法正确的是（ ） A. 电能表脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多 B. 可以判断他家这个月共消耗电能1120kW·h C. 若电能表指示灯在5min内闪烁160次，则他家正在工作的用电器总功率为1200W D. 他家的用电器总功率允许最大为4400W 二、填空题（本大题共11小空，共22分） 13. 在日常生活中经常可看到这样的现象：往保温瓶中灌入大半瓶开水后，塞上木塞，忽然听到“噗”的一声，木塞蹦了出来，这是通过___________的方式改变了瓶内水蒸气的内能；此过程中的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程相同。 14. 为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，每个教室里的12盏LED护眼灯的连接方式是______联的。LED灯发光效率高，主要由______材料制成。 15. 据史册《汉志》记载，湖南的产茶史可追溯到两千多年前的西汉初期，是我国人工栽培茶树最早的省份之一。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，和均为发热电阻。请你分析，该煮茶器的工作原理是利用了电流的______效应，当该煮茶器处于“加热”挡位时，开关处于______状态。 16. 如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均发光，则甲是______表，乙是______表（均选填“电流”或“电压”） 17. 如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值为______Ω，定值电阻的阻值为______Ω，图乙中______（填“B”“C”或“D”）点表示滑片位于中点时的状态。 三、实验探究题（本大题共14小空，共28分） 18. 在“探究并联电路电流特点”实验中，热爱生活的小明设计了如图所示的电路进行实验。 实验序号 /A /A /A 1 0.16 0.12 0.28 2 0.18 0.22 0.40 3 0.32 0.20 0.52 （1）小明刚连接完最后一根导线，立刻看到灯泡发光了，请你找出小明连接电路时的一处操作错误：______。 （2）小明要测量干路电流，他应该将电流表串联在图中的______（填“A”“B”或“C”）位置。 （3）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，测出它们的电流，部分实验数据如表所示。分析实验数据可知，小明在每次实验中都选择了______规格的灯泡；实验结论是：并联电路中干路电流等于______。 19. 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/ A 锰铜合金 0.5 0.6 B 镍铬合金 0.5 0.6 C 镍铬合金 0.5 0.3 D 镍铬合金 1 0.3 （1）实验中通过观察灯泡亮度来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是__________________； （2）分别将______（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 20. 小姚同学用如图甲所示的电路，测量定值电阻R的阻值。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片向左移动时电流表示数变大，且导线不能交叉） （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片应调至最______（填“左”或“右”）端。 （3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，请你计算出定值电阻R的阻值为______Ω。 （4）小姚同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，进行了多次测量，目的是__________________。 21. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“12Ω 1A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小谭同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）小谭同学正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是定值电阻R______。 （2）排除故障后，小谭同学进行实验，先接入20Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，同时眼睛看向电压表，直到电压表示数为2V时记下电流表的示数。断开开关，将20Ω电阻换成15Ω后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使______表的示数与前一次相同，记录相关数据；依次改变电阻R的阻值，共测得四组实验数据。 （3）根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图乙所示，分析图像可得结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。 （4）同组的小静同学觉得四组数据不够，想利用原有材料继续探究第五组数据，她的操作如下：把10Ω和15Ω的定值电阻串联接入电路，将电压表并联在它们两端进行实验，发现移动滑动变阻器滑片无法使电压表示数达到2V，请你利用原有器材帮助小静改进该实验，使电压表能够到达2V完成实验，你的做法是：__________________。 四、计算题（本大题共2小题，共14分，第22题6分，第23题8分） 22. 如图所示，电源电压恒定，和都为定值电阻，其中，当闭合开关S、断开开关时，电流表读数为0.2A；若再闭合，发现电流表示数变化0.3A。请你计算： （1）电源电压大小； （2）当闭合开关S、断开开关时，电路的电功率； （3）当开关S和都闭合时，电路工作1min消耗的电能。 23. 如图所示，电源电压恒为9V，灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2上标有“30Ω 2A”字样，定值电阻R1的阻值为5Ω，电流表量程为0～3A。请你计算： （1）灯泡正常工作时的电阻。 （2）当开关S闭合，S1、S2断开时，移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，求此时滑动变阻器R2接入电路的电阻。 （3）当开关S、S1、S2闭合时，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023年下期九年级试卷 物理（试题卷） 温馨提示： 1．本试卷包括试题卷和答题卡。考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上作答无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。 2．答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号。 3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 4．本试卷满分100分，考试时间60分钟。本试卷共四道大题，23个小题。如有缺页，考生须声明。 亲爱的同学，请你沉着应考，细心审题，揣摩题意，应用技巧，准确作答。祝你成功！ 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。1-10题为单选题，第11、12为双选题，每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，选错得0分） 1. 早春二月，春意萌动，正值赏梅的好时节，株洲炎陵梅花花开正盛，四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，表明（ ） A. 分子间有斥力 B. 分子间有引力 C. 分子是运动的 D. 分子间有间隙 【答案】C 【解析】 【详解】四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，这是一种扩散现象，扩散现象表明花香分子在不停地做无规则运动，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 据湖南省林业局介绍，截至2022年12月，我省共有国家湿地公园（含试点）70个，数量列全国第一。湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（ ） A. 比热容大 B. 热值大 C. 导热性好 D. 导电性好 【答案】A 【解析】 【详解】A．水的比热容较大，由热量公式可知，在质量和吸收或放出的热量相同时，比热容越大，温度变化量越小，因此水能较好地调节环境温度，故A符合题意； B．热值是燃料完全燃烧时放热特性的一种体现，水不是燃料，热值与水调节环境温度无关，故B不符合题意； C．导热性表示物质传导热量的能力，与湿地中水调节环境温度的主要原因无关，故C不符合题意； D．导电性表示物质导电的能力，与调节环境温度无关，故D不符合题意。 故选A。 3. 一次电学实验课上，李怀把自己的一些文具分别接入如图所示电路，其中能使小灯泡发光的是（ ） A. 塑料尺 B. 铅笔芯 C. 橡皮擦 D. 玻璃墨水瓶 【答案】B 【解析】 【详解】A．塑料尺是绝缘体，接入电路不能形成通路，故A不符合题意； B．铅笔芯主要成分是石墨，属于导体，接入电路能形成通路，故B符合题意； C．橡皮擦是绝缘体，接入电路不能形成通路，故C不符合题意； D．玻璃墨水瓶是绝缘体，接入电路不能形成通路，故D不符合题意。 故选B。 4. 物理与生活密切相关，下列数据符合实际的是（ ） A. 人体的安全电压不高于220V B. 一节新干电池的电压约为1.5V C. 空调的额定电流约0.1A D. 电冰箱的额定电流约10A 【答案】B 【解析】 【详解】A．人体安全电压不高于36V，220V为家庭电路电压，远超安全电压，故A错误； B．一节新干电池的标准电压为1.5V，符合实际，故B正确； C．空调额定功率约为1000W，家庭电路电压，由得，远大于0.1A，故C错误； D．电冰箱额定功率约为200W，由得，远小于10A，故D错误。 故选B。 5. 同学们在进行研学活动时，观察到某交通路口指挥车辆通行的信号灯由红灯和绿灯组成，绿灯行，红灯停，以下是他们画出的红绿灯工作时的电路简图，你认为其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A. 红灯与绿灯串联，根据串联电路电流路径唯一，两灯同时亮灭，故A错误； B. 红灯与绿灯并联，根据并联电路各支路互不影响，S1控制红灯，S2控制绿灯，能独立工作，故B正确； C. 绿灯在干路，根据电路连接特点，电流必经绿灯，无法实现红灯亮绿灯灭，故C错误； D. S1、S2同时闭合时，电路中没有用电器，导线直接连接电源正负极，造成电源短路，故D错误。 故选B。 6. 电位器实质是一种变阻器，如图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片顺时针旋转时，连入电路的电阻（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，电位器接入电路的是接线柱和，即连入电路的电阻片为接线柱到滑片之间的部分。当滑片顺时针旋转时，滑片向接线柱靠近，连入电路的电阻片长度变短，电阻变小。 故选B。 7. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示，两金属箔片张开，下面说法正确的是（ ） A. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷 B. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒因失去电子带负电 C. 两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开 D. 验电器中电流的方向由金属球经金属杆流向金属箔 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，电荷只会从一个物体转移到另一个物体，并不会创造新的电荷，故A错误； B．橡胶棒原子核束缚电子的能力强，摩擦过程中得到电子带负电，故B错误； C．验电器的工作原理就是同种电荷相互排斥，当带电体接触金属球后，两片金属箔会带上同种电荷，互相排斥从而张开，故C正确； D．橡胶棒带负电，接触金属球时，电子由金属球经金属杆流向金属箔，由电流方向与负电荷定向移动方向相反可知，电流方向由金属箔经金属杆流向金属球，故D错误。 故选C。 8. 下列电流做功的过程中，电能主要转化为机械能的是（ ） A. 电风扇吹风 B. 电灯发光 C. 电饭锅煮饭 D. 电池充电 【答案】A 【解析】 【详解】A. 电风扇工作时电能主要转化为机械能，故A正确； B. 电灯发光时电能主要转化为光能和内能，故B错误； C. 电饭锅煮饭利用电流热效应，电能转化为内能，故C错误； D. 电池充电时电能转化为化学能储存，故D错误。 故选A。 9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（ ） A. U形管中液面高度的变化越大说明该透明容器中的电阻产生的热量越少 B. 图甲装置不能探究电流产生的热量跟时间的关系 C. 图甲装置可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系 D. 图乙装置可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据转换法，U形管中液面高度的变化越大，说明空气膨胀越明显，该透明容器中的电阻产生的热量越多，故A错误； B．对图甲中任一电阻，通电时间越长，U形管液面高度变化越大，说明产生的热量越多，能探究电流产生的热量跟时间的关系，故B错误； C．图甲中两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，探究的是电流产生的热量跟电阻大小的关系，故C错误； D．图乙中右侧容器内电阻与外部电阻并联，再与左侧容器内电阻串联，两容器内电阻阻值相同，通电时间相同，通过左侧容器内电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流，可以探究电流产生的热量跟电流大小的关系，故D正确。 故选D。 10. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R的U-I图像为图乙 B. 定值电阻R的阻值为5Ω C. 若将L和R 并联在电源电压为3V的电路中，则干路电流为0.6A D. 若将L和R串联在电路中，电路中电流为0.4A，则电源电压为6V 【答案】C 【解析】 【详解】A．定值电阻的阻值一定，通过定值电阻的电流和其两端电压成正比，则倾斜直线甲代表定值电阻的U-I图象，而曲线乙则代表灯泡L的U-I图象，故A错误； B．定值电阻R的阻值为 故B错误； C．将L和R并联在电源电压为3V的电路中，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路规律可知，小灯泡和定值电阻两端电压相同且等于电源电压，通过小灯泡和定值电阻的电流之和等于干路电流，即 I干=IL+I0 由图可知，当电源电压为3V时 IL=0.4A，I0=0.2A 则此时干路电流为 I干=IL+I0=0.4A+0.2A=0.6A 故C正确； D．将L和R串联在电路中，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知当I=0.4A时 UL=3V，U0=6V 电源电压 U=UL+U0=3V+6V=9V 故D错误。 故选C。 11. 小胡同学设计的质量测量仪如图所示，载物台可以上下移动，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R0在这个电路中没有作用 B. 重物的质量越大，电流表示数越大 C. 重物的质量越大，电压表示数越大 D. 重物的质量越大，电路的总功率越小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．不放重物时，滑片在最上端，滑动变阻器接入电路的电阻最小，如果没有将定值电阻R0会将电源短路，电路中电流过大，可能会烧坏电流表，故定值电阻R0的作用是保护电路，故A错误； BCD．重物的质量越大，滑动变阻器接入电路中电阻越大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压越大，电压表示数越大；此时电路的总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，电流表示数越小，根据P=UI可知，电路的总功率越小，故CD正确，B错误。 故选CD。 12. 如图所示是小宋同学家月初和月末的电能表盘示意图，通过分析表盘上的数字，下列说法正确的是（ ） A. 电能表脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多 B. 可以判断他家这个月共消耗电能1120kW·h C. 若电能表指示灯在5min内闪烁160次，则他家正在工作的用电器总功率为1200W D. 他家的用电器总功率允许最大为4400W 【答案】CD 【解析】 【详解】A. 电能表脉冲指示灯闪烁越快，说明电路消耗电能越快（即电功率越大），消耗电能的多少还与通电时间有关，故A错误； B. 这个月共消耗电能 ，故B错误； C. 指示灯闪烁160次消耗的电能 时间 用电器总功率，故C正确； D. 电能表允许通过的最大电流为20A，用电器总功率允许最大为，故D正确。 故选CD。 二、填空题（本大题共11小空，共22分） 13. 在日常生活中经常可看到这样的现象：往保温瓶中灌入大半瓶开水后，塞上木塞，忽然听到“噗”的一声，木塞蹦了出来，这是通过___________的方式改变了瓶内水蒸气的内能；此过程中的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程相同。 【答案】 ①. 做功 ②. 做功 【解析】 【详解】[1][2]往保温瓶中灌入大半瓶开水后，塞上木塞，瓶内的水蒸气增多，气压增大，气体对塞子做功，使木塞蹦了出来，这是通过做功的方式改变了瓶内水蒸气的内能，此过程中气体的内能转化成塞子的机械能；汽油机在做功冲程，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化成机械能，因此暖壶塞子弹出过程中的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。 14. 为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，每个教室里的12盏LED护眼灯的连接方式是______联的。LED灯发光效率高，主要由______材料制成。 【答案】 ①. 并 ②. 半导体 【解析】 【详解】因各护眼灯工作时互不影响，符合并联电路的特点，故为并联连接。 LED灯核心元件为发光二极管，主要由半导体材料制成。 15. 据史册《汉志》记载，湖南的产茶史可追溯到两千多年前的西汉初期，是我国人工栽培茶树最早的省份之一。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，和均为发热电阻。请你分析，该煮茶器的工作原理是利用了电流的______效应，当该煮茶器处于“加热”挡位时，开关处于______状态。 【答案】 ①. 热 ②. 闭合 【解析】 【详解】煮茶器属于电热器，利用电流的热效应工作。由可知，电源电压不变时，电路总电阻越小，总功率越大。开关闭合时，与并联，总电阻更小，总功率更大，对应加热挡，故加热挡时处于闭合状态。 16. 如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均发光，则甲是______表，乙是______表（均选填“电流”或“电压”） 【答案】 ①. 电流 ②. 电压 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]闭合开关S后，两灯均发光，若有两条电流的路径，一条路径中电流从正极出发，经过L1，另一条经过L2和甲表，汇合后回到电源的负极，所以甲表是电流表，乙相当于断路，即是电压表。如果甲是电压表，乙是电流表，则L2被短路，不会发光。 17. 如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值为______Ω，定值电阻的阻值为______Ω，图乙中______（填“B”“C”或“D”）点表示滑片位于中点时的状态。 【答案】 ①. 10 ②. 5 ③. D 【解析】 【详解】与串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。滑片在a端时接入电阻为0，对应乙图A点；滑片在b端时接入电阻最大，对应乙图E点。 滑动变阻器的最大阻值：由欧姆定律得 定值电阻的阻值：因电源电压不变，故两端电压变化量等于两端电压变化量，即 电路电流变化量 由欧姆定律得 滑片位于中点时的对应点：电源电压为 滑片在中点时滑动变阻器接入电阻 电路总电阻 电路电流 电压表示数 由图乙可知，电压1.5V、电流0.3A对应D点。 三、实验探究题（本大题共14小空，共28分） 18. 在“探究并联电路电流特点”实验中，热爱生活的小明设计了如图所示的电路进行实验。 实验序号 /A /A /A 1 0.16 0.12 0.28 2 0.18 0.22 0.40 3 0.32 0.20 0.52 （1）小明刚连接完最后一根导线，立刻看到灯泡发光了，请你找出小明连接电路时的一处操作错误：______。 （2）小明要测量干路电流，他应该将电流表串联在图中的______（填“A”“B”或“C”）位置。 （3）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，测出它们的电流，部分实验数据如表所示。分析实验数据可知，小明在每次实验中都选择了______规格的灯泡；实验结论是：并联电路中干路电流等于______。 【答案】（1）连接电路时开关闭合了 （2）C （3） ①. 不同 ②. 各支路电流之和 【解析】 【小问1详解】 连接完导线，灯泡就发光了，说明在连接电路时开关就闭合了。 【小问2详解】 A、B两处均为支路，C处为干路，要测量干路电流，电流表应该置于干路，所以应将电流表串联在C位置。 【小问3详解】 由于两灯泡并联，两灯泡分压相等，由于通过两灯泡的电流始终不相同，由可知两灯泡的电阻不同，所以两灯泡的规格不同； 三组实验数据均满足所以可得结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 19. 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/ A 锰铜合金 0.5 0.6 B 镍铬合金 0.5 0.6 C 镍铬合金 0.5 0.3 D 镍铬合金 1 0.3 （1）实验中通过观察灯泡亮度来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是__________________； （2）分别将______（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 【答案】（1）转换法 （2）BC 【解析】 【小问1详解】 在该实验中，电阻的大小是通过观察灯泡亮度来体现的，灯泡越暗说明电阻越大，这种方法是转换法。 【小问2详解】 研究导体的电阻与横截面积的关系时，应控制导体的材料、长度均相同，而横截面积不同，由表中数据可知，应将B、C两根合金丝接入电路。 20. 小姚同学用如图甲所示的电路，测量定值电阻R的阻值。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片向左移动时电流表示数变大，且导线不能交叉） （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片应调至最______（填“左”或“右”）端。 （3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，请你计算出定值电阻R的阻值为______Ω。 （4）小姚同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，进行了多次测量，目的是__________________。 【答案】（1） （2）右 （3）5 （4）多次测量取平均值，减小实验误差 【解析】 【小问1详解】 滑片左移电流变大，说明滑动变阻器接入电阻需变小，因此要接左下的A接线柱，据此作图。 【小问2详解】 连接电路时，滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路，由于滑动变阻器接了左下A接线柱，所以滑片移到最右端时接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 【小问3详解】 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，图乙示数为0.4A，根据欧姆定律得，定值电阻R的阻值为 【小问4详解】 定值电阻的阻值是固定的，多次测量不同电压下的电阻值后取平均值，可以消除单次测量的偶然误差，让结果更准确。 21. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“12Ω 1A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小谭同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）小谭同学正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是定值电阻R______。 （2）排除故障后，小谭同学进行实验，先接入20Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，同时眼睛看向电压表，直到电压表示数为2V时记下电流表的示数。断开开关，将20Ω电阻换成15Ω后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使______表的示数与前一次相同，记录相关数据；依次改变电阻R的阻值，共测得四组实验数据。 （3）根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图乙所示，分析图像可得结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。 （4）同组的小静同学觉得四组数据不够，想利用原有材料继续探究第五组数据，她的操作如下：把10Ω和15Ω的定值电阻串联接入电路，将电压表并联在它们两端进行实验，发现移动滑动变阻器滑片无法使电压表示数达到2V，请你利用原有器材帮助小静改进该实验，使电压表能够到达2V完成实验，你的做法是：__________________。 【答案】（1）断路 （2）电压 （3）反比 （4）将的定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2V，记录实验数据 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表串联在电路中，测电源电压，因此电路故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。 【小问2详解】 探究“电流与电阻的关系”时，需要保持定值电阻两端电压不变，因此断开开关，将20Ω电阻换成15Ω后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使定值电阻两端电压仍为2V，即电压表的示数与前一次相同。 【小问3详解】 观察图像可以发现，随着接入定值电阻的阻值不断增大，对应的电流数值逐渐减小，同时任意一组电流和电阻的乘积都等于2V，也就是定值电阻两端的电压始终保持恒定，由此可以归纳出规律：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【小问4详解】 实验过程中需要移动滑片使与它串联的定值电阻10Ω和15Ω两端的电压为2V，此时电路中的电流为 电源电压恒为3V，根据串联电路电压的特点，可得滑动变阻器两端电压为 串联电路电流处处相等，因此实验所需滑动变阻器阻值应为 题目中所给滑动变阻器的最大阻值为，为了完成实验可以将的定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2V，记录实验数据。 四、计算题（本大题共2小题，共14分，第22题6分，第23题8分） 22. 如图所示，电源电压恒定，和都为定值电阻，其中，当闭合开关S、断开开关时，电流表读数为0.2A；若再闭合，发现电流表示数变化0.3A。请你计算： （1）电源电压大小； （2）当闭合开关S、断开开关时，电路的电功率； （3）当开关S和都闭合时，电路工作1min消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合S、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路电流，电源电压 【小问2详解】 闭合S、断开时，电路中只有，则电路的电功率为 【小问3详解】 S、都闭合时，与并联，电流表测干路电流，因并联电路各支路独立工作，电流不变，故电流表示数的增加量等于通过的电流，即，干路总电流为 工作时间，则电路消耗的电能为 23. 如图所示，电源电压恒为9V，灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2上标有“30Ω 2A”字样，定值电阻R1的阻值为5Ω，电流表量程为0～3A。请你计算： （1）灯泡正常工作时的电阻。 （2）当开关S闭合，S1、S2断开时，移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，求此时滑动变阻器R2接入电路的电阻。 （3）当开关S、S1、S2闭合时，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器的最大功率和最小功率。 【答案】（1）12Ω （2）6Ω （3）10.8W，2.7W 【解析】 【小问1详解】 灯泡L上标有“6V 3W”字样，即灯泡正常工作时，额定电压为6V，额定功率为3W，根据可得，灯泡正常工作时的电阻为 【小问2详解】 S闭合，S1、S2断开时，L与R2串联，移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，此时电路中的电流为 此时R2两端的电压为 R2接入电路中的电阻为 【小问3详解】 S、S1、S2都闭合时，L被短路，R1与R2并联，电流表测干路电流。通过R1的电流为 滑动变阻器R2上标有“30Ω 2A”字样，允许通过的最大电流为2A，当通过滑动变阻器的最大电流时，干路的最大电流 而电流表的量程为0~3A，允许通过的最大电流为3A，3.8A>3A，超电流表量程，故电路中最大电流，此时通过R2的最大电流 R2消耗的最大功率为； 由得，电压不变时，R2越大，功率越小。R2最大阻值为30Ω，此时功率最小，电路安全，故滑动变阻器消耗的最小功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $