精品解析：贵州省黔西南布依族苗族自治州兴仁市回龙镇回龙中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

2025—2026学年度第一学期单元练习（三） 九年级物理 一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1~6题的四个选项中，只有一项符合题目要求。第7题的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 如图所示，荷叶上的小水珠接触时，会自动粘合成一个大水珠，说明（　　） A. 分子间有空隙 B. 分子间存在引力 C. 分子间存在斥力 D. 分子不停地做无规则运动 2. 汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链将车身上的电荷导入大地，如图所示。下列不适合用来做静电接地链的材料是（ ） A. 铁丝 B. 铜丝 C. 塑料丝 D. 铝丝 3. 用某种织物与气球摩擦，再让气球靠近“小纸人”：如图所示，发现“小纸人”被吸引起来，然后又有被吸引起来的少量“小纸人”被弹开。下列说法正确的是（ ） A. 气球与织物摩擦带了电荷，摩擦起电的实质是创造了电荷 B. 某种织物与气球摩擦，正电荷发生了转移 C. “‘小纸人’被吸引起来”是因为异种电荷互相吸引 D. “少量‘小纸人’被弹开”是因为同种电荷互相排斥 4. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有“安全带未系”提示系统。当乘客坐在座椅上时，开关S1闭合。若未系安全带，开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。为达到上述要求，以下电路图中设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它测量体重部分的电路简图。电源电压不变，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力的增大而减小。闭合开关S，当小明站上体重秤时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变 C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电压表与电流表示数的乘积不变 6. 火锅一般是指以锅为器具，以热源烧锅，以水或汤烧开来涮煮各类食物的烹调方式，是中国独创的美食之一，下列说法正确的是（ ） A. 将丸子放入汤中加热，丸子的内能增加 B. 加热过程中汤的温度升高，汤含有的热量增加 C. 加热过程中水的温度升高，水的比热容增大 D. 汤在加热过程中温度升高，是通过做功的方式改变了内能 7. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中，其电源电压不变，同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.7 A．下列说法正确的是（ ） A. 此时小灯泡L的电阻为8Ω B. 此时通过电阻R的电流为0.5 A C. 此时整个电路的总电阻大于8Ω D. 若只将小灯泡L和电阻R串联在5 V的电源两端，闭合开关，则电路中的电流为0.2 A 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 8. 智能门锁已进入普通百姓家庭，如图是用感应卡开启房门的情景，此时感应卡相当于电路中的_________（选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”）。 9. 当在一个定值电阻两端加10 V电压时，流过它的电流为0.2 A；当电压减小时，其电阻_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 10. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四个冲程的示意图，其中将内能转化为机械能的冲程是___________（填图下方的汉字）。 11. 小亮把一小射灯直接接入家庭电路中后，刚接通电源，小射灯就立刻烧坏了，经检查发现有一个配件（一个定值电阻）忘记安装。已知小射灯正常工作时的电 压为20 V，电流为0.2 A，该配件是一个阻值为___________Ω的定值电阻，需要与小射灯 ___________（选填“串”或“并”）联接入家庭电路中使其正常工作。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 12. 请根据如图甲所示的电路图，将如图乙所示的实物电路连接完整。（导线不能交叉） 13. 请根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 14. 请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求：闭合开关，电压表测量定值电阻R两端电压；向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变大；导线不能交叉。 四、简答题（本题共3个小题。每小题3分，共9分） 15. 放学的路上，齐齐买了两个烧鸡腿，放入纸盒里都能闻到香味。到家后，齐齐将烧鸡放入蒸锅加热。加热过程中，烧鸡腿的香味越来越浓烈。请分析材料并解释下列问题： （1）“将烧鸡腿放入纸盒里都能闻到香味”的原因是什么？ （2）“加热过程中，烧鸡腿的香味越来越浓烈”的原因是什么？ 16. 将牛顿摆最左侧的摆球拉开并由静止释放（如图），当它撞击紧密排列的另外四个球后，只有最右边的小球向右摆动；当最右边的小球下落并撞击紧密排列的另外四个球后，最左边的小球向左摆动……小明观察了几秒钟，发现向左摆动的小球，每次摆动的最高位置几乎相同。他认为牛顿摆是一个永动机。请判断小明的观点正确吗？并简要说明理由。 17. 通过电表的电流过大会有烧毁电表的危险。电流表的特点是电阻很小，电压表的特点是电阻很大，在实验中决不允许把哪个电表直接接在电源的两极上？请用欧姆定律分析其中的道理。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19.20题各10分，共28分） 18. 某实验小组的同学在实验室进行“探究并联电路中电压的特点”的实验，实验电路如图甲所示，电源为两节干电池串联。 （1）实验小组的同学连接电路，当将最后一根导线接入电路，小灯泡立即发光，电压表立即有示数。发生这种现象的原因是__________。 （2）排除问题后，正确连接好电路，闭合开关，用电压表分别测量小灯泡及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为__________ V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压__________。 （3）实验小组的小青同学认为该实验中，连接电压表时，可以不用试触直接选择“0~3 V”的测量范围进行实验。这种操作是__________（选填“可行”或“不可行”）的。 19. 连接如图甲所示的电路进行“探究电流与电压关系”的实验，电源为3 V且保持不变。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应当移动到最___________（选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，电流表有示数，原因可能是定值电阻R___________（选填“断路”或“被短路”）。排除故障后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到某位置，记下电压表和电流表的示数；接下来的操作是___________。 （3）根据实验数据画出I-U图像如图乙所示，由图像可得： ①实验中所用定值电阻R的阻值为___________Ω； ②电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成___________（选填“正比”或 “反比”） 20. 在“测量小灯泡电阻”的实验中，小雅选用两节新的干电池和标有“2.5 V”字样的小灯泡进行实验。 （1）按照电路图连接好如图所示的电路，将滑动变阻器 的滑片P移动到正确位置，闭合开关并移动滑动变阻器的 滑片P到某一位置，发现电压表示数为2.2 V。为测量小 灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 （2）下表是记录的实验数据，分析表中数据我们可得出： 次数 1 2 3 4 U/V 1 2 2.5 2.8 I/A 0.18 0.28 0.30 0.32 ① 小灯泡正常发光时的电阻约为 ___________（结果保留1位小数） ② 随着小灯泡两端电压的改变，小灯泡的阻值是 ___________（选填“变化”或“不变”）的。 ③ 实验中移动滑动变阻器的滑片P，测量多组实验数据的目的是 ___________。 （3）实验中要注意保护实验器材，请写出进行表中第4次实验时对小灯泡的保护措施： ___________。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，只写计算结果不得分） 21. 某台以汽油为燃料的汽车在一平直路段测试时，以20 m/s 的速度匀速直线行驶了230 m，在此过程中共消耗20 g的汽油，若行驶过程中汽车受到的阻力恒为1200 N，对于此过程，则： （1）求消耗的汽油完全燃烧产生的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg） （2）求这台汽车行驶时消耗的汽油用于维持汽车匀速直线行驶的效率。 （3）若消耗的汽油完全燃烧产生的热量全部用来加热50 kg、初温为的铁，不考虑热量损失，铁的最终温度为多少摄氏度？[铁的比热容] 22. 某科技公司设计制造了一款搬运机器人（如图甲所示），为了测试这款机器人的性能，工程师指挥机器人执行搬运任务。为了避免机器人在执行搬运任务时因所搬运物体过重而损坏，工程师设计了如图乙所示的负重过载保护电路，图中电源电压为4.5V，RF为压敏电阻，其阻值随机器人托盘所受压力的变化图像如图丙所示。当报警器中的电流达到报警电流（10mA）时，报警器（阻值不变）就会报警，机器人会放弃执行搬运任务。已知报警器刚好报警时，机器人的负重为150N，请解答下列问题： （1）为了使工作时更加智能化，该机器人搭载了高性能的芯片。芯片主要是由下列哪种材料制成的？___________（填字母序号）。 A. 导体 B. 超导体 C. 半导体 D. 绝缘体 （2）开始测试前，工程师按照以下步骤对图乙的负重过载保护电路进行调试： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片P置于b端，再将电阻箱调到___________Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片P，直至报警器刚好报警，此时电阻箱阻值与所受压力为150N时压敏电阻阻值相等，用电压表测得电阻箱两端电压等于滑动变阻器和报警器两端总电压的； ③保持滑动变阻器滑片P位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。 （3）当机器人负重为50N时，电路中的电流为9×10-3A，此时压敏电阻RF的阻值为多少？ （4）机器人长时间工作后、为了减轻其最大负重，在保证报警器报警电流不变的情况下，图乙的电路可以做哪些改变？请写出一条可行性操作。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期单元练习（三） 九年级物理 一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1~6题的四个选项中，只有一项符合题目要求。第7题的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 如图所示，荷叶上的小水珠接触时，会自动粘合成一个大水珠，说明（　　） A. 分子间有空隙 B. 分子间存在引力 C. 分子间存在斥力 D. 分子不停地做无规则运动 【答案】B 【解析】 【详解】两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着引力，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链将车身上的电荷导入大地，如图所示。下列不适合用来做静电接地链的材料是（ ） A. 铁丝 B. 铜丝 C. 塑料丝 D. 铝丝 【答案】C 【解析】 【详解】静电接地链需将车身上的电荷导入大地，其材料必须为导体。铁丝、铜丝、铝丝均为导体，能够导电，适合做静电接地链；塑料丝为绝缘体，不能导电，不适合做静电接地链。 故选C。 3. 用某种织物与气球摩擦，再让气球靠近“小纸人”：如图所示，发现“小纸人”被吸引起来，然后又有被吸引起来的少量“小纸人”被弹开。下列说法正确的是（ ） A. 气球与织物摩擦带了电荷，摩擦起电的实质是创造了电荷 B. 某种织物与气球摩擦，正电荷发生了转移 C. “‘小纸人’被吸引起来”是因为异种电荷互相吸引 D. “少量‘小纸人’被弹开”是因为同种电荷互相排斥 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，并不是创造了电荷，电荷总量保持不变，故A错误； B．某种织物与气球摩擦，摩擦起电过程中，发生转移的是带负电的核外电子，正电荷不会发生转移，故B错误； C．带电体具有吸引轻小物体的性质，“小纸人”被吸引是因为气球带电后吸引轻小物体，故C错误； D．“小纸人”接触气球后带上同种电荷，因同种电荷互相排斥而被弹开，故D正确。 故选D。 4. 为保证司乘人员的安全，轿车上设有“安全带未系”提示系统。当乘客坐在座椅上时，开关S1闭合。若未系安全带，开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。为达到上述要求，以下电路图中设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带S2闭合时指示灯才会发光，故A不符合题意； B．指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故B符合题意； C．指示灯和电阻并联，指示灯与S1串联，电阻R和S2串联，闭合S1和S2时，指示灯发光，故C不符合题意； D．两开关并联后与指示灯串联，无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合，指示灯都会发光，故D不符合题意。 故选B。 5. 如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它测量体重部分的电路简图。电源电压不变，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力的增大而减小。闭合开关S，当小明站上体重秤时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变 C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电压表与电流表示数的乘积不变 【答案】C 【解析】 【详解】由图乙可知，压敏电阻与定值电阻串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。小明站上体重秤，压力增大，阻值减小，电路总电阻减小。 AB.由得，因电源电压不变，减小，所以电路中的电流增大，即电流表示数变大；由得，不变，两端电压增大，即电压表示数变大，故AB错误； C.由得，电压表与电流表示数的比值为，因为定值电阻阻值不变，故电压表与电流表示数的比值不变，故C正确； D.由得，电压表与电流表示数的乘积变大，故D错误。 故选C。 6. 火锅一般是指以锅为器具，以热源烧锅，以水或汤烧开来涮煮各类食物的烹调方式，是中国独创的美食之一，下列说法正确的是（ ） A. 将丸子放入汤中加热，丸子的内能增加 B. 加热过程中汤的温度升高，汤含有的热量增加 C. 加热过程中水的温度升高，水的比热容增大 D. 汤在加热过程中温度升高，是通过做功的方式改变了内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．丸子从热汤中吸收热量，根据热传递改变内能的规律，物体吸收热量内能增加，故A正确； B．热量是热传递过程中的过程量，不能表述为物体“含有热量”，故B错误； C．比热容是物质的固有特性，与温度无关，水温度升高时比热容不变，故C错误； D．汤加热过程中是通过热传递的方式改变内能，不是做功，故D错误。 故选A。 7. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中，其电源电压不变，同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.7 A．下列说法正确的是（ ） A. 此时小灯泡L的电阻为8Ω B. 此时通过电阻R的电流为0.5 A C. 此时整个电路的总电阻大于8Ω D. 若只将小灯泡L和电阻R串联在5 V的电源两端，闭合开关，则电路中的电流为0.2 A 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，闭合、时，L与R并联，电流表测干路电流。由图甲可知，当电压时，通过L的电流，通过R的电流。此时干路电流 所以电源电压，此时小灯泡L的电阻，故A正确，B错误； C．此时整个电路的总电阻，故C错误； D．由图甲可知，当电流时，L两端电压，R两端电压。总电压，故D正确。 故选AD。 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 8. 智能门锁已进入普通百姓家庭，如图是用感应卡开启房门的情景，此时感应卡相当于电路中的_________（选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”）。 【答案】开关 【解析】 【详解】感应卡可控制门锁电路的通断，相当于电路中的开关。 9. 当在一个定值电阻两端加10 V电压时，流过它的电流为0.2 A；当电压减小时，其电阻_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】不变 【解析】 【详解】因电阻是导体本身的固有性质，定值电阻的阻值仅与自身材料、长度、横截面积、温度有关，与两端电压、通过的电流大小无关，故电压减小时其电阻不变。 10. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四个冲程的示意图，其中将内能转化为机械能的冲程是___________（填图下方的汉字）。 【答案】丙 【解析】 【详解】将内能转化为机械能的是做功冲程，其特征为两气门关闭、活塞向下运动、火花塞点火。 由图可知，甲为压缩冲程，乙为吸气冲程，丙为做功冲程，丁为排气冲程，故符合要求的是丙。 11. 小亮把一小射灯直接接入家庭电路中后，刚接通电源，小射灯就立刻烧坏了，经检查发现有一个配件（一个定值电阻）忘记安装。已知小射灯正常工作时的电 压为20 V，电流为0.2 A，该配件是一个阻值为___________Ω的定值电阻，需要与小射灯 ___________（选填“串”或“并”）联接入家庭电路中使其正常工作。 【答案】 ①. 1000 ②. 串 【解析】 【详解】因小射灯额定电压小于家庭电路电压220V，故需串联定值电阻分压。 定值电阻两端的电压为 串联电路电流处处相等，故通过定值电阻的电流 定值电阻的阻值为 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 12. 请根据如图甲所示的电路图，将如图乙所示的实物电路连接完整。（导线不能交叉） 【答案】 【解析】 【详解】甲图中，电流从电源正极流出，依次经过灯泡、电流表、滑动变阻器、开关，最终回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变大。 在乙图中，滑动变阻器按“一上一下”串联在电路中，将灯泡的左接线柱与电压表的负接线柱相连，将滑动变阻器的右下接线柱与开关的左接线柱相连，使滑片向左移动电阻变大。据此作图。 13. 请根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】从实物图可以看出，电源、开关在干路中，灯泡与电流表串联，再与灯泡并联。如图所示： 14. 请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求：闭合开关，电压表测量定值电阻R两端电压；向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变大；导线不能交叉。 【答案】 【解析】 【详解】由题知，向右移动滑动变阻器的滑片时电流表示数变大，说明电路总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器接右下接线柱；电压表测量定值电阻R两端电压，则电压表并联在定值电阻R两端。作法：将滑动变阻器右下接线柱与电源右端相连；电压表的负接线柱与定值电阻右端接线柱相连。 四、简答题（本题共3个小题。每小题3分，共9分） 15. 放学的路上，齐齐买了两个烧鸡腿，放入纸盒里都能闻到香味。到家后，齐齐将烧鸡放入蒸锅加热。加热过程中，烧鸡腿的香味越来越浓烈。请分析材料并解释下列问题： （1）“将烧鸡腿放入纸盒里都能闻到香味”的原因是什么？ （2）“加热过程中，烧鸡腿的香味越来越浓烈”的原因是什么？ 【答案】（1）分子在不停地做无规则运动 （2）温度越高，分子运动越剧烈 【解析】 【小问1详解】 烧鸡腿的香味分子在不停地做无规则运动，香味分子脱离鸡腿后可以无规则运动穿透纸盒缝隙、散布到空气中，进入人的鼻腔就使人感知到香味，因此即使鸡腿放在纸盒里，人也能闻到香味。 【小问2详解】 分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。加热时烧鸡腿温度升高，分子无规则运动越来越剧烈，所以香味越来越浓烈。 16. 将牛顿摆最左侧的摆球拉开并由静止释放（如图），当它撞击紧密排列的另外四个球后，只有最右边的小球向右摆动；当最右边的小球下落并撞击紧密排列的另外四个球后，最左边的小球向左摆动……小明观察了几秒钟，发现向左摆动的小球，每次摆动的最高位置几乎相同。他认为牛顿摆是一个永动机。请判断小明的观点正确吗？并简要说明理由。 【答案】小明的观点错误。因为牛顿摆摆动过程中受空气阻力等影响，机械能会逐渐转化为其他形式的能，机械能总量减少，不能一直不需要外界能量而持续做功，不是永动机。 【解析】 【详解】永动机是一类不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。但能量守恒定律表明，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。在牛顿摆的运动过程中，虽然小明观察到几秒内小球每次摆动的最高位置几乎相同，但这只是短时间内的现象。实际上，小球在摆动过程中会受到空气阻力等因素的影响，机械能会逐渐转化为内能等其他形式的能，机械能总量会不断减少。如果时间足够长，小球摆动的高度会越来越低，最终停止摆动，它并不能一直不需要外界能量而持续做功，所以牛顿摆不是永动机，小明的观点错误。 17. 通过电表的电流过大会有烧毁电表的危险。电流表的特点是电阻很小，电压表的特点是电阻很大，在实验中决不允许把哪个电表直接接在电源的两极上？请用欧姆定律分析其中的道理。 【答案】电流表的电阻很小，电压表的电阻很大，根据可知，在电源电压一定时，通过电压表的电流很小，而把电压表接到电源的两极上没有烧毁的危险；通过电流表的电流很大，可能被烧毁，因此实验中绝不允许把电流表直接接在电源的两极上。 【解析】 【详解】略。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19.20题各10分，共28分） 18. 某实验小组的同学在实验室进行“探究并联电路中电压的特点”的实验，实验电路如图甲所示，电源为两节干电池串联。 （1）实验小组的同学连接电路，当将最后一根导线接入电路，小灯泡立即发光，电压表立即有示数。发生这种现象的原因是__________。 （2）排除问题后，正确连接好电路，闭合开关，用电压表分别测量小灯泡及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为__________ V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压__________。 （3）实验小组的小青同学认为该实验中，连接电压表时，可以不用试触直接选择“0~3 V”的测量范围进行实验。这种操作是__________（选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】（1）连接电路时开关没有断开 （2） ①. 3 ②. 相等 （3）可行 【解析】 【小问1详解】 连接电路时，为了保护电路元件，开关应处于断开状态。而当将最后一根导线接入电路，小灯泡立即发光，电压表立即有示数，这是因为连接电路过程中开关没有断开。 【小问2详解】 电压表选择0 - 3V量程，分度值为0.1V，指针指向3V刻度线处，所以电压表示数为3V。 通过更换不同规格的小灯泡多次测量，电压表示数均为3V，由此可得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。 【小问3详解】 因为两节新干电池串联的总电压为3V，不超过电压表小量程的测量范围，所以连接电压表时，可以不用试触直接选择“”的测量范围进行实验，这种操作是可行的。 19. 连接如图甲所示的电路进行“探究电流与电压关系”的实验，电源为3 V且保持不变。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应当移动到最___________（选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，电流表有示数，原因可能是定值电阻R___________（选填“断路”或“被短路”）。排除故障后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到某位置，记下电压表和电流表的示数；接下来的操作是___________。 （3）根据实验数据画出I-U图像如图乙所示，由图像可得： ①实验中所用定值电阻R的阻值为___________Ω； ②电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成___________（选填“正比”或 “反比”） 【答案】（1）左 （2） ①. 被短路 ②. 移动滑动变阻器的滑片P，记下多组电压表与电流表的示数 （3） ①. 5 ②. 正比 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路，故滑动变阻器的滑片P应当移动到最左端。 【小问2详解】 电流表有示数说明电路是通路，电压表示数为零，说明和电压表并联的定值电阻R两端没有电压，故障是R被短路。 探究电流与电压的关系需要控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压进行多次实验，避免结论偶然性，因此接下来要移动滑片，记录多组对应的电压、电流值。 【小问3详解】 从图乙的I-U图像中取任意一组数据，比如时，得定值电阻R的阻值 图乙的I-U图像是过原点的直线，说明电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 20. 在“测量小灯泡电阻”的实验中，小雅选用两节新的干电池和标有“2.5 V”字样的小灯泡进行实验。 （1）按照电路图连接好如图所示的电路，将滑动变阻器 的滑片P移动到正确位置，闭合开关并移动滑动变阻器的 滑片P到某一位置，发现电压表示数为2.2 V。为测量小 灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动。 （2）下表是记录的实验数据，分析表中数据我们可得出： 次数 1 2 3 4 U/V 1 2 2.5 2.8 I/A 0.18 0.28 0.30 0.32 ① 小灯泡正常发光时的电阻约为 ___________（结果保留1位小数） ② 随着小灯泡两端电压的改变，小灯泡的阻值是 ___________（选填“变化”或“不变”）的。 ③ 实验中移动滑动变阻器的滑片P，测量多组实验数据的目的是 ___________。 （3）实验中要注意保护实验器材，请写出进行表中第4次实验时对小灯泡的保护措施： ___________。 【答案】（1）左 （2） ①. 8.3 ②. 变化 ③. 探究小灯泡电阻随温度的变化规律，使实验结论具有普遍性 （3）实验时缩短通电时间，避免小灯泡长时间在高于额定电压的状态下工作烧坏 【解析】 【小问1详解】 已知灯泡额定电压为，现在电压表示数为，要使灯泡正常发光，需增大灯泡两端电压。在串联电路中，根据分压原理，滑动变阻器接入电路的电阻越小，其两端电压越小，灯泡两端电压越大。由图可知，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，所以应将滑片向左移动。 【小问2详解】 [1]根据欧姆定律​，当灯泡正常发光时，，，则小灯泡正常发光时的电阻 [2]由表中数据，分别计算不同电压下的电阻： 可见随着小灯泡两端电压的改变，小灯泡的阻值是变化的。 [3]实验中移动滑动变阻器的滑片，测量多组实验数据的目的是：探究灯泡电阻随温度的变化规律，使结论更具有普遍性。 【小问3详解】 进行表中第4次实验时对小灯泡的保护措施为：实验时缩短通电时间，避免小灯泡长时间在高于额定电压的状态下工作烧坏。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，只写计算结果不得分） 21. 某台以汽油为燃料的汽车在一平直路段测试时，以20 m/s 的速度匀速直线行驶了230 m，在此过程中共消耗20 g的汽油，若行驶过程中汽车受到的阻力恒为1200 N，对于此过程，则： （1）求消耗的汽油完全燃烧产生的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg） （2）求这台汽车行驶时消耗的汽油用于维持汽车匀速直线行驶的效率。 （3）若消耗的汽油完全燃烧产生的热量全部用来加热50 kg、初温为的铁，不考虑热量损失，铁的最终温度为多少摄氏度？[铁的比热容] 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 20g汽油完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 汽车做匀速直线运动，根据二力平衡可知，牵引力 则汽车牵引力所做的功 维持汽车匀速直线行驶的效率 【小问3详解】 不考虑热量损失，则汽油放出的热量全部被铁吸收，即 根据物体吸热公式可得，铁升高的温度 铁的最终温度 22. 某科技公司设计制造了一款搬运机器人（如图甲所示），为了测试这款机器人的性能，工程师指挥机器人执行搬运任务。为了避免机器人在执行搬运任务时因所搬运物体过重而损坏，工程师设计了如图乙所示的负重过载保护电路，图中电源电压为4.5V，RF为压敏电阻，其阻值随机器人托盘所受压力的变化图像如图丙所示。当报警器中的电流达到报警电流（10mA）时，报警器（阻值不变）就会报警，机器人会放弃执行搬运任务。已知报警器刚好报警时，机器人的负重为150N，请解答下列问题： （1）为了使工作时更加智能化，该机器人搭载了高性能的芯片。芯片主要是由下列哪种材料制成的？___________（填字母序号）。 A. 导体 B. 超导体 C. 半导体 D. 绝缘体 （2）开始测试前，工程师按照以下步骤对图乙的负重过载保护电路进行调试： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片P置于b端，再将电阻箱调到___________Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片P，直至报警器刚好报警，此时电阻箱阻值与所受压力为150N时压敏电阻阻值相等，用电压表测得电阻箱两端电压等于滑动变阻器和报警器两端总电压的； ③保持滑动变阻器滑片P位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。 （3）当机器人负重为50N时，电路中的电流为9×10-3A，此时压敏电阻RF的阻值为多少？ （4）机器人长时间工作后、为了减轻其最大负重，在保证报警器报警电流不变的情况下，图乙的电路可以做哪些改变？请写出一条可行性操作。 【答案】（1）C （2）75 （3） （4）将滑动变阻器的滑片P向a端移动 【解析】 【小问1详解】 半导体材料适合用于制造集成电路和晶体管，实现芯片的高性能和低功耗，所以芯片主要是用半导体材料制成的，故选C。 【小问2详解】 电源电压为4.5V，当报警器中的电流达到报警电流（10mA）时，报警器（阻值不变）就会报警，将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片P，直至报警器刚好报警，此时电路的总电阻 由串联电路电阻的规律得到……① 用电压表测得电阻箱两端电压等于滑动变阻器和报警器两端总电压的，由串联电路电压的规律可知电阻箱两端电压是总电压的，滑动变阻器和报警器两端总电压是总电压的，由串联分压可知电阻箱的阻值和滑动变阻器和报警器总的电阻之比……② 由①和②得到电阻箱的阻值，，此时所受压力为150N时压敏电阻阻值是75Ω，所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的阻值75Ω。 【小问3详解】 由题意可知，当机器人负重为50N时，电路的总电阻 压敏电阻的阻值 【小问4详解】 报警器报警电流不变的情况下，由欧姆定律可知电路的总电阻不变，若想减轻其最大负重，由图丙可知，RF增大，应将滑动变阻器的阻值适当减小，即将滑动变阻器的滑片P向a端移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $