随堂训练题（四）（电流和电路、电压、电阻、欧姆定律）-【中考模拟卷】2027年中考物理一轮总复习专项卷

2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（四）（电流和电路、电压、电阻、欧姆定律） （时间：80分钟　满分：100分） 得分：________　学号：________　姓名：________　班级：________ （密封线内不要答题） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．气球与头发摩擦后能够吸引轻小物体，下列事例与此现象原理相同的是（　　） A. 验电器带电后两片金属箔张开 B. 在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘 C. 用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引 D. 两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引 2．为监测校园周边的噪声强弱，某校科技小组利用声敏电阻设计了噪声强弱监测装置，其电路如图甲。电源电压保持不变，为定值电阻，其中的阻值随声音强弱变化如图乙。闭合开关，当噪声变大时（　　） A. 的电阻变大 B. 通过的电流变小 C. 电压表示数变大 D. 电路总功率变小 3．小文同学家安装了密码门锁，能通过输入密码或利用钥匙单独驱动电动机工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 4．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合，将滑片P向右移动，关于电流表和电压表示数变化情况，以下说法正确的是（　　） A. 电流表示数变小 B. 电流表示数变大 C. 电压表示数变小 D. 电压表示数变大 5．以下生活用品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 玻璃杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料盆 6．小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一现象原因可能是___________；（　　） A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器断路 C. 小灯泡短路 D. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是______（结果保留一位小数）； （4）利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？______，理由是______。 7．小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）如图所示电路中，电阻R1和R2的连接方式为______联。已知电源电压为9V且保持不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关后，通过R1的电流为______A，此时电流表的示数为1.2A，R2的阻值为______Ω。 9．（3分）在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与头发摩擦带了___________；越梳头发越蓬松，这是因为___________。 10．（3分）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 11．（3分）小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是______。 12．（3分）小华制作的模拟调光灯电路如图所示，小灯泡标有“2.5V 0.3A”字样。闭合开关，将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路的阻值____，电流表的示数____。当电流表的示数为____A时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为____W。 13．（3分）如图，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器______。排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 14．（3分）超导材料，又称为超导体，是指在一定温度下电阻降为零的导体，具有零电阻和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时，不发生热损耗，还可以形成强磁场，因此人们对超导体的研究从未停歇。1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯用液氮冷却汞，当温度下降到4K时，汞的电阻完全消失，属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性，人们开始了探寻高温超导体的历程，高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵忠贤等曾在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K。2018年，物理学家发现，氢化镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前，已有科学家投入到15℃室温环境下的常温超导的研究，未来，超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等科技领域。[注：热力学温标（符号为，单位为K）与摄氏温标的换算关系是] 根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体___________（填“属于”或“不属于”）高温超导体，解释超导体用于远距离输电的好处：___________。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L的规格为“2.5 V 0.75 W”，定值电阻的阻值为 ，滑动变阻器的最大阻值为 。求： （1）小灯泡L正常发光时的电流是多少？ （2）将滑动变阻器的滑片 移至端，断开开关，闭合开关和，电流表示数为，电源两端的电压是多少？ （3）断开开关，闭合开关和，移动滑片 ，当电压表示数为 时，滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？（结果保留1位小数） 16．（2分）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数=20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm，电流表示数=12mA。不计绳重和摩擦，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）B浸入水中深度为8cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为10cm时Rx所受水的压力； （4）R0的阻值。 17．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=20Ω。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻______（选填“短路”或“断路”）；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为______A； （3）请根据表3数据，在图丙中作出I-U图象； 表3 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54 （4）分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （5）“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻，想要测量其阻值。发现电压表坏了，但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图电路图，两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A，根据以上信息，可知通过的电流为______A，的电阻为______Ω。 第六篇章：弦动九霄，智启新元 四、实验题：本大题共3小题，共21分。 18．（7分）小华和小明做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他们选用的器材有：电源（电压为6.0V，保持不变）、待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。他们将电源、待测电阻、滑动变阻器串联，在电路中并联电压表，并将变阻器滑片移至一端，使变阻器接入电路的阻值最大。 （1）小明闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电压表示数的最小值为1.0V，电流表示数的最小值为0.10A，实验中部分数据如表所示。 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 待测电阻阻值/Ω 1 2 1.9 0.18 ____________ 3 2.9 0.28 4 实验室提供的变阻器规格有：“100Ω 15A”、“50Ω 1.5A”、“20Ω 1.5A” 请分析并计算说明小明选用的变阻器规格：_______________；计算实验序号2中待测电阻阻值__________。 （2）小华正确串联电路，闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电流表示数一直在变化（滑动过程中，电路中的电流未超过电流表量程），而电压表示数始终不变，且均不为零。现不确定电路中元件是否有故障，请画出小华可能连接的电路图。若电路中元件均完好，写出电压表示数；若电路中存在元件故障，标出故障的元件并写出故障。 19．（7分）阅读短文，回答问题。 酒精测试仪人饮酒后，有部分酒精通过肺部呼气排出。因此，测量呼气中的酒精气体浓度可判断其饮酒程度。酒精测试仪的核心元件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型（电化学型）两种，这两种都能用来制造便携式呼气酒精测试仪。 如图甲所示，是一种适合现场使用的呼气式酒精测试仪。我国现在公认的酒驾标准为，半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器，这类半导体元件具有气敏特性，这种酒精测试仪的电路可简化为图乙所示，图中定值电阻的电阻为R1，酒精气体传感器的电阻为R2，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化如图丙所示，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理制成的。 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学型。采用铂作为电极，电池内部有特种催化剂，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能，也就是在两个电极间产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入电池内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理。 （1）在某次交通安全检查中，使用半导体型呼气酒精测试仪进行测试，当驾驶员呼气中的酒精气体浓度越大时，测试仪的电压表示数会__________（选填“越大”“越小”或“不变”）。 （2）图乙中电源电压恒为12V，定值电阻。当电压表示数为4V时，被检测驾驶员呼气中的酒精气体浓度为_____________mg/mL，此驾驶员_______（选填“属于”或“不属于”）酒驾。 （3）燃料电池型呼气酒精测试仪，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能，电能为_______次能源。 （4）机动车驾驶员酒后驾车极易发生交通事故，请你写一条交通警示语呼吁广大驾驶员保证行车安全。你设计的警示语是：_________________________。 20．（7分）实践小组学习制作简易杆秤后，结合电子秤原理改装了一个简易体重计，其电路图如图甲所示，电源电压为 ，电流表测量范围为 ，为阻值 的定值电阻，为压敏电阻，为秤盘，为轻质杠杆的支点， ，秤盘重力不计。回答下列问题： （1）闭合开关，发现电压表示数为零，电流表指针几乎满偏，则故障可能是压敏电阻处发生__________； （2）排除故障后，闭合开关，进行多次称量后，分别读出电流表和电压表的示数，求出相应的阻值，绘出的阻值与其所受压力变化的图像，如图乙所示，根据图像分析可知，当秤盘“空载”时，压力视为零，此时压敏电阻的阻值为__________，电流表示数为__________A。 （3）当电流表示数为 时，所称体重为__________N。 （4）小组成员想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不新增器材条件下，电压表应__________。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21．（6分）某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，产生这种现象的原因可能是__________（填序号）。 ①小灯泡短路 ②电压表断路 ③滑动变阻器断路 （3）解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A，电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为__________V，此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻__________。做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验，该同学需要进行的操作是________________________________________________________________________________。 次数 1 2 3 4 5 6 7 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 22．（7分）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性_______（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为______A。 （4）根据表格数据，测得定值电阻的阻值为______Ω（结果保留1位小数）。 六、综合能力题：本大题共3小题，共17分。 23．（5分）小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池（每节恒为1.5V）、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个（分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。 （1）小华先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是______；（写出一种即可） （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动； （3）多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论是______； （4）为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是______。 24．（6分）在“伏安法测电阻”实验中，老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器（铭牌上标有“20Ω 1A”）等器材。所有器材均完好。 （1）小夏按照实验操作要求，在检查实验器材时，发现电流表指针位置如图1所示，出现这一现象的原因是：______。 （2）解决问题后，小夏设计并连接了如图2所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整（要求：导线不可交叉）。____ （3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。此时，滑动变阻器的作用是：______。 （4）检查电路连接无误，闭合开关。在实验的过程中，电压表示数突然接近最大值，电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障，则发生的故障可能是定值电阻R______。 （5）排除故障后，小夏继续进行实验，当电压表示数为1.2V时，读出如图3所示的电流表示数，并计算定值电阻的阻值______。小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠，原因是：______。 25．（6分）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。只闭合，灯泡L正常发光；再闭合，电流表示数变化了0.25A。请计算： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻的阻值； （3）通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（四）（电流和电路、电压、电阻、欧姆定律）（参考答案与解析） （时间：80分钟　满分：100分） 得分：________　学号：________　姓名：________　班级：________ （密封线内不要答题） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．气球与头发摩擦后能够吸引轻小物体，下列事例与此现象原理相同的是（　　） A. 验电器带电后两片金属箔张开 B. 在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘 C. 用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引 D. 两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引 【答案】B 【解析】 【详解】气球与头发摩擦后带上电荷，带电体能吸引轻小物体。 A．验电器带电后两片金属箔张开的原理是同种电荷相互排斥，故A不符合题意； B．在干燥的天气里，‌衣服表面容易吸附灰尘的原因是因为衣服与身体摩擦带上了电荷，‌而带电体具有吸引轻小物体的性质，故B符合题意； C．用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引是因为磁体周围存在磁场，铁钉在磁体周围被磁化，所以能够相互吸引，故C不符合题意； D．两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引的原理是异名磁极相互吸引，故D不符合题意。 故选B。 2．为监测校园周边的噪声强弱，某校科技小组利用声敏电阻设计了噪声强弱监测装置，其电路如图甲。电源电压保持不变，为定值电阻，其中的阻值随声音强弱变化如图乙。闭合开关，当噪声变大时（　　） A. 的电阻变大 B. 通过的电流变小 C. 电压表示数变大 D. 电路总功率变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中与串联，电压表测定值电阻两端电压； 由图乙可知，噪声越大（声音变强），声敏电阻阻值越小，故A不符合题意； B．阻值变小，电路总电阻变小；电源电压U不变，由知，总电流变大，串联电流处处相等，因此通过的电流变大，故B不符合题意； C．根据，是定值电阻，电流变大，因此两端电压变大，即电压表示数变大，故C符合题意； D．电路总功率，电源电压不变，电流变大，因此总功率变大，故D不符合题意。 故选C。 3．小文同学家安装了密码门锁，能通过输入密码或利用钥匙单独驱动电动机工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中两个开关和电动机串联，两个开关同时闭合，电动机才能工作，故A不符合题意； B．图中只闭合开关S1，电动机不工作，故B不符合题意； C．图中只闭合开关S2，电动机不工作，故C不符合题意； D．图中两个开关并联后再和电动机串联，闭合开关S1，电动机工作，闭合开关S2，电动机工作，故D符合题意。 故选D。 4．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合，将滑片P向右移动，关于电流表和电压表示数变化情况，以下说法正确的是（　　） A. 电流表示数变小 B. 电流表示数变大 C. 电压表示数变小 D. 电压表示数变大 【答案】AD 【解析】 【详解】由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路中的电流。 AB．当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确，B错误； CD．R0与滑动变阻器串联， 当滑动变阻器滑片P向右移动时，电路中的电流变小，因R0为定值电阻，据，得R0两端电压减小，因电源电压不变，故滑动变阻器电压增加。故C错误，D正确。 故选AD。 5．以下生活用品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 玻璃杯 B. 橡皮 C. 钢尺 D. 塑料盆 【答案】C 【解析】 【详解】物理学中，把容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。 选项中，玻璃杯、橡皮、塑料盆通常情况下都不容易导电，属于绝缘体；钢尺是金属制品，金属容易导电，因此钢尺通常情况下属于导体，所以选C。 6．小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一现象原因可能是___________；（　　） A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器断路 C. 小灯泡短路 D. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是______（结果保留一位小数）； （4）利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？______，理由是______。 【答案】（1） （2）B （3）8.3 （4） ①. 不能 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱与灯泡串联，作图如下： 【小问2详解】 连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，说明发生断路且电压表的两端无法与电源相通，则产生这一现象的原因可能是滑动变阻器断路，故选B。 【小问3详解】 移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，由图甲可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则此时小灯泡的电阻 【小问4详解】 [1][2]探究通过导体的电流与电压的关系时，要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大，是变化的，所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。 7．小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】指纹识别成功相当于开关闭合，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，说明每个开关都能控制指纹锁，故两个开关并联后，与指纹锁串联。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）如图所示电路中，电阻R1和R2的连接方式为______联。已知电源电压为9V且保持不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关后，通过R1的电流为______A，此时电流表的示数为1.2A，R2的阻值为______Ω。 【答案】 ①. 并 ②. 0.9 ③. 30 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，通过R1的电流为 [3]根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A 根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R2的阻值 9．（3分）在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与头发摩擦带了___________；越梳头发越蓬松，这是因为___________。 【答案】 ①. 异种电荷 ②. 同种电荷相互排斥 【解析】 【详解】[1]用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，是因为异种电荷相互吸引，梳子与头发摩擦而带上了异种电荷电而相互吸引。 [2]用塑料梳子梳头，发现越梳头发越蓬松，是因为头发带上同种电荷，同种电荷相互排斥结果。 10．（3分）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 【答案】 ①. 15 ②. 15 ③. 1 ④. 3.6 【解析】 【详解】[1]仅闭合S2，R1、R2串联，电路的总电阻为 [2]仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为 由分压原理可知，，即 解得R3=15Ω。 [3]当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 通过R2的电流 通过R3的电流 干路电流 即电流表示数为1A。 [4]R2消耗的功率 11．（3分）小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是______。 【答案】 ①. 相等 ②. 开关 【解析】 【详解】[1]串联电路电流处处相等，小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，则通过每个灯泡的电流大小相等。 [2]简单电路由电源、开关、导线、用电器组成，由图可知该电路缺少开关。 12．（3分）小华制作的模拟调光灯电路如图所示，小灯泡标有“2.5V 0.3A”字样。闭合开关，将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路的阻值____，电流表的示数____。当电流表的示数为____A时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为____W。 【答案】 ①. 变小 ②. 变大 ③. 0.3 ④. 0.75 【解析】 【详解】[1][2]闭合开关，将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路长度变短，铅笔芯接入电路的阻值变小；电路中总电阻变小，电源电压不变，则电路中电流变大，电流表测量电路中的电流，则电流表的示数变大。 [3]小灯泡标有“2.5V 0.3A”字样，由图可知为串联电路，电流处处相等，则当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光。 [4]小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为 13．（3分）如图，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器______。排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】 ①. 断路 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压。闭合开关S，无论怎样移动滑片P，发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器断路，电压表串联到电路中，测电源电压；排除故障后，闭合开关S，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，变阻器阻值变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大。 14．（3分）超导材料，又称为超导体，是指在一定温度下电阻降为零的导体，具有零电阻和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时，不发生热损耗，还可以形成强磁场，因此人们对超导体的研究从未停歇。1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯用液氮冷却汞，当温度下降到4K时，汞的电阻完全消失，属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性，人们开始了探寻高温超导体的历程，高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵忠贤等曾在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K。2018年，物理学家发现，氢化镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前，已有科学家投入到15℃室温环境下的常温超导的研究，未来，超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等科技领域。[注：热力学温标（符号为，单位为K）与摄氏温标的换算关系是] 根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体___________（填“属于”或“不属于”）高温超导体，解释超导体用于远距离输电的好处：___________。 【答案】 ①. 属于 ②. 超导体的电阻为零，输电时不会因电流的热效应造成能量损耗，提高输电效率 【解析】 【详解】[1]根据材料知道，高温超导体的临界温度为77K以上。将-23℃代入得 由于，所以，属于高温超导体。 [2]超导体电阻为零，由焦耳定律知道，输电时无电能转化为热能，避免了能量损耗，从而提升输电效率。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L的规格为“2.5 V 0.75 W”，定值电阻的阻值为 ，滑动变阻器的最大阻值为 。求： （1）小灯泡L正常发光时的电流是多少？ （2）将滑动变阻器的滑片 移至端，断开开关，闭合开关和，电流表示数为，电源两端的电压是多少？ （3）断开开关，闭合开关和，移动滑片 ，当电压表示数为 时，滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？（结果保留1位小数） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光时的电流 【小问2详解】 断开开关，闭合开关和，电阻与串联，当滑片 移至滑动变阻器 端时， ，电源两端的电压 【小问3详解】 断开开关，闭合开关和，灯泡 与串联，当电压表示数为 时，小灯泡正常发光，电路中的电流 两端电压 滑动变阻器接入电路中的电阻 16．（2分）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数=20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm，电流表示数=12mA。不计绳重和摩擦，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）B浸入水中深度为8cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为10cm时Rx所受水的压力； （4）R0的阻值。 【答案】（1）8N （2）2N （3）5N （4）60Ω 【解析】 【小问1详解】 当B浸入水中的深度为8cm时，浸入水中的体积 B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力 【小问2详解】 模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，由图甲可知滑轮组绳子有效段数n=3，绳子自由端的拉力为 解得 【小问3详解】 当水深为10cm时，水对容器C底部压强为 容器底部受到的压力 【小问4详解】 当浮筒B浸入水中的深度仍为8cm时，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降60cm，浮筒B浸入水中的深度不变，此时水面上升高度 容器底部受到水的压强 容器底部受到水的压力 由图乙可知，当压力为5N时，Rx=60Ω；当压力为15N时，；根据欧姆定律可得电源电压 解得 R0=60Ω 17．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=20Ω。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻______（选填“短路”或“断路”）；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为______A； （3）请根据表3数据，在图丙中作出I-U图象； 表3 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54 （4）分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （5）“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻，想要测量其阻值。发现电压表坏了，但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图电路图，两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A，根据以上信息，可知通过的电流为______A，的电阻为______Ω。 第六篇章：弦动九霄，智启新元 【答案】（1） （2） ①. 短路 ②. 0.22 （3） （4）正 （5） ①. 0.6 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 电压表和电阻并联，将电压表的负接线和电阻左端连接，如图所示： 【小问2详解】 [1]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，说明电压表和电源两极是连接的，可能与电压表并联的电阻短路。 [2]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.22A。 【小问3详解】 根据表中数据，利用描点法画出电流和电压的关系图像，如图所示： 【小问4详解】 由图像可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 [1]由图可知，两个电阻并联，电流表A2测量干路中的电流，电流表A1测量通过R的电流，由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A，电流表A1的示数是0.3A，通过的电流为Ix=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A [2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V Rx的阻值 第六篇章：弦动九霄，智启新元 四、实验题：本大题共3小题，共21分。 18．（7分）小华和小明做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他们选用的器材有：电源（电压为6.0V，保持不变）、待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。他们将电源、待测电阻、滑动变阻器串联，在电路中并联电压表，并将变阻器滑片移至一端，使变阻器接入电路的阻值最大。 （1）小明闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电压表示数的最小值为1.0V，电流表示数的最小值为0.10A，实验中部分数据如表所示。 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 待测电阻阻值/Ω 1 2 1.9 0.18 ____________ 3 2.9 0.28 4 实验室提供的变阻器规格有：“100Ω 15A”、“50Ω 1.5A”、“20Ω 1.5A” 请分析并计算说明小明选用的变阻器规格：_______________；计算实验序号2中待测电阻阻值__________。 （2）小华正确串联电路，闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电流表示数一直在变化（滑动过程中，电路中的电流未超过电流表量程），而电压表示数始终不变，且均不为零。现不确定电路中元件是否有故障，请画出小华可能连接的电路图。若电路中元件均完好，写出电压表示数；若电路中存在元件故障，标出故障的元件并写出故障。 【答案】（1） ①. 50Ω   1.5A ②. （2） 当电路元件均完好时，电路图可能为，此时电压表示数为； 当电路存在故障时，电路图可能为，故障为待测电阻短路 【解析】 【小问1详解】 当电流表示数最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电压表测待测电阻电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压  由欧姆定律得，滑动变阻器最大阻值  因此选择规格为“50Ω   1.5A”的滑动变阻器； 实验序号2中，根据表格数据，由 得，待测电阻  【小问2详解】 小华的电路有两种可能情况，情况1，电路元件均完好，将电源、开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器正确串联，电压表并联在电源两端，电源电压恒定，因此电压表示数等于电源电压，始终不变为，滑片移动改变总电阻，电流表示数变化，符合描述； 情况2，电路存在故障，将电源、开关、电流表、滑动变阻器、待测电阻正确串联，电压表并联在滑动变阻器两端，当待测电阻短路后，滑动变阻器直接接在电源两端，滑片移动改变接入电阻，电流表示数变化，滑动变阻器两端电压始终等于电源电压，因此电压表示数不变且不为零，符合描述。 19．（7分）阅读短文，回答问题。 酒精测试仪人饮酒后，有部分酒精通过肺部呼气排出。因此，测量呼气中的酒精气体浓度可判断其饮酒程度。酒精测试仪的核心元件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型（电化学型）两种，这两种都能用来制造便携式呼气酒精测试仪。 如图甲所示，是一种适合现场使用的呼气式酒精测试仪。我国现在公认的酒驾标准为，半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器，这类半导体元件具有气敏特性，这种酒精测试仪的电路可简化为图乙所示，图中定值电阻的电阻为R1，酒精气体传感器的电阻为R2，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化如图丙所示，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理制成的。 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学型。采用铂作为电极，电池内部有特种催化剂，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能，也就是在两个电极间产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入电池内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理。 （1）在某次交通安全检查中，使用半导体型呼气酒精测试仪进行测试，当驾驶员呼气中的酒精气体浓度越大时，测试仪的电压表示数会__________（选填“越大”“越小”或“不变”）。 （2）图乙中电源电压恒为12V，定值电阻。当电压表示数为4V时，被检测驾驶员呼气中的酒精气体浓度为_____________mg/mL，此驾驶员_______（选填“属于”或“不属于”）酒驾。 （3）燃料电池型呼气酒精测试仪，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能，电能为_______次能源。 （4）机动车驾驶员酒后驾车极易发生交通事故，请你写一条交通警示语呼吁广大驾驶员保证行车安全。你设计的警示语是：_________________________。 【答案】（1）越大 （2） ①. 0.1 ②. 不属于 （3）二 （4）开车不喝酒，喝酒不开车（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，定值电阻和酒精传感器串联，电压表测两端电压。根据图丙，酒精气体浓度越大，的阻值越小，电路总电阻越小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流越大。是定值电阻，由可知，两端电压随电流增大而增大，因此电压表示数越大。 【小问2详解】 电路电流为 两端电压 由公式可得 对照丙可知，时的酒精气体浓度为0.1mg/mL；酒驾标准为，由于，因此该驾驶员不属于酒驾。 【小问3详解】 一次能源是可直接从自然界获取的能源，电能需要通过其他形式的能源转化得到，因此电能是二次能源。 【小问4详解】 警示语只要贴合“拒绝酒驾、安全行车”的主题即可，例如：开车不喝酒，喝酒不开车。 20．（7分）实践小组学习制作简易杆秤后，结合电子秤原理改装了一个简易体重计，其电路图如图甲所示，电源电压为 ，电流表测量范围为 ，为阻值 的定值电阻，为压敏电阻，为秤盘，为轻质杠杆的支点， ，秤盘重力不计。回答下列问题： （1）闭合开关，发现电压表示数为零，电流表指针几乎满偏，则故障可能是压敏电阻处发生__________； （2）排除故障后，闭合开关，进行多次称量后，分别读出电流表和电压表的示数，求出相应的阻值，绘出的阻值与其所受压力变化的图像，如图乙所示，根据图像分析可知，当秤盘“空载”时，压力视为零，此时压敏电阻的阻值为__________，电流表示数为__________A。 （3）当电流表示数为 时，所称体重为__________N。 （4）小组成员想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不新增器材条件下，电压表应__________。 【答案】（1）短路 （2） ①. 45 ②. 0.15 （3）300 （4）与定值电阻并联 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，发现电压表示数为零，说明电压表无电流通过，电流表指针几乎满偏，说明电路通路，电路中电流很大，故电压表并联部分短路，即压敏电阻处发生短路。 【小问2详解】 当秤盘“空载”时，压力F视为零，根据图像分析可知，此时压敏电阻R对应的阻值为45Ω，电流表示数为 【小问3详解】 当电流为0.3A时，总电阻 压敏电阻 由图乙知，压敏电阻所受压力 根据杠杆平衡条件 则所称体重 【小问4详解】 在不新增器材条件下，电压表与定值电阻并联，当体重增加时，压敏电阻所受压力F变大，由图乙知，压敏电阻R的阻值减小，根据串联电路分压原理可知，压敏电阻R两端的电压变小，则定值电阻两端的电压增大，即电压表示数增大，因此想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不断增器材条件下，电压表应与定值电阻并联。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21．（6分）某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，产生这种现象的原因可能是__________（填序号）。 ①小灯泡短路 ②电压表断路 ③滑动变阻器断路 （3）解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A，电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为__________V，此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻__________。做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验，该同学需要进行的操作是________________________________________________________________________________。 次数 1 2 3 4 5 6 7 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 【答案】（1） （2）③ （3） ①. 2.4 ②. 小 ③. 断开开关，将电压表的测量范围改为0~15V，闭合开关后调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V，完成实验 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的电阻时，应将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，使电流从电流表和电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，由表格中的数据可知，电流表应选择0~0.6A的测量范围，因此将小灯泡的右端接线柱分别与电压表的负接线柱和电流表的“0.6”接线柱相连。 【小问2详解】 若小灯泡短路或电压表断路，闭合开关后电压表示数为0，但移动滑片时，电流表的示数应该变化；当滑动变阻器断路时，整个电路断路，电流表和电压表示数为0，无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，故选③。 【小问3详解】 由图乙可知，电压表选择0~3V的测量范围，分度值为0.1V，故示数为2.4V，电压表测量小灯泡两端的电压，所以此时小灯泡两端的电压为2.4V； 小灯泡的电阻随温度升高而增大，此时电压2.4V小于额定电压3.8V，小灯泡灯丝的温度低于正常发光时的温度，因此电阻比正常发光时小； 因为此时电压表选择0~3V的测量范围，由表格中的数据可知，第6、7次实验中，小灯泡两端电压超出了电压表的测量范围，所以为了继续完成实验，该同学需要断开开关，将电压表的测量范围改为0~15V，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V，完成实验。 22．（7分）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性_______（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为______A。 （4）根据表格数据，测得定值电阻的阻值为______Ω（结果保留1位小数）。 【答案】（1） （2）强 （3）0.2 （4）12.2 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知电流从铁螺丝钉的右端流入，左端流出，根据安培定则可知铁螺丝钉的右端为N极，如下图所示： 【小问2详解】 滑动变阻器滑片向左移动，电路中电流变大，铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明铁螺丝钉的磁性变强。 【小问3详解】 由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。 【小问4详解】 根据表格数据可知第一次定值电阻的阻值为 第二次定值电阻的阻值为 第三次定值电阻的阻值为 则测得定值电阻的阻值为 六、综合能力题：本大题共3小题，共17分。 23．（5分）小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池（每节恒为1.5V）、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个（分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。 （1）小华先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是______；（写出一种即可） （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动； （3）多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论是______； （4）为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是______。 【答案】 ①. 定值电阻短路 ②. B ③. 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ④. “40Ω 1A” 【解析】 【详解】（1）[1] 电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。 （2）[2] 研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同。将5Ω的电阻换成10Ω，根据串联分压原理，闭合开关后，电压表示数会变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应减小定值电阻的电压，则应增大变阻器的电压，所以应增大变阻器的阻值，即将滑动变阻器的滑片向B端移动。 （3）[3] 由图乙可知图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小是电流与电阻的乘积，矩形“面积”大小都相等，说明通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）[4] 由图乙可知20Ω的定值电阻接入电路时，电流为0.1A，电源电压为4.5V，则此时总电阻为 此时变阻器阻值为 所以选用的是“40Ω 1A”的滑动变阻器。 24．（6分）在“伏安法测电阻”实验中，老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器（铭牌上标有“20Ω 1A”）等器材。所有器材均完好。 （1）小夏按照实验操作要求，在检查实验器材时，发现电流表指针位置如图1所示，出现这一现象的原因是：______。 （2）解决问题后，小夏设计并连接了如图2所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整（要求：导线不可交叉）。____ （3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。此时，滑动变阻器的作用是：______。 （4）检查电路连接无误，闭合开关。在实验的过程中，电压表示数突然接近最大值，电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障，则发生的故障可能是定值电阻R______。 （5）排除故障后，小夏继续进行实验，当电压表示数为1.2V时，读出如图3所示的电流表示数，并计算定值电阻的阻值______。小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠，原因是：______。 【答案】 ①. 电流表指针未调到零刻度线处 ②. ③. 右 ④. 保护电路 ⑤. 断路 ⑥. 10 ⑦. 没有多次测量取平均值，减小误差 【解析】 【详解】（1）[1]电流表指针没有指在零刻度线上，说明电流表在使用前没有校零。 （2）[2]电源电压为3V，所以电压表接小量程，为0～3V，电压表与电阻并联，电路连接如图所示： （3）[3][4]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端，此时滑动变阻器的作用是保护电路。 （4）[5]电压表示数突然接近最大值，电流表示数几乎为0，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。 （5）[6]由图3可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A，定值电阻的阻值 [7]一次测量存在较大的误差，为了减小误差，应多次测量求平均值，所以小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠。 25．（6分）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。只闭合，灯泡L正常发光；再闭合，电流表示数变化了0.25A。请计算： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻的阻值； （3）通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 灯泡L正常发光时的电流 【小问2详解】 只闭合，灯泡单独工作，电流表测电路电流，此时灯泡L正常发光，则电源电压为 再闭合，灯泡和并联，电流表测干路电流。电流表示数变化了0.25A，根据并联电流规律可知，电流为0.25A，则电阻的阻值 【小问3详解】 灯泡电阻为 只闭合时，灯泡和串联，此时总电阻最大，根据，整个电路消耗的功率最小为 　 学科网（北京）股份有限公司 $2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（四) (电流和电路、电压、电阻、欧 姆定律) (时间：80分钟 满分：100分) 得分： 学号： 姓名： 班级： (密封线内不要答题) 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1.气球与头发摩擦后能够吸引轻小物体，下列事例与此现象原理相同的是()》 A.验电器带电后两片金属箔张开 B.在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘 C.用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引 D.两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引 2.为监测校园周边的噪声强弱，某校科技小组利用声敏电阻R设计了噪声强弱监测装置， 其电路如图甲。电源电压保持不变，R为定值电阻，其中R的阻值随声音强弱变化如图乙。 闭合开关，当噪声变大时() R 声音 甲 乙 A.R,的电阻变大 B.通过R的电流变小C.电压表示数变大 D.电路总功率变小 3.小文同学家安装了密码门锁，能通过输入密码(S)或利用钥匙(S,)单独驱动电动机工作 而打开门锁。下列电路设计符合要求的是() M M M 4.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合，将滑片P向右移动，关于电流表和电压表 示数变化情况，以下说法正确的是（) A.电流表示数变小B.电流表示数变大 C.电压表示数变小 D.电压表示数变大 5.以下生活用品中，通常情况下属于导体的是（) A.玻璃杯 B.橡皮 C.钢尺 D.塑料盆 6.小明想测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 2 JLLLL/P 0.2↑0.4 0.6 0.63 甲 乙 (1)请用笔画线代替导线将电路连接完整； (2)小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一 现象原因可能是 A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所 示。此时小灯泡的电阻是2（结果保留一位小数）； (4)利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？ ， 理由是 7.小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹， 其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是() 王作元件 S 工作元件 工作元件 工作元件 B D 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8.(3分)如图所示电路中，电阻R和R的连接方式为 联。已知电源电压为9V且 保持不变，R的阻值为102。闭合开关后，通过R的电流为 A，此时电流表的示数为 1.2A,R的阻值为 R A 9.(3分)在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与 头发摩擦带了 ；越梳头发越蓬松，这是因为 10.(3分)如图所示，电源电压U-6V,R-52,R-102;仅闭合S,电路的总电阻为 2;仅闭合S3,电压表示数为4.5V,R2;当S1、S,、S3均闭合时，电流表 的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 R 11.(3分)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路 后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小 。根据简 单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是 12.(3分)小华制作的模拟调光灯电路如图所示，小灯泡标有“2.5V0.3A”字样。闭合开关， 将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路的阻值 一，电流表的示数一。当电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为W。 回形针 13.(3分)如图，闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压 经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器 一。排除故障后，闭合开关S,灯 泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”)。 14.(3分)超导材料，又称为超导体，是指在一定温度下电阻降为零的导体，具有零电阻 和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时，不发生热损耗，还可以形成强磁场，因此人 们对超导体的研究从未停歇。1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯用液氮冷却汞，当温度 下降到4K时，汞的电阻完全消失，属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性，人们 开始了探寻高温超导体的历程，高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵 忠贤等曾在钇钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90.2018年，物理学家发现，氢化 镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前，已有科学家投入到 15℃室温环境下的常温超导的研究，未来，超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等 科技领域。[注：热力学温标（符号为T，单位为K)与摄氏温标的换算关系是 T=t+273.15K1 根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体 (填“属于”或“不属于”)高温超导体 解释超导体用于远距离输电的好处： 三、作图题：本题7分。 15.(2分)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L的规格为2.5V0.75W”,定值电阻R的 阻值为102，滑动变阻器R2的最大阻值为202。求： ⑧ R A R.b (1)小灯泡L正常发光时的电流是多少？ (2)将滑动变阻器的滑片P移至b端，断开开关S2,闭合开关S和S1,电流表示数为0.2A 电源两端的电压是多少？ (3)断开开关S1,闭合开关S和S2,移动滑片P,当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器接 入电路中的电阻是多少？（结果保留1位小数） 16.(2分)某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总 重为4N,圆柱形浮筒B底面积为100cm,重为18N。电路中电源电压恒定，Ro为定值电阻 压敏电阻Rx(表面绝缘，厚度不计)固定于容器C底部，R上表面面积为50cm?,R阻值随 所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静 止时，测得C中水深为l0cm,B浸入水中的深度为8cm(未浸没)，闭合开关S,此时电流 表示数20mA;再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下 降60cm,稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm,电流表示数l2=12mA。不计绳重和摩擦， 水的密度p*=1.0×10kgm3,g取10Nkg。求： +R/2 160 140 120 100 进 排 80 阀 阀 40 20 0246810121416FN 乙 (1)B浸入水中深度为8cm时所受的浮力； (2)动滑轮的重力； (3)C中水深为10cm时Rx所受水的压力； (4)R的阻值。 17.(3分)在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路， 其中定值电阻R-202。 ↑IIA 0.6 0.5 0.4 0.4 0.3 0.6 0.2 0.1 用用用用用 0246810U/八V 乙 丙 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”)；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示 数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为A; (3)请根据表3数据，在图丙中作出-U图象； 表3 第 第 第 第 第 三 四 五 次 次 次 次 次 电压 10. 2.0 4.0 6.0 8.0 UNV 0 电流 0.1 0.3 0.4 0.5 IA 0 2 4 4 (4)分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻R，想要测量其阻值。发现电压表坏了， 但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图电路图，两个电流表的示数分别为0.3A和 0.9A,根据以上信息，可知通过R的电流为A,R的电阻为2。 R=202 S 第六篇章：弦动九霄，智启新元 四、实验题：本大题共3小题，共21分。 18.(7分)小华和小明做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他们选用的器材有：电源 (电压为6.0V,保持不变)、待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 他们将电源、待测电阻、滑动变阻器串联，在电路中并联电压表，并将变阻器滑片移至一端， 使变阻器接入电路的阻值最大。 (1)小明闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电压表示数的最小值 为1.0V,电流表示数的最小值为0.10A, 实验中部分数据如表所示。 实验序 电压表示 电流表示 待测电阻阻 号 数W 数/A 值2 2 1.9 0.18 3 2.9 0.28 4 实验室提供的变阻器规格有：“100215A”、“5021.5A”、“2021.5A” 请分析并计算说明小明选用的变阻器规格： ； 计算实验序号2中待测电阻 阻值 (2)小华正确串联电路，闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电流 表示数一直在变化（滑动过程中，电路中的电流未超过电流表量程），而电压表示数始终不 变，且均不为零。现不确定电路中元件是否有故障，请画出小华可能连接的电路图。若电路 中元件均完好，写出电压表示数；若电路中存在元件故障，标出故障的元件并写出故障。 19.(7分)阅读短文，回答问题。 酒精测试仪人饮酒后，有部分酒精通过肺部呼气排出。因此，测量呼气中的酒精气体浓度可 判断其饮酒程度。酒精测试仪的核心元件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和 燃料电池型（电化学型）两种，这两种都能用来制造便携式呼气酒精测试仪。 如图甲所示，是一种适合现场使用的呼气式酒精测试仪。我国现在公认的酒驾标准为 0.2mg/mLs酒精气体浓度<0.8mgmL，半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传 感器，这类半导体元件具有气敏特性，这种酒精测试仪的电路可简化为图乙所示，图中定值 电阻的电阻为R,酒精气体传感器的电阻为R,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的 变化如图丙所示，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理制成的。 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学型。采用 铂作为电极，电池内部有特种催化剂，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能 也就是在两个电极间产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入电池内气体的酒精浓 度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理。 ↑R2/ 60 酒精气体 50 40 传感器 30 20 10 S 00.10.20.30.40.50.60.70.8酒精气体浓度 甲 乙 丙 /(mg'mL) (1)在某次交通安全检查中，使用半导体型呼气酒精测试仪进行测试，当驾驶员呼气中的 酒精气体浓度越大时，测试仪的电压表示数会 (选填“越大”“越小”或“不变”)。 (2)图乙中电源电压恒为12V,定值电阻R=202。当电压表示数为4V时，被检测驾驶员 呼气中的酒精气体浓度为 ng/mL,此驾驶员 (选填“属于”或“不属 于”)酒驾。 (3)燃料电池型呼气酒精测试仪，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能， 电能为 次能源。 (4)机动车驾驶员酒后驾车极易发生交通事故，请你写一条交通警示语呼吁广大驾驶员保 证行车安全。你设计的警示语是： 20.(7分)实践小组学习制作简易杆秤后，结合电子秤原理改装了一个简易体重计，其电 路图如图甲所示，电源电压为9V,电流表测量范围为0~0.6A，R为阻值152的定值电阻」 R为压敏电阻，M为秤盘，O为轻质杠杆的支点，AO:OB=2:1,秤盘重力不计。回答下 列问题： 个R/2 Ro 45 03530 L秤盘】 15 M 5 040080012001600F 甲 ()闭合开关，发现电压表示数为零，电流表指针几乎满偏，则故障可能是压敏电阻处发 生 (2)排除故障后，闭合开关，进行多次称量后，分别读出电流表和电压表的示数，求出R 相应的阻值，绘出R的阻值与其所受压力F变化的图像，如图乙所示，根据图像分析可知， 当秤盘“空载”时，压力F视为零，此时压敏电阻R的阻值为 2，电流表示数为 A。 (3)当电流表示数为0.3A时，所称体重为 N。 (4)小组成员想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不新增器材条件下，电压表应 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21.(6分)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑 动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为 “5021.0A”。 生电源B 5 10 美飞33153311111111着 12元 0 甲 乙 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 (2)正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的 位置都不变，产生这种现象的原因可能是 (填序号)。 ①小灯泡短路②电压表断路③滑动变阻器断路 (3)解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的 电流为0.24A,电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为 V,此时小灯泡 的电阻比正常发光时的电阻 0 做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验 该同学需要进行的操作是 次数 1 2 3 4 5 6 7 UIV 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 I/A 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 22. (7分)小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉 上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次 电压 电流 数 UNV IIA 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 A 0.6 qii女( 0.60 乙 (1)闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性 (N或 S)。 (2)他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁 螺丝钉的磁性变 (3)他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行 了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 A。 (4)根据表格数据，测得定值电阻的阻值为2（结果保留1位小数）。 六、综合能力题：本大题共3小题，共17分。 23.(5分)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池 (每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个（分别标有“2022A”“402 1A”字样)、定值电阻4个(52、102、152、202)、开关一个、导线若干。他们利用这些 器材设计了如图甲所示的电路 个IIA 0.4 0.3 0.2 0.1 0 5101520R/2 甲 乙 (1)小华先将52的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该 故障的原因可能是 ；(写出一种即可) (2)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将52的 电阻换成102，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动； (3)多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的I-R图像，如图 乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相 等，因此可以得出的实验结论是 (4)为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是 24.(6分)在“伏安法测电阻”实验中，老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流 表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器（铭牌上标有“2021A”)等器材。所有 器材均完好。 WM 0.20.4 0.6 0.20.4 0 。8 0.63 图1 图2 图3 (1)小夏按照实验操作要求，在检查实验器材时，发现电流表指针位置如图1所示，出 现这一现象的原因是： (2)解决问题后，小夏设计并连接了如图2所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图2 的电路连接完整（要求：导线不可交叉）。 (3)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时，滑动 变阻器的作用是： (4)检查电路连接无误，闭合开关。在实验的过程中，电压表示数突然接近最大值，电流 表示数几乎为0。若电路中只有一处故障，则发生的故障可能是定值电阻R (5)排除故障后，小夏继续进行实验，当电压表示数为12V时，读出如图3所示的电流表 示数，并计算定值电阻的阻值R=2。小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就 得出定值电阻的阻值不够可靠，原因是： 25.(6分)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R=289,灯泡L标有“6V3W”字样 (不考虑灯丝电阻变化)。只闭合$S2,灯泡L正常发光；再闭合S,，电流表示数变化了 0.25A。请计算： R R (1)灯泡L正常发光时的电流； (2)电阻R的阻值： (3)通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（四) （电流和电路、电压、电阻、欧 姆定律) (参考答案与解析) (时间：80分钟满分：100分) 得分： 学号： 姓名： 班级： (密封线内不要答题) 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1.气球与头发摩擦后能够吸引轻小物体，下列事例与此现象原理相同的是() A.验电器带电后两片金属箔张开 B.在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘 C.用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引 D.两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引 【答案】B 【解析】 【详解】气球与头发摩擦后带上电荷，带电体能吸引轻小物体。 A,验电器带电后两片金属箔张开的原理是同种电荷相互排斥，故A不符合题意； B.在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘的原因是因为衣服与身体摩擦带上了电荷，而 带电体具有吸引轻小物体的性质，故B符合题意； C.用磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引是因为磁体周围存在磁场，铁钉在磁体周围被磁化，所以 能够相互吸引，故C不符合题意； D.两块磁铁的N、S极靠近时会相互吸引的原理是异名磁极相互吸引，故D不符合题意。 故选B。 2.为监测校园周边的噪声强弱，某校科技小组利用声敏电阻凡？设计了噪声强弱监测装置， 其电路如图甲。电源电压保持不变，R为定值电阻，其中R的阻值随声音强弱变化如图乙。 闭合开关，当噪声变大时（) 声音 甲 乙 A.R的电阻变大 B.通过R的电流变小C.电压表示数变大D.电路总功率变小 【答案】C 【解析】 【详解】A.图甲中R与R串联，电压表测定值电阻R两端电压；由图乙可知，噪声越大 (声音变强)，声敏电阻R阻值越小，故A不符合题意： U B.R,阻值变小，电路总电阻尺=R+R,变小：电源电压V不变，由及知，总电流变 大，串联电流处处相等，因此通过R的电流变大，故B不符合题意： C.根据。=R,R是定值电阻，电流I变大，因此R两端电压U0变大，即电压表示数变 大，故C符合题意； D.电路总功率P=UⅢ，电源电压U不变，电流I变大，因此总功率P变大，故D不符合题 意。 故选C。 3.小文同学家安装了密码门锁，能通过输入密码(S)或利用钥匙(S,)单独驱动电动机工作 而打开门锁。下列电路设计符合要求的是() B D 【答案】D 【解析】 【详解】A.图中两个开关和电动机串联，两个开关同时闭合，电动机才能工作，故A不符 合题意； B.图中只闭合开关S,电动机不工作，故B不符合题意： C.图中只闭合开关S2,电动机不工作，故C不符合题意； D.图中两个开关并联后再和电动机串联，闭合开关S1,电动机工作，闭合开关S,电动机 工作，故D符合题意。 故选D。 4.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合，将滑片P向右移动，关于电流表和电压表 示数变化情况，以下说法正确的是() P A.电流表示数变小B.电流表示数变大 C.电压表示数变小D.电压表示数变大 【答案】AD 【解析】 【详解】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路中 的电流。 AB.当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即电路中的总电 阻变大，由欧姆定律=尺可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确，B 错误； CD.R与滑动变阻器串联，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电路中的电流变小，因R为 定值电阻，据U=R,得R两端电压减小，因电源电压不变，故滑动变阻器电压增加。故C 错误，D正确。 故选AD。 5.以下生活用品中，通常情况下属于导体的是() A.玻璃杯 B.橡皮 C.钢尺 D.塑料盆 【答案】C 【解析】 【详解】物理学中，把容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。选项中， 玻璃杯、橡皮、塑料盆通常情况下都不容易导电，属于绝缘体；钢尺是金属制品，金属容易 导电，因此钢尺通常情况下属于导体，所以选C。 6.小明想测量标有“25V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，连接的部分电路如图甲所示。 /// 0.2 0.4 0.6 0.6 3 甲 乙 (1)请用笔画线代替导线将电路连接完整； (2)小明连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，产生这一 现象原因可能是 A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所 示。此时小灯泡的电阻是 2(结果保留一位小数)； (4)利用现有器材，能否“探究通过导体的电流与电压的关系”？一， 理由是。 【答案】(1) (2)B (3)8.3 (4) ①，不能②.灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱与灯泡串联，作图如下： 【小问2详解】 连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，说明发生断路且电压 表的两端无法与电源相通，则产生这一现象的原因可能是滑动变阻器断路，故选B。 【小问3详解】 移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，由图甲可知， 电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻 R=.2.5 I0.3A =8.39 【小问4详解】 [1][2]探究通过导体的电流与电压的关系时，要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而 增大，是变化的，所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。 7.小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹， 其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是() §王作元件 工作元件 工作元件 工作元件 B D 【答案】D 【解析】 【详解】指纹识别成功相当于开关闭合，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，说明每个 开关都能控制指纹锁，故两个开关并联后，与指纹锁串联。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8.(3分)如图所示电路中，电阻R和R的连接方式为， 联。已知电源电压为9V且 保持不变，R的阻值为102。闭合开关后，通过R的电流为 A,此时电流表的示数为 1.2A,R2的阻值为 2。 R R2 【答案】 ①.并②.0.9③.30 【解析】 【详解】[][2]由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，通过R的电流为 4名 -=0.9A [3]根据并联电路的电流特点可知通过R的电流I=1-I=1.2A-0.9A=0.3A U.9V=302 根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R的阻值R,一，0.3A 9.(3分)在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与 头发摩擦带了 ；越梳头发越蓬松，这是因为 【答案】①异种电荷②同种电荷相互排斥 【解析】 【详解】[1]用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，是因为异种电荷相互吸引，梳子与 头发摩擦而带上了异种电荷电而相互吸引。 [2]用塑料梳子梳头，发现越梳头发越蓬松，是因为头发带上同种电荷，同种电荷相互排斥 结果。 10.(3分)如图所示，电源电压V6V,R=52,R=102;仅闭合S,电路的总电阻为 2;仅闭合S,电压表示数为4.5V,R= 2;当S1、S2、S3均闭合时，电流表 的示数为 A。R消耗的功率为 W R 【答案】 ①.15②.15③.1④.3.6 【解析】 【详解】[凹仅闭合S,R、R,串联，电路的总电阻为R总=R+R,=59+109=152 [2]仅闭合S3,R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V,根据串联电路电压规律可知，R 两端电压为=U-U3=6V-4.5V=1.5V URs 4.5VR 由分压原理可知，d,R,即.5V59 解得R=152。 [3]当S、S、S均闭合时，R、R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 U 6V 通过R的电流，=R,10 -=0.6A U_6N-0.4A 通过R的电流人=R150 干路电流I=L2+1=0.6A+0.4A=1A 即电流表示数为1A。 [4R消耗的功率B=U山，=6V×0.6A=3.6W 11.(3分)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯，如图所示。接通电路 后，她观察到灯泡亮度不同，根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小一。根据简 单电路的组成要素，该电路还缺少的一个电路元件是一。 【答案】 ①.相等②.开关 【解析】 【详解】[]串联电路电流处处相等，小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩 灯，则通过每个灯泡的电流大小相等。 [2]简单电路由电源、开关、导线、用电器组成，由图可知该电路缺少开关。 12.(3分)小华制作的模拟调光灯电路如图所示，小灯泡标有“2.5V0.3A”字样。闭合开关， 将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路的阻值一，电流表的示数一。当电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为W。 回形针 【答案】 ①变小②变大③.0.3④.0.75 【解析】 【详解】[1][2]闭合开关，将回形针向左滑动，铅笔芯接入电路长度变短，铅笔芯接入电路 的阻值变小；电路中总电阻变小，电源电压不变，则电路中电流变大，电流表测量电路中的 电流，则电流表的示数变大。 [3]小灯泡标有“2.5V0.3A”字样，由图可知为串联电路，电流处处相等，则当电流表的示数为 0.3A时，小灯泡正常发光。 [4]小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W 13.(3分)如图，闭合开关S，无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压 经查灯泡L完好，导致这一现象的原因是滑动变阻器 一。排除故障后，闭合开关S，灯 泡L正常发光，将滑片P向左滑动，电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”)。 【答案】①.断路②.变大 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压。闭合开 关$，无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压，经查灯泡L完好，导致这 一现象的原因是滑动变阻器断路，电压表串联到电路中，测电源电压；排除故障后，闭合开 关$，灯泡L正常发光，将滑片P向左滑动，变阻器阻值变大，根据串联分压原理可知电压 表示数变大。 14.(3分)超导材料，又称为超导体，是指在一定温度下电阻降为零的导体，具有零电阻 和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时，不发生热损耗，还可以形成强磁场，因此人 们对超导体的研究从未停歇。1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯用液氮冷却汞，当温度 下降到4K时，汞的电阻完全消失，属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性，人们 开始了探寻高温超导体的历程，高温超导体是指温度为77以上的超导材料。我国科学家赵 忠贤等曾在钇钡铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90.2018年，物理学家发现，氢化 镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前，已有科学家投入到 15℃室温环境下的常温超导的研究，未来，超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等 科技领域。[注：热力学温标（符号为T,单位为K)与摄氏温标的换算关系是 T=t+273.15K1 根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体 (填“属于”或“不属于”)高温超导体， 解释超导体用于远距离输电的好处： 【答案】①属于②超导体的电阻为零，输电时不会因电流的热效应造成能量损耗，提 高输电效率 【解析】 【详解】[1]根据材料知道，高温超导体的临界温度为77K以上。将-23℃代入 T=t+273.15K得T=-23+273.15K=250.15K 由于250.15K>77K,所以，属于高温超导体。 [2]超导体电阻为零，由焦耳定律Q=I知道，输电时无电能转化为热能，避免了能量损耗。 从而提升输电效率。 三、作图题：本题7分。 15.(2分)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L的规格为“2.5V0.75W”,定值电阻R的 阻值为102，滑动变阻器R2的最大阻值为202。求： A a R b (1)小灯泡L正常发光时的电流是多少？ (2)将滑动变阻器的滑片P移至b端，断开开关S2,闭合开关S和S1,电流表示数为0.2A 电源两端的电压是多少？ (3)断开开关S1,闭合开关S和S2,移动滑片P,当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器接 入电路中的电阻是多少？（结果保留1位小数） 【答案】(1)0.3A (2)6V (3)11.72 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光时的电流=产-=03A 【小问2详解】 断开开关S2,闭合开关S和S1,电阻R与R,串联，当滑片P移至滑动变阻器b端时， R2=202，电源两端的电压U=U1+U2=I1R1+I1R2=I1R1+R2=0.2A×102+202=6V 【小问3详解】 断开开关S1,闭合开关S和S2,灯泡L与R串联，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发 光，电路中的电流I2=I1=0.3A R2两端电压U'2=U-U=6V-2.5V=3.5V 滑动变阻器接入电路中的电阻R,-U二-35V≈1.79 T.∩3A 16.(2分)某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总 重为4N,圆柱形浮筒B底面积为100cm?,重为18N。电路中电源电压恒定，R为定值电阻， 压敏电阻Rx(表面绝缘，厚度不计)固定于容器C底部，R上表面面积为50cm2，Rx阻值随 所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静 止时，测得C中水深为l0cm,B浸入水中的深度为8cm(未浸没)，闭合开关S,此时电流 表示数l20mA;再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下 降60cm,稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm,电流表示数2=12mA。不计绳重和摩擦， 水的密度p水=1.0×10kgm3,g取10Nkg。求： AR/Q 160 140 120 100 排 80 阀 阀 60 40 20 0246810121416FN 乙 (I)B浸入水中深度为8cm时所受的浮力； (2)动滑轮的重力； (3)C中水深为10cm时Rz所受水的压力； (4)R的阻值。 【答案】(1)8N(2)2N (3)5N(4)602 【解析】 【小问1详解】 当B浸入水中的深度为8cm时，浸入水中的体积 '排=V水下=Sh水下=100×104m2×8×102m=8×104m B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力 F浮B=Pkg'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8x104m3=8N 【小问2详解】 模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，由图甲可知滑轮组绳子有效段数-3，绳子自由端 的拉力为 F-(G+Ga-Fw)-j(I8N+Ga-8N)-4N 解得 G动=2N 【小问3详解】 当水深为10cm时，水对容器C底部压强为 pe=pgh=1.0×103kg/m3×10N/g×10×10-2m=1x103Pa 容器底部受到的压力 Fc=pcSc=1x103Pa×50×104m2=5N 【小问4详解】 当浮筒B浸入水中的深度仍为8cm时，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升， 使船厢A下降60cm,浮筒B浸入水中的深度不变，此时水面上升高度 △h=号x60cm=20cm 3 hc=10cm+20cm =30cm 容器底部受到水的压强 Pc=Pxghe=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-2m=3000Pa 容器底部受到水的压力 Fc=pcSc=3000Pa×50×104m2=15N 由图乙可知，当压力为5N时，R=602;当压力为15N时，R=1409；根据欧姆定律 R可得电源电压 U=I(R+R)=0.02A×(602+R) U=I,(R+R)=0.012A×1402+R) 解得 R0=602 17.(3分)在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路， 其中定值电阻R=202。 ↑I/A 0.6 0.5 0.4 0.3 06 0.2 0. 电电 0 246810dN 甲 乙 丙 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”)；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示 数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为A； (3)请根据表3数据，在图丙中作出1U图象； 表3 第 第 第 第 第 二 三 四 五 次 次 次 次 次 电压 10. 2.0 4.0 6.0 8.0 UNV 0 电流 0.1 0.3 0.4 0.5 IA 0 2 4 (4)分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻R,想要测量其阻值。发现电压表坏了， 但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图电路图，两个电流表的示数分别为03A和 0.9A,根据以上信息，可知通过R的电流为A, R的电阻为 R=202 第六篇章：弦动九霄，智启新元 【答案】(1) (2) ①.短路 ②.0.22 0.6 0.5 0.4 (3 0.3 (4)正 0.2 0.1 用 0246810UV (5) ①.0.6②.10 【解析】 【小问1详解】 电压表和电阻并联，将电压表的负接线和电阻左端连接，如图所示： 【小问2详解】 []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，说明电压表和电源 两极是连接的，可能与电压表并联的电阻短路。 [2]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.22A。 【小问3详解】 根据表中数据，利用描点法画出电流和电压的关系图像，如图所示： ↑IIA 0.6 0.5 0.4 0.3 【小问4详解】 0.2 07 0246810U八V 由图像可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到当导体的电阻一定时，通过 导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 []由图可知，两个电阻并联，电流表A2测量干路中的电流，电流表A1测量通过R的电流， 由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A,电流表A1的示数是0.3A,通过R的 电流为11-11=0.9A-0.3A=0.6A [2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压U一=IR-0.3A×202=6V =6V R的阻值R-70.6A =102 第六篇章：弦动九霄，智启新元 四、实验题：本大题共3小题，共21分。 18.(7分)小华和小明做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他们选用的器材有：电源 (电压为6.0V,保持不变)、待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 他们将电源、待测电阻、滑动变阻器串联，在电路中并联电压表，并将变阻器滑片移至一端， 使变阻器接入电路的阻值最大。 (1)小明闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电压表示数的最小值 为1.0V,电流表示数的最小值为0.10A,实验中部分数据如表所示。 实验序 电压表示 电流表示 待测电阻阻 号 数N 数/A 值/2 2 1.9 0.18 3 2.9 0.28 4 实验室提供的变阻器规格有：“100215A”、“5021.5A”、“2021.5A” 请分析并计算说明小明选用的变阻器规格： ；计算实验序号2中待测电阻 阻值 .a (2)小华正确串联电路，闭合开关后，将变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到电流 表示数一直在变化（滑动过程中，电路中的电流未超过电流表量程），而电压表示数始终不 变，且均不为零。现不确定电路中元件是否有故障，请画出小华可能连接的电路图。若电路 中元件均完好，写出电压表示数；若电路中存在元件故障，标出故障的元件并写出故障。 【答案】(1)①.5021.5A②.10.562 (2) 当电路元件均完好时，电路图可能为 此时电压表示数为 6.0V R矩储 当电路存在故障时，电路图可能为 故障为待测电阻短路 R 【解析】 【小问1详解】 当电流表示数最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电压表测待测电阻电压，根据 串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压U滑=U总-U.=6.0V-1.0V=5.0V 由欧姆定律得，滑动变阻器最大阻值R= U量=5=502 1最小0.10A 因此选择规格为“5021.5A的滑动变阻器；实验序号2中，根据表格数据、由I=☑ R得， 待测电阻R, U21.9y ≈10.562 L20.18A 【小问2详解】 小华的电路有两种可能情况，情况1，电路元件均完好，将电源、开关、电流表、待测电阻、 滑动变阻器正确串联，电压表并联在电源两端，电源电压恒定，因此电压表示数等于电源电 压，始终不变为6.0，滑片移动改变总电阻，电流表示数变化，符合描述； 情况2，电路存在故障，将电源、开关、电流表、滑动变阻器、待测电阻正确串联，电压表 并联在滑动变阻器两端，当待测电阻短路后，滑动变阻器直接接在电源两端，滑片移动改变 接入电阻，电流表示数变化，滑动变阻器两端电压始终等于电源电压，因此电压表示数不变 且不为零，符合描述。 19.(7分)阅读短文，回答问题。 酒精测试仪人饮酒后，有部分酒精通过肺部呼气排出。因此，测量呼气中的酒精气体浓度可 判断其饮酒程度。酒精测试仪的核心元件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和 燃料电池型（电化学型）两种，这两种都能用来制造便携式呼气酒精测试仪。 如图甲所示，是一种适合现场使用的呼气式酒精测试仪。我国现在公认的酒驾标准为 0.2mg/mLs酒精气体浓度<0.8mgmL，半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传 感器，这类半导体元件具有气敏特性，这种酒精测试仪的电路可简化为图乙所示，图中定值 电阻的电阻为R,酒精气体传感器的电阻为R,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的 变化如图丙所示，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理制成的。 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学型。采用 铂作为电极，电池内部有特种催化剂，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能 也就是在两个电极间产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入电池内气体的酒精浓 度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理。 ↑R2/ 60 酒精气体 50 40 传感器 30 20 10 00.10.20.30.40.50.60.70.8酒精气体浓度 甲 乙 丙 /(mg'mL) (1)在某次交通安全检查中，使用半导体型呼气酒精测试仪进行测试，当驾驶员呼气中的 酒精气体浓度越大时，测试仪的电压表示数会 (选填“越大”“越小”或“不变”)。 (2)图乙中电源电压恒为12V,定值电阻R=202。当电压表示数为4V时，被检测驾驶员 呼气中的酒精气体浓度为 mg/mL,此驾驶员 (选填“属于”或“不属 于”)酒驾。 (3)燃料电池型呼气酒精测试仪，能使进入电池内的酒精发生化学反应进而转变为电能， 电能为 次能源。 (4)机动车驾驶员酒后驾车极易发生交通事故，请你写一条交通警示语呼吁广大驾驶员保 证行车安全。你设计的警示语是： 【答案】(1)越大(2)①.0.1②.不属于 (3)二(4)开车不喝酒，喝酒不开车（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，定值电阻R和酒精传感器R串联，电压表测R两端电压。根据图丙，酒精气 U 体浓度越大，凡，的阻值越小，电路总电阻越小，电源电压不变，由欧姆定律I=R可知，电 路电流越大。R是定值电阻，由U=R可知，R两端电压随电流增大而增大，因此电压表 示数越大。 【小问2详解】 电路电流为I= =0.2A R202 R两端电压U,=U-U=12V-4V=8V 由公式可得R=。8v =402 I0.2A 对照丙可知，B,=402时的酒精气体浓度为0.1mgmL;酒驾标准为 0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL，由于0.1mg/mL<0.2mg/mL，因此该驾驶员不属于酒 驾。 【小问3详解】 一次能源是可直接从自然界获取的能源，电能需要通过其他形式的能源转化得到，因此电能 是二次能源。 【小问4详解】 警示语只要贴合“拒绝酒驾、安全行车”的主题即可，例如：开车不喝酒，喝酒不开车。 20.(7分)实践小组学习制作简易杆秤后，结合电子秤原理改装了一个简易体重计，其电 路图如图甲所示，电源电压为9V,电流表测量范围为0~0.6A，R,为阻值152的定值电阻， R为压敏电阻，M为秤盘，O为轻质杠杆的支点，AO:OB=2:1,秤盘重力不计。回答下 列问题： R/Q R 45 03530520 秤盘 5 5 040080012001600FN 甲 乙 (I)闭合开关，发现电压表示数为零，电流表指针几乎满偏，则故障可能是压敏电阻处发 生 (2)排除故障后，闭合开关，进行多次称量后，分别读出电流表和电压表的示数，求出R 相应的阻值，绘出R的阻值与其所受压力F变化的图像，如图乙所示，根据图像分析可知， 当秤盘“空载”时，压力F视为零，此时压敏电阻R的阻值为 2，电流表示数为 A。 (3)当电流表示数为0.3A时，所称体重为 N。 (4)小组成员想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不新增器材条件下，电压表应 【答案】(1)短路 (2)①.45②.0.15 (3)300(4)与定值电阻R并联 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，发现电压表示数为零，说明电压表无电流通过，电流表指针几乎满偏，说明电路 通路，电路中电流很大，故电压表并联部分短路，即压敏电阻处发生短路。 【小问2详解】 当秤盘“空载”时，压力F视为零，根据图像分析可知，此时压敏电阻R对应的阻值为452， 9V 电流表示数为I=R.+R15Q+45 =0.15A 【小问3详解】 当电流为0,3A时，总电阻R=光-9 T'0.3A =302 压敏电阻R=R点-R,=302-152=152 由图乙知，压敏电阻所受压力F=600N 根据杠杆平衡条件F×OB=G×AO 则所称体重G-F×S-60ON×号-300N 【小问4详解】 在不新增器材条件下，电压表与定值电阻R并联，当体重增加时，压敏电阻所受压力F变大， 由图乙知，压敏电阻R的阻值减小，根据串联电路分压原理可知，压敏电阻R两端的电压变 小，则定值电阻R两端的电压增大，即电压表示数增大，因此想用电压表示数的增大反映体 重的增加，在不断增器材条件下，电压表应与定值电阻R并联。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21.(6分)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑 动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为 “5021.0A” 学生电蓉山 10 ∥美飞35353&331是是/ 21 (I)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 (2)正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的 位置都不变，产生这种现象的原因可能是 (填序号)。 ①小灯泡短路②电压表断路③滑动变阻器断路 (3)解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的 电流为024A,电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为」 V,此时小灯泡 的电阻比正常发光时的电阻 。做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验、 该同学需要进行的操作是 次数 2 3 6 7 U/V 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 I/A 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 学生电源山日 【答案】 (1) (2)③ (3) ①.2.4②.小③.断开开关，将电压表的测量范围改为0-15V,闭合开关后调节 滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V,完成实验 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡的电阻时，应将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，使电流从电流表和 电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，由表格中的数据可知，电流表应选择00.6A的测 量范围，因此将小灯泡的右端接线柱分别与电压表的负接线柱和电流表的“06”接线柱相连。 【小问2详解】 若小灯泡短路或电压表断路，闭合开关后电压表示数为0，但移动滑片时，电流表的示数应 该变化；当滑动变阻器断路时，整个电路断路，电流表和电压表示数为0，无论怎样移动滑 片，两个电表的指针所指的位置都不变，故选③。 【小问3详解】 由图乙可知，电压表选择0~3V的测量范围，分度值为0.1V,故示数为2.4V,电压表测量小 灯泡两端的电压，所以此时小灯泡两端的电压为2.4V; 小灯泡的电阻随温度升高而增大，此时电压2.4V小于额定电压3.8V，小灯泡灯丝的温度低 于正常发光时的温度，因此电阻比正常发光时小； 因为此时电压表选择03V的测量范围，由表格中的数据可知，第6、7次实验中，小灯泡两 端电压超出了电压表的测量范围，所以为了继续完成实验，该同学需要断开开关，将电压表 的测量范围改为0~15V，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到 3.5V、4.0V,完成实验。 22.(7分)小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉 上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次 电压 电流 数 U/V IlA 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 TH3 0.4 A 0.6 q女( 0.6 甲 (1)闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性 (N或 S)o (2)他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁 螺丝钉的磁性变 (3)他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行 了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为A。 (4)根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 2(结果保留1位小数)。 【答案】(1) (A (2)强 ✉iii(N) (3)0.2 (4)12.2 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知电流从铁螺丝钉的右端流入，左端流出，根据安培定则可知铁螺丝钉的右端为N 极，如下图所示： m血(N)【小问2详解】 滑动变阻器滑片向左移动，电路中电流变大，铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明铁螺丝钉 的磁性变强。 【小问3详解】 由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A,示数为0.2A。 【小问4详解】 _2.4y-12 根据表格数据可知第一次定值电阻的阻值为R-了02A 第二次定值电阻的阻值为飞=9-36Y =122 L20.3A 第三次定值电阻的阻值为R,= U_5.0V =12.52 L30.4A 则测得定值电阻的阻值为R-R+尽+尼-122+12Q+12.50-1220 3 3 六、综合能力题：本大题共3小题，共17分。 23.(5分)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池 (每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个（分别标有“2022A”“402 1A”字样)、定值电阻4个(52、102、152、202)、开关一个、导线若干。他们利用这些 器材设计了如图甲所示的电路。 ↑I/A 0.4 0.3 0.2 0.1 0 5101520R/2 分 乙 (1)小华先将52的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该 故障的原因可能是 ；(写出一种即可) (2)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将52的 电阻换成102，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动； (3)多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的I-R图像，如图 乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相 等，因此可以得出的实验结论是 (4)为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是 【答案】①定值电阻短路②.B③.导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的 电阻成反比④.“4021A” 【解析】 【详解】(1)[1]电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联 的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。 (2)2]研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同。将5Ω的电阻换成 102,根据串联分压原理，闭合开关后，电压表示数会变大，为控制定值电阻两端的电压不 变，应减小定值电阻的电压，则应增大变阻器的电压，所以应增大变阻器的阻值，即将滑动 变阻器的滑片向B端移动。 (3)[3]由图乙可知图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小是电流与电阻的乘积， 矩形“面积”大小都相等，说明通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论： 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (4)[4]由图乙可知202的定值电阻接入电路时，电流为0.1A,电源电压为4.5V,则此时 总电阻为 U4.5V R卷=70.1A =452 此时变阻器阻值为 R0=R-R=452-202=259 所以选用的是“4021A”的滑动变阻器。 24.(6分)在“伏安法测电阻”实验中，老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流 表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器（铭牌上标有“2021A”)等器材。所有 器材均完好。 w咖 0.6 0.20.4 0.63 0.63 000 图1 图2 图3 (1)小夏按照实验操作要求，在检查实验器材时，发现电流表指针位置如图1所示，出 现这一现象的原因是： (2)解决问题后，小夏设计并连接了如图2所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图2 的电路连接完整（要求：导线不可交叉）。 (3)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时，滑动 变阻器的作用是： (4)检查电路连接无误，闭合开关。在实验的过程中，电压表示数突然接近最大值，电流 表示数几乎为0。若电路中只有一处故障，则发生的故障可能是定值电阻R (5)排除故障后，小夏继续进行实验，当电压表示数为1.2V时，读出如图3所示的电流表 示数，并计算定值电阻的阻值R=2。小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就 得出定值电阻的阻值不够可靠，原因是： 【答案】①.电流表指针未调到零刻度线处 ② 右④.保护电路⑤断路⑥.10⑦.没有多次测量取平均值，减小误差 【解析】 【详解】(I)[1]电流表指针没有指在零刻度线上，说明电流表在使用前没有校零。 (2)[2]电源电压为3V,所以电压表接小量程，为0~3V,电压表与电阻并联，电路连接如 图所示： R (3)3][4]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端，此时滑动变阻 器的作用是保护电路。 (4)[5]电压表示数突然接近最大值，电流表示数几乎为0，说明电压表与电源两极相连， 电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。 (5)[6]由图3可知，电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A,定值电阻 的阻值 U1.2V R= 10.12A =102 [7]一次测量存在较大的误差，为了减小误差，应多次测量求平均值，所以小夏认为实验已 经完成，小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠。 25.(6分)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R=289,灯泡L标有“6V3w°字样 (不考虑灯丝电阻变化)。只闭合SS,灯泡L正常发光；再闭合S,电流表示数变化了 0.25A。请计算： (1)灯泡L正常发光时的电流； (2)电阻B的阻值； (3)通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。 【答案】(1)0.5A (2)242 (3)0.9w 【解析】 【小问1详解】 灯泡L正常发光时的电流氧6立05A 【小问2详解】 只闭合S、S,灯泡单独工作，电流表测电路电流，此时灯泡L正常发光，则电源电压为 U=U额=6V 再闭合S,灯泡和R并联，电流表测干路电流。电流表示数变化了0.25A,根据并联电流规 U 6V =249 律可知，R电流为0,25A,则电阻R,的阻值R=乙025A 【小问3详解】 灯泡电阻为R= V额6V =122 1 0.5A 只闭合s,时，灯泡和R串联。此时总电阻报大，根据P R，整个电路消耗的功率最小为 .U2。(6Vy2 B-元+R280+129-09W