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江苏省镇江市丹徒区上会中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）
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一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的）
1. 下列单位中，不是电能单位的是（ ）
A. 焦耳B. 度C. 千瓦D. 千瓦时
【答案】C
【解析】
【详解】电能的单位包括：焦耳、度和千瓦时，千瓦是功率的单位，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 如图是一种电能表，下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表B. 铝盘转得越快说明电流做功越快
C. 该电能表的读数为3021kW·hD. 铝盘每转过1500转电路消耗电能2kW·h
【答案】B
【解析】
【详解】A．电能表是测量用电器消耗的电能的，不是测量电功率，故A错误；
B．电能表的铝盘转得越快，表示消耗的电能越快，即电流做功越快，故B正确；
C．电能表读数时注意最后一位是小数位，单位是kW·h；由图知，该电能表的读数是302.1kW·h，故C错误；
D．3000r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000转，则铝盘每转过1500转电路消耗的电能为
故D错误。
故选B。
3. 如图所示，下列用电器正常工作时功率约为900W的是（ ）
A. 节能灯
B. 电视机
C. 电饭锅
D. 电热水器
【答案】C
【解析】
【详解】A．节能灯的额定功率通常在20W左右，故A不符合题意；
B、电视机的额定功率约为120W左右，故B不符合题意；
C．电饭锅的额定功率约为900W左右，故C符合题意；
D．电热水器的额定功率约为2000W左右，故D不符合题意。
故选C。
4. 小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。长度相同的锡箔纸较宽处与较窄处相比较，下列判断正确的是（ ）
A. 较窄处电阻较小B. 较窄处电流较大
C. 较窄处电压较大D. 较窄处电功率较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．材料和长度相同时，导体越细，电阻越大，所以锡箔纸较窄处电阻较大，故A错误；
B．锡箔纸串联在电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过整个锡箔纸的电流相等，故B错误；
C．电流相等，由可知，锡箔纸较窄处电阻大，电压较大，故C正确；
D．电流相等，由可知，锡箔纸较窄处电压大，电功率较大，故D错误
故选C。
5. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱消耗的电能最多B. 电热毯的电流做功最多
C. 三者消耗的电能一样多D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．三个用电器的电功率相同，根据W=Pt可知，若通电时间相同，电流通过它们做的功一样多，消耗的电能一样多，故AB错误，C正确；
D．电冰箱主要将电能转化为机械能，电脑主要将电能转化为光能和声能，电热毯主要将电能转化为内能，所以，电热毯产生的热量最多，故D错误。
故选C。
6. 下列行为符合安全用电原则的是（ ）
A. 雷雨天气站在大树下避雨
B. 空气开关跳闸后，立即合上
C. 发现有人触电，立即用手将触电者拉开
D. 使用测电笔时，手与金属体笔尾接触
【答案】D
【解析】
【详解】A．雷雨天，雷电容易接触高的物体，雷雨天在大树下避雨容易发生触电，所以应避免在大树下避雨，故A不符合题意；
B．因为电路有短路或用电器总功率过大，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故B不符合题意；
C．发现有人触电时，要先切断电源或用干燥竿子将火线与人分离，不能立即用手将触电者拉开，故D不符合题意；
D．使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，故D符合题意。
故选D。
7. 小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（ ）
A. 电阻变小B. 电流比别处电流小
C. 电阻变大D. 电流比别处电流大
【答案】C
【解析】
【详解】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I2Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（ ）
A. 火线上熔丝断了B. 开关S处断路
C. 灯泡灯丝断了D. 导线c、d间断路
【答案】C
【解析】
【详解】家庭电路中火线和零线之间的电压为220V，火线与地线之间的电压为220V，地线和零线之间的电压是0V，试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。用试电笔测试火线上a点时氖管发光，说明火线正常，测试b点时氖管发光，说明开关S正常，测试d点时氖管不发光，说明零线正常，测试c点时氖管不发光，说明c点没有与火线相连，可能是灯泡丝断了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9. 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（ ）
A. 只提高电源电压
B. 只将滑片P向左移动
C. 只增加螺线管线圈的匝数
D. 只将铁芯换成同规格的铜芯
【答案】D
【解析】
【详解】A．只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意；
B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意；
C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意；
D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。
故选D。
10. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（ ）
A. 由南向北B. 由北向南C. 由西向东D. 由东向西
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11. 某电蒸笼有高、中、低三个挡位，下列能实现类似功能的电路是（）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知电阻R1和R2串联，只有两开关同时闭合时，电蒸笼才能工作，只有一个挡位，故A不符合题意；
B．当开关S1闭合时，电阻R1和R2串联，当开关S1和S2均闭合时，只有R2接入电路，由并联电路电阻规律可知R串> R2，根据
可知，电路只有两个挡位，故B不符合题意；
C．当开关S1闭合时，只有R2接入电路，当开关S1和S2均闭合时，电阻R1和R2并联，由并联电路电阻规律可知R2> R并，根据
可知，电路只有两个挡位，故C不符合题意；
D．当只闭合开关S1时，只有R2接入电路，当只闭合开关S2时，只有R1接入电路，当开关S1和S2均闭合时，电阻R1和R2并联，由并联电路电阻规律可知R1> R2> R并，根据
可知，电路有三个挡位，故D符合题意。
故选D。
12. 标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每一只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（ ）
A. 10Ω 0.9WB. 6Ω 0.9WC. 10Ω 1.8WD. 6Ω 1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】两只相同规格的灯泡串联在6V电路中，由串联分压可知每个灯泡分得的电压为3V，根据图像，当灯泡电压为3V时，电流为0.5A，此时的电阻为
电功率为
P=UI=3V×0.5A=1.5W
故选D。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共29分）
13. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的_______________效应实现高温封口，内产生的热量为_______________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以_______________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】 ①. 热 ②. 75
③. 增大
【解析】
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。
14. 如图所示，有居民将电线插座从窗口悬挂至室外，给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患：①夜晚气温下降，空气中的水蒸气_________（物态变化名）成小水珠附着在插座内部，含有杂质的液态水会导致电路_________；②悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触_________线绝缘皮破损处，导致触电事故。
【答案】 ①. 液化 ②. 短路 ③. 火
【解析】
【详解】[1]物质由气态变为液态的过程叫做液化，夜晚气温下降，空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠附着在插座内部。
[2]含杂质的液态水是导体，插座进水后就会将火线与地线连接成通路造成短路。
[3]家庭电路中，人体只要接触火线破损处就会发生触电事故，若只接触零线不会发生触电，因此悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触火线绝缘皮破损处，导致触电事故。
15. 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针___________极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在___________；断开电路，小磁针___________（选填“会”或“不会”）回到原来位置。
【答案】 ①. S ②. 磁场 ③. 会
【解析】
【详解】[1]地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。
[2]当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
16. 两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比U1：U2=1：3，则R1、R2的电功率之比P1：P2=___________；若将它们并联接在同一电源上，则它们两端的电压之比U1：U2=___________；电功率之比P1¹：P2'=___________。
【答案】 ①. 1：3 ②. 1：1 ③. 3：1
【解析】
【详解】[1]由P=UI得，串联电路中电流处处相等，R1、R2的电功率之比
[2]由R1、R2串联时电压之比U1∶U2=1∶3，则有
[3]由并联电路各支路两端的电压相等可知，它们两端的电压之比U1∶U2=1∶1，它们的电流之比
R1、R2的电功率之比
17. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些，灯泡的电阻为______Ω；若把两灯串联在10V的电压下，则______（选填“甲”或“乙”）会被烧坏。
【答案】 ①. 乙 ②. 6 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]当两灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，乙灯的电阻
[3]甲灯的电阻
两灯串联时，电路中的电阻为
R总=R甲+R乙=8Ω+6Ω=14Ω
电路电流为
由P=UI得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
18. LED灯具有节能环保等特点，额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯泡，额定电流是______ A，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约80%的电能，那么，这个LED灯与______ W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]LED灯泡的额定电流是
[2]假设两种灯泡正常发光的时间为t，则LED消耗的电能为
白炽灯消耗的电能为
由题意知，在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约的电能，则
解得：。
19. 某同学家的电能表如图所示，他家允许同时工作的用电器的总功率不能超过___________W。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工作10min电能表转盘转过500转，则这台空调的电功率是___________kW，则他家还能接入额定功率为___________W的用电器。
【答案】 ①. 8800 ②. 1 ③. 7800
【解析】
【详解】[1]他家允许同时工作的用电器的总功率不能超过
[2]这台空调消耗的电能
则这台空调的电功率是
[3]他家还能接入电器的额定功率为
20. 如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像，由图像可知电阻R的阻值为____Ω；若将它们串联在电路中，电路中的电流为0.15A，则电源电压为______V；若将它们并联在电压为2V的电源两端电路中，电路消耗的总功率为_____W。
【答案】 ①. 20 ②. 4 ③. 0.7
【解析】
【详解】[1]由图象知，当电阻R两端的电压为2V时，通过的电流为0.1A，根据，得电阻R的电阻为
[2]小灯泡L和电阻R串联在电路中，电路中电流为0.15A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过它们的电流
IL=IR=0.15A
由图象可知，小灯泡两端的电压为UL=1V，定值电阻R两端的电压UR=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=UL+UR=1V+3V=4V
[3]小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压
UL'=UR'=2V
由图象可知、通过它们的电流分别为
IL'=0.25A
IR'=0.1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流
I'= IL'+ IR'=0.25A+0.1A=0.35A
总功率为
P=UI'=2V×0.35A=0.7W
21. 2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中_________。夜晚，无人机先接通照明系统，再接通动力系统升空，照明系统和动力系统_________联。无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能，动力和照明系统的电功率分别为和，此状态下无人机至多持续工作_________h，需要更换电池。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并 ③. 2
【解析】
【详解】[1]为电池充电时，电池消耗电能，电能转化为化学能，电池相当于用电器。
[2]无人机先接通照明系统，再接通动力系统升空，说明照明系统和动力升空系统互不影响，因此是并联的。
[3]照明系统和动力升空系统并联，电路中总功率为
无人机最多工作的时间为
22. 如图1，是光敏电阻，R是阻值为的定值电阻，电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2，当照度增大时，的阻值将______ ，小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在______ 两端，能够测量的最大照度为______ Lux。
【答案】 ①. 变小##减小 ②. 定值电阻R ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图2可知，光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小。
[2]由图1可知，两电阻串联，又知道光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[3]当电压表达到3V时，电路中的电流为
两端的电压为
的阻值
对照图2可得，此时的最大照度为。
三、解答题（本题共7小题，共47分，解答27、28、29题时应有必要的解题过程）
23. 在图中将三孔插座与电灯的电路分别补画完整，使之符合安全用电要求；
【答案】
【解析】
【详解】因为开关要接在火线与用电器之间，由图可知，最上面的线为火线；三孔插座的中间孔接地线，所以最下面的为地线，则中间的线为零线，三孔插座的接法：左孔接零线、右孔接火线，中间孔接入地线，如图所示
24. 如图所示，请根据通电螺线管磁感线方向，在括号内标出通电螺线管左端的极性（用N、S表示）和电源左端的极性（用+、-表示）
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，在磁体外部，磁感线从螺线管的右端出来，回到电螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极，如图所示：
25. 如图所示，位于地球北半球附近磁场中的小磁针处于静止状态，请在虚线方框内标出相应位置的地磁磁极和小磁针静止时的磁极。
【答案】
【解析】
【详解】地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，据此标注地磁N极。异名磁极相互吸引，小磁针静止时，上端靠近地磁的S极，所以小磁针静止时上端为N极，如图所示：
26. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙两个电路：
（1）本实验通过比较___________来反映相同时间电流做功的多少；
（2）图中所选用的灯泡L1和L2的规格应___________；
（3）应该选择图___________所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系，这样连接是为了控制___________相等；
（4）小明发现，按图甲电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，由此可得出的结论是___________。接着他将这两个灯泡按图乙连接好观察到___________（L1/L2）更亮；
（5）对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小明是否必须通过实验验证？你的看法是___________（选填“不必”或“必须”），你的依据是___________。
【答案】 ①. 灯泡的亮度 ②. 不同 ③. 乙 ④. 电流 ⑤. 电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多 ⑥. L2 ⑦. 不必 ⑧. 根据生活经验可知，对同一个灯，通电时间越长，灯消耗的电能越多
【解析】
【详解】（1）[1]电灯功率越大，电灯越亮，则实验中电灯越亮，说明电灯的功率越大；实验中两电灯通电的时间相同，由W=Pt可知，功率大的电灯电流做功多，所以可以通过电灯的亮暗来比较相同时间内电流做功的多少。
（2）[2]由电路图可知，甲图两灯并联，乙图两灯串联，要探究电流做功与电压的关系，应控制电流相等而电压不同；要探究电流做功与电流的关系，应控制电压相同而电流相同，要实现控制要求，应使用不同规格的灯泡。
（3）[3][4]要探究电流做功多少与电压大小的关系，要控制两灯泡的电流相同，应选择串联电路，所以要选用乙图。
（4）[5]甲图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知，U1=U2；A1示数比A2大，即I1>I2；根据W=UIt可知，W1>W2，由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多。
[6]甲图中两灯并联，两灯两端电压相等，由可知，R1< R2；乙图中两灯串联，通过灯泡的电流相等，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，所以L2较亮。
（5）[7][8]根据生活经验可知，用电器工作时间越长，用的电越多，也就是电流做的功越多，则对同一个灯，通电时间越长，灯消耗的电能越多，所以对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，不必通过实验验证。
27. 小明和小亮分别用图一和图二的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
（1）图一装置中两个透明容器中密封着等量的空气。图甲中通电相同时间，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的___________倍；
（2）生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中___________（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释；
（3）图二装置中a、b两个完全相同玻璃瓶内加入___________和初温都相同的煤油，阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（），瓶中插入温度计；
（4）闭合开关，通电一段时间后，小亮发现a烧瓶中温度计的示数大，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越___________；
（5）小亮把图二装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进：
①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝的阻值Ra___________Rb（填“=”、“<”或“>”）；
②一段时间后，小明观察到b瓶内液体温度高一些，可判断b瓶内液体的吸热能力________（填“强”或“弱”）；
（6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是___________。
【答案】 ①. 0.5 ②. 甲 ③. 质量 ④. 多 ⑤. = ⑥. 弱 ⑦. 输电导线
【解析】
【详解】（1）[1]图一装置中两个透明容器中密封着等量的空气，甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，由焦耳定律可知，产生热量与电阻成正比，左容器中电阻是右侧容器电阻的，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的0.5倍。
（2）[2]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，电炉丝与导线串联，通过的电流和通电时间相同，而电炉丝的电阻大，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中甲的实验结论来解释。
（3）[3]根据控制变量法可知，图二装置中a、b两个完全相同的玻璃瓶内加入质量和初温都相同的煤油，阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（），瓶中插入温度计；闭合开关，通过观察温度计的示数变化量可知电阻丝放出热量的多少。
（4）[4] Ra和Rb的电阻丝（），闭合开关，通电一段时间后,小亮发现a烧瓶中温度计的示数大，根据转换法可知左侧产生的热量多，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
(5)①[5]为控制相同时间吸热相同，因通过两电阻的电流和通电时间相同，根据可知，电阻丝的阻值。
②[6]一段时间后，两种液体吸收的热量相同，小明观察到b瓶内液体温度高一些，根据可知，b的比热容小，吸热能力弱。
（6）[7]超导现象使导体电阻为零的现象，在电炉丝、输电导线、保险丝中，电炉丝、保险丝利用了电流的热效应，不能用超导体，输电线适合用超导材料制作，可以有效减小电损。
28. 利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路___________；
（2）连接电路时开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向___________端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为___________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为___________W；
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关___________，此时电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、U和R表示）。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. A ④. 0.2 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. S、S2 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表与灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，根据额定电压2.5V，确定选择小量程，完整电路如图
（2）[2][3]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器开始处于最大阻值处，即在图中的B端，正确连接后，要使灯变亮，应减小滑动变阻器连入电路的电阻，应将滑片向A端移动。
（3）[4][5]由图2知，电流表选择的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，指针位于0.2A位置，则通过灯L的电流为0.2A；由图3知，当小灯泡两端电压为其额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率
（4）[6]电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表串联在电路中，由于电压表的电阻很大，电压表测量电源电压，故电压表示数变大。
（5）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②[7]保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为
电路电流为
③[8]由此可得：小灯泡的额定功率
29. 图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔绘画材料熔化。加热电路简化后如图所示，电源电压恒为，和为发热电阻丝，只闭合开关时低温挡工作，开关、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为，，求：
（1）低温挡工作时，通过的电流是多少？
（2）低温挡的功率是多大？
（3）在高温挡状态下，内电流做功多少焦耳？
【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）720J
【解析】
【详解】解：（1）低温挡工作时，通过的电流
（2）低温挡的功率
（3）高温档功率
解得
在高温挡状态下，内电流做功
答：（1）低温挡工作时，通过的电流是1.5A；
（2）低温挡的功率是9W；
（3）在高温挡状态下，内电流做功720J。
30. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值和电源电压；
（3）整个电路消耗的最大电功率。
【答案】（1）50；（2）10，12V；（3）14.4W
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻及与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器两端的功率为2W，滑动变阻器的最大阻
（2）由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流，，所以滑动变阻器接入电路的阻值
当滑片P在b端时，电源电压
①
当滑片P在某点c处时，电源电压
②
由①②解得
，
（3）当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）R0的阻值为10Ω，电源电压为12V；
（3）整个电路消耗的最大电功率为14.4W。
31. 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F减小时，压敏电阻R2的阻值 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），此时电磁铁的磁性 ___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）；
（2）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为15mA，则此时电梯载重为多少？___________
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？___________（g取10N/kg）
【答案】 ①. 增大 ②. 减弱 ③. 8000N ④. 超载
【解析】
【详解】（1）[1][2]当压敏电阻R2受到的压力F减小时，由图乙可知，其阻值增大，根据R总=R1+R2可知，总电阻变大，由欧姆定律可知总电流变小，电磁铁的磁性减弱。
（2）[3]通过的电磁铁线圈的电流为15mA时，根据欧姆定律可知，总电阻为
压敏电阻
观察乙图可知，这时压敏电阻受到的压力为8000N，因电梯自重不计，则电梯的载重是8000N；电磁铁线圈电流达到20mA时，由欧姆定律得，总电阻为
压敏电阻
观察乙图可知，这时电梯的载重为9000N。
乘客的体重为
（3）[4]因为
所以电梯超载。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的）
1. 下列单位中，不是电能单位的是（ ）
A. 焦耳B. 度C. 千瓦D. 千瓦时
【答案】C
【解析】
【详解】电能的单位包括：焦耳、度和千瓦时，千瓦是功率的单位，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 如图是一种电能表，下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表B. 铝盘转得越快说明电流做功越快
C. 该电能表的读数为3021kW·hD. 铝盘每转过1500转电路消耗电能2kW·h
【答案】B
【解析】
【详解】A．电能表是测量用电器消耗的电能的，不是测量电功率，故A错误；
B．电能表的铝盘转得越快，表示消耗的电能越快，即电流做功越快，故B正确；
C．电能表读数时注意最后一位是小数位，单位是kW·h；由图知，该电能表的读数是302.1kW·h，故C错误；
D．3000r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000转，则铝盘每转过1500转电路消耗的电能为
故D错误。
故选B。
3. 如图所示，下列用电器正常工作时功率约为900W的是（ ）
A. 节能灯
B. 电视机
C. 电饭锅
D. 电热水器
【答案】C
【解析】
【详解】A．节能灯的额定功率通常在20W左右，故A不符合题意；
B、电视机的额定功率约为120W左右，故B不符合题意；
C．电饭锅的额定功率约为900W左右，故C符合题意；
D．电热水器的额定功率约为2000W左右，故D不符合题意。
故选C。
4. 小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。长度相同的锡箔纸较宽处与较窄处相比较，下列判断正确的是（ ）
A. 较窄处电阻较小B. 较窄处电流较大
C. 较窄处电压较大D. 较窄处电功率较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．材料和长度相同时，导体越细，电阻越大，所以锡箔纸较窄处电阻较大，故A错误；
B．锡箔纸串联在电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过整个锡箔纸的电流相等，故B错误；
C．电流相等，由可知，锡箔纸较窄处电阻大，电压较大，故C正确；
D．电流相等，由可知，锡箔纸较窄处电压大，电功率较大，故D错误
故选C。
5. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱消耗的电能最多B. 电热毯的电流做功最多
C. 三者消耗的电能一样多D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．三个用电器的电功率相同，根据W=Pt可知，若通电时间相同，电流通过它们做的功一样多，消耗的电能一样多，故AB错误，C正确；
D．电冰箱主要将电能转化为机械能，电脑主要将电能转化为光能和声能，电热毯主要将电能转化为内能，所以，电热毯产生的热量最多，故D错误。
故选C。
6. 下列行为符合安全用电原则的是（ ）
A. 雷雨天气站在大树下避雨
B. 空气开关跳闸后，立即合上
C. 发现有人触电，立即用手将触电者拉开
D. 使用测电笔时，手与金属体笔尾接触
【答案】D
【解析】
【详解】A．雷雨天，雷电容易接触高的物体，雷雨天在大树下避雨容易发生触电，所以应避免在大树下避雨，故A不符合题意；
B．因为电路有短路或用电器总功率过大，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故B不符合题意；
C．发现有人触电时，要先切断电源或用干燥竿子将火线与人分离，不能立即用手将触电者拉开，故D不符合题意；
D．使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，故D符合题意。
故选D。
7. 小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（ ）
A. 电阻变小B. 电流比别处电流小
C. 电阻变大D. 电流比别处电流大
【答案】C
【解析】
【详解】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I2Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（ ）
A. 火线上熔丝断了B. 开关S处断路
C. 灯泡灯丝断了D. 导线c、d间断路
【答案】C
【解析】
【详解】家庭电路中火线和零线之间的电压为220V，火线与地线之间的电压为220V，地线和零线之间的电压是0V，试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。用试电笔测试火线上a点时氖管发光，说明火线正常，测试b点时氖管发光，说明开关S正常，测试d点时氖管不发光，说明零线正常，测试c点时氖管不发光，说明c点没有与火线相连，可能是灯泡丝断了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9. 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（ ）
A. 只提高电源电压
B. 只将滑片P向左移动
C. 只增加螺线管线圈的匝数
D. 只将铁芯换成同规格的铜芯
【答案】D
【解析】
【详解】A．只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意；
B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意；
C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意；
D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。
故选D。
10. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（ ）
A. 由南向北B. 由北向南C. 由西向东D. 由东向西
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11. 某电蒸笼有高、中、低三个挡位，下列能实现类似功能的电路是（）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知电阻R1和R2串联，只有两开关同时闭合时，电蒸笼才能工作，只有一个挡位，故A不符合题意；
B．当开关S1闭合时，电阻R1和R2串联，当开关S1和S2均闭合时，只有R2接入电路，由并联电路电阻规律可知R串> R2，根据
可知，电路只有两个挡位，故B不符合题意；
C．当开关S1闭合时，只有R2接入电路，当开关S1和S2均闭合时，电阻R1和R2并联，由并联电路电阻规律可知R2> R并，根据
可知，电路只有两个挡位，故C不符合题意；
D．当只闭合开关S1时，只有R2接入电路，当只闭合开关S2时，只有R1接入电路，当开关S1和S2均闭合时，电阻R1和R2并联，由并联电路电阻规律可知R1> R2> R并，根据
可知，电路有三个挡位，故D符合题意。
故选D。
12. 标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每一只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（ ）
A. 10Ω 0.9WB. 6Ω 0.9WC. 10Ω 1.8WD. 6Ω 1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】两只相同规格的灯泡串联在6V电路中，由串联分压可知每个灯泡分得的电压为3V，根据图像，当灯泡电压为3V时，电流为0.5A，此时的电阻为
电功率为
P=UI=3V×0.5A=1.5W
故选D。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共29分）
13. 如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的_______________效应实现高温封口，内产生的热量为_______________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以_______________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】 ①. 热 ②. 75
③. 增大
【解析】
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。
14. 如图所示，有居民将电线插座从窗口悬挂至室外，给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患：①夜晚气温下降，空气中的水蒸气_________（物态变化名）成小水珠附着在插座内部，含有杂质的液态水会导致电路_________；②悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触_________线绝缘皮破损处，导致触电事故。
【答案】 ①. 液化 ②. 短路 ③. 火
【解析】
【详解】[1]物质由气态变为液态的过程叫做液化，夜晚气温下降，空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠附着在插座内部。
[2]含杂质的液态水是导体，插座进水后就会将火线与地线连接成通路造成短路。
[3]家庭电路中，人体只要接触火线破损处就会发生触电事故，若只接触零线不会发生触电，因此悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触火线绝缘皮破损处，导致触电事故。
15. 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针___________极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在___________；断开电路，小磁针___________（选填“会”或“不会”）回到原来位置。
【答案】 ①. S ②. 磁场 ③. 会
【解析】
【详解】[1]地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。
[2]当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
16. 两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比U1：U2=1：3，则R1、R2的电功率之比P1：P2=___________；若将它们并联接在同一电源上，则它们两端的电压之比U1：U2=___________；电功率之比P1¹：P2'=___________。
【答案】 ①. 1：3 ②. 1：1 ③. 3：1
【解析】
【详解】[1]由P=UI得，串联电路中电流处处相等，R1、R2的电功率之比
[2]由R1、R2串联时电压之比U1∶U2=1∶3，则有
[3]由并联电路各支路两端的电压相等可知，它们两端的电压之比U1∶U2=1∶1，它们的电流之比
R1、R2的电功率之比
17. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些，灯泡的电阻为______Ω；若把两灯串联在10V的电压下，则______（选填“甲”或“乙”）会被烧坏。
【答案】 ①. 乙 ②. 6 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]当两灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，乙灯的电阻
[3]甲灯的电阻
两灯串联时，电路中的电阻为
R总=R甲+R乙=8Ω+6Ω=14Ω
电路电流为
由P=UI得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
18. LED灯具有节能环保等特点，额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯泡，额定电流是______ A，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约80%的电能，那么，这个LED灯与______ W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]LED灯泡的额定电流是
[2]假设两种灯泡正常发光的时间为t，则LED消耗的电能为
白炽灯消耗的电能为
由题意知，在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约的电能，则
解得：。
19. 某同学家的电能表如图所示，他家允许同时工作的用电器的总功率不能超过___________W。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工作10min电能表转盘转过500转，则这台空调的电功率是___________kW，则他家还能接入额定功率为___________W的用电器。
【答案】 ①. 8800 ②. 1 ③. 7800
【解析】
【详解】[1]他家允许同时工作的用电器的总功率不能超过
[2]这台空调消耗的电能
则这台空调的电功率是
[3]他家还能接入电器的额定功率为
20. 如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像，由图像可知电阻R的阻值为____Ω；若将它们串联在电路中，电路中的电流为0.15A，则电源电压为______V；若将它们并联在电压为2V的电源两端电路中，电路消耗的总功率为_____W。
【答案】 ①. 20 ②. 4 ③. 0.7
【解析】
【详解】[1]由图象知，当电阻R两端的电压为2V时，通过的电流为0.1A，根据，得电阻R的电阻为
[2]小灯泡L和电阻R串联在电路中，电路中电流为0.15A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过它们的电流
IL=IR=0.15A
由图象可知，小灯泡两端的电压为UL=1V，定值电阻R两端的电压UR=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=UL+UR=1V+3V=4V
[3]小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压
UL'=UR'=2V
由图象可知、通过它们的电流分别为
IL'=0.25A
IR'=0.1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流
I'= IL'+ IR'=0.25A+0.1A=0.35A
总功率为
P=UI'=2V×0.35A=0.7W
21. 2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中_________。夜晚，无人机先接通照明系统，再接通动力系统升空，照明系统和动力系统_________联。无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能，动力和照明系统的电功率分别为和，此状态下无人机至多持续工作_________h，需要更换电池。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并 ③. 2
【解析】
【详解】[1]为电池充电时，电池消耗电能，电能转化为化学能，电池相当于用电器。
[2]无人机先接通照明系统，再接通动力系统升空，说明照明系统和动力升空系统互不影响，因此是并联的。
[3]照明系统和动力升空系统并联，电路中总功率为
无人机最多工作的时间为
22. 如图1，是光敏电阻，R是阻值为的定值电阻，电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2，当照度增大时，的阻值将______ ，小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在______ 两端，能够测量的最大照度为______ Lux。
【答案】 ①. 变小##减小 ②. 定值电阻R ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图2可知，光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小。
[2]由图1可知，两电阻串联，又知道光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[3]当电压表达到3V时，电路中的电流为
两端的电压为
的阻值
对照图2可得，此时的最大照度为。
三、解答题（本题共7小题，共47分，解答27、28、29题时应有必要的解题过程）
23. 在图中将三孔插座与电灯的电路分别补画完整，使之符合安全用电要求；
【答案】
【解析】
【详解】因为开关要接在火线与用电器之间，由图可知，最上面的线为火线；三孔插座的中间孔接地线，所以最下面的为地线，则中间的线为零线，三孔插座的接法：左孔接零线、右孔接火线，中间孔接入地线，如图所示
24. 如图所示，请根据通电螺线管磁感线方向，在括号内标出通电螺线管左端的极性（用N、S表示）和电源左端的极性（用+、-表示）
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，在磁体外部，磁感线从螺线管的右端出来，回到电螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极，如图所示：
25. 如图所示，位于地球北半球附近磁场中的小磁针处于静止状态，请在虚线方框内标出相应位置的地磁磁极和小磁针静止时的磁极。
【答案】
【解析】
【详解】地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，据此标注地磁N极。异名磁极相互吸引，小磁针静止时，上端靠近地磁的S极，所以小磁针静止时上端为N极，如图所示：
26. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙两个电路：
（1）本实验通过比较___________来反映相同时间电流做功的多少；
（2）图中所选用的灯泡L1和L2的规格应___________；
（3）应该选择图___________所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系，这样连接是为了控制___________相等；
（4）小明发现，按图甲电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，由此可得出的结论是___________。接着他将这两个灯泡按图乙连接好观察到___________（L1/L2）更亮；
（5）对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小明是否必须通过实验验证？你的看法是___________（选填“不必”或“必须”），你的依据是___________。
【答案】 ①. 灯泡的亮度 ②. 不同 ③. 乙 ④. 电流 ⑤. 电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多 ⑥. L2 ⑦. 不必 ⑧. 根据生活经验可知，对同一个灯，通电时间越长，灯消耗的电能越多
【解析】
【详解】（1）[1]电灯功率越大，电灯越亮，则实验中电灯越亮，说明电灯的功率越大；实验中两电灯通电的时间相同，由W=Pt可知，功率大的电灯电流做功多，所以可以通过电灯的亮暗来比较相同时间内电流做功的多少。
（2）[2]由电路图可知，甲图两灯并联，乙图两灯串联，要探究电流做功与电压的关系，应控制电流相等而电压不同；要探究电流做功与电流的关系，应控制电压相同而电流相同，要实现控制要求，应使用不同规格的灯泡。
（3）[3][4]要探究电流做功多少与电压大小的关系，要控制两灯泡的电流相同，应选择串联电路，所以要选用乙图。
（4）[5]甲图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知，U1=U2；A1示数比A2大，即I1>I2；根据W=UIt可知，W1>W2，由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多。
[6]甲图中两灯并联，两灯两端电压相等，由可知，R1< R2；乙图中两灯串联，通过灯泡的电流相等，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，所以L2较亮。
（5）[7][8]根据生活经验可知，用电器工作时间越长，用的电越多，也就是电流做的功越多，则对同一个灯，通电时间越长，灯消耗的电能越多，所以对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，不必通过实验验证。
27. 小明和小亮分别用图一和图二的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
（1）图一装置中两个透明容器中密封着等量的空气。图甲中通电相同时间，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的___________倍；
（2）生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中___________（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释；
（3）图二装置中a、b两个完全相同玻璃瓶内加入___________和初温都相同的煤油，阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（），瓶中插入温度计；
（4）闭合开关，通电一段时间后，小亮发现a烧瓶中温度计的示数大，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越___________；
（5）小亮把图二装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进：
①在a、b两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，电阻丝的阻值Ra___________Rb（填“=”、“<”或“>”）；
②一段时间后，小明观察到b瓶内液体温度高一些，可判断b瓶内液体的吸热能力________（填“强”或“弱”）；
（6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是___________。
【答案】 ①. 0.5 ②. 甲 ③. 质量 ④. 多 ⑤. = ⑥. 弱 ⑦. 输电导线
【解析】
【详解】（1）[1]图一装置中两个透明容器中密封着等量的空气，甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，由焦耳定律可知，产生热量与电阻成正比，左容器中电阻是右侧容器电阻的，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的0.5倍。
（2）[2]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，电炉丝与导线串联，通过的电流和通电时间相同，而电炉丝的电阻大，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图一中甲的实验结论来解释。
（3）[3]根据控制变量法可知，图二装置中a、b两个完全相同的玻璃瓶内加入质量和初温都相同的煤油，阻值分别为Ra和Rb的电阻丝（），瓶中插入温度计；闭合开关，通过观察温度计的示数变化量可知电阻丝放出热量的多少。
（4）[4] Ra和Rb的电阻丝（），闭合开关，通电一段时间后,小亮发现a烧瓶中温度计的示数大，根据转换法可知左侧产生的热量多，表明电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
(5)①[5]为控制相同时间吸热相同，因通过两电阻的电流和通电时间相同，根据可知，电阻丝的阻值。
②[6]一段时间后，两种液体吸收的热量相同，小明观察到b瓶内液体温度高一些，根据可知，b的比热容小，吸热能力弱。
（6）[7]超导现象使导体电阻为零的现象，在电炉丝、输电导线、保险丝中，电炉丝、保险丝利用了电流的热效应，不能用超导体，输电线适合用超导材料制作，可以有效减小电损。
28. 利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路___________；
（2）连接电路时开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向___________端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为___________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为___________W；
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关___________，此时电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、U和R表示）。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. A ④. 0.2 ⑤. 0.625 ⑥. 变大 ⑦. S、S2 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表与灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，根据额定电压2.5V，确定选择小量程，完整电路如图
（2）[2][3]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器开始处于最大阻值处，即在图中的B端，正确连接后，要使灯变亮，应减小滑动变阻器连入电路的电阻，应将滑片向A端移动。
（3）[4][5]由图2知，电流表选择的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，指针位于0.2A位置，则通过灯L的电流为0.2A；由图3知，当小灯泡两端电压为其额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率
（4）[6]电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表串联在电路中，由于电压表的电阻很大，电压表测量电源电压，故电压表示数变大。
（5）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②[7]保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为
电路电流为
③[8]由此可得：小灯泡的额定功率
29. 图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔绘画材料熔化。加热电路简化后如图所示，电源电压恒为，和为发热电阻丝，只闭合开关时低温挡工作，开关、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为，，求：
（1）低温挡工作时，通过的电流是多少？
（2）低温挡的功率是多大？
（3）在高温挡状态下，内电流做功多少焦耳？
【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）720J
【解析】
【详解】解：（1）低温挡工作时，通过的电流
（2）低温挡的功率
（3）高温档功率
解得
在高温挡状态下，内电流做功
答：（1）低温挡工作时，通过的电流是1.5A；
（2）低温挡的功率是9W；
（3）在高温挡状态下，内电流做功720J。
30. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值和电源电压；
（3）整个电路消耗的最大电功率。
【答案】（1）50；（2）10，12V；（3）14.4W
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻及与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器两端的功率为2W，滑动变阻器的最大阻
（2）由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流，，所以滑动变阻器接入电路的阻值
当滑片P在b端时，电源电压
①
当滑片P在某点c处时，电源电压
②
由①②解得
，
（3）当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）R0的阻值为10Ω，电源电压为12V；
（3）整个电路消耗的最大电功率为14.4W。
31. 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F减小时，压敏电阻R2的阻值 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），此时电磁铁的磁性 ___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）；
（2）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为15mA，则此时电梯载重为多少？___________
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？___________（g取10N/kg）
【答案】 ①. 增大 ②. 减弱 ③. 8000N ④. 超载
【解析】
【详解】（1）[1][2]当压敏电阻R2受到的压力F减小时，由图乙可知，其阻值增大，根据R总=R1+R2可知，总电阻变大，由欧姆定律可知总电流变小，电磁铁的磁性减弱。
（2）[3]通过的电磁铁线圈的电流为15mA时，根据欧姆定律可知，总电阻为
压敏电阻
观察乙图可知，这时压敏电阻受到的压力为8000N，因电梯自重不计，则电梯的载重是8000N；电磁铁线圈电流达到20mA时，由欧姆定律得，总电阻为
压敏电阻
观察乙图可知，这时电梯的载重为9000N。
乘客的体重为
（3）[4]因为
所以电梯超载。
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