甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷（答案+解析）

这是一份甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷（答案+解析），共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题3分，共30分）
1. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 球在A、D两点的机械能相等
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
2. 如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程，已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min，下列判断正确的是（ ）
A. 缺少压缩冲程，内能转化为机械能B. 缺少做功冲程，机械能转化为内能
C. 每秒完成20个工作循环D. 每秒燃气对活塞做功40次
3. 在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示，想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是（ ）
A. B.
C D.
4. 对于欧姆定律公式的理解，下列说法中错误的是（ ）
A. 对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B. 在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C. 导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D. 公式，表明电阻与电压成正比，与电流成反比
5. 如题图所示是电阻甲和乙的图像，就图像提供的信息有关下列说法中错误的是（ ）
A. 甲是定值电阻，乙是非定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时，其电阻值相等
C. 若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为时，电路的总电流为0.3A
D. 若只将甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.25A时，甲乙两端总电压为
6. 如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列正确的是（ ）
A. AB段电阻大，通过AB段的电流小
B. BC段电阻大，BC两端的电压大
C. AB段电阻大，通过AB和BC的电流相等
D. BC段电阻大，AB和BC两端的电压相等
7. 三个电阻并联后接到某电源上，已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为（ ）
A. 6∶3∶2B. 2∶3∶6C. 1∶2∶3D. 3∶2∶1
8. 将标有“5，1A”和“10，6A”的两个定值电阻串联在电路中，则电源电压最多为（ ）
A. 15VB. 6VC. 9VD. 11V
9. 如图所示电路中，两电流表的规格相同（两个量程为和），闭合开关S，两个电阻均有电流通过，两只电流表指针偏转角度相同，则和的比值（ ）
A. 1︰5B. 5︰1C. 1︰4D. 4︰1
10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，、的I—U关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 图线A是电阻的I—U关系图像
B. 电源电压为20V
C. 的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
二、多选题（每题4分，共12分。少选或漏选得2分，错选不得分）
11. 张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（ ）
A. 当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A
C. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
12. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数减小
B. 电流表示数增大
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比值变小
13. 如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图像（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B. 图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C. 图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D. 图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
三、实验探究题（本题共计3小题，共计25分）
14. 小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图（温度相同）。
（1）实验通过观察________来比较准确判断电阻的大小；
（2）实验中采用的研究方法是________和________；
（3）为了探究电阻跟横截面积关系，应该把图中的________（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较表格中实验数据可得结论________；
（4）由实验她想到，自己的家乡进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就________（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
15. 小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）
（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=________Ω。
（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
②闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx=________（用测量值U1、U2及R0来表示）。
（5）通过小明的实验，大家热烈讨论，纷纷设计了单表测电阻的电路图（电流表和电压表均能正常使用，R0为已知阻值的定值电阻），如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是（ ）
A. B.
C D.
16. 小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；____
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R______；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器滑片向______（A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为______A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成图像a；____
（4）根据图像a可得出实验结论是：______；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图像，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是______。
四、计算题（共23分；写出必要的过程，只有答案不得分）
17. 某太阳能热水器,向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少kg煤炭？（煤炭的热值q=3×107J/kg）
18. 图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下：
（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值多少Ω？
（2）当湿度为60%时，电压表示数为多少V？
19. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0～15V，，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开，变阻器的滑片调到中点时，电流表示数为0.08A，电压表示数为4V。求：
（1）电阻的阻值；
（2）电源电压；
（3）闭合开关、，在不损坏电流表、电压表的情况下，变阻器的阻值取值范围。
参考答案：
一、单选题（每题3分，共30分）
1. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 球在A、D两点的机械能相等
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
2. 如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程，已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min，下列判断正确的是（ ）
A. 缺少压缩冲程，内能转化为机械能B. 缺少做功冲程，机械能转化为内能
C. 每秒完成20个工作循环D. 每秒燃气对活塞做功40次
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，甲图为进气冲程、乙图为压缩冲程、丙图为排气冲程，故缺少做功冲程，该冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能，故AB错误；
CD．该汽油机正常工作时飞轮转速为，则该飞轮每秒转40圈，1个工作循环中，包含4个冲程，飞轮转2圈，对活塞做功1次，故该汽油机每秒完成20个工作循环，对活塞做功20次，故C正确，D错误。
故选C。
3. 在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示，想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，按下任何一个下车按钮时电铃都会发声，说明两个开关并联，共同控制电铃。
A．开关S1与电铃串联后与开关S2并联，当开关S2闭合后，会形成电源短路，故A不符合题意；
B．开关S1为总开关，开关S2与电铃并联，因此只闭合开关S2时，电铃不响，两开关都闭合时电源短路，故B不符合题意；
C．两个开关串联，即两个开关必须同时闭合电铃才能发声，故C不符合题意；
D．两个开关并联后共同控制电铃，即任何一个开关闭合后，电铃都能发声，故D符合题意。
故选D。
4. 对于欧姆定律公式的理解，下列说法中错误的是（ ）
A. 对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B. 在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C. 导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D. 公式，表明电阻与电压成正比，与电流成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A．某一导体，电阻一定，根据可知，电流与其两端电压成正比，故A正确，不符合题意；
B．在电压相同的条件下，不同导体电阻不同，所以电压一定时，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比，故B正确，不符合题意；
C．导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关，当电阻变大时，电流变小，电阻变小，电流变大，故C正确，不符合题意；
D．导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故D错误，符合题意。
故选D。
5. 如题图所示是电阻甲和乙的图像，就图像提供的信息有关下列说法中错误的是（ ）
A. 甲是定值电阻，乙是非定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时，其电阻值相等
C. 若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为时，电路的总电流为0.3A
D. 若只将甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.25A时，甲乙两端总电压为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图得，甲的U-I图像是一条倾斜向上的直线，乙的U-I图像是一条曲线，则甲是定值电 阻，乙是非定值电阻，故A正确，不符合题意；
B．当甲、乙两端的电压都是5V时，电流相等，根据可知，此时甲、乙电阻值相等，故B正确，不符合题意；
C．若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，甲、乙电压均为2V，甲、乙电流分别为0.1A、0.2A，电路的总电流为
故C正确，不符合题意；
D．若只将甲、乙串联在电路中，串联电路中电流处处相等，当电路电流为0.25A时，甲、乙电流均为0.25A，甲、乙电压均为5V，由串联电路电压特点，可得电源电压为
故D错误，符合题意。
故选D。
6. 如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列正确的是（ ）
A. AB段电阻大，通过AB段的电流小
B. BC段电阻大，BC两端的电压大
C. AB段电阻大，通过AB和BC的电流相等
D. BC段电阻大，AB和BC两端电压相等
【答案】C
【解析】
【详解】同种材料组成的两段导体，长度相等，电阻与横截面积成反比，截面积越大的导体，其阻值越小，故AB段的电阻较大，BC段电阻较小，由串联电路分压原理可知，AB两端的电压大于BC两端的电压；因两电阻串联在电路中，由串联电路的电流规律可知，通过两段导体的电流一定相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
7. 三个电阻并联后接到某电源上，已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为（ ）
A. 6∶3∶2B. 2∶3∶6C. 1∶2∶3D. 3∶2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】已知
R1∶R2∶R3=1∶2∶3
则
R1=R
R2=2R
R3=3R
三个电阻并联后接到某电源上，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过它们的电流之比为
故A符合题意，BCD不符合题意。
选A。
8. 将标有“5，1A”和“10，6A”的两个定值电阻串联在电路中，则电源电压最多为（ ）
A. 15VB. 6VC. 9VD. 11V
【答案】A
【解析】
【详解】“5，1A”表示该电阻阻值为5Ω，允许通过的最大电流为1A； “10，6A”表示该电阻的阻值为10Ω，允许通过的最大电流为6A。
因串联电路中电流处处相等，所以，当两个电阻串联时，电路中的最大电流应为
则电源电压最多为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示电路中，两电流表的规格相同（两个量程为和），闭合开关S，两个电阻均有电流通过，两只电流表指针偏转角度相同，则和的比值（ ）
A. 1︰5B. 5︰1C. 1︰4D. 4︰1
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S，与并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两只电流表的指针偏转角度相同，所以，干路电流I是支路电流的5倍，即，则
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，、的I—U关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 图线A是电阻的I—U关系图像
B. 电源电压为20V
C. 的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【答案】C
【解析】
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电阻R1的功率最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的I—U关系图像，B为电阻R1的I—U关系图像，故A错误；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由I−U图像可知，电路中的最小电流I=0.2A，R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：
故B错误；
C．由可得，定值电阻R1的阻值
故C正确；
D．由可得，滑动变阻器的最大阻值
故D错误。
故选C。
二、多选题（每题4分，共12分。少选或漏选得2分，错选不得分）
11. 张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（ ）
A. 当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A
C. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图像可知，纵坐标每一小格表示0.1A，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故A正确；
B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，根据并联电路电压规律可知，两导体两端电压均为3V，由图像可知，此时通过甲导体的电流为路0.6A，通过乙导体的电流为0.3A，则干路电流为
故B错误；
C．由图像可知，当电压相等时，通过甲的电流大于通过乙的电流，根据可知，甲的电阻小于乙的电阻，故C正确；
D．由图像可知，甲的电流与电压关系图像是一条过原点的倾斜的射线，且电压与电流的比值固定不变，所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比，故D正确。
故选ACD。
12. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数减小
B. 电流表示数增大
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比值变小
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．由图可知定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动，滑动变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大，电流表的示数增大；根据串联分压规律知，滑动变阻器分得的电压减小，故电压表示数减小，故AB正确；
CD．根据欧姆定律知，电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻，而滑动变阻器连入的电阻变小，故比值变小，故D正确，C错误。
故选ABD。
13. 如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图像（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B. 图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C. 图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D. 图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，由可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电流为0.2A时，甲的电压为1V、乙的电压为2V，则总电压U为3V，此时乙的电阻为
故B错误；
C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U=2V时、I甲=0.4A、I乙=0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；
D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲的电流匀速增大，通过乙的电流先增大的少，后增大的多，则通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。
故选ACD。
三、实验探究题（本题共计3小题，共计25分）
14. 小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图（温度相同）。
（1）实验通过观察________来比较准确判断电阻的大小；
（2）实验中采用的研究方法是________和________；
（3）为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把图中的________（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较表格中实验数据可得结论________；
（4）由实验她想到，自己的家乡进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就________（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
【答案】（1）电流表的示数
（2） ①. 转换法 ②. 控制变量法
（3） ①. A、C ②. 导体的材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小
（4）减小
【解析】
【小问1详解】
电阻大小无法直接观察，根据电阻对电流有阻碍作用，本实验可以通过观察电流表示数大小来比较电阻的大小。
【小问2详解】
[1][2]实验中用电流表示数来表示电阻大小，这是转换法的应用；导体电阻的影响因素较多，研究其中一个因素影响时，需要控制其他因素不变，这是控制变量法的应用。
【小问3详解】
[1][2]根据控制变量法，为了探究电阻跟横截面积关系，应控制长度和材料相同，横截面积不同，故应该把A和C依次接入图中，分析比较表格中实验数据可知，导体的材料和长度相同时，横截面积越大，电流越大，即电阻越小，故可得：导体的材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小。
【小问4详解】
导体的电阻与材料、长度和横截面积有关，在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小，所以将原来较细的铝质输电线换成较粗的，增大了横截面积，在其他条件不变的情况下减小了电阻。
15. 小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）
（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=________Ω。
（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
②闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx=________（用测量值U1、U2及R0来表示）。
（5）通过小明的实验，大家热烈讨论，纷纷设计了单表测电阻的电路图（电流表和电压表均能正常使用，R0为已知阻值的定值电阻），如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1） （2）开关断路
（3）9 （4）
（5）D
【解析】
【小问1详解】
在用伏安法测量未知电阻的实验中，电源、开关、滑动变阻器、未知电阻和电流表串联在电路中，电压表并联在未知电阻两端，由于电源电压恒为3V，Rx阻值约为10Ω，则电路通过的最大电流约为
因此电流表选用0~0.6A量程；要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即电路中的总电阻变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
【小问2详解】
闭合开关，两电表均无示数，说明电路存在断路，且断路位置在电压表并联电路之外，说明未知电阻没有故障；将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，说明断路位置仍在电压表并联电路之外，说明滑动变阻器没有故障；将电压表接在开关两端时有示数，说明与电压表并联的电路断路，因此电路故障为开关断路。
【小问3详解】
由（1）可知，电流表选用的0~0.6A量程，分度值为0.02A，由图乙可知，示数为0.3A，因此未知电阻的阻值
【小问4详解】
由图丙可知，闭合S1、断开S2，此时定值电阻和未知电阻串联，电压表测未知电阻两端电压，读出电压表示数为U1；闭合S1、S2，此时定值电阻被短路，电路中只有未知电阻，此时电压表测未知电阻的电压，即电源电压，读出电压表示数为U2。综上可知，闭合S1、断开S2时，定值电阻两端的电压为
电路的电流为
则未知电阻的阻值为
【小问5详解】
A．开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压，根据求出通过R0的电流；根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流。根据可求出Rx电阻，故A不符合题意；
B．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测总电流，R0的电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流，并且Rx两端电压等于电源电压，所以可以根据可求出Rx阻值，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当开关S闭合时，电路为Rx的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联可以求出Rx阻值，故C不符合题意；
D．当开关接1时，若电压表正负接线柱接法正确，此时可以测出R0两端电压，但接下来把开关接到2时，电压表的正负接线柱此时就变得相反了，测不出Rx的电压，也就无法求出Rx的阻值了，故D符合题意。
故选D。
16. 小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；____
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R______；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向______（A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为______A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成图像a；____
（4）根据图像a可得出实验结论是：______；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图像，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是______。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. A ④. 0.3 ⑤. ⑥. 见解析 ⑦. 10 ⑧. 没有控制定值电阻两端的电压不变
【解析】
【详解】（1）[1]电压表应并联在定值电阻两端，测量定值电阻两端的电压，电流表应串联在电路中。改正后电路图如下：
（2）[2]电流表无示数，说明电路断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻R断路了。
（3）[3]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后，电阻两端的电压将变大，为了使电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数减小。
[4]由乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[5]在坐标系中描出点（10，0.3），并用平滑的曲线连接起来，如图所示：
（4）[6]分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
（5）[7]当定值电阻R=20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器的最大阻值至少为
（6）[8]分析图丙b可知，电流和电阻的乘积增大，说明定值电阻两端的电压改变，即没有控制定值电阻两端的电压不变。
四、计算题（共23分；写出必要的过程，只有答案不得分）
17. 某太阳能热水器,向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少kg煤炭？（煤炭的热值q=3×107J/kg）
【答案】(1)8.4×106J；(2)1.4
【解析】
【详解】(1)由吸热公式可知，这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，燃烧产生的热量为
由热值计算公式可知
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧1.4kg煤炭。
18. 图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下：
（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值多少Ω？
（2）当湿度为60%时，电压表示数为多少V？
【答案】（1）30Ω （2）8.4V
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电流表测量电路中的总电流。根据欧姆定律，当电流表示数为0.2A时，电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知，湿敏电阻R接入电路中的阻值为
【小问2详解】
由表格数据可知，当湿度为60%时，湿敏电阻的阻值，
此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电压表与湿敏电阻R'并联，测量其两端的电压。根据欧姆定律，电压表的示数为
19. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0～15V，，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开，变阻器的滑片调到中点时，电流表示数为0.08A，电压表示数为4V。求：
（1）电阻的阻值；
（2）电源电压；
（3）闭合开关、，在不损坏电流表、电压表的情况下，变阻器的阻值取值范围。
【答案】（1）
（2）8V （3）
【解析】
【小问1详解】
当、都断开，变阻器的滑片调到中点时，变阻器和串联，电压表测电压，电流表测电路电流。则电阻的阻值为
【小问2详解】
电源电压为
【小问3详解】
闭合开关、，和电压表均被短路，和并联，电流表测干路电流。电流为
电流表的量程为0~0.6A，则干路电流最大为0.6A，根据并联电流规律，支路电流最大为
所以变阻器阻值最小为
所以变阻器的阻值取值范围为。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
锰铜合金
0.5
0.4
0.24
湿度RH/%
0
20
40
60
80
…
湿敏电阻R/Ω
10
30
50
70
90
…
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
锰铜合金
0.5
0.4
0.24
湿度RH/%
0
20
40
60
80
…
湿敏电阻R/Ω
10
30
50
70
90
…