湖南省湘潭市湘潭县2025-2026学年九年级上学期12月考物理试题（附答案）

这是一份湖南省湘潭市湘潭县2025-2026学年九年级上学期12月考物理试题（附答案），共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题与实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1. 分子很小，看不见摸不着，但我们可以仍然可以通过一些现象来认识分子。下列认识正确的是（ ）
A. 雾霾弥漫：分子在不停地做无规则运动
B. 海绵容易被压缩：分子间有间隙
C. 塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上：说明分子间存在引力
D. 两滴水银自动合为一大滴：分子间有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A．分子很小，用肉眼是看不到的，雾霾弥漫是宏观物体的机械运动，故A错误；
B．海绵容易被压缩并不是分子有间隔造成的，分子是看不见的，故B错误；
C．料吸盘能牢牢吸在玻璃上，是利用大气压的作用，故C错误；
D．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，就是因为分子间有引力，故D正确。
故选D。
2. 下列关于导体，半导体和超导体的说法中不正确的是（ ）
A. 导体容易导电是因为导体内有大量可以自由移动的电荷
B. 数码相机中的图像传感器是由半导体材料制成的
C. 发光二极管的核心材料是超导体
D. 超导体可以用来做输电线
【答案】C
【解析】
【详解】A．导体容易导电，是因为导体中有大量可以自由移动的电荷；如金属导体，其内部存在的自由电荷就是自由电子，对于酸碱盐水溶液，其内部的自由电荷是一些正负离子，故A正确，不符合题意；
B．半导体材料在生活、生产中的应用十分广泛，数码相机中的图像传感器是用半导体材料制成的，故B正确，不符合题意；
C．常用的各种二极管是由半导体材料制成的，故C错误，符合题意；
D．超导体的电阻为零，当有电流通过时不会放热，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 如图所示，用喷雾器往瓶内喷入酒精后迅速塞上瓶塞，启动电子打火器点燃酒精，可观察到瓶塞瞬间弹出，下列说法正确的是（ ）
A. 电子打火器相当于汽油机中的火花塞
B. 酒精燃烧越充分，酒精的热值越大
C. 酒精燃烧过程中内能转化为化学能
D. 瓶塞飞出时，瓶内燃气的内能增大，温度升高
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽油机的火花塞在压缩冲程末点火，使燃料燃烧；此实验中电子打火器的作用是点燃酒精，与汽油机火花塞的功能一致，故A正确；
B．热值是燃料的固有特性，仅由燃料种类决定，本题中酒精的热值与瓶内酒精燃烧是否充分无关，故B错误；
C．酒精燃烧是化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．瓶塞飞出时，瓶内燃气对外做功，其内能减小、温度降低，故D错误。
故选A。
4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 金属箔片张开时，金属球上带的电荷与两箔片上带的电荷种类相反
B. 毛皮摩擦橡胶棒过程中，橡胶棒上产生了电荷
C. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子从毛皮转移到橡胶棒
D. 毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒的强
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属箔片张开时，橡胶棒带的负电荷通过金属球转移到金属箔上，金属球上带的电荷与两箔片上带的电荷种类相同，故A错误；
B．毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子从毛皮转移到橡胶棒，是电荷发生了转移，而不是橡胶棒上产生了电荷，故B错误；
CD．毛皮与橡胶棒摩擦过程中，毛皮束缚电子的本领较弱，失去电子带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电，电子从毛皮转移到橡胶棒，毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图中有关能量转化说法正确的是（ ）

A. 甲是把机械能转为内能，内能在增加
B. 乙是把机械能转化为内能，内能在减少
C. 甲与丁都是内能转化为机械能
D. 甲与丙都是内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲：对试管内的水加热，使其温度升高，内能增大，当内能增大到一定程度，就把塞子推出来，即内能转化成机械能，故A错误；
B．乙：活塞压缩棉花做功，使其内能增大，机械能转化成内能，故B错误；
CD．丙：汽油瞬间燃烧，产生高温高压燃气，燃气推动活塞做功，内能转化成机械能；丁：内燃机的压缩冲程中，压缩气体对气体做功，气体内能增加，该过程中机械能转化为内能，故D正确，C错误。
故选D。
6. 如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。下列说法正确的是（ ）
A. 金属片B相当于电路的电源
B. 文物放在金属片上时相当于电铃断路
C. 金属片B上放置文物时小灯泡不发光
D. 文物被拿走时电铃响，小灯泡亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属片B能通过上下移动通断电路，相当于一个开关，并非电源，故A错误；
B．文物放在金属片上时，金属片B与A、C接通，使电铃所在电路短路，而非相当于电铃断路，故B错误；
C．文物放在金属片B上时，电路是接通小灯泡的，不影响小灯泡发光，故C错误；
D．文物被拿走时，弹簧恢复原状使金属片B与C分离，电铃和小灯泡均接入电路，因此电铃响、小灯泡亮，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，当开关闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（ ）
A. 导体A、B的电阻RA＞RB
B. 通过导体A、B的电流IA＞IB
C. 导体A、B两端的电压UA＝UB
D. 电流通过导体A、B所做的功WA＜WB
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体A、B材料相同，长度相等，导体A的横截面积大于导体B的横截面积，则导体A的电阻RA小于导体B电阻RB，即RA＜RB，故A错误；
B．由图可知A、B串联接入电路，通过导体A的电流等于通过导体B的电流，即IA＝IB，故B错误；
C．由于IA＝IB，RA＜RB，根据U＝IR可知UA＜UB，故C错误；
D．由于UA＜UB，IA＝IB，tA＝tB，根据可知电流通过导体A、B所做的功WA＜WB，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，当闭合开关S时，灯和都不亮，用一电压表并联接在a、b两点时，电压表无示数；并联接在b、c两点时，电压表还是无示数；并联接在c、d两点时，电压表有示数，故障原因可能是（ ）
A. 灯开路B. 灯开路
C. 开关开路D. 以上说法都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】串联电路中，当闭合开关S时，灯和都不亮，说明电路发生断路，电压表并联接在a、b两点时，电压表无示数说明电路a、b两点间包含电源的部分发生断路；并联接在b、c两点时，电压表还是无示数，说明电路a、c两点间包含电源的部分发生断路；并联接在c、d两点时，电压表有示数，说明此时电压表串联接入电路，则故障是开关S发生断路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 甲灯的额定功率是一定的
B. 两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大
C. 两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多
D. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯泡的额定功率是一定的，实际功率随着实际电压的变化而变化，所以甲灯的额定功率是一定的，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，甲灯是220V、25W，乙灯是220V、100W，由可知甲灯灯丝电阻较大，故B正确，不符合题意；
C．两灯均正常发光时，利用可知相同时间内乙灯消耗的电能较多，故C正确，不符合题意；
D．当乙灯接入110V电路中，由可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的，则实际功率就是额定功率的，所以此时的实际功率
故D错误，符合题意。
故选D。
10. 如图所示电路，电源电压不变，闭合和，灯泡和均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析错误的是（ ）
A. 只闭合，电流表可以测量出通过的电流
B. 只闭合，电压表可以测量出电源两端电压
C. 先闭合，再闭合，灯泡的电流会发生改变
D. 先闭合，再闭合，电流表和电压表示数均不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．只闭合，单独工作，电流表串联在电路中，可以测量出通过的电流，电压表与电源并联，可以测量出电源两端电压，故AB正确，不符合题意；
CD．先闭合，再闭合，灯泡和并联，电流表在支路上，仍测通过的电流，电压表仍与电源并联，仍测电源电压，根据并联电路特点和并联电流规律可知，灯泡的亮度不变，电流表和电压表示数均不变，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
11. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中（ ）
A. 电压表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表A示数变小，电压表示数不变
C. 电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D. 电流表A示数不变，灯泡L亮度变暗
【答案】A
【解析】
【详解】电路中灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流，将滑动变阻器R的滑片P向左移动过程中，电阻变大，则电路中的电流变小，灯泡的亮度变暗，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端电压变大，即电压表V2示数变大，而电源电压保持不变，则灯泡两端的电压变小，即电压表V1示数变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 地铁自助售票机支持手机支付（闭合S1）或现金支付（闭合S2）两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时（S3自动闭合，灯泡发光），屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见，某同学设计了如下电路，其中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或现金支付使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，屏幕亮度提升至100%并启用抗眩光涂层确保操作界面可见，则屏幕与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，综上结合选项图可知，只有D图符合题意。
故选D。
二、填空题（本大题共4小题，每空2分，共18分）
13. 火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，这是通过______的方式增大火柴头内能使其燃烧的；靠近点燃的火柴，手感觉温暖，这是通过______方式改变了手的内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，火柴在火柴盒上划是摩擦生热，是能量的转化，这是通过做功的方式增大火柴头内能使其燃烧的。
[2]靠近点燃的火柴，手吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递方式改变了手的内能。
14. 某家庭用的电子式电能表的表盘上标有“3200imp/（kW•h）”，表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，则这个家用电器可能是______（填“微波炉”、“台灯”或“电视机”）。
【答案】 ①. 0.1 ②. 微波炉
【解析】
【详解】[1][2]“3200imp/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次；
当指示灯闪烁320次时，该家用电器消耗的电能
时间为
则该家用电器的正常工作的电功率（额定电功率）
台灯的功率小于40W，电视机的功率在100W左右，微波炉的功率在1000W左右，所以这个用电器可能是微波炉。
15. 为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车的很多元件都涉及了物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、转向灯等。如图O、E、F为汽车变阻器上的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时．电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的______接线柱相连（选填“E、O”或“O、F”或“E、F”）；汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个灯损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为______。
【答案】 ①. E、O ②. 并联
【解析】
【详解】[1]]观察图片，此为滑动变阻器，O与滑片相接，必须接O才能起到改变电阻，从而改变电流的作用，要想电阻减小，则另外一侧要接E，故为E、O；
[2]依据题意其中一个灯损坏，另一个灯仍然正常工作，两者之间独立工作，互不影响，为并联。
16. 如图甲所示的电路，电源电压恒为6V，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，图乙是这一过程中电压表V示数与电流表A示数的关系图象，然后再闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使其从最左端向右滑动到a点，电流表A示数变化了0.1A，图丙是这一过程中绘制出电流表A示数与电压表V示数的关系图象，则滑动变阻器的最大阻值为 _______Ω，小灯泡的额定功率为 _____W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为 ________。
【答案】 ①. 10 ②. 2 ③. 1∶5
【解析】
【详解】[1]由图甲可知：只闭合开关S1时，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端过程，所以电路中的电流I恒定不变，当滑片滑动最左端时，由乙图可知U1＝8V，则滑动变阻器的最大阻值
[2]当 S1、S2都闭合 ，灯泡L与R串联，滑片从最左端向右滑动到a点，R接入电路的阻值变小，则电流增大，由图丙可知，当滑片在最左端时，R接入的阻值最大，电流最小，则在a点的电流为
Ia=0.3A+0.1A=0.4A
此时R两端的电压为1V，则灯泡的电压为
UL＝U﹣U′＝6V﹣1V＝5V
小灯泡的额定功率
PL＝ULIa＝5V×0.4A＝2W
[3]小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比
三、作图题与实验探究题（本大题共4小题，每空2分，共28分）
17. 如图甲所示，为了比较不同物质吸收热量的情况，同学们在两只完全相同的烧杯中分别放入质量相同的液体a和b，用两只完全相同的电加热器同时加热，用停表记录时间，并分别用相同的温度计测量它们的温度。
（1）实验中加热相同时间，通过比较___________来反映液体吸热能力的强弱。
（2）同时加热6min，a液体吸收的热量___________（选填“大于”“等于”或“小于”）b液体吸收的热量。
（3）图乙是该同学根据实验数据绘制的图像，根据图像可以知道物质___________（选填“a”或“b”）吸热能力强。
【答案】（1）升高的温度
（2）等于 （3）a
【解析】
【小问1详解】
在比较不同物质吸热能力的实验中，使用相同的电加热器加热相同时间，意味着两种液体吸收的热量相同。此时，通过比较升高的温度来反映液体吸热能力的强弱。因为吸热能力强的物质，在吸收相同热量时，升高的温度低；吸热能力弱的物质，升高的温度高。
【小问2详解】
由于使用的是两只完全相同的电加热器，同时加热6min，根据转换法，相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同，故a液体和b液体吸收的热量相等。
【小问3详解】
由图乙可知，加热相同时间（即吸收相同热量）时，a液体升高的温度比b液体升高的温度低。根据比热容的概念，质量相同的不同物质，吸收相同热量时，升高温度越小，吸热能力越强，故液体a吸热能力强。
18. 如图所示，小刚对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究：
（1）小刚按照图甲连接电路前，发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是______；
（2）在测两端的电压时，为了节省时间，小刚采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，小刚所用的方法______（选填“能”或“不能”）测出两端的电压；
（3）小刚完成以上实验后，又连接了如图丙所示的电路，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，多次实验后将数据填入下表中，分析数据可得出实验结论是：______；
（4）小刚利用图丁电路探究“串联电路电流规律”，读数时发现电流表A1的读数0.29A，A2的读数0.28A，得出“串联电路中各处的电流不相等”的结论。造成他本次实验结论判断错误的原因是______。
【答案】（1）对电压表进行调零
（2）不能 （3）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和
（4）没有考虑电流表的分度值差异（或读数时看错了电流表的量程）
【解析】
【小问1详解】
连接电路前，电压表指针未指在零刻度线处，需先调节表盘上的调零旋钮，使指针对准零刻度线，保证测量准确。
【小问2详解】
电压表所接B接点不动，断开A接点改接C接点时，电压表的正负接线柱会接反（电流从负接线柱流入、正接线柱流出），导致指针反向偏转，无法正确测量电压。
【小问3详解】
由表格数据可知，IC = IA + IB，因此结论为：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
【小问4详解】
串联电路中电流本应相等，而读数出现差异，是因为电流表A1、A2可能选用了不同量程（如一个用0~0.6A量程，一个用0~3A量程），导致分度值不同，读数时产生误差。
19. 如图所示，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝，内有质量相等的空气，U形管中液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化。
（1）此实验是为了研究电流产生的热量与__________的关系，乙装置并联一段电阻丝的目的是__________；将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在__________容器中产生的热量多。
（2）如图B是小明家的一个电饭锅插座，他发现插头松动后，在使用电饭锅时插头发热，并且将插座烧成如图所示的样子。这是因为插头松动后，插头与插孔处的接触电阻变__________使得在相同的时间内产生的热量增多，烧坏插座。
【答案】（1） ①. 电流 ②. 控制通过电阻丝的电流不同 ③. 甲
（2）大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图示实验可知，两电阻丝的阻值相同，乙容器中的电阻与外部的电阻并联，再与甲容器的电阻串联，根据串并联电流规律可知，甲容器中电阻丝的电流等于乙容器中电阻丝的电流和外部电阻的电流之和，则通过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，所以，乙装置并联一段电阻丝的目的是控制通过电阻丝的电流不同。两容器中电阻相同、通电时间相等，通过的电流不同，故此装置可以探究：电流产生的热量与电流的关系。
[3]由图可知，甲容器所连接的U形管两侧液面高度差较大，说明甲容器内空气温度变化较大，体积变化较大，所以，电流在甲容器中产生的热量较多。
【小问2详解】
插头松动后，插头与电饭锅插孔的接触面积减小；由于导体在材料、长度一定的情况下，横截面积越小，电阻越大，故插头与电饭锅插孔的电阻变大；由焦耳定律可知，电流与时间相同时，电阻越大，导体电阻产生的热量越多。
20. 在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中，用到的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及若干根导线等。
（1）请根据图甲所示的实物电路，在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
（2）在探究电流跟电压的实验中，为使实验结论更具普遍性，使用两个定值电阻进行实验并测得多组实验数据，根据数据绘制出A、B两个定值电阻的图像如图丙所示，分析图像可知：实验过程中所使用的两个定值电阻和的阻值之比为______。
（3）接下来，继续探究通过导体的电流与电阻的关系，实验中测得多组数据并根据实验数据绘出图像如图丁所示，分析图像可知，当把接入电路中原来阻值为的15Ω的定值电阻换成阻值为20Ω的定值电阻时，闭合开关后，应将______（请将实验操作补充完整）。
【答案】（1） （2）1∶2
（3）滑动变阻器的滑片向右（D）端移动，直至电压表示数为2.5V
【解析】
小问1详解】
由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端电压，开关控制电路，从电源正极流出，先后经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表，流回负极，再将电压表与定值电阻并联，如图所示：
【小问2详解】
由图丙可知，定值电阻的阻值
定值电阻的阻值
二者电阻之比为5Ω:10Ω=1:2
【小问3详解】
由图丁可知，实验中控制不变的电压表示数U0=IR0=0.5A×5Ω=2.5V
根据串联电路的分压特点，定值电阻与滑动变阻器连入电路的电阻之比为
二者的比值是一个定值，所以当把接入电路中原来阻值为的15Ω的定值电阻换成阻值为20Ω的定值电阻时，滑动变阻器连入电路的电阻也应该变大，所以闭合开关后，应滑动变阻器的滑片向右（D）端移动，直至电压表示数为2.5V。
四、综合应用题（本大题共2小题，21题8分，22题10分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分）
21. 如图甲为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图乙所示，。它在工作时，有高温加热、文火萃取、保温三个过程，若壶中药液的总质量为3kg，且在正常工作电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图丙所示：
（1）保温过程电流最小，电阻、串联，则保温时，______（选填“1”或“2”），______（选填“断开”或“闭合”）。
（2）高温加热时工作电流最大，则在此过程中电路的总电流是多少？
（3）高温加热过程中，药液一共吸收的热量是，则药液的比热容是多少？
（4）如果高温加热过程中药液所吸收的热量由酒精燃烧提供，其中酒精完全燃烧释放能量的64%被药液吸收，则消耗酒精的质量是多少？
【答案】（1） ①. 1 ②. 断开
（2）
2.5A （3）
4.0×103 J/(kg·℃)
（4）
0.05kg
【解析】
【小问1详解】
根据电功率公式可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越大，电功率P越小。保温过程是电功率最小的过程，因此电路的总电阻应最大。分析电路图可知：当开关Sa接2，Sb闭合时，电阻R1和R2并联，总电阻最小，功率最大，为高温加热模式。当开关Sa接2，Sb断开时，只有电阻R2接入电路，电阻中等，功率中等，为文火萃取模式。当开关Sa接1，Sb断开时，电阻R1和R2串联，总电阻最大，功率最小，为保温模式。因此，保温时，Sa应接1，Sb应断开。
【小问2详解】
高温加热时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。电路总电阻
根据欧姆定律，电路的总电流为
【小问3详解】
由图丙可知，在高温加热过程中，药液的温度从t0=18℃升高到t=98℃。温度变化量为
已知药液质量m=3kg，吸收的热量Q吸=9.6×105J。根据吸热公式，可得药液的比热容为
【小问4详解】
酒精完全燃烧释放的热量为
根据热值公式Q放=mq，可得需要酒精的质量为
22. 如图甲，无人机在森林防火监测中发挥着重要作用。乙图是无人机中的火情监测电路：由电压恒为的电源、红外探测电阻、电阻箱（）串联组成。由电压表改装成的报警装置可以实时监测两端的电压。电阻随环境中的平均红外线强度E（单位cd）变化的图像如图丙所示，日常环境中红外线强度为。当发生火情时，红外线强度E明显增大，当两端电压达到（称为报警电压）时，即会发出警报。
（1）将设置为，当环境中红外线强度增加到时，求电路中的电流大小；
（2）某次测试中，将调到某值，红外线强度增加到时，装置恰好报警，此时电流大小，求报警电压；
（3）求该装置能预警最小红外线强度为的几倍?若要进一步提升装置灵敏度（即触发报警时红外线强度更低），请你定性提出一条改进措施。
【答案】（1）0.1A
（2）27V （3）1.2，见解析
【解析】
【小问1详解】
由电路图乙可知，电阻和串联。由图像丙可知，当环境中红外线强度增加到时，红外探测电阻的阻值为300。此时电阻箱的阻值为。电路中的电流
【小问2详解】
当红外线强度增加到时，由图像丙可知，红外探测电阻的阻值为=60，此时电路中的电流。根据欧姆定律，红外探测电阻两端的电压
由于和串联，报警电压是两端的电压，根据串联电路电压规律
【小问3详解】
报警条件为两端的电压达到报警电压，根据串联电路分压规律，即
解得
由图像丙可知，红外线强度E越小，的阻值越大。要使装置能预警的红外线强度最小，就需要的阻值尽可能大。根据关系式，当取最大值时，也最大。电阻箱的最大阻值为450。此时，的最大值为
由图像丙可知，当时，对应的红外线强度为。因此，该装置能预警的最小红外线强度为的1.2倍。
要进一步提升装置灵敏度，即在更低红外线强度（即更大的阻值）下触发报警，可以采取的措施有：根据，可以通过增大电阻箱的最大阻值来实现。或者根据报警条件，可以通过降低报警电压或增大电源电压来实现。因此，要进一步提升装置灵敏度（即触发报警时红外线强度更低），可以降低报警电压（或增大电源电压U，或增大电阻箱的最大阻值）。
实验序号
1
0.20
0.20
0.40
2
0.24
0.24
0.48
3
0.28
0.28
0.56