山东省淄博市张店区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份山东省淄博市张店区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共32页。试卷主要包含了单项选择题，理解与应用，实验与探究，分析与计算等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）最先通过实验归纳得出电流与电压、电阻关系的科学家是（ ）
A．欧姆B．安培C．伏特D．焦耳
2．（3分）在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为一同学所进行的估测，符合实际的是（ ）
A．通过家用电冰箱的电流是1A
B．家里电动车中蓄电池的电压是2V
C．实验室用的导线的电阻约为100Ω
D．电吹风机的功率是50W
3．（3分）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．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷
B．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒失去电子
C．验电器的箔片张开是因为两个箔片都带了正电荷
D．橡胶棒接触验电器的金属球时，橡胶棒上的部分电子转移到金属球上
4．（3分）我区“玩物悟理”视频号上发布了东方双语学校黄洛琳同学用自制的苹果电池使二极管发光的小视频。如图为她的实验器材：苹果、导线、铜片、锌片、开关、二极管。下列分析错误的是（ ）
A．二极管由半导体材料制成
B．二极管在发光时，电路中有电荷在发生定向移动
C．苹果电池将电能转化为化学能
D．为增大电源电压，可将苹果串联起来
5．（3分）如图所示电路，闭合开关，下列分析正确的是（ ）
A．若两灯都发光，则甲、乙都为电压表
B．若两灯都发光，甲为电压表，乙为电流表
C．若只有一个灯泡发光，则甲、乙都为电流表
D．若只有一个灯泡发光，则甲为电流表，乙为电压表
6．（3分）如图，探究“并联电路中干路电流与支路电流关系”的实验时，一同学用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA＝0.6A、IB＝0.3A、IC＝0.3A，记录数据后。接下来的操作最合理的是（ ）
A．分析数据，得出结论，整理器材，结束实验
B．改变电源电压，再测出几组电流值
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D．对调电源的正负极，再测出一组电流值
7．（3分）关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越大
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大
8．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关2的示数是2V。电压表V1的示数是1V，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡和滑动变阻器是并联的
B．电源电压是2V
C．滑片向左移动的过程中，灯泡变亮，灯泡的实际功率变小
D．若滑动变阻器断路，则灯泡不亮，电压表V1示数变大
9．（3分）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是（ ）
A．橡胶B．塑料C．硅D．铁
10．（3分）小明妈妈网购了一个电脑键盘清洁器，如图所示。在使用过程中小明发现清洁器的工作状态由两个开关控制，开关S1只控制小灯泡，开关S2只控制电动机。选项所示的四个电路图中，能实现上述控制方式的是（ ）
A．B．
C．D．
11．（3分）坐位体前屈项目测试仪的电路原理如图甲所示。电源电压恒为6V。R1＝30Ω，R2是粗细均匀的电阻丝，总长30cm，电阻丝阻值与电阻丝长度l的关系如图乙所示。闭合开关S，电压表示数为0，显示成绩为0cm；当推动挡板P到达M端时，显示成绩为30cm（ ）
A．挡板P由N向M端滑动时，电流表和电压表的示数都变大
B．R2阻值为120Ω
C．P位于M端时，电压表示数为4.5V
D．当电压表的示数为3V时，显示成绩为10cm
12．（3分）某同学家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．电能表是计量电功率的仪表
B．9月1日这一天家中用电器消耗的电能为1242.8kW•h
C．若电价为0.55元/kW•h，则8月份需缴纳的电费是110元
D．电能表转盘转得次数越多，说明消耗的电能越快
13．（3分）甲、乙两只白炽灯上分别标着“220V，25W”和“220V，100W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．若灯丝的材料、长度相同，则乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，两灯一定都能正常发光
14．（3分）如图所示的电路，灯泡L1标有“6V，3W”，L2标有“3V，3W”，假设灯泡电阻不随温度变化。闭合开关（ ）
A．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
B．灯L1和L2实际电功率之比为4：1
C．L1和L2对应的电压表示数之比是2：1
D．若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表示数变大
二、理解与应用（本题包括4个小题，共13分）
16．（3分）留心观察，生活处处有物理。一同学用梳过干燥头发的梳子靠近水流，发现水流被吸引 现象；如图所示，小明一家用三合一充电器给三部手机同时充电 （选填“串联”或“并联”），拔掉其中一部手机，通过充电器的总电流 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．（3分）小灯泡的I﹣U图象如图甲所示，将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.25A。则电源电压为 V；定值电阻的阻值是 Ω；只闭合开关S1，定值电阻R消耗的电功率 W。
18．（4分）如图所示电路中，灯泡L标有“3V，0.6W”，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光 A，定值电阻两端电压是 V。0.6kW•h的电能可供灯泡L正常工作 h，若定值电阻突然断路，则灯泡L的亮度 （选填“不变”、“变亮”或“变暗”）。
19．（3分）根据给出的实物图，在虚线框中画出对应的电路图。
三、实验与探究（本题包括3个小题，共25分）
20．（10分）在探究“电流与电阻关系”的实验时，老师给同学们准备了以下器材：“5Ω、10Ω、20Ω”的定值电阻各1个，“15Ω，两节新干电池和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，完成图甲电路连接，要求滑片P向右滑动时
（2）连接电路前，开关应 。
（3）甲组完成第二次实验后，断开开关，用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻接入电路。再闭合开关 。测得并记录下电流值。电流值如图乙所示。请将数据填写到表一的横线上。分析表一中数据可以得到的初步结论是 。
（4）乙组实验时测出了两组数据，相关数据记录在如下表二中。他们发现电阻相同时，电流却与甲组不同 。
（5）乙组进行第3次实验时，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片。始终无法使电压表的示数达到1.5V。组内同学经过讨论后发现，滑动变阻器的最大阻值至少应为 Ω才能保证实验顺利进行。
（6）探究“电流与电阻关系”的实验结束后，丙组同学设计了如图丙所示的电路，测出了桌上未知电阻Rx的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压恒定且未知。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S，将滑片P滑至A端，读出电流表示数为I1。
② ，读出电流表示数为I2。
③未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2、R表示）。
21．（5分）用如图所示的实验装置，探究电流做功多少跟什么因素有关。实验数据记录如下。
（1）闭合开关后，电动机将重物提升的过程，是将 能转化为重物的机械能的过程。
（2）实验时，通过比较 来判断电流做功的多少，这种研究问题的方法是 。
（3）比较实验次数1和2，可以归纳出的结论是 。
（4）比较实验次数1、3和4、可以归纳出的结论是：在通电时间一定时，电流与电压的乘积越大。电流通过电动机所做的功越 。
22．（10分）小明用图甲所示的电路图测定标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，电源电压为6V且保持不变。
（1）闭合开关前，观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表 ；他发现电路中有一般导线连接错误，请在该导线上画上“×”。用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，继续移动滑片P，记录电压表和电流表的示数如下表所示。在完成第1组数据测量后，应 滑动变阻器接入电路的电阻（选填“增大”或“减小”）；根据下表中的数据计算可得灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数），小灯泡的额定功率为 W。
（4）对比不同电压下小灯泡的电阻值可知，小灯泡的电阻随电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
（5）一同学想用本实验器材探究电流和电压的关系，你认为是否可行并说明理由 。
（6）实验中，对于其他同学遇到的一些问题，下列分析正确的是 。（本题的正确选项至少为1个）
A.甲连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的
B.乙连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，原因一定是小灯泡断路了
C.丙要判断小灯泡是否正常发光。应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.丁发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小灯泡两端电压都调不到3.8V，原因可能是他所用的电源电压太小
四、分析与计算（本题包括2个小题.共17分）
23．（8分）如图所示的部分电路中，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.3A。
（1）求电源电压；
（2）只将b、c分别接在电源两端，圆圈中接入电压表，连接a、c；
（3）只将b、c分别接在电源两端，圆圈中接入电流表，连接a、c
24．（9分）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2＝506Ω。开关置于“1”时电路中电流为5A。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值；
（2）当开关置于“2”时，通电1min，养生壶消耗的电能；
（3）将该养生壶接入家庭电路中单独工作，养生壶给水加热的过程中，观察到家里电能表（如图丙所示），则该养生壶消耗的电功率是？
2023-2024学年山东省淄博市张店区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分.每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）最先通过实验归纳得出电流与电压、电阻关系的科学家是（ ）
A．欧姆B．安培C．伏特D．焦耳
【答案】A
【分析】通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出，这就是著名的欧姆定律。
【解答】解：A、通过导体的电流与导体两端电压成正比，这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出，故A符合题意；
B、安培最早发现通电导体周围磁场方向与电流方向的关系；
C、伏特最早研制出了液体电池；
D、焦耳最早发现电流产生热量的影响因素。
故选：A。
2．（3分）在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为一同学所进行的估测，符合实际的是（ ）
A．通过家用电冰箱的电流是1A
B．家里电动车中蓄电池的电压是2V
C．实验室用的导线的电阻约为100Ω
D．电吹风机的功率是50W
【答案】A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、家用冰箱的功率在220W左右＝＝1A左右；
B、家里电动车中每节蓄电池的电压为2V，故B不符合实际；
C、在常温下7的铜导线电阻为0.017Ω，实验室中一根铜导线的电阻远小于100Ω；
D、为了快速吹干头发，约为500W。
故选：A。
3．（3分）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．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷
B．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒失去电子
C．验电器的箔片张开是因为两个箔片都带了正电荷
D．橡胶棒接触验电器的金属球时，橡胶棒上的部分电子转移到金属球上
【答案】D
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移，原子核束缚电子能力强的物体得到电子带负电；原子核束缚电子能力弱的物体，失去电子带正电。
（2）验电器是检验物体是否带电的仪器，其制作原理是：同种电荷相互排斥；
（3）电流方向应该是正电荷定向移动的方向。
【解答】解：A、摩擦起电的过程，并不是创造了电荷；
B、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，故B错误；
C、橡胶棒得到电子而带负电，同种电荷相互排斥；
D．橡胶棒接触验电器的金属球，流向金属箔片，故D正确；
故选：D。
4．（3分）我区“玩物悟理”视频号上发布了东方双语学校黄洛琳同学用自制的苹果电池使二极管发光的小视频。如图为她的实验器材：苹果、导线、铜片、锌片、开关、二极管。下列分析错误的是（ ）
A．二极管由半导体材料制成
B．二极管在发光时，电路中有电荷在发生定向移动
C．苹果电池将电能转化为化学能
D．为增大电源电压，可将苹果串联起来
【答案】C
【分析】（1）发光二极管是半导体材料制成的；
（2）电荷定向移动形成电流，发光二极管发光说明有电流通过。
（3）电源工作时将其它形式能量转化为电能；
（4）电池串联时，得到的电压是每个电池的电压之和。
【解答】解：A、二极管由半导体材料制成；
B、二极管发光，即有电荷在发生定向移动；
C、此电路中水果电池将化学能转化为电能；
B、串联电路总电压等于各部分电压之和，可将苹果串联起来。
故选：C。
5．（3分）如图所示电路，闭合开关，下列分析正确的是（ ）
A．若两灯都发光，则甲、乙都为电压表
B．若两灯都发光，甲为电压表，乙为电流表
C．若只有一个灯泡发光，则甲、乙都为电流表
D．若只有一个灯泡发光，则甲为电流表，乙为电压表
【答案】C
【分析】电压表要和被测用电器并联，电流表要和被测用电器串联；串联电路中，电流的路径只有一条；并联电路中，电流有多条路径。
【解答】解：AB．若两灯都发光2两端，是电压表2串联，是电流表；
C．甲、乙都为电流表时，L2被短路，只有一个灯泡发光；
D．若甲为电流表，是两个灯泡串联，故D错误。
故选：C。
6．（3分）如图，探究“并联电路中干路电流与支路电流关系”的实验时，一同学用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA＝0.6A、IB＝0.3A、IC＝0.3A，记录数据后。接下来的操作最合理的是（ ）
A．分析数据，得出结论，整理器材，结束实验
B．改变电源电压，再测出几组电流值
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D．对调电源的正负极，再测出一组电流值
【答案】C
【分析】在探究电学规律时，为得到广泛的结论，防止实验数据的偶然性，应多测几组实验数据，对数据进行分析才能找到规律性的结论。
【解答】解：同学测出三处电流之后，为避免结论的片面性和偶然性，所以应换用不同规格的小灯泡，分析得出结论，再测出几组电流值，再测出几组电流值。
故ABD错误，C正确；
故选：C。
7．（3分）关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越大
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大
【答案】A
【分析】电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，电阻大小与电压和电流无关。
【解答】解：不计温度对电阻的影响，导体的电阻大小与导体的长度、横截面积有关。
故选：A。
8．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关2的示数是2V。电压表V1的示数是1V，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡和滑动变阻器是并联的
B．电源电压是2V
C．滑片向左移动的过程中，灯泡变亮，灯泡的实际功率变小
D．若滑动变阻器断路，则灯泡不亮，电压表V1示数变大
【答案】D
【分析】闭合开关S后，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压；电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流；
根据串联电路的电压规律计算电源的电压；
将滑动变阻器R的滑片P向左移动的过程中，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路电流的变化；根据U＝IR可知灯泡两端电压的变化和，根据P＝UI分析灯泡实际功率的变化和灯泡亮度的变化；
若滑动变阻器断路，根据电压表V1的测量对象分析其示数的变化。
【解答】解：闭合开关S后，滑动变阻器与灯泡串联1测量滑动变阻器两端的电压；电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流；
A、闭合开关S后，电压表V5测量灯泡两端的电压；电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流；
B、根据串联电路的电压规律可知，故B错误；
C、滑片向左移动的过程中，总电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端电压变大，灯泡的实际功率变大，故C错误；
D、若滑动变阻器断路，电路中无电流1测量的是电源电压，所以电压表V5示数变大，故D正确。
故选：D。
9．（3分）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是（ ）
A．橡胶B．塑料C．硅D．铁
【答案】D
【分析】导体是容易导电的材料。
【解答】解：运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，故它的材料必须是导电能力强的物体、塑料是绝缘体，铁是导体。
故选：D。
10．（3分）小明妈妈网购了一个电脑键盘清洁器，如图所示。在使用过程中小明发现清洁器的工作状态由两个开关控制，开关S1只控制小灯泡，开关S2只控制电动机。选项所示的四个电路图中，能实现上述控制方式的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】由题意可知，开关S1只控制小灯泡，开关S2只控制电动机，说明小灯泡L和电动机M并联，且各由一个开关控制，据此进行解答。
【解答】解：
A、由电路图可知2为总开关，控制小灯泡和电动机1只控制灯泡，故A不符合题意；
B、由电路图可知6为总开关，控制小灯泡和电动机2只控制电动机，故B不符合题意；
C、由电路图可知1为总开关，控制小灯泡和电动机5只控制小灯泡，故C不符合题意；
D、由电路图可知1只控制小灯泡，开关S2只控制吸尘用的电动机，二者互不影响。
故选：D。
11．（3分）坐位体前屈项目测试仪的电路原理如图甲所示。电源电压恒为6V。R1＝30Ω，R2是粗细均匀的电阻丝，总长30cm，电阻丝阻值与电阻丝长度l的关系如图乙所示。闭合开关S，电压表示数为0，显示成绩为0cm；当推动挡板P到达M端时，显示成绩为30cm（ ）
A．挡板P由N向M端滑动时，电流表和电压表的示数都变大
B．R2阻值为120Ω
C．P位于M端时，电压表示数为4.5V
D．当电压表的示数为3V时，显示成绩为10cm
【答案】C
【分析】（1）由乙图可知，R1和R2串联，电流表测通过电路的电流，电压表测P点右侧电阻两端的电压，由于电压表的内阻很大，滑片P移动时，连入电路的电阻不变，电源电压不变，根据欧姆定律判断电流的变化，挡板P由N向M端滑动时，与电压表并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知电压表示数变化；
（2）根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值；
（3）P位于M时，电压表测R2两端的电压，根据欧姆定律求出此时电压表示数；
（4）根据欧姆定律计算电压表的示数为3V时与电压表并联部分的电阻，由丙图可知显示成绩。
【解答】解：A、由乙图可知，R1和R2串联，电流表测通过电路的电流，由于电压表的内阻很大，连入电路的电阻不变，由欧姆定律可知，所以电流表的示数不变，与电压表并联部分的电阻变大，故A错误；
B、由欧姆定律可知电路的总电阻：R＝＝，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由串联电路的电阻特点可知R2的阻值：R4＝R﹣R1＝120Ω﹣30Ω＝90Ω，故B错误；
C、P位于M时2两端的电压，由欧姆定律可知此时电压表示数：U5＝IR2＝0.05A×90Ω＝5.5V，故C正确；
D、当电压表的示数为3V时6′＝＝＝60Ω，
由丙图可知显示成绩为20cm，故D错误。
故选：C。
12．（3分）某同学家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．电能表是计量电功率的仪表
B．9月1日这一天家中用电器消耗的电能为1242.8kW•h
C．若电价为0.55元/kW•h，则8月份需缴纳的电费是110元
D．电能表转盘转得次数越多，说明消耗的电能越快
【答案】C
【分析】从电能表盘可得到的信息：
①电能表是测量电能的仪表；转盘转到快慢反应此时电流做功的快慢。
②电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能；
【解答】解：A、电能表是测量电能的仪表；
B、1242.8kW•h是接入电能表后电路消耗的总电能，故B错误；
C、8月份消耗的电能：W＝W5﹣W1＝1242.8kW•h﹣1042.8kW•h＝200kW•h，若电价为0.55元/kW•h，故C正确；
D、电能表的转盘转的越快，做功的多少还与通电时间有关。
故选：C。
13．（3分）甲、乙两只白炽灯上分别标着“220V，25W”和“220V，100W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．若灯丝的材料、长度相同，则乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．将甲、乙两灯串联接在220V的电路中，两灯一定都能正常发光
【答案】B
【分析】（1）根据W＝Pt可知，消耗的电能跟通电时间和功率同时有关；
（2）已知白炽灯的额定电压和额定功率，根据变形公式R＝可知两灯泡电阻的大小关系，再根据影响电阻大小的因素分析甲、乙灯丝的粗细；
（3）先根据R＝求出乙的电阻，然后根据P＝求出乙的实际功率；
（4）灯泡两端的电压为额定电压时，实验功率等于额定功率，灯泡正常发光。
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，因此无法确定它们的大小关系；
B、已知两灯泡的额定电压相等甲＜P乙，由R＝可知，R甲＞R乙；在灯丝的长度和材料相同的情况下，横截面积越大，所以乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗；
C、乙灯的电阻：R乙＝＝＝484Ω；
将乙灯接入110V电路中，它的实际功率：P乙实＝＝＝25W；
D、将甲，根据串联电路的特点，甲，甲、乙两灯两端的电压均不能达到额定电压，故D错误。
故选：B。
14．（3分）如图所示的电路，灯泡L1标有“6V，3W”，L2标有“3V，3W”，假设灯泡电阻不随温度变化。闭合开关（ ）
A．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
B．灯L1和L2实际电功率之比为4：1
C．L1和L2对应的电压表示数之比是2：1
D．若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表示数变大
【答案】B
【分析】由图知，两个灯泡串联，电压表测量各个灯泡的电压；
（1）串联电路中各处的电流都相等；
（2）由P＝计算灯泡的电阻，据公式P＝I2R推导出灯L1和L2实际电功率之比；
（3）由U＝IR计算电压之比；
（4）灯泡被短路，电压表也被短路，据此分析。
【解答】解：由图知，两个灯泡串联；
A、串联电路中各处的电流都相等1的电流等于通过灯泡L2的电流，故A错误；
B、由P＝，灯泡的电阻为：
R1＝＝12Ω，
R2＝＝6Ω，
根据P＝I2R知，串联电流相等，即12Ω：3Ω＝6：1；
C、根据欧姆定律知，电流相等，即4：8；
D、若灯泡L1短路，则与L1并联的电压表也被短路，则示数变小为4。
故选：B。
二、理解与应用（本题包括4个小题，共13分）
16．（3分）留心观察，生活处处有物理。一同学用梳过干燥头发的梳子靠近水流，发现水流被吸引 摩擦起电 现象；如图所示，小明一家用三合一充电器给三部手机同时充电 并联 （选填“串联”或“并联”），拔掉其中一部手机，通过充电器的总电流 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】摩擦起电；并联；变小。
【分析】由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电电子带正电。
三部手机在充电时互不影响，所以它们是并联的；再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化。
【解答】解：梳过干燥头发的梳子带电，带电体能吸引轻小物体，水流被它吸引；
用三合一充电器给三部手机同时充电时，互不影响，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，若拔掉其中一部手机。
故答案为：摩擦起电；并联。
17．（3分）小灯泡的I﹣U图象如图甲所示，将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.25A。则电源电压为 2.5 V；定值电阻的阻值是 5 Ω；只闭合开关S1，定值电阻R消耗的电功率 0.2 W。
【答案】2.5；5；0.2。
【分析】只闭合开关S1，R与L串联，电流表测量电路中的电流，再闭合开关S2时，R被短路，只有L工作，根据电流表的示数为0.25A，从图中读出电源电压，只闭合开关S1时，根据图像得出灯泡的电压，根据串联电路特点计算R的电压和电阻；由P＝UI可得电阻R消耗的电功率。
【解答】解：只闭合开关S1，R与L串联，电流表测量电路中的电流2时，R被短路，此时小灯泡L两端的电压等于电源电压，从图像知，即电源电压U＝4.5V；
当只闭合开关S1，灯泡的电流为4.2A，电压为1.4V，电阻R的电压UR＝U﹣UL＝2.5V﹣2.5V＝1V，定值电阻的阻值：R＝＝；
定值电阻R消耗的电功率：P＝URI＝7V×0.2A＝6.2W。
故答案为：2.6；5；0.7。
18．（4分）如图所示电路中，灯泡L标有“3V，0.6W”，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光 0.2 A，定值电阻两端电压是 3 V。0.6kW•h的电能可供灯泡L正常工作 1000 h，若定值电阻突然断路，则灯泡L的亮度 不变 （选填“不变”、“变亮”或“变暗”）。
【答案】0.2；3；1000；不变。
【分析】闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，灯泡L标有“3V 0.6W”，灯泡L恰好正常发光，根据电功率公式计算此时通过灯泡的电流，根据W＝Pt计算工作时间，根据并联不相互影响分析灯泡亮度的变化。
【解答】解：闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，
灯泡L标有“3V 0.4W”，灯泡L恰好正常发光L＝＝＝0.2A，
并联电路各支路两端电压相等，所以电源电压U＝UL＝3V，
电能W＝0.6kW•h＝600W•h，可供灯泡工作时间：
t＝＝＝1000h；
根据并联不相互影响，若定值电阻突然断路。
故答案为：0.7；3；1000。
19．（3分）根据给出的实物图，在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】
【分析】从实物图中可以看出两灯泡并联，电流表A测量干路电流，开关S控制干路，据此画出电路图。
【解答】解：电流从正极经过开关S、电流表A2分成两支，一支经过灯泡L2，另一支经过灯泡L3，然后两支路汇合共同回到电源负极；如图所示
三、实验与探究（本题包括3个小题，共25分）
20．（10分）在探究“电流与电阻关系”的实验时，老师给同学们准备了以下器材：“5Ω、10Ω、20Ω”的定值电阻各1个，“15Ω，两节新干电池和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，完成图甲电路连接，要求滑片P向右滑动时
（2）连接电路前，开关应 断开 。
（3）甲组完成第二次实验后，断开开关，用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻接入电路。再闭合开关 将滑动变阻器滑片向左滑动，直到电压表示数和原来相同 。测得并记录下电流值。电流值如图乙所示。请将数据填写到表一的横线上。分析表一中数据可以得到的初步结论是 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（4）乙组实验时测出了两组数据，相关数据记录在如下表二中。他们发现电阻相同时，电流却与甲组不同 定值电阻两端所控制的电压不同 。
（5）乙组进行第3次实验时，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片。始终无法使电压表的示数达到1.5V。组内同学经过讨论后发现，滑动变阻器的最大阻值至少应为 20 Ω才能保证实验顺利进行。
（6）探究“电流与电阻关系”的实验结束后，丙组同学设计了如图丙所示的电路，测出了桌上未知电阻Rx的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压恒定且未知。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S，将滑片P滑至A端，读出电流表示数为I1。
② 再将滑片P滑至B端 ，读出电流表示数为I2。
③未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ •R （用I1、I2、R表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）断开；（3）将滑动变阻器滑片向左滑动，直到电压表示数和原来相同；0.1；当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）定值电阻两端所控制的电压不同；（5）20；（6）②再将滑片P滑至B端；③•R。
【分析】（1）滑片P向右滑动时，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路前，开关应断开；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；根据图甲确定电流表选用量程，由图乙确定分度值读数；根据表中数据分析得出结论；
（4）根据表中数据结合欧姆定律分析不同的原因；
（5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律和分压原理分析解答；
（6）根据电源电压不变结合欧姆定律写出未知电阻Rx阻值的表达式。
【解答】解：（1）滑片P向右滑动时，滑动变阻器阻值变小，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路前；
（3）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，电阻两端的电压变大，根据串联电路电压的规律，由分压原理，故接下来的操作是将滑动变阻器滑片向左滑动；
由图甲可知，电流表选用小量程，电流表分度值为0.02A；
由表中数据可知，当电阻增大为原来的几倍，故可以得到的初步结论是：当电压一定时；
（4）由表一可知，定值电阻两端所控制的电压：UV＝IR＝0.8A×2Ω＝…＝0.4A×5Ω＝2V，由表二可知V'＝I'R'＝8.15A×10Ω＝0.3A×8Ω＝1.5V，因此他发现电阻相同时，原因是定值电阻两端所控制的电压不同；
（5）因为电源为两节新干电池，所以电源电压为：U＝7×1.5V＝6V，定值电阻两端的电压始终保持UV'＝1.5V，根据串联电路电压的规律滑＝U﹣UV'＝2V﹣1.5V＝8.5V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝5×20Ω＝20Ω，因此滑动变阻器的最大阻值至少应为20Ω才能保证实验顺利进行；
（6）实验步骤：
①闭合开关S，将滑片P滑至A端1；
②再将滑片P滑至B端，读出电流表示数为I2；
③在步骤①中，电路为只有Rx的简单电路，电流表示数为I7，则电源电压为U＝I1Rx；
在步骤②中，Rx与滑动变阻器最大阻值串联，电流表示数为I2，则电源电压为U＝（Rx+R）I4；
因电源电压不变，即I1Rx＝（Rx+R）I2，
解得：Rx＝•R。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开，直到电压表示数和原来相同；当电压一定时；（4）定值电阻两端所控制的电压不同；（6）②再将滑片P滑至B端；③。
21．（5分）用如图所示的实验装置，探究电流做功多少跟什么因素有关。实验数据记录如下。
（1）闭合开关后，电动机将重物提升的过程，是将 电 能转化为重物的机械能的过程。
（2）实验时，通过比较 重物上升高度 来判断电流做功的多少，这种研究问题的方法是 转换法 。
（3）比较实验次数1和2，可以归纳出的结论是 在电压与电流一定时，通电时间越长，电流做功越多 。
（4）比较实验次数1、3和4、可以归纳出的结论是：在通电时间一定时，电流与电压的乘积越大。电流通过电动机所做的功越 多 。
【答案】（1）电；（2）重物上升高度；转换法；（3）在电压与电流一定时，通电时间越长，电流做功越多；（4）多。
【分析】（1）电流做功的过程，实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程，电流做多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。
（2）通过重物上升高度显示电流做功的多少，是转换法的应用；
（3）（4）影响电功的因素有：电压、电流、通电时间。应用控制变量法分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出实验结论。
【解答】解：（1）电流通过电动机时，消耗了电能，同时也产生了一部分热能。
（2）实验时，通过比较重物上升高度来判断电流做功的多少；
（3）由表中实验序号为1、2的实验数据可知，通电时间越长，电流做功越多，通电时间越长。
（4）由表中实验序号为2、3和4的实验数据可知，电压与电流的乘积越大，电流做功越多，电流做功与电流和电压的乘积有关，电流做功越多。
故答案为：（1）电；（2）重物上升高度；（3）在电压与电流一定时，电流做功越多。
22．（10分）小明用图甲所示的电路图测定标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，电源电压为6V且保持不变。
（1）闭合开关前，观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表 调零 ；他发现电路中有一般导线连接错误，请在该导线上画上“×”。用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路故障可能是 小灯泡断路 。
（3）排除故障后，继续移动滑片P，记录电压表和电流表的示数如下表所示。在完成第1组数据测量后，应 减小 滑动变阻器接入电路的电阻（选填“增大”或“减小”）；根据下表中的数据计算可得灯泡正常发光时的电阻为 12.7 Ω（结果保留一位小数），小灯泡的额定功率为 1.14 W。
（4）对比不同电压下小灯泡的电阻值可知，小灯泡的电阻随电压的增大而 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”），主要原因是小灯泡的电阻受 温度 的影响。
（5）一同学想用本实验器材探究电流和电压的关系，你认为是否可行并说明理由 不可行，小灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（6）实验中，对于其他同学遇到的一些问题，下列分析正确的是 AD 。（本题的正确选项至少为1个）
A.甲连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的
B.乙连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，原因一定是小灯泡断路了
C.丙要判断小灯泡是否正常发光。应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.丁发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小灯泡两端电压都调不到3.8V，原因可能是他所用的电源电压太小
【答案】（1）调零；见解答图；（2）小灯泡断路；（3）减小；12.7；1.14；（4）增大；温度；（5）不可行，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（6）AD。
【分析】（1）电表使用前要调零；在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路是断路；再结合电压表有示数，说明电压表与电源构成回路，据此判断故障原因；
（3）比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据表格判断出灯泡额定电压对应的额定电流，利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻，由P＝UI算出小灯泡的额定功率；
（4）灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）根据控制变量法分析；
（6）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡短路、或灯泡断路、或滑动变阻器的阻值调到了最大等，据此分析；
小灯泡正常发光时的亮度不好观察，但小灯泡正常发光时灯泡两端的电压可通过电压表准确测量；
无论怎样移动滑动变阻器滑片，小灯泡两端电压都调不到3.8V，原因可能是他所用的电源电压太小。
【解答】解：（1）闭合开关前，观察到电流表指针如图乙所示，说明电流表使用前没有调零；
原电路图中，滑动变阻器和电流表串联后与灯泡并联，在测小灯泡正常发光时的电阻实验中、滑动变阻器和电流表串联，如下图所示：
；
（2）闭合开关S，移动滑片P，电流表无示数，电压表有示数，故故障为小灯泡断路；
（3）由第1组数据可知，电压表示数小于灯泡额定电压3.3V，应增大灯泡两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值；
由表格数据知灯泡两端电压为3.8V时，灯泡的额定电流为6.30A
R＝＝≈12.7Ω；
小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝3.5V×0.3A＝8.14W；
（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，根据P＝UI可知，温度升高，故小灯泡的电阻随电压的增大而增大；
（5）探究电流与电压关系，必须控制电阻不变，不是定值；
（6）A、接好最后一根导线，说明电路闭合，故A正确；
B、连接完电路闭合开关，可能是灯泡短路、或滑动变阻器的阻值调到了最大值；
C、小灯泡正常发光时的亮度不好观察，故可根据电压表的示数判断小灯泡是否正常发光；
D、发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，原因可能是他所用的电源电压太小。
故选：AD。
故答案为：（1）调零；见解答图；（3）减小；1.14；温度，小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
四、分析与计算（本题包括2个小题.共17分）
23．（8分）如图所示的部分电路中，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.3A。
（1）求电源电压；
（2）只将b、c分别接在电源两端，圆圈中接入电压表，连接a、c；
（3）只将b、c分别接在电源两端，圆圈中接入电流表，连接a、c
【答案】（1）电源电压为3V；
（2）电压表的示数为2V；
（3）电路总功率为0.9W。
【分析】（1）将a、b分别接在电源两端，圆圈中接入电流表，则电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.3A，根据欧姆定律计算电源电压；
（2）只将b、c分别接在电源两端，两电阻串联。圆圈中接入电压表，连接a、c，则电压表测量R2两端的电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电路中的电流，根据U＝IR计算电压表的示数；
（3）只将b、c分别接在电源两端，圆圈中接入电流表，连接a、c，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，由（1）可知此时通过电路的电流，根据P＝UI计算电路总功率。
【解答】解：（1）将a、b分别接在电源两端，则电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，
电流表的示数为0.8A，根据欧姆定律可知电源电压U＝I1R1＝5.3A×10Ω＝3V；
（2）只将b、c分别接在电源两端。圆圈中接入电压表、c，则电压表测量R2两端的电压。
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知电路中的电流I＝＝，
电压表的示数：U2＝IR2＝7.1A×20Ω＝2V；
（3）只将b、c分别接在电源两端，连接a、c6的简单电路，电流表测量电路电流，
此时通过电路的电流为0.3A，则电路总功率P＝UI4＝3V×0.3A＝0.9W。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电压表的示数为2V；
（3）电路总功率为0.4W。
24．（9分）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2＝506Ω。开关置于“1”时电路中电流为5A。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值；
（2）当开关置于“2”时，通电1min，养生壶消耗的电能；
（3）将该养生壶接入家庭电路中单独工作，养生壶给水加热的过程中，观察到家里电能表（如图丙所示），则该养生壶消耗的电功率是？
【答案】（1）当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
（3）该养生壶消耗的电功率为1000W。
【分析】（1）开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点求出此时电路中的总电阻，根据W＝t求出养生壶1min消耗的电能；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，据此可以计算出电能表转盘转过100转，养生壶消耗的电能，利用电功率公式计算养生壶实际功率。
【解答】解：（1）开关置于“1”为加热挡，由图乙可知1工作，由欧姆定律可知R3的阻值：R1＝＝＝44Ω；
（2）由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R7串联，
根据串联电路的电阻特点可知此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝44Ω+506Ω＝550Ω，
养生壶8min消耗的电能：W＝t＝；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器消耗7kW•h＝3.6×107J电能，电能表的转盘转过3000转，
电能表的转盘120s内转了100转消耗的电能：W′＝＝3.2×105J，
该养生壶消耗的电功率：P′＝＝＝1000W。
答：（1）当开关置于“1”时，R3的阻值为44Ω；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
（3）该养生壶消耗的电功率为1000W。表一：甲组数据
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20

表二：乙组数据
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.3
2
10
0.15
3
20
次数
电流表示数I/A
电压表示数U/V
通电时间t/s
重物上升高度h/m
1
0.12
4
10
0.06
2
0.12
4
20
0.12
3
0.14
6
10
0.09
4
0.16
10
10
0.17
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2.0
0.22
2
3.8
0.30
3
4.5
0.32
表一：甲组数据
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20
0.1
表二：乙组数据
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.3
2
10
0.15
3
20
次数
电流表示数I/A
电压表示数U/V
通电时间t/s
重物上升高度h/m
1
0.12
4
10
0.06
2
0.12
4
20
0.12
3
0.14
6
10
0.09
4
0.16
10
10
0.17
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2.0
0.22
2
3.8
0.30
3
4.5
0.32