云南省德宏州2024-2025学年九年级（上）月考检测物理试卷（含解析）

这是一份云南省德宏州2024-2025学年九年级（上）月考检测物理试卷（含解析），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.根据你对生活中物理量的认识，以下说法正确的是( )
A. 空调正常工作时的电功率约20WB. 我国家庭电路的电压是220V
C. 人体安全电压不高于30VD. 家用台灯正常发光时电流约为10A
【答案】B
【解析】解：A.空调正常工作时的电功率比较大，约1000W，故A错误；
B.我国家庭电路的电压是220V，故B正确；
C.人体安全电压不高于36V，故C错误；
D.家用台灯正常发光时电流较小，约为0.1A，故D错误。
故选：B。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，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。
对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测，是初中学生需要掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。
2.如图所示，某品牌的手机充电宝有一个输入接口，用来给充电宝充电，有两个输出接口，既可以为一台手机充电，也可以同时为两台手机充电。下列关于这个手机充电宝工作时的说法，正确的是( )
A. 用充电宝给手机充电时，手机相当于电源
B. 给充电宝充电时，充电宝相当于用电器
C. 给充电宝充电时，化学能主要转化为电能
D. 用充电宝给两个手机同时充电时，这两个手机是串联的
【答案】B
【解析】解：A.当给手机充电时，手机消耗电能，所以此时手机相当于用电器，故A错误；
B.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，所以此时充电宝相当于用电器，故B正确；
C.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C错误；
D.既可以为一台手机充电，也可以同时为两台手机充电。用充电宝给两个手机同时充电时，两个插孔互不影响，所以这两个手机一定是并联的，故D错误；
故选：B。
(1)在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能；
(2)给充电宝充电时，充电宝相当于是用电器；
(3)用电器串联时，用电器互相影响；用电器并联时，用电器互不影响。
本题考查了电路中各元件的作用、并联电路的特点等，体现了生活处处皆物理。
3.如右图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法不正确的是( )
A. 通电后可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
B. 通电后可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
C. U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
D. 通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差较大
【答案】A
【解析】解：AB、两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流产生的热量与电阻大小的关系；不能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故A错误，B正确；
C、由转换法，用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少，故C正确；
D、通电一段时间后，因10欧姆电阻大于5欧姆电阻，根据Q=I2Rt，右侧电阻产生的热量多，由转换法，右侧U形管中液面高度差较大，故D正确。
故选：A。
(1)电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
(3)根据Q=I2Rt分析。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
4.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是( )
A. 图甲，活塞向下运动压缩管内的空气时，空气的内能减少
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气内能增大
C. 图丙，加热水的过程是通过做功的方式改变水的内能
D. 图丁，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过做功的方式改变物体内能
【答案】D
【解析】解：A、图甲中，活塞向下运动压缩管内的空气时，活塞对空气做功，空气的内能增加，故A错误；
B、图乙中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对塞子做功，空气的内能减少，故B错误；
C、图丙中，水从酒精灯火焰吸收热量，水的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式使水的内能增加，故C错误；
D、图丁中，从滑梯上滑下，臀部有炙热的感觉，是通过摩擦做功改变内能，故D正确。
故选：D。
(1)改变物体内能有两种方式，做功和热传递；
(2)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
5.关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是( )
A. 温度高的物体一定比温度低的物体含有的热量多
B. 物体温度不变，它的内能也不变
C. 物体吸收热量，它的内能一定增大，温度不一定升高
D. 0摄氏度的物体没有内能
【答案】C
【解析】解：A.热量是过程量，不能说含有，故A错误；
B.物体温度不变，它的内能可能改变，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，但是内能增大，故B错误；
C.晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度不变，故C正确；
D.一切物体都具有内能，0摄氏度的物体也具有内能，故D错误。
故选：C。
(1)内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体在任何温度都具有内能；内能与物体的温度和质量有关；
(2)晶体在熔化过程中吸收热量但温度不变。
本题考查了内能的理解、改变内能方式的应用，是一道综合题。
6.物理学研究中常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”等科学方法。在下列研究实例中，运用了“等效替代法“的是( )
A. 将电流与水流相比较来分析电流的形成
B. 根据同一灯泡的亮度大小来判断电流的大小
C. 用总电阻产生的效果来代替所有分电阻产生的总效果
D. 保持电阻大小不变，研究电流与电压的大小关系
【答案】C
【解析】解：A、研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成来分析电流的形成，这种研究问题的方法叫类比法。故A不符合题意；
B、判断电流大小时，根据电流产生的效应来判断，这种研究问题的方法叫转换法。电流不能直接观察，根据电流产生的效应间接知道了电流的存在或大小，采用的也是转换法。故B不符合题意；
C、研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果，采用的是等效替代法。故C符合题意；
D、研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化，这种研究问题的方法叫控制变量法。故D不符合题意。
故选：C。
解决此题要知道常用的物理学研究方法有：等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等。
解决此类物理学方法问题，要结合研究对象判断所用的研究方法。
7.为了防护师生安全，校园入口处设立了如图所示的红外线人脸或校园卡识别系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若刷校园卡识别通过，开关S2闭合。当人脸识别通过或刷校园卡识别通过，闸门打开。如图的四个电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解：根据题意可知，若人脸识别通过，开关S1闭合；若刷校园卡识别通过，开关S2闭合。当人脸识别通过或刷校园卡识别通过，闸门打开，这说明两个开关互不影响，是并联的，然后与电动机串联，故C正确。
故选：C。
根据题意分析两个开关的连接方式、电动机的连接方式，然后选出正确的电路图。
本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
8.如图所示，下列说法正确的是( )
A. 图甲：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明玻璃板与水的接触面之间仅存在分子引力，不存在分子斥力
B. 图乙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子热运动越剧烈
C. 图丙：为了证明气体发生扩散，应将密度比空气大的二氧化氮气体放在B瓶中
D. 图丁：用手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有间隙
【答案】BC
【解析】解：
A、分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力，故A错误；
B、红墨水在热水中扩散得快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确；
C、二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大。如果将两个瓶口对在一起，则二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以应该在下面的B瓶中装有二氧化氮气体，看到B瓶内的气体颜色会变淡，A瓶内的气体颜色会变红，故C正确；
D、海绵内有大量的孔洞，用手捏海绵，海绵内的孔洞变小，从而使海绵的体积变小，这与分子间有间隙无关，故D错误。
故选：BC。
(1)分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力；
(2)温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
(3)密度小的气体总是浮在密度大的气体上面；
(4)分子动理论包括三方面的内容：物质是由大量分子或原子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子间存在着引力和斥力。
本题主要考查了学生对扩散现象及分子的热运动的理解，题目难度不大。
9.如图是某公司设计的自动体重测试仪工作原理图，下列有关体重测试仪说法正确的是( )
A. 体重显示表是用电流表改装成的
B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C. 体重越大，体重显示表的示数越大
D. 体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少
【答案】AC
【解析】解：A.根据电路图可知，体重测试仪串联在电路中，则体重显示表是用电流表改装成的，故A正确；
B.当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片在最下方，处于绝缘体的位置，电路断路，故B错误；
C.当测试仪所测体重越大时，杠杆左端下降，滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大，故C正确；
D.由W=UIt知道，电路消耗电能的多少与工作时间有关，而工作时间不知，消耗电能的多少无法判断，故D错误。
故选：AC。
(1)根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中，电压表并联在电路中判断体重显示表；
(2)当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路；
(3)当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据W=UIt可知电路消耗电能的多少与工作时间有关。
解决本题的关键是欧姆定律、电功公式的应用以及滑动变阻器的正确使用；并会将理论知识应用到实际生活当中，真正体会从物理走向生活的理念。
10.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是( )
A. 电流表A2的示数不变
B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变
【答案】ACD
【解析】解：由图示电路图知道，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A2测通过R1的电流，电流表A1测干路电流。
AB、由于电源电压不变，所以滑片移动时电压表的示数不变；滑片向右移动过程，滑动变阻器接入电路阻值变大，由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变小；由于并联电路各个支路互不影响，通过定值电阻的电流不变，电流表A2示数不变；根据并联电路干路电流等于各支路电流的和，所以电流表A1示数变小，故A正确，B错误；
CD、电压表V示数不变，电流表A1示数变小，则电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大；电流表A2示数不变，则电压表V的示数与电流表A2示数的乘积不变，故CD正确。
故选：ACD。
由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A2测通过R1的电流，电流表A1测干路电流；
根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了判断电表示数变化情况，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
三、填空题：本大题共5小题，共10分。
11.秋天到了，这正是丹桂飘香的金秋季节，微风吹过，花香怡人，这是______现象，桂花树叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴，这表明分子间存在______力。
【答案】扩散 引
【解析】解：丹桂飘香的金秋季节，微风吹过，花香怡人，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
树叶上的两滴露珠接触后合成一滴，表明分子间有引力；
故答案为：扩散；引。
扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题主要考查学生对：分子动理论的基本知识的理解和掌握，是中考的热点。
12.将一串节日小彩灯共有20只，接入220V的电路中，则每只灯泡两端的电压是______V，第一只灯中的电流是200mA，在电源处导线中的电流是______A。
【答案】11 0.2
【解析】解：将一串节日小彩灯共有20只，接入220V的电路中，则各小彩灯是串联的；
串联电路中总电压等于各分电压之和，
每只小灯泡分得的电压为：
U=220V20=11V。
由于在串联电路中电流处处相等，若第一只灯中的电流是200mA，则在电源处导线中的电流也为200mA=0.2A。
故答案为：11；0.2。
根据串联电路的电压规律求出每只灯泡两端的电压。
串联电路中，电流处处相等。
本题考查了串联电路的电压、电流特点，要注意家庭电路的电压为220V。
13.如图甲所示的电路中，电源电压为6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V.乙图是定值电阻R1的I～U图
象，根据题中提供的信息可知电阻R1的阻值为______Ω；在两个电表都不超量程的情况下，电路消耗的总功率最大为______W。
【答案】10 1.8
【解析】解：(1)由图乙可知：U=3V，I=0.3A，
∴根据欧姆定律得：R1=UI=3V0.3A=10Ω；
(2)由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路的电流，
当电流表示数为I大=0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，
此时R1两端电压为U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V，
∵电压表量程为0～3V。
∴R1两端电压超过电压表量程，电路中的电流不能达到0.6A；
当电压表示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，
此时R1两端电压为U大=3V，
电路电流为：
I2=U大R1=3V10Ω=0.3A，
则此时电路消耗的总功率P2=U大I2=6V×0.3A=1.8W。
故答案为：10；1.8。
(1)由图乙可知关于定值电阻R1的一组电压和电流值，利用欧姆定律即可求出阻值；
(2)由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中电流，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点判断出两个电表都不超量程的情况，然后即可利用功率公式算出电路消耗的总功率。
本题考查电表的使用和欧姆定律的应用，注意根据电流表和电压表的最大值进行判断两个电表都不超量程的状态，并且会灵活运用欧姆定律。
14.甲、乙两灯泡分别标有“220V 44W”、“220V 110W”字样，不考虑温度对其电阻的影响，若将两灯泡串联在电路中使用，则允许通过电路的最大电流为______A，两灯均可安全工作时______灯泡更亮。
【答案】0.2 甲
【解析】解：(1)由P=UI可得，甲、乙两灯泡的额定电流分别为：
I甲=P甲U甲=44W220V=0.2A，I乙=P乙U乙=110W220V=0.5A，
由欧姆定律可得两灯的电阻分别为：
R甲=U甲I甲=220V0.2A=1100Ω，R乙=U乙I乙=220V0.5A=440Ω；
两灯泡串联在电路中，由于串联电路中电流处处相等，两灯均可安全工作，则电路中的最大电流I最大=0.2A，
(2)因为R甲>R乙，两灯串联、通过的电流相等，由P=I2R可知，P甲>P乙，则甲灯较亮。
故答案为：0.2；甲。
(1)知道甲、乙两灯的铭牌(额定电压、额定功率)，利用P=UI求甲、乙两灯泡的额定电流；再利用欧姆定律求两灯的电阻；两灯泡串联在电路中，由于串联电路中电流处处相等，两灯均可安全工作，则电路中的最大电流为两个额定电流里面最小的一个；
(2)两灯串联、通过的电流相等，由P=I2R分析哪个灯亮。
本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用，以及串联电路的特点。难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个。
15.电热水壶是利用电流的______效应工作的；雷电是大气中一种剧烈的放电现象，某次雷电释放能量2.1×109J，若这些能量全部被水吸收，可使质量为______kg的水从0℃升高到50℃。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】热 1×104
【解析】解：电热水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
水的质量为
m=Qc(t−t0)=2.1×109J4.2×103J/(kg⋅℃)×(50℃−0℃)=1×104kg。
故答案为：热；1×104。
(1)电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。
(2)物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm(t−t0)。
本题考查电流的热效应及利用比热容计算热量，属于基础题。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.将如图所示的电路连接完整，要求两灯并联。
【答案】解：由题意可知，两灯并联，开关位于干路，如下图所示：

【解析】由题意可知，两灯并联，开关同时控制两灯，说明开关位于干路，据此进行解答。
本题考查了实物图的连接，要注意电路不能出现短路现象，是一道较为简单的作图题。
17.如图所示，楼梯照明灯是一个由感应开关控制的螺口灯，另外的三孔插座是可以独立供电，根据安全用电原则，请将感应开关、螺口电灯和三孔插座接入到家庭电路中。
【答案】解：灯泡与插座是并联接入家庭电路中的；为了用电的安全，开关应接在火线与灯泡之间，灯泡的螺旋口要接零线；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，如图所示：

【解析】家庭电路中的用电器是并联的；开关连在火线与电灯之间，为了用电的安全，灯泡的螺旋口要接零线；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
18.如图所示，小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值，其中液体质量、燃料质量均相等。

(1)探究不同物质的比热容时：
①应选择______两图进行实验；应该______安装实验器材(选填“自上而下”或“自下而上”)；
②不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)；
③小潇根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示)，由图可知，______液体的比热容较大。若a的比热容是ca，b的比热容是cb，则ca= ______cb(填数量关系)。
(2)探究不同燃料的热值时应选择______两图进行实验，实验时比较燃料热值的大小是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)；燃料1在燃烧过程中，其热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】甲、丙 自下而上 加热时间 b 12 甲、乙 温度计示数 不变
【解析】解：(1)①比较不同物质的比热容，应控制燃料相同而吸热物质不同，选择甲、丙两图进行实验；
酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；
②实验加热的时间越长，相同燃料燃烧的质量越多，放出的热量越多，液体吸收的就越多，故通过加热时间来反映物质吸热的多少；
③由图丁知道，液体a在10min钟内温度上升40℃，质量相同的液体b在20min钟内温度上升40℃，所以它们吸收热量
Qb=12Qa；
由Q=cmΔt知道，a液体的比热容为：
ca=12cb；
(2)为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，由Q=cmΔt知道，温度计上升的示数越高，故燃料热值的大小是通过温度计的示数来反映的；被加热的液体吸收的热量越多，则燃料完全燃烧放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择甲、乙两图进行实验；
热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃烧的过程中，燃料的热值将不变。
故答案为：
(1)①甲、丙；自下而上；
②加热时间；
③b；12；
(2)甲、乙；温度计示数；不变。
(1)比较不同物质的比热容，应控制燃料相同而吸热物质不同；实验加热的时间越长，相同燃料燃烧的质量越多，放出的热量越多，液体吸收的就越多；由图丁知道，液体a在10min钟内温度上升40℃，质量相同的液体b在20min钟内温度上升40℃，可知它们吸收热量关系；
(2)为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，由Q=cmΔt知道，温度计上升的示数越高，故燃料热值的大小是通过温度计的示数来反映的；热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其是否燃烧和燃烧是否充分无关。
本题考查器材的安装，燃料的热值，物质的吸热能力，实验操作能力。
19.在“连接串联电路”实验中，小军采用如图所示电路进行实验。
(1)连接电路时，开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)当两灯发光后，若将L1从灯座上取下，L2会______(选填“熄灭”或“发光”)。
(3)开关闭合后，L1中电流的方向是______(选填“从左到右”或“从右到左”)。
(4)闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L2和电池正极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究______。
【答案】断开 熄灭 从左到右 串联电路中开关的作用与位置的关系
【解析】解：(1)为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
(2)串联电路的特点：各用电器不能独立工作、相互影响，因此若将L1从灯座上取下，L2会熄灭；
(3)在电源外，电流从电源正极，经过用电器，回到电源负极，所以开关闭合后，L1中电流的方向是从左到右；
(4)闭合开关发现两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池正极之间，观察到同样的现象，开关的位置发生了变化，其控制作用不变，所有是为了探究串联电路中开关的作用与位置的关系。
(1)为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
(2)串联电路的特点：各用电器不能独立工作，相互影响；
(3)在电源外，电流从电源正极，经过用电器，回到电源负极；
(4)根据实验步骤分析实验目的。
本题考查了电路连接的注意事项、串联电路的工作特点、电流的方向等问题。
20.在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω；1.5A”的滑动变阻器，小灯泡的额定功率小于2W。

(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于______(选填“A”或“B”)；
(2)小明在按照图甲所示的电路图连接实物过程中，出现如乙图所示情形，请你根据甲图帮他连接完好；
(3)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，发现小灯泡都不发光，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是______；
(4)在实验中，若电压表示数为2V，为了使灯两端电压达到3.8V，应将滑片向______(选填“A”或“B”)调节；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，则小灯泡的额定功率为______W；
(5)完成上述实验后，小明把小灯泡更换成定值电阻(如图丁)，利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系：实验时，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下对应的电流，再将5Ω电阻更换为10Ω电阻，将滑动变阻器适当向______(选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数仍为2V；当小明再换接15Ω电阻时，发现怎样调节滑动变阻器都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因______(答出一种情况即可)。正确试验后，得出该实验的结论是：______。
【答案】A 灯泡断路 B 1.52 A 变阻器需要接入电路中电阻大于变阻器的最大电阻 当电压不变时，电流与电阻成反比
【解析】解：(1)图甲得，变阻器的滑片向右移动，变阻器接入电路中电阻变小，结合图乙连线可知，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大的A端。
(2)由P=UI得，灯泡的额定电流为
I=PU=2W3.8V≈0.53A；
灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，则电流表的量程选用0～0.6A；图甲得，变阻器的滑片向右移动，变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的B端接入电路中，如图所示：
(3)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，发现小灯泡都不发光，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是与电压表并联的灯泡断路。
(4)在实验中，若电压表示数为2V，为了使灯两端电压达到3.8V，应将滑片向B调节，减小变阻器接入电路中电阻，增大电路中电流。
由图丙的，电流表的分度值为0.02A，示数为0.4A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W
(5)实验时，定值电阻与变阻器串联，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下对应的电流，再将5Ω电阻更换为10Ω电阻，串联电路中电阻越大，分到的电压越大，此时应将滑动变阻器适当向A端移动，增大变阻器接入电路中电阻，增大变阻器分到的电压，直到电压表示数仍为2V。
由串联电路电压特点得，变阻器的电压为
UP=U−UR=6V−2V=4V
串联电路中电流处处相等，由欧姆定律得
RP：R=UP：UR=4V：2V=2：1
当小明再换接15Ω电阻时，变阻器接入电路中的电阻为
RP=2R=2×15Ω=30Ω
大于变阻器的最大电阻。因此发现怎样调节滑动变阻器都不能使电压表示数为2V。
由实验得，电流与电阻的乘积是一个定值，结论是当电压不变时，电流与电阻成反比。
故答案为：(1)A；(2)；(3)灯泡断路；(4)B；1.52；(5)A；变阻器需要接入电路中电阻大于变阻器的最大电阻；当电压不变时，电流与电阻成反比。
(1)为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处；
(2)为了调节小灯泡两端的电压，滑动变阻器应与小灯泡串联，为了测量通过小灯泡的电流，电流表应与小灯泡串联，利用P=UI计算出小灯泡的额定电流，从而确定电流表的量程；
(3)根据电流表示数和电压表示数分析电路故障的原因；
(4)灯在额定电压下正常发光，将小灯泡的实际电压与灯泡的额定电压比较，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P=UI可求出灯泡的额定功率。
(5)换用较大的电阻后，根据串联电路的分压原理可知，电压表的示数会变大，则应增大滑动变阻器的阻值减小电阻两端的电压，保持电压表的示数不变；
换接15Ω电阻时，根据串联电路的分压原理可知，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成，据此提出改进方法。
本题测定小灯泡的额定功率，考查了注意事项、电路连接、实验操作、电流表的读数、电功率的计算、欧姆定律和控制变量法的应用等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；要根据灯泡正常发光时的电路电流选择电流表量程。
21.小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因，做了如下实验。他用若干“12V，6W”的灯泡作为用电器，电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为______A。当他再接入一个小灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流变成0，该实验可以验证电路中电流过大的原是______；
(2)小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上______，该实验可以验证电路中电流过大的原因是______。
【答案】1 用电器总功率过大 熔断 发生短路
【解析】解：(1)当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为
I=PU=6W+6W12V=1A
当再接入一只灯泡时，电路中的电流变为
I′=P′U=6W+6W+6W12V=1.5A
根据题目条件此时保险丝熔断，说明电流过大，原因是用电器总功率过大。
(2)小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，发生短路，他发现保险丝会马上熔断，该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
故答案为：(1)1；用电器总功率过大；(2)熔断；发生短路。
(1)利用P=UI变形公式I=PU求出电路中的电流大小；电路中电流过大的原因有短路、用电器总功率过大；
(2)发生短路会造成电路中电流过大，保险丝会熔断。
熟知家庭电路中电流过大的原因是用电器总功率过大和发生短路是解题关键。
六、计算题：本大题共2小题，共18分。
22.自动饮水机已经普遍用于学校、车站、医院等公共场所，盈江县某学校使用的电热水器的参数表以及简化电路图如图所示，请根据提供的信息计算。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)当S1、S2都闭合时，电热饮水机处于______状态(填“加热”或“保温”)，此时电路中的电流是多少？
(2)电阻丝R1的阻值。
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%。求：将热水箱中的水从20℃加热到100℃需要多少时间？
【答案】加热
【解析】解：(1)由图知，S2闭合后，若S1断开，两电阻串联，此时电路总电阻较大，由P=U2R可知此时电功率较小，饮水机处于保温状态；
当S1、S2都闭合时，R1短路，只有R2接入电路，此时电路中电阻较小，电源电压不变，由P=U2R可知此时电功率较大，饮水机处于加热状态；
由P=UI可得，该电热水器处于正常加热时的电流：I加热=P加热U=2200W220V=10A；
(2)由(1)中分析可知：饮水机处于加热状态时，只有R2接入电路，
由P=U2R可知，R2的阻值：R2=U2P加热=(220V)22200W=22Ω；
饮水机处于保温状态，R1和R2串联，由P=U2R可知，R1、R2的串联总电阻：R总=U2P保温=(220V)2100W=484Ω，
根据串联电路的电阻的可知，R1的阻值：R1=R总−R2=484Ω−22Ω=462Ω；
(3)由ρ=mV可得，水的质量为：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×11×10−3m3=11kg，
水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃))×11kg×(100℃−20℃)=3.696×106J，
由η=Q吸W可得，消耗的电能为：W=Q吸η=3.696×106J80%=4.62×106J，
由P=Wt可得，加热时间为：t=WP加热=4.62×106J2200W=2100s。
答：(1)加热；该电热水器处于正常加热时的电流是10A；
(2)电阻丝R1的阻值为462Ω；
(3)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，水温由20℃加热到100℃，需用2100s。
(1)由图知，当S1闭合、S2断开时，两电阻串联，此时电路总电阻较大，由P=U2R可知此时电功率较小，饮水机处于保温状态；
当S1、S2都闭合时，R1短路，只有R2接入电路，此时电路中电阻较小，电源电压不变，由P=U2R可知此时电功率较大，饮水机处于加热状态；
已知加热功率和额定电压，利用公式P=UI可以得到此时电路中的电流；
(2)当S1、S2都闭合时，R1短路，只有R2接入电路，饮水机处于加热状态，由P=U2R求出R2阻值；当S1闭合、S2断开时，两电阻串联，饮水机处于保温状态，由P=U2R可求出电路总阻值，最后利用串联电路特点求出R1的阻值；
(3)已知热胆容积，利用公式m=ρV可以得到所盛水的质量；已知水的比热容、质量和初温度、末温度，利用公式Q吸=cmΔt得到需要吸收的热量；
已知电热转换效率和水吸收的热量，可以得到消耗的电能；已知消耗的电能和加热功率，利用P=Wt得到加热时间。
此题是一道联系实际的综合题，包含的知识点较多，涉及到热、电基本公式及其变形公式，正确判断电路连接方式及对应状态，熟悉有关公式并且根据需要正确选择，是解答此题的关键。
23.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=9V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。呼出气体中酒精含量大于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，调零后电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变。

(1)进行调零后气体中酒精含量为0时，通过R1的电流是多少？
(2)进行调零后，求R2接入电路中的阻值是多少？
(3)某次检测，电流表示数为0.15A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾？
【答案】解：
由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)使根据题意可知，当气体中酒精含量为0时，电压表示数为U1=5V，
由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，
则通过R1的电流：I1=U1R1=5V50Ω=0.1A；
(2)当气体中酒精含量为0时，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的总电阻：R=UI1=9V0.1A=90Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2接入电路中的阻值：R2=R−R1=90Ω−50Ω=40Ω；
(3)电流表示数I′1=0.15A时，电路中的总电阻：R′=UI′1=9V0.15A=60Ω，
此时热敏电阻的阻值：R′1=R′−R2=60Ω−40Ω=20Ω，酒精含量为40mg/100mL，呼出气体中酒精含量大于20mg/100mL且小于80mg/100mL，所以属于酒驾。
答：(1)进行调零后气体中酒精含量为0时，通过R的电流是0.1A；
(2)进行调零后，求R2接入电路中的阻值是40Ω；
(3)此驾驶员为酒驾。
【解析】由电路图可知，气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)根据题意可知，当气体中酒精含量为0时，电压表示数为U1=5V，根据图乙读出气体中酒精含量为0mg/100mL时气敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出通过R1的电流；
(2)当气体中酒精含量为0时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2接入电路中的阻值；
(3)电流表示数I′1=0.15A时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出此时热敏电阻的阻值，根据图象分析属于酒驾还是醉驾。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
七、综合题：本大题共1小题，共4分。
24.现在，智能手机、平板电脑等数码移动设备，都使用触摸屏，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏。
(1)给电容式触摸屏的手机充电时，手机相当于简单电路中的______；
(2)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是______(选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测______的变化，可感知手指的运动轨迹；
(3)冬天，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套，不能正常操作电容式触摸屏的原因是______。
【答案】用电器 导体 电荷分布 无法形成有效电容
【解析】解：(1)给电容式触摸屏的手机充电时，手机消耗电能，此时手机相当于电路中的用电器。
(2)由题意可知薄膜材料具有导电性，所以薄膜材料属于导体。
由材料信息知，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。
(3)如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏。
故答案为：(1)用电器；(2)导体；电荷分布；(3)无法形成有效电容。
(1)用电器消耗电能；
(2)(3)从给出的材料信息中可以寻找到答案。
本题考查用电器的作用、导体的辨析，关键是能够从材料中获取有价值的信息。饮水机参数
热水温度：100℃
热胆容积：11L
加热功率：2200W
保温功率：100W
额定电压：220V
频率：50Hz