湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学物理试卷

这是一份湖南省长沙市长郡双语学校2023-2024学年九年级下学期入学物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化。下列各种能量转化符合实际的是（ ）
A．汽油燃烧将化学能转化为内能
B．电动机将机械能转化为电能
C．太阳能电池板将电能转化为光能
D．手机电池充电过程将化学能转化为电能
2．对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释不正确的是（ ）
A．图1中，A集气瓶中应该装空气，这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B．图2中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈
C．图3中，将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力
D．图4中，在注射器里装入一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，说明分子之间存在引力
3．“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．家中多个大功率用电器，应接在同一插线板上使用
4．将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右（ ）
A．锡箔狭窄部分燃烧是因为此处比宽处的电流大
B．相同长度锡箔较窄处比宽处的电阻小
C．锡箔中电子从电池正极流向负极
D．相同长度锡箔较窄处比宽处的电压较大
5．如图所示，为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时1闭合；若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带2闭合，指示灯熄灭，下列设计比较合理的是（ ）
A．B．
C．D．
6．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
7．如图电路，两根合金丝的粗细相同，在探究“影响电阻大小的因素”实验时（ ）
A．若电路电流变化较大时，可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B．接入长的合金丝时，电流表示数较小
C．该探究实验用到了控制变量法
D．导体的电阻越大，表明其对电流的阻碍作用越小
8．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，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
9．饮酒驾驶易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾。其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V，则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是（ ）
A．被检者的酒精气体浓度越高，电压表示数越大
B．酒精浓度降低时，电压表与电流表示数的比值减少
C．电压表示数为2V时，可以判定被检者为酒驾
D．被检者酒精气体浓度为0.3mg/mL时，电压表的示数是4V
10．有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，线圈产生的感应电流随之不停地变化，显示出运动步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
B．
C．
D．
（多选）11．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）
A．电源电压为6V
B．图中的C点是滑动变阻器的中点
C．电压表的变化量ΔU与电流表的变化量ΔI的比值不变
D．R1的电功率的变化量是1.6W
（多选）12．在电路安全的前提下，把标有“12V，6W”的灯泡L1和“6V，12W”的灯泡L2串联起来接在电源上，其中一只灯泡恰能正常发光（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。下列分析正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．灯泡L1能正常发光，且比灯泡L2亮
C．L1、L2两灯泡消耗的功率比为1：2
D．若把它们并联，允许消耗的最大总功率为13.5W
二、填空题（本大题共6小题）
13．如图所示，电源电压恒定。当开关S1断开，S2闭合时，电压表的示数如甲图所示；当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数如乙图所示，则灯L1、L2两端的电压分别 V、 V。
14．小明家的电子式电能表上标有“3200imp/（kw•h）。当他家只开某个用电器时，发现在10min内电能表指示灯闪烁了32次 W．若该用电器每天少开1h，则30天可节约电能 kW•h。
15．如图所示是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用 （选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。
16．小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示。图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在 （填写“A”或“B”）处。小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮。电工师傅用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的左右孔时，则可能是电路的 段（填“ab”或“ef”或“gf”）发生断路故障。
17．如图所示是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”，电磁铁的下端为 极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，电磁铁将衔铁吸下，发令指示灯亮，运动员正常起跑，R0所受压力变小，电阻变大，抢跑指示灯 （选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。
18．如图所示，电源电压为3V且保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω、20Ω，闭合开关后，R2的实际电功率为 W。现用滑动变阻器R0替换电阻R1、R2中的某一个后，闭合开关，左右移动滑动变阻器的滑片，则滑动变阻器R0的最大阻值为 Ω。
三、作图与实验探究题
19．如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验装置，小华用两个相同的烧杯分别装入初温相同的甲、乙两种不同的液体，用相同的电加热器进行加热。则：
（1）实验时必须取 相同的甲、乙两种液体，分别装入相同的烧杯中。
（2）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 来比较。
（3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，应选择 液体。
（4）由图可知，甲、乙两液体的比热容之比是 。
20．在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
（2）连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是 （写出一种即可）。
（3）经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动。
（4）通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U﹣I，滑动变阻器消耗的功率是 W（设电源电压保持不变）。
21．某小组利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系，电源电压4.5V，定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。滑动变阻器规格为“200Ω
（1）某同学接错了一根导线，在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）分析表格中的数据，有一组数据无法测出，这组数据是第 组。
（3）若想利用现有器材完成5次实验，应控制定值电阻两端的电压不低于 V。
22．在探究“产生感应电流的条件”实验中。小兰和组员观察灵敏电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（1）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体 （选填“有”或“无”）感应电流。
（2）如果将灵敏电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用，了解电动机工作原理。
四、计算题
23．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，可实现低温、中温、高温三个挡位的切换，其铭牌如表所示。
求：（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃），用高温挡将2kg的粥从20℃升高50℃需要的时间。（结果保留整数）
24．如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L额定电压为5V1断开、S2闭合，此时电流表示数为0.5A，小灯泡正常发光1；当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max，此时电流表示数为0.2A，电路的总功率为P2，当开关S1、S2断开，滑片从最下端往上移到某一位置时，电压表V1、V2的示数变化量之比为2：1，求：
（1）P1：P2的比值；
（2）电源电压；
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程均为0～9V，当开关S1闭合，S2断开，在保证电路安全的条件下，整个电路消耗的最大总功率和最小总功率分别是多少？
2023-2024学年湖南省长沙市长郡双语学校九年级（下）入学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（11、12题为双项选择题，把答案填入表格中）
1．自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化。下列各种能量转化符合实际的是（ ）
A．汽油燃烧将化学能转化为内能
B．电动机将机械能转化为电能
C．太阳能电池板将电能转化为光能
D．手机电池充电过程将化学能转化为电能
【答案】A
【解答】解：A、燃料燃烧是将化学能转化为内能的变化；
B、电动机工作时将电能转化为机械能；
C、太阳能电池板把太阳能转化为电能；
D、给手机充电是电能转化为化学能储存起来的过程。
故选：A。
2．对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释不正确的是（ ）
A．图1中，A集气瓶中应该装空气，这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B．图2中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈
C．图3中，将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力
D．图4中，在注射器里装入一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，说明分子之间存在引力
【答案】D
【解答】解：A．图1探究的是扩散现象的问题，为了避免重力对实验造成影响，故A正确；
B．分子运动受温度影响，说明温度越高，故B正确；
C．图中3紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开，故C正确；
D．用手可以推动活塞将空气压缩，并不能说明分子之间存在引力。
故选：D。
3．“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．家中多个大功率用电器，应接在同一插线板上使用
【答案】C
【解答】解：A、水是导体，会发生触电事故；
B、当发生短路，空气开关就会出现“跳闸”现象；
C、当有人触电时、人体流入大地，漏电保护器能检测出“漏电了”，起到保护作用；
D、家庭电路中不能同时使用很多大功率用电器，而引起火灾。
故选：C。
4．将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右（ ）
A．锡箔狭窄部分燃烧是因为此处比宽处的电流大
B．相同长度锡箔较窄处比宽处的电阻小
C．锡箔中电子从电池正极流向负极
D．相同长度锡箔较窄处比宽处的电压较大
【答案】D
【解答】解：
A、由图可知，由串联电路的电流特点可知燃烧部分与两头的电流相等；
B、长度和材料相同时，其电阻较大；
C、在电源外部；而电子定向移动的方向与电流方向相反，故C错误；
D、由B选项知，电流相等，较窄处的电压较大。
故选：D。
5．如图所示，为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时1闭合；若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带2闭合，指示灯熄灭，下列设计比较合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解答】解：
A、两开关并联，还是系上安全带，不符合题意；
B、两开关串联，系上安全带时指示灯才会发光；
C、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，指示灯被短路熄灭，符合题意；
D、指示灯与S6串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，指示灯被短路熄灭，不符合题意。
故选：C。
6．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
【答案】B
【解答】解：A、当两灯都正常发光时，分别为25W和100W，故无法确定谁消耗的电能多；
BD、根据额定电压和额定功率可得，甲。
R甲＝＝＝1936Ω，
R乙＝＝＝484Ω，
由此可知，两灯均正常发光时，
当甲、乙两灯串联时2R知，电流相同，甲实际功率越大，故B正确；
C、由乙灯铭牌上的字样可知，其额定功率为100W可知，功率与电压的平方成正比，即为额定电压的，所以此时的实际功率为：P乙实＝＝＝25W。
故选：B。
7．如图电路，两根合金丝的粗细相同，在探究“影响电阻大小的因素”实验时（ ）
A．若电路电流变化较大时，可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B．接入长的合金丝时，电流表示数较小
C．该探究实验用到了控制变量法
D．导体的电阻越大，表明其对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【解答】解：
A、在探究“影响电阻大小的因素”实验时，如果接入灯泡，易观察，故A正确；
B、接入长的合金丝时，电阻变大，故B正确；
C、实验中采用的是控制变量法；
D、导体的电阻越大，故D错误。
故选：D。
8．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，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
【解答】解：家庭电路中，各个用电器两端的电压相同，三种用电器的实际功率：P实＝P额＝180W；
根据W＝Pt，用电器工作时间t相等，电流做功相同，主要把电能转化为机械能或其他形式的能，电热毯工作时电热丝产生热量；产生热量最多的是电热毯。
故选：C。
9．饮酒驾驶易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾。其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V，则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是（ ）
A．被检者的酒精气体浓度越高，电压表示数越大
B．酒精浓度降低时，电压表与电流表示数的比值减少
C．电压表示数为2V时，可以判定被检者为酒驾
D．被检者酒精气体浓度为0.3mg/mL时，电压表的示数是4V
【答案】C
【解答】解：由图甲可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R5两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、被检者的酒精气体浓度越高，R1的阻值越小，根据串联电路的分压规律可知，R1两端电压越小，电压表示数越小；
B、由图乙可知，传感器R8的阻值会增大，由欧姆定律可知电路中电流减小，R2两端的电压会减小，根据串联电路总电压等于各个用电器电压之和可知，R1两端的电压会增大，即电压表示数增大，故B错误；
C、当电压表示数为7V时，R2两端的电压为：U2＝U﹣U8＝12V﹣2V＝10V；
通过R2的电流：I＝＝＝A；
此时R1的阻值为：R1＝＝＝12Ω，
由图象乙可知，此时酒精气体浓度大于0.3mg/mL，故C正确；
D、根据图象乙可知，气敏电阻的阻值为R5＝20Ω，
根据欧姆定律可得此时的电流为：I′＝＝＝3.15A；
根据欧姆定律可得，此时气敏电阻两端电压：U1′＝I′R1＝6.15A×20Ω＝3V，即电压表示数为3V。
故选：C。
10．有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，线圈产生的感应电流随之不停地变化，显示出运动步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：根据“计步器”的特点可知，磁铁在管中反复运动。因此，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
A、通电导体在磁场中做切割磁感线运动，故A错误；
B、该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验；
C、图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，这是电磁感应现象；
D、该图是奥斯特实验，故D错误。
故选：C。
（多选）11．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）
A．电源电压为6V
B．图中的C点是滑动变阻器的中点
C．电压表的变化量ΔU与电流表的变化量ΔI的比值不变
D．R1的电功率的变化量是1.6W
【答案】AC
【解答】解：AB、由电路图可知，R1与R2串联，则电路中电流最小，
由图象可知此时电路中的电流Ia＝2.2A，R2两端的电压U7＝4V，
由I＝可得
R2＝＝＝20Ω；
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＝IaR1+U2＝8.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，
由图象可知这时电路中电流为Ib＝0.6A，电源电压加在R8上，
则U＝IbR1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R1＝10Ω，U＝4V、C选项正确；
当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
R2′＝R2＝×20Ω＝10Ω，
则电流表的示数为：
I′＝＝＝0.3A。
由图象可知：电流表示数为7.3A时对应的点，故A正确。
C、根据电源电压保持不变，根据欧姆定律知，
ΔI＝I﹣I＝﹣＝＝，
则电压表的变化量ΔU与电流表的变化量ΔI的比值等于定值电阻R5，因此保持不变，故C正确；
D、R1的电功率的变化量P﹣P'＝I2R5﹣I'2R1＝（06A）5×10Ω﹣（06A）2×10Ω＝3.8W，故D错误。
故选：AC。
（多选）12．在电路安全的前提下，把标有“12V，6W”的灯泡L1和“6V，12W”的灯泡L2串联起来接在电源上，其中一只灯泡恰能正常发光（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。下列分析正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．灯泡L1能正常发光，且比灯泡L2亮
C．L1、L2两灯泡消耗的功率比为1：2
D．若把它们并联，允许消耗的最大总功率为13.5W
【答案】BD
【解答】解：
（1）由P＝UI可得，两灯的正常发光电流分别为：
I1额＝＝＝0.2A，I2额＝＝＝2A，
由I＝可得
R5＝＝＝24Ω，R2＝＝＝3Ω，
因串联电路中电流处处相等，L1的额定电流小于L6的额定电流，所以两灯泡串联时，L1正常发光，且电路中电流为I＝0.2A，
由I＝可得1+R2）＝8.5A×（24Ω+3Ω）＝13.6V，故A错误；
串联电路中电流相等，L2的电阻大，由P＝I2R可知，L8的实际功率大，L2比灯泡L1亮，故B正确；
两灯的实际功率之比为：＝＝＝＝，故C错误；
（2）因U1额＞U3额，若把它们并联，根据并联电路各支路两端的电压相等可知允许加的最大电源电压为：U最大＝U2额＝6V，
则通过灯泡的电流分别为：I3＝＝＝7.25A，I2＝I2额＝6A，干路电流为：I＝I1+I2＝6.25A+2A＝2.25A，
所以允许消耗的最大总功率为：P＝UI＝6V×2.25A＝13.5W，故D正确。
故选：BD。
二、填空题（本大题共6小题）
13．如图所示，电源电压恒定。当开关S1断开，S2闭合时，电压表的示数如甲图所示；当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数如乙图所示，则灯L1、L2两端的电压分别 3.5 V、 5 V。
【答案】3.5；5。
【解答】解：当开关S1断开，S2闭合时，两灯泡串联，
由图甲可知，电压表的量程为4～15V，则电源的电压U＝8.5V；
当开关S7闭合，S2断开时，两灯泡串联1两端的电压，
由图乙可知，电压表的量程为4～15V，则灯L1两端的电压U1＝4.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯L2两端的电压U8＝U﹣U1＝8.4V﹣3.5V＝6V。
故答案为：3.5；8。
14．小明家的电子式电能表上标有“3200imp/（kw•h）。当他家只开某个用电器时，发现在10min内电能表指示灯闪烁了32次 60 W．若该用电器每天少开1h，则30天可节约电能 1.8 kW•h。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：该用电器消耗电能W＝kW•h×32＝0.01kW•h，
该用电器的功率为P＝＝＝5.06kW＝60W，
30天可节约电能W节＝Pt总＝0.06kW×1h×30＝6.8kW•h。
故答案为：60；1.2。
15．如图所示是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用 更大 （选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，
由I＝可知，
由U＝IR可知，R7两端电压减小，即电压表示数减小；
（2）要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，由欧姆定律可知；
如果要保持报警器的工作电流不变，由欧姆定律可知0的阻值使电路中的电流减小，这样才能在浓度更低的烟雾下及时报警。
故答案为：减小；更大。
16．小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示。图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在 B （填写“A”或“B”）处。小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮。电工师傅用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的左右孔时，则可能是电路的 gf 段（填“ab”或“ef”或“gf”）发生断路故障。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：保险丝接在火线上，故a为火线。因此开关应接在B处，测电笔的氖管都发光，而零线处不该亮，说明通过电灯，故零线断路。
故答案为：B；gf。
17．如图所示是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”，电磁铁的下端为 S 极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，电磁铁将衔铁吸下，发令指示灯亮，运动员正常起跑，R0所受压力变小，电阻变大，抢跑指示灯 L1 （选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。
【答案】S；L1。
【解答】解：由图可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，下端为S极；
工作人员闭合开关S1、S2，电磁铁具有磁性，衔铁被吸下2亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，其电阻变大，电磁铁的磁性减弱，灯L1所在电路接通，则抢跑指示灯L2亮。
故答案为：S；L1。
18．如图所示，电源电压为3V且保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω、20Ω，闭合开关后，R2的实际电功率为 0.2 W。现用滑动变阻器R0替换电阻R1、R2中的某一个后，闭合开关，左右移动滑动变阻器的滑片，则滑动变阻器R0的最大阻值为 20 Ω。
【答案】0.2；20。
【解答】解：（1）由图可知，电阻R1、R2串联，电流表测电路中的电流；
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I＝＝＝，
由串联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I＝0.5A，
则R2消耗的电功率：P2＝R2＝（2.1A）2×20Ω＝8.2W；
（2）若用R0替换电阻R3，R0与R2串联，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，
则最大电流为I最大＝＝＝0.15A＜4.2A，不符合题意；
若用R0替换电阻R4，R0与R1串联，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，
则最大电流为I最大′＝＝＝0.3A＞0.2A，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由题意可知，此时电路中的最小电流：I最小′＝I最大′﹣ΔI＝7.3A﹣0.8A＝0.1A，
由欧姆定律可知，此时电路中的电阻：R总最大＝＝＝30Ω，
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器R5的最大阻值：R0最大＝R总最大﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
故答案为：6.2；20。
三、作图与实验探究题
19．如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验装置，小华用两个相同的烧杯分别装入初温相同的甲、乙两种不同的液体，用相同的电加热器进行加热。则：
（1）实验时必须取 质量 相同的甲、乙两种液体，分别装入相同的烧杯中。
（2）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 来比较。
（3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，应选择 甲 液体。
（4）由图可知，甲、乙两液体的比热容之比是 2：1 。
【答案】（1）质量；（2）加热时间；（3）甲；（4）2：1。
【解答】解：（1）探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的甲；
（2）由于液体吸收的热量不能直接测量，用相同的加热器，液体吸收的热量越多，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过加热时间来判断的；
（3）因质量相等的甲和乙两种液体，在升高相同温度时，所以甲的吸热能力强，甲放热多；故从甲和乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质；
（4）由图可知，甲和乙加热相同的时间，乙升高的温度是甲升高温度的2倍，根据Q＝cmΔt可知，c甲：c乙＝2：7.
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（4）2：1。
20．在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
（2）连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是 滑动变阻器阻值太大 （写出一种即可）。
（3）经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 右 端滑动。
（4）通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U﹣I，滑动变阻器消耗的功率是 0.7 W（设电源电压保持不变）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择3V或者15V都行；
（2）电压表选择量程过大会导致电压表指针偏转小，电压值太小也会出现电压表指针偏转小的现象，电路中的电流太小；
（3）电压表的示数显示2.2V，低于灯泡的额定电压6.5V，必须提高电压，减小滑动变阻器接入电路的阻值；
（4）小灯泡正常发光时的电压是2.4V，从图上找出2.5V电压对应的电流值是4.2A，电源电压是1.5V×4＝6V，滑动变阻器两端的电压是5V﹣2.5V＝5.5V。
故本题的答案为：（1）如下图；（2）滑动变阻器阻值太大（或电压表选用量程过大）；（4）0.5。
21．某小组利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系，电源电压4.5V，定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。滑动变阻器规格为“200Ω
（1）某同学接错了一根导线，在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）分析表格中的数据，有一组数据无法测出，这组数据是第 5 组。
（3）若想利用现有器材完成5次实验，应控制定值电阻两端的电压不低于 2.7 V。
【答案】（1）见解答图；（2）5；（3）2.7。
【解答】解：（1）原电路图中，滑动变阻器和电阻R串联后与电流表并联，在探究电流与电阻的关系实验中、滑动变阻器和电流表串联，如下图所示：
；
（2）由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的最小电流：
I最小＝＝＝8.09A＞0.08A；
（3）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U总﹣UV'＝6V﹣UV，
根据分压原理有：＝，
即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV'为定值，由①式知，故右边也为一定值，滑动变阻器连入电路中的电阻最大
＝，
解得电压表的示数：UV＝2.7V，即为完成实验。
故答案为：（1）见解答图；（2）8。
22．在探究“产生感应电流的条件”实验中。小兰和组员观察灵敏电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（1）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（2）如果将灵敏电流表换成 电源 ，可以探究磁场对通电导体的作用，了解电动机工作原理。
【答案】（1）有；（2）电源。
【解答】解：
（1）闭合开关，若导体AB不动，导体做切割磁感线运动；
（2）如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为：（1）有；（2）电源。
四、计算题
23．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，可实现低温、中温、高温三个挡位的切换，其铭牌如表所示。
求：（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃），用高温挡将2kg的粥从20℃升高50℃需要的时间。（结果保留整数）
【答案】（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2kg的粥用高温挡从20℃加热到50℃，加热效率为80%，则需要工作的时间为227s。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，低温挡加热时的电流：
I低＝＝＝2A；
（2）由电路图可知，只闭合S1时电路为R2的简单电路，只闭合S2时电路为R2的简单电路，同时闭合S7、S2时R1、R5并联，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，同时闭合S1、S2时，电路的总电阻最小可知，电路的总功率最大，
则只闭合S1或只闭合S2时，电饭锅处于低温挡或高温挡
R低＝＝＝110Ω，R中＝＝＝55Ω，
由R1的阻值为110Ω可知，电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电饭锅高温挡的功率：
P高＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，
将6kg的粥用高温挡从20℃加热到50℃时粥吸收的热量：
Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.3×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣20℃）＝5.4×105J，
由η＝×100%可得＝＝3×106J，
由P＝可得＝≈227s。
答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2kg的粥用高温挡从20℃加热到50℃，加热效率为80%。
24．如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L额定电压为5V1断开、S2闭合，此时电流表示数为0.5A，小灯泡正常发光1；当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max，此时电流表示数为0.2A，电路的总功率为P2，当开关S1、S2断开，滑片从最下端往上移到某一位置时，电压表V1、V2的示数变化量之比为2：1，求：
（1）P1：P2的比值；
（2）电源电压；
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程均为0～9V，当开关S1闭合，S2断开，在保证电路安全的条件下，整个电路消耗的最大总功率和最小总功率分别是多少？
【答案】（1）P1：P2的比值为5：2；
（2）电源电压为10V；
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程均为0～9V，当开关S1闭合，S2断开，在保证电路安全的条件下，整个电路消耗的最大总功率为6W，最小总功率是2W。
【解答】解：（1）当开关S1断开、S2闭合，变阻器R2被短接，电路等效为R1与L串联，电流表测量电路中的电流I1＝2.5A，电压表V1测量电源电压，电压表V8测量R1两端的电压；
灯泡正常发光，灯泡两端的电压为其额定电压U额＝5V，电路中通灯泡的电流：I额＝I3＝0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω；
由P＝UI可知，电源电压为U7＝UI1；
当开关S1闭合、S5断开，R2滑片移到最大值R2max，变阻器R2与灯泡串联，电流表测量电路中的电流I2＝0.8A，电压表V1测量灯泡两端的电压，电压表V2测量R3两端的电压；
电路的总功率P2＝UI2，
则：P7、P2的比值：＝＝＝＝；
（2）当开关S1、S8断开，R1、R2和灯泡串联，电压表V5测量R1与灯泡两端的总电压，电压表V2测量R3与R2两端的总电压；
因为灯泡和定值电阻的阻值不变，当滑片从最下端往上移到某一位置时，电路中的电流变大，R1和灯泡两端的电压升高，变阻器两端的电压降低3的示数：U01＝U1+UL，所以电压表V1示数的变化量ΔU01等于灯泡两端电压变化量ΔUL与R3两端电压变化量之和ΔU1，即ΔU01＝ΔU1+ΔUL，
电压表V4示数U02，由串联电路电压规律可得：电源电压U＝UL+U02，电源电压不变，所以电压表V2示数的变化量ΔU02等于灯泡两端电压的变化量ΔUL，即ΔU02＝ΔUL，
由题意可得，电压表V1、V7的示数变化量之比为：ΔU01，：ΔU02＝2：1，
所以，＝，可得，
ΔU4＝ΔUL，所以R1＝RL＝10Ω，R2max＝40Ω；
根据当开关S2断开、S2闭合时，电路中的电流为0.6A
I1＝＝2.5A，
当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max时，电路中的电流为4.2A，
所以：I2＝＝0.2A，
由此可得，＝，即R2max＝2.6R1+15Ω；
所以，R2max＝40Ω；
根据当开关S7断开、S2闭合时，电路中的电流为0.7A，
电源电压：U＝I1（R1+RL）＝7.5A×（10Ω+10Ω）＝10V；
（3）电流表的量程为0～2.6A，当开关S1闭合，S8断开，在保证电路安全的条件下大＝0.6A，
由P＝UI可得，电路的最大功率：P大＝UI大＝10V×2.6A＝6W；
当变阻器的接入电阻最大R2max＝40Ω时，电路中的电流最小：
I小＝＝＝0.2A，
由欧姆定律可得，变阻器两端的电压2大＝R2maxI小＝40Ω×3.2A＝8V＜7V（电压表量程0～9V），
所以电路安全，电路的最小电功率：P小＝UI小＝10V×5.2A＝2W。
答：（1）P3：P2的比值为5：2；
（2）电源电压为10V；
（3）若电流表的量程为0～0.8A，电压表的量程均为0～9V4闭合，S2断开，在保证电路安全的条件下，最小总功率是2W。数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
30
电流I/A
0.48
0.24
0.16
0.12
0.08
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
30
电流I/A
0.48
0.24
0.16
0.12
0.08
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡