2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级上学期物理期末试题及答案，共20页。试卷主要包含了选择题注意，注意，填空题，实验，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于内能，下列说法正确的是( )
A. 质量越大的物体内能也越大
B. 内能越大的物体分子运动越剧烈
C. 发生扩散现象时，物质只能从内能大的物体进入内能小的物体
D. 热传递过程中，放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能
【答案】D
【解析】
【详解】AB．构成物体所有分子的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能，内能的大小跟物体的质量和物体的温度有关，物体质量越大温度越高内能越大，故A、B错误；
C．扩散是指不同物质接触互相进入对方的现象，因此发生扩散现象时，物质从内能大的物体进入内能小的物体也从物质从内能小的物体进入内能大的物体，故C错误；
D．热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，所以放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能，故D正确。
2. 如图所示是小明家的小区大门横杆。小明发现，小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做开关，按钮看做开关，小明设计的四个电路中正确的是（ ）
B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开关S1和S2可以单独控制电动门，所以两开关是并联，同时电动机在干路上。
故选C。
3. 如图所示电路，①、②、③可能是电流表，也可能是电压表。当开关闭合后，两灯都发光，且三个电表都有正常示数。下列说法正确的是（ ）
A. ①③是电流表，②是电压表
B. ①是电压表，②③是电流表
C. ①、②是电流表，③是电压表
D. ①、②是电压表，③是电流表
【答案】A
【解析】
【详解】A．①、③是电流表，②是电压表时，两灯泡并联，电压表②测电源的电压，电流表①测左边灯泡的电流，电流表③测干路电流，三个电表都有正常示数，故A符合题意；
B．若①是电压表，②、③是电流表时，②电流表和左侧灯泡被短路，电流表②无示数，故B不符合题意；
C．若电表①、②是电流表，闭合开关后，会造成电源短路，会烧坏①、②电流表和电源，故C不符合题意；
D．若①、②是电压表时，左边的灯泡断路，不发光，故D不符合题意。
故选A。
4. 如图电源电压恒定，R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻．闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A，接b时电流表的示数可能为
A. 0.3 A
B. 0.6 A
C. 0.9 A
D. 1.2 A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A， R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，由 可得，电路中电流是： (1)；接b时, R2与R3串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数是： (2)，如图电源电压U恒定，电阻R3恒定，分析等式(1) (2)可知，C选项正确．
5. 两个额定电压相同的电热器甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W，两个电热器都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲电热器两端的电压较高B. 通过两个电热器的电流相等
C. 电流通过甲电热器做功较快D. 甲电热器消耗的电能较多
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲和乙两电热器的额定电压相等，则正常工作时它们两端的电压相等，故A错误；
B．两电热器正常工作时的电压相等，实际功率不同，由P=UI的知道，通过的电流不相等，故B错误；
C．电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，甲的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大；由于电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过甲电热水壶做功较快，故C正确；
D．由W=Pt知道，电热水壶消耗的电能与电功率和通电时间有关，由于不知道通电时间，所以无法比较两电热水壶消耗电能的关系，故D错误。
故选C。
6. 在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是
A. 电流表的示数变化范围0.3A～0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.9W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W
D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】灯泡和滑动变阻器是并联的，电流表测量整个电路电流，电压表测量灯泡的电压．灯泡电阻：RL==5Ω当滑动变阻器向左移动时，电路中最大电流为0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器．①当滑动变阻器电阻最小时，电流表示数：0.5A（照顾元件中最小的电流值）电压表示数为：2.5V（当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V）
此时滑动变阻器电阻：R==4Ω
②当滑动变阻器电阻最大时，电路电流最小电流表不会被烧坏，电压表示数也变小也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω
电路电流为：I总==0.3A
电压表示数为：U'L＝I总RL＝0.3A×5Ω＝1.5V，滑动变阻器可以取最大值：10Ω．
③综合上面的①②得，
A、电流表的示数变化范围0.3A～0.5A，故选项错误．
B、灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：P'＝UI总＝1.5V×0.3A＝0.45W，故选项错误．
C、电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W．故选项错误．
D、滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω﹣﹣10Ω，故选项正确．
二、注意：第7-9小题中每题至少有两个选项正确。
7. 如图所示的实例中，符合安全用电要求的是（ ）
A. 有人触电时立即断电
B. 用湿布擦拭工作的台灯
C. 用电器金属外壳接地线
D. 使用绝缘层破损的导线
【答案】AC
【解析】
【详解】A．有人触电时立即切断电源，或用绝缘棒挑开通电的裸导线，故A符合题意；
B．湿抹布能导电，所以不能使用湿布擦拭工作的台灯，以防引起触电，故B不符合题意；
C．金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故C符合题意；
D．电线绝缘层破损后，容易引发触电事故，故D不符合题意。
故选AC。
8. 小灯泡L1标有“6V 3W”，小灯泡L2标有“6V 6W”，将两只灯泡串联后接某电源两端，假若灯泡电阻保持不变，则（ ）
A. 电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B. 小灯泡L1正常发光时，小灯泡L2的实际功率是1.5W
C. 两只灯泡均发光时，小灯泡L2比小灯泡L1亮一些
D. 两只灯泡均发光时，电路中允许通过的最大电流为0.5A
【答案】BD
【解析】
【详解】由P=UI知道，两灯泡的额定电流分别
由知道，两灯泡的电阻分别
A．由于两灯泡的额定电流不相等，所以，两只灯泡不可能同时正常发光，故A错误；
D．由于串联电路中各处的电流相等，所以，能正常发光的灯泡为额定电流较小的L1，电路中的最大电流
I=I1=0.5A
故D正确；
B．由知道，灯泡L2的实际功率
P2=I2R2=（0.5A）2×6Ω=1.5W
故B正确；
C．由于灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R知道，L1的电阻大，实际功率大，灯泡较亮，故C错误。
故选BD。
9. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 电路总功率的最大值为3.6W
C. R1电功率的最小值为0.4W
D. R2的最大阻值为20Ω
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知，I1＝0.6A；当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2＝0.2A，U2＝4V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，而电源的电压不变，所以由I＝可得
……①
……②
由①②可得，R1＝10Ω，U＝6V，故A错误；
B．电路消耗的最大功率

故B正确；
C．R1消耗的最小功率
故C正确；
D．当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值为
故D正确。
故选BCD。
三、填空题（每空1分，共18分）
10. 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为2400r/min，该柴油机1s完成__个冲程，对外做功____次，它在吸气冲程吸入的物质为____．
【答案】 ①. 80 ②. 20 ③. 空气
【解析】
【详解】四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮每秒钟转40圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转40圈，活塞往复运动40次，共20个工作循环，80个冲程，做功20次，柴油机在吸气冲程吸入的物质为空气．因此，本题正确答案是：80；20；空气．
【点睛】柴油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．
11. 在一个闭合电路的电源外部电流的方向是从电源__________（填“正极到负极”或“负极到正极”）；金属导体中的电流方向与自由电子移动方向___________（填“相同”或“相反”）。
【答案】 ①. 正极到负极 ②. 相反
【解析】
【详解】[1]在闭合电路中，电源外部的电流方向是从电源的正极流向负极；
[2]物理学上规定：电流方向是正电荷定向移动的方向；所以电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
12. 如图所示电路，电源电压为3V，R1、R2、R3，阻值均为10Ω，闭合开关S，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
【答案】 ①. 3 ②. 0.6
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，R1、R2和R3并联，电压表测电源电压，则电压表的示数为3V；电流表测R2和R3的电流之和，通过R2和R3的电流相等，即
I====0.3A
故电流表的示数为0.6A。
13. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡L亮度_______，电流表的示数_______，电压表的示数_______（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1][2][3]闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，电路中的总电阻不变，电源电压不变，因此电流表示数不变，所以灯泡亮度不变。由于滑动变阻器与电压表并联的部分电阻丝变短，阻值减小，由U=IR可知，电压表示数减小。
14. 如图所示电路，电源电压恒定不变，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为3V，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为4.5V，则灯泡L1两端的电压为______V，灯泡L2两端的电压为______V，此时两灯泡L1与L2电阻的阻值之比为______，通过两灯的电流之比为______（假若灯泡电阻保持不变）。
【答案】 ①. 3 ②. 1.5 ③. 2∶1 ④. 1∶1
【解析】
【详解】[1][2]由电路图知，两灯串联在电路中，当开关S1闭合、S2断开时，电压表测L1的电压，则其两端电压为3V，当S1断开、S2闭合时，电压表测电路的总电压，整个过程中灯泡电阻保持不变，据串联电路的特点得，灯泡L2两端的电压
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V
[3]两灯的电阻之比
R1∶R2=U1∶U2=3V∶1.5V=2∶1
[4]两个灯泡是串联的，通过两灯的电流之比为1∶1。
15. 小明家的电能表如图所示，现将一台额定功率为880W的电暖气单独接入电路中，正常工作30min，通过电暖气的电流是______A，这个过程中电能表的转盘转了______转。
【答案】 ①. 4 ②. 1320
【解析】
【详解】[1]根据P=UI可得电暖气正常工作通过的电流
[2]电暖气单独接入电路中，正常工作30min消耗的电能
则该过程中电能表转盘的次数
故该过程中电能表的转盘转了1320转。
16. 家庭电路进户的两条输电线，火线和零线可以用试电笔判断。正确使用试电笔时，手指干万不能碰到______（选填“笔尖金属体”或“笔尾金属体”），当氖管发光时______（选填“有”或“没有”）电流通过人体。
【答案】 ①. 笔尖金属体 ②. 有
【解析】
【详解】[1] 正确使用试电笔时，如果用手接触笔尖金属体，笔尖电压高，较大的电流通过人体，人就触电了；如果用手接触笔尾金属体，由于试电笔中有一个阻值很大的电阻，所以通过试电笔的电流很小，也即通过人体的电流很小，所以没有危险。因此正确使用试电笔时，手指干万不能碰到笔尖金属体。
[2]当氖管发光时，火线、试电笔、人体、大地构成闭合的回路，因此有电流通过人体。
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值和单位）
17. 如图所示是小明家的电热水壶及其铭牌，小明将该电热水壶接入家庭电路，用它来加热1.5kg水。[水的比热容是4.2×103J/（kg・℃）]
(1)该电热水壶正常工作时的电流为多少?
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为多少?
(3)小明烧开这壶1.5kg的水实际用时10min，则该电热水壶的效率为多少?
【答案】(1)5A；(2)5.04×105J；(3)76.36%
【解析】
【详解】解：(1)由表可知，电热水壶额定功率为1100W，额定电压为220V，则电热水壶正常工作时的电流为
I==
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg・℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
(3)烧开这壶1.5kg的水消耗的电能为
W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
则该电热水壶效率为
η=
答：(1)该电热水壶正常工作时的电流为5A；
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×105J；
(3)该电热水壶的效率为76.36%。
18. 如图甲所示是小明家的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路图如图乙所示。其中使空气环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1是定值电阻，其阻值为50Ω，R2是滑动变阻器。
(1)某次烤薯条时，小明先将滑动变阻器R2阻值调为零，然后闭合定时开关并设定时间为6min，同时温控开关闭合5min后断开1min。求此过程中R1产生多少焦耳的电热?（不考虑温度对电阻的影响）
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V。求此时电路的总功率是多大?
【答案】(1) 2.904×105J；(2) 924W
【解析】
【详解】解：(1)将滑动变阻器R2阻值调为零，温控开关闭合时，R1两端电压为220V。温控开关闭合5min后断开1min。此过程中R1产生的电热为
Q=W=2.904×105J
(2) R1与R2串联，当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V，此时R1两端电压为
U2=220V-20V=200V
通过R1、R2的电流为
I电热丝=I R1=
通过电风扇的电流为
I电风扇===0.2A
此时电路的总功率为
P总=UI总= U(I电热丝+ I电风扇)=220V×(4A+0.2A)=924W
答：(1)滑动变阻器R2阻值调为零，温控开关闭合5min后断开1min。求此过程中R1产生的电热是2.904×105J；
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V。此时电路的总功率是924W。
四、实验、作图题（共22分）
19. 如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 迅速下压活塞，活塞对厚玻璃筒内的空气做功，硝化棉燃烧起来
B. 抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C. 紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在斥力
D. 当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．图中，活塞对空气做功，使空气温度升高达到硝化棉着火点，使其燃烧，此过程与汽油机的压缩冲程类似，在压缩冲程中活塞的机械能转化为内能，故A正确；
B．图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的钩码也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故C错误；
D．瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，出现白气，内能转化为机械能，故D正确。
故选ABD。
20. 如图所示：是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
①甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系；
②通过观察乙图中的实验现象，可知__________(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。
【答案】 ①. 电流 ②. d
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，a、b容器中的电阻相同，但通过容器中电阻的电流不同，可探究电热与电流的关系，在b容器外并联一个电阻的目的是改变电流的大小。
[2]由乙图可知，该电路为串联电路，此时电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系；可见d容器压强计液面高度差更大，根据公式P=I2R可知，d容器中的电阻丝发热功率大，即阻值大。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。
（1）按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察______来比较导体电阻的大小。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟__有关。
（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图2所示，但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差增大，解决这一问题的措施是__。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. AB ③. 材料 ④. 电流表换小量程
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]本实验中，由欧姆定律可知，电源电压一定，导体中的电阻越大，电路中的电流越小，所以可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法。
（2）[2] 为了验证上述猜想1，即导体的电阻可能与导体的长度有关，需控制电阻丝的材料、横截面积相同，而长度不同，则小明应该选用编号A、B两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）[3]由表中数据可知，A、D两电阻丝的长度、横截面积均相同，而材料不同，把电阻丝A和D接入电路的M、N两点间，电流表示数不相同，说明两根电阻丝的阻值不同，由此可知：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟导体的材料有关。
（4）[4]由图2所示电流表可知，电流表指针偏转过小，电流表读数误差较大，会增大实验误差；所以电流表应换用小量程，可以减小读数误差，从而减小实验误差。
22. 九年级某班级同学进行“探究电流与电压的关系”的电学实验：
(1)小明所在的小组，先设计出如图甲所示电路，经过讨论又设计出如图乙和丙所示电路，请分析由如图甲所示电路改进为如图乙所示电路的好处是 ______ ；由如图乙所示电路改进为如图丙所示电路的好处是 ______ ；
(2)如图丁所示实物电路没有连接完，请你用笔画线代替导线连接完整 ______ ；
(3)在继续用如图丁所示实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小明选取四个定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器“20Ω 0.5A”，先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流值，再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向 ______ （选填“A”或“B”）端移动；
(4)小明和同组同学完成上述实验后，还想测量一只标有“2.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，却发现电压表损坏不能用了，本组同学为了完成测量，利用一个5Ω的定值电阻，设计了如图戊所示的电路。操作步如下：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 ______ A，此时灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电流表示数为I；
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式RL= ______ （用已知量和测量量表示）。
【答案】 ①. 避免温度变化导致灯泡电阻变化而影响实验结果，减少实验误差 ②. 通过调节滑动变阻器滑片的位置，进行多次实验，让实验结果更具普遍性 ③. ④. B ⑤. 0.5 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由如图甲所示电路改进为如图乙所示电路的好处是：避免温度变化导致灯泡电阻变化而影响实验结果，减少实验误差。因为灯泡的电阻受温度影响，而定值电阻的阻值基本不受温度的影响。
[2]由如图乙所示电路改进为如图丙所示电路的好处是：通过调节滑动变阻器滑片的位置，进行多次实验，让实验结果更具普遍性。因为乙图所示电路中，只能测出一组对应的电流和电压值，只有一组实验数据得出的结论具有偶然性，而丙图所示的电路中，移动滑片，可测出多组实验数据，这样得出的实验结论更有说服力。
(2)[3]在探究电流与电压的关系的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻两端的电压，电源是两个干电池，所以电压表的量程为0~3V，则实物图的完整连接如下图：
(3)[4]在探究：电流与电阻关系的实验时，将电路中5Ω阻值的定值电阻改接为10Ω阻值的定值电阻时，为了让定值电阻两端的电压保持为1.5V不变，据串联电阻的分压特点知，此过程中，若变阻器的滑片不动，定值电阻的阻值变大了，则分去的电压会变大，那么应将滑片向B移动，让其接入电路的阻值变大，从而分去更多电压，才能让定值电阻两端的电压保持为1.5V不变。
(4)①[5]③[6]由电路图知，当开关S2断开，S、S1闭合时，灯泡与定值电阻并联在电路中，电流表测定值电阻R的电流，据并联电路的特点知，此时灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压相等，而灯泡的额定电压为2.5V，所以此时应让通过R的电流
然后测出在此电压下，通过灯泡的电流，所以变阻器滑片的位置要保持不变，将开关S1断开，S、S2闭合，此时灯泡与R仍并联，但电流表测的是干路的电流，其示数记为I，那么通过灯泡的电流
IL=I-IR=I-0.5A
所以小灯泡正常发光时的电阻
23. 在做“测量小灯泡电功率”的实验时，小明所在小组选取了一只标有“3.8V”的小灯泡和必要的实验器材。
(1)实验电路图如图所示，小明正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，出现该故障的原因可能是________（选填正确字母序号）。
A．开关接触不良 B．滑动变阻器短路
C．小灯泡灯座短路 D．小灯泡灯丝烧断
(2)排除故障后，小明调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为3.0V，此时电流表的示数如图所示，则该小灯泡此时的电功率为_______W。若要测量小灯泡的额定功率则滑动变阻器的滑片P应向________（选填“左”或“右”）端移动。
(3)另一实验小组中的小亮同学连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，发现小灯泡发光程度变亮时，电压表示数减小，小灯泡发光程度变暗时，电压表示数增大。请你根据出现的现象，指出小亮同学电路连接的错误_________。
【答案】 ①. D ②. 0.9 ③. 左 ④. 电压表并联在滑动变阻器两端
【解析】
【详解】(1)[1]灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则可能与电压表并联的灯泡断路而导致电压表串联在电路中。故选D。
(2)[2]根据图乙电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，电流表示数为0.3A，灯泡此时功率
P=UI=3V×0.3A=0.9W
[3]要测量灯泡额定功率，电压表示数变大到3.8V，根据串联分压，滑动变阻器电压变小，滑动变阻器电阻变小，所以滑片应向左移动
(3)[4]在移动滑片时，灯泡逐渐变亮（灯两端的电压增大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
24. 小明想利用一只电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的学生电源（电源两端电压不变且未知）、一只电压表、三只开关、导线若干，连接了如图所示的实验电路。小明的实验步骤没有写全，请你帮助他将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时，读出电压表的示数为U1；
(2)闭合开关S、________（选填“闭合”或“断开”）开关S1、________（选填“闭合”或“断开”）开关S2时，读出电压表的示数为U2；
(3)用已知量R0和测量量U1、U2表示Rx，则Rx=。
【答案】 ①. 断开 ②. 闭合
【解析】
【详解】(2)[1][2]由实物图知，当开关S、S1闭合，S2断开时，电阻R0与Rx串联在电路中，电压表测R0与Rx两端的总电压，即电源电压。要测量Rx的阻值，需要测出其两端的电压，所以接下来应闭合开关S、S2，断开S1，此时两电阻仍串联在电路中，电压表测Rx两端的电压，读出此时电压表的示数即为Rx两端的电压，据串联电路的特点，那么R0两端的电压
U=U1-U2
则电路中的电流
那么未知电阻的阻值
五、综合应用题（共6分）
25. 十九世纪末，爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验，最终制成了钨丝灯泡，就是传统意义上的“白炽灯”，开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天，LED灯成为照明舞台上新的主角。
（1）白炽灯泡是根据电流的________效应制成的。灯泡L1标有“220V； 100W”，灯泡L2标有“220V； 60W”，灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻________（选填“大”或“小”）、其中灯丝较细的是________（选填“L1”或“L2”）；
（2）如图所示的插座和电灯（带开关）是纽成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中________；
（3）有研究数据表明，LED灯寿命是白炽灯的100倍左右，且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间，在相同照明效果下，用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下，使用LED灯比白炽灯更节能；
根据表中的数据可知，如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W，在相同照明效果下，每晚三小时学习时间，LED灯比白炽灯节约________kW•h电能。
【答案】 ①. 热 ②. 小 ③. L2 ④. 见解析 ⑤. 0.102
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]白炽灯是将电能转化为内能的，其工作原理是：电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝可以减小热量散失，并不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来，即利用了电流的热效应。结合题意及知，两灯的额定电压相同，而额定功率
P1>P2
那么两灯的电阻
R1而两灯灯丝材料和长度相同，材料长度相同的电阻，横截面积额越大电阻越小，故灯L1灯丝较粗，L2灯丝较细。
（2）[4]在家庭电路中，三孔插座的左孔接零线，右也接火线，上面的孔接地线，而控制灯泡的开关接在火线与灯泡之间，所以接线如下：
（3）[5]由表格知与6W的LED灯照明效果相同的白炽灯的电功率为40W，所以每晚学习三小时，LED灯比白炽灯节约的电能
V产品型号
×××
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1.5L
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
LED灯电功率/W
白炽灯电功率/W
适用房间出/m2
3
25
3.5
6
40
8﹣9