江苏省南通市田家炳中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

这是一份江苏省南通市田家炳中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题，共23页。试卷主要包含了 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

Ⅰ卷（选择题）
（本题20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据可知，同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 用电器两端电压越大，电流所做的功越多
C. 电流通过导体做的功越多，电功率越大
D. 电流做了多少功，就相当于有多少的电能转化为其他形式的能
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与电阻两端的电压及通过导体的电流无关，故A错误；
B．电流做功的多少与用电器两端的电压U和通过用电器的电流I、通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故B错误；
C．由可知，电功率与电流做功的多少和时间都有关，电流通过导体做的功越多，电功率不一定越大，故C错误；
D．电流做功的过程就是将电能转化成其他形式能的过程，电流做了多少功，就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能，故D正确。
故选D。
2. 如图所示电路，闭合开关S后，电压表V1示数为3V，电压表V2示数为1.2V，则R2两端的电压为（ ）
A. 3VB. 1.2VC. 3.2VD. 1.8V
【答案】B
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故选B。
3. 白炽灯长期使用后，玻璃泡内侧会发黑，这时灯丝的亮度与出厂时相比（ ）
A 不变B. 变暗C. 变亮D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】白炽灯长期使用后，玻璃泡内侧会发黑，是因为钨丝先升华后在玻璃泡上发生凝华现象，钨丝变细，材料和长度不变，横截面积减小，电阻变大，根据公式可知，电阻越大，电功率越小，而灯的亮度取决于灯的实际功率，灯泡将变暗，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法不正确的是（ ）
A. 为了用电安全，应在甲处安装开关，乙处安装电灯
B. 电冰箱的三线插头连入三孔插座后，能保证其外壳接地
C. 正常状况下，站在地上的人用左手接触A点，有触电危险
D. 若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，则原因一定是电路短路
【答案】D
【解析】
【详解】A．为了用电安全，开关应接在火线与用电器之间，所以，应在甲处安装开关，乙处安装电灯，当开关断开时使电灯与火线断开，故A正确，A不符合题意；
B．电冰箱的三线插头连入三孔插座后，能保证其外壳通过地线接地，当外壳漏电时防止人发生触电事故，故B正确，B不符合题意；
C．A点为火线，与大地之间有220V电压，正常状况下，站在地上的人用左手接触A点，有触电危险，故C正确，C不符合题意；
D．若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，则原因可能是电路短路，也可能是电路过载，故D错误，D符合题意。
故选D。
5. 如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时（ ）

A. 灯不亮电铃不响B. 灯不亮电铃响
C. 灯亮电铃不响D. 灯亮电铃响
【答案】D
【解析】
【详解】物品在展示台上时，ABC接通，把电铃短路，铃不响，灯泡亮；当小偷把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响。
故选D。
6. 如图，A为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是（ ）
A. S和A接触，P向右移动灯泡变暗
B. S和B接触，P向右移动灯泡亮度变亮
C. S和C接触，P向左移动灯泡变亮
D. S和C接触，P向右移动灯泡亮度变暗
【答案】A
【解析】
【详解】A．S和A接触，则滑动变阻器接入的部分为MP、PN，故当P向右移动时，PM、PN长度都变大，且两电阻串联，故总电阻变大，灯泡变暗，故A选项正确；
B．S和B接触，则滑动变阻器接入的部分为BP、PN，当P向右移动时，滑动变阻器的总长度不变，故电阻不变，故灯泡的亮度不变，故B选项错误；
CD．S和C接触，滑动变阻器CN全部接入，滑片不起作用，无法调节阻值，故灯泡的亮度不变，故CD选项错误。
故选A。
7. 在如图所示的电路中，开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表、电压表示数均为零，图中除标有序号的四根导线外其他元件正常，则出现断路的导线是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯两端电压，电流表示数为零，说明电路出现断路，电压表示数为零，说明灯之外，电压表与电源之间有断路，所以导线①断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8. 教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。如图甲所示为学校科技小组设计的检查二氧化碳浓度的电路原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是检测二氧化碳浓度的气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度的变化关系如图乙所示，当显示仪达到某一值时，电铃发出报警声（电铃图中未画出），提示需要开窗通风。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A. 显示仪是由电流表改装而成的
B. 当二氧化碳的浓度减小时，电路中的电流变大
C. 若要调高报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
D. 若电源电压可调，要想调高报警浓度，可将电源电压调小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，两电阻串联，显示仪与定值电阻R0并联，所以显示仪为电压表，故A错误；
B．当二氧化碳的浓度减小时，R接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，故B错误；
CD．若调高报警浓度，由于浓度变大，则气敏电阻的阻值变小，根据串联电路电压的规律可知，气敏电阻分压变小，定值电阻分压变大，要使电压表的示数不变，需要定值电阻R0的阻值调小一些或减小电源电压，故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图甲所示，是小南设计的测量物体重力的电子秤，电源电压为3V，R0是阻值为100Ω的定值电阻，R是压力敏感电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，R能承受的最大压力是400N，O是杠杆支点，OA∶OB=3∶1，托盘、杠杆和压杆质量不计。下列选项正确的是（ ）
A. 物重越小，电压表的示数越大B. R承受的压力为350N时，R0的功率为0.09W
C. 电压表的最大示数是2VD. 电压表示数为1V时，物重是250N
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据杠杆平衡条件可得G•OB=F•OA，则物重越小时，压力敏感电阻受到压力越小，由图象可知，压力敏感电阻R的阻值随压力F的增大而变小，则敏感电阻R的阻值增大，根据串联电路的分压特点可知，压力敏感电阻两端的电压变大，则定值电阻R0两端的电压减小，即电压表示数减小，故A错误；
B．R承受的压力为350N时，R接入电路中的阻值为100Ω，定值电阻R0和压力敏感电阻R串联，此时电路中的电流
R0的功率
P0=I2R0=(0.015A)2×100Ω=0.0225W
故B错误；
C．由图象可知，F1=0，R'=450Ω，F2=50N，R''=400Ω，代入R=aF+b可得
450=a×0+b
400=a×50+b
解得a=-1，b=450，则R=-F+450Ω，所以当最大压力400N时，代入可得
R1=-400+450
解得R1=50Ω， 此时电路中的电流
定值电阻R0两端的电压
U0′=I′R0=0.02A×100Ω=2V
即电压表示数为2V，故C正确；
D．电压表示数为1V时，电路中的电流
此时电路中的总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得，压力敏感电阻的阻值
R2=R总-R0=300Ω-100Ω=200Ω
代入关系式R=-F+450Ω可得F3=250N， 由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB=3∶1， 根据杠杆平衡条件可得
F3×OA=G'×OB
即
250N×3=G'×1
解得G=750N，故D错误。
故选C。
10. 图示电路中，电源为恒功率电源，工作时输出的总功率大小恒定，R1为定值电阻．移动滑动变阻器R2的滑片P，下列表示通过R1的电流I1，通过R2的电流I2随电流表示数的倒数变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，电源为恒功率电源，工作时输出的总功率大小恒定，即P=UI恒定不变，由于R1与R2并联，故I=I1+I2，当电流表示数减小时（即增大），电源输出电压会增大，通过R1的电流I1会增大，此时通过变阻器R2的电流I2会减小，由于R1是定值电阻，所以图像应为一条直线，R2是滑动变阻器，图像应是曲线，故B选项正确，ACD错误．
Ⅱ卷（非选择题）
11. 如图所示，电源电压不变，R2=6Ω，R3=4Ω。R1两端加电压4V时，通过的电流正好是2A，则R1的电阻是 ___________Ω，如果R1两端加的电压为0V时，则导体的电阻为 ___________Ω，当开关S闭合后，电流表示数为0.3A，则电源电压为 ___________V，若将电流表改为电压表，开关S闭合后，电压表示数为 ___________V。
【答案】 ①. 2 ②. 2 ③. 2.4 ④. 0.8
【解析】
【详解】[1]R1两端加电压4V时，通过的电流正好是2A，则R1的电阻
[2]电阻大小与材料、长度、横截面积有关，与电阻两端的电压和通过电阻的电流无关，所以R1两端加的电压为0V时，导体的电阻不变，是2Ω。
[3]当开关S闭合后，电阻R1、R2串联在电路中，R3被短路，电流表测电路中的电流，电流表示数为0.3A，电源电压
U=IR总=I(R1+R2)=0.3A×(2Ω+6Ω)=2.4V
[4]将电流表改为电压表，开关S闭合后，电压表测R3两端的电压，此时电路中的电流
R3两端的电压
U3=I'R3=0.2A×4Ω=0.8V
12. 小明家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，8月份家中消耗的电能为 ___________kW•h，若电价为0.55元/kW•h，则8月份需缴纳的电费是 ___________元。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了120转，该用电器电功率为 ___________W，可能是 ___________（选填“空调”“台灯”或“电视机”）。​
【答案】 ①. 200 ②. 110 ③. 1000 ④. 空调
【解析】
【详解】[1][2]电能表是用来测量电功的仪表，由图示电能表可知，8月份电能表读数是1042.8kW•h，9月份电能表读数是1242.8kW•h，他家消耗的电能
W1=1242.8kW•h-1042.8kW•h=200kW•h
需交电费
m=0.55元/kW•h×200kW•h=110元
[3]1200r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转动1200r，电能表转盘转了120转，该家用电器消耗的电能
工作时间
t=6min=0.1h
该用电器的功率
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W。
[4]空调功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是空调。
13. 甲、乙两只灯泡，其I-U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，通过甲灯的电流为 ___________A，乙灯的电阻为 ___________Ω，此时电路的总功率是 ___________ W；将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中，电路中的电流为 ___________A，此时电路中的总功率是 ___________W。
【答案】 ①. 0.6 ②. 7.5 ③. 3 ④. 0.4 ⑤. 2
【解析】
【详解】[1][2][3]由题意可知，将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和， 所以，由图象可知，当U=3V、I甲=0.6A、I乙=0.4A时符合，所以通过甲灯的电流是0.6A， 由可得，乙的电阻
此时电路中的总功率
P=UI=3V×1A=3W
[4][5]将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时， 因串联电路中各处的电流相等，且两灯泡两端的电压等于电源的电压， 所以，由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A，两灯泡两端电压分别为U甲=2V、U乙=3V时符合， 电路中的总功率
P=U′I′=5V×0.4A=2W
14. 如图甲所示为一款电煎药壶，工作电路简化为图乙，它在工作时，有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时，高温挡功率为600W，中温挡功率为200W。当Sa接 ___________（选填“1”或“2”）、同时Sb ___________（选填“闭合”或“断开”）时，电路处于低温挡；用电路中R2的阻值为 ___________Ω，用该电器的高温挡正常工作10min，R1放出的热量为 ___________J。
【答案】 ①. 1 ②. 断开 ③. 242 ④. 2.4×105
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知当Sa接1，同时Sb断开时，R1、R2串联，当Sa接2，同时Sb断开时，只有R2工作，当Sa接2，同时Sb闭合时，R1、R2并联； 根据串并联电路的电阻特点可知，当Sa接1，同时Sb断开时，R1、R2串联，电路中电阻最大，根据可知，电路中总功率最小，电煎药壶处于低温挡； 当Sa接2，同时Sb闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，电煎药壶处于高温挡； 当Sa接2，同时Sb断开时，只有R2工作，电煎药壶处于中温挡， 由可知，R2的阻值
[4]当Sa接2，同时Sb断开时，只有R2工作，电煎药壶处于中温挡，由于高温挡的电功率
P加热=P1+P2
所以R1的电功率
P1=P加热-P中温=600W-200W=400W
高温挡工作10min，R1放出的热量
Q1=W1=P1t=400W×10×60s=2.4×105J
15. 如图是小明自制电子秤电路（不考虑弹簧的电阻，且弹簧形变量与外力成正比），已知电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的规格为“20Ω，1A”，电子秤的测量范围是0~20kg；当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在 ___________（选填“a”或“b”）端，改装成电子秤的电表正好满偏，则R2的阻值为 ___________Ω，轻质托盘上物体的质量为10kg时，电流表示数为 ___________A，该电压表示数为 ___________V。当电流表示数为0.24A时，轻质托盘上物体的质量 ___________kg。
【答案】 ①. b ②. 20 ③. 0.2 ④. 2 ⑤. 5
【解析】
【详解】[1][2]由图知，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时滑动变阻器接入电阻为0，那么电压表示数为0； 滑动变阻器最大阻值20Ω，电子秤的测量范围是0~20kg，当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最b端， 此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联分压原理可知，电压表的示数达到最大，由欧姆定律可知，此时通过电路的电流最小， 此时改装成电子秤的电表正好满偏，所以电压表示数可表示被测物体的质量，电源电压为6V，所以电压表选择小量程接入电路， 串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得
即
解得R2=20Ω。
[3][4]电子秤的测量范围是0~20kg，当被测物的质量为10kg时，由于弹簧形变量与外力成正比，弹簧形变量变为一半，滑动变阻器接入电阻为最大电阻的 ，此时R滑1=10Ω， 此时串联电路中的电流
滑动变阻器此时两端的电压
U滑1=IR滑1=0.2A×10Ω=2V
所以电压表的示数为2V。
[5]当电流表示数为0.24A时，电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路中的电阻
R滑2=R总-R2=25Ω-20Ω=5Ω
弹簧形变量与外力成正比，被测物的质量为10kg时，滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω，当滑动变阻器电路中的电阻是5Ω时，被测物体的质量
16. 甲图电路中，干路电流约为1A，支路电流约为0.4A。请用笔线代替导线将乙图电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】甲图中，电流表A1与灯L2串联，支路电流约为0.4A，故选择小量程接入电路。A2接在干路上测并联电路的总电流，因干路中的电流约为1A，故电流表A2选用大量程连入干路，开关控制整个电路，接在干路上。根据电路图连接实物图，如图所示：
17. 某同学设计了一个利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路，当滑片向左移动时，小灯泡变亮，请你将下图的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】利用滑动变阻器改变小灯泡亮度，变阻器要与灯泡串联。当滑片向左移动时，小灯泡变亮，故电路的电流变大，变阻器连入电路的电阻小，则变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
18. 如图是学校档案室的人脸和指纹双识别系统，要求人脸识别成功（S1闭合），且指纹识别成功（S2闭合）才能由电动机M自动打开防盗门锁，请把电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知，两个开关都闭合时，电动机才工作，所以两个开关与电动机串联在电路中，作图如下：
19. 图是某实验小组设计的可以改变功率的电路，电源两端电压为12V并保持不变，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电路工作时的最大功率为9W，最小功率为3W。求：
（1）通电时间10s，电阻丝R1产生的热量；
（2）通过电热丝R2的电流。

【答案】（1）30J；（2）0.5A
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关S1，只有R1的简单电路，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，最小功率为3W，当两个开关都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，最大功率为9W，R1产生的热量
Q1=W1=P小t=3W×10s=30J
（2）R2的功率
P2=P大-P小=9W-3W=6W
由并联电路电压的规律可知， R2两端的电压
U2=U=12V
通过R2的电流
答：（1）通电时间10s，电阻丝R1产生的热量是30J；
（2）通过电热丝R2的电流是0.5A。
20. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120Ω，滑动器R2上标有“50Ω 1A”，电压表的量程选用“0-3V”，断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光．
(1)电源电压
(2)将滑片移到B端，三个开关都闭合， 1min内电路消耗的电能是多少？
(3)断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
【答案】（1）12V；（2）432J；（3）0.9W
【解析】
【详解】（1）由电路图知道，当断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡刚好正常发光，所以，电源电压等于小灯泡的额定电压，即U=UL额=12V；
（2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，灯泡L和R1 并联，由于并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即PL =6W，
所以，lmin内电路消耗的电能是：W=WL +WR =PL t+t=6W×1×60s+×60s=360J+72J=432J；
（2）断开S1，闭合S和S2，R1 与滑动变阻器R2 串联，电压表测变阻器两端的电压，电压表的量程选用“0～3V”，当电压表示数最大为3V时，由串联分压规律知道，滑动变阻器接入电阻值最大，又因为串联电路电流处处相等，所以由欧姆定律知道， ，即 ，由此解得变阻器接入电路的最大阻值是：R2 =40Ω；所以，电路中的最小电流是：Imin =
所以电路消耗的最小功率是：Pmin =UImin =12V×0.075A=0.9W．
21. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭等量的空气，图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 ___________来比较的；
（2）图甲可探究电流产生的热量与 ___________的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多；
（3）实验的结论可进一步用公式 ___________ 来表达。由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为 ___________；
（4）以下现象能用乙装置的实验结论解释的是 ___________。
A．电炉丝通过导线连接到电路，电炉丝热得发红而导线几乎不发热
B．在家庭电路中，两根导线连接处往往比别处更容易发热
C．冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，房间里温度会越高
D．电风扇通过导线连接到电路里，导线几乎不发热，电热水壶通过同样的导线连接到电路里，导线明显发热
【答案】 ①. 液面的高度差 ②. 电阻 ③. 右 ④. Q=I2Rt ⑤. 4∶1 ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，应用的物理科学探究方法是转换法。
（2）[2]甲装置中，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热效应与电阻大小的关系。
[3]通电一段时间后，根据Q=I2Rt可知，因右侧容器中电阻大，故右侧盒子中的电阻产生的热量多。
（3）[4]在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多，用焦耳定律Q=I2Rt表达。
[5]根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过图乙右侧容器内的电阻丝的电流等于通过容器外电阻丝的电流，根据串联电路各处的电流相等及并联电路干路电流等于各支路电流之和，可知通过左侧容器内的电阻丝的电流为通过右侧容器内电阻丝电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt可知，因容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，故电阻丝产生的热量与电流的平方成正比，故乙实验通电一段时间后，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为4∶1。
（4）[6]A．图乙中的实验结论为：电流产生热量的多少与电流大小有关，在其他条件相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多； 电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝和导线串联，电流是相同的，故A不符合题意；
B．在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，电阻越大产生热量越多，故B不符合题意；
C．冬天在房间里使用电取暖器时，电流大小不变，通电越久，电流产生的热量越多，房间里温度会越高，故C不符合题意；
D．电风扇和电热水壶的功率不同，电热水壶的功率大，导线中的电流大，所以电热水壶的导线明显发热，故D符合题意。
故选D。
22. 如图甲是小能同学设计的“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，已知电源为3节新的干电池，电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器RP的阻值范围是0∼20Ω。
（1）连接电路时开关应该 ______（选填“断开”或“闭合”）；闭合开关前，电流表指针如图乙所示，原因是电流表 ______；
（2）在实验中，先接入5Ω的定值电阻，调节滑动变阻器到某一位置，观察到电流表的指针位置如图丙，此时R两端电压是 ______V；保持定值电阻两端电压不变，用10Ω代替5Ω接入电路，应将滑动变阻器的滑片从上一个位置向 ______（选填“左”或“右”）滑动；
（3）通过收集实验数据，得到如图丁所示的坐标图线，进一步得出结论：导体两端电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成 ______（选填“正”或“反”）比；
（4）为保持第（2）问中的定值电阻两端电压保持不变，利用现有的实验器材，小能发现其中阻值为 ______Ω的定值电阻无法完成该实验；小能在电路中串联一个定值电阻R0，便能顺利完成这4次实验，改装后电路如图戊所示，则R0的取值范围可以是 ______Ω。
【答案】 ①. 断开 ②. 没有调零 ③. 2 ④. 左 ⑤. 正 ⑥. 20 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1][2] 连接电路时，为保护电路，开关应该断开；闭合开关前，电流表指针在零刻线左侧，原因是电流表未调零，应先对电流表调零。
（2）[3] 如图丙，电流表接入量程，电流表的分度值为0.02A，读数为0.4A，定值电阻R两端的电压为
[4] 用10Ω代替5Ω接入电路，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压变大，探究电流与电阻的关系需保持定值电阻两端电压不变，因此应增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器的电阻，故应将滑动变阻器的滑片从上一个位置向左滑动。
（3）[5] 由图丁可以看出电流I与电阻的倒数的关系图线为一条过原点斜线，即与成正比；进一步分析可得出结论：导体两端电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）[6] 3节干电池的电压为4.5V，当定值电阻两端电压为2V不变时，滑动变阻器两端的电压为
根据串联分压原理，则有，定值电阻变大，滑动变阻器阻值也变大。当电路中接入15Ω定值电阻时，滑动变阻器的阻值为
当电路中接入20Ω定值电阻时，滑动变阻器的阻值为
滑动变阻器RP的阻值范围是0∼20Ω，所以阻值为20Ω的定值电阻无法完成该实验。
[7] 要满足实验要求，滑动变阻器的最小阻值应为25Ω，在电路中串联一个定值电阻，的阻值最小为5Ω；当接入5Ω的电阻时要求滑动变阻器的阻值最小，此时滑动变阻器的阻值可为0，接入的定值电阻的阻值最大，最大值为
当接入的电阻大于6.25Ω时，无法完成定值电阻为5Ω的测量，因此顺利完成这4次实验，则R0的取值范围是。
23. 实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，并给他准备了如下器材：电流表、电压表“0~3V”、滑动变阻器R1“10Ω 1A”、滑动变阻器R2“50Ω 2A”、电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器 ___________（选填“R1”或“R2”）连入电路；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡两端电压逐渐增大到3V，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I-U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 ___________W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是 ___________；
（3）老师给了小强一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知，请他测量该灯泡的额定功率。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ___________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 ___________V；
③小灯泡的额定功率：P额= ___________W。
【答案】 ①. R2 ②. 0.625 ③. 见解析 ④. 0.3 ⑤. 6 ⑥. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻的最小值约为8Ω， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知
代入数据可得
解得RP=11.2Ω，11.2Ω>10Ω，所以为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器R2连入电路。
（2）[2]由图乙可知，灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
[3]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡的电阻是变化的。
（3）[4][5][6]用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光； 保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A，将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路，电流表的示数为0.3A，则电源电压
U′=I″R0=0.3A×20Ω=6V
图2中定值电阻两端的电压
U0=I′R0=0.2A×20Ω=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压
UL=U′-U滑=6V-3V=3V
小灯泡的额定功率
P额=ULI=3V×0.3A=0.9W
24. 阅读短文，回答文后的问题。
空气净化器
由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程如图1：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电格栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出的空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量（CADR）是反映空气净化器净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR：CADR=2.3V/t（V为房间容积；t为空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）。某品牌的空气净化器的铭牌如表：
（1）某房间的使用面积为18m2，高度是3m。此空气净化器 ______（选填“能”或“不能”）在1小时内使房间污染物浓度下降90%；
（2）该空气净化器工作1h会消耗电能 ______J；
（3）可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，如图2为其控制电路，电源电压保持6V不变，R1为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图3，R0为定值电阻，当浓度为0.031%时，电压表示数为1V。则R0的阻值为 ______Ω，当浓度为0.033%时，电压表示数为 ______V；当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于 ______%，此时空气净化器会自动报警；
（4）小明想要模拟控制电路的工作情况，在连接实物图时，却误将电压表串联进电路。小华查阅资料获知，电压表其实由一个阻值很大的电阻与灵敏电流计串联构成（灵敏电流计是一个能够检测和显示非常小电流的仪器）。于是小华设计了图4电路，测量大电阻的阻值，已知电源电压恒定为6V，电压表电阻为3kΩ，电压表示数为1.2V，此时电流为 ______A，待测电阻阻值为 ______Ω；

（5）小华为考验小明，设计了图5所示电路，电源电压恒为6V，R1=1kΩ，R2=2kΩ，滑动变阻器的最大阻值为2kΩ，电压表的量程为0～3V。连接好电路后，并进行了如下操作：
①S1接1，S2也接1时，此时电压表示数为3V，则电压表的阻值为 ______Ω；
②将S2改接2，此时电压表示数为2V。计算待测电阻= ______Ω；
③当开关接入不同时，电路的总功率也会发生改变，在确保电路安全的前提下，总功率的变化范围是 ______W。
【答案】 ①. 能 ②. ③. 10 ④. 1.5 ⑤. 0.035 ⑥. ⑦. 12000 ⑧. 3000 ⑨. 5000 ⑩.
【解析】
【详解】（1）[1] 此空气净化器使房间污染物浓度下降90%用时为
所以此空气净化器能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
（2）[2] 该空气净化器工作1h会消耗电能为
（3）[3] 如图2，分析电路可知，和串联，电压表测电压。由图3可知，当浓度为0.031%时，，电压表示数为1V，则电流为
则R0的阻值为
[4] 当浓度为0.033%时，由图3可知，，则电流为
此时电压表示数为
[5] 当电压表示数等于3V时，电流为
此时阻值
由图3可知，此时二氧化碳浓度为0.035%，则当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于0.035%，此时空气净化器会自动报警。
（4）[6][7] 图4电路中，电压表和串联，电流
则待测电阻阻值为
（5）①[8] S1接1，S2也接1时，电压表、、串联。此时电压表示数为3V，根据串联分压原理，则有
解得电压表的阻值为
②[9] 将S2改接2，此时电压表、、串联。电压表示数为2V。根据串联分压原理，则有
解得待测电阻。
③[10] S1接1，S2也接1时，此时电压表示数最大为3V，根据可知此时电路电流最大，最大电流为
则根据可知电路总功率最大，最大电路总功率为
S1接2，S2也接2时，此时电压表、、串联，当最大阻值连入电路时，电路总电阻最大，根据可知总功率最小，则最小总功率为
则总功率的变化范围为。型号
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量（CADR）
GH﹣2034A型
220V
50Hz
44W
138m3/h