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河南省南阳市第十三中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题
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这是一份河南省南阳市第十三中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验与探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（每空1分，共14分）
1. 家用电视机跟电冰箱只能是 __联的，要让它正常工作应该接在 __V电源上。
【答案】 ①. 并 ②. 220
【解析】
【详解】[1]家用电视机跟电冰箱工作时互不影响，是并联的。
[2]我国家庭电路的电压为220V，要让它正常工作应该接在220V电源上。
2. 明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻________，总功率将________，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据可知电路总功率变小。
3. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则______灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 两灯串联时，电路中的电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
4. 如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为__________V，灯泡L1与L2的电阻之比为__________。
【答案】 ①. 2.5 ②. 1∶5
【解析】
【详解】[1]分析电路可知，闭合开关S，灯泡L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，根据串联电路电压规律可知，灯泡L2两端的电压
[2]在串联电路中，电流处处相等，假设该电路电流为I，则灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
灯泡L1与L2的电阻之比
5. 小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为__________kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过__________W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为__________W。
【答案】 ①. 219.6 ②. 2200 ③. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表最后一位读成小数，图中电能表的示数为219.6 kW·h。
[2]由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P=UI可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过
[3]空调单独工作5min消耗的电能为
空调的实际电功率为
6. 如图甲所示为一款充电宝给两部手机充电，这两部手机是________（选填“串联”或“并联”）的；智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，乙图中的简单电路用小灯亮表示解锁，S1、S2分别表示密码和指纹解锁，________图能模拟手机解锁。其中一台手机的锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，电池充满电后，能够储存的电能是________J。
【答案】 ①. 并联 ②. B ③. 39960
【解析】
【详解】[1]充电宝可以同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各用电器之间工作情况是互不影响，所以两部手机之间是并联接入充电宝的。
[2]智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，S1、S2分别表示密码和指纹解锁，说明两个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，然后再与灯泡串联，故B图能模拟手机解锁。
[3]充电电流所做的功即储存的电能为
W=UIt=3.7V×3000×10-3A×3600s=39960J
二、选择题（每小题2分，共16分。第7-12小题的选项中，只有一个选项符合题目要求，第13-14小题的选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选1个且正确的得1分，有选错的得0分）
7. 小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（ ）
A. 额定电压变大B. 实际电压变大C. 额定功率变小D. 实际电压变小
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B
8. 下列估测数据中，最接近实际的是（ ）
A. 家庭节能灯中的电流约为100mA
B. 智能手机电池的电压为12V
C. 长1m的铜导线电阻约为10Ω
D. 家用电饭锅的额定功率约为30W
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．家庭节能灯中的电流约为0.1A，即为100mA，故A符合实际，符合题意；
B．智能手机电池的电压约为3.7V，故B不符合实际，不符合题意；
C．家用长1m，横截面积为2.5mm2的铜导线的电阻约为0.1Ω，故C不符合实际，不符合题意；
D．家用电饭锅额定功率约为800W，故D不符合实际，不符合题意。
故选A。
9. 下列关于家庭安全用电的说法正确的是（ ）
A. 用测电笔时，手指可以触碰金属体笔尖
B. 正在使用的家用电器失火时，可直接用水浇灭
C. 对人而言低于220V 的电压都安全
D. 用电器的金属外壳接地是为了防止发生触电事故
【答案】D
【解析】
【详解】A．用测电笔时，手指不可以触碰金属体笔尖，必须接触笔尾金属体，故A错误；
B．生活用水是导体，家用电器失火时，若用水浇灭，容易造成触电事故，故B错误；
C．对人体而言，不高于36V的电压是安全的，220V 的电压比安全电压高得多，故C错误；
D．用电器的金属外壳接地是为了防止发生触电事故，当用电器的外壳和火线之间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故D正确。
故选D。
10. 如图所示电路中，电源电压保持不变，和为定值电阻。先闭合开关S1，再闭合开关S2后，电流表和电压表的示数变化的情况是（ ）
A. 电流表示数增大，电压表示数不变B. 电流表示数增大，电压表示数减小
C. 电流表示数减小，电压表示数增大D. 电流表示数不变，电压表示数增大
【答案】A
【解析】
【详解】先闭合开关S1，电路中只有电阻R2工作，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压；再闭S2后，两电阻并联，电流表测量干路的电流，电压表仍测量电源电压，由于电源电压不变，所以先闭合开关S1，再闭S2后，电压表示数不变；由于并联电路各支路互不影响，所以通过R2的电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流的和，所以先闭合开关S1，再闭S2后，电流表示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11. 商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 是“紧急制动开关”，是“感应开关”
B. 有人乘坐时，均闭合
C. 有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D. 无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．由图知断开任何一个，整个电路断路，所以是紧急制动开关。无人乘坐时, 处于断开状态，此时电动机和定值电阻串联，根据，总电阻大，电流小，电动机转速小，电梯运行缓慢，所以根据，电阻R可以起到节约电能的作用；当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，只有电动机连入电路，电阻小，电流变大，电动机转速变大，电梯速度增大。所以是感应开关。故ABD正确，不符合题意；
C．当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，不分压，只有电动机连入电路，所以电动机两端电压大于电阻R两端电压，故C错误，符合题意。
故选C
12. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
13. 在如图甲所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P从一端滑动到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断正确的是（ ）
A. R0的阻值是10ΩB. 电路的最大总功率是25.6W
C. R0的最小功率是3.2WD. 滑动变阻器的最大阻值是80Ω
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由甲图知电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测量R两端的电压；由乙图可知，当电压表的示数为14V时，电流表的示数为0.2A，则电源电压为
①
当电压表的示数为0V时，电流表的示数为1.6A，则电源电压为
②
由①②组成方程组解得：U=16V，R0=10Ω，故A正确；
B．根据P=UI可知，电源电压不变，当电流最大的时候，电路的总功率最大为
故B正确；
C．由P=I2R可知，R0一定，当电流最小时，R0消耗的功率最小为
故C错误；
D．根据可知，当电路中的电流最小，R两端的电压最大时R的阻值最大，由乙图知电路中的最小电流为0.2A，R两端的电压最大为14V，则R的最大阻值为
故D错误。
故选AB。
14. 小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路，老师准备了恒压电源、开关、导线若干、定值电阻、热敏电阻、电流表和电压表，小明在其中选择部分器材设计了如图甲所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示，图中电表的示数可以反映温度的高低。开关闭合后，关于这个电路的说法正确的是（ ）
A. 图中电表是电压表
B. 图中电表是电流表
C. 热敏电阻温度越高，图中电表的示数越大
D. 热敏电阻温度越高，两端的电压越小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据电路图甲可知，电表串联在电路中，由于电压表在电路中只能并联，电流表只能串联，可知图中电表为电流表，故A错误，B正确；
C．根据图乙可知，当热敏电阻温度越高，其电阻越小，由于定值电阻、热敏电阻串联在电路中，当热敏电阻的阻值越小时，整个电路的电阻越小，电源电压恒定，则电路的电流越大，故C正确；
D．热敏电阻温度越高，其电阻越小，由于定值电阻、热敏电阻串联在电路中，当热敏电阻的阻值越小时，整个电路的电阻越小，电源电压恒定，则电路的电流越大，根据可知，定值电阻两端的电压越大，故D错误。
故选BC。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如图所示：
16. 如图，室内有两盏“220V，60W”的灯，开关闭合后两盏灯能同时正常发光，请按照安全用电的要求将电路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】家庭电路的电压是220V，电灯的额定电压是220V，两盏灯只有并联在220V的电路中，才能正常工作，开关控制干路，且开关接火线，如图所示：
四、实验与探究题（第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中：
（1）设计实验时，小明制定了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做______；
（2）在“探究电流与电压的关系”的过程中，小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A；
（3）小明根据实验数据绘制了I﹣U和I﹣R的图像，如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成______。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. A ③. 0.4 ④. 正比 ⑤. 反比
【解析】
【详解】（1）[1]在实验探究时，除了要探究的因素外，控制其他条件相同的研究方法称为控制变量法，例如探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，探究电流与电阻的关系时，保持电压不变。
（2）[2]为了电路安全，在闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即A端。
[3]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A。
（3）[4]由图丙可知，电流与电压的关系图像是正比例函数，说明电流与电压成正比，即在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。
[5]由图丁可知，电流与电阻的关系图像是反比例函数，说明电流与电阻成反比，即在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
18. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V；
（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；____
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值______（选填“太小”或“太大”）；
（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）移动；
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其______（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是______。
【答案】 ①. ②. 太小 ③. 0.75 ④. 右 ⑤. 实际功率 ⑥. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率，灯泡应串联接入电路，小灯泡的额定电压为2.5V电压表并联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下
（2）[2]连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，根据串联分压的原理知，滑动变阻器分得电压较小，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
（3）[3]小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表用的是小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[4]若要使小灯泡变得更亮一些，灯泡两端电压应更大一点，滑动变阻器分得的电压应小一些。根据串联分压原理知，滑动变阻器接入电路阻值应变小，故滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[5]将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡的电功率越大，小灯泡的越亮，所以小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
（5）[6]观察表中的数据发现，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时，小灯泡的电阻为
由上分析可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其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。
19. 用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V。
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小；（导线不允许交叉）______
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是______；（写出一种原因即可）
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙是______ A，则测得未知电阻Rx=______Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，这样做的目的是为了______；
（4）另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整：
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1；
②闭合开关S，______，读出电压表示数U2，则待测电阻的表达式Rx=______。（用R0、U1、U2表示）
【答案】 ①. ②. 定值电阻短路 ③. 0.3 ④. 9 ⑤. 减小误差 ⑥. 移动滑动变阻器滑片P至b端 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路，与待测电阻串联，如图所示：
（2）[2]闭合开关，发现电流表有示数，则电路是通路；电压表无示数，可能是定值电阻被短路；或者电压表发生了断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]根据公式可得，未知电阻的阻值为
[5]实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，可以减小实验误差，测量结果更准确。
（4）[6][7]①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，此时电压表测量电源电压，电压表示数U1，即电源电压为U1；
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至b端，此时电压表测量Rx两端的电压，读出电压表示数U2，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压为U1-U2，由欧姆定律可得，电路中的电流为
则待测电阻的表达式
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20. R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。
（1）当小白同学推力为0时，求电阻R阻值；
（2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）；
（3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。
【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N
【解析】
【详解】解：（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。
（2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流
的电功率
（3）图丙电路中，通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得，R的阻值最小
由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。
答：（1）推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；
（2）图乙中的电功率为0.8W；
（3）小白同学推力F的最大值为200N。
21. 如图所示，图甲为某家用电水壶的简化电路图，图乙为铭牌的部分参数，R1、R₂为发热丝，其中R₂=40Q。
（1）电水壶的加热功率；
（2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能；
（3）R₁阻值。
【答案】（1）1210W；（2）1.2×104J；（3）1170Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图知道，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电水壶处于保温状态；当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电水壶处于加热状态；电水壶加热状态的功率
（2）由 知道，电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能
W=P保温t=40W×5×60s=1.2×104J
（3）由知道，R1、R2的串联总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值
R1=R-R2=1210Ω-40Ω=1170Ω
答：（1）电水壶的加热功率为1210W；
（2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为1.2×104J；
（3）R1的阻值为1170Ω。实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
?W
保温功率
40W
一、填空题（每空1分，共14分）
1. 家用电视机跟电冰箱只能是 __联的，要让它正常工作应该接在 __V电源上。
【答案】 ①. 并 ②. 220
【解析】
【详解】[1]家用电视机跟电冰箱工作时互不影响，是并联的。
[2]我国家庭电路的电压为220V，要让它正常工作应该接在220V电源上。
2. 明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻________，总功率将________，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据可知电路总功率变小。
3. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则______灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 两灯串联时，电路中的电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
4. 如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为__________V，灯泡L1与L2的电阻之比为__________。
【答案】 ①. 2.5 ②. 1∶5
【解析】
【详解】[1]分析电路可知，闭合开关S，灯泡L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，根据串联电路电压规律可知，灯泡L2两端的电压
[2]在串联电路中，电流处处相等，假设该电路电流为I，则灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
灯泡L1与L2的电阻之比
5. 小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为__________kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过__________W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为__________W。
【答案】 ①. 219.6 ②. 2200 ③. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表最后一位读成小数，图中电能表的示数为219.6 kW·h。
[2]由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P=UI可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过
[3]空调单独工作5min消耗的电能为
空调的实际电功率为
6. 如图甲所示为一款充电宝给两部手机充电，这两部手机是________（选填“串联”或“并联”）的；智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，乙图中的简单电路用小灯亮表示解锁，S1、S2分别表示密码和指纹解锁，________图能模拟手机解锁。其中一台手机的锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，电池充满电后，能够储存的电能是________J。
【答案】 ①. 并联 ②. B ③. 39960
【解析】
【详解】[1]充电宝可以同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各用电器之间工作情况是互不影响，所以两部手机之间是并联接入充电宝的。
[2]智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，S1、S2分别表示密码和指纹解锁，说明两个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，然后再与灯泡串联，故B图能模拟手机解锁。
[3]充电电流所做的功即储存的电能为
W=UIt=3.7V×3000×10-3A×3600s=39960J
二、选择题（每小题2分，共16分。第7-12小题的选项中，只有一个选项符合题目要求，第13-14小题的选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选1个且正确的得1分，有选错的得0分）
7. 小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（ ）
A. 额定电压变大B. 实际电压变大C. 额定功率变小D. 实际电压变小
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B
8. 下列估测数据中，最接近实际的是（ ）
A. 家庭节能灯中的电流约为100mA
B. 智能手机电池的电压为12V
C. 长1m的铜导线电阻约为10Ω
D. 家用电饭锅的额定功率约为30W
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．家庭节能灯中的电流约为0.1A，即为100mA，故A符合实际，符合题意；
B．智能手机电池的电压约为3.7V，故B不符合实际，不符合题意；
C．家用长1m，横截面积为2.5mm2的铜导线的电阻约为0.1Ω，故C不符合实际，不符合题意；
D．家用电饭锅额定功率约为800W，故D不符合实际，不符合题意。
故选A。
9. 下列关于家庭安全用电的说法正确的是（ ）
A. 用测电笔时，手指可以触碰金属体笔尖
B. 正在使用的家用电器失火时，可直接用水浇灭
C. 对人而言低于220V 的电压都安全
D. 用电器的金属外壳接地是为了防止发生触电事故
【答案】D
【解析】
【详解】A．用测电笔时，手指不可以触碰金属体笔尖，必须接触笔尾金属体，故A错误；
B．生活用水是导体，家用电器失火时，若用水浇灭，容易造成触电事故，故B错误；
C．对人体而言，不高于36V的电压是安全的，220V 的电压比安全电压高得多，故C错误；
D．用电器的金属外壳接地是为了防止发生触电事故，当用电器的外壳和火线之间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故D正确。
故选D。
10. 如图所示电路中，电源电压保持不变，和为定值电阻。先闭合开关S1，再闭合开关S2后，电流表和电压表的示数变化的情况是（ ）
A. 电流表示数增大，电压表示数不变B. 电流表示数增大，电压表示数减小
C. 电流表示数减小，电压表示数增大D. 电流表示数不变，电压表示数增大
【答案】A
【解析】
【详解】先闭合开关S1，电路中只有电阻R2工作，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压；再闭S2后，两电阻并联，电流表测量干路的电流，电压表仍测量电源电压，由于电源电压不变，所以先闭合开关S1，再闭S2后，电压表示数不变；由于并联电路各支路互不影响，所以通过R2的电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流的和，所以先闭合开关S1，再闭S2后，电流表示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11. 商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 是“紧急制动开关”，是“感应开关”
B. 有人乘坐时，均闭合
C. 有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D. 无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．由图知断开任何一个，整个电路断路，所以是紧急制动开关。无人乘坐时, 处于断开状态，此时电动机和定值电阻串联，根据，总电阻大，电流小，电动机转速小，电梯运行缓慢，所以根据，电阻R可以起到节约电能的作用；当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，只有电动机连入电路，电阻小，电流变大，电动机转速变大，电梯速度增大。所以是感应开关。故ABD正确，不符合题意；
C．当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，不分压，只有电动机连入电路，所以电动机两端电压大于电阻R两端电压，故C错误，符合题意。
故选C
12. 商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A. 消耗较少的电能，消耗较多的电能
B. 电功率较小，电功率较大
C. 电功率较小，消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选D。
13. 在如图甲所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P从一端滑动到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断正确的是（ ）
A. R0的阻值是10ΩB. 电路的最大总功率是25.6W
C. R0的最小功率是3.2WD. 滑动变阻器的最大阻值是80Ω
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由甲图知电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测量R两端的电压；由乙图可知，当电压表的示数为14V时，电流表的示数为0.2A，则电源电压为
①
当电压表的示数为0V时，电流表的示数为1.6A，则电源电压为
②
由①②组成方程组解得：U=16V，R0=10Ω，故A正确；
B．根据P=UI可知，电源电压不变，当电流最大的时候，电路的总功率最大为
故B正确；
C．由P=I2R可知，R0一定，当电流最小时，R0消耗的功率最小为
故C错误；
D．根据可知，当电路中的电流最小，R两端的电压最大时R的阻值最大，由乙图知电路中的最小电流为0.2A，R两端的电压最大为14V，则R的最大阻值为
故D错误。
故选AB。
14. 小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路，老师准备了恒压电源、开关、导线若干、定值电阻、热敏电阻、电流表和电压表，小明在其中选择部分器材设计了如图甲所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示，图中电表的示数可以反映温度的高低。开关闭合后，关于这个电路的说法正确的是（ ）
A. 图中电表是电压表
B. 图中电表是电流表
C. 热敏电阻温度越高，图中电表的示数越大
D. 热敏电阻温度越高，两端的电压越小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据电路图甲可知，电表串联在电路中，由于电压表在电路中只能并联，电流表只能串联，可知图中电表为电流表，故A错误，B正确；
C．根据图乙可知，当热敏电阻温度越高，其电阻越小，由于定值电阻、热敏电阻串联在电路中，当热敏电阻的阻值越小时，整个电路的电阻越小，电源电压恒定，则电路的电流越大，故C正确；
D．热敏电阻温度越高，其电阻越小，由于定值电阻、热敏电阻串联在电路中，当热敏电阻的阻值越小时，整个电路的电阻越小，电源电压恒定，则电路的电流越大，根据可知，定值电阻两端的电压越大，故D错误。
故选BC。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如图所示：
16. 如图，室内有两盏“220V，60W”的灯，开关闭合后两盏灯能同时正常发光，请按照安全用电的要求将电路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】家庭电路的电压是220V，电灯的额定电压是220V，两盏灯只有并联在220V的电路中，才能正常工作，开关控制干路，且开关接火线，如图所示：
四、实验与探究题（第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中：
（1）设计实验时，小明制定了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做______；
（2）在“探究电流与电压的关系”的过程中，小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A；
（3）小明根据实验数据绘制了I﹣U和I﹣R的图像，如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成______。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. A ③. 0.4 ④. 正比 ⑤. 反比
【解析】
【详解】（1）[1]在实验探究时，除了要探究的因素外，控制其他条件相同的研究方法称为控制变量法，例如探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，探究电流与电阻的关系时，保持电压不变。
（2）[2]为了电路安全，在闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即A端。
[3]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A。
（3）[4]由图丙可知，电流与电压的关系图像是正比例函数，说明电流与电压成正比，即在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。
[5]由图丁可知，电流与电阻的关系图像是反比例函数，说明电流与电阻成反比，即在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
18. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V；
（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；____
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值______（选填“太小”或“太大”）；
（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）移动；
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其______（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是______。
【答案】 ①. ②. 太小 ③. 0.75 ④. 右 ⑤. 实际功率 ⑥. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率，灯泡应串联接入电路，小灯泡的额定电压为2.5V电压表并联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下
（2）[2]连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，根据串联分压的原理知，滑动变阻器分得电压较小，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
（3）[3]小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表用的是小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[4]若要使小灯泡变得更亮一些，灯泡两端电压应更大一点，滑动变阻器分得的电压应小一些。根据串联分压原理知，滑动变阻器接入电路阻值应变小，故滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[5]将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡的电功率越大，小灯泡的越亮，所以小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
（5）[6]观察表中的数据发现，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时，小灯泡的电阻为
由上分析可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其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。
19. 用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V。
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小；（导线不允许交叉）______
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是______；（写出一种原因即可）
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙是______ A，则测得未知电阻Rx=______Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，这样做的目的是为了______；
（4）另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整：
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1；
②闭合开关S，______，读出电压表示数U2，则待测电阻的表达式Rx=______。（用R0、U1、U2表示）
【答案】 ①. ②. 定值电阻短路 ③. 0.3 ④. 9 ⑤. 减小误差 ⑥. 移动滑动变阻器滑片P至b端 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路，与待测电阻串联，如图所示：
（2）[2]闭合开关，发现电流表有示数，则电路是通路；电压表无示数，可能是定值电阻被短路；或者电压表发生了断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]根据公式可得，未知电阻的阻值为
[5]实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，可以减小实验误差，测量结果更准确。
（4）[6][7]①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，此时电压表测量电源电压，电压表示数U1，即电源电压为U1；
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至b端，此时电压表测量Rx两端的电压，读出电压表示数U2，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压为U1-U2，由欧姆定律可得，电路中的电流为
则待测电阻的表达式
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20. R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。
（1）当小白同学推力为0时，求电阻R阻值；
（2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）；
（3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。
【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N
【解析】
【详解】解：（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。
（2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流
的电功率
（3）图丙电路中，通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得，R的阻值最小
由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。
答：（1）推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；
（2）图乙中的电功率为0.8W；
（3）小白同学推力F的最大值为200N。
21. 如图所示，图甲为某家用电水壶的简化电路图，图乙为铭牌的部分参数，R1、R₂为发热丝，其中R₂=40Q。
（1）电水壶的加热功率；
（2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能；
（3）R₁阻值。
【答案】（1）1210W；（2）1.2×104J；（3）1170Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图知道，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电水壶处于保温状态；当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电水壶处于加热状态；电水壶加热状态的功率
（2）由 知道，电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能
W=P保温t=40W×5×60s=1.2×104J
（3）由知道，R1、R2的串联总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值
R1=R-R2=1210Ω-40Ω=1170Ω
答：（1）电水壶的加热功率为1210W；
（2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为1.2×104J；
（3）R1的阻值为1170Ω。实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
?W
保温功率
40W
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