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微信:cs5311742016 主营各地名校期中期末真题卷及小初高全套教材教案讲义知识点总结
北京交大附中 2024 届初三年级 12 月月考试题(物理)
2023.12
出题人:初三物理组 审题人:初三物理组
班级:______姓名:______考号:______
本卷时长:90 分钟,满分:100 分
一、单项选择题(下列各题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共 32 分,每题 2
分)
1. 在国际单位制中,电功率的单位是
A. 伏特(V) B. 欧姆(Ω) C. 焦耳(J) D. 瓦特(W)
【答案】D
【解析】
【分析】对每个选项中的单位进行分析,明确各自对应的物理量,然后确定符合题意的选项.
【详解】A.在国际单位制中,伏特(V)是电压的单位,不符合题意;
B.在国际单位制中,欧姆(Ω)是电阻的单位,不符合题意;
C.在国际单位制中,焦耳(J)是电功的单位,不符合题意;
D.在国际单位制中,瓦特(W)是电功率的单位,符合题意.
故选D.
2. 下列四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A. 电风扇 B. 计算器 C. 节能灯 D. 电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】利用电能转化为内能发热的用电器主要应用了电流热效应,电饭煲煮饭符合将电能转化为内能发
热,故选D。
3. 关于试电笔的用途和使用方法,下列说法正确的是( )
A. 试电笔可以用来检测物体所带电荷的种类
B. 试电笔可以用来辨别家庭电路的零线和火线
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C. 使用试电笔时人手可以接触金属笔尖
D. 图中所示为正确使用螺丝刀式试电笔的方法
【答案】B
【解析】
【详解】AB.试电笔是用来鉴别家庭电路的火线与零线的,试电笔不能用来检测物体所带电荷的种类,故
A错误,B正确;
C.使用试电笔时,笔尖要接触待检测的导线,手指接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,若接触则会
触电,故C错误;
D.在使用试电笔时,手必须与笔尾的金属体接触,以让微弱的电流通过人体从而形成通路,图中手未接
触金属体,故D错误。
故选B。
4. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 自由电子定向移动的方向为电流方向
C. 电路两端有电压,电路中一定有电流通过
D. 由 可知,导体的电阻由电压和电流决定
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流是由于电荷的定向移动而形成的,故A正确;
B.电子带负电,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的反方向为电流的方向,故
B错误;
C.电路两端有电压,且电路要形成完整的闭合回路,电路中才会有电流,故C错误;
D.导体的电阻与其材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
5. 图所示的电路图中,每一盏灯的额定电压都等于电源电压(电源电压恒定不变)。开关闭合后,两盏灯并
联且都正常工作的是( )
A. B.
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C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图中可以看到,当开关闭合后,两盏灯并联,且两盏灯两端电压等于电源电压,由题意可
知,这两盏灯都正常工作,选项A符合题意;
B.从图中可以看到,当开关闭合后,灯L 被短路,灯L 不会发光,灯L 接入电路中,其两端电压等于电
1 1 2
源电压,能够正常工作,B项不合题意;
C.从图中可以看到,当开关闭合后,灯L 和L 串联,两灯的电压之和才等于电源电压大小,由题意可知,
1 2
两灯不能正常发光,C项不合题意;
D.从图中可以看到,当开关闭合后,灯L 和L 被短路,两灯不能发光,D项不合题意。
1 2
6. 下列说法正确的是
A. 家庭电路中火线与零线之间电压为36V
B. 家庭电路中的洗衣机和电视机是串联的
C. 家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
D. 家庭电路中总电流过大说明电路发生短路
【答案】C
【解析】
【详解】A.家庭电路中火线与零线之间的电压为220V,故A错误;
B.家庭电路中,各个用电器之间为并联连接,故B错误;
C.为保证家庭电路安全使用,应在进户线安装保险丝或空气开关,故C正确;
D.家庭电路中总电流过大可能是因为短路,也可能是因为用电器总功率过大,故D错误。
7. 标有“6V6W”、“6V3W”的灯泡L、L,串联接在某电源上,设灯丝的电阻不变,则( )
1 2
A. 通过灯L、L 的电流之比为1︰2
1 2
B. 灯L、L 两端的电压之比为2︰1
1 2
C. 电源电压为9V时,只有L 能正常发光
2
D. 电源电压为9V时,灯L、L 都恰能正常发光
1 2
【答案】C
【解析】
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【详解】AB.由 可得
串联电路电流处处相等,故通过灯L、L 的电流之比为1︰1;电压之比为
1 2
故AB错误;
CD.当电源电压为9V时,电路中电流
则L 的实际电压
1
L 的实际电压
2
因此只有L 能正常发光,故C正确,D错误。
2
故选C。
8. 小阳想探究铅笔芯的电阻大小与哪些因素有关,选取了两根横截面积不同、长度和材料均相同的铅笔芯
a 和b,如图所示,连入电路,夹子与铅笔芯接触良好,并可在铅笔芯上任意滑动,下列说法中不正确的
是
A. 该实验可以通过灯泡的亮度反映铅笔芯电阻的大小
B. 该实验可以探究铅笔芯的电阻大小与材料是否有关
C. 该实验可以探究铅笔芯的电阻大小与横截面积是否有关
D. 该实验可以探究铅笔芯的电阻大小与长度是否有关
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【答案】B
【解析】
【详解】A.在电源电压一定的情况下,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;导体电阻越小,电路
电流越大,灯泡越亮;因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小,故A正确,不符合题意;
B.要探究铅笔芯的电阻大小与材料是否有关,需要有材料不同的电阻丝,实验中只有铅笔芯,所以该实
验无法完成,故B错误,符合题意;
C.实验中有两根横截面积不同、长度的铅笔芯,所以该实验可以探究铅笔芯的电阻大小与横截面积是否
有关,故C正确,不符合题意;
D.实验中可以将a或b改变连入电路中铅笔芯的长度来探究铅笔芯的电阻大小与长度是否有关,故 D正
确,不符合题意。
9. 下列操作能使图中的小灯泡L 和L 组成串联电路的是
1 2
A. 闭合开关S、S 和S B. 只闭合开关S 和S
1 2 3 1 2
.
C 只闭合开关S 和S D. 只闭合开关S
2 3 3
【答案】D
【解析】
【详解】A.若闭合开关S 、S 和S ,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源
1 2 3
短路,故A不符合题意;
B.若只闭合开关S 和S,灯泡L 和L 组成并联电路,故B不符合题意;
1 2 1 2
C.若只闭合开关S 和S,灯L 短路,电流不经过灯L,只有灯L 连入电路,则灯L 发光,故C不符合
2 3 2 2 1 1
题意;
D.要使灯泡L 和L 组成串联电路,应将灯L 和L 首尾相连接到电源两端,则由图知道,只要闭合S,
1 2 1 2 3
断开S、S,故D 符合题意.
1 2
的
10. 某家用电能表 有关参数如图所示,可知( )
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A. 该电能表的示数为3021kW·h
B. 该电能表上用电器的总功率不能超过2.2kW
C. 该电能表上用电器的总功率不能超过8.8kW
D. 若表盘转过1500r,则用电器消耗2kW·h的电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能表示数最后一位应是小数,故该电能表的示数为302.1kW·h,故A不符合题意;
BC.由图可知,流过电能表的电流最大为40A,电压为220V,则该电能表上用电器的总功率最大为
P=UI=220V×40A=8800W=8.8kW
故B不符合题意,C符合题意;
D.若表盘转过1500r,则用电器消耗的电能
故D不符合题意。
故选C。
11. 有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热
水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A. 甲电热水壶两端的电压较高 B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等 D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】
【详解】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以
甲、乙电热水壶两端的电压相等,故A错误;
B. 都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;
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C. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据 ,通过甲电热水壶的电流大,故C错误;
D. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据 可知,相同时间内,甲电热水壶消耗的电能多,故D
错误;
故选B.
点睛:要理解用电器在额定电压下工作时的功率才是额定功率,正常工作即代表在额定电压下工作,再者
要理解功率是表示做功快慢的物理量,所以功率大即代表做功快.
12. 如图所示的做法符合安全用电原则的是 ( )
A. 试电笔的握法
B. 电灯和开关的连接
C. 发生触电事故时要立即断开电源
D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
【答案】C
【解析】
【详解】A.试电笔的使用需要手接触笔尾的金属帽,不能接触笔尖,故A错误;
B.用电器的开关要接火线以保证灯熄灭时人接触灯泡不会触火线而中电,故B错误;
C.人触电后要先断电源后救人,故C正确;
D.多个大功率用电器使用同一个插座会造成电功率过大电流过大,可能会使导线发热过多而起火,故D
错误;
13. 如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R>R,电路产生的总热量由大到小的顺序是( )
1 2
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A. Q >Q >Q >Q B. Q >Q >Q >Q
甲 乙 丙 丁 丁 丙 乙 甲
C. Q >Q >Q >Q D. Q >Q >Q >Q
丁 乙 甲 丙 丙 乙 甲 丁
【答案】C
【解析】
【详解】图甲为R 的简单电路;图甲为R 的简单电路;图丙中R、R 串联,电路电阻为
1 2 1 2
图丙中R、R 并联,电路电阻
1 2
电源电压U相同,由 得,电路电功率由大到小的顺序是
由 得,电路产生的总热量由大到小的顺序是
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14. 小丽家的一只电吹风机铭牌上标有“220V;500W”,一个节能灯泡上标有“220V;5W”。则下列说
法中正确的是( )
A. 电吹风机和节能灯泡通电后,都能正常工作
B. 电吹风机和节能灯泡工作时,电吹风机消耗的电能会更多
C. 电吹风机消耗的电能相当于100个节能灯泡消耗电能
D. 电吹风机正常工作3min,消耗的电能为0.025度
【答案】D
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【解析】
【详解】A.电吹风机和节能灯泡通电后,不一定是在额定电压下工作,不一定正常工作,故A错误;
BC.实际功率和通电时间都不知道,不能比较消耗电能的多少,故BC错误;
D.电吹风机正常工作3min,消耗的电能
W=Pt=500W×3×60s=9×104J=0.025kW·h
即此时消耗的电能为0.025度,故D正确。
故选D。
15. 为保障安全运行,高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是某校科技小组设计的列车烟雾报警仪
的简化原理图,电源两端电压保持不变,R 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
0
输出信号端的电压达到某一数值时,报警器开始报警。当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时,
下列说法正确的是( )
A. 电流表示数不变,输出信号端电压变大
B. 电流表示数变小,输出信号端电压变大
C. 电流表示数变大,输出信号端电压变小
D. 电流表示数变小,输出信号端电压不变
【答案】B
【解析】
【详解】由题图知,定值电阻R 与光敏电阻R串联,电流表测电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻
0
R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由欧姆定律可
知,电路中电流变小,即电流表示数减小;电路中电流变小,根据 可知,定值电阻R 的电压变小,
0
由串联电路电压的规律可知,光敏电阻R的电压增大,即输出信号端电压变大。
故选B。
16. 如图甲所示为某测温模拟电路,温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻 的阻值为
40Ω,热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示,电源两端的电压恒为6V,下列说法正确的是(
)
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A. 在确保电路安全的条件下,该电路消耗的最小功率为0.45W
B. 温度0℃应标在电压表零刻度处
C. 电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃
D. 只增大电源两端的电压,该电路可测量的最高温度将升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图甲可知,电路为定值电阻R 和热敏电阻R的串联电路,电压表测量热敏电阻R两端的电
0
压,当热敏电阻阻值变大时,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路消耗的功率变小,电压表的量程
为0~3V,为保证电压表安全,当热敏电阻R两端电压为3V时,热敏电阻的阻值为最大值,电源电压为
6V,根据串联电路分压特点,当热敏电阻R的阻值等于定值电阻R 时,它两端的电压为3V,电路消耗的
0
功率最小为
故A正确;
B.由图乙可知,温度表为0℃时,热敏电阻R的阻值不为零,故R的两端电压不为零,温度0℃不应标在
电压表零刻度处,故B错误;
C.电源电压为6V,根据串联电路分压特点,当热敏电阻R两端的电压为3V时,它的阻值等于定值电阻
的阻值为40Ω,由图乙可知此时对应的温度为30℃,故C错误;
D.只增大电源两端的电压,电压表的最大电压不变为3V,根据串联电路分压特点,热敏电阻允许接入电
路的阻值变小,该电路可测量的最高温度将减小,故D错误。
故选A。
二、多项选择题(下列各题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个、共 15分,每题
3分。每题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
17. 两个外形完全相同的条形铁条a、b,如图甲所示,用手拿住b,a不掉下来;如图乙所示,用手拿住
a,b会掉下来。这个现象不能说明( )
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A. a、b均是磁体 B. b是磁体,a不是
C. a是磁体,b不是 D. a、b均不是磁体
【答案】ACD
【解析】
【详解】甲图中用手拿住b,a不掉下来,此时是b的一端与a的中间位置相互吸引,说明b有磁性但是a
不能确定;而乙图中用手拿住a时b掉下来,说明a不具有磁性,即b是磁体,a不是,故ACD符合题意,
B不符合题意。
故选ACD。
18. 科技小组同学测得通过某一小灯泡的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成图所示的图像,下列说
法中正确的是
A. 小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B. 小灯泡两端电压为6V时,其电阻为12Ω
C. 若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为6V的电源上,则干路的电流为1A
D. 若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为6V的电源上,则通过灯泡的电流为1.2A
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.由图像可知小灯泡的I-U图像向下弯曲,当U=1V时,I=0.2A,此时电阻为
1 1
U=6V时,I=0.5A,此时电阻为
2 2
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因此可得小灯泡的电阻随电压的增大而增大,故A错误,B正确;
C.若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为6V的电源上,并联电路各支路电压等于总电压,因此两支
路电流均为0.5A,因此干路电流为
0.5A+0.5A=1A
故C正确;
D.若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为6V的电源上,小灯泡规格相同,分压相同,即每个小灯泡
两端电压均为1V,由图像可知此时电流为0.2A,故D错误。
19. 为测定未知电阻R 在电路中的实际功率,在只有一个电流表的情况下,小明设计了如图所示的四种实
x
验电路。R 是阻值已知的定值电阻,电源电压不变但电压大小未知,图中实线所画出的电流表是第一次测
0
量时所连接的位置,虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置。这四个电路中能测出电阻R 的实际
x
功率的是
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】要测量电阻的实际功率,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用 求出电阻
的实际电功率,分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律以及等效法测电功率分析答题。
【详解】A.由电路图可知,两电阻并联,第一次电流表测量干路电流,示数为 I;第二次电流表测量通过
电阻R 的电流I ,则通过R 的电流为I−I ,根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R 两端的电压为
0 0 x 0 x
IR,则R 的实际功率:
0 0 x
,
则A符合题意;
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B.由电路图可知,两电阻并联,第一次电流表测量R 的电流,示数为I;第二次电流表测量通过电阻R 的
x x 0
电流I,根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R 两端的电压为IR,则R 的实际功率:
0 x 0 0 x
,
故B符合题意;
C.由电路图可知,两电阻并联,第一次电流表测量干路电流,示数为I;第二次电流表测量通过电阻R 的
x
电流I,则通过R 的电流为I−I,根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R 两端的电压为(I−I)R,则R
x 0 x x x 0 x
的实际功率:
,
故C符合题意;
D.由电路图可知,两电阻串联,无论电流表接在哪一位置,电流表都是测量整个电路的电流,且电源两
端的电压未知,所以无法知道R 两端的电压,不能测出电阻R 的实际功率,故D不符合题意。
x x
20. 如图所示电路,电源两端电压U保持不变。电阻R=10Ω,滑动变阻器R 铭牌上标有 “20Ω 1A”的字
1 2
样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V。在保证电路各元件安全的条件下,调节滑
动变阻器R 的滑片P,使电压表V 和电压表V 的示数范围均为1.5V~3V。则下列判断中正确的是
2 1 2
A. 电源两端电压U为6V
B. 电流表A的示数范围为0.15A~0.3A
C. 滑动变阻器R 的阻值取值范围为5Ω~20Ω
2
D. 滑动变阻器R 的阻值取值范围为10Ω~20Ω
2
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】电路为R 与R 串联电路,电压表V 测R 两端电压,V 测R 两端电压,电流表测电路电流,由于
1 2 1 1 2 2
电压表V 和电压表V 的示数范围均为1.5V~3V,由串联分压可知,当R 取得最小值时,R 两端电压最小,
1 2 2 2
为1.5V,此时R 两端电压达到最大值为3V,由欧姆定律可知,电路电流达到最大值,则此时电路电流为:
1
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电源电压及R 最小值为:
2
当R 取得最大值时,R 两端电压最大,为3V,此时R 两端电压达到最小值为1.5V,由欧姆定律可知,电
2 2 1
路电流达到最小值,则此时电路电流为:
R 最大值为:
2
综合可得电源电压为4.5V,电流表A的示数范围为0.15A~0.3A,R 取值范围为5~20,故选BC。
2
21. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变, 为定值电阻。当三个开关都闭合时,标有“6V
3W”的小灯泡L正常发光,电流表示数为0.6A,此时电路总功率为 ;当只闭合开关S、滑动变阻器R
的滑片置于中点时,小灯泡L的功率为0.75W,此时电路总功率为 ;当只闭合开关S时,通过调节滑动
变阻器R的滑片,电路总功率的最小值为 ;当只闭合开关S和 时,此时电路总功率为 。不考虑灯
丝电阻随温度的变化,下列判断正确的是( )
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A. 的阻值为10Ω B. R的最大阻值为24Ω
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由电路图可知,当三个开关都闭合时,此时小灯泡L与定值电阻R 并联在电路中,电流表测
0
量干路中电流,此时标有“6V 3W”的小灯泡L正常发光,即小灯泡两端电压为6V,并联电路各支路两
端电压相等,所以定值电阻R 及电源电压为6V,此时小灯泡的电流为
0
定值电阻R 的电流为
0
定值电阻R 的电阻为
0
故A错误;
B.当只闭合开关S、滑动变阻器R 滑的片置于中点时,此时滑动变阻器与小灯泡串联在电路中,小灯泡 L
的功率为0.75W,小灯泡的电阻为
此时小灯泡两端的电压为
此时小灯泡的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
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此时滑动变阻器的电阻为
因为此时滑动变阻器滑片置于中点,则滑动变阻器的最大电阻为
故B正确;
CD.当三个开关都闭合时,电路总功率 为
当只闭合开关S、滑动变阻器R的滑片置于中点时,电路总功率 为
当只闭合开关S时,滑动变阻器与小灯泡串联在电路中,通过调节滑动变阻器R的滑片,当滑动变阻器接
入电路中电阻最大时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,电路总功率的最小值 为
当只闭合开关S和 时,电路中只有小灯泡,电源电压等于小灯泡的额定电压,此时小灯泡的功率等于额
定功率,则此时电路总功率 为
所以
故CD正确。
故选BCD。
三、实验探究题(共 37 分,23 题 4 分,30 题 3 分,31 题 5 分,其它题目每空 1 分)
22. (1)如图所示电阻箱的示数为______Ω;
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(2)如图所示电能表的示数为______kW•h。
【答案】 ①. 1998 ②. 2022.6
【解析】
【详解】(1)[1]由图中可知,电阻箱的示数为
R=1000Ω×1+100Ω×9+10Ω×9+8Ω×1=1998Ω
(2)[2]电能表的最后一位数为小数,故由图中可知电能表的示数为2022.6kW•h。
23. 如图,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】由图知,中间与三孔插座左孔连接的应该是零线,下方与大地连接的应该是地线,则上方的应该
是火线,三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;灯泡的接法:火线先进入开关,再进
入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生
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触电事故,如下图所示:
24. 小军为测量小灯泡L的电功率,连接了如图甲所示的实验电路。
(1)连接电路时开关S应____,滑动变阻器滑片P应置于____端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关S,发现小灯泡L不发光,电流表和电压表的指针有偏转,但不明显,则可能是电路中
________。
A. 滑动变阻器接入电阻较大 B. 小灯泡L断路
C. 电流表断路 D. 小灯泡L短路
(3)调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表、电流表示数如图乙所示,小灯泡L两端的电压为
______V,通过小灯泡L的电流为______A,此时小灯泡电功率为_______W。
【答案】 ①. 断开 ②. B ③. A ④. 2 ⑤. 0.3 ⑥. 0.6
【解析】
【详解】(1)[1][2]连接电路时,为保护电路,开关应断开,并将滑动变阻器调至阻值最大处,即B端;
(2)[3]电流表指针稍有偏转,说明整个电路是通路,电压表指针偏转,但不明显说明灯泡的电阻相对于整个
电路的电阻来说很小,所以灯泡能够分得的电压很小,其原因是滑动变阻器连入电路阻值过大所致,故选
A;
(3)[4]由图可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表读数是2V;
[5]由图可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;
[6]此时小灯泡电功率为
。
25. 小丽通过“等效替代法”测量一个未知电阻R 的阻值。图为小丽设计的实验电路图。请你帮小丽将实
x
验步骤补充完整:
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① 将开关断开,按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大。
② 闭合开关S和S,调节滑动变阻器滑片到适当位置,电流表的示数为I,把I记录在表格中。
1
③ ________________,记录此时电阻箱示数R。
0
【答案】保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开S、闭合S,调整电阻箱旋钮,使电流表的示数仍为I
1 2
【解析】
【详解】“等效替代法”的测量思路是等效的思想,本题可以利用电流等效。即先只闭合开关S 闭合,读
1
出电流表的示数为I(此电流为R 、R共同作用的效果);然后只闭合S ,调节电阻箱,使电流表的示数
x 2
仍变为原来的数值I(此电流为R、R 共同作用的效果),既然R 和R共同作用的效果与R、R 共同作用的
0 x 0
效果相同,则
R+R=R+R,
x 0
即R=R;因此③中的实验步骤应为:保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开S、闭合S,调整电阻箱旋
x 0 1 2
钮,使电流表的示数仍为I,记录此时电阻箱示数R,待测电阻的阻值R=R。
0 x 0
26. 如图所示,某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时,用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,
发现大头针纷纷下落.请根据这一现象提出一个可探究的科学问题:_____.
【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关?(磁体的“吸附”能力与温度是否有关?磁体磁性强弱与温度有
什么关系?磁体磁性强弱与温度有关吗?温度是否影响磁体磁性强弱?)
【解析】
【详解】磁体“吸附”的大头针越多,说明磁性越强;用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,磁体温度升
高,同时发现大头针纷纷下落.说明磁体的磁性减弱了.由此提出猜想:
磁体磁性强弱与温度是否有关?(磁体的“吸附”能力与温度是否有关?磁体磁性强弱与温度有什么关系?
磁体磁性强弱与温度有关吗?温度是否影响磁体磁性强弱?)
27. 如图所示,把条形磁体的一端靠近一根原来没有磁性的铁棒,铁棒吸起了下面的铁屑,这种使原来没
有磁性的物体获得______的过程叫作______。
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【答案】 ①. 磁性 ②. 磁化
【解析】
【详解】[1][2]把条形磁体的一端靠近一根原来没有磁性的铁棒,铁棒吸起了下面的铁屑,说明此时铁棒具
有磁性,这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化。
28. 小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压为6V,小
灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)
(1)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 _____ (选填“A”或“B”)
A.“10Ω 5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若
电路只有一处故障,则故障原因是 _____ .
(3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示),分析图
像可知:小灯泡的额定功率为 _____ W.
(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U 的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经坏,于
额
是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值
为R,请你完成下面实验步骤:
0
① _____ (填写S、S、S 的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 _____ ;
1 2
② _____ (填写S、S、S 的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U;
1 2 1
③灯泡额定功率的表达式为P = _____ .
额
【答案】 ①. B ②. 小灯泡断路 ③. 0.625 ④. 闭合开关S、S ⑤. U﹣U ⑥. 闭合开
1 额
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关S、S ⑦.
2
【解析】
【详解】第一空.灯泡正常工作时电流为:
I = = ≈0.2A.
L
测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,滑动变阻
器电压为:
U =U﹣U =6V﹣2.5V=3.5V,
滑 L
由I= 可得滑动变阻器电阻为:
R = = =17.5Ω,
滑
所以应选规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器.故选B.
第二空.闭合开关后,小灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的.电流表无示数,说明电路存
在断路;而电压表示数有示数,说明与电压表并联的灯泡断路.
第三空.根据图乙知,当电压为额定电压U=2.5V时,电流I=0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
第四空、第五空、第六空、第七空.小军同学又想测量额定电压为U 的小灯泡的额定功率.根据实验原
额
理P=UI,该灯泡的额定电压已知,只需测出通过灯泡的电流即可计算功率.但电流表已经坏,所以本实
验借助阻值为R 的定值电阻,使该定值电阻与灯泡串联,通过测量定值电阻两端电压来计算通过定值电阻
0
的电流,该电流即通过灯泡的电流.所以,结合他设计电路图,实验步骤如下:
①闭合开关S、S,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U﹣U ;
1 额
②闭合开关S、S,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表示数为U;
2 1
③通过灯泡的电流:
I=I = ,
R0
灯泡的额定功率的表达式为:
P =U I=U × = .
额 额 额
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29. 小军利用如图所示的实验装置,探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。
(1)若利用此装置探究在_________相同、_________相同的情况下,电流产生热量跟电阻的关系,则两
个密封容器中应各放一根阻值_________的电阻丝。
(2)在此实验中电流产生的热量不易观察,是通过观察U型管中_________,来比较电流通过电阻丝产生
的热量多少,因此,闭合开关前应调整左侧A管液面与右侧B管液面_________。
(3)小军闭合开关进行实验,一段时间后,发现左侧的A管液面不断上升,右侧B管液面高度始终不变。
你猜想实验中可能出现的问题是:_________。
【答案】 ①. 电流 ②. 通电时间 ③. 不同 ④. 液面高度变化 ⑤. 相平 ⑥. 右侧的
密封容器漏气(合理即可)
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]根据控制变量法可得,为探究电流产生热量跟电阻的关系,应保证电流相同,通电时
间相同,使用电阻不同的电阻丝;
(2)[4][5]由于电流产生的热量不易观察,但温度升高会引起压强的变化,则可根据观察U型管中左右液面
高度变化来比较产生的热量多少,则在进行实验前应保证U型管左右液面高度相同;
(3)[6]正常情况左右液面都会上升,实验中右侧B管中液面不上升可能为右侧密封容器漏气;
30. 为研究热敏电阻 的阻值与温度的关系,小京按图所示的电路进行实验,其中电源两端电压U不变,
为定值电阻。实验中,他将已做防水处理的热敏电阻 先后浸没在温度 、 和 的水中,闭合开关,
分别读出对应电流表A的示数 、 和 ,发现 。已知 ,请分析并说明热敏电阻
的阻值与温度的关系。
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【答案】见解析
【解析】
【详解】电源两端电压U不变, 为定值电阻,依据欧姆定律和串联电路特点,可得
在 的情况下
可得出热敏电阻 的阻值逐渐变小,所以,热敏电阻 的阻值随温度的升高而减小。
31. 小海想要探究“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”,现
有如下实验器材:符合要求的两端电压恒定的电源一个,已调零的电流表和电压表各一只,滑动变阻器一
个,开关一个,阻值已知且不同的定值电阻6个,导线若干。请帮助小海完成实验设计。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤;
(3)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) ;(2)见解析;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)实验电路图:电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联接入电路,电压表与
定值电阻并联,电路图如图所示
(2)实验步骤:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处;
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②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片调至适当位置,读出电流表A的示数 ,电压表V的示数 ,将 、
和 记录在实验数据记录表中;
③断开开关,换用不同的定值电阻,重复实验,但要调节滑动变阻器,保证电流不变。
④利用公式 ,分别计算出电阻消耗的6次电功率,并分别记录在实验数据记录表中。
(3)根据实验需要记录的数据,设计实验数据记录表如下表所示
四、科普阅读题(共4分)
32. 请阅读《超导体》并回答题。
超导体
1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将水银冷却到-268.98℃时,水银的电阻突然消失;
后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性
能,昂内斯称其为超导态,处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝
尔奖。
物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温
度都很低,例如铅的临界温度是-265.97 ℃ ,要维持这么低的温度也是很困难的。
超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应
用中面临着许多难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料不断涌现,人们期盼
着超导输电能在不久的将来得以实现。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的_____会突然变为零的导体。
(2)超导体______用来制作滑动变阻器。(选填“能”或“不能”)。
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为_______(选填“核能”、“化学能”或“内能”)
所造成的能量损失。
(4)有一根输电线路,输电电流为200A,输电线路的电阻为0.5Ω,若以超导体制成的电缆代替该线路输电
1h,则可节约电能________kW·h。
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【答案】 ①. 电阻 ②. 不能 ③. 内能 ④. 20
【解析】
【分析】(1)某些金属、合金和化合物的电阻随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象;
(2)根据超导体的定义即可作答;
(3)根据电流的热效应分析作答;
(4)超导体的电阻为零,也就避免了电能的损耗,适合做输电线路;根据焦耳定律 即可求出节约的
电能。
【详解】(1)[1]某些金属、合金和化合物的电阻随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象。
(2)[2]根据超导体的定义可知其电阻为零,无法通过长度改变电阻值,则超导体不能用来制作滑动变阻器;
的
(3)[3]根据电流 热效应可知,超导体的电阻为零,避免了在输电线上消耗电能而转化成内能;
(4)[4]超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零,根据焦耳定律 可知,原有输电线上消耗的电能
为:
,
则可节约电能20kW·h。
五、计算题(共12 分,每题4 分)
33. 图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,小灯泡标有 “6V 3W”的字样,不考虑小灯泡灯丝电
阻随温度的变化 求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)当电压表的示数为3V时,通过小灯泡的电流;
(3)当电压表的示数为3V时,通电10s,滑动变阻器消耗的电能。
【答案】(1) 12Ω (2) 0.25A (3) 15J
【解析】
【详解】(1)小灯泡的电阻为
;
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(2)由图像可知灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,因此当电压表的示数为3V时,通过小灯泡的
电流为
;
(3) 当电压表的示数为3V时由串联分压可得,滑动变阻器两端电压为
9V-3V=6V
通电10s,滑动变阻器消耗的电能为
。
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)通过小灯泡的电流为0.25A;
(3)通电10s,滑动变阻器消耗的电能为15J。
34. 在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R 和R 为两个定值电阻,其中电阻R=10Ω。当开关
1 2 1
S 闭合、S 断开时,电流表示数为0.6A;当开关S、S 均闭合时,电流表示数变为0.9A。求:
1 2 1 2
(1)电源电压;
(2)R 的阻值;
2
(3)电流通过R 消耗的电功率。
2
【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)1.8W。
【解析】
【分析】(1)当开关S 闭合、S 断开时,电路中只有R,利用欧姆定律求电源电压;
1 2 1
(2)当两开关都闭合时,R 和R 并联,知道干路电流,根据并联电路特点和欧姆定律求R 的大小;
1 2 2
(3)由 可求出电流通过R 消耗的电功率。
2
【详解】(1)当S 闭合、S 断开时,电路中只有R,电流表示数I=0.6A,由欧姆定律得电源电压:
1 2 1 1
;
(2)当两开关都闭合时,R 和R 并联,电流表测干路电流,并联电路各支路间互不影响,所以R 电流不变,
1 2 1
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根据并联电路的电流特点可知:
,
由欧姆定律可得R 的阻值:
2
;
(3)两开关都闭合时,电流通过R 消耗的电功率:
2
。
答:(1)电源电压为6V;(2)R 的阻值是20Ω;(3)电流通过R 消耗的电功率1.8W。
2 2
35. 某品牌电饭锅,其铭牌及内部电路如图所示,R 和R 是定值电阻。S是一个温度控制开关。当水温升
1 2
高到一定温度时,它会自动切换,使电饭锅从加热状态转为保温状态。(不考虑R 和R 的阻值受温度变
1 2
化的影响)求:
额定电压 220V
频率 50HZ
加热功率 1100W
保温功率 48.4W
(1)用你学过的物理知识推理说明:开关S闭合时,电饭锅是处于加热状态还是保温状态?(写出必要的推
导过程)
(2)R 的阻值
1
(3)保温状态时,通过R 的电流
1
(4)R 的阻值
2
【答案】(1)见解析;(2) 48.4Ω;(3) 0.22A;(4) 951.6Ω
【解析】
【详解】(1)由电路图可知,开关S闭合时,电路为R 的简单电路,开关S断开时,R 与R 串联,因串联
1 1 2
电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,开关S闭合时,电路的总电阻最小,电源的电压一定时,由
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知道,电路的总功率最大,电饭锅处于加热状态。
(2)由 知道,R 的阻值
1
(3)开关S断开时,R 与R 串联,电路的总电阻最大,功率最小,电饭锅处于保温状态,
1 2
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI知道,通过R 的电流
1
(4) 由 知道,保温时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 的阻值
2
R =R-R =1000Ω-44Ω=956Ω
2 1
答:(1)见解析
(2)R 的阻值是44Ω;
1
(3)保温状态时,通过R 的电流是0.22A;
1
(4)R 的阻值956Ω。
2
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