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I；P>P 1 3 1 3 3 4 3 4 【答案】B 【解析】 【详解】A．两灯的额定电压相等，根据 有 因灯L 的功率小，可知灯L 的电阻大于灯L 的电阻，即 1 1 2 R> R 1 2 将L 和L 串联接到220V的电路中，因串联电路的电流处处相等，则通过两灯的电流 1 2 I=I 1 2 根据P=I2R可知两灯的功率大小关系为 P>P 1 2 故A错误； B．根据串联电路电压的规律，L 和L 串联接到220V的电路中时，L 两端的电压小于L 并联接到同一电 1 2 2 2 路中时L 两端的电压，根据欧姆定律 可知 2 I300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A. 气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B. 空气污染的程度越小，电路中的电流越小 C. 电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D. 当空气质量指数为300时，R消耗的电功率为2.25W 【答案】BC 【解析】 【详解】由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R 串联，电流表测电路中电流； 0 A．由图乙知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小，故A错误； B．由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，气敏电阻R的阻值越大，电路的总电阻越大， 根据 知，在电源电压保持不变，电流中电流变小，故B正确；C．根据 知，电路中电流为0.1A时有 解得，气敏电阻的阻值 R=80Ω 由图象知，空气质量指数K在51~100之间，对应的空气质量等级为良，故C正确； D．由图象知，当空气质量指数为300时，气敏电阻的阻值R′=20Ω，电路中电流 R消耗的电功率 P=IR=(0.15A)2×20Ω=0.45W 2 故D错误。 故选BC 。 三、作图题（共2分） 21. 根据小磁针的指向，把下面各图中磁体的N、S极标注出来。 【答案】 【解析】 【详解】小磁针的左端是N极，右端是S极，由异名磁极相互吸引可知，磁体的左端是N极，右端是S极。 如图所示 小磁针的右端是N极，左端是S极，由异名磁极相互吸引可知，左边磁体的磁极是N极，右边磁体的磁极 是S极。如图所示由异名磁极相互吸引可知，左边磁体的磁极是N极，右边磁体的磁极是N极。如图所示 小磁针的左端是N极，右端是S极，由异名磁极相互吸引可知，磁体的左端是S极，右端是N极。如图所 示 四、实验探究题（共28分） 22. 请根据如图甲、乙、丙所示的实验，回答下列问题： （1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，能观察到的现象是______， 这是因为利用了______的方法改变了______的内能； （2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。然后让玻璃板水平接触 水面，再缓慢向上拉玻璃板，发现弹簧测力计的示数______（选填“变大”、“不变”或“变小”），产 生此现象的原因是______； （3）将一根条形磁铁A用细线悬挂起来之后保持静止，用手拿着另一根条形磁铁B，使它的N极靠近A 的S极，如图丙所示，能观察到的现象是______，原因是______。 【答案】 ①. 瓶内出现白雾 ②. 做功 ③. 气体 ④. 变大 ⑤. 分子间存在相互作用的引 力 ⑥. 磁铁A的S极向磁铁B转动 ⑦. 异名磁极相互吸引 【解析】 【详解】（1）[1]向瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以观察到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气液化成了小水滴，形成白雾。 [2][3]在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，即利用了做功的方法改变了气体的内能。 （2）[4][5]让玻璃板水平接触水面，再缓慢向上拉玻璃板，发现弹簧测力计的示数变大，产生此现象的原 因是：玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子 之间存在相互作用的引力。 （3）[6][7]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。将一根条形磁铁A用细线悬挂起来之后保持静止，用 手拿着另一根条形磁铁B，使它的N极靠近A的S极，如图丙所示，能观察到的现象是磁铁A的S极向磁 铁B转动，原因是异名磁极相互吸引。 23. 小强将灯泡 串联在电路中，如图所示，闭合开关S，他发现灯泡 比 更亮。他猜想可能有以 下两个原因：猜想一：是由于 更靠近电源正极。猜想二：是由于通过 的电流比通过 的电流大。为 验证猜想，小强做了以下实验。 （1）为验证猜想一，他断开开关S；对调灯泡 和 的位置，闭合开关S，观察到的现象是________。 由此说明：猜想一错误。 （2）为验证猜想二，他用电流表分别测量图中 三点的电流，电流表的示数均相同。由此说明： 猜想二_________（选填“正确”或“错误”）。 【答案】 ①. L 比L 亮 ②. 错误 1 2 【解析】 【详解】（1）[1]灯泡亮度由实际功率决定。断开开关S，对调灯泡 和 的位置，闭合开关S，观察到 的现象仍然是L 比L 亮，。由此说明：猜想一错误。 1 2 （2）[2]为验证猜想二，用电流表分别测量图中 三点的电流，示数均相同。由此说明：串联电 路电流处处相等。故猜想二错误。 24. 小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。（1）如图所示是小华连接的实物电路，电路的连接有一处错误，请你在错接的导线上画×，然后用笔画 线代替导线，画出正确的接线。______ （2）小华改正错误的电路连接后，进行实验。她闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到______端。 （选填“左”或“右”） （3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图甲、乙所 示，则此时通过小灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率为______W；小灯泡正常发光时的电阻 R =______Ω。（结果保留一位小数） L （4）小华在实验中，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组电压值和电流值，之后她计算出小灯泡的平均功 率。你认为小华的做法是否正确？请简要说明原因：______。 【答案】 ①. ②. 右 ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. 8.3 ⑥. 不正确，理由见解析。 【解析】 【详解】（1）[1] 图中并联在灯泡和滑动变阻器两端，根据实验原理，电压表应该并联在小灯泡两端测小 灯泡的电压，所以将电压表的正接线柱与滑动变阻器右上接线柱相连的导线，改接到左下接线柱即可，如 下图所示： （2）[2]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端，目的是当开关闭合时电路中电流最小，起到保护电路的作用，由于图中滑动变阻器接的是左下接线柱，所以滑片移到最右端时接入电路的电阻最 大。 （3）[3]电流表接的是小量程，分度值为0.02A，指针指在0.3A，所以通过小灯泡的电流为0.3A。 [4]已知小灯泡的额定电压为2.5V，根据P=UI可知，小灯泡的额定功率 [5]根据“伏安法”测电阻的原理，小灯泡正常发光时的电阻 （4）[6]不正确，因为小灯泡的实际功率会随着实际电压的增大而增大，小灯泡的实际功率是一个变化的 量，求平均值没有意义，所以不能求平均值。 25. 小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的 电路。在图甲、乙中有 三个相同的透明容器，其中密封着等量的空气，三个容器中都有一根电 阻丝，电阻丝的阻值分别为 和 。在C容器的外部有一根 的电阻丝和透明容器内 的电 阻丝并联。 （1）小亮利用图甲所示的电路进行实验，他所探究的问题是：___________； （2）该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映___________； （3）若用图乙的装置替换图甲中___________（选填“A”或“B”）密封容器进行实验，可以探究电流通 过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联 电阻，作用是___________。 【答案】 ①. 电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ②. 电阻丝产生的热量多少 ③. B ④.使图乙装置替换图甲装置后，通过左右两个透明容器中的 的电阻丝时的电流不同 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，两端导体串联，电阻不同，通过电流、通电时间相等，根据控制变量法可 知小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，即探究电流通过导体产生的热量与电阻的关 系。 （2）[2]U形管液面的高度发生变化，是因为气体的热胀冷缩，因此U行管的液面高度变化可以反映电阻 丝产生的热量多少。 （3）[3]若探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关，需保持其他条件不变，根据 可知，电阻大小需相同，故需用图乙的装置替换图甲中B。 [4]因为图乙串联在电路中，根据通过串联电路的电流处处相等可知， ，由干路电流大于支路电流 可知，在C容器外部并联 电阻后，通过乙图中 电阻丝的电流较小。 26. 实验小组在探究电流与电阻的关系中，使用的器材有：电源（电源电压恒为4V）、电流表、电压表、 滑动变阻器各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，设计了如图甲 所示的电路图。 (1)闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是_________。 (2)小组在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数达到某 一数值，电流表的示数如图丙所示，该示数为______A，接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭 合开关后，应将滑动变阻器的阻值调_____一些，直至电压表示数为_____V，记下此时电流表的示数。 (3)实验小组随机利用不同的定值电阻进行实验收集的数据如下表，分析表中数据，发现第_______次实验 的数据存在错误，反思产生的原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由_____ Ω变换为错误数据点对应的阻 值时（实验过程并未按表中序号顺序进行），未调节滑片P就读取电流而造成的； 实验序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 15 25 20 10电流I/A 0.10 0.08 0.10 0.20 (4)上面实验结束后，小丽同学设计了一个只用电压表测量小灯泡额定功率的电路图（如下图所示），其中 电源电压和滑动变阻器的阻值未知，定值电阻R的阻值已知，小丽还应已知这只灯泡的___________。 （选填“额定电流I ”或“额定电压U ”）。请你帮她正确完成实验： 额 额 ①只闭合开关________，断开其它开关调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为____________； ②然后只闭合开关________断开其它开关，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电压表示数为U； ③小灯泡额定功率表达式为P =_____________（用符号表示）。 额 【答案】 ①. 调零 ②. 0.4 ③. 调大 ④. 2 ⑤. 2 ⑥. 25 ⑦. 额定电流I ⑧. S 额 2 ⑨. I R ⑩. S ⑪. 额 1 【解析】 【详解】(1)[1]闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是将电流表指针调零。 (2)[2]电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.4A。 [3][4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，该电压为0.4A ×5Ω=2V，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，根 据串联分压原理可知，其分得的电压增大，，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可 知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左移 动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，记下此时电流表的示数。 (3)[5]研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压大小不变，由表中数据知第2次实验的数据电阻与电流乘 积，即电压（2V），与其他组不同，故分析表中数据，发现第2次实验的数据存在错误。 [6]因电源电压4V一定，电压表示数（2V）一定，由串联电路电压的规律，变阻器的电压也为2V，故变 阻器的阻值应与定值电阻相同，故定值电阻越大，变阻器连入电路的电阻也越大；在第2组实验中，滑动 变阻器电阻为滑动变阻器电阻与第3组实验定值电阻相同，故只有可能是第3组实验定值电阻为25Ω实验时，未调节滑 片P就读取电流而造成的。 (4)[7]由图可知电压表可以测定值电阻的电压，不能单独测小灯泡的电压，故小丽不知道小灯泡的额定电压， 但是知道小灯泡的额定电流。 ①[8][9]②[10]因为已经知道小灯泡的额定电流，故只闭合开关S，断开其它开关调节滑动变阻器滑片，使 2 电压表示数为I R，然后只闭合开关S 断开其它开关，同时保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电压表 额 1 示数为U，即测得了定值电阻的电压以及小灯泡和定值电阻的总电压，总电压减去定值电阻电压即小灯泡 额定电压，进而可以求得其额定功率。 ③[11]由上述可知，小灯泡额定功率为 五、综合题（共4分，每空1分） 27. 请阅读《智能晾衣机》并回答问题。 智能晾衣机 科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示，是一款智能晾衣机，它采用无线射频 遥控，集 智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体，并且它还支持相应的 和声控操作，通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作，除此之外，它还支持远 程控制。 该款智能晾衣机使用额定功率为 的 照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间，当有人走近晾 衣机时，它会自动开灯，当人离开后，照明灯会自动关闭。 该款智能晾衣机的风干（冷风）和烘干（热风）功能使用也很方便，风干的额定功率为 ，烘干的额定 功率为 。即便在寒冷的冬天，刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家 居产品。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）“人体接近传感器”在电路中相当于___________（选填“电源”或“开关”），它与 照明灯应是___________（选填“串联”或“并联”）连接的； （2）如图所示，是该款晾衣机的部分工作电路图，其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时，晾衣 机开启___________功能（选填“风干”或“烘干”），该功能连续使用 ，电阻R消耗___________度 电。 【答案】 ①. 开关 ②. 串联 ③. 烘干 ④. 0.4 【解析】 【详解】（1）[1][2]当人靠近时，LED灯会照明，当人远离后，LED灯会熄灭，因此“人体接近传感器” 对LED灯的工作起控制作用，它在电路中相当于开关，与LED照明灯串联。 （2）[3]当开关S接通3、4触点时，电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作，所以晾衣机开启烘干功 能。 [4]从电路特征可知，电动机和加热电阻并联，当开启风干功能时，电路的功率为电动机额定功率，即 P=P =20W 1 电动机 当开启烘干功能时，电路功率为电动机功率与加热电阻功率之和，即 P=P +P=220W 2 电动机 因此，加热电阻 的功率为 P=P-P=220W-20W=200W=0.2kW 2 1 当电阻R的工作时间为t=2h，消耗的电能为 W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h 故消耗电能为0.4度电。 六、计算题（共26分，28、29题各3分，30.、31题各4分，32题7分，33题5分） 28. 如图所示，电源两端电压U保持不变．闭合开关S、S，电压表示数为8V，电流表示数为2A．闭合开 1 关S，断开开关S，电压表示数为2V．求： 1 （1）电源两端的电压U．（2）电阻R 和R 的阻值． 1 2 【答案】(1) 8V (2)12Ω; 4Ω 【解析】 【详解】(1)由图可知，当闭合开关S、S ，只有R 接入电路中，R 被短路，电压表测其两端电压，即电源 1 2 1 两端的电压，所以电源电压U=8V； (2)由欧姆定律可得R 的电阻： 2 R= = =4Ω； 2 当闭合开关S，断开开关S，两电阻串联，电压表测R 两端电压，电流表测电路中电流， 1 2 由串联电路的电流特点和欧姆定律可得，电路中的电流： I′=I′=I′= = =0.5A， 1 2 由串联电路的电压特点可知： U=U−U =8V−2V=6V， 1 2 R 的阻值： 1 R= = =12Ω， 1 答：(1)电源两端的电压U为8V． (2)电阻R 的阻值为12Ω，R 的阻值为4Ω． 1 2 29. 如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅，下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求： 品名 多功能电煮锅 额定电压 频率 五档可调节额定功率 （1）该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q； （2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与 之比。【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】解：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q 的 （2）电煮锅在最小功率档，工作时 电阻为 电煮锅在最大功率档正常工作时 该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与 之比 答：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q为 ； （2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与 之比 。 30. 如图甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R 两端的电 1 压随滑动变阻器R 阻值变化的图像如图乙所示。问： 2（1）当R 为10Ω时，电压表的示数是多少？ 2 （2）当电压表示数为2V时，R 的阻值是多少？ 1 （3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R 的功率是多少？ 1 【答案】（1）3V；（2）10Ω；（3）0.1W 【解析】 【详解】解：（1）从图乙得出，当R 连入的电阻为10Ω时，R 两端的电压为3V，即电压表的示数为 2 1 3V。 （2）当电压表的示数为2V时，即U 2V，滑动变阻器连入电阻R 20Ω。因为R、R 串联，所以滑动变 1 2 1 2 阻器两端电压 U U-U=6V-2V 4V 2 1 电路中的电流 R 的阻值 1 （3）由图乙知，滑片P在b端时，滑动变阻器连入的电阻为50Ω，R 两端的电压U′=1V，即电压表的示 1 1 数为1V，电阻R 的功率 1 答：（1）电压表的示数是3V； （2）R 的阻值是10Ω； 1 （3）电阻R 的功率是0.1W。 1 31. 如图已知R＝2R，电源电压U＝10V，且保持不变，当闭合开关S，并调节滑片P使它位于R 的A处， 2 1 3 这时流过R 的电流为I ；后断开开关S，并调节滑片P，使它位于R 的B处，这时流过R 的电流为I ，电 3 A 3 3 B压表示数为3V，若两次电流I ∶I ＝2∶1，求： A B （1）先后两次电压表示数比； （2）R 与R 之比。 A B 【答案】（1）2∶1；（2）2∶1。 【解析】 【详解】解：（1）当闭合开关S，并调节滑片P使它位于R 的A处时，电路图如下： 3 ； 的 当闭合开关S，并调节滑片P使它位于R B处时，电路图如下： 3 ． （2）由上式得到 U=2U′=2×3V=6V 1 1 由图甲 U ＝U-U＝10V-6V＝4V A 1 由图乙得到 U′＝2U′＝2×3V＝6V 2 1 U ＝U-U′-U′＝10V-3V-6V＝1V B 1 2答：（1）先后两次电压表示数比是2∶1； （2）R 与R 之比是2∶1。 A B 32. 如图所示，灯泡L 铭牌上标有“9V 4.5W”的字样（其阻值不变），电压表选用的是“0~15V”的量程， 1 电流表均选“0~0.6A”的量程，电路总电压不变。当只闭合开关S、S，滑动变阻器的滑片P滑至最左端 1 3 时，电流表A的示数为I，电压表的示数为U；当只断开开关S，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数 1 1 1 为I，电压表的示数为U；当只闭合开关S，滑片P仍在最右端时，电流表A 的示数为I，电压表的示数 2 2 1 1 3 为U，电路消耗的总功率为1.8W。若I∶I=5∶3，U∶U=3∶5。则： 3 1 2 2 3 （1）求L 的阻值； 1 （2）求U∶U； 1 2 （3）求电源电压； （4）在电路安全的情况下，求电路的最大功率。 【答案】（1）18Ω；（2）5∶2；（3）9V；（4）5.4W 【解析】 【详解】解：（1）灯泡L 铭牌上标有“9V 4.5W”的字样（其阻值不变），由 得 1 （2）只闭合开关S、S，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电阻R 1 3 3 被短路，电路中只有灯泡L工作，电流表测量电路电流，电压表测量电源电压，电流表A的示数为I，电 1 压表V的示数为U，则 1 ， 当只断开开关S，滑片P滑至最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联，电阻R 被短路，电流表测量 1 3电路电流，电压表V测量滑动变阻器的最大电阻的电压，电流表A的示数为I，电压表的示数为U，则 2 2 ， 由题意得 所以 解得 所以 （3）只闭合开关S，滑片P仍在最右端时，灯泡L、滑动变阻器的最大电阻、电阻R 串联，电流表A开 1 3 路，电流表A 测量电路电流，电压表V测量灯泡L与滑动变阻器最大电阻的总电压，电流表A 的示数为 1 1 I，电压表的示数为U，电路消耗的总功率为1.8W，电路的总电流为 3 3 由欧姆定律得 ① 依题意得 所以 ② 由①②得 （4）当三个开关都闭合，电路为R 的简单电路，调节滑片P的位置，使电路中的电流最大，此时电流为 2由于电流表的量程为0~0.6A，超过了电流表的量程。因此只断开开关S，滑片P滑至最左端，此时电路中 3 只有R 这一个阻值为15Ω的电阻，此时的电流为 3 所以电路中的最大电流为0.6A，电路的最大功率为 答：（1）L 的阻值为18Ω； 1 （2）U∶U 为5∶2； 1 2 （3）电源电压为9V； （4）在电路安全的情况下，电路的最大功率为5.4W。 33. 如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于a端时 （a、b是滑动变阻器的两个端点），电压表的示数为U，电流表的示数I 为1A，电阻R 消耗的电功率P 1 1 1 1 为6W，电阻R 消耗的电功率为P，当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，电压表的示数 2 2 为U，电流表的示数为I，电阻R 消耗的电功率为P′，已知P∶P′=1∶9，U∶U=7∶3，求： 2 2 2 2 2 2 1 2 （1）电流表的示数I 为多少安？ 2 （2）电源两端的电压U为多少伏？ （3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R 放出的热量为 2 多少焦？ 【答案】（1）3A；（2）27V；（3）810J 【解析】 【详解】解：设滑动变阻器的最大阻值为R ，当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，等效电 3 路如图甲所示；当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，等效电路如图乙所示（1）由图甲得R 的阻值 1 由图甲、乙得 解得 即 （2）电压表示数比为7∶3，可得两次电压表示数之比 解得 根据电源两端电压不变，由图甲、乙得 解得 再根据图乙得电源电压为 （3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通过R 的电流 2通电2min，电阻R 放出的热量 2 答：（1）电流表的示数I 为3A； 2 （2）电源两端的电压U为27V； （3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R 放出的热量为 2 810J。
