文档文本内容
九年级全一册物理压轴题考卷02（解析版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版九年级全一册第13-17章。
2．本卷平均难度系数0.15。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目
要求，11、12题有多个选项符合题目要求）
1．用同样的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的两种物质甲、乙，已知
6~8min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图所示，物质甲、乙
单位时间吸收的热量相等，物质甲的比热容为 ，酒精的热值为
（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（ ）
A．物质甲的沸点一定为80℃，物质乙的沸点一定为40℃
B．0~6min酒精灯对物质甲的加热效率约为33.3%
C．物质甲、乙的初温为20℃
D．物质乙的比热容为
【答案】B
【详解】A．由图示知，甲和乙都温度保持不变的情况，而晶体在熔化时，温度不变，
液体沸腾时，温度也保持不变，而甲和乙的物态未知，无法判断甲和乙在加热过程的状
态，故A错误；B．由图示知，甲在6min到8min，温度变化为
在这2min内，甲吸收的热量
消耗酒精放出的热量
甲和乙单位时间吸收的热量相等，酒精燃烧放出的热量相等，所以0~6min，酒精灯对
甲的加热效率
故B正确；
C．0~6min这6分钟内，吸收的热量是6min~8min内吸收热量的3倍，即
则甲的初温
故C错误；
D．甲和乙和初温相同，则乙在0~6min升温40摄氏度，吸收的热量为12000J，乙的比
热容
故D错误。
故选B。
2．已知物体的动能表达式为E = mv2，其中m 为物体的质量，v 为物体的运动速度。如
K
图所示，质量m=8kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，
1
平台上放置质量m=2kg的小物块，小物块以5m/s 的初速度向右运动，滑上小车。最
2
终小物块静止在小车上，并以1m/s 的速度一起向右运动。若此过程中机械能全 部转
化为内能，且全部被小物块吸收，则能使小物块的温度升高多少?[小物块的比热容为2×103J/（kg·℃）] （ ）
A．2.5×10-4℃ B．1×10-3℃ C．5×10-3℃ D．6.25×10-3℃
【答案】C
【详解】小物块原来的动能
小物块后来的动能
因为原来小车速度为零，所以原来小车的动能也为零，小车动能的增加量
小物块增加的内能
由 知道，小物块升高的温度
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），
如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知 c =4.2×103 J/(kg·℃)，c >c ，
水 水 乙
下列说法正确的是 （ ）A．水的比热容表示水的温度升高 1°C吸收的热量是 4.2×103J
B．加热1min， 水吸收热量 2.52×103J
C．乙液体的比热容为 1.75×103J/(kg·℃)
D．图线B是水的温度随加热时间变化图像
【答案】BC
【详解】A．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J，故
A错误；
BD．因为c >c
水 乙，所以相同条件下，水温度的升高较慢，乙液体的升高较快，结合图像可知A为水的温度随时间加热变化的图像。水加热
4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1 min水升高的温度是2.5℃，此时水吸收的热量
故B正确，D错误；
C．水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图像，加热
5min乙液体的温度从10℃升高到40℃，乙吸收的热量
乙液体的比热容
故C正确。
故选 BC。
4．在图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电表①②③是电压表或电流表。当开关S
闭合后，下列说法正确的是（ ）A．若①②③是电压表时，L 发光，L 不发光
1 2
B．若①②③是电流表时，①②③均可能被烧坏
C．若①③是电压表，②是电流表时，L L 并联
1、 2
D．若①③是电流表，②是电压表时，③表示数一定大于①表示数
【答案】D
【详解】A．若①②③是电压表时，电压表在电路中相当于断开的开关，分析电路图可
知，电压表串联在电路中，电路相当于断路，所以L 、L 都不发光，故A错误；
1 2
B．若①②③是电流表时，电流表在电路中相当于导线，分析电路图可知，电流表①②
串联，将电源短路，电路中电流过大，所以①②均可能被烧坏，③电流表被短路，不会
被烧坏，故B错误；
C．若①③是电压表，②是电流表时，分析电路图可知，L L 首位相连，依次接入电路，
1、 2
所以L L 串联，故C错误；
1、 2
D．若①③是电流表，②是电压表时，分析电路图可知，L L 并联，③表测量干路中电
1、 2
流，①表测量通过L 的电流，由于并联电路中，干路中电流大于支路中电流，所以③表
2
示数一定大于①表示数，故D正确。
故选D。
5．小明按照图甲的电路来探究电流与电阻的关系，电源电压恒为5V，电流表量程为
0~0.6A，实验中用到的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个。图乙是小明根据
实验数据绘制的I﹣R图像。关于此实验的分析，下列说法错误的是（ ）A．在这5次实验中，控制定值电阻两端的电压为3V
B．接入15Ω电阻进行实验并开始对电流表读数时，电路中的总电阻为25Ω
C．在这5次实验中，滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值之比为6∶1
D．为了完成这5次实验，选用的滑动变阻器规格可以是“20Ω 0.5A”
【答案】D
【详解】A．由图乙可知，定值电阻两端电压
故A正确，不符合题意；
B．由图乙可知，接入 电阻进行实验，此时的电流为 ，由 可知，此时电
路中的总电阻
故B正确，不符合题意；
C．探究电流与电阻的关系，根据串联分压可知 时，滑动变阻器的阻值最大，
时，滑动变阻器最小
可得滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值之比为
故C正确，不符合题意；
D．由图乙可知，当 时，电路中的电流为 ，故选用滑动变阻器的规格不可
以是 ，故D错误，符合题意。
故选D。
6．如图甲所示电路中， 为定值电阻， 为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器从一端滑
动至某一点的过程中两端电压与电流关系的图像。则下列关于该电路的判断中正确的是
（ ）A．电源电压为15V B． 的阻值为12Ω
C．20s内， 最多能消耗电能338J D．滑动过程中 功率一直变大
【答案】D
【详解】由图甲可知，R 与R 串联，电流表测量电路电流，电压表测滑动变阻器两端
1 2
电压。
AB．由甲图可知，当滑片移动至最右端时，R 接入电路的电阻最大，由串联电路中电
2
压与电阻成正比可得此时电压表示数最大，电路中电流最小，由图乙可得，U =12V，
max
I =0.1A，变阻器R 接入电路的最大阻值为
min 2
依题意得
U = I R+12V……①
电源 min 1
当滑片向左移至某一点时，滑动变阻器接入电路电阻最小，滑动变阻器两端电压最小，
电路中电流最大，由图乙可知I =1A，U =3V，依题意得
max min
U =I R+3V……②
电源 max 1
联立①②得
U =0.1A×R+12V=1A×R+3V
电源 1 1
解得R=10Ω，则电源电压
1
U =0.1A×R+12V=0.1A×10Ω+12V=13V
电源 1
故AB错误；
CD．由 知，在乙图中，当滑动变阻器从最右端移动到左端某一点时，两端电压
分别为12V和3V时，此时电阻R 的电功率为
2当滑动变阻器移动到左端某一点时，此时R 消耗的电功率为
2
由P<P，可得滑动过程中R 功率一直变大，20s内，R 最多能消耗电能为
1 2 2 2
故C错误，D正确。
故选D。
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现
电路中只有一个电表的示数变大，且故障发生在L 或L 上，其他元件仍保持完好，为判
1 2
断故障，将电流表A与灯泡L 位置互换，则下列说法正确的是（ ）
1
①互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，L 短路；
1
②互换后，电流表A示数变大，电压表V示数不变，L 开路；
2
③互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，L 短路；
2
④互换后，电流表A示数不变，电压表V示数不变，L 开路。
2
A．①④ B．②④ C．③ D．③④
【答案】D
【详解】由电路图可知，闭合开关S，L 与L 串联，电压表V测L 两端的电压，电流表
1 2 2
A测电路中的电流；
电路中只有一个电表的示数变大，若电流表示数变大，说明电路中电阻变小，L 短路或
1
L 短路；若L1短路，电压表示数也变大，不符合题意；若将电流表A与L 位置互换，
2 1
电流表的示数不变，L 短路，电压表的示数不变，L 短路，互换后电压表示数变大、③
1 2
正确；
若电压表示数变大，说明L 短路或L 开路，L 短路，电流表的示数也是变大，不符合题
1 2 1
意；若L 开路，将电流表A与L 位置互换，电路是断路，电压表仍然测量电源电压，故
2 1
④正确。由于上分析可知，D正确，ABC错误。
故选D。
8．如图所示电路，闭合开关后小灯泡不亮，电路中只有一处故障出现在小灯泡或电阻上，
为了寻找故障，吴莉同学设计了如下两种方案，方案一：将电压表分别与灯泡L和电阻
R并联，闭合开关S，根据其示数来判断故障；方案二：将电流表串联在电路中，闭合
开关S，根据其示数来判断故障。对于这两种方案，下列说法正确的是（ ）
A．方案一可行，方案二不可行 B．方案一不可行，方案二可行
C．方案一、方案二都可行 D．方案一、方案二都不可行
【答案】D
【详解】由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后小灯泡不亮，这说明电路中出现了
断路现象或小灯泡短路；
方案一：①将电压表与灯泡L并联，闭合开关S，若电压表无示数，说明灯泡短路或R
断路；若电压表有示数，说明灯泡断路；
②再将电压表与R并联，闭合开关S，若电压表无示数，说明灯泡断路；若电压表有示
数，说明灯泡短路或R断路；由此可知，该方法只能判断灯泡是否断路，但不能判断灯
泡短路或R断路，所以根据电压表示数不能判定故障的原因。
方案二：将电流表串联在电路中，闭合开关S若电流表有示数，说明灯泡短路；若电流
表无示数，说明灯泡断路或电阻断路，无法准确判定故障的原因。
综上所述，故ABC错误，D正确。
故选D。
9．初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和
部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他
先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到
63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内的水温
降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。则混
合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为（ ）（整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失）
A．1:4 21℃ B．4:1 21℃ C．2:1 53℃ D．1:2 53℃
【答案】D
【详解】设热水的质量为m，冷水的质量为m，冷水的初温为t，将一半冷水倒入热
1 2 0
水中，则冷水吸收的热量等于热水放出的热量，则有
cm×(93-63)℃=c× m×(63℃-t)
1 2 0
此为①式；
再将剩余冷水的一半倒入热水中，同理有
c(m+ m)×(63-57)℃=c× m×(57℃-t)
1 2 2 0
此为②式。
解①②式得
t=33℃，
0
设杯中冷热水混合的最终温度为t，则有
c(m m+ m)×(57℃-t)=c× m×(t-t)
1+ 2 2 2 0
此为③式。将t=33℃， 代入③式得
0
t=53℃
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．在图所示的电路中，W为一个稳压管，其作用是确保C、D之间的电压U 不变，只要
CD
流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间，U 将稳定为15V。R 为一可变电阻，它的
CD 2
最小值为1000Ω，最大值为无穷大（即断路）。设电源电压U为25V，则当R 变化时，
2
为了确保U 为15V，则R 阻值为范围应为（ ）
CD 1A．250Ω~2000Ω B．400Ω~500Ω C．250Ω~400Ω D．500Ω~2000Ω
【答案】B
【详解】当R 的电阻是1000Ω时，通过R 的电流为
2 2
由于稳压管的电流范围是5mA到25mA，则通过R 的电流为20mA到40mA，根据欧姆
1
定律可以计算出R 的电阻范围
1
，
即R 的电阻范围500Ω～250Ω之间；同理，当R 的电阻是无穷大时，由于稳压管的电
1 2
流范围是5mA到25mA，可以计算出R 的电阻范围在2000Ω～400Ω之间；而这两部分
1
的公共部分是400Ω～500Ω。
故选B。
11．如图所示，甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图像，将L和R先后以乙图和丙图两种方
式连在同一电源上，若乙图中 ，丙图中 ，则下述正确的是
（ ）
A．灯泡L两端的电压与通过它的电流成正比 B．
C． D．丙图中，
【答案】D【详解】A．由甲图可知，灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是定值电阻，通过它
的电流与灯泡L两端的电压不成正比，故A错误；
B．灯泡与电阻串联时，通过二者的电流相同，由甲图可知，灯泡两端的电压大于定值
电阻两端的电压，电压的比值
①
由图中，灯泡与电阻并联，两端的电压相等，由甲图可知，通过电阻R的电流大于通
过灯泡的电流，即 ，电流的比值
②
比较以上两式可知
故B错误；
C．由图乙知，灯泡与电阻串联，所以通过它们的电流相同，当电流相同时，电压与电
阻成正比可得
③
由图丙知，灯泡与电阻并联，各支路两端的电压相同，当电压相同时，电流与电阻成
反比，所以
变形得
④
由图像甲可知，灯泡电阻随电压增大而增大；乙图和丙图连在同一电源上，乙图中灯
泡两端电压比丙图中小，所以 ⑤
联立③④⑤解得即 ，故C错误；
D．丙图中，灯泡与电阻并联，两端的电压相等，由甲图可知，通过电阻R的电流大
于通过灯泡的电流，即 ，故D正确。
故选D。
12．如图所示，电源电压不变，电流表A 量程为0~0.6A，小灯泡L 的规格为“2.5V 0.25A
1 1
”，小灯泡的电阻不随温度发生变化，小灯泡两端的电压低于1.2V不能发光，高于
2.5V就会被烧坏。电压表V 的量程0~3V，滑动变阻器R 的规格为“10Ω 0.4A”，滑动
1 1
变阻器R 的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S 和S ，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，
2 1 2
电流表的示数为0.12A。则下列说法正确的是（ ）
①闭合开关S 和S ，在电路安全的情况下，滑动变阻器阻值变化范围为14Ω-40Ω
1 2
②闭合开关S 和S ，在电路安全的情况下，电压表示数变化范围为1.2V-2.5V
1 2
③任意闭合开关和调节滑片的位置，在电路安全的情况下，电路中总电流的最大值为
0.5A
④闭合开关S 和S ，为了保证小灯泡既能发光，又不被烧坏，且电路安全，还应在电
1 3
路中串联一个电阻R ，通过调节滑片达到以上要求，则R 的范围为4Ω-40Ω
0 0
A．①③ B．①③④ C．①②③④ D．①②④
【答案】B
【详解】小灯的电阻为
①②闭合开关S 与S 时，小灯L 与变阻器 串联，当变阻器 连入电路阻值最大时
1 2 1
为40Ω，此时电流表示数为0.5A，则电源电压为此时，电压表示数为
U=IR=0.12A×10Ω=1.2V
L L
电压表示数最大为2.5V，此时电路中电流为
变阻器 两端电压为
此时 连入电路的最小阻值为
故①正确，②错误；
③闭合开关S ，将小灯短接，使电路中电流可以大于小灯的额定电流0.25A；此时若变
4
阻器连入电路，则每个变阻器两端电压等于电源电压为6V，因为 的最大阻值为
10Ω，这种情况下，通过它的最小电流为
这已经大于这个变阻器允许通过的最大电流，故这个变阻器不能连入电路。因此可以
使变阻器 连入电路，当它全部连入电路时，通过它的最小电流为
这个电流小于它允许通过的最大电流0.5A。故在电路安全的情况下，电路中的最大电
流为0.5A。
故③正确；
④这两个开关闭合，小灯与 串联，为使小灯能够发光，小灯两端电压最小为1.2V，
则电路中的最小电流为
电路的最大总电阻为若要 最大，则需 连入电路阻值为0，此时
电路中的最大电流不能大于小灯的额定电流0.25A，此时电路的总电阻为
为使 最小， 要全部连入电路，此时
故④正确。
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分）
13．如甲图所示，在金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使金属框架布满肥皂膜，然后将
P和Q两部分肥皂膜刺破，棉线圈的形状将转变为乙图中的 （填字母编
号）；这是由于 引起的。
【答案】 C 分子间存在引力
【分析】考查分子间的作用力，根据液体表面张力特点判断
【详解】[1][2]刺破P处的肥皂膜后，由于表面张力的作用，AB线下方的薄膜面积会缩
小，从而线AB被拉紧，呈现C或D所示的形状；当刺破Q处时，绳套会受到周围液体
分子的作用力，使绳套尽可能的被向各个方向拉伸，从而呈现C所示的形状。
14．如图所示为四缸发动机工作原理图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三
个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示，其中
排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过
的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最
大功率工作时，曲轴转速为6000 r/ min。当发动机以最大功率工作时，则在每一个做
功冲程里，燃气对活塞所做的功W 是 J；做功冲程中燃气对活塞的平均压
1
强 Pa。
排量 1.6L
最大功率 66kW
转速 6000r/min
【答案】 330
【详解】[1]曲轴转速为6000r/min =100r/s，该内燃机在飞轮转动的每半周里，都有一
个气缸在做功，则曲轴每转一周，做功两次，即每秒对外做功200次，则做一次功所
需时间为
0.005s，在一个做功冲程里，燃气对活塞做的功
[2]因为四缸总排量为1.6L，单缸排量
设气缸的底面积为S，长度为s，活塞对气体的压力位F，则活塞一个冲程做的功
燃气对活塞的压强
15．如图所示电路中，当开关S 和S 都断开时，灯L 、L 和L 是 联；当S 闭合，S
1 2 1 2 3 1 2断开时，灯泡 亮；当S 和S 都闭合时，L 、L 和L 是 联。
1 2 1 2 3
【答案】 串 L 并
3
【详解】[1]当S 、S 都断开时，L 、L 、L 为依次相连，然后接到电路中，L 、L 、L 串
1 2 1 2 3 1 2 3
联。
[2]当S 闭合，S 断开时，灯 L 、L 被短路，电路为L 的简单电路，只有灯泡L 发光。
1 2 1 2 3 3
[3]三个灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，这三个灯泡是并联的。当S 和S
1 2
都闭合时，L 右端、L 的左端和L 的右端连接在一起，L 左端、L 的右端和L 的左端连
1 2 3 1 2 3
接在一起，故L 、L 和L 是并联。
1 2 3
16．如图甲所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端移动至灯泡L正常发光
的位置。在此过程中，电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示，则灯泡的额
定电压是 V，滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
【答案】 7 45
【详解】[1][2]由图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V 测灯泡两端的电压，电压
1
表V 测滑动变阻器两端的电压，当滑片P由最右端向左滑动时，电路中的总电阻变小，
2
由欧姆定律可知，在总电压不变的情况下，电路中的总电流变大，根据串联电路的分
压规律可知，电压表V 的示数减小，电压表V 的示数增加，所以乙图中左边的曲线对
2 1
应灯泡，右边的曲线对应滑动变阻器，当滑动变阻器处于最右端时，电路中的最小电
流为0.2A，此时灯泡两端的电压为1V，滑动变阻器两端的电压为9V，由串联电路的
电压规律可得电源电压U=U+U=1V+9V=10V
1 2
此时滑动变阻器的最大阻值
当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.8A，滑动变阻器两端的电压为3V，此时小灯
泡正常发光时的电压
U′=U-U′=10V-3V=7V
1 2
17．如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为 。若只
闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片P 置于A端时，电压表 的示数为 ，电压表
的示数为 ；若此时将滑动变阻器的滑片P移至 B端，电压表 的示数变为
，电压表 的示数变为 ，电流表 的示数为0.4A， 已知 ，
， 。 则电源电压为 V。当开关都闭合，滑动变阻器的滑片
P置于 B端时， 表与 的示数之比是 。
【答案】 6
【详解】[1]只闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，等效电路图如图甲所
1
示；只闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P移至B端时，等效电路图如图乙所示；开关
1
都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时的等效电路图如图丙所示：图甲和图乙中，因电阻R 的阻值一定，且 ，通过两个电路的电流之比为
2
因为 ，所以
即
解得 ，因电源电压一定时，电流与总电阻成反比，则
阻值为
阻值为
则图乙中，电源的电压为
[2]图丙中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，各支路的电流分别为因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，A 表、A 表的示数分别为
1 2
则A 表与A 的示数之比为
1 2
18．如图所示的电路中，电源电压保持不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，整个过程电
路均无故障、所有电表均为实验室学生电表。当闭合开关S ，断开S 、S 时，电压表
1 2 3
V 的示数为6V，电压表V 、V 的指针偏转的程度相同。当闭合开关S 、S 、S 时，灯
1 2 3 1 2 3
L （选填“亮”或“不亮），同时观察到电流表A 、A 、A 的示数均不相
1 1 2 3
同，断开所有开关，若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后，再同时闭合三个开关，
发现与之前相比，电流表A 、A 、A 的示数都没有发生改变，则电源电压为
1 2 3
V。
【答案】 亮 18
【详解】[1]当闭合开关S 、S 、S 时，L 、L 、L 并联，电流表A 测干路电流，电流表
1 2 3 1 2 3 1
A 测L 、L 的电流，电流表A 测L 、L 的电流，灯L 发光。
2 1 2 3 2 3 1
[2]如图所示，当闭合开关S ，断开S 、S 时，L 、L 、L 串联，电压表V 测L 、L 两端
1 2 3 1 2 3 1 1 2
电压，电压表V 测L 两端电压，电压表V 测L 、L 两端电压，电压表V 、V 的指针偏
2 2 3 2 3 2 3
转的程度相同，即电压表分别接大小量程，电压表V 示数为电压表V 示数的5倍，即
3 2
L 两端电压和L 两端电压的关系是
2 3即L 、L 灯泡规格不同，当闭合开关S 、S 、S 时，电流表A 、A 、A 的示数均不相同，
2 3 1 2 3 1 2 3
即L 、L 规格不同，若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后，电流表A 、A 、A 的
1 3 1 2 3
示数都没有发生改变，则交换的两个灯泡规格相同，则交换的是L 、L ，且L 、L 规格
1 2 1 2
相同，则
且
得
电源电压为
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．如图所示为一身高测量仪的电路图，请在定值电阻“ ”、电流表“A”
或电压表“V”中选两个元件符号填入框并把电路补充完整，要求被测人身高变高时电
表的示数增大。【答案】
【详解】（1）电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，则干路方框不可能是电压表，
否则电路断路；
（2）若干路方框为电流表，①当支路方框为电压表时，电路为R的简单电路，电压表
测电源的电压示数不变，电流表测电路中的电流；故当被测人身高变高时，滑片上移，
变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知电流表的示数减小，这与电表的示数增
大不符；②支路方框为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，因并联
电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，当
被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由 可知该支路
的电流减小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表示数减
小，这与电表的示数增大不符；
（3）若干路方框为定值电阻，①支路方框间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②支路方框为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电
压，
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变
大，
由 可知电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，因串联电
路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数
增大，符合题意。故干路方框填定值电阻的符号；支路方框之间填电压表的符号。如
图：20．问题解决：
道路经常因为车辆的超载而遭到破坏，学习了电学知识后，小雨同学了解到压力传感
器的阻值会随受压力的增大而减小．小聪同学想设计一个检测道路压力大小的电路．
要求能通过电压表示数反映压力传感器所受压力大小，要求压力增大时电压表示数增
大．
他还想实现以下功能，当开关 闭合时红色电源指示灯工作，表示通电，再将 拨向
时，黄色指示灯亮起，表示检测电路未工作，当开关 拨向 时，绿色指示灯亮，
表示检测电路工作，开始检测，车辆对传感器的压力增大时，电压表示数增大．
提供电源、导线、单刀单掷开关1个，单刀双掷开关1个，压力传感器1个，红、黄、
绿灯各一个，电压表1只，定值电阻1个，请你设计出符合要求的电路，并在方框中
画出电路图．（压力传感器用 ）
( )【答案】
【详解】当开关 闭合时红色电源指示灯工作，表示通电，即开关 与红灯，电源组
成一条支路，且单刀双掷开关 拨向 时，黄色指示灯亮起，说明黄灯与红灯应并联，
当开关 拨向 时，绿色指示灯亮，表示检测电路工作，说明检测电路与红灯，黄灯
并联，定值电阻与压力传感器串联，由于压力传感器的阻值会随受压力的增大而减小，
压力增大电压表示数增大，所以电压表应与定值电阻并联，电路图如图：
21．探究“电流与电阻关系”的实验中，有电源（电压6V）、电流表、电压表、滑动变阻
器、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)如图甲是连接的实物图，其中有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根导
线，并只改接一根导线使电路成为正确的电路；（要求导线不交叉）(2)连接电路时，开关应该断开，正确连接电路闭合开关后，发现电流表示数为零，电
压表示数较大，则电路故障可能为 ；（选填“滑动变阻器断路”“电阻箱断
路”或“电阻箱短路”）
(3)将实验数据记录在下表中（不代表操作顺序），其中当 Ω时，电流表示数如
图乙所示，则此时的电流值为 A；
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.40 0.12 0.10 0.08
(4)分析表中数据发现，有一组数据有明显的错误，原因是有一次在阻值为 Ω的
电阻完成后没有移动滑动变阻器所致；
(5)修正数据后，根据所测得的数据可以得到结论：在电压一定时，电流与电阻成
比；
(6)若依次选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻替代电阻箱，其余连接均不变，
已知滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，若定值电阻两端的电压保持3V不变，当用25Ω
的电阻进行实验时，调节滑动变阻器，眼睛应观察 （填“电流表”或“电压
表”），发现电压表的示数始终不能调到3V，此时电压 （填“大于”或“小
于”）3V。解决的办法有：一是可以将其中一个定值电阻串联接入电路，使得用25Ω
和30Ω的电阻都可以完成实验，则选择的定值电阻是 Ω；二是可以调整电源电
压，则为了完成所有实验，电源电压不得高于 V。
(7)实验小组又用以上电路测量了一个阻值未知的定值电阻，测得多组实验数据。各组
数据对应的点已描在图丙中，请在图中画出 的 图线( )。由图可得
Ω。（结果保留一位小数）
(8)完成测量后，有同学提出电流表的电阻虽然很小，但也会影响本实验中R的测量结
果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响， 为定值电阻。实验步骤如下：
①按照图丁的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；
②闭合开关 ， ，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数 和电流表的示数 ，
③ （填开关情况），移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数 和电流表的示数 ；
④可得待测电阻 （用 、 、 和 表示）
【答案】(1)
(2)电阻箱断路
(3)0.2
(4)40
(5)反
(6) 电压表 大于 10或15或20 5
(7) 6.1
(8) 断开
【详解】（1）电路中电压表与变阻箱串联，电流表与变阻箱并联时错误的接法，正确
接法应该是电压表与变阻箱并联，电流表与变阻箱串联，如图所示：（2）电流表示数为零，说明电路出现断路，若滑动变阻器断路，则电压表示数也会为
零，电阻箱断路时，电压表测电源电压，则电路故障为电阻箱断路。
（3）由实物图知，电流表接0~0.6A的量程，分度值为0.02A，由图乙知，电流表的示
数为0.2A。
（4）按照实验要求，调节阻值后要调节滑动变阻器，使得电阻箱两端的电压与之前保
持相同，根据表中数据及欧姆定律可知，每一组对应的电流与电阻的乘积是定值4V，
当接入电阻的阻值为30Ω时，电流为0.12A，电流与电阻的乘积为3.6V，与其他几次
实验不同，故这组数据有明显的错误。在这次实验中，电路的总电阻
根据电阻的串联可得此时滑动变阻器接入电路的阻值
由题知，造成错误的原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器所致，说明上一
次实验时满足实验要求（即满足定值电阻两端电压为4V），则上一次实验时滑动变阻
器两端的电压
根据串联分压的规律可得
即
解得所以该次实验是在阻值为40Ω的电阻完成后进行的。
（5）数据修正后，根据表中数据，电压一定时，随着电阻减小，通过电阻的电流增大，
且电流与对应的电阻的乘积是一个定值，故电压一定时，电流与电阻成反比。
（6）[1]当用25Ω的电阻进行实验时，调节滑动变阻器，眼睛应观察电压表，使电压
表示数等于3V时停止调节。
[2]当用25Ω的电阻进行实验时，由于定值电阻阻值过大，分得电压过多，即使滑动变
阻器全部阻值接入电路，也不能使定值电阻两端电压降低到3V，此时电压表示数大于
3V。
[3]根据题意，当使用30Ω电阻时，电路中的电流
此时，滑动变阻器和接入定值电阻所分的电压为
滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻为
当使用30Ω电阻时，电路中的电流
此时，滑动变阻器和接入定值电阻所分的电压为
滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻为
综上，滑动变阻器最大的阻值为20Ω，则接入定值电阻阻值可以为10Ω或15Ω或
20Ω。
[4]当定值电阻阻值最大为30Ω时，电路中的电流
当滑动变阻器阻值最大为20Ω时，滑动变阻器两端电压则满足条件的电源电压得最大值
（7）[1]根据图中数据，描出数据对应的点，用平滑的线将各点连接起来，如图所示：
[2]由图像可知，当电压为2.8V时，通过电阻的电流为0.44A，则电阻阻值
（8）[1]闭合 ，断开 ，此时待测电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，读出电压
表的示数 和电流表的示数 。
[2]在②中，此时待测电阻短路，电流表测定值电阻的电流，电压表测电流表和定值电
阻的总电压；移动滑动变阻器滑片，由欧姆定律，定值电阻和电流表的总电阻
在③中，电流表测待测电阻和定值电阻串联后的电流，电压表测待测电阻和定值电阻
及电流表的总电压，由欧姆定律，测待测电阻和定值电阻及电流表的串联的总电阻
定值电阻的电流表内阻不变，故待测电阻
22．如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压6V恒定不
变电压表（量程为0-3V）、电流表（量程为0-0.6A）无损坏，阻值分别为5Ω、10Ω、
15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。（1）请根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图；（要求：滑片向右滑电
流表示数变小）
（2） 连接好电路，闭合开关后，电压表指针迅速偏转到最右端， 电流表无示数，其
原因可能是 ；
（3）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器， 使电压表示数仍为 V， 读
出对应电流表的示数并记录， 此过程滑片 P向 （选填“A”或“B”） 端滑；
（4） 为完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω；
（5）接下来小宇在“探究电流与电压的关系”实验中，运用了控制变量的科学方法。
他和实验小组成员经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计如图1： 从A、B、C
三幅电路图可以看出他们对实验不断改进的设计过程。
①由图 1A到图1B，改进的主要理由是 ；
②由图1B到图 1C， 改进的主要理由是 。【答案】 或
定值电阻R开路 2.5 B 35
实验需要保证电阻大小保持不变 可方便改变定值电阻两端电压，从而多次测量，
得出普遍性的规律
【详解】（1）[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端；
根据题意知道，要求滑片向右滑电流表示数变小，即滑动变阻器滑片向右移动阻值变
大，故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图
或
（2）[2]连接好电路，闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针
迅速偏转到最右端，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完
好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是定值电阻R断路。（3）[3][4]由图丙知道，电流与电阻的乘积为
为一定值，故可以得出实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反
比。
根据串联分压原理知道，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应
控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，即保持2.5V不变；接着将5Ω的电阻
换为10Ω，根据串联电路电压的规律知道，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B端移动。
（4）[5]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持
U =2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
（5）①[6]由图1A到图1B，将小灯泡换成了定值电阻，改进的主要理由是小灯泡的电
阻随温度的升高而增大，实验需要保证电阻大小保持不变。
②[7]由图1B到图1C，电路中增加了滑动变阻器，通过改变滑动变阻器接入电路的电
阻来改变定值电阻两端的电压，故改进的主要理由是可方便改变定值电阻两端电压，
从而多次测量，得出普遍性的规律。
23．如图所示，电源电压不变，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~15V，定值电阻 阻
值为 ，滑动变阻器 的规格是“ 1A”，将滑片P移到最右端，闭合开关S，
电流表示数为0.3A。(1)求电源电压；
(2)为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值；
(3)若用电阻 来替换 ，不改变电表的量程，确保电路所有元件均安全使用的情况下，
在移动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求定值电阻
的可能值。
【答案】(1)18V
(2)8Ω
(3)9Ω或25Ω
【详解】（1）将滑片P移到最右端，闭合开关S，R 与滑动变阻器R 串联，且R 接入
1 2 2
阻值为50Ω，电压表测R 两端电压，电流表测电流，示数为0.3A，电源电压为
2
（2）为保证电路安全，当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电流最大，为1A，此
时R 两端电压为
1
滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值为
（3）用电阻R 来替换R 后，由滑动变阻器的铭牌知道，允许通过的最大电流为1A，
0 1
则电路中的最大电流可能为1A，可能为（即变阻器接入阻值为0时）
电路的最小电流可能为
（即变阻器接入阻值最大为50Ω时）
则
（即电压表满偏时，R 的电压最小，电流最小）
0
电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，则有以下几种情况：
①电路中的最大电流为1A，最小电流为
则有
解得
则电压表的最大示数
故此种情况不可能。
②电路中的最大电流为1A，最小电流为
则有
解得
则电压表的最大示数此种情况可能。
③电路中的最大电流为
最小电流为
则有
解得
电路中的最大电流和最小电流分别
则电压表的最大示数
此种情况可能。
④电路中的最大电流为
最小电流为
则
此种情况不可能。
综上可知，R 的阻值为9Ω或25Ω。
024．如图是小明设计的“浮力电子秤”。浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑
杆）与电路连接，它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘
的质量200g；浮筒M高20cm，底面积为100cm²；容器的底面积为300cm²。电路中R
是滑线变阻器（阻值均匀），长8cm， 最大阻值16Ω； 电源电压恒为4.5V；电压表
量程为0~3V。托盘的滑杆带动滑片 P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑
片 P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V （工作中水不溢出）。求：
（1） R₀的阻值；
（2）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度；
（3）该“浮力电子秤”的最大称量。
【答案】（1）4Ω；（2）2cm：（3）1.05kg
【详解】解：（1） 由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻与滑动变阻器
R串联接入电路，电压表测量定值电阻两端电压，且电压表示数为0.9V，根据串联电
路电压规律，滑动变阻器R两端电压
U =U-U =4.5V-0.9V=3.6V根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
R 0
则定值电阻的阻值
（2）浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆），
已知托盘的质量200g。浮筒M受到的浮力为
浮筒M浸入水中的体积
浮筒M浸入水中的深度（3）由图可知托盘中物体的质量增加，滑片将
向下移动，导致R接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通
过电路的电流变大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压增大，所以当电压表示数变大
时，托盘中物体的质量也越大，电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，根据串
联电路电压规律可知此时R两端的电压
U '=U-U '=4.5V-3V=1.5V此时通过电路的电流
R 0
此时R接入电路的电阻
R是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片，最大阻值为16Ω，即
1cm的电阻为2Ω，电压表示数最大时
滑片向下移动7cm＜8cm，即浮筒向下移动的距离d=7cm，电
压表示数最大，浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度Δh与浮筒向下移动的
距离d之和，即
Δh =Δh+d水面上升的高度
M
浮筒浸入水中深度
Δh+d+2cm=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm＜h =20cm即d=7cm时，电子浮力秤称出物体的质
M
量最大，此时浮筒排开水的体积变化量
ΔV =S Δh =100cm2×（3.5cm+7cm）=1050cm3=1.05×10−3m3因为
排 M M
G =ΔF =ρ gΔV =1.0×103kg/m3×10N/kg×1.05×10−3m3=10.5N由G=mg得电子浮力秤的
物 浮 水 排
称量为
答：（1）R 的阻值为4Ω；
0
（2）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度为2cm；
（3）该电子浮力秤的最大称量为1.05kg。
25．周末，小明对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的
水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱容积是100L。求：
（1）该过程中水吸收的热量；[c ＝4.2×103J/（kg•℃）]
水
（2）若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶
的热效率为40%，液化气的热值为q＝5×107J/kg）
（3）该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P＝2.1×103W/m2，该太阳能热水器的
集热面积为S＝2.5m2，热转化效率η＝40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求
太阳光照射的时间t。
【答案】（1）8.4×106J；（2）0.42kg；（3）4000s
【详解】解：(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)液化气放出的热量为
燃烧的液化气的质量为
(3)接收到的太阳能为
集热器接收太阳能的功率为
需要的接收能量的时间为答：(1)水吸收的热量为8.4×106J；
(2)需要燃烧0.42kg液化气；
(3)太阳需要照射4000s。
