文档内容
九年级全一册物理压轴题考卷03（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13-20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．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P处于中间位置，随着开关
S 、S 、S 的断开和闭合，电路的连接情况发生变化，下列说法正确的是（ ）
1 2 3
A．当S 断开，S 、S 闭合时，滑动变阻器和灯泡并联，电流表测干路电流
1 2 3
B．当S 闭合，S 、S 断开时，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测灯泡的电流
1 2 3
C．当S 、S 闭合，S 断开时，滑动变阻器和灯泡并联，电流表测灯泡电流
1 3 2
D．当S 、S 、S 同时闭合时，会造成电源短路，电流表会被烧坏
1 2 3
【答案】D
【详解】A．当S 断开，S 、S 闭合时，滑动变阻器被短路，是灯泡的简单电路，电流
1 2 3
表测电路中的电流，故A错误；
B．当S 闭合，S 、S 断开时，灯泡被断路，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测
1 2 3
量电路中的电流，故B错误；
C．当S 、S 闭合，S 断开时，滑动变阻器和灯泡并联，电流表测干路中的电流，故C
1 3 2
错误；
D．当S 、S 、S 同时闭合时，电源的两端被导线相连，会造成电源短路，电流表会被
1 2 3烧坏，故D正确。
故选D。
2．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲
物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的 ，当甲物质升高的温度是乙物
质的 时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 ，
则两加热器利用热能的效率之比是（ ）
A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1
【答案】B
【详解】由题意可知， ， ， ，由Q =cm△t可得，甲、
吸
乙物质吸收的热量之比是
两加热器的燃料都相同，那么燃料的热值是相同的，加热甲物质所用燃料是加热乙物质
的 ，也就是说甲、乙两物质消耗燃料的质量关系是 ，由Q =qm可得，两
放
加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比是
由热机效率公式 可知道，两加热器利用热能的效率之比是
两加热器利用热能的效率之比是1∶1。
故选B。
3．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意
图，足球在运动过程中，下列分析正确的是（ ）A．在B点时只受重力作用，且动能不为零
B．在A、D两点动能可能相等
C．在A、B、C、D四点，D点重力势能最小，动能最大
D．在运动过程中，既有动能和势能的相互转化，也有机械能和内能的相互转化
【答案】B
【详解】Ａ．根据在B点前后的运动路径，在B点时足球有一定的速度，没有处于静止
状态，故足球除受到重力外，足球还受到空气阻力的作用，故A错误；
BC．图中足球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点
的机械能，而机械能等于动能与势能之和，D点比A点高度低，所以D点的重力势能小，
则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确，C错误；
D．图中足球的高度越来越小，说明有机械能的损失，机械能转化为内能。在运动过程
中，存在动能和势能的相互转化，但不存在内能转化为机械能，故D错误。
故选B。
4．如图所示电路，当开关S闭合时，电流表A、A 、A 的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A，
1 2
下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L 、L 发光、灯泡L 不发光
1 3 2
B．电流表A 测量灯泡L 中的电流
2 1
C．灯泡L 中的电流方向向下
2
D．通过灯泡L 、L 、L 的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
1 2 3
【答案】D
【详解】ABC．由电路图可知，三个灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A 测量灯
2L 与L 的电流，电流表A 测量灯L 与L 的电流，当开关闭合时，三个灯泡均能发光，
1 2 1 2 3
灯泡L 的电流方向向上，故ABC错误；
2
D．根据并联电路电流规律可知
I +I +I =0.9A①
1 2 3
I +I =0.5A②
1 2
I +I =0.7A③
2 3
由①②③解得：I =0.2A，I =0.3A，I =0.4A；故即通过灯泡L 、L 、L 的电流分别为
1 2 3 1 2 3
0.2A、0.3A、0.4A，故D正确。
故选D。
5．小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光。爸爸说应该是该灯开
关接在零线上造成的，他打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔
测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（ ）
A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗 B．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗
C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光 D．断开开关，接触c、d时氖管均发光
【答案】D
【详解】AD．如果开关接在零线上断开开关，a、b两点中有一点与火线接触，故接触
a、b时氖管一亮一暗，c、d两点均与火线接触，故接触c、d时氖管均发光，故A错误，
D正确；
BC．闭合开关，a、b与零线接触，故接触a、b时氖管都不亮，c、d两点中有一点与火
线接触，故接触c、d时氖管一亮暗，故BC错误。
故选D 。
6．把 的某铁块投入质量为 、温度为 的水中，热平衡后温度为 把另一块
的同样的铁块投入质量为 、温度为 的水中，热平衡后温度为 如果把同样 的铁块投入质量为 、温度为 的水中，热平衡后温度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】把 的铁块投入质量为 的 的水中，热平衡后温度为 ，则
即
把 的同样的铁块投入质量为 的 的水中，热平衡后温度为 ，则
即
由 得
把 的同样的铁块投入质量为 的 的水中，设热平衡后温度为t，则
由 得 ，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片 P置于b端，若只闭合
S ，R 的功率P=0.432W；若断开开关S ，闭合开关S 和S ，电压表V 的示数为9V；若
2 2 3 1 2 1
断开开关S ，闭合开关S 和S ，电压表V 的示数为U ，将滑动变阻器的滑片置于a端，
1 2 3 2 2
断开开关S ，闭合开关S 和S ，电压表V 的示数为U´，电流表A 的示数为I ，电流表
2 1 3 2 2 1 1A 的示数为I´。已知 ， ， ，若将滑片P置于a端，同时闭合
2 1
S 、S 、S ，则电流表A 、A 的示数分别为（ ）
1 2 3 1 2
A． 、 B． 、 C． 、 D． 、
【答案】C
【详解】分析电路图可知，当若断开开关S ，闭合开关S 和S ，R 与R 串联，电压表
1 2 3 3 4
V 测R 的电压，示数为U；将滑动变阻器的滑片置于a端，断开开关S ，闭合开关S
2 3 2 2 1
和S ，R 与R 并联，电压表V 此时测量R 的电压，也是电源电压，示数为U´，则当
3 1 3 2 3 2
R 与R 串联时，根据串联电路的分压规律有
3 4
可得
又断开开关S ，闭合开关S 和S ，R 与R 并联，电流表A 测R 的电流，电流表A 测R
2 1 3 1 3 1 1 2 3
的电流，其示数之比为 ，根据并联电路电压、电流规律可得
可得当断开开关S ，闭合开关S 和S 时，R 与R 串联，电压表V 测R 的电压，示数为9V，
3 1 2 1 4 1 4
根据串联电路的分压规律可得
将 代入可得，电源电压为
只闭合S ，R、R、R、R 串联，R 的功率P=0.432W， ，可得此时电路中的
2 1 2 3 4 2
电流为
此时电路中的总电阻为
则有
已知， ， ， ，所以可得
当将滑片P置于a端，同时闭合S 、S 、S ，R、R、R 并联，电流表A 测R、R 并联
1 2 3 1 2 3 1 1 2
的总电流，示数为
A 测R、R 并联的总电流，示数为
2 2 3故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的
关系图线如图2，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数与电流表示数比值不变
B．电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小
C．当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端
D．图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线
【答案】D
【详解】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流。
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功
率为零，由图2可知，③是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由P=UI可知，电源
电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，①是电路的总功率与电流的关
系图线；由
P=UI=I2R
可知，则②是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故D正确；
A.因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表
示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从a移向b的过程中，滑动变阻
器接入电路的阻值变小，因此其比值变小，故A错误；
B.由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻： ，因此电压表示数的减少量即
定值电阻两端的电压增加量与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值，即比值不
变，故B错误；
C.当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A，故C错误。
故选D。
9．小李连接了图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程均为0.6A，定值电阻
R =10Ω，闭合开关S后再闭合开关S 或S ，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点
1 1 2
的过程，电压表与电流表A 示数的I-U图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
2
A．开关S 、S 闭合，电路中最小电流为0.15A B．电源电压为4V
1 2
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．整个电路通过的最大电流为0.3A
【答案】C
【详解】当闭合开关S和S 时，电路为滑动变阻器与定值电阻R 串联，电压表测R 两
1 1 1
端电压，电流表A 测整体电流，则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻
2
R 的阻值10Ω，观察乙图可知，a曲线表示闭合开关S和S 时的电表变化，则b曲线表
1 1
示闭合开关S和S 时的电表变化。当闭合开关S和S 时，当滑片位于中点时，电路电阻
2 1
最小，由乙图可知此时对应电流最大为0.3A，对应电压为3V，当滑片位于最右端时，
滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为0.2A，对应电压为2V，则由欧姆定
律及串联分压可得
解得电源电压为6V，滑动变阻器最大阻值为20Ω；当闭合开关S和S 时对应曲线b，电
2
路为R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端电压，电流表测电路电流，则由乙图可求
2 2
R 阻值为
2
则当开关S 、S 闭合，电路为R 与R 并联，整体与滑动变阻器串联，则若要电路电流
1 2 1 2最小，则应电阻最大，滑动变阻器滑到最大阻值处，此时电路总电阻为
则最小电流为
当闭合开关S、S 、S ，滑动变阻器滑到最左端时，电路为R 与R 并联，此时电路电阻
1 2 1 2
最小，电流最大，为
电流表量程均为0.6A，故电路中最大电流为0.6A，故D错误。故选C。
10．如图所示， AB 为铅笔芯，其电阻与长度成正比，c 为铅笔芯的中点，在滑片 P 从 c
向 d 端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A 示数变化量大于A 示数变化量
1 2
B．电路的总电阻逐渐增大
C．A 、A 的示数同时增加
1 2
D．A 示数变化量小于A 示数变化量
1 2
【答案】D
【详解】由电路图可知，铅笔芯AP部分电阻R 和BP部分电阻R 并联，电流表A 测
AP BP 1
R 支路的电流，电流表A 测R 支路的电流；并联电路中总电阻比其中任何一个电阻
AP 2 BP
的阻值都要小，当
R =R
AP BP
时，电路的总电阻最大，c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，电路的
总电阻变小，电路的总电流变大。因并联电路中各支路两端的电压相等，且R 变大，
AP
R 变小，则R 支路的电流变小，R 支路的电流变大，即电流表A 示数变小，电流表
BP AP BP 1
A 示数变大。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以由干路电流变大、A
2 1示数变小、A 示数变大，可知，A 示数变化量小于A 示数变化量，故ABC错误，D正
2 1 2
确。
故选D。
11．科技小组设计了如图1所示的照明灯控制电路，其特点是通过光敏电阻R 使灯在天暗
1
时自动点亮，天亮时自动熄灭。调试时，保持环境光照强度不变，闭合开关S后，滑
片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图2所示，电磁
继电器线圈的电阻不计。下列分析正确的是（ ）
A．开关S闭合后，通电螺线管的上端为N极
B．滑动变阻器的最大阻值为100Ω
C．控制电路的最小功率为7.2W
D．光照强度增大，光敏电阻R 的阻值增大
1
【答案】B
【详解】A．通电螺线管正面导线电流方向是向右的，根据安培定则知，其下端为N
极，上端为S极，故A错误；
BC．当滑片位于b端时，控制电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，电流
表测电路中的电流，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图丙可知电源电
压为12V。
当滑片位于a端时，滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端
的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则根据欧
姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图象可知此时通过电路的电流为0.1A，电压
表示数为2V，则滑动变阻器的电压为
U＝12V﹣2V＝10V
滑动变阻器的最大阻值为通过电路的最小电流为0.1A，则控制电路消耗的最小功率为
P ＝UI ＝12V×0.1A＝1.2W
小 0 小
故B正确，C错误；
D．天亮时（光照强度增加）照明灯自动熄灭，说明此时照明电路断开即衔铁被吸下，
则此时电磁铁的磁性增强，根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系可知控制电路中
的电流变大，根据欧姆定律可知控制电路中的电阻变小，即此时光敏电阻的阻值变小，
所以光敏电阻R 的阻值应随光照强度的增加而减小，故D错误。
1
故选B。
12．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，
电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S ，将滑片
1
P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S ，闭合开关S ，将滑片P从a点
1 2
向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。
下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，定值电阻R 在10s内产生的热量为8J
2 2
D．只闭合开关S、S ，灯泡L的功率变化范围为1W~5W
1
【答案】D
【详解】AB．只闭合开关S、S ，R 与L串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变
1 1
阻器两端的电压，由题意可知，滑片P在a点时，电路的总电阻最小，根据欧姆定律
可知，电路的电流最大，由图像可知最大电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为
2V，滑动变阻器的最小电阻为滑片P在b端时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律知电路的电流最小，由图像可知
最小电流为0.25A，滑动变阻器两端的电压为8V，则滑动变阻器的最大电阻为
只闭合开关S、S ，滑片从最右端b向左移动到a点，保证电路元件安全，当变阻器连
1
入电路的阻值最小（即滑片在a点时），电路的总电阻最小，电路中电流最大，由图
乙知，电路的最大电流
I =0.5A<0.6A
max
说明灯泡的额定电流为0.5A，则此时灯泡两端的电压等于其额定电压，此时滑动变阻
器的两端电压为2V，由串联电路的电压特点可得，电源电压为
故AB错误；
C．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，因电压表相当于开路，则可知R 的最大阻值
2 1
与R 串联，电路中的电流恒为I=0.3A，由欧姆定律可得，此时R 两端的电压为
2 1 1
此时R 两端的电压为
2
则定值电阻R 在10s内产生的热量为
2
故C错误；
D．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，此时电路
1
的电流最大为0.5A，根据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最大，即为其额定电
压10V，因此此时灯泡的电功率最大，即为
滑片P在b点时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时电路的电流最小为
I =0.25A，根据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最小，即为
min因此此时灯泡的电功率最小，即为
因此，灯泡L的功率变化范围为1W~5W。故D正确。
故选D。
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．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R、R 均为定值电阻，且R= R，R 为滑动
0 1 0 1 2
变阻器（a、b是R 的两个端点）。当闭合开关S 和S 时，移动滑动变阻器滑片到某一
2 1 2
位置，电压表V 示数为12V，电流表示数为0.25A。当只闭合开关S ，滑动变阻器滑片
1 1
在a端时，电压表V 示数为U，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V 的示数为
1 1 2
U，已知U∶U=8∶9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。则定值电阻R 为
2 1 2 1
Ω；电源电压为 V。
【答案】 48 18
【详解】[1][2]由图可知，当闭合开关S 和S 时，电阻R 和R 串联，电压表V 测量电
1 2 1 2 1
阻R 两端的电压，电流表测量串联电路中的电流。根据欧姆定律可知，定值电阻R 的
1 1
阻值为
由题意可知，定值电阻R 的阻值为
0
当只闭合开关S ，滑动变阻器滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电阻
1R 和R 串联，电压表V 和V 都测量电阻R 两端的电压，电流表测量电路中的电流，
0 1 1 2 1
此时电路中的电流为
则电源电压为
即
因为
U∶U=8∶9
1 2
所以
即
……①
当只闭合开关S ，滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入的电阻最大，此时电阻
1
R、R 和R 串联，电压表V 测量R 两端的电压，电压表V 测量R 和R 两端的总电压，
0 1 2 1 1 2 1 2
电流表测量电路中的电流。由串联电路的电阻特点可知，R 和R 串联的总电阻为
1 2
R =R+R
12 1 2
由欧姆定律可知，电路中的电流为
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为
……②
联立①②可得，R 的最大阻值为
2
由串联电路的电阻特点和可得，滑动变阻器滑片在a端电路总功率为
滑动变阻器滑片在b端电路总功率为
滑动变阻器滑片由a端移动到b端的过程中，电路总功率的变化量为
解得U=18V。
14．妈妈买了个带调温的养生壶，如图所示，R、R 为加热电阻，电磁铁控制电路中的R
1 2 3
为热敏电阻，R 为定值电阻。若电水壶高温挡功率为1000W，低温挡功率为80W。当
4
设置温度为50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，此时动触点D与
（上/下）方两个触点相接触。将水加热至100℃后切换成保温挡，水温逐渐降低到
50℃时再次切换到加热挡将水温提高，如此往复，若控制电路的电源电压为8V，R 的
3
阻值与温度成反比，继电器线圈电阻忽略不计。当电磁铁线圈电流大于等于0.02A时
继电器吸合，则电阻R 的阻值为 Ω。
4
【答案】 上 800
【详解】[1]当S 闭合，动触点D与上方两个触点相接触时，R 被短路，此时工作电路
1 2电阻最小，由 知，功率最大，电水壶处于加热状态；当S 闭合，动触点D与
1
下方两个触点相接触时，R 和R 串联，此时工作电路电阻最大，功率最小，电水壶处
1 2
于保温状态；当设置50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，由以上分析可知，此时
动触点D应与上方两个触点相接触。
[2]电水壶处于加热状态时，动触点D与上方两个触点相接触，控制电路只有热敏电阻
R 接入电路，此时线圈中的电流小于等于0.02A，已知控制电路的电源电压为8V，则
3
热敏电阻R 的阻值为
3
当水加热至100℃后切换保温加热，衔铁被吸下，线圈中的电流等于0.02A，此时R 的
3
阻值为400Ω；水温逐渐降低到50℃时，由于R 的阻值与温度成反比，则有
3
解得R'=800Ω；此时控制电路R 与R 并联，要再次切换到加热挡，线圈中的电流应小
3 3 4
于等于0.02A，即控制电路的总电阻应大于等于400Ω，当控制电路的总电阻等于400Ω
时，根据并联电路的电阻关系知，电阻R 的阻值为800Ω。
4
15．如图所示，电源电压可调，电压表和电流表量程为0~15V和0~3A。现将电源电压调为
某值 S 接a，S 和S 断开，将滑动变阻器滑片移到最右端，电流表的示数为I，电压
， 1 2 3 1
表的示数为U；当S 接b，S 和S 断开，滑动变阻器滑片移至中点，电流表的示数为
1 1 2 3
I，电压表的示数为U，此时电路总功率为P ＝5.76W；当只闭合S 和S ，电流表的
2 2 总 2 3
示数为1A。已知I∶I＝1：2，U∶U＝3：1，则滑动变阻器的最大阻值R 与R 之比为
1 2 1 2 1 3
。当S 接b，S 和S 断开时，移动滑片，保证电路安全前提下，则电源可调的最高电
1 2 3
压与最低电压的差值为 V。【答案】 1：3 75
【详解】[1]当单刀双掷开关S 接a，S 和S 断开，将滑动变阻器滑片移到最右端时，
1 2 3
R 阻值为0，电阻R、R 串联，电流表测量电路中电流，电压表测R 两端的电压，根
1 2 3 3
据串联电路的特点和欧姆定律可得电压表示数
……①
电源电压
……②
当S 接b，S 和S 断开，滑动变阻器滑片在中点时，R 与电阻R 串联，电流表测量电
1 2 3 1 2
路中电流I，电压表测R 两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电压表示
2 1
数
……③
电源电压
……④
由①③可得
已知
则解得
则滑动变阻器的最大阻值R 与R 之比为
1 3
[2]由②④两式可得
解得
电路总功率
解得
……⑤
当只闭合S 和S ，两定值电阻R、R 并联接入电路，电流表测量干路电流且示数为
2 3 2 3
1A，则
……⑥
⑤⑥联立可得
R＝10Ω，R＝20Ω，R＝30Ω
1 2 3
当S 接b，S 和S 断开时，R 断路，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，若电流表
1 2 3 3 1 2 1
示数为3A时，R 两端电压为
2电源最高电压
保证电路安全前提下，电源最低电压可以为0V，则电源可调的最高电压与最低电压的
差值为75V。
16．如图，正方形四边共连接了8个电阻均为4Ω的电阻，如果分别用导线将E、F相连，
M、N相连，且导线EF与MN相连通于O点，如图甲，则A、B两点间电阻为
Ω，如果分别用导线将E、F相连，M、N相连，但导线EF与MN不相连通，如图乙，
则A、B两点间电阻为 Ω。
【答案】 4 4
【详解】[1]甲图中甲图中等效电路图如下：
；
故最终阻值为
3 [2]乙图中等效电路图如下：
故最终阻值为17．如图所示，使L 和L 两个灯泡并联，a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5，
1 2
1.2，2.5，则乙图电灯L 两端的电压为 ，L 中的电流为 。
1 1
【答案】 2.5V 0.3A
【详解】因两灯正常工作，则两灯和电源之间必定是通路，则a应为电流表；如果 b
是电压表，则 L 会短路，不能正常工作，故b只能是电流表；若c为电流表，a、b也
2
为电流表，则电源被短路，故c只能为电压表。
[1] 由此可知，两灯并联，L 、L 并联，c为电压表，测量并联电路两端的电压(即电源
1 2
电压)，故电源电压为2.5V ，灯泡 L 两端的电压也为2.5V 。
1
[2]两灯并联，a表测干路电流，b表测量通过 L 的电流；已知a、b的读数分别为
2
1.5、1.2，即干路电流I=1.5A ，L 的电流 I=1.2A ，所以通过 L 的电流为
2 2 1
I=I I=1.5A 1.2A=0.3A
1 2
18．体育课后，小龙用两个相同的大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，热水杯内水的温度降低到57℃．则
混合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为 ．小龙最后将冷水杯内剩
余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度将降低到 ℃．
（不计水的质量变化、状态变化和热量损失）
【答案】 1：2 53
【详解】解答:设热水的质量为m 冷水的质量为m 冷水的初始温度为t ，将冷水杯内
1 2 0
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℃，根据热平
衡公式Q吸=Q放得：c (63°C )=c m (93°C )————（1）；再将冷水杯
1内的剩余冷水的一半倒入热水杯中，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到57℃，
得c(m ) (63°C 57°C)=c (57°C t )————（2）由（1）（2）解得t0=33°，
1 0
= ，设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t：则有
c （m ） (57 )=c (t t )————（3）因为2m1=m2 t0=33°C把以上数
1 0
据代入（3）解得t °C
三．解答题（本题共6小题，共46分）
19．某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方
向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a
或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的
接线）．
【答案】
【详解】使滑动变阻器、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的
电流，从而改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方
向来控制电动机的转向；电路图如图所示：
点睛：解题的关键是实现电动机的转向不同，即电压机两次电流的方向应相反，所以两个电源连接时，应串联，从中间抽头连接电路，另外电源的正负极分别接到单刀双
掷开关．
20．小明家卧室安装了两盏“220V 10W”的壁灯L 、L 和一个“一开一插”开关，开关闭合
1 2
后两灯都正常发光，而插座不受开关控制，请把它们正确地连接在家庭电路中。
【答案】
【详解】开关S控制两盏电灯且都能正常发光，两灯泡并联，开关接在干路上；则灯
泡接法：火线先进入开关，这样在断开开关时，能切断火线与灯泡的连接，接触灯泡
不会发生触电事故；三孔插座的接法：左边接零线，右边接火线，中间接地线。如图
所示：
21．小荣同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡上标有“2.5V”字样。（1）图甲中有一根导线的一端连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正
确连接的导线；
（2）小荣同学改正了错误的接线，将电路重新连接好，闭合开关前，应将滑片P移到
（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示
数，对此现象判断和后续操作正确的是 ；
A．灯泡短路，应更换灯泡 B．灯泡断路，应更换灯泡
C．滑动变阻器断路，应更换滑动变阻器 D．灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片
（3）解决上述问题后，小红测量了多组数据并根据所测数据绘制成如图乙所示的
图像，可得出小灯泡的额定功率为 W；
（4）若某次测得灯泡的实际功率为额定功率的四分之一，此时灯泡的电流
0.5 （选填“ ”“ ”或“ ”）；
（5）小智、小燕同学继续验证电流跟电阻的关系，他们选择六个定值电阻（5 、10
、15 、20 、25 、40 ）和规格为“60 0.5A”的滑动变阻器，依次增大定值
电阻的阻值进行实验，其余器材及连接方式不变。小智、小燕两同学根据各自前四次
实验数据作出了如图所示的 图像，其中 （选填“小智”或“小燕”）同
学的实验操作是错误的，经检查发现，是因为该同学在做完第一次实验之后一直忘记
调节滑动变阻器。则他们选择的电源电压为 V。（6）修正错误后，他们发现无论怎么调节滑动变阻器，都无法完成所有实验，经过讨
论，他们采取只改变“滑动变阻器最大阻值”或“定值电阻两端设定的电压值”或
“电源电压”的方法来完成所有实验，最终正确测得数据的各状态中，滑动变阻器功
率的最大值为 W。
【答案】 A D
0.625 > 小智 6 1.73
【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率实验中，电压表与小灯泡并联，如下图
（2）[2]为了保护电路安全，开关闭合前，滑片P应移到最大值A端。
[3]灯泡不发光，电流表和电压表均有较小的示数，说明电路未断路，此时灯泡不发光
的原因是因为灯泡的实际电功率太小了，此时为了让灯泡亮应该移动滑动变阻器的滑
片，使灯泡两端的电压变大，实际功率变大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[4]由乙图知道灯泡正常发光时电压2.5V，电流0.25A，由 知道，其额定功
率为
（4）[5]当小灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时，即
由 知道由于灯泡电阻随温度的升高而增大，则灯泡在正常工作时，灯泡的阻值较大，所以
即
（5）[6]根据控制变量法知道，验证电流跟电阻的关系时，要保持定值电阻两端的电
压不变，即
U=IR=恒量
由图像知道，小智同学的实验操作不符合电压不变的要求，故是错误的。
[7]根据第一次和第二次的实验数据知道，I=0.4A，I=0.3A，由串联电路电压的特点及
1 2
欧姆定律知道
①
②
由①②解得
（6）[8]根据题意知道，控制定值电阻两端电压为2V不变，则滑动变阻器两端的电压
为
U =6V-2V=4V
滑
根据串联分压原理知道，滑动变阻器接入最大阻值时，定值电阻最大
解得
R =30Ω
最大
所以，能完成该实验的定值电阻有5个，分别是5 、10 、15 、20 、25 ；
①通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”，来完成上述6个电阻的实验，此时电
源电压仍然为6V，当把40Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入电路的阻值最大为
60Ω，由分压原理知道，滑动变阻器两端的电压为U，则解得
U=2.4V
U =3.6V
滑
当把5Ω的定值电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，且为
故
R =7.5Ω
滑小1
由 知道，此时滑动变阻器功率有最大值为
②通过只改变“滑动变阻器的最大阻值”，来完成上述6个电阻的实验，此时电源电
压仍然为6V，当把40Ω的定值电阻接入电路时，由串联分压的规律知道，此时变阻器
接入电路的阻值最大为
即换用最大阻值为80Ω的滑动变阻器，当把5Ω的定值电阻接入电路时，滑动变阻器
接入电路的电阻最小，且
由 知道，此时滑动变阻器功率有最大值为
③通过只改变“电源电压”，来完成上述6个电阻的实验，此时定值电阻两端设定的
电压值仍然为2V，滑动变阻器的最大阻值仍然为60Ω，当把40Ω的定值电阻接入电路
时，变阻器接入电路的阻值最大为60Ω，由串联分压的规律知道
解得此时电源的电压U ′=5V
电源
则此时变阻器两端的电压
U ′= U ′- U =5V-2V=3V
滑 电源 定
当把5Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入电路的阻值最小，且
则
由 知道，此时滑动变阻器功率有最大值为
综上可知，最终正确测得的数据中，滑动变阻器功率的最大值为1.73W。
22．初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪，可用器材有电压恒定的电源、
电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线（若干）等。他们的设想是：用滑片在绷直
的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表改装成身高显示仪所测身高越大，显示仪
示数越大，且刻度均匀。
（1）滑动变阻器的工作原理是通过接入电路中的电阻丝的 来改变电阻的。滑动
变阻器能变阻的接法是 接线。连接好电路好后，在闭合开关前，应将滑动变阻
器的滑片调至 的位置。
（2）同学们设计了如图所示电路，老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下
列分析正确的是 。
A．移动滑片P时。电路的总电阻没有变化 B．当所测身高越大时，电压表的示数越
小
C．电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比 D．电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
（3）在老师的引导下，同学们设计出了正确的电路。是图四个电路中的 电路。
（4）确定正确的电路设计方案后，小组成员开始对器材的参数进行选择。他们用了电
压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝（0.5Ω/cm）、量程为0~3V的电压表。
为让测量仪测量身高的范围能达到最大，且测量精确度最高，选择的定值电阻R 的阻
1
值应该为 Ω。
（5）利用选定的器材。小组同学连接好了测量电路。对身高为160cm的小曾进行测
量时，电压表的示数为1.5V；对小杨进行测量时，电压表的示数为1.2V，则小杨的身
高为 cm。
【答案】 长度 一上一下 最大值 C 丁 120Ω 152cm
【详解】（1）[1]滑动变阻器可以通过滑片，改变接入电路的电阻丝长度，来改变电
阻大小。
[2]滑动变阻器的有效接法是上下各选择一个接线柱接入电路，即一上一下接法。
[3]开关闭合前，为防止接通电路电流过大，应将滑片放在阻值最大值的位置，以保护
电路。
（2）[4]AB．滑变接入部分为下半部分，上下移动会改变接入阻值，且P向上滑动，
电阻变大，由串联分压特点知，分得电压变大，电压表示数变大，故AB错误；
C．电压表示数 ，而I和R 均会变化，所以U与R 不成正比，故C正确；
滑 滑
D．当P在最低端，滑动变阻器接入为0，此时电压表被短路，电压表为0，当滑片位
于最上端时，滑动变阻器接入电阻最大，电压表达到最大值，故电压表能从零变化到
最大刻度值，故D错误。
（3）[5]由甲电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，人身高越大，R 电
2 1 2 2
阻越大，电压表示数越大，但由于电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比，所以
刻度并不均匀，甲图不合题意；
由乙电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，人身高越高，R 电阻越大，
2 1 1 2电压表示数越小，乙图不合题意；
由丙电路图可知，R 与R 串联， 滑片移动不会改变R 接入电路的电阻的大小，电压
2 1 2
表测R 上半部分那段电阻两端的电压，身高越高，电压表示数越小，丙图不合题意；
2
由丁电路图可知，R 与R 串联，人身高变化不改变R 接入电路的电阻的大小，整个
2 1 2
电路中电流大小不变。电压表测R 下半部分那段电阻两端的电压，其示数为 ，
2
所以电压表示数与R 下半部分那段电阻成正比，故丁图符合题意。
2
故选丁。
（4）[6]电阻丝电阻R 为
2
电压表量程3V，电源电压12V，则定值电阻电压为9V，根据串联分压可得
解得 。
（5）[7]电压表示数为1.5V时，由串联分压可知
即
可解得R =20Ω，因为电阻丝0.5Ω/cm，故滑片滑动40cm
2下
小曾身高160cm，因此电阻丝底端到地面为120cm．电压表示数为1.2V时，由串联分
压可知
即
可解得 。因为电阻丝0.5Ω/cm，所以接入长度32cm，所以小杨身高152cm。
23．如图甲所示电路，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，灯泡L的电流与电
压的关系如图乙所示。现将滑动变阻器R 的滑片P 置于最右端，滑动变阻器R 的滑片
1 1 2
P 置于中间位置，闭合所有开关，灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.9A；保持滑
2
片P 、P 位置不变，当断开开关S 、S ，闭合S 时，电流表示数变化了0.7A。已知滑
1 2 1 3 2
动变阻器R 上标有“？ 2A”，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。
1
(1)求小灯泡L正常工作时的电阻；
(2)当只闭合S 时，为保证电路安全，求滑动变阻器R 的取值范围；
3 2
(3)所有开关可以任意闭合或断开，滑片均可以任意移动，在保证电路安全且电路中有
电流的情况下，求电路消耗的总功率的最大值和最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)15W，1.2W
【详解】（1）小灯泡正常工作时的电阻为
（2）闭合所有开关时， 被短路， 和灯泡 并联，此时灯泡正常发光，可知电源
电压等于灯泡额定电压，即 ；通过 的电流为
可知 阻值为当只闭合 时， 和 串联，电流表示数变化了 ，此时电路中的电流为
或
当 时，电路中的总阻值为
舍去。当 时，电路中的总阻值为
，代入可得， 。当只闭合 时，灯泡和
变阻器 串联，电压表测量 两端的电压，已知 两端的电压最大为 ，此时灯泡
两端电压为 ，由图乙可知，灯泡的电压是 时，通过它的电流为 ，则此时电
路中电流 ，所以此时 接入电路的阻值为
因为电流表的量程为 ，当 的滑片移动到最左端时，只有灯泡接入电路，则灯
泡两端的电压等于电源电压，为 ，此时灯泡的电流是 ，没有超过电流表量程，
所以滑动变阻器 的取值范围是 。
（3）当断开开关 ，闭合 ， 的滑片 在最左端时，电路消耗的总功率最大，由题可知滑动变阻器 可以通过的最大电流为 ， 的最大功率为
灯泡 的功率为
则电路消耗的总功率的最大值为
由（1）可知小灯泡正常发光时的电阻是12Ω，灯泡的电阻小于R 的阻值，所以只闭
1
合S ，R 和R 串联，电压表示数为3V时，R 接入电路的电阻最大，此时电路的总电
2 1 2 2
阻最大，电路的总功率最小。此时电路中的电流为
则电路消耗的最小功率为
24．如图为泽彬家菜板内部电路简化图。电源电压保持不变（注：家庭电路），绝缘体AB
将定值电阻R 平分为两部分，滑片P控制电路档位，L为黑科技导体（电阻忽略不
0
计），当通过L的电流大于等于55/3A时，L会断开，反之则自动闭合。（数据配置如
核弹，有亿点不合理，但不影响计算）
已知：定值电阻R=80Ω，R=12Ω，AB=10cm。问：
0 1
(1)电路有 个档位，这几个档位的滑片分别在距A点的什么范围（直接写
出）？
(2)泽彬奶奶用该菜板给米线保温，此时，电路的功率为何值？
【答案】(1)见解析
(2)2200W【详解】（1）分析电路可知，绝缘体AB将定值电阻R 平分为两部分，设上部分电阻
0
为R ，下部分电阻为R ，其中R 接入电路的是右半部分，电阻设为R ，R 接入电
上 下 上 A 下
路的是左半部分，电阻设为R ，则两部分并联，等效电路如图所示：
B
由题意可得
并且
则R 的等效电阻为
0
因此电路有3个挡位，分别为：
①当 或 时， 接入的电阻为0Ω，电路总电阻最小，根据 可知，
总功率最大，为加热挡；
②当 时，R =20Ω，此时 的电阻最大，代入得 ，此时电路总电阻最
A
大，根据 可知，总功率最小，为保温挡；
③当 或 时， 接入的电阻在0~10Ω之间变化，为调
温挡。
（2）由题意可知，该电路处于保温档，电功率最小， 的阻值最大，则保温功率为25．如图所示，已知电源电压恒定为9V，电流表量程为0~0.6A，R =10Ω,滑动变阻器R 、R
1 2 3
的可调范围均为0~50Ω。
(1)闭合S、S ，断开S ，调节R ，当电压表的示数为3V时，通过R 电流是多少；为保
1 2 2 1
证电流表的安全，R 的最小值是多少；
2
(2)闭合S、S ，断开S ，为保证调节R 时总能控制电压表的示数为3V，求R 的可取范
2 1 2 3
围。
【答案】(1)0.3A；5Ω；(2)5Ω~25Ω
【详解】(1) 闭合S、S ，断开S ，电路是电阻R 和滑动变阻器R 的串联电路。调节
1 2 1 2
R ，当电压表的示数为3V时，通过R 电流是
2 1
电流表的最大测量值是0.6A，当电路中的电流为0.6A时，电阻R1两端的电压为
滑动变阻器R 两端的电压为
2
则R 的最小值是
2
(2)闭合S、S ，断开S ，可知，此时的R 、R 串联，根据串联分压原理可得
2 1 2 3而使 ，故得出
而R 的最大阻值为50Ω，因此R 的最大阻值为25Ω。
2 3
又因为电流表的最大测量值为0.6A，所以此时电路中的最小阻值为
故R 的可取范围是5Ω~25Ω。
3
答：(1)闭合S、S ，断开S ，调节R ，当电压表的示数为3V时，通过R 电流是0.3A；
1 2 2 1
为保证电流表的安全，R 的最小值是5Ω；
2
(2)闭合S、S ，断开S ，为保证调节R 时总能控制电压表的示数为3V，求R 的可取范
2 1 2 3
围是5Ω~25Ω。
