1、下列家用电器正常工作时，电功率最大的是（ ） A电热水器 B电冰箱 C电风扇 D电视机 2 （3 分）只要有人在房间里吸烟，房间里就会充满烟味，这表明（ ） A分子的体积发生了变化 B分子在不停地运动 C分子之间有引力 D分子的无规则运动与温度有关 3 （3 分）下列关于家庭电路的说法正确的是（ ） A用电器的金属外壳没有必要接地 B发现有人触电时，首先要将人拉开 C使用测电笔吋，手不要接触笔尾金属体，以免触电 D从进户开始要按“电能表总开关保险装置”的顺次安装 4 （3 分）图甲是某四冲程汽油机工作时的能量流向图，图乙是其中一个冲程的示意图，则 下说法正确的是（ ） A该汽油机的效率是 60
2、% B汽油机的效率越高说明做功越快 C该冲程是压缩冲程 D该冲程是内能转化为机械能的过程 5 （3 分）某同学家有一盏正在发光的电灯，断开开关后电灯熄灭，但用试电笔去测试灯头 第 2 页（共 33 页） 上的两根电线时，氖管都发光，其原因可能是（ ） A开关接在了火线上 B开关接在了零线上 C灯头中有短路现象 D开关中有短路现象 6 （3 分）如图所示是小明自制的一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头指 向东。闭合开关 S 当船静止时，说法正确的是（ ） A电磁铁的 A 端为 N 极 B电磁铁的 B 端为 S 极 C船头指向北方 D船头指向南方 7 （3 分）图甲是小灯泡 L1和 L
3、2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中， 闭合开关 S，小灯泡 L1的实际功率为 1W下面的说法中正确的是（ ） AL1的电流为 0.3A B电流表的示数为 0.5A C电源电压为 4V D灯泡 L2的功率为 0.6W 8 （3 分）如图所示的小制作中，装置 A 中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶 转动，引起灯泡发光。下列说法正确的是（ ） A装置 A 将机械能转化为电能 B装置 A 工作原理与电动机相同 C装置 A 属于用电器 第 3 页（共 33 页） D说明了电能生磁 9 （3 分）如图所示电路中，电源电压为 4V 不变，电流表的量程为“00.6A” ，电压表的
4、量程为“03V” ，小灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝的电阻不变） ，滑动变阻器标有 “20 1A”字样闭合开关，在保证电路各元件安全（灯泡两端电压不允许超过额定值） 的情况下，下列说法正确的是（ ） A电流表的示数范围是 0.2A0.6A B电压表的示数范围是 03V C滑动变阻器接入电路的阻值范闱 315 D电路总功率的变化范围是 0.8W2.4W 10 （3 分）某物理实验小组的同学们设计了如图 4 所示的汽车有害尾气排放检测电路。在 一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分 数据如表所示。已知电源电压 18V 恒定不变，定值电阻 R0的阻值
5、 10，R 为气敏电阻， 下列分析正确的是（ ） 有害尾气浓度 /%Vol 2.5 5 7.5 10 12.5 15 R/ 8 5.2 3.9 3 2.5 2 A有害尾气浓度越高，电流表、电压表的示数越大 B电流表示数为 1A 时，有害尾气的浓度为 7.5%Vol C有害尾气的浓度为 15%Vol 时，电压表示数为 15V D有害尾气的浓度越低，电路总功率越小 第 4 页（共 33 页） 二、实验探究（本大题共二、实验探究（本大题共 5 个小题，个小题，11 小题小题 4 分，分，12 小题小题 6 分，分，13 小题小题 8 分，分，14 小题小题 4 分，分，15 小题小题 3 分，共分，
6、共 25 分）分） 11 （ 4分 ） 小 梦 用 如 图 所 示 的 电 路 图 探 究 电 流 与 电 阻 的 关 系 ： 次数 1 2 3 电阻 R/ 5 10 15 电流 I/A 0.3 0.15 0.1 （1）连接好电路闭合开关后，发现电压表指针位置如图所示，原因是 。 （2） 将 5 的电阻接入电路中， 闭合开关， 滑片移动到图示位置时， 电压表的示数为 1.5V， 记下此时电流表的示数；再将 5 的电阻换成 10 的电阻后，闭合开关，此时应将滑片 向 （选填“左”或“右” ）端移动，直到 。 （3）分析表中数据，可以得到的结论是 。 12 （6 分）小梦设计了如图甲所示的电路测量
7、定值电阻的阻值： （1）请你帮助小梦在虚线框内设计数据记录表格 （2）连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是定 值电阻 （选填“断路” 、 “短路” ） 。某次测量吋，电压表的示数如图乙所示为 V，电流表示数如图丙所示，此时测出待测电阻的阻值为 。 （3）小梦还设计了如图丁所示的电路，测量定值电阻的阻值。 （R0的阻值已知） 闭合开关 S，读出电压表的示数为 U1； 再闭合开关 S1，读出电压表的示数为 U； 请 用U1、 U及R0来 表 示Rx阻 值 的 表 达 式Rx 。 第 5 页（共 33 页） 13 （ 8分 ） 在 测 量 额 定 电 压 为2.5V
8、小 灯 泡 的 电 功 率 的 实 验 中 ： （1）请用笔画线代替导线按照图甲完成图乙中电路的连接。 （要求滑片向 B 端移动电阻 变大，导线不能交叉） （2）小梦连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，电流表、电压表示数较小， 移动滑片，小灯泡的亮度不变，两表示数不变，该电路故障可能是 。 （3）排除故障后，移动滑片，第一次实验时电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功 率为 W 为完成第二次实验， 应将滑动变阻器的滑片向 （选填 “A” 或 “B” ） 端移动，三次实验数据和现象记录如表 次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡亮度 1 2.5 正常发光 2 1.5 0.
9、24 0.36 比正常发光暗 3 3 0.32 0.94 比正常发光亮 （4）分析表格可以得到的结论是 。 （5）小明认为本实验电路还能测出小灯泡灯丝的电阻，小华认为还能探究电流与电压的 关系，你认为 同学的观点是错误的，理由是 。 14 （4 分）电池使用说明中有一条提示： “请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”小 梦用同 第 6 页（共 33 页） 电源 吸引大头针数量/个 一个新电池 10 两个新电池串联 18 一新一旧电池串联 7 （1）实验中通过观察 判断电池提供的电压是否相等。 （2）分析现象可知，串联的一新一旧电池提供的电压 （填“大于” 、 “等于或“小 于” ）一节新电池
10、提供的电压，原因是：根据串联电路中电源两端电压等于各部分电路两 端的电压之和，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源 的电路中串联了一个 ，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。 （3）要使结论具有普遍性，箭要换用 型号的新旧电池进行多次实验。 15 （3 分）冬天的晚上，小梦正在房间里写作业，当妈妈把电暖气的插头插进插座时，家 中所有用电器都停止了工作，检查发现空气开关“跳闸”了。小梦分析原因，觉得可能 是电暖气插头内部短路，也可能是家中正在工作的用电器总功率过大。在不拆开插头的 情况下，你用什么方法能证明空气开关跳闸的原因。 证实方法： 。 三、综合应用
11、（本大题共三、综合应用（本大题共 9 个小题，个小题，16、17、18、19 小题各小题各 2 分，分，20、21 小题各小题各 4 分，分，22 小题小题 2 分，分，23 小题小题 4 分、分、24 小题小题 3 分，共分，共 25 分）分） 16 （2 分）1820 年 4 月的一天，物理学家 无意中让通电导线靠近小磁针。发现小磁 针偏转。他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月做了 60 多个实验证明电流的确能 产生磁场，这种现象称为 。 17 （2 分）如图所示，油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链，是因为铁链是 ，能 将在运输过程中油与油罐摩擦产生的 导入大地，避免放电产生的火花引燃
12、汽油。 18 “节能减排，从我做起” 。芳芳同学养成了断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她 第 7 页（共 33 页） 断开一个用电器后，家庭电路中的总电阻 总功率 （选填“增大” 、 “减小” 或“不变” ） 。 19 （2 分）电视上有某品牌空调的广告，称“好空调，一天只需一度电” ，在其它媒体上也 有该品牌的广告词，称“xx 空调，最低耗电仅相当于一只 45W 的灯泡” 。考虑到空调实 际使用情况及估计等因素，你认为这两句广告词体现的内容 （选填“基本一致” 或“完全不一致” ） ，因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约 小时 （结果保留整数） 。 20 （3 分）阅读短文
13、，回答问题 人体永动机靠体温发电能亮的手电筒 流明（Lumen）手电筒是一款既不需要电池，也不需要太阳能，更不利用风力，而是靠 人体体温发电的手电筒。它外形并没有什么特别，就像一张电话卡，如左图所示，其内 置一颗温差电池，只要外部环境温度低于体温，将手指放在上面就能利用温差来为小电 筒供电，如右图所示。这就是体温发电。体温发电是通过半导体，利用温差来获取电能。 温差发电的基木原理是“泽克”效应，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时， 如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压，且温差越大，产生的电压越大。 Lumen 就是利用了这一原理，其上配备一个热电发电机（TEG）的陶瓷部件，它
14、的上部 可以感受你手指的温度，下部感受环境温度，再通过两者的温度差进行发电，进而让手 电筒工作。 Lumen 手电筒比起传统手电筒来说，照明功率偏小，但光通量更大，更方便在照明不良 情况下找寻物体，安全导航以及在黑暗中阅读。 （1）体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在 。 （2）体温发电的优点有 。 （说一点即可） （3） 实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗？ （选填 “能” 或不能” ） 。 理由是 。 第 8 页（共 33 页） 21 （4 分）中央二台“是真的吗？”节目中播出了这样一个有趣的实验：一节电池就能点 燃火柴。如图所示，把铅笔芯（主要成分是石墨）放在一节 9V 电
15、池的正负极上，然后使 火柴头接触到铅笔芯，火柴就真的燃烧了起来。请你用所学的物理知识解释其中的道理。 22 （5 分）电冰箱是现代家庭中最常用的家用电器，它内部的电路中主要包括制冷压缩机 （其主要部件是电动机和冷藏室内的照明灯。温控开关 S1控制压缩机，冰箱门联动的开 关 S2控制照明灯，一旦照明灯出现故障也不会影响冰箱的制冷工作。请在虚线框内画出 电路图。 23 （4 分）某型号的家用电饭煲有保温焖饭和高温烧煮两档，其原理如图所示。电阻 R0 44，R2156，S 是温控自动开关。求： （1）保温焖饭时的功率为多少 W？ （2）某次煮汤时，12min 内将 2kg 的汤从 20加热到 100
16、，此次煲汤时的热效率为多 少？（c汤4.2103J/（kg） ） 24 （3 分）小梦家的电吹风机铭牌如下表所示，其工作原理图如图甲所示。一天，她用电 吹风机时，发现只能吹冷风不能吹热风，经检查发现机内的电热丝已经烧坏了，她想用 一根阻值相冋的电热丝来替换，可铭牌上冷风功率看不清了，为此她只把电吹风机单独 接入家庭电路，并使其吹冷风，发现电能表的转盘 6min 内转过 36r，电能表规格如图乙 所示。求： 第 9 页（共 33 页） 电吹风机 额定电压/V 220 热风功率/W 1000 冷风功率/W （1）吹风机吹冷风时的功率？ （2）请你帮助小梦计算应选配电热丝的阻值？ 第 10 页（共
17、33 页） 2019-2020 学年山西省吕梁市孝义市九年级（上）期末物理试卷学年山西省吕梁市孝义市九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 10 个小题，每小题个小题，每小题 3 分，共分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，分在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑 ）只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑 ） 1 （3 分）下列家用电器正常工作时，电功率最大的是（ ） A电热水器 B电冰箱 C电风扇 D电视机 【分析】根据日常生活经验，对常用家用电器功率做出符合实际的估计，
18、然后找出功率 最大的用电器。 【解答】解：A、电热水器的功率约为 1000W1800W； B、电冰箱的功率约为 200W； C、电扇的功率约为 30W70W； D、电视机功率约为 130W； 由此可见，电热水器功率最大； 故选：A。 【点评】对各种物理量的估算：需要凭借生活经验、需要简单的计算，物理学中，对各 种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一。 2 （3 分）只要有人在房间里吸烟，房间里就会充满烟味，这表明（ ） A分子的体积发生了变化 B分子在不停地运动 C分子之间有引力 D分子的无规则运动与温度有关 【分析】物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动。 【解答
19、】解： 只要有人在房间里吸烟，房间里就会充满烟味，这就是扩散现象，扩散现象说明一切物 体的分子都在永不停息地做无规则运动，故 B 正确。 故选：B。 【点评】本题考查了分子运动论的应用，属于基础性题目。 3 （3 分）下列关于家庭电路的说法正确的是（ ） 第 11 页（共 33 页） A用电器的金属外壳没有必要接地 B发现有人触电时，首先要将人拉开 C使用测电笔吋，手不要接触笔尾金属体，以免触电 D从进户开始要按“电能表总开关保险装置”的顺次安装 【分析】 （1）家用电器的金属外壳要接地； （2）人体触电的原因：通过人体的电流超过了一定值； （3）使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属
20、部分，否则容易造成误判，认 为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头， 这样会造成人身触电事故； （4）电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表，也防止一些人偷电，一定安装在家庭电路 的最前端，并且在总开关的前面；检修电路时要断开开关，在电能表的后面要接入总开 关；保险丝能在电路电流过大时，能自动切断电源。为了方便更换保险丝，保险盒一定 要安装在总开关的后面。 【解答】解： A、家用电器的金属外壳要接地；这样即使金属外壳带电，电流也能通过地线流入大地， 不会对人体造成伤害，故 A 错误。 B、遇到有人触电时，应先切断电源再施救，若直接用手将人拉开，自己也会触电，故
21、B 错误； C、使用测电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾的金属部分，否则容易造成误判，故 C 错误； D、电能表测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面；总开关控制整个电路，为 了保证检修电路的安全以及更换保险丝时的安全，总开关应安装在电能表的后面；保险 盒应安装在总开关的后面，所以正确的安装顺序为电能表、总开关、保险装置，故 D 正 确。 故选：D。 【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接 触低压带电体，不靠近高压带电体。值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不 导电的物体导电了。 4 （3 分）图甲是某四冲程汽油机工作时的能量流向图，图乙是其中
22、一个冲程的示意图，则 下说法正确的是（ ） 第 12 页（共 33 页） A该汽油机的效率是 60% B汽油机的效率越高说明做功越快 C该冲程是压缩冲程 D该冲程是内能转化为机械能的过程 【分析】 （1）根据题中的信息算出汽油机的效率； （2）功率是表示物体做功快慢的物理量；热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完 全燃烧产生的能量之比； （3）汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；将机械能转化为内 能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做 功的方式改变内能的。 【解答】解：A、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
23、 由图知有用的机械能为 35%，所以该汽油机的效率是 35%，故 A 错误； B、 热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比大， 做功越 快是指功率大，功率和效率没有关系，故 B 错误； CD、根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因 此是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故 C 错误，D 正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了热机的效率以及热机的工作过程因素，并且考查了热机效率与 功率的区别，是一道基础题。 5 （3 分）某同学家有一盏正在发光的电灯，断开开关后电灯熄灭，但用试电笔去测试灯头 上的两根电线时，氖管都发光，其原
24、因可能是（ ） A开关接在了火线上 B开关接在了零线上 第 13 页（共 33 页） C灯头中有短路现象 D开关中有短路现象 【分析】家庭电路中，火线首先过开关，再入灯泡；开关接在火线和灯泡之间，一头跟 电灯连接，另一头接在火线上； 用试电笔去测试灯头上的两根电线时，氖管都发光，说明这两点与火线是连通的，据此 分析。 【解答】解：闭合开关后，电灯正常发光，说明开关、电灯不存在短路和断路现象；断 开开关，灯不亮，用测电笔测试灯头上的两根电线时，氖管都发光，说明灯头和火线连 通，开关接在零线上，不符合安全用电要求，开关应该接在火线上。 故选：B。 【点评】本题考查了用测电笔检测电路的故障，要明确在
25、正常情况下，测电笔测火线应 亮，测零线应不亮。 6 （3 分）如图所示是小明自制的一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头指 向东。闭合开关 S 当船静止时，说法正确的是（ ） A电磁铁的 A 端为 N 极 B电磁铁的 B 端为 S 极 C船头指向北方 D船头指向南方 【分析】由安培定则可知螺线管的磁极，螺线管处在地球的磁场中，因磁极间的相互作 用可知小船静止时船头的指向。 【解答】解：由安培定则可知，螺线管右侧为 N 极，左侧为 S 极；因地磁场沿南北方向， 地球南极处为地磁场的 N 极，地球北极处为地磁场的 S 极； 因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方，综上所述，
26、C 正确。 故选：C。 【点评】通过本题应掌握： （1）知道地球是个巨大的磁体，地磁南极在地理北极的附近， 地磁北极在地理南极附近； （2）安培定则内容为：右手握住螺线管，四指指向电流方向， 大拇指所指向的方向为磁感线 N 极方向。 7 （3 分）图甲是小灯泡 L1和 L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中， 闭合开关 S，小灯泡 L1的实际功率为 1W下面的说法中正确的是（ ） 第 14 页（共 33 页） AL1的电流为 0.3A B电流表的示数为 0.5A C电源电压为 4V D灯泡 L2的功率为 0.6W 【分析】根据 PUI 结合图象读出小灯泡 L1的实际功率为 1W
27、 时 L1两端的电压和通过 的电流； 根据并联电路的电压特点得出电源的电压和 L2两端的电压，从图象中读出通过 L2的电 流，根据 PUI 求出 L2的实际功率； 根据并联电路的电流特点求出干路电流表的示数。 【解答】解： 由图象可知，当 L1两端的电压 U12V，通过的电流 I10.5A 时，L1的实际功率为 1W， 故 A 错误； 由乙图知，两灯并联，电流表测干路电流， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压： UU2U12V，故 C 错误； 由图象可知，通过 L2的电流 I20.3A， 所以 L2的实际功率： P2U2I22V0.3A0.6W，故 D 正确； 因并联电路中干路
28、电流等于各支路电流之和，所以干路电流表的示数： II1+I20.5A+0.3A0.8A，故 B 错误； 故选：D。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据 图象得出电压表和对应的电流。 8 （3 分）如图所示的小制作中，装置 A 中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶 转动，引起灯泡发光。下列说法正确的是（ ） 第 15 页（共 33 页） A装置 A 将机械能转化为电能 B装置 A 工作原理与电动机相同 C装置 A 属于用电器 D说明了电能生磁 【分析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这 就是电磁感应现象。 【解答
29、】解： 装置 A 中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，相当于线圈在磁场中转 动切割磁感线，会产生感应电流，引起灯泡发光，是利用电磁感应现象的原理工作的， 说明磁能够产生电；在此过程中，机械能转化为电能；装置 A 工作原理与发电机的原理 是相同的；由于装置 A 产生了电能，所以装置 A 相当于电源； 综上所述，A 正确，BCD 错误。 故选：A。 【点评】能准确的判断出电与磁这一章中的实验原理是解决该题的关键。 9 （3 分）如图所示电路中，电源电压为 4V 不变，电流表的量程为“00.6A” ，电压表的 量程为“03V” ，小灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝的电阻不变）
30、 ，滑动变阻器标有 “20 1A”字样闭合开关，在保证电路各元件安全（灯泡两端电压不允许超过额定值） 的情况下，下列说法正确的是（ ） A电流表的示数范围是 0.2A0.6A B电压表的示数范围是 03V C滑动变阻器接入电路的阻值范闱 315 D电路总功率的变化范围是 0.8W2.4W 第 16 页（共 33 页） 【分析】 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据 PUI 求出通过的电流，利用欧姆 定律求出灯泡的电阻，结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据 PUI 求出电路 消耗的最大功率；电路中的电流最大时接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特 点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧
31、姆定律求出接入电路中的电阻； （2）当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特 点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和滑动变阻器接入电路中的最 大阻值，利用 PUI 求出电路最小功率。 【解答】解： （1）由 PUI 可得，灯泡的额定电流为： I额0.5A， 由 I可得，灯泡的电阻： RL5， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为 00.6A， 所以，电路中的最大电路 Imax0.5A， 电路消耗的最大功率： PmaxUImax4V0.5A2W， 灯泡正常发光时，两端的电压为 2.5V，功率为 1.25W， 因串联电路中总电压等于各分电压之和
32、， 所以，滑动变阻器两端的最小电压： U滑minUU额4V2.5V1.5V， 则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值： R滑min3； （2）当电压表的示数为 3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 则电压表的示数范围是 1.5V3V，故 B 错误； 灯泡两端的电压： ULUU滑max4V3V1V， 电路中的电流： 第 17 页（共 33 页） Imin0.2A， 所以电流表的量程为：0.2A0.5A，故 A 错误； 电路消耗的最小功率： PminUImin4V0.2A0.8W， 则电路总功率的变化范围是 0.8W2W，故 D 错误； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R滑max15， 则滑动
33、变阻器允许接入电路的阻值范围是 315，故 C 正确； 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是电路 中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断。 10 （3 分）某物理实验小组的同学们设计了如图 4 所示的汽车有害尾气排放检测电路。在 一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分 数据如表所示。已知电源电压 18V 恒定不变，定值电阻 R0的阻值 10，R 为气敏电阻， 下列分析正确的是（ ） 有害尾气浓度 /%Vol 2.5 5 7.5 10 12.5 15 R/ 8 5.2 3.9 3 2.5 2
34、 A有害尾气浓度越高，电流表、电压表的示数越大 B电流表示数为 1A 时，有害尾气的浓度为 7.5%Vol C有害尾气的浓度为 15%Vol 时，电压表示数为 15V D有害尾气的浓度越低，电路总功率越小 【分析】 由电路图可知， R0与 R 串联， 电压表测 R 两端的电压， 电流表测电路中的电流。 第 18 页（共 33 页） （1）由表格数据可知，有害尾气浓度越大时，气敏电阻 R 的阻值越小，电路的总电阻越 小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻 R0两端的电压变化，根据串联电路 的电压特点可知电压表的示数变化； （2）电流表示数为 1A 时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用
35、电阻的串联求出此 时气敏电阻的阻值，然后根据表格数据得出有害尾气的浓度； （3）由表格数据可知，有害尾气的浓度为 15%Vol 时气敏电阻的阻值，根据电阻的串联 和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表示数； （4） 由表格数据可知， 有害尾气的浓度越低时气敏电阻阻值的变化， 根据 PUI判 断电路的总功率变化。 【解答】解：由电路图可知，R0与 R 串联，电压表测气敏电阻 R 两端的电压，电流表测 电路中的电流。 A由表格数据可知，有害尾气浓度越大时，气敏电阻 R 的阻值越小，电路的总电阻越 小， 由 I可知，电路中的电流越大，即电流表的示数越大， 由 UIR 可知，定值电阻 R
36、0两端的电压越大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，气敏电阻 R 两端的电压越小，即电压表的示数越小，故 A 错误； B电流表示数为 1A 时，电路中的总电阻： R总18， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，此时气敏电阻的阻值： RR总R018108， 由表格数据可知，有害尾气的浓度为 2.5%Vol，故 B 错误； C由表格数据可知，有害尾气的浓度为 15%Vol 时，气敏电阻的阻值 R2， 此时电路中的电流： I1.5A， 电压表示数： URIR1.5A23V，故 C 错误； 第 19 页（共 33 页） D由表格数据可知，有害尾气的浓度越低时，气敏电阻 R 的阻值越
37、大，电路的总电阻 越大， 由 PUI可知，电路的总功率越小，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分 析，从表格中获取有用的信息是关键，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。 二、实验探究（本大题共二、实验探究（本大题共 5 个小题，个小题，11 小题小题 4 分，分，12 小题小题 6 分，分，13 小题小题 8 分，分，14 小题小题 4 分，分，15 小题小题 3 分，共分，共 25 分）分） 11 （ 4分 ） 小 梦 用 如 图 所 示 的 电 路 图 探 究 电 流 与 电 阻 的 关 系 ： 次数 1 2 3 电阻
38、 R/ 5 10 15 电流 I/A 0.3 0.15 0.1 （1）连接好电路闭合开关后，发现电压表指针位置如图所示，原因是 电压表量程选择 太大 。 （2） 将 5 的电阻接入电路中， 闭合开关， 滑片移动到图示位置时， 电压表的示数为 1.5V， 记下此时电流表的示数；再将 5 的电阻换成 10 的电阻后，闭合开关，此时应将滑片 向 左 （选填“左”或“右” ）端移动，直到 电压表示数为 1.5V 。 （3）分析表中数据，可以得到的结论是 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。 【分析】 （1）根据电压表的两个量程分析； （2）将 5 电阻换成 10 电阻，根据分压原理，确定
39、电压表示数的变化；研究电流与电 阻的关系时，应控制电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移 动的方向； 第 20 页（共 33 页） （3）根据表格中的数据得出结论。 【解答】解： （1）由图可知，电压表的示数较小，由于电压表有两个量程，出现这种现 象的原因是电压表的量程太大； （2）将 5 电阻换成 10 电阻，根据分压原理，定值电阻的电压变大，电压表示数大于 1.5V，因研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律， 应减小电压表的示数而增大变阻器的电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器连入电路 中的阻值，所以应将滑片向左滑动，直到电压表示数为 1.
40、5V； （3）根据表格中的数据可知，电压不变时，电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流就 减小为原来的几分之一，故可得结论：电压一定，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 故答案为： （1）电压表量程选择太大； （2）左；电压表示数为 1.5V； （3）电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【点评】本题探究电流跟电阻的关系，考查实验注意事项、操作过程、反常现象的判断 及根据图象归纳总结结论的能力。 12 （6 分）小梦设计了如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值： （1）请你帮助小梦在虚线框内设计数据记录表格 （2）连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是定 值
41、电阻 断路 （选填 “断路” 、 “短路” ） 。 某次测量吋，电压表的示数如图乙所示为 1.8 V，电流表示数如图丙所示，此时测出待测电阻的阻值为 7.5 。 （3）小梦还设计了如图丁所示的电路，测量定值电阻的阻值。 （R0的阻值已知） 闭合开关 S，读出电压表的示数为 U1； 再闭合开关 S1，读出电压表的示数为 U； 请 用U1、 U及R0来 表 示Rx阻 值 的 表 达 式Rx 。 第 21 页（共 33 页） 【分析】 （1）根据测电阻的实验原理 R，确定要测量的物理量，为减小误差要多次 测量取平均值，据此设计； （2）若电流表示数为 0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说
42、明电压表与 电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了 根据电表选用的量程确定分度值读数，由欧姆定律求出此时测出待测电阻的阻值； （3）分析开关转换时电路的连接和电压表测量的电压，由由串联电路的规律及分压原理 得出 Rx阻值的表达式。 【解答】解： （1）根据测电阻的实验原理：R，要用电压表则电阻的电压，电流表测电路的电流， 为减小误差要多次测量取平均值，设计数据记录表格如下所示： 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/ 电阻平均值/ 1 2 3 （2）连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则 电压表与电源连通，故障原因可
43、能是定值电阻断路； 某次测量吋，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为 0.01V，电压为 1.8V，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，电流为 0.24A，由 欧姆定律，此时测出待测电阻的阻值为： R7.5； （3）实验步骤： 闭合开关 S，读出电压表的示数为 U1； 再闭合开关 S1，读出电压表的示数为 U； 第 22 页（共 33 页） 在步骤中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压； 在步骤中，定值电阻短路，为待测电阻的简单电路，电压表测电源电压 U， 由串联电路的规律及分压原理有： Rx阻值的表达式： Rx。 故答案为： （1）如上表所示； （2）
44、断路；1.8；7.5； （3） 【点评】本题测电阻大小，考查表格设计、数据处理、故障分析、电表读数和测电阻的 特殊方法。 13 （ 8分 ） 在 测 量 额 定 电 压 为2.5V小 灯 泡 的 电 功 率 的 实 验 中 ： （1）请用笔画线代替导线按照图甲完成图乙中电路的连接。 （要求滑片向 B 端移动电阻 变大，导线不能交叉） （2）小梦连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，电流表、电压表示数较小， 移动滑片，小灯泡的亮度不变，两表示数不变，该电路故障可能是 同时将滑动变阻器 的两下接线柱接入电路中 。 （3）排除故障后，移动滑片，第一次实验时电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功
45、 率为 0.75 W 为完成第二次实验， 应将滑动变阻器的滑片向 B （选填 “A” 或 “B” ） 端移动，三次实验数据和现象记录如表 次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡亮度 第 23 页（共 33 页） 1 2.5 正常发光 2 1.5 0.24 0.36 比正常发光暗 3 3 0.32 0.94 比正常发光亮 （4）分析表格可以得到的结论是 灯泡的实际功率越大，灯泡越亮 。 （5）小明认为本实验电路还能测出小灯泡灯丝的电阻，小华认为还能探究电流与电压的 关系，你认为 小华 同学的观点是错误的，理由是 灯丝的电阻随温度的升高而变大， 无法控制灯丝的电阻为定值 。 【分析
46、】 （1）滑动变阻器应串联接入电路中，电压表并联在灯泡的两端，根据滑片向 B 滑动时接入电路阻值变大判定滑动变阻器的接法； （2）灯泡发光，电流表、电压表有示数，说明电路是通路，再根据移动滑片，小灯泡的 亮度不变，两表示数不变，结合滑动变阻器的使用方法分析； （3）读出额定电压下的电流，根据 PUI 求出额定功率；由电压表示数，根据串联电路 的分压原理分析滑片的移动方向； （4）根据表格数据和现象分析解答； （5）灯泡电阻受温度的影响，由此根据实验目的分析解答。 【解答】解： （1）滑动变阻器应串联接入电路中，滑片向 B 滑动时接入电路阻值变大，故应接变阻器 A 接线柱；电压表并联在灯泡的两端
47、，小灯泡的额定电压为 2.5V，电压表量程为 03V， 电路图如图： （2）由题知，灯泡发光，电流表、电压表有示数，说明电路是通路，但移动滑片，小灯 泡的亮度不变，两表示数不变，说明移动滑片没有改变电路中电流，灯泡微微发光且电 表示数都较小，说明同时将滑动变阻器的两下接线柱接入电路中了； 第 24 页（共 33 页） （3）由图丙可知，电压为 2.5V 时的电流为 0.3A，所以小灯泡的额定功率 PU额I额 2.5V0.3A0.75W； 第二次实验灯泡两端电压 1.5V，为完成第二次实验需减小灯泡电压，根据串联电路的分 压原理，应增大滑动变阻器连入阻值，即向 B 端移动； （4）由表格数据和现象可得结论：灯泡的实际功率越大，灯泡越亮； （6）根据欧姆定律的变形公式 R， 小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值， 是正确的； 探究“电流与电压”的关系，要控制电阻的大小不变，而灯丝的电阻随温度的升高而变 大，无法控制灯丝的电阻为定值，故小华同学的观点是错误的。 故答案为： （1）见上图； （2）同时将滑动变阻器的两下接线柱接入电路中； （3）0.75；B； （4）灯泡的实际功率越大，灯泡越亮； （5）小华；灯丝的电阻随温度的升高而变大，无 法控制灯丝的电阻为定值。 【点评】本题测定小灯
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