北师大版初中九年级物理第二学期期末素养综合测试卷课件

第二学期期末素养综合测试卷(时间：90分钟

满分：100分)一、选择题(共12小题,每小题2分,计24分。每小题只有一个选项是符合题意的)1.(新独家原创,★☆☆)2024年春运期间,我国自主生产的C919飞机首次投入春

运,深受国人的喜爱。此飞机在空中飞行时,跟地面上联系用的是

(

)A.光纤通信

B.超声波C.广播和电视

D.电磁波解析

D飞机在空中飞行的时候,跟地面联系用的是电磁波,故选D。D2.(2024陕西西安十五中期末,3,★☆☆)“一沙一世界”,一粒沙子内部也有美妙

的另一“世界”,如图所示。关于微观世界,下列说法中正确的是

(

)

A.沙子之间有空隙,说明分子间有空隙B.光学显微镜可以观察到分子和原子C.关于原子的结构,汤姆孙最早提出了核式模型D.两个光滑铅块压紧会粘在一起,说明分子间有引力D解析

D沙子是宏观物体,不能说明微观物体分子间有空隙,A错误;光学显微

镜分辨率最高能到微米级别,分子、原子达到纳米级别,所以不能被观察到,B错

误;卢瑟福最早提出了原子的核式结构模型,C错误;两个光滑铅块压紧会粘在一

起,说明分子间有引力,D正确。故选D。3.(2024河南罗山期末,11,★☆☆)如图所示,这是一种静电除尘毛掸,打扫卫生时,

毛掸与被擦拭的物体表面摩擦就可以轻松地将灰尘和头发等吸附起来,避免扬

尘。下列分析正确的是

(

)

A.毛掸与物体摩擦创造了电荷B.毛掸与物体摩擦后带上了同种电荷C.毛掸吸附灰尘是因为同种电荷相互吸引D.毛掸与物体摩擦的过程中,电荷发生了转移解析

D毛掸与被擦拭的物体表面摩擦产生摩擦起电现象,电荷发生转移,没

有创造电荷,A错误,D正确;毛掸与物体摩擦后发生电子的转移,得到电子的带负

电荷,失去电子的带正电荷,所以是带上了异种电荷,B错误;毛掸与物体摩擦后带

电会吸附灰尘,是因为带电体能够吸引轻小物体,C错误。故选D。D4.(2024陕西华阴期末,6,★☆☆)关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是

(

)A.物体的温度越高,所含的热量越多B.物体吸收了热量,内能一定增大,温度不一定升高C.物体的内能增加,一定是吸收了热量D.物体的内能减小,温度一定降低解析

B热量是过程量,不能说“含有”热量的多少,A错误;物体吸收了热量,

内能一定增大,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能增大,B

正确;物体温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量,也可能是外界对物

体做了功,C错误;物体的内能减小,温度不一定降低,如晶体物质凝固时,放出热

量,温度不变,内能减小,D错误。故选B。B5.(★☆☆)如图所示,开关S闭合时,可能发生的现象是

(

)A.L1被烧坏B.L1灯亮、L2灯不亮C.电源被烧坏D.L2被烧坏解析

C开关断开时,电路为并联电路;开关闭合时,电源短路,即两灯泡均不发

光,因没有电流通过两灯泡,则两灯泡不会被烧坏;但干路中电流过大,所以电源

会被烧坏。故选C。C6.(2024河北石家庄桥西期末,11,★☆☆)下列说法中正确的是

(

)A.通电的时间越长,电流所做的功越多B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多D.电流做功越多,消耗的电能就越多解析

D电流做功的多少与用电器两端的电压U、通过用电器的电流I和通电

时间t有关,其中一个因素变大时,不能说明电流所做的功越多,A、B、C不正确;

电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,消耗多少电能,电流做功多

少,转化为多少其他形式的能,D正确。故选D。D7.(2024河南鹤壁期末,8,★☆☆)下列做法符合安全用电原则的是

(

)A.保险丝熔断后可用铜线代替

B.用电器着火时立即用水浇灭C.洗衣机的金属外壳要接地线

D.控制电灯的开关要接在零线上解析

C用铜丝代替保险丝,铜丝的熔点很高,温度即使升高到一定程度,它也

不会自动熔断,起不到保护电路的作用,A不符合安全用电要求;由于生活用水是

导体,用电器着火时不能用水浇灭,B不符合安全用电要求;大功率或带有金属外

壳的用电器,必须使金属外壳接地,以防外壳带电,危及人身安全,C符合安全用电

要求;控制电灯的开关要接在火线上,断开开关后,灯泡才不会带电,更换灯泡更

安全,D不符合安全用电要求。故选C。C8.(2024陕西定边期末,4,★☆☆)小科在课外兴趣活动课中将数枚小圆片按如图

所示放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“圆片桥”,下列分析正确

的是

(

)A.“圆片桥”上左右两端的圆片没有磁性B.“圆片桥”中间磁性最强C.“圆片桥”的搭建用到了磁化的原理D.两枚圆片相邻的部分是同名磁极解析

C当圆片都放在磁体的磁极上时,会被磁体磁化,圆片也具有N极和S极,

因此最外侧的圆片也有磁性,由于异名磁极相互吸引,圆片便会搭成一座漂亮的

“圆片桥”,搭成的“圆片桥”相当于条形磁铁,并且中间磁性最弱,A、B、D错

误,C正确。故选C。C9.(2023山东淄博中考,10,★☆☆)能源是人类生存和发展的基础,人类社会的每

一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。关于能源的开发和利用,下列说法

错误的是

(

)A.核能是可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径B.煤是不可再生能源,以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染C.太阳能是一次能源,可直接利用且污染小,开发前景广阔D.能量在利用的过程中,其转化和转移是有方向性的解析

A核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途

径,A错误。故选A。A10.(2024辽宁盘锦期末,6,★☆☆)小明家有一款磁悬浮音响,如图甲所示,音响底

部有一块磁铁,底座内部的电磁铁可将其悬浮在空中,其工作原理如图乙所示。

下列判断正确的是

(

)A.电源的左端为负极B.电磁铁的上端为N极C.底座与音响之间的相互作用与验电器的工作原理相同D.滑片P向左移动可增大音响悬浮的高度A解析

A底座与音响之间的相互作用是利用同名磁极相互排斥;电磁铁的上

端为S极,根据安培定则,电流从上方流入,电源左侧为负极,A正确,B错误;底座与

音响之间的相互作用是利用同名磁极相互排斥,验电器是利用同种电荷相互排

斥,它们的原理不同,C错误;滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电

路中的电流变小,磁性减弱,不能增大音响悬浮的高度,D错误。故选A。11.(2024陕西榆林学院外国语学院期末,11,★★☆)如图所示,将灯L1、L2按图

1、图2两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。在图1中灯L1的功率为4

W,在图2中灯L1的功率为9W,假设灯丝电阻不变。下列说法中不正确的是

(

)

A.图1中两灯串联,图2中两灯并联B.L1、L2两灯灯丝电阻大小不同C.图1和图2中灯L1两端电压之比是2∶3D.图1和图2电路消耗的总功率之比是3∶2D解析

D题图1中两灯串联,题图2中两灯并联,在题图1中灯L1的功率为4W,在

题图2中灯L1的功率为9W,根据P=

可知,在R不变时,电功率与电压的平方成正比,故题图1中灯L1的功率与题图2中灯L1的功率之比为

=

,故题图1、题图2两图中灯L1两端电压之比是

=

=

①,A、C正确;由并联电路电压的规律,题图2中L1两端的电压即电源电压,在题图1中,根据串联电路电压的规律,U1+

U2=U②,由①②得,题图1中,L1、L2的电压之比为U1∶U2=2∶1③,由分压规律,L

1、L2两灯灯丝电阻之比R1∶R2=U1∶U2=2∶1,即L1、L2两灯灯丝电阻大小不同,B

正确;由串联电路中电阻的规律,题图1中,电路的总电阻:R串=R1+R2=2R2+R2=3R2,

根据并联电路中电阻的规律,题图2中,电路的总电阻:R并=

=

=

R2,根据P=

可知,在电源电压不变时,电功率与电阻成反比,两图电路消耗的总功率之比是

=

=

=2∶9,D错误。故选D。12.(2023陕西中考B卷,10,★★★)在如图1的电路中,电源电压保持不变,R1为定

值电阻,R2为滑动变阻器,L是标有“6V

3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为

“0~3A”,电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合,S2断开时,将滑动变阻

器的滑片P从最右端移到最左端,记录电压表和电流表示数并描绘图像;保持开

关S闭合,断开开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到最右端,再闭合开关S2,移动滑动

变阻器的滑片P,直到小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数并描绘图像。

图2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情

况下,下列分析不正确的是

(

)

DA.当开关S和S1闭合,S2断开时,电压表和电流表示数变化关系为图像①B.定值电阻R1的阻值为10ΩC.电源电压为9VD.当开关S和S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5~20Ω解析

D当开关S和S1闭合,S2断开时,R1、R2串联接入电路,电压表测滑动变阻

器两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压:

U2=U-U1=U-IR1,该函数是一次函数,分析函数关系可知电压表和电流表示数变化

关系为图像①,故A正确;串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可

知滑动变阻器接入电路的电阻为0时,通过电路的电流最大,由题图2可知通过电

路的最大电流为0.9A,根据欧姆定律可得电源电压U=I1R1=0.9A×R1…①,当通过

电路的电流为0.3A时,电压表的示数为6V,根据串联电路电压规律结合欧姆定

律可得电源电压U=U2+I2R1=6V+0.3A×R1…②,①②联立可得R1=10Ω,U=9V,故

B、C正确;滑动变阻器的最大阻值:R2=

=

=20Ω,保持开关S闭合,断开开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到最右端,再闭合开关S2,滑动变阻器和灯泡串联接

入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,灯泡的电阻是变化的,所以电压表和电流表示数变化关系为图像②,由题图2可知小灯泡正常发光时通过电路的电流为

0.6A,滑动变阻器两端的电压为3V,根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的

阻值:R2'=

=

=5Ω,所以当开关S和S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的阻值变化范围为5~20Ω,D错误。故选D。二、填空题(共10小题,计24分)13.(2024陕西西安期末,11,★☆☆)(2分)我国是世

界上最早发明和使用弓箭的国家之一,把弦拉弯将箭射出的过程中,弦的

能转化为箭的

能。(均选填“动”“重力势”或“弹

性势”)课标中华优秀传统文化答案弹性势动解析把弦拉弯将箭射出的过程中,弦的形变变小,弹性势能减少,箭的速度增

加,动能增加,因此弦的弹性势能转化为箭的动能。弹性势动14.(2024河北孟村期末,22,★☆☆)(2分)如图所示,当开关S闭合时,电流表A1的示

数是4A,电流表A2的示数是1.5A,电流表A3的示数是3.5A,则通过灯L1的电流是

A,通过灯L2的电流是

A。

答案

2.5

1解析三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A3测流过灯L1与L2的总电流,

电流表A2测流过灯L2与L3的总电流;根据并联电路电流规律可知:I1+I2+I3=4A,I1+I

2=3.5A,I2+I3=1.5A,解得I1=2.5A,I2=1A,I3=0.5A。1

2.515.(2024甘肃武威期末,20,★☆☆)(2分)如图所示的电路中,电源电压为12V,当S

闭合时,电压表的示数为5V。则L1两端的电压为

V;当开关S断

开时,电压表的示数

(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案

7变大解析

L1和L2串联,电压表测L2两端的电压;因为电源电压为12V,电压表示数为5

V,即L2两端的电压U2=5V,由串联电路电压特点可知,L1两端的电压:U1=U-U2=12

V-5V=7V。当开关S断开时,电路处于断路状态,电压表的正负接线柱与电源两

极相连,因此电压表的示数等于电源电压,即12V,所以电压表的示数变大。7变大16.(2023江苏连云港中考,13,★☆☆)(2分)如图所示,两种不同的金属丝组成一

个闭合回路,触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中电流表指针就

会发生偏转,这是温差电现象。此过程中

能转化为

能。

答案内电解析触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,两杯水中有温差,会发生热传

递,即两杯水中的内能发生变化,回路中电流表指针就会发生偏转,说明有电流产

生,则此过程中内能转化成了电能。内电17.(2024陕西榆林七中开学考,11,★☆☆)(3分)为了推进农业机械智能化,某科

技团队研发了5G智能电动拖拉机,它可以通过

(选填“电磁

波”或“超声波”)传递云端网络信息实现无人驾驶。核电站的核反应堆利用

原子核的

(选填“裂变”或“聚变”)释放核能。宇宙是一个

(选填“有”或“无”)层次的天体结构系统。答案电磁波裂变有解析

5G智能电动拖拉机是利用电磁波传递信息的;核能发电是利用铀原子核

裂变时放出的核能来发电的;宇宙是一个有层次的天体结构系统。电磁波裂变有18.(2024河南商丘梁园月考,6,★★☆)(2分)如图所示,将形状相同的铜管和塑料

管并排竖直固定,把甲、乙两块完全相同的磁体,从同一高度由静止同时释放,甲

磁体从塑料管内下落,乙磁体从铜管内下落。若忽略空气阻力及甲、乙两磁体

间的相互作用,磁体

(选填“甲先”“乙先”或“甲、乙同时”)

离开管道,理由是

。

见解析甲先答案甲先见解析解析甲磁体在绝缘体塑料管中下落时不产生电磁感应,机械能全部转化成动

能,速度更大;乙磁体在铜管中下落时,做切割磁感线运动,发生电磁感应,一部分

的机械能转化为电能,机械能减小,速度较小;因此甲磁体先离开管道。19.(2023江苏盐城中考,15,★★☆)(3分)用图示装置探究“感应电流产生的条

件”,闭合开关后,让导体AB

磁感线,电流表的指针发生偏转,此

过程中将

能转化为电能,利用这个原理可以制成

。

答案切割机械发电机解析题图中让闭合电路的一部分导体AB做切割磁感线运动,电流表的指针发

生偏转,在导体AB中产生感应电流,此过程中将机械能转化为电能,是电磁感应

现象,利用这个原理可制成发电机。切割机械发电机20.(2023辽宁锦州中考,17,★★☆)(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当

滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数

,电压表V与

电流表A2示数的比值

。(以上两空均选填“变大”“变小”或

“不变”)

变大不变答案不变变大解析电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A2测干路中的电流,A1测通过R1的电

流,电压表V测电源电压。因为电阻R1与滑动变阻器R2并联,所以它们两端的电压

相等,都等于电源电压,则电压表V的示数不变;当滑片向右移动时,滑动变阻器连

入电路的电阻变大,而电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器R2的电流变小;

R1的阻值不变,电压不变,所以通过R1的电流不变,即A1的示数不变;因为通过R2的

电流变小,通过R1的电流不变,所以根据并联电路的电流特点可知,干路电流变小,

即电流表A2的示数变小;由电压表V的示数不变、电流表A2的示数变小可知,电

压表V与电流表A2示数的比值变大。21.(2023辽宁本溪、辽阳等中考,19,★★☆)(3分)小平家5月份的电费为50元,当

地电价为0.5元/(kW·h),5月末他家的电能表示数如图,5月初电能表的示数应为

kW·h。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过

W。他单独使用电炖锅正常工作3min,电能表转盘转过160转,则电炖锅的

额定功率为

W。

1923.6

44001600答案

1923.6

4400

1600解析他家五月份消耗的电能:W=

=100kW·h,由图知五月末电能表的示数为2023.6kW·h,则月初电能表的示数为2023.6kW·h-100kW·h=1923.

6kW·h;他家同时使用的用电器总功率不能超过:P最大=UI最大=220V×20A=4400

W;由“2000r/(kW·h)”可知,电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表转盘转20

00r;转盘转160r,电炖锅消耗的电能:W'=

kW·h=0.08kW·h,t=3min=0.05h,电炖锅正常工作的电功率即额定功率:P=

=

=1.6kW=1600W。22.(2023辽宁本溪、辽阳等中考,18,★★☆)(3分)小明为了探究电流产生的热量

与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示电路,

将电阻丝R3和

(选填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两

个相同装置中,实验通过U形管中

反映电阻丝产生

热量的多少。通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越

大,这个电阻产生的热量越

。

R1液面高度差的变化多答案

R1液面高度差的变化多解析电路图中右侧两电阻丝并联后再与左侧电阻丝串联,三个电阻丝大小相

等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧电阻丝R1的电流大于通过右侧电

阻丝R3的电流,而通电时间相同,故可以探究电流产生的热量与电流大小的关系;

实验中可以通过观察两个U形管中液面高度差的变化来反映电流通过电阻丝产

生热量的多少;通过实验分析可知,在电阻和通电时间一定时,通过电阻的电流越

大,这个电阻产生的热量越多。三、作图题(共2小题,计4分)23.[2023吉林中考,21(3),★★☆](2分)请在图中标出通电螺线管的电流方向和

磁感线方向。答案如图所示

解析磁感线呈相互吸引状态,条形磁体的左端为N极,由异名磁极相互吸引可

知,通电螺线管的右端为S极,左端为N极,由安培定则可知,电流从螺线管的右端

流入,左端流出;在磁体的周围,磁感线从N极流出回到S极,所以题图中磁感线的

方向向左。技巧点拨安培定则共涉及两个方向:电流方向、磁场方向,已知其中的一个和

线圈绕向可以确定另外一个。其中磁场的方向往往与小磁针的N、S极或磁感

线的方向联系在一起,而电流方向经常与电源的正负极联系起来。24.(2024河南郑州二中共同体期末,15,★★☆)(2分)如图甲所示是一个带USB接

口的三孔插座,它们既能独立使用又能同时使用,由上端的一个总开关控制,其与

家庭电路相连的部分电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将电路图补充完

整。

答案如图所示

解析三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB

接口由总开关控制,说明开关应在干路上;为了保证用电安全,开关应接在火线

上,三孔插座按“左零右火上接地”接线。四、实验探究题(共4小题,计27分)25.(2023山东东营中考,21,★★☆)(5分)某兴趣小组在“测

量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电

源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉。(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是

。中考设计实验改变小灯泡两端的电压(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,

电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡

(选填“断路”或

“被短接”)。(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此

时的电阻为

Ω。(结果保留一位小数)(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯

泡的电阻比它正常发光时的电阻要

(选填“大”或“小”)。断路8.3小答案

(1)如图所示

(2)改变小灯泡两端的电压

(3)断路

(4)8.3

(5)小

解析

(1)电压表与小灯泡并联、电流表与小灯泡串联;(2)滑动变阻器在电路中

一方面可以保护电路,另一方面可以改变小灯泡两端的电压,使小灯泡两端的电

压等于小灯泡的额定电压;(3)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明

电压表与电源两极相连,则故障为小灯泡断路;(4)小灯泡的电阻为RL=

=

≈8.3Ω;(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,此时小灯

泡灯丝的温度低于小灯泡正常发光时灯丝的温度,小灯泡的电阻比它正常发光

时的电阻要小。26.(新中考设计实验)(2023重庆中考B卷,16,★★☆)(8分)在“测量小灯泡的

电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流

表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:

中考设计实验(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路。(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到

端(选填“A”或“B”)。(3)闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小

灯泡

。(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察

表的示

数,直到示数为

V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数。(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为

A,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数

高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了

小灯泡的U-I图像,如图丙,则小灯泡额定功率为

W。(6)根据小灯泡U-I图像和亮度变化,还可以发现

。小灯泡的U-I图像是曲线而不B短路

电压2.5

0.20.75不是过原点的直线是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大答案

(1)如图所示

(2)B

(3)短路

(4)电压

2.5

(5)0.2

0.75

(6)小灯泡的

U-I图像是曲线而不是过原点的直线是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大

解析

(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中应将电压表并联在灯泡两端,灯泡

的额定电压为2.5V,选择电压表的量程为0~3V。(2)为了保护电路,开关闭合前,

滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处,故应将滑片移至B端。(3)闭合开关,电流

表有示数,电路为通路;灯泡不亮,电压表没有示数,说明电压表所测的部分短路,即灯泡短路。(4)为了测量小灯泡的额定功率,要将灯泡两端电压调到与额定电

压相等,所以向左移动滑片P的同时,眼睛应观察电压表,直到示数为2.5V,再确定

电流表的示数。(5)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由题图乙知某时刻

电流表示数为0.2A,根据小华对所有实验数据作出的小灯泡的U-I图像,可知:当

电压为2.5V时,对应的电流为0.3A,该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75

W。(6)小灯泡的U-I图像是曲线而不是过原点的直线是因为小灯泡的电阻随温

度的升高而增大。27.(2023云南中考,20,★★☆)(8分)实验小组在老师的指导

下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一

根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。

(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移

动时,电流表示数变大,且导线不交叉。中考创新实验(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R

(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观

察

来比较相同时间内不同电流产生热量的多

少。(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间

一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一

定时,Q可能与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。

请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:

。(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间

一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作

的家用电器有

(请举一例)。开路温度计示数的变化量作Q-I图像看是否是一条过原点的直线(或计算Q与I的比值看是否是定值)电饭锅(合理即可)(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中

(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻

联(选

填“串”或“并”)进行实验。(6)本实验应用的研究方法有转换法和

法。B串控制变量答案

(1)如图所示

(2)开路温度计示数的变化量

(3)作Q-I图像看是否是一

条过原点的直线(或计算Q与I的比值看是否是定值)

(4)电饭锅(合理即可)

(5)

B串

(6)控制变量

解析

(1)滑片向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中;(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏

转,说明电路断路,由于经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R断路;由于电流产生的热量不能用眼睛直接观察,此时应采用转换法,通过温度计示数的变化来反映

产生热量的多少;(3)实验小组测出了多组Q与I的数据,由数学知识可知,可以将

测得的Q与I的数据描点画出Q-I图像,若Q-I图像为一条过原点的直线,则Q与I成

正比,否则不成正比(或求出Q与I的比值,若Q与I的比值为定值,则Q与I成正比,否

则不成正比);(4)利用电热工作的家用电器的特点是将电能转化为内能,根据生

活常识可知,电饭锅、电热水壶等都是利用电热工作的;(5)根据控制变量法可知,

探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时,应控制通过的电流相等,改变电

阻的阻值,因此应该选用阻值与原来烧瓶中电阻丝阻值不同的B烧瓶中的电阻,

由于要控制通过两电阻的电流相等,因此应将图乙中B烧瓶中的电阻与图甲烧瓶

中的电阻串联进行实验;(6)在探究某个因素对电流通过导体产生的热量的影响时,只改变这个因素,而保持其他因素不变,从而确定该因素是否影响电流通过导

体产生热量的多少,这种研究方法称为控制变量法,因此还采用了控制变量法。28.(2024河南新乡期末,18,★★☆)(6分)如图甲所示是家用

燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是气敏电阻,R1的阻值与燃

气浓度的关系如图乙所示,出厂预设当燃气浓度达到6%时报警,测试时,控制电

路的电源电压为3V且保持恒定;闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位

置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中相应

的指示灯亮起而报警(电磁铁线圈的电阻忽略不计)。

中考设计实验(1)由图乙可知,当燃气浓度升高时,气敏电阻R1的阻值

,控制电路

的总功率

(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);按出厂

预设,当燃气浓度达到6%时报警,此时工作电路的指示灯

(选填

“L1”或“L2”)亮起。(2)该报警器要达到出厂预设值,则滑动变阻器应接入电路的电阻值为

Ω。(3)小明研究发现:移动滑动变阻器的滑片,可以改变报警时设定的燃气浓度值。

若想调低报警时的燃气浓度值,则应适当

(选填“增大”或“减

小”)滑动变阻器R2接入电路的阻值。(4)若想燃气浓度达到4%时报警,则此时滑动变阻器两端的电压是

V。变小变大L270减小1.8答案

(1)变小变大

L2

(2)70

(3)减小

(4)1.8解析

(1)由题图乙可知,当燃气浓度升高时,气敏电阻R1的阻值变小,电路的总电

阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,控制电路电源电压保持恒定,根据P

=UI可知,控制电路的总功率变大;当燃气浓度达到6%时报警,电磁铁恰好能将衔

铁吸下,由题图甲可知,衔铁带动动触点与下方静触点接触,此时灯L2所在的工作

电路连通,故灯L2亮。(2)当燃气浓度达到6%时,根据题图乙可知,此时气敏电阻

的阻值为R1=30Ω;此时控制电路中的电流为I=0.03A,根据欧姆定律可知,此时控

制电路的总电阻为R=

=

=100Ω;根据串联电路的电阻规律可知,滑动变阻器接入电路的电阻为R2=R-R1=100Ω-30Ω=70Ω。(3)根据题图乙可知,当燃气

浓度降低时,气敏电阻接入电路的阻值变大,为保证报警时电路电流仍为0.03A,

由欧姆定律可知,当电压一定时,需控制电路中的总电阻不变,因此应适当调节滑片使滑动变阻器R2接入电路的阻值减小。(4)若想燃气浓度达到4%时报警,报警

时电路电流仍为0.03A,控制电路的总电阻仍为R=100Ω;根据题图乙可知,此时

气敏电阻的阻值为R1'=40Ω,根据串联电路的电阻规律可知,滑动变阻器接入电

路的电阻为R2'=R-R1'=100Ω-40Ω=60Ω;滑动变阻器两端的电压为U'=IR2'=0.03A

×60Ω=1.8V。技巧点拨

本题考查了电磁继电器的使用和串联电路的特点、欧姆定律的应

用,从图像中获取有用的信息以及理解报警器的工作原理是关键。五、计算题(共4小题,计21分)

29.(★☆☆)(4分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω。当

只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A。求:(1)电源电压;(2)当只闭合开关S2时,电流表的示数;(3)当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数。解题思路

(1)分析只闭合开关S1时电路元件的工作情况及各元件的连接方式,根据欧姆定律可求电源电压;(2)分析只闭合开关S2时电路元件的工作情况及各

元件的连接方式,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流;(3)分析断开开关S2,闭

合开关S1、S3时电路元件的工作情况及各元件的连接方式,根据欧姆定律可得电

流表示数。解析

(1)只闭合开关S1时,电路为定值电阻R2的简单电路,电流表测电路中的电

流,根据欧姆定律可得电源电压:U=I2R2=0.3A×20Ω=6V;

(1分)(2)只闭合开关S2时,两电阻串联接入电路,电流表测电路中的电流,串联电路总电

阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时电路中的电流:I=

=

=0.2A;

(1分)(3)断开开关S2,闭合开关S1、S3时,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数:I'=

+

=

+

=0.9A。

(2分)30.(2024北京西城期中,31,★★☆)(5分)如图所示的电路中,电源两端电压保持

不变,R2的电阻为5Ω。闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A,

求:(1)电阻R1的阻值;(2)电源两端电压的大小;(3)通电100s,电阻R2消耗的电能。

解题思路

(1)由I=

可得电阻R1的阻值;(2)由R1与R2串联求电路总电阻,由I=

可得电源电压;(3)由W=UIt计算通电100s电阻R2消耗的电能。解析

R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由I=

可得电阻R1的阻值:R1=

=

=10Ω;

(