2023-2024学年北京市丰台区九年级（上）期中物理试卷

第1页（共1页）2023-2024学年北京市丰台区九年级（上）期中物理试卷一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）1．（2分）在国际单位制中，电流的单位是（）A．库仑 B．安培 C．欧姆 D．伏特2．（2分）将下列物体分别接在如图所示电路的A、B两点间，闭合开关，能使灯泡发光的是（）A．干木条 B．塑料棒 C．陶瓷棒 D．钢直尺3．（2分）如图所示是生活中使用的一种小夜灯，在它的上方有一个光敏元件。当周围环境较暗时，小夜灯发光；当周围环境较亮时，小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的（）A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线4．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A．我国家庭电路的电压为220V B．经验表明人体的安全电压是36V C．在未断开电源的情况下更换灯泡 D．用潮湿的手拨动电器设备的开关5．（2分）关于原子和原子结构，下列说法中正确的是（）A．原子不可再分 B．原子的结构类似实心球 C．原子是由原子核和核外电子构成的 D．原子核不带电，电子带负电6．（2分）如图所示，手持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端，发现橡胶棒的这端被吸引过来。关于该实验，下列说法中正确的是（）A．该实验说明同种电荷相互排斥 B．该实验说明异种电荷相互吸引 C．该实验说明自然界中只有一种电荷 D．丝绸摩擦玻璃棒的过程创造了电荷7．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（）A．电流是由正电荷定向移动形成的 B．电路两端有电压，电路中就一定有电流 C．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反 D．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零8．（2分）如图所示的滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向左滑动，能使连入电路的电阻变小的是（）A． B． C． D．9．（2分）很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统。若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门。在如图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（）A． B． C． D．10．（2分）如图所示的电路中，将开关S闭合，灯泡L1和灯泡L2均发光，并且灯泡L1比L2更亮。下列说法中正确的是（）A．灯泡L1和灯泡L2并联 B．灯泡L1两端的电压等于电源两端的电压 C．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流 D．通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流11．（2分）如图所示，是小明设计的电子测温装置的电路，电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成的。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大。下列说法中正确的是（）A．显示仪是由电流表改装成的 B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小 C．若将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大 D．若换用电压更大的电源，测相同温度，显示仪示数变大12．（2分）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表和电压表选择的量程分别为0～0.6A和0～3V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（）A．电路中的最大电流为1A B．电路中的最小电流为0.2A C．R2的取值范围为2Ω～10Ω D．R2两端的电压变化范围为0V～3V二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）（多选）13．（2分）如图所示的电路图中，开关S闭合后，灯泡L1、L2均能发光的是（）A． B． C． D．（多选）14．（2分）下列说法中正确的是（）A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将电能转化为机械能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能（多选）15．（2分）小明根据电学实验课上获得的实验数据，绘制出电阻R1、R2的I﹣U图像如图所示。根据图像信息可判断（）A．R1＞R2 B．R1＝10Ω C．将R1、R2串联，当R1两端的电压为4V时，则通过R2的电流为0.8A D．将R1、R2并联，当通过R1的电流为0.2A时，则干路总电流为0.6A三、实验探究题（共28分，16、17题各2分，18、22题各3分，19、20、23题各4分，21题6分）16．（2分）如图所示，电阻箱的示数为Ω。17．（2分）根据如图所示的实物电路，在方框内画出它的电路图。18．（3分）水果含有果酸，在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置，其中他用电压表的“+”接线柱通过导线接铜片，“﹣”接线柱通过导线接铁片，完成连接后，电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题：（1）铜片相当于该水果电池的极。（选填“正”或“负”）（2）该水果电池的电压是V。（3）小明将电压表的“﹣”接线柱通过导线与锌片连接，用锌片替换铁片做水果电池的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题：。19．（4分）在做探究导体的电阻大小与哪些因素有关的实验时，小明依次将5根不同的金属丝接入如图所示电路的M、N两点间，观察并记录的实验数据如下表所示。请回答下列问题：序号导体材料导体长度导体横截面积电流I/A1康铜LS0.282镍铬0.5LS0.323镍铬LS0.164镍铬2LS0.085镍铬L2S0.32（1）实验中导体的电阻大小用来反映。（2）通过比较序号数据可知：导体的电阻大小与导体的材料有关。（3）通过比较序号2、3、4数据可知：在导体的材料和一定的条件下，导体的长度越长，电阻越。20．（4分）小明在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的电路。请回答下列问题：（1）小明首先测量C点的电流，他按图甲连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左方，原因是。（2）改进后，小明测出了C点的电流。接下来，他准备测量A点的电流。请你在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（3）实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示，并得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。你认为他的实验结论（选填“具有”或“不具有”）普遍性，理由是。IA/AIB/AIC/A0.280.280.5621．（6分）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡L正常发光时的电阻。其中小灯泡L正常发光时的电压是2.5V，请回答下列问题：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在端。（选填“A”或“B”）（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，结果发现小灯泡L不发光，电流表示数为零，但电压表有明显的示数。则电路故障可能是小灯泡。（选填“短路”或“断路”）（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为A，则小灯泡L正常发光时的电阻。RL＝Ω。（结果保留一位小数）（4）在上述实验后，小明继续测量小灯泡L在不同电压下的电阻，他调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示。分析数据可知：小灯泡L在不同电压下的电阻是的（选填“不变”或“变化”），造成这种现象的原因是。电压U/V0.60.91.21.51.8电流I/A0.140.180.220.240.2622．（3分）实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各1个，已调零的电压表和电流表各1块，阻值已知且不同的定值电阻6个，导线若干。小明将以上器材按照图所示的电路图进行组装，探究通过导体的电流与导体电阻的关系。（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：①断开开关，将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大的位置。②闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U，读出电流表的示数I，并将R、I的数值记录在表格中。③断开开关，，闭合开关，，并将R、I的数值记录在表格中。④仿照步骤③再进行四次实验，并将相应的R、I的数值记录在表格中。（2）请你画出实验数据记录表格。23．（4分）在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强。如图所示的电路中，R1是甲种材料制成的电阻丝，R2是乙种材料制成的电阻丝，它们的长度相同，横截面积分别为S1、S2，且，S1＞S2。闭合开关后，观察到电流表A1的示数I1小于电流表A2的示数I2。请分析并判断甲、乙两种材料导电性能的强弱。四、科普阅读题（共4分）24．（4分）请阅读《当今社会重要的人造光源——LED灯》并回答问题。当今社会重要的人造光源——LED灯白炽灯的发明作为现代文明社会起始的里程碑，使人类进入电光源时代。从以白炽灯为代表的第一代热辐射光源到以日光灯、荧光灯、汞灯、钠灯为代表的第二代和第三代气体放电光源，乃至节能灯都离不开钨丝和汞气。它们不仅能耗大、寿命短，而且其含有的金属汞对环境存在着一定的污染。而节能、环保、可靠的LED灯，正成为新一代光源，为人类照明史谱写着新的篇章。LED灯又叫发光二极管，它主要由芯片、包裹芯片的透明环氧树脂、引线组成，结构如图1所示。其中，芯片是LED灯的核心部件，它是一种由固态半导体材料制成的元件。如图2所示，芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它的结构中存在着大量可以吸引电子的空位，称为空穴；另一部分是N型半导体，在它的结构中存在着大量的自由电子。当在LED灯的芯片两端加上一定的正向电压后，大量的自由电子便与空穴复合，这时电子多余的能量就会以光的形式辐射出来产生发光现象，这就是LED灯发光的原理。与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED灯具有许多不同之处。首先，LED灯基本上是一块很小的芯片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小而轻。其次，由于白炽灯的发光原理是通过电流加热灯丝到白炽状态，从而利用热辐射发出可见光，所以白炽灯在使用时约90%以上的电能都转化成了内能，只有不足10%的电能才真正转化成我们需要的光能，而LED灯可以直接把电能转化为光能，它的转化效率可达到80%以上。第三，从使用寿命来看，普通白炽灯的额定寿命约1000h，荧光灯的额定寿命约5000h，而LED灯的额定寿命约50000h。另外，与荧光灯相比，LED灯不含汞等有害元素，更加环保，利于回收。目前，LED灯正逐渐替代白炽灯、荧光灯等光源，成为人造光源的主流产品，广泛应用于各种照明、显示和标识等领域中。请根据上述材料，回答下列问题：（1）LED灯的芯片是由材料制成的。（2）LED灯发光的原理是。（3）白炽灯工作时将电能主要转化成了能。（4）与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED灯具备的优势是。（写出一条即可）五、计算题（共8分，25、26题各4分）25．（4分）如图所示的电路中，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A。求：（1）电流表A2的示数；（2）电阻R1的阻值。26．（4分）在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由A端滑至B端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I﹣U图像如图乙所示。求：（1）电源电压（可画等效电路图辅助说明）；（2）滑动变阻器的最大阻值。

2023-2024学年北京市丰台区九年级（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）1．（2分）在国际单位制中，电流的单位是（）A．库仑 B．安培 C．欧姆 D．伏特【分析】对照选项中所提供的单位，明确它们各是哪一物理量的单位，即可做出判断。【解答】解：A．库仑简称库，符合是C，是电荷量的单位，不符合题意；B．安培简称安，符号是A，是电流的国际单位制单位，符合题意；C．欧姆简称欧，符号是Ω，是电阻的单位，不符合题意；D．伏特简称伏，符号是V，是电压的单位，不符合题意。故选：B。【点评】在物理学中，每一个物理量都有特定的符号和单位，对初学者来讲很容易混淆，学习中应注意相互联系，加强记忆。2．（2分）将下列物体分别接在如图所示电路的A、B两点间，闭合开关，能使灯泡发光的是（）A．干木条 B．塑料棒 C．陶瓷棒 D．钢直尺【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。【解答】解：A、干木条不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故A错误；B、塑料棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故B错误；C、陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误；D、钢直尺，属于导体，能使小灯泡发光，故D正确故选：D。【点评】本题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。3．（2分）如图所示是生活中使用的一种小夜灯，在它的上方有一个光敏元件。当周围环境较暗时，小夜灯发光；当周围环境较亮时，小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的（）A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线【分析】由电源、用电器、开关、导线等元件组成的电流路径叫电路。【解答】解：由题意知，当环境较暗时，小夜灯发光；当周围环境较亮时，小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的开关，控制电路中小夜灯的通断。故选：B。【点评】本题考查对电路的认识，要知道电路中各部分的作用，属于一道基础题。4．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A．我国家庭电路的电压为220V B．经验表明人体的安全电压是36V C．在未断开电源的情况下更换灯泡 D．用潮湿的手拨动电器设备的开关【分析】（1）我国家庭电路电压是220V，人体安全电压不高于36V；（2）在更换灯泡时，应先断开开关；（3）生活用水是导体。【解答】解：AB、我国家庭电路电压是220V，经验表明人体的安全电压是不高于36V，故A正确，B错误；C、在未断开电源开关的情况下更换灯泡，灯泡处仍带电，容易发生触电事故，故C错误；D、生活用水是导体，用潮湿的手拨动电器设备的开关，易发生触电事故，故D错误。故选：A。【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。5．（2分）关于原子和原子结构，下列说法中正确的是（）A．原子不可再分 B．原子的结构类似实心球 C．原子是由原子核和核外电子构成的 D．原子核不带电，电子带负电【分析】原子是由原子核和核外电子构成的。【解答】解：A、原子是可分的，故A错误；B、原子的结构类似行星模型，原子是由原子核和核外电子分层排布的，故B错误；C、原子是由原子核和核外电子构成的，故C正确；D、原子核带正电，电子带负电，故D错误。故选：C。【点评】本题考查的是原子结构的基本知识。6．（2分）如图所示，手持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端，发现橡胶棒的这端被吸引过来。关于该实验，下列说法中正确的是（）A．该实验说明同种电荷相互排斥 B．该实验说明异种电荷相互吸引 C．该实验说明自然界中只有一种电荷 D．丝绸摩擦玻璃棒的过程创造了电荷【分析】（1）摩擦起电的原因是电子的转移，并没有创造电荷；（2）物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷；把毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷称为负电荷；（3）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。【解答】解：ABC、与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去负电荷（电子），与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒获得负电荷（电子），持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端，发现橡胶棒的这端被吸引过来，说明异种电荷相互吸引，故B正确，AC错误。D、摩擦起电的过程中，并没有创造电荷，而是电荷发生了转移，故D错误；故选：B。【点评】此题考查了摩擦起电的实质、两种电荷的规定，以及电荷间的作用规律，都是基础性问题，应注意掌握。7．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（）A．电流是由正电荷定向移动形成的 B．电路两端有电压，电路中就一定有电流 C．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反 D．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零【分析】（1）金属导体中电流是自由电子的定向移动形成的；（2）电路两端有电压，且电路是通路时，电路中才有电流；（3）正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反；（4）电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压无关，与通过电流的大小无关。【解答】解：A、电路中的电流是由自由电子定向移动形成的，电子带负电，故A错误；B、电路两端有电压，则电路中不一定有电流，是否有电流，还要看电路是不是通路，故B错误；C、正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故C正确；D、电阻是导体本身阻碍电流的一种性质，导体的电阻与导体两端的电压、电流无关，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了电流的方向、电流的形成和电阻的概念，属于基础题。8．（2分）如图所示的滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向左滑动，能使连入电路的电阻变小的是（）A． B． C． D．【分析】滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接线柱接入电路，滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。移动滑片时，改变连入电路的电阻丝的长度，改变连入电路电阻的大小。【解答】解：A、将变阻器的金属杆连入电路中，移动滑片，变阻器的接入电路的阻值始终为零，故A不符合题意；B、滑动变阻器接入了左半段，滑片左移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，故B符合题意；C、滑动变阻器将电阻丝全部接入电路（即电阻最大），滑片移动时，连入电阻丝的电阻不变，故C不符合题意；D、滑动变阻器接入了右半段，滑片左移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，故D不符合题意。故选：B。【点评】本题考查滑动变阻器的应用，滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱，和上面接入电路的接线柱无关。因此必须明确接入电路的部分，然后判断滑片移动时，连入电路的电阻丝长度的变化，来判断电阻的变化。9．（2分）很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统。若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门。在如图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（）A． B． C． D．【分析】根据题意确定两开关的连接方式再与电动机串联。【解答】解：根据题意，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联（串联在电路的R起到保护电路的作用），只有B正确。故选：B。【点评】本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接方式。10．（2分）如图所示的电路中，将开关S闭合，灯泡L1和灯泡L2均发光，并且灯泡L1比L2更亮。下列说法中正确的是（）A．灯泡L1和灯泡L2并联 B．灯泡L1两端的电压等于电源两端的电压 C．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流 D．通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流【分析】在串联电路中只有一条电流的路径，各用电器之间相互影响；在串联电路中电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和。【解答】解：A、由图可知，两个灯泡串联在电路中，故A错误；B、在串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，因此灯泡L1两端的电压应小于电源两端的电压，故B错误；CD、在串联电路中电流处处相等，所以通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流，故C错误，D正确。故选：D。【点评】此题主要考查了串并联电路的辨别和串联电路中的电压、电流特点等知识，是一道基础题。11．（2分）如图所示，是小明设计的电子测温装置的电路，电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成的。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大。下列说法中正确的是（）A．显示仪是由电流表改装成的 B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小 C．若将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大 D．若换用电压更大的电源，测相同温度，显示仪示数变大【分析】（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；（2）当被测者体温较高时，显示仪的示数也会变大，由串联电路电压的规律和分压原理分析热敏电阻阻与温度的关系；（3）当温度相同时，热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化；（4）根据串联分压原理分析。【解答】解：A、由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；B、当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；C、温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越小，因此显示仪示数会变小，故C错误；D、若换用电压更大的电源，R与R0串联，测相同温度时R与R0的阻值均不变，由串联分压原理知，电阻两端的电压比例不变，但电源电压增大可知显示仪示数变大，故D正确；故选：D。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从题干中获取有效的信息，难度不大。12．（2分）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表和电压表选择的量程分别为0～0.6A和0～3V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（）A．电路中的最大电流为1A B．电路中的最小电流为0.2A C．R2的取值范围为2Ω～10Ω D．R2两端的电压变化范围为0V～3V【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流；（2）当滑动变阻器的阻值全部接入电路时，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流；再根据U＝IR求出此时R2两端的电压，与电压表的量程比较，可得出电路中的最小电流；（3）根据串联电路的特点和欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值；根据欧姆定律的应用求出定值电阻R1两端的最大电压，然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压，再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；（4）根据P＝UI求出电路消耗的最大功率和最小功率。【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。A、因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故最大电流为0.5A，故A错误；B、当滑动变阻器的阻值全部接入电路时，电路中的电流：I＝＝0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为：U2＝IR2＝0.2A×20Ω＝4V＞3V，由于电压表选择的量程0～3V，所以，滑动变阻器两端的最大电压为3V，当滑动变阻器两端的电压最大时电路中的电流最小为：Imin＝＝0.3A，故B错误；C、此时滑动变阻器接入电路的阻值最大：R2max＝＝10Ω；R1两端电压最大：U1max＝ImaxR1＝0.5A×10Ω＝5V，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压：U2min＝6V﹣5V＝1V，此时滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2min＝＝2Ω；因此滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω～10Ω，故C正确；D、电压表选择的量程为0～3V，所以最大电压为3V；R1两端电压最大：U1max＝ImaxR1＝0.5A×10Ω＝5V，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压：U2min＝6V﹣5V＝1V，因此电压表的示数范围为1V～3V，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律，有一定难度。二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）（多选）13．（2分）如图所示的电路图中，开关S闭合后，灯泡L1、L2均能发光的是（）A． B． C． D．【分析】根据电路的组成、开关连接的位置分析对电灯的影响。【解答】解：A、开关S闭合后，有一个灯泡L2被短路，故不会全部发光，故A不符合题意；B、开关S闭合后，为串联电路，两灯都发光，故B符合题意；C、开关S闭合后，为并联电路，两灯都发光，故C符合题意；D、开关S闭合后，有一个灯泡L1被短路，故不会全部发光，故D不符合题意。故选：BC。【点评】本题考查了电路的连接方式，如果用电器的两端被导线连接，则用电器短路。（多选）14．（2分）下列说法中正确的是（）A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将电能转化为机械能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。【解答】解：A、电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，故A错误；B、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故B正确；C、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故C错误；D、在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，故D正确。故选：BD。【点评】本题考查了几种电器、电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。（多选）15．（2分）小明根据电学实验课上获得的实验数据，绘制出电阻R1、R2的I﹣U图像如图所示。根据图像信息可判断（）A．R1＞R2 B．R1＝10Ω C．将R1、R2串联，当R1两端的电压为4V时，则通过R2的电流为0.8A D．将R1、R2并联，当通过R1的电流为0.2A时，则干路总电流为0.6A【分析】（1）（2）由图像可知，R1、R2为定值电阻，读出对应的电压、电流值，根据欧姆定律可求出其电阻；（3）串联电路中电流处处相等；（4）并联电路各支路两端的电压相等；总电流等于各支路电流之和。【解答】解：AB、由图像可知，R1、R2为定值电阻，电压都是4V时，通过R1、R2的电流分别为：I1＝0.4A，I2＝0.8A，根据欧姆定律得，R1＝＝＝10Ω，R2＝＝＝5Ω，R1＞R2，故AB正确；C、将它们串联到的电路中时，此时R1的电压为4V，电流为I3＝＝＝0.4A，串联电路中电流处处相等，则通过R2的电流为0.4A，故C错误；D、将R1、R2并联连接到同一电路中时，它们两端的电压相等，R1两端的电压，即电源电压为：U＝U4＝I4R1＝0.2A×10Ω＝2V；电路总电阻为：R＝，则干路总电流为：I＝＝＝0.6A，故D正确。故选：ABD。【点评】本题考查了串并联电路特点、欧姆定律的应用，分析图像、从中得出相关信息是关键。三、实验探究题（共28分，16、17题各2分，18、22题各3分，19、20、23题各4分，21题6分）16．（2分）如图所示，电阻箱的示数为5169Ω。【分析】电阻箱的读数方法：用“▲”所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加即可。【解答】解：由图知，×1000的位置对应的数是5，×100的位置对应的数是1，×10的位置对应的数是6，×1的位置对应的数是9，所以电阻箱的示数，R＝5×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+9×1Ω＝5169Ω。故答案为：5169。【点评】本题考查了电阻箱的读数，属于基础题目。17．（2分）根据如图所示的实物电路，在方框内画出它的电路图。【分析】根据实物图可知，电流从电源正极出发，经开关S开始分支，一支经开关S1、灯泡L1，另一支经灯泡L2然后共同回到负极，据此画出电路图。【解答】解：根据实物图可知，电流从电源正极出发，经开关S开始分支，一支经开关S1、灯泡L1，另一支经灯泡L2然后共同回到负极，电路图如图所示：。【点评】本题考查了根据实物图画电路图，关键是知道电路中各个用电器的连接情况，画电路图是整个初中物理的重点也是难点。18．（3分）水果含有果酸，在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置，其中他用电压表的“+”接线柱通过导线接铜片，“﹣”接线柱通过导线接铁片，完成连接后，电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题：（1）铜片相当于该水果电池的正极。（选填“正”或“负”）（2）该水果电池的电压是0.6V。（3）小明将电压表的“﹣”接线柱通过导线与锌片连接，用锌片替换铁片做水果电池的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题：水果电池的电压与电极的材料是否有关。【分析】（1）（2）水果电池是电源，外接电压表，根据电流从电压表的正接线柱流入负接线柱流出的特点分析；确定电压表选择的量程和分度值，读出电压表的读数；（3）根据实验中改变的量和引起变化的量进行分析解答。【解答】解：（1）电压表的指针右偏，说明电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，则铜片为正极，锌片端为负极；（2）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.6V；（3）小明将电压表的“﹣”接线柱通过导线与锌片连接，用锌片替换铁片做水果电池的极板，改变了电极的材料，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，发现电压表指针的偏转角度更大，引起了水果电池的电压改变，故他所探究的问题：水果电池的电压与电极的材料是否有关。故答案为：（1）正；（2）0.6；（3）水果电池的电压与电极的材料是否有关。【点评】此题是探究水果电池特点的实验，考查了电压表的使用方法及读数、判断水果电池的正负极、以及电压大小有什么有关，分析时注意利用好控制变量法。19．（4分）在做探究导体的电阻大小与哪些因素有关的实验时，小明依次将5根不同的金属丝接入如图所示电路的M、N两点间，观察并记录的实验数据如下表所示。请回答下列问题：序号导体材料导体长度导体横截面积电流I/A1康铜LS0.282镍铬0.5LS0.323镍铬LS0.164镍铬2LS0.085镍铬L2S0.32（1）实验中导体的电阻大小用电流的大小来反映。（2）通过比较序号1、3数据可知：导体的电阻大小与导体的材料有关。（3）通过比较序号2、3、4数据可知：在导体的材料和横截面积一定的条件下，导体的长度越长，电阻越大。【分析】（1）在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法；（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。【解答】解：（1）实验中，通过比较电流的大小来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法；（2）要探究导体电阻大小跟导体材料的关系，需要控制导体的长度、横截面积相同，改变材料，导体1、3符合题意；（3）通过比较序号2、3、4数据可知材料相同、横截面积相同，长度不同，且长度越长，电流越小，电阻越大，故可以得出在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。故答案为：（1）电流的大小；（2）1、3；（3）横截面积；大。【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。20．（4分）小明在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的电路。请回答下列问题：（1）小明首先测量C点的电流，他按图甲连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左方，原因是电流表正负接线柱接反了。（2）改进后，小明测出了C点的电流。接下来，他准备测量A点的电流。请你在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（3）实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示，并得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。你认为他的实验结论不具有（选填“具有”或“不具有”）普遍性，理由是没有换用不同灯泡进行多次实验。IA/AIB/AIC/A0.280.280.56【分析】（1）连接电路时，开关要断开，电流要从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出；（2）电流表与待测电路串联，据此分析；（3）用归纳法得出普遍性的结论要求选用的样本要有代表性且数量足够多。【解答】解：（1）小明首先测量C点的电流，他按图甲连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左方，说明电流表正负接线柱接反了；（2）小明准备测量A点的电流，即通过L1的电流，电流表与L1串联，L2右侧接线柱与正接线柱相连即可，如下所示：（3）根据并联电路各支路电压相等，由欧姆定律知，并联电路各支路电流相等，是因为相同规格的灯泡做实验了，选用的器材太特殊，没有代表性且实验次数太少，结论不具有普遍性。故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）见解答；（3）不具有；没有换用不同灯泡进行多次实验。【点评】本题并联电路中电流的关系，考查电路的连接、注意事项、分析数据得出结论的能力、评估能力及归纳法的运用，为中考的热点问题。21．（6分）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡L正常发光时的电阻。其中小灯泡L正常发光时的电压是2.5V，请回答下列问题：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在B端。（选填“A”或“B”）（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，结果发现小灯泡L不发光，电流表示数为零，但电压表有明显的示数。则电路故障可能是小灯泡断路。（选填“短路”或“断路”）（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为0.3A，则小灯泡L正常发光时的电阻。RL＝8.3Ω。（结果保留一位小数）（4）在上述实验后，小明继续测量小灯泡L在不同电压下的电阻，他调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示。分析数据可知：小灯泡L在不同电压下的电阻是变化的（选填“不变”或“变化”），造成这种现象的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。电压U/V0.60.91.21.51.8电流I/A0.140.180.220.240.26【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处；（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，结果发现小灯泡L不发光，电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表有明显的示数，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；（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用RL＝求出小灯泡L正常发光时的电阻；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大。【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处，即B端；（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，结果发现小灯泡L不发光，电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表有明显的示数，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，即电路故障可能是小灯泡断路；（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡L正常发光时的电阻为：RL＝＝≈8.3Ω；（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故小灯泡L在不同电压下的电阻是变化的。故答案为：（1）B；（2）断路；（3）0.3；8.3；（4）变化；灯丝的电阻随温度的升高而增大。【点评】本题测量小灯泡L正常发光时的电阻实验，考查了注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算及影响电阻大小因素等知识。22．（3分）实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各1个，已调零的电压表和电流表各1块，阻值已知且不同的定值电阻6个，导线若干。小明将以上器材按照图所示的电路图进行组装，探究通过导体的电流与导体电阻的关系。（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：①断开开关，将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大的位置。②闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U，读出电流表的示数I，并将R、I的数值记录在表格中。③断开开关，更换不同阻值的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U，读出电流表的示数I，并将R、I的数值记录在表格中。④仿照步骤③再进行四次实验，并将相应的R、I的数值记录在表格中。（2）请你画出实验数据记录表格。【分析】（1）探究当导体两端的电压一定时通过导体的电流跟导体的电阻成反比时，要用到控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变；（2）根据要测量的物理量设计实验数据记录表格。【解答】解：（1）探究当导体两端的电压一定时通过导体的电流跟导体的电阻成反比时，更换不同阻值的电阻后要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持不变，所以实验第三个步骤是：断开开关，更换不同阻值的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U，读出电流表的示数I，并把R、I的数值记录在表格中；（2）本实验中，需要测出定值电阻两端的电压、不同电阻的阻值和对应的电流，则记录实验数据的表格如下所示：。故答案为：（1）更换不同阻值的定值电阻；调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U，读出电流表的示数I；（2）见解答内容。【点评】本题探究当导体两端的电压一定时通过导体的电流跟导体的电阻的关系，考查了实验操作过程、控制变量法的应用和表格的设计能力。23．（4分）在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强。如图所示的电路中，R1是甲种材料制成的电阻丝，R2是乙种材料制成的电阻丝，它们的长度相同，横截面积分别为S1、S2，且，S1＞S2。闭合开关后，观察到电流表A1的示数I1小于电流表A2的示数I2。请分析并判断甲、乙两种材料导电性能的强弱。【分析】（1）根据并联电路的电压特点判断R1、R2两端的电压；（2）在其两端电压相同的情况下，根据其通过它的电流的大小来体现其电阻的大小；（3）在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强，所以根据影响电阻的大小因素即可判断材料的导电性能。【解答】解：由图可知：R1、R2并联，根据并联电路各支路两端的电压相等，电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量R2的电流，已知I1＜I2，根据R＝可知：R1＞R2，取一个与R1的材料相同、长度相等，横截面积与R2的横截面积相等的电阻R0，因S1＞S2，根据当导体的材料和长度均相同的情况下，电阻大小与横截面积成反比，所以：R0＞R1；因R1＞R2；则：R0＞R2；所以，根据在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强，结合R0＜R2可知：根据在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强，甲材料导电性能比乙材料的导电性能差。【点评】此题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素，注意应用控制变量法的解答。四、科普阅读题（共4分）24．（4分）请阅读《当今社会重要的人造光源——LED灯》并回答问题。当今社会重要的人造光源——LED灯白炽灯的发明作为现代文明社会起始的里程碑，使人类进入电光源时代。从以白炽灯为代表的第一代热辐射光源到以日光灯、荧光灯、汞灯、钠灯为代表的第二代和第三代气体放电光源，乃至节能灯都离不开钨丝和汞气。它们不仅能耗大、寿命短，而且其含有的金属汞对环境存在着一定的污染。而节能、环保、可靠的LED灯，正成为新一代光源，为人类照明史谱写着新的篇章。LED灯又叫发光二极管，它主要由芯片、包裹芯片的透明环氧树脂、引线组成，结构如图1所示。其中，芯片是LED灯的核心部件，它是一种由固态半导体材料制成的元件。如图2所示，芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它的结构中存在着大量可以吸引电子的空位，称为空穴；另一部分是N型半导体，在它的结构中存在着大量的自由电子。当在LED灯的芯片两端加上一定的正向电压后，大量的自由电子便与空穴复合，这时电子多余的能量就会以光的形式辐射出来产生发光现象，这就是LED灯发光的原理。与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED灯具有许多不同之处。首先，LED灯基本上是一块很小的芯片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小而轻。其次，由于白炽灯的发光原理是通过电流加热灯丝到白炽状态，从而利用热辐射发出可见光，所以白炽灯在使用时约90%以上的电能都转化成了内能，只有不足10%的电能才真正转化成我们需要的光能，而LED灯可以直接把电能转化为光能，它的转化效率可达到80%以上。第三，从使用寿命来看