2022-2023学年内蒙古兴安盟乌兰浩特五中九年级（上）期中物理试卷
一、单选题：（2*14＝28）
1．（2分）由欧姆定律公式I＝变形得R＝，对此（ ）
A．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
B．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
2．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
（多选）3．（2分）关于电能、电功和电功率，下列说法中不正确的是（ ）
A．用电器做了多少功就消耗了多少电能
B．电能和电功是一样的
C．做功快的用电器的电功率一定大
D．在同一电路中工作时，额定功率大的灯一定更亮
4．（2分）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
5．（2分）如图所示的串联电路中，定值电阻R1＝2R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是（ ）
A．I1：I2＝2：1 B．U1：U2＝1：1 C．P1：P2＝2：1 D．W1：W2＝1：2
6．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大
7．（2分）测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R0为定值电阻，R是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，电压表示数为2.5V，有人通过时，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V（ ）
A．有人通过，R0的电流变小
B．有人通过，电路总功率变小
C．无人通过，R的阻值为25Ω
D．无人通过，R0 的功率为0.2W
8．（2分）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
9．（2分）小明设计了如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大，灯变亮
B．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C．电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
D．电压表示数变大，电流表示数变小，灯变暗
10．（2分）把标有“12V 12W”的灯L1和标有“12V 6W”的灯L2串联接在电路中，不考虑温度对灯丝电阻的影响，一只灯泡正常发光（ ）
A．电源电压为12V
B．电路中的电流为1A
C．两只灯泡的总功率为9W
D．把电源电压提高到24V，L1、L2两灯均能正常发光
11．（2分）将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中，后串联起来接入同一电路中，则（ ）
A．两种情况下灯泡都能正常发光
B．只有串联的情况下灯泡能正常发光
C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大
D．串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大
12．（2分）如图所示电路闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，但两电表指针仍明显偏转，造成此现象的原因可能是（ ）
A．甲灯泡短路 B．乙灯泡短路 C．甲灯泡断路 D．乙灯泡断路
13．（2分）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16W．电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是（ ）
A．1：3 B．4：3 C．3：1 D．3：4
14．（2分）如图所示，电源电压4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0 0.6A”、“0 3V”。闭合开关S，下列叙述正确的是（ ）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1V～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.5W
D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～10Ω
二、填空题（1*10＝10）
15．（2分）如图所示是灯泡L1、L2在不同电压下与所通过的电流的关系曲线。若将L1、L2串联在电源电压为6V的电路中，则通过灯L1的电流是 A，灯L2消耗的功率是 W。
16．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则电阻R1的阻值为 Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为 W。
17．（2分）一只电烙铁的铭牌上标着“220V 100W”的字样，它正常工作时，电压是 V，电阻是 Ω。
18．（2分）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，则它充满电后存储的电能为 J，经查，该手机的待机电流为20mA h。
19．（2分）某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r，则电水壶消耗的电功率为 kW，这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
三、实验题（1*14＝14）
20．（7分）在“伏安法”测电阻的实验中，小楠设计了图甲的电路，请完成下列问题。
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画“×”，并正确连接；
（2）在此实验原理 ，滑动变阻器除了可以改变待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流，还具有 的作用；
（3）某次测量时电压表示数如图乙所示为 V，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ Ω。小楠把这一次的测量所得的阻值作为最后的结果，你认为不合适的原因是： ；
（4）小楠做完以上实验后，利用图丙所示电路图测量未知电阻Rx的阻值，R的电阻已知；①当只闭合S1时，电流表的示数为I1；②当闭合S1、S2时，电流表的示数为I2；③未知电阻Rx的表达式为：Rx＝ 。
21．（7分）小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）
（1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向C端滑动时接入电路中的阻值变小。
（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是： 。
（3）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后 （选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值。
（4）小丽在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动 。
（5）小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时U0＝ V，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 Ω。
（6）小丽在得出I﹣R图像之后，又画出了如图丁所示的I﹣图像，电流与电阻成反比。请对此做出评价： 。
四、计算题（3*6＝18）
22．（6分）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。
（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
23．（6分）如图所示，电路的电源电压恒定不变，灯泡L标有“10V 10W”字样，R1是滑动变阻器，变阻范围为0～100Ω，定值电阻R2的阻值为40Ω。求：
（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能；
（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压；
（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R1连入电路的阻值。
24．（6分）在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻R0连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值R0与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝3Ω。
（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？（不用说明理由）
（2）求无风时，压敏电阻的功率？
（3）如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力？
2022-2023学年内蒙古兴安盟乌兰浩特五中九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题：（2*14＝28）
1．（2分）由欧姆定律公式I＝变形得R＝，对此（ ）
A．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
B．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
【答案】A
【分析】电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。
【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关只是计算电阻大小的方法，A正确。
故选：A。
2．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
【答案】C
【分析】根据用电器在1h内消耗的电能，结合公式P＝，求出电功率，再与题目中给出的用电器的功率比较即可。
【解答】解：
用电器在t＝1h内消耗的电能为W＝1.3kW h，用电器的电功率：
P＝＝＝1.2kW＝1200W，
液晶电视机的电功率约为100W，台式计算机的电功率约为200W，电冰箱的功率约为100W，
所以电功率是1200W的用电器是空调。
故选：C。
（多选）3．（2分）关于电能、电功和电功率，下列说法中不正确的是（ ）
A．用电器做了多少功就消耗了多少电能
B．电能和电功是一样的
C．做功快的用电器的电功率一定大
D．在同一电路中工作时，额定功率大的灯一定更亮
【答案】BD
【分析】电功是指电流所做的功，电流做了多少功，就消耗了多少的电能；
电功率是表示电流做功快慢的物理量；
实际功率大小决定灯的亮度。
【解答】解：A、根据电功的定义可知，故A正确；
B、电流做功过程就是用电器消耗电能的过程，用电器就消耗了多少电能，但电功不是电能，故B错误；
C、电功率是表示电流做功快慢的物理量，故C正确；
D、额定电压相同的两灯泡并联时，串联时，故D错误。
故选：BD。
4．（2分）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
【答案】D
【分析】（1）“220V”表示电能表正常工作时的电压；
（2）10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A；
（3）电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表；
（4）电能表显示的数字中，最后一位示数是小数位，单位是kW h。
【解答】解：A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用；
B．10A（20）表示标定电流为10A，故B正确；
C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表；
D．该电能表此时的读数是31.6kW h。
故选：D。
5．（2分）如图所示的串联电路中，定值电阻R1＝2R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是（ ）
A．I1：I2＝2：1 B．U1：U2＝1：1 C．P1：P2＝2：1 D．W1：W2＝1：2
【答案】C
【分析】由图知，闭合开关S后，两电阻串联，由串联电路的电压特点和欧姆定律分析两电阻的电压、电流关系；进一步根据电功公式和电功率公式分析电功、电功率的关系。
【解答】解：A、由图可知，电阻R1、R2串联，因串联电路中电流处处相等7＝I2，故A错误；
B、根据欧姆定律可知1、R8两端电压之比：U1：U2＝I6R1：I2R2＝R1：R2＝6R2：R2＝4：1，故B错误；
C、根据P＝UI可知1、R6的电功率之比：P1：P2＝U6I1：U2I3＝U1：U2＝3：1，故C正确；
D、由P＝，电阻R1、R3在相同时间内做的功之比：W1：W2＝P3t：P2t＝P 1：P8＝2：1，故D错误。
故选：C。
6．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大
【答案】D
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测通过变阻器的电流。根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知小灯泡亮度的变化；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器中电流的变化，根据并联电路电流规律和P＝UI可知电路中总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流；
B、因电源电压保持不变，滑片移动时，故B错误；
C、因并联电路中各支路独立工作，所以滑片移动时，故C错误；
A、当闭合开关S，接入电路中的电阻变小可知，故A错误；
D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流变大，电路中的总功率变大。
故选：D。
7．（2分）测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R0为定值电阻，R是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，电压表示数为2.5V，有人通过时，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V（ ）
A．有人通过，R0的电流变小
B．有人通过，电路总功率变小
C．无人通过，R的阻值为25Ω
D．无人通过，R0 的功率为0.2W
【答案】C
【分析】由图可知，两电阻串联，电压表测电阻R两端的电压；
（1）由题意可知，有人通过时R两端的电压减小，根据串联电路的电压特点分析出R0两端的电压变化，根据欧姆定律分析出通过R0的电流变化；
（2）根据P＝UI分析有人通过时，电路总功率的变化；
（3）根据有人通过时，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，利用欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出R0的阻值，根据无人通过时，电压表示数为2.5V，利用串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，进而求出R的阻值；
（4）根据P＝UI＝I2R求出无人通过，R0 的功率。
【解答】解：由图可知，两电阻串联；
A、由题意可知，由串联电路的电压特点可知，R0两端的电压增大，由欧姆定律可知，R0的电流变大，故A错误；
B、由串联电路的电流特点可知，电路中的电流变大，电源电压一定，电路中的电流变大，故B错误；
C、有人通过时，电压表示数变为7V有＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点可知，此时R0两端的电：U0有＝U﹣UR有＝4V﹣2V＝1V，
由欧姆定律可知，R4的阻值：R0＝＝＝6Ω，
无人通过时，电压表示数为2.5V，此时R2两端的电：U0无＝U﹣UR无＝3V﹣3.5V＝0.6V，
此时电路中电流：I无＝＝＝0.1A，
由欧姆定律可知，R的阻值：R无＝＝＝25Ω；
D、由串联电路的电流特点可知，R0 的电流为0.5A，此时R0 的功率：P＝I0无3R0＝（0.3A）2×5Ω＝6.05W，故D错误。
故选：C。
8．（2分）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】D
【分析】（1）根据定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关或得出结论；
（2）由图甲可知灯泡与定值电阻并联，根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，根据并联电路的电压特点得出干路电流；
（3）根据串联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压，根据P＝UI计算灯泡的电功率和电路的总功率。
【解答】解：A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线；
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，
由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.1A，
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：I＝IL+IR＝6.3A+0.3A＝0.4A；
小灯泡L的实际功率：PL＝UIL＝2V×0.3A＝5.2W，故B；
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，灯泡两端的电压为2V，串联电路总电压等于各部分电压之和L+UR＝2V+8V＝10V，恰好等于电源电压，电路中的电流等于0.3A，D正确。
故选：D。
9．（2分）小明设计了如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大，灯变亮
B．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C．电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
D．电压表示数变大，电流表示数变小，灯变暗
【答案】A
【分析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器、灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡、定值电阻R两端的电压变化，根据串联电路的电压特点滑动变阻器两端的电压变化，根据P＝UI可知灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡亮暗的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器，电压表测变阻器两端的电压。
闭合开关S，当滑片P从a移到b的过程中，电路的总电阻变小，
由I＝可知，即电流表示数变大；
由U＝IR可知，灯泡和定值电阻R两端的电压变大，
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变小，故B错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，即灯泡变亮。
故选：A。
10．（2分）把标有“12V 12W”的灯L1和标有“12V 6W”的灯L2串联接在电路中，不考虑温度对灯丝电阻的影响，一只灯泡正常发光（ ）
A．电源电压为12V
B．电路中的电流为1A
C．两只灯泡的总功率为9W
D．把电源电压提高到24V，L1、L2两灯均能正常发光
【答案】C
【分析】根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的阻值；
（1）根据串联电路的电流特点结合两灯泡的额定电流确定电路中的电流；
（2）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压；
（3）根据P＝UI求出两灯泡的总功率；
（4）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压为24V时电路中的电流，结合两灯泡的额定电流判断两灯泡的发光情况。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1额＝＝＝1A，I2额＝＝＝7.5A，
由欧姆定律可知，两灯泡的阻值分别为：R1＝＝＝12Ω，R7＝＝＝24Ω；
B、由于I1额＞I2额，由串联电路的电流特点可知，两灯泡串联时，即电路中的电流I＝I2额＝0.2A，故B错误；
A、由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知总＝I（R1+R2）＝4.5A×（12Ω+24Ω）＝18V，故A错误；
C、两灯泡的总功率：P＝UI＝18V×0.5A＝9W；
D、由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知＝≈0.67A，
此时I′＞I2额，I′＜I4额，因此两个灯泡均不能正常发光，故D错误。
故选：C。
11．（2分）将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中，后串联起来接入同一电路中，则（ ）
A．两种情况下灯泡都能正常发光
B．只有串联的情况下灯泡能正常发光
C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大
D．串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大
【答案】C
【分析】并联时在各自的额定电压下工作，都能正常发光，串联时两个灯泡分担电源电压，灯泡两端的电压达不到额定电压；并联时的电阻小于任何一个并联的电阻；串联时的电阻大于任何一个串联的电阻；根据公式P＝可判断串联和并联时两灯消耗的总功率的大小。
【解答】解：（1）由两个灯泡的铭牌可知，两个灯泡的额定电压都为220V，都能正常发光，由串联分压的特点可知，故串联时两灯都不能正常发光、B错误；
（2）根据公式P＝可知，消耗的功率越小，所以并联时消耗的总功率大于串联时消耗的总功率，D错误。
故选：C。
12．（2分）如图所示电路闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，但两电表指针仍明显偏转，造成此现象的原因可能是（ ）
A．甲灯泡短路 B．乙灯泡短路 C．甲灯泡断路 D．乙灯泡断路
【答案】C
【分析】首先判定电路的连接形式；根据电表的示数变化情况分清是断路还是断路，然后在判定具体故障的位置。
【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量乙灯泡两端的电压；
甲、乙两灯泡均发光，其中一个灯泡突然熄灭，这说明电路不是短路；电流表有示数，故故障是甲断路。
故选：C。
13．（2分）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16W．电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是（ ）
A．1：3 B．4：3 C．3：1 D．3：4
【答案】C
【分析】只闭合开关S时，两灯串联，已知灯L1的功率；断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，已知灯L1的功率；根据P＝，在R不变时，功率与电压的平方成正比得出电源电压与串联电路中L1的电压之比，根据串联电路电压的规律，得出串联电路中L2的电压与L1的电压之比，由分压原理得出L1、L2两灯灯丝电阻之比。
【解答】解：只闭合开关S时，两灯串联1的功率为9W；
断开开关S，闭合S5、S2时，两灯并联1的功率为16W；
设两灯串联时L2、L2的电压分别为U1、U2；而两灯并联时，根据并联电路的电压特点可知两灯的电压均等于电源电压U，
根据P＝，在R不变时，
对灯L1而言有：＝，
即＝，
则电源电压与串联电路中L2的电压之比为：＝＝8：3，
根据串联电路电压的规律可得：＝，
解得＝，
即串联电路中L2的电压与L8的电压之比为1：3，由分压原理可知＝＝，L5、L2两灯灯丝电阻之比是3：3，只有C正确，
故选：C。
14．（2分）如图所示，电源电压4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0 0.6A”、“0 3V”。闭合开关S，下列叙述正确的是（ ）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1V～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.5W
D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～10Ω
【答案】C
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻得出串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，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的最小示数；
（3）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出滑动变阻器的功率，然后根据变形得出滑动变阻器消耗的最大功率。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当电压表的示数U3＝3V时，电路中的电流：
I＝＝＝0.4A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.4A，
所以，电路中的最大电流为0.3A；
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝15Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R小＝R总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
则滑动变阻器阻值变化范围为6Ω～20Ω，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.15A，
电压表的最小示数：
U0′＝I小R3＝0.15A×10Ω＝1.8V，
所以，电压表示数范围为1.5V～2V；
（3）电路中电流的电流：
I＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
P2＝I7R＝（）2R＝＝＝＝，
当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
P2大＝＝＝0.50625W，
所以，滑动变阻器的功率达0.4W。
故选：C。
二、填空题（1*10＝10）
15．（2分）如图所示是灯泡L1、L2在不同电压下与所通过的电流的关系曲线。若将L1、L2串联在电源电压为6V的电路中，则通过灯L1的电流是 0.4 A，灯L2消耗的功率是 0.8 W。
【答案】见试题解答内容
【分析】两灯泡串联时通过它们的电流相等，两灯泡两端的电压之和等于电源的电压，从图象中得出满足条件的电流和电压，根据P＝UI求出灯L2消耗的功率。
【解答】解：将L1、L2串联在电源电压为7V的电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，U1＝4V，U8＝2V时符合，
灯L2消耗的功率：
P3＝U2I＝2V×4.4A＝0.2W。
故答案为：0.4；5.8。
16．（2分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则电阻R1的阻值为 10 Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为 0.1 W。
【答案】见试题解答内容
【分析】分析电路图，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压（电源电压），此时电路中的电流最大，由图象可知此时R1两端的电压、电路中的电流，利用欧姆定律求
R1的阻值；
（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，由图象可知，此时电路中的电流、R1两端的电压，利用P＝UI求电阻R1消耗的电功率。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R7两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，
由图象可知，电源电压U＝3V5两端的电压U1＝U＝3V，电路中的电流I＝4.3A，
由欧姆定律可得：
R1＝＝＝10Ω；
（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R6两端的电压，由图象可知，R1两端的电压U1′＝3V，
电阻R1消耗的电功率P1′＝U2′I′＝1V×0.4A＝0.1W。
故答案为：10；2.1。
17．（2分）一只电烙铁的铭牌上标着“220V 100W”的字样，它正常工作时，电压是 220 V，电阻是 484 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电烙铁的铭牌可知额定电压及额定功率，由P＝可求得电阻。
【解答】解：“220V 100W”表示电烙铁的额定电压为220V；
由P＝可得正常工作时的电阻：
R＝＝＝484Ω。
故答案为：220；484。
18．（2分）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，则它充满电后存储的电能为 4.662×104 J，经查，该手机的待机电流为20mA 175 h。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道电压和容量，根据W＝UIt求出手机电池充满电后存储的电能；
（2）知道待机电流和电池容量，根据I＝求出该手机最长待机时间。
【解答】解：手机电池充满电后存储的电能：
W＝UIt＝3.7V×3500×10﹣7A×3600s＝4.662×104J。
由I＝得，该手机最长待机时间：
t′＝＝＝175h。
故答案为：7.662×104；175。
19．（2分）某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r，则电水壶消耗的电功率为 1.5 kW，这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 5 h。
【答案】1.5；5
【分析】①已知电路中每消耗1kW h的电能，转盘就转过3000r；可求转动150r消耗的电能；然后利用P＝求出电功率；
②已知消耗的电能和电功率，根据公式P＝求出工作时间。
【解答】解：
转过150r消耗的电能：W＝＝0.05kW h；
电热水壶的电功率：P＝＝＝1.5kW；
由P＝得，这些电能可供一只“220 10W”的节能灯正常工作的时间：t＝＝。
故答案为：1.5；3。
三、实验题（1*14＝14）
20．（7分）在“伏安法”测电阻的实验中，小楠设计了图甲的电路，请完成下列问题。
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画“×”，并正确连接；
（2）在此实验原理 R＝ ，滑动变阻器除了可以改变待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流，还具有 保护电路 的作用；
（3）某次测量时电压表示数如图乙所示为 1.8 V，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ 9 Ω。小楠把这一次的测量所得的阻值作为最后的结果，你认为不合适的原因是： 没有多次测量取平均值，实验误差大 ；
（4）小楠做完以上实验后，利用图丙所示电路图测量未知电阻Rx的阻值，R的电阻已知；①当只闭合S1时，电流表的示数为I1；②当闭合S1、S2时，电流表的示数为I2；③未知电阻Rx的表达式为：Rx＝ 。
【答案】（1）见解答图；（2）R＝；保护电路；（3）1.8；9；没有多次测量取平均值，实验误差大；（4）。
【分析】（1）在“伏安法”测电阻的实验中，待测电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在待测电阻两端；
（2）实验原理：R＝；滑动变阻器除了可以改变待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流，还具有保护电路的作用；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数；利用R＝求出待测电阻Rx的阻值；为了减小误差，要多次测量取平均值；
（4）由电路图可知，当开关S1和S2闭合时，电路为Rx的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
当开关S1断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电源电压，利用电源电压不变求出Rx的阻值。
【解答】解：（1）原电路图中，电流表与待测电阻并联，在“伏安法”测电阻的实验中、滑动变阻器和电流表串联，如下图所示：
；
（2）实验原理R＝；滑动变阻器除了可以改变待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流，还具有保护电路的作用；
（3）某次测量时电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，示数为1.8V，则本次测得的待测电阻阻值为：
Rx＝＝＝9Ω；
在此实验中，为减小实验误差，只根据一次测量数据求出的电阻值作为最后的结果误差较大；
（4）①当只闭合S1时，电流表的示数为I3，此时两电阻串联，电流表测量电路中的电流1（R+Rx），
②当闭合S1、S8时，电流表的示数为I2，此电路为Rx的简单电路，电流表测量电路中的电流2Rx，
根据电源电压不变知：I7（R+Rx）＝I2Rx，
未知电阻Rx的表达式为：Rx＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）R＝；（3）1.4；9，实验误差大。
21．（7分）小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）
（1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向C端滑动时接入电路中的阻值变小。
（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是： 电流表正负接线柱接反了 。
（3）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后 d （选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值。
（4）小丽在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 。
（5）小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时U0＝ 2.4 V，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 30 Ω。
（6）小丽在得出I﹣R图像之后，又画出了如图丁所示的I﹣图像，电流与电阻成反比。请对此做出评价： 说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。 。
【答案】（1）见上图；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）d；（4）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；（5）2.4；30；（6）说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。
【分析】（1）根据滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小确定下接线柱；
（2）测量电流时要从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电流表指针反向偏转；
（3）根据实验电路应用串联电路特点分析答题；探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端电压一定。
（4）根据串联电路特点分析答题；
（5）分析图中实验数据利用U＝IR算出控制电压；应用串联电路特点与欧姆定律分析答题；
（6）根据图像为过原点的直线结合欧姆定律分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中
（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了；
（3）将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，直到电压表示数为U4；
（4）根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏；
（5）由（4）知U0＝2.5V，由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑＝＝＝30Ω，其最大阻值不能小于30Ω；
（6）如图丁所示的I﹣图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，但不能只说电流与电阻成反比。
故答案为：（1）见上图；（2）电流表正负接线柱接反了；（4）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；30，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。
四、计算题（3*6＝18）
22．（6分）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。
（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出额定电流。
（2）知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器电压，知道电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器电阻。
（3）知道灯泡的电压和电阻，根据P＝求出实际功率。
【解答】解：（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，
由P＝UI得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.2A，
由欧姆定律得，灯泡的电阻：R＝＝；
（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I＝IL＝0.5A，
滑动变阻器两端的电压：U'＝U总﹣U＝3V﹣6V＝2V，
所以滑动变阻器的电阻：R'＝＝＝5Ω；
（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，
此时灯泡的实际功率为：P实＝＝＝6.75W。
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是2Ω；
（3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。
23．（6分）如图所示，电路的电源电压恒定不变，灯泡L标有“10V 10W”字样，R1是滑动变阻器，变阻范围为0～100Ω，定值电阻R2的阻值为40Ω。求：
（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能；
（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压；
（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R1连入电路的阻值。
【答案】（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能是6000J；
（2）闭合开关S2、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路的电源电压是24V；
（3）当同时闭合S1、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R1连入电路的阻值是11.2Ω。
【分析】（1）根据W＝Pt可得灯泡L正常发光10min消耗的电能；
（2）闭合开关S2、S3，滑动变阻器和灯泡L串联接入电路，灯泡L恰好正常发光，根据串联电路的电流规律和P＝UI计算电路中的电流，根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算电源电压；
（3）当同时闭合S1、S2、S3，R2和灯泡L并联接入电路，再与滑动变阻器串联。要使灯泡L正常发光，则R2和灯泡L两端电压相等，等于灯泡的额定电压，根据欧姆定律计算可得通过R2的电流，根据并联电路的电流规律求得电路中的总电流，根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能W＝Pt＝10W×10×60s＝6000J；
（2）闭合开关S2、S3，滑动变阻器和灯泡L串联接入电路，灯泡L恰好正常发光，
所以电路中的电流I＝IL额＝＝＝2A；
电源电压U＝UR+UL额＝IR+UL额＝1A×14Ω+10V＝24V；
（3）当同时闭合S1、S7、S3，R2和灯泡L并联接入电路，再与滑动变阻器串联；
要使灯泡L正常发光，则R8和灯泡L两端电压都为10V，此时通过R2的电流I2＝＝＝0.25A；
通过电路的总电流I′＝I2+IL额＝0.25A+1A＝7.25A；
滑动变阻器两端电压U′＝U﹣UL额＝24V﹣10V＝14V；
滑动变阻器接入阻值R′＝＝＝11.2Ω；
答：（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能是6000J；
（2）闭合开关S3、S3，调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光；
（3）当同时闭合S5、S2、S3，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R6连入电路的阻值是11.2Ω。
24．（6分）在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻R0连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值R0与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝3Ω。
（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？（不用说明理由）
（2）求无风时，压敏电阻的功率？
（3）如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由甲电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知风力增大时R0阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
（2）由图乙可知无风时R0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P＝I2R求出压敏电阻R0消耗的电功率；
（3）当所测风力最大时，R0的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流，再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值，根据图乙可知该装置所能测量的最大风力。
【解答】解：（1）由甲电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，
由图乙可知，风力增大时，R0的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I＝可知，
由U＝IR可知，R两端的电压增大；
（2）由图象可知，当无风时8＝7Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝7.5A，
压敏电阻R0消耗的电功率：
P6＝I2R0＝（5.5A）2×7Ω＝1.75W；
（3）当所测风力最大时，R0的阻值最小，电路中电流最大R＝6V最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR＝8V﹣3V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝1A，
则压敏电阻的阻值：
R5′＝＝＝2Ω，
由图象可知，该装置所能测量的最大风力为500N。
答：（1）开关闭合后，风力增加时；
（2）无风时，压敏电阻的功率1.75W；
（3）该装置所能测量的最大风力500N。
