2023-2024山东省威海市文登区九年级（上）期中物理试卷（五四学制）（含解析）

2023-2024学年山东省威海市文登区九年级（上）期中物理试卷（五四学制）
一、选择题（本题共12小题，共26分，1-10小题为单选题，每小题2分，11-12小题为多选题，每小题2分，选对但选不全得2分）
1．（2分）同学们看看考场里的日光灯，下面是对其中一盏日光灯正常工作时相关物理量的估测，最接近实际情况的是（　　）
A．它两端的电压约为380V
B．通过它的电流约为5A
C．它的实际功率约为40W
D．它正常工作1h消耗的电能约1kW h
2．（2分）关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（　　）
A．用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，会相互吸引
B．图中自由电子的定向移动方向为电流方向
C．开关闭合后，用导线触接L2两端时，L1发光，L2不发光
D．用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开
3．（2分）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2分）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（　　）
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
5．（2分）在中考体育测试中，不少省市都有握力测试项目。如图所示为一种电子式握力计，当握力增大时，电路中电压表的示数（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
6．（2分）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
7．（2分）一只标有“220V 100W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上。电源电压220V．由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6W的电功率，那么此时小灯泡的实际功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化）（　　）
A．大于94W B．等于94W C．小于94W D．仍为100W
8．（2分）已知两电阻的阻值大小关系为R1＞R2。如图ABCD所示的四个电路中，电源电压U相同，相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示，闭合开关，灯L1、L2均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在L1两端时，电压表无示数；当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，由此可以判断（　　）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
10．（2分）几位同学学习了欧姆定律后，根据I＝，导出了R＝．于是他们提出了以下几种看法，你认为正确的是（　　）
A．导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C．导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D．导体两端不加电压时，导体的电阻为零
（多选）11．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为16V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
（多选）12．（3分）如图甲所示是小灯泡L的I﹣U图象，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，此时小灯泡正常发光。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率为2.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
二、填空题（每题1分，共20分）
13．（2分）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC塑料管，然后将丝状塑料放在PVC管上方，丝状塑料就被一种神奇的力量悬在了空中。它的形成原因是摩擦过后的丝状塑料和PVC管分别带上同种电荷相互 　 　而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮带 　 　（选填“正”或“负”）电荷。
14．（2分）如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表 　 　无示数（甲或乙）；然后点燃酒精灯，在加热过程中发现，电流表乙示数 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
15．（2分）量程为1A的电流表，本身的电阻为0.1Ω，要把它改装成6A的电流表，需要 　 　联一个阻值为 　 　Ω的定值电阻。
16．（2分）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA h，它充满电后，大约储存了　 　J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作　 　s。
17．（2分）两个标有“8V 0.8A”和“10Ω 1A”定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为 　 　Ω，将它们并联在电路中，为各元件完全干路最大电流为 　 　A。
18．（2分）某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中，根据 　 　判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是 　 　。
19．（2分）如图所示，电源电压保持12V不变，R1＝30Ω，变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω。开关S闭合，当变阻器滑片P由b端滑至a端过程中电流表的示数 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”），P在a端时，电压表的示数为 　 　V。
20．（2分）如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是　 　V，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的　 　。（填“a”或“b”）
21．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙＝3：7，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝　 　，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2＝　 　。
22．（2分）如图是配电室内的供电设备向居民楼用户输电的示意图。为了保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V．当整栋居民楼同时工作的用电器总功率为22kW时，通过输电线的电流为 　 　A．若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是 　 　V。
三、实验探究题（23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在探究“串联电路电压的规律”实验中：
u1/V U2/V U总/V
1.2 2.4
（1）按如图甲所示连接电路，闭合开关后，发现电压表出现了如图乙所示的现象，则他下一步应该进行的操作是：　 　；
（2）改正电路后，闭合开关进行实验，分别测出L1两端电压、L2两端电压和L1、L2两端的总电压记录在表格中，其中L2两端的电压如图丙所示，则L2两端的电压为 　 　V；
（3）小明分析实验数据得出结论：
①串联电路两端的电压 　 　；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
交流评估：结合实验数据及小明获得结论，你认为本实验在设计方案上存在的两个不足之处是 　 　、　 　。由此对实验结论带来的影响是 　 　。
24．（6分）小明用如图甲所示实验器材，连接电路，探究“电流与电压的关系”。
（1）闭合开关前，通过检查电路，小明发现电路连接有误。如不改正，可能出现的实验现象是：　 　。（写出其中一种可能即可）
（2）进一步思考后，小明发现在原电路的基础上，只要改接一根导线就可以了。请把接错的那根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。
（3）电路接线正确后，小明继续实验，并将实验数据记录在下表中。其中第3次实验中，电流表的示数如图乙所示，此时的电流值为 　 　A，分析表中数据可知，实验中所选用的定值电阻的阻值约为 　 　Ω。
（4）为分析电流与电压的定量关系，请根据表中的实验数据：
①在图丙的方格中建立有关坐标轴并制定其标度。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.1 0.2 0.4
②把表中的数据在坐标系中描点，绘出电流随电压变化的图像。
（5）由表中实验数据和图像，可以得到的实验结论是：　 　。
25．（7分）在“测量电阻的阻值”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么 　 　；
（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 　 　；
（4）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 　 　，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝　 　（用已知量和测量量符号表示）；
（5）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丁是根据两次实验数据绘制的I﹣U图象，其中表示小灯泡电阻的图象是 　 　（选填“a”或“b”），判断的依据是 　 　。
四、计算题（26题3+2+2＝7分，27题2+2+2+3＝9分，28题2+2+2+3分共25分）
26．（7分）如图所示电路，滑动变阻器R2的阻值范围为0﹣15Ω，当滑片P分别移动到a、b两端时，R1消耗的功率之比为9：4，滑片P移动到a端时电流表示数为0.3A。求：
（1）R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数。
27．（9分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”，忽略灯丝电阻随温度变化。求：
（1）只闭合S1时，电流表的示数为多少？
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.3A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？通电5分钟，电流通过R1做的功是多少？
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少？
28．（9分）某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
（1）求滑动变阻器的最大阻值。
（2）求电源电压和电路的最小功率。
（3）滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，数据如下表。当电流表的示数为0.25 A时，水位达到警戒值，求警戒水位。
水位h/cm 10 15 20 30
电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3
2023-2024学年山东省威海市文登区九年级（上）期中物理试卷（五四学制）
试题解析
一、选择题（本题共12小题，共26分，1-10小题为单选题，每小题2分，11-12小题为多选题，每小题2分，选对但选不全得2分）
1．（2分）同学们看看考场里的日光灯，下面是对其中一盏日光灯正常工作时相关物理量的估测，最接近实际情况的是（　　）
A．它两端的电压约为380V
B．通过它的电流约为5A
C．它的实际功率约为40W
D．它正常工作1h消耗的电能约1kW h
解：A、日光灯两端的电压约为220V，故A错误。
B、通过日光灯的电流约为0.2A，故B错误。
C、日光灯的实际功率约为40W，符合实际，故C正确。
D、日光灯正常工作1h消耗的电能约0.04kW h，故D错误。
故选：C。
2．（2分）关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（　　）
A．用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，会相互吸引
B．图中自由电子的定向移动方向为电流方向
C．开关闭合后，用导线触接L2两端时，L1发光，L2不发光
D．用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开
解：A、用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，带同种电荷互相排斥，故A错误；
B、自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故B错误；
C、开关闭合后，用导线触接L2两端时，L2发生短路，L1发光，L2不发光，故C正确；
D、用金属棒连接后，A验电器的负电荷（电子）转移到B验电器；B验电器金属箔带有同种电荷，由于同种电荷相互排斥，则会张开，而用橡胶棒把验电器A和B连接起来，橡胶棒是绝缘体没有电流通过，B的金属箔不会张开，故D错误。
故选：C。
3．（2分）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
解：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开，这表明灯泡和动力装置能各自独立工作，并联在电路中，启动开关接在干路中，控制整个电路；感应开关控制动力装置，串联在一条支路中，故C符合题意。
故选：C。
4．（2分）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（　　）
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
解：因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4V；
由图像可知，当U＝4V时，I＝0.2A，
则小灯泡的电阻：R＝＝＝20Ω，
小灯泡的电功率：P＝UI＝4V×0.2A＝0.8W。
故选：B。
5．（2分）在中考体育测试中，不少省市都有握力测试项目。如图所示为一种电子式握力计，当握力增大时，电路中电压表的示数（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，当握力增大时，滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变大，电压表示数变大。
故选：A。
6．（2分）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
解：
A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW h﹣8543.2kW h＝90.3kW h，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C、3600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3600r，
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×h＝kW h；
则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW h×3600r/（kW h）＝600r，故C正确。
D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。
故选：C。
7．（2分）一只标有“220V 100W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上。电源电压220V．由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6W的电功率，那么此时小灯泡的实际功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化）（　　）
A．大于94W B．等于94W C．小于94W D．仍为100W
解：如果导线电阻忽略时，即220V的电压全部接在“220V 100W”的灯泡上，灯泡正常发光，功率是额定功率100W；
因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由P＝可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，而导线上消耗的功率为6W，所以灯泡的实际功率只能小于94W。
故选：C。
8．（2分）已知两电阻的阻值大小关系为R1＞R2。如图ABCD所示的四个电路中，电源电压U相同，相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是（　　）
A． B．
C． D．
解：已知R1＞R2，
串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，则R2＜R1＜R串，
并联的总电阻比任何一个电阻都小，则R并＜R2＜R1，
所以R并＜R2＜R1＜R串，
因为电源电压相同，根据电功公式W＝UIt＝t可得相同时间内，电阻越大消耗的电能越少，所以两电阻串联时整个电路消耗的总电能最小。
故选：C。
9．（2分）如图所示，闭合开关，灯L1、L2均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在L1两端时，电压表无示数；当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，由此可以判断（　　）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
解：A、如果灯L1断路，L2不能发光，电压表接在L1两端时，相当于与其它部分串联，所以有示数为电源电压。此选项不符合题意；
B、如果灯L2断路，L1不能发光，电压表接在L1两端时，处于断路状态无示数。此选项符合题意；
C、如果灯L1短路，L2会发光。此选项不符合题意；
D、如果灯L2短路，L1会发光。此选项不符合题意。
故选：B。
10．（2分）几位同学学习了欧姆定律后，根据I＝，导出了R＝．于是他们提出了以下几种看法，你认为正确的是（　　）
A．导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C．导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D．导体两端不加电压时，导体的电阻为零
解：
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，并不随电流、电压的改变而改变。所以A、B、D错误，C正确。
故选：C。
（多选）11．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为16V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，图线B为电阻R1的I﹣U图象，故A正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误；
由I＝可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为：
R1＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝70Ω，故C正确、D错误．
故选：AC．
（多选）12．（3分）如图甲所示是小灯泡L的I﹣U图象，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，此时小灯泡正常发光。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率为2.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
解：由图乙可知，灯泡L和滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压；
A、当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图甲可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I＝0.3A，
由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正确；
B、由图甲可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
PL额＝UL额I′＝3V×0.5A＝1.5W，故B正确；
C、根据灯泡的额定电流0.5A，变阻器允许通过的最大电流2A可知，为保证各元件安全，串联电路中的最大电流为I大＝0.5A，
由P＝UI可得，为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故C正确；
D、由图甲可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，
滑动变阻器两端的电压：
U滑′＝U﹣UL额＝4.5V﹣3V＝1.5V，
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′＝U滑′I′＝1.5V×0.5A＝0.75W，故D错误。
故选：ABC。
二、填空题（每题1分，共20分）
13．（2分）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC塑料管，然后将丝状塑料放在PVC管上方，丝状塑料就被一种神奇的力量悬在了空中。它的形成原因是摩擦过后的丝状塑料和PVC管分别带上同种电荷相互 　排斥　而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮带 　正　（选填“正”或“负”）电荷。
解：丝状塑料和PVC管分别带上同种电荷相互排斥而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮因失去电子而带正电荷。
故答案为：排斥；正。
14．（2分）如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表 　甲　无示数（甲或乙）；然后点燃酒精灯，在加热过程中发现，电流表乙示数 　变小　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
解：
（1）玻璃本来是绝缘体，当玻璃接入电路时，闭合开关，由于玻璃是绝缘体，所以左边电路中没有电流，即电流表甲无示数；因为灯丝是导体，所以，开关闭合后电流表乙有示数；
（2）当对玻璃加热后，玻璃的导电性能会发生改变，玻璃会变成导体，也就是说此时左边电路中会有通过电流，所以电流表甲的示数从零逐渐变大；当对灯丝加热时，温度升高，灯丝的电阻增大，所以电流变小，即电流表乙的示数变小。
故答案为：甲；变小。
15．（2分）量程为1A的电流表，本身的电阻为0.1Ω，要把它改装成6A的电流表，需要 　并　联一个阻值为 　0.02　Ω的定值电阻。
解：把量程为1A的电流表改装成6A的电流表需要并联分流电阻。
电流表两端的电压：Ug＝IgRg＝1A×0.1Ω＝0.1V，
由并联电路电压规律可得，并联的电阻两端的电压：UR＝Ug＝0.1V，
由并联电路电流规律可得，通的电阻的电流：IR＝I﹣Ig＝6A﹣1A＝5A，
根据欧姆定律可得，并联电阻阻值：R＝＝＝0.02Ω。
故答案为：并；0.02。
16．（2分）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA h，它充满电后，大约储存了　1.62×104　J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作　162　s。
解：（1）由I＝，可得手机锂电池充满电后，储存的电荷量：
Q＝It＝1.5A×3600s＝5400C，
充电电流所做的功：
W＝UIt＝UQ＝3V×5400C＝1.62×104J，
即大约储存了1.62×104J的电能。
（2）由P＝可得，灯正常工作时间t＝＝＝162s。
故答案为：1.62×104；162。
17．（2分）两个标有“8V 0.8A”和“10Ω 1A”定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为 　20　Ω，将它们并联在电路中，为各元件完全干路最大电流为 　1.6　A。
解：（1）“8V 0.8A”的定值电阻的阻值R1＝＝＝10Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两定值电阻串联起来使用时等效电阻：
R＝R1+R2＝10Ω+10Ω＝20Ω；
（2）两电阻两端允许所加的最大电压分别为：
U1＝8V，U2＝I2R2＝1A×10Ω＝10V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两只电阻并联时，电路中的最大电压：U′＝U1＝8V，
此时通过R1的电流为0.8A，通过R2的电流：I2′＝＝＝0.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路的最大电流：I＝I1+I2′＝0.8A+0.8A＝1.6A。
故答案为：20；1.6。
18．（2分）某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中，根据 　电流表的示数　判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是 　甲和乙　。
解：（1）将电阻的大小转换成电流表的示数，电流表示数越大则电阻就越小；
（2）要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，就应选材料相同、长度相同，横截面积不同的导体甲和乙；
故答案为：（1）电流表示数；（2）甲和乙。
19．（2分）如图所示，电源电压保持12V不变，R1＝30Ω，变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω。开关S闭合，当变阻器滑片P由b端滑至a端过程中电流表的示数 　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”），P在a端时，电压表的示数为 　4.8　V。
解：从图中可以看出，两个电阻串联，并且电压表串在滑动变阻器的滑片上，因此滑片不能改变电路中电阻的大小，只改变了电压表测量的电阻值，所以电流表示数不变，
由串联电路电阻规律可得，电路的总电阻：
R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.24A
当变阻器滑片P由a端时，电压表的示数：U＝IR2＝0.24A×20Ω＝4.8V。
故答案为：不变；4.8V。
20．（2分）如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是　6　V，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的　a　。（填“a”或“b”）
解：（1）由电路图可知，当开关S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压；
当开关S接2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，
综上可知，当开关S接1时，电压表的示数最大，电流表的示数也最大，
由乙图可知，电源的电压U＝6V；
（2）当开关S接2时，电压表和电流表的示数较小，
由图乙可知，R1两端的电压U1＝2V，电路中的电流I＝0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由图丙可知，a图线经过（0.2A、4V）点，即a表示电阻R2的I﹣U图象。
故答案为：6；a。
21．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙＝3：7，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝　7：4　，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2＝　3：4　。
解：
（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I甲：I乙＝3：7，
所以，通过两电阻的电流之比：
I1：I2＝（I乙﹣I甲）：I甲＝（7﹣3）：3＝4：3；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比：
R1：R2＝：＝I2：I1＝3：4；
（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻两端的电压之比：
U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝3：4，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
U甲：U乙＝（U1+U2）：U2＝（3+4）：4＝7：4；
R1、R2消耗的电功率之比：
P1：P2＝IU1：IU2＝U1：U2＝3：4。
故答案为：7：4；3：4。
22．（2分）如图是配电室内的供电设备向居民楼用户输电的示意图。为了保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V．当整栋居民楼同时工作的用电器总功率为22kW时，通过输电线的电流为 　100　A．若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是 　230　V。
解：（1）由P＝UI可得，通过输电线的电流为：
I1＝＝＝100A；
（2）输电线分担的电压：
U线＝I1R线＝100A×0.1Ω＝10V，
供电设备的输出电压：
U＝U1+U线＝220V+10V＝230V；
故答案为：100；230。
三、实验探究题（23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在探究“串联电路电压的规律”实验中：
u1/V U2/V U总/V
1.2 2.4
（1）按如图甲所示连接电路，闭合开关后，发现电压表出现了如图乙所示的现象，则他下一步应该进行的操作是：　断开开关，将电压表换用0﹣3V的量程　；
（2）改正电路后，闭合开关进行实验，分别测出L1两端电压、L2两端电压和L1、L2两端的总电压记录在表格中，其中L2两端的电压如图丙所示，则L2两端的电压为 　1.2　V；
（3）小明分析实验数据得出结论：
①串联电路两端的电压 　等于各部分电路两端电压之和　；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
交流评估：结合实验数据及小明获得结论，你认为本实验在设计方案上存在的两个不足之处是 　选用了相同规格的灯泡做实验　、　只测出了一组实验数据，实验次数太少　。由此对实验结论带来的影响是 　实验结论不具有普遍性　。
解：（1）由图乙可知，电流表指针偏转角度过小，原因是电压表量程选择过大，故他下一步应该进行的操作是：断开开关，将电压表换用0﹣3V的小量程；
（2）由（1）可知，电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，电压表的示数为1.2V。
（3）串联电路中电流处处相等，而灯L1和L2两端电压也相等，说明选择了规格相同的灯泡进行实验；
只测量了一组实验数据就得出结论，容易使结论不具有普遍性，甚至得出错误结论，应该换用不同规格的灯泡多次实验。串联电路两端的电压应等于各部分电路两端电压之和；
故本实验在设计方案上存在的两个不足之处是：选用了相同规格的灯泡做实验；测出了一组实验数据，实验次数太少；
故答案为：（1）断开开关，将电压表换为0﹣3V的小量程；（2）1.2；（3）等于各部分电路两端电压之和；选用了相同规格的灯泡做实验；测出了一组实验数据，实验次数太少；实验结论不具有普遍性。
24．（6分）小明用如图甲所示实验器材，连接电路，探究“电流与电压的关系”。
（1）闭合开关前，通过检查电路，小明发现电路连接有误。如不改正，可能出现的实验现象是：　电流表无示数　。（写出其中一种可能即可）
（2）进一步思考后，小明发现在原电路的基础上，只要改接一根导线就可以了。请把接错的那根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。
（3）电路接线正确后，小明继续实验，并将实验数据记录在下表中。其中第3次实验中，电流表的示数如图乙所示，此时的电流值为 　0.3　A，分析表中数据可知，实验中所选用的定值电阻的阻值约为 　5　Ω。
（4）为分析电流与电压的定量关系，请根据表中的实验数据：
①在图丙的方格中建立有关坐标轴并制定其标度。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.1 0.2 0.4
②把表中的数据在坐标系中描点，绘出电流随电压变化的图像。
（5）由表中实验数据和图像，可以得到的实验结论是：　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。
解：（1）由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中，电压表串联在电路中了，因为电压表的电阻很大，相当于断路，电路中没有电流，所以电流表示数为零，电压表与电源的两端相连，电压表有示数，为电源电压；
（2）由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中，所以电流表的连接是错误的；电压表应并联到定值电阻的两端，如下图所示：；
（3）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
由欧姆定律，待测电阻的阻值为：
R＝＝＝5Ω；
（4）为分析电流与电压的定量关系，两坐标轴为电压U/V和电流I/A，
根据表格数据描点画出图像，如下图：
（5）根据图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）电流表无示数；（2）如图所示；（3）0.3；5；（4）如图所示；（5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
25．（7分）在“测量电阻的阻值”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么 　滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱　；
（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 　10Ω　；
（4）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 　b端　，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝　 R0　（用已知量和测量量符号表示）；
（5）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丁是根据两次实验数据绘制的I﹣U图象，其中表示小灯泡电阻的图象是 　a　（选填“a”或“b”），判断的依据是 　灯泡的电阻随温度的升高而增大　。
解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）连接完电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均很小，说明电路为通路，且定值电阻两端的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数，说明滑动变阻器没有变阻的作用，所以导致该故障的原因是：将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据，当电压表示数为2V时，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0.2A，则电阻R的阻值为：R＝＝＝10Ω；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③在步骤①中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，总电流为I1；
在步骤②中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有滑动变阻器工作，电流表示数为I2；
两次实验中，滑动变阻器两端电压均等于电源电压，其阻值不变，所以通过滑动变阻器的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix＝I1﹣I2，
根据并联电路电压规律可得待测电阻两端的电压：Ux＝U＝I2R0，
所以待测电阻的表达式：R＝＝ R0；
（5）小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，如图丁所示，表示小灯泡的I﹣U图象是图象a。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱；（3）10Ω；（4）b端； R0；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大。
四、计算题（26题3+2+2＝7分，27题2+2+2+3＝9分，28题2+2+2+3分共25分）
26．（7分）如图所示电路，滑动变阻器R2的阻值范围为0﹣15Ω，当滑片P分别移动到a、b两端时，R1消耗的功率之比为9：4，滑片P移动到a端时电流表示数为0.3A。求：
（1）R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数。
解：（1）当滑片P移动到a端时，电路只有R1工作，电流表示数为：Ia＝0.3A，
R1消耗的功率为Pa＝…………①，
当滑片P移动到b端时，R1、R2串联，变阻器接入电阻最大R2＝15Ω
由欧姆定律可知Ib＝＝＝；
此时R1消耗的功率为Pb＝R1＝（）2R1＝ R1…………②
Pa：Pb＝9：4，由①②得：
＝，可得：R1＝30Ω
（2）当滑片P移动到a端时，电路只有R1工作，
电源电压U＝IR1＝0.3A×R1＝U＝9V，
Ib＝＝＝0.2A
（3）滑片P移动到b端时，R1、R2串联，电压表测量R2的电压；
由欧姆定律可知U2＝IbR2＝0.2A×15Ω＝3V
答：（1）R1的阻值是30Ω；
（2）电源电压为9V；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数是3V。
27．（9分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”，忽略灯丝电阻随温度变化。求：
（1）只闭合S1时，电流表的示数为多少？
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.3A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？通电5分钟，电流通过R1做的功是多少？
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少？
解：（1）只闭合S1时，定值电阻R1与灯泡串联，电流表测量电路电流；
由P＝UI＝可知，灯泡的阻值：RL＝＝＝3Ω，
因串联电路中的电阻等于各部分电阻之和，所以电路电流：I＝＝＝＝0.8A；
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，定值电阻R1和滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测量干路电流；
通过定值电阻R1的电流：I1＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：I2＝I﹣I1＝1.3A﹣1A＝0.3A，
因并联电路中各支路两端电压相等，所以由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝40Ω；
通电5分钟，电流通过R1做的功：W＝UI1t＝12V×1A×5×60s＝3600J；
（3）只闭合S2，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑片P，小灯泡正常发光；
因串联电路处处电流相等，所以由P＝UI可得，电路电流：I′＝IL＝＝＝2A，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻两端电压：U滑＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
此时滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝U滑I′＝6V×2A＝12W。
答：（1）只闭合S1时，电流表的示数为0.8A；
（2）滑动变阻器的最大阻值是40Ω；通电5分钟，电流通过R1做的功是3600J；
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率为是12W。
28．（9分）某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
（1）求滑动变阻器的最大阻值。
（2）求电源电压和电路的最小功率。
（3）滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，数据如下表。当电流表的示数为0.25 A时，水位达到警戒值，求警戒水位。
水位h/cm 10 15 20 30
电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3
解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1A，则电压表示数为6V：此时滑动变阻器的最大值为R＝＝＝60Ω；
（2）根据串联电路的总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.1A时，根据欧姆定律可得电源电压：U＝UP+I′R0＝6V+0.1A×30Ω＝9V；
电路的最小功率P＝UI＝9V×0.1A＝0.9W；
（3）当电路中的电流为0.3A时，
电路的总电阻R总＝＝＝30Ω；
滑动变阻器的电阻滑动变阻器接入电路的电阻为R滑＝R总﹣R0＝30Ω﹣30Ω＝0；
根据滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，
则从0.1A到0.3A，电阻减小了60Ω，水位上升了30cm﹣10cm＝20cm，电阻每减小3Ω，水位升高1cm；
当电路中的电流为0.25A时，
电路的总电阻R'总＝＝＝36Ω；
滑动变阻器的电阻滑动变阻器接入电路的电阻为R'滑＝R'总﹣R0＝36Ω﹣30Ω＝6Ω；
根据电阻每减小3Ω，水位升高1cm得；
此时电阻比0.3A时的电阻大6Ω，说明水位30cm小2cm；因而此时的水位为28cm，即警戒水位是28cm。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值60Ω。
（2）求电源电压是9V，电路的最小功率是0.9W。
（3）警戒水位是28cm。