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2025-2026学年甘肃省兰州市第四片区校联考九年级上学期12月月考
物理试卷
一、单选题（每题3分，共30分）
1．（3分）如图所示为荡秋千的模型，小球从A点静止释放，到达右侧最高点D点后返回，其中B、C两点是等高的，下列说法正确的是（　　）
A．球在B、C两点动能相同
B．球在A、D两点机械能相同
C．球从B点到C点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
2．（3分）如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程，已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min，下列判断正确的是（　　）
A．缺少压缩冲程，内能转化为机械能
B．缺少做功冲程，机械能转化为内能
C．每秒完成20个工作循环
D．每秒燃气对活塞做功40次
3．（3分）在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示，想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，相当于开关闭合，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车。下列四个电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（3分）对于欧姆定律公式I的理解，下列说法中错误的是（　　）
A．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C．导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D．公式R，表明电阻与电压成正比，与电流成反比
5．（3分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，就图像提供的信息有关下列说法中错误的是（　　）
A．甲是定值电阻，乙是非定值电阻
B．当甲、乙两端的电压都是5V时，其电阻值相等
C．若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D．若只将甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.25A时，甲、乙两端总电压为5V
6．（3分）如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列正确的是（　　）
A．AB段电阻大，通过AB段的电流小
B．BC 段电阻大，BC两端的电压大
C．AB段电阻大，通过AB和BC的电流相等
D．BC 段电阻大，AB和BC两端的电压相等
7．（3分）三个电阻并联后接到某电源上，已知R1：R2：R3＝1：2：3，则通过它们的电流之比I1：I2：I3为（　　）
A．6：3：2 B．2：3：6 C．1：2：3 D．3：2：1
8．（3分）将标有“5Ω，1A”和“10Ω，6A”的两个定值电阻串联在电路中，则电源电压最多为（　　）
A．15V B．6V C．9V D．11V
9．（3分）如图所示电路中，两电流表的规格相同（两个量程为0～0.6A和0～3A），闭合开关S，两个电阻均有电流通过，两只电流表指针偏转角度相同，则R1和R2的比值（　　）
A．1：5 B．5：1 C．1：4 D．4：1
10．（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A是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为20V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
二、多选题（每题4分，共12分.少选或漏选得2分，错选不得分）
（多选）11．（4分）张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（　　）
A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A
C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
（多选）12．（4分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数减小
B．电流表示数增大
C．电压表与电流表示数的比值不变
D．电压表与电流表示数的比值变小
（多选）13．（4分）如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法正确的是（　　）
A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
三、实验探究题（本题共计3小题，共计25分）
14．（6分）小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图（温度相同）。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24
（1）实验通过观察　 　 来比较准确判断电阻的大小；
（2）实验中采用的研究方法是　 　 和　 　 ；
（3）为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把图中的　 　 （填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较表格中实验数据可得结论　 　 ；
（4）由实验她想到，自己的家乡进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就　 　 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻：
15．（10分）小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）
（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是　 　 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx＝　 　 Ω。
（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
②闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx＝　 　 （用测量值U1、U2及R0来表示）。
（5）通过小明的实验，大家热烈讨论，纷纷设计了单表测电阻的电路图（电流表和电压表均能正常使用，R0为已知阻值的定值电阻），如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是　 　 。
16．（9分）小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R 　 　 ；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 　 　 （A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为 　 　 A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成I﹣R图象a；
（4）根据图像a可得出实验结论是：　 　 ；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 　 　 Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图象，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是 　 　 。
四、计算题（共23分；写出必要的过程，只有答案不得分）
17．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（煤炭的热值q＝3×107J/kg）。
18．（8分）图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下：
湿度RH/% 0 20 40 60 80 …
湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 …
（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值多少Ω？
（2）当湿度为60%时，电压表示数为多少V？
19．（9分）如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R2＝20Ω，滑动变阻器R1的规格为“100Ω 1A”。当S1、S2都断开，R1的滑片调到中点时，电流表的示数为0.08A，电压表的示数为4V。求：
（1）电阻R3的阻值。
（2）电源电压。
（3）闭合开关S1、S2，在不损坏电路的情况下，R1连入电路的阻值范围。
答案
一、单选题（每题3分，共30分）
1．（3分）如图所示为荡秋千的模型，小球从A点静止释放，到达右侧最高点D点后返回，其中B、C两点是等高的，下列说法正确的是（　　）
A．球在B、C两点动能相同
B．球在A、D两点机械能相同
C．球从B点到C点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
【分析】（1）影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能是动能和势能的和，在秋千运动的过程中，克服空气阻力做功，所以机械能不守恒。
【解答】解：由于存在空气的摩擦，小球在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A、球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B、由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C、球从B点到C点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D、球从O点到C点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。
故选：C。
2．（3分）如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程，已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min，下列判断正确的是（　　）
A．缺少压缩冲程，内能转化为机械能
B．缺少做功冲程，机械能转化为内能
C．每秒完成20个工作循环
D．每秒燃气对活塞做功40次
【分析】在做功冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能；1个工作循环中，包含4个冲程，飞轮转2圈，对活塞做功1次。
【解答】解：AB．如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程，由图可知，甲图为进气冲程、乙图为压缩冲程、丙图为排气冲程，故缺少做功冲程，该冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能，故A、B错误；
CD．该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min＝40r/s，则该飞轮每秒转40圈，1个工作循环中，包含4个冲程，飞轮转2圈，对活塞做功1次，故该汽油机每秒完成20个工作循环，对活塞做功20次，故C正确，D错误。
故选：C。
3．（3分）在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示，想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，相当于开关闭合，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车。下列四个电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】按下任何一个下车按钮时电铃都会发声，说明两个开关并联共同控制电铃，据此判断电路图是否符合要求。
【解答】解：由题意可知，按下任何一个下车按钮时电铃都会发声，说明两个开关并联，共同控制电铃。
A．开关S1与电铃串联后与开关S2并联，当开关S2闭合后，会形成电源短路，故A不符合题意；
B．开关S1为总开关，开关S2与电铃并联，因此只闭合开关S2时，电铃不响，两开关都闭合时电源短路，故B不符合题意；
C．两个开关串联，即两个开关必须同时闭合电铃才能发声，故C不符合题意；
D．两个开关并联后共同控制电铃，即任何一个开关闭合后，电铃都能发声，故D符合题意。
故选：D。
4．（3分）对于欧姆定律公式I的理解，下列说法中错误的是（　　）
A．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C．导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D．公式R，表明电阻与电压成正比，与电流成反比
【分析】根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。
【解答】解：（1）欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D选项符合题意、BC选项不符合题意。
（2）导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故A选项不符合题意。
故选：D。
5．（3分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，就图像提供的信息有关下列说法中错误的是（　　）
A．甲是定值电阻，乙是非定值电阻
B．当甲、乙两端的电压都是5V时，其电阻值相等
C．若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D．若只将甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.25A时，甲、乙两端总电压为5V
【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙电阻的变化；
（2）根据图像分析5V时的电流，根据欧姆定律比较电阻；
（3）根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流。
（4）根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，利用串联电路的电压特点求出它们两端的总电压。
【解答】解：A．根据欧姆定律知，电阻不变时，电流与电压成正比，U﹣I图像是过原点的直线，甲的图像是直线，表示的是定值电阻，乙图曲线，是非定值电阻，故A正确；
B．当甲、乙两端的电压都是5V时，电流相等，根据可知，此时甲、乙电阻值相等，故B正确；
C．若只将甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，甲、乙电压均为2V，甲、乙电流分别为0.1A、0.2A，电路的总电流为I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，故C正确；
D．若只将甲、乙串联在电路中，串联电路中电流处处相等，当电路电流为0.25A时，甲、乙电流均为0.25A，甲、乙电压均为5V，由串联电路电压特点，可得电源电压为U＝U甲+U乙＝5V+5V＝10V；故D错误。
故选：D。
6．（3分）如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列正确的是（　　）
A．AB段电阻大，通过AB段的电流小
B．BC 段电阻大，BC两端的电压大
C．AB段电阻大，通过AB和BC的电流相等
D．BC 段电阻大，AB和BC两端的电压相等
【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小，串联时电流相同，根据公式U＝IR可知电阻两端电压的大小。
【解答】解：已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻，即RAB＞RBC；
串联电路各处电流相等，即IAB＝IBC，
根据公式U＝IR可知AB两端的电压大于BC两端的电压，即UAB＞UBC，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．（3分）三个电阻并联后接到某电源上，已知R1：R2：R3＝1：2：3，则通过它们的电流之比I1：I2：I3为（　　）
A．6：3：2 B．2：3：6 C．1：2：3 D．3：2：1
【分析】三个电阻并联后接到某电源上，根据并联电路电压规律可知它们两端的电压关系，根据欧姆定律求出通过的电流之比。
【解答】解：三个电阻并联后接到某电源上，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过它们的电流之比为I1：I2：I3：：：：6：3：2。
故选：A。
8．（3分）将标有“5Ω，1A”和“10Ω，6A”的两个定值电阻串联在电路中，则电源电压最多为（　　）
A．15V B．6V C．9V D．11V
【分析】根据串联电路电流特点确定通过电路的电流，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压。
【解答】解：串联电路各处电流相等，标有“5Ω，1A”和“10Ω，6A”的两个定值电阻串联在电路中，通过电路的电流为1A，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2）＝1A×（5Ω+10Ω）＝15V。
故选：A。
9．（3分）如图所示电路中，两电流表的规格相同（两个量程为0～0.6A和0～3A），闭合开关S，两个电阻均有电流通过，两只电流表指针偏转角度相同，则R1和R2的比值（　　）
A．1：5 B．5：1 C．1：4 D．4：1
【分析】由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流；
根据并联电路的电流特点和两只电流表的指针偏转角度相同判断两电流表的量程，大量程示数是小量程示数的5倍，再根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两只电流表的指针偏转角度相同，
所以，干路电流I是R1支路电流I1的5倍，即I＝5I1，
则，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I可得：。
故选：D。
10．（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A是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为20V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【分析】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）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
（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，电阻R1的功率最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值
【解答】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R2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，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U图象，故A错误；
（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，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：
R120Ω，
R270Ω，故C正确，D错误。
故选：C。
二、多选题（每题4分，共12分.少选或漏选得2分，错选不得分）
（多选）11．（4分）张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（　　）
A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A
C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
【分析】（1）由图像可知，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流；
（2）甲、乙两导体并联时，根据并联电路的电压规律可知甲、乙两端的电压，根据图像可知通过甲、乙的电流，根据并联电路的电流规律可知干路中的电流；
（3）根据甲、乙的I﹣U图线特征可知通过导体的电流与电压关系；由图像可知，当甲、乙两端的电压相同时，通过甲、乙的电流关系，根据欧姆定律可知甲、乙的电阻关系。
【解答】解：A、由图像可知，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故A正确；
B、当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上，由并联电路的电压规律可知甲、乙两端的电压均为3V，由图像可知，通过甲、乙的电流分别为I甲＝0.6A，I乙＝0.3A，根据并联电路的电流特点可知干路中的电流为I＝0.6A+0.3A＝0.9A，故B错误；
CD、由图像可知，甲、乙的I﹣U图线均为过原点的直线，即通过它们的电流均与它们两端的电压成正比，故D正确；
由图像可知，当甲、乙两端的电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，根据R可知导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故C正确。
故选：ACD。
（多选）12．（4分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数减小
B．电流表示数增大
C．电压表与电流表示数的比值不变
D．电压表与电流表示数的比值变小
【分析】（1）由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流；
（2）将滑动变阻器滑片由右向左移动，滑动变阻器连入的电阻变小，根据欧姆定律和串联电路的特点即可确定电路中的电流变化和变阻器两端的电压变化，结合欧姆定律分析电压表与电流表示数的比值。
【解答】解：AB、由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流；闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动，滑动变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大；根据串联分压规律知，滑动变阻器分得的电压减小，故电压表示数减小，故AB正确；
CD、根据欧姆定律知，电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻，而滑动变阻器连入的电阻变小，故比值变小，故D正确，C错误。
故选：ABD。
（多选）13．（4分）如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法正确的是（　　）
A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【分析】（1）由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时通过两者的电流，根据欧姆定律可知电阻甲、乙的阻值关系；
（2）图（b）中，两电阻串联，通过它们的电流相等且总电压等于各分电压之和，根据图（a）得出符合的电流和电压，根据欧姆定律求出此时乙的电阻；
（3）图（c）中，两电阻并联，它们两端的电压相等干路电流等于各支路电流之和，根据图（a）得出符合的电流和电压；
（4）根据图（a）和（c）得出在电压U从0增大到2.5V的过程中通过两电阻电流的差值关系。
【解答】解：
A、由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由I的变形式R可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B、图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I＝0.2A、U甲＝1V、U乙＝2V时，电压U为3V，此时乙的电阻R乙10Ω，故B错误；
C、图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U＝2V、I甲＝0.4A、I乙＝0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；
D、图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲的电流匀速增大，通过乙的电流先增大的少，后增大的多，则通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。
故选：ACD。
三、实验探究题（本题共计3小题，共计25分）
14．（6分）小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图（温度相同）。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24
（1）实验通过观察　电流表示数　 来比较准确判断电阻的大小；
（2）实验中采用的研究方法是　控制变量法　 和　转换法　 ；
（3）为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把图中的　A、C　 （填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较表格中实验数据可得结论　导体的材料和长度一定时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小　 ；
（4）由实验她想到，自己的家乡进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，这样就　减小　 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻：
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
（2）（3）（4）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、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）根据题意可知，在M、N之间分别接上不同的导体，电流大小不同，因此实验是通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这种研究问题的方法叫做转换法。
（2）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积、温度，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，所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法。
（3）探究电阻跟导体横截面积的关系时，应控制导体的材料、长度不变，改变导体的横截面积，图中电阻丝A、C符合；
A和C两电阻丝相比，C的横截面积较大，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，说明电阻丝C的电阻较小，由此得到的结论是：导体的材料和长度一定时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小。
（4）导体的长度和材料相同时，横截面积越小，阻值越大，横截面积越大，阻值越小。将原来细的铝质输电线换成较粗的输电线，这样减小了输电线的电阻。
故答案为：（1）电流表示数；（2）控制变量法；转换法；（3）A、C；导体的材料和长度一定时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；（4）减小。
15．（10分）小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）
（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是　开关处断开；　 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx＝　9　 Ω。
（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
②闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx＝　R0 （用测量值U1、U2及R0来表示）。
（5）通过小明的实验，大家热烈讨论，纷纷设计了单表测电阻的电路图（电流表和电压表均能正常使用，R0为已知阻值的定值电阻），如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是　D　 。
【分析】（1）电源电压恒为3V，Rx阻值约为10Ω，由欧姆定律求出电路中的最大电流值确定电流表选用小量程与电阻串联；因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小确定变阻器右下接线柱连入电路中；
（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；如果电压有示数，说明与电压表串联的元件是完好的；如果无示数，说明与电压表串联的元件有断路，或与电压表并联的元件短路或电路中无电源，据此判断故障所在；
（3）根据电路图知电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻Rx两端的电压，根据图中电流表量程读数，根据欧姆定律算出求电阻的阻值；
（4）先用电压表测量Rx的电压；通过开关的转换用电压表测量电源电压；根据串联电路电压的规律和欧姆定律得出通过R0的电流，由串联电路电流处处相等和欧姆定律得出电阻Rx的表达式；
（5）串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表或电流表，直接或间接测量电压和电流，根据欧姆定律求得Rx电阻。
【解答】解：（1）电源电压恒为3V，Rx阻值约为10Ω，由欧姆定律，电路中的最大电流约为：
I0.3A，故电流表选用小量程与电阻串联；因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）闭合开关，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在变阻器两端时无示数，说明电压表与电源不相连，是变阻器以外的部分有断路；
接在开关两端时有示数，说明电压表和电源相连，是开关以外没有断路，故电路故障是开关处断路；
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，
RX9Ω；
（4）①a．闭合S1、断开S2，R0与Rx串联，电压表测量Rx的电压，读出电压表示数为U1；
b．闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，此时电压表测量电源电压，读出电压表示数为U2。
根据串联电路电压的规律，R0两端的电压为：U2﹣U1，由欧姆定律，通过R0的电流：
I；
因为串联电路电流处处相等，Ix＝I；
由欧姆定律，电阻Rx的表达式为：
RxR0。
（5）A、开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压；
开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；
根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压，根据I＝求出通过R0的电流；
根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix＝I0，根据Rx＝可求出Rx电阻，故A不符合题意；
B、由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；
当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测总电流，R0的电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流，并且Rx两端电压等于电源电压，所以可以根据Rx可求出Rx阻值，故B不符合题意；
C、由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0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S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联可以求出Rx阻值，故C不符合题意；
D、当开关接1时，若电压表正负接线柱接法正确，此时可以测出RX两端电压，但接下来把开关接到2时，电压表的正负接线柱此时就变得相反了，测不出R0的电压，也就无法利用求出RX的阻值了，故D符合题意。
故选：D。
故答案为：（1）；
（2）开关处断开；
（3）9；
（4）R0；
（5）D。
16．（9分）小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R 　断路　 ；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 　A　 （A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为 　0.3　 A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成I﹣R图象a；
（4）根据图像a可得出实验结论是：　电压一定时，导体中的电流与电阻成反比　 ；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 　10　 Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图象，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是 　没有控制定值电阻两端的电压不变　 。
【分析】（1）电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联；
（2）若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说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，推出电压表被串联在电路中；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
根据表格数据描点画出图象；
（4）根据图乙图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
（5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（6）结合图象分析，定值电阻两端的电压是否改变，从而找出错误的原因。
【解答】解：（1）电压表应并联在定值电阻两端，测量定值电阻两端的电压，电流表应串联在电路中。改正后电路图如下：
；
（2）电流表无示数，说明电路断路；电压表示数接近电源电压，说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，则与电压表并联的电阻R断路了；
（3）将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后，电阻两端的电压将变大，为了使电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数减小；
由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
在坐标系中描出点（10，0.3），并用平滑的曲线连接起来，如图所示：
；
（4）分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（5）当定值电阻R＝20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流为：
，
滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则滑动变阻器的最大阻值至少为：
；
（6）分析图丙b可知，电流和电阻的乘积增大，说明定值电阻两端的电压改变，即没有控制定值电阻两端的电压不变。
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）A；0.3；见解答图；（4）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（5）10；（6）没有控制定值电阻两端的电压不变。
四、计算题（共23分；写出必要的过程，只有答案不得分）
17．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（煤炭的热值q＝3×107J/kg）。
【分析】（1）已知水的质量、比热和初温度、末温度，利用公式Q＝cmΔt可以得到水吸收的热量；
（2）已知水吸收的热量和火炉的效率，可以得到煤炭燃烧产生的热量；已知煤炭燃烧产生的热量和煤炭的热值，利用公式m得到需要的煤炭质量。
【解答】解：
（1）水吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J；
（2）煤炭完全燃烧产生的热量为Q放4.2×107J
需要完全燃烧的煤炭的质量为m煤1.4kg。
答：（1）水吸收的热量为8.4×106J；
（2）需要完全燃烧的煤炭的质量为1.4kg。
18．（8分）图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下：
湿度RH/% 0 20 40 60 80 …
湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 …
（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值多少Ω？
（2）当湿度为60%时，电压表示数为多少V？
【分析】由图乙可知：定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）当电流表的示数为0.2A时，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出R的阻值；
（2）当湿度为60%时，由表中数据可知R的阻值大小，由欧姆定律可求得电路中的电流和R两端的电压大小即电压表示数大小。
【解答】解：由图乙可知：定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流，
（1）当电流表的示数为0.2A，即电路中的电流为I＝0.2A时，
电路中的总电阻为：R总60Ω，
R接入电路中的阻值为：R＝R总﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω；
（2）当湿度为60%时，由R与RH的关系可知：R′＝70Ω，
此时电路中的电流为：I′0.12A，
电压表的示数即R两端的电压为：U′＝I′R′＝0.12A×70Ω＝8.4V。
答：（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为30Ω；
（2）当湿度为60%时，电压表示数为8.4V。
19．（9分）如图所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R2＝20Ω，滑动变阻器R1的规格为“100Ω 1A”。当S1、S2都断开，R1的滑片调到中点时，电流表的示数为0.08A，电压表的示数为4V。求：
（1）电阻R3的阻值。
（2）电源电压。
（3）闭合开关S1、S2，在不损坏电路的情况下，R1连入电路的阻值范围。
【分析】（1）当S1、S2都断开，R1、R3串联，电流表测量电路中电流，电压表测量R3两端的电压，根据欧姆定律求出R3的阻值；
（2）已知R1调到中点时，R1接入电路的阻值为最大阻值的，根据串联电路电阻规律可求出总电阻，根据欧姆定律即可求出电源电压：
（3）闭合开关S1、S2，R1、R2并联，电压表被短路没有示数，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出通过R2的电流，由并联电路电流的规律得出通过变阻器的最大电流，由欧姆定律求出变阻器连入的最小电阻；
当变阻器滑片移动最左端时电路中电流最小，不会超过电流表量程，故变阻器的最大电阻为100Ω，据此确定答案。
【解答】解：（1）当S1、S2都断开，R1、R3串联，电流表测量电路中电流，电压表测量R3两端的电压，
由I得，电阻R3的阻值：
R350Ω。
（2）R1调到中点，则R1连入电路的电阻为R′R1100Ω＝50Ω；
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
所以，总电阻：R总＝R′+R3＝50Ω+50Ω＝100Ω，
由I可得，电源电压：
U＝I串R总＝0.08A×100Ω＝8V。
（3）闭合开关S1、S2，R1、R2并联，电流表测干路电流，电压表被短路没有示数，则电压表安全；
通过R2的电流I20.4A，
电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，
由并联电路电流的规律，通过滑动变阻器的最大电流：
I变大＝I总大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小电阻：
R滑小40Ω，
当变阻器滑片移动最左端时，变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故变阻器的最大电阻为100Ω，
所以，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω～100Ω。
答：（1）电阻R3是50Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）闭合开关S1、S22，在不损坏电路的情况下，R1连入电路的阻值范围为40Ω～100Ω。

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