一、單項選擇題（共7小題，每小題2分，共14分）
1. 下列用電器正常工作時，通過的電流最大的是（ ）
A. 家用空調器B. 家庭節(jié)能燈C. 計算器D. 電子手表
2. 下列事例中與“水的比熱容較大”這個特性有關的是（ ）
A. 夏天，灑水車在馬路上灑水降溫
B. 冬天，北方菜窖里放幾桶水，以防窖內菜被凍壞
C. 生物體內水的比例很高，有助于調節(jié)生物體自身的溫度
D. 在較大的河流上建水電站，用水來發(fā)電
3. 如圖所示，將試管中的水加熱后，水蒸氣從橡皮塞小孔沖出，推動風車轉動。汽油機工作時，與水蒸氣推動風車轉動時能量轉化過程相同的沖程是（ ）
A. B. C. D.
4. 學校大門采用人臉識別系統(tǒng)智能控制師生進出校門，如圖所示，當有人站到識別器前時開關S1閉合，燈泡發(fā)光，照亮人臉進行識別，當系統(tǒng)自動識別到本校師生時，開關S2閉合，電動機M工作打開閘門放行。只閉合S2時，燈泡和電動機M均不工作。下列電路設計符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 如圖所示是一種靜電噴涂槍，通電后，它可以使涂料微粒帶上負電荷；當涂料噴出后，更易形成分散的霧狀微粒，并均勻分布到被噴涂的工件上。下列說法正確的是（ ）
A. 噴涂槍口與被噴涂工件之間形成向左的電流
B. 若被噴涂工件帶上負電荷，能使噴涂效果更好
C. 涂料噴出后更易形成分散的霧狀是因為分子間存在很大的間隙
D. 涂料噴出后更易形成分散的霧狀是因為同種電荷相互排斥
6. 如圖是小明家的電能表表盤示意圖，斷開其它用電器，只讓熱水壺單獨工作2min，發(fā)現轉盤轉動了。下列說法正確的是（ ）
A. 電能表是用來測量用電器消耗電能快慢的儀器
B. 若接在該電能表上用電器再消耗的電能，顯示示數將為
C. 該電熱水壺在1min內消耗電能600J
D. 該電熱水壺的實際功率為1000W
7. 如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，U形管中液面高度的變化反映密閉容器中空氣溫度的變化。下列說法正確的是（ ）
A. 實驗時U形管中液面高度沒有變化，一定是電路中某處斷路
B. 通電時，通過電阻絲R1和R2的電流不同
C. U形管內液面上升的高度越高，說明電阻絲產生的熱量越少
D. 在探究導體產生的熱量與電阻的關系時，R1和R2電阻絲的阻值應不同
二、作圖題（共2小題，每小題2分，共4分）
8. 吸油煙機的主要元件有照明燈，電動機。在使用中，有時需要照明燈、電動機同時工作，有時需要它們各自獨立工作。請將圖中的元件連接成符合要求的電路。
9. 請在圖中的兩個虛線框內，選填“電源”和“開關”的符號，滿足當開關都閉合時兩燈組成并聯電路。
三、填空題（共3小題，共8分）
10. 如圖甲所示電路，當開關S閉合后，兩燈均發(fā)光，電流表的指針偏轉情況如圖乙所示，其中a電流表測量的是___________（選填“干路”“燈L1“或“燈L2”）中的電流，b電流表的讀數應為 ___________A，通過燈L2的電流是 ___________A。
11. 如圖為某汽油機的能量流向圖，其熱機效率為 _________（用圖中的符號表示）；若完全燃燒0.21kg汽油所產生的能量全部被水吸收，能使質量為100kg，初溫為20℃的水溫度升高到 _________℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
12. 如圖所示，智能手機的指紋識別解鎖是目前較為常見的解鎖方式，方便人們使用。
（1）手指輕觸感應區(qū)，識別出正確的指紋后手機自動開鎖，則感應區(qū)相當于指紋識別電路中的 _________（填電路元件）；
（2）“充電五分鐘，通話兩小時”是某手機的閃充功能宣傳語。它的閃充充電器的充電電壓為5V，充電電流為4A，則充電5min最多可以充入的電能有_________J；該手機的電池容量是，并標有“輸出電壓3.8V”的字樣。若不改變充電電流，要求在30min內充滿電，至少需要 _________V的充電電壓。
四、實驗題（共3小題，共18分）
13. 在“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中，采用圖中所示的實驗裝置。a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線，a、b長度相同但橫截面積不同，a、c橫截面積相同但長度不同，導線d由錳銅合金制成，長度、橫截面積與導線b相同。
（1）圖中是通過觀察 ______來比較導體電阻的大小，這里用到的物理實驗方法為 ______；
（2）在探究導體電阻大小與長度的關系時，應選用的兩根金屬絲是 ______（填字母）；如果只用一根金屬絲a進行實驗，可以探究導體電阻大小與 ______的關系（填序號）；
①長度、橫截面積
②長度、材料
③橫截面積、材料
（3）在我國城鄉(xiāng)地區(qū)進行輸電線路的改造，將原來細的輸電線換成較粗的輸電線，這樣可以 ______（選填“增大”或“減小”）輸電線的電阻，進而減小電能損失。
14. 小紅用伏安法測電阻，實驗電路如圖甲所示。
（1）該實驗的原理是_______；
（2）閉合開關前，小紅發(fā)現電流表指針在零刻度線的左側，接下來的操作是_______；
（3）實驗過程中，改變滑片位置并進行多次測量，這樣做的目的是為了_______；
（4）小紅在某次測量中，電壓表與電流表的讀數如圖乙所示，則待測電阻的阻值為_______Ω；
（5）實驗中，如果電壓表突然損壞，已知滑動變阻器的最大阻值為 R，電源電壓保持不變，但電源電壓未知，實驗電路圖設計如圖丙所示，請根據實驗過程寫出 U、Rx表達式。
①先將滑片移至最右端，測出此時的電流 I1，則電源電壓 U=I1Rx；
②再將滑片移至最左端，測出此時的電流 I2，則電源電壓 U=________（用 I2、Rx、R 表示）；
③待測電阻的阻值 Rx=_______（用 I1、I2、R 表示）。
15. 在“探究通過導體的電流與電阻的關系”實驗中，器材有：電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表、開關、定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω）、滑動變阻器（規(guī)格“20Ω，2A”）、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片P移到最右端時電路中的電流最?。?_________；
（2）連接電路時開關應 _________；
（3）正確連接電路后，閉合開關，兩電表均無示數；將電壓表接在滑動變阻器兩端時電壓表有示數。則電路故障可能是 _________；
（4）將5Ω電阻換成15Ω電阻進行實驗時，滑片P應向 _________（選填“左”或“右”）移動，同時眼睛盯著電壓表，使其示數為 _________V，并記錄相關數據；
（5）根據實驗數據，在圖乙所示坐標系中描繪出了的圖像，分析圖像可得出的結論是 _________；
（6）實驗中發(fā)現把50Ω的電阻接入電路中時，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使電阻兩端電壓達到預設值。若電阻兩端的電壓預設值不變，為保證五個電阻都可以單獨接入電路中完成實驗，可以更換電源，更換的電源電壓最大值不超過 _________V。
五、計算題（共2小題，共14分）
16. 如圖所示，一款電保溫杯墊能使杯內的水持續(xù)保溫在55℃左右，已知電保溫杯墊正常工作時的電壓為40V，電流為0.5A，水的比熱容為。把質量為0.2kg的水倒入杯中保溫，300s后水溫升高了5℃，求這段時間內：
（1）水吸收熱量；
（2）杯墊消耗的電能；
（3）杯墊給水加熱的效率。
17. 下表是某同學設計的電熱加濕器部分參數，其發(fā)熱電路如圖甲所示。、為發(fā)熱電阻且，通過旋轉開關S可實現“關”、“低擋”、“高檔”之間的轉換。
（1）求電阻的阻值；
（2）求加濕器處于低擋位置時的發(fā)熱功率；
（3）如圖乙所示是某次使用加濕器工作的圖象，請計算加濕器工作消耗的總電能。
六、綜合能力題（共2小題，共12分）
18. 天然氣主要成分是甲烷，其密度比空氣小，無色無味。為防止天然氣泄漏帶來的安全隱患，建議安裝燃氣泄漏報警器。結合你所學過的知識，請回答以下問題：
（一）預防：天然氣中加入特殊氣味的氣體，泄漏時人能聞到這種氣味，原因是 _________；燃氣報警器應安裝在燃氣灶附近的 _________（選填“上”或“下”）方區(qū)域；
（二）報警：燃氣泄漏報警器需要用氣敏電阻，小明用如圖甲所示的裝置測量氣敏電阻Rx阻值與天然氣濃度的關系。
（1）開關S閉合前，滑片P應移至 _________（選填“A”或“B”）端；
（2）移動滑片P，當天然氣濃度為4%時，電壓表、電流表示數如圖乙所示：則Rx的阻值為 _________Ω，其它數據如下表所示；
（3）制作報警器：小明設計了一個燃氣泄漏報警器，如圖丙所示（電阻不計），其中控制電路有：3V直流電源、開關、氣敏電阻Rx、定值電阻R0。當電流達到60mA報警器報警，若要求閉合開關S，天然氣濃度高于4%時報警，定值電阻R0的阻值為 _________Ω；若要使報警器在天然氣濃度更低時報警，可以采用的方法有 _________（寫出一種即可）。
19. 閱讀材料，回答問題：
主動式空氣凈化器
空氣凈化器的工作原理為：機器內的馬達帶動風扇使室內空氣循環(huán)流動，污染的空氣，通過機內的空氣過濾網后將各種污染物吸附。主動式空氣凈化器還會在出風口加裝負離子發(fā)生器，將空氣不斷電離，產生大量負離子，被微風扇送出，形成負離子氣流，達到清潔、凈化空氣的目的。
下表為某型號的主動式空氣凈化器的參數：
①CADR是反映其凈化能力的性能指標，CADR值越大，其凈化效率越高。利用CADR值，可以評估其在運行一定時間后，去除室內空氣污染物的效果?？砂聪铝泄接嬎鉉ADR＝2.4V/t；（V：房間容積；t：空氣凈化器使房間污染物的濃度下降90%運行的時間）
②能效比是空氣凈化器潔凈空氣體積與輸入功率之比；
③凈化效率等于凈化前后空氣中有害氣體濃度的差與凈化前有害氣體濃度的百分比。
（1）空氣凈化器的風扇旋轉吸入顆粒物，顆粒物接近帶有負電荷的金屬網時受到強烈的吸引力，原因是 _________；
（2）下列說法正確的是 _________；
A. 凈化器能效比越小，越節(jié)能
B. 輸入凈化器中的功率越大，消耗的電能越多
C. 機器內的馬達工作時，將電能主要轉換成機械能
D. 氣流外側的顆粒物也被吸入凈化器，是因為氣流處流速小壓強小的緣故
（3）如果室內面積為50m2，房間的高度為3m，請你計算該空氣凈化器理論上需要 _________min，可以使房間污染物的濃度下降90%，此時消耗 _________kW?h的電能；
（4）利用氣敏電阻可以檢測空氣質量，如圖乙所示為檢測電路，定值電阻R0＝10Ω，電源電壓恒為28V；如圖丙所示為氣敏電阻阻值隨空氣中有害氣體濃度β的變化曲線?，F用此電路檢測該型號凈化器的凈化效率，凈化器啟動前，檢測電路中電流表的示數為0.7A，此時空氣中有害氣體濃度是 _________μg/m3，凈化器正常使用30min后，檢測電路的電流變?yōu)?.1A，則該空氣凈化器的實際凈化效率 _________%。
廣東省深圳市南山區(qū)2024-2025學年九年級上學期
期末教學質量檢測物理試卷
一、單項選擇題（共7小題，每小題2分，共14分）
1. 下列用電器正常工作時，通過的電流最大的是（ ）
A. 家用空調器B. 家庭節(jié)能燈C. 計算器D. 電子手表
【答案】A
【解析】
【詳解】計算器、家用空調器、家庭節(jié)能燈、電子手表中四個用電器中，計算器正常工作時電流約為10-4A，家用空調正常工作時的電流約為5A左右，家庭節(jié)能燈正常工作時的電流約為0.1A左右，電子手表的工作電流大約為3μA左右，即3×10-6A左右，所以正常工作時家用空調器通過的電流最大，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
2. 下列事例中與“水的比熱容較大”這個特性有關的是（ ）
A. 夏天，灑水車在馬路上灑水降溫
B. 冬天，北方菜窖里放幾桶水，以防窖內的菜被凍壞
C. 生物體內水的比例很高，有助于調節(jié)生物體自身的溫度
D. 在較大的河流上建水電站，用水來發(fā)電
【答案】C
【解析】
【詳解】A．夏天，灑水車在馬路上灑水降溫，利用水蒸發(fā)吸熱，故A不符合題意；
B．冬天，北方菜窖里放幾桶水，以防窖內的菜被凍壞，利用水凝固放熱，故B不符合題意；
C．生物體內水的比例很高，有助于調節(jié)生物體自身的溫度，利用水的比熱容較大的特性，水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；吸收或放出相同的熱量，水升高或降低的溫度少，故C符合題意；
D．在較大的河流上建水電站，用水來發(fā)電，是將水能轉化為電能，故D不符合題意。
故選C。
3. 如圖所示，將試管中的水加熱后，水蒸氣從橡皮塞小孔沖出，推動風車轉動。汽油機工作時，與水蒸氣推動風車轉動時能量轉化過程相同的沖程是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】將試管中的水加熱后，水蒸氣從橡皮塞小孔沖出，推動風車轉動，是內能轉化為機械能。
A．進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸，是排氣沖程，沒有能量轉化，故A不符合題意；
B．進氣門和排氣門都關閉，活塞向下運動，火花塞點火，是做功沖程，內能轉化為機械能，故B符合題意；
C．進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，壓縮汽缸內燃料混合物，溫度升高，是壓縮沖程，機械能轉化為內能，故C不符合題意；
D．進氣門打開，排氣門關閉，活塞由上端向下端運動，是吸氣沖程，沒有能量轉化，故D不符合題意。
故選B。
4. 學校大門采用人臉識別系統(tǒng)智能控制師生進出校門，如圖所示，當有人站到識別器前時開關S1閉合，燈泡發(fā)光，照亮人臉進行識別，當系統(tǒng)自動識別到本校師生時，開關S2閉合，電動機M工作打開閘門放行。只閉合S2時，燈泡和電動機M均不工作。下列電路設計符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】由題意可知，燈和電動機能獨立工作即它們?yōu)椴⒙?；開關S1閉合，燈L發(fā)光，S2閉合，電動機M工作，只閉合S2時，燈L和電動機M均不工作，則S1在干路上，S2在電動機支路中。
故選C。
5. 如圖所示是一種靜電噴涂槍，通電后，它可以使涂料微粒帶上負電荷；當涂料噴出后，更易形成分散的霧狀微粒，并均勻分布到被噴涂的工件上。下列說法正確的是（ ）
A. 噴涂槍口與被噴涂工件之間形成向左的電流
B. 若被噴涂工件帶上負電荷，能使噴涂效果更好
C. 涂料噴出后更易形成分散的霧狀是因為分子間存在很大的間隙
D. 涂料噴出后更易形成分散的霧狀是因為同種電荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【詳解】A.物理學上規(guī)定：正電荷定向移動的方向為電流的方向，負電荷定向移動的方向與電流的方向相反。圖中，負電荷向左運動，所以噴涂槍口與被噴涂工件之間形成向右的電流，故A錯誤；
B．若被噴涂工件帶上負電荷，則與噴出的帶負電的涂料微粒相互排斥，可能噴不上，故B錯誤；
CD．噴出的涂料微粒帶有同種電荷，由于同種電荷相互排斥，所以涂料噴出后更易形成分散的霧狀，故C錯誤，D正確。
故選D。
6. 如圖是小明家的電能表表盤示意圖，斷開其它用電器，只讓熱水壺單獨工作2min，發(fā)現轉盤轉動了。下列說法正確的是（ ）
A. 電能表是用來測量用電器消耗電能快慢的儀器
B. 若接在該電能表上的用電器再消耗的電能，顯示示數將為
C. 該電熱水壺在1min內消耗電能600J
D. 該電熱水壺的實際功率為1000W
【答案】D
【解析】
【詳解】A．電能表是用來測量用電器消耗電能多少的儀器，故A錯誤；
B．電能表最后一位是小數，若用電器再消耗的電能，電能表示數將為，故B錯誤；
C．表示的是電路中每消耗的電能，電能表轉盤轉3000轉。熱水壺單獨工作2min，電能表轉盤轉動了100r，則消耗的電能為
則該電熱水壺在1min內消耗電能，故C錯誤；
D．該電熱水壺的實際功率為，故D正確。
故選D。
7. 如圖是探究焦耳定律的實驗裝置，U形管中液面高度的變化反映密閉容器中空氣溫度的變化。下列說法正確的是（ ）
A. 實驗時U形管中液面高度沒有變化，一定是電路中某處斷路
B. 通電時，通過電阻絲R1和R2的電流不同
C. U形管內液面上升的高度越高，說明電阻絲產生的熱量越少
D. 在探究導體產生的熱量與電阻的關系時，R1和R2電阻絲的阻值應不同
【答案】D
【解析】
【詳解】A．實驗時U形管中液面高度沒有變化，可能是裝置的氣密性不好，也可能是電路中某處斷路，故A錯誤；
B．由圖可知，電阻絲R1?和R2?串聯在電路中，根據串聯電路的電流特點，串聯電路中各處電流相等，所以通電時通過電阻絲R1?和R2?的電流相同，故B錯誤；
C．U 形管中液面高度的變化反映密閉容器中空氣溫度的變化，而空氣溫度變化是由電阻絲產生熱量引起的，U 形管內液面上升的高度越高，說明密閉容器中空氣吸收熱量越多，即電阻絲產生的熱量越多，故C錯誤；
D．在探究導體產生的熱量與電阻的關系時，根據控制變量法，要控制電流和通電時間相同，改變電阻大小，所以R1?和R2?電阻絲的阻值應不同，故D正確。
故選D。
二、作圖題（共2小題，每小題2分，共4分）
8. 吸油煙機的主要元件有照明燈，電動機。在使用中，有時需要照明燈、電動機同時工作，有時需要它們各自獨立工作。請將圖中的元件連接成符合要求的電路。
【答案】
【解析】
【詳解】由題意可知，照明燈、電動機并聯，且各有一個開關控制，每個開關控制一個用電器，兩個開關同時閉合，兩個用電器同時工作，故電路連接如下：
9. 請在圖中的兩個虛線框內，選填“電源”和“開關”的符號，滿足當開關都閉合時兩燈組成并聯電路。
【答案】
【解析】
【詳解】若將電源置于下面的虛線框，開關置于上面的虛線框，則開關閉合后，上面的燈泡被開關短路，只剩下面的燈泡工作，不符合題意；若將電源置于上面的虛線框，開關置于下面的虛線框，開關閉合，兩燈可組成并聯電路，符合要求；如圖所示
三、填空題（共3小題，共8分）
10. 如圖甲所示電路，當開關S閉合后，兩燈均發(fā)光，電流表的指針偏轉情況如圖乙所示，其中a電流表測量的是___________（選填“干路”“燈L1“或“燈L2”）中的電流，b電流表的讀數應為 ___________A，通過燈L2的電流是 ___________A。
【答案】 ①. 燈L1 ②. 1.2 ③. 0.9
【解析】
【詳解】[1][2]由電路圖可知，兩燈泡并聯，電流表a測L1支路的電流，電流表b測干路電流，
并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，且b電流表指針偏轉角小于a電流表指針的偏轉角，b電流表的量程為0~3A，分度值為0.1A，示數為1.2A；a電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A。
[3]由于并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以L2中的電流為
1.2A-0.3A=0.9A
11. 如圖為某汽油機的能量流向圖，其熱機效率為 _________（用圖中的符號表示）；若完全燃燒0.21kg汽油所產生的能量全部被水吸收，能使質量為100kg，初溫為20℃的水溫度升高到 _________℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q汽油＝4.6×107J/kg]
【答案】 ①. ②. 43
【解析】
【詳解】[1]從圖中可知，有用功是E2，燃氣燃燒釋放的熱量是E，故其熱機效率為
[2]完全燃燒0.21kg汽油放出的熱量
由題知，水吸收的熱量
根據可知，水升高的溫度
則水的末溫
12. 如圖所示，智能手機的指紋識別解鎖是目前較為常見的解鎖方式，方便人們使用。
（1）手指輕觸感應區(qū)，識別出正確的指紋后手機自動開鎖，則感應區(qū)相當于指紋識別電路中的 _________（填電路元件）；
（2）“充電五分鐘，通話兩小時”是某手機的閃充功能宣傳語。它的閃充充電器的充電電壓為5V，充電電流為4A，則充電5min最多可以充入的電能有_________J；該手機的電池容量是，并標有“輸出電壓3.8V”的字樣。若不改變充電電流，要求在30min內充滿電，至少需要 _________V的充電電壓。
【答案】（1）開關 （2） ①. 6000 ②. 5.7
【解析】
【小問1詳解】
手指輕輕觸碰感應區(qū)，識別出正確的指紋后手機自動開鎖，感應區(qū)相當于電路中的開關，對手機起控制作用。
【小問2詳解】
[1]閃充充電器的充電電壓為5V，充電電流為4A，則5min最多可以充入電能
[2]手機的電池容量是，并標有“輸出電壓3.8V”的字樣，則手機電池充滿電時儲存的電能
充電電流為4A，在不改變充電電流的情況下，要在30min內充滿該手機電池，則充電電壓為
四、實驗題（共3小題，共18分）
13. 在“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中，采用圖中所示的實驗裝置。a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線，a、b長度相同但橫截面積不同，a、c橫截面積相同但長度不同，導線d由錳銅合金制成，長度、橫截面積與導線b相同。
（1）圖中是通過觀察 ______來比較導體電阻的大小，這里用到的物理實驗方法為 ______；
（2）在探究導體電阻大小與長度的關系時，應選用的兩根金屬絲是 ______（填字母）；如果只用一根金屬絲a進行實驗，可以探究導體電阻大小與 ______的關系（填序號）；
①長度、橫截面積
②長度、材料
③橫截面積、材料
（3）在我國城鄉(xiāng)地區(qū)進行輸電線路的改造，將原來細的輸電線換成較粗的輸電線，這樣可以 ______（選填“增大”或“減小”）輸電線的電阻，進而減小電能損失。
【答案】（1） ①. 電流表示數 ②. 轉換法
（2） ①. a、c ②. ①
（3）減小
【解析】
【小問1詳解】
[1][2]實驗中通過觀察電流表的示數判斷導體電阻的大小，采用了轉換法，電流表的示數越小，說明電阻越大。
【小問2詳解】
[1]在探究導體電阻大小與長度的關系時，應控制導體的材料和橫截面積相同，長度不同，所以應選擇a、c兩根金屬絲。
[2]如果只用一根金屬絲a，我們既可以通過改變夾子的位置來改變電阻絲接入電路的長度，也可以把電阻絲對折來改變電阻絲的橫截面積，即可以探究導體電阻大小與長度、橫截面積的關系，故選①。
【小問3詳解】
在我國城鄉(xiāng)地區(qū)進行輸電線路的改造，將原來細的輸電線換成較粗的輸電線，這樣在導線材料和長度不變的情況下，增加了導線的橫截面積，減小了輸電線的電阻，進而減小電能損失。
14. 小紅用伏安法測電阻，實驗電路如圖甲所示。
（1）該實驗的原理是_______；
（2）閉合開關前，小紅發(fā)現電流表指針在零刻度線的左側，接下來的操作是_______；
（3）實驗過程中，改變滑片位置并進行多次測量，這樣做的目的是為了_______；
（4）小紅在某次測量中，電壓表與電流表的讀數如圖乙所示，則待測電阻的阻值為_______Ω；
（5）實驗中，如果電壓表突然損壞，已知滑動變阻器的最大阻值為 R，電源電壓保持不變，但電源電壓未知，實驗電路圖設計如圖丙所示，請根據實驗過程寫出 U、Rx表達式。
①先將滑片移至最右端，測出此時的電流 I1，則電源電壓 U=I1Rx；
②再將滑片移至最左端，測出此時的電流 I2，則電源電壓 U=________（用 I2、Rx、R 表示）；
③待測電阻的阻值 Rx=_______（用 I1、I2、R 表示）。
【答案】（1）R=
（2）調零 （3）改變定值電阻兩端電壓
（4）8 （5） ①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
測量電阻時，需要使用電壓表和電流表分別測量電壓和電流，結合得出電阻的阻值，則測量電阻的實驗原理是。
【小問2詳解】
使用前，電流表指針在零刻度線左側，則需要將電流表指針調零。
【小問3詳解】
多次改變滑片的位置，可以改變定值電阻兩端的電壓，得到多組實驗數據，計算平均值，減小實驗誤差。
【小問4詳解】
根據圖乙，電壓表量程0~3V，示數為2.4V，電流表量程0~0.6A，示數為0.3A，電阻為
【小問5詳解】
[1][2]滑片移至最右端，此時電路為未知電阻單獨串聯，測出電流I1，可得電源電壓為；
再將滑片移至最左端，此時電路為未知電阻和滑動變阻器的最大值串聯，讀取電流為 I2，電源電壓為
根據電源電壓不變，可得
解得待測電阻的阻值為。
15. 在“探究通過導體電流與電阻的關系”實驗中，器材有：電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表、開關、定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω）、滑動變阻器（規(guī)格“20Ω，2A”）、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片P移到最右端時電路中的電流最?。?_________；
（2）連接電路時開關應 _________；
（3）正確連接電路后，閉合開關，兩電表均無示數；將電壓表接在滑動變阻器兩端時電壓表有示數。則電路故障可能是 _________；
（4）將5Ω電阻換成15Ω電阻進行實驗時，滑片P應向 _________（選填“左”或“右”）移動，同時眼睛盯著電壓表，使其示數為 _________V，并記錄相關數據；
（5）根據實驗數據，在圖乙所示的坐標系中描繪出了的圖像，分析圖像可得出的結論是 _________；
（6）實驗中發(fā)現把50Ω的電阻接入電路中時，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使電阻兩端電壓達到預設值。若電阻兩端的電壓預設值不變，為保證五個電阻都可以單獨接入電路中完成實驗，可以更換電源，更換的電源電壓最大值不超過 _________V。
【答案】（1） （2）斷開
（3）滑動變阻器斷路 （4） ①. 右 ②. 3
（5）當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比
（6）4.2
【解析】
【小問1詳解】
根據滑片P移到最右端時，電流最小可知，滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表示數變大，說明滑動變阻器接入電路的阻值變小，故滑動變阻器選用左下接線柱與電流表串聯在電路中，如圖
【小問2詳解】
為保護電路，連接電路時，開關應斷開。
【小問3詳解】
閉合開關，兩電表均無示數，說明電路可能斷路；將電壓表并聯接在滑動變阻器兩端時有示數，說明與電壓表并聯的滑動變阻器以外的電路正常，故電路故障可能是滑動變阻器斷路。
【小問4詳解】
[1][2]由乙圖可知，定值電阻兩端的電壓
探究電流與電阻的關系，需要控制定值電阻兩端電壓不變，將5Ω電阻換成15Ω電阻時，根據串聯分壓原理可知，定值電阻阻值變大，定值電阻兩端電壓會變大，則需將滑動變阻器的阻值變大，即滑片向右調節(jié)，且眼睛觀察電壓表的示數，使電壓表的示數為3V，并記錄實驗數據。
【小問5詳解】
由乙圖可知，電流和電阻的乘積是一個定值，得到的結論為：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
【小問6詳解】
定值電阻兩端電壓為3V；根據串聯分壓原理可知，當滑動變阻器接入電路中的阻值最大時，根據串聯電路電流處處相等可得
代入數據為可得
解得，電源電壓的最大值為4.2V。
五、計算題（共2小題，共14分）
16. 如圖所示，一款電保溫杯墊能使杯內的水持續(xù)保溫在55℃左右，已知電保溫杯墊正常工作時的電壓為40V，電流為0.5A，水的比熱容為。把質量為0.2kg的水倒入杯中保溫，300s后水溫升高了5℃，求這段時間內：
（1）水吸收的熱量；
（2）杯墊消耗的電能；
（3）杯墊給水加熱的效率。
【答案】（1）4200J
（2）6000J （3）70%
【解析】
【小問1詳解】
水的比熱容為，質量為0.2kg，水溫升高了5℃，水吸收的熱量
【小問2詳解】
電保溫杯墊正常工作時的電壓為40V，電流為0.5A，300s后杯墊消耗的電能：
小問3詳解】
杯墊給水加熱的效率。
17. 下表是某同學設計的電熱加濕器部分參數，其發(fā)熱電路如圖甲所示。、為發(fā)熱電阻且，通過旋轉開關S可實現“關”、“低擋”、“高檔”之間的轉換。
（1）求電阻的阻值；
（2）求加濕器處于低擋位置時的發(fā)熱功率；
（3）如圖乙所示是某次使用加濕器工作的圖象，請計算加濕器工作消耗的總電能。
【答案】（1）121Ω （2）100W
（3）3.6×105J
【解析】
【小問1詳解】
旋轉型開關接觸3、4兩個觸點時，R2被短路，電路為R1的簡單電路，電路中的總電阻最小，根據P可知，電熱加濕器的功率最大，處于高擋，由表格數據可知，額定最大發(fā)熱功率P高＝400W，由P可得，電阻R1的阻值
【小問2詳解】
由電路圖可知，開關S應旋轉至觸點2、3端位置時，R1與R2串聯，電路中的總電阻最大，由P可知，加濕器的總功率最小，處于低擋加熱；根據題意可知，R2的阻值
根據串聯電路的電阻特點可知，低溫擋工作時電路中的總電阻
低擋時的最大發(fā)熱功率
【小問3詳解】
由圖乙可知，加濕器工作30min內，高擋工作的時間為10min，低擋工作的時間為20min，由P可得，加濕器工作30分鐘消耗的電能
六、綜合能力題（共2小題，共12分）
18. 天然氣主要成分是甲烷，其密度比空氣小，無色無味。為防止天然氣泄漏帶來的安全隱患，建議安裝燃氣泄漏報警器。結合你所學過的知識，請回答以下問題：
（一）預防：天然氣中加入特殊氣味的氣體，泄漏時人能聞到這種氣味，原因是 _________；燃氣報警器應安裝在燃氣灶附近的 _________（選填“上”或“下”）方區(qū)域；
（二）報警：燃氣泄漏報警器需要用氣敏電阻，小明用如圖甲所示的裝置測量氣敏電阻Rx阻值與天然氣濃度的關系。
（1）開關S閉合前，滑片P應移至 _________（選填“A”或“B”）端；
（2）移動滑片P，當天然氣濃度為4%時，電壓表、電流表示數如圖乙所示：則Rx的阻值為 _________Ω，其它數據如下表所示；
（3）制作報警器：小明設計了一個燃氣泄漏報警器，如圖丙所示（電阻不計），其中控制電路有：3V直流電源、開關、氣敏電阻Rx、定值電阻R0。當電流達到60mA報警器報警，若要求閉合開關S，天然氣濃度高于4%時報警，定值電阻R0的阻值為 _________Ω；若要使報警器在天然氣濃度更低時報警，可以采用的方法有 _________（寫出一種即可）。
【答案】 ①. 分子在做無規(guī)則運動 ②. 上 ③. A ④. 30 ⑤. 20 ⑥. 增大電源電壓##減小R0的阻值
【解析】
【詳解】（一）[1]我們能聞到氣體的氣味，是因為氣體分子擴散到空間任何一個位置，說明了分子是在做無規(guī)則運動的。
[2]天然氣主要成分是甲烷，密度比空氣小，天然氣泄漏時聚集在上方區(qū)域，所以，燃氣報警器應安裝在燃氣灶附近的上方區(qū)域。
（二）（1）開關S閉合前，滑片P應移至阻值最大處，即A端。
（2）由丙圖可知，電壓表的量程是0~15V，分度值為0.5V，電壓表示數為9V，電流表的量程是0~0.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.3A，則Rx的阻值為
（3）[1]由圖丙可知：Rx與定值電阻R0串聯，根據歐姆定律可知當電流達到60mA報警器報警時電路中的總電阻
當天然氣濃度為4%時氣敏電阻Rx＝30Ω；根據串聯電路總電阻等于各部分電阻之和可得定值電阻
[2]天然氣濃度變小時，Rx阻值增大，此時電路中的電流變小，由于報警器報警時的電流不變，所以需要增大電路中的電流，可以增大電源電壓或減小R0的阻值。
19. 閱讀材料，回答問題：
主動式空氣凈化器
空氣凈化器的工作原理為：機器內的馬達帶動風扇使室內空氣循環(huán)流動，污染的空氣，通過機內的空氣過濾網后將各種污染物吸附。主動式空氣凈化器還會在出風口加裝負離子發(fā)生器，將空氣不斷電離，產生大量負離子，被微風扇送出，形成負離子氣流，達到清潔、凈化空氣的目的。
下表為某型號的主動式空氣凈化器的參數：
①CADR是反映其凈化能力的性能指標，CADR值越大，其凈化效率越高。利用CADR值，可以評估其在運行一定時間后，去除室內空氣污染物的效果?？砂聪铝泄接嬎鉉ADR＝2.4V/t；（V：房間容積；t：空氣凈化器使房間污染物的濃度下降90%運行的時間）
②能效比是空氣凈化器潔凈空氣體積與輸入功率之比；
③凈化效率等于凈化前后空氣中有害氣體濃度的差與凈化前有害氣體濃度的百分比。
（1）空氣凈化器的風扇旋轉吸入顆粒物，顆粒物接近帶有負電荷的金屬網時受到強烈的吸引力，原因是 _________；
（2）下列說法正確的是 _________；
A. 凈化器的能效比越小，越節(jié)能
B. 輸入凈化器中的功率越大，消耗的電能越多
C. 機器內的馬達工作時，將電能主要轉換成機械能
D. 氣流外側的顆粒物也被吸入凈化器，是因為氣流處流速小壓強小的緣故
（3）如果室內面積為50m2，房間的高度為3m，請你計算該空氣凈化器理論上需要 _________min，可以使房間污染物的濃度下降90%，此時消耗 _________kW?h的電能；
（4）利用氣敏電阻可以檢測空氣質量，如圖乙所示為檢測電路，定值電阻R0＝10Ω，電源電壓恒為28V；如圖丙所示為氣敏電阻阻值隨空氣中有害氣體濃度β的變化曲線?，F用此電路檢測該型號凈化器的凈化效率，凈化器啟動前，檢測電路中電流表的示數為0.7A，此時空氣中有害氣體濃度是 _________μg/m3，凈化器正常使用30min后，檢測電路的電流變?yōu)?.1A，則該空氣凈化器的實際凈化效率 _________%。
【答案】（1）帶電體具有行駛時輕小物體的性質
（2）C （3） ① 36 ②. 0.036
（4） ①. 2.0 ②. 95
【解析】
【小問1詳解】
由于帶電體具有吸引輕小物體的性質，則帶有負電荷的光潔金屬網，能夠吸引不帶電的細小顆粒。
【小問2詳解】
A．凈化器的能效比越大，即空氣凈化器潔凈空氣量與輸入功率得比值越大，所以凈化效率越高，CADR越大，越節(jié)能，故A錯誤；
B．輸入凈化器中的功率越大，由于工作時間未知，所以根據W＝Pt可知，不能判斷消耗的電能的多少，故B錯誤；
C．機器內的馬達工作時，消耗電能，產生機械能，將電能主要轉化成了機械能，故C正確；
D．由于進風口流速大、壓強小，在外界大氣壓作用下，氣流外側的顆粒物會被壓入凈化器中，故D錯誤；
故選C。
【小問3詳解】
[1][2]由表格中數據得，該空氣凈化器凈化空氣量為600m3/h，即每小時凈化空氣600m3，該房間內空氣的體積為
根據CADR＝2.4V/t＝600m3/h可知，凈化時間
需要消耗電能為W＝Pt＝0.06kW×0.6h＝0.036kW?h
【小問4詳解】
[1]由電路圖可知，R0與R串聯，檢測電路中電流表的示數為I＝0.7A
由歐姆定律可知，電路的總電阻
根據串聯的兩端電阻特點可知，氣敏電阻
由圖丙可知，氣敏電阻阻值為30Ω時，此時空氣中有害氣體濃度β1＝2.0μg/m3
[2]當檢測電路的電流變?yōu)镮′＝0.1A
由歐姆定律得，此時電路總電阻為
根據串聯電路電阻特點可知，氣敏電阻的阻值
由圖丙可知，氣敏電阻阻值為270Ω時，此時空氣中有害氣體濃度β2＝0.1μg/m3
由題意知，凈化效率等于凈化前后空氣中有害氣體濃度的差與凈化前有害氣體濃度的百分比，則該空氣凈化器的實際凈化效率為
額定電壓
220V
高檔發(fā)熱功率
400W
水箱容積
3L
適用面積
天然氣濃度/%
0
2
4
6
8
10
Rx/Ω
60
40
—
26
24
22
額定功率
60W
CADR
600m3/h
模式
睡眠、靜音、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、強勁
聲強范圍
34~64dB
凈化效率
＞90%
能效比
11
額定電壓
220V
高檔發(fā)熱功率
400W
水箱容積
3L
適用面積
天然氣濃度/%
0
2
4
6
8
10
Rx/Ω
60
40
—
26
24
22
額定功率
60W
CADR
600m3/h
模式
睡眠、靜音、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、強勁
聲強范圍
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凈化效率
＞90%
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