2025新教科版九年级物理上册第六章单元能力提升检测试卷（含答案）

2025新教科版九年级物理上册第六章单元能力提升检测试卷
90分钟，满分：100分
一、填空题：（每空1分，共22分）
1.小明家的电能表表盘示数如图所示，读数为________kW·h。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率，测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电水壶烧水，发现电水壶工作1min，电能表转盘转过60r，则烧水过程中该电水壶的实际功率为________W。
2.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻________。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的________效应。
3.某电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1100W，将它接入家庭电路中正常工作。在标准大气压下，将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开，不计热量损失，至少需要的时间为_______s，此过程中通过电热水壶的电流为_______A。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]
4.某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W，正常加热1min产生的热量是________J，加热电阻的阻值是________Ω。
5.在如图所示的电路中，电源电压恒定，电压表量程为0~15V，定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，电压表示数为3V，电阻R1的电功率为P1；当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8，则电源电压为_______V，电路最小电功率为_______W。
6.如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W，则R1∶R2=________，乙图中电阻R2消耗的电功率为________W。
7.如图甲所示电路中，电压表V1测量________两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为________W。
8.如图所示，电源电压恒为U。只闭合开关S，滑片P移至a端，此时电压表示数为U1，电流表示数为I1，R3消耗的电功率为P1；滑片P移至b端，电压表示数为U2，电流表示数为I2，R3消耗的电功率为P2；开关S、S1和S2全部闭合，滑片P仍位于b端，R1消耗的电功率为P3，电流表示数为I3。已知I3=1.4A，P3=3.6W，U1∶U2=5∶8，P1∶P2=25∶4。电源电压U=_______V。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，通过控制开关和移动滑片P，电路消耗的最大功率和最小功率之比为________。
9.在绿色照明、智慧照明理念的倡导下，LED灯具正在快速普及。
（1）LED主要是由_________（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。与白炽灯相比，LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，所以LED光源又称为_______（选填“冷”或“热”）光源。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时，人体辐射的_________（选填“紫外线”或“红外线”）会被体感灯感应到，从而灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。
（2）某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压，吸顶灯内有4个灯条贴片，每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成，4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后，所有LED灯珠均能正常发光，则每个LED灯珠的额定电压为_______V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，则该吸顶灯的总电流为_______A。吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，则吸顶灯的功率变为_______W。
二、选择题：（第10-18题每题只有一个选项符合题意，每小题3分；第19~21题每小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共39分）
10.物理学是一门以实验为基础的学科。如图的电学仪器中，实验室用来测量电流的是（　　）
A. B.
C. D.
11.电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（ ）
A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑
12.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A.灯泡正常发光时电阻值为5Ω B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为8~40Ω D.电路消耗的最大电功率为0.625W
13.如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像，灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的U-I图像为图线B
14.小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是（　　）
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
15.如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　）
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
16.小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示，A、B是小灯泡L1的接线柱，C、D是小灯泡L2的接线柱，E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是（　　）
实验操作 实验现象
闭合开关S 三个小灯泡均发光
观察亮度 L1最亮
取下其中任意一个小灯泡 剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡，电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端电压，L1两端电压最大
17.小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10Ω，电流表量程为0~0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A.电压表的量程为0~3V
B.当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C.当磁体到霍尔元件的距离为1cm时，电流表示数为0.2A
D.当磁体到霍尔元件的距离为0.25cm时，定值电阻的功率为0.9W
18.如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　）
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
19.图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　）
A.C、D间应接滑动变阻器
B.定值电阻的阻值为
C.移动滑片前后，电路中电流的变化量为
D.移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为
20.如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，定值电阻R1的阻值为6Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”的字样，电压表V1、V2所接量程均为2~16V，正常使用时元件完好。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）
A.滑片P向右移动时，电压表V1的示数变大 B.电压表V1示数的最大值为15V
C.滑动变阻器接入电路的最小阻值为3Ω D.该电路总功率的最小值为9W
21.如图所示，电源电压为9U且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为6U，电阻R1消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻R1消耗的电功率为4P。下列说法中正确的是（　　）
A.电阻R1的阻值为 B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电路消耗的最大功率为9P D.当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为
三、作图题：（共4分）
22.根据下方“测量小灯泡的电功率”实验的实物图，在虚线框内完善电路图。
四、实验题：（每空1分，连图每小题2分，共16分）
23.有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根，小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
长度/cm 60.0 40.0 20.0 …
电流/A 1.33 2.61 …
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
（2）要研究长度对电阻的影响，应选择_________（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时，电流表示数如图乙，读数为_______A。改变长度并记录电流值填入上表，随着长度减小，电路中电流变________，表明电阻变________。
（3）要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为________m（填“0.4”“0.7”或“0.9”）。
（4）完成探究后，小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变________。
24.实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（U额=2.5V，额定功率约为0.8W））、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是：____________________________；
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器________（选填“断路”或“被短接”）；
（3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为_______W；
（4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为_______V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0；
③小灯泡L的额定功率P额=_________（用U额、U0、R0表示）；
（5）小明找来了阻值为20Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据：________________________________________。
四、计算题：（第25题3分，第26题8分，第27题8分，共19分）
25.如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A。
（1）通过电阻R1的电流为_______A；
（2）求R1两端电压U1；
（3）求电路消耗的总功率P。
26.某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
27.为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如下，家庭电路电压为220V。
家用电器用电情况调查表
班级 九（3）班 姓名__________ 时段 18:00-19:00
房间 家用电器 功率/W 数量 使用时长/min
客厅 空调 2750 1 60
客厅 电水壶 1000 1 6
客厅 吊灯 80 1 60
客厅 筒灯 5 10 0
厨房 电饭煲 1000 1 30
厨房 灯 40 1 60
厨房 抽油烟机 100 1 18
（1）求客厅空调正常工作时的电流。
（2）求电水壶正常工作时的电阻。
（3）表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h？
（4）该同学利用掌握的电学知识，积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作，请帮他完成宣传栏中①或②的提示语。
答案解析
一、填空题：（每空1分，共22分）
1.小明家的电能表表盘示数如图所示，读数为________kW·h。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率，测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电水壶烧水，发现电水壶工作1min，电能表转盘转过60r，则烧水过程中该电水壶的实际功率为________W。
【答案】31.6；1200
【解析】电能表的单位是kW·h，最后一位是小数位，如图所示，电能表的读数为31.6 kW·h。
烧水过程中该电水壶消耗电能为：
则电水壶的实际功率为：
2.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻________。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的________效应。
【答案】大；热
【解析】导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，其他条件相同时，导体的长度越长、横截面积越小导体的电阻越大，由图可知，其他条件相同时，C处的横截面积小，故C处的电阻大。
A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，说明电流通过导体产生了热量，即电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
3.某电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1100W，将它接入家庭电路中正常工作。在标准大气压下，将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开，不计热量损失，至少需要的时间为_______s，此过程中通过电热水壶的电流为_______A。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】294；5
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃-23℃）=323400J×
电热水壶消耗的电能全部转化为热量，即：W=Q吸=Pt
则加热所需时间：
由电功率公式P=UI可知，电流：
4.某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W，正常加热1min产生的热量是________J，加热电阻的阻值是________Ω。
【答案】24000；121
【解析】正常加热1min产生的热量：Q=W=Pt=400W×60s=24000J
家庭电路的电压U=220V，加热电阻的阻值：
5.在如图所示的电路中，电源电压恒定，电压表量程为0~15V，定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，电压表示数为3V，电阻R1的电功率为P1；当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8，则电源电压为_______V，电路最小电功率为_______W。
【答案】4；0.16
【解析】设电源电压为U。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，R1和滑动变阻器R的阻值串联，电压表测滑动变阻器电压，表示数为3V，根据串联电压规律，R1电压为U-3V，则电阻R1的电功率为：
当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，R1、R2并联，定值电阻R2的电功率为：
若P1∶P2=1∶8，则有：
解得电源电压U=4V。
当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，R1和滑动变阻器R的阻值串联，根据串联分压原理则有：
解得滑动变阻器R的最大阻值R滑大=90Ω，则当滑动变阻器R的最大阻值接入电路时，电阻总电阻最大，根据，电路总功率最小为：
6.如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W，则R1∶R2=________，乙图中电阻R2消耗的电功率为________W。
【答案】2∶1；18
【解析】由图甲，R1、R2串联，R1两端电压为U1，消耗的功率为P1，R2两端电压为U2，则
由图乙，R1、R2并联，此时R1两端电压为电源电压U，消耗的功率为P11，则
则：
则：
则：
在图甲串联电路中，根据串联电路电压规律及比例性质，则：
根据串联电路电流规律及欧姆定律，则：
由图乙，R1、R2并联，根据并联电路电压规律，R1、R2两端电压均为电源电压U，此时R1消耗的功率为P11，R2消耗的功率为P22，，
则：
则乙图中电阻R2消耗的电功率：
7.如图甲所示电路中，电压表V1测量________两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为________W。
【答案】灯泡；0.9
【解析】（1）在图甲所示电路中，L与R串联，电压表V1与L并联，根据电压表的使用规则，电压表与谁并联就测量谁两端的电压，所以电压表V1测量灯泡L两端的电压。
首先分析电路，当滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据，电路中的电流变大。
灯泡L的电阻不变，根据UL=IRL，灯泡两端的电压变大。因为电源电压不变，U=UL+UR
所以滑动变阻器两端的电压变小。
由此可知，图乙是灯泡两端电压UL与电流I的关系图象。
从图象可知，当I=0.2A时，UL=1V；当I′=0.5A时，UL′=5V。设电源电压O U，灯泡电阻为RL，滑动变阻器最大电阻为R滑。
根据欧姆定律及串联电路电压特点，当I=0.2A时，U=UL+IR滑=1V+0.2A×R滑
当I′=0.5A时，滑动变阻器阻值为0，U=UL′+I′R滑=5V+0.5A×0
所以电源电压：U = 5V
代入可得解得：R滑=20Ω
由图像可知，当I=0.3A时，灯泡两端电压为2V，所以此时变阻器两端电压U1=3V。
此时变阻器接入电路的阻值为
恰好满足题意。
根据P=I2R，滑动变阻器消耗的电功率：
8.如图所示，电源电压恒为U。只闭合开关S，滑片P移至a端，此时电压表示数为U1，电流表示数为I1，R3消耗的电功率为P1；滑片P移至b端，电压表示数为U2，电流表示数为I2，R3消耗的电功率为P2；开关S、S1和S2全部闭合，滑片P仍位于b端，R1消耗的电功率为P3，电流表示数为I3。已知I3=1.4A，P3=3.6W，U1∶U2=5∶8，P1∶P2=25∶4。电源电压U=_______V。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，通过控制开关和移动滑片P，电路消耗的最大功率和最小功率之比为________。
【答案】6；50∶3
【解析】只闭合开关S，滑片P移至a端，R1和R3串联，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，R3消耗的电功率为：P1=I12R3
此时电压表示数为U1，所以U1=I1R3
滑片P移至b端，R1、R2和R3串联，R3消耗的电功率为：P2=I22R3
电压表示数为U2，所以：U2=I2（R3+R2）
因为P1∶P2=25∶4，所以：
得到：…………………………………………………………①
因为：U1∶U2=5∶8，所以：……………………②
由①和②得到：R2=3R3 ………………………………………………③
由欧姆定律可知：:…………………………④
由③和④得到：R1=R3…………………………………………………⑤
开关S、S1和S2全部闭合，滑片P仍位于b端，R1、R2和R3并联，电流表测量干路中的电流，干路中的电流：…………………………………………⑥
由③⑤⑥得到：…………………………………………⑦
R1消耗的电功率为P3=3.6W，所以：……………⑧
由⑦和⑧得到电源电压U=6V，R1=10Ω，所以R3=R1=10Ω
R2的阻值：R2=3R3=3×10Ω=30Ω
开关S、S1和S2全部闭合，R1、R2和R3并联，滑动变阻器通过的最大电流为0.8A，此时电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，最大功率：
闭合开关S，滑片P移至b端，R1、R2和R3串联，此时电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，最小功率：
电路消耗的最大功率和最小功率之比为P大∶P小=12W∶0.72W=50∶3
9.在绿色照明、智慧照明理念的倡导下，LED灯具正在快速普及。
（1）LED主要是由_________（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。与白炽灯相比，LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，所以LED光源又称为_______（选填“冷”或“热”）光源。当人体靠近楼道内的智能LED体感灯时，人体辐射的_________（选填“紫外线”或“红外线”）会被体感灯感应到，从而灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。
（2）某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压，吸顶灯内有4个灯条贴片，每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成，4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后，所有LED灯珠均能正常发光，则每个LED灯珠的额定电压为_______V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，则该吸顶灯的总电流为_______A。吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，则吸顶灯的功率变为_______W。
【答案】（1）半导体；冷；红外线；（2）3；0.6；27
【解析】（1）半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，LED主要是由半导体材料制成的。
LED灯工作时消耗的电能绝大部分转化为光能，极少部分转化为内能，产生的热量少，所以LED光源又称为冷光源。
智能LED体感灯能感知人体辐射的红外线，从而使灯会变亮；当人远离灯到一定距离时，灯又会熄灭。
（2）每个LED灯珠的额定电压为：
每个灯条贴片中灯泡串联，通过灯泡的电流相等，已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A，4个灯条贴片并联，则该吸顶灯的总电流：
I=4I额=4×0.15A=0.6A
吸顶灯正常工作时，若突然有一个LED灯珠发生了断路故障，该LED灯所在的支路不能工作，此时3各贴条灯片并联在60V电压两端，则吸顶灯的功率变为：
P=UI′=U×3I额=60V×3×0.15A=27V
二、选择题：（第10-18题每题只有一个选项符合题意，每小题3分；第19~21题每小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共39分）
10.物理学是一门以实验为基础的学科。如图的电学仪器中，实验室用来测量电流的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.图中是验电器，可用来检测物体是否带电，故A不符合题意；
B.图中是电流表，是用来测量电路中电流大小的仪器，串联在电路中使用，故B符合题意；
C.图中是滑动变阻器，移动滑片，可以改变接入电路中电阻的大小，故C不符合题意；
D.图中是电能表，用来测量电路中消耗电能的多少，故D不符合题意。
故选B。
11.电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（ ）
A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑
【答案】C
【解析】正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的用电器电功率约为：
A.台灯电功率约为30W，故A不符合题意；
B.智能手机电功率约为5W，故B不符合题意；
C.家用空调电功率约为1000W，故C符合题意；
D.笔记本电脑电功率约为80W，故D不符合题意。
故选C。
12.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A.灯泡正常发光时电阻值为5Ω B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为8~40Ω D.电路消耗的最大电功率为0.625W
【答案】C
【解析】A.由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则灯泡正常发光时电阻值为：
故A错误；
B.分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压，电流表测电路电流。滑片P向b端移动时，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据，电路中电流变小，由图乙可知，灯泡电压变小，根据P=UI，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误；
C.由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流最大为0.25A，此时变阻器阻值最小为：
灯泡电压为0.5V时，电流最小为0.1A，此时变阻器阻值最大为：
所以变阻器接入的阻值范围为8~40Ω，故C正确；
D.电流最大为0.25A，则电路消耗的最大电功率为：P大=UI1=4.5V×0.25A=1.125W
故D错误。
故选C。
13.如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像，灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的U-I图像为图线B
【答案】B
【解析】AD.由题意可知，两用电器串联时灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变，故图线为直线段，故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化，图线为曲线，故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过（1.5V，0.3A）点，可计算其阻值：
串联电路中电流相等，当电流为0.3A时，定值电阻两端电压为1.5V，因此电源电压应为：
U总=2.5V+1.5V=4V
故AD错误；
B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故B正确；
C.定值电阻的功率：
P定=I R=（0.3A） ×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W，两者功率之比为：
P定∶P=0.45W∶0.75W=3∶5
故C错误；
故选B。
14.小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是（　　）
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
【答案】D
【解析】A.由电热水壶的铭牌“220V 1000W”可知，其额定电压为220V，额定功率为1000W。根据电功率公式，可计算电热水壶的电阻
故A错误；
B.电热水壶正常工作30分钟（1800秒），消耗的电能W=Pt=1000W×1800s=1.8×106J=1.8×106J
故B错误；
C.电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，电热水壶消耗的电能为1.8×106J，即0.5kW·h，因此指示灯闪烁次数为：
故C错误；
D.电能表读数时，最后一位数是小数，则初始电能表示数为1234.5度，电热水壶消耗0.5度电后，表盘示数应增加至01235.0度，故D正确。
故选D。
15.如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　）
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
【答案】D
【解析】由图可知，某用电器额定电压为12V，对应的额定电流是0.4A，额定功率：
P=UI=12V×0.4A=4.8W
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
16.小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示，A、B是小灯泡L1的接线柱，C、D是小灯泡L2的接线柱，E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是（　　）
实验操作 实验现象
闭合开关S 三个小灯泡均发光
观察亮度 L1最亮
取下其中任意一个小灯泡 剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡，电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端电压，L1两端电压最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意知，取下其中任意一个小灯泡，剩余两个小灯泡仍能发光，说明三个小灯泡之间互不影响，是并联关系，而不是串联，故A错误；
B.如果三个小灯泡规格相同，在并联电路中，它们两端电压相同，根据，电阻相同，实际功率也相同，亮度应该相同，但L1最亮，说明它们规格不同，故B错误。
C.在并联电路中，各支路互不影响，取下其中任意一个小灯泡，不影响其他支路的电流，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数会变小，故C正确；
D.因为三个小灯泡之间是并联关系，在并联电路中，各支路电压相等，因此若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压，电压相等，故D错误。
故选C。
17.小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10Ω，电流表量程为0~0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A.电压表的量程为0~3V
B.当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C.当磁体到霍尔元件的距离为1cm时，电流表示数为0.2A
D.当磁体到霍尔元件的距离为0.25cm时，定值电阻的功率为0.9W
【答案】D
【解析】A.分析图2可知，当条形磁体到霍尔元件的距离为0时，电压表的示数约为4.6V，故电压表的测量值超过3V，故A错误；
B.分析图2可知，当磁体靠近霍尔元件时，电压表的示数变大，由欧姆定律可知，通过定值电阻R的电流变大，则电流表的示数变大，故B错误；
C.当磁体到霍尔元件的距离为1cm时，由图2可知，电压表的示数为1V，则通过定值电阻R的电流：
即电流表的示数为0.1A，故C错误；
D.当磁体到霍尔元件的距离为0.25cm时，由图2可知，电压表的示数为3V，则通过定值电阻R的电流：
定值电阻的功率：
P=UI=3V×0.3A=0.9W
故D正确。
故选D。
18.如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　）
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
【解析】ABC.由图可知该电路为串联电路，电压表的量程为0~3V，则电压表最大示数为3V，小灯泡电阻为：
电路中最小电流为：
此时滑动变阻器接入电阻最大，最大阻值为：
小灯泡的额定电流为：
滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，则电路中最大电流为0.5A，电路中最小的总电阻为：
则滑动变阻器接入最小电阻为：
R滑小=R小-R灯=9Ω-5Ω=4Ω
电压表示数最小为：
U小=I大R滑小=0.5A×4Ω=2V
综上可得，电压表的示数变化范围为2V~3V；电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω，故ABC错误；
D.灯泡L消耗的最大电功率：
灯泡L消耗的最小电功率：
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W，故D正确。
故选D。
19.图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　）
A.C、D间应接滑动变阻器
B.定值电阻的阻值为
C.移动滑片前后，电路中电流的变化量为
D.移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为
【答案】BC
【解析】A.依题意可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中电流。根据U=IR，电流表示数变大时，定值电阻的电压也变大，所以A、B间应接滑动变阻器，C、D间应接定值电阻，故A不符合题意；
B.C、D间接定值电阻，根据欧姆定律，定值电阻的阻值为，故B符合题意；
CD.移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU，根据串联电压规律，C、D间电压增大了ΔU，根据，移动滑片前后，电路中电流的变化量为：
根据P=UI，电压不变时，电功率和电流成正比，移动滑片前后，电源电压不变，则电路消耗总功率的比值为
故C符合题意，D不符合题意。
故选BC。
20.如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，定值电阻R1的阻值为6Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”的字样，电压表V1、V2所接量程均为2~16V，正常使用时元件完好。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）
A.滑片P向右移动时，电压表V1的示数变大 B.电压表V1示数的最大值为15V
C.滑动变阻器接入电路的最小阻值为3Ω D.该电路总功率的最小值为9W
【答案】ACD
【解析】A.分析电路可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1电压，电压表V2测R2电压。滑片P向右移动时，滑动变阻器R2阻值变大，根据串联分压原理，电压表V2的示数变大，故A正确；
BC.滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”的字样，则电路最大电流为2A。定值电阻R1的阻值为6Ω，则电压表V1示数的最大值为：
U1大=I大R1=2A×6Ω=12V
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为：
故B错误，C正确；
D.电压表V1、V2所接量程均为0~15V，滑动变阻器R2阻值变大时，根据串联分压原理，电压表V2的示数变大，所以当电压表V2示数最大为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联分压原理则有：
解得滑动变阻器接入电路的阻值最大值R2大=30Ω，所以该电路总功率的最小值为：
故D正确。
故选ACD。
21.如图所示，电源电压为9U且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为6U，电阻R1消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻R1消耗的电功率为4P。下列说法中正确的是（　　）
A.电阻R1的阻值为 B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电路消耗的最大功率为9P D.当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为
【答案】ACD
【解析】A.电源电压为9U且保持不变，电压表的示数为 6U，则R1两端电压为：
U1=9U-6U=3U
由可知，电阻R1的阻值：
故A正确；
B.由题意可知，滑片P滑动到某一端点时，电压表的示数为 6U，电压表测滑动变阻器电压，故此时滑片处于最大值，此时电流为：
此时滑动变阻器最大电阻为：
故B错误；
C.由P=UI知，当滑片位于最左端时，电流最大，因电源电压不变，故此时电功率最大，则：
故C正确；
D.当滑片滑到a点时，电阻 R1消耗的功率为 4P，则由P=I2R知，电路中的电流为：
故D正确。
故选ACD。
三、作图题：（共4分）
22.根据下方“测量小灯泡的电功率”实验的实物图，在虚线框内完善电路图。
【答案】见解析
【解析】由实物电路图可知，开关、灯泡、电流表和滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，据此在虚线框内完善电路图，如下图所示：
四、实验题：（每空1分，连图每小题2分，共16分）
23.有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根，小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
长度/cm 60.0 40.0 20.0 …
电流/A 1.33 2.61 …
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
（2）要研究长度对电阻的影响，应选择_________（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时，电流表示数如图乙，读数为_______A。改变长度并记录电流值填入上表，随着长度减小，电路中电流变________，表明电阻变________。
（3）要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为________m（填“0.4”“0.7”或“0.9”）。
（4）完成探究后，小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变________。
【答案】（1）见解析；（2）①同一；②0.9；③大；④小（3）0.4；（4）大
【解析】（1）电路必须形成完整回路，电流才能流通。实物电路（图甲）应包括干电池提供电压，开关控制通断，电流表测量电流（注意正负接线柱，避免反接），金属丝接入电路中（通过夹子固定）。连接原则是电流从电源正极出发，经开关保护电路，通过电流表测量后，流经金属丝，最后返回电源负极。这样连接后，改变金属丝长度或材料时，电流表可读数值。如图所示：
（2）研究长度影响需控制变量，材料必须相同，只改变长度，若用不同材料，材料差异会干扰结论。
电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，读数为0.9A。
由表格可知，随着长度减小，电流增大，根据转换法和欧姆定律可知，电阻的变化通过电流表示数可知，故电流增大，说明电阻变小。
（3）根据控制变量法，研究材料影响需控制变量，长度必须相同，只改变材料。选择0.4m，所有丝均可达，排除0.7m和0.9m，因为有的材料无法达到相同长度，故选择0.4m。
（4）镍铬丝与小灯泡串联，灯泡亮度取决于电流（功率P=UI，电流I减小时亮度变暗）。欧姆定律可知，总电阻增大时电流减小。因此灯泡变暗指电流减小，即镍铬丝长度增大导致总电阻增大。反之，长度减小时电阻减小，电流增大，灯泡变亮。
24.实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（U额=2.5V，额定功率约为0.8W））、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是：____________________________；
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器________（选填“断路”或“被短接”）；
（3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为_______W；
（4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为_______V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0；
③小灯泡L的额定功率P额=_________（用U额、U0、R0表示）；
（5）小明找来了阻值为20Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据：________________________________________。
【答案】（1）见解析；（2）①先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关；②断路；（3）0.75；（4）①0.5；②；（5）见解析
【解析】（1）小灯泡正常发光时电流约为：
所以电流表选择小量程串联到电路中，作图如下：
（2）为保护电路，应在闭合开关前，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处。
如图乙，电压表无示数，只有变阻器出问题，则故障可能是滑动变阻器断路，使得电压表的两端无法与电源相通。
（3）当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，由（1）可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则示数为0.3A，则小灯泡L的额定功率为：
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（4）①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，灯泡、R0和变阻器串联，电压表测R0和变阻器总电压，调节滑动变阻器的滑片直至灯泡正常发光（2.5V），根据串联电压规律，电压表示数为：
UV=U-U额=3V-2.5V=0.5V
②保持滑片不动，再将开关S1接b，连接方式不变，电压表改测R0电压，读出电压表示数为U0，则电路中电流为；
③小灯泡L的额定功率：
（5）由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，额定电流为0.3A。若定值电阻R0阻值为20Ω，则灯泡正常发光时，R0两端的电压：
U0=I额R0=0.3A×20Ω=6V>3V
R0两端的电压大于电源电压。电源实际电压为3V，不能满足实验要求。所以不可行。
四、计算题：（第25题3分，第26题8分，第27题8分，共19分）
25.如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A。
（1）通过电阻R1的电流为_______A；
（2）求R1两端电压U1；
（3）求电路消耗的总功率P。
【答案】（1）0.2；（2）2V；（3）0.6W
【解析】（1）由图可知，开关S闭合，两电阻串联，串联电路各处电流都相等，电流表示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为0.2A。…………………………………………………………………………（1分）
（2）根据欧姆定律可得，R1两端电压：
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V ……………………………………………………………………………（1分）
（3）电路消耗的总功率：
P=UI=3V×0.2A=0.6W………………………………………………………………………………（1分）
26.某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
【答案】（1）55Ω；（2）9A
【解析】（1）由表中信息可知，电饭锅的额定功率为880W，根据可知，电饭锅正常工作时加热电阻的阻值：
…………………………………………………………………………（2分）
（2）由题意知，插线板允许通过的最大电流为10A，则允许使用的最大功率为：
P大=UI大=220V×10A=2200W ………………………………………………………………………（2分）
则电风扇、电饭锅已在正常工作，插线板还允许使用的最大功率为：
P允许=2200W-880W-100W=1220W …………………………………………………………………（2分）
由表中信息可知，还可以接入一个电饼铛，此时通过插线板的总电流：
………………………………………………………（2分）
27.为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如下，家庭电路电压为220V。
家用电器用电情况调查表
班级 九（3）班 姓名__________ 时段 18:00-19:00
房间 家用电器 功率/W 数量 使用时长/min
客厅 空调 2750 1 60
客厅 电水壶 1000 1 6
客厅 吊灯 80 1 60
客厅 筒灯 5 10 0
厨房 电饭煲 1000 1 30
厨房 灯 40 1 60
厨房 抽油烟机 100 1 18
（1）求客厅空调正常工作时的电流。
（2）求电水壶正常工作时的电阻。
（3）表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h？
（4）该同学利用掌握的电学知识，积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作，请帮他完成宣传栏中①或②的提示语。
【答案】（1）12.5A；（2）48.4Ω；（3）0.57kW·h；（4）①不同时使用多个大功率用电器；②不用湿手触摸开关和正在工作的用电器
【解析】（1）由P=UI可得空调消耗的正常工作时的电流：
…………………………………………………………………………（1分）
（2）由可得： …………………………………………（1分）
（3）电饭煲消耗的电能：
W1=P1t1=1000W×30×60s=1.8×106J………………………………………………………………（1分）
灯消耗的电能：
W2=P2t2=40W×60×60s=1.44×105J ………………………………………………………………（1分）
抽油烟机消耗的电能：
W3=P3t3=100W×18×60s=1.08×105J ……………………………………………………………（1分）
厨房电器在调查时段内总共消耗的电能：
W总=W1+W2+W3=1.8×106J+1.44×105J+1.08×105J=20.52×105J =0.57kW·h……………………（1分）
（4）使用多个大功率用电器，容易造成电流过大，引发火灾，所以①的提示语为不同时使用多个大功率用电器；②提示语旁为湿手触摸开关和正在工作的用电器，容易触电，所以②的提示语为不用湿手触摸开关和正在工作的用电器。……………………………………………………………………………（2分）