《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

18. (7 分)如图所示,电源电压保持不变,灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样,定值电阻$ R_1= 20Ω,$滑动变阻器$ R_2$的最大阻值为 30Ω,电压表量程为 0~3 V.当三个开关$ S_1、$$S_2、$$S_3$都闭合时,灯泡正常发光.求:
(1) 灯泡正常发光时的电流.
(2) 电源电压.
(3) 当只闭合$ S_1,$断开$ S_2、$$S_3$时,该电路 10 min 内至少消耗的电能.

答案： （1）0.5 A （2）6 V （3）540 J 解析:
(1)灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，由 P = UI 可得，灯泡正常发光时的电流 Iₗ = $\frac{P_{L}}{U_{L}}$ = $\frac{3\ W}{6\ V}$ = 0.5 A。
(2)当三个开关 S₁、S₂、S₃都闭合时，灯泡和定值电阻 R₁ 并联，灯泡正常发光，由并联电路的电压特点可知，电源电压 U = Uₗ = 6 V。
(3)当只闭合 S₁，断开 S₂、S₃ 时，定值电阻 R₁ 和滑动变阻器 R₂ 串联，电压表测 R₂ 两端的电压，电压表量程为 0～3 V，由串联分压可知，电压表示数最大为 3 V 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电路中的最小电流 Iₘᵢₙ = $\frac{U - U_{2大}}{R_{1}}$ = $\frac{6\ V - 3\ V}{20\ \Omega}$ = 0.15 A，则该电路 10 min 内至少消耗的电能 W = UIₘᵢₙt = 6 V×0.15 A×10×60 s = 540 J。

19. (6 分)小名和小华在研究“物体的重力势能与高度有什么关系”时,做了如下实验:
第一步,小名让一个沾有水的篮球从 1 m 高处由静止释放,留在水泥地面上的形状如图 a;
第二步,再分别从 1.4 m、1.8 m 高处由静止分别释放,留在水泥地面上的形状如图 b、c.
根据实验过程,回答下列问题.

(1) 该实验中,小名是用______来反映重力势能的大小.
(2) 对比三次实验可以得到的结论是______.
(3) 从能量角度看,篮球下落并在地面上留下印迹的过程中,经历了篮球的重力势能先转化为______能,再转化为______能的过程.
(4) 细心的小华观察到,在做“从 1.4 m、1.8 m 高处由静止分别释放”的实验中,原先篮球上沾有的水变少了,他觉得根据刚才收集的信息得出的结论有误.你支持小华的说法吗?______(选填“支持”或“不支持”),理由是______.

答案： （1）球与地面接触面积的大小 （2）质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大 （3）动 弹性势 （4）不支持 沾水更少，球与地面的接触面积更大，重力势能更大

20. (8 分)探究小组用如下器材:4 V 和 6 V 两挡可调的恒压电源、$R_1(10Ω 3 A)$和$ R_2(50Ω2 A)$两种规格的滑动变阻器、电阻箱 R(0~9999Ω),完成下列实验.

(1) “探究电流与电阻的关系”实验中:
① 图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正.
② 改正电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,原因可能是______.
③ 排除故障,正确连接电路后就闭合开关,电压表显示 1 V,电流表显示 0.1 A,改变 R 接入电路的阻值,并将滑片调至合适位置记录数据 a.重复实验又测得三组数据 b、c、d,如图乙,分析可知记录______点的数据时,滑片的位置最靠近 B 端,此时滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω.
(2) 小组又设计了如图丙所示的电路(6 V 挡恒压电源、变阻器$ R_2)$测量未知电阻 R_x.
① 正确连接电路后,小明先将开关 S 拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数$ U_1= ______V.$
② 再将开关 S 拨至“2”,当电阻箱的阻值调至 R= 128Ω时,电压表的示数恰为$ U_1,$则待测电阻的阻值 R_x= ______Ω.
③ 实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许,其他操作正确,则 R_x 的测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.

答案：
（1）①如图所示
　　　　　　
②电阻箱 R 断路 ③d 40 （2）①1.2 ②128 ③小于
解析:
(1)②改正电路后，闭合开关，发现电流表无示数，则电路可能发生断路，同时电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两端是通路，所以原因可能是电阻箱 R 断路。③探究电流与电阻的关系实验中，应控制电阻两端的电压不变，电源电压不变，则滑动变阻器两端的电压也不变，由串联分压可知，电阻箱的阻值逐渐变大时，滑动变阻器接入电路的阻值也变大，所以图乙中电阻箱的阻值最大为 20 Ω 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，可知记录 d 点的数据时，滑片最靠近 B 端。正确操作并闭合开关，电压表示数为 1 V，电流表示数为 0.1 A，此时滑动变阻器最大阻值接入电路，根据电源电压情况(4 V 和 6 V)可以推断：此时电源电压 U = 6 V，滑动变阻器选用的规格是 R₂。由图乙可知电阻箱两端的电压恒为 Uₒ = IₐRₐ = 0.4 A×5 Ω = 2 V，当电阻箱阻值 Rₐ = 20 Ω 时，由串联分压可得 $\frac{U_{o}}{U - U_{o}}$ = $\frac{R_{a}}{R_{滑}}$，即 $\frac{2\ V}{6\ V - 2\ V}$ = $\frac{20\ \Omega}{R_{滑}}$，解得 Rₐ = 40 Ω，即滑片最靠近 B 端时滑动变阻器接入电路的阻值是 40 Ω。
(2)①图丁中电压表的分度值是 0.1 V，则电压表的示数 U₁ = 1.2 V；②再将开关 S 拨至“2”，电阻箱的阻值为 128 Ω，电压表的示数 U₁ = 1.2 V，由等效替代法可知，待测电阻的阻值 Rₓ = 128 Ω；③实验中，若将开关拨至“2”时，不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，此时滑动变阻器接入电路的阻值变小，电压表的示数还是 1.2 V，由串联分压可得 $\frac{U_{1}}{U - U_{1}}$ = $\frac{R_{x}}{R_{滑}}$，Rₐ 变小，电阻箱的阻值 R 也变小，Rₓ = R，则 Rₓ 的测量值小于真实值。