内容正文:
2022-2023学年湖北省荆州区田家炳中学九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 在国际单位制中,电压的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 欧姆(Ω) D. 焦耳(J)
【答案】A
【解析】
【详解】A.伏特是电压的单位,故A符合题意;
B.安培是电流的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,故C不符合题意;
D.焦耳是功的单位,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列物品中,通常情况下属于导体的是
A. 玻璃杯 B. 陶瓷碗 C. 铁锅 D. 塑料勺
【答案】C
【解析】
【详解】容易导电的物体为导体,如金属、酸碱盐的溶液、大地、人体都是导体,故C符合题意为答案.不容易导电的为绝缘体,像玻璃、陶瓷和塑料通常情况下都属于绝缘体,故ABD不符合题意.
3. 多道路两旁都安装有太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管,其主要材料是( )
A. 超导体 B. 导体 C. 半导体 D. 绝缘体
【答案】C
【解析】
【详解】制作发光二极管的主要材料是半导体,它在通电的时候不需要加热灯丝就可以直接发光,从而提高电能转化为光能的效率。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 人体安全电压不超过( )
A. 36伏 B. 25伏 C. 26伏 D. 34伏
【答案】A
【解析】
【详解】由电学常识知道,我国家庭电路的电压是220伏,一般情况下,对人体的安全电压不超过36V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,小灯泡L1、L2并联的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.当开关闭合时,L1被短路,电路为L2的基本电路,故A不符合题意;
B.当开关闭合时, 两灯都被短路, 形成电路短路,故B不符合题意;
C.开关闭合后,两灯泡首尾相接,电路中只有一条电流的路径,因此两灯泡串联连接,故C不符合题意;
D.当开关闭合时,两灯泡首首相接,尾尾相接,因此两灯泡并联连接,故D符合题意。
故选D。
6. 下列家用电器正常工作时,电流最小的是( )
A. 空调 B. 微波炉 C. 热水器 D. 节能灯
【答案】D
【解析】
【详解】空调的功率在1000W以上,微波炉的功率约为2000W,热水器的功率1000W左右,节能灯的功率在20W左右,节能灯的功率最小,家用电器的正常工作时电压U相等,由P=UI知节能灯正常工作电流最小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 在如图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出,电压表指针将反偏,故A错误;
B.图中电压表串联在电路中,电流表并联在灯泡两端,电压表和电流表连接错误,且电流表的正负接线柱接反了,故B错误;
C.图中电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,电压表和电流表连接正确,且两表的正负接线柱连接正确,故C正确;
D.图中电流表并联在灯泡两端,造成灯泡被短路,故D错误。
故选C。
8. 如图所示的滑动变阻器的四种接法中,滑片向左移动能使电阻减小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】滑动变阻器的接法应为“一上一下”,图A中滑片向左移动时接入的电阻变小,图B中滑片向左移动时接入的电阻变大。
故选A。
9. 图,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A. 物件一定带负电 B. 物件一定不带电
C. 小液滴可能不带电 D. 小液滴一定带同种电荷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由于涂料的电荷种类不知,故无法判断物件带何种电荷,故A不符合题意;
B.因为带电体能够吸引轻小物体,力的作用是相互的,物件可能带电,带与涂料相反的电荷,也可以不带电,故B不符合题意;
C.由于小液体相互排斥,故小液体肯定带电,故C不符合题意;
D.由于小液体相互排斥,故小液体肯定带同种电荷,故D符合题意。
故选D。
10. 在如图所示电路中,电压表负接线柱连接了一根带金属夹E的导线。金属夹E分别夹在a、b、c、d四点,然后闭合开关S,则当电压表示数最小时,金属夹E是夹在( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属夹E夹在a点时,电压表并联在一段导线上,示数最小,为0,故A符合题意;
B.金属夹E夹在b点时,电压表并联在灯泡L2上,测L2的电压,故B不符合题意;
C.金属夹E夹在c点时,电压表并联在小灯泡L1和L2两端,测L1和L2的总电压或电源电压,故C不符合题意;
D.金属夹E夹在d点时,电压表并联在电源两端,测电源电压或两灯泡的总电压,故D不符合题意。
故选A。
11. 下列说法中不正确的是( )
A. 我国家庭电路中的电压为220V
B. 电路中有电流,一定有电压
C. 金属导体中的正负电荷定向移动形成电流
D. 原子核带正电,核外电子带负电,通常原子整体不显电性
【答案】C
【解析】
【详解】A.我国家庭电路中的电压为220V,频率是50Hz,故A正确,A不符合题意;
B.电压是形成电流的原因,有电流则一定有电压,有电压但不一定有电流,故B正确,B不符合题意;
C.金属导体依靠的是自由电子的定向移动形成电流,自由电子带属于负电荷,故C错误,C符合题意;
D.原子核带正电,核外电子带负电,且原子核所带的正电荷量与电子所带的负电荷量相等,通常原子整体不显电性,故D正确,D不符合题意。
故选C。
12. 为了改善同学们的学习环境,今年暑假学校对教学楼进行了装修改造。细心的小明发现学校新装的楼道灯(如图所示)变得智能了,楼道灯只有在天黑后且有同学经过时才会亮。小明利用“光控开关S光”(天黑自动闭合,天亮自动断开)和“人体红外线感应开关S人”(有人经过自动闭合,没人经过时自动断开)设计了电路图,如图所示符合这种智能要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的,光控开关和人体红外线开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有人经过时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 如图所示,开关S闭合后,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3且均不为0,测量得出I1=I2>I3.关于此电路,下列说法正确为是( )
A. 电路完好无故障 B. L1灯丝断了
C. L2灯丝断了 D. L3灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知三灯泡并联,A1测干路电流,A2测通过L2、L3的电流之和,A3测通过L3的电流,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:I1>I2>I3,现测量得出I1=I2>I3,即通过灯泡L1的电流为0,所以L1灯丝断了,故B正确,ACD错误。
故选B。
14. 如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值R1>R2。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,下列关系式正确的是( )
A. I1<I2、U1=U2=U3 B. I1=I2、U1>U2=U3
C. I1>I2、U2=U1+U3 D. I1=I2、U2=U1+U3
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A C.去掉V1、V2、V3,电阻R1与电阻R2串联,故电流处处相等,故AC错误;
B D.V2测量电阻R1与电阻R2之和,V1测量电阻R2,V3测量R1,故D正确;B错误。
故选D。
15. 如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1与R2的电阻之比为( )
A. 4:1 B. 1:4 C. 5:1 D. 1:5
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,电路为R1与R2串联电路,电压表V1测R2两端电压,电压表V2测电源电压,则可知电压表V1为小量程,读数为1.5V,电压表V2为大量程,读数为7.5V,则可得R1两端电压为
U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V
由串联电压之比等于电阻之比可得
R1:R2=U1:U2=6V:1.5V=4:1
故选A。
16. 如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动滑动片接线端旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列电阻片接线端分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D. 若将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【答案】D
【解析】
【详解】A.电位器改变灯泡的亮度时,电位器应与灯泡串联在电路中,故A错误;
B.若只将A、B接入电路,则滑片左边电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故B错误;
C.若只将A、C接入电路,则电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D.若将A、B接入电路同一点,C接入电路的另一点时,导线把滑动变阻器的左半段短路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,通过灯泡的电流变小,灯泡变暗,故D正确。
故选D
17. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙在2V时电阻相同
B. 当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电路的总电压为2V
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图像可知,当甲乙两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4V,通过乙的电流为0.2A,甲的阻值
乙的阻值
甲乙的阻值不相同,故AB错误;
C.甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,当电路中的电流为0.2A时,由图可知
U′甲=1V,U′乙=2V
则电源的电压
U=U′甲+U′乙=1V+2V=3V
故C错误;
D.因并联电路两端电压相等,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当电源电压为2V;由图可知电路中的电流
I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
故D正确。
故选D。
18. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
B. 电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值不变
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流:
A.电源的电压保持不变,滑片从最左端向右移动的过程中,电压表的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻R2的电流不变,即电流表A2的示数不变,故A错误;
B.根据并联电路电流特点可知,电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值为通过滑动变阻器R1的电流;滑片从最左端向右移动的过程中,R1阻值减小,电源的电压保持不变,根据欧姆定律可得,通过滑动变阻器R1的电流增大,故B错误;
C.滑片从最左端向右移动过程中,通过滑动变阻器R1的电流增大,通过定值电阻R2的电流不变,根据并联电路电流特点可知,总电流增大,即电流表A1的示数增大,因为电压表V的示数不变,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大,故C错误;
D.根据欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值为R2阻值,电阻R2为定值电阻,所以比值不变,故D正确。
故选D。
19. 小红设计了如图所示的电路,用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻。实验时,已知R1为40Ω。在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是2.0V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中电路两端的电压不变,则可以测出电阻R2的阻值为( )
A. 40Ω B. 16Ω C. 56Ω D. 100Ω
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,开关S、S1闭合时,R1被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压为U=2.8V;当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为
由可得,电阻R2的阻值为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
20. 在图中的圆圈均为电流表或电压表,开关S闭合后,两灯均能发光,各表均有示数,下列说法正确的是( )
A. ①③可以都是电压表 B. ②③可以都是电流表
C. ②④可以都是电流表 D. ②③可以都是电压表
【答案】C
【解析】
【详解】A.假设①③可以都是电压表,开关S闭合后,根据电流的流法,电流从电源正极流出,电压表③相当于断路,那么如果②是电流表,电流流过②后,就不能流过左边的灯泡,因为①是电压表,相当于断路,那么不是两灯均能发光,与题意不符合,假设不成立,①③不可以都是电压表,故A错误;
B.假设②③可以都是电流表,开关S闭合后,根据电流的流法,④必须是电压表,否则电路会短路,①必须是电流表,否则没有灯泡会亮,则此时只有左边的灯泡亮,右边灯泡不亮,不是两灯均能发光,与题意不符合,假设不成立,②③不可以都是电流表,故B错误;
C.假设②④可以都是电流表,开关S闭合后,根据电流的流法,③必须是电压表,否则电路会短路,①可以是电流表,这样两灯是并联,两灯均能发光,电流表②测的是干路电流,电流表①测的是左边灯泡的电流,电流表④测的是右边灯泡的电流,电压表③测的是右边灯泡的电压,各表均有示数,与题意相符合,假设成立,②④可以都是电流表,故C正确;
D.假设②③可以都是电压表,电压表相当于断路,开关S闭合后,电路相当于断路,两灯均不能发光,与题意不符合,假设不成立,②③不可以都是电压表,故D错误。
故选C。
二、填空实验题(每空1分,共40分)
21. 回到家中,按下开关,电灯亮了,开关与电灯___________联。如图所示,电压表示数为 ___________V,电阻箱示数为 ___________Ω。
【答案】 ①. 串 ②. 13 ③. 2014
【解析】
【详解】[1]在家庭电路中,开关与所控制电灯是串联的。
[2]如图电压表,选用的0~15V量程,分度值为0.5V,示数为13V。
[3]如图电阻箱的示数
22. 验电器是根据______的原理工作的。如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电。用一根金属棒将两验电器的金属球连接起来,则验电器B______(选填带“正电、带负电、不带电”),电流的方向为_______(选填“从A到B、从B到A”)。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 带负电 ③. 从B到A
【解析】
【详解】[1]验电器是用来检验物体是否带电仪器,它是利用同种电荷相互排斥的原理制作的。带电体接触验电器的金属球,电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。
[2]验电器A带负电,验电器B不带电,用一根金属棒将两验电器的金属球连接起来,则负电荷从验电器A转移到验电器B,验电器B带负电。
[3]负电荷运动方向为从A到B,物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,因此用一根金属棒将两验电器的金属球连接起来时,电流的方向为从B到A。
23. 在一次实验中,某位同学按照图(甲)所示的电路正确连接。闭合开关S后,都如图(乙)所示。则通过灯泡L2的电流为 ___________A。
【答案】0.64
【解析】
【详解】由实物图可知,两灯并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L1支路电流,由并联电流干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2示数应大于电流表A1示数,而两电流表指针偏转相同,则A2使用0-3A量程,分度值0.1A,即干路电流为0.8A;电流表A1使用0-0.6A量程,分度值0.02A,即L1支路电流为0.16A;由并联电路的电流特点可知,通过L2电流为
24. 当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ___________,电流表的示数将 ___________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]由图知,R0和变阻器R串联,电流表测电路中电流,当油面下降时,滑片向上滑动,连入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压一定,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,因此电流表的示数将变小。
25. 如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断定值电阻R的阻值___________Ω,滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测量定值电阻R的电压。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大为
此时电路为定值电阻R的简单电路,由可得,定值电阻R的阻值
[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,为
定值电阻R两端的电压
由串联电路中的电压规律知,滑动变阻器两端的电压
由可得,滑动变阻器的最大阻值
26. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”的字样,现将它们串联起来接在某电源两端,为了不损坏电阻,电源电压最大为___________V;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,干路上的最大电流为___________A。
【答案】 ①. 25 ②. 2
【解析】
【详解】[1]定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”字样,即允许通过两电阻的最大电流分别为
,
因为串联电路中各处电流相等,所以两电阻串联时,电流处处相等,则电路允许的最大电流为
此时电路中的总电阻为
由欧姆定律得,电源电压的最大值为
[2]由欧姆定律得,R1、R2两端各自允许加载的最大电压分别为
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以两电阻并联时,电路两端的最大电压为
此时干路上的最大电流为
27. 设电源电压保持不变,R0=10欧。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3安,滑动变阻器的滑片P在b点时,电流表的示数为0.2安。则电源电压为___________伏;滑动变阻器的最大阻值R为___________欧。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,R0和滑动变阻器串联;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得电路中的电流
即
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
移动滑片P至b端时,电阻R0和滑动变阻器Rb=R串联;此时电路中的电流
即
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②两式可得:U=6V,R=20Ω。
28. 小华在探究“串、并联电路中电流规律”的实验:
(1)她设计的电路图如图甲、乙所示,根据电路图连接电路过程中,开关必须___________;连接好电路后,利用电流表进行测量甲、乙两图A、B、C三处的电流,将测量数据记录在下表中;
连接方式
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
串联
0.2
0.2
0.2
并联
0.4
0.4
0.8
(2)她根据表格数据得到以下两个结论:①串联电路中电流_________;②并联电路中干路电流_________;
(3)小华觉得上述实验不妥,她接下来的操作是___________,多次重复以上实验,这样才能得到普遍适用的规律;
(4)小华同学发现小明同学测量图乙电路中B、C两处时,电流表指针偏转均为图丙所示,则乙图中小灯泡L1和L2的电流分别为___________A、___________A。
【答案】 ①. 断开 ②. 处处相同 ③. 等于支路电流之和 ④. 换用不同规格的灯泡 ⑤. 0.96 ⑥. 0.24
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,根据电路图连接电路过程中,开关必须是断开的。
(2)[2][3]分析表格中数据可以得到——结论1:串联电路中电流处处相同;结论2:并联电路中干路电流等于支路电流之和。
(3)[4]为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,于是接下来的操作是换用不同规格的灯泡,多次重复以上实验,这样才能得到普遍适用的规律。
(4)[5][6]C处为干路电流,B处为L2的电流,由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以测干路电流时选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.2A;测L2的电流时,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A;由并联电路电流的规律可知,乙图中小灯泡L1电流为
即乙图中小灯泡L1和L2的电流分别为0.96A,0.24A。
29. 小亮同学想通过实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”,他利用四根如图所示的金属丝进行实验,已知图中A为锰铜丝,B、C、D为镍铬合金丝,S表示金属丝的横截面积。
(1)若要探究导体电阻的大小跟材料的关系,应选用金属丝B和金属丝________进行实验;
(2)若要探究导体电阻跟________的关系,应选用金属丝B、D进行实验。
【答案】 ①. A ②. 长度
【解析】
【详解】(1)[1]若要探究导体电阻的大小跟材料的关系,要保证导体的长度、横截面积相等,导体材料不同,根据题意可知金属丝A能满足要求。
(2)[2]由题意知导体B、C的材料、横截面积相同,它们的长度不同,用B、C两导线做实验,可探究导体电阻与导体长度的关系。
30. 甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,一只规格为“20Ω 1A”滑动变阻器,导线若干。
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”:
他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电流表没有任何示数,电压表却有示数,那么造成这一现象的原因可能是用电器出了什么故障?______(写出一条即可);排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是 ______;
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”:
将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为,并记下相应的电流值。当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向 ______(填“左”或“右”)端移动直到电压表的示数为 ______V,读出电流表的示数;若将R的电阻由5Ω更换为20Ω______(选填“能”或“不能”)完成上述探究。
【答案】(1) ①. 定值电阻断路 ②. 电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
(2) ①. 左 ②. 2 ③. 不能
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表无任何示数,表明电路为断路;电压表有示数表明电压表两接线柱到电源的正负极间为通路,所以故障在定值电阻处,即5Ω的定值电阻断路。
[2]分析表中数据得,电阻不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问2详解】
[1][2]用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到为原来的2V,保持定值电阻两端电压一定。
[3]若将R的电阻由5Ω更换为20Ω,根据串联分压原理则有
解得此时变阻器阻值,但滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,所以不能完成上述探究。
31. 小丽用如图甲所示电路测量某定值电阻Rx的阻值,当电压表示数为4.8V时,电流表示数如图乙所示。
(1)该实验的原理是:______。电流表的示数是______;
(2)Rx的阻值是______Ω;
(3)该实验中通过调节滑动变阻器,多次测量电压值和电流值的目的是______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.使结论更具有普遍性
B.减小测量误差
C.看哪一次更准确
【答案】 ①. ②. 0.24 ③. 20 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]根据欧姆定律可知,在该实验中用Rx两端的电压和通过Rx的电流计算得出Rx的阻值,故该实验的原理是。
[2]由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故图乙中电流表的示数为0.24A。
(2)[3]由题意可知,当电压表的示数为4.8V时,电流表的示数为0.24A,根据欧姆定律可得,Rx的阻值
(3)[4]多次测量电压值和电阻值的目的:一是用来求平均值来减小误差,二是为了从不同情况中找到普遍规律。用伏安法测量定值电阻的阻值时,多次测量是为了减小误差,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
32. 用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。(额定电压:正常工作时的电压)
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整___________;
(2)为保证实验顺利进行,应选用 ___________(选填序号)滑动变阻器;
A. “5Ω 0.5A”
B. “50Ω 0.3A”
C. “100Ω 0.2A”
(3)在做实验前,某同学发现电流表的指针偏向零刻度的左边,是因为 ___________,改正后,按下开关,发现电流表的指针仍然偏向零刻度的左边___________;
(4)当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向___________(选填“左”或“右”)移动;
(5)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ___________Ω;
(6)另一同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?答:___________,其原因是:___________。
【答案】(1)见解析 (2)B
(3) ①. 电流表没有调零 ②. 电流表正负接线柱接反了
(4)右 (5)10
(6) ①. 不正确 ②. 小灯泡的电阻随温度的改变而改变
【解析】
【小问1详解】
电压表与灯泡并联接入电路,灯泡的额定电压为2.5V,如图所示:
【小问2详解】
由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,此时通过灯泡的电流为0.25A,则电源电压为4.5V,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,由串联电路电压规律可知,当灯泡正常发光时,变阻器的电压为
由欧姆定律得,此时变阻器接入电路中的电阻为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]在做实验前,某同学发现电流表的指针偏向零刻度的左边,所以是因为电流表没有调零。
[2]按下开关,此时通过电流表有电流,此时电流表的指针偏向零刻度的左边,是因为电流表正负接下柱接反,导致电流表反偏。
【小问4详解】
由图甲可知,电流表分度值为0.02A,示数为0.16A,则此时电路中的电流小于灯泡的额定电流,由欧姆定律可知,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,减小变阻器接入电路中电阻,减小电路电阻,增大电路中电流,直到电流表示数为0.25A。
【小问5详解】
由图乙与欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻为
【小问6详解】
[1][2]因为亮度不同时,灯丝的温度也会不一样,灯泡的电阻不同,所以不能把平均值当作灯泡的电阻。
三、计算题(共20分)
33. 如图所示,R1=12Ω,R2=4Ω,将它们串联后接到8V的电源上,求:
(1)串联电路的总电阻;
(2)电路中的电流。
【答案】(1)16Ω;(2)0.5A
【解析】
【详解】(1)电阻R1和R2串联,R1=12Ω,R2=4Ω,此时电路中的总电阻为:
R=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω
(2)又知电源电压为U=8V,此时电路中的电流为:
I===0.5A
答:(1)串联电路的总电阻为16Ω;
(2)电路中的电流为0.5A。
34. 甲、乙两个导体并联在电路中,如图所示.甲导体的电阻为12Ω,电源的电压是6V,且电路中的总电流为0.9A.求:
(1)通过导体乙的电流;
(2)导体乙的电阻.
【答案】0.4A 15Ω
【解析】
【分析】由电路图可知,甲、乙两个导体并联在电路中,电流表测干路电流.①根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出通过甲导体电阻的电流,再根据并联电路的电流特点求出通过导体乙的电流;②根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出导体乙的电阻.
【详解】由电路图可知,甲、乙两个导体并联在电路中,电流表测干路电流.
① 通过导体甲的电流I甲= ==0.5A,
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,∴通过导体乙的电流I乙=I−I甲=0.9A−0.5A=0.4A;
②导体乙的电阻:R乙= ==15Ω.
答:①通过导体乙的电流为0.4A;②导体乙的电阻为15Ω.
35. 如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 10Ω”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。求:
(1)允许通过小灯泡的最大电流(就是小灯泡正常工作时的电流);
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
【答案】(1)0.5A;
(2)40Ω; (3)2Ω~10Ω
【解析】
【小问1详解】
由题知,灯的额定电压为5V,小灯泡的额定电流为
【小问2详解】
只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压
根据串联电路电压的规律知,定值电阻R2两端的电压为
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V
定值电阻R2的阻值为
【小问3详解】
若只闭合开关S和S2,该电路为R1和灯L的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,为保证各元件安全工作,电表所测的部分不能超出其量程;
当滑动变阻器R1连入电路的阻值最小时,电流表示数最大为0.6A,灯泡允许通过的最大电流
为了保证各元件安全工作,则最大电流为I大=0.5A,电路中的总电阻最小为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器连入电路的阻值最小为
R1小=R﹣RL=12Ω﹣10Ω=2Ω
当滑动变阻器R2连入电路的阻值最大时,由串联电路分压的特点可知此时R1两端的电压最大,由电压表的量程可知R1两端的电压最大为U2大=3V,由串联电路的电压特点可知灯L两端的电压为
UL′=U﹣U1大=6V﹣3V=3V
此时电路中的电流为
则滑动变阻器连入电路的最大阻值为
由上述分析可知滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
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2022-2023学年湖北省荆州区田家炳中学九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 在国际单位制中,电压的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 欧姆(Ω) D. 焦耳(J)
2. 下列物品中,通常情况下属于导体的是
A. 玻璃杯 B. 陶瓷碗 C. 铁锅 D. 塑料勺
3. 多道路两旁都安装有太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管,其主要材料是( )
A. 超导体 B. 导体 C. 半导体 D. 绝缘体
4. 人体安全电压不超过( )
A. 36伏 B. 25伏 C. 26伏 D. 34伏
5. 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,小灯泡L1、L2并联的电路是( )
A. B. C. D.
6. 下列家用电器正常工作时,电流最小的是( )
A. 空调 B. 微波炉 C. 热水器 D. 节能灯
7. 在如图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A B.
C. D.
8. 如图所示的滑动变阻器的四种接法中,滑片向左移动能使电阻减小的是( )
A. B.
C. D.
9. 图,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A. 物件一定带负电 B. 物件一定不带电
C. 小液滴可能不带电 D. 小液滴一定带同种电荷
10. 在如图所示电路中,电压表负接线柱连接了一根带金属夹E的导线。金属夹E分别夹在a、b、c、d四点,然后闭合开关S,则当电压表示数最小时,金属夹E是夹在( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
11. 下列说法中不正确的是( )
A. 我国家庭电路中的电压为220V
B. 电路中有电流,一定有电压
C. 金属导体中的正负电荷定向移动形成电流
D. 原子核带正电,核外电子带负电,通常原子整体不显电性
12. 为了改善同学们的学习环境,今年暑假学校对教学楼进行了装修改造。细心的小明发现学校新装的楼道灯(如图所示)变得智能了,楼道灯只有在天黑后且有同学经过时才会亮。小明利用“光控开关S光”(天黑自动闭合,天亮自动断开)和“人体红外线感应开关S人”(有人经过自动闭合,没人经过时自动断开)设计了电路图,如图所示符合这种智能要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示,开关S闭合后,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3且均不为0,测量得出I1=I2>I3.关于此电路,下列说法正确为是( )
A. 电路完好无故障 B. L1灯丝断了
C. L2灯丝断了 D. L3灯丝断了
14. 如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值R1>R2。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,下列关系式正确的是( )
A. I1<I2、U1=U2=U3 B. I1=I2、U1>U2=U3
C. I1>I2、U2=U1+U3 D. I1=I2、U2=U1+U3
15. 如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1与R2的电阻之比为( )
A. 4:1 B. 1:4 C. 5:1 D. 1:5
16. 如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动滑动片接线端旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列电阻片接线端分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D. 若将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
17. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙在2V时电阻相同
B. 当乙两端电压2V时,R乙=5Ω
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电路的总电压为2V
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为0.6A
18. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
B. 电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值不变
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
19. 小红设计了如图所示的电路,用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻。实验时,已知R1为40Ω。在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是2.0V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中电路两端的电压不变,则可以测出电阻R2的阻值为( )
A. 40Ω B. 16Ω C. 56Ω D. 100Ω
20. 在图中的圆圈均为电流表或电压表,开关S闭合后,两灯均能发光,各表均有示数,下列说法正确的是( )
A. ①③可以都是电压表 B. ②③可以都是电流表
C. ②④可以都是电流表 D. ②③可以都是电压表
二、填空实验题(每空1分,共40分)
21. 回到家中,按下开关,电灯亮了,开关与电灯___________联。如图所示,电压表示数为 ___________V,电阻箱示数为 ___________Ω。
22. 验电器是根据______的原理工作的。如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电。用一根金属棒将两验电器的金属球连接起来,则验电器B______(选填带“正电、带负电、不带电”),电流的方向为_______(选填“从A到B、从B到A”)。
23. 在一次实验中,某位同学按照图(甲)所示的电路正确连接。闭合开关S后,都如图(乙)所示。则通过灯泡L2的电流为 ___________A。
24. 当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ___________,电流表的示数将 ___________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
25. 如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,电压表示数U与电流表示数I变化关系如图乙所示,则可判断定值电阻R的阻值___________Ω,滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω。
26. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”的字样,现将它们串联起来接在某电源两端,为了不损坏电阻,电源电压最大为___________V;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,干路上的最大电流为___________A。
27. 设电源电压保持不变,R0=10欧。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3安,滑动变阻器的滑片P在b点时,电流表的示数为0.2安。则电源电压为___________伏;滑动变阻器的最大阻值R为___________欧。
28. 小华在探究“串、并联电路中电流的规律”的实验:
(1)她设计的电路图如图甲、乙所示,根据电路图连接电路过程中,开关必须___________;连接好电路后,利用电流表进行测量甲、乙两图A、B、C三处的电流,将测量数据记录在下表中;
连接方式
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
串联
0.2
0.2
0.2
并联
0.4
0.4
0.8
(2)她根据表格数据得到以下两个结论:①串联电路中电流_________;②并联电路中干路电流_________;
(3)小华觉得上述实验不妥,她接下来的操作是___________,多次重复以上实验,这样才能得到普遍适用的规律;
(4)小华同学发现小明同学测量图乙电路中B、C两处时,电流表指针偏转均为图丙所示,则乙图中小灯泡L1和L2的电流分别为___________A、___________A。
29. 小亮同学想通过实验探究“电阻大小与哪些因素有关”,他利用四根如图所示的金属丝进行实验,已知图中A为锰铜丝,B、C、D为镍铬合金丝,S表示金属丝的横截面积。
(1)若要探究导体电阻的大小跟材料的关系,应选用金属丝B和金属丝________进行实验;
(2)若要探究导体电阻跟________的关系,应选用金属丝B、D进行实验。
30. 甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,一只规格为“20Ω 1A”滑动变阻器,导线若干。
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”:
他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电流表没有任何示数,电压表却有示数,那么造成这一现象的原因可能是用电器出了什么故障?______(写出一条即可);排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是 ______;
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”:
将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为,并记下相应的电流值。当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向 ______(填“左”或“右”)端移动直到电压表的示数为 ______V,读出电流表的示数;若将R的电阻由5Ω更换为20Ω______(选填“能”或“不能”)完成上述探究。
31. 小丽用如图甲所示电路测量某定值电阻Rx的阻值,当电压表示数为4.8V时,电流表示数如图乙所示。
(1)该实验的原理是:______。电流表的示数是______;
(2)Rx的阻值是______Ω;
(3)该实验中通过调节滑动变阻器,多次测量电压值和电流值的目的是______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.使结论更具有普遍性
B.减小测量误差
C.看哪一次更准确
32. 用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。(额定电压:正常工作时的电压)
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整___________;
(2)为保证实验顺利进行,应选用 ___________(选填序号)滑动变阻器;
A “5Ω 0.5A”
B. “50Ω 0.3A”
C. “100Ω 0.2A”
(3)在做实验前,某同学发现电流表的指针偏向零刻度的左边,是因为 ___________,改正后,按下开关,发现电流表的指针仍然偏向零刻度的左边___________;
(4)当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向___________(选填“左”或“右”)移动;
(5)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ___________Ω;
(6)另一同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?答:___________,其原因是:___________。
三、计算题(共20分)
33. 如图所示,R1=12Ω,R2=4Ω,将它们串联后接到8V的电源上,求:
(1)串联电路的总电阻;
(2)电路中的电流。
34. 甲、乙两个导体并联在电路中,如图所示.甲导体的电阻为12Ω,电源的电压是6V,且电路中的总电流为0.9A.求:
(1)通过导体乙的电流;
(2)导体乙的电阻.
35. 如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 10Ω”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。求:
(1)允许通过小灯泡的最大电流(就是小灯泡正常工作时的电流);
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
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