精品解析:江苏省徐州市鼓楼区徐州市东苑中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
2024-12-19
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内容正文:
2024-2025学年第一学期第二次学情调研
物理试题
(全卷共80分,时间60分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列几组器材中,都是用电器的是( )
A. 电灯、电线、电池
B. 电灯、电铃、电饭锅
C. 开关、电池、电灯
D. 电铃、电炉、开关
【答案】B
【解析】
【详解】A.电灯是用电器,因为它消耗电能并转化为光能。但电线是连接电源和用电器的导线,不是用电器;电池是提供电能的电源,也不是用电器。故A不符合题意;
B.电灯、电铃、电饭锅都是用电器。电灯消耗电能转化为光能,电铃消耗电能转化为声能,电饭锅消耗电能转化为热能。故B符合题意;
C.电灯是用电器,但开关是控制电路通断的装置,不是用电器;电池是提供电能的电源,也不是用电器。故C不符合题意;
D.电铃和电炉都是用电器,分别消耗电能转化为声能和热能。但开关是控制电路通断的装置,不是用电器。故D不符合题意。
故选B。
2. 下列有关常见物理量的表述,错误的是( )
A. 一节新干电池的电压是1.5 V
B. 家庭电路的电压是220 V
C. 手机电池的电流是20A
D. 对人体安全的电压是不高于36 V
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压是1.5V,这是电池的标准电压,故A正确,不符合题意;
B.家庭电路的电压在大多数国家和地区都是220V,用于提供家庭电器所需的电能,故B正确,不符合题意;
C.手机电池的电流通常远小于20A。手机电池的电流大小取决于手机的工作状态(如待机、通话、充电等)和电池的容量,但即使在充电时,其电流也往往只有几安培或更小。故C错误,符合题意;
D.对人体安全的电压是不高于36V。这是根据人体对电流的耐受能力来确定的,超过这个电压,电流可能对人体造成伤害。故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 如图所示的电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是( )
A. 小灯泡亮、电铃不响 B. 小灯泡亮、电铃响
C. 小灯泡不亮、电铃响 D. 小灯泡不亮、电铃不响
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合开关和后,电铃被开关短路,电路为灯泡的基本电路,因此小灯泡发光,电铃不响。
故选A。
4. 由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A. 通过两段导体的电流:IAB<IBC
B. 通过两段导体的电流:IAB=IBC
C. 两段导体的电阻值:RAB<RBC
D. 两段导体两端电压:UAB<UBC
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.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,故
RAB>RBC
IAB=IBC
故B正确,AC错误;
D.根据U=IR可知AB两端的电压大于BC两端的电压,即
UAB>UBC
故D错误。
故选B。
5. 如图,开关闭合,电压表测量的电压是( )
A. R1两端电压
B. R2两端电压
C. 电源两端电压
D. 电源和R1两端电压
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知,闭合开关电压表并联在R2两端,测R2两端的电压,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于( )
A. 1×102Ω B. 1×103Ω
C. 1×104Ω D. 1×105Ω
【答案】B
【解析】
【详解】人体的电阻约为
最接近1×103Ω,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图滑动变阻器的接线柱接C和D,无电阻丝连入电路,电阻为0,故A不符合题意;
B.图滑动变阻器的接线柱接B和D,连入电路中的电阻丝是PB部分,当滑片P向左滑动时,PB电阻丝长度变大,电阻变大,故B不符合题意;
C.图滑动变阻器的接线柱接B和A,连入电路中的电阻丝是AB部分,无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路电阻不变,故C不符合题意;
D.图滑动变阻器的接线柱接A和D,连入电路中的电阻丝是AP部分,当滑片P向左滑动时,AP电阻丝长度变小,电阻变小,故D符合题意。
故选D。
8. 下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A. 根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C. 根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,故A错误;
B.根据可知,同一导体电阻一定时,导体两端的电压与该导体的电流成正比,故B错误;
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比,这是欧姆定律的内容,故C正确;
D.由欧姆定律可知,导体中的电流是由导体两端的电压和导体的电阻决定的,所以与导体两端的电压和导体的电阻有关,故D错误。
故选C。
9. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变,为保护电阻,为压敏电阻,阻值大小随电梯受压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A. 电路中的总电阻变大 B. 电流表示数减小
C. 电压表示数增大 D. 电压表与电流表示数之比变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,R和R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测量压敏电阻的电压;开关闭合,有人进入电梯后,压敏电阻R受到的压力变大,由题意可知压敏电阻的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表示数增大,根据U=IR可知,R0的电压增大;根据串联电路的分原理可知,压敏电阻的电压减小,即电压表示数减小,所以电压表与电流表示数之比减小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 小明连接了如图所示的电路做电学实验,电路中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R0为10Ω,电源电压为6V且保持不变。实验时操作正确并保证电路各元件安全,则在闭合开关后( )
A. 滑动变阻器向右移动滑片时,电压表示数变大
B. 电流表示数的变化范围是0.1A~0.6A
C. 滑动变阻器阻值的变化范围是10Ω~50Ω
D. 定值电阻两端电压的变化范围是3V~6V
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器向右移动滑片时,根据串联电路的分压规律可知,电压表示数变小,故A错误;
BCD.因为电流表量程为0~0.6A,则电路的总电阻为
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
Rmin=R总-R0=10Ω-10Ω=0Ω
当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电路的最小电流为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器阻值的变化范围是0Ω~10Ω,电流表示数的变化范围是0.3A~0.6A,电压表示数变化范围为0~3V,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压的变化范围是3V~6V,故BC错误,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共8小题,每空1分,共14分)
11. 马路两旁的路灯是________联的:节日里增加氛围的彩灯,每串里彩灯之间是________联的;为了保护同学们的视力我们学校教室里的日光灯已经全部更换为LED护眼灯,每间教室里的20盏LED护眼灯的连接方式是________联的。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 并
【解析】
【详解】[1]马路两旁的路灯工作互不影响,是并联的。
[2]节日里增加氛围的彩灯,每串里彩灯互相影响,它们之间是串联的。
[3]每间教室里的20盏LED护眼灯工作互不影响,它们的连接方式是并联的。
12. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A,则电阻为_______Ω;当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为_______A;当该导体两端电压降为0时,电阻为_______Ω。
【答案】 ①. 20 ②. 0.6 ③. 20
【解析】
【详解】[1]由可得,导体的电阻为
[2][3]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当该导体两端电压为12V时或该导体两端电压降为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为
13. 一只小灯泡正常工作时两端的电压是4V,通过的电流是0.2A,现在把它接到电压是6V的电源上,要使它正常工作,需要给它_________联一个阻值为________Ω的电阻。
【答案】 ①. 串联 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]由串联电路的分压特点可知,要使灯泡接在6V的电源上正常工作,应串联一个电阻分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以串联电阻两端的电压
则串联电阻的阻值
14. 如图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由______表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油箱向外输油时,R接入电路的电阻______;油量表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 电流 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的。
[2][3]当油箱向外输油时,浮标下降,右端的金属滑片向上滑动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,油量表示数变小。
15. 如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,电阻R的阻值为_________Ω;若把二者并联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则通过灯泡L的电流是__________A;若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则灯泡L两端的电压是_________V。
【答案】 ①. 20 ②. 0.3 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1]由图可知,当电阻R两端的电压为4V时,通过的电流为0.2A,得电阻R的阻值为
[2]若把二者并联后接入电路中,它们两端的电压相等,当通过电阻R的电流是0.2A时,电路两端的电压为4V,由图可以看出,此进通过灯泡L的电流是0.3A。
[3]若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,通过灯泡L的电流也是0.2A,则由图可以看出灯泡L两端的电压是1.5V。
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 如图所示为手电筒的结构图,请据此在方框内画出手电筒的内部电路图。
【答案】
【解析】
【详解】在手电筒中,按钮相当于开关,金属外壳和弹簧相当于导线,小灯泡、干电池、开关串联在电路中,电路图如图所示:
17. 在图中两个圆圈中填入电压表或电流表的符号,开关闭合后,使两灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】根据电路图可知,左侧的电表与灯泡并联,为电压表,右侧的电表与灯泡L2串联,为电流表,如图所示:
四、计算题(每题6分,共12分)
18. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)9V;(2)10Ω
【解析】
【详解】(1)根据电阻R1为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;根据欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S2也打开时,此时电源电压不变,此时A1的示数仍为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,故此时通过R2的电流为0.9A,故R2的电阻为
答:(1)电源电压9V;
(2)电阻R2的阻值10Ω。
19. 如图甲为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω;R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示;电流表量程为“0~0.6A”,闭合开关S,在保证两表安全的情况下:
(1)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?
(2)当环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
【答案】(1)10Ω;(2)2.4V
【解析】
【详解】解:由电路图可知,闭合开关,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当电路中电流表的示数为400mA时,根据可得电路的总电阻为
由串联电路电阻的规律可得电阻R的阻值为
R=R总﹣R0=15Ω﹣5Ω=10Ω
(2)由乙图可知,当环境湿度为60%时,湿敏电阻为7.5Ω,此时电路的电流为
此时电压表的示数(即R0两端的电压)
U0=I′R0=0.48A×5Ω=2.4V
答:(1)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为10Ω;
(2)环境湿度为60%时,电压表的示数为2.4V。
五、实验题(每空2分,共30分)
20. 小芳和小明利用如图20甲的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),一个滑动变阻器,导线若干。
表一
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)如图甲,小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最_________端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表1,由这些数据画出如图乙的图象,由图象可得结论:当电阻一定时,___________;
(2)小芳接着探究“电流与电阻的关系”,实验中多次改变R的阻值,接着调节滑动变阻器的滑片,目的是_________,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,断开开关将滑动变阻器调至最大阻值,取下5Ω电阻接着将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为__________V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________Ω的滑动变阻器。
【答案】 ①. 右 ②. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ③. 保持电阻两端的电压不变 ④. 2.5 ⑤. 20
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于最大值处,即最右端。
[2]由图象乙可以看出,当电阻一定时,U-I图像是过原点的倾斜的直线,即通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[3]在探究“电流与电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值来观察电流的变化。因此,实验中多次改变R的阻值后,需要调节滑动变阻器的滑片,以保持电阻两端的电压不变。
①[4]为了保持电阻两端的电压不变,需要移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值增大,从而减小电路中的电流,使电压表示数仍为原来的值。由图丙可知,电阻两端的电压应保持在2.5V不变。
②[5]为了完成整个实验,我们需要考虑当电阻最大时(即25Ω),滑动变阻器需要接入的阻值。根据串联电路的电压分配原则,滑动变阻器两端的电压应等于电源电压减去电阻两端的电压,即
由于电路中的电流
所以滑动变阻器需要接入的阻值
因此,为了完成整个实验,应该选取最大阻值不小于20Ω的滑动变阻器。
21. 科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路,要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉__________;
(2)在连接电路时,开关应该___________,滑动变阻器滑片P位于最大阻值处;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图2所示为__________A,则电阻R的阻值为__________Ω;
(4)把图1的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻;根据实验数据绘制I--U图像发现不是一条直线,原因是__________;
(5)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;
②当开关、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx_________。(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 0.5 ④. 4 ⑤. 小灯泡的电阻受温度的影响 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]滑片P向B端移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用A端接线柱与定值电阻串联在电路中,如图
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(3)[3][4]当电压表示数为2V时,电流表示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,电阻R的阻值为
(4)[5]小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,通过灯丝的电流与电压不成正比,故小灯泡的图像不是一条直线。
(5)[6]①当开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电流表读数为I1;
②当开关、S2都闭合时,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2,电源电压为
③由①可得,待测电阻两端的电压
待测电阻的阻值
22. 阅读《超导现象》,回答问题。
超导现象
金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:
物质
铝
铅
锡
水银
钨
超导转变温度/℃
-271.6
-265.97
-269.43
-268.99
-273.14
我国于1989年已成功发现超导转变温度为-141℃的超导体材料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好;超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。
目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。回答下列问题:
(1)金属的电阻随温度的降低而__________,许多金属具有在低温条件下失去电阻的特性,这种现象称为超导现象,达到这一现象的温度称为_________;
(2)-270℃可以使__________变为超导体(选填一种材料即可);
(3)请指出超导材料的一个应用:_________。
【答案】 ①. 减小 ②. 超导转变温度 ③. 铅 ④. 超导电缆
【解析】
【详解】(1)[1]材料中“金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。”这句话说明金属的电阻随温度的降低而减小。
[2]“当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。”这句话说明许多金属具有在低温条件下失去电阻的特性的这种现象称为超导现象;达到这一现象的温度从表格中可以知道被称为超导转变温度。
(2)[3]由表格中数据可知,-270℃低于铅、锡和水银的超导转变温度,所以可以使铅、锡和水银变为超导体。
(3)[4]“超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。”这句话说明超导材料的应用有:超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。
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2024-2025学年第一学期第二次学情调研
物理试题
(全卷共80分,时间60分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列几组器材中,都是用电器的是( )
A. 电灯、电线、电池
B. 电灯、电铃、电饭锅
C. 开关、电池、电灯
D. 电铃、电炉、开关
2. 下列有关常见物理量的表述,错误的是( )
A. 一节新干电池的电压是1.5 V
B. 家庭电路的电压是220 V
C. 手机电池的电流是20A
D. 对人体安全的电压是不高于36 V
3. 如图所示的电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是( )
A. 小灯泡亮、电铃不响 B. 小灯泡亮、电铃响
C. 小灯泡不亮、电铃响 D. 小灯泡不亮、电铃不响
4. 由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A. 通过两段导体的电流:IAB<IBC
B. 通过两段导体的电流:IAB=IBC
C. 两段导体的电阻值:RAB<RBC
D. 两段导体两端电压:UAB<UBC
5. 如图,开关闭合,电压表测量的电压是( )
A. R1两端电压
B. R2两端电压
C. 电源两端电压
D. 电源和R1两端电压
6. 对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于( )
A. 1×102Ω B. 1×103Ω
C. 1×104Ω D. 1×105Ω
7. 如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B.
C. D.
8. 下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A. 根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C. 根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
9. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变,为保护电阻,为压敏电阻,阻值大小随电梯受压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A. 电路中的总电阻变大 B. 电流表示数减小
C. 电压表示数增大 D. 电压表与电流表示数之比变小
10. 小明连接了如图所示的电路做电学实验,电路中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R0为10Ω,电源电压为6V且保持不变。实验时操作正确并保证电路各元件安全,则在闭合开关后( )
A. 滑动变阻器向右移动滑片时,电压表示数变大
B. 电流表示数的变化范围是0.1A~0.6A
C. 滑动变阻器阻值的变化范围是10Ω~50Ω
D. 定值电阻两端电压的变化范围是3V~6V
二、填空题(本大题共8小题,每空1分,共14分)
11. 马路两旁的路灯是________联的:节日里增加氛围的彩灯,每串里彩灯之间是________联的;为了保护同学们的视力我们学校教室里的日光灯已经全部更换为LED护眼灯,每间教室里的20盏LED护眼灯的连接方式是________联的。
12. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A,则电阻为_______Ω;当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为_______A;当该导体两端电压降为0时,电阻为_______Ω。
13. 一只小灯泡正常工作时两端的电压是4V,通过的电流是0.2A,现在把它接到电压是6V的电源上,要使它正常工作,需要给它_________联一个阻值为________Ω的电阻。
14. 如图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由______表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油箱向外输油时,R接入电路的电阻______;油量表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,电阻R的阻值为_________Ω;若把二者并联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则通过灯泡L的电流是__________A;若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则灯泡L两端的电压是_________V。
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 如图所示为手电筒的结构图,请据此在方框内画出手电筒的内部电路图。
17. 在图中两个圆圈中填入电压表或电流表的符号,开关闭合后,使两灯都能发光。
四、计算题(每题6分,共12分)
18. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
19. 如图甲为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω;R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示;电流表量程为“0~0.6A”,闭合开关S,在保证两表安全的情况下:
(1)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?
(2)当环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
五、实验题(每空2分,共30分)
20. 小芳和小明利用如图20甲的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),一个滑动变阻器,导线若干。
表一
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)如图甲,小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最_________端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表1,由这些数据画出如图乙的图象,由图象可得结论:当电阻一定时,___________;
(2)小芳接着探究“电流与电阻的关系”,实验中多次改变R的阻值,接着调节滑动变阻器的滑片,目的是_________,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,断开开关将滑动变阻器调至最大阻值,取下5Ω电阻接着将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为__________V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________Ω的滑动变阻器。
21. 科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路,要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉__________;
(2)在连接电路时,开关应该___________,滑动变阻器滑片P位于最大阻值处;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图2所示为__________A,则电阻R的阻值为__________Ω;
(4)把图1的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻;根据实验数据绘制I--U图像发现不是一条直线,原因是__________;
(5)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;
②当开关、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx_________。(用已知和测出的物理量符号表示)
22. 阅读《超导现象》,回答问题。
超导现象
金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:
物质
铝
铅
锡
水银
钨
超导转变温度/℃
-271.6
-265.97
-269.43
-268.99
-273.14
我国于1989年已成功发现超导转变温度为-141℃的超导体材料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好;超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。
目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。回答下列问题:
(1)金属的电阻随温度的降低而__________,许多金属具有在低温条件下失去电阻的特性,这种现象称为超导现象,达到这一现象的温度称为_________;
(2)-270℃可以使__________变为超导体(选填一种材料即可);
(3)请指出超导材料的一个应用:_________。
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