精品解析：重庆市育才中学教育集团2024-2025学年九年级上学期第四次段考物理试题

2024-2025学年重庆市育才中学教育集团九年级（上）第四次段考物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分） 1. “估测”是物理学中常用的重要方法。下列估测中，符合生活实际的是（　　） A. 学生实验中一根导线的电阻约为500Ω B. 家用冰箱工作时的电流约为5A C. 教室石英钟的电源电压约为36V D. 台灯正常工作时电功率约为40W 【答案】D 【解析】 【详解】A．1m长，横截面积为1mm2的铜导线电阻约为0.017Ω，学生实验中一根导线的长度小于1m，电阻远小于0.017Ω，故A不符合题意； B．家用冰箱工作时的额定功率约为200W，电流约为 故B不符合题意； C．教室石英钟的电源一般为一节干电池，电压约为1.5V，故C不符合题意； D．台灯正常工作时的电流约为0.2A，电功率约为 故D符合题意。 故选D。 2. 关于电阻、电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A. 白炽灯用久后，其内钨丝由于升华变细，其电阻变小 B. 通过导体的电流越小，导体的电阻越大 C. 电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程 D. 电功率是表示电流做功多少的物理量 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体的电阻大小与横截面积有关，白炽灯用久后，其内钨丝由于升华变细，其电阻变大，故A错误； B．导体的电阻是导体的一种属性，与电流无关，故B错误； C．用电器消耗电能，电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程，故C正确； D．电功率是表示电流做功快慢的物理量，是功与做功时间的比，故D错误。 故选C。 3. 如图所示是电学中的几个电学小实验，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，将气球在小女孩头发上摩擦后，气球靠近其头发会飘起来，是因为气球和头发带同种电荷 B. 乙图，用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒，它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电 C. 丙图，a带负电，b不带电，用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时，金属棒中电流从b流向a D. 丁图，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，说明吸管一定带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．将气球在小女孩头发上摩擦后，小女孩的头发会飘起来，是因为气球和头发带异种电荷，异种电荷相互吸引，故A错误； B．已知用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷，靠近另一根橡胶棒，它们相互排斥，根据电荷间的相互作用可知，另一根橡胶棒带负电，故B错误； C．a带负电，b不带电，用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时，金属棒中负电荷从a向b定向移动，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，则金属棒中的电流方向是由b流向a，故C正确； D．已知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，根据电荷间的相互作用，吸管带负电；由于带电体具有吸引轻小物体的性质，则吸管也可能不带电，故D错误。 故选C。 4. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 5. 2024年第33届奥运会在法国巴黎举办，中国举重队获得5块金牌。举重比赛时有一位主裁判和两位副裁判，每位裁判控制一个开关，只有当主裁判闭合开关，且至少有一位副裁判闭合开关或时，指示灯L发光才代表运动员举重成功。下列电路符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮开关时，指示杠铃被举起的灯泡才亮，这说明两个副裁判对应的按钮开关可以单独工作、并且互不影响，而主裁判的按钮开关与副裁判的按钮开关会相互影响，所以，两个副裁判对应的开关并联后，再与主裁判对应的开关串联，然后与指示灯泡串联，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，当托盘上没有物体时指针正好接触绝缘层，下列说法正确的是（　　） A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重越大，整个电路消耗的电功率变大 C. 体重越大，R2两端的电压越大 D. 该电路由于缺少开关，始终处于通路 【答案】B 【解析】 【详解】A．体重显示表串联在电路中，是用电流表改装成的，故A错误； BC．体重增大，滑片向上移动，R2接入电阻变小，电路中电流变大，根据P=UI，整个电路消耗的电功率变大，根据串联电路分压的规律，R2分得电压变小，故B正确，C错误； D．R2的AB段为绝缘层，当体重仪上没有站人时，滑片处于AB段，此时电路处于断路。故D错误。 故选B。 7. 如图所示的电路中，可通过更换电表并改变开关状态，实现下列两种情境。情境一：甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，发现甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3；情境二：当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合。则下列判断正确的是（　　） A. 通过情境一可知，两个电阻阻值之比R1∶R2=1∶2 B. 情境二中，经过两电阻的电流之比I1∶I2=1∶2 C. 情境二中，甲、乙两表读数为U甲∶U乙=3∶2 D. 前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比W前∶W后=9∶2 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过情境一可知，电路为两电阻并联，电流表甲测量定值电阻R2支路的电流，电流表乙测量干路上的电流，并联电路中电压是相等的，且干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律，则可得两个电阻阻值之比为 故A错误； BC．情境二：当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合，电路是两电阻串联，根据串联电路中电流规律可知 图中甲电压表测电源电压，乙电压表测R2两端电压，根据串联电路电压、电流规律，结合欧姆定律可得，两电压表的示数之比为 故BC错误； D．前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比为 故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R允许通过的最大电流为0.8A，电流表量程均为0～3A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器滑片，得到电压表V示数与电流表A1示数的部分关系图像如图乙（灯丝电阻不随温度变化）。闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比为I1∶I2=7∶3。下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关S、S1，在与图乙对应的调节过程灯泡L1的功率变化范围为1W～1.12W B. 电源电压为7.6V C. 灯泡L2的阻值为12Ω D. 只闭合开关S、S2，在电路安全范围内滑动变阻器可取的阻值不能低于1Ω 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．闭合开关S、S1，L1和R串联，电压表测R两端电压，则由右侧图可知，当电路中电流为0.2A时电源电压为 ① 当电路中电流为0.5A时电源电压为 ② 通过①②式可得电流电压U=8V，灯泡L1的阻值为R1= 12Ω，闭合全部开关时，两灯泡并联，滑动变阻器被短路，电流表A1测干路总电流，电流表A2测灯泡L1的电流。则灯泡L1的电流 电流表A1示数与A2示数之比为I1∶I2=7∶3。故干路总电流为，则灯泡L2的电流为 L2的电阻为 闭合开关S、S1，L1和R串联，当电路中的电流最小时，小灯泡的功率最小为 当电路中的电流最大时，小灯泡的功率最大为 只闭合开关S、S1，在与图乙对应的调节过程灯泡L1的功率变化范围为0.48W～3W。故ABC错误； D．闭合开关S、S1，L1和R串联，电压表测R两端电压电路中的最大电流为0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为0.8A，灯泡L1与灯泡L2正常工作的电流相同，说明灯泡的额定电流都为0.5A，则灯泡L2的额定电压为 电压表量程为0~15V，最大测量值大于电源电压，故滑动变阻器的阻值可以全部接入，此时电路中电流最小，故滑动变阻器的最大阻值为 当只闭合S、S2，L2和R串联，电压表测R两端电压，当灯泡正常发光时滑动变阻器接入的电阻最小，滑动变阻器的最小阻值为 在电路安全范围内滑动变阻器可取的阻值不能低于1Ω，故D正确。 故选D。 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 通过灯泡的电流为0.3A，等于___________mA；为了纪念最早揭示“通过导体的电流和导体两端电压之间关系”的科学家，人们将这位科学家的名字命名为物理量___________的单位。 【答案】 ①. 300 ②. 电阻 【解析】 【详解】[1]因为1A=103mA，所以 [2]揭示“通过导体的电流和导体两端电压之间关系”的科学家是欧姆，欧姆定律描述的是电流与电压、电阻的关系，物理学中欧姆是电阻的单位，符号为Ω。 10. 在1个标准大气压下，小明某次洗澡时耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，该过程水吸收的热量是___________J。已知他家天然气热水器的热效率是70%，则他这次洗澡消耗天然气___________m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。 【答案】 ①. ②. 0.075 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量是 [2]需要燃烧天然气放出的总热量为 则他这次洗澡消耗天然气为 11. 小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。若给充电宝充满电，则需要消耗电能为_______J；且如图所示的电能表需转过_________r。 【答案】 ①. ②. 300 【解析】 【详解】[1]给充电宝充满电消耗的电能 [2]电能表表盘上1000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW·h电能，电能表转盘的实际转数 12. 如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为12V；断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A。则R1=___________Ω，R2=___________Ω。 【答案】 ①. 24 ②. 16 【解析】 【详解】[1][2]当开关S1、S2都闭合，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测R1通过的电流。电阻R1的阻值 将电压表、电流表的位置互换，S1断开、S2闭合，两电阻串联，电路总电阻 电阻R2的阻值 13. 如图所示的电路中，电流表量程为0~3A，电压表V1、V2量程为0~15V，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，U1∶U2=1∶2，电流表的示数为I1；只闭合开关S、S1和S3，将滑片P移动到最左端时，电流表示数相对I1变化了0.7A，记为I2，则I1∶I2=___________；当只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数为0.3A时，V2示数为3V，则电源电压U=___________V。 【答案】 ①. 2∶9 ②. 6 【解析】 【详解】[1][2]只闭合开关S和S2，R1与R2串联，电压表V1和V2分别测R1与R2的电压，根据串联电路分压的规律可得 即，电流表的示数为 ① 只闭合开关S、S和S3，且滑片P移动到最左端时，接入电路的阻值为0，此时定值电阻R1、R2并联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，等于电源电压，电压表V2测量滑动变阻器所在导线段的电压为0，此时电流表示数为 ② 联立①②可得 ③ 则I1<I2，则 ④ 联立③④可得I1=0.2A，I2=0.9A。故电源电压为 当只闭合开关S和S3，定值电阻R1和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压此时，电路中的电流为0.3A，滑动变阻器R两端的电压为3V，根据串联电路电流规律和欧姆定律得滑动变阻器的阻值为 电源电压为 解得，则电源电压为U=6V。 14. 在图中填写合适的电表符号，使开关闭合后，两灯泡都能发光。 【答案】 【解析】 【详解】根据图像，开关闭合后，两灯泡都能发光，甲与L1串联，表明甲为电流表，乙与L1并联，为电压表，两灯串联都能发光，如图所示 15. 如图所示的电路中，当两个开关都闭合时，两灯都能正常发光，请根据电流的方向，分别在虚线框中连入电流表或电池的符号． （ ） 【答案】 【解析】 【详解】根据电流方向是从电源正极出来经用电器进入负极，若上面是电源，中间是电流表时，会将灯泡L1短路，灯泡L1就不会发光，所以电源只能在中间，且电源正极朝上，上面是电流表，如图所示： 三、实验与探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 16. 小熊在利用甲电路图探究并联电路中的电流规律。 实验次数 IA IB IC 第1次 0.22 0.28 0.50 第2次 0.24 0.24 0.48 第3次 0.28 0.58 （1）小熊按题图甲连接好电路后开关发现两盏灯都亮，因导线较凌乱，不能判断两盏灯是串联还是并联，以下操作及现象能判断出两盏灯连接方式的是___________； A 拧下一个灯泡，另一个灯泡仍能亮 B. 拆掉一根导线，两个都不亮 C. 断开开关，两个都不亮 D. 观察两个灯的亮度不同 （2）图乙是小凰连接的电路，闭合开关S，电流表测通过___________的电流； （3）小凰表格设计中存在的不足是：___________； （4）表格补充完整后，其中第3次实验中B点的电流如图丙所示，则IB=___________A；在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，原因可能是___________； （5）如图丁所示的插线板中，a接电源，b接台灯，c接手机，两用电器均正常工作，a、b、c中电流最大的是___________。 【答案】（1）A （2）L2 （3）电流没有单位 （4） ①. 0.3 ②. 两灯规格相同 （5）a 【解析】 【小问1详解】 A．拧下一个灯泡，另一个灯泡仍能亮，表明两灯相互不影响，两灯为并联，故A符合题意； B．拆掉一根导线，如果是并联干路上的导线，也会导致两个都不亮，故B不符合题意； C．断开开关，如果是并联开关在干路上的导线，也会导致两个都不亮，故C不符合题意； D．当两灯规格不相同时，串联亮的灯，在并联时更暗，观察两个灯的亮度不同不能确定串联还是并联，故D不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 图乙中，电流从正极出发，经开关S，电流分路，一支经过L2、电流表，一支经L1后汇合回到负极。故电流表测L2的电流。 【小问3详解】 物理量要有单位，表格中电流没有单位，故表格中存在的问题是电流没有单位。 【小问4详解】 [1]如图所示，电流表接入量程0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，即IB=0.3A。 [2]两灯并联，根据并联电路电流规律，在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，可能是两灯规格相同。 【小问5详解】 如图丁所示的插线板中，a接电源，b接台灯，c接手机，两用电器是并联的，根据并联电路中电流的规律，干路上电流最大， a、b、c中a为干路，故电流最大的是a。 17. 小莉同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：猜想1：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想3：浮力大小与液体的密度有关。 （1）小莉先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，如图1所示，比较弹簧测力计示数大小。小莉上述操作是想验证实验猜想___________，如果弹簧测力计示数___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明该猜想是错误的； （2）通过图2中a、b、c实验步骤，可探究物体所受浮力大小与___________有关；可求物体浸没在水中所受浮力大小是___________N，物体的体积是___________cm3； （3）通过___________实验步骤，可得实验结论：当排开液体体积相同时，物体所受浮力与液体的密度有关；并通过测量数据可求得e步骤中液体的密度为___________g/cm3； （4）为了验证液体密度计算结果的正确性，借来了其他同学自制的三根用长度相同，不同的粗细均匀吸管制成的密度计，当密度计竖直漂浮在水中时的情形如图3所示，小莉应该借用其中密度计___________（选填“①”、“②”或“③”）在测量液体密度时结果更精确。 【答案】（1） ①. 1 ②. 不变 （2） ①. 排开液体体积 ②. 0.5 ③. 50 （3） ①. a、d、e ②. 0.8 （4）③ 【解析】 【小问1详解】 [1][2]保证每次水面到达同一标记处，表明排开液体体积相同，将该铝块平放、侧放和竖放，物体浸入水中深度不同，根据控制变量法，是为了浮力大小与物体浸入液体中的深度的关系，即猜想1，如果弹簧测力计示数不变，表明浮力相同，即浮力大小与浸入深度无关，说明该猜想是错误的。 【小问2详解】 [1]通过图2中a、b、c实验步骤，液体密度相同，排开液体的体积不同，根据控制变量法，可探究物体所受浮力大小与排开液体体积的有关。 [2][3]根据称重法，物体浸没在水中所受浮力大小是 由阿基米德原理，物体的体积是 【小问3详解】 [1][2]探究物体所受浮力与液体的密度有关，根据控制变量法，应保持深度和排开液体体积相同，液体密度不同，故a、d、e符合要求，物体浸没在e中受到浮力为 由阿基米德原理，液体的密度是 【小问4详解】 根据密度计工作原理可得 浮力等于自身重力不变，液体密度一定时，浸入的深度与横截面积成反比，即横截面积越小，浸入深度越大，分度值越小，测量液体密度时结果更精确。故应选择③。 18. 兴趣小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”的实验，设计了如图甲所示电路图，并连接了相应的实物电路，如图乙所示，其中电源电压为6V。 （1）在连接的实物电路中有一处错误，请用笔在连接错误的导线上画“×”并补画出新导线； （2）正确连接后，将R2的滑片从一端滑至另一端，根据测得的实验数据，绘制了图丙。 ①根据探究目的分析图丙中的甲、乙两图线，可得出的结论是___________； ②由图丙可知，定值电阻R1阻值为___________Ω，变阻器R2的最大阻值为___________Ω。 （3）兴趣小组的同学们还想继续由此电路“探究电流与电阻的关系”，可替换R1的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 ①电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表V1示数为2V，读出了电流表的示数；再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，应向___________移动滑片直至电压表V1示数为2V，并记录电流表的示数； ②5Ω的定值电阻更换为10Ω时，滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为___________； ③当接入25Ω定值电阻时，发现实验无法完成，为完成整个实验，同学们还可以换用哪种规格的滑动变阻器进行实验___________； A．60Ω 1.0A B．30Ω 1.0A C．200Ω 1.0A D．70Ω 0.3A ④在第③问中，小强说仅为完成这一组数据对应实验，可以再串入一个新电阻R0，则R0的阻值在___________范围之间即可。 【答案】（1） （2） ①. 见详解 ②. 20 ③. 40 （3） ①. 右 ②. 2∶1 ③. A ④. 10~50 【解析】 【小问1详解】 电阻R和滑动变阻器串联，电压表V1、V2分别并联在R1和R2两端，电流表串联在电路中路中，故应将导线b由滑动变阻器右端改接到左端，电路图如下 小问2详解】 [1]由图丙甲乙的电压之和等于电源电压6V，即串联电路中，总电压等于各用电器电压之和。 [2]由图丙中，甲图像随电流的增大而增大，故甲为定值电阻的U-I图像，当电流为0.1A时，两端电压为2V，定值电阻R1的阻值为 [3]乙为滑动变阻器的U-I图像，当滑动变阻器接入的电阻最大阻值时，电流最小，即当电流为0.1A，R2两端电压为4V，则滑动变阻器的最大电阻为 【小问3详解】 [1]把5Ω电阻换成10Ω，要保持定值电阻两端电压不变，由串联电路的分压规律可知，定值电阻变大，滑动变阻器接入的电阻阻值也要变大，故滑动变阻器的滑片向右移动，直到电压表的示数为2V不变。 [2]当分别把5Ω和10Ω电阻接入电路，由串联电路的分压规律得 即 解得，。故滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为 [3]当接入25Ω定值电阻时，根据串联电路电流电压的规律及欧姆定律可得 则滑动变阻器的电阻至少为50Ω，电路中最大电流为 则60Ω 1.0A和200Ω 1.0A都在可选范围内，但200Ω阻值过大，调节精确度较低，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [4]为了完成第③问中这一组数据对应实验，滑动变阻器为50Ω，故R0最大为50Ω，最小为 故R0的阻值在10~50Ω范围之间即可。 四、论述计算题（本题共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。） 19. 如图甲所示电路，当闭合开关后，灯泡L1、L2都发光，电流表A1示数为1.5A，电流表A2的示数为2.4A。 （1）求此时通过L2的电流； （2）若将L1和L2改接成如图乙所示的电路，当闭合开关后，灯泡L1、L2都发光，且两只相同电压表的指针偏转角度相同，均为图乙所示，求L2两端的电压。 【答案】（1）0.9A （2）7.6V 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示，当闭合开关后，灯泡L1、L2并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流。故此时通过L2的电流为 小问2详解】 如图乙所示，当闭合开关后，灯泡L1、L2串联，V1测L1两端电压，V2测电源电压，且两只相同电压表的指针偏转角度相同，根据串联电路电压的特点，则V1应接0~3V量程，分度值为0.1V，读数为1.9V，V2应接入量程为0~15V，分度值为0.5V，读数为9.5V，故L2两端的电压为 20. 如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=20Ω，R2=50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。 （1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，求电流表的示数； （2）开关S1闭合，S2、S3断开。为保证电路元件安全，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； （3）更换开关的状态，求该电路能实现的最大电功率。 【答案】（1）0.25A （2）0~30Ω （3）1.75W 【解析】 小问1详解】 由电路图可知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，只有定值电阻R1与电流表串联接入电路中，则由欧姆定律可得电路中的电流即电流表的示数为 【小问2详解】 由电路图可知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，为保证电路元件安全，电路中的电流不能超过电流表的最大量程，滑动变阻器两端电压不能超过电压表的最大量程，根据电流表与电压表的量程可知，当电压表的示数为最大量程3V时，是滑动变阻器允许接入电路中的最大阻值，此时滑动变阻器两端电压为3V，则根据串联电路的电压规律可知定值电阻R1两端电压为2V，由欧姆定律可得电流为 所以滑动变阻器允许接入电路中的最大阻值为 当滑动变阻器接入电路中阻值为0时，电路中电流最大，由（1）可知此时电流为0.25A，没有超过电流表的最大量程，所以可知滑动变阻器R接入电路的阻值范围为0~30Ω。 【小问3详解】 因为电源电压恒为5V，所以当电路中的总电阻最小时，电路的总功率最大，根据电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，滑动变阻器被短路，定值电阻R1与R2并联接入电路中，此时电路的总电阻最小，总功率最大，所以可得电路能实现的最大电功率为 21. 科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当长度的电阻片（它的阻值随长度的变化图像如图乙）作为滑动变阻器接入电路，如图甲所示。如图甲中，电源电压恒定不变，电流表量程为。当滑片在最下端时，电流表示数为。装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量为；高，底面积为，质量为；容器的底面积为，托盘通过滑杆带动滑片上下移动。托盘中未放物体时，调节水量，使滑片正好位于最上端。托盘中放入物体时，刚好浸没，滑片正好位于最下端（取、、不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力，工作中水不溢出）。求： （1）R0的阻值； （2）物体A的质量； （3）托盘中未放物体时，电流表的示数。 【答案】（1）10Ω；（2）6kg；（3）0.1A 【解析】 【详解】解：（1）当滑片位于下端时，滑动变阻器接入的阻值为0，电流表示数为0.6A，则R0的阻值 （2）物体的体积 物体浸没时受到的浮力 由沉浮条件可知，物体M漂浮时 则物体A的重力 物体的质量 （3）没放物体时，浮筒受到的浮力 浮筒排开水的体积 浮筒浸入的深度 放入物体后增加的浮力为的重力 增加的排开水的体积 液面升高的距离 滑片移动的距离 由图乙可知，的阻值为，托盘中未放物体时，电流表的示数 答：（1）R0的阻值为10Ω； （2）物体A的质量为6kg； （3）托盘中未放物体时，电流表的示数为0.1A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年重庆市育才中学教育集团九年级（上）第四次段考物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分） 1. “估测”是物理学中常用的重要方法。下列估测中，符合生活实际的是（　　） A. 学生实验中一根导线的电阻约为500Ω B. 家用冰箱工作时的电流约为5A C. 教室石英钟的电源电压约为36V D. 台灯正常工作时电功率约为40W 2. 关于电阻、电功和电功率，下列说法正确是（　　） A. 白炽灯用久后，其内钨丝由于升华变细，其电阻变小 B. 通过导体的电流越小，导体的电阻越大 C. 电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程 D. 电功率是表示电流做功多少的物理量 3. 如图所示是电学中的几个电学小实验，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，将气球在小女孩头发上摩擦后，气球靠近其头发会飘起来，是因为气球和头发带同种电荷 B. 乙图，用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒，它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电 C. 丙图，a带负电，b不带电，用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时，金属棒中电流从b流向a D. 丁图，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，说明吸管一定带负电 4. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 5. 2024年第33届奥运会在法国巴黎举办，中国举重队获得5块金牌。举重比赛时有一位主裁判和两位副裁判，每位裁判控制一个开关，只有当主裁判闭合开关，且至少有一位副裁判闭合开关或时，指示灯L发光才代表运动员举重成功。下列电路符合以上要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，当托盘上没有物体时指针正好接触绝缘层，下列说法正确的是（　　） A. 体重显示表是用电压表改装成的 B. 体重越大，整个电路消耗的电功率变大 C. 体重越大，R2两端的电压越大 D. 该电路由于缺少开关，始终处于通路 7. 如图所示的电路中，可通过更换电表并改变开关状态，实现下列两种情境。情境一：甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，发现甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3；情境二：当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合。则下列判断正确的是（　　） A. 通过情境一可知，两个电阻阻值之比R1∶R2=1∶2 B. 情境二中，经过两电阻的电流之比I1∶I2=1∶2 C. 情境二中，甲、乙两表读数U甲∶U乙=3∶2 D. 前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比W前∶W后=9∶2 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R允许通过的最大电流为0.8A，电流表量程均为0～3A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S、S1，在电路安全范围内移动滑动变阻器滑片，得到电压表V示数与电流表A1示数的部分关系图像如图乙（灯丝电阻不随温度变化）。闭合全部开关时，电流表A1示数与A2示数之比为I1∶I2=7∶3。下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关S、S1，在与图乙对应的调节过程灯泡L1的功率变化范围为1W～1.12W B. 电源电压为7.6V C. 灯泡L2的阻值为12Ω D. 只闭合开关S、S2，在电路安全范围内滑动变阻器可取的阻值不能低于1Ω 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 通过灯泡的电流为0.3A，等于___________mA；为了纪念最早揭示“通过导体的电流和导体两端电压之间关系”的科学家，人们将这位科学家的名字命名为物理量___________的单位。 10. 在1个标准大气压下，小明某次洗澡时耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，该过程水吸收的热量是___________J。已知他家天然气热水器的热效率是70%，则他这次洗澡消耗天然气___________m3。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。 11. 小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。若给充电宝充满电，则需要消耗电能为_______J；且如图所示的电能表需转过_________r。 12. 如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为12V；断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A。则R1=___________Ω，R2=___________Ω。 13. 如图所示的电路中，电流表量程为0~3A，电压表V1、V2量程为0~15V，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，U1∶U2=1∶2，电流表的示数为I1；只闭合开关S、S1和S3，将滑片P移动到最左端时，电流表示数相对I1变化了0.7A，记为I2，则I1∶I2=___________；当只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数为0.3A时，V2示数为3V，则电源电压U=___________V。 14. 在图中填写合适的电表符号，使开关闭合后，两灯泡都能发光。 15. 如图所示的电路中，当两个开关都闭合时，两灯都能正常发光，请根据电流的方向，分别在虚线框中连入电流表或电池的符号． （ ） 三、实验与探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 16. 小熊在利用甲电路图探究并联电路中的电流规律。 实验次数 IA IB IC 第1次 0.22 0.28 0.50 第2次 0.24 0.24 0.48 第3次 0.28 0.58 （1）小熊按题图甲连接好电路后开关发现两盏灯都亮，因导线较凌乱，不能判断两盏灯是串联还是并联，以下操作及现象能判断出两盏灯连接方式的是___________； A. 拧下一个灯泡，另一个灯泡仍能亮 B. 拆掉一根导线，两个都不亮 C. 断开开关，两个都不亮 D. 观察两个灯的亮度不同 （2）图乙是小凰连接的电路，闭合开关S，电流表测通过___________的电流； （3）小凰表格设计中存在的不足是：___________； （4）表格补充完整后，其中第3次实验中B点电流如图丙所示，则IB=___________A；在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，原因可能是___________； （5）如图丁所示插线板中，a接电源，b接台灯，c接手机，两用电器均正常工作，a、b、c中电流最大的是___________。 17. 小莉同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：猜想1：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想3：浮力大小与液体的密度有关。 （1）小莉先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，如图1所示，比较弹簧测力计示数大小。小莉上述操作是想验证实验猜想___________，如果弹簧测力计示数___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明该猜想是错误的； （2）通过图2中a、b、c实验步骤，可探究物体所受浮力大小与___________有关；可求物体浸没在水中所受浮力大小是___________N，物体的体积是___________cm3； （3）通过___________实验步骤，可得实验结论：当排开液体体积相同时，物体所受浮力与液体的密度有关；并通过测量数据可求得e步骤中液体的密度为___________g/cm3； （4）为了验证液体密度计算结果正确性，借来了其他同学自制的三根用长度相同，不同的粗细均匀吸管制成的密度计，当密度计竖直漂浮在水中时的情形如图3所示，小莉应该借用其中密度计___________（选填“①”、“②”或“③”）在测量液体密度时结果更精确。 18. 兴趣小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”的实验，设计了如图甲所示电路图，并连接了相应的实物电路，如图乙所示，其中电源电压为6V。 （1）在连接的实物电路中有一处错误，请用笔在连接错误的导线上画“×”并补画出新导线； （2）正确连接后，将R2的滑片从一端滑至另一端，根据测得的实验数据，绘制了图丙。 ①根据探究目的分析图丙中的甲、乙两图线，可得出的结论是___________； ②由图丙可知，定值电阻R1阻值为___________Ω，变阻器R2的最大阻值为___________Ω。 （3）兴趣小组的同学们还想继续由此电路“探究电流与电阻的关系”，可替换R1的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 ①电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表V1示数为2V，读出了电流表的示数；再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，应向___________移动滑片直至电压表V1示数为2V，并记录电流表的示数； ②5Ω的定值电阻更换为10Ω时，滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为___________； ③当接入25Ω定值电阻时，发现实验无法完成，为完成整个实验，同学们还可以换用哪种规格的滑动变阻器进行实验___________； A．60Ω 1.0A B．30Ω 1.0A C．200Ω 1.0A D．70Ω 0.3A ④在第③问中，小强说仅为完成这一组数据对应实验，可以再串入一个新电阻R0，则R0的阻值在___________范围之间即可。 四、论述计算题（本题共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。） 19. 如图甲所示电路，当闭合开关后，灯泡L1、L2都发光，电流表A1的示数为1.5A，电流表A2的示数为2.4A。 （1）求此时通过L2的电流； （2）若将L1和L2改接成如图乙所示的电路，当闭合开关后，灯泡L1、L2都发光，且两只相同电压表的指针偏转角度相同，均为图乙所示，求L2两端的电压。 20. 如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=20Ω，R2=50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。 （1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，求电流表的示数； （2）开关S1闭合，S2、S3断开。为保证电路元件安全，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； （3）更换开关的状态，求该电路能实现的最大电功率。 21. 科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当长度的电阻片（它的阻值随长度的变化图像如图乙）作为滑动变阻器接入电路，如图甲所示。如图甲中，电源电压恒定不变，电流表量程为。当滑片在最下端时，电流表示数为。装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量为；高，底面积为，质量为；容器的底面积为，托盘通过滑杆带动滑片上下移动。托盘中未放物体时，调节水量，使滑片正好位于最上端。托盘中放入物体时，刚好浸没，滑片正好位于最下端（取、、不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力，工作中水不溢出）。求： （1）R0的阻值； （2）物体A的质量； （3）托盘中未放物体时，电流表的示数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$