内容正文:
九年级物理试题
一、选择题(本题包括15个小题,每题2分,共40分)
1. 手工制造固体燃料在火箭与导弹领域十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。雕刻火药对精度要求极高,且雕刻车间需要采取严格的防静电技术。静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。结合以上材料,下列措施中不能有效防止静电的是( )
A. 刀具触碰到金属壳 B. 佩戴防静电腕带
C. 触摸导静电棒释放静电 D. 穿防静电工作服
【答案】A
【解析】
【详解】A.刀具触碰到金属壳这个行为是产生静电的潜在原因,因为金属之间的摩擦和接触容易产生静电,所以这不是防止静电的措施,而是应该避免的行为,故A不能有效防止静电,符合题意;
B.防静电腕带能有效将人体产生的静电导入大地,从而避免静电的积累,是有效的防止静电措施,故B能有效防止静电,不符合题意;
C.导静电棒可以提供一个低阻抗的通路,使人体或设备上的静电荷迅速释放到大地,也是有效的防止静电措施,故C能有效防止静电,不符合题意;
D.防静电服能有效防止静电的产生和积累,特别是在火药雕刻这样的高风险环境中,更是必不可少的防护措施,故D能有效防止静电,不符合题意。
故选A。
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压约
B. 家用电冰箱正常工作时电流约
C. 对人体安全的电压是
D. 液晶电视机的额定功率约
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,故A不符合题意;
B.家用电冰箱正常工作时的电流约,故B不符合题意;
C.对人体安全的电压是不高于,故C不符合题意;
D.液晶电视机的额定功率约60~,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 纸盒内一定有两节干电池供电
B. 两灯工作时亮度一定相同
C. 两灯可能是并联连接
D. 两灯一定是串联连接
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于不知道两个灯泡规格、亮度、连接方式,所以纸盒内的电池数量无法判断,故A错误;
B.两个灯泡的连接方式、规格、电压等因素都不确定,无法判断两个灯泡的亮度,故B错误;
CD.两个灯泡串联时,会同时亮同时灭;两个灯泡并联时,开关在干路上,闭合或断开开关时,两个灯泡也会同时亮同时灭,所以两灯可能是并联或串联,故C正确,D错误。
故选C。
4. 规格均为“”的电冰箱、电视机和烤箱各一台,它们分别正常工作相同时间,消耗的电能( )
A. 一样多 B. 电冰箱最多
C. 电视机最多 D. 烤箱最多
【答案】A
【解析】
【详解】三个用电器正常工作,实际功率等于额定功率,由于三个用电器规格均为“”,又因为工作时间相等,则由W=Pt可知,三种用电器消耗的电能一样多,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开。再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程分析正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 用石墨棒连接两金属球的瞬间,电子移动的方向由乙到甲
C. 用石墨棒连接两金属球瞬间,电流方向由乙到甲
D. 若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触甲的金属球时,橡胶棒上的一部分电子转移到验电器甲上,甲带上负电。用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,石墨是导体,甲上的部分电子转移到乙,瞬间电流方向由乙到甲,故AB错误,C正确;
D.由于常温下玻璃是绝缘体,所以若用玻璃棒连接两金属球,两个验电器之间没有电荷转移,乙的金属箔片仍闭合,故D错误。
故选C。
6. 下列电路图与实物图对应正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由实物图可知,电流从电源的正极出来经过开关S2后,分成两条路径,一条路径经过灯泡,另一条路径经过S1和电动机,然后两条电流路径汇合在一起,回到电源的负极,故该电路为并联电路,开关S1和电动机串联控制电动机,开关S2在干路中控制整个电路。故ABD错误,C正确。
故选C。
7. 在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为( )
A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A
【答案】C
【解析】
【详解】根据电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测干路的电流,R1和R2两端的电压等于电源电压,又电源电压恒为12V,由欧姆定律可得,R1所在支路的电流不变,滑动变阻器的滑片P从最右端到连入电路中的电阻值为20Ω处的过程中,只有R2所在的支路的电流有变化,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通过R2的电流为
滑动变阻器连入电路中的电阻值为20Ω处时,通过R2的电流为
由于电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 小李做“练习使用滑动变阻器”的实验,连接了如图所示电路。已知电源电压为恒定不变,滑动变阻器标有“”字样,小灯泡标有“”的字样(灯泡电阻不随温度变化),闭合开关,在确保用电器安全的前提下,则( )
A. 滑片向左滑动,灯泡变暗
B. 滑片可以滑到最左边
C. 电路中允许的最大电流是
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知灯泡的实际功率变大,故灯变亮,故A不符合题意;
B.当滑片P滑到最左边时,电路为小灯泡的简单电路,灯泡两端的实际电压等于电源电压,即为9V,大于灯泡的额定电压,则灯泡易被烧坏,所以滑片P不能滑到最左边,故B不符合题意;
C.根据P=UI可得灯泡正常发光时的电流
由题知,滑动变阻器允许的最大电流为1A,电流表的量程最大值为0.6A, 由于串联电路中各处的电流相等,所以电路中允许的最大电流为0.5A,故C不符合题意;
D.小灯泡正常发光时,根据串联电路的电压规律可得,滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UL=9V-6V=3V
此时通过滑动变阻器的电流
I滑=IL=0.5A
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻
故D符合题意。
故选D。
9. 如图,闭合开关,电流表、的示数分别为、,电压表、、的示数分别为、、,灯的电阻小于的电阻,下列关系错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】把电流表看做一段导线,电压表所在的电路看做断路,对电路进行简化如下图:
由图可以看出两灯泡属于串联,串联电路中各处的电流都相等,所以两电流表的示数相等,即
由电路图可以看出,电压表V1测的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测的是灯泡L2两端的电压,L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路电压的分配与电阻成正比可知
电压表V3测的是电源电压,即总电压,根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可知
则
故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
10. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数不变 B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数比值变小 D. 消耗的电功率变大
【答案】A
【解析】
【详解】ABD.由图可知,开关S闭合后,两电阻并联,电压表测量并联电路电压,电流表测量R1的电流。将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由于电源电压不变,电压表示数不变;R1为定值电阻,根据欧姆定律可知,通过R1的电流不变,电流表示数不变;根据公式P=UI可知,消耗的电功率不变,故A正确,BD错误;
C.电压表及电流表的示数都不变,则电压表与电流表示数比值不变,故C错误。
故选A。
11. 小李家中电能表的示数,如图所示。他断开其它用电器,只将额定电压是,额定功率是的电热水器单独接入电路中工作,发现电能表指示灯闪烁。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流做功快慢的仪表
B. 小李家已经用电
C. 电热水器的实际功率为
D. 小李家同时工作的用电器总功率不能超
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能表是用来测量电功的仪表,而不是测量电功率的仪表,故A错误;
B.由图知,电能表此时的读数为3078.9kW•h,故B错误;
C.电能表指示灯闪烁80imp,用电器消耗的电能
用电器的实际功率
故C正确;
D.由图可知,电能表的最大电流I=40A,工作的用电器的最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
故D错误。
故选C。
12. 中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,当、都闭合时,方可开启闸机M,图中两开关串联,当、都闭合时,电动机才能工作,故A符合题意;
B.两个开关并联,只要闭合一个开关,电动机就工作,故B不符合题意;
C.只闭合时,电动机工作,闭合时,电源短路,故C不符合题意;
D.只闭合时,电动机工作,再闭合时,电源短路,故D不符合题意。
故选A。
13. 如图所示,导体、是由同种材料制成的,和等长,但比的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 经过导体的电流
B. 导体两端的电压
C. 导体的电阻
D. 电流经过导体做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,A和B串联,所以,故A错误;
BCD.由题可知,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,因此,又所以,根据可知,根据,可知,故BC错误,D正确。
故选D 。
14. 两盏灯L1、和L2串联在电路中,已知两灯的电阻R1>R2,则在相同的时间内( )
A. 电流通过L1做功多 B. 电流通过L2做功多
C. 电流通过两灯做功一样多 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】两灯串联在电路中,则通过两灯的电流相等,且,而时间是相同的,所以由,可知,即电流通过L1做功多,故A正确,BCD错误。
故选A。
15. 如图所示为电阻和的图象,下列说法正确的是( )
A. 的电阻是
B. 两电阻串联,两端的电压与两端的电压之比为
C. 两电阻并联,的电功率与的电功率之比为
D. 两电阻串联,相同时间电流经过、产生的热量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据可得,得R1的阻值为
R2的阻值为
故A错误;
B.两电阻串联时电流相等,根据U=IR知,电压之比等于电阻之比,故R1两端的电压与R2两端的电压之比为2:1,故B正确;
C.两电阻并联,电压相等,根据可得,电功率之比等于电阻倒数的比,故电功率之比为1:2,故C错误;
D.两电阻串联电流相等,根据知,相同时间电流经过R1、R2产生的热量之比等于电阻之比为2:1,故D错误。
故选B。
16. 一根电炉丝烧坏了,切掉了后,仍接在原电源上,在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电炉丝坏了,去掉了,则现在电炉丝和原来电炉丝的电阻之比
因为电流通过电炉丝做功时消耗的电能全部转化为内能,所以
由于仍然接在原来电源两端,所加电压相等,所以,在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 如图甲所示电路,电源电压恒为,灯泡额定电压为,通过的电流随其两端电压变化关系图像如图乙所示。闭合开关,在保证电路元件安全的情况下,下列分析正确的是( )
A. 灯泡的电阻始终为
B. 灯泡的额定功率是
C. 电路的最大电功率是
D. 当电路中电流是时,滑动变阻器两端电压是
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知当灯泡正常发光即电压为6V时,它的电阻为
而灯泡电阻是一直随着温度在变化的,只有正常发光时电阻为20Ω,故A错误;
B.根据求灯泡的额定功率是
故B错误;
C.为了保障电路安全,灯泡两端电压不得超过6V,即电路中电流最大为0.3A,则电路的最大电功率是
故C错误;
D.当电路中电流是时,由图乙可知灯泡两端电压为3V,根据串联电路分压求滑动变阻器两端电压是
故D正确;
故选D 。
18. 小李把一段扁平、干燥的塑料绳一端扎紧,把另一端撕开成许多轻质细丝,用干燥的手向下捋几下,发现细丝张开了,如图所示。下列说法中( )
①在手捋的过程中创造了电荷
②在手捋的过程中发生了电荷的转移
③细丝张开,说明异种电荷相互吸引
④细丝张开,说明同种电荷相互排斥
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②④正确 D. 只有②③正确
【答案】C
【解析】
【详解】摩擦起电的实质不是创造了电荷,而是发生了电子的转移,所以①错误,②正确;通过摩擦后,塑料绳带上了同种电荷,因同种电荷相互排斥,所以细丝张开,所以③错误,④正确,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19. 图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为,闭合开关后,“”的指示灯正常发光,线圈电阻为的电动机正常工作,下列说法中( )
①电动机正常工作时电路中的电流是
②电动机正常工作时电路的总功率为
③指示灯正常发光时的电阻是
④电动机正常工作时的电功率是
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有①④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①由图乙可知,电动机和灯泡串联,各处电流都相等。所以电动机正常工作时电路中的电流是
①错误;
②电动机正常工作时电路的总功率为
②正确;
③指示灯正常发光时的电阻是
③正确;
④电动机正常工作时的电功率是
④错误。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
20. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,在滑动变阻器的滑片从最右端向左滑到点的过程中,滑动变阻器和灯泡的图像分别如图乙所示,当滑片在点时灯泡恰好正常发光。下列说法中( )
①电压表测的是灯泡两端的电压
②弧线段是灯泡的图像
③电源电压
④小灯泡的额定电压是
A. 只有①③④正确 B. ①②③④都正确
C. 只有②③④正确 D. 只有①②③正确
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关S,灯与变阻器R串联,电压表测灯的电压,电流表测电路中的电流;闭合S,灯泡、变阻器R串联,在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知:图乙中,b曲线为灯泡的I-U图象,a曲线为R的I-U图象,滑片在a点时R的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于此时灯泡恰好正常发光:则根据I-U图象可知:小灯泡正常工作时的电压即额定电压为1.5V,电流为0.5A,此时变阻器R两端的电压电压为3V,则电源电压
U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V
由上分析可知,①②③正确,④错误。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、理解与应用(本题包括5个小题,共21分)
21. 小李用身边的物品制作了一款可调亮度的台灯,如图所示。导线夹之间应接入_____(选填“铅笔芯”或“圆珠笔芯”)。闭合开关,将导线夹在所选物品上向右移动,电流表的示数变_____,灯泡的亮度变_____。若要测量该物品接入电路的电阻,需补充的仪表是_____。实验时用手感知导线夹之间的物品,发现有温度升高的现象,这属于电流的_____效应。
【答案】 ①. 铅笔芯 ②. 小 ③. 暗 ④. 电压表 ⑤. 热
【解析】
【详解】[1]由题意知,铅笔芯的主要成分是石墨,石墨是一种导体,因此铅笔芯也具有导电性,而圆珠笔芯则主要由油墨和塑料等材料制成,这些材料都是绝缘体,不容易导电,则导线夹MN之间应接入铅笔芯。
[2][3]闭合开关,将导线夹M在所选物品上向右移动,MN之间的长度增大,则接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律知,电流表的示数变小,灯泡的亮度变暗。
[4]若要测量铅笔芯的电阻,还需要测量铅笔芯的电压,需补充的仪表是电压表。
[5]实验时铅笔芯发烫的现象,是导体通电发热,属于电流的热效应。
22. 如图所示,电源电压不变,电阻,只闭合开关,此时电流表的示数是_____A,电流表和的示数之比是_____。同时闭合开关、、,此时是_____(选填“串联”或“并联”)电路,电流表的示数_____A,电流表和的示数之比是_____。
【答案】 ①. 0.3 ②. 1∶1 ③. 并联 ④. 1.2 ⑤. 1∶2
【解析】
【详解】[1][2]只闭合开关,电阻R1与R2串联,电流表和都串联在电路中,电流表和的示数之比是1∶1。此时电流表的示数即电路中的电流为
[3][4][5]同时闭合开关、、,电阻R1与R3并联,电阻R2被短路,即此时是并联电路,电流表测电阻R1所在支路的电流
电流表测干路电流,干路电流即电流表的示数为
电流表和的示数之比是
23. 如图甲将小灯泡、串联在电路中,闭合开关,观察到灯泡比亮,则两灯的电阻______(选填“>”、“=”或“<”)。用该电路可以探究电流做功的多少与______的关系,如果将灯两端的电压表拆掉,将乙图的导线接在灯两端,则观察到的现象是______,原因是______。
【答案】 ①. > ②. 电压 ③. L1不亮,L2亮,电压表示数变大 ④. L1被短路
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两灯串联,电流相等。灯泡比亮,说明L1的实际功率比L2大,根据公式可知,两灯的电阻>。
[2]两灯串联,通过它们的电流相等,两灯两端的电压不同,根据控制变量法,可以探究电流做功的多少与电压的关系。
[3][4]将灯两端的电压表拆掉,将乙图的导线接在灯两端,会导致L1被短路,L1不亮,L2亮;此时电压表测量电源电压,电压表示数会变大。
24. 小李“探究电流与电阻的关系”时,从实验室找来以下器材:电压恒为的电源一个,定值电阻5个,阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的图像,由图像可知:定值电阻两端的电压______保持不变,当接入电路的定值电阻时,滑动变阻器接入电路的电阻是______。若用的电阻替换电阻,电压表______(选填“能”或“不能”)调到。原因是______。
【答案】 ①. 2 ②. 40 ③. 不能 ④. 滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】
【详解】[1]由图像可知:定值电阻两端的电压
[2]由图可知,当接入电路的定值电阻时,电路电流为0.1A;滑动变阻器两端电压为
6V-2V=4V
则滑动变阻器接入电路的电阻是
[3][4]若用的电阻替换电阻,根据串联分压原理可得
解得:R滑=50Ω。由于滑动变阻器的最大阻值为40Ω,所以电压表不能调到。
25. 如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图,请在虚线框内画出“电压表”、“电流表”和“滑动变阻器”的符号,使电路连通。
【答案】
【解析】
【详解】利用伏安法测量电阻阻值,电流表、待测电阻、滑动变阻器、开关串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,且电流表不能画在拐角处,如图所示:
三、实验与探究(本题包括3个小题,共22分)
26. 小李“探究并联电路中的电流特点”,图甲是他设计的电路图。
(1)图乙是小李某次实验连接的电路,闭合开关,电流表测的是_____(选填“”“”或“”)点的电流;在图乙电路中仅改接一根导线就可以测量点电流,请在图乙中将需要改接的导线上画“×”,并用笔画出改接后的导线_________。
(2)小李将实验数据记录在表格中,分析数据,可知:
实验次数
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.58
①四次实验中电流表选用量程为:_____A。
②并联电路的电流特点:_____。
③实验时,为了使得出的结论更具普遍性,需要的操作是:_______________。
(3)小李同学测量通过灯泡电流时,正常发光,忽亮忽灭,要解决这个电路故障,他的操作是__________。
【答案】(1) ①. A ②. 见详解
(2) ①. 0~0.6A ②. 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 ③. 换不同规格灯泡,或者换电源电压进行实验,测量更多数据
(3)检查L1支路的接线柱是否连接好(或检查L1是否拧紧)
【解析】
【小问1详解】
[1]由乙图可知,两个支路一条是L2单独接入,另一条支路是L1和电流表,所以电流表测量L1的电流,电流表测的是A点的电流。
[2]只改变一根导线就可以测量C处的电流,则电流表在干路上,如下所示:
小问2详解】
[1]①四次实验中所有示数没有超过0.6A,故应选择0~0.6A的小量程来提高数据的精确度。
[2]②由表格数据知
所以并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
[3]③要使得出的结论更具普遍性,需要的操作是:换不同规格灯泡,或者换电源电压进行实验,测量更多数据。
【小问3详解】
L1与L2此时是并联,L2正常发光,L1忽亮忽灭,可能是L1所在支路接触不良导致,可以检查L1支路的接线柱是否连接好,或者检查L1是否拧紧。
27. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中通过观察_____来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲图探究的是电流通过导体时产生的热量与_____的关系,的作用是_____,在相同时间内,电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与电流在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是_____。
(3)由乙图可知,在_____和通电时间一定时,_____越大,电流通过导体时产生的热量越多。
(4)容器内电阻丝热得发红时,而与之连接的导线却不怎么热,这个问题可以用_____(选填“甲”或“乙”)图的结论来解释。
【答案】(1)U形管液面高度差
(2) ①. 电流 ②. 分流 ③.
(3) ①. 电流 ②. 电阻
(4)乙
【解析】
【小问1详解】
电流产生的热量不易直接测量,利用转换法,通过观察U形管两侧液面的高度差来反映密闭容器内空气温度的变化,高度差越大,产生的热量越多。
【小问2详解】
[1][2]乙装置中,密闭容器内两电阻丝R1、R2阻值相同,右侧电阻丝并联一个电阻R3,根据并联电路电流特点可知电阻R3作用为分流,使得通过R1的电流大于R2的电流,因此该装置可探究电流产生的热量与电流的关系;
[3]通电一段时间后,可观察到与左侧容器相连的U形管中液面的高度差较大,说明在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。由于,且,可得出,又,由得出在相同时间内,电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与电流在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是
【小问3详解】
[1][2]乙装置中,两电阻丝串联,通过它们的电流及时间相同,右侧电阻大于左侧电阻,右侧U形管液面高度差大于左侧高度差,可得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多。
【小问4详解】
电阻丝与导线串联,通过它们电流及通电时间相等,而电阻丝电阻远大于导线的电阻,根据以上实验结论可知,电流通过电炉丝产生的热量远大于通过导线产生的热量,所以容器内电阻丝热得发红时,而与之连接的导线却不怎么热可以用图乙解释。
28. 小李用电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器和导线若干,测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将电路补画完整,要求滑片向右滑动时,电路中电流变大________。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到最_____端(选填“左”或“右”)。闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是_____。
(3)闭合开关后,滑片位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)移动。当小灯泡正常发光时,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为_____(保留一位小数),额定电功率是_____W。
(4)根据实验数据绘制了如图丁所示小灯泡的图像,结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因:_____。
(5)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和两个开关,设计了如图戊所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关,只闭合开关,调整处电阻,使电压表示数为;
②断开开关,再闭合开关,保持处电阻不变,调整处电阻,使电压表示数为_____V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在戊图中的_____(填“”或“”)位置。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 小灯泡断路
(3) ①. 右 ②. 8.9 ③. 0.7
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5) ①. 2.5 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据滑片向右滑动,电路中电流变大,根据知电阻变小,滑动变阻器接右下接线柱,如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处,即左端。
[2]闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路中出现的故障可能是小灯泡断路。
【小问3详解】
[1]电压表的分度值为0.1V,所选量程为0~3V量程,则电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向右移动,减小变阻器接入电路中的电阻,使电压表示数为2.5V。
[2]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A,则此时小灯泡的电阻值为
[3]小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
【小问4详解】
由图丁可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,则灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【小问5详解】
[1][2]闭合开关S,只闭合开关S1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V,此时灯泡正常发光;根据等效替代的思维,再闭合开关S2,保持滑动变阻器电阻不变,调节电阻箱,使电压表示数再次为2.5V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻,因此电阻箱应接在戊图中的a处。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共17分,要有必要的文字表述)
29. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,有效保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路原理图如图乙所示,电源电压恒为不变,和为加热电阻,且。求:
(1)除雾时,电路工作消耗的电能;
(2)除霜时,电路中的电流;
(3)除霜时,电阻的发热功率。
【答案】(1)720J (2)2A (3)12W
【解析】
【小问1详解】
根据可知,当只闭合开关S只有R2工作时,为“低温”除雾,除雾时电路工作消耗的电能
【小问2详解】
当只同时闭合开关S和S1时,R1与R2并联,为“高温”除霜,此时电路中的电流为
【小问3详解】
除霜时,电阻的发热功率
30. 小李连接如图甲所示的电路,测量定值电阻的阻值。电源电压恒定,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)电阻和滑动变阻器的最大阻值;
(3)电阻消耗的最大功率和最小功率之比。
【答案】(1)3V (2)5Ω、10Ω (3)9∶1
【解析】
【小问1详解】
根据电路图可知,R0和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小为0.2A,变阻器两端电压是2V,变阻器R的最大阻值是
当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,电路中只有R0,变阻器阻值接入电阻为零,电路中的电流最大为0.6A,变阻器电压是0V,电源电压为
联立①②解得电阻,电源电压为。
【小问2详解】
由(1)可知,电阻的阻值为
滑动变阻器的最大阻值
【小问3详解】
根据
可知,电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为
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九年级物理试题
一、选择题(本题包括15个小题,每题2分,共40分)
1. 手工制造固体燃料在火箭与导弹领域十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备国防实力。雕刻火药对精度要求极高,且雕刻车间需要采取严格的防静电技术。静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。结合以上材料,下列措施中不能有效防止静电的是( )
A. 刀具触碰到金属壳 B. 佩戴防静电腕带
C. 触摸导静电棒释放静电 D. 穿防静电工作服
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压约
B. 家用电冰箱正常工作时的电流约
C. 对人体安全的电压是
D. 液晶电视机的额定功率约
3. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确是( )
A. 纸盒内一定有两节干电池供电
B. 两灯工作时亮度一定相同
C. 两灯可能是并联连接
D. 两灯一定是串联连接
4. 规格均为“”的电冰箱、电视机和烤箱各一台,它们分别正常工作相同时间,消耗的电能( )
A. 一样多 B. 电冰箱最多
C. 电视机最多 D. 烤箱最多
5. 如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开。再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程分析正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 用石墨棒连接两金属球的瞬间,电子移动的方向由乙到甲
C. 用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D. 若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
6. 下列电路图与实物图对应正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为( )
A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A
8. 小李做“练习使用滑动变阻器”的实验,连接了如图所示电路。已知电源电压为恒定不变,滑动变阻器标有“”字样,小灯泡标有“”的字样(灯泡电阻不随温度变化),闭合开关,在确保用电器安全的前提下,则( )
A. 滑片向左滑动,灯泡变暗
B. 滑片可以滑到最左边
C. 电路中允许的最大电流是
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是
9. 如图,闭合开关,电流表、的示数分别为、,电压表、、的示数分别为、、,灯的电阻小于的电阻,下列关系错误的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数不变 B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数比值变小 D. 消耗的电功率变大
11. 小李家中电能表的示数,如图所示。他断开其它用电器,只将额定电压是,额定功率是的电热水器单独接入电路中工作,发现电能表指示灯闪烁。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流做功快慢的仪表
B. 小李家已经用电
C. 电热水器的实际功率为
D. 小李家同时工作的用电器总功率不能超
12. 中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示,导体、是由同种材料制成的,和等长,但比的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 经过导体的电流
B. 导体两端的电压
C. 导体的电阻
D. 电流经过导体做功的功率
14. 两盏灯L1、和L2串联在电路中,已知两灯的电阻R1>R2,则在相同的时间内( )
A. 电流通过L1做功多 B. 电流通过L2做功多
C. 电流通过两灯做功一样多 D. 无法判断
15. 如图所示为电阻和的图象,下列说法正确的是( )
A. 的电阻是
B. 两电阻串联,两端的电压与两端的电压之比为
C. 两电阻并联,的电功率与的电功率之比为
D. 两电阻串联,相同时间电流经过、产生的热量之比为
16. 一根电炉丝烧坏了,切掉了后,仍接在原电源上,在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比( )
A. B. C. D.
17. 如图甲所示电路,电源电压恒为,灯泡额定电压为,通过的电流随其两端电压变化关系图像如图乙所示。闭合开关,在保证电路元件安全的情况下,下列分析正确的是( )
A. 灯泡的电阻始终为
B. 灯泡的额定功率是
C. 电路的最大电功率是
D. 当电路中电流是时,滑动变阻器两端电压是
18. 小李把一段扁平、干燥的塑料绳一端扎紧,把另一端撕开成许多轻质细丝,用干燥的手向下捋几下,发现细丝张开了,如图所示。下列说法中( )
①在手捋的过程中创造了电荷
②在手捋的过程中发生了电荷的转移
③细丝张开,说明异种电荷相互吸引
④细丝张开,说明同种电荷相互排斥
A 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②④正确 D. 只有②③正确
19. 图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为,闭合开关后,“”的指示灯正常发光,线圈电阻为的电动机正常工作,下列说法中( )
①电动机正常工作时电路中的电流是
②电动机正常工作时电路的总功率为
③指示灯正常发光时的电阻是
④电动机正常工作时的电功率是
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有①④正确
20. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,在滑动变阻器的滑片从最右端向左滑到点的过程中,滑动变阻器和灯泡的图像分别如图乙所示,当滑片在点时灯泡恰好正常发光。下列说法中( )
①电压表测的是灯泡两端的电压
②弧线段是灯泡的图像
③电源电压
④小灯泡的额定电压是
A. 只有①③④正确 B. ①②③④都正确
C. 只有②③④正确 D. 只有①②③正确
二、理解与应用(本题包括5个小题,共21分)
21. 小李用身边的物品制作了一款可调亮度的台灯,如图所示。导线夹之间应接入_____(选填“铅笔芯”或“圆珠笔芯”)。闭合开关,将导线夹在所选物品上向右移动,电流表的示数变_____,灯泡的亮度变_____。若要测量该物品接入电路的电阻,需补充的仪表是_____。实验时用手感知导线夹之间的物品,发现有温度升高的现象,这属于电流的_____效应。
22. 如图所示,电源电压不变,电阻,只闭合开关,此时电流表示数是_____A,电流表和的示数之比是_____。同时闭合开关、、,此时是_____(选填“串联”或“并联”)电路,电流表的示数_____A,电流表和的示数之比是_____。
23. 如图甲将小灯泡、串联在电路中,闭合开关,观察到灯泡比亮,则两灯的电阻______(选填“>”、“=”或“<”)。用该电路可以探究电流做功的多少与______的关系,如果将灯两端的电压表拆掉,将乙图的导线接在灯两端,则观察到的现象是______,原因是______。
24. 小李“探究电流与电阻的关系”时,从实验室找来以下器材:电压恒为的电源一个,定值电阻5个,阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的图像,由图像可知:定值电阻两端的电压______保持不变,当接入电路的定值电阻时,滑动变阻器接入电路的电阻是______。若用的电阻替换电阻,电压表______(选填“能”或“不能”)调到。原因是______。
25. 如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图,请在虚线框内画出“电压表”、“电流表”和“滑动变阻器”的符号,使电路连通。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共22分)
26. 小李“探究并联电路中的电流特点”,图甲是他设计的电路图。
(1)图乙是小李某次实验连接的电路,闭合开关,电流表测的是_____(选填“”“”或“”)点的电流;在图乙电路中仅改接一根导线就可以测量点电流,请在图乙中将需要改接的导线上画“×”,并用笔画出改接后的导线_________。
(2)小李将实验数据记录在表格中,分析数据,可知:
实验次数
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.58
①四次实验中电流表选用量程为:_____A。
②并联电路的电流特点:_____。
③实验时,为了使得出的结论更具普遍性,需要的操作是:_______________。
(3)小李同学测量通过灯泡电流时,正常发光,忽亮忽灭,要解决这个电路故障,他的操作是__________。
27. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中通过观察_____来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲图探究的是电流通过导体时产生的热量与_____的关系,的作用是_____,在相同时间内,电流在左侧容器中通过电阻产生的热量与电流在右侧容器中通过电阻产生的热量之比是_____。
(3)由乙图可知,在_____和通电时间一定时,_____越大,电流通过导体时产生的热量越多。
(4)容器内电阻丝热得发红时,而与之连接的导线却不怎么热,这个问题可以用_____(选填“甲”或“乙”)图的结论来解释。
28. 小李用电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器和导线若干,测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将电路补画完整,要求滑片向右滑动时,电路中电流变大________。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到最_____端(选填“左”或“右”)。闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是_____。
(3)闭合开关后,滑片位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)移动。当小灯泡正常发光时,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为_____(保留一位小数),额定电功率是_____W。
(4)根据实验数据绘制了如图丁所示小灯泡的图像,结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因:_____。
(5)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和两个开关,设计了如图戊所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关,只闭合开关,调整处电阻,使电压表示数为;
②断开开关,再闭合开关,保持处电阻不变,调整处电阻,使电压表示数为_____V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在戊图中的_____(填“”或“”)位置。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共17分,要有必要的文字表述)
29. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,有效保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路原理图如图乙所示,电源电压恒为不变,和为加热电阻,且。求:
(1)除雾时,电路工作消耗电能;
(2)除霜时,电路中的电流;
(3)除霜时,电阻的发热功率。
30. 小李连接如图甲所示的电路,测量定值电阻的阻值。电源电压恒定,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)电阻和滑动变阻器的最大阻值;
(3)电阻消耗的最大功率和最小功率之比。
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