海南省临高县2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-01-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 海南省 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | 临高县 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.43 MB |
| 发布时间 | 2025-01-15 |
| 更新时间 | 2025-01-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50022141.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年海南省临高县九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题(每题3分,共30分)。
1.(3分)下列著名物理学家中,用其名字命名为电阻的单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.欧姆 D.焦耳
2.(3分)临高县安装一种“按钮式红绿灯”,红绿灯实际上是LED灯,它是由____材料制成的( )
A.半导体 B.绝缘体 C.超导体 D.导体
3.(3分)如图所示是小阳看到妈妈制作的丰盛早餐,她利用所学分子动理论知识对一些现象进行了解释,其中正确的是( )
A.做早餐时会产生油烟,说明是油烟的扩散现象
B.做好的早餐冒出香气,说明分子在做热运动
C.面包片很容易被捏扁,说明分子间只有引力
D.油炸花生米粘一起,说明分子间没有斥力
4.(3分)在冬天,人们常常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.(3分)如图,用绝缘细绳将甲、乙、丙三个轻质小球悬挂起来且相互靠近,甲球带正电荷,则观察到的现象表明丙球( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.一定不带电 D.可能带负电荷
6.(3分)如图所示,开关闭合后,两灯泡串联的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)如图所示电路,探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡,闭合开关后,通过a、b、c、d四处电流的大小关系正确的是( )
A.Ia=Ib B.Ia=Ic C.Ib=Ic D.Ia=Id
8.(3分)下列做法符合安全用电的是( )
A.使用绝缘皮破损的电线
B.未断开电源更换灯泡
C.家庭电路中安装空气开关
D.电线起火立即用水扑灭
9.(3分)将“220V 100W”的电风扇和“220V 100W”的电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,关于两者消耗的电能和产生的热量,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多,但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不一样多,但产生的热量一样多
D.消耗的电能和产生的热量都不一样多
10.(3分)如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
二、填空题(每空2分,共28分)
11.(4分)教室的日光灯之间是 的(选填“串联”或“并联”),日光灯正常工作的电压是 V。
12.(4分)椰子从树上下落的过程中,动能越来越 ,重力势能越来越 。
13.(4分)已知电阻R1:R2=2:3,当把它们串联在同一电路中时,流过R1和R2的电流之比I1:I2= ;R1与R2两端的电压之比U1:U2= 。
14.(4分)科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示。这是由于头发丝带 (选填“同种”或“异种”)电荷而相互 的结果。
15.(4分)石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料,我国95后天才少年曹原带领团队成功使这种材料在一定条件下电阻降为零。该条件下石墨烯属于 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)。该材料不能用于电饭锅的发热丝,因为电饭锅工作时,是将电能转化为 能。
16.(4分)小王同学家的电能表上月底的示数为,本月底的示数为,则该同学家本月用了 kW•h电;图中的电能表最大电功率为 W。
17.(4分)将1kg某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其均匀加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),若该物质液态时的比热容为2.4×103J/(kg•℃),该物质在bc段吸收的热量为 J。
18.(2分)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
19.(2分)如图所示为一实物电路,请画出对应的电路图。
四、实验题(本大题共两小题,每空2分,共18分)。
20.(8分)在“用电压表和电流表测电阻”的实验中。
(1)本实验的实验原理是 。
(2)图1中乙表应是 表。
(3)图2中电流表的读数为 A,通过测量读数,可初步知被测电阻的阻值为 Ω。
21.(10分)为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有4个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)小明所采用的实验探究方法是 ;
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,电压表指针迅速满偏,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路;
B.滑片接触不良;
C.电阻断路;
D.电流表短路;
(3)小明根据数据绘制的图像如图乙,小强用15Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,使电压表示数为 V。
(4)大量实验表明,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 关系。
五、计算题(22题8分、23题12分,共20分,答题时要写出必要的文字说明、公式和具体的计算步骤)。
22.(8分)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值的为20Ω,且开关S闭合后电流表的示数为0.2A,求:
(1)电路的电源电压;
(2)闭合开关S时,电路消耗的电功率。
(3)在10s内,整个电路消耗的电能。
23.(12分)如表所示为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
美丽牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
(1)电烤箱在工作过程中通过 方式增大食物的内能。
(2)电烤箱在高温挡工作时的电流;
(3)电烤箱低温挡工作5min所做的电功;
(4)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的R2的阻值。
2024-2025学年海南省临高县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
D
B
D
C
B
D
一、单项选择题(每题3分,共30分)。
1.(3分)下列著名物理学家中,用其名字命名为电阻的单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.欧姆 D.焦耳
【分析】力的单位是牛顿,电阻的单位是欧姆,功和能的单位是焦耳,阿基米德是古希腊伟大的哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,他的名字没有被用来命名单位。
【解答】解:用牛顿的名字命名为力的单位,阿基米德不是物理量单位,用欧姆的名字命名为电阻的单位,用焦耳的名字命名为功和能的单位。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了电阻的单位,属基础题目。
2.(3分)临高县安装一种“按钮式红绿灯”,红绿灯实际上是LED灯,它是由____材料制成的( )
A.半导体 B.绝缘体 C.超导体 D.导体
【分析】LED灯是由半导体材料制成的。
【解答】解:红绿灯实际上是LED灯,它是由半导体材料制成的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是半导体的特点及应用,属于基础题目。
3.(3分)如图所示是小阳看到妈妈制作的丰盛早餐,她利用所学分子动理论知识对一些现象进行了解释,其中正确的是( )
A.做早餐时会产生油烟,说明是油烟的扩散现象
B.做好的早餐冒出香气,说明分子在做热运动
C.面包片很容易被捏扁,说明分子间只有引力
D.油炸花生米粘一起,说明分子间没有斥力
【分析】生活中常见的物质是由及其微小的分子和原子构成的,一般肉眼分辨不出来,油烟不属于分子;面包片被捏扁是因为受到了力的作用,力可以使物体发生形变;分子间的引力和斥力是同时存在的,但是当分子间的距离很远的时候,作用力就变得十分微弱。
【解答】解:
A.做早餐时会产生油烟,油烟不是分子,不能说明是油烟的扩散现象,故A错误;
B.我们闻到早餐的香气,是分子在不停地做无规则运动造成的,故B正确;
C.面包片受力被捏扁,说明了力可以使物体发生形变,故C错误;
D.油炸花生米没有粘在一起,是因为分子间距离太远,作用力十分微弱,几乎没有造成的,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了分子动理论的相关知识,属于基础题。
4.(3分)在冬天,人们常常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】做功可以改变物体的内能;汽油机的压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
【解答】解:人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,手暖和,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。
故选:B。
【点评】本题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化,难度不大。
5.(3分)如图,用绝缘细绳将甲、乙、丙三个轻质小球悬挂起来且相互靠近,甲球带正电荷,则观察到的现象表明丙球( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.一定不带电 D.可能带负电荷
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解:甲球带正电,甲、乙相互排斥,因同种电荷相互排斥,所以乙带正电;
乙、丙相互吸引,因异种电荷相互吸引,丙可能带负电;又因带电物体吸引轻小物体,丙可能不带电。
故选:D。
【点评】带电体吸引不带电体,排斥带同种电荷,吸引可能带异种电荷,其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
6.(3分)如图所示,开关闭合后,两灯泡串联的是( )
A. B.
C. D.
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条;并联电路中,电流的路径有多条。
【解答】解:
A、开关闭合后 电源短路,故A错误;
B、开关闭合后,电流的路径只有一条,是串联电路,故B正确;
C、开关闭合后,电流的路径有两条,是并联电路,故C错误;
D、开关闭合后,一个灯泡被短路了,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串、并联电路的辨别,属于基础题。
7.(3分)如图所示电路,探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡,闭合开关后,通过a、b、c、d四处电流的大小关系正确的是( )
A.Ia=Ib B.Ia=Ic C.Ib=Ic D.Ia=Id
【分析】根据电路图可知,两灯并联,Ia、Id为干路电流,Ib、Ic是两条支路的电流,根据并联电路的电流特点和欧姆定律即可确定三个电流的关系。
【解答】解:根据电路图可知,两灯并联,Ia、Id为干路电流,Ib、Ic是两条支路的电流;
AB、根据干路电流等于各支路电流之和可得:Ia=Ib+Ic;故AB错误;
C、由于两个小灯泡是不同的规格,根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得:Ib≠Ic;故C错误;
D、由于a、d点都在干路上,则:Ia=Id,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路电流的规律,关键明确电路的连接方式以及各点所在的位置。关键是掌握并联电路的电压特点,注意两个小灯泡是不同的规格。
8.(3分)下列做法符合安全用电的是( )
A.使用绝缘皮破损的电线
B.未断开电源更换灯泡
C.家庭电路中安装空气开关
D.电线起火立即用水扑灭
【分析】(1)电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故;
(2)维修电器时,应先断开开关;
(3)根据保险丝或空气开关的作用分析;
(4)生活用水是导体。
【解答】解:A、电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故A错误;
B、在未断开电源开关的情况下更换灯泡容易发生触电事故,故B错误;
C、为防止因为干路电流过大引起火灾,家庭电路中必须安装保险丝或空气开关,故C正确;
D、电线起火立即关闭电源再救火,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了安全用电的常识,属于基础知识在日常生活中一定要养成安全用电的习惯。
9.(3分)将“220V 100W”的电风扇和“220V 100W”的电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,关于两者消耗的电能和产生的热量,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多,但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不一样多,但产生的热量一样多
D.消耗的电能和产生的热量都不一样多
【分析】(1)这两个电器的规格都是“220V 100W”,其中“220V”表示用电器的额定电压,即正常工作时的电压;“100W”表示用电器的额定功率,即正常工作时的功率。
(2)家庭电路的电压是220V,说明这两个用电器都在额定电压下工作,实际功率等于额定功率,从每个电器的工作性质及能量转化上选出正确的选项。
【解答】解:两个电器都在额定电压下工作,则实际功率相同都是100W,通电相同时间,由W=Pt可知,这两个用电器在相同时间内消耗的电能相同;
电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能;电器转化为的内能越大,产生的热量越多,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故B正确。
故选:B。
【点评】用电器工作的过程就是电流做功的过程,也是电能转化成其他形式能的过程,电流通过电器做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能。
10.(3分)如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
【分析】由图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的分压规律判定电流表、电压表示数的变化。
【解答】解:由图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表示数变大;
滑动变阻器阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,明确电路的连接方式是解题的关键。
二、填空题(每空2分,共28分)
11.(4分)教室的日光灯之间是 并联 的(选填“串联”或“并联”),日光灯正常工作的电压是 220 V。
【分析】我国照明电路的电压是220V.家用电器的额定电压都是220V,为了用电器正常工作而且互不影响,家用电器都并联在220V的电路中。
【解答】解:
教室的日光灯的额定电压,即正常工作电压都是220V,为了都能正常工作,并且互相不影响,各用电器之间都应该并联在照明电路中。
故答案为:并联;220。
【点评】记住照明电路的电压、人体安全电压;掌握家用电器的连接方式。
12.(4分)椰子从树上下落的过程中,动能越来越 大 ,重力势能越来越 小 。
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:椰子从树上下落的过程中,质量不变,速度不断增加,动能越来越大;高度不断减小,重力势能越来越小。
故答案为:大;小。
【点评】(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
(2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
13.(4分)已知电阻R1:R2=2:3,当把它们串联在同一电路中时,流过R1和R2的电流之比I1:I2= 1:1 ;R1与R2两端的电压之比U1:U2= 2:3 。
【分析】①串联电路中的电流处处相等;②串联电路中电阻两端的电压之比等于电阻之比。
【解答】解:①当把R1和R2串联在同一电路中时,通过两电阻的电流相等,即流过R1和R2的电流之比I1:I2=1:1;
②根据U=IR可知R1与R2两端的电压之比:。
故答案为:1:1;2:3。
【点评】本题考查串联电路中电流之比和电压之比,难度适中。
14.(4分)科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示。这是由于头发丝带 同种 (选填“同种”或“异种”)电荷而相互 排斥 的结果。
【分析】同种电荷相斥,异种电荷相吸,故据此分析即可判断。
【解答】解:人体是导体,当人触摸静电球时,人体也带了和静电球同种电荷的电,故人的头发上也会带上与静电球同种电荷的电,据同种电荷相斥可知,头发之间带同种电荷,相互排斥,故头发会蓬松竖起来。
故答案为:同种;排斥。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
15.(4分)石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料,我国95后天才少年曹原带领团队成功使这种材料在一定条件下电阻降为零。该条件下石墨烯属于 超导体 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)。该材料不能用于电饭锅的发热丝,因为电饭锅工作时,是将电能转化为 内 能。
【分析】在一定的条件下,石墨烯的电阻可以变为0,这种材料属于超导体,电流通过电阻为0的导体时,导体不会发热;各种电热器是利用电流的热效应工作的。
【解答】解:石墨烯在一定条件下电阻可以降为零,则该条件下石墨烯属于做超导体;
超导体的电阻为0,不会产生电热,而电饭锅的发热丝是利用电流热效应将电能转化为内能,它们不能使用超导体。
故答案为:超导体;内。
【点评】此题考查了超导体的特点及应用,属于基础知识的考查,难度不大。
16.(4分)小王同学家的电能表上月底的示数为,本月底的示数为,则该同学家本月用了 80 kW•h电;图中的电能表最大电功率为 4400 W。
【分析】上月用电量的计算:本月底示数与上月底示数之差,注意:最后一位是小数,计量是单位kW•h;
根据P=UI计算电能表的最大功率。
【解答】解:小王同学家的电能表上月底的示数为,本月底的示数为,则该同学家本月用了W=2650.4kW•h﹣2570.4kW•h=80kW•h电,从电能表的铭牌“220V 20A”可知,允许通过的最大电流为20A,则电能表的最大功率为:P=UI=220V×20A=4400W。
故答案为:80;4400。
【点评】本题考查电能表的读数及计算最大功率,属于基础题。
17.(4分)将1kg某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其均匀加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),若该物质液态时的比热容为2.4×103J/(kg•℃),该物质在bc段吸收的热量为 7.2×104 J。
【分析】晶体熔化时,不断吸收热量,温度不变,内能增加;
该物质在bc段时为液态,根据图像可知物质升高的温度,根据Q吸=cmΔt求该物质在bc段吸收的热量。
【解答】解:由图可知,该物质在ab段不断吸收热量,温度不变,处于熔化过程,内能增大;
该物质在bc段时为液态,初温为50℃,末温为80℃,吸收的热量为\
Q吸=cmΔt=2.4×103J/(kg•℃)×1kg×(80℃﹣50℃)=7.2×104J。
故答案为:增大;7.2×104。
【点评】本题主要考查了对晶体熔化图象的分析和热量的计算,难度一般。
18.(2分)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
【点评】本题考查了家庭电路的连接,在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
19.(2分)如图所示为一实物电路,请画出对应的电路图。
【分析】由实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,开关S、L1、L2依次连接在电源两极上,电路图如图所示:
。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,注意电路图与实物图要一一对应,属于一道基础题。
四、实验题(本大题共两小题,每空2分,共18分)。
20.(8分)在“用电压表和电流表测电阻”的实验中。
(1)本实验的实验原理是 R= 。
(2)图1中乙表应是 电压 表。
(3)图2中电流表的读数为 0.48 A,通过测量读数,可初步知被测电阻的阻值为 5 Ω。
【分析】(1)实验原理是:R=;
(2)电压表并联在电路中,电流表串联在电路中,据此分析;
(3)由图示电表确定电表量程与分度值,读出电表示数,然后由欧姆定律求出电阻阻值
【解答】解:(1)实验原理是:R=;
(2)电压表并联在电路中,电流表串联在电路中,所以乙表对应的电表是电压表;
(3)由图2所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.48A;由图2所示电压表可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是2.4V;电阻阻值R===5Ω。
故答案为:(1)R=;(2)电压;(3)0.48A;5。
【点评】本题考查了电压表的使用方法、电表读数、求电阻等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;对电表读数时,要先确定电表的量程与分度值,读数时视线要与刻度线垂直。
21.(10分)为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有4个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)小明所采用的实验探究方法是 控制变量法 ;
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,电压表指针迅速满偏,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,则电路中的故障可能是 C ;(填字母)
A.开关断路;
B.滑片接触不良;
C.电阻断路;
D.电流表短路;
(3)小明根据数据绘制的图像如图乙,小强用15Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 右 (选填“左”或“右”)端移动滑片,使电压表示数为 2 V。
(4)大量实验表明,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 关系。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,应用于控制变量法;
(2)闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,说明电路可能断路;电压表指针迅速满偏,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;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
(4)根据图像分析,得出结论。
【解答】解:(1)探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,应用于控制变量法;
(2)闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,说明电路可能断路;电压表指针迅速满偏,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,即电路中的故障可能是电阻断路,故选C;
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压减小;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使得电压表的示数保持2V不变;
(4)由图像可知,电压不变,电阻增大几倍,电流减小为原来的几分之一,故可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)控制变量法;(2)C;(3)右;2;(4)反比。
【点评】本题探究通过导体的电流与导体电阻的关系,考查电路图连接、故障分析、欧姆定律的运用、控制变量法和对器材的要求等知识。
五、计算题(22题8分、23题12分,共20分,答题时要写出必要的文字说明、公式和具体的计算步骤)。
22.(8分)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值的为20Ω,且开关S闭合后电流表的示数为0.2A,求:
(1)电路的电源电压;
(2)闭合开关S时,电路消耗的电功率。
(3)在10s内,整个电路消耗的电能。
【分析】(1)由图可知,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电源电压;
(2)根据P=UI可知总功率;
(3)知道电源电压、电路中的电流和通电时间,利用W=UIt计算出10s内,整个电路消耗的电能。
【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流,
由串联电路的电阻规律可得,电路中的总电阻为:
R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
由题意可知,此时电路中电流为I=0.2A,故由欧姆定律可得,电源电压为:
U=IR总=0.2A×30Ω=6V;
(2)闭合开关S时,根据P=UI可知电路消耗的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能为:
W=UIt=6V×0.2A×10s=12J;
答:(1)电路的电源电压为6V;
(2)闭合开关S时,电路消耗的电功率为1.2W;
(3)在10s内,整个电路消耗的电能为12J。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电能的计算,是一道基础题。
23.(12分)如表所示为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
美丽牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
(1)电烤箱在工作过程中通过 热传递 方式增大食物的内能。
(2)电烤箱在高温挡工作时的电流;
(3)电烤箱低温挡工作5min所做的电功;
(4)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的R2的阻值。
【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(2)利用P=UI求电烤箱在高温挡正常工作时的电流;
(3)根据W=Pt求出电烤箱低温挡工作5min所做的电功;
(4)根据P=和串联电路电阻规律可求出电路中R1,R2的阻值。
【解答】解:(1)电烤箱在工作过程中通过热传递方式增大食物的内能;
(2)由P=UI可知,电烤箱在高温挡正常工作时的电流为:
=5A;
(3)电烤箱低温挡工作5min所做的电功:
W=P低t=440W×5×60s=1.32×105J;
(4)当S1闭合,S2闭合时,为高温挡,此时只有电阻R1工作,由P=可知,
R1==44Ω,
当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,由P=可知,
此时总电阻为R总==110Ω,
则R2=R总﹣R1=110Ω﹣44Ω=66Ω。
答:(1)热传递;
(2)电烤箱在高温挡工作时的电流为5A;
(3)电烤箱低温挡工作5min所做的电功为1.32×105J;
(4)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的R2的阻值为66Ω。
【点评】本题考查了改变物体的内能的方式、电功率公式及其推导公式的掌握和运用。
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