精品解析：山西省大同市大同一中2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试卷

2024—2025学年第一学期九年级学业水平质量监测 物理 （监测内容：第十六章至第十七章） 注意事项： 1．试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2．答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 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 2. 自然光照不足与青少年近视率激增息息相关，健康光环境已成为当下青少年群体迫切的需求。月影灯具采用高品质LED光源，引领家用照明迈入了一个全新的自然光照明纪元。LED灯的材料主要是（ ） A. 金属 B. 半导体材料 C. 橡胶 D. 超导材料 3. 如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变暗，则图所示的接法中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 小晋采用如图所示的电路研究“通过某导体的电流与电阻的关系”，他分别用10Ω和20Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，断开开关，不改变滑片位置．小晋将A、B两点间的电阻R由10Ω更换为20Ω，闭合开关后，接下来的操作是（ ） A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片向右移动 C. 将变阻器滑片向左移动 D. 更换阻值变化范围较小的滑动变阻器 5. 一只小灯泡的正常工作电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上，要使其正常发光，下列方法可行的是（ ） A. 串联一个的电阻 B. 串联一个的电阻 C. 并联一个的电阻 D. 并联一个的电阻 6. 小敏学习物理后，养成了节约用电的好习惯，她总是随手关闭不必要的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路中（ ） A. 总电阻减小，总电流减小 B. 总电阻减小，总电流增大 C. 总电阻增大，总电流减小 D. 总电阻增大，总电流增大 7. 小南设计了一种输液提示器，在护士站也能够观察到病人输液药袋中药量的变化，药袋用弹簧悬挂，“”是用电表改造而成的药量表，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变小 B. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变大 C. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变小 D. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变大 8. 如图所示，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S，电流表示数为1A，。下列说法正确的是（　　） A. 的阻值为3Ω B. 电压表的示数为3V C. 流过的电流为1A D. 两端电压为2V 9. 如图所示电路的电源电压为9V。电流表使用0~0.6A量程，电压表使用0~3V量程，阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的最小阻值不能小于（　　） A. 5Ω B. 8Ω C. 10Ω D. 20Ω 10. 如图甲所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图乙所示。电源电压恒为9V，定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~9V。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变小 C. R的最小阻值为15Ω D. 电压表示数的变化范围为1.5V~6V 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题3分，13小题8分，14小题4分，15小题5分，共24分） 11. 某同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，按如图所示的电路图连接电路，用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 第1次 0.8 2.0 2.8 第2次 1.0 1.8 2.8 第3次 1.2 1.7 2.8 （1）按图所示电路测量灯泡两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0V，若故障是由某一只灯泡引起的，则发生故障的灯泡及故障原因是____________； （2）排除故障后，按图所示电路测量出两端电压，然后______（选填“能”或“不能”）将电压表A接点连线转接至C接点，测量两端电压，你判断的理由是______； （3）进行多次实验，记录数据如上表所示。分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是______。 12. 如图所示是晓彤同学探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验电路，已知所选定值电阻阻值为10Ω。 电压 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 电流 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.28 （1）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端； （2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则故障原因可能是定值电阻R______（选填“短路”或“断路”）； （3）排除电路故障后继续进行实验，晓彤同学测得的实验数据如上表所示，可以初步得出结论：______。 13. 如图甲所示是某实验小组测量待测电阻阻值时连接的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确的连接方式______； （2）改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______； （3）故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数如图乙所示，电流表示数为0.6A，则待测电阻为______Ω； （4）实验小组同学还计划利用上述实验装置测出电压为0.8V、1.2V、1.6V、2.0V时的电阻值，结果发现有一次实验无法完成，不可能完成实验的电压值是______。 14. 用如图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用器材：学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“20Ω、1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实物连接完整______； （2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电流表有示数，电压表无示数。则电路故障的原因可能是______； （3）排除故障后，该组的两个同学先后进行实验，并作出图像如图乙所示，通过分析可知______图线实验操作中不符合要求，理由是______。 15. 当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材:电源、开关、导线） (1)还需要选择的实验器材∶______________ ； (2)简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）∶______________。 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了下表中的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 某个导体通过0.5A的电流时，电阻为10Ω。若通过1A的电流时，该导体的电阻为多少？ 解： 答：5Ω 错误之处：______； 错因分析：______； 正确解答：____________。 17. 阅读短文，回答问题： 常温超导首次实现 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。在1911年，物理学家首次在低于的环境中发现汞的超导现象，这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年，某大学研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，由于没有电阻，电流通过电子元件时不会发热，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。 （1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到______Ω； （2）请你设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料____________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是______； （3）超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处，但现今超导材料不能大规模的使用的原因是______。 18. 某同学设计了一种电梯超载报警器，如图所示，电源两端电压为U且保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。将重为10N的物块放在载物台上（用载物台模拟电梯），此时电压表示数为U0，当电压表示数大于U0时，就会触发报警，即U0为电梯载重报警值。若换用阻值更大的定值电阻，请你判断说明电梯载重报警值U0的变化情况。 19. 如图所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表的示数增大，电压表测电阻R两端的电压）。 20. 如图甲所示是两个电阻的图像，请根据图像所给信息进行计算： （1）若两电阻串联在电路中（如图乙），此时电流表的示数为0.2A，求电阻的阻值和此时的电源电压； （2）保持电源电压不变，将两电阻的连接方式改为并联（如图丙），求此时电流表的示数。 21. 在跨学科实践活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示。已知电源电压为15V，为定值电阻，放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R（其阻值随压力F变化的关系图像如图乙）的检测区时，当物品质量超过3kg时，机械装置启动，实现自动筛选功能。（g取10N/kg）求： （1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为3V，的阻值是多少？ （2）机械装置启动，实现自动筛选功能时，电压表的最小示数为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期九年级学业水平质量监测 物理 （监测内容：第十六章至第十七章） 注意事项： 1．试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2．答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 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。 2. 自然光照不足与青少年近视率激增息息相关，健康光环境已成为当下青少年群体迫切的需求。月影灯具采用高品质LED光源，引领家用照明迈入了一个全新的自然光照明纪元。LED灯的材料主要是（ ） A. 金属 B. 半导体材料 C. 橡胶 D. 超导材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属材料包括纯金属和合金，故A不符合题意； B．半导体材料包括硅、锗、砷化镓等，LED灯的材料主要是半导体材料，故B符合题意； C．橡胶属于有机合成材料，一般情况下属于绝缘体，故C不符合题意； D．超导材料是指在某一温度下，电阻为零的材料，故D不符合题意。 故选B。 3. 如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变暗，则图所示的接法中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变暗，滑动变阻器接入电阻增大，滑动变阻器应接入右下的接线柱，上面接线柱接哪一个均可，故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 小晋采用如图所示的电路研究“通过某导体的电流与电阻的关系”，他分别用10Ω和20Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，断开开关，不改变滑片位置．小晋将A、B两点间的电阻R由10Ω更换为20Ω，闭合开关后，接下来的操作是（ ） A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片向右移动 C. 将变阻器滑片向左移动 D. 更换阻值变化范围较小的滑动变阻器 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”时，应控制定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数不变，当将A、B两点间的电阻R由10Ω更换为20Ω时，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，此时滑动变阻器接入电路的电阻不变，两端的电压变小，因为串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，且电源的电压不变，所以此时定值电阻两端的电压变大，要使定值电阻两端的电压保持原来的不变，应增大滑动变阻器两端电压，减小定值电阻两端电压，即减小电路中电流，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片P向右移动，故AC不符合题意，B符合题意； D．更换阻值变化范围较小的滑动变阻器，可能会导致移动滑片时无法保持电压表示数不变，故D不符合题意。 故选B。 5. 一只小灯泡的正常工作电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上，要使其正常发光，下列方法可行的是（ ） A. 串联一个的电阻 B. 串联一个的电阻 C. 并联一个的电阻 D. 并联一个的电阻 【答案】A 【解析】 【详解】因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，串联电阻分但的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，串联电阻的阻值 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 小敏学习物理后，养成了节约用电的好习惯，她总是随手关闭不必要的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路中（ ） A. 总电阻减小，总电流减小 B. 总电阻减小，总电流增大 C. 总电阻增大，总电流减小 D. 总电阻增大，总电流增大 【答案】C 【解析】 【详解】家用电器是并联的，因各支路互不影响。电路总功率等于各用电器功率之和，所以每多关闭一个家用电器，故总功率变小。根据得，电源电压不变，总功率变小，家庭电路的总电阻变大。根据知，电源电压不变，总功率减小，总电流一定减小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 小南设计了一种输液提示器，在护士站也能够观察到病人输液药袋中药量的变化，药袋用弹簧悬挂，“”是用电表改造而成的药量表，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变小 B. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变大 C. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变小 D. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图知道，药量表与电阻R和滑动变阻器串联，所以药量表由电流表改造而成；由图知道，当药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律知道，电路中电流变小，即电流表示数变小，故只有C正确。 故选C。 8. 如图所示，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S，电流表示数为1A，。下列说法正确的是（　　） A. 的阻值为3Ω B. 电压表的示数为3V C. 流过的电流为1A D. 两端电压为2V 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端电压； C．串联电路电流相等，则流过R1的电流为1A，故C正确； D．由得，R1两端电压为 U1=IR1=1A×1Ω=1V 故D错误； B．R2两端电压，即电压表的示数为 U2=U-U1=3V-1V=2V 故B错误； A．R2的阻值为 故A错误。 故选C。 9. 如图所示电路的电源电压为9V。电流表使用0~0.6A量程，电压表使用0~3V量程，阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的最小阻值不能小于（　　） A. 5Ω B. 8Ω C. 10Ω D. 20Ω 【答案】D 【解析】 【详解】如图，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流。当电压表达到最大示数3V时，电路中电流为 因串联电路中各处的电流相等，且定值电阻允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，此时，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器接入电路的电阻最小为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10. 如图甲所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图乙所示。电源电压恒为9V，定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~9V。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变小 C. R的最小阻值为15Ω D. 电压表示数的变化范围为1.5V~6V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，电阻R0与R串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路电流。闭合开关S，当环境湿度增大时，R变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大。根据U=IR可知，R0两端的电压变大，电压表示数变大，故A错误； B．电压表示数与电流表示数的比值是R0的阻值，由于R0是定值电阻，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误； C．当电路电流最大为0.6A时，电路总电阻为 R的最小阻值为 故C错误； D．当电路电流最大为0.6A时，R0两端电压，即电压表的示数最大为 当R的最大阻值为50Ω，电路电流最小为 R0两端电压，即电压表的示数最小为 电压表示数的变化范围为1.5V~6V，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题3分，13小题8分，14小题4分，15小题5分，共24分） 11. 某同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，按如图所示的电路图连接电路，用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 第1次 0.8 2.0 2.8 第2次 1.0 1.8 2.8 第3次 1.2 1.7 2.8 （1）按图所示电路测量灯泡两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0V，若故障是由某一只灯泡引起的，则发生故障的灯泡及故障原因是____________； （2）排除故障后，按图所示电路测量出两端电压，然后______（选填“能”或“不能”）将电压表A接点连线转接至C接点，测量两端电压，你判断的理由是______； （3）进行多次实验，记录数据如上表所示。分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是______。 【答案】（1）L2断路 （2） ①. 不能 ②. 电压表正、负接线柱接反 （3）串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和 【解析】 【小问1详解】 图中两灯串联，电压表测灯泡的电压时，两灯泡都熄灭，可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路，由题意可知，故障可能是由某只灯泡引起的，则应该是某个灯泡断路了，而且电压表的示数变为0，说明电压表与电源的两极不相连，所以故障为小灯泡L2断路。 【小问2详解】 [1][2]测完两端的电压后，测量两端的电压时，仅将电压表A点连线转接至C点，这样会导致电压表的正负接线柱接反，所以不能测出两端的电压。 【小问3详解】 根据表格数据可知 即串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和。 12. 如图所示是晓彤同学探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验电路，已知所选定值电阻阻值为10Ω。 电压 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 电流 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.28 （1）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端； （2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则故障原因可能是定值电阻R______（选填“短路”或“断路”）； （3）排除电路故障后继续进行实验，晓彤同学测得的实验数据如上表所示，可以初步得出结论：______。 【答案】（1）右 （2）断路 （3）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，连接电路时开关应该断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。 【小问2详解】 连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，说明电路可能断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，可以测量电源电压，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，是与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是定值电阻R断路。 【小问3详解】 由表中数据可知，定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 13. 如图甲所示是某实验小组测量待测电阻阻值时连接的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确的连接方式______； （2）改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______； （3）故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数如图乙所示，电流表示数为0.6A，则待测电阻为______Ω； （4）实验小组同学还计划利用上述实验装置测出电压为0.8V、1.2V、1.6V、2.0V时的电阻值，结果发现有一次实验无法完成，不可能完成实验的电压值是______。 【答案】（1） （2）滑动变阻器断路 （3）4 （4）0.8V 【解析】 【小问1详解】 电流表、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表测量待测电阻两端的电压。图中，待测电阻左侧与开关连接的导线错误，应改接到滑动变阻器的A点，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电流表无示数，电路可能断路；且电压表也无示数，其原因可能是滑动变阻器断路或者电流表断路等。 【小问3详解】 如图乙，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，则待测电阻为 【小问4详解】 根据串联电路电压特点和串联分压原理可知，当待测电阻的两端电压越小，变阻器分得的电压越大，变阻器连入电路的电阻越大；当电压为0.8V时，滑动变阻器两端电压为 3V-0.8V=2.2V 此时电路电流为 则滑动变阻器阻值为 大于滑动变阻器的最大阻值，所以不可能完成实验的电压值是0.8V。 14. 用如图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用器材：学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“20Ω、1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实物连接完整______； （2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电流表有示数，电压表无示数。则电路故障的原因可能是______； （3）排除故障后，该组的两个同学先后进行实验，并作出图像如图乙所示，通过分析可知______图线实验操作中不符合要求，理由是______。 【答案】（1） （2）定值电阻短路 （3） ①. B ②. 图中B图线没有控制定值电阻两端的电压一定 【解析】 【小问1详解】 在探究“电流与电阻的关系”实验时，电压表应并联在定值电阻的两端，如图所示： 【小问2详解】 电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明可能是与电压表并联的定值电阻短路。 【小问3详解】 [1][2]研究电流与电阻关系时，要控制电阻两端的电压不变，根据图乙中B曲线可知，当接入5Ω的定值电阻时，电阻两端的电压为 当接入10Ω的定值电阻时，电阻两端的电压为 即电阻两端的电压是变化的，故B图线实验操作中不符合要求。 15. 当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材:电源、开关、导线） (1)还需要选择的实验器材∶______________ ； (2)简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）∶______________。 【答案】 ①. 一个2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表 ②. 将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关记下此时电流I1；在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热，观察电流表的示数，并记为I2 【解析】 【详解】(1)[1]本实验是探究铅笔芯的电阻与温度的关系，故需要2B铅笔芯和加热用的酒精灯、火柴，电阻大小变化转化电流大小变化，故还需要电流表。 (2)[2]首先将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关，记下此时电流I1；然后在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热，观察电流表的示数，并记为I2；比较两次电流大小，多进行几次实验测量，得出铅笔芯的电阻与温度的关系。 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了下表中的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 某个导体通过0.5A的电流时，电阻为10Ω。若通过1A的电流时，该导体的电阻为多少？ 解： 答：5Ω 错误之处：______； 错因分析：______； 正确解答：____________。 【答案】 ①. 将原来的电压代入公式求解 ②. 忽视了导体两端的电压已发生变化 ③. 电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压、电流无关，故电阻仍为10Ω 【解析】 【详解】[1][2][3]电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压、电流无关，因此当通过导体的电流由0.5A变为1A时，其电阻不变，仍为10Ω，此时导体两端电压为 小明忽视了导体两端的电压已发生变化，将原来的电压代入公式求解，因此该过程是错误的。 17. 阅读短文，回答问题： 常温超导首次实现 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。在1911年，物理学家首次在低于的环境中发现汞的超导现象，这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年，某大学研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，由于没有电阻，电流通过电子元件时不会发热，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。 （1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到______Ω； （2）请你设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料____________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是______； （3）超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处，但现今超导材料不能大规模的使用的原因是______。 【答案】（1）0 （2） ①. 不可以 ②. 超导体的电阻为零，通电后不会发热 （3）超导体一般在很低的温度或很高的压强下才能得到 【解析】 【小问1详解】 超导材料达到一定条件时，就不会有电阻存在，即其电阻就能降到0Ω。 【小问2详解】 [1][2]超导材料不可以用于制造电热水壶，原因是电热水壶是利用电流的热效应工作的，而超导材料的电阻为零，通电后不会发热。 【小问3详解】 超导材料不能大规模的使用的原因是超导体一般在很低的温度或很高的压强下才能得到，常温常压下很难得到。 18. 某同学设计了一种电梯超载报警器，如图所示，电源两端电压为U且保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。将重为10N的物块放在载物台上（用载物台模拟电梯），此时电压表示数为U0，当电压表示数大于U0时，就会触发报警，即U0为电梯载重报警值。若换用阻值更大的定值电阻，请你判断说明电梯载重报警值U0的变化情况。 【答案】由图可知，电阻R0与R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流。若换用阻值更大的定值电阻，根据串联分压原理可知，R0所分电压变大，由于电源电压不变，根据串联电路电压特点可知，R两端的电压会变小，即如果是同样载重，当R0变大，电梯载重报警值U0会变小。 【解析】 【详解】略。 19. 如图所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表的示数增大，电压表测电阻R两端的电压）。 【答案】 【解析】 【详解】滑动变阻器滑片移动时，电流表示数变化，说明滑动变阻器串联在电路中；滑片向右移动时，电流表的示数增大即电路中的电流变大，由欧姆定律可知，变阻器连入电路的电阻减小，所以滑动变阻器应接右下方的接线柱；电压表测电阻R两端的电压，电压表需并联在R两端；由于电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如图所示： 20. 如图甲所示是两个电阻的图像，请根据图像所给信息进行计算： （1）若两电阻串联在电路中（如图乙），此时电流表的示数为0.2A，求电阻的阻值和此时的电源电压； （2）保持电源电压不变，将两电阻的连接方式改为并联（如图丙），求此时电流表的示数。 【答案】（1）5Ω，3V （2）0.9A 【解析】 【小问1详解】 由图像结合欧姆定律可得 则电源电压 【小问2详解】 在图丙中，两电阻并联，电流表测干路中的电流，电源电压不变，由于并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压，所以两电阻两端的电压均为3V。根据图甲可知通过两电阻的电流大小分别为：，。根据并联电路的电流规律可得，干路的电流即电流表的示数为 21. 在跨学科实践活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示。已知电源电压为15V，为定值电阻，放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R（其阻值随压力F变化的关系图像如图乙）的检测区时，当物品质量超过3kg时，机械装置启动，实现自动筛选功能。（g取10N/kg）求： （1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为3V，的阻值是多少？ （2）机械装置启动，实现自动筛选功能时，电压表的最小示数为多少？ 【答案】（1）150Ω；（2）5V 【解析】 【详解】解：（1）由图甲可知，闭合开关，电压表测定值电阻两端的电压，当检测区上没有物品时，R0两端的电压为3V，由图乙可知，此时R=600Ω，则R两端的电压为 UR＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V 电路中的电流为 R0的阻值 （2）在如图甲电路中，R与R0串联，电压表测量R0两端电压，当物品质量增大时，压力也随着增大，由乙图图象可知，压敏电阻R随着压力增大阻值变小，由欧姆定律可得，在电源电压不变时，电路中的电流会增大，R0两端电压也会随着增大，当物品质量超过3kg时，机械装置启动，实现自动筛选功能，所以，当物品质量为3kg时，电压表示数最小。质量为3kg物品的重力为 由图乙可知，此时R的阻值为300Ω。则电路中的总电阻 根据串联电路的分压作用可得，电压表的最小示数 答：（1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为3V，R0的阻值是150Ω； （2）机械装置启动，实现自动筛选功能时，电压表的最小示数为5V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $