内容正文:
2024-2025学年第一学期第二次限时作业
九年级物理
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共24分)
1. 在国际单位制中, 电阻的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 焦耳(J) D. 欧姆(Ω)
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V B. 家用空调机中电流大约为0.5A
C. 人体的安全电压不高于36V D. 教室日光灯中电流约为3A
3. 如图所示为某同学连接的电路,仅改变一根导线使两灯并联,下列做法:① 仅将导线b与D接线柱相连的一端改接至C,②仅将导线c与D接线柱相连的一端改接至C,③仅将导线e与F接线柱相连的一端改接至C,④仅将导线e与F 接线柱相连的一端改接至E,可行的是( )
A. 仅①③ B. 仅②④ C. 仅①③④ D. ①②③④
4. 如图所示,灯与串联,闭合开关S后,发现灯比亮,则通过两灯的电流与的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
5. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中错误的是( )
A. 铜片、锌片、水果组成电源,铜片是电源的正极
B. 若断开开关,则插在火龙果上的铜片和锌片之间没有电压
C. 水果中发生的能量转化是化学能转化为电能
D. 在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片
6. 假期程程和爸爸骑“共享助力车”环游镇江,他发现“共享助力车”的安全设置很有意思:骑车人要扫码且戴上头盔才能骑行。扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,才能从车头取下头盔;戴上头盔后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机通电工作方可骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们也想用图像来反映三个物理量之间的关系,绘制了四条图线如图,正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有电压表的指针偏转。若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡断路 C. 灯泡短路 D. 灯泡短路
9. 将如图所示的滑动变阻器连入电路,当开关S闭合后,滑片P由左向右移动时,则下列说法正确的是( )
A. M接C,N接B,电动机转速将变慢 B. M接A,N接B,电动机转速将变快
C. M接C,N接D,电动机转速将变快 D. M接A,N接D,电动机转速将变慢
10. 如图所示电路,电源电压恒定。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光。电压表V的示数为6V,电流表A1和A2的指针均如图乙所示。以下说法错误的是( )
A. 电压表测量小灯泡L1两端的电压
B. 电流表A2测量干路电流,通过小灯泡L1的电流为1.2A
C. 取下小灯泡L1时,电流表A1示数变大,电流表A2示数不变,电压表示数不变
D. 若只断开开关S2,则电表A1、A2和V的示数分别变为0A,1.2A,0V
11. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,下列说法错误的是( )
A. 电阻R的电阻是10Ω
B. 灯泡L的阻值随温度的增大而增大
C. 若L与R并联接在电源上通过干路的电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D. 若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.4A
12. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电阻、的关系图像如图乙。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻的关系图像 B. 电源电压是
C. 当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为 D. 滑动变阻器的最大阻值为
二、填空题(每题只有一个正确答案,每题1分,共28分)
13. 教室里的电灯和电脑是________联的,控制电灯的开关和电灯是________联的;我国家庭电路电压为________V。目前,越来越多的家庭安装上了LED灯,LED灯具有节能、环保等特点,其核心元件发光二极管的主要材料是________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),科学家发现某些物质在温度很低时,导体的电阻就变成了0Ω,这是________现象。
14. 物理课里有这样一段情景:老师拿出一个普通灯泡,她用手接触金属螺纹壳和金属触头,灯不亮;她拿出另一个“魔术灯”如图所示,一边用手接触金属螺纹壳和金属触头,灯亮了起来,对于“魔术灯”的展示,利用所学知识可推断:老师的手相当于电路中的________,打开灯罩,可看到另一个电路中的基本元件是________。(以上两空选填“开关”或“电源”)
15. 如图所示电路中,要使灯、串联,需要闭合的开关是________;要使灯、并联,需要闭合的开关是_____。如果同时闭合开关、和,会出现_______。
16. 如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电流表电压表示数变化如图乙所示,则电源电压为______V,灯泡的电阻为______。(假设灯丝电阻不变)
17. 如图,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,、、为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度,当将接线柱接入电路时,顺时针旋转滑片,灯泡变亮;该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变灯泡亮度的。若只将接线柱、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变________(选填“亮”或“暗”)。将如图丙的电阻箱接入电路,其电阻值为________Ω。
18. 如图甲所示,用酒精灯给废灯泡(灯丝已断)的玻璃芯加热,在玻璃芯温度不断升高而达到红炽状态的过程中,另一盏灯泡的亮度逐渐变___________(填“亮”或“暗”),该实验说明:___________;如图乙所示所示,用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,灯泡的亮度会逐渐变_______(选填“亮”或“暗”),说明电阻丝的电阻在__________(选填“增大”或“减小”)。
19. 如图所示,甲、乙两表若为电压表,开关S闭合时,两个电压表的示数之比为,则通过和的电流之比为________,和的电阻之比为________,将甲、乙两表更换为电流表,且把S断开,则通过和的电流之比为________,两个电流表的示数之比________.
20. 两个定值电阻上分别标有“6Ω 0.5A”和“20Ω 0.3A”字样,将它们串联接入电路中,则该电源电压最大为________V;将它们并联起来直接接在电源两端,则该并联电路的干路中允许通过的最大电流为________A。
21. 在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,电路如图甲所示。电源电压恒为6V,电阻R0为60Ω,压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点,托盘固定在B点,AO∶BO=1∶4,托盘及杠杆组件的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)该电子秤最大测量值是___________kg,由推理可知电子秤的刻度___________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)要增大电子秤的量程,有以下改进方法:①只将托盘固定的B点移至C点,②只将R0换成阻值为120Ω的电阻,③只将电源电压调为4.5V,能实现的方法是___________(选填①、②或③序号)。
三、解答题(共31分,22题每问2分,23、24、25题每空一分)
22.
(1)根据如图所示的实物连接图,在框中画出电路图;
(2)如图所示,将两个灯泡用笔画线连接起来,要求:
a.开关能控制两个灯泡
b.两个灯泡连接成串联
(3)如图,请在圈内填入合适的电表,使、组成并联电路;
23. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路中电压的特点。
实验次数
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行的操作是________;
(2)实验中最好选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)小明正确测出两端的电压后,在测两端的电压时,他将电压表与点相连的导线改接到点,而保持电压表与点相连的导线不动。他的做法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(4)实验中,小明正确测得的数据如图丁所示,由表中的实验数据可知,、、的关系是________,木实验中测量多组数据的目的是________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
24. 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明采用图中甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同,导线d由锰铜合金制成,长度、横截面积与导线b相同。
(1)甲图实验是通过观察________间接地比较电阻丝电阻的大小;
(2)在探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝________(填序号),如果只用一根金属丝a可以探究导体电阻大小与________的关系;
A.长度、横截面积 B.长度、材料 C.横截面积、材料
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失;
(4)物理社的同学利用图中的乙图装置探究了“液体电阻大小与哪些因素有关”,他们提出了猜想:A.可能与液体的浓度有火; B. 可能与液体的体积有关;
探究猜想B时,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗;于是得出结论:液体浓度一定时,体积越小,电阻趣大。分析操作过程及联系所学的“影响导体电阻大小的因素”,这一实验过程是否能完整验证猜想B?________(选填“能”或“不能”),原因是________。
25. 如图甲所示是伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。(电源电压为6V)
(1)请用公式写出测量电阻的原理:________;
(2)请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整________(要求:向右移动,电流表示数变小);
(3)排除故障后继续实验,滑片在某位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得________Ω,此实验要多次测量,目的是:________;
(4)根据实验数据绘制出的图像,如图丁中a所示。根据图像a可得通过的电流与其两端电压的关系是:________;
(5)实验完成后,将定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出小灯泡的图像,如图丁所示,分析图像中、、三点电阻、、大小关系为________。
26. 小明利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定不变,有5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”。
(1)闭合开关前,如图甲滑动变阻器的滑片P应移到最________(选填“左”或“右”)端;
(2)当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图乙所示,其示数为________A,更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时才能使电压表示数达到,则电源电压为________V;
(3)当更换为25Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。
(4)同学们又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中是已知阻值的定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整:
①闭合开关________,用电压表测出电源的电压为;
②只闭合开关________,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
③请用测量值、和已知量来表示________。
四、计算题(共17分)
27. 如图所示,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关S,灯泡发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V,试求:
(1)小灯泡的电阻值为多少?
(2)电阻R两端的电压为多少?
(3)电源电压为多少?
28. 如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为0.9A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
29. 为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为,传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,的电阻为。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为。
(1)电压表的示数为时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为时,滑动变阻器的电阻值为多少?
(3)调零后,的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气,若电流表的示数达到,表明驾驶员酒驾,此时传感器电阻的电阻值为多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024-2025学年第一学期第二次限时作业
九年级物理
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共24分)
1. 在国际单位制中, 电阻的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 焦耳(J) D. 欧姆(Ω)
【答案】D
【解析】
【详解】伏特(V)是电压单位,安培(A)是电流单位,焦耳(J)是功的单位,欧姆(Ω)是电阻单位,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V B. 家用空调机中电流大约为0.5A
C. 人体的安全电压不高于36V D. 教室日光灯中电流约为3A
【答案】C
【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. 家用空调机中电流大约为5A,故B不符合题意;
C. 人体的安全电压不高于36V,高于36V的电压有可能造成触电事故,故C符合题意;
D. 教室日光灯中电流约为0.2A,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示为某同学连接的电路,仅改变一根导线使两灯并联,下列做法:① 仅将导线b与D接线柱相连的一端改接至C,②仅将导线c与D接线柱相连的一端改接至C,③仅将导线e与F接线柱相连的一端改接至C,④仅将导线e与F 接线柱相连的一端改接至E,可行的是( )
A. 仅①③ B. 仅②④ C. 仅①③④ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】要使两灯泡并联,则两灯泡应首首相连、尾尾相连,且每个灯泡独立工作,互不影响;由图可知,要使两灯泡并联,则应将导线b与D接线柱相连的一端改接至C或E,也可以将导线e与F接线柱相连的一端改接至C或E,但将导线c与D接线柱相连的一端改接至C会把短路掉,故①③④正确,②错误。
故选 C。
4. 如图所示,灯与串联,闭合开关S后,发现灯比亮,则通过两灯的电流与的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两端串联,根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,故闭合开关后,通过两灯的电流相等,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中错误的是( )
A. 铜片、锌片、水果组成电源,铜片是电源的正极
B. 若断开开关,则插在火龙果上的铜片和锌片之间没有电压
C. 水果中发生的能量转化是化学能转化为电能
D. 在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片
【答案】B
【解析】
【详解】AD.如图所示,发光二极管只允许电流从正接线柱即长端接入,故在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片,铜片是电源的正极,故AD正确,不符合题意;
B.电源是提供电压的装置,若断开开关,电路处于断路,电源两极仍有电压,故插在火龙果上的铜片和锌片之间仍有电压,故B错误,符合题意;
C.水果电池是化学能电池,通过化学反应产生电能,故水果中发生的能量转化是化学能转化为电能,故C正确,不符合题意;
故选B。
6. 假期程程和爸爸骑“共享助力车”环游镇江,他发现“共享助力车”的安全设置很有意思:骑车人要扫码且戴上头盔才能骑行。扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,才能从车头取下头盔;戴上头盔后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机通电工作方可骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,骑行前扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电机在一条支路中,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们也想用图像来反映三个物理量之间的关系,绘制了四条图线如图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AC.电流跟电压、电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比,故电流随电压的变化关系为一过原点的直线,故A正确,C错误;
BD.在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,故电流随电阻的变化关系为反比例函数曲线;因通过导体的电流跟电阻的倒数成正比,故通过导体的电流跟电阻的倒数的变化关系为一过原点的直线,故BD错误。
故选A。
8. 如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有电压表的指针偏转。若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡断路 C. 灯泡短路 D. 灯泡短路
【答案】A
【解析】
【详解】A.据图可知电路是两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端电压,若灯泡断路,此时电压表串联接入电路,测电源电压,即电压表有示数指针发生偏转,由于此时电路相当于断路,电路中无电流,因此电流表无示数,指针不发生偏转,故A符合题意;
B.若灯泡断路,此时电路无通路,电流表、电压表均未接入电路,因此均无示数,指针不发生偏转,故B不符合题意;
C.若灯泡短路,电路变为灯泡L2单独串联,电路中有电流,电流表指针发生偏转,电压表相等于测导线电压,因此无示数,指针不发生偏转,故C不符合题意;
D.若灯泡短路,电路为灯泡L1单独串联,电压表此时测电源电压,指针发生偏转,电路中有电流,电流表指针发生偏转,故D不符合题意。
故选A。
9. 将如图所示的滑动变阻器连入电路,当开关S闭合后,滑片P由左向右移动时,则下列说法正确的是( )
A. M接C,N接B,电动机转速将变慢 B. M接A,N接B,电动机转速将变快
C. M接C,N接D,电动机转速将变快 D. M接A,N接D,电动机转速将变慢
【答案】D
【解析】
【详解】BC.滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,接入电路时是“一上一下”的接入的,如果同时接入上面两个接线柱,是把金属杆接入电路,相当于接入一根导线,如果同时接入下面两个接线柱,是把所有的金属丝接入电路,相当于接入一个定值电阻,这两种接法都不能改变电阻,电路中的电流不变,电动机的转速不变,不符合要求,故BC错误;
AD.当滑动变阻器接入电路时是“一上一下”的接入的,接入的下接线柱决定了接入的电阻是哪一部分,当下接线柱接A时,接入的是电阻是AP部分,滑片P由左向右移动时,电阻变大,电路中电流变小,电动机转速将变慢,当下接线柱接B时,接入的是电阻是BP部分,滑片P由左向右移动时,电阻变小,电路中电流变大,电动机转速将变快,故D正确,A错误。
故选D。
10. 如图所示电路,电源电压恒定。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光。电压表V的示数为6V,电流表A1和A2的指针均如图乙所示。以下说法错误的是( )
A. 电压表测量小灯泡L1两端的电压
B. 电流表A2测量干路电流,通过小灯泡L1的电流为1.2A
C. 取下小灯泡L1时,电流表A1示数变大,电流表A2示数不变,电压表示数不变
D. 若只断开开关S2,则电表A1、A2和V的示数分别变为0A,1.2A,0V
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关S1、S2时,小灯泡L1和L2并联,故电压表测量电源电压,即电压表测量小灯泡L1两端的电压,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关S1、S2时,电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路的电流,根据并联电路电流规律知,干路电流大于支路电流,且指针位置相同,则电流表A2使用的是大量程,示数为1.5A,电流表A1用小量程,示数为0.3A,根据并联电路电流的特点可得通过小灯泡L1的电流是1.2A,故B正确,不符合题意;
C.取下小灯泡L1时,L1支路断路,电流表A1示数不变,电流表A2示数变小,电压表示数不变,故C错误,符合题意;
D.当闭合开关S1、断开S2时,L2和电压表所在支路断路,可知电流表A1无示数,电压表无示数,小灯泡L1工作正常,电流表A2只测通过小灯泡L1电流,所以此时电流表A2的示数为1.2A,故D正确,不符合题意。
故选C 。
11. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,下列说法错误的是( )
A. 电阻R的电阻是10Ω
B. 灯泡L的阻值随温度的增大而增大
C. 若L与R并联接在电源上通过干路的电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D. 若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可知电阻R的电阻是
故A正确,不符合题意;
B.由图可知,当灯泡两端的电压分别为1V、2V时,通过灯泡的电流分别为0.4A、0.6A,根据欧姆定律可知灯泡电阻分别为,
灯泡L的阻值随电压的增大而增大,故B正确,不符合题意;
C.L与R并联在2V的电源上使用时,根据并联电路规律可知L与R两端的电压均为2V,由图可知通过R的电流0.2A,通过L的电流0.6A,由并联电路电流规律可得干路的电流
故C错误,符合题意;
D.由图可知,L与R串联时,电路中的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,电阻R两端的电压为4V,根据串联电路规律可得串联电路的总电压
所以L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电阻、的关系图像如图乙。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻的关系图像 B. 电源电压是
C. 当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为 D. 滑动变阻器的最大阻值为
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像知道,A为滑动变阻器R2的I-U关系图像,B为电阻R1的I-U图像,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由U-I图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
故B错误;
D.由知道,定值电阻R1的阻值为
由知道,滑动变阻器的最大阻值
故D正确;
C.当滑片P位于滑动变阻器中点时,滑动变阻器的阻值是
由和串联电路电阻的特点知道,电路的电流
故C错误。
故选D。
二、填空题(每题只有一个正确答案,每题1分,共28分)
13. 教室里的电灯和电脑是________联的,控制电灯的开关和电灯是________联的;我国家庭电路电压为________V。目前,越来越多的家庭安装上了LED灯,LED灯具有节能、环保等特点,其核心元件发光二极管的主要材料是________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),科学家发现某些物质在温度很低时,导体的电阻就变成了0Ω,这是________现象。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 220 ④. 半导体 ⑤. 超导
【解析】
【详解】[1][2]教室里的电灯和电脑使用时,互不影响,它们是并联的;而开关能控制它们的通断,开关和它们是串联的。
[3]不同的电源提供不同的电压,我国家庭电路电压是220V。
[4]发光二极管的主要制作材料是锗和硅,而锗和硅都是半导体材料。
[5]某些物质在温度很低时,导体的电阻变为0,这种阻值为零的现象,就是超导现象。
14. 物理课里有这样一段情景:老师拿出一个普通灯泡,她用手接触金属螺纹壳和金属触头,灯不亮;她拿出另一个“魔术灯”如图所示,一边用手接触金属螺纹壳和金属触头,灯亮了起来,对于“魔术灯”的展示,利用所学知识可推断:老师的手相当于电路中的________,打开灯罩,可看到另一个电路中的基本元件是________。(以上两空选填“开关”或“电源”)
【答案】 ①. 开关 ②. 电源
【解析】
【详解】[1]用手接触金属螺纹壳和金属触头,灯亮了起来,说明电路中有电流,构成了通路,手能控制灯亮和灭,所以老师的手相当于电路中的开关。
[2]由于灯亮了起来,电路中有电流通过,所以电路中有提供电能的装置,故打开灯罩,可看到另一个电路中的基本元件是电源。
15. 如图所示电路中,要使灯、串联,需要闭合的开关是________;要使灯、并联,需要闭合的开关是_____。如果同时闭合开关、和,会出现_______。
【答案】 ①. ②. 和 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]要使、串联,电流从正极出发,需经过、、回到电源的负极,因此需闭合;
[2]要使、并联,电流从电源正极流出后进行分路,一路经过、,另一路经过、,然后两路会合共同回到电源负极,因此需闭合、;
[3]若同时闭合开关、、时,电流从正极出发,经、、直接回到负极,造成电源短路。
16. 如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电流表电压表示数变化如图乙所示,则电源电压为______V,灯泡的电阻为______。(假设灯丝电阻不变)
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]由电路图知道,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,由图乙知道,电源的电压
U=6V
此时电路的电流为0.6A,由知道,灯泡L1的阻值
当S接2时,两灯泡串联,此时电路中电阻最大,电流最小,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙知道,此时电路中的电流
L1两端的电压U1=2V,由串联电路的电压特点知道,灯泡L2两端的电压
由知道,灯泡L2的阻值
17. 如图,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,、、为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度,当将接线柱接入电路时,顺时针旋转滑片,灯泡变亮;该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变灯泡亮度的。若只将接线柱、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变________(选填“亮”或“暗”)。将如图丙的电阻箱接入电路,其电阻值为________Ω。
【答案】 ①. 长度 ②. 暗 ③. 1783
【解析】
【详解】[1]导体的电阻跟长度有关,该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的。
[2]若只将接线柱A、B接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝接入电路中的长度变长,电阻变大,电路中电流变小,灯泡的亮度变暗。
[3]电阻箱读数是
18. 如图甲所示,用酒精灯给废灯泡(灯丝已断)的玻璃芯加热,在玻璃芯温度不断升高而达到红炽状态的过程中,另一盏灯泡的亮度逐渐变___________(填“亮”或“暗”),该实验说明:___________;如图乙所示所示,用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,灯泡的亮度会逐渐变_______(选填“亮”或“暗”),说明电阻丝的电阻在__________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 亮 ②. 说明了玻璃在高温条件下可以变成导体。 ③. 暗 ④. 增大
【解析】
【详解】[1][2]用酒精灯对玻璃芯进行加热,玻璃芯的温度升高,电阻变小,使电路的总电阻变小,电流变大,灯泡的亮度变亮,该现象说明了玻璃在高温条件下可以变成导体。
[3][4]用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,灯泡的亮度会逐渐变暗,在电源电压不变的情况下,通过灯泡的电流会变小,则此时电阻丝的电阻会变大,说明电阻丝随温度的升高而增大。
19. 如图所示,甲、乙两表若为电压表,开关S闭合时,两个电压表的示数之比为,则通过和的电流之比为________,和的电阻之比为________,将甲、乙两表更换为电流表,且把S断开,则通过和的电流之比为________,两个电流表的示数之比________.
【答案】 ①. 1:1 ②. 1:2 ③. 2:1 ④. 1:3
【解析】
【详解】[1][2]当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,因为串联电路电流处处相等,故通过和的电流之比为;甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,两个电压表的示数之比为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电阻两端的电压之比为
根据欧姆定律,两电阻的阻值之比为
[3][4]将甲、乙两表更换为电流表,且把S断开,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,两电阻电压相等,则通过和的电流之比为
两个电流表的示数之比
20. 两个定值电阻上分别标有“6Ω 0.5A”和“20Ω 0.3A”字样,将它们串联接入电路中,则该电源电压最大为________V;将它们并联起来直接接在电源两端,则该并联电路的干路中允许通过的最大电流为________A。
【答案】 ①. 7.8 ②. 0.65
【解析】
【详解】[1]由题意可知,电阻R1=6Ω,允许通过的最大电流为0.5A,电阻R2=20Ω,允许通过的最大电流为0.3A,将它们串联接入电路使用,由于串联电路中的电流处处相等,则电路中允许通过的最大电流为I=0.3A,串联电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,电源电压最大为
[2]根据欧姆定律可得,电阻R1两端允许所加的最大电压为
电阻R2两端允许所加的最大电压为
并联电路中各支路两端的电压相等,若将两只电阻并联时,电路两端允许所加的最大电压U′=3V,此时R1支路的电流I1=0.5A,通过R2支路的电流为
所以,该并联电路的干路中允许通过的最大电流为
21. 在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,电路如图甲所示。电源电压恒为6V,电阻R0为60Ω,压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点,托盘固定在B点,AO∶BO=1∶4,托盘及杠杆组件的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)该电子秤最大测量值是___________kg,由推理可知电子秤的刻度___________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)要增大电子秤的量程,有以下改进方法:①只将托盘固定的B点移至C点,②只将R0换成阻值为120Ω的电阻,③只将电源电压调为4.5V,能实现的方法是___________(选填①、②或③序号)。
【答案】(1) ①. 10 ②. 不均匀
(2)①③
【解析】
【小问1详解】
[1]由题图乙可知,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,托盘内的物体越重,对杠杆A点处的压力越大,即动力越大,由于动力臂和阻力臂不变,则B点处对压敏电阻的压力越大,因此压敏电阻的阻值越小。由题图甲可知,R1和R0串联,电压表测R0两端的电压,压敏电阻的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由U=IR可知,电压表的示数越大,因此当电压表示数为3V时,对应电子秤的最大量程值,当电压表的示数为最大值3V时,由欧姆定律,可得此时压敏电阻两端的电压
根据串联电路的分压规律可知,此时压敏电阻的阻值
R1=R0=60Ω
由题图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为400N,则杠杆B处受到的支持力为400N,由杠杆平衡条件可得此时物体的重力
该电子秤最大测量值是
[2]根据串联电路分压特点可知,电压表示数可表示为
而R1与质量(重力)成一次函数关系,所以U0与质量不成正比,也不是一次函数关系,因此电子秤的刻度不均匀。
【小问2详解】
将托盘固定点从B点移动到C点,称量相同物体时,对压敏电阻的压力减小,压敏电阻阻值增大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压减小,电压表示数减小,可以实现增大量程的目的;故①正确;
只将R换成120Ω的电阻,当电压表示数为3V时,根据串联分压原理,压敏电阻阻值也增大为120Ω,根据乙图可知,压力减小,电子称量程减小;故②错误;
只将电源电压调为4.5V,当电压表示数为3V时,根据串联分压原理,压敏电阻阻值为30Ω,压力增大,电子秤量程增大,也可以达到增大量程的目的,故③正确。
故选①③。
三、解答题(共31分,22题每问2分,23、24、25题每空一分)
22.
(1)根据如图所示的实物连接图,在框中画出电路图;
(2)如图所示,将两个灯泡用笔画线连接起来,要求:
a.开关能控制两个灯泡
b.两个灯泡连接成串联
(3)如图,请在圈内填入合适的电表,使、组成并联电路;
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【22题详解】
由实物图分析可知,电流由正极流出,经开关后分线,一条支路经过L1,另一条支路经过L2,两条支路汇合后回到电源负极,电路图如图所示
【23题详解】
根据要求开关能控制两个灯泡,两个灯泡串联,因此电流从电源的正极流出,依次经过开关和两个灯泡回到电源的负极,如下图所示
【24题详解】
电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于断路;电流从电源正极流出后,必须分为两支,使两灯分别在两条支路上,才能使两灯并联,所以左面的电表为电流表,右面的电表并联接入电路中,为电压表,如图所示
23. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路中电压的特点。
实验次数
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行的操作是________;
(2)实验中最好选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)小明正确测出两端的电压后,在测两端的电压时,他将电压表与点相连的导线改接到点,而保持电压表与点相连的导线不动。他的做法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(4)实验中,小明正确测得的数据如图丁所示,由表中的实验数据可知,、、的关系是________,木实验中测量多组数据的目的是________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
【答案】(1)调零 (2)不同
(3) ①. 错误 ②. 电压表正负接线柱接反
(4) ①. ②. 寻找普遍规律
【解析】
【小问1详解】
连接电路前,电压表指针没有正对零刻度线,接下来他应对电压表进行的操作是调零。
【小问2详解】
为得出普遍性的规律,实验中最好选择规格不同的小灯泡。
【小问3详解】
[1][2]已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,若将电压表与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表与B点相连的导线不动,电压表正负接线会接反了,所以他的做法是错误的。
【小问4详解】
[1]分析表中数据有
所以、、的关系是
UAC=UAB+UBC
[2]在探究串联电路中电压的特点的实验中,多次实验,主要目的是寻找普遍规律。
24. 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明采用图中甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同,导线d由锰铜合金制成,长度、横截面积与导线b相同。
(1)甲图实验是通过观察________间接地比较电阻丝电阻的大小;
(2)在探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝________(填序号),如果只用一根金属丝a可以探究导体电阻大小与________的关系;
A.长度、横截面积 B.长度、材料 C.横截面积、材料
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失;
(4)物理社的同学利用图中的乙图装置探究了“液体电阻大小与哪些因素有关”,他们提出了猜想:A.可能与液体的浓度有火; B. 可能与液体的体积有关;
探究猜想B时,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗;于是得出结论:液体浓度一定时,体积越小,电阻趣大。分析操作过程及联系所学的“影响导体电阻大小的因素”,这一实验过程是否能完整验证猜想B?________(选填“能”或“不能”),原因是________。
【答案】(1)电流表示数大小
(2) ①. a和c ②. A
(3)减小 (4) ①. 不能 ②. 因为电阻的大小受横截面积的影响,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,盐水的体积变小,盐水的横截面积也变小,没有控制盐水的横截面积,不能探究盐水电阻跟体积的关系,得到的实验结论是不可靠的。所以不能完整验证猜想B。
【解析】
【小问1详解】
甲实验中电源电压一定,在M、N之间分别接上不同的导体,电路中的电流会不同,则通过观察电流表示数大小来比较导体电阻的大小,这种实验方法为转换法。
【小问2详解】
[1]要验证导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体的材料与横截面积相同,而长度不同,所以选择a和c金属丝进行实验。
[2]如果只用一根金属丝a可以通过移动导线夹来改变连入电路的金属丝的长度,或者通过对折改变横截面积,但是不能改变材料,所以只用一根金属丝a可以探究导体电阻大小与长度、横截面积,不能探究导体电阻大小与材料的关系。
故选A。
【小问3详解】
在材料、长度不变的情况下,细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,输电线的电阻减小了,导线上损失的电能也就减小了。
【小问4详解】
[1][2]因为电阻的大小受横截面积的影响,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,盐水的体积变小,盐水的横截面积也变小,没有控制盐水的横截面积,不能探究盐水电阻跟体积的关系,得到的实验结论是不可靠的。所以不能完整验证猜想B。
25. 如图甲所示是伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。(电源电压为6V)
(1)请用公式写出测量电阻的原理:________;
(2)请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整________(要求:向右移动,电流表示数变小);
(3)排除故障后继续实验,滑片在某位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得________Ω,此实验要多次测量,目的是:________;
(4)根据实验数据绘制出的图像,如图丁中a所示。根据图像a可得通过的电流与其两端电压的关系是:________;
(5)实验完成后,将定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出小灯泡的图像,如图丁所示,分析图像中、、三点电阻、、大小关系为________。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 5 ②. 求平均值,减小实验误差
(4)在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
(5)
【解析】
【小问1详解】
实验是通过测量电阻的电压和电流,利用计算电阻,故实验原理是。
【小问2详解】
据甲图可知电压表并联在定值电阻两端,滑片P向右移动,电流表示数变小,即滑动变阻器接入电路中的阻值变大,说明连接的是滑动变阻器的左下接线柱,如下图所示
【小问3详解】
[1]丙图中,电流表的量程是0-0.6A,读数为0.5A,电压表的量程是0-15V,读数为2.5V,则待测电阻的阻值为
[2]实验中进行多次测量的目的是为了求平均值,减小实验误差。
【小问4详解】
a图像中,是过原点的一条直线为正比例函数,说明在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
A、B两点中,电流相等,B点的电压大于A点的电压,根据可知,B点的电阻大于A点的电阻;B、C两点,电压相等,C点的电流大于B点的电流,根据可知,B点的电阻大于C点的电阻;b图像中,电流值趋向于不变,但电压变大,根据可知,C点的电阻大于A点的电阻,因此电阻关系为
26. 小明利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定不变,有5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”。
(1)闭合开关前,如图甲滑动变阻器的滑片P应移到最________(选填“左”或“右”)端;
(2)当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图乙所示,其示数为________A,更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时才能使电压表示数达到,则电源电压为________V;
(3)当更换为25Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。
(4)同学们又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中是已知阻值的定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整:
①闭合开关________,用电压表测出电源的电压为;
②只闭合开关________,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
③请用测量值、和已知量来表示________。
【答案】(1)右 (2) ①. 0.4 ②. 4
(3)25 (4) ①. S和S1 ②. S ③.
【解析】
【小问1详解】
为保护电路安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,如图滑动变阻器用了左下接线柱,故应将滑片滑到最右端。
【小问2详解】
[1]如图乙所示,电流表用了小量程,分度值是0.02A,故读数是0.4A。
[2]接入5Ω的定值电阻,此时定值电阻的电压为
探究电流与电阻的关系,要控制定值电阻的电压不变,故更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值10Ω时才能使电压表示数达到2V,此时电流为
则电源电压为
【小问3详解】
更换为25Ω的电阻继续实验,此时电流为
则滑动变阻器最大阻值至少为
【小问4详解】
[1][2][3]在①中,闭合开关S和S1,定值电阻短路,电压表测电源电压为U;在②中,只闭合开关S,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压为U1,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为U-U1,此时电流为
Rx电阻为
四、计算题(共17分)
27. 如图所示,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关S,灯泡发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V,试求:
(1)小灯泡的电阻值为多少?
(2)电阻R两端的电压为多少?
(3)电源电压为多少?
【答案】(1)10Ω (2)4V
(3)6V
【解析】
【小问1详解】
由图得,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。由欧姆定律得,小灯泡的电阻值为
【小问2详解】
由串联电路电流处处相等得,通过R的电流为0.2A,由欧姆定律得,电阻R两端的电压为
【小问3详解】
电源电压为
28. 如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为0.9A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.6A
(2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,闭合开关S后,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1所在支路电流。根据并联电路电压的特点可知,R1两端的电压为
U1=U=6V
根据欧姆定律可知,通过电阻R1的电流为
所以电流表A1的示数为0.6A。
【小问2详解】
根据并联电路电流的特点可知,通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
根据并联电路电压的特点可知,R2两端的电压为
U2=U=6V
根据欧姆定律可知,电阻R2的阻值
29. 为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为,传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,的电阻为。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为。
(1)电压表的示数为时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为时,滑动变阻器的电阻值为多少?
(3)调零后,的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气,若电流表的示数达到,表明驾驶员酒驾,此时传感器电阻的电阻值为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,当酒精气体的浓度为0时,的电阻为,则通过的电流
在串联电路中,电流处处相等,所以电流表示数也是。
【小问2详解】
电压表的示数为时,的两端电压
动变阻器的电阻值为
【小问3详解】
的电阻保持不变,仍为,此时两端电压为
电压表的示数
此时传感器电阻的电阻值为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$