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福州屏东中学2024-2025学年第一学期适应性练习(三)九年级物理
(全卷共8页,六大题,共31小题;满分:100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有答案都必须写在答题卡对应区域内,答在本卷上无效。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图,下列物理学家中,最早探究出电流与电压、电阻的关系的是( )
A. 欧姆 B. 焦耳
C. 牛顿 D. 瓦特
【答案】A
【解析】
【详解】A.历史上德国科学家欧姆成功揭示了电流、电压与电阻的关系,从而得出了著名的欧姆定律,故A符合题意;
B.焦耳发现了电流做功的现象,探索研究了电流热效应的规律,故B不符合题意;
C.牛顿正确认识了力与运动之间的关系,得出牛顿第一定律,故C不符合题意;
D.瓦特最早发现了蒸汽机,极大地推动了工业革命的发展,故D不符合题意。
故选A。
2. 家庭生活中,下列估测符合事实的是( )
A. 家用电冰箱的电流约 B. 手机电池的电压约
C. 空调工作时的电功率约为 D. 电可以使洗衣机工作约
【答案】C
【解析】
【详解】A.家用电冰箱的电流约1.5A,故A不符合题意;
B.手机电池的电压约3.7V,故B不符合题意;
C.空调工作时较费电,电功率约为1000W,故C符合题意;
D.洗衣机的电功率约为200W,则电可以使洗衣机工作约
故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示的电路中,甲、乙两灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则下列描述中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲灯泡比乙灯泡亮,则,故A正确,不符合题意;
B.甲、乙两灯泡串联后接在电路中,根据串联电流规律,,故B错误,符合题意;
C.,,根据可知,故C正确,不符合题意;
D.,,根据可知,故D正确,不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的煤油,现将阻值为、的电阻丝,分别按如图的四种方式连接放入煤油中,并接入相同电源。通电相同时间后,煤油温度最高的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】、均为电阻丝,消耗的电能与产生的电热相同,根据可知,当电压和通电时间相同时,电路中电阻越小,产生的电热越多,图中四种连接方式中,并联电阻最小,产生的电热越多,煤油吸收的热量越多,升高的温度越多,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 下列图中关于安全用电的阐述正确的是( )
A. 图甲,将冰箱的金属外壳接地
B. 图乙,试电笔辨别火线和零线的使用方法
C. 图丙,人站在地上,触摸火线,不会触电
D. 图丁,雷雨天站在大树下避雨
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲,将冰箱的金属外壳接地,避免漏电时,发生触电事故,故A正确;
B.试电笔辨别火线和零线时,手指要接触测电笔的金属笔尾,故B错误;
C.图丙,人站在地上,触摸火线,电流从火线出发,经过人体、流向大地,形成通路,会触电,故C错误;
D.图丁,雷雨天站不要站在大树下避雨,容易被雷电击中,故D错误。
故选A。
6. 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A. 电压表测的是电源两端的电压 B. 灯L1和L2是并联的
C. 若灯L1发生断路,灯L2能继续发光 D. 通过灯L1和L2的电流一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表并联在灯泡L1的两端,则电压表测的是灯L1两端的电压,故A错误;
B.闭合开关,电路中只有一条路径,所以灯L1和L2串联,故B错误;
C.串联电路中各个用电器互相影响,若灯L1发生断路,灯L2不能继续发光,故C错误;
D.根据串联电路电流处处相等的特点可知,通过灯L1和L2的电流一定相等,故D正确。
故选D。
7. 小王用图所示的电路做实验,检查完电路后,接通电源,发现灯不亮,但保险丝没有熔断,用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处氖管都发光,测试E处氖管不亮,则故障是( )
A. 开关B、C间开路 B. 电灯C、D间开路
C. 导线D、E间开路 D. 进入插头的火线开路
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,测电笔测A、B、C、D四处,氖管都发光,测试E处,氖管不亮,这说明A、B、C、D四处与火线是连通的是,而E处与火线没有连通,所以在D、E之间有断的地方。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图是一款家用衣物烘干机,关上门相当于闭合开关S1,滚筒旋转紫外杀菌灯杀菌;再将烘干开关S2闭合,开始烘干衣物并高温杀菌:若只闭合开关S2不关门,则烘干机不工作。下图中M是滚筒,L是杀菌灯,R是加热电阻,如杀菌灯坏了,不影响烘干衣物。下列设计符合题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S1控制滚筒、紫外杀菌灯,开关S2闭合,开始烘干衣物并高温杀菌,这说明开关S2闭控制发热电阻,只闭合开关S2不关门,则烘干机不工作,这说明开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与发热电阻串联在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电路消耗的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,R0与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。
A.由图乙可知,当R周围酒精浓度增加时,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,而通过R0的电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误。
B.由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误。
C.电压表示数不变,电流表示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小,故C错误。
D.电源电压不变,干路电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
10. 如图,电源电压10V保持不变,R=20Ω,虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关,电流表示数为2A,如果用一个10Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A. 1A B. 2.5A C. 3A D. 4 A
【答案】B
【解析】
【详解】由知道,并联的总电阻
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′,由并联电路电阻的特点知道,等效电阻为
用一个10Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,此时并联的总电阻R″,则
解得R″=4Ω
由知道,电流表示数将变
故选B。
11. 图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线 B. 灯泡电阻的最小值为
C. R的最大阻值为 D. 电路的最大功率为1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,电阻越来越小,电路总电阻越来越小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,当滑动变阻器阻值最小时,电路电流最大,此时滑动变阻器两端电压为零,因此a是滑动变阻器的U-I图线,故A错误;
B.b是灯泡的U-I图线,由图可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,当电压为6V时,灯泡有最大电阻
故B错误;
C.a是灯泡的U-I图线,由图可知,当电流最小时,滑动变阻器在最大阻值处,即
故C正确;
D.根据图像可知,当滑动变阻器阻值为零时,电流最大,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此电源电压为6V,根据P=UI,当电流最大时,电路的功率最大
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D错误。
故选C。
12. 物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.横坐标表示功,纵坐标表示功率,阴影部分面积是功和功率乘积,无意义,故A不符合题意;
B.横坐标表示时间,纵坐标表示功率,阴影部分面积是功率和时间乘积,表示功,故B符合题意;
C.横坐标表示功率,纵坐标表示功,阴影部分面积是功和功率乘积,无意义,故C不符合题意;
D.横坐标表示时间,纵坐标表示功,阴影部分面积是功和时间乘积,无意义,故D不符合题意。
故选B。
13. 如图所示,这是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 甲是R的I-U关系图像
B. R的阻值为0.1Ω
C. 将L和R并联在4V的电源上,通过L的电流大于通过R的电流
D. 将L和R串联在4V的电源上,L两端的电压大于R两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】A.定值电阻的阻值不变,则通过其两端的电流与两端电压成正比,小灯泡的阻值会随温度的变化而改变。根据图像可知,甲是小灯泡的I-U关系图象,乙是定值电阻R的I-U关系图象,故A不符合题意;
B.根据图像可知,定值电阻R的阻值为
故B不符合题意;
C.将L和R并联在4V的电源上,由图像可知
,
通过L的电流大于通过R的电流,故C符合题意;
D.将L和R串联在4V的电源上,由串联电路电流特点可知,通过L和R的电流相同,由图像可知,当电流相同时,灯泡两端的电压小于R两端的电压,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
14. 习近平总书记提出“碳达峰”“碳中和”的目标,节能减排理念深入人心。我们要养成离开教室随手关灯的习惯,教室里的电灯之间是______联的,每关闭一盏电灯,电路的总电流将______。
【答案】 ①. 并 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]教室里的电灯工作时互不影响且能独立工作,因此是并联的。
[2]每关闭一盏灯,并联的支路就减少一个,根据并联电路各支路互不影响的特点和并联电流规律可知电路的总电流将变小。
15. 小明家中的电能表月初和月末的示数如图所示。若1度电的费用是0.5元,则小明家这个月应缴电费______元。根据此图可知:通常情况下小明家同时使用用电器的总功率应不超过______W。
【答案】 ①. 100 ②. 4400
【解析】
【详解】[1]小明家这个月消耗电能为
因为
则小明家这个月应缴电费100元。
[2]通常情况下小明家同时使用用电器的总功率最大为
16. 如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种方式接入电路中,所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比______,总功率之比______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]灯泡的规格相同,设额定电流为,额定功率为。所有灯泡均正常发光,甲中两灯并联,根据并联电流规律,则总电流为,总功率为,乙中两灯串联,根据串联电流规律,总电流为,总功率为,则甲、乙两电路中的总电流之比,总功率之比。
17. USB风扇的额定电压为,额定电流为,线圈电阻约为,此风扇正常工作时输出的功率为_____W;如图所示,若用标有“标准电压为4V、电池容量”的充电宝给此风扇供,则该充电宝最长可使风扇正常工作_____h(假设充电宝电量剩余10%立即停止工作)。
【答案】 ①. 2.25 ②. 28.8
【解析】
【详解】[1]此风扇正常工作时的功率为
产热功率为
此风扇正常工作时输出的功率为
[2]该充电宝可供使用的电能为
则该充电宝最长可使风扇正常工作的时间为
18. 为了能自动记录跳绳的次数,某科学兴趣小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,是种光敏元件,其电阻随光照的增强而减小。每当绳子挡住射向的红外线时,自动计数器便会计数一次。已知电源电压为,信号处理系统能记录间的电压,如图乙为间的电压随时间的变化图像。自动计数器计数时,信号处理系统记录下的电压值是_____V。若,则绳子未挡住红外线时,电阻为_____。
【答案】 ①. 2 ②. 10
【解析】
【详解】[1]根据题意,当绳子挡住射向的红外线时,自动计数器便会计数一次,因此自动计数器计数时,光照强度会减弱,光敏元件的电阻会变大,根据串联分压原理可知,光敏元件两端电压会变大,由串联电压规律可知,信号处理系统两端电压会变小,信号处理系统记录下的电压值是2V。
[2]绳子未挡住红外线时,光照强度强,光敏元件的电阻会变小,根据串联分压原理可知,光敏元件两端电压会变小,由串联电压规律可知,信号处理系统两端电压会变大,此时信号处理系统记下的电压是6V,已知电源电压是12V,则光敏元件两端电压为6V,由于R1、R2平分电源电压,说明两电阻的阻值相等,因为,则光敏R1的阻值也是10。
19. 如图甲所示,为定值电阻,滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,消耗的电功率与其两端电压的关系图象如图乙所示,则阻值为_____,该电路消耗的最大电功率为_____。
【答案】 ①. 10 ②. 3.6
【解析】
【详解】[1]据甲图可知,电路为定值电阻和变阻器串联,据乙图可知,当两端电压为2V时,电功率为0.8W,电路中的电流为
电源电压可表示为
------①
当两端电压为5V时,电功率为0.5W,电路中的电流为
电源电压可表示为
-------②
联立①②解得U=6V,。
[2]当电路中电阻最小,即只有定值电阻R1单独连接时,电路中电流最大,则最大电流为
该电路消耗的最大电功率为
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
20. 在图的虚线框中,将电源、电流表、电压表三个元件符号选择两个填入,要求开关S闭合后:①电流方向如图所示;②向右移动滑动变阻器的滑片P,电表示数变小。
【答案】##
【解析】
【详解】若电路中有电压表,电压表需并联在电路中,所以中间虚线框内是电压表,右边虚线框内是电源,电源下端为正极,此时电路为串联电路,电压表测小灯泡两端电压,向右移动滑动变阻器的滑片P,变阻器接入电路中的阻值变大,则滑动变阻器两端电压变大,根据串联电路电压规律可知小灯泡两端电压会变小,即电压表示数变小,符合题意;如下图所示:
若电路中存在电流表,根据电流表的使用,应串联在电路中,因此右侧虚线框内应是电流表,中间虚线框内是电源,根据电流的方向下方应是电源的正极,向右移动滑动变阻器的滑片P,变阻器接入电路中的阻值变大,电流会变小,即电流表的示数会变小,符合题意;如下图所示:
21. 教室黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制,每盏灯都标有“220V 18W”字样,请用笔画线表示导线,将电灯L1、L2和开关S接入电路中,使两灯都能正常发光。(导线不能交叉)
【答案】
【解析】
【详解】教室黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制,每盏灯都标有“220V 18W”字样,要使两灯都能正常发光,即灯泡两端的电压相等均为220V,所以两盏灯应该并联接入电路,并与开关串联;根据家庭电路中安全用电的原则,开关应该接在火线和灯泡之间,如下图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
22. 【动手动脑,实践体验】如图所示,小冰在课前展示了一盏自制的“铅笔芯电灯”。他将8节1号电池串联起来做电源,用两条铝箔纸条做导线,拿一根2B自动铅笔芯穿过铝箔纸条,架在烧杯口处。戴上绝缘隔热手套,将铝箔纸条的两端连接在电源的正负极上,稍等一会儿,小小的铅笔芯竟然热得发光,而与它相连的铝箔纸条却不怎么热。请分析解释上述现象。
【答案】电池、铝箔纸条、铅笔芯组成通路,电路中有电流通过,电流通过导体会产生热量,铅笔芯的温度升高,导体通电时间越长产生热量越多,当铅笔芯的温度达到一定程度时,“铅笔芯电灯”便会热得发光。铝箔纸条和铅笔芯串联,通过它们的电流相等,通电时间相等,铝箔纸条的电阻小于铅笔芯的电阻,由焦耳定律可知,铝箔纸条产生的热量少,温度比铅笔芯的低,所以不怎么热。
【解析】
【详解】略。
23. 在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
0.28
0.42
(1)根据如图连接电路时开关应______,用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,目的是______;
(2)分析表格中的数据可知:并联电路中电流的特点是______(用表格中的物理量符号表示);
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是______。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 寻求普遍规律
(2)
(3)选用的灯泡规格相同
【解析】
【小问1详解】
[1]为保护电路,连接电路时开关应断开。
[2]用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,目的是寻求普遍规律。
【小问2详解】
分析数据可知,并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和,即。
【小问3详解】
在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是选用的灯泡规格相同。
24. 如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)如图a,铅笔芯和小灯泡的连接方式是_____联,闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变_____;
(2)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为_____V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置;
(3)如图b,甲、乙两根铅笔芯的长度相同粗细不同,则甲乙两端电阻__________,将它们分别接入电路中,调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比__________。
A. 调节范围大,调节精度高 B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高 D. 调节范围小,调节精度低
【答案】(1) ①. 串 ②. 亮 (2)2.5
(3) ①. 大于 ②. B
【解析】
【小问1详解】
[1]图中铅笔芯和灯泡首尾顺次相连,因此铅笔芯和小灯泡是串联的。
[2]闭合开关,回形针向左移,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡的亮度变亮。
【小问2详解】
已知灯泡的额定电压是2.5V,把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为2.5V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。
【小问3详解】
[1]甲、乙两根铅笔芯的长度相同粗细不同,乙铅笔芯较粗,电阻较小,即。
[2]两铅笔芯长度相同,由于甲电阻大,从一端调到另一端时,电阻变化量大,因此电流变化量大,调节范围因此更大,但移动相同距离时,由于甲的电阻变化更大,因此甲的调节精度低,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
25. 某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
0.9
2.5
3.6
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中_____,电阻丝的工作时将电能转化为_____能。
(2)在相同的时间内,可通过观察_____来比较电流通过电热丝产生的热量多少,用到的物理研究方法是_____。
(3)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝,记录水温变化和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙,可以得出结论:_____。
(4)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如上表,请分析表中数据,判断表中所缺的数据是_____。
【答案】(1) ①. 热量的损失 ②. 内
(2) ①. 电子温度计示数变化 ②. 转换法
(3)当电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生热量越多
(4)1.6
【解析】
【小问1详解】
[1]电流产生热量使水温升高,通过水温升高多少即可反映电热大小。外界包裹保温材料,是为了减小向外界传递的热量,使实验现象明显,减小实验时间。
[2]电阻丝工作时,消耗电能,使电阻丝发热,是将电能转化为内能。
【小问2详解】
[1][2]电流产生热量被水吸收,水的温度升高。电热越多,水升高的温度越大。因此通过温度计的示数变化可以大致比较电热多少,这是转换法。
【小问3详解】
水的质量与电流不变。读乙图可知,在通电时间都为90s时,电阻越大,水的温度升得越高。水的温度升得高,说明水吸收的热量大,说明电流产生的热大。因此可以得出结论:当电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多。
【小问4详解】
分析表中数据,可以发现
因此,表中缺失的数据是1.6,因为
26. 如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)改正电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至最______端。闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大;移动滑动变阻器的滑片,两表的示数无变化,可能是定值电阻发生______(填“断路”或“短路”);
(3)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,你认为______同学的实验操作是正确的,他所用滑动变阻器的最大阻值至少为______;另一位同学操作错误的原因是:______;
(4)改正错误后,合理记录数据并描绘出合理图像得出结论:在电压一定时,______。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 断路
(3) ①. B ②. 35 ③. 没有控制定值电阻两端电压相同
(4)电流与电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知滑动变阻器短路了,根据题意电压表应测量定值电阻两端电压,则应把定值电阻接滑动变阻器的接线柱改接电压表负接线柱,如下图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大的位置,由图甲可知为最左端。
[2]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,说明电路可能断路,电压表示数较大,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,即故障原因可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
[1][2][3]探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,由图乙可知,由公式根据A同学的图像可得
根据B同学的图像可得
由上分析可知A同学没有控制定值电阻两端电压相同,所以A同学的操作是错误的,B同学的操作是正确的。接入的电阻时,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大为
所以B同学所用滑动变阻器的最大阻值至少为。
【小问4详解】
B同学的操作是正确的,根据B同学的图像可得
用其它数据仍可得,电流与对应电阻的乘积是定值,可得:在电压一定时,电流与电阻成反比。
27. 小红想测量标有“”字样小灯泡正常发光时的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如图甲实验。
(1)用笔画线代替导线补充完整电路图。
(2)小红连好电路后,闭合开关,发现灯泡仍然不亮,但电流表、电压表均有较小的示数,可能的原因是_____。
(3)检查无误后,移动滑片,直至电压表示数为_____V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电功率为_____W。
(4)接着接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示,发现该图像不是一条直线,其原因_____。
(5)小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为)。请将实验步骤补充完整:
①闭合S、,断开,移动滑片,使电流表示数为_____时,小灯泡正常发光;
②闭合S、,断开,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻_____(用、、表示)。
【答案】(1) (2)滑动变阻器接入电路电阻太大
(3) ①. 1.5 ②. 0.45
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
电压表测小灯泡两端电压,小灯泡额定电压为1.5V,所以电压表选择小量程。如图所示:
【小问2详解】
闭合开关,灯泡虽不亮,但电流表、电压表都有示数,说明电路是通路,电流、电压很小,原因是电路电阻太大。所以是滑动变阻器接入电路电阻太大。
【小问3详解】
[1]测量标有“”字样小灯泡正常发光时的电功率,为了使小灯泡正常发光,应该移动滑片,直至电压表示数为1.5V。
[2]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A,所以电路电流为0.3A,电压表示数为1.5V,则灯泡两端电压为1.5V,则小灯泡正常发光时的电功率为
【小问4详解】
灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以I-U图像不是一条直线,灯泡的电阻不是定值电阻。
【小问5详解】
①要测小灯泡正常发光时的阻值,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻应起到电压表的测量作用,故将与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时,由并联电路电压的规律可知灯两端的电压为额定电压,灯正常发光。
③保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流
根据写出小灯泡正常工作时电阻的表达式
六、计算题:本题共3小题,共22分。
28. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.8A,通过计算回答:
(1)灯泡L的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)通电10min定值电阻R产生的热量是多少?
【答案】(1)0.5A;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由公式,可得灯泡的额定电流
(2)因为灯泡正常发光,所以灯泡两端的电压
通过灯泡的电流
因为S闭合,灯泡L和电阻并联,所以电源电压
通过的电流
由公式可得电阻的阻值
(3)通电10min定值电阻R产生的热量
答:(1)灯泡L的额定电流是0.5A;
(2)定值电阻R的阻值是20Ω;
(3)通电10min定值电阻R产生的热量是1080J。
29. 图表是某品牌电烤箱铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω。求:
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
XXXW
低温挡
400W
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min消耗的电能;
(2)R1的阻值;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求电烤箱工作时的实际电压是多少?
【答案】(1)2.4×105J (2)48.4Ω (3)198V
【解析】
【小问1详解】
电烤箱在低温挡正常工作10min消耗的电能
【小问2详解】
开关接2时,电路为R1的简单电路,由可知,电路中电阻小,电功率大,电烤箱处于高温挡;开关接1时,R1与R2串联,由可知,电路中电阻大,电功率小,电烤箱处于低温挡;此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R1的阻值
R1=R总-R2=121Ω-72.6Ω=48.4Ω
【小问3详解】
电能表的指示灯闪烁81次,电烤箱消耗的电能
用时2min,则电烤箱工作时的实际功率
电烤箱工作时的实际电压
30. 某物理兴趣小组用电压恒为的电源、电压表(选用的量程)、一根长120cm的电阻棒(每厘米的阻值为)、定值电阻、开关、导线等器材制作了身高测量仪,其简化电路如图甲所示。电压表示数与所测身高变化关系的图像如图乙所示。求:
(1)当测量身高时电路的总电流;
(2)定值电阻的阻值;
(3)该测量仪的测量范围。
【答案】(1)0.06A
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,定值电阻和整根电阻棒串联,电压表测电阻棒下半段的电压。当测量身高时,电阻棒下半段阻值为
此时电压表示数为1.5V,则电路的总电流为
【小问2详解】
总电阻为
电阻棒阻值为
则定值电阻的阻值为
【小问3详解】
电压表选用的量程,当电压表示数最大为3V时,电阻棒下半段阻值为
则此时电阻棒下半段长度为
因为
所以该测量仪的测量范围为。
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福州屏东中学2024-2025学年第一学期适应性练习(三)九年级物理
(全卷共8页,六大题,共31小题;满分:100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有答案都必须写在答题卡对应区域内,答在本卷上无效。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图,下列物理学家中,最早探究出电流与电压、电阻的关系的是( )
A. 欧姆 B. 焦耳
C. 牛顿 D. 瓦特
2. 家庭生活中,下列估测符合事实的是( )
A. 家用电冰箱的电流约 B. 手机电池的电压约
C. 空调工作时的电功率约为 D. 电可以使洗衣机工作约
3. 如图所示的电路中,甲、乙两灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则下列描述中错误的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的煤油,现将阻值为、的电阻丝,分别按如图的四种方式连接放入煤油中,并接入相同电源。通电相同时间后,煤油温度最高的是( )
A. B. C. D.
5. 下列图中关于安全用电的阐述正确的是( )
A. 图甲,将冰箱的金属外壳接地
B. 图乙,试电笔辨别火线和零线的使用方法
C. 图丙,人站在地上,触摸火线,不会触电
D. 图丁,雷雨天站在大树下避雨
6. 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A. 电压表测的是电源两端的电压 B. 灯L1和L2是并联的
C. 若灯L1发生断路,灯L2能继续发光 D. 通过灯L1和L2的电流一定相等
7. 小王用图所示的电路做实验,检查完电路后,接通电源,发现灯不亮,但保险丝没有熔断,用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处氖管都发光,测试E处氖管不亮,则故障是( )
A. 开关B、C间开路 B. 电灯C、D间开路
C. 导线D、E间开路 D. 进入插头的火线开路
8. 如图是一款家用衣物烘干机,关上门相当于闭合开关S1,滚筒旋转紫外杀菌灯杀菌;再将烘干开关S2闭合,开始烘干衣物并高温杀菌:若只闭合开关S2不关门,则烘干机不工作。下图中M是滚筒,L是杀菌灯,R是加热电阻,如杀菌灯坏了,不影响烘干衣物。下列设计符合题意的是( )
A. B.
C. D.
9. 图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电路消耗的总功率变大
10. 如图,电源电压10V保持不变,R=20Ω,虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关,电流表示数为2A,如果用一个10Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A. 1A B. 2.5A C. 3A D. 4 A
11. 图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线 B. 灯泡电阻的最小值为
C. R的最大阻值为 D. 电路的最大功率为1.2W
12. 物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是( )
A. B. C. D.
13. 如图所示,这是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 甲是R的I-U关系图像
B. R的阻值为0.1Ω
C. 将L和R并联在4V的电源上,通过L的电流大于通过R的电流
D. 将L和R串联在4V的电源上,L两端的电压大于R两端的电压
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
14. 习近平总书记提出“碳达峰”“碳中和”的目标,节能减排理念深入人心。我们要养成离开教室随手关灯的习惯,教室里的电灯之间是______联的,每关闭一盏电灯,电路的总电流将______。
15. 小明家中的电能表月初和月末的示数如图所示。若1度电的费用是0.5元,则小明家这个月应缴电费______元。根据此图可知:通常情况下小明家同时使用用电器的总功率应不超过______W。
16. 如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种方式接入电路中,所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比______,总功率之比______。
17. USB风扇的额定电压为,额定电流为,线圈电阻约为,此风扇正常工作时输出的功率为_____W;如图所示,若用标有“标准电压为4V、电池容量”的充电宝给此风扇供,则该充电宝最长可使风扇正常工作_____h(假设充电宝电量剩余10%立即停止工作)。
18. 为了能自动记录跳绳的次数,某科学兴趣小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,是种光敏元件,其电阻随光照的增强而减小。每当绳子挡住射向的红外线时,自动计数器便会计数一次。已知电源电压为,信号处理系统能记录间的电压,如图乙为间的电压随时间的变化图像。自动计数器计数时,信号处理系统记录下的电压值是_____V。若,则绳子未挡住红外线时,电阻为_____。
19. 如图甲所示,为定值电阻,滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,消耗的电功率与其两端电压的关系图象如图乙所示,则阻值为_____,该电路消耗的最大电功率为_____。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
20. 在图的虚线框中,将电源、电流表、电压表三个元件符号选择两个填入,要求开关S闭合后:①电流方向如图所示;②向右移动滑动变阻器的滑片P,电表示数变小。
21. 教室黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制,每盏灯都标有“220V 18W”字样,请用笔画线表示导线,将电灯L1、L2和开关S接入电路中,使两灯都能正常发光。(导线不能交叉)
四、简答题:本题共1小题,共4分。
22. 【动手动脑,实践体验】如图所示,小冰在课前展示了一盏自制的“铅笔芯电灯”。他将8节1号电池串联起来做电源,用两条铝箔纸条做导线,拿一根2B自动铅笔芯穿过铝箔纸条,架在烧杯口处。戴上绝缘隔热手套,将铝箔纸条的两端连接在电源的正负极上,稍等一会儿,小小的铅笔芯竟然热得发光,而与它相连的铝箔纸条却不怎么热。请分析解释上述现象。
23. 在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
0.28
0.42
(1)根据如图连接电路时开关应______,用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,目的是______;
(2)分析表格中的数据可知:并联电路中电流的特点是______(用表格中的物理量符号表示);
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是______。
24. 如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)如图a,铅笔芯和小灯泡的连接方式是_____联,闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变_____;
(2)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为_____V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置;
(3)如图b,甲、乙两根铅笔芯的长度相同粗细不同,则甲乙两端电阻__________,将它们分别接入电路中,调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比__________。
A. 调节范围大,调节精度高 B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高 D. 调节范围小,调节精度低
25. 某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
0.9
2.5
3.6
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中_____,电阻丝的工作时将电能转化为_____能。
(2)在相同的时间内,可通过观察_____来比较电流通过电热丝产生的热量多少,用到的物理研究方法是_____。
(3)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝,记录水温变化和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙,可以得出结论:_____。
(4)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如上表,请分析表中数据,判断表中所缺的数据是_____。
26. 如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)改正电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至最______端。闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大;移动滑动变阻器的滑片,两表的示数无变化,可能是定值电阻发生______(填“断路”或“短路”);
(3)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,你认为______同学的实验操作是正确的,他所用滑动变阻器的最大阻值至少为______;另一位同学操作错误的原因是:______;
(4)改正错误后,合理记录数据并描绘出合理图像得出结论:在电压一定时,______。
27. 小红想测量标有“”字样小灯泡正常发光时的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如图甲实验。
(1)用笔画线代替导线补充完整电路图。
(2)小红连好电路后,闭合开关,发现灯泡仍然不亮,但电流表、电压表均有较小的示数,可能的原因是_____。
(3)检查无误后,移动滑片,直至电压表示数为_____V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电功率为_____W。
(4)接着接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示,发现该图像不是一条直线,其原因_____。
(5)小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为)。请将实验步骤补充完整:
①闭合S、,断开,移动滑片,使电流表示数为_____时,小灯泡正常发光;
②闭合S、,断开,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻_____(用、、表示)。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
28. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.8A,通过计算回答:
(1)灯泡L的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)通电10min定值电阻R产生的热量是多少?
29. 图表是某品牌电烤箱铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω。求:
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
XXXW
低温挡
400W
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min消耗的电能;
(2)R1的阻值;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求电烤箱工作时的实际电压是多少?
30. 某物理兴趣小组用电压恒为的电源、电压表(选用的量程)、一根长120cm的电阻棒(每厘米的阻值为)、定值电阻、开关、导线等器材制作了身高测量仪,其简化电路如图甲所示。电压表示数与所测身高变化关系的图像如图乙所示。求:
(1)当测量身高时电路的总电流;
(2)定值电阻的阻值;
(3)该测量仪的测量范围。
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