精品解析:吉林省长春市二道区2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题
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内容正文:
九年级质量调研物理试题
2025.2
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。第1-8题只有一个选项符合题目要求;第9~10 题有多个选项符合题目要求,全选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0分。
1. 在1840年,最先精确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的英国物理学家是( )
A. 焦耳 B. 安培
C. 伏特 D. 欧姆
2. 下列情境中与四冲程内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同的是( )
A. 双手摩擦生热 B. 植物的光合作用
C. 燃料燃烧发热 D. 风力发电
3. 小致学过物理后知道家里每月缴付的电费取决于电价和( )
A. 用电器的总额定功率 B. 用电器的数量
C. 用电器消耗的总电能 D. 用电器的种类
4. 下列在改变物体内能的方式是与“煮”相同的是( )
A. 钻木取火 B. 热水暖手
C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
5. 静电会引起人头疼、失眠、皮肤干燥等。下列日常生活中的措施,不属于预防静电的是( )
A. 保持皮肤湿润 B. 安装静电释放装置
C. 室内保持湿度 D. 穿化纤材质的服装
6. 以下家用电器中,主要利用电流的热效应来工作的是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 电视机 D. 洗衣机
7. 在橙子上插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管(简称“LED”)连接成如图所示的电路,LED发光。下列说法正确的是( )
A. 铜片相当于电池的负极 B. 水果电池将电能转化为化学能
C. LED主要是用半导体材料制成的 D. 若将LED正负极上的导线对调,LED仍能发光
8. 如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关和。下翻遮阳板并打开镜子移门(相当于闭合开关和),镜灯亮;关闭镜子移门或向上折遮阳板(相当于断开开关或),镜灯灭。以下电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示是小致设计的脂肪测量仪模拟电路,其原理是肌肉中含有一定的水分容易导电,脂肪不容易导电,所以人体脂肪含量越多人体电阻越大。图中电源电压不变,测量时,闭合开关S,测试者两手分别握住两手柄M、N,当体型相近的两人分别测试时( )
A. 脂肪含量高者对应的电流表示数较大
B. 脂肪含量高者对应的电压表示数较大
C. 测量时流经人体电流方向是从M到N
D. 脂肪含量高者对应的电压表与电流表示数比值较大
10. 额定电压都为6V的甲、乙两个灯泡,其电流随电压变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲灯正常发光的功率是2.4W
B. 将两灯串联,电路的最大电流是0.4A
C. 将两灯并联到4V的电源上时,甲灯比乙灯亮
D. 将两灯串联到电压为7V的电路中时,乙灯正常发光
二、非选择题:本题共10小题, 每空1分、每图2分,第20题第(3)小题4分, 共50分。
11. 如图是2025年春晚上创意融合舞蹈节目《秋BOT》中机器人与演员共同跳舞的场景,机器人能够全身灵活的活动是因为机器人体内有数十个电动机控制。如果需要每个电动机独立工作彼此互不影响,电动机之间应该是___________联的。电动机在工作时把电能主要转换成___________能。
12. 刚制作好的拔丝地瓜硼香浓郁,香味四溢是___________现象。用筷子夹起一块地瓜时,还会拉出细长的丝,这是因为分子间存在___________力。如果吃掉一盘拔丝地瓜人体会摄入能量6×106J,则这些能量相当于完全燃烧___________kg的干木柴(干木柴的热值为1.2×107/kg)放出的热量。若这些热量的84%被质量为50kg,初温为10℃的水吸收,则水温能升高___________℃。
13. 电影《哪吒之魔童闹海》中哪吒和某位能够化身为电流瞬间移动的角色在水中对打,哪吒将水凝固成冰,限制了对手的行动。这说明冰在通常情况下是______(选填“导体”或“绝缘体”)。请再列举一种除冰之外通常情况下具有这种性质的物质______。
14. 如图所示是小致设计的调光台灯电路图,电源电压是4.5V不变,小灯泡标有“2.5V,0.2A”,滑动变阻器的最大阻值是 20Ω。当小灯泡正常发光时,小灯泡和滑动变阻器通过的电流之比是___________,此时滑动变阻器连入电路的电阻是___________Ω,电路的总功率是___________W,通电100s小灯泡消耗的电能是___________J。
15. 小致用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热情况。他取相同___________和初温的水和煤油,用两个相同规格的电加热器给水和煤油加热,都加热5min,水吸收的热量___________煤油吸收的热量。图乙中,若图线b反映水的温度随时间的变化规律,则图线___________可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的比热容___________。
16. 小致用如图甲所示的电路图探究串联电路的电压关系,电源为两节新干电池。
(1)根据电路图,用笔画线表示导线,将图乙所示的实物图补充完整(要求导线不能交叉);
(2)在连上最后一根导线时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则他在连接电路时存在的错误是___________,此时电路中的故障可能是___________;
(3)他排除故障并纠正错误后重新实验,电压表的示数如图丙所示,灯泡L1两端的电压U1是___________V;
(4)他又接着测出了L2两端的电压U₂和总电压U分别是1.5V 和3V。为了得出普遍性规律,他还需要___________;
(5)最后得出串联电路中电压规律:___________(写表达式)。
17. 小致用如图装置探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。两个完全相同的透明容器中封闭着等量的空气、未接入电路时,U形管中液面相平。
(1)实验中通过观察U形管中___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________(填字母)。
A.测量小灯泡的电功率 B.探究影响电阻大小的因素
C.探究并联电路中的电流关系 D.探究电流与电压和电阻的关系
(2)将甲装置接入电路,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,如图所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多。
(3)小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,请分析产生这种现象的原因可能是:___________。
(4)乙图中,R3的作用是___________。
18. 小致用以下器材探究电流与电阻的关系: 电源(电压4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器 (0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小致根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于___________端;
(3)闭合开关,移动滑片P使电压表示数为3V。接着他规范操作,将定值电阻由5Ω换成10Ω,调节滑片P位置,直至___________时,读出电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次___________;
(4)他把四个定值电阻分别接入电路,共测得四组实验数据,根据实验数据,在图乙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A,由数据可得出实验结论:___________;
(5)他又把每次实验时记录的电流值和计算出的对应滑动变阻器 Rp的阻值,在图乙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B(图中未画出),曲线B与曲线A___________(选填“有交点”或“无交点”)。
19. 如图甲是小致设计的测量小灯泡电阻的实验电路图,小灯泡额定电压为2.5V,请完成以下问题:
(1)闭合开关前,电压表指针偏转如图乙所示,他接下来的操作应该是________。纠正错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,应向________端适当移动滑片,才能使小灯泡正常发光。小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流为________A,小灯泡的电阻是___________Ω;(结果保留1位小数)
(2)接下来又进行了几次实验,测量数据如下表所示。小灯泡的电阻的变化是因为受_________的影响;
电压U/V
2.5
1.8
1.5
0.8
电流I/A
0.24
0.16
(3)当电压表示数为1.5V时,电流表的示数可能是___________;
A. 0.26A B. 0.22A C. 0.20A D. 0.18A
(4)本实验中多次测量的目的是___________。
20. 如图甲是小致设计的家用燃气报警器检测原理电路图。R₁为气敏电阻,其阻值随燃气浓度变化规律如图乙所示。当电表示数大于或等于量程时,报警器就会报警。
(1)分析图像可知,气敏电阻的阻值随着燃气浓度的增加而___________。
(2)为了能随时得知燃气浓度值,把一块量程为3V 的电压表表盘上的数字改成燃气浓度值。测量过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,如果要求电压表示数随着燃气浓度值的增大而增大,他应把电压表并联在___________两端。
(3)调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的1.5V 刻线为燃气浓度值的0刻线。保持滑片位置不动,当燃气浓度值大于或等于 4%时,报警器报警,求电源电压。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
(4)由于长时间使用会导致电池电压变小,使测得的燃气浓度值偏___________,为了保证仍然在燃气浓度值达到4%时报警,应调节滑动变阻器,使其阻值变___________一些。
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九年级质量调研物理试题
2025.2
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。第1-8题只有一个选项符合题目要求;第9~10 题有多个选项符合题目要求,全选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0分。
1. 在1840年,最先精确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的英国物理学家是( )
A. 焦耳 B. 安培
C. 伏特 D. 欧姆
【答案】A
【解析】
【详解】英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出,也就是焦耳定律。为了纪念他做出的贡献,人们将他的名字命名为热量(能量)的单位。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列情境中与四冲程内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同的是( )
A. 双手摩擦生热 B. 植物的光合作用
C. 燃料燃烧发热 D. 风力发电
【答案】A
【解析】
【详解】四冲程内燃机的压缩冲程中将机械能转化为内能;
A.双手摩擦生热,克服摩擦做功,将机械能转化为内能的过程,故A符合题意;
B.光合作用,将光能转化为植物的化学能储存起来,故B不符合题意;
C.燃料燃烧发生化学变化,主要将化学能转化为内能,故C不符合题意;
D.风力发电,将机械能转化为电能,故D不符合题意。
故选A。
3. 小致学过物理后知道家里每月缴付的电费取决于电价和( )
A. 用电器的总额定功率 B. 用电器的数量
C. 用电器消耗的总电能 D. 用电器的种类
【答案】C
【解析】
【详解】电能表是用来测量用户消耗电能多少的仪器,根据电能表的示数求出这段时间内消耗的电能,再根据每度电的价格来确定用户应交的电费,所以家庭用户每月应缴付电费多少的依据是用电器消耗的总电能,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 下列在改变物体内能的方式是与“煮”相同的是( )
A. 钻木取火 B. 热水暖手
C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】B
【解析】
【详解】“煮”表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
B.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故B符合题意;
ACD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故ACD不符合题意。
故选B。
5. 静电会引起人头疼、失眠、皮肤干燥等。下列日常生活中的措施,不属于预防静电的是( )
A. 保持皮肤湿润 B. 安装静电释放装置
C. 室内保持湿度 D. 穿化纤材质的服装
【答案】D
【解析】
【详解】AC.水是导体,可以导走静电,所以保持皮肤湿润、室内保持湿度属于预防静电措施,故AC不符合题意;
B.静电释放装置可以导走静电,所以安装静电释放装置属于预防静电措施,故B不符合题意;
D.化纤材质的服装与皮肤摩擦容易产生静电,故穿化纤材质的服装不属于预防静电措施,故D符合题意。
故选D。
6. 以下家用电器中,主要利用电流的热效应来工作的是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 电视机 D. 洗衣机
【答案】A
【解析】
【详解】A.电饭锅工作时,将电能转化为内能,用来加热食物,主要利用了电流的热效应,故A符合题意;
B.电风扇工作时,主要是电动机将电能转化为机械能,使扇叶转动,不是利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电视机工作时,主要将电能转化为光能和声能等,并非主要利用电流的热效应,故C不符合题意。
D.洗衣机工作时,也是电动机将电能转化为机械能,带动滚筒转动,不是利用电流的热效应,故D不符合题意;
故选A。
7. 在橙子上插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管(简称“LED”)连接成如图所示的电路,LED发光。下列说法正确的是( )
A. 铜片相当于电池的负极 B. 水果电池将电能转化为化学能
C. LED主要是用半导体材料制成的 D. 若将LED正负极上的导线对调,LED仍能发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,因此铜片相当于电池的正极,故A错误;
B.水果电池将化学能转化为电能,故B错误;
C.半导体材料的导电性介于导体与绝缘体之间,LED的材料主要是半导体,故C正确;
D.若将LED正负极上的导线对调,LED灯反接,不能发光,故D错误。
故选C。
8. 如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关和。下翻遮阳板并打开镜子移门(相当于闭合开关和),镜灯亮;关闭镜子移门或向上折遮阳板(相当于断开开关或),镜灯灭。以下电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,两个开关同时闭合,灯所在电路才能闭合,使灯发光;其中一个开关断开,灯所在电路即断开,使灯熄灭;所以,两个开关应该串联后与灯串联接在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示是小致设计的脂肪测量仪模拟电路,其原理是肌肉中含有一定的水分容易导电,脂肪不容易导电,所以人体脂肪含量越多人体电阻越大。图中电源电压不变,测量时,闭合开关S,测试者两手分别握住两手柄M、N,当体型相近的两人分别测试时( )
A. 脂肪含量高者对应的电流表示数较大
B. 脂肪含量高者对应的电压表示数较大
C. 测量时流经人体电流方向是从M到N
D. 脂肪含量高者对应的电压表与电流表示数比值较大
【答案】BCD
【解析】
【详解】据图可知,电路是串联的,电压表测人体两端电压,电流表测电路中的电流;
ABD.根据题意脂肪含量高者电阻越大,电路中电流越小,电流表的示数越小,由串联分压原理可知,人两端电压越大,电压表的示数越大,电压表与电流表示数的比值变大,故A不符合题意,BD符合题意;
C.电源外部,电流的方向是从电源的正极流出回到电源的负极,因此测量时流经人体电流方向是从M到N,故C符合题意。
故选BCD。
10. 额定电压都为6V的甲、乙两个灯泡,其电流随电压变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲灯正常发光的功率是2.4W
B. 将两灯串联,电路的最大电流是0.4A
C. 将两灯并联到4V的电源上时,甲灯比乙灯亮
D. 将两灯串联到电压为7V的电路中时,乙灯正常发光
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图可知,甲灯在额定电压6V时,通过的电流为0.4A,甲灯正常发光的功率
故A 正确;
B.两灯串联时,通过两灯的电流相等,为保证两灯安全,电路中的最大电流应取两灯中额定电流较小的。由图像可知,乙灯的额定电流为0.2A,甲灯的额定电流为0.4A,所以电路的最大电流是0.2A,故B 错误;
C.两灯并联到4V的电源上时,两灯电压相等都为4V,由图像可知,此时通过甲灯的电流大于通过乙灯的电流,根据可知,甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,所以甲灯比乙灯亮,故C 正确;
D.两灯串联在7V电路中,电流相等,由图像找满足甲乙的点,可发现当时,
此时乙灯电压为6V,达到额定电压,乙灯正常发光 ,故D 正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共10小题, 每空1分、每图2分,第20题第(3)小题4分, 共50分。
11. 如图是2025年春晚上创意融合舞蹈节目《秋BOT》中机器人与演员共同跳舞的场景,机器人能够全身灵活的活动是因为机器人体内有数十个电动机控制。如果需要每个电动机独立工作彼此互不影响,电动机之间应该是___________联的。电动机在工作时把电能主要转换成___________能。
【答案】 ①. 并 ②. 机械
【解析】
【详解】[1]并联电路用电器互相不影响。每个电动机独立工作彼此互不影响,电动机之间应该是并联的。
[2]电动机在工作时消耗电能,把电能主要转换成机械能。
12. 刚制作好的拔丝地瓜硼香浓郁,香味四溢是___________现象。用筷子夹起一块地瓜时,还会拉出细长的丝,这是因为分子间存在___________力。如果吃掉一盘拔丝地瓜人体会摄入能量6×106J,则这些能量相当于完全燃烧___________kg的干木柴(干木柴的热值为1.2×107/kg)放出的热量。若这些热量的84%被质量为50kg,初温为10℃的水吸收,则水温能升高___________℃。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引 ③. 0.5 ④. 24
【解析】
【详解】[1]香味四溢是扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]用筷子夹起一块地瓜时,由于分子间存在引力,两块地瓜分离时,会拉出细长的丝。
[3]这些能量相当于完全燃烧干木柴的质量为
[4]水吸收的热量为
水温能升高的温度为
13. 电影《哪吒之魔童闹海》中哪吒和某位能够化身为电流瞬间移动的角色在水中对打,哪吒将水凝固成冰,限制了对手的行动。这说明冰在通常情况下是______(选填“导体”或“绝缘体”)。请再列举一种除冰之外通常情况下具有这种性质的物质______。
【答案】 ①. 绝缘体 ②. 橡胶
【解析】
【详解】[1][2]哪吒和某位能够化身为电流瞬间移动的角色在水中对打,哪吒将水凝固成冰,限制了对手的行动。这说明冰在通常情况下导电性很差,则冰是绝缘体,生活中常见的绝缘体还有橡胶、玻璃等。
14. 如图所示是小致设计的调光台灯电路图,电源电压是4.5V不变,小灯泡标有“2.5V,0.2A”,滑动变阻器的最大阻值是 20Ω。当小灯泡正常发光时,小灯泡和滑动变阻器通过的电流之比是___________,此时滑动变阻器连入电路的电阻是___________Ω,电路的总功率是___________W,通电100s小灯泡消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 1:1 ②. 10 ③. 0.9 ④. 50
【解析】
【详解】[1]据图可知,电路是灯泡和变阻器串联,根据串联电路中电流规律可得,小灯泡和滑动变阻器通过的电流之比是1:1。
[2]当灯泡正常发光时,电路中的电流是0.2A,由串联电压规律可得,变阻器两端电压为
变阻器接入电路中的阻值为
[3]此时电路中的总功率为
[4]通电100s小灯泡消耗的电能是
15. 小致用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热情况。他取相同___________和初温的水和煤油,用两个相同规格的电加热器给水和煤油加热,都加热5min,水吸收的热量___________煤油吸收的热量。图乙中,若图线b反映水的温度随时间的变化规律,则图线___________可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的比热容___________。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. a ④. 不变
【解析】
【详解】[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相等的水和煤油倒入两个相同的烧杯中。
[2]在加热时间相同的情况下,水和煤油吸收的热量相同,即水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[3]由图像可知,在相同时间时,a的温度变化量大,故a的吸热能力弱。又因b是水的温度随时间的变化规律图像,水的比热容又大于煤油的比热容,故图线a可以反映煤油的温随时间的变化规律。
[4]比热容是物质本身具有的性质,与温度无关,所以加热过程中,煤油的比热容不变。
16. 小致用如图甲所示的电路图探究串联电路的电压关系,电源为两节新干电池。
(1)根据电路图,用笔画线表示导线,将图乙所示的实物图补充完整(要求导线不能交叉);
(2)在连上最后一根导线时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则他在连接电路时存在的错误是___________,此时电路中的故障可能是___________;
(3)他排除故障并纠正错误后重新实验,电压表的示数如图丙所示,灯泡L1两端的电压U1是___________V;
(4)他又接着测出了L2两端的电压U₂和总电压U分别是1.5V 和3V。为了得出普遍性规律,他还需要___________;
(5)最后得出串联电路中电压规律:___________(写表达式)。
【答案】(1) (2) ①. 连接电路时开关未断开 ②. L1短路
(3)1.5 (4)更换不同规格的灯泡重复实验
(5)
【解析】
【小问1详解】
已知电源是由两节新干电池组成,电源电压是3V,甲图中电路是串联的,电压表测灯泡L1两端电压,选择小量程并联在灯泡L1两端,如下图所示:
【小问2详解】
[1]接好最后一根导线灯泡L2发光,说明电路立即接通,错误操作为连接电路时开关未断开。
[2]串联电路L2发光,说电路连通,电压表无示数,L1不发光,则可能问题为L1短路。
【小问3详解】
电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,丙图中电压表的读数为1.5V。
【小问4详解】
实验中为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【小问5详解】
根据实验可得,L1两端电压与L2两端电压之和等于两个灯泡的总电压,即
17. 小致用如图装置探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。两个完全相同的透明容器中封闭着等量的空气、未接入电路时,U形管中液面相平。
(1)实验中通过观察U形管中___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________(填字母)。
A.测量小灯泡的电功率 B.探究影响电阻大小的因素
C.探究并联电路中的电流关系 D.探究电流与电压和电阻的关系
(2)将甲装置接入电路,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,如图所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多。
(3)小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,请分析产生这种现象的原因可能是:___________。
(4)乙图中,R3的作用是___________。
【答案】(1) ①. 液面高度差 ②. B
(2)电阻 (3)R3断路
(4)使通过R1和R2的电流不同
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管中液面高度差越大,说明容器内电阻产生的热量越多。
[2]实验中用到转换法。
A.测量小灯泡的电功率用到归类法,故A不符合题意;
B.探究影响电阻大小的因素,实验中通过电流表示数大小,观察电阻大小,用到转换法,故B符合题意;
C.探究并联电路中的电流关系用到归类总结法,故C不符合题意;
D.探究电流与电压和电阻的关系,用到控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
将甲装置接入电路,左右两侧容器中电阻丝串联,左右两侧容器中电阻丝的电流与通电时间相同,则右侧容器中电阻丝的电阻较大,闭合开关通电一段时间,观察到右侧U形管液面高度差大于左侧U形管液面高度差,表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
【小问3详解】
小致在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差变化相同,左右两侧容器中电阻产生的热量相同,左右两侧容器中电阻丝的电阻与通电时间相同,由得,左右两侧容器中电阻丝的电流相同,则左右两侧容器中电阻丝串联或者R2、R3并联后的电流等于R1,则产生这种现象的原因可能是:R3断路,使电路变为R1、R2的串联电路。
【小问4详解】
乙图中,R2、R3并联后R1串联,R1的电流等于R2、R3的总电流,则 R3的作用是使通过R1和R2的电流不同。
18. 小致用以下器材探究电流与电阻的关系: 电源(电压4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器 (0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小致根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于___________端;
(3)闭合开关,移动滑片P使电压表示数为3V。接着他规范操作,将定值电阻由5Ω换成10Ω,调节滑片P位置,直至___________时,读出电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次___________;
(4)他把四个定值电阻分别接入电路,共测得四组实验数据,根据实验数据,在图乙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A,由数据可得出实验结论:___________;
(5)他又把每次实验时记录的电流值和计算出的对应滑动变阻器 Rp的阻值,在图乙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B(图中未画出),曲线B与曲线A___________(选填“有交点”或“无交点”)。
【答案】(1) (2)最左
(3) ①. 电压表示数为3V ②. 大
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5)无交点
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,甲图中电压表串联接入电路,电流表与定值电阻串联,则改接电路如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即左端。
【小问3详解】
[1]探究电流与电阻关系的实验中,需要保持电压不变,因此将定值电阻由5Ω换成10Ω,调节滑片P位置,直至电压表的示数为3V。
[2]当定值电阻由5Ω换成10Ω,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,为了保持电压不变,变阻器两端电压应变大,变阻器的阻值变大,因此变阻器接入电路中的阻值变大。
【小问4详解】
乙图中横纵坐标的乘积是定值,且当电阻变大时,电流变小,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
串联电路中电流处处相等,且定值电阻两端电压不变,电源电压不变,则滑动变阻器两端电压不变,根据串联分压原理可知,定值电阻阻值与对应变阻器接入电路中的阻值的比值不变,即滑动变阻器RP的阻值与定值电阻的阻值的倍数不变,则每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值在图乙坐标系中描成的点,这些点绘成的曲线B与曲线A无交点。
19. 如图甲是小致设计的测量小灯泡电阻的实验电路图,小灯泡额定电压为2.5V,请完成以下问题:
(1)闭合开关前,电压表指针偏转如图乙所示,他接下来的操作应该是________。纠正错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,应向________端适当移动滑片,才能使小灯泡正常发光。小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流为________A,小灯泡的电阻是___________Ω;(结果保留1位小数)
(2)接下来又进行了几次实验,测量数据如下表所示。小灯泡的电阻的变化是因为受_________的影响;
电压U/V
2.5
1.8
1.5
0.8
电流I/A
0.24
0.16
(3)当电压表示数为1.5V时,电流表的示数可能是___________;
A. 0.26A B. 0.22A C. 0.20A D. 0.18A
(4)本实验中多次测量的目的是___________。
【答案】(1) ①. 调零 ②. 右 ③. 0.28 ④. 8.9
(2)温度 (3)B
(4)探究灯丝电阻与温度的关系
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,电压表指针偏转如图乙所示,电压表发生左偏,是因为电压表未调零,因此接下来应将电压表调零。
[2]已知灯泡正常发光时两端电压为2.5V,当电压表示数为2V时,为了使灯泡正常发光,应使灯泡两端电压变大,变阻器两端电压变小,由串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,即向右端适当移动滑片。
[3][4]丙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.28A,则灯泡的电阻为
【小问2详解】
由表格数据知,在不同电压下,小灯泡的电阻不同,且电压越高,灯丝温度越高,灯丝的阻值越大,所以可得:灯丝电阻受温度的影响而变化。
【小问3详解】
当电压为1.8V时,电流为0.24A,可得灯泡的电阻为
由于1.5V电压与1.8V接近,假设电阻不变,则当电压为1.5V时,电路中的电流为
而灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此灯泡两端电压为1.5V,电阻会小于7.5Ω,则电流会大于0.2A,又小于灯泡两端电压为1.8V时的电流0.24A。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
实验中不同电压下灯泡电阻是变化的,因此进行多次实验的目的是探究灯丝电阻与温度的关系。
20. 如图甲是小致设计的家用燃气报警器检测原理电路图。R₁为气敏电阻,其阻值随燃气浓度变化规律如图乙所示。当电表示数大于或等于量程时,报警器就会报警。
(1)分析图像可知,气敏电阻的阻值随着燃气浓度的增加而___________。
(2)为了能随时得知燃气浓度值,把一块量程为3V 的电压表表盘上的数字改成燃气浓度值。测量过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,如果要求电压表示数随着燃气浓度值的增大而增大,他应把电压表并联在___________两端。
(3)调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的1.5V 刻线为燃气浓度值的0刻线。保持滑片位置不动,当燃气浓度值大于或等于 4%时,报警器报警,求电源电压。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
(4)由于长时间使用会导致电池电压变小,使测得的燃气浓度值偏___________,为了保证仍然在燃气浓度值达到4%时报警,应调节滑动变阻器,使其阻值变___________一些。
【答案】(1)减小 (2)
(3)4.5V (4) ①. 小 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
分析乙图可知,横坐标为燃气浓度值,纵坐标为气敏电阻阻值,气敏电阻阻值随着燃气浓度的增大而减小。
【小问2详解】
测量过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,如果要求电压表示数随着燃气浓度值的增大而增大,即电压表示数随着气敏电阻阻值减小而增大,他应把电压表并联在滑动变阻器两端。
【小问3详解】
两电阻串联,电流处处相等,由电压表的1.5V 刻线为燃气浓度值的0刻线可知,此时气敏电阻为20Ω,,,,则①
当燃气浓度值大于或等于 4%时,报警器报警,此时电压表达到最大值3V,此时气敏电阻为5Ω,,
,,②
由①②解得滑动变阻器接入的阻值为,电源电压为
【小问4详解】
[1]长时间使用,电池电压变小,在燃气浓度不变时,即R1的阻值不变,此时电压表的示数偏小,测得的燃气浓度值偏小。
[2]为了保证仍然在燃气浓度值达到4%时报警,即报警时气敏电阻阻值不变,电压表仍为最大值3V,滑动变阻器两端电压变大,由串联电路分压原理可知,应调节滑动变阻器,使其阻值变大。
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