第十四章 欧姆定律(单元测试·提升卷)物理北师大版(北京)2024九年级全一册
2025-10-30
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4份
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46页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 欧姆定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.28 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-13 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53445353.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章·素养提升
建议用时:70分钟,满分:70分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.PEEK材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点,在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位,不适用此材料的是( )
A.骨架 B.关节 C.齿轮 D.导线
2.由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在电动汽车等领域使用半导体材料散热的难题,这利用的是石墨烯的( )
A.硬度大 B.导热性好 C.导电性好 D.比热容大
3.如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入10Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
5.如图所示,小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中,闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒,当玻璃棒达到红炽状态时,灯泡发光。下列说法正确的是( )
A.常温的玻璃棒内没有电子,所以不能导电
B.导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化
C.绝缘体不能导电,也不会带电
D.灯泡发光是因为酒精灯加热,内能转化为电能
6.小王同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I-U图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻小于导体B的电阻
C.A、B两导体并联后的总电阻R并的I-U图像在图中的①区域
D.A、B两导体串联后的总电阻R串的I-U图像在图中的②区域
7.下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A.容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C.绝缘体在一定条件下可以转化为导体
D.绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内没有电荷
8.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值减小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量
9.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,具有隔热性好、绝缘能力强、坚固耐用等特点。下列物体不适合用气凝胶制作的是( )
A.飞船返回舱隔热板 B.用电器的外壳
C.输电导线 D.保温杯隔热层
10.一种跳绳自动计数器的简化电路如图甲所示。电源电压恒为10V,R1是光敏电阻,R2是定值电阻,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间的电压。某次测试时AB间电压随时间变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R2的阻值是R1的3倍
C.R1受到红外线照射时和不受红外线照射时,电路中电流之比为3∶1
D.R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为1∶4
11.如图所示电路中,和为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片向左移动过程中,电压表、和电流表的示数分别记为、和,它们示数变化量分别记为、和,则下列等式错误的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,在带正电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根杆,验电器B的金属箔也张开了,对此过程,下列说法正确的是( )
A.验电器A、B之间的杆不一定是绝缘体
B.正电荷从验电器A转移到验电器B
C.电子由验电器B移动到验电器A
D.电流方向从验电器B到验电器A
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
14.如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为2︰3
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为2︰1
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为1︰6
15.某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
三、实验探究题(共28分)
16.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻R0 。
(2)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
17.【探究名称】探究电路中电流与电阻的关系
【问题】在帮老师整理实验室时,小誉注意到实验室的一些器材:两节新干电池,电阻盒(盒内有、、、、的电阻各个),滑动变阻器(铭牌标有“ ”),电流表,电压表,和导线、开关若干。他们想利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
电阻
电流
/
【证据】
(1)小誉同学连接好电路时,将滑片移到最右端,就要闭合开关进行实验,聪明的小亮立即制止,原因是 ;
(2)解决问题后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表指针几乎不偏转,电压表示数为,则故障原因可能是 ;
(3)解决问题后,两人进行实验并记录部分数据(如表),边上的小立同学根据表中数据便确定他们每次实验都使电阻两端的电压为 不变;同时,小立还发现他们设计的记录数据的表格有一处问题是 ;
(4)【解释】实验结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比;
(5)【交流】小誉发现将的定值电阻接入时,无法按要求完成实验,小立建议他把电阻盒里的的电阻串联到电路中去,其余操作不变,你认为他 (选填“可以”或“不可以”)完成实验;
(6)【拓展】借助上述器材,能完成的实验有( )
A.探究电流与电压的关系
B.探究串联电路电流的关系
C.探究并联电路电压的关系
18.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)连接电路闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是 ;
(3)第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,为 A;
(4)若电源电压为6V,要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
19.同学们利用如图甲所示电路,探究电流与电压的定量关系。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,导线不要交叉 ,闭合开关前,滑片P移到最 端。
(2)正确连接后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,经检查发现仅1根导线断路,该导线为 (选填序号“a”“b”或“c”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量并记录多组电压表和电流表的示数,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,示数为 A。
电压
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流
0.16
0.20
0.28
0.32
(4)分析表中数据,发现数据间存在的关系是 ,由此可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 。
(5)为使实验结论更具普遍性,某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(4)中的结论,原因是灯丝电阻随 发生改变。
20.下图是同学们做过的实验,通过对实验现象的分析得出结论.
图甲:玻璃珠被加热后,小灯泡发光.说明 ;
图乙:半导体二极管D接入电路,小灯泡发光,调换电池的正负极后,小灯泡不发光.这说明 .
21.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
亮度
A
锰铜合金
0.4
1.0
亮
B
镍铬合金
0.4
1.0
较亮
C
镍铬合金
0.4
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.8
0.5
暗
(1)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与 有关。
(2)将编号为C、D的电阻丝分别接入电路进行实验, (填写实验仪器名称)就是这一实验结论在实际应用中的体现。
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,与电阻丝D全部接入电路时对比,电灯变亮了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
四、科普阅读题(共4分)
22.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体()相对低温超导体()能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导 磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因: 。
五、计算题(共8分。每题4分)
23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
24.图甲所示的电路图,电源电压恒定为8V,小灯泡L标有“3V3W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示,求:
(1)小灯泡正常发光时通过的电流为多少A?
(2)当电流表示数为0.3A时,小灯泡两端的电压为多少V?
(3)当电压表示数为7 V时,电路的总电阻为多少Ω?
试卷第2页,共12页
试卷第1页,共12页
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答案第2页,共2页
答案第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章·素养提升
建议用时:70分钟,满分:70分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
D
B
D
D
C
C
C
题号
11
12
答案
D
C
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13
14
15
CD
BD
ACD
三、实验探究题(共28分)
16.(1)断路
(2) 0.5 2
(3)探究电流与电压的关系实验
17.(1)没有将滑片移至阻值最大处
(2)定值电阻断路
(3) 2 表头物理量没有写上单位
(4)反
(5)可以
(6)ABC
18.(1)
(2)滑动变阻器断路
(3)0.5
(4)35
19.(1) 右
(2)b
(3)0.24
(4) 正比
(5)温度
20. 导体和绝缘体没有绝对界限 二极管具有单向导电性
21.(1) 小灯亮度 材料
(2)滑动变阻器
(3) 不正确 将电阻丝对折,其长度和横截面积都发生了变化
(4)电流表
四、科普阅读题(共4分)
22.(1)钉扎
(2)真空管道
(3)3
(4) 空气中氮气的含量约为78%,来源广泛;液氮的制取相对简单,通过对空气进行低温液化然后分离即可得到;液氮的沸点约为-196°C,在常压下就能保持低温状态,储存和使用相对方便,所以成本较低。
五、计算题(共8分。每题4分)
23.(1)6V
(2)0.5A
24.(1)1A
(2)2.5V
(3)40Ω
答案第2页,共2页
答案第3页,共3页
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第十四章·素养提升
建议用时:70分钟,满分:70分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.PEEK材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点,在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位,不适用此材料的是( )
A.骨架 B.关节 C.齿轮 D.导线
2.由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在电动汽车等领域使用半导体材料散热的难题,这利用的是石墨烯的( )
A.硬度大 B.导热性好 C.导电性好 D.比热容大
3.如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入10Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
5.如图所示,小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中,闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒,当玻璃棒达到红炽状态时,灯泡发光。下列说法正确的是( )
A.常温的玻璃棒内没有电子,所以不能导电
B.导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化
C.绝缘体不能导电,也不会带电
D.灯泡发光是因为酒精灯加热,内能转化为电能
6.小王同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I-U图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻小于导体B的电阻
C.A、B两导体并联后的总电阻R并的I-U图像在图中的①区域
D.A、B两导体串联后的总电阻R串的I-U图像在图中的②区域
7.下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A.容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C.绝缘体在一定条件下可以转化为导体
D.绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内没有电荷
8.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值减小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量
9.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,具有隔热性好、绝缘能力强、坚固耐用等特点。下列物体不适合用气凝胶制作的是( )
A.飞船返回舱隔热板 B.用电器的外壳
C.输电导线 D.保温杯隔热层
10.一种跳绳自动计数器的简化电路如图甲所示。电源电压恒为10V,R1是光敏电阻,R2是定值电阻,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间的电压。某次测试时AB间电压随时间变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R2的阻值是R1的3倍
C.R1受到红外线照射时和不受红外线照射时,电路中电流之比为3∶1
D.R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为1∶4
11.如图所示电路中,和为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片向左移动过程中,电压表、和电流表的示数分别记为、和,它们示数变化量分别记为、和,则下列等式错误的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,在带正电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根杆,验电器B的金属箔也张开了,对此过程,下列说法正确的是( )
A.验电器A、B之间的杆不一定是绝缘体
B.正电荷从验电器A转移到验电器B
C.电子由验电器B移动到验电器A
D.电流方向从验电器B到验电器A
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
14.如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为2︰3
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为2︰1
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为1︰6
15.某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
三、实验探究题(共28分)
16.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻R0 。
(2)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
17.【探究名称】探究电路中电流与电阻的关系
【问题】在帮老师整理实验室时,小誉注意到实验室的一些器材:两节新干电池,电阻盒(盒内有、、、、的电阻各个),滑动变阻器(铭牌标有“ ”),电流表,电压表,和导线、开关若干。他们想利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
电阻
电流
/
【证据】
(1)小誉同学连接好电路时,将滑片移到最右端,就要闭合开关进行实验,聪明的小亮立即制止,原因是 ;
(2)解决问题后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表指针几乎不偏转,电压表示数为,则故障原因可能是 ;
(3)解决问题后,两人进行实验并记录部分数据(如表),边上的小立同学根据表中数据便确定他们每次实验都使电阻两端的电压为 不变;同时,小立还发现他们设计的记录数据的表格有一处问题是 ;
(4)【解释】实验结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比;
(5)【交流】小誉发现将的定值电阻接入时,无法按要求完成实验,小立建议他把电阻盒里的的电阻串联到电路中去,其余操作不变,你认为他 (选填“可以”或“不可以”)完成实验;
(6)【拓展】借助上述器材,能完成的实验有( )
A.探究电流与电压的关系
B.探究串联电路电流的关系
C.探究并联电路电压的关系
18.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)连接电路闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是 ;
(3)第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,为 A;
(4)若电源电压为6V,要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
19.同学们利用如图甲所示电路,探究电流与电压的定量关系。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,导线不要交叉 ,闭合开关前,滑片P移到最 端。
(2)正确连接后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,经检查发现仅1根导线断路,该导线为 (选填序号“a”“b”或“c”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量并记录多组电压表和电流表的示数,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,示数为 A。
电压
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流
0.16
0.20
0.28
0.32
(4)分析表中数据,发现数据间存在的关系是 ,由此可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 。
(5)为使实验结论更具普遍性,某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(4)中的结论,原因是灯丝电阻随 发生改变。
20.下图是同学们做过的实验,通过对实验现象的分析得出结论.
图甲:玻璃珠被加热后,小灯泡发光.说明 ;
图乙:半导体二极管D接入电路,小灯泡发光,调换电池的正负极后,小灯泡不发光.这说明 .
21.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
亮度
A
锰铜合金
0.4
1.0
亮
B
镍铬合金
0.4
1.0
较亮
C
镍铬合金
0.4
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.8
0.5
暗
(1)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与 有关。
(2)将编号为C、D的电阻丝分别接入电路进行实验, (填写实验仪器名称)就是这一实验结论在实际应用中的体现。
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,与电阻丝D全部接入电路时对比,电灯变亮了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
四、科普阅读题(共4分)
22.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体()相对低温超导体()能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导 磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因: 。
五、计算题(共8分。每题4分)
23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
24.图甲所示的电路图,电源电压恒定为8V,小灯泡L标有“3V3W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示,求:
(1)小灯泡正常发光时通过的电流为多少A?
(2)当电流表示数为0.3A时,小灯泡两端的电压为多少V?
(3)当电压表示数为7 V时,电路的总电阻为多少Ω?
试题 第11页(共8页) 试题 第12页(共8页)
试题 第13页(共8页) 试题 第14页(共8页)
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章·素养提升
建议用时:70分钟,满分:70分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.PEEK材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点,在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位,不适用此材料的是( )
A.骨架 B.关节 C.齿轮 D.导线
【答案】D
【详解】A.骨架需要刚强度的材料,所以该材料适用,故A不符合题意;
B.关节需要润滑的材料,所以该材料适用,故B不符合题意;
C.齿轮需要耐磨的材料,所以该材料适用,故C不符合题意;
D.导线需要导电性良好的材料,该材料绝缘,所以不适用,故D符合题意。
故选D。
2.由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在电动汽车等领域使用半导体材料散热的难题,这利用的是石墨烯的( )
A.硬度大 B.导热性好 C.导电性好 D.比热容大
【答案】B
【详解】根据题中说到石墨烯制成交替散热通道判断其涉及到的物理属性,石墨烯制成的交替散热通道,利用到的是其导热性好的特点,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入10Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
【答案】B
【详解】由图可知,R与变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路的电流。将定值电阻R由10Ω改接成15Ω的电阻,根据串联分压原理可知,因电阻增大,其分得的电压增大,电压表示数大于3V;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,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为3V。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示,小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中,闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒,当玻璃棒达到红炽状态时,灯泡发光。下列说法正确的是( )
A.常温的玻璃棒内没有电子,所以不能导电
B.导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化
C.绝缘体不能导电,也不会带电
D.灯泡发光是因为酒精灯加热,内能转化为电能
【答案】B
【详解】A.一切物体都是由分子、原子组成的,原子由原子核和核外电子组成,所以常温的玻璃棒内有电子,不能导电是因为玻璃棒内没有大量的自由电子,故A错误;
B.常温时,玻璃棒是绝缘体,当玻璃棒达到红炽状态时,灯泡发光,说明玻璃棒变成导体,所以导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化,故B正确;
C.常温时,玻璃棒是绝缘体,用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,所以绝缘体不能导电,但可以带电,故C错误;
D.灯泡发光是因为酒精灯加热,使玻璃棒中的自由电子增多,由绝缘体变成导体,故D错误。
故选B。
6.小王同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I-U图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻小于导体B的电阻
C.A、B两导体并联后的总电阻R并的I-U图像在图中的①区域
D.A、B两导体串联后的总电阻R串的I-U图像在图中的②区域
【答案】D
【详解】A.通过导体A的电流与其两端的电压的图像是一条过原点的直线,说明通过导体A的电流与其两端的电压成正比,故A正确,不符合题意;
B.由图得,当电压相同时,导体A的电流大于导体B的电流,由欧姆定律得,导体A的电阻小于导体B的电阻,故B正确,不符合题意;
C.A、B两导体并联后的总电阻R并小于导体A的电阻,也小于导体B的电阻,则A、B两导体并联后的总电阻R并在图中的③区域,故C正确,不符合题意;
D.A、B两导体串联后的总电阻R串大于导体A的电阻,则R串的I-U图像在图中的③区域,故D错误,符合题意。
故选D。
7.下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A.容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C.绝缘体在一定条件下可以转化为导体
D.绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内没有电荷
【答案】D
【详解】A.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性介于导体和绝缘体之间的叫做半导体,故A正确,不符合题意;
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子,自由电子越多,导电性越好,故B正确,不符合题意;
C.导体和绝缘体没有绝对的界限,导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,故C正确,不符合题意;
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,并非是没有电荷,故D错误,符合题意。
故选D。
8.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值减小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量
【答案】C
【详解】A.蒸发是汽化现象,需要吸热,所以酒精蒸发时将会从热敏电阻吸收热量,热敏电阻内能减少,温度降低,故A错误;
B.蒸发过程小灯泡明显变暗,则电路中电流变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,电路中总电阻变大,因为小灯泡L的电阻基本不变,所以蒸发过程热敏电阻的阻值变大,故B错误;
C.蒸发过程小灯泡明显变暗,则电路中电流变小,则电流表的示数变小,根据可知,小灯泡两端的电压变小,根据串联电路中电压的规律可知,热敏电阻两端的电压变大,则电压表示数变大,故C正确;
D.因为电源电压不变,根据串联电路中电压的规律可知,热敏电阻两端的电压与小灯泡两端的电压的和不变,所以热敏电阻两端的电压变化量等于小灯泡两端的电压变化量,故D错误。
故选C。
9.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,具有隔热性好、绝缘能力强、坚固耐用等特点。下列物体不适合用气凝胶制作的是( )
A.飞船返回舱隔热板 B.用电器的外壳
C.输电导线 D.保温杯隔热层
【答案】C
【详解】AD.气凝胶具有隔热性好的特点,适合用来作为飞船返回舱隔热板或保温杯隔热层,故AD不符合题意;
B.气凝胶具有绝缘能力强的特点,适合用来作为用电器的外壳,故B不符合题意;
C.气凝胶具有绝缘能力强的特点,不适合用来制作输电导线,故C符合题意。
故选 C。
10.一种跳绳自动计数器的简化电路如图甲所示。电源电压恒为10V,R1是光敏电阻,R2是定值电阻,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间的电压。某次测试时AB间电压随时间变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R2的阻值是R1的3倍
C.R1受到红外线照射时和不受红外线照射时,电路中电流之比为3∶1
D.R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为1∶4
【答案】C
【详解】A.由甲图可知,R1和R2串联,AB间的电压为R2两端的电压,当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,根据串联电路分压规律知,R1两端的电压会变大,电源电压不变,R2两端的电压U2=U-U1会变小,自动计数器会计数一次,由乙图知,此时R2两端的电压即AB间的电压为U2=2V,故A错误;
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R2两端的电压为6V,此时R1两端的电压为U1′=U-U2′=10V-6V=4V
R1和R2的电阻之比
则
即没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值R1′是R2的,故B错误;
C.R1受到红外线照射时,R2两端的电压为6V,此时电路中电流
R1不受红外线照射时,R2两端的电压为2V,此时电路中电流
R1受到红外线照射时和不受红外线照射时,电路中电流之比为
故C正确;
D.R1不受红外线照射时,R2两端的电压为2V,此时R1两端的电压为U1=U-U2=10V-2V=8V
R1和R2的电阻之比
则R1=4R2,则R1受红外线照射时和R1不受红外线照射时R1的阻值之比为
故D错误。
故选C。
11.如图所示电路中,和为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片向左移动过程中,电压表、和电流表的示数分别记为、和,它们示数变化量分别记为、和,则下列等式错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AB.在电路中,R0、R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电流表A测量电路中的电流I。根据欧姆定律可得,。故AB正确,不符合题意;
C.滑片未移动时,R1两端电压U1=IR1,滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中电流变小,此时电路中电流I'=I-ΔI。则此时R1两端的电压U'1=I'R1=(I-ΔI)R1。则R1电压的变化量
解得。故C正确,不符合题意;
D.因为滑片P向左移动过程中,滑动变阻器R2阻值变大,整个电路电流变小,定值电阻和的电压均变小,滑动变阻器两端电压变大,因为电源电压保持不变,所以,则,故D错误,符合题意。
故选D。
12.如图所示,在带正电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根杆,验电器B的金属箔也张开了,对此过程,下列说法正确的是( )
A.验电器A、B之间的杆不一定是绝缘体
B.正电荷从验电器A转移到验电器B
C.电子由验电器B移动到验电器A
D.电流方向从验电器B到验电器A
【答案】C
【详解】A.用一根杆将带正电的验电器A和不带电的验电器B连接,B的金属箔也张开,说明B也带上了电,那么电荷可以在杆中定向移动,所以此杆一定不是绝缘体,故A错误;
BCD.验电器B的金属箔张开,是B金属箔的自由电子通过杆向A移动,物理学中规定:正电荷的移动方向为电流方向,所以电流方向是从验电器A到验电器B,故BD错误,C正确。
故选C。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
【答案】CD
【详解】A.由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为R的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知,此时电压表示数为4.5V,即电源电压U=4.5V,故A不符合题意;
B.当滑片P在a端时,电路中的电流I=0.9A,根据欧姆定律,可得定值电阻R的阻值,故B不符合题意;
C.当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,此时电流I'=0.3A,R两端的电压。根据串联电路的电压特点,滑动变阻器两端的电压UP=4.5V-1.5V=3V
再根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值,故C符合题意;
D.滑片P在b端时,电路中的电流I'=0.3A,根据焦耳定律,可得通电1min电阻R产生的热量Q=I2Rt=(0.3A)2×5Ω×60s=27J,故D符合题意。
故选CD。
14.如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,R2为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1与R2阻值之比为2︰3
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为2︰1
D.绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为1︰6
【答案】BD
【详解】由图甲可知,与串联,之间电压为两端的电压。
A.当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。根据串联电路分压原理可知,分得的电压变大,两端电压减小,由图乙可知,此时
即两端电压为时,计数器会计数一次,故A错误;
B.绳子没有挡住射向的红外线时,阻值较小,两端电压较大,由图乙可知,此时,根据串联分压的原理可得,与阻值之比
故B正确;
C.绳子没有挡住射向的红外线时,电路中电流为
当绳子挡住射向的红外线时,,由串联电路分压原理可知
即。电路中的电流
因此绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为
故C错误;
D.绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为
故D正确。
故选 BD。
15.某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
【答案】ACD
【分析】因为电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA,故电路中最小总电阻,又因为由图乙可知压力越大,R阻值越小,即可通过R0的大小来判断R的大小,从而判断所能检测的货物的最大质量。
【详解】A.当货物质量增大时,R所受压力增大,由图乙可知R阻值变小,电路中的电流增大,故A正确;
B.当R0为100Ω时,R的最小值为400Ω-100Ω=300Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为8000N,即800kg的货物,故B错误;
C.当R0为200Ω时,R的最小值为400Ω-200Ω=200Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为9000N,即900kg的货物,故C正确;
D.当电路允许通过的最大电流为24mA,电路中最小总电阻,由图乙,700k的货物置于该装置时,R为400Ω,故此时两种规格的R0均能满足总电阻不小于500Ω的要求,故D正确。
故选ACD。
三、实验探究题(共28分)
16.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻R0 。
(2)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
【答案】(1)断路
(2) 0.5 2
(3)探究电流与电压的关系实验
【详解】(1)闭合开关时,发现电流表无示数,说明电路断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联的部分电路断路,即定值电阻R0断路;
(2)[1]由图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。
[2]由得,电阻R0两端的电压,即电压表示数保持2V不变,以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值。
(3)该实验装置中电压表测电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,所以还可以让电阻不变,通过移动滑片改变电路中的电流和电阻两端的电压,探究电流与电压的关系。
17.【探究名称】探究电路中电流与电阻的关系
【问题】在帮老师整理实验室时,小誉注意到实验室的一些器材:两节新干电池,电阻盒(盒内有、、、、的电阻各个),滑动变阻器(铭牌标有“ ”),电流表,电压表,和导线、开关若干。他们想利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
电阻
电流
/
【证据】
(1)小誉同学连接好电路时,将滑片移到最右端,就要闭合开关进行实验,聪明的小亮立即制止,原因是 ;
(2)解决问题后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表指针几乎不偏转,电压表示数为,则故障原因可能是 ;
(3)解决问题后,两人进行实验并记录部分数据(如表),边上的小立同学根据表中数据便确定他们每次实验都使电阻两端的电压为 不变;同时,小立还发现他们设计的记录数据的表格有一处问题是 ;
(4)【解释】实验结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比;
(5)【交流】小誉发现将的定值电阻接入时,无法按要求完成实验,小立建议他把电阻盒里的的电阻串联到电路中去,其余操作不变,你认为他 (选填“可以”或“不可以”)完成实验;
(6)【拓展】借助上述器材,能完成的实验有( )
A.探究电流与电压的关系
B.探究串联电路电流的关系
C.探究并联电路电压的关系
【答案】(1)没有将滑片移至阻值最大处
(2)定值电阻断路
(3) 2 表头物理量没有写上单位
(4)反
(5)可以
(6)ABC
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,所以题图中滑片应移到最左端,即阻值最大处。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,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。
(3)[1]由表中数据可知,定值电阻两端的电压
所以每次实验都使电阻两端的电压为不变。
[2]分析表格发现,表头中的物理量没有单位,所以设计的记录数据的表格的问题是表头物理量没有写上单位。
(4)分析表格中的数据发现,通过电阻的电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以由表格中的数据可得出的实验结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
(5)实验中使用的定值电阻阻值最大为,定值电阻两端的电压始终保持,电路中的电流
则需要滑动变阻器的电阻
所以无法完成实验,若加上一个的电阻,则
所以可以完成实验。
(6)A.探究电流与电压的关系时,由控制变量法可知,应控制电阻的阻值不变,改变电压,由于器材中有滑动变阻器、电流表、电压表、多个定值电阻,所以可以完成该实验,故A符合题意;
B.探究串联电路电流的关系,需要将多个电阻串联,用电流表测量电流,由于器材中有电流表、多个定值电阻,所以可以完成该实验,故B符合题意;
C.探究并联电路电压的关系,需要将多个电阻并联,用电压表测量电压,由于器材中有电压表、多个定值电阻,所以可以完成该实验,故C符合题意。
故选ABC。
18.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)连接电路闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是 ;
(3)第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,为 A;
(4)若电源电压为6V,要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
【答案】(1)见解析
(2)滑动变阻器断路
(3)0.5
(4)35
【详解】(1)滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)电流表示数为零,说明电路可能断路,电压表示数也为零,说明是电压表所测量的定值电阻以外的部分出现的断路,故电路故障可能为滑动变阻器断路。
(3)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。
(4)要探究电流与电阻的实验中,应控制其两端电压不变,由图丁可知,定值电阻两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
则变阻器两端电压和定值电阻两端电压的倍数为
由图丁可知,实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
19.同学们利用如图甲所示电路,探究电流与电压的定量关系。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,导线不要交叉 ,闭合开关前,滑片P移到最 端。
(2)正确连接后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,经检查发现仅1根导线断路,该导线为 (选填序号“a”“b”或“c”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量并记录多组电压表和电流表的示数,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,示数为 A。
电压
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流
0.16
0.20
0.28
0.32
(4)分析表中数据,发现数据间存在的关系是 ,由此可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 。
(5)为使实验结论更具普遍性,某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(4)中的结论,原因是灯丝电阻随 发生改变。
【答案】(1) 右
(2)b
(3)0.24
(4) 正比
(5)温度
【详解】(1)[1]由图可知,滑动变阻器应该串联接入电路中,滑动变阻器连接遵循“一上一下”接入。如图所示:
[2]为了保护电路,闭合开关前,滑片P移到最大阻值处,即最右端。
(2)串联电路只有一条电流的路径,电压表看作断开,则电流表没有示数,说明电路中某处断路,电压表有示数,说明与其并联的小灯泡和导线存在断路,由题意知,断路的导线为导线b,应将它更换。
(3)由图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故读数为0.24A。
(4)[1][2]由表格数据可知
可发现数据间存在的关系是
即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(5)某同学用小灯泡代替电阻重复实验,不能得出结论,因为小灯泡的灯丝电阻阻值会随温度变化而变化。
20.下图是同学们做过的实验,通过对实验现象的分析得出结论.
图甲:玻璃珠被加热后,小灯泡发光.说明 ;
图乙:半导体二极管D接入电路,小灯泡发光,调换电池的正负极后,小灯泡不发光.这说明 .
【答案】 导体和绝缘体没有绝对界限 二极管具有单向导电性
【详解】试题分析:甲图中可以说明导体与绝缘体之间没有绝对的界限;乙图中可以说明半导体具有单向导电性.
考点:导体和绝缘体
21.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
亮度
A
锰铜合金
0.4
1.0
亮
B
镍铬合金
0.4
1.0
较亮
C
镍铬合金
0.4
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.8
0.5
暗
(1)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与 有关。
(2)将编号为C、D的电阻丝分别接入电路进行实验, (填写实验仪器名称)就是这一实验结论在实际应用中的体现。
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,与电阻丝D全部接入电路时对比,电灯变亮了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
【答案】(1) 小灯亮度 材料
(2)滑动变阻器
(3) 不正确 将电阻丝对折,其长度和横截面积都发生了变化
(4)电流表
【详解】(1)[1]电路接入电阻不同的导体,在电源电压不变的情况下,电路中的电流不同,小灯的亮度就不同。所以观察小灯亮度可以判断导体电阻大小情况。
[2]这两根金属丝长度和横截面积相同,材料不同。分别接入电路,电路中小灯亮度不同,说明电阻大小与材料有关。
(2)这两根电阻丝材料与横截面积相同,但长度不同,接入电路后小灯亮度不同。说明电阻丝电阻大小与长度有关。变阻器就是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的。
(3)[1][2]不正确。将导线对折,长度和横截面积都发生了变化。所以不能确定电阻变化是由哪个因素引起的。
(4)若电路中电流变化较小,那么小灯亮度的变化就不明显。可以使用电流表精准地测量电流。
四、科普阅读题(共4分)
22.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体()相对低温超导体()能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导 磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因: 。
【答案】(1)钉扎
(2)真空管道
(3)3
(4)见解析
【详解】(1)我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方,这源于超导材料自身的磁通钉扎特性。
(2)列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上,基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要的时间
(4)液氮冷却超导体成本极低的原因主要是:空气中氮气的含量约为78%,来源广泛;液氮的制取相对简单,通过对空气进行低温液化然后分离即可得到;液氮的沸点约为-196°C,在常压下就能保持低温状态,储存和使用相对方便,所以成本较低。
五、计算题(共8分。每题4分)
23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
【答案】(1)6V
(2)0.5A
【详解】(1)当闭合、接“A”时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,电源电压
(2)当闭合、接“B”时,两个电阻并联,电流表测量干路电流,电流表的示数
24.图甲所示的电路图,电源电压恒定为8V,小灯泡L标有“3V3W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示,求:
(1)小灯泡正常发光时通过的电流为多少A?
(2)当电流表示数为0.3A时,小灯泡两端的电压为多少V?
(3)当电压表示数为7 V时,电路的总电阻为多少Ω?
【答案】(1)1A
(2)2.5V
(3)40Ω
【详解】(1)根据题意知道,小灯泡正常发光时两端的电压和功率分别是,,由知道,通过小灯泡的电流
(2)由图像知道,当电流表的示数为0.3A时,灯泡两端的电压为2.5V。
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当电压表示数为7V时,小灯泡两端的电压
由图像知道,电路中的电流I′=0.2A,由知道,电路中的总电阻
试卷第22页,共23页
试卷第21页,共23页
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