精品解析:山东德州德城区第五中学2024-2025学年九年级上学期第2次月考物理试卷
2025-09-26
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内容正文:
德州五中2024-2025学年上学期九年级物理
阶段性质量检测
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 通常情况下,下列材料中都属于导体的一组是( )
A. 盐水、玻璃棒 B. 橡胶棒、塑料绳 C. 石墨、铜线 D. 陶瓷碗、不锈钢盆
【答案】C
【解析】
【详解】盐水、石墨、铜线、不锈钢盆的导电性比较好,通常情况下都属于导体;玻璃棒、橡胶棒、塑料绳、陶瓷碗的导电性很差,通常情况下是绝缘体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 以下电学常识中正确的是( )
A. 家用空调器的功率约100W B. 手电筒电流约1A
C. 白炽灯泡的电阻约为2Ω D. 手机锂电池电压约3.7V
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用空调器属于大功率用电器,功率约为1000W左右,而不是100W,故A错误;
B.手电筒的电流较小,约为0.2A左右,远小于1A,故B错误;
C.家用额定功率为40W的白炽灯泡,正常发光其电阻1210Ω。学生实验用的小灯泡电阻约为10Ω,均大于2Ω,故C错误;
D.手机锂电池电压约为3.7V,故D正确。
故选D。
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 电流做功越多,电功率越大
B. 导体电阻的大小与电流、电压无关
C. 同一电路中,电功率大的用电器消耗电能更多
D. 电压一定,通过灯泡的电流与它的电阻成反比
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电功率的计算公式为。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,还与时间有关。电流做功多,但如果所用时间很长,电功率不一定大,故A错误,符合题意;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压以及通过导体的电流无关,故B正确,不符合题意;
C.根据,电能的多少不仅与电功率P有关,还与时间t有关。同一电路中,电功率大的用电器,如果工作时间短,消耗的电能不一定更多,故C错误,符合题意;
D.根据欧姆定律,当电压U一定时,通过导体的电流I与导体的电阻R成反比,故D正确,不符合题意。
故选AC。
4. 如图所示,验电器箔片闭合。小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 金属箔片张开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥
C. 此过程中,玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
D. 验电器能检验出带电体所带电荷的电性
【答案】B
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故A错误;
B.玻璃棒带正电,与验电器的金属球接触后,金属箔片的电子转移到玻璃棒上,金属箔片都带正电而互相排斥,故B正确;
C.此过程中,金属箔片的电子移动到了玻璃棒上,故C错误;
D.验电器不能检验出带电体所带电荷的电性,只能检验物体是否带电,故D错误。
故选B。
5. 某款智能锁,需要通过“指纹+人脸”两次都要识别成功后才能开锁。当指纹识别成功后,开关闭合,灯泡发光照亮人脸;接着人脸识别成功后,开关闭合,电动机M工作,开锁成功。如图的电路图,设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知,只闭合S1,灯L发光,再闭合S2,电动机M才能工作。故A符合题意;
B.由图知,S1断开,若光线较亮,人脸识别成功后,S2闭合,电动机M能工作,即不需要指纹识别也能开锁。故B不符合题意;
C.由图知,同时闭合S1、S2,灯L才能发光。故C不符合题意;
D.由图知,只闭合S1,灯L被短路,不能发光,故D不符合题意。
故选A。
6. 在图甲所示电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 4.8V,1.2V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 1.2V,4.8V
【答案】A
【解析】
【详解】闭合开关后,电阻R1和R2串联,电压表V1测量R2两端电压,电压表V2测量电源电压,两个电压表指针偏转均为图乙所示,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V2的量程为 0∼15V ,分度值为 0.5V ,电源电压 U=6V ;电压表V1的量程为 0∼3V ,分度值为 0.1V ,R2两端的电压U2=1.2V,R1两端的电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选 A。
7. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的图线
B. 当电压为0时,L与R的阻值均为0
C. 将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D. 将L和R串联在的电源两端,L的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,所以甲是定值电阻的I-U图像,乙是小灯泡的I-U图像,故A错误;
B.电阻是导体的一种性质,与电压和电流无关,当电压为0时,L与R的阻值不为零,故B错误;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯L的电压都为6V,由图知,R的电流都为0.25A,L的电流是0.5A,由并联电路电流的规律,电路中总电流为
I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A
电路总电阻为
故C错误;
D.R与L串联,电路各处的电流相等,由图知,当电路的电流为0.2A时,灯L的电压为1.2V,R的电压为4.8V,由串联电路电压的规律,电路的电压为
1.2V+4.8V=6V
L的功率
PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W
故D正确。
故选D。
8. 标有“6V,3W”和“6V,6W”的灯和,假设两灯灯丝电阻不变,若将它们串联在某电源上,在保证电路安全的条件下,使其中一个灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 灯L1和L2两端的电压之比为1∶2
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 电路消耗的总功率为4.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个灯泡的额定电流分别为
两个灯泡的电阻分别为
将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,电源电压为
故A错误;
B.根据可知,灯L1和L2两端的电压之比为
故B错误;
C.灯L1和L2的电流相等,灯L1和L2两端的电压不相等,根据可知,灯L1和L2的实际功率不相等,故灯L1和L2的发光亮度不同,故C错误;
D.根据P=UI可知,电路消耗的总功率为
故D正确。
故选D。
9. 在中学生创新实践大赛中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的电子报警电路,如图所示。其中电源电压恒为12V,定值电阻R2的阻值为30Ω,压敏电阻R1的阻值随压力F的变化如下表所示。下列说法正确的是( )
压力F/N
0
15
30
45
60
75
90
电阻R1/Ω
90
75
60
45
30
15
0
A. 当压力增大时,电流表示数变小
B. 当压力减小时,电路消耗的总功率变大
C. 当压力大小为30N时,电压表示数为8V
D. 当电流表示数为0.2A时,压力大小为45N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,由表中数据可知,压力增大时,电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表示数增大,故A错误;
B.由表中数据可知,压力减小时,电阻R1的阻值增大,电路的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,由P=UI可知电路消耗的总功率减小,故B错误;
C.由表中数据可知,当压力大小为30N时,电阻R1=60Ω,定值电阻R2的阻值为30Ω,电路中的电流为
电压表示数为
故C正确;
D.当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻
电阻R1的阻值
R′1=R-R2=60Ω-30Ω=30Ω
由表中数据可知压力大小为60N,故D错误。
故选C。
10. 如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法不正确的是( )
A. 油量表相当于电流表 B. R1接入电路的电阻变小
C. R两端电压变大 D. 电路中电流变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成,故A正确,不符合题意;
BC.当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,接入电路的电阻变小,则总电阻变小,根据,电路中的电流变大,根据可知两端的电压变大,故BC正确,不符合题意;
D.由电路图可知,油量上升,滑动变阻器R1接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,故D错误,符合题意。
故选D。
11. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号
长度m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】
【详解】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、
故选D。
12. 图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时,其功率最大 D. R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;由图乙可知,当变阻器阻值为5Ω时,其两端电压为3V;当变阻器两端电压为10Ω时,其两端电压为4V,由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得
U=6V,R0=5Ω
故A错误;
B.由图乙可知,R的最大阻值应大于20Ω,故B错误;
C.R的功率
由上式可知,当
R=R0=5Ω
时,滑动变阻器有最大电功率。故C错误;
D.当R=15Ω时,电路消耗的功率为
故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(14个,每空1分)
13. 德国物理学家最先通过实验归纳出一段导体中,电流与电压、电阻的定量关系,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将这一定律命名为___________,将他的名字命名为___________(物理量名称)的单位。这一定律用公式表示:___________。
【答案】 ①.
欧姆定律 ②.
电阻 ③.
【解析】
【详解】[1][2][3]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系,电流与导体两端电压成正比,与电阻成反比,即欧姆定律;为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。这一定律用公式表示:。
14. 如图所示为静电植绒流程示意图,将绒毛放在带负电的容器中,使绒毛带上电荷,移动容器靠近布卷,绒毛便成垂直状加速飞到需要植绒的布卷表面上。由上所述,为了将绒毛吸引到布卷上,带电极板所带的应该是______电荷,原理是______。
【答案】 ①. 正 ②. 异种电荷相互吸引
【解析】
【详解】[1][2]将绒毛放在带负电的容器中,绒毛会带上负电荷,由异种电荷相互吸引可知,为了将绒毛吸引到布卷上,带电极板所带的应该是正电荷。
15. 我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是________,发光二极管是由 ________材料制成的(选填“超导体、半导体”)。
【答案】 ①. 超导体 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,这种现象叫做超导现象,现象中石墨烯是超导体。
[2]二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,所以发光二极管是用半导体材料制成的。
16. 为了测量家中路由器的电功率,小慧利用五一假期外出期间,关闭家里的其它用电器,用电能表测出一台路由器所消耗的电能,数据见下表,计算可得路由器消耗的电能为___________J,电功率为___________W。按每度电0.6元计算,小慧家每月(30天)为路由器支付的总电费为___________元。
时间
2024年5月1日上午7点
2024年5月6日上午7点
电能表示数/kW·h
2304.2
2305.4
【答案】 ①.
4320000 ②.
10 ③.
4.32
【解析】
【详解】[1]路由器消耗的电能 W=2305.4kW⋅h−2304.2kW⋅h=1.2kW⋅h=4.32×106J
[2]时间t=5 天 =5×24h=120h ,电功率
[3]路由器每天消耗的电能
每月( 30 天)消耗的电能
每度电 0.6 元,所以总电费为 7.2kW⋅h×0.6 元 /kW⋅h=4.32 元
17. 一串小彩灯,每个小彩灯规格为“4V 0.2A”,如图所示,细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,细金属丝与灯丝导电支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这一串小彩灯串联在220V的电路中,在使彩灯正常发光情况下,应串联 _______个小彩灯,此时电路总电阻为 _________Ω.当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到 ________V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光,此时其他每个彩灯的电压会_______(选填“大于”“小于”、“等于”)4V。
【答案】 ①. 55 ②. 1100 ③. 220 ④. 大于
【解析】
【详解】[1]由题知,一个小彩灯正常发光时的电压为4V,根据串联电路电压的特点,则串联小彩灯的个数为
[2]在使彩灯正常发光情况下,电路总电阻为
R总=nR=55×20Ω=1100Ω
[3]其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路的地方的电压接近电源电压220V,细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光。
[4]原来55只灯泡分担220V的电压,每个灯泡恰好正常发光;现在少了一个灯泡,所以每只灯泡两端的电压大于灯泡的额定电压4V。
三、实验题(每空1分,共20分)
18. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明采用如下电路进行实验,其中电源为三节新干电池,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
0.4
0.2
0.1
(1)当小明准备闭合开关时,同桌小华拦住了他,说接线有一处错误。请你在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线;
(2)正确连接电路后,在开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片移到___________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电流表有示数,而电压表示数为零,调节滑动变阻器滑片发现电流表示数有变化,而电压表示数仍为零,其原因可能是定值电阻___________(选填“断路”或“短路”):
(4)排除故障后,分别用5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为___________V不变。将10Ω的电阻换成15Ω后,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动(选填“A”或“B”)。
(5)当使用25Ω的电阻做实验时,小明发现无法使电压表示数为所控制电压,分析后发现滑动变阻器的最大阻值太小。为了完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少为___________;
(6)分析数据得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________关系。
【答案】(1) (2)A
(3)短路 (4) ①. 2 ②. A
(5)31.25 (6)反比
【解析】
【小问1详解】
题图中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,改正后如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至A端,此时电路中滑动变阻器连入电路的电阻最大,起到保护电路元件安全的作用。
【小问3详解】
发现电流表有示数,说明电路是通路的;电压表示数为零,调节滑动变阻器滑片发现电流表示数有变化,而电压表示数仍为零,说明与电压表并联的那部分电路短路,即其原因可能是定值电阻短路。
【小问4详解】
[1]根据表中数据,电流与电阻之积为Uv=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
即实验中控制电压表的示数为2V不变。
[2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;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A端移动,使电压表的示数为2V。
【小问5详解】
电源为三节新干电池,电源电压为4.5V,当使用25Ω的电阻做实验时,其两端电压为2V,由串联电路电压的规律,变阻器的两端电压为U滑=4.5V-2V=2.5V
电阻的两端电压和变阻器的两端电压比值为一定值,由分压原理,接入的定值电阻R阻值越大,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,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R滑=1.25×25Ω=31.25Ω
故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于31.25Ω。
【小问6详解】
由以上分析可知,根据表中数据,电流与电阻之积为一定值,所以,当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
19. 实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率,电源电压恒为6V,规格分别为R1(10Ω 21A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个,小灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)连接电路时,滑动变阻器应选___________(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表的指针反偏,原因是___________,正确连接电路后,经过多次实验,测得的实验数据通过描点绘制出电流随电压变化的图像如图乙所示,小灯泡的额定功率是___________W。
(3)实验时发现小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由___________(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的。测量小灯泡的电功率___________(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值。
(4)数据中发现,灯泡的电阻是变化的,原因是___________。
【答案】(1)R2 (2) ①. 电流表的正负接线柱接反 ②. 0.625
(3) ①. 实际功率 ②. 不需要
(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】
【小问1详解】
小灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,则正常发光时电流
电源电压 U=6V ,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的电阻
所以应选 R2(30Ω 0.5A)。
【小问2详解】
[1]电流表指针反偏,原因是电流表正负接线柱接反了。
[2]由图乙可知,当小灯泡两端电压为 2.5V 时,电流为 0.25A ,则小灯泡的额定功率
【小问3详解】
[1]因为小灯泡的实际功率随电压变化而变化,小灯泡的亮度也实际功率而变化,所以小灯泡的亮度是由实际功率决定的。
[2]因为小灯泡的实际功率随电压变化而变化,所以测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
【小问4详解】
灯泡的电阻是变化的,分析图乙可知原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
20. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)本实验原理为:___________(用公式表示);
(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,测得Rx阻值为___________Ω;
(3)实验中滑动变阻器的作用是:___________。多次测量的目的是为了:___________;
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图丙所示,若电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R0,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片Р移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S,___________,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx=___________(用已知和测量出的物理量符号表示)。
【答案】(1)
(2)10 (3) ①. 改变电路中的电流大小 ②. 减小误差
(4) ①. 滑片P移到b端时 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量定值电阻Rx阻值,需要用电压表测量它两端的电压,电流表测量电阻中的电流,由得到定值电阻的阻值,实验原理是。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流为0.16A,由欧姆定律可知,未知电阻的阻值为
【小问3详解】
[1]实验中,移动变阻器的滑片,改变变阻器连入电路的电阻大小,从而改变电路中的电流大小。
[2]物理实验中,对物理量多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了找到普遍规律,本实验中,采取多次测量是为了减小误差。
【小问4详解】
[1][2]①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S,滑片P移到b端时,读出电压表示数为U2;
③在①中,电压表测电源电压U1;在②中,变阻器的最大电阻与定值电阻串联,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为U滑=U1-U2
由欧姆定律,电路中的电流为
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻为
四、计算题
21. 如图所示的电路中,电源电压若保持不变,,。问:
(1)如果开关、都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压是多大?
(2)如果开关、都闭合时,电流表示数为2A,那么的阻值是多大?
【答案】(1)6V (2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,开关、断开时,、串联接入电路,断路,电路中的电流,由欧姆定律可得电阻两端的电压为
两端的电压为
由串联电路电压规律可得电源电压为
【小问2详解】
由图可知,开关、闭合时,、并联接入电路,短路,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
的阻值为
22. 如图所示,电源电压可调节。定值电阻R=10Ω,小灯泡标有“4V 2W”,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”的字样,电压表量程为0~3V。
(1)只闭合S1,小灯泡恰好正常发光时,此时电源电压是多少?
(2)当电源电压为6V时,若只闭合S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值是多少?
【答案】(1)9V (2)10Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合S1时,R与灯泡串联,小灯泡恰好正常发光时,由得小灯泡正常发光时候的电流为
定值电阻两端的电压为
根据串联电路中的电压规律可得,此时电源电压为
【小问2详解】
只闭合S2时,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,根据串联电路的分压规律可得,滑动变阻器的电压最小时,此时R两端的电压最大,电压表取最大值;已知电压表量程为0~3V,此时的电压表示数的最大值为3V,此时电路中的电流等于定值电阻R的电流为
结合滑动变阻器的规格可知,电路中的最大电流为0.3A,根据串联电路中的电压规律可得此时滑动变阻器两端的电压为
所以滑动变阻器的最小电阻为
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德州五中2024-2025学年上学期九年级物理
阶段性质量检测
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 通常情况下,下列材料中都属于导体的一组是( )
A. 盐水、玻璃棒 B. 橡胶棒、塑料绳 C. 石墨、铜线 D. 陶瓷碗、不锈钢盆
2. 以下电学常识中正确的是( )
A. 家用空调器的功率约100W B. 手电筒电流约1A
C. 白炽灯泡的电阻约为2Ω D. 手机锂电池电压约3.7V
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 电流做功越多,电功率越大
B. 导体电阻的大小与电流、电压无关
C. 同一电路中,电功率大的用电器消耗电能更多
D. 电压一定,通过灯泡的电流与它的电阻成反比
4. 如图所示,验电器箔片闭合。小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 金属箔片张开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥
C. 此过程中,玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
D. 验电器能检验出带电体所带电荷的电性
5. 某款智能锁,需要通过“指纹+人脸”两次都要识别成功后才能开锁。当指纹识别成功后,开关闭合,灯泡发光照亮人脸;接着人脸识别成功后,开关闭合,电动机M工作,开锁成功。如图的电路图,设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 在图甲所示电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 4.8V,1.2V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 1.2V,4.8V
7. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的图线
B. 当电压为0时,L与R的阻值均为0
C. 将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D. 将L和R串联在的电源两端,L的功率为
8. 标有“6V,3W”和“6V,6W”的灯和,假设两灯灯丝电阻不变,若将它们串联在某电源上,在保证电路安全的条件下,使其中一个灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. 灯L1和L2两端的电压之比为1∶2
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 电路消耗的总功率为4.5W
9. 在中学生创新实践大赛中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的电子报警电路,如图所示。其中电源电压恒为12V,定值电阻R2的阻值为30Ω,压敏电阻R1的阻值随压力F的变化如下表所示。下列说法正确的是( )
压力F/N
0
15
30
45
60
75
90
电阻R1/Ω
90
75
60
45
30
15
0
A. 当压力增大时,电流表示数变小
B. 当压力减小时,电路消耗的总功率变大
C. 当压力大小为30N时,电压表示数为8V
D. 当电流表示数为0.2A时,压力大小为45N
10. 如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法不正确的是( )
A. 油量表相当于电流表 B. R1接入电路的电阻变小
C. R两端电压变大 D. 电路中电流变小
11. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号
长度m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
12. 图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时,其功率最大 D. R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(14个,每空1分)
13. 德国物理学家最先通过实验归纳出一段导体中,电流与电压、电阻的定量关系,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将这一定律命名为___________,将他的名字命名为___________(物理量名称)的单位。这一定律用公式表示:___________。
14. 如图所示为静电植绒流程示意图,将绒毛放在带负电的容器中,使绒毛带上电荷,移动容器靠近布卷,绒毛便成垂直状加速飞到需要植绒的布卷表面上。由上所述,为了将绒毛吸引到布卷上,带电极板所带的应该是______电荷,原理是______。
15. 我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是________,发光二极管是由 ________材料制成的(选填“超导体、半导体”)。
16. 为了测量家中路由器的电功率,小慧利用五一假期外出期间,关闭家里的其它用电器,用电能表测出一台路由器所消耗的电能,数据见下表,计算可得路由器消耗的电能为___________J,电功率为___________W。按每度电0.6元计算,小慧家每月(30天)为路由器支付的总电费为___________元。
时间
2024年5月1日上午7点
2024年5月6日上午7点
电能表示数/kW·h
2304.2
2305.4
17. 一串小彩灯,每个小彩灯规格为“4V 0.2A”,如图所示,细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,细金属丝与灯丝导电支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这一串小彩灯串联在220V的电路中,在使彩灯正常发光情况下,应串联 _______个小彩灯,此时电路总电阻为 _________Ω.当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到 ________V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光,此时其他每个彩灯的电压会_______(选填“大于”“小于”、“等于”)4V。
三、实验题(每空1分,共20分)
18. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明采用如下电路进行实验,其中电源为三节新干电池,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
0.4
0.2
0.1
(1)当小明准备闭合开关时,同桌小华拦住了他,说接线有一处错误。请你在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线;
(2)正确连接电路后,在开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片移到___________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电流表有示数,而电压表示数为零,调节滑动变阻器滑片发现电流表示数有变化,而电压表示数仍为零,其原因可能是定值电阻___________(选填“断路”或“短路”):
(4)排除故障后,分别用5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为___________V不变。将10Ω的电阻换成15Ω后,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动(选填“A”或“B”)。
(5)当使用25Ω的电阻做实验时,小明发现无法使电压表示数为所控制电压,分析后发现滑动变阻器的最大阻值太小。为了完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少为___________;
(6)分析数据得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________关系。
19. 实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率,电源电压恒为6V,规格分别为R1(10Ω 21A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个,小灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)连接电路时,滑动变阻器应选___________(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表的指针反偏,原因是___________,正确连接电路后,经过多次实验,测得的实验数据通过描点绘制出电流随电压变化的图像如图乙所示,小灯泡的额定功率是___________W。
(3)实验时发现小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由___________(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的。测量小灯泡的电功率___________(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值。
(4)数据中发现,灯泡的电阻是变化的,原因是___________。
20. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)本实验原理为:___________(用公式表示);
(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,测得Rx阻值为___________Ω;
(3)实验中滑动变阻器的作用是:___________。多次测量的目的是为了:___________;
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图丙所示,若电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R0,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片Р移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S,___________,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx=___________(用已知和测量出的物理量符号表示)。
四、计算题
21. 如图所示的电路中,电源电压若保持不变,,。问:
(1)如果开关、都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压是多大?
(2)如果开关、都闭合时,电流表示数为2A,那么的阻值是多大?
22. 如图所示,电源电压可调节。定值电阻R=10Ω,小灯泡标有“4V 2W”,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”的字样,电压表量程为0~3V。
(1)只闭合S1,小灯泡恰好正常发光时,此时电源电压是多少?
(2)当电源电压为6V时,若只闭合S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值是多少?
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