精品解析:黑龙江省哈尔滨市德强学校2025-2026学年九年级上学期9月考试物理试题
2025-10-15
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内容正文:
德强学校9月份学情调研测试
物理试卷
(试题满分80分,考试时间80分钟)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下面几种电路元件符号所代表的电路元件不正确的是( )
A. 电灯 B. 电动机 C. 发光二极管 D. 电铃
2. 如图所示的一款智能手表由多个部件组成,其中属于导体的是( )
A. 橡胶表带 B. 塑料中框
C. 玻璃表盘 D. 金属表壳
3. 下列电路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 关于电流和电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要电路闭合,电路中就有电流
B. 金属中的电流是由自由电子定向移动形成的
C. 在电路中,电源将其他形式的能转化为电能
D. 一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的
5. 在如图所示的电路中,开关闭合后会发生的现象是( )
A. 电源被烧坏 B. 电流表损坏
C. 灯不发光 D. 灯不发光
6. 2024年11月16日2时32分,天舟八号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示,空间站上硕大的太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于( )
A. 导线 B. 用电器 C. 电源 D. 开关
7. 如图所示,用装有静电除尘纸的拖把拖地时,除尘纸与地板摩擦后就可以轻松的将附近的灰尘和头发打扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
B. 静电除尘纸和地面摩擦后与地面带有同种电荷
C. 静电除尘纸除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
8. 对于公式,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体两端的电压与通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
9. 如图所示,当开关S闭合时,灯L1.L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路故障,他将导线并接在L1的两端时,发现两灯均不亮,然后并接在L2两端时发现L1亮.L2不亮。则此电路可能存在的故障是( )
A. 灯L2与灯座接触不良 B. 灯L1灯丝烧断
C. 灯L1与灯座接触不良 D. 灯L2短路
10. 自动电压力锅当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,压强过大时电键S过压自动断开,温度过高时电键S过热自动断开。图中反映了压力锅内部电路的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题2分,共4分。每个小题有2个或2个以上选项是正确的,全部选对得2分,选项正确但不全的得1分,有错误选项的不得分)
11. 如图是表示阻值不同的两个定值电阻R₁、R₂的电流随电压变化的I-U图像,关于两电阻串联或并联后接入电路的说法不正确的是( )
A. 并联后的总电阻的I-U图线在区域I
B. 串联后的总电阻的I-U图线在区域I
C. 串联后接入电路,电阻两端电压大于电阻两端电压
D. 并联后接入电路,通过的电流大于通过的电流
12. 如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B. 测量小灯泡的电阻——调节改变小灯泡两端电压
C. 探究电流与电阻的关系——控制定值电阻两端电压不变
D. 测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端电压,多次测量求平均值,减小误差
三、填空题(本大题共12小题,共27分)
13. 快乐学习,轻松考试。请你写出:对人体安全的电压为不高于________V。如图所示,这是小明新买的一款电动玩具车,它需要6 V的电压才能启动,则这个电动玩具车的电池仓内应装________节新干电池。
14. 如图所示为亮度可调的台灯内部的电位器,可用于调节其亮度;若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变暗,则需将_________两接线柱接入电路。制作电位器上电阻丝的材料,应该选用____________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
15. 如图所示,甲、乙两个导体的材料、长度都相同,横截面积不同,将它们串联后连入电路中,不考虑温度的影响,则R甲________R乙,I甲________I乙。(以上两空均选填“<”“>”或“=”)
16. 加在某导体两端的电压为6V,通过它的电流为0.4A,它的电阻是______Ω;当加在它两端的电压为0V时,它的电阻是______Ω。
17. 如图所示,用一根带正电的玻璃棒接触不带电的验电器金属球A,使金属箔B张开,验电器金属杆中负电荷移动的方向是________(选填“从A到B”或“从B到A”),金属箔带______(选填“正”或“负”)电。
18. 如图所示的电路,要使与组成并联电路,应闭合开关__________;此时电流表和的示数之比为,则与的电阻之比为_______。若同时闭合开关,电路将发生_______故障。
19. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和电流的关系图线,由图可知,定值电阻的阻值为______;当把L与R串联接在电压为______V的电路中时电流为。
20. 两只定值电阻标有“10Ω、1A”、标有“15Ω、0.6A”,把它们串联起来使用,两端允许的最高电压是_______V.把它们并联起来使用,干路中允许通过的最大电流是_______A。
21. 如图所示为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图,若1和2之间接一电阻,则电流表有示数,电压表________示数;若1和2之间为断路,则电流表________示数,电压表________示数。(选填“有”或“无”)
22. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。则电流表测量的是通过_________(选填“”或“”或“和”)的电流;若只断开开关S2,会使电流表示数_________,电压表示数_________。(后两空选填“变大”或“变小”或“不变”)
23. 小明用如图甲的电路探究电流跟电阻关系,其中电源电压恒为6V,选用的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;根据测量数据得到如图乙的图像。分析可得:在导体两端电压一定时,电流与导体的电阻成______比;要完成该实验,选用的滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω。
24. 如图,甲、乙两地相距L千米,两地之间沿直线架设两条输电线,每千米输电线电阻是R欧。现输电线某处发生短路,检修员在甲地根据伏安法检测短路位置,电压表应并联在_________间(选填“BD”或“CD”)。若得到电压表示数为U伏,电流表示数为I安,根据检测数据,可确定短路位置距甲地的距离为s=________千米。(用题中字母表示,检测电路导线的电阻忽略不计)
四、作图与综合应用(本大题共3小题,共7分)
25. 在图中的⚪里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
26. 某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
27. 请阅读以下材料并回答问题:
学习电学知识后,小德对水果电池和发光二极管都非常感兴趣。如图甲所示,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为0.3V。如图乙所示,当电流从“+”极流入时发光二极管能通电且发光,当电流从“-”极流入时不能发光。
若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管,由于发光二极管具有__________性,要使二极管发光,金属片____(选填“A”或“B”)要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小德应将多个柠檬______联做电池。
五、实验探究与计算题(本大题共4小题,共22分)
28. 小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请回答以下问题:
(1)实验中通过观察______________比较电阻丝电阻的大小;
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的__________有关;
(3)分别将编号为B、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到______的工作原理中(填序号);
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
(4)实验中,同组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入______完成实验;
(5)完成上述实验后,小明进一步进行如图丙所示的探究,他把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为__________。
29. 小红“探究电流与电压、电阻的关系”,电源是由三节新干电池串联组成,滑动变阻器的规格为“30Ω1A”。
(1)如图甲,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)如图乙是按照甲电路图连接的实物,经检查是由于一根导线的一端连接错误导致,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉;
(3)实验时小红设计表格如下,通过分析表格中数据可得结论:保持电阻不变时,____________________;
实验次数
1
2
3
U/V
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
(4)接下来她探究电流与电阻的关系,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,此时电流表示数如图丙所示。再将5Ω电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω,移动滑片P直到电压表示数每次均为______V,记录对应的电流表示数;她继续使用30Ω电阻做实验时,无论怎样调节滑片P都无法使电压表的示数与前4次相同,为继续完成第5次实验,在既不增加器材,也不改变电路连接方式的前提下,可进行的操作是____________________。
30. 小德做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡标有2.5V字样。
(1)该实验的测量原理:__________;
(2)如图甲所示,在已连接的电路中,有一不当之处是__________;请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;
(3)当小灯泡正常发光,电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙,电流大小为______A,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数);
(4)小德接着移动滑动变阻器的滑片,逐渐减小灯泡两端电压,使灯泡变暗,小灯泡的电阻变化了3Ω,则滑动变阻器接入电路的电阻变化量ΔR______3Ω(选填“>”、“<”或“=”)。
31. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映的环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为60℃时,热敏电阻R1的阻值为________。环境温度升高时,电压表示数将________。
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(3)此电路所允许的最高环境温度是多少?(请通过计算说明)
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德强学校9月份学情调研测试
物理试卷
(试题满分80分,考试时间80分钟)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下面几种电路元件符号所代表的电路元件不正确的是( )
A. 电灯 B. 电动机 C. 发光二极管 D. 电铃
【答案】C
【解析】
【详解】由电子元件符号可知,电灯、电动机和电铃的符号都是正确的;C图为电阻的元件符号,不是发光二极管的符号,故C错误,符合题意;ABD正确,不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的一款智能手表由多个部件组成,其中属于导体的是( )
A. 橡胶表带 B. 塑料中框
C. 玻璃表盘 D. 金属表壳
【答案】D
【解析】
【详解】导体是容易导电的物体,通常包括金属、石墨、人体、大地以及酸碱盐的水溶液等。橡胶、塑料、玻璃不容易导电,属于绝缘体。金属表壳容易导电,是导体。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 下列电路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】完整的电路图应该包含电源、用电器、导线和开关。
A.A选项电路图中,有电源、用电器、导线,缺少开关,故A错误;
B.B选项电路图中,有电源、用电器、导线和开关,故B正确;
C.C选项电路图中,有电源、导线、开关,缺少用电器,故C错误;
D.D选项电路图中,有用电器、导线、开关,缺少电源,故D错误。
故选B。
4. 关于电流和电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要电路闭合,电路中就有电流
B. 金属中的电流是由自由电子定向移动形成的
C. 在电路中,电源将其他形式的能转化为电能
D. 一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.电路中有电流需要同时具备电路闭合和有电源两个条件,只闭合电路但没有电源,电路中不会有电流,故A错误,符合题意;
B.金属导体中存在大量自由电子,金属中的电流就是由自由电子定向移动形成的,故B正确,不符合题意;
C.电源在电路中的作用是将其他形式的能(如化学能、机械能等)转化为电能,为电路提供电能,故C正确,不符合题意;
D.一般的电路基本组成部分包括电源、用电器、开关和导线,它们共同构成完整的电流通路,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 在如图所示的电路中,开关闭合后会发生的现象是( )
A. 电源被烧坏 B. 电流表损坏
C. 灯不发光 D. 灯不发光
【答案】D
【解析】
【详解】开关闭合后,电路为灯的简单电路,灯被短路,电流表测量电路电流,电源不会被烧坏;电流不超过电流表的最大测量值时,电流表不会损坏;灯发光、灯不发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 2024年11月16日2时32分,天舟八号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示,空间站上硕大的太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于( )
A. 导线 B. 用电器 C. 电源 D. 开关
【答案】C
【解析】
【详解】太阳能电池板在空间站电路中提供电能,以供利用,相当于电源,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,用装有静电除尘纸的拖把拖地时,除尘纸与地板摩擦后就可以轻松的将附近的灰尘和头发打扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
B. 静电除尘纸和地面摩擦后与地面带有同种电荷
C. 静电除尘纸除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷。静电除尘纸和地面摩擦时,电荷发生了转移,并非创造电荷,故A错误;
B.静电除尘纸和地面摩擦时,一个物体失去电子带正电,另一个物体得到电子带负电,所以它们带有异种电荷,故B错误;
C.静电除尘纸和地面摩擦后带电,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以能吸引灰尘和头发等轻小物体,故C正确;
D.静电除尘纸吸附灰尘是利用带电体吸引轻小物体的性质,故D错误。
故选 C。
8. 对于公式,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体两端的电压与通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】导体的电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示,当开关S闭合时,灯L1.L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路故障,他将导线并接在L1的两端时,发现两灯均不亮,然后并接在L2两端时发现L1亮.L2不亮。则此电路可能存在的故障是( )
A. 灯L2与灯座接触不良 B. 灯L1灯丝烧断
C. 灯L1与灯座接触不良 D. 灯L2短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知两灯串联,闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处可能断路,或可能是两灯均短路;将导线接在的两端时,发现两灯均不亮,说明两灯可能均短路或可能发生了断路,用导线并接在两端时,发现亮,灯不亮,说明此时电路为通路,两灯泡不可能都短路,是完好的,所以故障可能是灯L2与灯座接触不良。
故选A。
10. 自动电压力锅当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,压强过大时电键S过压自动断开,温度过高时电键S过热自动断开。图中反映了压力锅内部电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,当温度过高时,过热开关断开,电热丝不能工作;当锅内压强过大时,过压开关断开,电热丝不能工作;即两个开关不能独立工作,即电键、串联在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题2分,共4分。每个小题有2个或2个以上选项是正确的,全部选对得2分,选项正确但不全的得1分,有错误选项的不得分)
11. 如图是表示阻值不同的两个定值电阻R₁、R₂的电流随电压变化的I-U图像,关于两电阻串联或并联后接入电路的说法不正确的是( )
A. 并联后的总电阻的I-U图线在区域I
B. 串联后的总电阻的I-U图线在区域I
C. 串联后接入电路,电阻两端电压大于电阻两端电压
D. 并联后接入电路,通过的电流大于通过的电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据I-U图像,由可知,在相同电压下,通过R2的电流较大,所以R2<R1。两个电阻并联后,总电阻比任何一个分电阻都小,即R并<R2<R1。在I-U图像中,电阻越小,相同电压下电流越大,所以并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅲ,故A错误,符合题意;
B.两个电阻串联后,总电阻比任何一个分电阻都大,即R串>R1>R2。在I-U图像中,电阻越大,相同电压下电流越小,所以串联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅰ,故B正确,不符合题意;
C.两电阻串联时,通过它们的电流相等,由可知,因为R1>R2,所以电阻R1两端电压大于电阻R2两端电压,故C正确,不符合题意;
D.两电阻并联时,它们两端的电压相等,由可知,因为R1>R2,所以通过R1的电流小于通过R2的电流,故D错误,符合题意。
故选AD。
12. 如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B. 测量小灯泡的电阻——调节改变小灯泡两端电压
C. 探究电流与电阻的关系——控制定值电阻两端电压不变
D. 测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端电压,多次测量求平均值,减小误差
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在探究电流与电压的关系实验中,需要控制电阻不变,通过改变定值电阻两端的电压,测量对应的电流,从而研究电流与电压的关系。滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,并非保证定值电阻阻值不变,保证定值电阻阻值不变是通过选用定值电阻来实现的。故A错误;
B.测量小灯泡的电阻实验中,通过调节滑动变阻器,可以改变小灯泡两端的电压,从而测量小灯泡在不同电压下的电阻值,研究小灯泡电阻的变化规律,故B正确;
C.在探究电流与电阻的关系实验中,需要更换不同阻值的定值电阻,同时要控制定值电阻两端的电压不变。当更换不同阻值的定值电阻后,定值电阻两端的电压会发生变化,此时通过调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压保持不变,从而研究电流与电阻的关系。故C正确;
D.在测量定值电阻阻值的实验中,通过调节滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,进行多次测量。根据多次测量的电压和电流值计算出电阻值,再求平均值,这样可以减小测量误差。故D正确。
故选BCD。
三、填空题(本大题共12小题,共27分)
13. 快乐学习,轻松考试。请你写出:对人体安全的电压为不高于________V。如图所示,这是小明新买的一款电动玩具车,它需要6 V的电压才能启动,则这个电动玩具车的电池仓内应装________节新干电池。
【答案】 ①. 36 ②. 4
【解析】
【详解】[1]对人体安全的电压为不高于36V的电压。
[2]一节新干电池的电压为1.5V,6V的电压则需要4节新干电池串联。
14. 如图所示为亮度可调的台灯内部的电位器,可用于调节其亮度;若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变暗,则需将_________两接线柱接入电路。制作电位器上电阻丝的材料,应该选用____________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】 ①. bc ②. 镍铬合金丝
【解析】
【详解】[1]逆时针旋转滑片时,灯泡变暗,原因是电流变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电阻变大,故应连接接线柱bc与灯泡串联后接入电路。
[2]在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的。
15. 如图所示,甲、乙两个导体的材料、长度都相同,横截面积不同,将它们串联后连入电路中,不考虑温度的影响,则R甲________R乙,I甲________I乙。(以上两空均选填“<”“>”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]甲、乙两个导体材料和长度相同,横截面积不同,由图可知,则根据材料和长度相同时导体的电阻与横截面积成反比可知。
[2]串联电路中各处的电流都相等,将甲、乙两个导体串联后连入电路中,通过它们的电流相等,即。
16. 加在某导体两端的电压为6V,通过它的电流为0.4A,它的电阻是______Ω;当加在它两端的电压为0V时,它的电阻是______Ω。
【答案】 ①.
15 ②.
15
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律,变形可得。导体电阻
[2]电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。当加在它两端的电压为0V时,由于导体的材料、长度、横截面积和温度都没有发生变化,所以它的电阻仍然是15Ω。
17. 如图所示,用一根带正电的玻璃棒接触不带电的验电器金属球A,使金属箔B张开,验电器金属杆中负电荷移动的方向是________(选填“从A到B”或“从B到A”),金属箔带______(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 从B到A ②. 正
【解析】
【详解】[1]金属中自由移动的电荷是自由电子,带正电的玻璃棒,它接触不带电的验电器金属球时,验电器金属杆中带负电的电子由B传到A再传到玻璃棒,所以验电器金属杆中负电荷移动的方向是从B到A。
[2]金属箔由于失去电子而带上了正电。
18. 如图所示的电路,要使与组成并联电路,应闭合开关__________;此时电流表和的示数之比为,则与的电阻之比为_______。若同时闭合开关,电路将发生_______故障。
【答案】 ①. S1、S3 ②. 1:3 ③. 电源短路
【解析】
【详解】[1][2]要使与组成并联电路,即电流从电源的正极流出分别经过两个电阻回到电源的负极,因此需要闭合开关S1、S3,此时电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,电流表和的示数之比为,则与的电阻之比为
[3]若同时闭合开关,电流从电源的正极流出,不经任何用电器直接回到电源的负极,发生电源短路。
19. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和电流的关系图线,由图可知,定值电阻的阻值为______;当把L与R串联接在电压为______V的电路中时电流为。
【答案】 ①. 5 ②. 6
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律,由定值电阻R的U-I图像可知,当R的两端电压时,通过的电流为,则定值电阻的阻值
[2]当把L与R串联接在电路中,电流时,由图像可知,此时定值电阻R两端的电压,小灯泡L两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
所以,当把L与R串联接在电压为6V的电路中时电流为0.6A。
20. 两只定值电阻标有“10Ω、1A”、标有“15Ω、0.6A”,把它们串联起来使用,两端允许的最高电压是_______V.把它们并联起来使用,干路中允许通过的最大电流是_______A。
【答案】 ①.
15 ②.
1.5
【解析】
【详解】[1]串联时,允许通过的最大电流由额定电流较小的决定,即。总电阻
最高电压
[2]并联时,各支路电压取两电阻允许的最小电压。最大电压
最大电压
故并联电压上限为。此时电流为
的电流是,总电流
21. 如图所示为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图,若1和2之间接一电阻,则电流表有示数,电压表________示数;若1和2之间为断路,则电流表________示数,电压表________示数。(选填“有”或“无”)
【答案】 ①. 有 ②. 无 ③. 有
【解析】
【详解】[1]若1和2之间接一电阻,则是两个电阻的串联电路,电流表测电路中的电流有示数,电压表测所接电阻两端的电压也有示数。
[2][3]若1和2之间为断路,则电压表与电流表、电阻R串联在电路中,由于电压表的内阻很大,相当于断路,所以电流表无示数,电压表测电源电压,有示数。
22. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。则电流表测量的是通过_________(选填“”或“”或“和”)的电流;若只断开开关S2,会使电流表示数_________,电压表示数_________。(后两空选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】 ①. L1 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]闭合开关S1、S2时,L1与L2并联,电流表与L1串联,所以电流表测量的是通过L1的电流。
[2]只断开开关S2时,电路为L1的简单电路。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过L1的电流不变,即电流表示数不变。
[3]闭合开关S1、S2时,电压表测电源两端的电压;只断开开关S2时,L2所在的支路处于断路状态,此时电压表示数为零,即电压表示数变小。
23. 小明用如图甲的电路探究电流跟电阻关系,其中电源电压恒为6V,选用的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;根据测量数据得到如图乙的图像。分析可得:在导体两端电压一定时,电流与导体的电阻成______比;要完成该实验,选用的滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω。
【答案】 ①. 反 ②. 50
【解析】
【详解】[1]在导体两端电压一定时,根据欧姆定律和图像可知,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积不变,所以电流与导体的电阻成反比。
[2]由图乙可知,定值电阻两端的电压
当定值电阻最大为25Ω时,电路中的电流
可得滑动变阻器两端的电压
所以滑动变阻器的最大阻值至少为
24. 如图,甲、乙两地相距L千米,两地之间沿直线架设两条输电线,每千米输电线电阻是R欧。现输电线某处发生短路,检修员在甲地根据伏安法检测短路位置,电压表应并联在_________间(选填“BD”或“CD”)。若得到电压表示数为U伏,电流表示数为I安,根据检测数据,可确定短路位置距甲地的距离为s=________千米。(用题中字母表示,检测电路导线的电阻忽略不计)
【答案】 ①. BD ②.
【解析】
【详解】[1]用伏安法进行测量电阻,则电压表需要并联在被测电阻两端,即短路位置的输电线两端,所以电压表应并联在BD间。
[2]输电线每千米的电阻是R,由欧姆定律可知被测电阻,则甲处到短路处的输电导线的长度千米。
由于输电导线有两根导线,所以短路位置距甲地的距离千米。
四、作图与综合应用(本大题共3小题,共7分)
25. 在图中的⚪里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流表在电路中相当于导线,串联在电路中测电流;电压表相当于断路,并联在电路中测电压。因为右侧圈与电源并联,根据电压表的使用规则,电压表要与被测电路并联,所以右侧圈的电表一定是电压表;由于下面圈串联在电路中,按照电流表的使用要求,电流表需串联在电路中,所以下面圈的电表一定是电流表;因为左侧圈与电阻R并联,依据电压表的连接方式,所以左侧圈的电表应为电压表。故左侧和右侧的圈填电压表符号,下面的圈填电流表符号。如图所示:
26. 某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】经分析可知,灯L1和L2并联,且开关S1和S2分别位于两支路上,电铃位于干路上,干路上的开关S控制整个电路,电路图的连接如下图所示:
27. 请阅读以下材料并回答问题:
学习电学知识后,小德对水果电池和发光二极管都非常感兴趣。如图甲所示,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为0.3V。如图乙所示,当电流从“+”极流入时发光二极管能通电且发光,当电流从“-”极流入时不能发光。
若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管,由于发光二极管具有__________性,要使二极管发光,金属片____(选填“A”或“B”)要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小德应将多个柠檬______联做电池。
【答案】 ①. 单向导电 ②. B ③. 串
【解析】
【详解】[1][2]由电压表的连接方法知,电流必须从其正接线柱流入,从负接线柱流出,故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极,与电压表负接线柱相连的是电源的负极。又因为二极管具有单向导电性,所以金属片A应接二极管的正极,金属片B应接二极管的负极。
[3]要想让二极管的亮度变强,可以增大电源电压,如用多个柠檬串联做电池。
五、实验探究与计算题(本大题共4小题,共22分)
28. 小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请回答以下问题:
(1)实验中通过观察______________比较电阻丝电阻的大小;
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的__________有关;
(3)分别将编号为B、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到______的工作原理中(填序号);
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
(4)实验中,同组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入______完成实验;
(5)完成上述实验后,小明进一步进行如图丙所示的探究,他把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为__________。
【答案】(1)小灯泡的亮暗程度 (2)材料
(3)C (4)电流表
(5)温度升高,钨丝的电阻变大
【解析】
【小问1详解】
在图甲中M、N之间接入不同导体时,接入导体的电阻越大,电路中的电流越小,小灯泡亮度越暗,所以可通过小灯泡的亮暗程度来判断导体的电阻大小。
【小问2详解】
由题可知,编号为A、B的电阻丝长度和横截面积相同,导体的材料不同,现发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
【小问3详解】
B、D的电阻丝横截面积和材料相同,而长度不同,分别将编号为B、D的电阻丝接入图甲电路进行实验,电阻丝越长,小灯泡越暗,可知电阻丝电阻越大,即在横截面积和材料相同时,电阻丝越长,电阻丝电阻越大,得到的实验结论被实际应用到滑动变阻器的工作原理中,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问4详解】
电流表可测量电路的电流大小,实验过程中更换电阻丝后,发现小灯泡亮度变化不明显,可在电路中串联接入电流表来增强实验效果,完成实验。
【小问5详解】
把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,可知电路的电阻变大了,这表明:温度升高,钨丝的电阻变大。
29. 小红“探究电流与电压、电阻的关系”,电源是由三节新干电池串联组成,滑动变阻器的规格为“30Ω1A”。
(1)如图甲,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)如图乙是按照甲电路图连接的实物,经检查是由于一根导线的一端连接错误导致,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉;
(3)实验时小红设计表格如下,通过分析表格中数据可得结论:保持电阻不变时,____________________;
实验次数
1
2
3
U/V
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
(4)接下来她探究电流与电阻的关系,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,此时电流表示数如图丙所示。再将5Ω电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω,移动滑片P直到电压表示数每次均为______V,记录对应的电流表示数;她继续使用30Ω电阻做实验时,无论怎样调节滑片P都无法使电压表的示数与前4次相同,为继续完成第5次实验,在既不增加器材,也不改变电路连接方式的前提下,可进行的操作是____________________。
【答案】(1)右 (2)
(3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4) ①. 2 ②. 减小电源电压(比如取下一节干电池,让总电压变为3V)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器在闭合开关前要调到最大阻值端,这样可以保护电路。图甲中滑动变阻器的接法是左下接线柱,所以滑片移到右端时,接入电路的电阻最大。
【小问2详解】
电压表应该并联在定值电阻R两端,改正后如图所示:
【小问3详解】
从表格中的数据可以看出,电压与电流的比值不变
所以结论是: 保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
总电压
探究电流与电阻的关系,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,此时电流表示数如图丙所示为0.4A,可得定值电阻两端的电压为
根据控制变量法,每次实验要保证定值电阻两端电压为2V。
当用30Ω电阻时,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端电压
根据串联分压,代入数据可得,解得R滑=37.5Ω,超过了实验提供的滑动变阻器的最大阻值。所以无法调到。
减小电源电压(比如取下一节干电池,让总电压变为3V),则U滑始终等于1V根据串联分压,解得
小于实验提供的滑动变阻器的最大阻值,可以满足实验要求。
30. 小德做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡标有2.5V字样。
(1)该实验的测量原理:__________;
(2)如图甲所示,在已连接的电路中,有一不当之处是__________;请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;
(3)当小灯泡正常发光,电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙,电流大小为______A,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数);
(4)小德接着移动滑动变阻器的滑片,逐渐减小灯泡两端电压,使灯泡变暗,小灯泡的电阻变化了3Ω,则滑动变阻器接入电路的电阻变化量ΔR______3Ω(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2) ①. 开关未断开 ②.
(3) ①. 0.26 ②. 9.6
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验要测量小灯泡的电阻,根据欧姆定律可知,该实验的测量原理是。
【小问2详解】
[1]由甲图可以看出,此时电路并未连接完整,连接电路时为了保护电源和用电器的安全,应使开关断开,但甲图中的开关已闭合,起不到保护电路的作用,因此不当之处是开关未断开。
[2]由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,因此将电压表接入电路时应选择的量程,连接接线柱时要注意电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,故连接电路图,如图所示:
【小问3详解】
[1][2]由乙图可读出当小灯泡正常发光,电压表示数为2.5V时,电流大小为0.26A,根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻
【小问4详解】
移动滑片减小小灯泡两端的电压,使小灯泡变暗,小灯泡电阻变化了,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流变小了,电源电压不变,因此总电阻变大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻变化量要大于。
31. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映的环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为60℃时,热敏电阻R1的阻值为________。环境温度升高时,电压表示数将________。
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(3)此电路所允许的最高环境温度是多少?(请通过计算说明)
【答案】(1) ①. 150 ②. 变大 (2)2.4 (3)80
【解析】
【小问1详解】
[1]由图乙可知,当环境温度为60℃时,热敏电阻的阻值为150Ω。
[2]环境温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压减小,根据串联电路电压特点可知,R0两端的电压变大,即电压表示数将变大。
【小问2详解】
由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值为200Ω,根据电阻的串联特点可知,
则电路中电流为
由欧姆定律得两端的电压
【小问3详解】
温度越高,热敏电阻越小,其分得电压越小,定值电阻两端电压越大;由题意可知电压表示数允许最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,所以电路中的最大电流为
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和, 所以
由欧姆定律得,此时热敏电阻的阻值
根据图乙可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃。
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