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江苏省常州市武进区前黄初级中学
2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
一、选择题(共30分,每小题2分,下列各题给出的四个选项中国,只有一个选项是最符合题意的)。
1. 以下估测值中,最符合实际的是
A. 家用电风扇正常工作的电流约3.2 A
B. 手电筒中的电流约是2 A
C. 家庭电路的电压是380 V
D. 一节干电池的电压是1.5 V
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电风扇正常工作时功率约几十瓦,电流约0.2 A,故A错误;
B.手电筒中的电流约是0.3 A,,故B错误;
C.家庭电路的电压是220 V,故C错误;
D.一节干电池的电压是1.5 V,故D正确;
故选D.
2. 两只小灯泡串联在同一电源上,发现甲灯较亮,乙灯较暗,若通过甲灯的电流是0.2A,则通过乙灯的电流( )
A. 小于0.2A B. 等于0.2A C. 大于0.2A D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,两只小灯泡串联,根据串联电路中的电流处处相等可知,通过乙灯的电流等于通过甲灯的电流,因为通过甲灯的电流为0.2A,所以通过乙灯的电流也等于0.2A。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表的正负接线柱接反了,故A错误;
B.电流表与灯泡并联了,此时电源短路,故B错误;
C.电压表与小灯泡并联,标有“-”号的接线柱靠近电源的负极,标有“+”号的接线柱靠近电源的正极,电压表都符合接线原则,故C正确;
D.电压表的正负接线柱接反了,故D错误。
故选C。
4. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是3V
C. 电压表所用量程的分度值是0.5V
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中电压表的指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连,其负接线柱与电源的负极相连,因此铜片为水果电池的正极,铁片为水果电池的负极,故A错误;
BC.由图知电压表的量程为,分度值为0.1V,则水果电池的电压为0.6V,故BC错误;
D.两节电池串联时,总电压等于各个电池电压之和,所以两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故D正确。
故选D。
5. 由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A. P1在最右端,P2在最左端
B. P1在最左端,P2在最右端
C. P1在最左端,P2在最左端
D. P1在最右端,P2在最右端
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,P1接了左上右下,P2接入了左上左下;则当滑片P1在最左端,P2在最右端时,两滑动变阻器的接入电阻均为最大,则两滑动变阻器串联后的总电阻最大。
故选B。
6. 一个电阻两端加上30V电压时,通过它的电流是6A,现给它两端加上15V电压时,它的电阻是( )
A. 0.2Ω B. 2.5Ω C. 5Ω D. 7.5Ω
【答案】C
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得电阻阻值为
电阻两端电压变为15V后,电阻的材料、长度、横截面积不变,电阻阻值不变,仍为5Ω。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 下列关于电阻的说法中正确的是
A. 由欧姆定律I=,可以得到R= ,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B. 两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C. 用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
D. 电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,R= 只是计算导体电阻的一种方法,故A错误;
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,只知道两导体的粗细一样,其它因素不知,所以不能比较两者电阻的大小,故B错误;
C.用伏安法测小灯泡电阻不能求平均值,因为灯丝的电阻受温度的影响比较大,故C错误;
D.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,还受温度的影响,故D正确.
故选D。
8. 为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S,导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆。灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题知道,导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆,这说明EF断开之后,电动机与指示灯是通路;在EF断开之前,电动机与指示灯被短路,则导线EF与电动机和指示灯并联;
由题知道,灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作,这说明指示灯与电动机互不影响,能独立工作,所以电动机与指示灯是并联的;
为防止EF断开之前电源被短路,干路中还应串联一个保护电阻,由图示电路图知道,只有D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 在如图所示电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针指在“0”刻度线不动,而电压表指针有明显偏转,则该电路中的故障可能是( )
A. 电流表坏了 B. 灯泡L2的灯丝断了
C. 两个灯泡都断路 D. 灯泡L1的灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果电流表坏了,两只灯泡不发光,电压表、电流表无示数.此选项不符合题意;
B.如果灯泡L2灯丝断了,两只灯泡都不发光,电流表无示数,电压表测量电源电压指针偏转.此选项符合题意;
C.两个灯泡都断路,则两灯泡都不会发光,电压表、电流表无示数.此选项不符合题意;
D.如果灯泡L1灯丝断了,两只灯泡都不发光,电压表、电流表都无示数.此选项不符合题意.
故选B.
10. 如图电路,闭合开关,灯泡不亮,将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V。若故障是由某元件断路引起,它可能是( )
A. 电源 B. 灯泡
C. 滑动变阻器 D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V,则电压表接E、F、G接线柱时,都能与电源接通,若故障是由某元件断路引起,则故障为GM间的开关断路。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A. a为电流表,b为电流表,c为电流表
B. a为电流表,b为电压表,c为电流表
C. a为电压表,b为电流表,c为电压表
D. a为电压表,b为电压表,c为电流表
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知a表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;b表与灯泡L2并联,应为电压表;c表跟灯泡L2串联,所以应为电流表,故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T)。则在图乙中,闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强时,则( )
A. R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】B.图乙中,磁敏电阻R1与R2并联接入电路,电流表测R1的电流。电压表测电源电压,电源电压恒定,则整个过程,电压表的示数保持不变。故B不符合题意;
ACD.由图甲知,随着磁场强度增大,磁敏电阻的阻值变大。闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强,其电阻逐渐变大,据欧姆定律知,通过R1的电流变小,电流表示数变小,故AC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时( )
A. 电压表和油量表示数都变小 B. 电压表和油量表示数都变大
C. 电压表示数变大,油量表示数变小 D. 电压表示数变小,油量表示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,油量表(电流表)测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当油面上升时,R2接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,因为I=U/R,所以电路中的电流变大,即油量表的示数变大,故AC不正确;
因为U=IR,所以R1两端的电压变大,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以R2两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B不正确,D正确;
故应选D。
14. 小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,他先用5Ω的电阻进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为2V,记下此时电流表的示数。则下列说法不正确的是( )
A. 此时电流表的示数为0.4A
B. 此时滑动变阻器两端的电压为4V
C. 将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片P向右端滑动
D. 要获得四组实验数据,滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A. 如图所示,R与串联,电压表测R两端电压,此时电流表的示数为
故A正确,不符合题意;
B. 根据串联电路电压的规律,此时滑动变阻器两端的电压为
故B正确,不符合题意;
C. 探究电流与电阻的关系的实验,根据控制变量法,应保持定值电阻两端电压一定,根据串联电路分压的规律,将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,为保持定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器阻值调大,即滑片P向右端滑动,故C正确,不符合题意;
D. 根据串联电路电流的规律及欧姆定律,可得
当定值电阻最大时,滑动变阻器需要接入最大的电阻为
故D错误,符合题意。
故选D。
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,R2是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片从最右端滑到最左端,电压表示数U与电流表示数I的关系变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电路中允许通过的最大电流为0.5A B. 电源两端电压为10V
C. 变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω D. 定值电阻R2的电阻值为20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,由图象可知,当两端的电压,电路中的电流,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压①
当两端的电压,电路中的电流,即电路中允许通过的最大电流为,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压②
因为电源电压相等,所以由①②解得,,故AB错误,D正确;
C.由电路图可知,当滑片位于右端时,与的最大阻值串联,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,当两端的电压,电路中的电流,由可知,滑动变阻器的最大阻值
故C错误。
故选 D。
二、填空作图题(第16-25小题每空1分,第26、27小题各2分,共31分)。
16. 国庆期间小明全家到茅山新四军纪念馆开启红色之旅,拍照时手机电量不足,他用充电宝给手机电池充电,此时充电宝相当于______(选填“电源”或“用电器”)。晚上入住宾馆发现只有将房卡插入才能取电,房卡相当于______(选填“电源”或“总开关”)。
【答案】 ①. 电源 ②. 总开关
【解析】
【详解】[1]充电宝给手机电池充电时,充电宝给手机电池提供电能,相当于电源。
[2]房卡插入,电路接通,房卡取出,电路断开,所以房卡相当于总开关。
17. 小明家中装有一台电视机、一台洗衣机、一盏照明灯,正常工作时的电流分别为200mA、1A和250mA。电路中的总电流不允许超过3A,他家的用电器是并联起来的,最多还能再装300mA的照明灯______盏。
【答案】5
【解析】
【详解】由题意知,通过各300mA照明灯的总电流
还能多装的300mA的照明灯的盏数
18. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电源电压为______V,R1两端的电压为______V;通过R1的电流______(选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为______V。
【答案】 ①. 6 ②. 4.8 ③. 等于 ④. 6
【解析】
【详解】[1][2]由图甲知,两个电阻串联接入电路,电压表V1测电源电压,V2测R2两端的电压。根据串联电路的电压特点,V1选择大量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V。V2选择小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。即R2两端的电压为1.2V,R1两端的电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
[3]两个电阻串联接入电路,根据串联电路的电流特点知,通过两个电阻的电流相等。
[4]断开开关,V2与电源接通,测电源两端的电压,当量程适合时,其示数为6V。
19. 如图所示电路,要使灯泡L1、组成串联电路,应闭合开关___________;要使L1、组成并联电路,应闭合开关___________;若开关都闭合会出现___________(填“通路”“短路”“断路”)。
【答案】 ①. ②. 和 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,电流从电源正极出发后依次经过灯泡L1、开关S3 和L2回到负极,则灯泡L1、L2组成串联电路。
[2]当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,两盏灯泡的两端分别连在一起,电流分别经过两盏灯泡后回到电源的负极,它们这种连接方式是并联。
[3]当开关都闭合时,电流不经用电器直接回负极,形成电源短路。
20. 阻值为R1=20Ω,R2=30Ω的两个电阻,串联在电路中,则总电阻等于______Ω,这两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过它们的电流之比I1∶I2=______;并联时,这两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过它们的电流之比I1∶I2=______。
【答案】 ①. 50 ②. 2∶3 ③. 1∶1 ④. 1∶1 ⑤. 3∶2
【解析】
【详解】[1]根据串联的电阻规律可得
[2]由可得,这两电阻两端的电压之比
[3]两电阻串联在电路中时,因串联电路中各处的电流相等,所以通过它们的电流之比
[4]将两电阻并联在电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻两端的电压之比
[5]两电阻并联时,通过两电阻的电流之比
21. 有一个电铃,它的电阻是10Ω,额定电压为6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电铃正常工作,应给它________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 5
【解析】
【详解】[1]要使电铃正常工作,需要给电铃串联一个电阻R,串联电阻R两端的电压
UR=U﹣U额=9V﹣6V=3V
∵电铃正常工作,
∴
I==0.6A
[2]串联电阻的阻值
R==5Ω
22. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片.将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应连接接线柱 _______ (选填“a、b” 、“b、c” 或“a、c” )和灯泡 _________ 联后接入电路中.
【答案】 ①. b、c ②. 串
【解析】
【详解】由于当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,说明电阻变小,故应该把“b、c”两点接入电路中;并且让它与灯泡串联.
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是________V,定值电阻R0的阻值是________Ω.
【答案】 ①. 9 ②. 6
【解析】
【分析】由电路图可知,当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,由图乙读出对应的电流和电压,利用欧姆定律解得定值电阻阻值.
【详解】当变阻器的滑片接在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,所以电源电压:U=9V;根据I=可得,定值电阻的阻值:R0===6Ω.
24. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将_________,此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_________ (选填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
【答案】 ①. 变小 ②. 电压表
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,当A板上压力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以电路电流减小,即电流表示数变小。
[2]此装置可做为压力计使用,当压力增大时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则滑动变阻器两端电压变大,电压表测滑动变阻器两端电压,则电压表示数变大,所以可以把电压表改装为压力计。
25. 在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是_____Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则流过元件甲的电流是_____A,元件乙两端的电压是_____V.
【答案】 ①. 5 ②. 0.2 ③. 2
【解析】
【详解】(1)由图象知,U甲=2V,I甲=0.4A,则:
元件甲的电阻
(2)将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,根据串联电路的电流特点知通过甲乙电阻的电流相等,由图象可知此时的电流,I=0.2A,乙元件两端的电压为2V.
故答案为 5; 0.2 ; 2.
26. 根据如图所示的实物连接图,在右面的框中画出电路图.
【答案】如图所示
【解析】
【详解】从电源正极开始依次串联灯泡L2、开关、灯泡L1以及电流表,然后回到电源负极,电压表与灯泡L1和电流表的两端;如图所示:
27. 电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知:灯和压缩机是并联关系,且电动压缩机与温控开关串联,照明灯泡与门控开关串联,如下图所示:
三、解答题(第28小题10分,第29小题7分,第30小题6分,第31小题8分,第32小题8分,共39分),计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
28. 小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至___________端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是___________;
A.处发生短路 B.处发生断路
C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号
①
②
③
④
1.0
2.0
3.0
___________
I/A
0.2
0.4
0.6
___________
(5)分析实验数据,可得探究结论:___________;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察___________表直至其示数为___________;
(7)分析实验数据,可得探究结论:___________。
【答案】 ①. ②. B ③. B ④. 4.0 ⑤. 0.8 ⑥. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ⑦. 电压 ⑧. 3V ⑨. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】
【详解】(一)(1)[1]将电流表和电阻串联在电路中,电压表和电阻并联,电流表、电压表均使用大量程,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关S,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,可能与电压表并联的处发生断路,故选B。
(4)[4][5]由图乙可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是4V,电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是0.8A。
(5)[6]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(二)(6)[7][8]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由第二个表可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
将定值电阻由5Ω换成10Ω,接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3V。
(7)[9]由表中数据可知电流与电阻之积(电压)为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
29. 小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接 ________ ;
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是 ___________ A,小灯泡的阻值是 ____________ Ω(小数点后保留一位);
(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值 ____________ (选填“变化”或“不变”);
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
C. _________________________________
表达式:Rx = ___________________ (用已知和测量的物理量的符号表示)
【答案】 ①. ②. 0.3 ③. 8.3 ④. 变化 ⑤. 断开S1时,闭合S2,记录电流表的示数为I2; ⑥.
【解析】
【分析】(1)按电路图连接电路时,注意电路的连接顺序及连接方式,电压表与电阻并联,滑动变阻器应接一上一下;
(2)根据图确定电压表的量程和分度值,读出电流表的示数,根据公式R=计算出其电阻;
(3)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大来分析;
(4)在没有电压表时,使定值电阻与待测电阻并联,根据电流表和定值电阻的示数计算出电压,然后根据公式R=计算出其电阻。
【详解】(1)[1]电压表与灯泡并联,由于电源电压为3V,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V量程;由电路图中,滑动变阻器应再连接下面左边的接线柱,如图所示:
(2)[2][3]由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
(3)[4]灯丝的电阻随温度的升高而增大,当电压值改变的时候,灯丝的温度变化,则小灯泡的阻值变化;
(4)[5][6]根据B可测出电源电压,U=I1R0,再测出待测电阻的电流便可求出其电阻的阻值,所以应断开S1时,闭合S2,记录电流表的示数为I2。
则
Rx=
30. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1阻值为20Ω.闭合开关,电流表A1示数为0.3A,A2示数为0.5A,求:
(1)流过电阻R1的电流?
(2)电源电压?
(3)电阻R2的阻值?
【答案】(1)0.3A;(2) 6V;(3)30Ω.
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.(1)电流表A1测R1支路的电流,则流过电阻R1的电流为0.3A;(2)并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(3)∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过电阻R2的电流:I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A,根据I=得:R2==30Ω.
【点睛】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.(1)电流表A1测R1支路的电流,可知流过电阻R1的电流;(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;(3)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
31. 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是多少?
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是多少?
(3)当电压表示数为时,环境温度是多少?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图乙知道,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是40Ω。
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
(3)电压表示数为4V时,此时电路中的电流
R1的阻值
由图乙知道,此时环境温度为50℃。
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是40Ω;
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是6V;
(3)当电压表示数为时,环境温度是50℃。
32. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.6A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)只闭合开关S3,移动滑动变阻器滑片,电路安全时,R3两端的电压变化范围。
【答案】(1)6V (2)15Ω
(3)1V~4V
【解析】
【小问1详解】
仅闭合开关 S1时,电路中只有 R1工作,电流表示数 I1=0.6 A。根据欧姆定律有U=I1R1 =0.6A×10Ω=6V
【小问2详解】
当 S1、S2、S3 都闭合时,由题意可知 R1与 R2 并联,电流表测干路的电流,示数 I=1A,则通过R2的电流I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A
R2的阻值
【小问3详解】
仅闭合 S3 时,电路中滑动变阻器 R3与R1串联接入电路。由于 R3标有“20 Ω 0.5 A”字样,则电路的最大电流为0.5A,此时R1两端的电压
变阻器接入电路的阻值最小,两端的电压最小为U小=U-U1=6V-5V=1V
当变阻器接入电路的阻值最大为20欧时,其两端的电压最大,据串联电路的分压特点有
解得变阻器两端的最大电压U大=4V。所以R3两端的电压变化范围为1V~4V。
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江苏省常州市武进区前黄初级中学
2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
一、选择题(共30分,每小题2分,下列各题给出的四个选项中国,只有一个选项是最符合题意的)。
1. 以下估测值中,最符合实际的是
A. 家用电风扇正常工作的电流约3.2 A
B. 手电筒中的电流约是2 A
C. 家庭电路的电压是380 V
D. 一节干电池的电压是1.5 V
2. 两只小灯泡串联在同一电源上,发现甲灯较亮,乙灯较暗,若通过甲灯的电流是0.2A,则通过乙灯的电流( )
A. 小于0.2A B. 等于0.2A C. 大于0.2A D. 无法确定
3. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
4. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是3V
C. 电压表所用量程的分度值是0.5V
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
5. 由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A. P1在最右端,P2在最左端
B. P1在最左端,P2在最右端
C. P1在最左端,P2在最左端
D. P1在最右端,P2在最右端
6. 一个电阻两端加上30V电压时,通过它的电流是6A,现给它两端加上15V电压时,它的电阻是( )
A. 0.2Ω B. 2.5Ω C. 5Ω D. 7.5Ω
7. 下列关于电阻的说法中正确的是
A. 由欧姆定律I=,可以得到R= ,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B. 两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C. 用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
D. 电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
8. 为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S,导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆。灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 在如图所示电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针指在“0”刻度线不动,而电压表指针有明显偏转,则该电路中的故障可能是( )
A. 电流表坏了 B. 灯泡L2的灯丝断了
C. 两个灯泡都断路 D. 灯泡L1的灯丝断了
10. 如图电路,闭合开关,灯泡不亮,将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V。若故障是由某元件断路引起,它可能是( )
A. 电源 B. 灯泡
C. 滑动变阻器 D. 开关
11. 如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A. a为电流表,b为电流表,c为电流表
B. a为电流表,b为电压表,c为电流表
C. a为电压表,b为电流表,c为电压表
D. a为电压表,b为电压表,c为电流表
12. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T)。则在图乙中,闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强时,则( )
A. R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
13. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时( )
A. 电压表和油量表示数都变小 B. 电压表和油量表示数都变大
C. 电压表示数变大,油量表示数变小 D. 电压表示数变小,油量表示数变大
14. 小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,他先用5Ω的电阻进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为2V,记下此时电流表的示数。则下列说法不正确的是( )
A. 此时电流表的示数为0.4A
B. 此时滑动变阻器两端的电压为4V
C. 将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片P向右端滑动
D. 要获得四组实验数据,滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,R2是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片从最右端滑到最左端,电压表示数U与电流表示数I的关系变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电路中允许通过的最大电流为0.5A B. 电源两端电压为10V
C. 变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω D. 定值电阻R2的电阻值为20Ω
二、填空作图题(第16-25小题每空1分,第26、27小题各2分,共31分)。
16. 国庆期间小明全家到茅山新四军纪念馆开启红色之旅,拍照时手机电量不足,他用充电宝给手机电池充电,此时充电宝相当于______(选填“电源”或“用电器”)。晚上入住宾馆发现只有将房卡插入才能取电,房卡相当于______(选填“电源”或“总开关”)。
17. 小明家中装有一台电视机、一台洗衣机、一盏照明灯,正常工作时的电流分别为200mA、1A和250mA。电路中的总电流不允许超过3A,他家的用电器是并联起来的,最多还能再装300mA的照明灯______盏。
18. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电源电压为______V,R1两端的电压为______V;通过R1的电流______(选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为______V。
19. 如图所示电路,要使灯泡L1、组成串联电路,应闭合开关___________;要使L1、组成并联电路,应闭合开关___________;若开关都闭合会出现___________(填“通路”“短路”“断路”)。
20. 阻值为R1=20Ω,R2=30Ω的两个电阻,串联在电路中,则总电阻等于______Ω,这两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过它们的电流之比I1∶I2=______;并联时,这两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过它们的电流之比I1∶I2=______。
21. 有一个电铃,它的电阻是10Ω,额定电压为6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电铃正常工作,应给它________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的电阻。
22. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片.将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应连接接线柱 _______ (选填“a、b” 、“b、c” 或“a、c” )和灯泡 _________ 联后接入电路中.
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是________V,定值电阻R0的阻值是________Ω.
24. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将_________,此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_________ (选填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
25. 在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是_____Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则流过元件甲的电流是_____A,元件乙两端的电压是_____V.
26. 根据如图所示的实物连接图,在右面的框中画出电路图.
27. 电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
三、解答题(第28小题10分,第29小题7分,第30小题6分,第31小题8分,第32小题8分,共39分),计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
28. 小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至___________端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是___________;
A.处发生短路 B.处发生断路
C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号
①
②
③
④
1.0
2.0
3.0
___________
I/A
0.2
0.4
0.6
___________
(5)分析实验数据,可得探究结论:___________;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察___________表直至其示数为___________;
(7)分析实验数据,可得探究结论:___________。
29. 小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接 ________ ;
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是 ___________ A,小灯泡的阻值是 ____________ Ω(小数点后保留一位);
(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值 ____________ (选填“变化”或“不变”);
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
C. _________________________________
表达式:Rx = ___________________ (用已知和测量的物理量的符号表示)
30. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1阻值为20Ω.闭合开关,电流表A1示数为0.3A,A2示数为0.5A,求:
(1)流过电阻R1的电流?
(2)电源电压?
(3)电阻R2的阻值?
31. 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是多少?
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是多少?
(3)当电压表示数为时,环境温度是多少?
32. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.6A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)只闭合开关S3,移动滑动变阻器滑片,电路安全时,R3两端的电压变化范围。
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