精品解析:贵州省贵阳市南明区永乐第一中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
2025-10-31
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 贵阳市 |
| 地区(区县) | 南明区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.84 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54652203.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南明区永乐第一中学2024-2025学年度第一学期12月质量监测
九年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1. 研究并发现通过导体的电流与它两端电压和电阻之间的关系,是具有里程碑意义的电学发现,做出这一贡献的科学家是( )
A. 安培 B. 牛顿 C. 欧姆 D. 伏特
2. 阻值分别为R1和R2的两只电阻并联在电路中,已知R1>R2,其总电阻阻值为R,则下列关系中正确的是( )
A. R>R1 B. R>R2
C R1>R>R2 D. R<R2
3. 一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它们的电流为200mA。若将这段电阻线等分成2段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A. 400mA B. 0.8A
C. 0.2A D. 0.3A
4. 物理学中经常看到形如 的公式.一种情形是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A. 电阻 B. 密度
C. 比热容 D. 电流
5. 如图所示,在电路中有两个规格完全相同的小灯泡L1、L2,闭合开关S后,L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是( )
A. I1≠I2 U1=U2 B. I1=I2 U1≠U2 C. I1≠I2 U1≠U2 D. I1=I2 U1=U2
6. 图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. 将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D. 将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
7. 如图是某款电子测温仪的内部原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电压表改装成的
B. 被测温者温度越高,电路电流越小
C. 热敏电阻随着温度的升高阻值增大
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
8. 如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线MN是电阻R1的I﹣U关系图像 B. 电源电压为12V
C. R1的阻值是20Ω D. 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 某段金属导体两端电压为6V时,通过它电流是0.3A;当该导体两端电压为18V时,通过该导体的电流为___A。
10. 电路元件甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示,若将甲、乙并联到电压为2V的电源两端,干路中的电流是____A。
11. 如图所示电路中,闭合开关后,两电压表指针偏转角度完全相同R1和R2阻值之比为______。
12. 两只定值电阻,甲标有“10Ω1A”,乙标有“15Ω0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为_____A;电路两端允许加的最大电压为_______V。
三、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
13. 某同学认为“由变形可得这就表明,导体的电阻跟它的电压成正比,跟它的电流成反比。”这种说法对吗?为什么。
14. 如图是油箱内油量表的装置图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着浮子,油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,把电流表改为相应的油量体积数,就可以显示油箱中油量的多少。请分析说明当油箱中油量增多时,油量表示数如何变化。
四、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
15. 如图所示,a、b分别是甲、乙两电阻的I-U图像。将甲、乙两电阻串联得到丙电阻,请在图中大致作出丙电阻的I﹣U图像。
16. 如图是小明在探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中连接的电路,请改动一根导线, 使电路连接正确,在应改动的导线上打 “×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法(注意:导线不能交叉)。
17. 在探究“电流与电压关系”实验中,宁宁同学用电流表和电压表测量出某段导体中电流及其两端的电压,数据如下表,从表中数据可以看出,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉,请在方格纸上画出导体中电流与导体两端电压的关系图象。
U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
I/A
0.1
1
0.3
0.4
0.5
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18. 在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.48
0.58
(1)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是_________。
(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R1的电流为________ A。
(3)实验中测得数据如表所示,分析数据可得实验结论:___________。
(4)实验结束后,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小强就此展开讨论,认为数据差异可能是________造成的。
(5)实验器材中还有10Ω和20Ω的定值电阻,小明若要探究电流与电阻的关系,正确的做法是_________。
19. 实验小组在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器、导线若干,实验电路如图所示(不完整)。
实验次数
1
2
3
电压/V
2.0
3.0
3.8
电流/A
0.33
0.34
0.40
(1)小明同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则他一定是将导线接在了图中滑动变阻器的___(选填“A”或“B”)接线柱上了,此外他们还存在一个不当的实验操作是________。
(2)下表是小华同学将电路图连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他做完第1次实验后做第2次,应将滑动变阻器的滑片向___(选填“A”或“B”)端移动。
(3)在小组中小洋是负责数据分析的,他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1 Ω,即为小灯泡电阻的测量值。请你对此作出简要的评估:________。
(4)小李同学用相同的器材做该实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图乙所示。该同学连接的错误原因是________。
20. 小明利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最___(选填“左”或“右”)端,这样操作的目的是______。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是_______。
(3)小明通过多次实验发现,未知电阻Rx阻值总_______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,这是因为________。
(4)如果改变电流表的连接方式,如图乙所示。若考虑电表内阻,利用此图测量电阻时,如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为Rv和RA,而Rx准确的表达式为_______。
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示,电阻R1的阻值为30Ω,当开关闭合时,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电阻R2的阻值。
22. 减少病毒传染,确保全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图1所示,电源电压为12V,R0为定值电阻,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图2所示。
(1)传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而 _____;
(2)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体浓度为零)时,电压表的示数为3V,定值电阻R0的阻值是多少_____?
(3)该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为时,通过整个电路的电流是多少_____?
(4)消毒标准如下:为不合格, 为合格,为超标。某次对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标_____。
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南明区永乐第一中学2024-2025学年度第一学期12月质量监测
九年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1. 研究并发现通过导体的电流与它两端电压和电阻之间的关系,是具有里程碑意义的电学发现,做出这一贡献的科学家是( )
A. 安培 B. 牛顿 C. 欧姆 D. 伏特
【答案】C
【解析】
【详解】A.安培是国际单位制中表示电流的基本单位,为纪念法国物理学家安培,他提出了安培定律,故A不符合题意;
B.牛顿发现了万有引力定律,为了纪念他力的单位是牛顿,故B不符合题意;
C.通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。最早是德国物理学家欧姆于1826年总结得出的,故C符合题意;
D.意大利物理学家伏特,主要发明了伏特电池,故D不符合题意。
故选C。
2. 阻值分别为R1和R2的两只电阻并联在电路中,已知R1>R2,其总电阻阻值为R,则下列关系中正确的是( )
A. R>R1 B. R>R2
C. R1>R>R2 D. R<R2
【答案】D
【解析】
【详解】电阻并联时,相当于增大了导体的横截面积,其总电阻小于其中的任何一个电阻的阻值,即R<R2<R1,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它们的电流为200mA。若将这段电阻线等分成2段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A. 400mA B. 0.8A
C. 0.2A D. 0.3A
【答案】B
【解析】
【详解】已知通过它们的电流
I=200mA=0.2A
电阻线的电阻为
若将这段电阻线等分成2段后,则每一段的电阻为
等分后的两个电阻再并联,此时并联电路的总电阻为
则此时电路中的总电流为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 物理学中经常看到形如 的公式.一种情形是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A. 电阻 B. 密度
C. 比热容 D. 电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻在数值上等于导体两端电压与通过的电流的比值,但电阻与电压、电流无关,故A不符合题意;
B.密度在数值上等于物体质量与其体积之比,但密度与质量、体积无关,故B不符合题意;
C.比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,但比热容与热量、质量和升高的温度无关,故C不符合题意;
D.电流与电压成正比,与电阻成反比,表达式为,故D符合题意.
5. 如图所示,在电路中有两个规格完全相同的小灯泡L1、L2,闭合开关S后,L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是( )
A. I1≠I2 U1=U2 B. I1=I2 U1≠U2 C. I1≠I2 U1≠U2 D. I1=I2 U1=U2
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,两个灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过两个灯泡的电流
I1=I2
两个灯泡的规格相同,即两个灯泡的电阻相同,由U=IR可知两个灯泡两端的电压
U1=U2
故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. 将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D. 将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图知电阻R1和R2的I-U图像,都是过原点的斜线,说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时,通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A,由欧姆定律可知,电阻R1和R2的阻值分别为
由计算可知,R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意;
C.将R1、R2串联接入电路,由串联电路电流处处都相等可知,通过电阻R1和R2的电流相同,因R1的阻值大于R2的阻值,由U=IR可知,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,电阻R1和R2两端的电压相等,因R1的阻值大于R2的阻值,由可知,通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。
故选C。
7. 如图是某款电子测温仪的内部原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电压表改装成的
B. 被测温者温度越高,电路电流越小
C. 热敏电阻随着温度的升高阻值增大
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电路图知道,R与R0 串联,显示仪与R0 并联,所以显示仪是由电压表改装成的,故A正确;
BC.由题意知道,被测温者温度越高,显示仪的示数也会变大。说明电压表示数越大,由欧姆定律可知通过定值电阻R0 的电流越大,即串联电路的电流变大,由串联电路的电压特点知道,热敏电阻R分得的电压变小,由知道,热敏电阻的阻值变小,即热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故BC错误;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0 更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0 两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线MN是电阻R1的I﹣U关系图像 B. 电源电压为12V
C. R1阻值是20Ω D. 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
【答案】ABD
【解析】
【详解】由甲图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压V1测R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器R2两端电压。
A.滑片P从B端滑到A端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;由于电源电压不变,则R1两端的电压变大;所以R2两端的电压随通过的电流增大而减小,R1两端的电压随通过的电流增大而增大;由此可知,图2中MN是R1的U﹣I图像,EF是R2的U﹣I图像,故A正确;
B.由图2可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为
,此时
,
则串联电路的电压特点可得,电源电压
故B正确;
C.滑片P在A端时,电路只有R1连入,电路的电流最大,由图2可知,电路的最大电流为1.2A,根据可得,定值电阻
故C错误;
D.滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,根据可得滑动变阻器的最大电阻为
故D正确。
故选ABD。
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 某段金属导体两端电压为6V时,通过它的电流是0.3A;当该导体两端电压为18V时,通过该导体的电流为___A。
【答案】09
【解析】
【详解】某段金属导体两端电压为6V时,通过它的电流是0.3A,根据欧姆定律可知导体的电阻
因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,所以当该导体两端电压为18V时,导体的电阻仍为20Ω不变,此时通过导体的电流为
10. 电路元件甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示,若将甲、乙并联到电压为2V的电源两端,干路中的电流是____A。
【答案】0.6
【解析】
【详解】若将甲、乙并联到电压为2V的电源两端,根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压均为2V,从图中可知通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A,根据并联电路的电流特点可知干路电流为
11. 如图所示电路中,闭合开关后,两电压表指针偏转角度完全相同R1和R2阻值之比为______。
【答案】4:1
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V1的示数是电压表V2示数的5倍,则两电阻两端的电压之比
因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻的阻值之比
12. 两只定值电阻,甲标有“10Ω1A”,乙标有“15Ω0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为_____A;电路两端允许加的最大电压为_______V。
【答案】 ①. 0.6 ②. 15
【解析】
【详解】[1]因为串联电路中各处的电流相等,所以两只电阻串联时,电路中的最大电流
[2]因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以根据欧姆定律可得,两端允许加的最大电压
三、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
13. 某同学认为“由变形可得这就表明,导体的电阻跟它的电压成正比,跟它的电流成反比。”这种说法对吗?为什么。
【答案】不对,见解析
【解析】
【详解】导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体的自身属性,跟它两端的电压和通过的电流大小无关,只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关,故该说法不对。
14. 如图是油箱内油量表的装置图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着浮子,油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,把电流表改为相应的油量体积数,就可以显示油箱中油量的多少。请分析说明当油箱中油量增多时,油量表示数如何变化。
【答案】见详解
【解析】
【详解】由题图可知,定值电阻和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当油箱中油量增多时,由题意和图示可知滑动变阻器的滑片下移,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,则电流表的示数变大,即油量表示数变大。
四、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
15. 如图所示,a、b分别是甲、乙两电阻的I-U图像。将甲、乙两电阻串联得到丙电阻,请在图中大致作出丙电阻的I﹣U图像。
【答案】
【解析】
【详解】将甲、乙两电阻串联得到丙电阻,串联电路总电阻大于任一分电阻,所以这三个电阻丙电阻最大,根据欧姆定律可得在电压一定时,通过丙电阻的电流最小,如图
16. 如图是小明在探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中连接的电路,请改动一根导线, 使电路连接正确,在应改动的导线上打 “×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法(注意:导线不能交叉)。
【答案】
【解析】
【详解】图中电压表与定值电阻串联了,电流表与定值电阻并联了,应该将电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,如下图所示:
17. 在探究“电流与电压关系”的实验中,宁宁同学用电流表和电压表测量出某段导体中电流及其两端的电压,数据如下表,从表中数据可以看出,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉,请在方格纸上画出导体中电流与导体两端电压的关系图象。
U/V
2.0
4.0
6.0
80
10.0
I/A
0.1
1
0.3
0.4
0.5
【答案】
【解析】
【详解】由表格数据可知,电压和电流的比值为
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,即电压U与电流I的比值相同,而当U=4.0V时,电流为1A,其电压与电流的比值与其他几个数不同,所以表格中第2组数据与其它数据的规律完全不同,将错误数据删除后,根据表格中其他数据描点,如图所示:
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18. 在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
08
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.48
0.58
(1)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是_________。
(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R1的电流为________ A。
(3)实验中测得数据如表所示,分析数据可得实验结论:___________。
(4)实验结束后,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小强就此展开讨论,认为数据差异可能是________造成的。
(5)实验器材中还有10Ω和20Ω的定值电阻,小明若要探究电流与电阻的关系,正确的做法是_________。
【答案】(1)定值电阻断路
(2)0.32 (3)见解析 (4)见解析
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,则电路可能断路,电压表示数接近3V,且电源电压为3V,则电压表与电源接通,测量电源电压。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是定值电阻断路。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过定值电阻R1的电流为0.32A。
【小问3详解】
实验中测得数据如表所示,分析数据可得实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
电阻大小受温度影响,数据差异可能是温度升高,导致定值电阻的阻值随温度升高而变大。
【小问5详解】
探究电流与电阻关系,应保持定值电阻两端的电压不变,正确的做法是:保持定值电阻两端的电压不变,换用不同阻值的电阻进行实验。
19. 实验小组在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器、导线若干,实验电路如图所示(不完整)。
实验次数
1
2
3
电压/V
2.0
3.0
3.8
电流/A
0.33
0.34
0.40
(1)小明同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则他一定是将导线接在了图中滑动变阻器的___(选填“A”或“B”)接线柱上了,此外他们还存在一个不当的实验操作是________。
(2)下表是小华同学将电路图连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他做完第1次实验后做第2次,应将滑动变阻器的滑片向___(选填“A”或“B”)端移动。
(3)在小组中小洋是负责数据分析的,他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1 Ω,即为小灯泡电阻的测量值。请你对此作出简要的评估:________。
(4)小李同学用相同的器材做该实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图乙所示。该同学连接的错误原因是________。
【答案】(1) ①. A ②. 见解析
(2)B (3)见解析
(4)电压表并联在滑动变阻器两端
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小明同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,说明电流超过了小灯泡额定电流,滑动变阻器接入阻值很小,当导线接在滑动变阻器的A接线柱时,接入电阻为0,符合要求,此外接好最后一根导线,电路中有电流,说明连接电路时,没有断开开关。
【小问2详解】
由表格数据可知,当他们做完第1次实验后做第2次,电压表示数变大,即小灯泡两端电压变大,则滑动变阻器两端电压变小,根据串联分压原理应减小滑动变阻器接入电路的阻值,由于滑动变阻器下端的接线柱接B端,所以滑动变阻器的滑片向B端移动。
【小问3详解】
小灯泡的电阻和温度有关,温度越高,电阻越大,小灯泡的电阻不是定值。所以用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1Ω不恰当。
【小问4详解】
当电路的电流变大时,灯泡两端的电压增大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由图乙可知,电路中电流越大,电压表示数越小,则错误的原因是把电压表并联在滑动变阻器的两端。
20. 小明利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最___(选填“左”或“右”)端,这样操作的目的是______。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是_______。
(3)小明通过多次实验发现,未知电阻Rx的阻值总_______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,这是因为________。
(4)如果改变电流表的连接方式,如图乙所示。若考虑电表内阻,利用此图测量电阻时,如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为Rv和RA,而Rx准确的表达式为_______。
【答案】(1) ①. 右 ②. 保护电路
(2)电阻Rx短路 (3) ①. 小于 ②. 见解析
(4)-RA
【解析】
【小问1详解】
[1][2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即滑片应移至最右端,使电路中电流最小,起到保护电路的作用。
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表有示数,说明电路中有电流,电路为通路状态,电压表无示数,则故障可能是与电压表并联的电阻Rx短路。
【小问3详解】
[1][2]电压表与电阻并联后再与电流表串联,由于电压表存在电阻,所以电流表测量的是电阻和电压表的总电流,即测得的电流比通过电阻的实际电流大,所以通过欧姆定律求出的未知电阻的阻值总小于真实值。
【小问4详解】
电流表与定值电阻Rx串联,电压表测量电流表和未知电阻的总电压,由欧姆定律得,电流表两端的电压为
未知电阻的电压
未知电阻的表达式
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示,电阻R1的阻值为30Ω,当开关闭合时,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)0.4A;(3)15Ω
【解析】
【详解】解:(1)由图知道,电阻R1、R2并联接入电路,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量电阻R1的电流,电阻R1两端的电压
U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
由并联电路电压规律可得电源电压
U=U1=6V
(2)通过电阻R2的电流
I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A
(3)电阻R2两端的电压
U2=U1=6V
电阻R2的阻值
答:(1)电源电压是6V;
(2)通过电阻R2的电流是0.4A;
(3)电阻R2的阻值是15Ω。
22. 减少病毒传染,确保全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图1所示,电源电压为12V,R0为定值电阻,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图2所示。
(1)传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而 _____;
(2)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为零)时,电压表的示数为3V,定值电阻R0的阻值是多少_____?
(3)该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为时,通过整个电路的电流是多少_____?
(4)消毒标准如下:为不合格, 为合格,为超标。某次对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标_____。
【答案】 ①. 减小 ②. 20Ω ③. 0.3A ④. 超标
【解析】
【详解】解:(1)[1]从图中可知,传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而减小。
(2)[2]闭合开关,R0、Rt串联,电压表测量R0两端的电压,当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为零)时,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为60Ω,电压表的示数为3V,根据串联电路的电压特点可知,过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压
根据欧姆定律可知电路电流
定值电阻的阻值
(3)[3]该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为时,从图中可知Rt的电阻为20Ω,根据欧姆定律可知,通过整个电路的电流
(4)[4]电压表的示数为8V,根据欧姆定律可知电路中的电流
根据串联电路的电压特点可知,Rt两端的电压
过氧乙酸气体传感器Rt的阻值
从图中可知过氧乙酸气体浓度为,该次消毒为超标。
答:(1)传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而减小;
(2)定值电阻R0的阻值是20Ω;
(3)过整个电路的电流是0.3A;
(4)该次消毒为超标。
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