内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中学情诊断测试
九年级物理试卷
考生注意:1.本试卷共6页,总分100分,考试时间为90分钟。
2.请务必在答题纸上作答,写在试卷上的答案无效。考试结束,只收答题纸。
3.答卷前,请在答题纸上将姓名、班级、考场、座位号、准考证号填写清楚。
4.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
5.主观题答案须用黑色字迹钢笔、签字笔书写。
6.必须在答题纸上题号所对应的答题区域内作答,超出答题区域的书写,无效。
7.保持卷面清洁、完整。禁止对答题纸恶意折损,涂画,否则不能过扫描机器。
一、单项选择题(本大题共14个小题,每小题3分,共42分)
1. 如图为我国古代劳动人民发明创造的一些物品,在通常情况下它们中属于导体的是( )
A. 木制的筷子
B. 竹制的书简
C. 铜制的编钟
D. 陶瓷制的茶具
2. 如图所示,收音机的音量旋钮实际上是一个电位器,调节音量旋钮能改变收音机的音量大小,这实质是改变了收音机接入电路中导体的( )
A. 长度 B. 材料 C. 横截面积 D. 温度
3. 关于生活中的一些电路的连接,下列说法正确的是( )
A. 控制台灯的开关和台灯的灯泡是并联的
B. 楼道里电灯使用的声控开关和光控开关是串联的
C. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
D. 厨房里的换气扇和照明灯,使用时互不影响,它们是串联的
4. 下列说法中正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 导体容易导电是因为其内部存在大量可以自由移动的电荷
C. 电路中只要有电源,就一定产生电流
D. 导体两端电压为零时,电阻和电流一定为零
5. 在我们家乡的公路上有时能看到这样的照明灯。如图,它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A. 光电池板将电能转化为光能 B. 蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
C. 照明灯将内能转化为电能 D. 小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
6. 如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A,B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中正确的是( )
A. 最终A,B两验电器带上异种电荷
B. 丝绸摩擦玻璃棒时,丝绸束缚电子的本领比玻璃棒弱
C. 连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
D. 连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
7. 为节约用纸,学校新学期安装了感应自动出纸装置。其工作过程如下:开关S闭合,装置处于待机状态,指示灯亮;用手遮挡感应区,电动机转动送纸。如下电路图中能满足要求的是(表示光敏元件,未被遮挡时电阻很小,相当于一根导线;被遮挡时,相当于断开的导线)( )
A. B.
C. D.
8. 如图是两个定值电阻 R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆) 粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2串联在电路中工作一段时间,下列说法中正确的是( )
A. R1的电阻小于R2的电阻
B. 通过 R1的电流大于通过 R2的电流
C. R1两端的电压等于R2两端的电压
D. R1两端的电压大于R2两端的电压
9. 某物理兴趣小组的同学们就一些物理问题进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由公式可知,当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
C. 由公式可知,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
D. 由可知,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
10. 如图所示的电路中,闭合开关S,只有一盏灯发光,电流表有示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压,则电路故障可能是( )
A. 短路 B. 短路 C. 断路 D. 断路
11. 如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.2A,若再闭合开关,发现电流表的示数变化了,如果和两端的电压分别是、,此时通过和的电流分别为、,则( )
A. B.
C. D.
12. 如图电路所示,闭合开关,小明从甲电流表读出电流为0.20A。乙电流表读出电流为0.19A。造成两电流表读数不同的原因可能是( )
A. 、的电阻不同 B. 、两端的电压不同
C. 、的规格不同 D. 误差引起的
13. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“2”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过电阻的电流增大
14. 如图所示,电源电压为6V恒定不变,阻值为,为滑动变阻器,最大阻值为,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小
B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 滑动变阻器的阻值变化范围是
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变小
二、填空题(每空1分,共19分)
15. 如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个______(“开关”或“用电器”),没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于______(填“断路”、“通路”或“短路”)状态。
16. 如下图所示,当开关均断开时,能亮的灯是______,它们是______联的;当开关都闭合时能亮的灯是______,它们是______联的。
17. 某些材料在特定温度下,电阻变成零,这种材料在物理学上称为_______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”);如图所示,在探究“同一种物质的导电性能是否一成不变”的实验中,用酒精灯给废旧白炽灯的钨丝加热。在钨丝温度不断升高而发红的过程中,电路中小灯泡的亮度逐渐变暗,这个实验现象说明_______。
18. 如图所示,电源电压6V,,。当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表是______表,示数为______;乙电表是______表,示数为______。
19. 雾霾天气对人们的身体健康产生不良影响,应对雾霾的首要任务是控制。如图所示,是某校科技小组研制的净化器原理图。闭合开关、 后,风扇旋转吸入空气,处的颗粒物也被吸入净化器,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时,受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有 ________ 的性质。颗粒物与光洁金属网B接触后也带上负电,会受到金属网B对它的斥力而离开,被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是利用 ________ 的原理,最终达成对空气的净化用。
20. 某灯泡正常工作了电压为3V,电阻为10Ω,现有一个4.5V电源,若将灯泡连入电路,使其正常发光,应________联一个_______Ω的电阻,此时电路中的电流为_______A。
21. 如图是电阻和的图像,若将和串联起来接在某电源上,电路中的电流为0.2A,则电源电压为________V;若将与并联起来接在2V的电源上,则干路电流为________A。
三、作图题(2分)
22. 根据如图所示的实物图,在虚线框中画出其对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
四、实验题(32分)
23. 如图甲所示,是小明探究影响导体电阻大小因素的实验电路,表中给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小,这运用的研究方法是______法。选用______(填导体代号)导体进行实验,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;选用C和D导体进行实验,可探究导体电阻的大小与______的关系;
(2)分别将A和B两导体接入电路进行实验,小明发现接入B导体时,电流表的示数比接入A导体时更小,这说明其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越______;
(3)小明又找到一个如图乙所示的导体材料接入电路,你认为沿______(选填“ab”“cd”或“ef”)方向接入图甲电路时,电流表示数最大。
24. 图甲是某实验小组进行“探究串联电路电压特点”的电路图。
2.4
1.4
3.8
(1)实验中应选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)小芳测出两端电压后保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量两端电压。她能否测出两端电压?__________,理由是____________________;
(3)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小明的做法不妥之处是:____________________,改进方法是____________________;
(4)小明在实验中还发现灯比亮,那么通过两灯的电流__________(选填“>”、“=”或“﹤”);
(5)小华又设计了图乙电路,当闭合,断开时,电压表的读数为3V,当开关闭合,断开时,电压表的读数为1.2V,那么当和均断开时,小灯泡两端电压为__________V。
25. 小明在测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻实验中,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整______。该实验的原理是______;
(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是______
(3)将电路连接正确后,测量过程中灯丝突然烧断,则电压表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。更换一只同规格小灯泡后,进行实验并记录数据如下表,第5次实验的电压表示数如图丙所示,为______V,则小灯泡正常发光时的电阻约为______Ω。此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻______,整个电路中的总电阻______。这个表格设计存在的问题是______;
次数
1
2
3
4
5
电压(U/V)
0.5
1.0
1.5
2.0
电流(I/A)
0.18
0.30
0.38
0.44
0.50
电阻(R/Ω)
2.78
3.33
3.95
4.55
电阻的平均值/Ω
(4)用图甲所示的电路______(选填“能”或“不能”)用来探究电流与电压的关系;
(5)小华用如图丁所示的电路测电阻的阻值,已知电源电压为6V,且保持不变,实验步骤如下,请用测得的量和已知量推导出待测电阻的阻值。
①在虚线框内接入,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,
②取下,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,则电阻______。
26. 小渝利用如图甲所示器材(每节干电池电压均为1.5V,滑动变阻器规格“10Ω;1A”),探究电流与电压的关系。
(1)闭合开关前,电压表指针指向零刻度线右侧,则小渝需要进行的操作是______;
(2)连接好电路,闭合开关后,小渝发现两电表的指针都反向偏转,最简单的解决办法是______;
(3)小渝调节滑动变阻器滑片,某时刻电流表示数如图乙,为______A;接着小渝把收集到的数据绘制成如图丙所示的图像,可以得到结论:当电阻一定时,______。
(4)接着,小渝利用上述器材继续探究电流与电阻的关系,除了原本的定值电阻外,他还额外准备了10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻各1个。
①在该实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起着______的作用;
②小渝设定定值电阻两端电压为2V时读数,但接入30Ω时无论如何都无法完成,为了完成全部4组实验,小组成员提供了下列不同的解决方案,其中,______的方案是可以实现的;
小红:重新设定定值电阻两端的电压为1.5V
小黄:可以换最大阻值更大的滑动变阻器;
小青:可以用三节干电池提供电压。
③经过大家的努力,根据多组正确的数据,小组同学得出结论:通过导体的电流与导体的电阻成反比。请你对此实验结论写出一条评价意见:______;
五、计算题(5分)
27. 在坐位体前屈测试项目中,测试者向前推动滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大、仪器的示数就越大。图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小明设计的模拟电路。 电路中电源电压恒为6V, 滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”, 滑片P 每移动1cm,R1 的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=20Ω。若某同学在测试时,电压表的示数为2V, 求:
(1)此时电路中的电流;
(2)该同学从滑动变阻器的最右端推动滑片P 向左移动的距离。
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2025—2026学年度第一学期期中学情诊断测试
九年级物理试卷
考生注意:1.本试卷共6页,总分100分,考试时间为90分钟。
2.请务必在答题纸上作答,写在试卷上的答案无效。考试结束,只收答题纸。
3.答卷前,请在答题纸上将姓名、班级、考场、座位号、准考证号填写清楚。
4.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
5.主观题答案须用黑色字迹钢笔、签字笔书写。
6.必须在答题纸上题号所对应的答题区域内作答,超出答题区域的书写,无效。
7.保持卷面清洁、完整。禁止对答题纸恶意折损,涂画,否则不能过扫描机器。
一、单项选择题(本大题共14个小题,每小题3分,共42分)
1. 如图为我国古代劳动人民发明创造的一些物品,在通常情况下它们中属于导体的是( )
A. 木制的筷子
B. 竹制的书简
C. 铜制的编钟
D. 陶瓷制的茶具
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.木制的筷子、竹制的书简、陶瓷制的茶具都不容易导电,是常见的绝缘体;
C.铜制的编钟是金属制品,容易导电,是导体,符合题意.
2. 如图所示,收音机的音量旋钮实际上是一个电位器,调节音量旋钮能改变收音机的音量大小,这实质是改变了收音机接入电路中导体的( )
A. 长度 B. 材料 C. 横截面积 D. 温度
【答案】A
【解析】
【详解】音量旋钮开关实际上是一个滑动变阻器,其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流,从而达到调节收音机的音量大小的目的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 关于生活中的一些电路的连接,下列说法正确的是( )
A. 控制台灯的开关和台灯的灯泡是并联的
B. 楼道里电灯使用的声控开关和光控开关是串联的
C. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
D. 厨房里的换气扇和照明灯,使用时互不影响,它们是串联的
【答案】B
【解析】
【详解】A.控制台灯的开关可以控制台灯所在电路的通断,开关和台灯的灯泡是串联的,故A错误;
B.楼道里电灯使用的声控开关和光控开关同时闭合才能使灯发光,它们是串联的,故B正确;
C.道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,但是它们的工作互不影响,它们是并联的,故C错误;
D.厨房里的换气扇和照明灯,使用时互不影响,它们是并联的,故D错误。
故选B。
4. 下列说法中正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 导体容易导电是因为其内部存在大量可以自由移动的电荷
C. 电路中只要有电源,就一定产生电流
D. 导体两端电压为零时,电阻和电流一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电荷定向移动形成电流,可以是正电荷定向移动,也可以是负电荷定向移动,故A错误;
B.金属导体中有大量的自由电子,溶液中有大量的正负离子,都能自由移动,成为自由电荷,可见导体内部存在大量自由电荷,所以导体容易导电。故B正确;
C.电路中有持续电流的条件是:电路中有电源,电路是通路。电路中只有电源,不是通路,就不会产生电流。故C错误;
D.电阻是导体本身的一种属性,导体电阻与导体两端电压无关,导体两端电压为零时,导体电阻不能为零。导体两端电压为零时,通过导体的电流为零。故D错误。
故选B。
5. 在我们家乡的公路上有时能看到这样的照明灯。如图,它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A. 光电池板将电能转化为光能 B. 蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
C. 照明灯将内能转化为电能 D. 小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.光电池板工作时,消耗了太阳能,获得了电能,是将光能转化为电能,故A不符合题意;
B.蓄电池在夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将电能转化为化学能,故B不符合题意;
C.照明灯工作时,消耗了电能,获得了光能,将电能转化为光能,故C不符合题意;
D.小风扇利用风力发电,消耗了机械能,获得了电能,将机械能转化为电能,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A,B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中正确的是( )
A. 最终A,B两验电器带上异种电荷
B. 丝绸摩擦玻璃棒时,丝绸束缚电子的本领比玻璃棒弱
C. 连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
D. 连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒束缚电子的本领弱,丝绸束缚电子的本领强,丝绸夺得电子,玻璃棒失去电子。用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,B上会有一部分电子向A转移,最终B也带上了正电,两个验电器带上同种电荷。故AB错误;
CD. 连接的瞬间,B上会有一部分电子向A转移,金属棒中电子的定向移动方向是由B到A,金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,所以连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B,故C错误,D正确。
故选D。
7. 为节约用纸,学校新学期安装了感应自动出纸装置。其工作过程如下:开关S闭合,装置处于待机状态,指示灯亮;用手遮挡感应区,电动机转动送纸。如下电路图中能满足要求的是(表示光敏元件,未被遮挡时电阻很小,相当于一根导线;被遮挡时,相当于断开的导线)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,开关S闭合,灯和电动机、光敏电阻串联,手未遮挡时,电路通路,指示灯亮,电动机工作,手遮挡时,电路断路,电动机不工作,故A不符合题意;
B.如图,开关S闭合,电动机和光敏电阻串联,再和灯并联,手未遮挡时,电动机通路可工作,指示灯亮,手遮挡时,电动机断路,电动机不工作,故B不符合题意;
C.如图,开关S闭合,电动机和光敏电阻并联,再和灯串联,手未遮挡时,电动机短路,不工作,指示灯亮,手遮挡时,电动机通路,电动机工作,故C符合题意;
D.如图,灯和光敏电阻并联,再和电动机串联,手未遮挡时,灯短路,灯不亮,电动机工作;手遮挡时,电动机工作,指示灯亮,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图是两个定值电阻 R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆) 粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2串联在电路中工作一段时间,下列说法中正确的是( )
A. R1的电阻小于R2的电阻
B. 通过 R1的电流大于通过 R2的电流
C. R1两端的电压等于R2两端的电压
D. R1两端的电压大于R2两端的电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一根电阻丝,长度越长,横截面积越小,电阻越大,R1电阻丝的横截面积比R2电阻丝细,且R1电阻丝的长度比R2电阻丝长,故R1的电阻大于R2的电阻,故A错误;
B.由于两个电阻串联,根据串联电路中电流处处相等,故通过 R1的电流等于通过 R2的电流,故B错误;
CD.根据串联分压,即在串联电路中,电阻越大,分担的电压越大,故R1两端的电压大于R2两端的电压,故C错误;D正确。
故选D。
9. 某物理兴趣小组的同学们就一些物理问题进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由公式可知,当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
C. 由公式可知,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
D. 由可知,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 导体电阻是导体的一种性质,只与导体的材料、长度和横截面积以及温度有关,与电压、电流无关,故AB错误;
CD.电压是使电荷定向移动形成电流的原因,对于一个确定的导体来说,它两端电压越大,通过它的电流越大。电阻是导体对电流的阻碍作用,电压一定时,导体电阻越大,通过它的电流越小。所以,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示的电路中,闭合开关S,只有一盏灯发光,电流表有示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压,则电路故障可能是( )
A. 短路 B. 短路 C. 断路 D. 断路
【答案】A
【解析】
【详解】如图,闭合开关S,两灯串联,电压表V1测L2两端电压,电压表V2测电源电压,电流表测电路中电流。
A.若短路,则发光,电流表有示数,两电压表均测电源电压,示数都等于电源电压,故A符合题意;
B.若短路,发光,电流表有示数,电压表V1示数为0,电压表V2示数等于电源电压,故B不符合题意;
CD.若或断路,则两灯均不发光,电流表无示数,故CD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.2A,若再闭合开关,发现电流表的示数变化了,如果和两端的电压分别是、,此时通过和的电流分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,只闭合开关S时,电路为电阻R2的简单电路,电流表测电路中电流,电流表的示数为0.2A,则通过R2的电流为0.2A;若再闭合开关,则两电阻并联,电流表测干路电流,电流表的示数变化了,因为并联电路各支路之间互不影响,所以通过R1的电流为0.3A,所以此时通过和的电流之比为
故A不符合题意;
B.此时,两电阻并联,所以它们两端电压相等,即
故B不符合题意;
CD.两电阻的阻值之比为
故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
12. 如图电路所示,闭合开关,小明从甲电流表读出电流为0.20A。乙电流表读出电流为0.19A。造成两电流表读数不同的原因可能是( )
A. 、的电阻不同 B. 、两端的电压不同
C. 、的规格不同 D. 误差引起的
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路,根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等;而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.20A和0.19A,造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差,与灯泡L1和L2的电阻、两端的电压、灯泡的规格等无关,这个实验中,就要选择规格不同的灯泡进行实验。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“2”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过电阻的电流增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,显示器串联在电路中,则显示器由电流表改装而成。当货车质量增大时,滑片P向下移动,要使由电表改装成的显示器的示数增大,即电路中的电流增大,根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,需要使电路中的总电阻减小。若接线柱“1”与“3”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,电流增大,符合显示器的示数随货车质量增大而增大的要求;若接线柱“1”与“2”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流会变小,不符合要求。所以接线柱“1”应与“3”连接,故AB错误;
C.若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流I增大。定值电阻R0的阻值不变,根据U0=IR0,电流I增大,所以定值电阻R0两端的电压U0增大。因为电源电压U不变,根据串联电路的电压特点U=UR+U0,U0增大,所以滑动变阻器R两端的电压UR减小,故C错误;
D.由前面分析可知,若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流增大,即通过电阻R0的电流增大,故D正确。
故选D。
14. 如图所示,电源电压为6V恒定不变,阻值为,为滑动变阻器,最大阻值为,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小
B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 滑动变阻器的阻值变化范围是
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向右滑动的过程中,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数变大;根据可知电压表示数变大;根据串联电压规律可知电压表示数变小。故AB错误;
C.电流表量程为0~0.6A,则最大电流为0.6A,此时总电阻最小为
则滑动变阻器的阻值最小为
滑动变阻器的最大阻值为,所以滑动变阻器的阻值变化范围是,故C正确;
D.对于定值电阻R1,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变。根据串联电压规律可知,电压表示数的变化量等于电压表的示数变化量,所以电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共19分)
15. 如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个______(“开关”或“用电器”),没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于______(填“断路”、“通路”或“短路”)状态。
【答案】 ①. 开关 ②. 通路
【解析】
【详解】[1][2]安全带在电路中起到了控制作用,相当于一个开关,没有系好安全带时,指示灯亮,所在电路应处于通路状态。
16. 如下图所示,当开关均断开时,能亮的灯是______,它们是______联的;当开关都闭合时能亮的灯是______,它们是______联的。
【答案】 ①. L1、L3 ②. 串 ③. L2 、L3 ④. 并
【解析】
【详解】[1][2]根据电路图可知,当开关均断开时,电流从电源正极依次经过L1、L3回到电源负极,因此能亮的灯是L1、L3,它们是串联连接。
[3][4]当开关都闭合时,电流从电源正极出发,出现分支分流,一路经过L2、另一路经过L3,然后汇合回到电源负极,L1被短路,因此能亮的灯是L2、L3,它们是并联连接。
17. 某些材料在特定温度下,电阻变成零,这种材料在物理学上称为_______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”);如图所示,在探究“同一种物质的导电性能是否一成不变”的实验中,用酒精灯给废旧白炽灯的钨丝加热。在钨丝温度不断升高而发红的过程中,电路中小灯泡的亮度逐渐变暗,这个实验现象说明_______。
【答案】 ①. 超导体 ②. 同一种物质的导电性能会随温度的变化而改变
【解析】
【详解】[1]某些材料的电阻则可随着温度的下降而不断地减小,当温度降到一定值(临界温度)以下时,它的电阻突然变为零,我们把这种现象称为超导现象,具有超导现象的导体称为超导体。
[2]实验中,钨丝温度升高时,小灯泡亮度变暗,说明电路中电流减小。由于电源电压不变,根据欧姆定律 ,电流减小意味着电路总电阻增大,根据串联电路的电阻特点可知,钨丝的电阻变大,因此可推断:钨丝的电阻随温度升高而增大,即同一种物质的导电性能会随温度变化而改变。
18. 如图所示,电源电压6V,,。当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表是______表,示数为______;乙电表是______表,示数为______。
【答案】 ①. 电流 ②. 1.2A ③. 电压 ④. 6V
【解析】
【详解】[1][2][3]由电路图可知,若乙为电流表时,R1被短路无电流,所以乙为电压表;甲为电压表时,R1被断路无电流,故甲为电流表;则电路为两电阻并联,乙为电压表,测电源两端的电压,甲为电流表,测通过R1的电流,已知电源电压是6V,则电压表的示数为6V,电流表示数
19. 雾霾天气对人们的身体健康产生不良影响,应对雾霾的首要任务是控制。如图所示,是某校科技小组研制的净化器原理图。闭合开关、 后,风扇旋转吸入空气,处的颗粒物也被吸入净化器,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时,受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有 ________ 的性质。颗粒物与光洁金属网B接触后也带上负电,会受到金属网B对它的斥力而离开,被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是利用 ________ 的原理,最终达成对空气的净化用。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 异种电荷相互明吸引
【解析】
【详解】[1]当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]当颗粒物快速通过光洁金属网B后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是因为异种电荷相互吸引。
20. 某灯泡正常工作了电压为3V,电阻为10Ω,现有一个4.5V电源,若将灯泡连入电路,使其正常发光,应________联一个_______Ω的电阻,此时电路中的电流为_______A。
【答案】 ①. 串 ②. 5 ③. 0.3
【解析】
【详解】[1][2][3]由题可知,4.5V>3V,应把一电阻R与灯泡串联,当灯泡正常发光时,其两端电压U灯=3V,电阻两端电压
UR=U-U灯=4.5V-3V=1.5V
电阻电流
由可得,R阻值为
21. 如图是电阻和的图像,若将和串联起来接在某电源上,电路中的电流为0.2A,则电源电压为________V;若将与并联起来接在2V的电源上,则干路电流为________A。
【答案】 ①. 3.0 ②. 0.6
【解析】
【详解】[1]串联电路中电流处处相等,若将R1和R2串联起来接在某电源上,电路中的电流为0.2A,由图像得,此时R1、R2的电压分别为1.0V、2.0V,电源电压为
[2] 若将R1、R2并联起来接在2V的电源上,R1、R2的电压分别为2V,由图像得,此时R1、R2的电流分别为0.4A、0.2A,则干路电流为
三、作图题(2分)
22. 根据如图所示的实物图,在虚线框中画出其对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,两灯泡并联,电流表测干路电流,开关控制整个电路,电压表与L1并联,如图所示
四、实验题(32分)
23. 如图甲所示,是小明探究影响导体电阻大小因素的实验电路,表中给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小,这运用的研究方法是______法。选用______(填导体代号)导体进行实验,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;选用C和D导体进行实验,可探究导体电阻的大小与______的关系;
(2)分别将A和B两导体接入电路进行实验,小明发现接入B导体时,电流表的示数比接入A导体时更小,这说明其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越______;
(3)小明又找到一个如图乙所示的导体材料接入电路,你认为沿______(选填“ab”“cd”或“ef”)方向接入图甲电路时,电流表示数最大。
【答案】(1) ①. 转换法 ②. A、C ③. 材料
(2)大 (3)cd
【解析】
【小问1详解】
[1]在该实验中,电阻的大小是通过电流表的示数来体现的,电阻越大,电流表示数越小,这用到了转换法。
[2]探究电阻的大小与导体横截面积的关系时,应选用材料和长度相同,横截面积不同的A、C导体进行实验。
[3]C和D导体只有材料不同,选用C和D导体进行实验,可探究导体电阻的大小与材料的关系。
【小问2详解】
与A导体相比,B导体长度更长,接入B导体时,电流表的示数比接入A导体时更小,这说明其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大。
【小问3详解】
当导体材料相同时,导体长度越短,横截面积越大,导体的电阻越小,沿cd方向的长度最短,横截面积最大,因此沿cd方向接入图甲电路时,电流表示数最大。
24. 图甲是某实验小组进行“探究串联电路电压特点”的电路图。
2.4
1.4
3.8
(1)实验中应选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)小芳测出两端电压后保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量两端电压。她能否测出两端电压?__________,理由是____________________;
(3)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小明的做法不妥之处是:____________________,改进方法是____________________;
(4)小明在实验中还发现灯比亮,那么通过两灯的电流__________(选填“>”、“=”或“﹤”);
(5)小华又设计了图乙电路,当闭合,断开时,电压表的读数为3V,当开关闭合,断开时,电压表的读数为1.2V,那么当和均断开时,小灯泡两端电压为__________V。
【答案】(1)不同 (2) ①. 不能 ②. 电压表“+”“-”接线柱接反了
(3) ①. 只有一组数据,结论具有偶然性,无法得出普遍规律 ②. 换不同规格的灯泡,多次实验
(4)= (5)1.8
【解析】
【小问1详解】
为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时应选择规格不同的灯泡。
【小问2详解】
[1][2]保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,电流将从电压表的负接线柱流进电压表,会造成电压表指针反偏,甚至损坏电压表,所以不能测量两端电压。
【小问3详解】
[1][2]只有一组数据,结论具有偶然性,无法得出普遍规律,应换不同规格的灯泡,多次实验,获得多组数据后,再根据所得数据得出结论。
【小问4详解】
串联电路电流处处相等,所以经过两盏灯的电流相等,即。
【小问5详解】
当闭合,断开时,电路为只有L2的简单电路,电压表示数等于电源电压,故电源电压为3V,开关闭合,断开时,电路为串联电路,电压表测量L2两端电压,此时电压表的读数为1.2V,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以此时L1两端的电压为
当和均断开时,电路仍为串联电路,所以此时L1两端的电压为1.8V。
25. 小明在测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻实验中,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整______。该实验的原理是______;
(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是______
(3)将电路连接正确后,测量过程中灯丝突然烧断,则电压表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。更换一只同规格小灯泡后,进行实验并记录数据如下表,第5次实验的电压表示数如图丙所示,为______V,则小灯泡正常发光时的电阻约为______Ω。此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻______,整个电路中的总电阻______。这个表格设计存在的问题是______;
次数
1
2
3
4
5
电压(U/V)
0.5
1.0
1.5
2.0
电流(I/A)
0.18
0.30
0.38
0.44
0.50
电阻(R/Ω)
2.78
3.33
3.95
4.55
电阻的平均值/Ω
(4)用图甲所示的电路______(选填“能”或“不能”)用来探究电流与电压的关系;
(5)小华用如图丁所示的电路测电阻的阻值,已知电源电压为6V,且保持不变,实验步骤如下,请用测得的量和已知量推导出待测电阻的阻值。
①在虚线框内接入,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,
②取下,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,则电阻______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 断开 ②. 右 ③. 移动滑动变阻器滑片
(3) ①. 变大 ②. 2.5 ③. 5 ④. 变大 ⑤. 6 ⑥. 不需要求灯泡电阻的平均值
(4)不能 (5)10
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图甲电路图,电压表应与小灯泡并联,且小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表量程选0−3V,电流表应串联进电路,如图所示
[2]实验原理:伏安法测电阻的原理是(欧姆定律的变形式)。
【小问2详解】
[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,由图知道应是最右端。
[3]电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,则可能是电路中的电流过小,接下来的操作应该是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
【小问3详解】
[1]灯丝突然烧断,相当于电压表直接与电池连接,电压表示数将变成电源电压,故应增大。
[2][3]丙图中电压表分度值为0.1V,读数为2.5V。此时小灯泡正常发光,电流为0.5A,故
[4]由表格数据知道,此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻变大。
[5]电源是两节干电池,所以,电源电压是3V,由欧姆定律知道,电路的总电阻是
[6]因灯丝电阻受温度影响,所以表格设计存在的问题是:不需要求灯泡电阻的平均值
【小问4详解】
在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,故用图甲所示的电路不能用来探究电流与电压的关系。
【小问5详解】
在虚线框内接入Rx,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,此时Rx与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器两端的电压为3V,根据串联分压原理,Rx阻值与滑动变阻器阻值相等。
取下Rx,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,根据串联分压原理,有
解得。
26. 小渝利用如图甲所示器材(每节干电池电压均为1.5V,滑动变阻器规格“10Ω;1A”),探究电流与电压的关系。
(1)闭合开关前,电压表指针指向零刻度线右侧,则小渝需要进行的操作是______;
(2)连接好电路,闭合开关后,小渝发现两电表的指针都反向偏转,最简单的解决办法是______;
(3)小渝调节滑动变阻器滑片,某时刻电流表示数如图乙,为______A;接着小渝把收集到的数据绘制成如图丙所示的图像,可以得到结论:当电阻一定时,______。
(4)接着,小渝利用上述器材继续探究电流与电阻的关系,除了原本的定值电阻外,他还额外准备了10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻各1个。
①在该实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起着______的作用;
②小渝设定定值电阻两端电压为2V时读数,但接入30Ω时无论如何都无法完成,为了完成全部4组实验,小组成员提供了下列不同的解决方案,其中,______的方案是可以实现的;
小红:重新设定定值电阻两端的电压为1.5V
小黄:可以换最大阻值更大的滑动变阻器;
小青:可以用三节干电池提供电压。
③经过大家的努力,根据多组正确的数据,小组同学得出结论:通过导体的电流与导体的电阻成反比。请你对此实验结论写出一条评价意见:______;
【答案】(1)把电压表调零
(2)对调电源正负极 (3) ①. 0.2 ②. 电流与电压成正比
(4) ①. 控制定值电阻两端电压不变 ②. 小黄 ③. 该结论不完整,没有说出结论的前提条件“在电压一定时”
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,电压表指针指向零刻度线右侧,说明电压表指针没有与零刻度线对齐,因此小渝需要进行的操作是对电压表进行调零。
【小问2详解】
若闭合开关时,发现电流表和电压表的指针均反向偏转,说明两表的正负接线柱均接反,最简单的做法是将电源的正负极对调。
【小问3详解】
[1]小渝调节滑动变阻器滑片,某时刻电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A。
[2]由图丙中的数据知道,电压与电流的比为
为一定值,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
[1]①研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,因此在该实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起着控制定值电阻两端电压不变的作用。
[2]②由图甲知道,电源为两节干电池串联,即3V;实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动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30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于15Ω,而题干提供的滑动变阻器最大阻值为10Ω,因此可以再串联一个新的定值电阻或换最大阻值更大的滑动变阻器;同理,若重新设定定值电阻两端的电压为1.5V,则根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动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30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
而题干提供的滑动变阻器最大阻值为10Ω;三节干电池提供电压,即电源电压变大,因定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻越大,而题干提供的滑动变阻器最大阻值不能满足实验要求;综上所述,小黄的方案是可以实现的。
[3]研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,因此结论应改为:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、计算题(5分)
27. 在坐位体前屈测试项目中,测试者向前推动滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大、仪器的示数就越大。图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小明设计的模拟电路。 电路中电源电压恒为6V, 滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”, 滑片P 每移动1cm,R1 的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=20Ω。若某同学在测试时,电压表的示数为2V, 求:
(1)此时电路中的电流;
(2)该同学从滑动变阻器的最右端推动滑片P 向左移动的距离。
【答案】(1)0.2A
(2)10cm
【解析】
【小问1详解】
此时定值电阻R2两端电压
此时电路中的电流
【小问2详解】
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
此时滑动变阻器未接入电路中的电阻
因为滑片P 每移动1cm,R1 的电阻变化0.5Ω,则该同学从滑动变阻器的最右端推动滑片P 向左移动的距离
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