精品解析:四川省达州市万源中学2025-2026学年九年级上学期11月月考物理试题
2025-12-09
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内容正文:
2025-2026 万源中学九年级(上)月考试卷(11 月)
物理
第 Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本大题 12 个小题,每小题 3 分,共36分。)
1. 关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 物体温度升高,一定是吸收了热量
C. 物体吸收了热量,温度一定升高
D. 物体温度升高,内能一定增大
2. 以内燃机为动力的各种热机,在人类生产生活中应用极为广泛,从轮船、火车到拖拉机、摩托车等, 它们的动力大都来源于内燃机。它们虽然在构造上略有差异,但工作原理都是一样的。下列对内燃机 的有关叙述,错误的是( )
A. 内燃机是内能转化为机械能的装置 B. 内燃机能够对外做功,故不需外力启动
C. 内燃机用水冷却,是因为水的比热容大 D. 内燃机靠产生的高温、高压气体做功
3. 如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A. 放电时电流方向是从避雷针流向云层
B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C. 放电时电荷的定向移动方向是从避雷针向云层
D. 云层带负电是由于失去了大量正电荷
4. 如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,由图像可知( )
A. R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. R1与R2的电阻之比为2∶1
C. 将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D. 将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
5. 在如图甲所示电路中, 电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω 。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则下列说法不正确的是( )
A. 通过R2的电流为0.2A B. 通过R1的电流为0.8A
C. 电源电压为16V D. R2的电阻值为5Ω
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路
7. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡 L1和 L2均能发光。下列关于该电路的分析不正确的是 ( )
A. 若甲为电流表,则两灯一定并联 B. 若乙为电压表,则两灯一定串联
C. 若丙为电流表,则甲、乙一定为电压表 D. 若甲为电流表,则乙为电压表
8. 如图的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路的总电阻由小到大的顺序是( )
A. 甲 乙 丙 丁 B. 丁 丙 乙 甲 C. 丁 甲 乙 丙 D. 丙 乙 甲 丁
9. 如图所示,R1为定值电阻,R2 为滑动变阻器, 电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 电压表 V2 与电流表示数的比值不变
B. 电压表 V2 示数变化量电流表示数变化量的比值不变
C. 电压表 V1与电流表示数的比值变大
D. 电压表 V1示数变化量电流表示数变化量的比值变小
10. 如图所示,若甲、乙两表为电压表,当开关闭合时,两表示数之比为 U甲∶U乙 =3∶2;若甲、乙两表为电流表,当开关断开时,两表示数之比 I甲∶I乙为 ( )
A. 1 ∶3 B. 3 ∶1 C. 1 ∶4 D. 4 ∶1
11. 在测量未知电阻Rx的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路,在不拆改电路的前提下,不能够测量出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,电源电压为 6V 保持不变,R1=3Ω , R2 =18Ω, 灯泡L标有“6V 0.5A ”字样(忽略灯丝电阻随温度的变化)。下列说法中正确的是 ( )
A. 灯泡 L 正常工作时的电阻为2Ω
B. 当只闭合开关S1时,通过R1的电流为0.5A
C. 如果开关S1、S2和S3 同时闭合,灯泡L短路不工作
D. 此电路的最大电流与不为零的最小电流之比为25:12
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题共 9 个小题,每空 1 分,共 24 分)
13. 将质量相等、初温都是30℃的铁块和铝块(c铁<c铝)放在一足够大的0℃冰块上,经过相等的一段时间后,_________的温度下降最快,最终使冰熔化较多的是_________ 。(均选填“铁块”或“铝块”)
14. 同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2∶1,吸收的热量之比是1∶2,则甲、乙两物体的比热容之比为_____,它们升高的温度之比是_____。
15. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/分,该柴油机活塞1s对外做功______次.若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是______J.(q柴油=4.3×107J/kg)
16. 若导体两端的电压为5V,通过它的电流强度为0.5A,则导体的电阻为_____Ω ;若导体的两端电压改为3V,则通过导体的电流强度为______A。若导体两端电压为零,则导体的电阻为______Ω。
17. 两个定值电阻甲和乙,规格分别为“6V 0.3A ”和“4V 0.4A ”。将它们串联接入电路中,则它们两端的电压之比为_______ ,允许接入的最大电源电压为______V;将它们并联接入同一电路中,则通过它们的电流之比为________,此电路中的干路的最大电流为_______A。
18. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡 L 和定值 R1 的电流与电压关系的图像,则 R1 阻值为_____ Ω , 当只闭合 S1、S2 时,电压表示数为 2V;当只闭合 S2、S3 时, 电压表示数为 4V,则电源电压 U= ___________V ,R2=___________Ω。
19. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为__Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的___点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
20. 如图所示电路,如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20Ω , R3=30 Ω。如果K1、K2都断开时,电流表示数为 0.2A,那么电源电压U为______V;如果K1、K2都闭合时,电流表示数为 0.7A,那么 R2的阻值是______Ω。
21. 如图所示,电源电压为9V,R1、R2为定值电阻,R2=22.5Ω,R3为滑动变阻器,其铭牌上标有“?2A”字样。将滑动变阻器R3的滑片调至最左端,当只闭合开关S3时, 电流表A的示数为0.3A;当只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片移到中点时,电压表V1的示数为3V;电压表V1、V2接入电路的量程分别为0~3V、0~15V,电流表A、A1所选量程分别为 0~3A、0~0.6A。R1的电阻为______Ω;滑动变阻器R3的最大阻值是______Ω;只闭合开关S1时,在保障各电路元件安全的情况下,电流表A1的示数变化范围是___________A;只闭合开关S2、S3时,在保障电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R3接入电路的阻值范围是___________Ω。
三、作图题(每题 3 分,共 6 分)
22. 如图为一身高测量仪的电路示意图,金属板M可带动金属片P滑动,请在电路的圆圈内填上合适的电表符号,使电路完整。
23. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:(1)闭合开关后,两灯都能发光; (2) 电流表只测灯L1 的电流; (3) 向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P ,只有 L2 变暗。
四、创新设计与实验探究(每空 1 分,画电路图 1 分,共 12 分)
24. 小张用如图的电路探究“ 电流与电阻、电压的关系 ”。 电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整(要求滑片向右移动时, 电压表示数变小)。
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,而电流表有示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻_________ (选填“短路 ”或“断路 ”)。
(3)排出电路故障后,小明探究“ 电流与电压的关系 ”。根据多次实验的数据绘制了电流随电压变化的图像(如图乙所示),由此得出结论:_________。
(4)小张利用以上电路继续探究电流与电阻的关系,实验操作如下:
①在MN间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V,记录电流表的示数。
②在MN间由5Ω改接10Ω的定值电阻,闭合开关后,原位置处的滑片应该向
________(选填“右”或“左”)移动,同时眼睛需要关注_________(选填“ 电压表”或“ 电流表 ”)的示数直到相应的值。
③在MN间改接20Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片,进行②中同样的操作。
④在MN间改接30Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现无法完成实验。小张仔细思考后, 想到了④中问题的解决方法:在图甲的电路中,当MN间接入30Ω定值电阻时,在电路中(不在MN间)再串联一个定值电阻R0,闭合开关即可完成实验。则串联接入电路的定值电阻R0的最小阻值为_________Ω。
25. 为测量某待测电阻Rx 的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请甲图中的电路图在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接完电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于_________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V ,电流表的示数为 0.3A,则待测电阻Rx的阻值_________Ω ;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是_________;
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx 的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx = ______(用R、I1 、I2 表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成_______实验。 (至少填写一个实验名称)
五、综合运用与计算(本大题 2 小题,共 12 分。解答要求:解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
26. 如图(a)所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移中点时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数.
27. 如图所示电路,电源电压保持6V不变,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为5Ω,R是最大阻值为40Ω的滑动变阻器,电压表V所选量程为0-3V,电流表A1所选量程为0-3A,A2所选量程为0-0.6A.当闭合开关S,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片移到中点时,电流表A2的示数为0.2A.
(1)R1的阻值;
(2)当闭合开关S,断开开关S1、S2,在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻;
(3)通过改变电路的连接情况,在保障各电路元件安全的情况下电流表A1的最大示数和最小示数之比.
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2025-2026 万源中学九年级(上)月考试卷(11 月)
物理
第 Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本大题 12 个小题,每小题 3 分,共36分。)
1. 关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 物体温度升高,一定是吸收了热量
C. 物体吸收了热量,温度一定升高
D. 物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度是影响内能大小的一个因素,但不是唯一因素,所以温度高的物体内能不一定大.故A不正确;
B.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,且二者是等效的,所以物体温度升高不一定是吸收了热量.故B不正确;
C.物体吸收热量内能增加,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变.故C不正确;
D.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,分子动能和分子势能总和为物体内能.故D正确.
2. 以内燃机为动力的各种热机,在人类生产生活中应用极为广泛,从轮船、火车到拖拉机、摩托车等, 它们的动力大都来源于内燃机。它们虽然在构造上略有差异,但工作原理都是一样的。下列对内燃机 的有关叙述,错误的是( )
A. 内燃机是内能转化为机械能的装置 B. 内燃机能够对外做功,故不需外力启动
C. 内燃机用水冷却,是因为水的比热容大 D. 内燃机靠产生的高温、高压气体做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.内燃机就是燃料在气缸内部燃烧,把内能转化成机械能的装置,故A正确,不符合题意;
B.内燃机工作需要外力启动先让曲轴转动起来,完成了吸气冲程、压缩冲程,直到做功冲程结束才获得动力利用自身工作循环对外做功,故B错误,符合题意;
C.水的比热容大吸收比较多的热量温度变化却不明显,故此可以较好的吸收内燃机气缸因燃料燃烧产生的热量,起到冷却的作用,故C正确,不符合题意;
D.内燃机在压缩冲程的最后产生高温、高压的气体,在做功冲程中把内能转化为机械能对外做功,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A. 放电时电流方向是从避雷针流向云层
B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C. 放电时电荷的定向移动方向是从避雷针向云层
D. 云层带负电是由于失去了大量正电荷
【答案】A
【解析】
【详解】AC.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。放电时,负电荷从云层流向避雷针,电流方向是从避雷针流向云层,故A正确,C错误;
BD.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷。云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的,在摩擦的过程中云层得到电子而带负电,故BD错误。
故选A。
4. 如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,由图像可知( )
A. R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. R1与R2的电阻之比为2∶1
C. 将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D. 将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体阻碍电流的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积以及导体的温度有关,与导体的两端电压、通过的电流大小无关,所以R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻不为0,故A不符合题意;
BC.将R1与R2串联接入电路,电流相等,由I-U图像得出:当通过两电阻的电流相等时,如当I=0.3A时,R2的两端电压等于R1的两端电压的两倍,为
U2=2U1
即通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2,根据可得
R2=2R1
即R1与R2的电阻之比为1∶2,故B不符合题意,C符合题意;
D.将R1与R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压相等,根据可得,通电后通过R1与R2的电流之比为它们的电阻的反比,即为2∶1,故D不符合题意。
故选C。
5. 在如图甲所示电路中, 电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω 。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则下列说法不正确的是( )
A. 通过R2的电流为0.2A B. 通过R1的电流为0.8A
C. 电源电压为16V D. R2的电阻值为5Ω
【答案】D
【解析】
【详解】R1、R2并联,电流表A1、A2分别测量R2的电流、干路电流,干路电流大于R2的电流,电流表A1、A2指针偏转角度相同,则电流表A1、A2的量程分别为0~0.6A、0~3A,分度值分别为0.02A、0.1A,示数分别为0.2A、1A,则R2的电流、干路电流分别为0.2A、1A,由并联电路电流特点得,通过R1的电流为
由欧姆定律得,电源电压为
R2的电阻值为
故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知R与灯泡L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
A.如果灯泡L短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表测量电源电压,示数增大,故A符合题意;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,故B不符合题意;
C.如果电阻R断路,电流表无示数;电压表测量电源电压示数增大,故C不符合题意;
D.如果电阻R短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表同时被短路,示数减小为0,故D不符合题意。
故选 A。
7. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡 L1和 L2均能发光。下列关于该电路的分析不正确的是 ( )
A. 若甲为电流表,则两灯一定并联 B. 若乙为电压表,则两灯一定串联
C. 若丙为电流表,则甲、乙一定为电压表 D. 若甲为电流表,则乙为电压表
【答案】D
【解析】
【详解】AD.由电路图可知,若甲为电流表,因两个小灯泡均能发光,为避免短路,则丙一定不是电流表,故丙一定为电压表,而为避免断路,则乙一定为电流表,此时两灯并联,故A正确,不符合题意,D错误,符合题意;
B.若乙为电压表,为避免断路,则丙一定为电流表,为避免短路,则甲一定为电压表,此时两灯串联,故B正确,不符合题意;
C.若丙为电流表,为避免短路,则甲一定为电压表,为避免L2被短路、不能发光,则乙一定为电压表,故C正确,不符合题意。
故选D。
8. 如图的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路的总电阻由小到大的顺序是( )
A. 甲 乙 丙 丁 B. 丁 丙 乙 甲 C. 丁 甲 乙 丙 D. 丙 乙 甲 丁
【答案】C
【解析】
【详解】因为两电阻并联相当于增大了电阻的横截面积,所以两电阻并联时阻值最小,即丁图的并联电阻最小。因为两电阻串联时,相当于增加了电阻的长度,所以串联时阻值最大,即丙图的串联电阻最大,且;所以,电路的总电阻由小到大的顺序是:丁、甲、乙、丙。
故选C。
9. 如图所示,R1为定值电阻,R2 为滑动变阻器, 电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 电压表 V2 与电流表示数的比值不变
B. 电压表 V2 示数变化量电流表示数变化量的比值不变
C. 电压表 V1与电流表示数的比值变大
D. 电压表 V1示数变化量电流表示数变化量的比值变小
【答案】B
【解析】
【详解】分析电路:与 串联,电流表测电路电流I,电压表测两端电压,测两端电压。
A.测两端电压。电流表测串联电路电流I,则其比值,滑片P右移,接入电路的电阻变大,因此该比值变大,故A错误;
B.串联电路的电源电压,若两端电压增加多少,则两端电压减少多少,即两端电压变化量和两端电压的变化量相等,所以,对于定值电阻,(定值),因此,,电压表 示数变化量电流表示数变化量的比值不变,始终等于的阻值。故B正确;
C.电压表测两端电压,(是定值电阻),因此该比值不变。故C错误;
D.由欧姆定律,(电阻为定值),因此比值不变。故D错误。
故选B。
10. 如图所示,若甲、乙两表为电压表,当开关闭合时,两表示数之比为 U甲∶U乙 =3∶2;若甲、乙两表为电流表,当开关断开时,两表示数之比 I甲∶I乙为 ( )
A. 1 ∶3 B. 3 ∶1 C. 1 ∶4 D. 4 ∶1
【答案】A
【解析】
【详解】情况 1:甲、乙为电压表,开关闭合此时电路为与串联:电压表甲测电源电压(和的总电压);电压表乙测两端的电压。
已知,根据串联电路分压公式,设 ,
则两端电压
因此,
即。
情况 2:甲、乙为电流表,开关断开,此时电路为与并联:电流表甲测支路的电流,电流表乙测干路电流(和的总电流)。根据并联电路电压规律,结合欧姆定律分析:的电流,的电流
干路电流
电流表甲的示数
因此,
故选A。
11. 在测量未知电阻Rx的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路,在不拆改电路的前提下,不能够测量出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中电流,即通过Rx的电流,则可由欧姆定律计算它的电阻,能测出Rx阻值,故A不符合题意;
B.当开关都闭合时,只有Rx连入电路,电压表相当于测电源电压,当断开S1时,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,由串联电路特点和欧姆定律可计算出通过R0的电流,即Rx的电流,由欧姆定律即可计算出Rx的阻值,能测出Rx阻值,故B不符合题意;
C.两电阻并联,无论电路中两开关闭合或断开,电流表都只测通过R0的电流,不能得到通过Rx的电流,不能测出Rx阻值,故C符合题意;
D.只S闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I2,根据电源电压不变可列式
解得
可测出Rx阻值,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,电源电压为 6V 保持不变,R1=3Ω , R2 =18Ω, 灯泡L标有“6V 0.5A ”字样(忽略灯丝电阻随温度的变化)。下列说法中正确的是 ( )
A. 灯泡 L 正常工作时的电阻为2Ω
B. 当只闭合开关S1时,通过R1的电流为0.5A
C. 如果开关S1、S2和S3 同时闭合,灯泡L短路不工作
D. 此电路的最大电流与不为零的最小电流之比为25:12
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡L正常工作时的电阻为,并非2Ω,故A错误;
B.当只闭合开关时,与灯泡L串联,总电阻为
通过的电流,并非0.5A,故B错误;
C.如果开关同时闭合,会被短路,与灯泡L并联,灯泡两端电压等于电源电压6V,能正常工作,并非短路不工作,故C错误;
D.此电路的最大电流:当与灯泡L并联(闭合,断开),总电流
最小电流:当只闭合S1,灯泡与串联,此时总电阻最大,总电阻
电流
二者比值大小,故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题共 9 个小题,每空 1 分,共 24 分)
13. 将质量相等、初温都是30℃的铁块和铝块(c铁<c铝)放在一足够大的0℃冰块上,经过相等的一段时间后,_________的温度下降最快,最终使冰熔化较多的是_________ 。(均选填“铁块”或“铝块”)
【答案】 ①. 铁块 ②. 铝块
【解析】
【详解】[1]因为是同一冰块熔化吸热,经过相等的一段时间后,吸收的热量相等,即两金属块放出的热量相同,由于二者比热容c铁<c铝,质量相等,由可知,铁块温度下降的幅度大。
[2]因冰块足够大,则最终两金属块与冰块温度相同都为0℃,所以最终二者温度下降的幅度相同,由于比热容c铁<c铝,由可知,铝块放出的热量较多,则供给冰熔化吸收的热量也较多,故最终使冰熔化较多的是铝块。
14. 同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2∶1,吸收的热量之比是1∶2,则甲、乙两物体的比热容之比为_____,它们升高的温度之比是_____。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]比热容是物质的特性,因为甲乙是同种物质,它们的比热容相等,即比热容之比为1∶1。
[2]由比热容公式可得,两物体升高的温度之比
15. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/分,该柴油机活塞1s对外做功______次.若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是______J.(q柴油=4.3×107J/kg)
【答案】 ①. 30 ②. 8.6×107
【解析】
【详解】已知飞轮转速为3600r/min,即60r/s,而一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,所以该柴油机1s对外做功30次;
柴油燃烧放出的热量:
Q放=mq=5kg×4.3×107J/kg=2.15×108J,
其转化的机械能为:
W=2.15×108J×40%=8.6×107J.
16. 若导体两端的电压为5V,通过它的电流强度为0.5A,则导体的电阻为_____Ω ;若导体的两端电压改为3V,则通过导体的电流强度为______A。若导体两端电压为零,则导体的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 0.3 ③. 10
【解析】
【详解】[1]若导体两端的电压为5V,通过它的电流强度为0.5A,可得导体的电阻为
[2]若导体的两端电压改为3V,则通过导体的电流强度为
[3]导体的电阻是它的一种属性,大小与其材料、长度、粗细有关,与其两端电压无关,若导体两端电压为零,则导体的电阻不变,仍为10Ω。
17. 两个定值电阻甲和乙,规格分别为“6V 0.3A ”和“4V 0.4A ”。将它们串联接入电路中,则它们两端的电压之比为_______ ,允许接入的最大电源电压为______V;将它们并联接入同一电路中,则通过它们的电流之比为________,此电路中的干路的最大电流为_______A。
【答案】 ①. 2:1 ②. 9 ③. 1:2 ④. 0.6
【解析】
【详解】[1][2]由题意知,甲电阻的阻值为
乙电阻的阻值为
将它们串联接入电路中,根据串联分压可知,它们两端的电压之比为
根据串联电路电流可知,在串联电路中电流处处相等,因此电路中允许通过的最大电流为0.3A,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知,允许接入的最大电源电压为
[3]将它们并联接入同一电路中,根据并联分流可知,通过它们的电流之比为
[4]根据并联电路电压的特点可知,各支路两端电压相等,因此两电阻两端的电压最大均为4V,根据并联电路电流的特点和欧姆定律可知,此电路中的干路的最大电流为
18. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡 L 和定值 R1 的电流与电压关系的图像,则 R1 阻值为_____ Ω , 当只闭合 S1、S2 时,电压表示数为 2V;当只闭合 S2、S3 时, 电压表示数为 4V,则电源电压 U= ___________V ,R2=___________Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 8 ③. 5
【解析】
【详解】[1]由欧姆定律得,R1 阻值为
[2]当只闭合 S1、S2 时,R1与灯泡L串联,电压表测量灯泡的电压,电压表示数为 2V,此时通过灯泡的电流为0.6A,串联电路电流处处相等,则此时电路电流为0.6A,由欧姆定律得,此时R1的电压为
由串联电路电压特点得,电源电压
[3]当只闭合 S2、S3 时, R2与灯泡L串联,电压表测量灯泡的电压,电压表示数为 4V,此时通过灯泡的电流为0.8A,R2的电压为
由欧姆定律得
19. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为__Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的___点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
【答案】 ①. 10 ②. B
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,则电路中电流最小,由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,由可得
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V------------①
当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,电源电压加在R1上,则
U=IbR1=0.6A×R1 --------------②
解①②得:R1=10Ω,U=6V;
[2]当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为
则电流表的示数为
由图象可知:电流表示数为0.3A时对应的点是B.
20. 如图所示电路,如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20Ω , R3=30 Ω。如果K1、K2都断开时,电流表示数为 0.2A,那么电源电压U为______V;如果K1、K2都闭合时,电流表示数为 0.7A,那么 R2的阻值是______Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 50
【解析】
【详解】[1]K1、K2都断开时,R1和R3串联,电路中总电阻为
电源电压为
[2]K1、K2都闭合时,R1和R2并联,R3短路,通过R1的电流为
根据并联电路中电流的规律得,通过R2的电流为
R2的阻值为
21. 如图所示,电源电压为9V,R1、R2为定值电阻,R2=22.5Ω,R3为滑动变阻器,其铭牌上标有“?2A”字样。将滑动变阻器R3的滑片调至最左端,当只闭合开关S3时, 电流表A的示数为0.3A;当只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片移到中点时,电压表V1的示数为3V;电压表V1、V2接入电路的量程分别为0~3V、0~15V,电流表A、A1所选量程分别为 0~3A、0~0.6A。R1的电阻为______Ω;滑动变阻器R3的最大阻值是______Ω;只闭合开关S1时,在保障各电路元件安全的情况下,电流表A1的示数变化范围是___________A;只闭合开关S2、S3时,在保障电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R3接入电路的阻值范围是___________Ω。
【答案】 ①. 7.5 ②. 30 ③. 0.24~0.4 ④. 4.5~30
【解析】
【详解】[1][2]当只闭合开关S3,滑片调至最左端时,电路为滑动变阻器R3最大阻值的简单电路,电源电压U=9V,电流表A的示数为,由可得,滑动变阻器R3的最大阻值为
当只闭合开关S1,滑片移到中点时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压U1=3V,此时R3接入电路的电阻为
由串联电压规律可得,滑动变阻器R3两端的电压为
此时电路中的电流为
由可得,R1的阻值为
[3]当只闭合S1时,R1与R3串联,电流表A1测量电路中的电流,为保证各电路元件安全,电路中的最大电流不能超过各元件的限制:
①电压表V1量程为0~3V,则R1两端电压,电路中最大电流为
②电流表A1量程为0~0.6A,则电路中最大电流为
③滑动变阻器R3允许通过的最大电流为2A,则电路中最大电流为
综上,为保证所有元件安全,电路中的最大电流为
当滑动变阻器R3接入电路的阻值最大时,电路中电流最小,电路总电阻为
电路中的最小电流为
因此,电流表A1的示数变化范围为。
[4]当只闭合S2、S3时,R2与R3并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A测干路电流,通过R2的电流为
由于电流表A1的量程为0~0.6A,0.4A < 0.6A,故R2支路安全,为保证电路安全,需满足:
①滑动变阻器R3允许通过的最大电流为2A,则通过R3的电流,R3接入电路的最小阻值为
②干路电流表A的量程为0~3A,则干路电流,即,则,解得,R3接入电路的最小阻值为
为同时满足①和②,R3接入电路的最小阻值应取较大者,即,滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω,所以R3接入电路的阻值范围是。
三、作图题(每题 3 分,共 6 分)
22. 如图为一身高测量仪的电路示意图,金属板M可带动金属片P滑动,请在电路的圆圈内填上合适的电表符号,使电路完整。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,与变阻器R并联的圆圈内是电压表,不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;与变阻器R串联的圆圈内是电流表,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由串联分压可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,测量仪的示数变大,如图所示:
23. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:(1)闭合开关后,两灯都能发光; (2) 电流表只测灯L1 的电流; (3) 向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P ,只有 L2 变暗。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,两灯泡可以独立工作,互不影响,可知两只灯泡的连接方式为并联。电流表只测量通过灯L1的电流,L1与电流表串联,并且选择小量程(电源电压压为3V,小灯泡电流不超过0.6A)。再与L2和滑动变阻器并联;闭合开关后,根据向A端移动滑动变阻器的滑片P,灯L2变暗,则滑动变阻器与L2串联在同一个支路上,并且向A端移动滑动变阻器的滑片P连入电阻变大,应选右下接线柱,如图所示:
四、创新设计与实验探究(每空 1 分,画电路图 1 分,共 12 分)
24. 小张用如图的电路探究“ 电流与电阻、电压的关系 ”。 电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整(要求滑片向右移动时, 电压表示数变小)。
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,而电流表有示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻_________ (选填“短路 ”或“断路 ”)。
(3)排出电路故障后,小明探究“ 电流与电压的关系 ”。根据多次实验的数据绘制了电流随电压变化的图像(如图乙所示),由此得出结论:_________。
(4)小张利用以上电路继续探究电流与电阻的关系,实验操作如下:
①在MN间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V,记录电流表的示数。
②在MN间由5Ω改接10Ω的定值电阻,闭合开关后,原位置处的滑片应该向
________(选填“右”或“左”)移动,同时眼睛需要关注_________(选填“ 电压表”或“ 电流表 ”)的示数直到相应的值。
③在MN间改接20Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片,进行②中同样的操作。
④在MN间改接30Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现无法完成实验。小张仔细思考后, 想到了④中问题的解决方法:在图甲的电路中,当MN间接入30Ω定值电阻时,在电路中(不在MN间)再串联一个定值电阻R0,闭合开关即可完成实验。则串联接入电路的定值电阻R0的最小阻值为_________Ω。
【答案】(1) (2)短路
(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4) ①. 右 ②. 电压表 ③. 4
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,滑动变阻器和定值电阻串联,串联电阻分压,电阻越大两端的电压也越大,故此滑片向右移动时, 电压表示数变小,即滑动变阻器两端的电压变大,滑动变阻器接入电路中电阻要变大,所以滑片向右移动时离下接线柱变远,接入有效电阻变大,故应连接A接线柱,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关后电路接通电流表有示数说明电路是通路,电压表几乎无示数说明与电压表并联的定值电阻短路,即电压表被短路故示数为零。故此出现这种情况的原因可能是定值电阻短路。
【小问3详解】
探究“ 电流与电压的关系 ”应保持定值电阻阻值不变,从图乙可以看出通过导体的电流与导体两端的电压的正比例关系,由此得出结论: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][2]串联电阻分压,电阻越大两端的电压也越大,由5Ω改接10Ω的定值电阻,定值电阻两端的电压变大,为了保持定值电阻两端电压不变,应调大滑动变阻器接入电路的电阻来分压,故此滑片应该向右移动,并要求眼睛要关注电压表的示数是否到达2.5V,直至电压表的示数为2.5V时再去读电流表的示数。
[3]改接30Ω的定值电阻,滑动变阻器也要相应调大来保持定值电阻两端的电压不变,移动滑片时发现无法完成实验说明滑动变阻器的最大电阻也不能满足实验,故此可以在MN以外串联一个定值电阻R0来分压。把R0和滑动变阻器RP看成一个整体,根据串联电路电阻分压特点有关系式
即
解得,串联接入电路的定值电阻 R0的最小阻值为。
25. 为测量某待测电阻Rx 的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请甲图中的电路图在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接完电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于_________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V ,电流表的示数为 0.3A,则待测电阻Rx的阻值_________Ω ;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是_________;
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx 的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx = ______(用R、I1 、I2 表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成_______实验。 (至少填写一个实验名称)
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 5 ②. 减小实验误差
(4)
(5)探究电流与电压的关系
【解析】
【小问1详解】
连接方式:电压表并联在两端(对应图乙中电压表的接线柱),即将电压表的负接线柱接在两端,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,图乙中滑片在B端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大,故置于B端。
【小问3详解】
[1]根据欧姆定律待测电阻Rx的阻值
[2]多次测量求平均值,可减小单次测量的偶然误差,使结果更准确。
【小问4详解】
闭合、断开时,与串联,电流为,电源电压
同时闭合、时,被短路,电路中只有,电流为,电源电压
联立得,解得
【小问5详解】
图甲电路包含滑动变阻器,可改变两端的电压,测量对应的电流,因此还能完成“探究电流与电压的关系”实验。
五、综合运用与计算(本大题 2 小题,共 12 分。解答要求:解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
26. 如图(a)所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移中点时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数.
【答案】(1)0.4A;(2)5Ω;(3)1.2A.
【解析】
【详解】(1)R1、R2并联,电流表A1测R1电流I1,并联电路中总电压与各支路电压相等,可得:U1=U2=U=4V
电流表A1的示数为:
;
(2)由图可知,电流表A测干路上的总电流I总,其示数大于电流表A1的示数,即I总>0.4A.结合可知图(b)中电流表使用的是0~3A量程,由图可读出其示数为I总=2A,
则
I2=I总﹣I1=2A﹣0.4A=1.6A,
此时变阻器接入电路的阻值:
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑=2R中=5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,变阻器全部接入电路且与R1并联,此时电路总电阻:
即
则干路上的电流即电流表A的示数:
.
答:(1)电流表A1的示数为0.4A;
(2)滑动变阻器的最大阻值为5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数为1.2A.
27. 如图所示电路,电源电压保持6V不变,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为5Ω,R是最大阻值为40Ω的滑动变阻器,电压表V所选量程为0-3V,电流表A1所选量程为0-3A,A2所选量程为0-0.6A.当闭合开关S,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片移到中点时,电流表A2的示数为0.2A.
(1)R1的阻值;
(2)当闭合开关S,断开开关S1、S2,在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻;
(3)通过改变电路的连接情况,在保障各电路元件安全的情况下电流表A1的最大示数和最小示数之比.
【答案】(1) 10Ω(2) 10Ω(3)15:1
【解析】
【详解】(1)当闭合开关S,断开开关S1、S2,R和R1串联,滑动变阻器滑片移到中点,则:
R滑1===20Ω,
电流表A2测电路中的电流,即I=0.2A,
此时电路总电阻为:
R串===30Ω,
则R1的阻值:
R1= R串- R滑1=30Ω-20Ω=10Ω;
(2)由(1)知,R和R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表A1、A2测电路中的电流,电压表V所选量程为0-3V,当U1=3V时,电路中的电流为:
I===0.3A,
滑动变阻器连入电路的阻值为:
R滑2===10Ω,
为保证电压表的安全,滑动变阻器连入电路的阻值最小为10Ω,
电流表A1所选量程为0-3A,A2所选量程为0-0.6A.0.3A0.6A,所以电流表是安全的,故在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻10Ω;
(3)电流表A1的示数在R和R2并联,且A2达到最大时,示数最大,此时,S、S1、S2同时闭合,R1被短路,通过R2的电流为:
I2===1.2A,
则电流表A1的示数,即干路电流为:
I最大= I2+I A2=1.2A+0.6A=1.8A;
电流表A1的示数在R和R1串联,且R滑达到最大时,示数最小,则:
I最小===0.12A
I最大:I最小=1.8A:0.12A=15:1.
答:(1)R1的阻值为10Ω;
(2)当闭合开关S,断开开关S1、S2,在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻为10Ω;
(3)通过改变电路的连接情况,在保障各电路元件安全的情况下电流表A1的最大示数和最小示数之比为15:1.
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