精品解析:湖北省省直辖县级行政单位部分学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2025-12-26
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2份
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27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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.01 MB |
| 发布时间 | 2025-12-26 |
| 更新时间 | 2026-02-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55645167.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:
十二月物理联考试题
一、选择题24分
1. 在物理学习过程中,经常要进行估测,以下估测合理的是( )
A. 家用空调的电流大约为5A
B. 我国家庭电路的电压约为380V
C. 实验室学生实验中小灯泡的电流约为1.5A
D. 一节南孚干电池的电压约为0.5V
2. 为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3. 小明利用课余时间设计了如图所示的电路,闭合开关、,下列对电路的分析正确的是( )
A. 小灯泡与串联
B. 电流表A2测通过小灯泡的电流
C. 当开关断开,闭合时,小灯泡、都会熄灭
D. 当开关断开,闭合时,两电流表的示数都不变
4. 超导材料具有零电阻的特点,随着科学的不断进步,在不久的将来,超导材料的应用将对世界产生巨大影响。下列适合用超导材料的是( )
A. 白炽灯灯丝 B. 电炉的炉丝
C. 电风扇 D. 滑动变阻器上的电阻丝
5. 关于图中四幅图片的描述,正确的是( )
A. 甲:相互吸引的两个轻质小球一定带异种电荷
B. 乙:给电动车的蓄电池充电时将电能转化为化学能
C. 丙:电压表测量自制电池的电压时,锌片是电池正极
D. 丁:用带电体接触验电器的金属球,金属球中正电荷的定向移动形成电流
6. 如图的电路图中,闭合开关,电压表正确测量两端电压的电路图为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 如图所示电路,电源电压恒定,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 两电阻为并联关系
B. 滑片右移过程中,消耗的功率变大
C. 滑片右移过程中,三个电表中有两个电表示数变小
D. 滑片右移过程中,电压表的示数与电流表A的示数之比变大
9. 将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B. 两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C. 灯泡发光时,电路中允许通过最大电流为1A
D. 电源最高电压不能高于9V
10. 下列电路中,电源电压未知且不变,器材规格匹配,利用电表测出的物理量和题中已知条件,不能得出未知电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
11. 两个电热器的阻值之比为2:5,把它们并联起来接入电路中,相同时间内它们产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
12. 如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程为“”,电流表量程为“”,是定值电阻,滑动变阻器标有“”,闭合开关S,移动变阻器滑片,电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 滑片向端移动电压表示数变大
B. 定值电阻的阻值为
C. 电路消耗的最大功率为1.6W
D. 电流表示数的变化范围是
二、填空题
13. 在如图所示的电路中,电压表示数为2 V,电流表示数为0.2A,则该定值电阻R 的阻值为________Ω;若将电压表示数调到3V,此时通过电阻R的电流为________A。
14. 某手机电池的充电电压为,电池容量为,手机电池充满电后储存的电能为___________J;手机离不开芯片,芯片核心主要是由___________材料制成的。
15. 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,变阻器连入电路电阻__________(选填“变大”或“变小”),则需将__________(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。
16. 教室中的电学知识:
(1)教室里的电灯和电脑是______联的,控制电灯的开关和电灯是______联的;
(2)教室里的电灯和电脑同时工作,关闭电脑后,电路的总电阻将______,家庭电路的电压不变,干路的总电流将______(后两个空选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图、实验题4分+17分
17. 如图所示,在〇内填入电流表或电压表,闭合开关后,两灯泡都能发光。
18. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。请用笔画线代替导线,将图所示的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变亮)
19. 用图甲所示电路探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为4V,实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器滑片移至______(填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数。换用10Ω的电阻后,应向______(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,记下电流表的示数;
(3)经多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论:______;
(4)为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
20. 如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置,甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气,丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系。
(2)乙装置可探究电流产生的热量与_______的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的_______不相等。将此装置接到电源两端,通电一段时间,在_____(选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。
(3)某同学利用丙装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,他们应使瓶中装有质量和初温相等的水和煤油,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻_______(选填“相等”或“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过_________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
21. 在测量定值电阻RX的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整;(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是______;
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.Rx断路 D.Rx短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是______V,则此次测量中,Rx的阻值为______。
四、计算题7分+8分
22. 科技小组制作了一个小“灯光秀”玩具,其电路图如图所示。电源电压保持不变,其中R1=20,小灯泡L的规格为“3V,0.9W”。当开关S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.63A。(不考虑灯丝电阻变化)求:
(1)电源电压;
(2)R2阻值;
(3)电路消耗最小功率。
23. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=44Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是__________水;
(2)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(3)该水龙头热水挡的电功率;
(4)若该水龙头50s能放出约1kg的热水,效率为60%,则热水升高的温度。(水未沸腾;保留一位小数)
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十二月物理联考试题
一、选择题24分
1. 在物理学习过程中,经常要进行估测,以下估测合理的是( )
A. 家用空调的电流大约为5A
B. 我国家庭电路的电压约为380V
C. 实验室学生实验中小灯泡的电流约为1.5A
D. 一节南孚干电池的电压约为0.5V
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用空调的功率在1000W以上,根据电功率公式,变形得工作电流
接近5A,故A符合题意;
B.我国家庭电路的标准电压是220V,380V是工业用的三相电电压,故B不符合题意;
C.实验室常用小灯泡额定电压一般为2.5V,电阻约为,根据欧姆定律,得通过小灯泡电流约为
结果远小于1.5A,故C不符合题意;
D.一节南孚干电池的电压通常为1.5V,不是0.5V,故D不符合题意。
故选A。
2. 为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,手机扫码(闭合)或投币(闭合),都启动电动机完成自动售货,说明开关和开关均可独立控制电动机的工作,二者相互独立,互不干扰,所以开关和开关并联后再与电动机串联。
此外在光线充足时,电动机工作时,不影响灯泡照明,说明二者也是独立工作,互不干扰,因此电动机和灯泡是并联的。
当光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明,说明开关控制灯泡的工作状态,所以开关位于灯泡所在支路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 小明利用课余时间设计了如图所示的电路,闭合开关、,下列对电路的分析正确的是( )
A. 小灯泡与串联
B. 电流表A2测通过小灯泡的电流
C. 当开关断开,闭合时,小灯泡、都会熄灭
D. 当开关断开,闭合时,两电流表的示数都不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关S1、S2时,电流从电源正极流出后,分为两条支路:一条经过L2和S2,另一条经过L1,最终汇合经S1、A1回到电源负极。因此,L1与L2并联,故A错误;
B.电流表A2与小灯泡L1串联在同一支路,因此测量的是通过小灯泡L1的电流,故B错误;
C.开关S1在干路上,起总开关的作用。当开关S1断开时,整个电路都断开,没有电流通过,所以小灯泡L1、L2都会熄灭,故C正确;
D.当开关S2断开,S1闭合时,L1所在的支路断开,灯泡L1熄灭,电流表A2的示数变为零;L2所在的支路不受影响(并联电路各支路独立工作),电压和电阻都不变,所以通过L2的电流不变;闭合开关、,测干路电流;开关S2断开,S1闭合时,电流表只测L2的电流,示数变小,故D错误。
故选C。
4. 超导材料具有零电阻特点,随着科学的不断进步,在不久的将来,超导材料的应用将对世界产生巨大影响。下列适合用超导材料的是( )
A. 白炽灯灯丝 B. 电炉的炉丝
C. 电风扇 D. 滑动变阻器上的电阻丝
【答案】C
【解析】
【详解】A.白炽灯灯丝是利用电流的热效应,电阻为零无法将电能转化为内能,故A不符合题意;
B.电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.电风扇工作时将电能转化为机械能和内能,如果采用超导材料电阻为零,减小电能损失,电能全部转化为机械能,故C符合题意;
D.滑动变阻器上的电阻丝利用长度改变电阻;当电阻为零时,滑动变阻器就失去了改变电路中电阻的能力,故D不符合题意;
故选C。
5. 关于图中四幅图片的描述,正确的是( )
A. 甲:相互吸引的两个轻质小球一定带异种电荷
B. 乙:给电动车的蓄电池充电时将电能转化为化学能
C. 丙:电压表测量自制电池的电压时,锌片是电池正极
D. 丁:用带电体接触验电器的金属球,金属球中正电荷的定向移动形成电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.相互吸引的两个轻质小球,可能是异种电荷,也可能是一个带电、一个不带电(带电体吸引轻小物体),故A错误;
B.给电动车蓄电池充电时,电能转化为化学能储存起来。故B正确;
C.电压表指针正向偏转,说明铜片是电池正极(电流从正极流入电压表),锌片是负极。故C错误;
D.验电器工作时,是金属球中的负电荷(电子)定向移动形成电流,而非正电荷,故D错误;
故选B。
6. 如图的电路图中,闭合开关,电压表正确测量两端电压的电路图为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关,、串联,电压表与电源并联,测的是电源电压,且正负接线柱接反,故A不符合题意;
B.闭合开关,、串联,电压表与并联,测的是电压,故B不符合题意;
C.闭合开关,、串联,电压表与并联,测的是电压,故C符合题意;
D.闭合开关,、串联,电压表与并联,但正负接线柱接反,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】B.导体的电阻与横截面积有关,材料相同、长度相同,横截面积越小,电阻越大。由图可知AB的横截面积小于BC,因此,故B错误;
ACD.AB与BC串联,串联电路中电流处处相等,因此,故C正确,AD错误。
故选C。
8. 如图所示电路,电源电压恒定,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 两电阻为并联关系
B. 滑片右移过程中,消耗的功率变大
C. 滑片右移过程中,三个电表中有两个电表示数变小
D. 滑片右移过程中,电压表的示数与电流表A的示数之比变大
【答案】C
【解析】
【详解】图中电阻与顺次连接,电阻与串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测定值电阻两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压。
A.图中电阻与顺次连接,所以两电阻是串联关系,故A错误;
B.滑片右移过程中,滑动变阻器接入的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,消耗的功率变小,故B错误;
C.滑片右移过程中,滑动变阻器接入的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,定值电阻两端电压变小,即的示数变小,电源电压U不变,滑动变阻器两端的变大,即电压表的示数变大,故C正确;
D.电压表测量的是定值电阻两端的电压,所以电压表的示数与电流表A的示数之比是定值电阻的阻值,所以滑片右移过程中,电压表的示数与电流表A的示数之比不变,故D错误。
故选C。
9. 将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B. 两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C. 灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
D. 电源最高电压不能高于9V
【答案】D
【解析】
【详解】根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为
两灯泡的额定电流不相等,串联电路中的电流处处相等,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;
B.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由可知,电流一定,L1的电阻大,实际功率大,灯泡较亮,故B错误;
C.串联电路中各处的电流相等,电路中的最大电流,故C错误;
D.电源电压,故D正确。
故选D。
10. 下列电路中,电源电压未知且不变,器材规格匹配,利用电表测出的物理量和题中已知条件,不能得出未知电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电路中Rx与R=10Ω串联,电压表测电源电压U,电流表测电路电流I。串联总电阻,则
可以求出Rx,故A不符合题意;
B.电路中Rx与R=10Ω并联,电压表测Rx、R、电源两端电压,电流表测R所在支路电流I。无法得到Rx所在支路电流,不可以求出Rx,故B符合题意;
C.电路中Rx与R=10Ω串联,电压表V1测Rx电压Ux,电压表V2测R电压U,电流,则
则能求出Rx,故C不符合题意;
D.电路中Rx与R=10Ω并联,电流表A1测R的电流IR,电流表A2测Rx的电流Ix。并联电路电压相等,
则,可以求出Rx,故D不符合题意。
故选B。
11. 两个电热器的阻值之比为2:5,把它们并联起来接入电路中,相同时间内它们产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,两个电热器并联起来接入电路中,且两电阻之比为
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以由可得,相同时间内产生的热量之比
12. 如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程为“”,电流表量程为“”,是定值电阻,滑动变阻器标有“”,闭合开关S,移动变阻器滑片,电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 滑片向端移动电压表示数变大
B. 定值电阻的阻值为
C. 电路消耗的最大功率为1.6W
D. 电流表示数的变化范围是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。滑片P向a端移动时,R2的阻值减小,根据串联分压的规律,电阻越小,电压越小,则电压表示数变小,故A错误;
B.设电源电压为U,由串联电路电压规律
由图乙可知,当时,
当时,
联合两式解得R1=10Ω
故B错误;
C.将R1=10Ω代入公式得
根据可知,电流最大I=0.4A时,电功率最大,则有
故C正确;
D.电阻R2的最大值为20Ω,根据可知电流的最小值为
由图乙可知电流最大值为0.4A,电流表示数的变化范围是,故D错误。
故选C。
二、填空题
13. 在如图所示的电路中,电压表示数为2 V,电流表示数为0.2A,则该定值电阻R 的阻值为________Ω;若将电压表示数调到3V,此时通过电阻R的电流为________A。
【答案】 ①. 10 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。根据欧姆定律可知该定值电阻R 的阻值为
[2]电阻为导体本身的一种性质,与通过导体的电流盒电压无关,若将电压表示数调到3V,该定值电阻R 的阻值仍为10Ω,此时通过电阻R的电流
14. 某手机电池的充电电压为,电池容量为,手机电池充满电后储存的电能为___________J;手机离不开芯片,芯片核心主要是由___________材料制成的。
【答案】 ①.
②.
半导体
【解析】
【14题详解】
[1]由题可知,电池容量为,所以手机电池充满电后储存的电能
[2]芯片核心材料属于半导体(如硅),因其导电性介于导体和绝缘体之间,是制造集成电路的基础。
15. 如图所示,甲为亮度可调台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,变阻器连入电路电阻__________(选填“变大”或“变小”),则需将__________(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。
【答案】 ①. 变小 ②. b和c
【解析】
【详解】[1][2]顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮,原因是电路中的电流变大、电阻变小,则应连接接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。
16. 教室中的电学知识:
(1)教室里的电灯和电脑是______联的,控制电灯的开关和电灯是______联的;
(2)教室里电灯和电脑同时工作,关闭电脑后,电路的总电阻将______,家庭电路的电压不变,干路的总电流将______(后两个空选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 并 ②. 串
(2) ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
[1]教室里的电灯和电脑是并联的,因为各用电器之间独立工作,互不影响。
[2]控制电灯的开关和电灯是串联的,开关只能控制所在的支路。
【小问2详解】
[1]教室里的电灯和电脑同时工作,并联时总电阻小于任何一个支路电阻,关闭电脑后,只有电灯这条支路,电路的总电阻将变大。
[2]根据可知,电源电压不变,总电阻变大,干路电流变小。
三、作图、实验题4分+17分
17. 如图所示,在〇内填入电流表或电压表,闭合开关后,两灯泡都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】若甲为电流表,将对电源短路,则甲应为电压表;甲为电压表,若乙为电压表,则电路断路,则乙应为电流表,此时两灯泡并联,都能发光,如图所示:
18. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。请用笔画线代替导线,将图所示的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变亮)
【答案】
【解析】
【详解】电源电压为3V,小灯泡正常发光时的电阻约为8Ω,电路中电流最大为
所以电流表选用小量程与灯泡串联;滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变亮,说明变阻器阻值变小,则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
19. 用图甲所示的电路探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为4V,实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器滑片移至______(填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数。换用10Ω的电阻后,应向______(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,记下电流表的示数;
(3)经多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论:______;
(4)为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
【答案】 ①. 断开 ②. 左 ③. 左 ④. 2.5 ⑤. 电压一定时,电流与电阻成反比 ⑥. 15
【解析】
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器滑片置于最大值处,即最左端。
(2)[3][4]该实验需要控制定值电阻两段电压不变,依题意知为2.5V,根据分压原理,当定值电阻由5Ω变为10Ω时,需要将滑动变阻器阻值调小,即向左移动滑片,直到电压表示数为2.5V为止。
(3)[5]由图可知
0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=······=2.5V
故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
(4)[6] 电阻两端电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4V-2.5V=1.5V
根据分压原理,定值电阻为
当滑动变阻器阻值最大时,定值电阻最大,为
故滑动变阻器的最大阻值不小于15Ω。
20. 如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置,甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气,丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系。
(2)乙装置可探究电流产生的热量与_______的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的_______不相等。将此装置接到电源两端,通电一段时间,在_____(选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。
(3)某同学利用丙装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,他们应使瓶中装有质量和初温相等的水和煤油,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻_______(选填“相等”或“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过_________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
【答案】(1)电阻 (2) ①. 电流 ②. 电流 ③. 左
(3) ①. 相等 ②. 加热时间
【解析】
【小问1详解】
在甲装置中,两电阻丝串联,电流相同、通电时间相同,而电阻不同。根据控制变量法,在电流和通电时间一定时,探究的是电流产生热量跟电阻的关系。所以甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。
【小问2详解】
[1] 在乙装置中,右侧容器中一个5Ω的电阻与容器外的一个5Ω的电阻并联后再与左侧容器中一个5Ω的电阻串联。根据串、并联电路的电流特点,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,即两电阻丝的电阻和通电时间相同,电流不同。根据控制变量法,探究的是电流产生热量跟电流的关系。
[2]其中电阻的作用主要是使通过和的电流不相等。
[3]由可知,在电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多,所以左侧容器中产生的热量较多。
【小问3详解】
[1]根据比较不同物质比热容的方法,要控制不同物质吸收的热量相同。所以在利用丙装置做“比较水和煤油比热容的大小”的实验时,应使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻相等,这样在相同时间内产生的热量相同,水和煤油吸收的热量相同。
[2]此实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的,加热时间越长,吸收热量越多。
21. 在测量定值电阻RX的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整;(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是______;
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.Rx断路 D.Rx短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是______V,则此次测量中,Rx的阻值为______。
【答案】(1) (2) ①. B ②. C
(3) ①. 1.8 ②. 9
【解析】
【小问1详解】
电源为2节干电池,电压为3V,故电压表应选择小量程,与待测电阻并联,滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小,根据滑动变阻器的工作原理,这意味着滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以应将滑动变阻器的左下接线柱(A端)接入电路,这样就能满足滑片右移电阻变大的要求。连接如下图
【小问2详解】
[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处。由前面分析可知,滑动变阻器接A端,所以滑片P应移至B端。
[2]实验中闭合开关后电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以与电压表并联的定值电阻Rx断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为1.8V。
[2]根据欧姆定律,已知电流表示数,电压,则此次测量中的阻值为
四、计算题7分+8分
22. 科技小组制作了一个小的“灯光秀”玩具,其电路图如图所示。电源电压保持不变,其中R1=20,小灯泡L的规格为“3V,0.9W”。当开关S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.63A。(不考虑灯丝电阻变化)求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)电路消耗的最小功率。
【答案】(1)9V (2)50
(3)2.7W
【解析】
【小问1详解】
根据灯泡L的规格“3V,0.9W”可知,灯泡的额定电压,额定功率,当、都断开时,与L串联,小灯泡L正常发光,说明通过灯泡的电流为额定电流,灯泡两端的电压为额定电压。电路中的电流
电阻两端的电压
电源电压
【小问2详解】
当、都闭合时,与并联,电流表测干路电流,
通过的电流
通过的电流
的阻值
【小问3详解】
灯泡的电阻
① 当、都断开时,与L串联,总电阻
② 当、都闭合时,与并联,总电阻
③ 当闭合、断开时,与并联后再与L串联,总电阻
④ 当断开、闭合时,灯泡L被短路,电路中只有,总电阻
比较可知,当、都断开时,电路的总电阻最大为,此时电路消耗的功率最小,最小功率
23. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=44Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是__________水;
(2)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(3)该水龙头热水挡的电功率;
(4)若该水龙头50s能放出约1kg的热水,效率为60%,则热水升高的温度。(水未沸腾;保留一位小数)
【答案】(1)热 (2)22
(3)3300W (4)23.6℃
【解析】
【小问1详解】
当开关S接触2、3触点时,电热丝和并联接入电路。根据并联电路的电阻特点,总电阻是所有并联电阻中最小的。由电功率公式可知,在电源电压U(220V)不变的情况下,总电阻R越小,电功率P越大,单位时间内产生的热量越多,因此水龙头放出的是热水。
【小问2详解】
当开关S接触1、2触点时,只有接入电路。根据,此时功率较小,故放出的是温水。已知温水挡的电功率
电源电压。根据电功率公式可得,温水挡工作时接入电路的电阻值
【小问3详解】
热水挡工作时,和并联。根据电功率公式可得,电阻丝的电功率为
热水挡的总电功率等于两个电热丝的功率之和
【小问4详解】
50s内热水挡消耗的电能
水吸收的热量
由得
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