精品解析:广东省深圳实验学校中学部2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
中学部2026届九年级单元测试四
九年级 物理试卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
说明:请考生在答题卷制定区域要求规范作答,考试结束上交答题卷。
第Ⅰ卷
一、选择题(每题3分,15小题,共45分)
1. 下列选项中,利用电流的热效应工作的家用电器是
A. 油烟机 B. 电热毯 C. 洗衣机 D. 电风扇
2. 有关电学知识,下列说法正确的是( )
A. 对人体的安全电压不高于220V B. 一节铅蓄电池的电压为1.5V
C. 液晶电视机的功率约为1000W D. 普通家用空调电流约为5A
3. 我们的学习和生活都离不开电,下列各种做法中,能节约用电的是( )
A. 离开教室随手关灯 B. 夏天将空调的温度调到16℃
C. 经常开关电冰箱门 D. 电视机长期处于待机状态
4. 关于材料,下列说法正确的是( )
A. 导体,都是靠正电荷的定向移动来导电的,
B. 发光二极管接入电路时,电路中电流的方向是负极到发光二极管到正极
C. 绝缘体不能导电是因为没有自自由电荷
D. 超导体,研究成功后若应用于输电方面,能大大降低电能损耗
5. 如图是一种新型的风光互补照明灯,它头顶小风扇,肩扛太阳能电池板,脚踏蓄电池,下列解释正确的是( )
A. 利用风力发电将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 照明灯工作时,LED灯是将机械能转化为光能
D. 蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
6. 关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. S3闭合,S1、S2断开,只有L3发光
B. S2、S3闭合,S1断开,L1、L2不发光
C. S1、S2闭合,S3断开,只有L2不发光
D. S1、S2、S3都闭合,L1、L2、L3都发光
7. 小明在家中拍到一张电能表的照片,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测电功率的仪表
B. 该电能表消耗1kW·h电能,该电能表指示灯闪烁3000次
C. 该电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大是2200W
D. 若电能表指示灯在6min内闪烁300次,则用电器的总功率为1kW
8. 近几年,国产品牌手机快充技术发展迅速,手机充电功率已经达到120W,远远领先国外同类型品牌。如图所示一块手机用的锂电池,工作时电池电压约4V,容量为4000mA·h。关于此电池下列说法正确的是( )
A. 电池充电时化学能转化为电能
B. 此电池充满电大约储存了57600J的电能
C. 给电池充电时,这块电池相当于电路中的电源
D. 若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电,理论上充满电大约需要12分钟
9. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是( )
A. A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B. A中正电荷通过金属棒流向B,B中负电荷通过金属棒流向A
C. B中的自由电子通过金属棒流向A,B金属箔的张角增大
D. 金属棒中瞬间电流的方向从B流向A,B金属箔的张角增大
10. 要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍,以下措施可行的是( )
A. 仅使电压变为原来的2倍
B. 电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半
C. 仅使电流变为原来的2倍
D. 同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍
11. 某品牌的微型电脑吸尘器有两个开关,开关S1控制照明灯L和吸尘电动机M,开关S2只控制吸尘电动机M.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变
B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D. 电流表A2示数与电流表A1示数差值不变
13. 现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A. 串联接在6V电源上,L1更亮些
B. 串联接在6V的电源上,通过L1和L2中的电流之比为2∶1
C. 串联接在12V的电源上,两灯均能正常发光
D. 并联在3V的电源上,L1和L2消耗的实际功率之比为1∶4
14. 如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的电阻值是10Ω
B. 仅把L、R 串联在电路中,当电流是0.2A时,电路消耗功率为1W
C. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路的电流是0.5A
D. 当通过L的电流是0.2A的时候,其消耗的电功率是0.8W
15. 如图所示,电源电压为6V保持不变,电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
①小灯泡的电阻为5Ω ②电流表的示数变化范围是0.2A-0.5A
③电压表的示数变化范围1V~3V ④电路消耗的最大总功率为3.6W
⑤灯泡消耗的最小功率为0.2W
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ①②⑤ D. ②③⑤
第Ⅱ卷
二、作图题(每题2分,2小题,共4分)
16. 如图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中电流变大,电动机转速加快。请你根据要求将电路补充完整。
17. 某款售水机(如图甲所示)可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;用给出的元件符号在图乙中画出符合要求的电路图
三、填空题(每空1分,共计22分)
18. 华为公司自主研发的麒麟990芯片主要材料是硅,硅属于_________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料,利用该材料制成的发光二极管具有_________导电性。
19. 有一种电源被称作“恒流源”,它能够对外提供大小不变的电流。现有一恒流源,它对外提供大小为3A的电流,用它给一个标有“6V 2A”的灯泡供电,要使灯泡正常发光,需要给灯泡_________联一个阻值为_________Ω的电阻。
20. 如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当Sa接1,同时Sb断开时,电路处于______挡,用该电器的“高温”挡正常工作20min,电路产生的热量为______J。
21. 小明和同学们进行“探究导体中电流与电阻的关系”的实验,实验中选用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器R(阻值足够大)、开关、导线若干。
(1)图甲是小明连接的电路,如果此时闭合回路,会发现___________表始终没有示数。
(2)小明发现是一根导线接错导致的,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉;
(3)小明正确连接电路后,多次更换电阻并调节滑动变阻器,实验数据记录如表所示:
实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
0.4
0.2
0.1
0.08
①小明根据实验数据在图乙中描点作出图像b,分析实验数据和图像可以总结出的结论是___________;
②小玲根据自己收集的数据在图乙中描点作出图像a,分析出现该现象的原因可能是___________。
22. 采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管中的液面发生变化.
(1)实验中通过观察______比较出瓶内电阻丝的发热多少.
(2)如图所示的是探究电流产生的热量跟______的关系,通电一段时间______(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多.
(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少.此时该装置是探究电流产生的热量跟_____的关系,一段时间后电阻丝产生的热量______(选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多.
23. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)接好电路,闭合开关,发现小灯泡发光情况较暗,是因为___________;
(3)实验过程中,若电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向___________(选填“A”或“B”)端移动滑片。
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(5)没有电压表,小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R,设计了图丙所示的电路图也测出了小灯泡的额定功率,简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。
a.只闭合开关S1和S2,调节变阻器,使电流表示数为___________A时,小灯泡正常发光。
b.只闭合开关S1和S3,___________。
c.P灯=___________(用已知数据和测量数据表示,不标注单位)。
四、计算题(24题6分,25题9分,共计15分)
24. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为12Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为1.1A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的电功率;
(3)通电100s时间内,电路产生的热量。
25. 如图所示,电源电压恒为 4.5V,灯泡 L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器 R2 上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻 R1 阻值为 10Ω,电流表量程为 0—3A,电压表量程为 0—3V,不计温度对灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡正常工作时电阻为多大;
(2)当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,电路最小总功率为多大;
(3)当开关 S、S3 闭合,S1、S2 断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器 R2 的取值范围
五、综合开放题(每空1分,共14分)
26. 阅读短文,回答文后问题。
彩灯
道路两侧的树上和商店门前五光十色的彩灯,扮靓了我们的城市。多年前,当其中一个彩灯损坏后,一串彩灯会同时熄灭。而现在的新型彩灯,当一个彩灯熄灭时,其他的灯依然明亮,但若取走任一个灯,整串灯也会熄灭。原来这种彩灯的下方还有一根涂有氧化铜的金属丝。一旦其中有一个彩灯的灯丝断了,其他彩灯瞬间会同时熄灭,使这个灯泡两端的电压达到220V,从而瞬间击穿那段金属丝的氧化涂层,变成导线,使其他灯泡继续工作。不过彩灯会比原来更亮一些。
(1)新型彩灯中灯泡的连接方式为_______联;
(2)多年前的一串彩灯,一个灯泡损坏,电路变成_______(填“短路”、“断路”或“通路”);
(3)通常情况下氧化铜属于_______(填“导体”或“绝缘体”);
(4)新型彩灯的一个灯泡损坏后,其余灯泡还能发亮,但每个灯泡两端的电压变_______。
27. 阅读下列材料,回答问题。
起电方式
(一)摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生了转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:兔毛-玻璃-羊毛-丝绸-铝-木-硬橡胶-硫磺-人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电;两物质顺序相隔越远,起电的效果就越好。
(二)接触起电:将一带电体与一不带电的物体接触时,就会有一部分电子或从带电体跑到不带电体上,或从不带电体跑到带电体上,使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。
(三)感应起电:如图甲所示,将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集与A相同的电荷。这就是感应起电。
(1)玻璃与木条相互摩擦可带电,木条原子束缚电子的能力较_________(选填“强”或“弱”)。
(2)如图乙所示是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是_________起电。
(3)静电现象产生的原因是 。
A. 质子发生了转移
B. 电子发生了转移
C. 原子核发生了转移
(4)在加油站的加油机旁边有一个特别的装置—静电释放器,该装置的金属部分与大地相连,在手掌图案的中间是一个金属按钮,标注“加油前,请触摸”的字样,如图丙所示。这个装置的作用是_________。
28. 2024年5月3日,“嫦娥六号”携带着采样剖面测温仪、岩心钻探机和机械取样臂等多种有效载荷在海南文昌发射中心成功发射,如图甲所示。于6月2日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地,并取回约2月壤,这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容,请你完成下列内容。
【项目分解】
①分析火箭上升过程和返回时能量转化
②设计测温仪报警器
【项目实施】
(1)“嫦娥六号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为_________,使“嫦娥六号”加速上升。
(2)“嫦娥六号”返回地面进入大气层后表面温度急剧升高,是通过_________方式改变了物体的内能。
(3)小组同学想到为确保“嫦娥六号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他们设计了一款智能测温报警器,智能测温报警电路如图乙所示:电源电压为15V,报警器(电阻不计)通过的电流超过30时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,滑动变阻器最大阻值为500Ω,热敏电阻阻值随温度T的变化关系如图丙所示。要求:当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
①电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到_________Ω;
②将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为_________Ω;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端d闭合,报警系统即可正常使用。
【项目拓展】
(4)用上面测试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为40℃,此时消耗的电功率_________W。
(5)若小组希望测温仪报警温度略高于50℃,应如何调节才能达到预设效果( )
A. 增大电源电压或向b端移动滑片P
B. 增大电源电压或向a端移动滑片P
C. 减小电源电压或向a端移动滑片P
D. 减小电源电压或向b端移动滑片P
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中学部2026届九年级单元测试四
九年级 物理试卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
说明:请考生在答题卷制定区域要求规范作答,考试结束上交答题卷。
第Ⅰ卷
一、选择题(每题3分,15小题,共45分)
1. 下列选项中,利用电流的热效应工作的家用电器是
A. 油烟机 B. 电热毯 C. 洗衣机 D. 电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.油烟机、洗衣机、电风扇在使用过程中都是将电能转化为机械能,没有利用电流的热效应;
B.电热毯在使用过程中电能转化为内能,利用了电流的热效应来加热.
2. 有关电学知识,下列说法正确的是( )
A. 对人体的安全电压不高于220V B. 一节铅蓄电池的电压为1.5V
C. 液晶电视机的功率约为1000W D. 普通家用空调电流约为5A
【答案】D
【解析】
【详解】A.我国家庭用电的电压为220V,对人体的安全电压不高于36V,故A错误;
B.一节干电池的电压为1.5V,一节铅蓄电池的电压为2V,故B错误;
C.液晶电视机的功率约为200W,故C错误;
D.家用空调正常工作时的电功率较大,约为1100W,普通家用空调电流约为,故D正确。
故选D。
3. 我们的学习和生活都离不开电,下列各种做法中,能节约用电的是( )
A. 离开教室随手关灯 B. 夏天将空调的温度调到16℃
C. 经常开关电冰箱门 D. 电视机长期处于待机状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.离开教室随手关灯,可以避免消耗不必要的电能,可以节约电能,故A符合题意;
B.人体感觉舒适的温度是左右,空调的温度一般都调为二十几摄氏度,将空调的温度调得越低,相同时间,消耗的电能越多,故B不符合题意;
C.经常开关电冰箱门,会导致冰箱压缩机工作时间变长,消耗电能增加,故C不符合题意;
D.电视机长期处于待机状态,待机状态也要消耗电能,电视机长期不看,应关闭电源,不能长期处于待机状态,故D不符合题意。
故选A。
4. 关于材料,下列说法正确的是( )
A. 导体,都是靠正电荷的定向移动来导电的,
B. 发光二极管接入电路时,电路中电流的方向是负极到发光二极管到正极
C. 绝缘体不能导电是因为没有自自由电荷
D. 超导体,研究成功后若应用于输电方面,能大大降低电能损耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体容易导电,是因为导体内有能够自由移动的电荷,不只是正电荷,故A错误;
B.当将发光二极管接入电路中时,电路中电流的方向是由正极到发光二极管到负极,故B错误;
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,故C错误;
D.超导体的电阻为零,也就避免了内能的损耗,适合制作远距离输电导线,即超导体研究成功后应用于输电方面能大大降低电能损耗,故D正确。
故选D。
5. 如图是一种新型的风光互补照明灯,它头顶小风扇,肩扛太阳能电池板,脚踏蓄电池,下列解释正确的是( )
A. 利用风力发电将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 照明灯工作时,LED灯是将机械能转化为光能
D. 蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用风力发电将风能转化为电能,故A错误;
B.太阳能电池板吸收太阳能,将太阳能转化为电能,故B正确;
C.照明灯工作时,LED灯是将电能转化为光能,故C错误;
D.蓄电池夜晚放电时将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
6. 关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. S3闭合,S1、S2断开,只有L3发光
B. S2、S3闭合,S1断开,L1、L2不发光
C. S1、S2闭合,S3断开,只有L2不发光
D. S1、S2、S3都闭合,L1、L2、L3都发光
【答案】C
【解析】
【详解】A. S3闭合,S1、S2断开,L3与L2串联,L3和L2发光,故A错误;
B. S2、S3闭合,S1断开,L3与L2串联,L1短路,L3和L2发光,故B错误;
C. S1、S2闭合,S3断开,L3与L1串联,L2短路,L3和L1发光,L2不发光,故C正确;
D. S1、S2、S3都闭合,电流只经过L3,L1和L2都被短路,L1、L2、都不发光,故D错误。
故选C。
7. 小明在家中拍到一张电能表的照片,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测电功率的仪表
B. 该电能表消耗1kW·h电能,该电能表指示灯闪烁3000次
C. 该电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大是2200W
D. 若电能表指示灯在6min内闪烁300次,则用电器的总功率为1kW
【答案】D
【解析】
【详解】A.家庭电路中用电器工作时消耗的电能可以用电能表来测量,故电能表是测量电能(或电功)的仪表,不是测量电功率的仪表,故A错误;
B.由电能表表盘的参数“”可知,该电能表所在电路的用电器每消耗1kW·h电能,该电能表指示灯闪烁3000次,这里要注意是用电器消耗电能使指示灯闪烁,不是电能表自身消耗电能,故B错误;
C.由参数可知,该电能表允许通过的最大额定电流为40A,由可知,该电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大为,故C错误;
D.由电能表参数含义可知,电能表指示灯在6min内闪烁300次,用电器消耗的电能为
工作时间为
则用电器的总功率为,故D正确。
故选D。
8. 近几年,国产品牌手机快充技术发展迅速,手机充电功率已经达到120W,远远领先国外同类型品牌。如图所示一块手机用的锂电池,工作时电池电压约4V,容量为4000mA·h。关于此电池下列说法正确的是( )
A. 电池充电时化学能转化为电能
B. 此电池充满电大约储存了57600J的电能
C. 给电池充电时,这块电池相当于电路中的电源
D. 若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电,理论上充满电大约需要12分钟
【答案】B
【解析】
【详解】A.电池为手机供电时将化学能转化为电能,充电时将电能转化为化学能,故A错误;
B.此电池充满电大约储存的电能,故B正确;
C.给电池充电时,要消耗电能,这块电池相当于电路中的用电器,故C错误;
D.若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电,根据得,充满电需要的时间,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是( )
A. A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B. A中正电荷通过金属棒流向B,B中负电荷通过金属棒流向A
C. B中的自由电子通过金属棒流向A,B金属箔的张角增大
D. 金属棒中瞬间电流的方向从B流向A,B金属箔的张角增大
【答案】C
【解析】
【详解】图中,验电器A和B是相同的两个验电器,其中A带正电,B不带电,当用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来时,验电器B中的自由电子将移动到验电器A中,与验电器A中的正电荷相互中和,则验电器A所带的正电荷的电荷量在减小,验电器B由于失去自由电子,则B也会带正电,且电荷量在增加,所以金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,验电器A金属箔的张角减小,验电器B金属箔的张角增大,故C正确,ABD错误。
故选C。
10. 要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍,以下措施可行的是( )
A. 仅使电压变为原来的2倍
B. 电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半
C. 仅使电流变为原来的2倍
D. 同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.若仅使电压变为原来的2倍,根据
可知,用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的4倍,故A不符合题意;
B.若电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半,根据
可知,用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍,故B符合题意;
C.若仅使电流变为原来的2倍,根据
可知,用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的4倍,故C不符合题意;
D.若同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍,根据
可知,用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的8倍,故D不符合题意。
故选B。
11. 某品牌的微型电脑吸尘器有两个开关,开关S1控制照明灯L和吸尘电动机M,开关S2只控制吸尘电动机M.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制小灯泡,不合题意;
B.开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制电动机,符合题意;
C.开关S2为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S1只控制小灯泡,不合题意;
D.开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制电动机,不合题意.
12. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变
B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D. 电流表A2示数与电流表A1示数差值不变
【答案】C
【解析】
【详解】R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A2测干路电流,电压表V测电源电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时:
AB.R1的阻值不变,它两端电压不变,通过它的电流不变,电流表A1示数不变;变阻器连入的阻值变大,通过变阻器的电流变小,电流表A2的示数变小;电压表V示数不变,故AB不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A1示数比值等于R1的阻值,R1阻值不变,这个比值不变,故C符合题意;
D.通过前面的分析知道,A1示数不变,A2示数变小,电流表A2示数与电流表A1示数差值变小,故D不符合题意。
故选C。
13. 现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是( )
A. 串联接在6V电源上,L1更亮些
B. 串联接在6V的电源上,通过L1和L2中的电流之比为2∶1
C. 串联接在12V的电源上,两灯均能正常发光
D. 并联在3V的电源上,L1和L2消耗的实际功率之比为1∶4
【答案】A
【解析】
【详解】根据得,L1的电阻
L2的电阻
A.串联接在6V电源上,通过它们的电流相等,根据可知,L1的电阻大,L1的实际功率大,L1更亮些,故A正确;
B.串联接在6V的电源上,因为串联电路电流处处相等,通过L1和L2中的电流相等,电流之比为1∶1,故B错误;
C.串联电路“大电阻分大电压”,L1与L2电阻不同,分得的电压不同,串联接在12V的电源上,两灯不能都正常发光,故C错误;
D.并联在3V的电源上,根据并联电路电压规律,L1与L2两端的电压都等于电源电压U,L1和L2消耗的实际功率之比
故D错误。
故选A。
14. 如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的电阻值是10Ω
B. 仅把L、R 串联在电路中,当电流是0.2A时,电路消耗功率为1W
C. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路的电流是0.5A
D. 当通过L的电流是0.2A的时候,其消耗的电功率是0.8W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像知,R的电流与电压成正比,即R为定值电阻,当R两端电压为4V时,通过的电流为0.2A,所以
故A错误;
B.两电阻串联,电流处处相等,由图知,当电流为0.2A时,UL=1V,UR=4V,由串联电路电压的规律,电路的电压
电路消耗功率
故B正确;
C.当L、R并联在电压是2V的电路中,由并联电路电压的规律,L、R的两端电压都为2V,由图知,通过L、R的电流分别为0.3A、0.1A,由并联电路电流的规律可得,干路的电流
故C错误;
D.两电阻串联,电流处处相等,由图知,当电流为0.2A时,UL=1V,UR=4V,灯泡L的功率
故D错误。
故选B。
15. 如图所示,电源电压为6V保持不变,电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
①小灯泡的电阻为5Ω ②电流表的示数变化范围是0.2A-0.5A
③电压表的示数变化范围1V~3V ④电路消耗的最大总功率为3.6W
⑤灯泡消耗的最小功率为0.2W
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ①②⑤ D. ②③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①根据灯泡的参数可知,灯泡的电阻为
故①正确;
②由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端的电压。滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为
故电路的最大电流为0.5A,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的电流最小,此时电路的总电阻为
电路的最小电流为
则电流表的示数变化范围是0.2~0.5A,故②正确;
③由小灯泡的规格可知,电压表的最大示数为2.5V,故③错误;
④在电源电压不变时,当电路的电流最大时,总功率最大,故
故④错误;
⑤由可知,当灯泡的电流最小时,灯泡的功率最小,则
故⑤正确。
故选C。
第Ⅱ卷
二、作图题(每题2分,2小题,共4分)
16. 如图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中电流变大,电动机转速加快。请你根据要求将电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意要求驾驶员踩下“油门”时,电路中电流变大。将变阻器串联入电路中,开关右接线柱、电源正极分别与变阻器的E、O接线柱相连时,接入电路的是E到滑片之间的电阻丝,当踩下“油门”,滑片逆时针移动,会使接线柱E到滑片的电阻丝长度变短,从而使接入电路中的电阻减小,电流变大而加快电动机的转速,如图所示:
17. 某款售水机(如图甲所示)可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;用给出的元件符号在图乙中画出符合要求的电路图
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,感应开关或投币开关任意一个闭合,都可以接通供水电机取水,所以两个开关是并联的,电动机在干路上,如图所示:
三、填空题(每空1分,共计22分)
18. 华为公司自主研发的麒麟990芯片主要材料是硅,硅属于_________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料,利用该材料制成的发光二极管具有_________导电性。
【答案】 ①. 半导体 ②. 单向
【解析】
【详解】[1]目前制作芯片的主要材料是硅、锗等,它们的导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料。
[2]二极管工作时,电流从二极管正极流入,负极流出,二极管才会发光,反之电流不能通过二极管,因此二极管具有单向导电性。
19. 有一种电源被称作“恒流源”,它能够对外提供大小不变的电流。现有一恒流源,它对外提供大小为3A的电流,用它给一个标有“6V 2A”的灯泡供电,要使灯泡正常发光,需要给灯泡_________联一个阻值为_________Ω的电阻。
【答案】 ①. 并 ②. 6
【解析】
【详解】[1]“恒流源”提供的电流为3A,大于灯泡的额定电流2A,要使灯泡正常发光应并联一个电阻。
[2]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R的电流
IR=I−IL=3A−2A=1A
并联电路中各支路两端的电压相等,则并联电阻的阻值
R====6Ω
并联电阻的阻值为6Ω。
20. 如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当Sa接1,同时Sb断开时,电路处于______挡,用该电器的“高温”挡正常工作20min,电路产生的热量为______J。
【答案】 ①. 低温 ②. 7.2×105
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当Sa接1,同时Sb断开时,R1、R2串联,当Sa接2,同时Sb断开时,只有R2工作,当Sa接2,同时Sb闭合时,R1、R2并联;根据串并联电路的电阻特点可知,当Sa接1,同时Sb断开时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,电煎药壶处于低温挡。
[2]高温挡工作20min电路产生的热量
Q=W=P高t=600W×20×60s=7.2×105J
21. 小明和同学们进行“探究导体中电流与电阻的关系”的实验,实验中选用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器R(阻值足够大)、开关、导线若干。
(1)图甲是小明连接的电路,如果此时闭合回路,会发现___________表始终没有示数。
(2)小明发现是一根导线接错导致的,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉;
(3)小明正确连接电路后,多次更换电阻并调节滑动变阻器,实验数据记录如表所示:
实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
0.4
0.2
0.1
0.08
①小明根据实验数据在图乙中描点作出图像b,分析实验数据和图像可以总结出的结论是___________;
②小玲根据自己收集的数据在图乙中描点作出图像a,分析出现该现象的原因可能是___________。
【答案】(1)电流 (2)
(3) ①. 电压一定时,流过导体的电流与电阻成反比 ②. 没有控制电阻两端的电压不变
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电压表串联在电路中,电流表与定值电阻并联,由于电压表在电路中相当于断路,所以闭合开关后,电流表没有示数。
【小问2详解】
“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,应将电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联,所以将定值电阻右侧接线柱与电压表的负接线柱相连,如下图所示:
【小问3详解】
[1]由表中数据可知,定值电阻逐渐增大,通过定值电阻的电流减小,且电阻与电流的乘积不变,所以可以总结出的结论是电压一定时,流过导体的电流与电阻成反比。
[2]分析图像a上电流与电阻的乘积发现,电流与电阻的乘积在不断变化,则定值电阻两端电压在不断变化,所以出现该现象的原因可能是没有控制电阻两端的电压不变。
22. 采用如图的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管中的液面发生变化.
(1)实验中通过观察______比较出瓶内电阻丝的发热多少.
(2)如图所示的是探究电流产生的热量跟______的关系,通电一段时间______(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多.
(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少.此时该装置是探究电流产生的热量跟_____的关系,一段时间后电阻丝产生的热量______(选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多.
【答案】 ①. U形管中液面高度的变化 ②. 电流 ③. 左 ④. 电阻 ⑤. 左瓶
【解析】
【分析】(1)液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映;
(2)分析图中的实验装置,看电流、电阻和通电时间中,哪些相同、哪些不同,从而判断实验探究电流产生的热量与什么因素有关;
(3)根据焦耳定律的公式Q=I2Rt判断产生热量的多少.
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,实验中观察通过U形管中液面高度的变化比较出瓶内电阻丝的发热多少;
(2)如图装置中,右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联;根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点可知I右=I内+I外,比较可知I左>I内;两瓶中电阻相等(均为5Ω),通电时间相等,电流不同,故探究的是电流产生的热量跟电流的关系;通电一段时间后,由于电阻相同、通电时间相同、I左>I内,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻丝产生的热量多;
(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路总电阻的计算公式可得,右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右;两瓶内电阻丝的总电阻不相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系;通电一段时间后,由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻丝产生的热量多.
23. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)接好电路,闭合开关,发现小灯泡发光情况较暗,是因为___________;
(3)实验过程中,若电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向___________(选填“A”或“B”)端移动滑片。
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(5)没有电压表,小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R,设计了图丙所示的电路图也测出了小灯泡的额定功率,简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。
a.只闭合开关S1和S2,调节变阻器,使电流表示数为___________A时,小灯泡正常发光。
b.只闭合开关S1和S3,___________。
c.P灯=___________(用已知数据和测量数据表示,不标注单位)。
【答案】(1) (2)滑动变阻器接入电路的电阻较大
(3)A (4)0.75
(5) ①. 0.25 ②. 保持滑片位置不变,读出电流表的示数I ③.
【解析】
【小问1详解】
灯泡的额定电压2.5V,灯丝电阻约为,灯泡的额定电流约为
电流表应选0.3A接线柱,滑动变阻器已经连接了下接线柱,还需要连接一个上接线柱,在电流表0.3A接线柱与变阻器的一个上接线柱之间连接导线,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,滑片移到了阻值最大处。闭合开关,因变阻器连入的阻值最大,灯泡两端电压太小,通过灯泡的电流太小,灯泡的实际功率太小,小灯泡发光情况较暗。
【小问3详解】
实验过程中,若电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光,需要把灯泡两端电压调为2.5V,应向A端移动滑片,使变阻器连入的阻值变小,变阻器分得的电压变小,灯泡两端的电压就会变大,移动滑片,直到灯泡两端电压为2.5V。
【小问4详解】
图中电流表选择的量程为,分度值为0.02A,此时电流表读数为0.3A,灯泡的额定功率为
【小问5详解】
[1]只闭合开关S1和S2,小灯泡和定值电阻并联,电流表测定值电阻支路电流,调节变阻器,使电流表示数为0.25A时,灯泡两端电压
小灯泡正常发光。
[2]只闭合开关S1和S3,小灯泡和定值电阻仍并联,电流表测干路电路,保持滑片位置不变,读出电流表的示数I,则通过灯泡的电流为
[3]灯泡的额定功率
四、计算题(24题6分,25题9分,共计15分)
24. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为12Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为1.1A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的电功率;
(3)通电100s时间内,电路产生的热量。
【答案】(1)6V (2)3.6W
(3)660J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,R1、R2并联,电流表A测量干路总电流,电流表A1测通过R1的电流;电源电压
【小问2详解】
根据并联电路电流规律,通过定值电阻R2的电流
根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压
定值电阻R2的电功率
【小问3详解】
通电100s时间内,电路产生的电热为
25. 如图所示,电源电压恒为 4.5V,灯泡 L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器 R2 上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻 R1 阻值为 10Ω,电流表量程为 0—3A,电压表量程为 0—3V,不计温度对灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡正常工作时电阻为多大;
(2)当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,电路最小总功率为多大;
(3)当开关 S、S3 闭合,S1、S2 断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器 R2 的取值范围
【答案】(1)6Ω(2)3.375W(3)3Ω~12Ω
【解析】
【详解】(1)
(2)当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,R1、R2并联,灯泡短路,则要使功率最小,滑动变阻器应滑至最大阻值15Ω处
(3)当开关 S、S3 闭合,S1、S2 断开时,灯泡L和R2串联,电压表测量滑动变阻器电压
则电路能承受最大电流为0.5A,对应电路电阻为
则R2最小为
电压表最大能承受电压为3V
则R2最大为
故R2范围为3Ω~12Ω
【点睛】抓住电表量程确定最大或最小电压电流值,不要忽视滑动变阻器及灯泡额定电流的影响.
五、综合开放题(每空1分,共14分)
26. 阅读短文,回答文后问题。
彩灯
道路两侧的树上和商店门前五光十色的彩灯,扮靓了我们的城市。多年前,当其中一个彩灯损坏后,一串彩灯会同时熄灭。而现在的新型彩灯,当一个彩灯熄灭时,其他的灯依然明亮,但若取走任一个灯,整串灯也会熄灭。原来这种彩灯的下方还有一根涂有氧化铜的金属丝。一旦其中有一个彩灯的灯丝断了,其他彩灯瞬间会同时熄灭,使这个灯泡两端的电压达到220V,从而瞬间击穿那段金属丝的氧化涂层,变成导线,使其他灯泡继续工作。不过彩灯会比原来更亮一些。
(1)新型彩灯中灯泡的连接方式为_______联;
(2)多年前的一串彩灯,一个灯泡损坏,电路变成_______(填“短路”、“断路”或“通路”);
(3)通常情况下氧化铜属于_______(填“导体”或“绝缘体”);
(4)新型彩灯的一个灯泡损坏后,其余灯泡还能发亮,但每个灯泡两端的电压变_______。
【答案】(1)串 (2)断路
(3)绝缘体 (4)大
【解析】
【小问1详解】
根据材料描述,新型彩灯在取走任一个灯时整串灯会熄灭,说明彩灯之间是相互影响的,这表明灯泡之间是串联连接。
【小问2详解】
多年前的彩灯,一个灯泡损坏后整串灯同时熄灭,说明电路断开,电流无法流通,因此电路状态变为断路。
【小问3详解】
氧化铜涂层在正常情况下需要高电压击穿才能导电,材料中提及“涂有氧化铜的金属丝”在未击穿时起绝缘作用,故属于绝缘体。
【小问4详解】
新型彩灯一个灯泡损坏后,该灯泡处变为导线,电阻变小,故电路的总电阻变小,因此当其余灯泡发亮时,由可知,电路中的电流变大,即通过小彩灯的电流变大,根据可知,每个灯泡两端的电压变大。
27. 阅读下列材料,回答问题。
起电方式
(一)摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生了转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:兔毛-玻璃-羊毛-丝绸-铝-木-硬橡胶-硫磺-人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电;两物质顺序相隔越远,起电的效果就越好。
(二)接触起电:将一带电体与一不带电的物体接触时,就会有一部分电子或从带电体跑到不带电体上,或从不带电体跑到带电体上,使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。
(三)感应起电:如图甲所示,将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集与A相同的电荷。这就是感应起电。
(1)玻璃与木条相互摩擦可带电,木条原子束缚电子的能力较_________(选填“强”或“弱”)。
(2)如图乙所示是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是_________起电。
(3)静电现象产生的原因是 。
A. 质子发生了转移
B. 电子发生了转移
C. 原子核发生了转移
(4)在加油站的加油机旁边有一个特别的装置—静电释放器,该装置的金属部分与大地相连,在手掌图案的中间是一个金属按钮,标注“加油前,请触摸”的字样,如图丙所示。这个装置的作用是_________。
【答案】(1)强 (2)接触 (3)B
(4)将静电导入大地
【解析】
【小问1详解】
由“起电顺序表”可知,玻璃排在木条的前面,玻璃与木条相互摩擦,玻璃带正电,木条带负电,说明摩擦过程中,玻璃要失去电子,木条可夺得电子,可见,木条原子束缚电子的能力较强。
【小问2详解】
静电游戏“怒发冲冠”,人接触带电的球体,人体带上了电,头发丝因为带同种电荷互相排斥而形成“怒发冲冠”,这是接触起电。
【小问3详解】
原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,原子核不能发生转移,质子在原子核中也不能发生转移,只有核外电子能够发生转移,故B符合题意,A、C不符合题意,故选B。
【小问4详解】
静电释放器的作用是:把人体所带的电荷导入大地,也可以说将静电导入大地,避免出现放电现象产生危险。
28. 2024年5月3日,“嫦娥六号”携带着采样剖面测温仪、岩心钻探机和机械取样臂等多种有效载荷在海南文昌发射中心成功发射,如图甲所示。于6月2日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地,并取回约2月壤,这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容,请你完成下列内容。
【项目分解】
①分析火箭上升过程和返回时能量转化
②设计测温仪报警器
【项目实施】
(1)“嫦娥六号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为_________,使“嫦娥六号”加速上升。
(2)“嫦娥六号”返回地面进入大气层后表面温度急剧升高,是通过_________方式改变了物体的内能。
(3)小组同学想到为确保“嫦娥六号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他们设计了一款智能测温报警器,智能测温报警电路如图乙所示:电源电压为15V,报警器(电阻不计)通过的电流超过30时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,滑动变阻器最大阻值为500Ω,热敏电阻阻值随温度T的变化关系如图丙所示。要求:当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
①电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到_________Ω;
②将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为_________Ω;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端d闭合,报警系统即可正常使用。
【项目拓展】
(4)用上面测试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为40℃,此时消耗的电功率_________W。
(5)若小组希望测温仪报警温度略高于50℃,应如何调节才能达到预设效果( )
A. 增大电源电压或向b端移动滑片P
B. 增大电源电压或向a端移动滑片P
C. 减小电源电压或向a端移动滑片P
D. 减小电源电压或向b端移动滑片P
【答案】(1)机械能 (2)做功
(3) ①. 100 ②. 400
(4)0.125 (5)D
【解析】
【小问1详解】
“嫦娥5号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为机械能,使“嫦娥5号”加速上升,使“嫦娥5号”的机械能增大。
【小问2详解】
“嫦娥5号”返回地面进入大气层后表面温度急剧升高,“嫦娥5号”克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功方式改变了物体的内能。
【小问3详解】
[1]当温度为50℃时,由图丙可知热敏电阻。电路接通前,电阻箱应调到与50℃对应的热敏电阻阻值,即100Ω。
[2]报警器报警电流
此时电路总电阻
滑动变阻器阻值
【小问4详解】
当温度为40℃时,由图丙可知。
电路总电阻
电流
消耗的电功率
【小问5详解】
由图乙可知,若温度升高,热敏电阻的阻值减小,电路中总电阻会变小,电路中电流会变大,故为了使得测温仪报警温度略高于50℃,但电路中的电流仍为30mA,可以降低电源电压或增大滑动变阻器的阻值,即向b端移动滑片,才能达到预设效果,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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