精品解析:湖南省长沙市湖南师大附中部分学校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:
九年级物理
一、选择题(12小题,共36分,其中1~10题为单选题,11、12题为多选题,每小题均只有两个正确选项,多选题选对不全得2分,有选错得0分)
1. 下列单位中,不是电能单位的是( )
A. 焦耳 B. 度 C. 千瓦 D. 千瓦时
2. 下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
3. 学习了电学后,湘珺同学探究热情陡增,回家后,他连接了如图所示电路,闭合开关后电路中的灯泡都能发光的是( )
A. B.
C. D.
4. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C. 物体的温度越高,所含的热量越多
D. 只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
5. 某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( )
A. B. C. D.
6. L1“36V;40W”和L2“110V;40W”的两盏电灯分别接在两个电路中都能正常发光,则下列说法正确的是( )
A. L1更亮 B. L2更亮
C. 两灯一样亮 D. 无法判断
7. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。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. 光电池板是将太阳能转化为化学能
B. 照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能
C. 利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能
8. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则通过L1与L2的电流分别是( )
A. 2.2A,0.44A B. 1.76A,0.44A
C. 0.44A,1.76A D. 0.42A,2.2A
9. 下列行为符合安全用电原则的是( )
A. 用湿手按开关 B. 检修电路前断开总开关
C. 雷雨天在大树下躲雨 D. 同一插线板上同时插多个大功率用电器
10. 学习了电学知识后,判断下列说法正确的是( )
A. 电功是描述电流做功快慢的物理量
B. 导体的电阻和导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
C. 电功率越大的用电器消耗的电能越多
D. 单位时间内电流做功越多,电功率就越大
11. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A. 塑料板是绝缘体
B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D. 木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
12. 赣南脐橙名扬海内外,果农经常用石墨烯制成的甜敏电阻检测脐橙的含糖量,甜敏电阻的阻值随含糖量的升高而增大。如图所示是检测脐橙含糖量的电路,电源电压不变。将甜敏电阻R附着在切开的脐橙上,当脐橙含糖量升高时( )
A. 电流表示数增大,甜敏电阻R的阻值减小
B. 电压表的示数与电流表的示数之比不变
C. 电流表示数增大,电压表的示数减小
D. 电流表示数减小,甜敏电阻R阻值增大
二、填空题(本大题共5小题,12空,每空2分,共24分)
13. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
14. 热机是将内能转化成___________能的机器,一台四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒燃气做功___________次。
15. “可燃冰”作为新型能源,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的_____很大。北京2022年冬奥会将配套“张北柔性直流电网”,庙时北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能,将来若能在输送电能等方面采用_____材料,就还可以大大降低电能损耗。
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的图像,由图像可知:电阻R的阻值为___________,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为___________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为___________。
17. 如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V,2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响;灯泡正常发光时的电流为___________A,电源电压为___________V;在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值___________。
三、作图和实验探究题(共5小题,18题2分,每空2分,共26分)
18. 如图所示,额定电压为220V的电灯要能正常工作且需要开关控制通断,请从安全角度思考;应该如何将电灯和开关接入家庭电路中?
19. 为了比较A、B两种液体比热容的大小,某实验小组做了如图所示的实验,在两个相同的烧杯中,分别装入A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。
(1)在烧杯中装入液体A、B时,要控制他们的初温和______相同;
(2)加热3min,A吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)加热相同时间后,液体A、B的温度如图所示,这表明液体______(选填“A”或“B”)的比热容较大。
20. 小明利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)请用笔画线将图甲中未完成的电路连接完整,且使滑动变阻器滑片向右边移动时电流表示数变小;
(2)要完成上述五组实验,滑动变阻器的阻值至少___________;
(3)由实验图像乙可得出的结论:电压一定时,___________。
21. 在测量电阻约为的定值电阻的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验。
(1)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,出现这一现象的原因可能是___________(填字母);
A. 短路
B. 断路
C. 滑动变阻器短路
D. 滑动变阻器断路
(2)改正错误后,小明改变两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示。根据以上三次实验数据,最后得出___________;
(3)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是___________。
A. 用刻度尺测量作业本的长度
B. 探究流过导体的电流与导体两端电压的关系
C. 测量小灯泡的电功率
22. 小才同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置,请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验中通过观察两个U形管中液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)由图乙中实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝;
(3)由甲图所示的实验现象可以得到的结论是:___________。
四、计算题(共2小题,22题7分,23题7分)
23. 如表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,和均为电热丝。求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
(1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所产生的电热是多少;
(2)电路中的阻值是多少;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,的功率是多少。
24. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6V 3W”,忽略温度对灯泡电阻的影响。电流表测量范围0~3A,电压表测量范围0~15V。当只闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为,电路的总功率为;闭合时,电流表示数为,电路的总功率为;将滑动变阻器调到处于最大阻值的处,断开,只闭合,此时灯泡实际功率为其额定功率的倍。已知。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2);
(3)在确保所有元件安全的前提下,通过控制开关的通断和调节滑片,求电路总功率的最大值和最小值。
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九年级物理
一、选择题(12小题,共36分,其中1~10题为单选题,11、12题为多选题,每小题均只有两个正确选项,多选题选对不全得2分,有选错得0分)
1. 下列单位中,不是电能单位的是( )
A. 焦耳 B. 度 C. 千瓦 D. 千瓦时
【答案】C
【解析】
【详解】电能的单位包括:焦耳、度和千瓦时,千瓦是功率的单位,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电蚊香加热器工作时将电能转化为内能;
A.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故A不符合题意;
B.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能,故B不符合题意;
C.电饭煲是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能,故C符合题意;
D.电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
3. 学习了电学后,湘珺同学探究热情陡增,回家后,他连接了如图所示电路,闭合开关后电路中的灯泡都能发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,闭合开关,电流从电源正极流出经过开关直接回到电源负极,发生短路现象,灯泡不亮,故A不符合题意;
B.闭合开关,电流从电源正极流出经灯泡的右接线柱,经过导线、开关回到电源负极,发生短路现象,灯不亮,故B不符合题意;
C.闭合开关,电流从电源正极流出,经过开关,在下面灯泡的左接线柱分支,经过两个灯泡汇合回到电源负极,两灯并联,两灯都发光,故C符合题意;
D.闭合开关,电流从电源正极流出,经过开关,经过左侧灯泡后直接经过导线回到负极,右侧灯泡被短路,只有左侧灯亮,右侧灯不亮,故D不符合题意。
故选C。
4. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C. 物体的温度越高,所含的热量越多
D. 只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】自然界中,一切物体都有内能,故A错;
冰熔化时要吸收热量,它的内能增加,但是温度不变,B正确;
热量只是在热传递过程中,不能说物体具有热量,C错误;
温度不变只是分子的平均动能不变,而内能是物体内所有分子动能和势能总和,平均动能不变,势能有可能变化,故内能可能会变,D错.
故选B.
5. 某电吹风有冷风、热风两挡,如果只发热不吹风,会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.若开关闭合,只有热风,故A不符合题意;
B.若开关闭合,电动机和加热电阻一起工作,只有热风,故B不符合题意;
C.若开关不闭合,只加热,不吹风,会因温度过高引发安全事故,故C符合题意;
D.若开关S闭合,只吹冷风,再闭合S1,则吹热风,故D符合题意。
故选D。
6. L1“36V;40W”和L2“110V;40W”的两盏电灯分别接在两个电路中都能正常发光,则下列说法正确的是( )
A. L1更亮 B. L2更亮
C. 两灯一样亮 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,两灯的额定功率相同,当两灯都正常发光时,它们的实际功率都等于它们的额定功率,即它们的实际功率相同,都为40W,所以,两灯一样亮,故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。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. 光电池板是将太阳能转化为化学能
B. 照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能
C. 利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能
【答案】C
【解析】
【详解】A.光电池板是将太阳能转化为电能,而不是化学能,故A错误,不符合题意;
B.照明灯工作时,将电能转化为光能,故B错误,不符合题意;
C.利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能,故C正确,符合题意;
D.蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将化学能转化为光能,故D错误,不符合题意。
故选C。
8. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则通过L1与L2的电流分别是( )
A. 2.2A,0.44A B. 1.76A,0.44A
C. 0.44A,1.76A D. 0.42A,2.2A
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲可知,两灯并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表A选用的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为2.2A,即干路电流为I总=2.2A;电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为I1=0.44A,即通过灯L1的电流为0.44A;通过灯L2的电流大小为
I2=I总﹣I1=2.2A﹣0.44A=1.76A
故选C。
9. 下列行为符合安全用电原则的是( )
A. 用湿手按开关 B. 检修电路前断开总开关
C. 雷雨天在大树下躲雨 D. 同一插线板上同时插多个大功率用电器
【答案】B
【解析】
【详解】A.接在电路中的开关属于带电体,用湿手按开关时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体,造成人体触电,十分危险,故用湿手按开关不符合安全用电常识,故A不符合题意;
B. 检修电路时容易碰到一些用电器的金属部分,若不断开开关,容易发生触电危险,故检修电路前断开总开关符合安全用电原则,故B符合题意;
C.雷雨天,雷电容易接触高的物体,雷雨天在大树下躲雨容易发生触电危险,不符合安全用电常识,故C不符合题意;
D.在同一个插座上同时使用了多个大功率的用电器,会使干路中的电流过大,容易发生电路火灾,不符合安全用电常识,故D不符合题意。
故选B。
10. 学习了电学知识后,判断下列说法正确的是( )
A. 电功是描述电流做功快慢的物理量
B. 导体的电阻和导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
C. 电功率越大的用电器消耗的电能越多
D. 单位时间内电流做功越多,电功率就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.电功是描述电流做功多少的物理量,电功率是描述电流做功快慢的物理量,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的一种属性,与导体本身的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B错误;
C.根据可知,时间未知,故电功率大的用电器消耗的电能不一定多,故C错误;
D.根据可知,单位时间内电流做功越多,电功率就越大,故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A. 塑料板是绝缘体
B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D. 木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
【答案】AD
【解析】
【详解】A.塑料板不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B.电荷不能被创造,只是电荷发生了转移,故B错误;
C.用丝绸去摩擦塑料板,摩擦后,电荷发生了转移,它们带上了不同的电荷,故C错误;
D.木屑留在塑料板上,是由于塑料板带上电,它能吸引轻小物体,故D正确。
故选AD。
12. 赣南脐橙名扬海内外,果农经常用石墨烯制成的甜敏电阻检测脐橙的含糖量,甜敏电阻的阻值随含糖量的升高而增大。如图所示是检测脐橙含糖量的电路,电源电压不变。将甜敏电阻R附着在切开的脐橙上,当脐橙含糖量升高时( )
A. 电流表示数增大,甜敏电阻R的阻值减小
B. 电压表的示数与电流表的示数之比不变
C. 电流表示数增大,电压表的示数减小
D. 电流表示数减小,甜敏电阻R阻值增大
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.由电路图可知,定值电阻与甜敏电阻R串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流I。当脐橙含糖量升高时,甜敏电阻R的阻值增大,电路总电阻也变大,由于电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流I减小,电流表示数减小。定值电阻的阻值是固定的,由可知,两端的电压减小,电压表示数变小,故AC不符合题意,D符合题意;
B.电压表示数与电流表示数的比值为,根据欧姆定律,是定值,因此无论含糖量是否升高,这个比值始终不变,故B符合题意;
故选BD。
二、填空题(本大题共5小题,12空,每空2分,共24分)
13. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
【答案】 ①. 扩散 ②. 引
【解析】
【分析】分子动理论的内容有三条:一是一切物质是由分子组成的;二是组成物质的分子都在永不停息的做无规则运动;三是分子之间存在相互作用的引力和斥力.
【详解】荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动;
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力.
【点睛】本题主要考查学生对分子动理论的基本知识的理解和掌握,属于基础知识的考查,难度不大.
14. 热机是将内能转化成___________能的机器,一台四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒燃气做功___________次。
【答案】 ①. 机械 ②. 10
【解析】
【详解】[1]热机是利用内能做功的机器,即将内能转化为机械能的机器。
[2]飞轮转速是1200r/min,则飞轮每秒转20r,一个工作循环飞轮转2r,对外做功一次,故汽油机每秒完成10个工作循环,对外做功10次。
15. “可燃冰”作为新型能源,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的_____很大。北京2022年冬奥会将配套“张北柔性直流电网”,庙时北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能,将来若能在输送电能等方面采用_____材料,就还可以大大降低电能损耗。
【答案】 ①. 热值 ②. 超导体
【解析】
【详解】[1]1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;热值是燃料的特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关。在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。
[2]超导体材料由于电阻为零,所以不产生电热,用作输电导线没有电能损耗。
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的图像,由图像可知:电阻R的阻值为___________,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为___________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为___________。
【答案】 ①. 15Ω ②. 0.6 ③. 1:3
【解析】
【详解】[1]由图可知,当定值电阻两端电压为6V时,通过定值电阻的电流为0.4A,故定值电阻R的阻值为
[2]并联电路中各支路两端电压相等,且等于电源电压。若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则L和R两端电压都为3V,由图可知,此时通过L的电流为,通过电阻R的电流为,则干路总电流为
[3]串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。若将其串联在电源电压为4V的电路中,则L和R两端电压之和为4V,由图可知,当电路中电流为0.2A时,L两端电压为,R两端电压为,此时L和R两端电压之和恰好为4V,则L和R的阻值之比为
17. 如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V,2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响;灯泡正常发光时的电流为___________A,电源电压为___________V;在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值___________。
【答案】 ①. ②. 6 ③. 2
【解析】
【详解】[1]灯泡L上标有“5V,2.5W”字样, 灯泡正常发光时的电流为
[2]灯泡L上标有“5V,2.5W”字样, 灯泡电阻为
灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片P在b端时电阻最大,电路中电流最小,此时灯泡电流为,实际功率为,灯泡的电压为
P滑到中点时,灯泡电流为,实际功率为,灯泡的电压为
由于电源电压不变,故此把上述两式列成等式有
即
解得,。
[3]在确保电路元件安全的情况下,灯泡正常发光时的电流为,电压为5V,电路电流处处相等,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为
三、作图和实验探究题(共5小题,18题2分,每空2分,共26分)
18. 如图所示,额定电压为220V的电灯要能正常工作且需要开关控制通断,请从安全角度思考;应该如何将电灯和开关接入家庭电路中?
【答案】
【解析】
【详解】开关控制电灯时,开关和电灯是串联的。为了用电安全,开关应接到相线上,电灯与中性线连接,如图所示:
19. 为了比较A、B两种液体比热容的大小,某实验小组做了如图所示的实验,在两个相同的烧杯中,分别装入A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。
(1)在烧杯中装入液体A、B时,要控制他们的初温和______相同;
(2)加热3min,A吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)加热相同时间后,液体A、B的温度如图所示,这表明液体______(选填“A”或“B”)的比热容较大。
【答案】(1)质量 (2)等于
(3)B
【解析】
【小问1详解】
在比较A、B两种液体比热容大小的实验中,需要采用控制变量法控制两种液体的初温和质量相同,用相同的加热装置给烧杯里的液体加热。
【小问2详解】
实验中,用相同的酒精灯给两个烧杯中的液体加热,相同的加热装置在相同的时间内提供的热量相同,所以同样加热3min,A、B两种液体吸收的热量相等。
【小问3详解】
如图所示,加热相同时间后,液体A的末温是38℃,液体B的末温是32℃;根据可知,相同质量的两种液体吸收的热量相等时,温度变化量小的比热容较大;由此可知,液体B的比热容较大。
20. 小明利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)请用笔画线将图甲中未完成的电路连接完整,且使滑动变阻器滑片向右边移动时电流表示数变小;
(2)要完成上述五组实验,滑动变阻器的阻值至少___________;
(3)由实验图像乙可得出的结论:电压一定时,___________。
【答案】(1) (2)35
(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究电流跟电阻的关系一般可以用伏安法进行实验,电压表测量定值电阻两端电压,滑动变阻器调节电路的电流和电压,使滑动变阻器滑片向右边移动时电流表示数变小,即使滑动变阻器接入电阻变大,滑片离下接线柱变远,应接左下接线柱,作图如下:
【小问2详解】
由于定值电阻与滑动变阻器串联,要保持定值电阻两端电压不变,更换更大的定值电阻时,滑动变阻器也要不断的调大,故此定值电阻为时,滑动变阻器接入的电阻最大,从图乙中可知此时电流为0.1A,可求出滑动变阻器的电阻为
【小问3详解】
由实验图像乙可知电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小,并且其乘积保持不变,由此得出的结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
21. 在测量电阻约为的定值电阻的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验。
(1)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,出现这一现象的原因可能是___________(填字母);
A. 短路
B. 断路
C. 滑动变阻器短路
D. 滑动变阻器断路
(2)改正错误后,小明改变两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示。根据以上三次实验数据,最后得出___________;
(3)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是___________。
A. 用刻度尺测量作业本的长度
B. 探究流过导体的电流与导体两端电压的关系
C. 测量小灯泡的电功率
【答案】(1)C (2)10.1
(3)A
【解析】
【小问1详解】
A.如果短路,则相当于电压表也被短路,电压表示数应为零,故A不符合题意;
B.如果断路,则相当于电压表测量电源两端电压,电流表示数应为零,故B不符合题意;
C.移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,明显是滑动变阻器不能起到调节电路中电流的作用,可能是滑动变阻器出现短路现象,故C符合题意;
D.滑动变阻器断路则会造成电路断路,电流表、电压表均不能连接到电源两端,示数均为零,故D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
如图电压表的示数为2.6V,电流表的示数为0.26A,可算出此时电阻阻值为
两次测得的电阻值分别为,为了减少误差应求三次电阻的平均值,则
【小问3详解】
本次实验进行多次测量的目的是为了多次测量求平均值减少误差。
A.用刻度尺测量作业本的长度是测量一个具体的数值,由于使用刻度尺测量时存在估读的问题,可能每次估读的数值会有差异,应通过求平均值减少误差,故A符合题意;
B.探究流过导体的电流与导体两端电压的关系需要在电阻一定时改变电阻两端电压来测量电流,通过每组电压电流数值的比较发现规律,多次测量是为了使实验结论具有普遍性,故B不符合题意;
C.小灯泡的电功率会根据不同的实际电压有不同的实际功率,不同电压对应的电功率不同,求平均值无意义,多次测量是为了使实验结论具有普遍性,故C不符合题意。
故选A。
22. 小才同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置,请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验中通过观察两个U形管中液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)由图乙中实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝;
(3)由甲图所示的实验现象可以得到的结论是:___________。
【答案】(1)高度差 (2)5
(3)在通电时间和通过的电流一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多
【解析】
【小问1详解】
实验中密封盒里的电阻丝通电时产生热量,与密封盒中空气发生热传递,空气受热膨胀会对U形管中的水产生压力,使U形管中液柱产生高度差,可通过观察两个U形管中液面的高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少,这是利用转换法来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
【小问2详解】
探究电流通过导体产生的热量跟电流是否有关时应保持导体的电阻及通电时间相同,只改变通过电阻的电流大小来进行实验,右边透明容器中电阻应该选用与左边透明容器中电阻阻值相同,即选用阻值为的电阻丝。
【小问3详解】
甲图所示的实验中两电阻串联,电流处处相等,控制了通电时间和通过的电流相同,右边U形管中液面高度差比左边更大,说明右侧导体的电阻产生的热量更多,可以得到的结论:在通电时间和通过的电流一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多。
四、计算题(共2小题,22题7分,23题7分)
23. 如表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,和均为电热丝。求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
(1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所产生的电热是多少;
(2)电路中的阻值是多少;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,的功率是多少。
【答案】(1)3.3×105J
(2)44Ω (3)264W
【解析】
【小问1详解】
电烤箱在高温挡时正常工作5min所产生的电热为
【小问2详解】
分析电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,电路中只有电阻R1工作,此时电路中总电阻最小,电烤箱处于高温挡,则的阻值为
【小问3详解】
当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2串联,此时电路中总电阻最大,电烤箱处于低温挡,此时电路中的电流为
此时电阻R1的功率为
则的功率为
24. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡上标有“6V 3W”,忽略温度对灯泡电阻的影响。电流表测量范围0~3A,电压表测量范围0~15V。当只闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为,电路的总功率为;闭合时,电流表示数为,电路的总功率为;将滑动变阻器调到处于最大阻值的处,断开,只闭合,此时灯泡实际功率为其额定功率的倍。已知。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2);
(3)在确保所有元件安全的前提下,通过控制开关的通断和调节滑片,求电路总功率的最大值和最小值。
【答案】(1)12Ω (2)2 : 3
(3)13.5W,4.5W
【解析】
【小问1详解】
根据灯泡L的铭牌“6V 3W”可知,灯泡的电阻为
【小问2详解】
由可知,灯泡正常发光的电流为
当只闭合S3时,R1与灯泡串联,电流表测量电路中电流,此时灯泡正常发光,电路的总功率为①
当闭合S1、S3时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路的电流,电路的总功率为②
由于,由①②可知,
【小问3详解】
由可知,
由欧姆定律可知,③
④
联立③④两式,解得、。将滑动变阻器调至最大阻值的处,断开S1、S3,只闭合S2,此时滑动变阻器R2、R1和灯泡串联,电压表测量R1与R2两端的总电压,电流表测量电路的电流,此时灯泡的实际功率为其额定功率的倍,即
由可知,此时电路的实际电流为
电路的总电阻为
则滑动变阻器的阻值为
闭合S1、S3时,电路为R1的简单电路,电路中电阻最小,电流最大,此时,则电路的最大功率为
只闭合S2,滑动变阻器R2、R1与灯泡L串联,电压表测R1、R2两端的总电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中电阻最大,电流最小为
R1与R2两端的总电压为
说明不能将滑动变阻器的最大电阻接入电路,即R1和R2两端的最大电压为15V,则此时灯泡两端的电压为
则电路中最小电流为
则电路的最小功率为
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