重庆市南开中学2025-2026学年九年级上学期物理期末模拟卷(二)
2026-01-13
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 沙坪坝区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2026-01-13 |
| 更新时间 | 2026-02-02 |
| 作者 | CLP-MVP |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55938503.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重庆市南开中学2025-2026学年九年级(上)物理期末模拟卷(二)
一、单选题
1.根据所学的物理知识和生活经验,下列估测最符合实际的是( )
A.人体感觉比较舒服的温度约为25℃ B.客厅的柜式空调正常工作时的电流约为0.1A
C.教室里的电风扇的额定功率约为2W D.我国的家庭电压对人体是安全的
2.甗(yǎn)是我国古代一种独特的蒸食用具,如图所示(gé),其形状与鼎相似,主要功能是以木材为燃料煮水。上半部分是甑(zèng),用于蒸熟其内的食物。下列说法正确的是( )
A.木材烧水时燃烧越充分,其热值越大
B.水沸腾后继续加热,水温将持续升高
C.蒸熟食物是通过热传递改变食物内能
D.停止加热,鬲中水的热量会慢慢减少
3.如图是小陈同学设计的太阳能LED路灯电路图,S为光控开关,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板工作时将电能转化为化学能
B.白天工作时,光控开关应该接触a点,蓄电池相当于用电器
C.LED灯是超导体材料制成,具有单向导电性,所以不能接反
D.晚上工作时,如果L1灯损坏,则L2灯也不亮
4.我国古籍中关于磁石的最早记载,是在《管子》中:“上有慈石者,下有铜金”。随着科学及技术的发展,人们逐渐将电与磁联系起来。下列说法不正确的是( )
A.指南针能指南北是因为受到地磁场的作用
B.磁场是客观存在的,磁感线也是客观存在的
C.电磁起重机、电铃和电磁继电器都用到了电磁铁
D.电流的磁效应和电磁感应现象揭示了电和磁之间的联系
5.在图示的电路中,电流从P点流入,从Q点流出,R1=R2=R3,通过R2电流大小为0.3A,则下列说法正确的是( )
A.通过R2电流的方向向左,电流表A的示数是0.9A
B.通过R2电流的方向向左,电流表A的示数是0.6A
C.通过R2电流的方向向右,电流表A的示数是0.9A
D.通过R2电流的方向向右,电流表A的示数是0.6A
6.如图所示的实物电路由电源、开关S1、S2,两个小灯泡L1、L2,甲、乙两个电表(电流表或电压表)组成。下列根据现象对甲、乙两个电表的判断,正确的是( )
A.只闭合S1,若只有L1发光,则甲、乙都是电压表
B.只闭合S1,若只有L1发光,则甲是电流表,乙是电压表
C.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲、乙都是电流表
D.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲是电压表,乙是电流表
7.如图是小明利用光敏电阻设计的智能照明系统的原理图,该系统天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池组成。为定值电阻,为阻值随着光照强度变化而变化的光敏电阻(忽略线圈的电阻)。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器是利用电磁感应现象工作的
B.当光照强度减小时,的阻值变小
C.当光照强度减小时,电压表的示数变大
D.当光照强度减小时,控制电路的总功率减小
8.电阻式传感器被广泛应用于生产和生活,它的核心部分是一只可变电阻,小明同学用如图甲所示的电路研究某电阻式传感器的特性。图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器,其阻值从0变为60Ω的过程中,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是( )
①当通过传感器的电流为0.1A时,P1=0.75W;②R0的阻值为30Ω;
③电源电压为7.5V;④电路消耗的最大功率为3.75W。
A.①② B.③④ C.②④ D.②③
二、填空题
9.法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流”的现象,
能产生这一现象的实验装置是图中的 (选填“甲”“乙”或“丙”)图;英国物理学家 做了大量实验,最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
10.如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里缓慢打气,当瓶塞从瓶口跳出时。看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出,出现白雾”这个过程中,发生的物态变化是 ,这个现象说明了 可以改变物体的内能。
11.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中,电流表的示数相应由0.1A变为0.2A,电压表的示数变化了3V,则根据以上条件可知电源电压为 V,电功率变化量为 W。
12.图甲为电子台秤原理图,定值电阻R0=15,图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像,电源电压恒为12V,电流表的量程为0~0.6A。(忽略秤盘的质量,g取10N/kg)闭合开关S,被测物体质量变大时,电路中电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),该台秤能够测量的最大质量是 kg。
13.如图所示,电源电压恒定。当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表A1的示数为,电路的总功率为;当只闭合开关S2,滑片在最右端时,电流表A2的示数为,再将滑片滑至最左端,某电表的示数变为原来的一半,总功率为;只闭合S1和S3,滑片从最右端滑到距离左端五分之二的位置,R3的功率变化了0.9W。已知。则 。任意闭合开关、移动滑片,电路的最大功率为 W。
三、作图题
14.
(1)请根据如1图的实物图,在框内画出对应的电路图;
(2)如2图所示,闭合开关,在图中标出A点磁感线的方向和在括号内标出小磁针静止时的磁极;
(3)将3图中的三孔插座,开关和电灯正确连接到电路中。
四、实验题
15.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,小明和小华同时进行了实验,小明设计的实验电路如图A所示,在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b。
(1)为了让实验效果更显著,小明应在图A的甲、乙两瓶中加入质量、初温 (选填“不同”或“相同”)的 (选填“煤油”或“水”);
(2)实验中,通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少,下列实验应用了该研究方法的是______(填序号);
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
(3)爱思考的小明还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力,在图A甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且换用两根电阻丝的阻值 。闭合开关,一段时间后,若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为 ;(均选填“>”“<”或“=”)
(4)另一小组的小华同学用图B所示装置探究电流通过导体产生的热量与电流关系的实验,实验中给装置通电, (选填“左边”或“右边”)U形管内的液面高度变化较快。若通过左侧容器中电阻丝的电流是2A,则右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量是 J。
16.如图甲所示,这是自动拍摄火情的无人机(以下简称无人机),由锂电池供电,采用4个独立电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数。无人机携带的微型摄像装置带有自动拍摄火情功能,未出现火情时处于待机状态。图乙为火情自启系统原理图,该系统由“自启电路”“控制电路”等组成。其中电源由无人机的锂电池提供,是电阻箱,是红外探测器,它的阻值与红外线强度(E为红外线强度,单位为cd)变化的对应关系如图丙所示。当发生火情时,无人机上的探测到红外线强度增强,其阻值变小,a、b端的电压变大,当a、b两端的电压等于或大于9V时,摄像机将被启动进入工作状态。
无人机的质量(含摄像机)
2kg
锂电池额定电压
12V
最大上升速度
5m/s
电动机额定电压
12V
最大上升速度时受到的空气阻力
10N
电阻箱R的最大阻值
60Ω
(1)4个电动机的连接方式是 (选填“并联”或“串联”)。
(2)无人机以最大速度匀速上升时,受到的升力为 N。(g取10N/kg)
(3)在“火情自启系统”中,a、b两端的电压为 V时,控制电路才能启动摄像机进入作状态。
(4)若电阻箱的阻值为18Ω,红外线强度为 cd,则启动摄像机工作;若要在更小的红外线强度下就启动摄像机工作,可采取什么措施? (写一条即可)。
(5)该系统能实现火情探测的最小红外探测强度为 cd。
17.小川在实验室测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图所示,电源电压为4.5V。
(1)本实验的原理是 ;
(2)请按照图甲的电路图将图乙的实物图连接完整。(要求向右移动滑片时,电流表示数变小)
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出U-I图像,如图丙所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(4)完成铅笔芯电阻的测量后,小川将铅笔芯换成小灯泡测量小灯泡的电阻。完成所有实验记录的数据如图丁所示,灯泡两端电压为2.5V时,灯泡的电阻为 Ω;
(5)根据图丁所示,图像不是一条直线原因:
(6)本次测量小灯泡电阻的实验中,小川多次测量的目的是 (填选项);
A.减小误差 B.避免偶然性,寻求普遍规律
(7)小川发现实验室有一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表A1,他想用它制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下:
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,仍然保持滑片不动,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为 Ω。
五、计算题
18.如图甲为某调光灯内部的简化电路。电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电压为12V,滑动变阻器R上标有“30Ω 2A”的字样。闭合开关S,滑片P从最右端向左滑动的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压U。
19.如图甲所示的电热水壶具有加热和保温两个挡位,其电路图如图乙所示,、均为加热电阻,不考虑温度对电阻的影响,保温功率为484W,加热功率为1210W,电源电压保持不变。
(1)电热水壶在保温挡工作时,开关、分别处于什么状态?
(2)求与的比值;
(3)家庭烧开水主要通过电加热和天然气加热两种方式,假设一个家庭每个月需要将120kg初温25℃的水加热至100℃,已知,天然气热值,居民用电价格0.6元/(kW·h),天然气价格3.6元/。燃气加热效率为60%,电水壶加热效率为90%,通过计算说明哪种烧开水方式更便宜。
20.坐位体前屈是国家学生体质健康标准的测试项目之一。图甲是测试示意图,图乙是测试仪电路原理图,电源电压恒定,电压表量程为0~3V,定值电阻,滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处,此时通过的电流为0.3A;测试时,人通过推动挡板使滑片P从起始位置A向右移动距离x,电压表的示数可反映学生的测试结果,下表格是初三女生测试等级与滑片移动距离x的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离x/cm
(1)电源电压;
(2)某女生测试时的电压表示数为2.5V,该女生测试等级是否合格;
(3)该测量仪的测量范围;
(4)为了增大测量仪的测量范围,同时不损坏其它器材,请你写出一种可行的方案。
2
1
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
B
B
A
D
CD
B
1.A
【详解】A.人的正常体温约为,变化幅度不大,人们感觉最舒适的室温大约在左右,故A符合题意;
B.客厅的柜式空调正常工作的功率约为,正常工作时的电流约为
故B不符合题意;
C.教室里的电风扇的额定功率约为,故C不符合题意;
D.人体的安全电压为不高于,我国的家庭电压为,我国的家庭电压对人体是不安全的,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关。所以木材的热值是固定的,不会因为燃烧更充分而变大,故A错误。
B.在标准大气压下,水的沸点是 100℃,水沸腾后继续加热,水吸收的热量会用于汽化,水温保持不变,故B错误。
C.蒸熟食物时,食物从水蒸气中吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变食物内能的,故C正确。
D.热量是一个过程量,不能说物体含有或具有多少热量,只能说吸收或放出热量。停止加热后,鬲中的水会向外散热,内能会慢慢减少,而不是热量慢慢减少,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能,故A错误;
B.白天工作时,光控开关应该接触a点,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器,故B正确;
C.LED灯是半导体材料制成,具有单向导电性,所以不能接反,故C错误;
D.由图可知,L1灯与L2灯并联,如果L1灯损坏,L2灯仍能正常工作,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.地球是一个巨大的磁体,指南针能指南北是因为指南针受地磁场的作用力发生偏转,故A正确,不符合题意;
B.磁感线是为了研究磁场而人为画出的线,不是真实存在的,故B错误,符合题意;
C.电磁起重机、电铃和电磁继电器中都有电磁铁,利用到了电磁铁,故C正确,不符合题意;
D.电流的磁效应现象揭示了电与磁的关系,电磁感应现象揭示了磁与电的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】由电路图知,电流由P流入,经电流表后分为三个支路,一支路经R1后,经下面的导线流经Q,另外部分电流经上面导线后,分别经R2、下面的导线流经Q和R3流经Q,所以通过R2的电流方向向左,三个电阻并联在电路中,电流表测干路的电流,三个电阻的阻值相等,所以干路的电流
I=3I2=3×0.3A=0.9A
电流表的示数为0.9A,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.D
【详解】AB.只闭合S1,若只有L1发光,则L2断路,所以甲是电压表;由于L1发光,则L1有电流通过,所以乙是电流表,故AB错误;
CD.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,此时L1、L2并联,根据电流的流向可知,此时甲表并联在L2的两端,则甲是电压表,此时乙串联在电路中,则乙是电流表,故D正确,C错误。
故选D。
7.CD
【详解】A.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,故A错误。
B.天暗时自动发光,说明光照弱时,照明电路接通,电磁铁磁性减弱,电路中电流较小,电阻变大,故B错误。
C.电压表测量电阻两端的电压,当光照强度减小时,电阻变大;电阻与串联,根据串联分压规律可知,变大,其两端电压变大,电压表示数变大,故C正确。
D.当光照强度减小时,变大,电路中的电流变小,根据可知,电路的总功率减小,故D正确。
故选CD。
8.B
【详解】当R=0时,电流最大Imax=0.5A,此时U=ImaxR0=0.5R0
当R=60Ω时,电流最小Imin=0.1A,此时U=Imin(R+R0)=0.1A×(60Ω+R0)
联立方程可得0.5R0=0.1A×(60Ω+R0)
解得R0=15Ω,电源电压U=ImaxR0=0.5A×15Ω=7.5V
故③正确,②错误;
当I=0.1A时,传感器的功率P=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W≠0.75W,故①错误;
电路消耗的最大功率为电流最大时的功率,即Pmax=UImax=7.5V×0.5A=3.75W
故④正确。
综上,③和④正确,故ACD错误,B正确。
故选B。
9. 乙 焦耳
【详解】[1]图甲是奥斯特实验,揭示了通电导线周围存在磁场;图乙是法拉第发现的电磁感应实验,探究的是闭合电路产生感应电流的条件;图丙是电动机的工作原理,通电导体在磁场中受到力的作用;所以能产生这一现象的实验装置是图中的乙图。
[2]在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,即发现了焦耳定律。
10. 液化 做功
【详解】[1][2]在瓶塞跳出,瓶口出现的白雾是瓶内水蒸气遇冷液化形成的小水珠;瓶塞跳出时瓶内气体内能转化为塞子的机械能,是通过做功改变物体内能的。
11. 6 0.9
【详解】[1]由电路图可知,R1与RP串联,电压表测RP两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中,电流表的示数相应由0.1A变为0.2A,电压表的示数变化了3V,根据欧姆定律和串联电路的特点知,电源电压
解得U=6V,R1=30Ω
[2]由可得,R1消耗的电功率在该过程中的变化量
12. 变大 10
【详解】[1]由图可知,压敏电阻和电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,闭合开关S,被测物体质量变大时,重力变大,压力变大,压敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大。
[2]电流表的量程为0~0.6A,电路中的最大电流是0.6A,当电路中的电流最大时,根据欧姆定律可得,电路的最小总电阻
由串联电路的电阻规律可得,R的最小阻值R小=R-R0=20Ω-15Ω=5Ω
根据图乙可知对应的最大压力为F=100N,根据F=G=mg可得该台秤能够测量的最大质量
13. 3:1 10.8
【详解】[1][2]当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R2与R3并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流,两电压表均测量电源电压。此时电路总功率
电流表A1的示数为
当只闭合开关S2,滑片在最右端时,R1与R2串联,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量电源电压,电流表A2测量电路电流,示数为
再将滑片滑至最左端,电流表测量电路电流,示数不变,两电压表均测量R2两端的电压,故电压表V2的示数变小,即电表V2的示数变为原来的一半,根据串联分压特点可知R1与R2的阻值相同,设,则总功率为
已知,根据可知
且
故。
只闭合S1和S3,R1与R2串联,电流表A1测量电路电流,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量电源电压,滑片在最右端时,R3的功率
滑片在距离左端五分之二的位置时,R3的功率
R3的功率变化了0.9W,则
即
当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R2与R3并联,总电阻最小,根据可知总功率最大,为
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分析1图的实物图可知,、并联,开关S在干路上,据此画出对应的电路图如下:
(2)由图可知,电流从螺线管左端流入,根据安培定则,螺线管左端为S极,右端为N极;根据磁极间相互作用规律,小磁针静止时左端为S极,右端为N极;磁体外部磁感线都是从N极出发指向S极,所以A点磁感线的方向为水平向左。据此作图如下:
(3)家庭电路中,开关控制灯,二者串联,开关接在灯和火线之间,灯的螺旋套必须接零线;三孔插座的接法是“左零右火上接地”。据此作图如下:
15.(1) 相同 煤油
(2)B
(3) = <
(4) 左边 300
【详解】(1)[1][2]为了让实验效果更显著,即温度计的示数变化的更明显,小明应在图A的甲、乙两瓶中加入比热容较小的煤油,这样才吸收相同的热量时,煤油升高得温度更多,实验效果更显著,而根据控制变量法可知两瓶中的煤油的初温和质量都应相同。
(2)本实验通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少,这是用到了转换法。
A.电流与电压、电阻均有关,每次只能探究一个因素,主要用到的探究方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.电阻的大小不易直接观察,探究导体电阻的大小与哪些因素有关,通过电流表的示数反映电阻的大小,用到了转换法,故B符合题意;
C.“伏安法”测电阻是欧姆定律的应用,故C不符合题意。
故选B。
(3)[1]比较不同物质的吸热能力时,要保证两种物质吸收的热量相同,所以甲乙两瓶中的电阻丝阻值应相等,这样在相同时间内电阻丝产生的热量相同,可以保证两种液体吸收的热量相同。
[2]根据公式Q=cmΔt可知,质量和初温都相同时,吸收相同的热量,甲液体温度升高得比乙液体多,说明甲液体比热容小于乙液体的比热容。
(4)[1]如图所示,一个阻值为5Ω的电阻与两个5Ω电阻并联后的整体串联,则由串、并联电路的电流规律可知,通过乙容器中的电阻的电流是通过甲容器中电阻的电流的一半,根据焦耳定律可知,相同时间内甲容器中的电阻产生的热量更多,其中的气体受热膨胀得更快,则与之相连的左边的U形管内的液面高度变化较快。
[2]如图所示,可知通过左侧容器中电阻丝的电流2A为干路电流,根据并联电路的电流规律可知,通过右侧容器中电阻丝的电流为1A,则由焦耳定律的在1min内它产生的热量是Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×60s=300J
16.(1)并联
(2)30
(3)大于或者等于9
(4) 3.0 增大电源电压(其它答案合理也对)
(5)0.9
【详解】(1)由题可知,4个电动机为独立电动机,且无人机锂电池额定电压与电动机额定电压均为12V。并联电路中各支路两端电压相等,能保证每个电动机都在额定电压下工作;若为串联,各电动机电压会分压,无法正常工作,故连接方式是并联。
(2)无人机匀速上升时,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。重力
此时受到竖直向下的重力和空气阻力,竖直向上的升力,故升力
(3)题干明确说明,当a、b两端的电压等于或大于9V时,摄像机将被启动进入工作状态,因此控制电路启动摄像机的电压为9V。
(4)[1]火情自启系统中,电阻箱R与红外探测器串联,电源电压为12V。当a、b两端电压为9V时,R两端电压电流
因此的阻值
由图丙可知,当Rp=6Ω时,红外线强度为3cd。
[2]在红外线强度较弱时,红外探测器的阻值较大,其两端的电压将增大,为了保证a、b两端电压必须等于或大于9V,可采取的措施:一是调高电阻箱R的电阻值;二是调高电源的电压值;所以应该增大电源电压值(或增大电阻箱的最大值,或在a、b间串联一个定值电阻)。
(5)系统最小红外探测强度对应最大阻值(红外强度越小,越大),此时电阻箱R需调至最大阻值60Ω。此时电路中电流
的阻值
由图丙可知,与E成反比,则
解得E=0.9cd,红外线强度为0.9cd,即最小红外探测强度。
17.(1)
(2)
(3) 5
10
(4)10
(5)灯丝电阻随温度升高而增大(或灯丝电阻受温度影响)
(6)B
(7)15
【详解】(1)本实验是通过测量导体两端的电压U和通过它的电流I,利用公式来计算电阻值。这是伏安法测电阻的基本原理。
(2)如图甲,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻两端,电流表串联在电路中,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路电阻增大,电路中的电流减小,即电流表示数变小,所以图乙中,滑动变阻器应连接左下端点,如下图所示:
(3)[1]因为电压表并联在待测电阻两端,电流表测电路中电流,因此图丙中的图像为待测电阻的图像,因此待测电阻阻值
[2]根据串联电路分压规律可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其承担电压最大,待测电阻两端电压最小,此时电路中电流最小,如图丙,最小电流为0.3A,此时待测电阻两端电压为1.5V,所以滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律可知,滑动变阻器最大阻值
(4)如图丁,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,所以灯泡的电阻
(5)灯丝是金属材料(钨丝),其电阻随温度升高而增大。随着电压升高,电流增大,灯丝发热加剧,温度上升,导致电阻变大,所以I−U图像不是直线,而是向上弯曲的曲线。
(6)测量铅笔芯电阻时,多次测量是为了减小误差(因为它是定值电阻),但小灯泡的电阻是变化的(随温度变化),每次测量对应不同状态,所以多次测量是为了研究电阻随电压、电流的变化规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(7)①如图,在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,此时电路中只有滑动变阻器,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,设为,即此时滑动变阻器接入电路阻值最小,设为,根据欧姆定律有
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电路为定值电阻与滑动变阻器串联,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由串联电路基本规律,即欧姆定律有
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,仍然保持滑片不动,则此时电路为滑动变阻器与待测电阻串联,电流表指针偏转到最大刻度的处,由串联电路基本规律,即欧姆定律有
联立三式,解得。
18.(1)
(2)
【详解】(1)小灯泡正常发光时,其两端的电压为额定电压,从图乙的I-U图像中可知,当灯泡两端电压为12V时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)由电路图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为30Ω,此时电路中的电流最小,从图乙可知,电路中的最小电流 ,此时灯泡两端的电压,根据串联电路的特点,电源电压等于各部分电路电压之和,滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
19.(1)闭合,断开,电热水壶处于保温挡
(2)
(3)烧天然气更便宜
【详解】(1)根据得,U不变时,总电阻越大,总功率越小。当闭合,断开,和串联,回路中总电阻最大,电功率最小,此时电热水壶处于保温挡;
当两开关均闭合时,电路为R1的简单电路,电路电阻最小,电功率最大,此时电热水壶处于加热挡。
(2)保温挡时,和串联,由得,总电阻为
加热挡时,回路中只有R1工作,由得,R1电阻为
阻值为
所以
(3)水吸收的热量
天然气释放的热量
使用天然气所需费用
消耗的电能
使用电所需费用
则
故烧天然气更便宜。
20.(1)4.5V
(2)合格
(3)0~15cm
(4)见解析
【详解】(1)由图乙知,开关闭合时,与串联,电压表测两端电压,滑片P在起始位置A点时,
滑动变阻器接入电路的阻值
电源电压
(2)某女生测试时,的两端电压
电路中电流
滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器滑片移动的距离
与表格中数据比较可知,测试等级为合格。
(3)滑动变阻器接入电路阻值变大,电压表的示数变大,由题意可知,电压表的最大示数为3V,即滑动变阻器两端最大电压,此时滑动变阻器阻值最大,滑片移动的距离最远,测量仪的测量值最大。电压表的最大示数为3V时,的两端电压
电路中电流
滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器滑片移动的距离
由此可知滑片移动的范围为0~15cm。
(4)如果想增大测量范围,由图乙知,滑片往右移动距离越大,则滑动变阻器连入电路的阻值越大,由于电压表示数不能超过3V,根据串联电路的分压特点可知,可以换一个阻值更大的定值电阻。
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