精品解析:四川省南充高级中学2025-2026学年九年级上学期第四次月考物理试题
2026-01-19
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内容正文:
南充高中初2023级第5学期第四次月考
物理试卷
一、选择题
1. 下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为1.5V
B. 家庭电路的电压为380V
C. 舒适热水澡温度为左右
D. 彩色电视机的电流约为10A
【答案】A
【解析】
【详解】A.一节新干电池的标准电压为1.5V,会随着使用时间降低,故A符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220V,380V是工业用的三相电电压,故B不符合题意;
C.人体舒适的热水澡温度略高于人体正常温度,约为40℃左右,故C不符合题意;
D.彩色电视机的功率约为100W,根据公式,其工作电流约为,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列电路图中,属于串联电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.如图电流都是从正极出发,经开关后分两条支路,分别经两灯L1、L2回到负极,为并联电路,故ACD不符合题意;
B.如图电流从正极出发,经L2、L1、S回到负极,为串联电路,故B符合题意。
故选B。
3. 如图所示两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来,在这个过程中( )
A. 电子从A流向B,B带正电荷
B. A中正电荷通过棒流向B,B带负电荷
C. 电流从A流向B,B张角增大
D. 棒中有持续电流从B流向A,使A张角先减小,后增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.A带正电,B不带电,用金属棒把A和B连接起来,B上的自由电子会转移到A上,B因失去部分电子带正电荷,故AB不符合题意;
C.电流方向与负电荷定向移动的方向相反,B上的自由电子会转移到A上,电流从A流向B,B张角增大,故C符合题意;
D.由C选项可知,电流从A流向B,当A和B的电荷平衡后,电子不再移动,不会产生持续电流,且A得到电子后正电荷减少,张角应减小,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为2V,则以下说法正确的是( )
A. 电源两端电压为2V
B. 灯L2两端的电压2V
C. 灯L1两端的电压为2V
D. 电源与灯L2两端的电压之和为2V
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关,灯泡L1和L2串联,电压表与灯泡L1并联,因此测灯泡L1两端的电压,电压表示数为2V,因此灯L1两端的电压为2V。故C正确,ABD错误。
故选C。
5. 如图所示,电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则下列判断中正确的是( )
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关S接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短接
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,闭合开关后,两灯都不亮,若一盏灯短路,则另一盏灯还能发光,所以不可能是一灯短路,只能是断路;将电压表并联在L1两端时(AB两点间),测得的电压为0,说明AB之外的其他地方存在断路;将电压表并联到BC两点时(BC两点间),测得的电压为6V,且等于电源电压,说明电压表与电源正负极之间是接通的,所以故障是与电压表并联的灯泡L2的灯丝断了,故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 小强上次查看家里电能表显示为,本次查看时电能表示数如图,下列正确的是( )
A. 电能表是测量电功的仪表
B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电能表的作用就是测量电功或电路消耗电能的仪表,故A正确;
B.这段时间内消耗的电能
故B错误;
C.由电能表参数可知,允许通过的最大电流为20A,则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过
故C错误;
D.只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min消耗的电能
电能表上“3600imp/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁3600次,则消耗电能时,指示灯闪烁的次数
故D正确。
故选AD。
7. 由欧姆定律公式变形得,对此下列说法中正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越小,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C. 通过导体的电流与加在该导体两端的电压成正比
D. 当电流减小3倍时,电阻变大3倍
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故ABD错误;
C.根据欧姆定律的内容可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A. 甲导体两端的电压大 B. 通过乙导体的电流大
C. 相同时间内电流通过甲导体做功多 D. 甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由图可知,甲乙导体并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以甲乙导体两端的电压相等,甲导体的横截面积较大,因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,且材料和长度都相同时,横截面积越大电阻越小,反之越大,所以,材料和长度相同两导体的电阻关系为R甲<R乙,由可知通过甲的电流大,由W=UIt可知,相同时间内电流通过甲导体做功多,故AB错误,C正确;
D.并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小,故甲、乙并联后的总电阻小于甲的电阻,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大,电流表示数变小
B. 电压表V的示数不变,电流表示数变大
C. 电压表V的示数与电流表的示数之比不变
D. 电流表的示数与电流表的示数之差不变
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.由电路图可知,并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,电流表测支路的电流;因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过的电流不变,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数与电流表的示数之差不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过的电流变小,即电流表示数变小,由并联电路的电流特点可知,干路电流变小,即电流表示数变小,故A、B错误,D正确;
C.由电路图和欧姆定律可知,电压表V示数与电流表示数的比值等于变阻器接入电路的阻值,且接入电路的阻值变大,所以该比值变大,故C错误。
故选D。
10. 如图,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的阻值是
B. 当通过L的电流是时,L两端电压为
C. 将L和R并联在的电路中,干路电流为
D. 将L和R串联且电流为时,电源总电压是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电阻R的U-I图像为一条倾斜的直线,说明U与I成正比,即R是一个定值电阻,根据欧姆定律可得,电阻R的阻值为,故A错误;
B.由图可知,当通过L的电流是0.4A时,其两端的电压为4V,故B错误;
C.仅把L和R并联在电压是2V的电路中,L和R两端的电压均为2V,由图可知,通过L、R两端的电流分别是0.3A、0.1A,根据并联电路电流特点可知,干路的电流为,故C正确;
D.仅把L、R串联在电路中,根据串联电路的特点和图像可知,当电流是0.2A时,L、R两端的电压分别是1V、4V,根据串联电路电压特点可知,它们两端的总电压即电源电压为,故D错误。
故选C。
11. 某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下,蓄电池为电动机供电,由电动机提供动力;当需要较大动力时,由汽油发动机和电动机共同提供动力;当汽车制动减速时,电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况,以下分析正确的是( )
A. 汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能
B. 电动机在提供动力时把电能转化为机械能
C. 为蓄电池充电的过程是将电能转化为化学能
D. 制动减速发电的过程把内能转化为电能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.汽油发动机做功冲程是利用内能来做功的冲程,把内能转化为机械能,故A正确;
B.电动机在提供动力时消耗电能来获得机械能,使汽车运动,因此是把电能转化为机械能,故B正确;
C.为蓄电池充电时,蓄电池发生化学反应,将电能转化为化学能,故C正确;
D.当汽车制动减速时,电动机还可以作为发电机为蓄电池充电,将机械能转化为电能,故D错误。
故选ABC。
12. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D. 灯泡的电功率范围是0.288W~1.25W
【答案】ACD
【解析】
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R与小灯泡L串联,电压表测小灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。根据小灯泡L的铭牌“2.5V 0.5A”可得,其电阻为
为了保证电路安全,电路中的电流不能超过电流表量程0.6A、滑动变阻器允许的最大电流1A和小灯泡的额定电流0.5A中的最小值,故电路中的最大电流
此时,小灯泡两端的电压为
此电压未超过电压表量程3V,也未超过小灯泡额定电压2.5V,是安全的。当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小。此时电路总电阻
电路中的最小电流
此时,小灯泡两端的电压为
A.由上可得,电流表的示数变化范围是,故A正确;
B.由上可得,电压表的示数变化范围是,故B错误;
C.当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时,
当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为20Ω。 所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 ,故C正确;
D.灯泡的最小功率
灯泡的最大功率
所以灯泡的电功率范围是 。故D正确。
故选ACD。
二、填空题
13. 纳米管是一种具有特殊结构的材料,如图所示。工业生产中可利用摩擦起电分选纳米管,将混合材料与特定物质摩擦后,碳纳米管会因______(选填“得到”或“失去”)电子而带正电,再靠近一个带______(选填“正”或“负”)电的物体,吸附碳纳米管,实现分选。
【答案】 ①. 失去 ②. 负
【解析】
【详解】[1]电子带负电,物体得到电子带负电、失去电子会带正电,所以将混合材料与特定物质摩擦后,碳纳米管会因失去电子而带正电。
[2]因为异种电荷相互吸引,所以带正电的碳纳米管会被带负电的物体吸附,从而实现分选。
14. 直流电动机两端的电压为5V,通过它的电流为1A,电动机线圈的电阻为1Ω,则电动机在10s内消耗的电能是_____J,产生的热量是_____J.
【答案】 ①. 50 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]电动机在10s内消耗的电能是
W=UIt=5V×1A×10s=50J
产生的热量
Q=I2Rt=(1A)2×1Ω×10s=10J
15. 两盏白炽灯,甲灯标有“PZ220V-40W”,乙灯标有“PZ220V-100W”,若两灯正常发光,则是______(“甲”或“乙”)更亮,若串联在220V电路中,______(“甲”或“乙”)更亮。
【答案】 ①.
乙 ②.
甲
【解析】
【15题详解】
[1]两盏白炽灯正常发光时,实际功率等于额定功率。乙灯额定功率(100W)大于甲灯(40W),因此乙更亮。
[2]当两灯串联在220V电路中时,亮度由实际功率决定。根据公式 ,甲灯电阻
乙灯电阻
串联时电流相同,实际功率 ,电阻大的甲灯实际功率更大,因此甲更亮。
16. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R1的阻值为________Ω。
【答案】 ①. 18 ②. 30
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表示数为0.3A时,电压表示数为9V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=IR1+U2=0.3A×R1+9V……①
由乙图可知当电流表示数为0.4A时,电压表示数为6V,所以,电源电压U=I′R1+U2′=0.4A×R1+6V……②
解①②得R1=30Ω,U=18V。
17. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,和消耗的功率;当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数分别为和,则____________,消耗的功率分别为和,则____________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联。
两电阻电压相同,则
则。
当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源电压,乙测R2两端电压。
根据串联电路电压分配规律
则
[2]此时两电阻串联,电流相等,则
18. 如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有“8V 6.4W”字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2 标有“45Ω 2A”字样,只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,电源电压为___________V; 只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2功率最大值为___________W。
【答案】 ①. 9 ②. 2.025
【解析】
【详解】[1]灯L标有“8V 6.4W”字样,灯的电阻
只闭合S1时,灯L和R1串联,根据串联电阻的规律及欧姆定律可得,电源电压U=I(R1+RL)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V
[2]只闭合S2时,灯L和R2串联,根据P=UI可知,灯泡正常发光时的电流
由电阻的串联规律及欧姆定律,结合电功率公式,则滑动变阻器R2的功率
由上式可知,当RL=R2时,由分压原理,灯与变阻器的电压相等,由串联电路电压的规律,灯泡的电压和电压表示数都为4.5V,因灯的实际电压4.5V小于灯的额定电压8V,故电路的电流小于0.8A,电压表、电流表及灯泡均安全,变阻器有最大电功率,故滑动变阻器R2的最大电功率
三、作图与实验探究题
19. 在如图所示的电路中闭合开关,灯泡L1和L2并联。虚线框内可接入一个电流表(测量干路电流)和一个电压表,请你将正确的电表元件符号填在虚线框内。(剩余一个虚线框中用导线将电路连接完整)。
【答案】
【解析】
【详解】要求灯L1和L2并联,观察该图,开关S闭合后,根据电流的流法,电流的路径应该有两条,分别经过两个灯泡,那么最右侧的电表为电流表,测量干路电流,流过电流表后,分成两条路径,流过灯L1的电流回负极,流过灯L2的电流,还要经过最左端的虚线框,它应该为导线,不是电压表,否则这条支路相当于断路,最后中间的电表应该为电压表,否则最左端为导线,中间也为电流表,电路处于短路状态,不符合题意;综上所述,最左端为导线,中间为电压表,最右端为电流表,如图所示:
20. 用伏安法测量阻值约为5Ω的定值电阻,请将图中器材连接完整,要求滑片向左移动电流表示数变大。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,电源由两节干电池组成,可知电源电压是3V,电路的最大电流是
所以电流表应选择0-0.6A的量程,又由于要求滑片向左移动电流表示数变大,滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路,故将滑动变阻器的左下接线柱与开关右侧接线柱连接。如图所示:
21. 小明同学利用图甲的电路图探究串联电路电压规律。
(1)闭合开关前,小明同学发现电表指针如图乙所示,他的下一步操作是_____________;
(2)正确操作后,灯泡L1两端电压示数如图丙,等于______V;
(3)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小明同学把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这种方法_____(选填“能”或“不能”)测量灯泡L2两端电压;
(4)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压依次为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在表中。得出结论:________________(写出结论表达式),由表中实验数据可知:小明主要通过_____方式来多次实验(填选项字母);
试验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡
【答案】(1)调零 (2)1.9
(3)不能 (4) ①. ②. A
【解析】
【小问1详解】
由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
【小问2详解】
由丙图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.9V。
【小问3详解】
小明按图甲测出L1两端电压后,他保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了。
【小问4详解】
[1][2]分析实验数据可得,串联电路的电压特点:串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电路的总电压,即。
由表中数据可得总电压始终为3.0 V,而各次实验两灯电压分配不同,可判断实验主要是通过更换不同规格的小灯泡来进行多次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
22. 小明用如图甲所示电路探究“电流与电阻”的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值()供选用,滑动变阻器规格为“”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到最__________端;
(2)小明连接完电路如图甲,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数约为3V,则电路出现的故障可能是__________;
(3)排除故障后,此时R的阻值为。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表如图乙所示,该示数为__________A。接着他将R换成,则应该向__________端移动滑动变阻器的滑片,以保持电压表的示数不变;
(4)将阻值R换成重复上述操作得出结论。为提高结论的可靠性,如要换用阻值为的电阻继续上述实验,则滑动变阻器的最大阻值至少需要__________。
【答案】(1)右 (2)定值电阻R断路
(3) ①. 0.4 ②. 右
(4)12.5
【解析】
【小问1详解】
开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即滑动变阻器的右端。
【小问2详解】
闭合开关后,小明发现电流表没示数,说明电路可能存在断路故障,结合电压表示数接近电源电压3V,说明电压表与电源连通,故与电压表并联的支路断路了,即电阻R断路。
【小问3详解】
[1]电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.4A。
[2]将R换成10Ω电阻后,根据串联电路分压原理可知,电阻R的分压会变大,为保持电阻R两端的电压不变,故需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应向右端移动。
【小问4详解】
由图乙可知,当电阻时,电路中的电流为0.4A,所以电阻R两端保持不变的电压为
根据串联电路电压的规律可知,变阻器分得的电压为
根据串联分压原理,通过定值电阻的电流等于通过滑动变阻器的电流,则,所以当换用阻值为25Ω的电阻连入电路中时,对应的滑动变阻器接入电路的电阻为
23. 在测量正常工作时的电压为2.5V的小灯泡的电阻的实验中,连接如图甲所示实物图:
(1)小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,电压表__________(选填“有示数”或“无示数”),经检查,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将图甲电路连接正确,连线不能交叉_______;
(2)改正好电路,进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)端移动。继续移动滑片,小明测出了小灯泡在不同电压下发光时的电阻,并取其平均值作为灯丝的电阻,同组其他同学认为他的做法不合理,理由是____________________;
(3)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了如图乙所示的电路,测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关接a时,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为;
②开关S闭合,开关接b时,滑动变阻器的滑片____________________(选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为;
③电阻__________(用和表示)。
【答案】(1) ①. 无示数 ②.
(2) ①. 右 ②. 小灯泡的阻值不是一个定值
(3) ①. 保持不动 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]分析实物图,小灯泡被短接,所以移动滑片,小灯泡不亮,但电流表有示数,电压表无示数,故修改电路图如下:
【小问2详解】
[1]调整电路后,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V,根据串联电路的分压定律,要增大小灯泡两端的电压,就需要减小滑动变阻器的阻值,故滑片向右端移动。
[2]小灯泡的电阻受温度影响,灯泡在不同电压下发光时的电阻不一样,不是一个定值。故求平均值没有意义。
【小问3详解】
[1][2]分析电路图乙,开关S闭合,开关接a时,与并联,电流表测支路电流,示数为,则有,开关S闭合,开关接b时,滑动变阻器的滑片保持不动,与并联,电流表测干路电流,示数为,则有。两次改变开关接点的过程中,电源电压不变,滑动变阻器阻值不变,并联电路两端的电压不变,所以
可得。
四、计算题
24. 如图甲为常用的电热饮水机,其电路原理如图乙所示,该饮水机的额定电压为220V,加热电功率为1100W,保温电功率为44W,R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。
(1)饮水机处于保温状态时,电路中的电流是多少;
(2)电热丝R1的电阻是多少;
(3)保温状态下工作5分钟,R2上产生的热量是多少。
【答案】(1)
0.2A (2)
1056Ω (3)
528J
【解析】
【小问1详解】
已知饮水机处于保温状态时的功率,额定电压 。根据电功率公式可得,保温状态时电路中的电流为
【小问2详解】
由电路图可知,当开关S闭合时,电阻R1被短路,电路为R2的简单电路,此时电路总电阻最小。由可知,当电压一定时,电阻越小,功率越大,故此时饮水机处于加热状态。电热丝R2的电阻为
当开关S断开时,电阻R1和R2串联,电路总电阻最大,电功率最小,饮水机处于保温状态。保温时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,可知电热丝R1的电阻为
【小问3详解】
保温状态下工作时间
此时电路中的电流,电热丝R2的电阻
根据焦耳定律,R2上产生的热量为
25. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,灯泡L标有“6V 2.4W字样
(L灯丝电阻不变)。当开关S、都闭合,滑动变阻器R的滑片移动到最左端时,灯泡L正常发光,电流表示数为0.5A;当只闭合时,L实际消耗的功率为,定值电阻消耗的功率为,且。
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)R的滑片在最左端时,通电50秒R所消耗的电能;
(3)当只闭合S时,在电路安全的情况下,电路消耗功率的最大值。
【答案】(1)15Ω (2)30J
(3)2.4W
【解析】
【小问1详解】
根据灯泡L的铭牌“6V 2.4W”可知,灯泡的额定电压,额定功率,灯泡的电阻为
【小问2详解】
当开关S、、都闭合,滑动变阻器R的滑片移动到最左端时,灯泡L与滑动变阻器R并联,电阻被短路。因为灯泡L正常发光,所以电源电压
通过灯泡L的电流为
此时,电流表测干路电流,示数。根据并联电路的电流特点,通过滑动变阻器R的电流为
滑动变阻器R消耗的电能为
【小问3详解】
当只闭合时,灯泡L与定值电阻串联。电路中的电流为,则灯泡L的实际功率,电阻R1消耗的功率。因为,所以。定值电阻R1的阻值为
当只闭合S时,滑动变阻器R与定值电阻串联,电压表测两端的电压。为了保证电路安全,电路中的电流不能超过电流表的量程0.6A,电压表的示数不能超过其量程3V。当电压表示数达到最大值时,电路中的电流为
因为0.4A < 0.6A,所以电路中的最大安全电流为0.4A。此时,电路消耗的总功率最大,其值为
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南充高中初2023级第5学期第四次月考
物理试卷
一、选择题
1. 下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为1.5V
B. 家庭电路的电压为380V
C. 舒适热水澡温度为左右
D. 彩色电视机的电流约为10A
2. 下列电路图中,属于串联电路的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来,在这个过程中( )
A. 电子从A流向B,B带正电荷
B. A中正电荷通过棒流向B,B带负电荷
C. 电流从A流向B,B张角增大
D. 棒中有持续电流从B流向A,使A张角先减小,后增大
4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为2V,则以下说法正确的是( )
A. 电源两端电压为2V
B. 灯L2两端的电压2V
C. 灯L1两端的电压为2V
D. 电源与灯L2两端的电压之和为2V
5. 如图所示,电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则下列判断中正确的是( )
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关S接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短接
6. 小强上次查看家里电能表显示为,本次查看时电能表示数如图,下列正确的是( )
A. 电能表是测量电功的仪表
B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
7. 由欧姆定律公式变形得,对此下列说法中正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越小,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C. 通过导体的电流与加在该导体两端的电压成正比
D. 当电流减小3倍时,电阻变大3倍
8. 如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A. 甲导体两端的电压大 B. 通过乙导体的电流大
C. 相同时间内电流通过甲导体做功多 D. 甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大,电流表示数变小
B. 电压表V的示数不变,电流表示数变大
C. 电压表V的示数与电流表的示数之比不变
D. 电流表的示数与电流表的示数之差不变
10. 如图,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的阻值是
B. 当通过L的电流是时,L两端电压为
C. 将L和R并联在的电路中,干路电流为
D. 将L和R串联且电流为时,电源总电压是
11. 某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下,蓄电池为电动机供电,由电动机提供动力;当需要较大动力时,由汽油发动机和电动机共同提供动力;当汽车制动减速时,电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况,以下分析正确的是( )
A. 汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能
B. 电动机在提供动力时把电能转化为机械能
C. 为蓄电池充电的过程是将电能转化为化学能
D. 制动减速发电的过程把内能转化为电能
12. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D. 灯泡的电功率范围是0.288W~1.25W
二、填空题
13. 纳米管是一种具有特殊结构的材料,如图所示。工业生产中可利用摩擦起电分选纳米管,将混合材料与特定物质摩擦后,碳纳米管会因______(选填“得到”或“失去”)电子而带正电,再靠近一个带______(选填“正”或“负”)电的物体,吸附碳纳米管,实现分选。
14. 直流电动机两端的电压为5V,通过它的电流为1A,电动机线圈的电阻为1Ω,则电动机在10s内消耗的电能是_____J,产生的热量是_____J.
15. 两盏白炽灯,甲灯标有“PZ220V-40W”,乙灯标有“PZ220V-100W”,若两灯正常发光,则是______(“甲”或“乙”)更亮,若串联在220V电路中,______(“甲”或“乙”)更亮。
16. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R1的阻值为________Ω。
17. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,和消耗的功率;当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数分别为和,则____________,消耗的功率分别为和,则____________。
18. 如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有“8V 6.4W”字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2 标有“45Ω 2A”字样,只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,电源电压为___________V; 只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2功率最大值为___________W。
三、作图与实验探究题
19. 在如图所示的电路中闭合开关,灯泡L1和L2并联。虚线框内可接入一个电流表(测量干路电流)和一个电压表,请你将正确的电表元件符号填在虚线框内。(剩余一个虚线框中用导线将电路连接完整)。
20. 用伏安法测量阻值约为5Ω的定值电阻,请将图中器材连接完整,要求滑片向左移动电流表示数变大。
21. 小明同学利用图甲的电路图探究串联电路电压规律。
(1)闭合开关前,小明同学发现电表指针如图乙所示,他的下一步操作是_____________;
(2)正确操作后,灯泡L1两端电压示数如图丙,等于______V;
(3)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小明同学把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这种方法_____(选填“能”或“不能”)测量灯泡L2两端电压;
(4)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压依次为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在表中。得出结论:________________(写出结论表达式),由表中实验数据可知:小明主要通过_____方式来多次实验(填选项字母);
试验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡
22. 小明用如图甲所示电路探究“电流与电阻”的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值()供选用,滑动变阻器规格为“”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到最__________端;
(2)小明连接完电路如图甲,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数约为3V,则电路出现的故障可能是__________;
(3)排除故障后,此时R的阻值为。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表如图乙所示,该示数为__________A。接着他将R换成,则应该向__________端移动滑动变阻器的滑片,以保持电压表的示数不变;
(4)将阻值R换成重复上述操作得出结论。为提高结论的可靠性,如要换用阻值为的电阻继续上述实验,则滑动变阻器的最大阻值至少需要__________。
23. 在测量正常工作时的电压为2.5V的小灯泡的电阻的实验中,连接如图甲所示实物图:
(1)小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,电压表__________(选填“有示数”或“无示数”),经检查,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将图甲电路连接正确,连线不能交叉_______;
(2)改正好电路,进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)端移动。继续移动滑片,小明测出了小灯泡在不同电压下发光时的电阻,并取其平均值作为灯丝的电阻,同组其他同学认为他的做法不合理,理由是____________________;
(3)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了如图乙所示的电路,测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关接a时,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为;
②开关S闭合,开关接b时,滑动变阻器的滑片____________________(选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为;
③电阻__________(用和表示)。
四、计算题
24. 如图甲为常用的电热饮水机,其电路原理如图乙所示,该饮水机的额定电压为220V,加热电功率为1100W,保温电功率为44W,R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。
(1)饮水机处于保温状态时,电路中的电流是多少;
(2)电热丝R1的电阻是多少;
(3)保温状态下工作5分钟,R2上产生的热量是多少。
25. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,灯泡L标有“6V 2.4W字样
(L灯丝电阻不变)。当开关S、都闭合,滑动变阻器R的滑片移动到最左端时,灯泡L正常发光,电流表示数为0.5A;当只闭合时,L实际消耗的功率为,定值电阻消耗的功率为,且。
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)R的滑片在最左端时,通电50秒R所消耗的电能;
(3)当只闭合S时,在电路安全的情况下,电路消耗功率的最大值。
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