精品解析:安徽省安庆市潜山市部分学校2025-2026学年九年级下学期开学收心练习物理试题
2026-03-15
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2份
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28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-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 安庆市 |
| 地区(区县) | 潜山市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.71 MB |
| 发布时间 | 2026-03-15 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56830675.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:
2025~2026学年度第二学期九年级物理限时训练(一)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 如图是四冲程汽油机工作时转速表,此状态下发动机5秒内对外做功______次。
2. 如图所示地磁场分布,历史上对地磁场的形成有这样一种看法:我们居住的地球是一个带电星球,由于地球自西向东旋转,会形成许多环形电流,从而产生地磁场,由此猜想地球带的是______电(填“正”或“负”)。
3. 如图所示的家庭电路,正常发光的电灯突然熄灭,检查发现保险丝完好。若原因是图中打“×”的位置发生了断路,则在开关S闭合的情况下,用试电笔测试电路中插座左孔时,试电笔氖管______发光(选填“会”或“不会”)。
4. 两个相同容器中分别装入初温为、质量为100g的水和某液体,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,则液体的比热容为__________。
5. 如图所示,闭合开关,发现两灯不亮。为了查找原因,小李同学用导线分别连接a和b、b和c,连接a和b时,两灯不亮,连接b和c时,很亮,则故障的原因可能是______。
6. 如图所示的电路中,电阻标有“ ”,标有“ ”,电流表、的测量范围均为,电压表的测量范围为,在a、b间接入电压可调的电源,闭合开关S后,为保证、均不损坏,当加载最大电压时通过电流表的电流为______A。
7. 如图是国产智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,该汽车的部分参数如下表所示,该汽车支持快充,若快充充电功率为,则将电池容量由30%充至80%需要______分钟。
电池容量
电池能量密度
最高续航里程
8. 如图所示的电路中,若只闭合开关、,此时电流表与的示数之比为,若只闭合开关,则电阻与两端的电压之比为______。
9. 家用电火桶一般是由两根电热丝并联而成的,如图为某品牌电火桶,每根电热丝的电阻为,现接在家庭电路中正常工作,每分钟产生的总热量为___________J。
10. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至中点时,定值电阻的功率为_________W。
二、选择题(每小题2分,共14分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.)
11. 下列关于热量、温度、内能的说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度不一定升高,但内能一定增大
B. 物体温度降低,不一定是放出了热量,但内能一定减小
C. 物体内能增大,一定是吸收了热量,但温度不一定升高
D. 物体温度不变,内能一定不变,但可能会吸收热量
12. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用丝绸摩擦过玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现小球被吸引,则小球带负电
B. 乙图中,用金属棒把验电器A和B连接起来,金属棒中瞬时电流方向为从M至N
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧下,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,导体棒在磁场中运动,此原理和动圈式话筒工作原理相同
13. 2024年湖北应城市就已经建成了全球首座300兆瓦级压气储能电站,其工作流程是:利用电网负荷低谷时富余的电能驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动汽轮机带动发电机发电。整个流程示意图如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 压气储能电站实现了能量无损耗转化,说明能量是守恒的且可以不断循环
B. 高压空气驱动汽轮机运转的过程,主要是将空气的内能转化为汽轮机的机械能
C. 汽轮机带动发电机发电的过程,主要是将汽轮机的机械能转化为电能
D. 压缩机压缩空气的过程,主要是将压缩机的机械能转化为空气的内能
14. 如图所示的是一款具备感应自动送纸功能的智能纸巾盒。其工作原理是:开关闭合,指示灯L发光;手伸至出纸口的感应区,感应开关自动闭合,电动机转动带动卷纸轴送纸;手远离后1秒内感应开关自动断开,电动机停转;断开开关。手伸至出纸口的感应区时电动机不转动送纸。下列所示的四个电路图中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B. 测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
C. 探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
D. 测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
16. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片从中点向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小,示数变小,电压表V示数变大
B. 电流表示数变小,示数不变,电压表V示数不变
C. 电压表V的示数与电流表示数的比值变大
D. 电流表的示数之差与电压表示数的乘积变大
17. 如图所示是小丽测量未知电阻的实验电路,电源两端电压U不变,其中为阻值已知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电压表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电压表示数为。则下列四个表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 按要求完成下列填空.
(1)如图甲所示,把轻质螺线管AB沿东西方向水平悬挂,然后给螺线管通电,静止时______(选填“A”或“B”)端指向地理北方。
(2)如图乙所示,当导体棒AB向左运动时,导体棒______磁场对它的力的作用(选填“受到”或“不受”)。
(3)如图丙所示,将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中,在板面上均匀地撒满铁屑,通电后,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布规律不明显,则接下来应进行的操作是______。
19. 小福想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用电压恒为的电源、电流表、电压表、标有“ ”的滑动变阻器、电阻箱、开关和导线,连接了如图所示的实验电路。
实验序号
电阻
电流
1
10
0.30
2
20
0.15
3
30
0.10
(1)小福正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表有示数,电流表没有示数,若电表完好,则故障可能是______。
(2)完成第一组实验后,为了获得第二组数据.请将以下步骤按正确顺序排列______。
A.调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变
B.调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入表格
C.将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关
D.读出电流表示数,记入表格
(3)分析表中数据,保持电压表示数不变,要测量更多组数据,为保证实验顺利完成,电阻箱允许调节的阻值范围是______。
20. 小明做“测定小灯泡电功率”实验时,所选小灯泡额定电压为,电阻约为。所提供的器材有电压表、电流表、三节新干电池、开关,滑动变阻器(“ ”、“ ”、“ ”)三个,导线若干。
(1)实验中应选用的滑动变阻器的规格为______。
(2)如甲图所示是他连接的实验电路,其中有一根导线连接错误。为了使电压表能测小灯泡两端的电压,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线.
(3)排除故障后,继续实验,他调节滑动变阻器的滑片,多次记录电压表、电流表的示数,根据记录的数据画出了如图乙所示的图像,但粗心的小明同学忘了标电压、电流符号,根据灯丝电阻的变化规律判断横坐标物理量是______(选填“电压”或“电流”)。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题5分,第23小题8分,共18分.解答有必要的公式和过程.
21. 如图所示的是我国自主研制的机器狗“上班”的情景。机器狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗在水平路面上可以实现负重40kg,10min移动1.2km。机器狗在运动过程中利用液压系统工作,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
(1)为了使用安全,机器狗的液压系统的液压油温度不能高于。某液压油的比热容是,则4kg的液压油温度由升高到需要吸收多少热量?
(2)若该机器狗使用的发动机效率是25%,要提供的有用功,需消耗燃油的质量是多少?(燃油的热值为)
22. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,、、均为定值电阻,其中,。
(1)当闭合开关S和,断开开关时,电流表示数为,求电源电压;
(2)当开关S、和均闭合时,电流表的示数为,求的阻值。
23. 如图甲是一款新式电火锅,通过挡位开关可实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的工作原理图。电阻均为阻值不变的加热电阻,且的阻值为180Ω,电火锅在中温挡工作时的电功率为440W,在高温挡工作时的电功率为1210W。求:
(1)电阻的阻值是多少;
(2)电火锅在低温挡工作时的电功率是多少;
(3)某次使用时,断开家中其他所有用电器,让电火锅在高温挡工作,发现家中参数“”的电能表的指示灯在1min内闪烁了60次,则电火锅在高温挡工作时的实际功率是多少?
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2025~2026学年度第二学期九年级物理限时训练(一)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 如图是四冲程汽油机工作时转速表,此状态下发动机5秒内对外做功______次。
【答案】125
【解析】
【详解】由图可知,发动机的转速为,汽油机在一个工作循环中,连续完成四个冲程,曲轴转动2周,对外做功1次,则发动机每秒对外做功的次数为,故此状态下发动机5秒内对外做功次数为
2. 如图所示地磁场分布,历史上对地磁场的形成有这样一种看法:我们居住的地球是一个带电星球,由于地球自西向东旋转,会形成许多环形电流,从而产生地磁场,由此猜想地球带的是______电(填“正”或“负”)。
【答案】负
【解析】
【详解】地磁场是由于地球上电荷的定向移动形成的。由图可知,地磁北极在地理南极附近,根据右手螺旋定则可以判断出电流方向是自东向西环绕的,这与地球自转方向相反。负电荷定向移动的方向是与电流方向相反的,所以地球带的是负电。
3. 如图所示的家庭电路,正常发光的电灯突然熄灭,检查发现保险丝完好。若原因是图中打“×”的位置发生了断路,则在开关S闭合的情况下,用试电笔测试电路中插座左孔时,试电笔氖管______发光(选填“会”或“不会”)。
【答案】会
【解析】
【详解】试电笔测试插座左孔时,打“×”的位置发生断路,开关处于闭合状态,用试电笔测试电路中插座左孔时,会导致试电笔通过灯泡、闭合的开关,与火线相连,因此试电笔氖管会发光。
4. 两个相同容器中分别装入初温为、质量为100g的水和某液体,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,则液体的比热容为__________。
【答案】
【解析】
【详解】标准大气压下,水的凝固点为0℃,所以图中右边的图像为水的温度随时间变化图像,则左边的图像为液体M的温度随时间变化图像。单位时间内它们放出的热量相等,0∼t2时间段内,水放出热量
液体M放出的热量QM=Q水=6720J
由可得,液体M的比热容为
5. 如图所示,闭合开关,发现两灯不亮。为了查找原因,小李同学用导线分别连接a和b、b和c,连接a和b时,两灯不亮,连接b和c时,很亮,则故障的原因可能是______。
【答案】断路
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯串联,闭合开关后,发现两灯不亮,则电路可能存在断路;用导线连接a、b时,两灯不亮,说明a、b之外存在断路,连接b、c时,L1很亮,说明与导线并联部分发生了断路现象,即L2断路。
6. 如图所示的电路中,电阻标有“ ”,标有“ ”,电流表、的测量范围均为,电压表的测量范围为,在a、b间接入电压可调的电源,闭合开关S后,为保证、均不损坏,当加载最大电压时通过电流表的电流为______A。
【答案】1.8
【解析】
【详解】由图可知,与并联,电流表测量干路的电流,电流表A2测量支路电流,电压表测量电源电压,根据可知,两端允许的最大电压为
同理,两端允许的最大电压为
并联电路中各支路电压相等,为保证、均不损坏,电源最大电压需取和中的较小值,即,此时支路电流达到其允许的最大值为
支路电流为
由并联电路中电流规律知,干路电流为
7. 如图是国产智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,该汽车的部分参数如下表所示,该汽车支持快充,若快充充电功率为,则将电池容量由30%充至80%需要______分钟。
电池容量
电池能量密度
最高续航里程
【答案】15
【解析】
【详解】将电池容量由30%充至80%需要充电的电能为
由可知,充电时间为
8. 如图所示的电路中,若只闭合开关、,此时电流表与的示数之比为,若只闭合开关,则电阻与两端的电压之比为______。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,若只闭合开关、,则R1、R2并联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,此时电流表与的示数之比为,由并联电路电流特点可知,通过R1与R2的电流之比
并联电路各支路两端的电压相等,故
由可得R1与R2的电阻之比
若只闭合开关,电阻与串联,因为串联电路中各处电流相等,故通过两电阻的电流
由可得,两电阻两端的电压之比
9. 家用电火桶一般是由两根电热丝并联而成的,如图为某品牌电火桶,每根电热丝的电阻为,现接在家庭电路中正常工作,每分钟产生的总热量为___________J。
【答案】
【解析】
【详解】家庭电路中电压为220V,则电火桶正常工作时每分钟产生的总热量
10. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至中点时,定值电阻的功率为_________W。
【答案】1.35
【解析】
【详解】分析电路图甲,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压;电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示;
分析图乙,当滑动变阻器两端电压为0时,说明此时滑动变阻器的阻值为0,电路为的简单电路,此时电路电流最大为0.6A,根据欧姆定律可得①
当滑动变阻器两端电压为6V时,此时滑动变阻器阻值最大,电路电流最小为0.2A,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为
根据串联电路的电压特点可得②
联立①②可得电源电压,。
当滑动变阻器的滑片移至中点时,滑动变阻器的阻值为
此时电路中的电流为
根据电功率计算公式,可得定值电阻的功率为
二、选择题(每小题2分,共14分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.)
11. 下列关于热量、温度、内能的说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度不一定升高,但内能一定增大
B. 物体温度降低,不一定是放出了热量,但内能一定减小
C. 物体内能增大,一定是吸收了热量,但温度不一定升高
D. 物体温度不变,内能一定不变,但可能会吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体熔化时,吸收热量但温度不变,内能增加。如果物体吸收热量的同时对外做功,内能可能不变或减小(如气体吸热膨胀对外做功)。故A错误;
B.物体温度降低,其分子平均动能减小,因此内能一定减小。然而,内能减少不一定是通过放热(热传递)的方式,也可能是通过对外做功的方式(如气体膨胀)。故B正确;
C.使物体内能增大的方式有两种:吸收热量(热传递)或外界对物体做功。选项说“一定是吸收了热量”,忽略了“做功”的方式,故C错误;
D.对于一定质量的晶体,在熔化或凝固过程中,虽然温度不变,但分子势能发生了变化,因此内能发生了改变。所以“内能一定不变”是错误的。同时,在晶体熔化时,温度不变但会吸收热量,因此后半句“可能会吸收热量”是正确的。但整个命题因前半句错误而错误。故D错误。
故选B。
12. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用丝绸摩擦过玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现小球被吸引,则小球带负电
B. 乙图中,用金属棒把验电器A和B连接起来,金属棒中瞬时电流方向为从M至N
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧下,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,导体棒在磁场中运动,此原理和动圈式话筒工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,它能吸引轻质小球,小球可能带负电,也可能不带电(带电体可吸引轻小物体),故A 错误;
B.验电器A可能带负电,也可能带正电,B不带电。用金属棒连接时,电子会从M流向N,也可能从N流向M,电流方向与电子定向移动方向相反,因此瞬时电流方向不确定,故B错误;
C.丙图中两灯并联,两个灯泡独立工作,互不影响,拧下其中一个灯泡,另一灯泡继续发光,故C正确;
D.丁图是通电导体在磁场中受力运动(电动机原理);而动圈式话筒的工作原理是电磁感应,二者原理不同,故D 错误。
故选C。
13. 2024年湖北应城市就已经建成了全球首座300兆瓦级压气储能电站,其工作流程是:利用电网负荷低谷时富余的电能驱动电动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封设施内,在用电高峰释放压缩空气驱动汽轮机带动发电机发电。整个流程示意图如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 压气储能电站实现了能量无损耗转化,说明能量是守恒的且可以不断循环
B. 高压空气驱动汽轮机运转的过程,主要是将空气的内能转化为汽轮机的机械能
C. 汽轮机带动发电机发电的过程,主要是将汽轮机的机械能转化为电能
D. 压缩机压缩空气的过程,主要是将压缩机的机械能转化为空气的内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.压气储能电站在能量转化过程中,不可避免会有能量损耗(如摩擦生热、散热等),因此无法实现无损耗转化;同时能量守恒定律说明能量不会凭空消失或产生,但能量转化具有方向性,不能不断循环利用。故A错误,符合题意;
B.高压空气驱动汽轮机运转时,空气的内能推动汽轮机叶片转动,主要将空气的内能转化为汽轮机的机械能,故B正确,不符合题意;
C.汽轮机带动发电机发电,是电磁感应现象的应用,主要将汽轮机的机械能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.压缩机压缩空气时,对空气做功,主要将压缩机的机械能转化为空气的内能,故D正确,不符合题意。
故选A。
14. 如图所示的是一款具备感应自动送纸功能的智能纸巾盒。其工作原理是:开关闭合,指示灯L发光;手伸至出纸口的感应区,感应开关自动闭合,电动机转动带动卷纸轴送纸;手远离后1秒内感应开关自动断开,电动机停转;断开开关。手伸至出纸口的感应区时电动机不转动送纸。下列所示的四个电路图中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,电动机M和指示灯L可以独立工作,互不影响,因此它们应该是并联的。开关S1闭合,指示灯L发光,说明S1可以控制指示灯L;手伸至感应区,感应开关S2闭合,电动机M转动,说明S2可以控制电动机M。断开开关S1,即使手伸至感应区,电动机也不转动,说明S1是总开关,控制整个电路。
A.图中电动机M和指示灯L串联,当S1和S2都闭合时,两者同时工作,当有一个开关断开时,两者都不能工作,故A不符合题意;
B.图中只闭合开关S2时,电动机M和指示灯L串联,都可以工作,当开关S1和开关S2都闭合时,指示灯L被短路,只有电动机M工作,故B不符合题意;
C.图中电动机M和指示灯L并联,但开关S1只控制指示灯L,开关S2只控制电动机M,S1断开时,如果S2闭合,电动机M仍然可以工作,故C不符合题意;
D.图中电动机M和指示灯L并联,开关S1在干路上,作为总开关,控制整个电路;开关S2在电动机M所在的支路上,只控制电动机M。当S1闭合时,指示灯L发光,电路处于待机状态;此时若S2闭合,电动机M工作;若S1断开,整个电路断路,指示灯L和电动机M都不工作,故D符合题意。
故选D。
15. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B. 测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
C. 探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
D. 测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究电流与电压的关系的实验中,需要改变定值电阻两端的电压,滑动变阻器的作用主要有改变定值电阻两端电压。故A错误;
B.一次测量结论误差较大,测量定值电阻的阻值需要通过调节滑动变阻器接入阻值,多次测量求平均值,减小误差,故B正确;
C.探究电流与电阻的关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的作用是调节电阻两端电压不变,故C错误;
D.灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增加,测量小灯泡的电功率通过滑动阻器改变小灯泡两端电压,是为观察灯泡的实际功率与电压的关系,平均电功率没有意义,故D错误。
故选B。
16. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片从中点向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小,示数变小,电压表V示数变大
B. 电流表示数变小,示数不变,电压表V示数不变
C. 电压表V的示数与电流表示数的比值变大
D. 电流表的示数之差与电压表示数的乘积变大
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S,R1、R2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流,电压表测量电源电压,则R1、R2电压等于电源电压。电源电压不变,则电压表示数始终不变。
AB.滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中,R2接入电路中电阻变大,R2两端的电压不变,由欧姆定律得,通过R2的电流变小,即A2表示数变小;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,根据并联电流特点可知,电路总电流变小,即电流表A1示数变小,故AB错误;
C.电压表的示数不变、电流表A2示数变小,则电压表的示数与电流表A2示数的比值变大,故C正确;
D.电流表A1、A2的示数之差等于通过R1的电流,并联电路各用电器互不影响,则通过R1的电流不变,电压表示数始终不变,因此电流表A1、A2的示数之差与电压表示数的乘积不变,故D错误。
故选C。
17. 如图所示是小丽测量未知电阻的实验电路,电源两端电压U不变,其中为阻值已知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电压表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电压表示数为。则下列四个表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题结合串联电路电流和电压的特点,考查特殊法测电阻。结合电路图,明确开关在不同状态下,电压表的测量对象是解题关键。
【详解】由图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测量电源两端的电压,则电源电压,当开关S、S2闭合,S1断开时,R0与Rx仍是串联的,电压表测量R0两端的电压,即,由串联电路电压特点可知,Rx两端的电压为
因串联电路电流处处相等,故电路中电流为
即,变形得,故C正确,ABD错误。
故选C。
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 按要求完成下列填空.
(1)如图甲所示,把轻质螺线管AB沿东西方向水平悬挂,然后给螺线管通电,静止时______(选填“A”或“B”)端指向地理北方。
(2)如图乙所示,当导体棒AB向左运动时,导体棒______磁场对它的力的作用(选填“受到”或“不受”)。
(3)如图丙所示,将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中,在板面上均匀地撒满铁屑,通电后,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布规律不明显,则接下来应进行的操作是______。
【答案】(1)B (2)受到
(3)向右移动滑动变阻器的滑片,增大电路电流(或增加线圈匝数、在螺线管中插入铁芯)
【解析】
【小问1详解】
根据安培定则(右手螺旋定则):用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。图甲中电流从A端流入、B端流出,因此B端为N极。在地磁场作用下,螺线管静止时,N极指向地理北方,故填B。
【小问2详解】
图乙是电磁感应实验装置,导体棒AB向左运动时,会切割磁感线产生感应电流,导体AB通电,通电导体在磁场中会受到磁场力的作用。
【小问3详解】
铁屑分布规律不明显,说明螺线管磁性较弱。接下来应将滑动变阻器的滑片向右移动,减小接入电路的电阻,增大电路电流,从而增强螺线管的磁性(或增加线圈匝数、在螺线管中插入铁芯)。
19. 小福想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用电压恒为的电源、电流表、电压表、标有“ ”的滑动变阻器、电阻箱、开关和导线,连接了如图所示的实验电路。
实验序号
电阻
电流
1
10
0.30
2
20
0.15
3
30
0.10
(1)小福正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表有示数,电流表没有示数,若电表完好,则故障可能是______。
(2)完成第一组实验后,为了获得第二组数据.请将以下步骤按正确顺序排列______。
A.调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变
B.调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入表格
C.将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关
D.读出电流表示数,记入表格
(3)分析表中数据,保持电压表示数不变,要测量更多组数据,为保证实验顺利完成,电阻箱允许调节的阻值范围是______。
【答案】(1)电阻箱断路
(2)CBAD (3)
【解析】
【小问1详解】
电压表有示数、电流表无示数(电表完好),说明电路中可能断路,且电压表两端与电源连通。故障可能是电阻箱断路。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,需控制电阻箱两端电压不变,步骤顺序为:
C.将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关
B.调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入表格
A.调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变
D.读出电流表示数,记入表格
正确顺序CBAD
【小问3详解】
由表格数据计算,即控制电阻箱两端电压为3V。电源电压,因此滑动变阻器两端电压
根据串联分压规律,即 。
R的最大值:滑动变阻器最大阻值为 50Ω,故
R的最小值:电流表量程为 0∼0.6A,电路最大电流,则
因此,电阻箱允许调节的阻值范围是:5Ω ~ 50Ω。
20. 小明做“测定小灯泡电功率”实验时,所选小灯泡额定电压为,电阻约为。所提供的器材有电压表、电流表、三节新干电池、开关,滑动变阻器(“ ”、“ ”、“ ”)三个,导线若干。
(1)实验中应选用的滑动变阻器的规格为______。
(2)如甲图所示是他连接的实验电路,其中有一根导线连接错误。为了使电压表能测小灯泡两端的电压,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线.
(3)排除故障后,继续实验,他调节滑动变阻器的滑片,多次记录电压表、电流表的示数,根据记录的数据画出了如图乙所示的图像,但粗心的小明同学忘了标电压、电流符号,根据灯丝电阻的变化规律判断横坐标物理量是______(选填“电压”或“电流”)。
【答案】(1)
(2) (3)电流
【解析】
【小问1详解】
由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电流为
由题意可知,电源电压为
由串联电路电压的特点可知,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路电流特点可知,则
则滑动变阻器接入电路的电阻为
故为了能够完成实验,应该选择“15Ω 0.5A”的滑动变阻器。
【小问2详解】
由图甲可知,电路的错误之处是:滑动变阻器与灯泡并联,电压表串联在电路中。在测量灯泡的电功率实验中,滑动变阻器应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,将连接灯泡右侧接线柱和电流表“-”接线柱的导线,改为连接灯泡右侧接线柱和电压表“-”接线柱,如图所示:
【小问3详解】
由于灯泡的电阻随温度的升高而增大,由可知,灯泡电压的变化量大于灯泡电流的变化量,图线变化趋势偏向电压,故可以判断横坐标物理量是电流。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题5分,第23小题8分,共18分.解答有必要的公式和过程.
21. 如图所示的是我国自主研制的机器狗“上班”的情景。机器狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗在水平路面上可以实现负重40kg,10min移动1.2km。机器狗在运动过程中利用液压系统工作,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
(1)为了使用安全,机器狗的液压系统的液压油温度不能高于。某液压油的比热容是,则4kg的液压油温度由升高到需要吸收多少热量?
(2)若该机器狗使用的发动机效率是25%,要提供的有用功,需消耗燃油的质量是多少?(燃油的热值为)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
4kg的液压油温度由升高到需要吸收的热量
【小问2详解】
由得燃油完全燃烧放出热量
消耗燃油的质量
22. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,、、均为定值电阻,其中,。
(1)当闭合开关S和,断开开关时,电流表示数为,求电源电压;
(2)当开关S、和均闭合时,电流表的示数为,求的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电路为R3的简单电路,电流表测量电路电流,由欧姆定律可知,电源电压为
【小问2详解】
由图可知,当开关S、和均闭合时,R1被短路,R2和R3并联,电流表测量干路电流。通过R3的电流仍为0.3A,由并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
由并联电路电压特点可知,
则R2的阻值为
23. 如图甲是一款新式电火锅,通过挡位开关可实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的工作原理图。电阻均为阻值不变的加热电阻,且的阻值为180Ω,电火锅在中温挡工作时的电功率为440W,在高温挡工作时的电功率为1210W。求:
(1)电阻的阻值是多少;
(2)电火锅在低温挡工作时的电功率是多少;
(3)某次使用时,断开家中其他所有用电器,让电火锅在高温挡工作,发现家中参数“”的电能表的指示灯在1min内闪烁了60次,则电火锅在高温挡工作时的实际功率是多少?
【答案】(1)70Ω (2)220W
(3)1200W
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电源电压为220V。当开关S接“高”挡时,只有电阻R3接入电路,此时电路中电阻最小,电功率最大。根据电功率公式可得,R3的阻值为
当开关S接“中”挡时,电阻R2和R3串联接入电路,此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,R2的阻值为
【小问2详解】
当开关S接“低”挡时,电阻R1和R3串联接入电路,此时电路总电阻最大,电功率最小,低温挡时电路的总电阻为
电火锅在低温挡工作时的电功率为
【小问3详解】
电能表参数“”表示每消耗的电能,指示灯闪烁3000次。指示灯在1min内闪烁了60次,消耗的电能为
工作时间
电火锅在高温挡工作时的实际功率为
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