精品解析:新疆昌吉回族自治州奇台县2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-04-10
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内容正文:
2025学年秋季学期九年级物理第二次学情调研试卷
一、选择题(本大题共12题,每小题2分,共24分.)
1. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 水中放糖后变甜 B. 下雪时雪花飘飘
C. 暴雨后河水浑浊 D. 起风后灰尘满天飞
2. 下列现象中属于做功改变内能的是( )
A. 古人钻木取火 B. 冬天,我们在操场上晒太阳
C. 钢铁在火炉中熔化 D. 人造地球卫星的太阳能光电池充电
3. 关于内能和机械能的说法,下列正确的是( )
A. 物体的机械能为零时,内能也一定为零
B. 汽油机做功冲程中,机械能转化为内能
C. 冬天搓手取暖是通过做功的方式增加内能
D. 温度越高的物体,内能越大且机械能也越大
4. 有甲、乙、丙、丁四个带电体,已知甲排斥乙、丙吸引甲、丁排斥丙,如果丁带正电,则带负电的一定是( )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 丁和丙 D. 甲、乙和丙
5. 如图所示,小亮用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接近从水龙头流出的细水流时,发现细水流偏向橡胶棒,不再竖直下流.这一现象说明( )
A. 水流被风吹偏了
B. 带上电荷的橡胶棒能吸引细水流
C. 水带上了电荷,能吸引不带电橡胶棒
D. 水流带有和橡胶棒相反的电荷
6. 关于电流以及电流的方向,下列说法中正确的是( )
A. 电荷移动就形成电流
B. 负电荷移动的方向是电流的方向
C. 正、负电荷的定向移动都可以形成电流
D. 金属导体中移动的是负电荷,所以电流没有方向
7. 小刚连接的实验电路如图所示。其对应的电路图是下列选项中的( )
A. B.
C. D.
8. 将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )。
A. P1放在最右端,P2放在最右端 B. P1放在最左端,P2放在最左端
C. P1放在最右端,P2放在最左端 D. P1放在最左端,P2放在最右端
9. 如图甲所示,闭合开关后两只电压表V₁和V₂的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源和灯L₂两端电压分别是( )
A. 8.5V 1.7V B. 8.5V 6.8V C. 6.8V 1.7V D. 1.7V 6.8V
10. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流
B. 导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C. 有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D. 定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大
11. 某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将
A. 电流表、电压表均被烧坯
B. 电流表、电压表不会被烧坏
C. 只有电流表被烧坏
D. 只有电压表被烧坏
12. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大 B. 电流表A1的示数不变
C. 电流表A2的示数变大 D. 电压表V的示数变小
二、填空题(共8小题,每空1分,共20分)
13. 有一种小朋友玩的摔炮,彩色的包装纸内包有花岗石和火药,如图所示。只要稍用力将摔炮摔向地面,就会发出爆破声。摔炮与地面发生碰撞,它的内能_________(选填“增大”或“减小”),火药爆炸时产生的气体对外做功后,自身的温度_________(选填“升高”“降低”或“不变”)。(温馨提示:摔炮有风险,切勿食用和对人使用)
14. 将一支铅笔芯接在电压为6V电源两端,测出通过铅笔芯的电流是200mA,则该铅笔芯的电阻为_______Ω;若将这支铅笔芯两端的电压增加到12V,则通过它的电流是_______A。
15. 如图所示是无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时耳机中的电池相当于电路中的______,两只耳机的电路连接方式是______联的。
16. 如图为华为最新全球首发的三折叠屏手机,标志着华为在折叠屏市场的又一次重大突破。其折叠屏主要是由 ________材料制成的柔性发光二极管(选填“导体”、“半导体”或“超导体”),手机使用过程中,电池的能量转化是:_______能转化为电能。
17. 如图所示,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9V。则____。
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,这是________表的表盘,使用该表进行测量时,应将它_______联在电路中。
(2)如图乙所示,这个仪器的名称是__________;它的工作原理是__________。
(3)如图丙所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个铜锌盐水电池。
①甶图可知,铜锌盐水电池的电压为________V;锌片是盐水电池的_________极。
②盐水中的电流方向是__________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”)。
19. 如图所示,是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时,电流表的示数_______,电流表示数与电压表示数的比值 _______。(“变大”、“变小”、“不变”)
20. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,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_________。
三、作图题:(4分)
21. 根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验题(共3小题,每空2分,共30分)
22. 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R,导线若干和标有“50Ω0.5A”字样滑动变阻器R';
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉;)______
(2)连接电路时,开关必须______(选填“断开”或“闭合”);在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了______(选填“开路”或“短路”);
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为______Ω;多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据见上表,根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体的两端的电压成______比。
23. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝。
(1)实验中通过观察 _________比较电阻丝电阻的大小,这里采用的研究方法是 ________。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗。分析可得出初步结论:导体的电阻大小与导体的_________有关。
(3)进一步分析可得,锰铜合金和镍铬合金,________更适合制作电阻器的主要材料。
(4)将编号为______的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
24. 如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小明正确操作,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,并通过坐标纸绘制出了小灯泡的 图像,如图所示.分析图像可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为 _______Ω;
(2)小明计划用此电路探究“电流与电压的关系”,你认为可行么?_______(选填“ 可行”或“不可行”),原因是 _______;
(3)若将此灯泡与 15Ω的定值电阻串联在电源电压为 4.5V 的电源两端,则电路中电流 为 ________A。
五、计算题(本大题共2小题,满分12分)
25. 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
26. 酒后驾车成为交通事故的第一大“杀手”,交警利用酒精测试仪可以监测司机是香为酒驾。其电路原理图如图甲所示。电源电压恒为12V,传感器电阻R1的电阻值随酒精气体浓度的变化规律如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为70Ω,请回答下列问题:
(1)当电流表的示数为0.1A时,求R1的阻值;
(2)当电压表的示数是2.9V时,计算电路中的电流;
(3)被检者酒精气体浓度是0.2mg/mL时,求电压表的示数。
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2025学年秋季学期九年级物理第二次学情调研试卷
一、选择题(本大题共12题,每小题2分,共24分.)
1. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 水中放糖后变甜 B. 下雪时雪花飘飘
C. 暴雨后河水浑浊 D. 起风后灰尘满天飞
【答案】A
【解析】
【详解】A.水中放糖后变甜,是因为糖分子在水中不停地做无规则运动,进入到水分子的间隙中,属于扩散现象, 故A 符合题意;
B.下雪时雪花飘飘,雪花是宏观物体,其运动属于机械运动,不是扩散现象, 故B 不符合题意;
C.暴雨后河水浑浊,是泥沙等宏观颗粒在水中的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故 C 不符合题意;
D.起风后灰尘满天飞,灰尘是宏观物体,其运动属于机械运动,不是扩散现象, 故D 不符合题意。
故选 A。
2. 下列现象中属于做功改变内能的是( )
A. 古人钻木取火 B. 冬天,我们在操场上晒太阳
C. 钢铁在火炉中熔化 D. 人造地球卫星的太阳能光电池充电
【答案】A
【解析】
【详解】A.钻木取火过程中,消耗机械能转化为内能,属于做功改变内能的方式,故A正确;
B.冬天,我们在操场上晒太阳属于热传递改变内能,故B错误;
C.钢铁在火炉中熔化属于热传递改变内能,故C错误;
D.人造地球卫星的太阳能光电池工作时将太阳能转化为电能,故D错误。
故选A。
3. 关于内能和机械能的说法,下列正确的是( )
A. 物体的机械能为零时,内能也一定为零
B. 汽油机做功冲程中,机械能转化为内能
C. 冬天搓手取暖是通过做功的方式增加内能
D. 温度越高的物体,内能越大且机械能也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的机械能与内能没有必然的联系,一切物体都具有内能,故A错误;
B.汽油机做功冲程中,燃气推动活塞下行,内能转化为机械能,故B错误;
C.冬天搓手取暖利用的是摩擦生热,机械能转化为内能,是通过做功的方式增加内能,故C正确;
D.内能与温度有关,同一物体温度越高,内能越大;机械能与温度无关,故D错误。
故选C。
4. 有甲、乙、丙、丁四个带电体,已知甲排斥乙、丙吸引甲、丁排斥丙,如果丁带正电,则带负电的一定是( )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 丁和丙 D. 甲、乙和丙
【答案】B
【解析】
【详解】丁带正电荷,丁排斥丙,则丙带正电荷;甲、乙相互排斥,则甲、乙一定带电,丙带正电荷,丙吸引甲,则甲、乙带负电。
故选B。
5. 如图所示,小亮用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接近从水龙头流出的细水流时,发现细水流偏向橡胶棒,不再竖直下流.这一现象说明( )
A. 水流被风吹偏了
B. 带上电荷的橡胶棒能吸引细水流
C. 水带上了电荷,能吸引不带电橡胶棒
D. 水流带有和橡胶棒相反的电荷
【答案】B
【解析】
【详解】与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据带电体可以吸引轻小物体的性质,所以橡胶棒接近从水龙头流出的细水流时,发现细水流偏向橡胶棒.故B正确.
选B.
6. 关于电流以及电流的方向,下列说法中正确的是( )
A. 电荷移动就形成电流
B. 负电荷移动的方向是电流的方向
C. 正、负电荷的定向移动都可以形成电流
D. 金属导体中移动的是负电荷,所以电流没有方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动才能形成电流,故A错误;
B.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故B错误;
C.正电荷的定向移动、负电荷的定向移动,以及正、负电荷向相反方向的定向移动,都可以形成电流,故C正确;
D.金属导体中移动的是负电荷,但电流仍有方向,其方向与负电荷定向移动的方向相反,故D错误。
故选C。
7. 小刚连接的实验电路如图所示。其对应的电路图是下列选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由实物图可知,电流从电源的正极流出,分为两条支路,一条经过灯泡L2、开关S2,另一条经过灯泡L1、开关S1,两条支路汇合后流回电源的负极,只有图A电路图与实物图相符,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )。
A. P1放在最右端,P2放在最右端 B. P1放在最左端,P2放在最左端
C. P1放在最右端,P2放在最左端 D. P1放在最左端,P2放在最右端
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。
故选D。
9. 如图甲所示,闭合开关后两只电压表V₁和V₂的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源和灯L₂两端电压分别是( )
A. 8.5V 1.7V B. 8.5V 6.8V C. 6.8V 1.7V D. 1.7V 6.8V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关后,两灯串联,V1表测量电源电压,V2表测量灯L1两端的电压;由串联电路的电压特点知,V1的示数应大于V2的示数,而两电压表的指针偏转角度相同,所以两电压表选用的量程是不同的,则V1选用的是大量程,分度值为0.5V,其示数为8.5V,即电源电压
V2表为小量程,分度值为0.1V,其示数为1.7V,即L1两端的电压U1=1.7V
由串联电路的电压特点知,灯L2两端的电压
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流
B. 导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C. 有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D. 定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.将导体连入电路,闭合开关,电路是通路,同时电路中有电压,此时电路中才会有电流,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,跟导体中通过的电流大小无关,故B错误;
C.电压是形成电流的原因,有电流通过的小灯泡,其两端一定有电压,故C错误;
D.电压是形成电流的原因,当电路中电阻一定时,通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比,所以定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大,故D正确。
故选D。
11. 某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将
A. 电流表、电压表均被烧坯
B. 电流表、电压表不会被烧坏
C. 只有电流表被烧坏
D. 只有电压表被烧坏
【答案】B
【解析】
【详解】将电流表和电压表位置调换了位置,如图电流表与电阻并联了,会将电阻短路,电压表串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电路此时接近断路,电路中电流很小,且电压表通过其它元件能测出电源电压,当然两个电表都不会烧坏.
12. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大 B. 电流表A1的示数不变
C. 电流表A2的示数变大 D. 电压表V的示数变小
【答案】B
【解析】
【详解】电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,R2的阻值将变大。由于R1的阻值不变,当R2的阻值变大后,的阻值也增大。由于电压表测量的是电源的电压,故无论如何调节滑片,电压表的示数不变,R1的阻值也没变,由欧姆定律可知通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变。由于电压表示数不变,而的阻值也增大,由欧姆定律可知,总电流减小,故电流表A2的示数变小。
故选B。
二、填空题(共8小题,每空1分,共20分)
13. 有一种小朋友玩的摔炮,彩色的包装纸内包有花岗石和火药,如图所示。只要稍用力将摔炮摔向地面,就会发出爆破声。摔炮与地面发生碰撞,它的内能_________(选填“增大”或“减小”),火药爆炸时产生的气体对外做功后,自身的温度_________(选填“升高”“降低”或“不变”)。(温馨提示:摔炮有风险,切勿食用和对人使用)
【答案】 ①. 增大 ②. 降低
【解析】
【详解】[1]摔炮与地面发生碰撞,通过做功的方式将机械能转化为内能,摔炮的内能会增加。
[2]火药爆炸时产生的气体对外做功,将内能转化为机械能,内能会减小,温度会降低。
14. 将一支铅笔芯接在电压为6V电源两端,测出通过铅笔芯的电流是200mA,则该铅笔芯的电阻为_______Ω;若将这支铅笔芯两端的电压增加到12V,则通过它的电流是_______A。
【答案】 ①. 30 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]已知铅笔芯两端的电压为U=6V,通过的电流为
I=200mA=0.2A
由可知铅笔芯的电阻为
[2]若铅笔芯两端的电压变为U′=12V,其电阻不变,则通过它的电流为
15. 如图所示是无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时耳机中的电池相当于电路中的______,两只耳机的电路连接方式是______联的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]将蓝牙耳机放入收纳盒中进行充电时,耳机电池在消耗收纳盒的电能,此时的耳机电池相当于电路中的用电器。
[2]蓝牙耳机放入充电仓充电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,说明两只耳机充电时互不影响,这是并联的特点,说明两只耳机的电路连接方式是并联的。
16. 如图为华为最新全球首发的三折叠屏手机,标志着华为在折叠屏市场的又一次重大突破。其折叠屏主要是由 ________材料制成的柔性发光二极管(选填“导体”、“半导体”或“超导体”),手机使用过程中,电池的能量转化是:_______能转化为电能。
【答案】 ①. 半导体 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,常常用于制作二极管和三极管。折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管。
[2]电源工作时将其他形式的能转化为电能。手机使用过程中,电池的能量转化是化学能转化为电能。
17. 如图所示,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9V。则____。
【答案】1:2
【解析】
【详解】由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,R1与R2仍串联,电压表测电源的电压,此时电压表的示数为9V,所以R2两端的电压为
由于串联电路中电流是处处相等的,则两电阻的阻值之比为
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,这是________表的表盘,使用该表进行测量时,应将它_______联在电路中。
(2)如图乙所示,这个仪器的名称是__________;它的工作原理是__________。
(3)如图丙所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个铜锌盐水电池。
①甶图可知,铜锌盐水电池的电压为________V;锌片是盐水电池的_________极。
②盐水中的电流方向是__________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”)。
【答案】(1) ①. 电流 ②. 串
(2) ①. 验电器 ②. 同种电荷相互排斥
(3) ①. 0.6 ②. 负极 ③. 从锌片到铜片
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中表盘的单位为A,是电流的单位,说明该表盘是电流表的表盘。
[2]电流表电阻非常小,使用时,应将它串联在电路中。
【小问2详解】
[1][2]图乙是验电器,它是利用同种电荷相排斥的原理工作的。
【小问3详解】
如图丙所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个铜锌盐水电池。
[1]由图丙得,电压表的分度值为0.1V,示数为0.6V。
[2]由图丙得,电压表正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是盐水电池的正极,锌片是盐水电池的负极。
[3]电源正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,则盐水中正电荷向铜片移动,负电荷向锌片移动,电流方向为正电荷的定向移动方向,与电子定向移动方向相反,则盐水中电流方向从锌片到铜片。
19. 如图所示,是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时,电流表的示数_______,电流表示数与电压表示数的比值 _______。(“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流:流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(上表面流速大),压强越小,当水流速度增大时,上表面压强小于下表面压强,R2滑片上移,变阻器连入电路的阻值变小,由电阻串联的规律知,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,由串联电路电压特点可知,变阻器R2两端的电压减小,电压表的示数变小,由此可知,电流表示数与电压表示数的比值变大。
20. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,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. 0.6 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为
由欧姆定律得,L与R的阻值之比
三、作图题:(4分)
21. 根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据实物图可知,两灯泡串联,电源正极出来,先接电流表,再依次通过小灯泡L2、L1和开关,最后回到电源的负极。如图所示:
四、实验题(共3小题,每空2分,共30分)
22. 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R,导线若干和标有“50Ω0.5A”字样滑动变阻器R';
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉;)______
(2)连接电路时,开关必须______(选填“断开”或“闭合”);在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到______(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了______(选填“开路”或“短路”);
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为______Ω;多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据见上表,根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体的两端的电压成______比。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. A ④. 短路 ⑤. 10 ⑥. 正
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向D移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,滑动变阻器R′标有“50Ω 0.5A”字样,可知滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电流表选用小量程与电阻串联,如下图所示:
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关必须断开。
[3]在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处的A端。
(3)[4]闭合开关S后,移动滑片P时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R发生了短路。
(4)[5]排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.8V,由欧姆定律,则定值电阻:
[6]根据实验数据知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
23. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝。
(1)实验中通过观察 _________比较电阻丝电阻的大小,这里采用的研究方法是 ________。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗。分析可得出初步结论:导体的电阻大小与导体的_________有关。
(3)进一步分析可得,锰铜合金和镍铬合金,________更适合制作电阻器的主要材料。
(4)将编号为______的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
【答案】(1) ①. 小灯泡的亮度 ②. 转换法 (2)材料
(3)镍铬合金 (4)B、C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中通过小灯泡的亮度来体现电阻丝电阻大小,把不容易观察的电阻大小转换为容易观察的灯泡亮度,这种方法是转换法。
【小问2详解】
A是锰铜合金丝,B是镍铬合金丝,二者长度、横截面积相同,材料不同,接入B时灯泡明显变暗,说明B电阻大,得出导体电阻大小与材料有关。
【小问3详解】
电阻器需要电阻较大且稳定的材料,镍铬合金电阻比锰铜合金大,更适合制作电阻器。
【小问4详解】
探究电阻与横截面积的关系,要控制材料、长度相同,横截面积不同,B和C符合题意。
24. 如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小明正确操作,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,并通过坐标纸绘制出了小灯泡的 图像,如图所示.分析图像可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为 _______Ω;
(2)小明计划用此电路探究“电流与电压的关系”,你认为可行么?_______(选填“ 可行”或“不可行”),原因是 _______;
(3)若将此灯泡与 15Ω的定值电阻串联在电源电压为 4.5V 的电源两端,则电路中电流 为 ________A。
【答案】 ①. 10 ②. 不可行 ③. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大,不能保持电阻一定 ④. 0.2
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为 2.5V,分析图像可知,当小灯两端电压为时,通过小灯泡的电流为,则灯丝的电阻为
(2)[2][3]要探究“电流与电压的关系”,必须控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,不能保持电阻一定,所以此电路不能探究电流与电压的关系。
(3)[4]由图像可知,当通过小灯泡的电流为时,小灯泡两端的电压,根据公式,定值电阻两端的电压为
此时电源电压为
与实际电源电压相符,故此时电流为0.2A。
五、计算题(本大题共2小题,满分12分)
25. 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过电阻R的电流为
(2)同时闭合开关S、,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路的电流规律可知,通过电阻的电流为
电阻的阻值为
答:(1)只闭合开关S,通过电阻R的电流为1.2A;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,通过电阻的电流为0.4A和电阻的阻值为60Ω。
26. 酒后驾车成为交通事故的第一大“杀手”,交警利用酒精测试仪可以监测司机是香为酒驾。其电路原理图如图甲所示。电源电压恒为12V,传感器电阻R1的电阻值随酒精气体浓度的变化规律如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为70Ω,请回答下列问题:
(1)当电流表的示数为0.1A时,求R1的阻值;
(2)当电压表的示数是2.9V时,计算电路中的电流;
(3)被检者酒精气体浓度是0.2mg/mL时,求电压表的示数。
【答案】(1)50Ω (2)0.13A
(3)3.6V
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,传感器电阻R1和定值电阻R2串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流。当电流表的示数为0.1A时,根据欧姆定律可得电路总电阻
因串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和,所以R1的阻值R1=R﹣R2=120Ω﹣70Ω=50Ω
【小问2详解】
电压表测传感器两端的电压,因串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,所以当电压表的示数是2.9V时,R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣2.9V=9.1V
电路中的电流
【小问3详解】
根据图象乙可知,被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,传感器电阻的阻值为
此时的电流为
此时传感器电阻两端电压
即电压表示数为3.6V。
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