内容正文:
四川省南充市高级中学2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷
一、选择题(1-10题为单选,每题3分;11-12题为多项选择题,全对得4分,选对但不全得2分,错选或者不选得0分。共计38分。)
1. 关于温度、内能、热量和比热容,下列总结说法正确的是( )
A. 一个物体温度升高,它的内能一定增加
B. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移
C. 刚烧开的水很烫,是因为此时水含有的热量较多
D. 冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变,比热容增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个物体温度升高,它的内能一定增加,故A正确;
B.热量总是从高温物体向低温的物体传递,故B错误;
C.热量是热传递过程中传递能量的多少,是一个过程量,只能说吸收或放出热量,不能说含有或具有热量,故C错误;
D.冰在熔化过程中,吸收了热量,内能增加,温度保持不变,故D错误。
故选A。
2. 关于串、并联电路中电流、电压、电阻规律及其关系,总结正确的是( )
A. 并联电路中电压处处相等且等于电源电压
B. 并联电路的总电阻小于任何一个支路电阻
C. 串联电路中,电阻越大,分压越小
D. 串联电路中流过电源的电流等于流过各用电器电流之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.在并联电路中各支路两端的电压都相等,并不是处处相等,故A错误;
B.电阻的并联实质是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小,故B正确;
CD.在串联电路中,电流处处相等,用电器的电阻越大,根据知,用电器的两端电压就越大,即分得的电压越大,故CD错误。
故选B。
3. 下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;②为有暗香来;③千里冰封,万里雪飘;④海绵很容易被压缩;⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的;⑥水和酒精混合后体积变小;⑦尘土飞扬;⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物
A. ①③⑤ B. ①⑤⑥ C. ②④⑧ D. ③④⑦
【答案】D
【解析】
【详解】①一滴水大约有1.5×1022个水分子,说明分子很小,物质是由大量分子组成的,故①不符合题意;
②为有暗香来,是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故②不符合题意;
③千里冰封,万里雪飘,雪是一个物体,雪飘是物体机械运动,故③符合题意;
④海绵很容易被压缩,海绵中间的孔是物体间的距离,不是分子间隙,故④符合题意;
⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故⑤不符合题意;
⑥水和酒精混合后体积变小,是由于分子存在间隙,故⑥不符合题意;
⑦尘土飞扬,尘土很小,但肉眼可见,尘土飞扬是物体的机械运动,故⑦符合题意;
⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物,是分子间存在着相互的引力现象,故⑧不符合题意。故③④⑦不能用分子动理论解释。
故选D。
4. 毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A. C棒与其手柄D均为导体
B. 当C棒接触两验电器的金属球时,电子的定向移动方向为B到A
C. 当C棒接触两验电器的金属球时,瞬时电流方向为B到A
D. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
【答案】C
【解析】
【详解】A.用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,电荷发生了转移,说明C棒是导体。手柄D是人手握持的部分,为了防止电荷通过人体导入大地,手柄D必须是绝缘体,故A错误;
B.验电器A带负电,有多余的电子,验电器B不带电,当用导体C棒连接A和B时,A上多余的电子会通过C棒向B发生定向移动,所以电子的定向移动方向为从A到B,故B错误;
C.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。因为电子的定向移动方向为从A到B,所以瞬时电流方向为从B到A,故C正确;
D.毛皮和橡胶棒摩擦时,橡胶棒的原子核束缚电子的能力比毛皮强,所以电子会从毛皮转移到橡胶棒上,使橡胶棒带负电,毛皮带正电,故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示电路。当闭合开关S后,电压表V2指针偏转如图乙所示,如果电压表V1读数是3V。则下列说法错误的是( )
A. 电压表V2的读数是10V
B. 电阻R1和R2阻值之比为1:2
C. 电压表V2一定连接“﹣、3”接线柱
D. R1两端的电压为1V
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲可知,电阻和串联,电压表测电源电压为,测电阻的电压,因电源电压等于各部分电路两端的电压之和,因此电压表即的测量范围为,电压表V2一定连接“﹣、3”接线柱,分度值为0.1V,读数为;由串联电路的电压规律可得,电压为
由分压原理,电阻和阻值之比为,故A错误,BCD正确。
故选A。
6. 如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A. 电源电压突然降低
B. 若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C. 滑动变阻器短路
D. 若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,电压表测量灯泡两端电压。
A.根据欧姆定律可知,在总电阻不变的情况下,若电源电压突然降低,则电路中电流变小,小灯泡两端的电压变小,故电压表与电流表的示数均变小,故A不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,若电压表示数变大,则经过灯泡的电流也会变大,故电流表与电压表示数均变大,故B不符合题意;
C.当滑动变阻器短路,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,电流会变大,灯泡两端的电压会变大,故电流表与电压表示数均变大,故C不符合题意;
D.电流表示数变大,即电路中电流变大,说明电路中可能出现了短路,灯泡不亮,说明灯泡出现了故障,故电路中灯泡发生了短路,此时电压表被短接,电压表示数为零,即电压表示数变小,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关时。电压表与的示数之比为3∶1,只闭合并关时,电压表与的示数之比为4∶3,则与的电阻之比为( )
A. 4∶3 B. 2∶3 C. 6∶1 D. 1∶6
【答案】D
【解析】
【详解】只闭合开关,和串联,电压表测两端的电压,电压表测电源电压,此时电压表与的示数之比为3∶1,根据串联电路的分压定律,则有
所以
只闭合开关时,和串联,电压表测两端的电压,电压表测电源电压,此时电压表与的示数之比为4∶3,根据串联电路的分压定律,则有
所以
因此,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示,同时保持电源电压不变,R2为定值电阻,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中( )
A. 电流表A示数变大
B. 电压表V示数与电流表A示数的乘积不变
C. 电压表V示数不变
D. 电压表V的变化量与电流表A的变化量的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V测两端的电压,电流表测电路中的电流;
AC.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,根据知,定值电阻两端的电压变小,由串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大,故A、C错误;
B.由于电压表的示数变大、电流表的示数变小,所以无法判断出电压表V示数与电流表A示数乘积的变化,故B错误;
D.根据串联电路电流规律及电压规律,滑动变阻器两端电压的变化量与定值电阻两端电压的变化量相同,由知,电压表V的变化量与电流表A 示数的变化量的比值等于定值电阻的阻值,则两者的比值不变,故D正确。
故选D。
9. 下列四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.开关S闭合时,R0、Rx串联,电压表测量Rx两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于电路中的电流,根据可求出Rx的电阻,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求出电源电压;当开关S断开时,两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律和电阻的串联特点即可求出Rx阻值,故C不符合题意。
D.开关S闭合时,Rx被短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中的电流或Rx两端电压,不能用欧姆定律计算出Rx的值,故D符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
B. 灯正常发光时其电阻约为13.3Ω
C. 曲线b是电流表示数与电压表V1示数的关系图像
D. 电源电压为12V
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ACD.当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小。由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,此时灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小,则曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图像,曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图像。由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,此时灯泡两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为9V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值R滑大=
故ACD错误;
B.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此时电路中的电流最大,由图乙可知电路中的最大电流为0.6A,即灯泡的额定电流为0.6A,此时滑动变阻器两端的电压为3V,则小灯泡两端的电压为
灯正常发光时其电阻约为
故B正确。
故选B。
11. 田富高同学爸爸驾驶汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动,该车总重为2.4×104N,行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变,其速度随时间变化的图像如图所示,在0~10s内通过的路程为150m,10~15s共燃烧了0.015kg的汽油,汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。下列说法正确的是( )
A. 汽车在0~15s内的平均速度为20m/s
B. 汽车在0~10s内克服阻力做功2.4×106J
C. 汽车在10~15s内燃烧汽油放出的热量为6.9×105J
D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率约为34.8%
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题可知,汽车在0~10s内通过的路程为150m,汽车在10~15s内以20m/s的速度做匀速直线运动,行驶的路程为
汽车在0~15s内行驶的总路程
则汽车在0~15s内的平均速度为:
故A错误;
B.行驶中汽车所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变,则行驶中汽车所受阻力大小为
则汽车在0~10s内克服阻力做功为
故B错误;
C. 汽车在10~15s共燃烧了0.015kg的汽油, 则10-15s内燃烧汽油放出的热量为
故C正确;
D.由图可知,汽车在10~15s做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力大小等于阻力
汽车在 10~15s内牵引力做功为
发动机的工作效率为
故D正确。
故选CD。
12. 如图所示,田富高使用7.5V的恒定电源,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表和电压表乘积允许的变化范围为0.625~0.9A•V
B. 电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C. 滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10~20Ω
D. 滑动变阻器两端电压变化范围为4.5~5V
【答案】AD
【解析】
【详解】电源两端电压为保持不变,定值电阻为;由题意知,当电压表的最大测量值为时,此时定值电阻两端的电压,电路中的电流
因此电路中的最大电流为,滑动变阻器的最小电压为
电流表和电压表乘积
滑动变阻器接入电路中的最小电阻
C.变阻器连入电路中的电阻越大,电路的总电阻越大,由欧姆定律可知电流表示数越小,电压表示数也越小,故变阻器的最大电阻可连入电路中,即变阻器接入电路的阻值允许变化范围为;故C错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小
电流表示数允许的变化范围为,故B错误;
A.电流表和电压表乘积
故电流表和电压表乘积允许的变化范围为,故A正确;
D.此时变阻器的电压最大,滑动变阻器的最大电压为
滑动变阻器两端电压变化范围为,故D正确。
故选AD。
二、填空题(每空2分,共计24分。)
13. 如图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。
【答案】 ①. 7 ②. 1035
【解析】
【详解】图1为插入式电阻箱,其示数等于拔出铜塞下面电阻丝的电阻之和,AB间的电阻为
图2为旋钮式电阻箱,其示数为
14. 如图所示,是汽油机的_______ 冲程示意图,若该单缸四冲程汽油机飞轮转速是3000r/min,则此汽油机10秒对外做功________ 次。
【答案】 ①. 排气 ②. 250
【解析】
【详解】由图可知,排气门打开、进气门关闭,活塞向上运动,符合排气冲程的特征,因此该图是汽油机的排气冲程示意图。
汽油机的一个工作循环中,经历四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,因为该汽油机飞轮的转速是,所以飞轮每秒转动50周,则汽油机每秒钟对外做功25次,汽油机10秒对外做功次。
15. 有一款新型智能家用燃气热水器,正常工作1min,可使6kg的水温度升高25℃,消耗燃气0.02m3。该过程中,水吸收的热量为____________ J,该燃气热水器的加热效率为________ 。[c水=4.2×103J/(kg•℃),燃气的热值为:3.5×107J/m3]
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】水吸收的热量为
燃气完全燃烧时放出的热量为
所以,该燃气热水器的加热效率为
16. 已知两灯泡甲、乙分别标有“2.5V,0.5A”“3V,0.3A”字样,若将两灯泡串联在电路中,则其电源电压最大为________ V;若将其并联在电路中,则干路电流最大为_________ A。(灯泡电阻均恒定不变)
【答案】 ①. 4.5 ②. 0.75
【解析】
【详解】串联电路电流处处相等,为保证灯泡安全,电路最大电流需取两灯额定电流的较小值,即0.3A。甲灯电阻
乙灯电阻
串联总电阻
则电源最大电压
并联电路各支路电压相等,为保证灯泡安全,电源最大电压需取两灯额定电压的较小值,即2.5V。甲灯在额定电压下工作,电流为额定电流0.5A;根据欧姆定律,乙灯实际电流
并联干路电流等于各支路电流之和,故干路最大电流
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S,电流表示数为0.15A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A,则定值电阻R2的阻值为_______ Ω,电源电压为_____ V。
【答案】 ①. 10 ②. 6
【解析】
【详解】由图得,只闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流;再闭合开关,被短路,仅工作,电流表测通过的电流。由欧姆定律得,电源电压为
由欧姆定律得,两电阻串联时电路的总电阻为
定值电阻的阻值为
18. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,滑动变阻器R1的滑片从一端移动到另一端时,电压表V1、V2示数和电流表示数的关系图像如图乙所示,电源电压为_______ V,R0=_____ Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 2
【解析】
【详解】由电路图可知,R0、R1、R2串联在电路中,电压表V1测量R1、R2两端的电压之和,电压表V2测量R2两端电压,电流表测量电路中的电流,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数始终大于或等于V2的示数,结合图乙可知,图线①为电压表V1示数随电流大小变化的图线,图线②为电压表V2示数随电流大小变化的图线;
当滑片P移至最左端时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,根据图乙可知,电路最大电流,电压表V1和电压表V2的示数均为4V,则电源电压为①
当滑片P移至最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,根据图乙可知,电路中最小电流,电压表V1的示数为10V,即R1和R2的电压之和为10V,此时电源电压为②
①②式联立解得R0=2Ω,U=12V
三、作图题(每题2分,共计4分)
19. 如图所示,在图中两个“O”内选填“电压表”和“电流表”的符号,使两灯组成并联电路。
【答案】
【解析】
【详解】要使灯泡L1、L2并联,由电路图可知电流从电源正极流出,分别流经L1、L2,汇合后经开关回到负极,电流表测电路电流时应串联在电路中,可近似看成一根导线;电压表测电压时应并联在被测电路两端,可近似看成开路状态;所以上方电表应是电压表;如果下面的电表是电压表,则灯泡L1无法形成回路,所以是电流表,与L1串联,如下图所示:
20. 请完成“探究电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
【答案】
【解析】
【详解】探究电流与电阻的关系,连接电路时,电流表与电阻串联测流过电阻的电流,电压表与电阻并联测电阻两端的电压,滑动变阻器要一上一下连接,如图所示
四、实验探究题(每空1分,共计16分)
21. 在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图甲所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察_____________ 判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题_____________ 。
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线_________ 的关系;
(3)经过实验分析数据可以推断出,若要制作一个滑动变阻器,选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用_______合金;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与_______ 有关。
【答案】(1) ①. 电流表示数的大小 ②. 电流表指针未调零
(2)横截面积 (3)镍铬
(4)温度
【解析】
【小问1详解】
实验中,导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大,通过的电流越小,所以是通过观察电流表示数的大小来判断导体电阻的大小的。
由图乙可知,闭合开关前,电流表指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表指针未调零。
【小问2详解】
a、b是镍铬合金制成的,材料、长度相同,但横截面积不同,所以比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线横截面积的关系。
【小问3详解】
导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同,导线b由镍铬合金制成,由表可知,通过导线b的电流小,说明导线b的电阻大。要制作一个阻值较大的滑动变阻器,在选择电阻线时,应选用镍铬合金。
【小问4详解】
闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明电阻丝的电阻变大,由此可知导体的电阻大小与温度有关。
22. 图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)连接电路时,开关应处于_______ (选填“断开”或者“闭合”)状态。
(2)连接好电路后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于_____ 端(选填“A”“B”)。
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器的滑片P,当观察到电压表示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,其读数为_______A,则小灯泡正常发光时的阻值为_________ (计算结果保留一位小数)。
(4)如图丙所示,是根据实验数据绘制U﹣I图像。多次测量的目的是 (选填“A”或“B”)。
A. 求平均值,减小误差 B. 得到普遍规律。
【答案】(1)断开 (2)A
(3) ①. 0.3 ②. 8.3Ω (4)B
【解析】
【22题详解】
连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
【23题详解】
连接好电路后,闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的A端。
【24题详解】
当观察到电压表示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.3A,则小灯泡正常发光时的阻值为
【25题详解】
本实验是为了探究不同电压下灯泡电阻的变化情况,因此多次测量的目的是得到普遍规律,故选B。
23. 在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(“30Ω 1A”)、导线若干。
(1)用5Ω的定值电阻做完实验后,电流如图乙所示,保持滑片P位置不动,换用10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向_____ 端(选填“左”或者“右”)滑动滑片,才能继续实验。
(2)用20Ω替换10Ω,他发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设电压值,田老师建议可以再串联一个阻值不低于_______ Ω的定值电阻即可完成实验。
(3)课堂上老师讲过,还可以采用降低电源电压最大到_____V,也可以完成实验。
(4)两同学就此展开谈论,发现为了继续完成三次测量的目的,除了上述方法外,可以将定值电阻更换为最大不超过_______Ω。
(5)讨论后发现也可以增大电压预设值,不过要重做实验,感觉很麻烦。于是通过认真思考后,总结得出,该实验应该先连接________(选填“20Ω”、“10Ω”、“5Ω”)电阻实验,就可以避免后面实验达不到预设电压值的情况。
(6)顺利完成实验后,画出如图丙所示图像,由图像可以得出,当电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成_____ 比(选填“正”或者“反”)。
【答案】(1)左 (2)10
(3)5 (4)15
(5)20Ω (6)反
【解析】
【小问1详解】
用5Ω的定值电阻做完实验后,电流如图乙所示,电流为0.4A,电阻的电压为
保持滑片P位置不动,换用的定值电阻接入电路,根据串联分压原理可知,因电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为。
【小问2详解】
由图丙可知,当定值电阻为时,
通过定值电阻的电流为,由欧姆定律,所以电路的总电阻
根据电阻的串联可知,需要串联的电阻和滑动变阻器的总阻值
由于滑动变阻器接入电路电阻的范围为,因此为了完成实验还需要串联一个阻值不低于的定值电阻即可完成实验。
【小问3详解】
根据串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电源电压最大,即
解得
采用降低电源电压最大到5V,也可以完成实验。
【小问4详解】
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
定值电阻的电压为变阻器分得的电压的倍,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的电阻最大值为
可以将定值电阻更换为最大不超过。
【小问5详解】
因电阻的电压不变,电源电压不变,故变阻器的电压也不变,故应先选用阻值最大的定值电阻实验,对应的变阻器连入电路的电阻也最大,该实验应该先连接电阻实验,就可以避免后面实验达不到预设电压值的情况。
【小问6详解】
根据如图丙所示图像知,电流与电阻倒数的关系为一条过原点的直线,由图像可以得出,电流与电阻的倒数成正比,即当电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、计算题(每小题9分,共计18分)
24. 如甲图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系图像如乙图所示,电压表的示数U与R的阻值关系图像如丙图所示。求:
(1) R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)R的阻值为50Ω时,电压表的示数。
【答案】(1)10Ω (2)24V
(3)4V
【解析】
【小问1详解】
由电路图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。由图像乙可知,当滑动变阻器接入电路的电阻R1= 20Ω时,电路中的电流I1= 0.8A,由串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压为U=I1(R0+R1)=0.8A×(R0 + 20Ω) ……①
由图像丙可知,当滑动变阻器接入电路的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0 = 6V,即R0两端的电压为6V,此时电路中的电流为
根据串联电路的特点和欧姆定律,电源电压……②
由于电源电压恒定,联立①②两式可得,
解得R0= 10Ω。
【小问2详解】
将R0 = 10Ω代入①式,可得电源电压为U=0.8A×(10Ω+20Ω)=24V
【小问3详解】
当滑动变阻器R的阻值为50Ω时,电路的总电阻为R总=R0′ +R=10Ω+50Ω=60Ω
此时电路中的电流为
电压表的示数为U0′ =IR0′ =0.4A×10Ω=4V
25. 如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=10Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 0.5A”字样,电压表的量程为0~3V。
(1)当开关S、S1、S2均闭合时,R2的滑片P滑至a端,电流表的示数为多少?
(2)当闭合开关S、S2,断开S1时,要使电路安全操作,则滑动变阻器取值范围为多少?
【答案】(1)
(2)2~10Ω
【解析】
【小问1详解】
当S、S1、S2均闭合且滑片P滑至a端时,滑动变阻器接入阻值为0 Ω,此时R1与R3并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律可知,通过R1、R3的电流分别为
根据并联电路电流特点可知,干路电流即电流表示数为I=I1+I3=1.2A+0.6A=1.8A
【小问2详解】
当S、S2闭合,S1断开时,电路中R3与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。为保证滑动变阻器不过载,电路中的最大电流为I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电阻最小,滑动变阻器接入的最小电阻为
为使电压表不超量程0~3V,滑动变阻器两端的最大电压为3V,则R3两端的最小电压为U3=U-U滑大=6V-3V=3V
根据欧姆定律,电路中的最小电流为
滑动变阻器接入的最大电阻为
所以,滑动变阻器调节范围应是2~10Ω。
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四川省南充市高级中学2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷
一、选择题(1-10题为单选,每题3分;11-12题为多项选择题,全对得4分,选对但不全得2分,错选或者不选得0分。共计38分。)
1. 关于温度、内能、热量和比热容,下列总结说法正确的是( )
A. 一个物体温度升高,它的内能一定增加
B. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移
C. 刚烧开的水很烫,是因为此时水含有的热量较多
D. 冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变,比热容增加
2. 关于串、并联电路中电流、电压、电阻规律及其关系,总结正确的是( )
A. 并联电路中电压处处相等且等于电源电压
B. 并联电路的总电阻小于任何一个支路电阻
C. 串联电路中,电阻越大,分压越小
D. 串联电路中流过电源的电流等于流过各用电器电流之和
3. 下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子;②为有暗香来;③千里冰封,万里雪飘;④海绵很容易被压缩;⑤长期放煤的墙角,泥土是黑的;⑥水和酒精混合后体积变小;⑦尘土飞扬;⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物
A. ①③⑤ B. ①⑤⑥ C. ②④⑧ D. ③④⑦
4. 毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A. C棒与其手柄D均为导体
B. 当C棒接触两验电器的金属球时,电子的定向移动方向为B到A
C. 当C棒接触两验电器的金属球时,瞬时电流方向为B到A
D. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
5. 如图甲所示电路。当闭合开关S后,电压表V2指针偏转如图乙所示,如果电压表V1读数是3V。则下列说法错误的是( )
A. 电压表V2的读数是10V
B. 电阻R1和R2阻值之比为1:2
C. 电压表V2一定连接“﹣、3”接线柱
D. R1两端的电压为1V
6. 如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A. 电源电压突然降低
B. 若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C. 滑动变阻器短路
D. 若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
7. 如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关时。电压表与的示数之比为3∶1,只闭合并关时,电压表与的示数之比为4∶3,则与的电阻之比为( )
A. 4∶3 B. 2∶3 C. 6∶1 D. 1∶6
8. 如图所示,同时保持电源电压不变,R2为定值电阻,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中( )
A. 电流表A示数变大
B. 电压表V示数与电流表A示数的乘积不变
C. 电压表V示数不变
D. 电压表V的变化量与电流表A的变化量的比值不变
9. 下列四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
B. 灯正常发光时其电阻约为13.3Ω
C. 曲线b是电流表示数与电压表V1示数的关系图像
D. 电源电压为12V
11. 田富高同学爸爸驾驶汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动,该车总重为2.4×104N,行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变,其速度随时间变化的图像如图所示,在0~10s内通过的路程为150m,10~15s共燃烧了0.015kg的汽油,汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。下列说法正确的是( )
A. 汽车在0~15s内的平均速度为20m/s
B. 汽车在0~10s内克服阻力做功2.4×106J
C. 汽车在10~15s内燃烧汽油放出的热量为6.9×105J
D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率约为34.8%
12. 如图所示,田富高使用7.5V的恒定电源,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表和电压表乘积允许的变化范围为0.625~0.9A•V
B. 电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C. 滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10~20Ω
D. 滑动变阻器两端电压变化范围为4.5~5V
二、填空题(每空2分,共计24分。)
13. 如图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。
14. 如图所示,是汽油机的_______ 冲程示意图,若该单缸四冲程汽油机飞轮转速是3000r/min,则此汽油机10秒对外做功________ 次。
15. 有一款新型智能家用燃气热水器,正常工作1min,可使6kg的水温度升高25℃,消耗燃气0.02m3。该过程中,水吸收的热量为____________ J,该燃气热水器的加热效率为________ 。[c水=4.2×103J/(kg•℃),燃气的热值为:3.5×107J/m3]
16. 已知两灯泡甲、乙分别标有“2.5V,0.5A”“3V,0.3A”字样,若将两灯泡串联在电路中,则其电源电压最大为________ V;若将其并联在电路中,则干路电流最大为_________ A。(灯泡电阻均恒定不变)
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S,电流表示数为0.15A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A,则定值电阻R2的阻值为_______ Ω,电源电压为_____ V。
18. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,滑动变阻器R1的滑片从一端移动到另一端时,电压表V1、V2示数和电流表示数的关系图像如图乙所示,电源电压为_______ V,R0=_____ Ω。
三、作图题(每题2分,共计4分)
19. 如图所示,在图中两个“O”内选填“电压表”和“电流表”的符号,使两灯组成并联电路。
20. 请完成“探究电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
四、实验探究题(每空1分,共计16分)
21. 在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图甲所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察_____________ 判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题_____________ 。
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线_________ 的关系;
(3)经过实验分析数据可以推断出,若要制作一个滑动变阻器,选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用_______合金;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与_______ 有关。
22. 图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)连接电路时,开关应处于_______ (选填“断开”或者“闭合”)状态。
(2)连接好电路后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于_____ 端(选填“A”“B”)。
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器的滑片P,当观察到电压表示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,其读数为_______A,则小灯泡正常发光时的阻值为_________ (计算结果保留一位小数)。
(4)如图丙所示,是根据实验数据绘制U﹣I图像。多次测量的目的是 (选填“A”或“B”)。
A. 求平均值,减小误差 B. 得到普遍规律。
23. 在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(“30Ω 1A”)、导线若干。
(1)用5Ω的定值电阻做完实验后,电流如图乙所示,保持滑片P位置不动,换用10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向_____ 端(选填“左”或者“右”)滑动滑片,才能继续实验。
(2)用20Ω替换10Ω,他发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设电压值,田老师建议可以再串联一个阻值不低于_______ Ω的定值电阻即可完成实验。
(3)课堂上老师讲过,还可以采用降低电源电压最大到_____V,也可以完成实验。
(4)两同学就此展开谈论,发现为了继续完成三次测量的目的,除了上述方法外,可以将定值电阻更换为最大不超过_______Ω。
(5)讨论后发现也可以增大电压预设值,不过要重做实验,感觉很麻烦。于是通过认真思考后,总结得出,该实验应该先连接________(选填“20Ω”、“10Ω”、“5Ω”)电阻实验,就可以避免后面实验达不到预设电压值的情况。
(6)顺利完成实验后,画出如图丙所示图像,由图像可以得出,当电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成_____ 比(选填“正”或者“反”)。
五、计算题(每小题9分,共计18分)
24. 如甲图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系图像如乙图所示,电压表的示数U与R的阻值关系图像如丙图所示。求:
(1) R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)R的阻值为50Ω时,电压表的示数。
25. 如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=10Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 0.5A”字样,电压表的量程为0~3V。
(1)当开关S、S1、S2均闭合时,R2的滑片P滑至a端,电流表的示数为多少?
(2)当闭合开关S、S2,断开S1时,要使电路安全操作,则滑动变阻器取值范围为多少?
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