内容正文:
2025-2026(上)学年度华辰学校九年级12月阶段性基础练习
物理试卷
考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。)
1. 为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
2. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 家用空调的电流大约5A
B. 我国家庭电路电压为110V
C. 电冰箱一天耗电大约5J
D. 家用电热水器加热功率约为20W
3. 关于电功,下列说法正确的是( )
A. 电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C. 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D. 电流越大,电流做功就一定越多
4. 电器长期处于待机状态会消耗电能。对于待机状态的电器,以下做法或说法正确的是( )
A. 关闭电器但保持插头通电 B. 拔掉插头或断开电源插座的开关
C. 仅关闭电器屏幕 D. 无需任何操作
5. 如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的是( )
A. 一定是灯L短路 B. 可能是灯L断路
C. 可能是电阻R短路 D. 可能是电阻R断路
6. 物理学中有许多形如的比值公式,c可由a、b计算,但与a、b无关,下列物理量的计算公式不能表示这种关系的是( )
A. 燃料的热值 B. 物质的比热容
C. 导体中的电流 D. 机车运动的恒定功率
7. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 输电线进户后要依次安装电能表、总开关、保险装置
B. 家庭电路中电流过大,一定是用电器总功率过大造成的
C. 空气开关与漏电保护器切断电路的原因相同
D. 正确使用试电笔时,试电笔与人体之间绝缘
8. 如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是( )
A. 用户使用的用电器两端电压为U
B. 输电线上消耗的电功率为
C. 当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
9. 图甲是小明房间的一个插座,用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中,下列说法正确的是( )
A. A孔与零线相连 B. D脚插入A孔更安全
C. D脚插入B孔更安全 D. D脚插入A孔和B孔同样安全
10. 在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合后,向右移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数变化了△U,同时观察到电流表的示数变化了△I,则
A. 电压表电流表示数均变小
B. R0消耗的电功率变化了△U•△I
C. 此时滑动变阻器连入电路的电阻为△U与△I的比值
D. R0的电阻值为△U与△I的比值
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.4A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为5V的电源两端,电路消耗的总功率为0.5W
12. 把标有“6V6W”的小灯泡L1和标有“6V3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 通过它们的电流相等
B. 因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮
C. 因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
D. 因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮
13. 如图甲所示,为了研究电鳗的放电行为,研究人员把一根导体棒伸入水中,放电的电鳗可看成电源,A、B两点是电源的两极。某次实验中当电鳗跃起,头部碰到导体棒时,电流从A点经部分导体棒、水回到B点,形成闭合回路,电路图如图乙所示。若此时接入电路的导体棒和水的总电阻,电路电流,则下列说法正确的是( )
A. A点相当于电源的负极
B. 此次电鳗放电的电压为100V
C. 此次电鳗放电的功率为2W
D. 若某次电鳗跃起时碰到导体棒的位置变高,则电路中的电阻不变
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.
(1)如图所示电能表的示数为______。
(2)如图所示电阻箱的示数为______Ω。
15. 电器维修师傅在修理电视机时,需要更换一个阻值为2.4Ω的电阻,但是手边只有阻值为1Ω、1.4Ω、1.5Ω、4Ω、6Ω的电阻各一个,如果采用串联的方法,可以选择其中的1Ω和_____Ω两个电阻串联获得;如果采用并联的方法,可以选用其中的4Ω和_____Ω的电阻并联来获得。
16. 恰当运用科学方法可深刻理解物理概念。如图所示,我们可以将电路中的____________类比为水路中的水流,而水轮机在“水路”中的作用相当于电路中的____________。
17. 将电阻 R1、R2 接入电路中,通过 R1、R2 的电流之比是 2:3,则在此电路中 R1、R2 的连接方式是___联(选填串或并),在相同时间内 R1、R2 上产生的热量之比是_______________.
18. 如图所示,电源电压为5V,R₁=5Ω,R₂=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则乙表是______(选填“电压表”或“电流表”),甲的示数是______。
19. 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。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明。计算题还要有公式及数据代入过程。结果要有数值和单位)
20. 在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干。
(1)如图甲所示是小明在实验中连接的线路,小军发现小明的连线错误,现在要求只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)________。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P必须移到最_________端。(此空选填:“左或者右”)
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表示数几乎为0,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_________(填字母)。
A. 电阻断路 B. 电流表坏了 C. 滑动变阻器短路 D. 电阻短路
(4)排除电路故障后进行实验,实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向_________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住_________。这样做的目的是:__________。
(5)为完成了五个定值电阻进行实验,并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由此得到的结论是:__________。
21. 为测量某待测定值电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)实验的原理是:____________。
(2)正确连接电路进行实验,并将数据记录在表格中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为____________A。小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是:________________________;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为____________Ω(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(3)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是____________(填字母)。
A. 探究杠杆平衡条件
B. 用刻度尺测量作业本的长度
C. 探究串、并联电路中电流的规律
(4)若实验时电源的实际电压比3V略低,则测出的电阻值____________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
22. 探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示,两透明容器中密封着等质量的空气。
(1)在该实验中,我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少的;
(2)如图甲所示,可以探究电流通过导体产生的热量与导体的_____关系,此时电阻R1和R2的大小关系为______ (填写“相等”或“不相等”);
(3)利用图乙,能否____(填写“能”或“不能”)探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系;
(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的_____成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为_______。
23. 某养生壶的简化电路模型如图所示,它有加热和保温两种挡位,与均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。请分析:
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
44W
(1)在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)加热挡正常工作30min,消耗的电能;
(3)的阻值。
24. 小新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压和未知电阻的阻值.已知定值电阻的阻值为,电源两端电压保持不变。请回答下列问题。
(1)根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整_______。
(2)电路正确连接后,当开关闭合,断开时,电流表的示数为,则电源电压_________。
(3)当开关闭合,断开时,电流表示数为,则待测电阻__________。
25. 阅读短文,回答问题。
第四代光源LED灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,具有光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件。
由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。城市道路两边的太阳能路灯(如图丙),也用的是LED灯,它由太阳能电池板、控制器、蓄电池、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳等组成。它的结构示意图如图丁。它通过太阳能电池板独立发电并储存在蓄电池内,晚上供LED路灯照明时使用。而蓄电池放电深度会影响它的寿命,使用时放电至少留20%就停止电能输出。其中蓄电池和LED灯的规格如下表:
蓄电池
LED路灯
蓄电池容量
80Ah
额定电压
12V
额定电压
12V
额定功率
60W
(1)LED灯主要由 ___________(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;
(2)在图甲中,闭合S,调节滑动变阻器,LED灯 ___________(选填“能”或“不能”)发光;
(3)如图乙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,LED灯的发光效率为 ___________,它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯 ___________(选填“高”或“低”);
(4)如图丁所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 ___________(选填“b”或“c”)触点接触;
(5)充满电的蓄电池以额定电压对LED路灯供电,为使蓄电池的使用寿命更长,持续供电时间不能超过 ___________h。
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2025-2026(上)学年度华辰学校九年级12月阶段性基础练习
物理试卷
考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。)
1. 为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.当开关闭合后,灯与定值电阻串联,电路不变化,电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流,当开关闭合后,灯与滑动变阻器串联,灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故B符合题意;
C.当开关闭合后,灯与定值电阻并联,电路不变化,灯的电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,台灯与滑动变阻器并联,并联电路互相不影响,所以滑片滑动时,灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 家用空调的电流大约5A
B. 我国家庭电路电压为110V
C. 电冰箱一天耗电大约5J
D. 家用电热水器加热功率约为20W
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用空调的电流较大,大约为5A,故A符合题意;
B.我国家庭电路电压为220V,家用电器的额定电压为220V,故B不符合题意;
C.电冰箱功率较小,一天耗电大约1kW·h,即,故C不符合题意;
D.家用热水器为大功率用电器,其功率约为2000W,故D不符合题意。
故选A。
3. 关于电功,下列说法正确的是( )
A. 电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C. 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D. 电流越大,电流做功就一定越多
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电功的定义,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确;
B.根据能量守恒定律,电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少,不可能大于,故B错误;
C.电流通过电灯做功时,电能转化为光能和内能(灯泡会发热),并非只转化为光能,故C错误;
D.由电功公式可知,电流做功的多少与电流大小、导体两端电压以及通电时间都有关,仅电流大,不能确定电流做功一定越多,故D错误。
故选A。
4. 电器长期处于待机状态会消耗电能。对于待机状态的电器,以下做法或说法正确的是( )
A. 关闭电器但保持插头通电 B. 拔掉插头或断开电源插座的开关
C. 仅关闭电器屏幕 D. 无需任何操作
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.根据安全用电的原则和节能的角度考虑,当用电器不使用时,应该拔掉插头或断开电源插座的开关,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
5. 如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的是( )
A. 一定是灯L短路 B. 可能是灯L断路
C. 可能是电阻R短路 D. 可能是电阻R断路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,灯泡和电阻R串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。因为电压表V1测量电源电压,电源电压不变,它的示数不变。
AB.如果灯L短路,电压表V2被短路,电压表V2的示数为零,电路中只有R的简单电路,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数变大;如果灯L断路,电压表V2串联在电路中,电压表V2的示数等于电源电压,它的示数变大,由于电压表的内阻很大,通过电路的电流很小,电流表的示数几乎为零,故B符合题意,A不符合题意;
C.如果电阻R短路,电路中只有L的简单电路,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,电压表V2测量电源电压,电压表V2的示数变大,故C不符合题意;
D.如果电阻R断路,电路断路,电压表V2和电流表的示数为零,电压表V2和电流表的示数都变小,故D不符合题意。
故选B。
6. 物理学中有许多形如的比值公式,c可由a、b计算,但与a、b无关,下列物理量的计算公式不能表示这种关系的是( )
A. 燃料的热值 B. 物质的比热容
C. 导体中的电流 D. 机车运动的恒定功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值q是燃料的一种特性,与燃料的种类有关,与Q放和m无关,故A不符合题意;
B.比热容c是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与Q、m、Δt无关,故B不符合题意;
C.电流I由电压U和电阻R的比值决定,I随U或R变化而变化,故C符合题意;
D.机车以恒定功率P运动时,P是描述其做功快慢的物理量,是一个定值,其大小与机车做的功W和所用时间t无关,故D不符合题意。
故选C。
7. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 输电线进户后要依次安装电能表、总开关、保险装置
B. 家庭电路中电流过大,一定是用电器总功率过大造成的
C. 空气开关与漏电保护器切断电路的原因相同
D. 正确使用试电笔时,试电笔与人体之间绝缘
【答案】A
【解析】
【详解】A.输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置、插座等,故A正确;
B.家庭电路中电流过大,可能是用电器的总功率过大,也可能是发生短路,故B错误;
C.空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用不同,空气开关是在电路中的电流过大时,自动切断电路;漏电保护器是火线和零线中的电流不相同时,自动切断电路,故C错误;
D.正确使用试电笔检测电路时,人体安全的原因是试电笔内的大电阻起到了分压作用,加在人体两端的电压是安全电压,而不是试电笔与人体之间绝缘,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是( )
A. 用户使用的用电器两端电压为U
B. 输电线上消耗的电功率为
C. 当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】由于导线有一定的电阻,根据U=IR可知,导线会分担一定的电压,故用户使用的用电器两端电压要小于U,故A错误;由于导线的电阻R较小,其分担的电压Ur要远远小于电源电压U,根据公式P=可知输电线上消耗的电功率为,故B错误;当用户使用的用电器增多时,干路中的电流变大,根据U=IR可知,导线会分担的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,用电器两端的电压减小;根据公式P=I2R可知,导线的功率变大,故C错误、D正确;故应选D.
9. 图甲是小明房间的一个插座,用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中,下列说法正确的是( )
A. A孔与零线相连 B. D脚插入A孔更安全
C. D脚插入B孔更安全 D. D脚插入A孔和B孔同样安全
【答案】B
【解析】
【详解】使用试电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖接触被测导线,氖管发光的可以判断导线是火线,氖管不发光的是零线。用试电笔测试A孔时氖管发光,说明A孔连接火线,为了安全,开关必须接在电灯和火线之间,所以图乙中D插脚和火线连接,D脚插入A孔更安全,这样在断开开关时,灯泡才不会带电,更安全,故B正确,ACD错误。
故选B。
10. 在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合后,向右移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数变化了△U,同时观察到电流表的示数变化了△I,则
A. 电压表电流表示数均变小
B. R0消耗的电功率变化了△U•△I
C. 此时滑动变阻器连入电路的电阻为△U与△I的比值
D. R0的电阻值为△U与△I的比值
【答案】D
【解析】
【分析】由图知灯和R串联,滑片向右移动,判断电路中电阻,电流表及电压表示数的变化,根据欧姆定律分析动态电路.
【详解】由图可知,R0和滑动变阻器串联;
A.当滑动变阻器向右移动,使连入电路的电阻变大,整个电路电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律I=可得电路中的电流变小,故A错误.
B.设电源电压为U,滑片在①位置时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,
滑片向右移在②位置时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I1,则R0①位置消耗的电功率为P01=(UU1)I1,则R0在②位置消耗的电功率为P02=(U-U2)×I2,所以R0功率的变化量为P=(UU1)I1(UU2)I2,
∆U是滑动变阻器两段的电压变化量即U=U2U1,
电流的变化量为I=I1I2,
则U (U2-U1)(I1-I2),
所以∆P∆U∙∆I故B错误;
CD.由B可得,滑片在①位置R0两段的电压为UU1=R0I1,滑片在②位置R0两段的电压为UU2=R0I2,则R0两段的电压变化量为U2U1=R0I1R0I2=R0(I1I2),即和滑动变阻器两端的电压的变化量相等为,电流的变化量即为I1I2,所以==R0,故D正确,C错误.故选D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.4A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为5V的电源两端,电路消耗的总功率为0.5W
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.通过定值电阻R的电流与其两端的电压成正比,所以I-U图像是过原点的倾斜直线,灯泡的电阻与温度有关,图像为曲线,故图乙中,直线B为电阻R的I-U关系图像,曲线A为小灯泡的I-U关系图像,故A错误;
B.图甲中,定值电阻R与小灯泡L并联在电路中,电流表测干路的电流,当电源电压为4V,由图乙知,通过小灯泡的电流为0.3A,通过定值电阻R的电流为0.1A,干路的电流,即电流表的示数为I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A
故B正确;
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率P实=UIL=4V×0.3A=1.2W
故C正确;
D.小灯泡L和电阻R串联在电压为5V的电源两端,由图乙知,此时电路中的电流为0.1A,小灯泡以及R两端的电压分别为1V和4V,满足1V+4V=5V
所以电路消耗的总功率P总=U1I1=5V×0.1A=0.5W
故D正确。
故选BCD。
12. 把标有“6V6W”的小灯泡L1和标有“6V3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 通过它们的电流相等
B. 因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮
C. 因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
D. 因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮
【答案】AD
【解析】
【详解】先计算两灯的电阻
A.串联电路的基本特点是各处电流相等,所以通过和的电流相等,故A正确;
B.串联电路中电流I相等,根据,,则的实际功率更大,所以更亮,故B错误;
C.灯泡的亮度由实际功率决定,与额定功率大小无关,故C错误;
D.由计算可知,串联时电流相等,根据,的实际功率更大,所以灯较亮,故D正确。
故选AD。
13. 如图甲所示,为了研究电鳗的放电行为,研究人员把一根导体棒伸入水中,放电的电鳗可看成电源,A、B两点是电源的两极。某次实验中当电鳗跃起,头部碰到导体棒时,电流从A点经部分导体棒、水回到B点,形成闭合回路,电路图如图乙所示。若此时接入电路的导体棒和水的总电阻,电路电流,则下列说法正确的是( )
A. A点相当于电源的负极
B. 此次电鳗放电的电压为100V
C. 此次电鳗放电的功率为2W
D. 若某次电鳗跃起时碰到导体棒的位置变高,则电路中的电阻不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.放电的电鳗可看成电源,当电鳗跃起,头部碰到导体棒时,电流从A点经部分导体棒、水回到B点,形成闭合回路。在电源外部,电流从电源正极出来,经过各用电器回到电源的负极,则A点相当于电源的正极,故A错误;
B.根据可得,此次电鳗放电的电压
故B正确;
C.根据可得,此次电鳗放电的功率
故C正确;
D.在材料、横截面积相同时,导体的长度变大,电阻变大,当电鳗跃起时碰到导体棒的位置变高时,接入电路的导体长度变大,则电阻变大,故D错误。
故选BC。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.
(1)如图所示电能表的示数为______。
(2)如图所示电阻箱的示数为______Ω。
【答案】(1)2962.0
(2)2819
【解析】
【小问1详解】
此电能表上的单位是,电能表上的数字最后一位是小数。此电能表的读数为2962.0。
【小问2详解】
这个电阻箱上有四个旋钮,千位上的读数是2,百位上的读数是8,十位上的读数是1,个位上的读数是9,所以电阻箱的示数为。
15. 电器维修师傅在修理电视机时,需要更换一个阻值为2.4Ω的电阻,但是手边只有阻值为1Ω、1.4Ω、1.5Ω、4Ω、6Ω的电阻各一个,如果采用串联的方法,可以选择其中的1Ω和_____Ω两个电阻串联获得;如果采用并联的方法,可以选用其中的4Ω和_____Ω的电阻并联来获得。
【答案】 ①. 1.4 ②. 6
【解析】
【详解】[1]串联总电阻为各电阻之和,已知其中一个为1Ω,则另一个需为
[2]并联总电阻公式为
代入已知4Ω电阻可得
解得,故可以选用其中的4Ω和6Ω的电阻获得。
16. 恰当运用科学方法可深刻理解物理概念。如图所示,我们可以将电路中的____________类比为水路中的水流,而水轮机在“水路”中的作用相当于电路中的____________。
【答案】 ①. 电流 ②. 用电器
【解析】
【详解】水的定向移动形成水流,电荷的定向移动形成电流,通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流,理解就容易了。
水路中的“水轮机”是利用水流做功的装置,消耗水的能量;在电路中,消耗电能的装置是用电器(如电灯),因此水轮机相当于电路中的用电器。
17. 将电阻 R1、R2 接入电路中,通过 R1、R2 的电流之比是 2:3,则在此电路中 R1、R2 的连接方式是___联(选填串或并),在相同时间内 R1、R2 上产生的热量之比是_______________.
【答案】 ①. 并 ②. 2:3
【解析】
【详解】因串联电路中各处的电流相等,且通过R1、R2 的电流之比是 2:3,所以,两电阻的连接方式为并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,在相同时间内R1、R2上产生的热量之比:
因此,本题正确答案是:(1). 并 (2). 2:3
18. 如图所示,电源电压为5V,R₁=5Ω,R₂=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则乙表是______(选填“电压表”或“电流表”),甲的示数是______。
【答案】 ①. 电压表 ②. 1A
【解析】
【详解】[1]如图所示,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定;由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路,电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线; 若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,则R1短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为5V;甲只能为电流表,甲测通过R1的电流。
[2]电流表甲测通过R1的电流,根据并联电路特点和欧姆定律可得,甲的示数为
19. 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。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明。计算题还要有公式及数据代入过程。结果要有数值和单位)
20. 在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干。
(1)如图甲所示是小明在实验中连接的线路,小军发现小明的连线错误,现在要求只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)________。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P必须移到最_________端。(此空选填:“左或者右”)
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表示数几乎为0,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_________(填字母)。
A. 电阻断路 B. 电流表坏了 C. 滑动变阻器短路 D. 电阻短路
(4)排除电路故障后进行实验,实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向_________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住_________。这样做的目的是:__________。
(5)为完成了五个定值电阻进行实验,并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由此得到的结论是:__________。
【答案】(1) (2)右
(3)A (4) ①. 右 ②. 电压表 ③. 保持定值电阻两端的电压不变
(5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示:
【小问2详解】
电路改正以后,为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处,即最右端。
【小问3详解】
闭合开关,移动滑片P,发现电流表示数几乎为0,则电路可能断路,电压表示数不为零,电压表与电源连通,则故障原因可能是定值电阻R断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
[1][2][3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中,应保持定值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,所以滑片应向右端移动,同时眼睛盯住电压表,其目的是保持定值电阻两端的电压不变。
【小问5详解】
分析图像可知,电流与电阻的乘积为一定值,则可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
21. 为测量某待测定值电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)实验的原理是:____________。
(2)正确连接电路进行实验,并将数据记录在表格中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为____________A。小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是:________________________;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为____________Ω(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(3)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是____________(填字母)。
A. 探究杠杆平衡条件
B. 用刻度尺测量作业本的长度
C. 探究串、并联电路中电流的规律
(4)若实验时电源的实际电压比3V略低,则测出的电阻值____________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)
(2) ①. 0.24 ②. 表格没有设计电阻的平均值这一栏 ③. 9.9
(3)B (4)准确
【解析】
【小问1详解】
测出待测电阻两端电压、通过它的电流,根据计算出它的电阻。
【小问2详解】
[1] 电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[2] 测电阻要多次测量取平均值减小误差,题中表格没有设计电阻的平均值这一栏。
[3] 第三次测量,有
待测电阻阻值为
【小问3详解】
本实验中多次测量目的是为了求平均值减小误差。探究杠杆平衡条件、探究电流规律两个实验中,多次测量的目的是为了总结普遍规律。用刻度尺测量作业本长度,多次测量是为了求平均值减小误差。故B符合题意。
故选B。
【小问4详解】
实验中,测量待测电阻两端电压、通过它的电流,以此计算出它的电阻。测量过程与电源电压无关。故电源电压不到3V,测量值都是准确的。
22. 探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示,两透明容器中密封着等质量的空气。
(1)在该实验中,我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少的;
(2)如图甲所示,可以探究电流通过导体产生的热量与导体的_____关系,此时电阻R1和R2的大小关系为______ (填写“相等”或“不相等”);
(3)利用图乙,能否____(填写“能”或“不能”)探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系;
(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的_____成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为_______。
【答案】 ①. 高度差 ②. 电阻 ③. 不相等 ④. 能 ⑤. 电阻 ⑥. Q=I2Rt
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的,液面的高度差越大,电热丝产生热量越多。
(2)[2][3]在图甲中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同;故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系,此时电阻R1和R2的大小不相等。
(3)[4]由图乙可知,通过开关的闭合和断开可以改变电路中通过电流的时间,能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。
(4)[5][6]英国物用学家焦耳通过大量实验,确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,其表达式为Q=I2Rt。
23. 某养生壶的简化电路模型如图所示,它有加热和保温两种挡位,与均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。请分析:
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
44W
(1)在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)加热挡正常工作30min,消耗的电能;
(3)的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在保温挡正常工作时,电路中的电流
【小问2详解】
加热挡正常工作30min,消耗的电能
【小问3详解】
由电路图可知,当开关、都闭合时,电阻被短路,电路中只有电阻工作,此时电路总电阻最小,根据可知,电功率最大,处于加热挡。当开关闭合、断开时,电阻和串联,电路总电阻最大,根据可知,电功率最小,处于保温挡。在加热挡时,只有工作,其阻值为
在保温挡时,和串联,电路的总电阻为
则的阻值为
24. 小新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压和未知电阻的阻值.已知定值电阻的阻值为,电源两端电压保持不变。请回答下列问题。
(1)根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整_______。
(2)电路正确连接后,当开关闭合,断开时,电流表的示数为,则电源电压_________。
(3)当开关闭合,断开时,电流表示数为,则待测电阻__________。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由甲图所示,实物图需要将的右接线柱与电流表的负接线柱相连,如图所示
【小问2详解】
当开关闭合,断开时,此时电路为与并联,电流表测通过的电流为;因为并联电路中,电源电压与各支路两端电压相等,所以
【小问3详解】
当开关闭合,断开时,此时电路为与并联,电流表测干路电流为;因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,则待测电阻
25. 阅读短文,回答问题。
第四代光源LED灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,具有光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件。
由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。城市道路两边的太阳能路灯(如图丙),也用的是LED灯,它由太阳能电池板、控制器、蓄电池、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳等组成。它的结构示意图如图丁。它通过太阳能电池板独立发电并储存在蓄电池内,晚上供LED路灯照明时使用。而蓄电池放电深度会影响它的寿命,使用时放电至少留20%就停止电能输出。其中蓄电池和LED灯的规格如下表:
蓄电池
LED路灯
蓄电池容量
80Ah
额定电压
12V
额定电压
12V
额定功率
60W
(1)LED灯主要由 ___________(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;
(2)在图甲中,闭合S,调节滑动变阻器,LED灯 ___________(选填“能”或“不能”)发光;
(3)如图乙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,LED灯的发光效率为 ___________,它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯 ___________(选填“高”或“低”);
(4)如图丁所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 ___________(选填“b”或“c”)触点接触;
(5)充满电的蓄电池以额定电压对LED路灯供电,为使蓄电池的使用寿命更长,持续供电时间不能超过 ___________h。
【答案】(1)半导体 (2)能
(3) ①. 90% ②. 高
(4)c (5)12.8
【解析】
【小问1详解】
LED 灯的主要部分是发光二极管,二极管是由半导体材料制成的。
【小问2详解】
二极管具有单向导电性,图甲中闭合开关后电源正极与 LED 灯的正极相连,所以 LED 灯能发光。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,LED 灯将电能转化为光能的比例为 90%,即发光效率为 90%。
[2]白炽灯发光效率为 20%,所以 LED 灯的发光效率比白炽灯高。
【小问4详解】
晚上 LED 发光二极管点亮时,需要蓄电池供电,所以控制开关S应与c触点接触。
【小问5详解】
蓄电池容量为80Ah,使用时放电至少留20%,则可放电的电能
LED路灯额定功率,额定电压,根据,可得持续供电时间为
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