内容正文:
2025-2026学年度第一学期第二次月度练习
九年级物理
练习满分100分。练习时间120分钟。
答题前,请务必将自己的班级、姓名和学号填写在“答题卡”上。答题时,务必将答案涂写在“答题卡”上,答案答在练习卷上无效。
一、单选题
1. 下列现象中能够说明分子做无规则运动的是( )
A. 春天花香扑鼻 B. 夏天乌云滚滚 C. 秋天落叶纷纷 D. 冬天雪花飞舞
2. 如图,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
3. 甲、乙、两三个轻质小球,甲排斥乙,乙吸引丙。已知丙带正电,则甲( )
A. 带负电 B. 带正电 C. 不带电 D. 无法判断
4. 铭牌上均标有“220 V 100 W”的下列用电器,都正常工作,则这些用电器在相等时间内产生热量最多的是:( )
A. 电风扇 B. 日光灯 C. 电动机 D. 电炉
5. “生命安全重于泰山”,初中生要掌握安全用电常识。以下违反安全用电原则的是( )
A. 不弄湿用电器 B. 不接触低压带电体
C. 可以靠近高压带电体 D. 更换灯泡前应断开电源开关
6. 图是滑动变阻器的结构示意图,a、b、c、d是它的四个接线柱,P是滑片。要使滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小,应连接的接线柱是( )
A. a、b B. a、c C. a、d D. c、d
7. 小明同学按下图连接好电路,闭合开关后发现,甲乙两灯泡均不亮。然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲乙灯泡仍不亮。于是他取下这根导线,直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯亮了起来。根据以上现象可以推断出下列哪个结论是正确的( )
A. 甲灯泡断路 B. 乙灯泡断路 C. 甲乙灯泡都断路 D. 电源坏了
8. 图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A. 只闭合S1 B. 只闭合S2 C. S1、S2都闭合 D. S1、S2都断开
9. 在探究串、并联电路中电流的规律时,做了图所示的实验。闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L2的电流为( )
A. 0.8A B. 0.5A C. 0.3A D. 0.2A
10. 现有一个电压不变的电源,两个定值电阻R1、R2,将这两个电阻以某种方式连接到电源上,R1的消耗功率为P0;再将这两个电阻以另一种方式连接到该电源上,R1的消耗功率为4P0。两种连接形式中均有电流通过R2,则R1与R2的电阻之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 1∶4
二、多选题
11. 下列关于内能的说法中正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 一切物体在任何情况下都具有内能
C. 内能与物体内部分子的热运动有关
D. 内能与整个物体的机械运动情况有关
12. 在探究电流与电压关系的实验时,利用图1所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象,如图2所示。现将R1、R2组成并联电路,如图3所示,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. A1、A2两表示数之比是1∶3
B. A1、A2两表示数之比是2∶3
C. R1、R2的电功率之比是1∶2
D. R1、R2的电功率之比是2∶1
13. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电路如图甲所示,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是:( )
A. 实验中的电压表示数保持3 V不变
B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C. 将R从5Ω换成10Ω后,滑动变阻器的滑片应向右移动
D. 电路中接入不同定值电阻时,滑动变阻器连入电路的阻值范围为1~5Ω
三、填空题
14. 考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,2B铅笔中的石墨是_______材料;发光二极管是一种电子原件,简称LBD,二极管是由_________材料制成的。(以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)
15. 如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟________的关系”的实验装置:实验中用____________的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫转换法。
16. 2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功(图1)!返回舱在穿越大气层时,产生熊熊火焰(图2),其表面内能_________(选填“增加”或“减小”),此过程改变内能的方式是_________(选填“做功”或“热传递”)。
17. 家庭电路中,进户线首先要接入________(选填“总开关”或“电能表”);如图所示是小明画的自己家中的部分电路,图中的连接错误的电器是________(选填“三孔插座”或“电灯”);
18. 图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量增加时,滑片P向下移动,此时电路中总电阻_____,电流表的示数_________(均选填“变大”“不变”或“变小”)。
19. 如图所示,电源电压为3V,定值电阻的阻值均为5。开关均断开时电路中的总电阻是______;开关均闭合时,电流表的示数是______A。
四、综合题
20. 额定功率为800W的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20℃的水烧开。已知外界气压为一标准大气压,c水=,不计热损失,求;
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
21. 图1是“探究串联电路电压关系”的实验电路。
(1)在连接电路时开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小明根据图1连接好电路,闭合开关,电压表表盘如图2所示指针反偏,产生这种现象的原因是______:改正后闭合开关,发现灯泡都不亮,电压表无示数,只考虑小灯泡的故障原因,产生这种现象的原因是______;
(3)小明分别测量了A、B间和A、C间的电压值,做了记录:最后测量了B、C两点间的电压,示数如图3所示,请将此时电压值填在表格中:
A、B间电压U1⁄V
B、C间电压U2⁄V
A、C间电压U/V
1.4
__________
3
小明根据这一组数据便归纳出了串联电路中的电压特点______(用字母关系式表示),请你指出实验中的不足之处是:______________________________。
22. 小明同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒定为6V的电源和两个阻值不变的电阻丝,设计了如图所示的电路,同学们发现此电路可以有“低温”“中温”“高温”三个挡位。已知R1=R2=30,请完成下列问题:
(1)要实现“低温”挡位,应该闭合开关______;
(2)求电路处于“高温”挡位时,电路消耗的总功率______。
23. 如图1是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有、、、四种规格。
(1)请用笔画线将图2中的电路连接完整,要求滑片向右移动时,电压表示数变小______,闭合开关前,滑片移到______端(选填“左”或“右”);
(2)如图3是根据实验数据绘制的I-R图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时,导体的电阻越大,通过它的电流______;
(3)实验过程中,将的定值电阻换为的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为______V不变,滑片P的位置要比原来靠______(选填“左”“右”)一些;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于______。
24. 实际的电源都有一定的内部电阻r。如干电池,因其内阻r的存在,对外供电时所提供的电压也不是它本身的真正电压,实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图所示。实验室有一电压约为3V的电源。为了测量该电源的内阻r,现有两个电阻,,并设计了图中甲测量电路,请通过分析回答下列问题:
(1)写出主要实验步骤和需测量的物理量:
(2)写出电源内阻r的数学表达式(用已知量的数值和测量值表示)。
25. 如图所示电路,电源电压保持不变,开始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器的电阻丝在某处发生断路,闭合开关后,滑片P向左滑过一段距离后,电流表才有读数,且电压表读数U与x,电流表读数I与x关系如图所示(x为滑片P与滑动变阻器电阻丝最右端的距离)
请解答下列问题:
(1)定值电阻R0的阻值:
(2)该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻。
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2025-2026学年度第一学期第二次月度练习
九年级物理
练习满分100分。练习时间120分钟。
答题前,请务必将自己的班级、姓名和学号填写在“答题卡”上。答题时,务必将答案涂写在“答题卡”上,答案答在练习卷上无效。
一、单选题
1. 下列现象中能够说明分子做无规则运动的是( )
A. 春天花香扑鼻 B. 夏天乌云滚滚 C. 秋天落叶纷纷 D. 冬天雪花飞舞
【答案】A
【解析】
【详解】A.春天花香扑鼻是因为发生了扩散现象,香气分子做无规则运动导致的,故A符合题意;
BCD.夏天乌云滚滚、秋天落叶纷纷、冬天雪花飘飘都是机械运动,是肉眼能看得见的运动,与分子运动无关,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 如图,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】水蒸气把橡皮塞冲出;这个过程中,燃料的化学能转化为内能,水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,因此这一现象相当于内燃机的做功冲程,故选C.
3. 甲、乙、两三个轻质小球,甲排斥乙,乙吸引丙。已知丙带正电,则甲( )
A. 带负电 B. 带正电 C. 不带电 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用和带电体的性质可知,甲排斥乙,则甲和乙一定带同种电荷,乙吸引丙,丙带正电,则乙带负电,甲也带负电。
故选A。
4. 铭牌上均标有“220 V 100 W”的下列用电器,都正常工作,则这些用电器在相等时间内产生热量最多的是:( )
A. 电风扇 B. 日光灯 C. 电动机 D. 电炉
【答案】D
【解析】
【详解】电风扇工作时把电能转化为机械能和内能;日光灯工作时把电能转化光能和内能;电动机工作时把电能转化为机械能和内能;电炉工作时把电能转化为内能,故在电功率相同、通电时间相同时,电炉工作时把电能转化为的内能最多。故选D。
5. “生命安全重于泰山”,初中生要掌握安全用电常识。以下违反安全用电原则的是( )
A. 不弄湿用电器 B. 不接触低压带电体
C. 可以靠近高压带电体 D. 更换灯泡前应断开电源开关
【答案】C
【解析】
【详解】A.弄湿用电器容易导致发生触电事故,不弄湿用电器符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.不接触低压带电体,可以避免触电事故的发生,符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.靠近高压带电体会发生触电事故,违反安全用电原则,故C符合题意;
D.更换灯泡前切断电源可以避免发生触电事故,符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选C。
6. 图是滑动变阻器的结构示意图,a、b、c、d是它的四个接线柱,P是滑片。要使滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小,应连接的接线柱是( )
A. a、b B. a、c C. a、d D. c、d
【答案】B
【解析】
【详解】A.连接a、b两接线柱时,接入的是上面的金属杆,没有电阻丝接入电路,这种接法是不能改变电阻的,故A不符合题意;
B.连接a、c两接线柱时,连入电路中的电阻丝是左半部分,当滑片P向左滑动时,电阻丝长度变短,电阻变小,故B符合题意;
C.连接a、d两接线柱时,连入电路中的是一个定值电阻(最大电阻),这种接法是不能不能改变电阻的,故C不符合题意;
D.连接c、d两接线柱时,连入电路中的电阻丝是右半部分.当滑片向左滑动时,电阻丝长度变长,电阻变大,故D不符合题意。
故选B。
7. 小明同学按下图连接好电路,闭合开关后发现,甲乙两灯泡均不亮。然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲乙灯泡仍不亮。于是他取下这根导线,直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯亮了起来。根据以上现象可以推断出下列哪个结论是正确的( )
A. 甲灯泡断路 B. 乙灯泡断路 C. 甲乙灯泡都断路 D. 电源坏了
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知,甲乙两灯泡串联,闭合开关后发现,甲乙两灯泡不亮,说明电路处于断路状态;用一根导直接连在甲灯泡两端,此时甲乙灯泡仍不亮,说明甲灯泡之外的电路处于断路状态;用一根导直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯了起来,说明此时已经通路;所以,断路故障在乙灯泡上,即乙灯泡断路。
故选B。
8. 图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A. 只闭合S1 B. 只闭合S2 C. S1、S2都闭合 D. S1、S2都断开
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图知,若只让电动机工作,则需闭合开关,断开开关。
故选A。
9. 在探究串、并联电路中电流的规律时,做了图所示的实验。闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L2的电流为( )
A. 0.8A B. 0.5A C. 0.3A D. 0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知小灯泡 L1 与小灯泡 L2并联,A2与 L1串联,所以电流表A2测的是 L1的电流,A1在干路上测干路电流, L1的电流为0.3A,根据并联电路电流特点,通过小灯泡L2的电流为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 现有一个电压不变的电源,两个定值电阻R1、R2,将这两个电阻以某种方式连接到电源上,R1的消耗功率为P0;再将这两个电阻以另一种方式连接到该电源上,R1的消耗功率为4P0。两种连接形式中均有电流通过R2,则R1与R2的电阻之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 1∶4
【答案】A
【解析】
【详解】将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为
P0=①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为
4P0=②
由①②可得
=4
解得R1两端的电压比为
U1∶U1′=1∶2
因为R1、R2接到同一电源上,且第2次R1两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,电源电压
U=U1′=2U1
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以串联时,R2两端的电压
U2=U-U1=2U1-U1=U1
由串联分压可知R1与R2的电阻之比为
故选A。
二、多选题
11. 下列关于内能的说法中正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 一切物体在任何情况下都具有内能
C. 内能与物体内部分子的热运动有关
D. 内能与整个物体的机械运动情况有关
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,所以一切物体在任何情况下都具有内能,0℃的物体有内能 ,故A错误,B正确;
C.内能是不同于机械能的另一种形式的能,内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,内能与物体内部分子的热运动有关,机械能是物体的动能和势能之和,与整个物体的机械运动情况有关,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 在探究电流与电压关系的实验时,利用图1所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象,如图2所示。现将R1、R2组成并联电路,如图3所示,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. A1、A2两表示数之比是1∶3
B. A1、A2两表示数之比是2∶3
C. R1、R2的电功率之比是1∶2
D. R1、R2的电功率之比是2∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】由图2可得R1、R2的电阻为
所以
R1∶R2=3Ω∶6Ω=1∶2
由图3可知R1、R2并联,并联电路中电流之比等于电阻的反比,通过他们的电流之比为
I3∶I4= R2∶R1=2∶1
因为并联电路电源电压等于各支路两端的电压,根据P=UI,R1、R2的电功率之比为
P1∶P2= I3∶I4=2∶1
又因为A1测R1电流,A2测干路电流,所以A1、A2的示数之比为
故BD正确,AC错误。
故选BD。
13. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电路如图甲所示,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是:( )
A. 实验中的电压表示数保持3 V不变
B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C. 将R从5Ω换成10Ω后,滑动变阻器的滑片应向右移动
D. 电路中接入不同定值电阻时,滑动变阻器连入电路的阻值范围为1~5Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;由可得,电压表的示数
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
故A错误;
B.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,故B错误;
C.将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,所以需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移动,故C正确。
D.当R=5Ω时,电路电流为0.5A;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压
U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
根据图乙可知,当R=25Ω时,电路电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,由可得滑动变阻器连入电路的最小值为
滑动变阻器连入电路的最大值为
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω~5Ω;故D正确。
故选CD。
三、填空题
14. 考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,2B铅笔中的石墨是_______材料;发光二极管是一种电子原件,简称LBD,二极管是由_________材料制成的。(以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)
【答案】 ①. 导体 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时,由于石墨是导体,会使读卡机形成通路而识别。
[2]发光二极管是半导体材料,在电路中时,二极管具有单向导电性。
15. 如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟________的关系”的实验装置:实验中用____________的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫转换法。
【答案】 ①. 电阻 ②. U形管两侧液面高度差
【解析】
【详解】图中两个阻值不同的电阻串联,因此通过两个电阻的电流、通电时间都相同,只有电阻大小不同,根据控制变量法可知,该实验探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻的关系;电流产生的热量无法直接观察,本实验中电阻发热会使容器内空气受热膨胀,使U形管产生液面差,因此用U形管两侧液面高度差的大小反映电流产生热量的多少,这种方法就是转换法。
16. 2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功(图1)!返回舱在穿越大气层时,产生熊熊火焰(图2),其表面内能_________(选填“增加”或“减小”),此过程改变内能的方式是_________(选填“做功”或“热传递”)。
【答案】 ①. 增加 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]返回舱在穿越大气层时,通过与大气剧烈摩擦在舱表产生数千摄氏度的高温,这是通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,内能增加,通过做功的方式改变其表面的内能。
17. 家庭电路中,进户线首先要接入________(选填“总开关”或“电能表”);如图所示是小明画的自己家中的部分电路,图中的连接错误的电器是________(选填“三孔插座”或“电灯”);
【答案】 ①. 电能表 ②. 电灯
【解析】
【详解】家庭电路中,进户线首先要接入电能表,之后再接总开关,保险丝应接在总开关之后,更换保险丝时可断开电路,防止发生触电事故;开关应接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡与火线断开,能避免触电风险。图中开关接在了零线和灯泡之间,断开开关后灯泡仍与火线相连,存在安全隐患,所以电灯连接错误。
18. 图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量增加时,滑片P向下移动,此时电路中总电阻_____,电流表的示数_________(均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]R与R0串联,电流表测串联电路中的电流。当油量增加时,滑动变阻器的滑片P向下移动,接入电路中的电阻丝长度变短,所以滑动变阻器的阻值减小,由串联电路电阻关系可知,电路中的总电阻减小,由由欧姆定律可知,电路中电流增大。
19. 如图所示,电源电压为3V,定值电阻的阻值均为5。开关均断开时电路中的总电阻是______;开关均闭合时,电流表的示数是______A。
【答案】 ①. 10 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]如图所示,当开关均断开时,电路由定值电阻R1和R2串联,定值电阻的阻值均为5,在串联电路中,电路总电阻等于各定值电阻阻值之和,所以此时电路中的总电阻为
[2]如图所示,当开关均闭合时,电阻R2短路,电路由电阻R1和R3并联,电流表测干路的电流;根据在并联电路中,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,可得此时总电阻为
电源电压为3V,此时通过干路电流大小即电流表的示数为
四、综合题
20. 额定功率为800W的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20℃的水烧开。已知外界气压为一标准大气压,c水=,不计热损失,求;
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
【答案】(1);(2)420s
【解析】
【详解】解:(1) 水吸收的热量为
(2)不计热损失消耗的电能为
需要加热的时间为
答:(1) 水吸收的热量为3.36×105J;
(2)加热所需要的时间为420s。
21. 图1是“探究串联电路电压关系”的实验电路。
(1)在连接电路时开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小明根据图1连接好电路,闭合开关,电压表表盘如图2所示指针反偏,产生这种现象的原因是______:改正后闭合开关,发现灯泡都不亮,电压表无示数,只考虑小灯泡的故障原因,产生这种现象的原因是______;
(3)小明分别测量了A、B间和A、C间的电压值,做了记录:最后测量了B、C两点间的电压,示数如图3所示,请将此时电压值填在表格中:
A、B间电压U1⁄V
B、C间电压U2⁄V
A、C间电压U/V
1.4
__________
3
小明根据这一组数据便归纳出了串联电路中的电压特点______(用字母关系式表示),请你指出实验中的不足之处是:______________________________。
【答案】(1)断开 (2) ①. 电压表正负接线柱接反了 ②. 断路
(3) ①. 1.6 ②. ③. 只进行了一次实验,结论具有偶然性,没有多次实验寻找普遍规律
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为避免接线错误短路损坏电路元件,保护电路,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
电压表闭合开关后反向偏转,是因为电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即正负接线柱接反;改正后两灯都不亮说明电路断路,电压表测电压,若断路,则电压表连通到电源两极,示数会接近电源电压,仅考虑灯泡故障,因此是断路。
【小问3详解】
电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.6V;根据数据可得串联电路总电压等于各部分电压之和,即;仅通过一组实验数据就归纳结论,结论具有偶然性,不能代表普遍规律,这是实验的不足之处。
22. 小明同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒定为6V的电源和两个阻值不变的电阻丝,设计了如图所示的电路,同学们发现此电路可以有“低温”“中温”“高温”三个挡位。已知R1=R2=30,请完成下列问题:
(1)要实现“低温”挡位,应该闭合开关______;
(2)求电路处于“高温”挡位时,电路消耗的总功率______。
【答案】 ①. S2 ②. 2.4W
【解析】
【详解】(1)[1]分析电路可知,当只闭合开关时,、串联,此时电路中总电阻最大,根据可知总功率最小,为低温挡;当只闭合开关、时,、并联,此时电路中总电阻最小,根据可知总功率最大,为高温挡。
(2)[2]高温挡时,、并联,的功率为
、电阻相同,所以功率相同,则电路处于高温挡位时,电路消耗的总功率为
23. 如图1是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有、、、四种规格。
(1)请用笔画线将图2中的电路连接完整,要求滑片向右移动时,电压表示数变小______,闭合开关前,滑片移到______端(选填“左”或“右”);
(2)如图3是根据实验数据绘制的I-R图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时,导体的电阻越大,通过它的电流______;
(3)实验过程中,将的定值电阻换为的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为______V不变,滑片P的位置要比原来靠______(选填“左”“右”)一些;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于______。
【答案】(1) ①. ②. 右 (2)越小
(3) ①. 2 ②. 右 (4)25
【解析】
【小问1详解】
如图所示,根据电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,所以将定值电阻的左端接线柱与电压表左端接线柱连接起来;电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片向右移动时,电压表示数变小,说明变阻器滑片向右移动时,变阻器两端的电压变大,根据串联电路分压特点可知,当变阻器滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,所以需要将变阻器左下端的接线柱和上端任意一个接线柱接入电路。闭合开关前,滑片移到右端,以保护电路。
【小问2详解】
如图3所示,当导体两端电压保持不变时,电阻的阻值越大时,所对应的电流值越小。
【小问3详解】
根据图3中实验数据绘制的图像可知,导体两端电压保持不变。 在探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端的电压不变;实验过程中,将的定值电阻换为的定值电阻后,根据串联电路分压特点可知,当定值电阻的阻值变大后,定值电阻的两端电压会增大,为了保持定值电阻两端的电压不变,需要将滑动变阻器滑片向右边移动,使变阻器两端的电压适当增大,直到定值电阻两端的电压减小到为止。
【小问4详解】
如图3所示,当电阻的阻值为时,电路中的电流为0.1A,此时变阻器的阻值最大,故变阻器需要接入电路的最大电阻值
24. 实际的电源都有一定的内部电阻r。如干电池,因其内阻r的存在,对外供电时所提供的电压也不是它本身的真正电压,实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图所示。实验室有一电压约为3V的电源。为了测量该电源的内阻r,现有两个电阻,,并设计了图中甲测量电路,请通过分析回答下列问题:
(1)写出主要实验步骤和需测量的物理量:
(2)写出电源内阻r的数学表达式(用已知量的数值和测量值表示)。
【答案】(1)①闭合开关,断开开关,记录电流表的读数,记为;
②闭合开关,断开开关,记录电流表的读数,记为。
需要测量的物理量为:电流、电流
(2)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
根据题意,电源总电压不变,由欧姆定律可得:当只有与内阻串联时,电源电压
当只有与内阻串联时,电源电压
代入,,整理得
最终得内阻表达式
25. 如图所示电路,电源电压保持不变,开始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器的电阻丝在某处发生断路,闭合开关后,滑片P向左滑过一段距离后,电流表才有读数,且电压表读数U与x,电流表读数I与x关系如图所示(x为滑片P与滑动变阻器电阻丝最右端的距离)
请解答下列问题:
(1)定值电阻R0的阻值:
(2)该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻。
【答案】(1)1Ω;(2) 14Ω
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,当x<5cm时,电压表示数保持1.5V不变,则断点处离变阻器最右端5cm,电源电压为1.5V;当x=5cm时,由图像可知,电压表示数U1=1.35V,电流表示数I1=0.15A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R0两端的电压
U0=U-U1=1.5V-1.35V=0.15V
由可得,定值电阻R0的阻值
(2)滑动变阻器完好部分的电阻丝的阻值
当x=10cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2,则
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω,该滑动变阻器没有断路时的总电阻值
R总=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω
答:(1)定值电阻R0的阻值为1Ω;
(2)该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻是14Ω。、
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