内容正文:
2025—2026学年上学期第三阶段质量检测试卷
九年级物理
(考试时间:90分钟,分值:100分)
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B. 家里使用电热水壶烧水
C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服
D. 电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
2. 一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后,会出现的现象是( )
A. 灯亮,铃不响 B. 灯亮,铃响 C. 灯不亮,铃不响 D. 灯不亮,铃响
3. 关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A. 节日的彩灯,一个断路一串都不发光是因为它们并联的
B. 教室内的一个开关同时控制多个灯管,说明各灯之间是串联的
C. 电冰箱内的照明灯和压缩机可以独立工作,它们是并联的
D. 路灯一个断路,其它仍然可以工作,它们是串联的
4. 教室中的电风扇调节转速的旋钮,滑片在弧形电阻上滑动,即可调节风扇转速,此过程是改变接入电阻的( )
A. 长度 B. 横截面积 C. 材料 D. 温度
5. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
6. 如图1所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图2,电阻R1和R2两端的电压分别( )
A. 1.9V 9.5V B. 7.6V 1.9V
C. 1.9V 7.6V D. 9.5V 1.9V
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路
8. 关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 可用铜丝代替家庭电路中的熔丝
B. 电冰箱外壳应接地
C. 控制电灯的开关应接在零线上
D. 熔丝熔断一定是电路短路造成的
9. 如图所示电路,当开关S接通后,电灯不发光,若用测电笔在A、B、C、D各点测试,发现在A、B两点氖管发光,在C、D两点氖管不发光,可以判断线路的故障为( )
A. 段断路 B. 段短路 C. 段断路 D. 段断路
10. 生活中智能纸巾盒越来越常见,小明将其内部电路简化为由开关、控制的简易电路。当闭合时,电源指示灯L亮起,再闭合时电动机M转动送纸。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,电阻R与金属滑片P构成一个滑动变阻器,金属滑片P是杠杆的一端。下列说法正确的是( )
A. 该电路中油量表既可以用电流表也可以用电压表改装
B. 油面升高,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
C. R0和R在电路中是并联的
D. 电路中的电流越小,油量表指示油面的高度值越大
12. 如图电源电压恒定,R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻.闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为
A. 0.3 A
B. 0.6 A
C. 0.9 A
D. 1.2 A
13. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是
A. 两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮 B. 两只小灯泡都能正常发光
C. 通过乙灯的电流较大 ,所以乙灯较亮 D. 两只小灯泡的总功率小于2W
14. 如图是酒精浓度检测仪原理示意图,R是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,定值电阻为保护电阻。下列分析正确的是( )
A. 酒精浓度检测仪是由电流表改装成的
B. 增大电源电压,酒精浓度检测仪的最大测量值增大
C. 增大的阻值,酒精浓度检测仪的最大测量值减小
D. 驾驶员呼出的酒精气体浓度较大时,两端的电压较小
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 将用纸巾摩擦过的轻质塑料吸管放在绝缘支架上,用与毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近吸管的一端,发现吸管这端远离橡胶棒,则用纸巾摩擦过的塑料吸管 ___________(选填“得到”或“失去”)了电子,带 ___________(选填“正”或“负”)电。
16. 图甲中滑动变阻器允许通过的最大电流为______A;图乙中电阻箱的示数为______。
17. 有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为,则它充满电后,大约储存了____________J的电能。该手机正常通话时平均电流为100mA,则手机电池理论上只能维持连续通话______h。
18. 有一台电风扇的铭牌上标有“220V,110W”的字样,电风扇的电机内部线圈的电阻约为2Ω,这台电风扇正常工作10min消耗的电能为______J,电动机内部线圈产生的热量为______J。
19. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比,则电阻______;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比为______。
20. 如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,当滑片P在L正常发光的基础上向右移动,电压表示数___________(变大/变小/不变),若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是___________Ω。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
21. 在图中,用笔画线代替导线将电灯和开关接到电路中。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
22. 我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,我们就可以安稳的睡觉了,根据上面的描述请回答下列问题:
(1)电蚊香器是利用什么原理工作的?
(2)为什么导线温度不高,而只有发热体温度高?
五、实验探究题:本大题共5小题,共32分。
23. 如图(甲),是小芳在做“探究串联电路电压特点”的实验的实物连接图,电源是两节新干电池。
(1)如图(乙),电压表的示数为______V;
(2)排除故障后,小芳在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法是否可行:______;理由是____________。
(3)若电源电压为U,两端电压为,两端电压为,经过多次实验得到的结论是:____________。(用字母表示)
(4)通过分析可以发现本实验设计还存在一个不足之处是:________________________。
24. 如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,d比b粗。
(1)该实验是通过观察______来间接比较导线电阻的大小,该探究方法曾用在以下学过的哪个实验中______(填字母);
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.探究声音产生的条件
(2)选用______两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究______;
(4)选用b、d两根导线分别接入电路中进行实验,发现接入d导线的电路电流表示数更大,说明横截面积越大,电阻越______;
(5)若实验中发现电流表超过量程,接下去应该如何操作:______。
25. 如图所示,小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关,两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气,电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω,R2的阻值为5Ω。两人实验的电源电压相同且不变。
(1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气,使盒内气体的___________升高,压强增大,通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生___________的不同;
(2)小明只闭合开关S1,他是想要探究电流产生的热量与___________大小的关系,通电一段时间后,观察到的现象如图所示,表明在___________和通电时间相同的情况下,___________越大,电流产生的热量越多;
(3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关,他先将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置,目的是控制通电时间和___________相同,然后同时闭合开关S1和S2进行实验,此时R2、R3的连接方式是___________联;
(4)若小明和小华分别在实验中加热时间相同,小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h1,小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h2,则h1___________h2(选填“>”“=”或“<”)。
26. 为了完成“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)连接电路前,应将开关______(选填“断开”或“闭合”);
(2)小雨连接好电路后,如图甲所示,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则电路的故障为______(选填字母符号);
A. 电流表内部断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路
(3)纠正错误后,小雨移动滑动变阻器,进行多次测量的目的是为了______,根据实验数据绘制的图象如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如图丙所示,发现图象并不是一条直线,原因是__________________;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______~3V。
27. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
28. 如图所示的电路,,,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源的电压。
(2)通过R2的电流。
(3)通电1min R1上消耗的电能。
29. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是多少?
(2)当电压表示数为10V时,通过R0的电流是多少?
(3)当空气的湿度达到50%时,电压表的示数是多少?
30. 如图所示,是电饭锅工作原理的简化电路图.电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为挡位自动控制开关.R0和R为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如下表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清),求:
(1)电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(2)电阻丝R的阻值.
(3)小明使用高温挡对水加热,将2kg的28℃的水加热到100℃用时12.5min,求电饭锅高温挡的加热效率.
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2025—2026学年上学期第三阶段质量检测试卷
九年级物理
(考试时间:90分钟,分值:100分)
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B. 家里使用电热水壶烧水
C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服
D. 电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服,都是将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故ABC不符合题意;
D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温,是为了防止电热产生危害,故D符合题意。
故选D。
2. 一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后,会出现的现象是( )
A. 灯亮,铃不响 B. 灯亮,铃响 C. 灯不亮,铃不响 D. 灯不亮,铃响
【答案】A
【解析】
【详解】分析电路图可知,当开关S1和S2都闭合时,电铃由于被导线短路没有电流通过,所以只有灯泡可以发光,所以出现的现象是灯亮,铃不响。
故选A。
3. 关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A. 节日的彩灯,一个断路一串都不发光是因为它们并联的
B. 教室内的一个开关同时控制多个灯管,说明各灯之间是串联的
C. 电冰箱内的照明灯和压缩机可以独立工作,它们是并联的
D. 路灯一个断路,其它仍然可以工作,它们是串联的
【答案】C
【解析】
【详解】A.节日的彩灯,若其中一个断路一串彩灯都不发光,是因为它们共同组成了一个通路,所以它们是串联的,故A错误;
B.教室内的开关同时控制多个灯管,但如果一只损坏,其余的仍可以工作,因此各灯管间是并联的,只是开关在干路中,故B错误;
C.电冰箱内的照明灯和压缩机,工作时互不影响,可以独立工作,因此它们是并联的,故C正确;
D.路灯一个断路,其它仍然可以工作,也就是互不影响,所以它们是并联的,故D错误。
故选C。
4. 教室中的电风扇调节转速的旋钮,滑片在弧形电阻上滑动,即可调节风扇转速,此过程是改变接入电阻的( )
A. 长度 B. 横截面积 C. 材料 D. 温度
【答案】A
【解析】
【详解】该调速旋钮本质是滑动变阻器,滑动变阻器的工作原理为通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻大小。滑片滑动时,接入电阻的材料、横截面积、温度均未发生变化,仅接入的电阻长度改变,故选A。
5. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关S1、S2,电流表A1在干路上,测量干路电流,故A错误;
B.闭合开关S1、S2,两个灯泡并联,电流表A1在干路上,电流表A2在支路上,故电流表A2的示数比A1的小,故B错误;
C.若灯L1被短路时,则灯泡L2也被短路,故C错误;
D.仅断开S1,只有灯泡L2接入电路,电流表A2没有接入电路,故没有示数,只有电流表A1接入电路,故只有电流表A1有示数,故D正确。
故选D。
6. 如图1所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图2,电阻R1和R2两端的电压分别( )
A. 1.9V 9.5V B. 7.6V 1.9V
C. 1.9V 7.6V D. 9.5V 1.9V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,电阻R1和R2串联,与电源并联的电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压,由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数比电压表V2的示数大,电压表V1选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为U=9.5V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为U2=1.9V,R2两端的电压是1.9V,根据串联电路的电压关系可以得到R1两端的电压
U1=U-U2=9.5V-1.9V=7.6V
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A. L短路 B. L断路 C. R断路 D. R短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知R与灯泡L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
A.如果灯泡L短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表测量电源电压,示数增大,故A符合题意;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,故B不符合题意;
C.如果电阻R断路,电流表无示数;电压表测量电源电压示数增大,故C不符合题意;
D.如果电阻R短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表同时被短路,示数减小为0,故D不符合题意。
故选 A。
8. 关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 可用铜丝代替家庭电路中的熔丝
B. 电冰箱外壳应接地
C. 控制电灯的开关应接在零线上
D. 熔丝熔断一定是电路短路造成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故A错误;
B.带有金属外壳的用电器,金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故B正确;
C.为了安全,电灯开关必须接在火线上,故C错误;
D.熔断丝的作用是当电路中电流过大时,熔断丝会被熔断,电流过大的原因可能是短路,也可能是电路的总功率过大,故D错误。
故选B。
9. 如图所示电路,当开关S接通后,电灯不发光,若用测电笔在A、B、C、D各点测试,发现在A、B两点氖管发光,在C、D两点氖管不发光,可以判断线路的故障为( )
A. 段断路 B. 段短路 C. 段断路 D. 段断路
【答案】C
【解析】
【详解】在正常情况下,开关闭合后,A、B与火线相通,用测电笔测试时,氖管都亮,C、D与零线相通,用测电笔测试时,氖管都不亮.由题述情况,说明电路在B、C段发生了断路.故C符合题意,ABD不符合题意.
10. 生活中智能纸巾盒越来越常见,小明将其内部电路简化为由开关、控制的简易电路。当闭合时,电源指示灯L亮起,再闭合时电动机M转动送纸。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,当闭合S1时,电源指示灯L亮起,再闭合S2时电动机M转动送纸,说明指示灯可以独立工作,也可以与电动机同时工作,故它们是并联的;同时,开关S2单独控制电动机,在电动机支路中,开关S1可以干路上,控制整个电路;
A.如图,闭合开关S1,指示灯和电动机都不工作,再闭合开关S2,电动机工作,故A不符合题意;
B.如图,闭合开关S1,指示灯工作,再闭合开关S2,电动机工作,故B符合题意;
C.如图,闭合开关S1,指示灯和电动机都不工作,再闭合开关S2,指示灯和电动机都工作,故C不符合题意;
D.如图,闭合开关S1,指示灯和电动机都工作,再闭合开关S2,会造成电源短路,故D不符合题意。
故选B。
11. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,电阻R与金属滑片P构成一个滑动变阻器,金属滑片P是杠杆的一端。下列说法正确的是( )
A. 该电路中油量表既可以用电流表也可以用电压表改装
B. 油面升高,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
C. R0和R在电路中是并联的
D. 电路中的电流越小,油量表指示油面的高度值越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.油量表和滑动变阻器是并联的,油量表是电压表,不能用电流表代替,故A错误;
B.油面越高,浮子上升,滑片上移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路电流变小。故B错误;
C.由图可知,R0和R在电路中是串联的,故C错误;
D.根据串联电路的分压规律可知,电阻越大,分担的电压越大,油量表的示数越大,但是电流越小。所以电路中的电流越小,油量表指示油面的高度值越大。故D正确。
故选D。
12. 如图电源电压恒定,R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻.闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为
A. 0.3 A
B. 0.6 A
C. 0.9 A
D. 1.2 A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A, R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,由 可得,电路中电流是: (1);接b时, R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数是: (2),如图电源电压U恒定,电阻R3恒定,分析等式(1) (2)可知,C选项正确.
13. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是
A. 两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮 B. 两只小灯泡都能正常发光
C. 通过乙灯的电流较大 ,所以乙灯较亮 D. 两只小灯泡的总功率小于2W
【答案】D
【解析】
【分析】(1)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系,根据P=UI求出电路消耗的总功率.
【详解】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流:
I甲==0.5A,I乙==A,
由I=可得,两灯泡的电阻:
R甲==12Ω,R乙==18Ω;
甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两灯泡的电流相等,故C不正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I==0.2A,
因I<I乙<I甲,
所以,两灯泡均不能正常发光,故B不正确;
由P=I2R可知,乙灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故A不正确;
电路的总功率:
P=UI=6V×0.2A=1.2W<2W,故D正确.
故选D.
14. 如图是酒精浓度检测仪原理示意图,R是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,定值电阻为保护电阻。下列分析正确的是( )
A. 酒精浓度检测仪是由电流表改装成的
B. 增大电源电压,酒精浓度检测仪的最大测量值增大
C. 增大的阻值,酒精浓度检测仪的最大测量值减小
D. 驾驶员呼出的酒精气体浓度较大时,两端的电压较小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图可知,定值电阻与R串联,酒精浓度检测仪与并联,是由电压表改装成的,故A错误;
B. 设显示仪最大示数为,此时电路电流,两端电压
的阻值
增大电源电压,则增大,酒精浓度减小,最大测量值减小,故B错误;
C. 由可知,增大,则增大,酒精浓度减小,最大测量值减小,故C正确;
D. 酒精浓度较大时,较小,总电阻较小,电流较大,两端电压较大,故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 将用纸巾摩擦过的轻质塑料吸管放在绝缘支架上,用与毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近吸管的一端,发现吸管这端远离橡胶棒,则用纸巾摩擦过的塑料吸管 ___________(选填“得到”或“失去”)了电子,带 ___________(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 得到 ②. 负
【解析】
【详解】[1][2]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,而吸管和橡胶棒互相排斥,根据同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,得出吸管带负电荷。再由吸管和纸巾摩擦过,可知,摩擦过的吸管得到电子,摩擦过的纸巾失去电子。
16. 图甲中滑动变阻器允许通过的最大电流为______A;图乙中电阻箱的示数为______。
【答案】 ①. 1.2 ②. 5601
【解析】
【详解】滑动变阻器铭牌上标注的电流是它允许通过的最大电流,图甲中铭牌标注1.2A,因此允许通过的最大电流为;
电阻箱读数为各旋钮对应数字乘以倍率后相加,得
17. 有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为,则它充满电后,大约储存了____________J的电能。该手机正常通话时平均电流为100mA,则手机电池理论上只能维持连续通话______h。
【答案】 ①.
13320## ②.
10
【解析】
【详解】
由,则充满电后,大约储存的电能
则手机电池理论上只能维持连续通话
18. 有一台电风扇的铭牌上标有“220V,110W”的字样,电风扇的电机内部线圈的电阻约为2Ω,这台电风扇正常工作10min消耗的电能为______J,电动机内部线圈产生的热量为______J。
【答案】 ①. 66000 ②. 300
【解析】
【详解】[1]这台电风扇正常工作10min消耗的电能为
W=Pt=110W×10×60s=66000J
[2]通过电动机的电流为
电动机内部线圈产生的热量为
Q=I2Rt=(0.5A)2×2Ω×10×60s=300J
19. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比,则电阻______;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比为______。
【答案】 ①. 3:1 ②. 3:4
【解析】
【详解】开关S闭合,甲、乙为电压表时,与串联,甲电压表测电源总电压,乙电压表测两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此两端电压
可得
串联电路电流处处相等,由得,电阻之比等于电压之比
开关S断开,甲、乙为电流表时,与并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路总电流,并联电路各支路电压相等,等于电源电压,由得,电流与电阻成反比
并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此两表的示数之比
20. 如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,当滑片P在L正常发光的基础上向右移动,电压表示数___________(变大/变小/不变),若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是___________Ω。
【答案】 ①. 变大 ②. 5~20
【解析】
【详解】[1]根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P在L正常发光的基础上向右移动时,滑动变阻器R接入电路的电阻变大,根据串联分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则分的电压变大,所以电压表的示数变大。
[2]因为灯L标有“3V 0.9W”,所以灯正常工作时的电流为
灯正常工作时的电流为0.3A,滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流应为0.3A,此时灯泡正常工作,其两端电压为3V,电源电压为4.5V,则滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器的最小阻值为
灯泡的电阻为
当电压表的示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5Ω~20Ω。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
21. 在图中,用笔画线代替导线将电灯和开关接到电路中。
【答案】
【解析】
【详解】开关与电灯串联,开关接在电灯与火线之间,电灯与零线相连,这样在开关断开时,电灯与火线断开,可以更安全。如图所示:
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
22. 我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,我们就可以安稳的睡觉了,根据上面的描述请回答下列问题:
(1)电蚊香器是利用什么原理工作的?
(2)为什么导线温度不高,而只有发热体温度高?
【答案】见解析
【解析】
【详解】(1)电蚊香器在工作过程中将电能转化为内能,是利用电流的热效应。
(2)电蚊香器在使用时,电蚊香器和导线串联,由串联电路电流规律可知
I电蚊香器=I导线
通电时间t相同,根据Q=I2Rt
R电蚊香器>R导线
得到电流产生的热量
Q电蚊香器>Q导线
所以会出现导线温度不高,而只有发热体温度高的现象。
五、实验探究题:本大题共5小题,共32分。
23. 如图(甲),是小芳在做“探究串联电路电压特点”的实验的实物连接图,电源是两节新干电池。
(1)如图(乙),电压表的示数为______V;
(2)排除故障后,小芳在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法是否可行:______;理由是____________。
(3)若电源电压为U,两端电压为,两端电压为,经过多次实验得到的结论是:____________。(用字母表示)
(4)通过分析可以发现本实验设计还存在一个不足之处是:________________________。
【答案】(1)1.5 (2) ①. 不可行 ②. 电压表正负接线柱接反,无法正确测量电压
(3)
(4)没有换用不同规格的小灯泡多次实验,结论不具有普遍性
【解析】
【小问1详解】
电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置读数为1.5V。
【小问2详解】
原电路测量电压时,电压表满足“正进负出”;修改接线后,电流会从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表使用规则,因此做法不可行。
【小问3详解】
串联电路的电压规律为:总电压等于各用电器两端电压之和,表达式为
【小问4详解】
探究普遍规律时,需要换用不同规格的灯泡多次实验,避免偶然性;本实验没有换不同规格灯泡进行多次测量,得出的结论不具有普遍性,是设计的不足之处。
24. 如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,d比b粗。
(1)该实验是通过观察______来间接比较导线电阻的大小,该探究方法曾用在以下学过的哪个实验中______(填字母);
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.探究声音产生的条件
(2)选用______两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究______;
(4)选用b、d两根导线分别接入电路中进行实验,发现接入d导线的电路电流表示数更大,说明横截面积越大,电阻越______;
(5)若实验中发现电流表超过量程,接下去应该如何操作:______。
【答案】(1) ①. 电流表示数 ②. B (2)bc
(3)电阻大小跟材料是否有关
(4)小 (5)换用电流表的大量程
【解析】
【小问1详解】
[1]该实验中,通过电流表的示数大小间接得知接入导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是转换法。
[2] A.探究电流与电压、电阻的关系利用控制变量法,故A不符合题意;
B.探究声音产生的条件用转换法,将音叉的振动转换成乒乓球的振动,故B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
由题意可知,导线b、c的粗细、材料均相同、导体的长度不同,根据控制变量法知,选用b、c两根导线可以探究电阻大小与长度的关系。
【小问3详解】
由题意可知,导线a、b的粗细、长度均相同、导体材料的不同,根据控制变量法知,选用a、b两根导线可以探究电阻大小与材料是否有关。
【小问4详解】
选用b、d两根导线分别接入电路中进行实验,发现接入d导线的电路电流表示数更大,说明电路电阻较小,因此说明横截面积越大,电阻越小。
【小问5详解】
若实验中发现电流表超过量程,接下去应该断开开关,电流表换大量程,再进行实验。
25. 如图所示,小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关,两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气,电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω,R2的阻值为5Ω。两人实验的电源电压相同且不变。
(1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气,使盒内气体的___________升高,压强增大,通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生___________的不同;
(2)小明只闭合开关S1,他是想要探究电流产生的热量与___________大小的关系,通电一段时间后,观察到的现象如图所示,表明在___________和通电时间相同的情况下,___________越大,电流产生的热量越多;
(3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关,他先将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置,目的是控制通电时间和___________相同,然后同时闭合开关S1和S2进行实验,此时R2、R3的连接方式是___________联;
(4)若小明和小华分别在实验中加热时间相同,小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h1,小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为h2,则h1___________h2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 ①. 温度 ②. 热量 ③. 电阻 ④. 电流 ⑤. 电阻 ⑥. 电阻 ⑦. 并 ⑧. <
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据转换法可知,该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气,使盒内气体的温度升高,压强增大,U形管内液柱上升,所以通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的多少。
(2)[3][4][5]只闭合开关S1,电阻丝R1、R3的阻值分别为10Ω、5Ω,空气盒中的电阻不同,因串联,电流相同,这是想要探究电流产生的热量与电阻大小的关系,通电一段时间后,空气盒1升高的液柱比空气盒2升高的多,根据图像可知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量越多。
(3)[6][7]为了探究电流产生的热量与电流大小是否有关,为了控制通电时间和电阻相同,可以将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置,根据电路图可知,同时闭合开关S1和S2,则R2、R3并联。
(4)[8]小明实验时,电路中R1与R2串联。小华实验时,R2、R3并联后再与R1串联。由串并联电阻大小关系可知,小明电路总电阻大于小华电路的总电阻。两人实验的电源电压相同且不变,由欧姆定律可知,小明电路中的电流小于小华实验电路的电流。两次实验时左侧容器中均为电阻R1,小明和小华分别在实验中加热时间相同,由焦耳定律可知,小明实验中左侧容器中电阻R1产生的热量小于小华实验中左侧容器中电阻R1产生的热量,则两容器中U形管两液面的高度差h1<h2。
26. 为了完成“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)连接电路前,应将开关______(选填“断开”或“闭合”);
(2)小雨连接好电路后,如图甲所示,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则电路的故障为______(选填字母符号);
A. 电流表内部断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R断路
(3)纠正错误后,小雨移动滑动变阻器,进行多次测量的目的是为了______,根据实验数据绘制的图象如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如图丙所示,发现图象并不是一条直线,原因是__________________;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______~3V。
【答案】(1)断开 (2)C
(3) ①. 寻找普遍规律 ②. 正
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)2
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,连接电路前,应将开关断开。
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明发生断路,电压表示数接近电源电压,则电压表两端与电源相通,则电路故障为定值电阻R断路,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压,多次测量的目的是得出电流与电压的普遍规律,避免实验结论的偶然性。
[2]如图乙所示,绘制的I-U图像为正比例函数图象,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
小灯泡的图像并不是一条直线,原因是灯泡电阻随温度升高而变大,是变化的,所以其电流与电压不成正比。
【小问5详解】
将25Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器(50Ω,1A)的滑片移到阻值最大处,根据串联分压原理则有
解得,所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2V,选取的定值电阻两端的电压范围是2~3V。
27. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
【答案】(1)
(2)B (3) ①. 0.3 ②. 9
(4)减小误差 (5) ①. S、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量未知电阻的实验原理是。
【小问2详解】
为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要在阻值最大处,即图甲中B端。
【小问3详解】
[1]由图乙可知电流表选择0-0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,电流为0.3A。
[2]此时测得的阻值是
【小问4详解】
测量电阻时,多次测量是为了求电阻的平均值减小误差。
【小问5详解】
[1]①正确连接电路,只闭合开关S、S1,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量干路电流;②只闭合开关S、S2,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量电流。
[2]待测电阻阻值的表达式为
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
28. 如图所示的电路,,,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源的电压。
(2)通过R2的电流。
(3)通电1min R1上消耗的电能。
【答案】(1)
12V (2)
0.6A (3)
288J
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,由欧姆定律得
【小问2详解】
开关S闭合,R2两端电压等于电源电压,由欧姆定律得
【小问3详解】
开关S闭合,由电能公式得,R1上消耗的电能
29. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是多少?
(2)当电压表示数为10V时,通过R0的电流是多少?
(3)当空气的湿度达到50%时,电压表的示数是多少?
【答案】(1)40Ω;(2)0.1A;(3)9V
【解析】
【详解】解:由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)当电流表的示数为0.2A时,定值电阻R0两端的电压为
U0=IR0=0.2A×20Ω=4V
根据串联电路电压的规律可知,湿敏电阻R两端的电压为
UR=U-U0=12V-4V=8V
因串联电路中,各处电流都相等,所以湿敏电阻R接入电路中的阻值为
(2)当电压表示数为10V时,由串联电路电压的规律可得,定值电阻的电压为
U0'=U-UR'=l2V-10V=2V
通过R0的电流为
(3)由图丙可知,当空气的湿度达到50%时,湿敏电阻R的阻值为R'=60Ω,此时电路电流为
故R两端的电压即电压表示数为
UR" =I'R'=0.15A×60Ω=9V
答:(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值为40Ω;
(2)当电压表示数为10V时,通过R0的电流是0.1A;
(3)当空气的湿度达到50%时,电压表的示数是9V。
30. 如图所示,是电饭锅工作原理的简化电路图.电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为挡位自动控制开关.R0和R为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如下表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清),求:
(1)电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(2)电阻丝R的阻值.
(3)小明使用高温挡对水加热,将2kg的28℃的水加热到100℃用时12.5min,求电饭锅高温挡的加热效率.
【答案】(1)40W;(2)50Ω;(3)80%
【解析】
【详解】当电饭锅处于低温焖饭状态;电阻最大,此时开关S闭合、S1断开时,仅有R0接入电路, 根据可知,电饭锅低温焖饭时的额定功率:
.
当开关S、S1都闭合时,电热丝R、R0并联接入电路,电路电阻较小,此时电饭锅处于高温烧煮状态;则电热丝R消耗的电功率:
,
由得,电热丝R的阻值:
.
Q吸=cmΔt=4.2×103J/( kg℃)×2kg×(100℃-28℃)=6.048×105J
Q放=Pt=1008W×12.5×60s=7.56×105J;
η=Q吸/Q放=6.048×105J/7.56×105J=80%.
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