精品解析:重庆市合川区合阳中学2025-2026学年九年级上学期期末物理试题
2026-07-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 合川区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.98 MB |
| 发布时间 | 2026-07-18 |
| 更新时间 | 2026-07-18 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58868939.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
合阳中学2025年秋期期末检测
九年级物理试题
(试卷共100分考试时间:与化学共用120分钟)
一、单项选择题(共8个小题,每小题3分,共24分)
1. 合阳中学小阳同学对身边的物理量进行了估测,以下最接近实际的是( )
A. 一枚鸡蛋的质量约为50kg
B. 教室内日光灯的额定功率约为400W
C. 我国家庭电路电压为220V
D. 彩色电视机正常工作的电流约为5A
2. 在合阳中学第44届运动会中,小辉同学获得初二男子组铅球项目冠军,比赛中小辉使用的是2kg铅球,下列说法正确的是( )()
A. 铅球所受重力为20 N
B. 小辉掷出铅球后,铅球的惯性变大
C. 铅球运动到最高点后,若全部的力消失,铅球将静止
D. 小辉掷铅球时,手对铅球的力和铅球对手的力是一对平衡力
3. 我国古籍中关于磁石的最早记载,是在《管子》中:“上有慈石者,下有铜金”。随着科学及技术的发展,人们逐渐将电与磁联系起来。下列说法不正确的是( )
A. 指南针能指南北是因为受到地磁场的作用
B. 磁场是客观存在的,磁感线也是客观存在的
C. 电磁起重机、电铃和电磁继电器都用到了电磁铁
D. 电流的磁效应和电磁感应现象揭示了电和磁之间的联系
4. 如图所示,下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是( )
A. 图甲,丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙,用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时,两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙,验电器A带正电,相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁,开始加热时灯泡不亮;加热到红炽状态时灯泡发光;实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
5. 2026年大美合川火爆全国,不仅能吃到刨猪汤,还有很多美食,关于其包含的物理知识,认识正确的是( )
A. 烙锅盔:烙锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点低、比热容大且易于导热的特点
B. 烤肉:烤制过程中,若木炭没有完全燃烧,会导致放出的热量减少,木炭热值变小
C. 蒸烧白:用电蒸锅时,是通过热传递的方式使烧白的内能增加
D. 炒合川肉片:爆炒时,主要是通过做功的方式使肉片的内能增加
6. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,当对电路进行某种操作后,电压表示数与电流表示数的比值变大,不考虑温度对灯泡电阻的影响,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数变小
C. 灯泡亮度不变
D. 电压表示数与电流表示数的比值变小
8. 在如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为6V,灯泡的I-U关系如图乙所示,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,变阻器R2标有“120Ω 0.5A”,只闭合开关S2,滑片滑到某处时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,定值电阻R1消耗的功率为3.2W。下列说法中正确的是()
①灯泡的额定功率为3W;
②电源电压16V;
③只闭合开关S1,在电路安全的情况下,电路消耗的最大功率9W。
④只闭合开关S2,在电路安全的情况下,滑动变阻器的电压范围是10-15V。
A. ①③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③
二、填空题
9. 客厅里的电灯、空调、电视机等家用电器的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”);电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,该定律是英国科学家__________于1841年通过大量的实验研究发现的。
10. 制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金的样品,其质量为108 g、体积为40 cm3,则该铝合金的密度为____________kg/m3,当铝合金的质量变大时,其密度____________(填“增大”、“不变”或“减小”)
11. 在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚,能有效的祛虚火、寒火,小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收_______J的热量,该过程需要完全燃烧_______m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=8.4×107J/m3)
12. 两电阻、的I-U图像如图所示,结合图像中的信息分析可知____________,若两电阻串联时电流为0.4 A,则总电压为____________V。
13. 重庆是全球的网红旅游城市,也是世界有名的桥都。如图甲所示,某重庆桥梁技术研究小组在实验室做“钢梁承重后的下垂量”的模拟测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为的桥梁,并设计了一个“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器与外部电路组成(如图乙所示)。图乙中,所用电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,测量发现当压力为某一数值时,电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A。进一步测得,当压力时,电路中的电流为;当压力时,电路中的电流为;且与相差0.1A。压力传感器的电阻与压力的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。的阻值为____________Ω;若已知厚钢尺桥梁受到压力与下垂量满足关系,则钢尺的最大下垂量为____________m。
14.
(1)如图甲所示,小球在空中运动。请画出它受到的重力的示意图(重心已标出)
(2)将图乙中的三孔插座正确连接到电路中。
三、实验题
15.
(1)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小阳同学按照如下图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中为木块,为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
①在进行如图甲所示的实验前,应将弹簧测力计沿____________方向进行调零。
②比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
③小阳将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数为图甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。同学们认为小阳的结论是错误的,错误的原因是没有控制____________不变。
(2)如图甲所示,小王用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
①在烧杯中需要分别装入____________和初温相同的水和煤油;
②实验中,用____________(填“加热时间”或“升高温度”)反映液体吸收热量的多少;
③根据实验数据,小王作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙可知____________的吸热能力更强;
16. 小阳同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图所示的实验电路,小灯泡标有“2.5 V”的字样。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(1)如图是小阳连接的实验电路,连好后他发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正;
(2)连接电路时,开关应该____________(填“闭合”或者“断开”)。电路连接正确后,闭合开关,实验中移动滑动变阻器的同时眼睛应该看到____________表;
(3)排除故障后,小阳进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表中。分析表中数据,要完成第三次实验,与第二次实验相比,滑动变阻器连入电路的阻值____________(选填“更大”“更小”或“相等”)。小阳测得小灯泡的额定功率为____________W,实验中还发现小灯泡的亮度是由____________(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的;
(4)另一位同学小王认为,无需测量也能计算出小灯泡的额定功率,他利用第一次实验测量的数据,计算出0.5 V电压下小灯泡的电阻R,再根据计算小灯泡在2.5 V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小阳测量的额定功率相比____________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受____________(选填“温度”“电压”或“电流”)的影响。
17. 小涛利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.25
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应在最____________阻值处(填“大”或“小”);电路连接正确后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器,电流表没有示数,电压表有示数,则可能的故障是定值电阻____________;
(2)当他接入阻值为10Ω的电阻进行实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为____________A;完成实验后得到了上表中的数据,对数据进行分析后得出实验初步结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成____________比;
(3)接下来,小涛探究电流与电阻的关系时,每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁,本次实验控制不变的电压为____________V。实验中各电路元件完好,读数、记录均正确,但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丁中的数据分析,阻值为____________Ω的定值电阻连入电路时未移滑片,这次实验之前的那一次实验,小涛选取的是阻值为____________Ω的定值电阻;
(4)为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不低于____________V。
四、计算题
18. 如图所示电路,定值电阻为10Ω,只闭合开关时,电流表的示数为0.6A,同时闭合开关、时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关、时,通电100s,产生的电热。
19. 如图所示,电源电压恒为9 V,小灯泡L标有“6 V3.6 W”的字样,滑动变阻器的规格为“201 A”,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~15 V,当只闭合时,小灯泡正常发光。(不考虑小灯泡电阻的变化)求:
(1)小灯泡电阻;
(2)若闭合、、,断开,则电流表的示数为多少;
(3)在保证电路中各元件安全的情况下,任意闭合开关和移动滑片,电路电功率最大值与最小值之差为多少?
20. 如图所示为电煮锅简化电路图,其中开关可以断开、接A、接B,和都是用于加热的纯电阻,下表是电煮锅的部分参数,其中电阻在“低温挡”状态与“中温挡”状态时的功率之比为1:4。求:
项目
额定电压(V)
低温挡功率(W)
中温挡功率(W)
高温挡功率(W)
参数
220
1210
(1)电阻的阻值;
(2)求高温挡的功率;
(3)为了在户外使用电煮锅来烫火锅,小松另外购置了一款户外电源,其参数显示它能够存储2度电。小松出门前忘记了给此户外电源充电,导致此电源现在只有1度电,由于电量不足,此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200 V,则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作7.5分钟把水烧开后,还能继续在低温挡工作多少分钟?
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合阳中学2025年秋期期末检测
九年级物理试题
(试卷共100分考试时间:与化学共用120分钟)
一、单项选择题(共8个小题,每小题3分,共24分)
1. 合阳中学小阳同学对身边的物理量进行了估测,以下最接近实际的是( )
A. 一枚鸡蛋的质量约为50kg
B. 教室内日光灯的额定功率约为400W
C. 我国家庭电路电压为220V
D. 彩色电视机正常工作的电流约为5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.一枚鸡蛋质量约为50g,故A不符合题意;
B.教室内日光灯额定功率约为40W,故B不符合题意;
C.各个国家家庭电路的电压不同,我国家庭电路电压是220V,故C符合题意;
D.彩色电视机额定功率约为100W,彩色电视机正常工作的电流约为,故D不符合题意。
故选C。
2. 在合阳中学第44届运动会中,小辉同学获得初二男子组铅球项目冠军,比赛中小辉使用的是2kg铅球,下列说法正确的是( )()
A. 铅球所受重力为20 N
B. 小辉掷出铅球后,铅球的惯性变大
C. 铅球运动到最高点后,若全部的力消失,铅球将静止
D. 小辉掷铅球时,手对铅球的力和铅球对手的力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅球所受重力为
故A正确;
B.物体惯性的大小受物体的质量影响,质量不变惯性不变。铅球被掷出后,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.铅球运动到最高点后,速度不为零。若全部的力消失,铅球将沿水平方向做匀速直线运动,故C错误;
D.小辉掷铅球时,手对铅球的力和铅球对手的力性质相同,同时产生,是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
3. 我国古籍中关于磁石的最早记载,是在《管子》中:“上有慈石者,下有铜金”。随着科学及技术的发展,人们逐渐将电与磁联系起来。下列说法不正确的是( )
A. 指南针能指南北是因为受到地磁场的作用
B. 磁场是客观存在的,磁感线也是客观存在的
C. 电磁起重机、电铃和电磁继电器都用到了电磁铁
D. 电流的磁效应和电磁感应现象揭示了电和磁之间的联系
【答案】B
【解析】
【详解】A.地球是一个巨大的磁体,指南针能指南北是因为指南针受地磁场的作用力发生偏转,故A正确,不符合题意;
B.磁感线是为了研究磁场而人为画出的线,不是真实存在的,故B错误,符合题意;
C.电磁起重机、电铃和电磁继电器中都有电磁铁,利用到了电磁铁,故C正确,不符合题意;
D.电流的磁效应现象揭示了电与磁的关系,电磁感应现象揭示了磁与电的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是( )
A. 图甲,丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙,用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时,两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙,验电器A带正电,相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁,开始加热时灯泡不亮;加热到红炽状态时灯泡发光;实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒中电子转移到丝绸上,玻璃棒由于失去电子而带正电,摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移,故A错误;
B.根据验电器的结构特点可知,验电器的工作原理是同种电荷互相排斥,故B错误;
C.用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间,因为验电器A带正电,验电器B不带电,所以一部分自由电子从B验电器转移到A验电器,所以金属棒中的电流方向是从A到B,故C错误;
D.常温下玻璃是绝缘体,所以开始加热时灯泡不亮,加热到红炽状态时灯泡发光,说明玻璃变为导体,说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化,故D正确。
故选D。
5. 2026年大美合川火爆全国,不仅能吃到刨猪汤,还有很多美食,关于其包含的物理知识,认识正确的是( )
A. 烙锅盔:烙锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点低、比热容大且易于导热的特点
B. 烤肉:烤制过程中,若木炭没有完全燃烧,会导致放出的热量减少,木炭热值变小
C. 蒸烧白:用电蒸锅时,是通过热传递的方式使烧白的内能增加
D. 炒合川肉片:爆炒时,主要是通过做功的方式使肉片的内能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.烙锅一般用铁制造,这主要是利用了铁的导热性好,使得烙锅能均匀快速地传递热量,还利用了其熔点高、比热容小的特点,吸收相同的热量,铁锅温差变化大,故A错误;
B.热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没关系,所以即使木炭没有完全燃烧,木炭热值也不会变,故B错误;
C.用电蒸锅时,烧白吸收热量,内能增加,通过热传递的方式使烧白的内能增加,故C正确;
D.爆炒时,主要是通过热传递的方式使肉片的内能增加,故D错误。
故选C。
6. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,当对电路进行某种操作后,电压表示数与电流表示数的比值变大,不考虑温度对灯泡电阻的影响,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数变小
C. 灯泡亮度不变
D. 电压表示数与电流表示数的比值变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表A1与A2测量电路中的电流,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量小灯泡两端的电压。由题意,电压表V1示数与电流表A1示数的比值变大,由于电源电压不变,则电路中电流变小,故电流表A2示数变小,故A错误;
B.电路电流变小,灯泡电阻不变,由可知,灯泡两端电压变小,即电压表V2示数变小,故B正确;
C.灯泡两端电压变小,通过灯泡的电流变小,由可知,灯泡的实际功率变小,则灯泡的亮度变暗,故C错误;
D.电压表V2示数与电流表A2示数的比值就是灯泡的电阻,由于灯泡的电阻不变,则电压表V2示数与电流表A2示数的比值不变,故D错误。
故选B。
8. 在如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为6V,灯泡的I-U关系如图乙所示,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,变阻器R2标有“120Ω 0.5A”,只闭合开关S2,滑片滑到某处时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,定值电阻R1消耗的功率为3.2W。下列说法中正确的是()
①灯泡的额定功率为3W;
②电源电压16V;
③只闭合开关S1,在电路安全的情况下,电路消耗的最大功率9W。
④只闭合开关S2,在电路安全的情况下,滑动变阻器的电压范围是10-15V。
A. ①③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①灯泡的额定电压为6V,由图乙可知,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的额定功率为
故①正确;
②当只闭合S2时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R2的电压,滑片滑到某处时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,可以得到变阻器连入电路的电阻
定值电阻R1消耗的功率为3.2W,定值电阻R1的阻值
电源电压
故②错误;
③只闭合S1时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,灯泡的额定电压为6V,由图乙可知,通过灯泡的电流是0.5A,电路中的最大电流是0.5A,电路消耗的最大功率
故③正确;
④当只闭合S2时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R2的电压,电路允许的最大电流为变阻器允许的最大电流0.5A,此时变阻器的最小电压
电压表的量程为0~15V,所以R2两端的最大电压是15V,滑动变阻器的电压范围是8~15V,故④错误。
故选A。
二、填空题
9. 客厅里的电灯、空调、电视机等家用电器的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”);电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,该定律是英国科学家__________于1841年通过大量的实验研究发现的。
【答案】 ①. 并联 ②. 焦耳
【解析】
【详解】[1]客厅里的电灯、空调、电视机等家用电器的连接方式是并联,他们可以独立工作,互不影响。
[2]英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体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,这个规律叫做焦耳定律。
10. 制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金的样品,其质量为108 g、体积为40 cm3,则该铝合金的密度为____________kg/m3,当铝合金的质量变大时,其密度____________(填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】 ①.
②.
不变
【解析】
【详解】该铝合金的密度
密度是物质的一种特性,仅与物质的种类、状态有关,与物体的质量和体积无关,所以当铝合金的质量变大时,其密度不变。
11. 在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚,能有效的祛虚火、寒火,小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收_______J的热量,该过程需要完全燃烧_______m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=8.4×107J/m3)
【答案】 ①. 4.2×105 ②. 0.01
【解析】
【详解】[1]将2kg的水由10℃加热到60℃,水吸收的热量
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(60℃-10℃)=4.2×105J
[2]由可知,天然气完全燃烧需要放出的热量
由Q放=Vq可知,完全燃烧天然气的体积
12. 两电阻、的I-U图像如图所示,结合图像中的信息分析可知____________,若两电阻串联时电流为0.4 A,则总电压为____________V。
【答案】 ①. 2:1 ②. 6
【解析】
【详解】由欧姆定律可知,、
故
串联电路电流处处相等,两电阻串联电流为0.4 A,从图像可得,此时R1两端电压,R2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此总电压
13. 重庆是全球的网红旅游城市,也是世界有名的桥都。如图甲所示,某重庆桥梁技术研究小组在实验室做“钢梁承重后的下垂量”的模拟测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为的桥梁,并设计了一个“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器与外部电路组成(如图乙所示)。图乙中,所用电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,测量发现当压力为某一数值时,电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A。进一步测得,当压力时,电路中的电流为;当压力时,电路中的电流为;且与相差0.1A。压力传感器的电阻与压力的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。的阻值为____________Ω;若已知厚钢尺桥梁受到压力与下垂量满足关系,则钢尺的最大下垂量为____________m。
【答案】 ①. 20 ②. 0.04
【解析】
【详解】由图乙可知,R和R0串联,电压表测R0的电压,电流表的示数为0.2A,根据欧姆定律得
由图丙可知,当压力时,;电路中的电流为I1;当压力时,;电路中的电流为I2;且I1与I2相差0.1A。由欧姆定律可知第二次的电流大,故有
解得。当电压表示数最大为15V时,电流
电流表不超过量程,因而所测压力最大,此时
对应的压力是40N,钢尺桥梁受到压力与下垂量满足关系,可得
14.
(1)如图甲所示,小球在空中运动。请画出它受到的重力的示意图(重心已标出)
(2)将图乙中的三孔插座正确连接到电路中。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
三孔插座的接法,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,据此作图。
三、实验题
15.
(1)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小阳同学按照如下图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中为木块,为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
①在进行如图甲所示的实验前,应将弹簧测力计沿____________方向进行调零。
②比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
③小阳将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数为图甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。同学们认为小阳的结论是错误的,错误的原因是没有控制____________不变。
(2)如图甲所示,小王用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
①在烧杯中需要分别装入____________和初温相同的水和煤油;
②实验中,用____________(填“加热时间”或“升高温度”)反映液体吸收热量的多少;
③根据实验数据,小王作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙可知____________的吸热能力更强;
【答案】(1) ①. 水平 ②. 丙 ③. 压力
(2) ①. 质量 ②. 加热时间 ③. 水
【解析】
【小问1详解】
实验中弹簧测力计需要水平拉动木块,因此使用前要沿水平方向调零,消除弹簧自身重力对测量的影响。
根据控制变量法,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力大小相同,只改变接触面粗糙程度。甲、丙两图中压力相同,接触面粗糙程度不同,因此选甲、丙对比。
将木块竖直截去一半后,不仅接触面积改变,木块对接触面的压力也变为原来的一半,实验没有控制压力大小不变,变量不唯一,因此结论错误。
【小问2详解】
根据控制变量法,探究不同物质的吸热能力时,需要保证两种液体的质量和初温都相同。
实验使用相同的酒精灯加热,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此用加热时间反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
由图乙可知,质量相同时,加热相同时间(吸收相同热量),水升高的温度更小,由可知,水的比热容更大,故水的吸热能力更强。
16. 小阳同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图所示的实验电路,小灯泡标有“2.5 V”的字样。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(1)如图是小阳连接的实验电路,连好后他发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正;
(2)连接电路时,开关应该____________(填“闭合”或者“断开”)。电路连接正确后,闭合开关,实验中移动滑动变阻器的同时眼睛应该看到____________表;
(3)排除故障后,小阳进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表中。分析表中数据,要完成第三次实验,与第二次实验相比,滑动变阻器连入电路的阻值____________(选填“更大”“更小”或“相等”)。小阳测得小灯泡的额定功率为____________W,实验中还发现小灯泡的亮度是由____________(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的;
(4)另一位同学小王认为,无需测量也能计算出小灯泡的额定功率,他利用第一次实验测量的数据,计算出0.5 V电压下小灯泡的电阻R,再根据计算小灯泡在2.5 V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与小阳测量的额定功率相比____________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受____________(选填“温度”“电压”或“电流”)的影响。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. 电压
(3) ①. 更小 ②. 0.70 ③. 实际功率
(4) ①. 偏大 ②. 温度
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电压表与小灯泡和滑动变阻器并联,测的是电源电压,是错误的。电压表应与小灯泡并联,测量小灯泡的电压,故可将电压表负接线柱与滑动变阻器连接的导线改为电压表负接线柱与灯泡左侧连接。据此作图。
【小问2详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;
小灯泡额定电压2.5V,为了保护灯泡不被烧坏,电路连接正确后,闭合开关,实验中移动滑动变阻器的同时眼睛应该看到电压表。
【小问3详解】
由表中数据可知,要完成第三次实验,与第二次实验相比,电路中的电流变大了,在电源电压不变时,根据可知,电路的电阻变小,滑动变阻器连入电路的阻值更小;
由表格数据可知,小灯泡的额定功率为
由实验记录表可知,实际功率越大灯泡越亮,故小灯泡的亮度是由实际功率决定的。
【小问4详解】
灯的电阻随温度的升高而变大,用已经测量的其中一组数据,计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R小于灯在额定电压下的电阻,再根据计算小灯泡在2.5V下的额定功率,则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大;
小灯泡两端电压越高,灯泡的温度越高。灯丝的电阻随温度的升高而变大,故造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
17. 小涛利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.25
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应在最____________阻值处(填“大”或“小”);电路连接正确后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器,电流表没有示数,电压表有示数,则可能的故障是定值电阻____________;
(2)当他接入阻值为10Ω的电阻进行实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为____________A;完成实验后得到了上表中的数据,对数据进行分析后得出实验初步结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成____________比;
(3)接下来,小涛探究电流与电阻的关系时,每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁,本次实验控制不变的电压为____________V。实验中各电路元件完好,读数、记录均正确,但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丁中的数据分析,阻值为____________Ω的定值电阻连入电路时未移滑片,这次实验之前的那一次实验,小涛选取的是阻值为____________Ω的定值电阻;
(4)为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不低于____________V。
【答案】(1) ①. 大 ②. 断路
(2) ①. 0.2 ②. 正
(3) ①. 3 ②. 20 ③. 5
(4)1.5
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处。
电路连接正确后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器,电流表没有示数,可能电路出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源连接,则故障可能是定值电阻断路。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成正比。
【小问3详解】
由图丁可知,本次实验控制不变的电压为
由图丁画出的电流与电阻关系图像可知,除定值电阻为20Ω外,电流与电阻之积均为3V不变,所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。
由串联电路的规律和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻
变阻器两端的电压
定值电阻的电压为滑动变阻器两端电压的2倍,根据分压原理,定值电阻的阻值是滑动变阻器阻值的2倍,即定值电阻为
所以这次实验之前的那一次实验,选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
【小问4详解】
由串联分压可知
当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,即
定值电阻两端的电压至少为。
四、计算题
18. 如图所示电路,定值电阻为10Ω,只闭合开关时,电流表的示数为0.6A,同时闭合开关、时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关、时,通电100s,产生的电热。
【答案】(1)6V (2)180J
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关时,只有R2工作,电源电压
【小问2详解】
闭合开关、时,两电阻并联,通过R1的电流为
产生的电热为
19. 如图所示,电源电压恒为9 V,小灯泡L标有“6 V3.6 W”的字样,滑动变阻器的规格为“201 A”,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~15 V,当只闭合时,小灯泡正常发光。(不考虑小灯泡电阻的变化)求:
(1)小灯泡电阻;
(2)若闭合、、,断开,则电流表的示数为多少;
(3)在保证电路中各元件安全的情况下,任意闭合开关和移动滑片,电路电功率最大值与最小值之差为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据公式 ,小灯泡电阻
【小问2详解】
当只闭合时,L与串联,小灯泡正常发光,因此电路电流等于灯泡额定电流
串联电路总电压等于分电压之和,两端电压
定值电阻
闭合、、,断开时,短路小灯泡L,断开使滑动变阻器不接入电路,电路为的简单电路,此时电流表示数为
【小问3详解】
电源电压恒定,由 可知:总电流越大,功率越大;总电阻越大,功率越小。 当滑动变阻器与并联时,总电阻最小,总电流最大。的电流
滑动变阻器允许的最大电流为1A,电流表量程0∼3A,因此总最大电流
符合安全要求。最大功率
当小灯泡L与滑动变阻器R串联,且滑动变阻器接入最大阻值20Ω时,总电阻最大,总功率最小。总电阻
最小功率
功率差
20. 如图所示为电煮锅简化电路图,其中开关可以断开、接A、接B,和都是用于加热的纯电阻,下表是电煮锅的部分参数,其中电阻在“低温挡”状态与“中温挡”状态时的功率之比为1:4。求:
项目
额定电压(V)
低温挡功率(W)
中温挡功率(W)
高温挡功率(W)
参数
220
1210
(1)电阻的阻值;
(2)求高温挡的功率;
(3)为了在户外使用电煮锅来烫火锅,小松另外购置了一款户外电源,其参数显示它能够存储2度电。小松出门前忘记了给此户外电源充电,导致此电源现在只有1度电,由于电量不足,此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200 V,则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作7.5分钟把水烧开后,还能继续在低温挡工作多少分钟?
【答案】(1)
(2)
(3)90min
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当开关S1闭合、S2接B时,R1、R2并联,此时电路中的总电阻最小,由得到电路的总功率最大,电煮锅处于高温挡;当开关S1断开、S2接A时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由得到总功率最小,电煮锅处于低温挡;S1闭合、S2接A时,R2被短路,电路为R1的简单电路,对应中温挡。电阻的阻值
【小问2详解】
S1断开、S2接A时,R1与R2串联,对应低温挡。由题意可知
因R1阻值不变,由可知,R1的功率与其两端电压的平方成正比,故
得,
由串联电路电压规律得,R2两端电压
因串联电路电流处处相等,由可知,电压相等则电阻相等,故
S1闭合、S2接B时,R1与R2并联,对应高温挡。由并联电路总功率等于各支路功率之和得高温挡的功率
【小问3详解】
实际电压时,高温挡为R1、R2并联,总电阻为
高温挡实际功率为
高温挡工作时间
消耗的电能为
电源可用总电能
剩余电能为
低温挡为R1、R2串联,总电阻为
低温挡实际功率为
低温挡工作时间为
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