精品解析：安徽省芜湖市南陵县春谷中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

2024-2025学年九年级上期中考试 物理试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 如图所示是一盏“走马灯”，点燃底部蜡烛，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。加热时，空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的________冲程相同。 【答案】做功 【解析】 【详解】加热时，空气上升驱动扇叶转动，是内能转化为机械能；四冲程汽油机做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞对外做功，内能转化为机械能。所以空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相同。 2. 如图两个相同的验电器A和B，其中验电器A的金属球带电，验电器B不带电，用手拿_______（“金属棒”、“橡胶棒”、“带绝缘柄的铜棒”）将A和B的金属球连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔张开。 【答案】带绝缘柄的铜棒 【解析】 【详解】铜棒是导体，用手拿带绝缘柄的铜将A与不带电的B连接起来，A的金属箔张开角度会减小，B的金属箔会张开。将A、B相连的要用导体，才能让电荷定向移动，所以不能选橡胶棒，如果用手直接拿金属棒，则手会把电荷导走，所以应选用带绝缘柄的铜棒。 3. 如图小灯泡L1和L2并联，将电源和电流表接入电路中，可以把电流表置入图中______位置（选填“甲”或“乙”）。 【答案】甲 【解析】 【详解】要使小灯泡L1和L2并联，应使它们接在不同支路中，电流表应与用电器串联，所以，可以把电流表置入图中甲位置，电源接在乙位置，此时电流表测通过L1的电流。 4. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L2的电流为___________A。 【答案】0.3A 【解析】 【详解】如图为并联电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，两电流表指针偏转位置相同，根据并联电路电流规律可知，它们接了不同量程，L2支路电流表A2接的是小量程，其示数为0.3A，故通过灯泡L2的电流是0.3A。 5. 用相同的加热装置给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲<m乙），这两种液体的温度-加热时间的图线如图，根据图中0～60s图线及题目所给信息得出比热容大小关系：c甲_______c乙（填“<”、“>”或“=”）。 【答案】> 【解析】 【详解】由题可知，在0至60s，甲、乙两种液体吸收的热量相同，即Q甲=Q乙；又由图可知，在0至60s，甲乙变化图像是重合的，即甲、乙升高的温度相同，由于甲的质量小于乙的质量，即m甲＜m乙，根据c=可知，甲的比热容大于乙的比热容。 6. 定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏，干路电流最大为________A。 【答案】1.5 【解析】 【详解】把它们并联在电路中，根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压分别为 U甲=I甲R甲=0.9A×10Ω=9V U乙=I乙R乙=0.8A×15Ω=12V 因为并联电路中各支路的两端电压相等，因此两电阻并联时，电路的最大电压为 Ư=U甲=9V 根据欧姆定律及并联电路的电流规律可得，此时通过电阻乙的电流为 干路电流最大为 7. 如图所示，当开关S闭合后，A2的示数为3 A，A3的示数为1 A，交换某两个灯泡后，再次闭合开关，A2、A3的示数均不变，则电流表A1的示数为______A。 【答案】3.5 【解析】 【详解】如图， A1测干路电流， A2测灯L2和L3的总电流， A3测灯L2和L1的总电流，则 I2+I3=3A，I2+I1=1A 交换某两个灯泡后，再次闭合开关，A2、A3的示数均不变，所以 ①若互换的灯泡为L2和L1，则 R1=R2 由欧姆定律可得 则 I3=3A-0.5A=2.5A A1的示数为 I=I1+I2+I3=0.5A+0.5A+2.5A=3.5A ②若互换的灯泡为L2和L3，则 R2=R3 由欧姆定律可得 则 I1=1A-1.5A=-0.5A 这种情况不会出现； ③若互换的灯泡为L1和L3，则 R1=R3 由欧姆定律可得 I1=I3 根据并联电路电流规律可知A2和A3的示数相等，这种情况不符合题意。 综上， A1的示数为3.5A。 8. 如图甲所示的电路中，小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示，闭合开关，小灯泡发光，变阻器滑片从图中位置往左滑一段距离的过程中，小灯泡的电阻将发生变化，这过程中小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1________ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】小于 【解析】 【详解】电路中灯泡和滑动变阻器串联，滑片左移，总电阻减小、电流增大，灯泡电阻因温度升高而增大，但变阻器电阻必须减小更多，才能既抵消灯泡的增大，又使总电阻整体下降，所以变阻器变化量更大。 9. 如图所示，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两个电压表的示数之比为U甲：U乙=5:2；若将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，则两个电流表的示数之比I甲：I乙=_______。 【答案】3:5 【解析】 【详解】若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两电阻串联，甲表测电源的电压，乙表测R2两端的电压，因串联电路的总电压等于各分电压之和，且U甲：U乙=5：2，所以，两电阻两端的电压之比 因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，两电阻的阻值之比 将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，两电阻并联在电路中，甲表测通过R2的电流，乙表测干路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两支路的电流之比 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两电流表的示数之比 10. 如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，调节，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。则的阻值为______。 【答案】5Ω 【解析】 【详解】由图甲可知，电路为、的串联电路，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。由图乙可知，当滑动变阻器滑片P滑到某点时，电路中电流为，电压表示数为0，此时电源电压为……① 当滑动变阻器滑片P滑到另一点时，电路中电流为，电压表示数，此时电源电压为……② 由①②联立方程组解得，。 二、选择题（每题2分，共14分） 11. 科学家发明了一种世界上最小的温度计“碳纳米管温度计”。研究人员在长约10-6米，直径10-7米的碳纳米管中充入液态的金属镓，当温度升高时，管中的金属镓会膨胀，通过电子显微镜就可读出温度值，其测量范围为，且精确度高，可用于检查电子线路是否异常、测定毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，你认为下列推测正确的是（　　） A. 碳纳米管的体积在之间随温度变化较大，可测量温度 B. 金属镓的体积在之间随温度变化较大，可测量温度 C. 金属镓的体积在之间随温度变化不均匀 D. 金属镓的熔点很高为490℃ 【答案】B 【解析】 【详解】A．要用“碳纳米管温度计”在测温范围内准确测量温度，需要碳纳米管的热胀冷缩要很小（体积变化很小），故A错误； B．要用“碳纳米管温度计”在测温范围内准确测量温度，金属镓的体积在之间随温度变化较大，能明显观察到其体积变化，故B正确； C．金属镓在纳米碳管制成的温度计内受热膨胀，所以金属镓在变化明显、均匀，故C错误； D．在测量范围内要保证金属镓处于液态，测量范围为，则说明金属镓的熔点低于18℃，沸点高于490℃，故D错误。 故选B。 12. 某款送餐机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关），电源指示灯亮，然后通过手机App选择自动送餐（相当于闭合开关）机器人才开始作。如图中的电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，闭合开关S1，电源指示灯亮；再闭合开关S2，电动机开始工作，说明指示灯与电动机互不影响，所以是并联的；且S1闭合后，再闭合S2电动机才开始工作，说明S1在干路上控制整个电路，S2只控制电动机，即S2在电动机支路上，分析各图可知，只有B项中图符合要求，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13. 利用图示甲、乙装置，既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。下列关于两实验的说法正确的是（ ） A. 两实验都要用到温度计、天平和秒表 B. 两实验都要控制液体和燃料质量相等 C. 两实验都要控制加热时间相等 D. 两实验都可以根据温度计示数的变化来得出结论 【答案】D 【解析】 【详解】A．比较不同燃料的热值实验中，只要两种不同燃料完全燃烧完即可，故没有必要用到秒表，故A错误； B．比较不同物质吸热升温，则需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度；为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小，要用不同的燃料，质量相同，加热质量相同的同种液体；所以两个实验中都要控制杯中液体质量相等，而燃料质量不一定相等，故B错误； C．比较不同物质吸热升温，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小，要用不同的燃料，燃料完全燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故C错误； D．比较不同物质吸热升温，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小，要用不同的燃料，燃料完全燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，两实验都可以根据温度计示数的变化来得出结论，故D正确。 故选D。 14. 如图所示电路中，电源电压恒定，AB是一根电阻丝，将触头P从A端移动到B端（触头与电阻丝接触良好）。P在A端时，流过C点的电流为IA，电压表示数为UA；P在B端时，流过C点的电流为IB，电压表示数为UB，则（　　） A. UA＜UB B. UA＝UB C. IA≤IB D. IA＝IB 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关后，当滑片从右端滑到左端时，只是改变了电压表的测量对象——与电压表并联部分的电阻越来越大，但没有改变连入电路的阻值，电流依然是流过整条电阻丝。电源电压不变，电路中的电阻不变，故电路中的电流不变。滑片由右端滑到最左端时，与电压表并联部分的电阻越来越大，根据可知，电压表示数越来越大。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 15. 小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是 A. 滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω B. 电压表示数变化量的最大值为1V C. 通过电阻R1的电流最大值为0.4A D. 滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω 【答案】B 【解析】 【详解】(1)由于电流表的量程为0−0.6A,滑动变阻器R0允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A，又因为电压表的量程为0−3V，P不能滑到左端(连入电阻不能为0)，当UR＝3V时，I′＝＝0.3A，所以，电路中的最大电流为0.3A,即当U1＝3V时，所以通过电阻R的电流最大值为0.3A，故C错误；这时,滑动变阻器两端的电压为U2＝U−UR＝6V−3V＝3V，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小＝＝10Ω，故AD错误；(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω)，此时电路中的电阻最大，电流最小，则Imin＝＝0.2A，由欧姆定律得：U1min＝IminR1＝0.2A×10Ω＝2V，则电压表示数变化量的最大值为UR−Umin＝3V−2V＝1V，故B正确．故选B. 【点睛】（1）根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R0允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值；利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；（2）当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量． 16. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现两个电表的示数都发生变化，且灯熄灭。电路中除灯L和电阻R以外的元件均保持完好，则下列判断中正确的是（　　） A. 若电流表的示数变大，R一定短路 B. 若电流表的示数变小，R可能短路 C. 若电压表的示数变大，R一定断路 D. 若电压表的示数变大，L可能断路 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，灯L和电阻R串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路中的电流； A．若R短路，则电路为L的简单电路，电压表测电源两端的电压示数变大，电流表测电路中的电流示数变大，灯泡发光；但题目中灯熄灭，所以R不可能短路，故A错误； B．若R短路，电路中的电流会变大，与题目中电流表示数变小的条件不符，所以R不可能短路，故B错误； C．若电压表示数增大，说明电压表与电源连接，电压表的正负接线柱与电源正负极相连通，所以电阻R不可能断路，故C错误； D．若电压表的示数变大，如上所述，更可能是L断路导致电压表直接并联在了电源两端。故D正确。 故选D。 17. 如图甲所示电路中，电源电压不变，R0和R1均为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端的过程中，两电压表的示数与电流表示数的变化关系如图乙中的图线①和②所示。下列判断正确的是（ ） A. 图线①是电压表V2与电流表的示数变化关系图线 B. R0的阻值为2Ω C. R2的最大阻值为8Ω D. 电源电压为3.9V 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关S，定值电阻R0、R1、滑动变阻器R2串联接入电路中，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1、R2串联后的总电压，电流表测电路中的电流；将R2的滑片从b端移动到a端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据串联分压特点可知V2的示数逐渐变小，由于滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变大，所以电压表V2的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②所示； 因为电路中的电流变大，R1电阻一定，根据欧姆定律可知R1两端的电压变大，故电压表V1的示数变大，据此可知电压表V1的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示，故A错误； BCD．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在a端时，R2接入电路中的阻值为0，电路为R0、R1串联的电路，V1测量R1两端的电压，示数为2.4V，电流表测量电路中的电流，示数为0.3A，根据欧姆定律可知R1的阻值 从图乙可知，电路中最小电流为0.15A，此时R1两端的电压为1.2V，R1和R2两端的总电压为2.7V，则R2两端的电压为U2=2.7V-1.2V=1.5V 此时R2的滑片在b端，阻值最大，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值 当滑片在a端时，电源电压为U=I(R1+R0)=0.3A×(8Ω+R0)……① 当滑片在b端时，电源电压为U=I'(R1+R0+R2)=0.15A×(8Ω+10Ω+R0)……② 由①②得R0=2Ω，U=3V，故CD错误，B正确。 故选B。 三、实验探究题（每空2分，图2分，共18分） 18. 小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0~3V 0~15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只，导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （1）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_______。 A. 滑动变阻器断路； B. 定值电阻R断路； C. 定值电阻R短路。 （2）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向_____（选填“A”或“B”）端移动。 （3）实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第______次。 【答案】（1）B （2）A （3）1 【解析】 【小问1详解】 电流表无示数，说明电路中存在断路（若为短路，电流表通常有示数或示数过大）；电压表有明显偏转，说明电压表两端能与电源两极连通，即与电压表并联的部分以外的电路是通路。而电压表并联在定值电阻两端，所以应该是定值电阻断路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的总电流。根据，定值电阻的阻值R不变，若要使电压表示数逐渐变大，即需要电流I变大，若使电流变大，则滑动变阻器的阻值需变小，因此，滑片需向A端移动。 【小问3详解】 在第一次实验中定值电阻两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端电压 此时电路中的电流I=0.1A（与定值电阻电流相等，串联电路电流处处相等），根据欧姆定律，可计算出此时滑动变阻器接入的电阻 但实验所用滑动变阻器的最大阻值仅为20Ω，无法接入25Ω的电阻（滑动变阻器阻值不能超过其最大规格），因此第1次实验的数据无法在现有器材下实现，属于错误数据。 19. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源（工作时电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）正确连接电路后，利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是________。 （3）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是_______（填序号）。 A. 调高电源电压 B. 将电压表改接到滑动变阻器两端 C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻 【答案】（1） （2）定值电阻两端的电压 （3）C 【解析】 【小问1详解】 实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，要使滑片P向右移动时电压表示数变大，即滑动变阻器两端电压变小，根据串联分压知即此时变阻器接入电路中的电阻变小，则变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示： 【小问2详解】 由图像可知，图中阴影部分面积是定值电阻的电流与电阻的乘积，由欧姆定律得，即表示的物理量是定值电阻两端的电压。 【小问3详解】 由图像可知，定值电阻的电压控制为 则滑动变阻器的电压为 由串联分压规律得 当接入50Ω定值电阻时，滑动变阻器接入电路中电阻为 故由于滑动变阻器的最大阻值太小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值。 A．调高电源电压，定值电阻的电压不变，则变阻器分到的电压变大，则定值电阻的电压与变阻器的电压的比值变小，由串联分压得定值电阻的阻值与变阻器接入电路中电阻的比值变小，而定值电阻的阻值不变，则变阻器接入电路中电阻应更大，仍无法完成实验，故A不符合题意； B．将电压表改接到滑动变阻器两端，电源电压不变，定值电阻的电压控制不变，变阻器的电压不变，则变阻器的电压与定值电阻的电压的比值不变，由串联分压得定值电阻的阻值与变阻器接入电路中电阻的比值不变，定值电阻的阻值不变，则变阻器接入电路中电阻不变，仍需25Ω，故B不符合题意； C．在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻，定值电阻的电压控制为3V，由串联电路电压规律得，此时变阻器与串联电阻的总电压为 由串联分压得，此时定值电阻的阻值与变阻器与串联电阻的总电阻的比值为 当接入50Ω定值电阻时，滑动变阻器接入电路中电阻与串联电阻的总电阻为 由串联电路电阻特点得，此时滑动变阻器接入电路中电阻 可行，故C符合题意。 故选C。 20. 如图甲所示是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡正常发光时的电压为2.5V）。 （1）排除故障后进行实验，某次实验时电压表的指针如图乙所示。若要测出小灯泡正常发光时的电阻，需要将滑片向______（选填“左”或“右”）滑动； （2）根据实验数据，作出小灯泡工作时的I-U关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω； （3）实验中，多次测量的目的是______。 【答案】（1）右 （2）10 （3）为了得到小灯泡的电阻随温度变化的普遍规律 【解析】 【小问1详解】 由图丙可知，电压表的最大示数是3V，电压表的量程选择0~3V，由图乙可知，电压表的分度值是0.1V，电压表的示数是1.7V，电压表的示数小于小灯泡正常发光时的电压为2.5V，若要测出小灯泡正常发光时的电阻，需要增大电压表的示数，由串联电路电压的规律需要减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知减小滑动变阻器的电阻，因此需要将滑片向右移动。 【小问2详解】 小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图丙可知小灯泡正常发光时的电流为0.25A，根据欧姆定律可以求得此时灯泡的电阻 【小问3详解】 实验中为了得到小灯泡的电阻随温度变化的普遍规律，需要多次测量小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，得到不同电压下的电阻值。 四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题6分，共18分） 21. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少? （2）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪个时间段热效率最高?最高热效率为多少? 【答案】（1）6×106J （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg，天然气的热值q天然气=5×107J/kg，天然气完全燃烧产生的热量Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=6×106J 【小问2详解】 由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0~2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大；0~2min内，水温度升高度数Δt=50℃-20℃=30℃ 水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×30℃=1.26×106J 0~2min内，天然气放出的热量是 烧水时的最高热效率 22. 小明在探究电路时发现一个有趣的现象，当他把小灯泡与电压表串联到电路中时发现灯泡不亮，电压表示数有明显偏转。现在请你通过计算来告诉小明发生这一现象的原因。若电源电压为3V且保持不变，电压表内阻。小灯泡电阻为3Ω保持不变。 （1）请你计算小灯泡中的电流大小（保留三位小数）； （2）此时电压表的示数； （3）若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻，则电压表的示数为多大？ 【答案】（1）0.001A；（2）2.997V；（3）1.8V 【解析】 【详解】解：（1）根据欧姆定律可知小灯泡中的电流大小 （2）此时电压表的示数 （3）若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻，根据欧姆定律知道，电路电流 电压表的示数 答：（1）小灯泡中的电流大小为0.001A； （2）此时电压表的示数为3V； （3）若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻，则电压表的示数为1.8V。 23. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“2安”字样。闭合开关S，移动滑片P使电路中的电流最大。 （1）求10秒内通过R2的电荷量。 （2）在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9安减小为1.4安；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35安，请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。 【答案】（1）20C （2）电源电压为9V；变阻器R2的最大值为20Ω 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，电路中的最大电流为2A，则10秒内通过R2的电荷量为 【小问2详解】 若电流表在R1所在的支路上，移动滑动变阻器时，电流表示数不变，故假设不成立；若电流表在R2所在的支路上，因为R2的电压不变，在电压不变时，电流和电阻成反比，当电阻变为原来的两倍时，电流变为原来的二分之一，但实际上电流从1.9A减小为1.4A，因此假设不成立，所以电流表应该在干路上。 当电流为1.9A时，由欧姆定律得 当电流为1.4A时，由欧姆定律得 解得电源电压为9V 电流表示数能达到的最小值时，滑动变阻器的电阻最大，此时流过定值电阻的电流为 滑动变阻器的电流为 滑动变阻器的最大电阻为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年九年级上期中考试 物理试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 如图所示是一盏“走马灯”，点燃底部蜡烛，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。加热时，空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的________冲程相同。 2. 如图两个相同的验电器A和B，其中验电器A的金属球带电，验电器B不带电，用手拿_______（“金属棒”、“橡胶棒”、“带绝缘柄的铜棒”）将A和B的金属球连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔张开。 3. 如图小灯泡L1和L2并联，将电源和电流表接入电路中，可以把电流表置入图中______位置（选填“甲”或“乙”）。 4. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L2的电流为___________A。 5. 用相同的加热装置给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲<m乙），这两种液体的温度-加热时间的图线如图，根据图中0～60s图线及题目所给信息得出比热容大小关系：c甲_______c乙（填“<”、“>”或“=”）。 6. 定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏，干路电流最大为________A。 7. 如图所示，当开关S闭合后，A2的示数为3 A，A3的示数为1 A，交换某两个灯泡后，再次闭合开关，A2、A3的示数均不变，则电流表A1的示数为______A。 8. 如图甲所示的电路中，小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示，闭合开关，小灯泡发光，变阻器滑片从图中位置往左滑一段距离的过程中，小灯泡的电阻将发生变化，这过程中小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1________ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 9. 如图所示，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两个电压表的示数之比为U甲：U乙=5:2；若将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，则两个电流表的示数之比I甲：I乙=_______。 10. 如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，调节，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。则的阻值为______。 二、选择题（每题2分，共14分） 11. 科学家发明了一种世界上最小的温度计“碳纳米管温度计”。研究人员在长约10-6米，直径10-7米的碳纳米管中充入液态的金属镓，当温度升高时，管中的金属镓会膨胀，通过电子显微镜就可读出温度值，其测量范围为，且精确度高，可用于检查电子线路是否异常、测定毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，你认为下列推测正确的是（　　） A. 碳纳米管的体积在之间随温度变化较大，可测量温度 B. 金属镓的体积在之间随温度变化较大，可测量温度 C. 金属镓的体积在之间随温度变化不均匀 D. 金属镓的熔点很高为490℃ 12. 某款送餐机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关），电源指示灯亮，然后通过手机App选择自动送餐（相当于闭合开关）机器人才开始作。如图中的电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 13. 利用图示甲、乙装置，既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。下列关于两实验的说法正确的是（ ） A. 两实验都要用到温度计、天平和秒表 B. 两实验都要控制液体和燃料质量相等 C. 两实验都要控制加热时间相等 D. 两实验都可以根据温度计示数的变化来得出结论 14. 如图所示电路中，电源电压恒定，AB是一根电阻丝，将触头P从A端移动到B端（触头与电阻丝接触良好）。P在A端时，流过C点的电流为IA，电压表示数为UA；P在B端时，流过C点的电流为IB，电压表示数为UB，则（　　） A. UA＜UB B. UA＝UB C. IA≤IB D. IA＝IB 15. 小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是 A. 滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω B. 电压表示数变化量的最大值为1V C. 通过电阻R1的电流最大值为0.4A D. 滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω 16. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现两个电表的示数都发生变化，且灯熄灭。电路中除灯L和电阻R以外的元件均保持完好，则下列判断中正确的是（　　） A. 若电流表的示数变大，R一定短路 B. 若电流表的示数变小，R可能短路 C. 若电压表的示数变大，R一定断路 D. 若电压表的示数变大，L可能断路 17. 如图甲所示电路中，电源电压不变，R0和R1均为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端的过程中，两电压表的示数与电流表示数的变化关系如图乙中的图线①和②所示。下列判断正确的是（ ） A. 图线①是电压表V2与电流表的示数变化关系图线 B. R0的阻值为2Ω C. R2的最大阻值为8Ω D. 电源电压为3.9V 三、实验探究题（每空2分，图2分，共18分） 18. 小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0~3V 0~15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只，导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （1）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_______。 A. 滑动变阻器断路； B. 定值电阻R断路； C. 定值电阻R短路。 （2）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向_____（选填“A”或“B”）端移动。 （3）实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第______次。 19. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源（工作时电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）正确连接电路后，利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I-R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是________。 （3）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是_______（填序号）。 A. 调高电源电压 B. 将电压表改接到滑动变阻器两端 C. 在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻 20. 如图甲所示是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡正常发光时的电压为2.5V）。 （1）排除故障后进行实验，某次实验时电压表的指针如图乙所示。若要测出小灯泡正常发光时的电阻，需要将滑片向______（选填“左”或“右”）滑动； （2）根据实验数据，作出小灯泡工作时的I-U关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω； （3）实验中，多次测量的目的是______。 四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题6分，共18分） 21. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少? （2）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪个时间段热效率最高?最高热效率为多少? 22. 小明在探究电路时发现一个有趣的现象，当他把小灯泡与电压表串联到电路中时发现灯泡不亮，电压表示数有明显偏转。现在请你通过计算来告诉小明发生这一现象的原因。若电源电压为3V且保持不变，电压表内阻。小灯泡电阻为3Ω保持不变。 （1）请你计算小灯泡中的电流大小（保留三位小数）； （2）此时电压表的示数； （3）若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻，则电压表的示数为多大？ 23. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“2安”字样。闭合开关S，移动滑片P使电路中的电流最大。 （1）求10秒内通过R2的电荷量。 （2）在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9安减小为1.4安；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35安，请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $