内容正文:
九年级物理
说明:1.本试卷共8页,满分100分。
2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
一、单项选择题:本题共23小题,每小题2分,共46分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列物理数据最接近实际的是( )
A. 教室日光灯正常工作的电流约0.2A B. 人体的安全电压是36V
C. 教室空调的电流约为50A D. 一节新干电池电压是220V
2. 通常情况下,下列各组物质中属于导体的是( )
A. 金属 大地 石墨 B. 陶瓷 湿木材 橡胶
C. 玻璃 花生油 大地 D. 空气 水银 塑料
3. 下列说法中符合安全用电原则的是( )
A. 保险盒内熔丝熔断,可用铜线替代
B. 高压带电体不能接触,但可以靠近
C. 控制灯泡的开关应接在火线上
D. 家用电器失火时,先灭火,后切断电源
4. 关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B. 图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,得到电子带正电
C. 图丙中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D. 图丁中,家庭电路中,家用电器之间的连接方式是并联
5. 击剑比赛中,当甲方运动员的剑(用“”表示)击中乙方运动员的导电服时,电路接通,乙方指示灯亮。反之,当乙方的剑(用“”表示)击中甲方时,甲方指示灯亮。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图是某手机的“超级快充”插头,匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”,其铭牌参数如表,根据输出参数“5V;2A”或“10V;4A”或“11V;6A”可推断,“超级快充”的“快”是指( )
输入:100V~240V,50/60Hz,1.2A
输出:5V,2A或9V,2A或10V,4A
A. 电压大 B. 电流大
C. 电功率大 D. 电能大
7. 同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中,对设计的电路进行了改进,如图甲、乙。下列说法正确的是:( )
A. 图甲中,使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验
B. 图甲改进为图乙,能实现多次实验,得到电流跟电压的关系
C. 图乙中,移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图乙中,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
8. 对于欧姆定律的公式的理解,下列说法正确的是( )
A. 导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的
B. 由可得,加大接在某一电路中的电阻值,电源电压会增大
C. 由可得,加大接在某一电阻两端的电压导体的电阻会增大
D. 由可得,导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流有关
9. 下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
10. 道路千万条,安全第一条;开车不喝酒,喝酒不开车。为了促进司机遵守交通法规,交警经常用酒精浓度测试仪检查酒驾,如图甲所示电路图是其原理图,电源电压U为12V,定值电阻R2的阻值为20Ω,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越大
B. 酒精浓度越大,电压表示数越大
C. 当酒精浓度为80mg/100mL时,电流表的示数为0.3A
D. 当酒精浓度为0时,电压表示数为9V
11. 如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:4
D. 4:3
12. 利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控开关”能在有声音时自动闭合,无声音时自动断开,下列电路图合理的是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,滑杆是一根硬棒,可以围绕O点旋转。则关于该装置下列分析错误的是( )
A. 滑杆与浮子的结构构成了一个杠杆,其中O为支点
B. 当油量减少时,电阻R减小,电流表示数增大
C. R相当于滑动变阻器,R0的作用是保护电路
D. 如果油箱内相同体积油的密度增大,电流表示数增大
14. 下列各图,不能测出电阻Rx的阻值的是(电阻R0已知)( )
A. B. C. D.
15. 如图-1所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡两端的允许加的最大电压为2.5V,如图-2为小灯泡的I-U图象,为保证电路安全。下列说法中正确的是( )
A. 由图像可知,灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小
B. 电流表示数的变化范围是0.2A~0.6A
C. 电压表示数的变化范围是1V~3V
D. 滑动变阻器的取值范围为4Ω~7.5Ω
16. 坐位体前屈是我省中考体测自选项目之一,图乙是其测试仪简化原理图。电源电压为6V保持不变,的电阻为30Ω。其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm,当挡板P在B端时,坐位体前屈的成绩为0,电流表的示数为0.05A。当挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。(材料和横截面积相同时,导体的电阻和导体的长度成正比),下列说法正确的是( )
A. 当挡板P向左滑动时,电流表的示数增大
B. 测试仪成绩表盘可以用电流表改装
C. 当挡板P在A端时,电压表的示数为4.5V
D. 当成绩为20cm时,电压表的示数为2V
17. 甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,若把两个电阻连接在一个电路中,下列说法正确的是 ( )
A. 串联时,甲、乙两个电阻阻值之比是1:2
B. 串联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1
C. 串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是1:2
D. 并联时,两个电阻接在2V电压下时总电流为0.6A
18. 小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U-I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为6.25W
B. 小灯泡正常工作时的电阻为15Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D. 电路消耗的最小功率为0.05W
19. 将A、B两个灯泡,按如图、如图两种方式连接,已知RA=4 Ω,RB=6 Ω,电源电压相同,下列分析正确的是( )
A. 如图1中A灯比B灯亮
B. 如图2中A灯比B灯亮
C. 如图1中A灯比如图2中A灯亮
D. 如图1中的总功率比如图2中的总功率要大
20. 如图是电阻甲和乙的图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A. 甲、乙都是定值电阻
B. 当乙两端电压为1V时,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙并联,若甲两端电压为1V,则干路上的电流为0.4A
D. 将甲和乙串联,若通过甲的电流为0.4A,则电路的总功率为1.2W
21. 额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2
D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3
22. 如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A. 甲实验中右侧电阻通过的电流比左侧电阻的电流小
B. 甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
23. 如图是正常家庭电路的一部分.下列说法正确的是( )
A. 导线B与大地之间的电压为220 V
B. 测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C. 电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D. 断开开关S后,站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
二、填空题:本题共10个空,每空2分,共20分。
24. 干燥的冬季,汽车在行驶过程中容易与空气发生___________而带上电荷。因此,通常会在车尾安装一条静电带,如图所示,静电带属于___________(选填“导体”或“绝缘体”),能很好地将电荷释放到大地上。
25. 如图,将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条,然后将此锡箔细条的两端连接电池正负极,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,这是因为细条将电池短路。若ab段长度等于bc段长度,则ab段与bc段相比,电阻Rab______Rbc ,此时通过的电流Iab______Ibc。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
26. 小明家上次查看电能表的读数为,本次查看时电能表读数如图所示,则他家这段时间内消耗的电能为______度;若关闭家中其他电器,只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,消耗的电能为______J,电能表的铝盘转______转。
27. 某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡.如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1>R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 _____ 、图 _______ 和图 ______ 。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
三、实验题:本题共2小题,28题16分,29题10分,共26分。
28. “测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为),电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),开关和导线若干。还有标有“”字样的滑动变阻器A和标有“”字样的滑动变阻器B。
(1)本实验选择的滑动变阻器是______(填“A”或“B”)。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是____________。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,要使灯泡正常发光,应将滑片向______移动。(填“左”或“右”)
(4)移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙,则小灯泡的额定功率为______W。
【拓展】
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻阻值为,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关______,断开开关______,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为______。
②闭合S、,断开,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I。
③小灯泡的额定功率的表达式为______。(用、I、表示)
29. 如图所示,“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为4.5V),定值电阻四个(、、、),导线若干。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大。(导线不得交叉)
(2)正确连接电路后,小明先用的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换的电阻,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表与接时相同,再读出并记录电流表的示数。
(3)将实验数据记录在表中,分析表中的数据,得出的结论是_______。
实验次数
1
2
3
4
电流I/A
0.5
0.25
0.125
0.1
电阻
5
10
20
25
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______。
(5)利用图甲中的实验器材还能完成的实验是( )(填字母)
A. 探究电流与电压的关系
B. 测量定值电阻的阻值大小
四、计算题:8分
30. 如图,已知电源电压为24V,R2上标有“100Ω 3A”的字样,灯泡上标有“12V 3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A.
(1)求灯泡正常工作时的电阻;
(2)当闭合S,断开S1,S2时,灯泡正常工作,求R1的电阻;
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围.
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九年级物理
说明:1.本试卷共8页,满分100分。
2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
一、单项选择题:本题共23小题,每小题2分,共46分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列物理数据最接近实际的是( )
A. 教室日光灯正常工作的电流约0.2A B. 人体的安全电压是36V
C. 教室空调的电流约为50A D. 一节新干电池电压是220V
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室里的日光灯正常发光时电流约为0.2A,符合实际情况,故A符合题意;
B.对人体安全的电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.教室空调的电流约为5A,达不到50A,故C不符合题意;
D.一节新干电池电压是1.5V,没有220V,故D不符合题意。
故选A。
2. 通常情况下,下列各组物质中属于导体的是( )
A. 金属 大地 石墨 B. 陶瓷 湿木材 橡胶
C. 玻璃 花生油 大地 D. 空气 水银 塑料
【答案】A
【解析】
【详解】金属、大地、石墨、湿木材、水银都属于导体,陶瓷、橡胶、玻璃、花生油、空气、塑料都属于绝缘体,故应选A.
3. 下列说法中符合安全用电原则的是( )
A. 保险盒内熔丝熔断,可用铜线替代
B. 高压带电体不能接触,但可以靠近
C. 控制灯泡的开关应接在火线上
D. 家用电器失火时,先灭火,后切断电源
【答案】C
【解析】
【详解】A.保险丝熔断后,若用铜线替代,因铜线电阻小、熔点高,无法在电流过大时及时熔断以保护电路,易引发火灾或设备损坏,故A不符合题意;
B.高压带电体即使不接触,靠近时也可能因空气击穿而放电,造成触电事故,故B不符合题意;
C.控制灯泡的开关接在火线上,可确保开关断开时灯泡不带电,防止更换或维修时触电,故C符合题意;
D.家用电器失火时,若先灭火,可能因水或灭火剂导电导致触电或火势扩大,应先切断电源再灭火,故D不符合题意。
故选C。
4. 关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B. 图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,得到电子带正电
C. 图丙中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D. 图丁中,家庭电路中,家用电器之间的连接方式是并联
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,两个带电小球相互排斥,有两种可能:①都带正电;②都带负电,故A错误;
B.玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒失去电子而带正电,故B错误;
C.当用导线直接把电源的正负极相连时电流没有通过任何用电器,会使电源短路,电路中电流过大,容易造成电源烧毁,因此不可以用导线将电池正负极长时间直接连接,故C错误;
D.家庭电路中各个用电器之间互不影响,所以用电器之间是并联的,故D正确。
故选 D。
5. 击剑比赛中,当甲方运动员的剑(用“”表示)击中乙方运动员的导电服时,电路接通,乙方指示灯亮。反之,当乙方的剑(用“”表示)击中甲方时,甲方指示灯亮。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时,乙方指示灯亮,而甲方指示灯不会亮;当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时,甲方指示灯亮,而乙方指示灯不会亮,由此可知,甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作,互不影响,因此甲、乙指示灯为并联;同时,控制乙方指示灯的工作,即位于乙方指示灯支路;控制甲方指示灯的工作,位于甲方指示灯支路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图是某手机的“超级快充”插头,匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”,其铭牌参数如表,根据输出参数“5V;2A”或“10V;4A”或“11V;6A”可推断,“超级快充”的“快”是指( )
输入:100V~240V,50/60Hz,1.2A
输出:5V,2A或9V,2A或10V,4A
A. 电压大 B. 电流大
C. 电功率大 D. 电能大
【答案】C
【解析】
【详解】由可知,在手机电池充电储存的电能一定时,充电功率越大,手机的充电时间越短,由此可知,超“级快充”的“快”是指充电的电功率大。
故选C。
7. 同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中,对设计的电路进行了改进,如图甲、乙。下列说法正确的是:( )
A. 图甲中,使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验
B. 图甲改进为图乙,能实现多次实验,得到电流跟电压的关系
C. 图乙中,移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图乙中,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究电流和电压的关系,需保持电阻不变,改变导体两端的电压,所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验,故A错误;
BC.乙图添加了滑动变阻器,通过移动滑动变阻器的滑片,可以改变导体两端的电压,实现多次实验,得到电流跟电压的关系,故B正确,C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
8. 对于欧姆定律的公式的理解,下列说法正确的是( )
A. 导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的
B. 由可得,加大接在某一电路中的电阻值,电源电压会增大
C. 由可得,加大接在某一电阻两端的电压导体的电阻会增大
D. 由可得,导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.由可知,导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的,故A正确;
B.电压是电源提供的,加大接在某一电路中的电阻值,电流会减小,该电路两端的电压是不变的,故B错误;
CD.电阻的大小与导体本身的材料、长度及横截面积有关,与电阻两端的电压和导体中的电流大小无关,故CD错误。
故选A。
9. 下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
【答案】D
【解析】
【详解】A.电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉,故A不符合题意。
B.过多的热量会影响计算机的正常工作,机箱内有风扇,这都是为了散失热量,故B不符合题意。
C.电流通过电机产生的热量是有害的,有许多散热片可以用来散热,故C不符合题意。
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次防止家电受潮,再次使用时被损坏,故D符合题意。
故选D。
10. 道路千万条,安全第一条;开车不喝酒,喝酒不开车。为了促进司机遵守交通法规,交警经常用酒精浓度测试仪检查酒驾,如图甲所示电路图是其原理图,电源电压U为12V,定值电阻R2的阻值为20Ω,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越大
B. 酒精浓度越大,电压表示数越大
C. 当酒精浓度为80mg/100mL时,电流表的示数为0.3A
D. 当酒精浓度为0时,电压表示数为9V
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越小,故A错误;
B.由甲图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻R1两端的电压,电流表测电路的电流;酒精浓度越大,气敏电阻R1的阻值越小,根据串联分压的规律可知气敏电阻R1两端的电压越小,即电压表的示数越小,故B错误;
C.由乙图可知,当酒精浓度为80mg/100mL时,R1=20Ω,此时电路的总电阻
R=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω
此时电路中的电流(电流表的示数)
故C正确;
D.当酒精浓度为0时,R'1=100Ω,此时电路的总电阻
R'=R'1+R2=100Ω+20Ω=120Ω
此时电路中的电流(电流表的示数)
电压表示数为
U'=I'R'1=0.1A×100Ω=10V
故D错误。
故选C。
11. 如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:4
D. 4:3
【答案】C
【解析】
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比.
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由可得,两电阻两端的电压之比:
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V1与V2的示数之比:
故选C.
【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表不测带电源用电器两端的电压.
12. 利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控开关”能在有声音时自动闭合,无声音时自动断开,下列电路图合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,当声控开关闭合时,电灯被短路,电灯不亮,故A不符合题意;
B.如图,光控开关和声控开关是并联的,在天黑时或有声音时都能使电灯发光,故B不符合题意;
C.如图,当光控开关闭合时,电灯被短路,电灯不亮,故C不符合题意;
D.如图,光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光,故D符合题意。
故选D。
13. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,滑杆是一根硬棒,可以围绕O点旋转。则关于该装置下列分析错误的是( )
A. 滑杆与浮子的结构构成了一个杠杆,其中O为支点
B. 当油量减少时,电阻R减小,电流表示数增大
C. R相当于滑动变阻器,R0的作用是保护电路
D. 如果油箱内相同体积油的密度增大,电流表示数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.油箱中的油量变化,改变了接入电路的阻值,所以,滑杆与浮子的结构构成了一个杠杆,滑杆可以围绕O点旋转,则O为支点,故A正确,不符合题意;
B.由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流,浮标下移,电阻R的阻值增大,电路总电阻变大,由可知,电流表示数减小,故B错误,符合题意;
C.由A知,R相当于滑动变阻器,R0的作用是可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表,起到保护电路的作用,故C正确,不符合题意;
D.如果油箱内相同体积油的密度增大,浮子重力不变,浮子受到浮力大小不变,由阿基米德原理得,浮子向上运动,滑片下移,R接入电阻变小,电路电阻变小,由得,电路中电流表的示数增大,故D正确,不符合题意。
故选B。
14. 下列各图,不能测出电阻Rx的阻值的是(电阻R0已知)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表可以直接测量Rx的电压,电流表可以直接测量Rx的电流,根据求出电阻,故A不符合题意;
B.闭合开关S1,断开S2时,电压表测出Rx两端的电压Ux;开关S1,S2都闭合时电压表测电源的电压;根据串联电路电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出电路中电流,求出电阻Rx的阻值,故B不符合题意。
C.电流表能测出R0的电流,由U=IR可以得到R0两端的电压,由并联电路电压的规律可知Rx两端的电压等于R0两端的电压,但无法测出通过Rx的电流,故不能测出电阻Rx的阻值,故C符合题意;
D.只闭合S1时,调节滑片到适当的位置,读出电流表的示数;然后断开S1,闭合S2,此时不能移动滑片,调节变阻箱,使电流表的示数不变,则两种情况下滑动变阻器的阻值不变、电路中的总电阻相等,则Rx的阻值和变阻箱的示数相等,故D不符合题意。
故选C。
15. 如图-1所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡两端的允许加的最大电压为2.5V,如图-2为小灯泡的I-U图象,为保证电路安全。下列说法中正确的是( )
A. 由图像可知,灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小
B. 电流表示数的变化范围是0.2A~0.6A
C. 电压表示数的变化范围是1V~3V
D. 滑动变阻器的取值范围为4Ω~7.5Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,当灯泡两端电压分别为0.5V、 2.0V时,电流为0.2A、0.45A,电阻分别为
因此灯泡的电阻随它两端电压的增大而增大,故A错误;
BCD.当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,电路中电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小,此时滑动变阻器的电压为
根据串联分压原理可知,此时电压表的示数最小为2V,滑动变阻器的阻值为
当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,根据题意可知电压表的示数最大为3V,灯泡两端的电压此时为1.5V,根据图-2可得,电路中的电流为0.4A,此时电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的阻值最大为
综合上述分析可得电流表示数的变化范围是0.4A~0.5A;电压表示数的变化范围是2V~3V;滑动变阻器的取值范围为4Ω~7.5Ω,故D正确,BC错误。
故选D。
16. 坐位体前屈是我省中考体测自选项目之一,图乙是其测试仪简化原理图。电源电压为6V保持不变,的电阻为30Ω。其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm,当挡板P在B端时,坐位体前屈的成绩为0,电流表的示数为0.05A。当挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。(材料和横截面积相同时,导体的电阻和导体的长度成正比),下列说法正确的是( )
A. 当挡板P向左滑动时,电流表的示数增大
B. 测试仪成绩表盘可以用电流表改装
C. 当挡板P在A端时,电压表的示数为4.5V
D. 当成绩为20cm时,电压表的示数为2V
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,电路为和的串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量的右侧部分两端的电压。当挡板P向左滑动时,接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,电源电压不变,根据可知,电路中的电流不变,电流表的示数不变,测试仪成绩表盘不可以用电流表改装,故AB错误;
C.由得,电路中的总电阻
的阻值
当挡板P在A端时,电压表的示数
故C正确;
D.当成绩为20cm时,电压表所测量电阻的阻值
电压表的示数
故D错误。
故选C。
17. 甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,若把两个电阻连接在一个电路中,下列说法正确的是 ( )
A. 串联时,甲、乙两个电阻阻值之比是1:2
B. 串联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1
C. 串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是1:2
D. 并联时,两个电阻接在2V电压下时总电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可以知道,甲的电阻大小
乙的电阻大小
所以两个电阻阻值之比
A错误;
B.两个电阻串联时,根据串联电路电流规律,电流处处相等,通过甲、乙两个电阻的电流之比应该是,B错误;
C.根据欧姆定律可以知道,串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是
C错误;
D.并联时,两个电阻接在2V电压下,根据欧姆定律,通过它们的电流分别为
根据并联电路电流规律可知,电路中的总电流是
D正确.
18. 小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U-I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为6.25W
B. 小灯泡正常工作时的电阻为15Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D. 电路消耗的最小功率为0.05W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由乙图可知,当小灯泡电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.4A=1W,
故A错误.
B.小灯泡正常工作时的电阻为:
R===6.25Ω,
故B错误.
C.由甲图可,滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联电路分压规律,当滑动变阻器阻值最大时,小灯泡两端电压最低、电路中电流最小,对照乙图可知,此时小灯泡两端电压为0.5V,通过小灯泡的电流(即电路中电流)为0.1A,则滑动变阻器两端电压为:
U滑=U-U灯=4.5V-0.5V=4V,
则滑动变阻器的最大阻值为:
R滑===40Ω.
故C正确.
D.电路消耗的最小功率为:
P最小=UI′=4.5V×0.1A=0.45W.
故D错误.
19. 将A、B两个灯泡,按如图、如图两种方式连接,已知RA=4 Ω,RB=6 Ω,电源电压相同,下列分析正确的是( )
A. 如图1中A灯比B灯亮
B. 如图2中A灯比B灯亮
C. 如图1中A灯比如图2中A灯亮
D. 如图1中的总功率比如图2中的总功率要大
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1中,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,A灯泡的电阻较小,由可知,A灯泡的实际功率较小,即A灯比B灯暗,故A错误;
B.图2中,两灯泡并联,并联电路中各支路两端的电压相等,根据可知,A灯泡的电阻较小,其实际功率较大,A灯比B灯亮,故B正确;
C.由于图1中两灯串联,A灯泡两端的电压小于电源电压,图2中两灯并联,A灯泡两端的电压等于电源的电压,根据可知,图1中A灯泡的实际功率较小,灯泡较暗,即图1中A灯比图2中A灯暗,故C错误;
D.因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,即图1中的总电阻大于图2中的总电阻,由可知,图1中的总功率比图2中的总功率要小,故D错误.
【点睛】重点是电功率变形公式和欧姆定律的应用,牢记和,在纯电阻电路中两公式可以直接使用,计算稍显简单.
20. 如图是电阻甲和乙的图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A. 甲、乙都是定值电阻
B. 当乙两端电压为1V时,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙并联,若甲两端电压为1V,则干路上的电流为0.4A
D. 将甲和乙串联,若通过甲的电流为0.4A,则电路的总功率为1.2W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,乙电阻的阻值是变化的,故A错误;
B.由图像可知,当乙两端电压为1V时,通过乙电阻的电流为0.4A,此时乙的阻值
故B错误;
C.将甲和乙并联,若甲两端电压为1V时,根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压均为1V,由图像可知,此时,,则干路电流
故 C错误;
D.将甲和乙串联,若甲的电流为0.4A时,根据串联电路的电流特点可知甲乙的电流均为
0.4A,由图像可知,此时,,则总功率为
故D正确。
故选D。
21. 额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2
D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大.故A错误;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,则 ,故B错误;
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据 可知电阻之比是: ,故C错误;
D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所以实际功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,故D正确.
22. 如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A. 甲实验中右侧电阻通过的电流比左侧电阻的电流小
B. 甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在甲实验中,两个电阻串联,根据串联电路中电流处处相等的特点可知,通过左侧电阻和右侧电阻的电流是相等的,故A错误。
B.甲实验中两电阻丝串联,通过电阻丝的电流和通电时间相同,由图可知右侧电阻阻值大,根据焦耳定律可知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以右侧电阻产生的热量多,那么右侧容器内空气吸收的热量也更多,故B错误。
C.在乙实验中,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,左右空气盒中电阻丝的电阻相等,通电时间也相同,但通过电阻的电流不同,所以乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系,而不是与电阻的关系,故C错误。
D.乙实验中,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,左侧电阻丝所在支路的电流大于右侧电阻丝所在支路的电流,根据焦耳定律可知,左侧电阻产生热量多,左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,所以左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,即右侧U形管中液面的高度差比左侧的小,故D正确。
故选D。
23. 如图是正常家庭电路的一部分.下列说法正确的是( )
A. 导线B与大地之间的电压为220 V
B. 测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C. 电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D. 断开开关S后,站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
【答案】C
【解析】
【详解】由图知,开关接在导线A上,所以A是火线,B是零线,
A、火线和零线间的电压为220V,零线和大地之间的电压为0,导线B与大地之间的电压为0,故A错误;
B、插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左孔氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故B错误;
C、三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能防止金属外壳的用电器漏电时发生触电事故,故C正确;
D、由图可知,开关S断开时,虽然灯泡不发光,但a点在火线上,所以人接触a点会触电,b在零线上,所以接触b点不会发生触电事故,故D错误.
故选C.
点睛:重点是家庭电路的连接,注意连接中的细节问题:开关控制火线,三孔插座的“左零、右火、上地”,灯泡的螺旋套连接零线等,都是考查的重点.
二、填空题:本题共10个空,每空2分,共20分。
24. 干燥的冬季,汽车在行驶过程中容易与空气发生___________而带上电荷。因此,通常会在车尾安装一条静电带,如图所示,静电带属于___________(选填“导体”或“绝缘体”),能很好地将电荷释放到大地上。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 导体
【解析】
【详解】[1]干燥的冬季,汽车在行驶过程中容易与空气产生摩擦而带上电荷,发生摩擦起电现象。
[2]静电带需要将电荷释放到大地上,属于导体。
25. 如图,将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条,然后将此锡箔细条的两端连接电池正负极,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,这是因为细条将电池短路。若ab段长度等于bc段长度,则ab段与bc段相比,电阻Rab______Rbc ,此时通过的电流Iab______Ibc。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1][2]锡箔纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,造成短路,这样电流会很大,铝纸条中间最细处的横截面积较小,长度和材料相同时,电阻较大,即ab段电阻大于bc段电阻;串联电路中电流处处相同,所以ab段电流等于bc段电流。
26. 小明家上次查看电能表的读数为,本次查看时电能表读数如图所示,则他家这段时间内消耗的电能为______度;若关闭家中其他电器,只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,消耗的电能为______J,电能表的铝盘转______转。
【答案】 ①. 15.5 ②. ##600000 ③. 600
【解析】
【详解】[1]电能表最后一位为小数,两次电能表示数之差为一段时间内消耗的电能,则他家这段时间内消耗的电能为
[2]只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,消耗的电能为
[3]根据电能表测电能公式可知,电能表的铝盘转
27. 某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡.如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1>R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 _____ 、图 _______ 和图 ______ 。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
【答案】 ①. 丙 ②. 乙 ③. 甲
【解析】
【详解】根据,当U一定时,R越小,P越大,也就是说,电烤箱在额定电压下,其高挡位(即电功率P最大)对应其电路的电阻最小,其低挡位(即电功率P最小)对应其电路的电阻最大,而中挡位对应的电路的电阻阻值处于高挡位和低挡位之间,由图甲知,只闭合S1和S0,此时电路阻值为R1;由图乙知,只闭合S2和S0,此时电路的阻值为R2;由图丙知,同时闭合S0、S1和S2,此时电路的阻值为;因为R1>R2>R,可见图丙对应的电路阻值最小,即应为高挡,而图甲对应的电路阻值最大,即应为低挡,因此,高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图丙、图乙和图甲.
三、实验题:本题共2小题,28题16分,29题10分,共26分。
28. “测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为),电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),开关和导线若干。还有标有“”字样的滑动变阻器A和标有“”字样的滑动变阻器B。
(1)本实验选择的滑动变阻器是______(填“A”或“B”)。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是____________。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,要使灯泡正常发光,应将滑片向______移动。(填“左”或“右”)
(4)移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙,则小灯泡的额定功率为______W。
【拓展】
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻阻值为,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关______,断开开关______,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为______。
②闭合S、,断开,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I。
③小灯泡的额定功率的表达式为______。(用、I、表示)
【答案】(1)B (2)小灯泡短路
(3)右 (4)0.5
(5) ①. S、S2 ②. S1 ③. I额 ④. (I-I额)R0I额
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光时,电路中的电流约为
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此应选B规格“10Ω 2A”的滑动变阻器。
【小问2详解】
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表测导线两端电压,所以是电压表并联的电路短路,故原因可能是小灯泡短路。
【小问3详解】
由图甲可知,电压表接的是小量程,分度值为0.1V,所以滑片P在某位置时,图乙电压表读数为2V。要使灯泡正常发光,应使电压表示数为2.5V,需减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压规律可知,应减小滑动变阻器的电阻,故滑片P向右端移动。
【小问4详解】
由图甲可知,电流表选用小量程,移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,小灯泡额定功率为
【小问5详解】
[1][2][3][4]①闭合开关S、S2,断开开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为I额;②闭合S、S1,断开S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
在步骤①中,R0和L并联之后,与滑动变阻器串联,电流表测量通过灯泡的电流,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数I额,此时灯泡正常发光;在步骤②中,R0和L并联之后,与滑动变阻器串联,电流表测量干路电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路的电流特点可知,通过R0的电流
根据欧姆定律可知,定值电阻两端电压为
由并联电路电压规律可知,小灯泡两端电压为
则小灯泡的额定功率的表达式为
29. 如图所示,“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为4.5V),定值电阻四个(、、、),导线若干。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大。(导线不得交叉)
(2)正确连接电路后,小明先用的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换的电阻,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表与接时相同,再读出并记录电流表的示数。
(3)将实验数据记录在表中,分析表中的数据,得出的结论是_______。
实验次数
1
2
3
4
电流I/A
0.5
0.25
0.125
0.1
电阻
5
10
20
25
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______。
(5)利用图甲中的实验器材还能完成的实验是( )(填字母)
A. 探究电流与电压的关系
B. 测量定值电阻的阻值大小
【答案】(1) (2)A
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)20 (5)AB
【解析】
【小问1详解】
实验中变阻器与定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻的电压。闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,说明滑片P向B端移动时滑动变阻器接入的电阻变小,故选择B接线柱接入电路,如图所示:
【小问2详解】
根据分压原理可知,更换10Ω的电阻,不移动滑片,由于定值电阻变大,所以定值电阻分得的电压变大。此时应增大滑动变阻器的阻值来增大滑动变阻器电压从而减小定值电阻分得的电压,使定值电阻两端电压与5Ω时相同。故将滑片P向A端移动,直到电压表的示数与接时相同,再读出并记录电流表的示数。
【小问3详解】
由表格中数据得,电阻的电流与电阻的乘积为定值2.5V,说明当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
由第二问和第三问,以及分压原理可知,当接入最大阻值的定值电阻25Ω时,需要的滑动变阻器阻值最大。此时滑动变阻器的电压为
根据串联电流规律,以及表格中第四次数据可知,此时通过滑动变阻器的电流为0.1A
所以滑动变阻器最大阻值为
【小问5详解】
利用图甲中的实验器材,可以保持电阻不变,通过变阻器改变定值电阻的电压与电流,故还能完成的实验是探究电流与电压的关系以及测量定值电阻的电阻大小,故AB均符合题意。
故选AB。
四、计算题:8分
30. 如图,已知电源电压为24V,R2上标有“100Ω 3A”的字样,灯泡上标有“12V 3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A.
(1)求灯泡正常工作时的电阻;
(2)当闭合S,断开S1,S2时,灯泡正常工作,求R1的电阻;
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围.
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】(1)RL==48Ω;(2) 闭合S,断开S1、S2时,R1与L串联,灯L发光正常, U1=U电-UL=24V-12V=12V ,IL额= =0.25A, I=IL额,R1==48Ω;(3)当S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,U1=U2=U电=24V I1==0.5A,I干max=3A ,I2max=I干max-I1=3A-0.5A=2.5A ,P2max=UI2max=24V2.5A=60W,R2max=100Ω,P2min==5.76W,R2的电功率范围为5.76W~60W .
点睛:(1)根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,可利用公式R计算出灯泡正常工作时的电阻;(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,从而可以判断出灯泡两端的电压和电路中的电流,进而根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出电阻R1;(3)开关S、S1、S2都闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,灯泡被短路,电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A测干路中的总电流.知道滑动变阻器的最大电阻,可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值.知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值,可利用公式I=计算出此时通过R1的电流,又知道电流表A2量程为0~3A,从而可以判断出干路中的最大电流,再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流,再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值.
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