精品解析:河南省信阳市平桥区信阳市羊山中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-07-23
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 信阳市 |
| 地区(区县) | 平桥区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.00 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58933436.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:
九年级上期第五次检测物理试题
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 胡辣汤是河南的特色美食,当人们喝上一碗热气腾腾的胡辣汤时,香飘四溢,这属于扩散现象,说明了______;喝胡辣汤后胃暖暖的,它是通过的______方式改变了内能。
2. 科学家都有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家___________最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,用公式表示为___________。为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为___________(物理量名称)的单位。
3. 由不同材料制成的金属棒甲和乙,长度相同、横截面积不同,两者按照如图所示方式连接在一起后接在电源两端,则通过两者的电流大小关系______,如果此时金属棒甲和乙两端的电压相等,则两电阻大小关系______。
4. 现有两只定值电阻R1 和R2,分别标有“20 Ω,0.3 A”和“30 Ω,0.5 A”,在保证所有元件安全的前提下,若将R1、R2串联接入电路,则电路两端允许加的最大电压为_____V;若将 R1、R2并联接入电路,则电路干路中允许流过的最大电流为_____A。
5. 小明断开家中所有用电器后,观察到此时电能表示数如图所示,然后接入“220V;1210W”的电热器单独工作30min,电能表示数变为05308,则电热器实际工作功率为________W,且可判断此时电热器两端的实际电压________(选填“小于”、“等于”或“大于”)220V。
6. 如图所示是一种英语听力播放控制装置的原理图,“播放器”有电流通过时会播放音乐;“定时开关”达到设定时间后能自动断开。闭合开关S:
(1)当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯________(选填“会”或“不会”,下同)亮;当“定时开关”达到设定时间自动断开后,播放器________播放英语听力。
(2)“定时开关”断开后,“指示灯”和“播放器”的连接方式是________联。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题为单选,第13-14题为双选)
7. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 热传递的方向总是从内能大的物体传向内能小的物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
D. 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
8. 用干燥的毛皮分别摩擦两个由橡胶制成的气球,使两个气球均带电。将两气球靠近时,下图中能正确反映两气球所带电荷的种类和相互作用情况的是( )
A. B.
C. D.
9. 某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起,就闭合自己前面的按钮开关。当主裁判和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时,指示灯泡发光,表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V.下列选项符合题意的是
A. 电压表测两端电压 B. 、组成并联电路
C. 若开关断开,电压表示数为0 D. 、电阻之比2:1
11. 下列关于电能、电功和电功率的说法,正确的是( )
A. 用电器消耗的电能越多,电功率越大
B. 通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C. 用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D. 电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程
12. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,,为实验室用电流表(接线柱上标有“-”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P。使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
A. 通过与的电流之比为4∶1 B. 与两端的电压之比为1∶4
C. 与的阻值之比为1∶4 D. 与的电功率之比为1∶4
13. 如图电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图象如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D. 变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
14. 如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接的电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。当两个开关都闭合时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A. 通过灯泡的电流与它两端的电压成正比 B. 灯泡L两端的电压为1.5V
C. 通过电阻R的电流为0.05A D. 电路的总电阻为5Ω
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 请根据如图所示的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
16. 请在图中添加一根导线(用笔画线代替导线),使灯与灯并联。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关
B.可能与盐水的液柱长度有关
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验:
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是___________(填“导体”或“绝缘体”),根据___________可以判断盐水的电阻大小。
(2)探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮;这一实验过程___________(选填“能”或“不能”)验证猜想B。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是___________同学。
18. 小明同学在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器“20Ω;1A”、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图中所示的电路补充完整。
(2)滑动变阻器在此实验中除了可以保护电路,还有一个作用是___________。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是___________(只有一个选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)。
A. 开关或定值电阻 B. 定值电阻或电流表
C. 开关、滑动变阻器或电流表 D. 滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
根据数据,可得出的探究结论是:___________。
(5)接下来,他用原电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。他又找来若干定值电阻,调节滑片P使电压表示数为2V,当他用15Ω的电阻替换10Ω的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“左”或“右”)端移动,才能继续完成实验。本实验中定值电阻R的阻值不得超过___________Ω。
19. 为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻、两节1.5V的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)此实验的原理是___________。
(2)闭合开关前,经检查发现电路有一根导线连接错误,请你在图中错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连好电路闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于最___________端(选填“左”或“右”)。
(4)他们将测得的部分数据记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内a处应填写的内容是___________。在第3次测量时,电压表的示数如图所示,根据这三次测得的数据,的阻值为___________Ω。
实验次数
电压 U/V
电流I/A
电阻 Rx/Ω
a
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了的阻值。请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数;
②___________,读出电压表的示数;
③待测电阻的阻值=___________(用已知量和测得量的符号表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 如图所示,一个电阻器的电阻为10Ω,开关闭合、断开时,电流表的示数为1.2A,再把闭合后,电流表的示数变为1.5A。
(1)开关闭合、断开时,电阻为的电阻器两端的电压是多少?
(2)另一个电阻器的电阻是多少?
(3)开关、都闭合时,通电时间2min,电路消耗了多少电能?
21. 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30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).
则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值?
(2)当电压表示数为9V时,通过R0的电流?
(3)装置能监测湿度最大值?
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九年级上期第五次检测物理试题
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 胡辣汤是河南的特色美食,当人们喝上一碗热气腾腾的胡辣汤时,香飘四溢,这属于扩散现象,说明了______;喝胡辣汤后胃暖暖的,它是通过的______方式改变了内能。
【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]扩散现象的本质是分子自发地运动并混合,“香飘四溢”是香气分子扩散到了人的鼻子里,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递。喝热汤时,热量从汤传递到胃,属于热传递改变内能。
2. 科学家都有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家___________最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,用公式表示为___________。为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为___________(物理量名称)的单位。
【答案】 ①.
欧姆 ②.
③.
电阻
【解析】
【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,此空填写欧姆。
[2]该定量关系被称为欧姆定律,其公式为,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
[3]为纪念欧姆的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻这一物理量的单位,所以此空填电阻。
3. 由不同材料制成的金属棒甲和乙,长度相同、横截面积不同,两者按照如图所示方式连接在一起后接在电源两端,则通过两者的电流大小关系______,如果此时金属棒甲和乙两端的电压相等,则两电阻大小关系______。
【答案】 ①. = ②. =
【解析】
【详解】[1]由图可知,两金属棒串联,根据串联电路电流规律可知,通过两者的电流大小相等。
[2]如果此时金属棒甲和乙两端的电压也相等,根据公式可知,两电阻的大小也相等。
4. 现有两只定值电阻R1 和R2,分别标有“20 Ω,0.3 A”和“30 Ω,0.5 A”,在保证所有元件安全的前提下,若将R1、R2串联接入电路,则电路两端允许加的最大电压为_____V;若将 R1、R2并联接入电路,则电路干路中允许流过的最大电流为_____A。
【答案】 ①. 15 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]由于R1和R2,分别标有“20 Ω,0.3 A”和“30 Ω,0.5 A”,在保证所有元件安全的前提下,若将R1、R2串联接入电路,则串联电路允许通过的最大电流为I=0.3 A,根据欧姆定律串联电路两端最大电压为
[2]R1、R2两端允许加的最大电压分别为
所以若将R1、R2并联接入电路,并联电路两端最大电压为U= 6V,此时干路中允许流过的最大电流为
5. 小明断开家中所有用电器后,观察到此时电能表示数如图所示,然后接入“220V;1210W”的电热器单独工作30min,电能表示数变为05308,则电热器实际工作功率为________W,且可判断此时电热器两端的实际电压________(选填“小于”、“等于”或“大于”)220V。
【答案】 ①. 1000 ②. 小于
【解析】
【详解】[1][2]电热器消耗的电能W=530.8kW•h-530.3kW•h=0.5kW•h
电热器的实际功率
实际功率小于额定功率,判断此时电热器两端的实际电压小于220V。
6. 如图所示是一种英语听力播放控制装置的原理图,“播放器”有电流通过时会播放音乐;“定时开关”达到设定时间后能自动断开。闭合开关S:
(1)当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯________(选填“会”或“不会”,下同)亮;当“定时开关”达到设定时间自动断开后,播放器________播放英语听力。
(2)“定时开关”断开后,“指示灯”和“播放器”的连接方式是________联。
【答案】(1) ①. 会 ②. 会
(2)串
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放英语听力。
[2]“定时开关”断开后,电路中电流依次通过指示灯、播放器,播放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”会播放音乐。
【小问2详解】
定时开关断开时,电路中电流只有一条路径。“指示灯”和“播放器”的连接方式是串联。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题为单选,第13-14题为双选)
7. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 热传递的方向总是从内能大的物体传向内能小的物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
D. 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,而内能大的物体不一定温度高,所以热量不一定从内能大的物体传递给内能小的物体,故A错误;
B.熔化需要吸热,一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,但内能增加,故B正确;
C.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分、释放热量多少无关,故C错误;
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是过程量,不能说汤含有的热量较多,故D错误。
故选B。
8. 用干燥的毛皮分别摩擦两个由橡胶制成的气球,使两个气球均带电。将两气球靠近时,下图中能正确反映两气球所带电荷的种类和相互作用情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故用毛皮摩擦的橡胶气球也带负电,由于同种电荷相互排斥,故两个气球将会分开,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起,就闭合自己前面的按钮开关。当主裁判和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时,指示灯泡发光,表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电路中三只开关并联,只要主裁判甲一人认定杠铃已被举起,闭合相应开关,灯即能亮,与要求不符,故A不符合题意;
B.电路中三只开关串联,只有三个裁判同时认定杠铃已被举起,闭合相应开关,灯才能亮,与要求不符,故B不符合题意;
C.电路中乙、丙开关串联后与甲开关并联,只要主裁判甲一人认定杠铃已被举起,闭合相应开关,灯即能亮,与要求不符,故C不符合题意;
D.电路中乙、丙并联后与甲串联,当主裁判甲和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时,闭合相应开关,指示灯泡发光,与要求相符,故D符合题意。
故选D。
10. 如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V.下列选项符合题意的是
A. 电压表测两端电压 B. 、组成并联电路
C. 若开关断开,电压表示数为0 D. 、电阻之比2:1
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.由图知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,其大小U1=2V;由串联电路分压可知电阻R2两端的电压为:
U2=U-U1=3V-2V=1V
因为串联电路电压比等于电阻比,则
R1:R2=U1:U2=2V:1V=2:1,故AB错误,D正确;
C.若开关断开,电压表直接串联在电路中,测量电源电压,示数不为0.
11. 下列关于电能、电功和电功率的说法,正确的是( )
A. 用电器消耗的电能越多,电功率越大
B. 通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C. 用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D. 电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据W=Pt可知,用电器消耗的电能越多,时间未知,不能判断电功率越大,故A错误;
B.由W=UIt可知,电流做功的多少和电压、电流和通电时间有关,电压和通电时间未知,不能判断通过用电器的电流越大,电流做的功越多,故B错误;
C.电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,它消耗电能越快,用电器的电功率越大,故C正确;
D.电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,,为实验室用电流表(接线柱上标有“-”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P。使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
A. 通过与的电流之比为4∶1 B. 与两端的电压之比为1∶4
C. 与的阻值之比为1∶4 D. 与的电功率之比为1∶4
【答案】D
【解析】
【分析】运用并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式可计算每个选项的比值。
【详解】由图可知,R0与R1并联,电流表A1测R0支路电流I0,A2测干路总电流I。
A.根据并联电路规律,干路电流(I1为通过R1的电流),两电流表指针位置相同,实验室电流表的大量程读数是小量程的5倍,干路电流更大,因此总电流
可得通过R1的电流
通过R0与R1的电流比
故A错误;
B.并联电路各支路两端电压相等,因此R0与R1电压比
故B错误;
C.根据欧姆定律可得,与的阻值之比为
故C错误;
D.根据可得,与的电功率之比为
故D正确。
故选D。
13. 如图电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图象如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D. 变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中的电流最小;由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V;串联电路总电压等于各支路电压之和,电源电压为
故A错误;
B.根据欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值
故B正确;
C.滑动变阻器的阻值最大为
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故C错误;
D.串联电路中总电阻等于各分电阻之和,变阻器滑片在中点时,电流表示数
故D正确。
故选BD。
14. 如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接的电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。当两个开关都闭合时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A. 通过灯泡的电流与它两端的电压成正比 B. 灯泡L两端的电压为1.5V
C. 通过电阻R的电流为0.05A D. 电路的总电阻为5Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,灯泡L的图像是一条曲线,表示其电流与电压成非线性关系,即不成正比,故A错误;
BCD.由图甲可知,当两个开关都闭合时,灯泡与定值电阻并联,电流表在干路上,此时示数为0.2A,即干路电流为0.2A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电压都等于电源电压,由图乙,当电源电压为1V时,通过灯泡L的电流为0.15A,定值电阻R的电流为0.05A,干路电流刚好为,符合条件,即此时灯泡L两端电压为1V,根据欧姆定律可得,电路的总电阻
故B错误,CD正确。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 请根据如图所示的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流从电源正极流出,分两条支路,一条经过灯泡L1然后经过开关S1,回到电源负极;另一条经过开关S2、灯泡L2,然后经过开关S1,回到电源负极,电路图如下:
16. 请在图中添加一根导线(用笔画线代替导线),使灯与灯并联。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,灯泡L1和L2并联,即L1和L2并联连接,有两条电流路径,由图可知,只需要将L1右端接线柱与电源负极相连即可,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关
B.可能与盐水的液柱长度有关
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验:
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是___________(填“导体”或“绝缘体”),根据___________可以判断盐水的电阻大小。
(2)探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮;这一实验过程___________(选填“能”或“不能”)验证猜想B。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是___________同学。
【答案】(1) ①. 导体 ②. 灯泡的亮度
(2)能 (3)乙
【解析】
【17题详解】
[1]向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水容易导电,所以盐水是导体。
[2]盐水浓度不同,灯泡的亮度不同,可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小,运用了转换法。
【18题详解】
探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,保持了横截面积、盐水的浓度不变,盐水的长度变短,灯泡的亮度逐渐变亮,表明盐水的电阻大小与长度有关,即这一实验过程能验证猜想B。
【19题详解】
将灯泡换为电流表,盐水的电阻变化会引起电路中的电流的变化,但是,当盐水的电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用,因此乙同学的方案更好。
18. 小明同学在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器“20Ω;1A”、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图中所示的电路补充完整。
(2)滑动变阻器在此实验中除了可以保护电路,还有一个作用是___________。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是___________(只有一个选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)。
A. 开关或定值电阻 B. 定值电阻或电流表
C. 开关、滑动变阻器或电流表 D. 滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
根据数据,可得出的探究结论是:___________。
(5)接下来,他用原电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。他又找来若干定值电阻,调节滑片P使电压表示数为2V,当他用15Ω的电阻替换10Ω的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“左”或“右”)端移动,才能继续完成实验。本实验中定值电阻R的阻值不得超过___________Ω。
【答案】(1) (2)改变定值电阻两端的电压
(3)C (4)当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
(5) ①. 左 ②. 40
【解析】
【小问1详解】
电源为两节电池,电压表的量程选择0-3V,电压表和电阻并联,如图所示:
【小问2详解】
除了保护电路外,滑动变阻器的核心作用是分压。通过移动滑片改变接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,实现改变定值电阻两端的电压,以便测量多组数据,得出普遍规律。
【小问3详解】
试触时电表均无示数,说明电路存在断路,且电路中无电流。
AB.若定值电阻断路,电流表无示数,但电压表会串联在电路中测电源电压,电压表应有示数。故AB不符合题意;
C.如果开关、滑动变阻器或电流表断路,闭合开关,电路断路,电压表和电流表没有示数,故C符合题意;
D.如果电压表断路,电压表没有示数,电路是通路,电流表有示数,故D不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
分析表格数据:电压U从0.4V→2.4V,扩大6倍; 电流I从0.04A→0.24A,也扩大6倍。两者比值始终等于10Ω(定值电阻),因此得出结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
[1]用15Ω替换10Ω后,定值电阻阻值变大。根据串联电路分压原理规律,定值电阻分得的电压会变大(超过控制的2V)。为了使电压表示数变回2V,需要增大滑动变阻器的阻值来分担更多电压。由图可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入阻值变大。
[2]电源电压,控制定值电阻两端电压,则滑动变阻器两端电压
滑动变阻器最大阻值。电路中的最小电流为
则本实验中定值电阻R的阻值不得超过
19. 为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻、两节1.5V的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)此实验的原理是___________。
(2)闭合开关前,经检查发现电路有一根导线连接错误,请你在图中错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连好电路闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于最___________端(选填“左”或“右”)。
(4)他们将测得的部分数据记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内a处应填写的内容是___________。在第3次测量时,电压表的示数如图所示,根据这三次测得的数据,的阻值为___________Ω。
实验次数
电压 U/V
电流I/A
电阻 Rx/Ω
a
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了的阻值。请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数;
②___________,读出电压表的示数;
③待测电阻的阻值=___________(用已知量和测得量的符号表示)。
【答案】(1)
(2) (3)右
(4) ①. 电阻的平均值 ②. 8.1
(5) ①. 闭合开关S1、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量定值电阻的阻值,是通过测量定值电阻两端的电压和通过它的电流,通过计算出来的,所以实验原理是。
【小问2详解】
测量定值电阻的阻值,需要让电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器、定值电阻、电流表串联在电路中,所以改正后的电路如下:
【小问3详解】
连好电路闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器滑片P置于阻值最大处,即最右端。
【小问4详解】
[1]测量定值电阻的阻值的实验中,需要通过调节滑动变阻器的滑片,多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,根据计算出每一次的电阻值,然后通过求取平均值减小误差。所以表格中第一行的最后空格栏内a处应填写的内容是:电阻的平均值
[2]电压表选择小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,所以
所以根据这三次测得的数据,阻值的为
【小问5详解】
①闭合开关S1,断开S2,电压表与Rx串联接入电路,由于电压表电阻很大,电压表的示数等于电源电压,读出电压表的示数U1,则电源电压为U1;
②闭合开关S1、S2,两个电阻串联,电压表测R0两端的电压,读出电压表的示数U2;此时电路中的电流为
③待测电阻的阻值
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 如图所示,一个电阻器的电阻为10Ω,开关闭合、断开时,电流表的示数为1.2A,再把闭合后,电流表的示数变为1.5A。
(1)开关闭合、断开时,电阻为的电阻器两端的电压是多少?
(2)另一个电阻器的电阻是多少?
(3)开关、都闭合时,通电时间2min,电路消耗了多少电能?
【答案】(1)12V (2)40Ω
(3)2160J
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,开关闭合、断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流。R1两端的电压
由并联电路电压的规律可知电源电压
【小问2详解】
闭合开关S1、S2,电阻R1、R2并联,电流表测干路的电流,根据并联电路的电流规律可知通过R2的电流
由并联电路电压的规律和欧姆定律可知电阻R2的阻值
【小问3详解】
开关、都闭合时,通电时间2min,电路消耗的电能
21. 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30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).
则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值?
(2)当电压表示数为9V时,通过R0的电流?
(3)装置能监测湿度最大值?
【答案】(1)30Ω; (2) 0.1A; (3)80%
【解析】
【详解】由图可知,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,可得此时的总电阻:,
则此时R接入电路中的阻值为:;
(2)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,
R0两端的电压:,
此时通过R0的电流:;
(3)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),由于电压表量程为0-9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;
由(2)可知,湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:Imin=I0=0.1A,
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:,由丙图可得,湿敏电阻等于90Ω时,对应的测湿度是80% .
故答案为(1)30Ω;(2)0.1A;(3)80%
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