精品解析:陕西省西安市滨河学校2025-2026学年九年级上学期第二次月考物理试题
2026-08-14
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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) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.66 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59209872.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:
2025-2026-1单元学情调查(二) 九年级物理
一、选择题(共10小题,每题2分,计20分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A. 一台空调正常工作时的电流约为1A
B. 一个电热水壶的加热功率约为10W
C. 一节干电池的电压约为1.5V
D. 一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW·h
2. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电风扇 B. 电视机
C. 扫地机 D. 电饭煲
3. 如图所示是某款智能垃圾桶,当用手点击桶上的接触式开关(S接触闭合),垃圾桶开始进入智能工作状态,指示灯亮起;如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
4. 下列关于欧姆定律的说法中,正确的是( )
A. 根据可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
B. 根据可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比
C. 根据可知,导体两端的电压与导体中的电流成正比
D. 根据可知,导体两端的电压与导体的电阻成正比
5. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图,由图像可知( )
A. 甲是定值电阻R,乙是小灯泡L
B. 定值电阻R的阻值为5Ω,小灯泡L的阻值为10Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路中的电流是0.6A
6. 小乐家有额定电压相同的电烤箱和电饭锅各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将它们正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列判断正确的是( )
A. 电烤箱正常工作时的电压最高
B. 正常工作时,它们做功一样快
C. 电烤箱正常工作时的电流大于电饭锅的电流
D. 在一个月内,小乐家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
7. 研究表明眼睛近视与光线的亮暗不恰当有关,因此智能手机选用了可调亮度的屏幕,便于在不同环境的光线下,最大程度地保护人眼。其工作原理如图所示,其中小灯泡相当于屏幕,电位器相当于滑动变阻器。闭合开关后,在滑片向上移动(顺时针旋转)的过程中,忽略温度对电阻的影响,下列说法错误的是( )
A. 电路的总电阻变小 B. 屏幕变暗
C. 屏幕两端电压变小 D. 电路中的电流变小
8. 甲、乙两只小灯泡上分别标着“10V 5w”和“10V 10w”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列分析正确的是( )
A. 若两灯灯丝的材料,长度相同,则乙灯的灯丝更细一些
B. 甲、乙两只小灯泡均正常发光时,甲灯更亮一些
C. 将甲、乙两灯串联接在20V的电路中,两灯都能正常发光
D. 将乙灯接入5V的电路中,它的实际功率为2.5W
9. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述不正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B. 探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化
C. 测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小实验误差
D. 测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光
10. 如图所示,甲图电路中电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,当滑片P从最右端移至最左端的过程中,消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 移动滑片过程电压表示数变大
B. 电源电压为12V
C. 电阻的阻值为15Ω
D. 当消耗的功率为1.6W时,电流表的示数为0.8A
二、填空与作图题(共7小题,每空1分,作图题,每图2分,计22分)
11. “向深空,再出发”,2025年5月29日,在我国西昌卫星发射中心,天问二号探测器由长征三号运载火箭成功发射升空,开启了我国行星探测工程的新征程。
(1)长征三号运载火箭使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的______。
(2)为应对深空探测中低温、低光照的复杂环境,天问二号采用了新型的扇形柔性太阳电池阵,该电池阵的核心创新在于研制出国内首款新型低温低光强太阳电池,光电转换效率由29.5%提升至34%。天问二号的太阳能帆板是把太阳能转化为______能的装置,它相当于电路中的______。
12. 取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下,______(选填“AB”或“CD”)先着火,因为AB和CD段电流______(选填“相等”或“不相等”),相同时间内电阻______(选填“大”或“小”)的产生热量更多。
13. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表、示数之比为2:3。则通过、的电流之比为_______,、的电功率之比_______。
14. 为了保护视力,如今教室里日光灯已普遍被环保节能的LED灯所替代,教室内的护眼灯的连接方式是_________;LED灯的主要工作部件发光二极管是_________(选填“纳米”“超导体”或“半导体”)材料制成的;标有“220V 8.8W”字样的LED灯泡,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能,则这个LED灯与功率为_________W的白炽灯亮度相当。
15. 测温模拟电路如图甲所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R0的阻值为40Ω,热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示,当开关S闭合后,电路可测量的最高温度为______℃;温度表的10℃应标在电压表______V处;若增大电源电压U,电路可测量的最高温度将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,为滑动变阻器,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,此时断开开关,闭合开关,再将滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,则电源电压为_________V,灯泡L的额定功率为_________W。
17.
(1)图甲是《天工开物》中记载的古人利用杠杆从水井中打水的情景。现简化成图乙模型,AB为轻质杠杆,O为支点,B端系着石块,A端系着木桶,打水人正站在井边将木桶放入井中。请在图乙中画出杠杆AB的动力和动力臂。(假设左端的力为动力,右端的力为阻力)
(2)站在地面上的人正在使用滑轮组向右拉动物体,在图中画出最省力的绕线方法。
(3)如图所示为一款带风扇的台灯:台灯可以单独工作,风扇有两挡风力(通过开关的通断来实现),请在电路图的虚线框内分别填入灯泡和电动机的电路元件符号。
三、实验探究题(共4小题,每空1分,每图1分,计21分)
18.
(1)在用橙子做水果电池时,用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上,观察到电压表指针发生了偏转,如图所示。由此可知:锌片是这个水果电池的______(选填“正”或“负”)极;如果要得到更高的电压,应该将更多的水果电池______(选填“串联”或“并联”);
(2)如图所示是小明同学家上月初和月末的电能表盘示意图,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本月小明家应付电费______元;该电能表允许接入用电器的最大总功率为______W。
19. 小龙同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,所选择的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在接错的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(要求导线不能交叉);____
(2)小龙选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前发现电流表指针位置如图乙所示,原因是电流表______;
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。可能的故障是定值电阻R______(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,小龙首先探究电流与电压的关系。小龙将多次测量所得数据的结果绘制成如图丙所示的图像,可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小龙继续探究电流与电阻的关系。
①他首先把5Ω电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丁所示,则电压表示数为______V;接下来将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑片从上一位置向______(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变。
②他又分别将15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验,当20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时控制的电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验,定值电阻两端所控制的电压应该不低于______V。
20. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所使用的小灯泡上标有2.5V的字样。
(1)如图1甲中的实线是小华已连好的导线,她正准备接入最后一根导线(图中的虚线),请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是_________。
(2)小华改正后并进行正确操作,闭合开关,调节滑动变阻器直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
(3)小华打算增加一个电阻箱,只利用电压表,设计了如图丙所示的电路来测量额定电压的小灯泡的额定功率。主要步骤如下:
(a)按电路图连接电路;
(b)闭合开关,将开关接到b,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为时;
(c)将接到a,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,直到电压表示数为时,读出电阻箱接入电阻为。则:小灯泡的额定功率______(用含,的表达式表示)。在步骤(c)中调节电阻箱时无法使电压表示数恰好是2.5V,小华将电阻箱阻值调到某一值后,将滑动变阻器的滑片向右移了一点电压表的示数恰为2.5V,然后用测得的数据求出小灯泡的额定功率,她这样测得的额定功率与实际值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
21. 小强用如图装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:甲、乙两个相同的烧瓶中盛有等质量等初温的煤油,烧瓶中电阻丝的阻值分别为和,且。
(1)甲、乙两电阻串联的目的是为了控制通电时间和______相同,通电一段时间后,小强通过观察比较温度计示数的变化情况来比较两电阻的发热量,这是实验方法中的______法。当观察到乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是:______。
(2)将甲中的煤油,换成等质量等初温的水,并更换甲中的电阻丝,使,保持两电阻串联的连接方式不变,通电后可以观察到烧瓶______(选填“甲”或“乙”)中的液体升温更快。比较同一时刻水和煤油的吸热量:______(选填“水多”、“煤油多”或者“一样多”)。
(3)由此可以得出结论:______的吸热能力更强。
四、计算题(共3小题,22题4分,23题6分,24题7分)
22. 如图所示的电路中,电源电压不变,。只闭合开关S,电流表的示数为0.9A,再闭合开关,电流表的示数变为1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
23. 养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买的养生壶(图甲),其铭牌如表所示。
型号
HX-202304
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
400W
(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值是多少?
(2)如果该养生壶的加热效率为90%,正常工作5min,可以使1kg初温20℃的水温度升高多少摄氏度?(结果保留整数)
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只使用该壶,在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘5min内转了81转,此过程中养生壶消耗的电能是多少?
(4)第3小问中养生壶使用过程中家庭电路的实际电压是多少?
24. 为了缓解眼睛疲劳,妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩,如图甲所示,其相关数据见表:
型号
OEM
额定充电(放电)电压
6V
电池容量
2400mAh
如图乙是可以通过手动调节高、中,低三挡加热的电热眼罩工作原理图,充电电池电压保持不变,电热丝,电热丝;请你解答下列问题:
(1)当开关、闭合,接b时,眼罩处于______挡位工作(选填“高”、“中”或“低”),眼罩在该挡位工作时的功率为______W。
(2)眼罩在低挡位工作时的功率为多少W?
(3)小欣观察眼罩的充电器上标注有“输出6V,4A”的字样,假设该充电器充电效率为90%,整个充电过程中不使用眼罩且充电功率不变,则将电加热眼罩的电池从零充满需要多长时间?
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2025-2026-1单元学情调查(二) 九年级物理
一、选择题(共10小题,每题2分,计20分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A. 一台空调正常工作时的电流约为1A
B. 一个电热水壶的加热功率约为10W
C. 一节干电池的电压约为1.5V
D. 一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW·h
【答案】C
【解析】
【详解】A.一台空调功率约为1100W,工作时的电流约为
故A不符合题意;
B.电热水壶是大功率用电器,一个电热水壶的加热功率约为1000W,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,一节新蓄电池的电压是2V,故C符合题意;
D.一盏台灯工作4小时消耗电能约
W=Pt=0.02kW×4h=0.08kW•h
故D不符合题意。
故选C。
2. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电风扇 B. 电视机
C. 扫地机 D. 电饭煲
【答案】D
【解析】
【详解】利用电流热效应工作的用电器主要将电能转化为内能;
AC.电风扇和扫地机核心部件均为电动机,主要将电能转化为机械能,故AC不符合题意;
B.电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,故B不符合题意;
D.电饭煲工作时主要将电能转化为内能,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示是某款智能垃圾桶,当用手点击桶上的接触式开关(S接触闭合),垃圾桶开始进入智能工作状态,指示灯亮起;如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖,说明S红外和S震动并联,且独立控制电动机;由题意可知,智能垃圾桶工作的前提是垃圾桶开始进入智能工作状态,所以接触式开关S接触在干路上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 下列关于欧姆定律的说法中,正确的是( )
A. 根据可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
B. 根据可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比
C. 根据可知,导体两端的电压与导体中的电流成正比
D. 根据可知,导体两端的电压与导体的电阻成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A.由欧姆定律可知,通过导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,故A正确;
B.电阻是导体的属性,仅与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与U、I无关,为电阻的计算式而非决定式,故B错误;
C.导体两端的电压是电流形成的原因,逻辑上是“导体中的电流随导体两端的电压变化”,而非电压随电流变化,不能说电压和电流成正比,故C错误;
D.电压是电源提供的,是电流形成的原因,不会随导体电阻的变化,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图,由图像可知( )
A. 甲是定值电阻R,乙是小灯泡L
B. 定值电阻R的阻值为5Ω,小灯泡L的阻值为10Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路中的电流是0.6A
【答案】C
【解析】
【详解】A.定值电阻的阻值不变,由欧姆定律可知通过定值电阻的电流与其两端电压成正比,因此其I-U图像是倾斜直线,则乙是定值电阻的I-U图像,甲则是灯泡L的I-U图像,故A错误;
B.由图像可知,当UR=4V时、IR=0.4A,由可得,定值电阻R的阻值
灯泡L的电阻是变化的,故B错误;
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,它们两端的电压均为4V,由图像可知通过它们的电流分别为IL=0.8A、IR=0.4A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流
故C正确;
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等且总电压等于各分电压之和,所以由图像可知,当I′=0.4A、UL′=1V、UR′=4V时符合,则电路中的电流是0.4A,故D错误。
故选C。
6. 小乐家有额定电压相同的电烤箱和电饭锅各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将它们正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列判断正确的是( )
A. 电烤箱正常工作时的电压最高
B. 正常工作时,它们做功一样快
C. 电烤箱正常工作时的电流大于电饭锅的电流
D. 在一个月内,小乐家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由题意可知,两用电器的额定电压相同,所以正常工作时的电压相等,故A错误;
B.由图可知,在相同时间内,电烤箱需要的电费多,即电烤箱消耗的电能多,由得,电烤箱的电功率大于电饭锅,电功率是表示电流做功快慢的物理量,因此正常工作时,电烤箱做功快,故B错误;
C.两用电器正常工作时的电压相等,电烤箱的电功率大于电饭锅,由P=UI可知,电烤箱正常工作时的电流大于电饭锅的电流,故C正确;
D.在一个月内,小乐家电烤箱与电饭锅的使用时间t的关系不确定,由W=Pt可知消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关,故电烤箱的用电费用不一定比电饭锅的用电费用多,故D错误。
故选C。
7. 研究表明眼睛近视与光线的亮暗不恰当有关,因此智能手机选用了可调亮度的屏幕,便于在不同环境的光线下,最大程度地保护人眼。其工作原理如图所示,其中小灯泡相当于屏幕,电位器相当于滑动变阻器。闭合开关后,在滑片向上移动(顺时针旋转)的过程中,忽略温度对电阻的影响,下列说法错误的是( )
A. 电路的总电阻变小 B. 屏幕变暗
C. 屏幕两端电压变小 D. 电路中的电流变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与电位器串联,当滑片向上移动(顺时针旋转)时,电位器接入电路的电阻丝长度变长,其电阻值变大;
A.电路的总电阻等于灯泡电阻与电位器接入电路的电阻之和,由于电位器接入电路的电阻变大,所以电路的总电阻变大,故A错误,符合题意;
BD.电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流会变小,小灯泡会变暗,即屏幕会变暗,故BD正确,不符合题意;
C.电路中的电流变小,灯泡电阻不变,根据可知,灯泡两端的电压变小,即屏幕两端电压变小,故C正确,不符合题意。
故选A。
8. 甲、乙两只小灯泡上分别标着“10V 5w”和“10V 10w”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列分析正确的是( )
A. 若两灯灯丝的材料,长度相同,则乙灯的灯丝更细一些
B. 甲、乙两只小灯泡均正常发光时,甲灯更亮一些
C. 将甲、乙两灯串联接在20V的电路中,两灯都能正常发光
D. 将乙灯接入5V的电路中,它的实际功率为2.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、乙两只小灯泡的电阻分别为
若两灯灯丝的材料、长度相同,灯丝的电阻越大,灯丝的横截面积越小,因为R甲>R乙,因此甲灯的灯丝更细一些,故A错误;
B.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,甲、乙两只小灯泡均正常发光时,灯泡的实际功率等于额定功率,因为P甲<P乙,因此乙灯更亮一些,故B错误;
C.将甲、乙两灯串联接在20V的电路中,甲、乙两灯两端的电压之和为20V,根据串联电路的分压特点,甲、乙两灯两端的电压均不等于额定电压,因此两灯都不能正常发光,故C错误;
D.将乙灯接入5V的电路中,它的实际功率为
故D正确。
故选D。
9. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述不正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B. 探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化
C. 测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小实验误差
D. 测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A正确,不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误,不符合题意;
C.测量定值电阻的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确,符合题意;
D.在测小灯泡电功率的实验中,调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,甲图电路中电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,当滑片P从最右端移至最左端的过程中,消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 移动滑片过程电压表示数变大
B. 电源电压为12V
C. 电阻的阻值为15Ω
D. 当消耗的功率为1.6W时,电流表的示数为0.8A
【答案】D
【解析】
【详解】A.分析电路可知,、串联,电流表测电路电流,电压表测电压。闭合开关S后,当滑片P从最右端移至最左端的过程中,阻值变小,根据串联分压原理可知电压表示数变小,故A错误;
BC.由图乙可知,当电流为0.15A时,消耗的电功率为2.25W,则此时电压为
则电源电压为
①
当电流为0.5A时,消耗的电功率为4W,则此时电压为
则电源电压为
②
联立①②,解得,电源电压。故BC错误;
D.消耗的功率为
解得或,由图乙可知最小电流为0.15A,故不符合题意,舍去。所以,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题(共7小题,每空1分,作图题,每图2分,计22分)
11. “向深空,再出发”,2025年5月29日,在我国西昌卫星发射中心,天问二号探测器由长征三号运载火箭成功发射升空,开启了我国行星探测工程的新征程。
(1)长征三号运载火箭使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的______。
(2)为应对深空探测中低温、低光照的复杂环境,天问二号采用了新型的扇形柔性太阳电池阵,该电池阵的核心创新在于研制出国内首款新型低温低光强太阳电池,光电转换效率由29.5%提升至34%。天问二号的太阳能帆板是把太阳能转化为______能的装置,它相当于电路中的______。
【答案】(1)
热值 (2) ①.
电 ②.
电源
【解析】
【小问1详解】
相同质量的燃料完全燃烧时,热值越大,放出的热量越多,能为火箭提供充足的能量。
【小问2详解】
太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能,在电路中提供电能,相当于电源。
12. 取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下,______(选填“AB”或“CD”)先着火,因为AB和CD段电流______(选填“相等”或“不相等”),相同时间内电阻______(选填“大”或“小”)的产生热量更多。
【答案】 ①.
AB ②.
相等 ③.
大
【解析】
【详解】因AB与CD串联,故两段电流相等。AB段横截面积更小,电阻更大。由可知,电流、通电时间相同时,电阻大的产生热量更多,温度更高,故AB段先着火。
13. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表、示数之比为2:3。则通过、的电流之比为_______,、的电功率之比_______。
【答案】 ①. 1:1 ②. 1:2
【解析】
【详解】[1]由图可知,R1与R2串联,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量电源电压。由串联电路电流特点可知,通过R1、R2的电流相等,故它们电流之比为1:1。
[2]由题意可知,,根据串联电路电压特点可知,,故
则,由可知,R1、R2的电功率之比为
14. 为了保护视力,如今教室里日光灯已普遍被环保节能的LED灯所替代,教室内的护眼灯的连接方式是_________;LED灯的主要工作部件发光二极管是_________(选填“纳米”“超导体”或“半导体”)材料制成的;标有“220V 8.8W”字样的LED灯泡,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能,则这个LED灯与功率为_________W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. 并联 ②. 半导体 ③. 88
【解析】
【详解】教室内护眼灯工作时互不影响,所以它们连接方式为并联。
发光二极管由半导体材料制成。
假设LED灯工作的时间为t,即其消耗的电能
与普通白炽灯相比, LED灯可以节约90%的电能,即相同时间内白炽灯消耗的电能
因此亮度相当的白炽灯功率为
15. 测温模拟电路如图甲所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R0的阻值为40Ω,热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示,当开关S闭合后,电路可测量的最高温度为______℃;温度表的10℃应标在电压表______V处;若增大电源电压U,电路可测量的最高温度将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 30 ②. 2 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]电路为串联电路,电压表测量热敏电阻R两端的电压,最大测量值为3V,电源电压为6V,则定值电阻两端的电压为3V,串联电路电流处处相等,由可知,此时热敏电阻与定值电阻的阻值相等,为40欧姆,由图乙可知,此时温度为30℃。
[2]温度表为10℃时,热敏电阻的阻值为20欧姆,此时热敏电阻两端的电压为
[3]若增大电源电压U,电压表最大测量值仍为3V不变,则定值电阻两端的分压增大,由可知,电路中电流变大,由可知,热敏电阻两端电压不变,电流变大,则热敏电阻连入电路的最大阻值变小,由图乙可知,电路可测量的最高温度将变小。
16. 如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,为滑动变阻器,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,此时断开开关,闭合开关,再将滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,则电源电压为_________V,灯泡L的额定功率为_________W。
【答案】 ①. 6 ②. 1.8
【解析】
【分析】根据电路在2种连接方式时灯泡正常发光时的电都是0.6A,判断定值电阻R与滑动变阻器串联时滑片的移动方向及滑片在a点时电压表的示数是解题的关键。并根据电源电压不变,建立方程组,从而求出电源电压。
【详解】因灯泡的电阻随温度的变化而变化,由图乙可知,曲线是表示灯泡的电流随电压的变化规律,直线段表示定值电阻的电流随电压的变化规律。
只闭合开关和,灯泡 L与滑动变阻器串联,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,为0.2 A,此时小灯泡两端的电压为 0.8 V;滑片从最右端滑动到点时,灯泡 L 恰好正常发光,由图像可知,此时电路中的电流为 0.6 A,电源电压为①
只闭合开关 和,电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流,电压表测量两端的电压,由图乙可知,电路中的电流为0.4 A,电阻两端的电压为4 V,则定值电阻的阻值为
滑片从点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两条图像中电压相等时 (等于灯泡额定电压) 电路中的电流为,电路中的电流变小,则滑动变阻器接入电路中的电阻变大,即滑片向右移动,此时两端的电压为 ,
所以灯泡正常发光的电压也为3 V,灯泡L的额定功率
从而可知电路中电流为 0.4 A 时,滑片在点,电源电压为②,
灯泡的额定电压为3V,联立①②两式,解得电源电压
17.
(1)图甲是《天工开物》中记载的古人利用杠杆从水井中打水的情景。现简化成图乙模型,AB为轻质杠杆,O为支点,B端系着石块,A端系着木桶,打水人正站在井边将木桶放入井中。请在图乙中画出杠杆AB的动力和动力臂。(假设左端的力为动力,右端的力为阻力)
(2)站在地面上的人正在使用滑轮组向右拉动物体,在图中画出最省力的绕线方法。
(3)如图所示为一款带风扇的台灯:台灯可以单独工作,风扇有两挡风力(通过开关的通断来实现),请在电路图的虚线框内分别填入灯泡和电动机的电路元件符号。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
题干明确左端的力为动力,作用点在杠杆的A端,人向下拉绳子带动A端下降,因此动力方向竖直向下,从A点沿竖直方向画带箭头的线段,即为动力F1;动力臂是支点O到动力F1作用线的垂直距离,过支点O向F1的作用线作垂线,垂线的长度即为动力臂。
【小问2详解】
水平滑轮组的省力程度由承担拉力的绳子段数决定,该滑轮组最多可由4段绳子拉动小车,是符合“人向右拉”操作要求的最省力绕法。将绳子的起始端固定在右侧墙面上的定滑轮组挂钩处,依次绕过左侧小车的动滑轮、再绕回右侧的定滑轮,最终自由线方向水平向右,符合人站在地面向右拉的要求。
【小问3详解】
台灯可单独工作,说明灯泡所在支路独立可控,因此灯泡单独串联一个开关,形成独立支路;风扇需要两挡风力:当下方支路的单独开关断开时,电阻和电动机串联,电机电压小,为低挡位;该开关闭合后,电阻被短路,电机直接接电源,为高挡位,符合两挡风力的设计要求。上方带单独开关的虚线框填入灯泡符号;下方靠近电源的虚线框填入电动机(M)符号。
三、实验探究题(共4小题,每空1分,每图1分,计21分)
18.
(1)在用橙子做水果电池时,用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上,观察到电压表指针发生了偏转,如图所示。由此可知:锌片是这个水果电池的______(选填“正”或“负”)极;如果要得到更高的电压,应该将更多的水果电池______(选填“串联”或“并联”);
(2)如图所示是小明同学家上月初和月末的电能表盘示意图,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本月小明家应付电费______元;该电能表允许接入用电器的最大总功率为______W。
【答案】(1) ①. 负 ②. 串联
(2) ①. 62.5 ②. 4400
【解析】
【小问1详解】
电压表正接线柱接铜片、负接线柱接锌片,指针正向偏转,说明电流从其正接线柱流入,从其负接线柱流出,故与电压表负接线柱相连的锌片是电源的负极。
多个电池串联时,电池组总电压等于各个电池电压之和,而并联时总电压等于单个电池电压,因此要得到更高的电压,应将水果电池串联。
【小问2详解】
月初示数为,月末示数
本月消耗电能
电费为
电能表参数220V 10(20)A,表示电能表要在220V的电路中使用,额定最大电流为20A,则电能表允许接入用电器的最大功率
19. 小龙同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,所选择的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在接错的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(要求导线不能交叉);____
(2)小龙选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前发现电流表指针位置如图乙所示,原因是电流表______;
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。可能的故障是定值电阻R______(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,小龙首先探究电流与电压的关系。小龙将多次测量所得数据的结果绘制成如图丙所示的图像,可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小龙继续探究电流与电阻的关系。
①他首先把5Ω电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丁所示,则电压表示数为______V;接下来将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑片从上一位置向______(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变。
②他又分别将15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验,当20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时控制的电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验,定值电阻两端所控制的电压应该不低于______V。
【答案】 ①. ②. 没有调零 ③. 断路 ④. 正比 ⑤. 1 ⑥. 左 ⑦. 1.2
【解析】
【详解】(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,电流通开关回到电源负极,如下图
(2)[2]由图乙知道,闭合开关前,电流表指针没有对准零刻度线,原因是电流表没有调零。
(3)[3]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表串联接入电路,即与电压表并联的定值电阻断路。
(4)[4]分析图丙知道,发现电流与电压的关系图线是一条经过原点的倾斜的直线,说明二者是成正比例关系,从而可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)①[5]电源为两节新干电池,电源电压为3V,则电压表应接0~3V量程,其分度值为0.1V,电压表的示数为1V;
[6]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,根据串联分压原理知道,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变
②[7]由串联电路电压的规律及分压规律知道
实验时控制Uv一定,电源电压U不变,则方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,即
解得Uv=1.2V,所以定值电阻两端所控制的电压应不低于1.2V。
20. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所使用的小灯泡上标有2.5V的字样。
(1)如图1甲中的实线是小华已连好的导线,她正准备接入最后一根导线(图中的虚线),请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是_________。
(2)小华改正后并进行正确操作,闭合开关,调节滑动变阻器直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
(3)小华打算增加一个电阻箱,只利用电压表,设计了如图丙所示的电路来测量额定电压的小灯泡的额定功率。主要步骤如下:
(a)按电路图连接电路;
(b)闭合开关,将开关接到b,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为时;
(c)将接到a,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,直到电压表示数为时,读出电阻箱接入电阻为。则:小灯泡的额定功率______(用含,的表达式表示)。在步骤(c)中调节电阻箱时无法使电压表示数恰好是2.5V,小华将电阻箱阻值调到某一值后,将滑动变阻器的滑片向右移了一点电压表的示数恰为2.5V,然后用测得的数据求出小灯泡的额定功率,她这样测得的额定功率与实际值相比______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)开关没有断开
(2)0.75 (3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应断开;如图甲中的实线是小华已连好的导线,她正准备接入最后一根导线(图中的虚线)时,开关没有断开,是不妥的。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表选用小量程,分度值是0.02A,电流表的示数为0.3A,小灯泡额定功率为
【小问3详解】
闭合开关,将开关接到b,灯泡和变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为,此时灯泡正常发光;
将接到a,电阻箱和变阻器串联,电压表测量电阻箱两端的电压,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,直到电压表示数为,读出电阻箱接入电阻为,灯泡正常发光时的电流等于电阻箱两端的电压为时通过电阻箱R0的电流,即
小灯泡的额定功率
将滑动变阻器的滑片向右移了一点,即滑动变阻器的阻值增大了一点,才使电压表的示数为2.5V,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器的滑片没有移动时,电压表的示数大于2.5V,电阻箱的电阻比灯泡正常发光时的电阻大,由欧姆定律可知通过R0的电流比灯泡正常发光时的电流更小了一些,根据电功率公式可知,这样测量出的额定功率与实际值相比要偏小。
21. 小强用如图装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:甲、乙两个相同的烧瓶中盛有等质量等初温的煤油,烧瓶中电阻丝的阻值分别为和,且。
(1)甲、乙两电阻串联的目的是为了控制通电时间和______相同,通电一段时间后,小强通过观察比较温度计示数的变化情况来比较两电阻的发热量,这是实验方法中的______法。当观察到乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是:______。
(2)将甲中的煤油,换成等质量等初温的水,并更换甲中的电阻丝,使,保持两电阻串联的连接方式不变,通电后可以观察到烧瓶______(选填“甲”或“乙”)中的液体升温更快。比较同一时刻水和煤油的吸热量:______(选填“水多”、“煤油多”或者“一样多”)。
(3)由此可以得出结论:______的吸热能力更强。
【答案】(1) ①. 通过电阻的电流 ②. 转换 ③. 在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,电流产生的热量越多
(2) ①. 乙 ②. 一样多
(3)水
【解析】
【小问1详解】
串联电路电流处处相等,将甲乙电阻丝串联,能控制电流、通电时间两个变量相同,只改变电阻大小,用控制变量法探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系。
电流产生的热量无法直接观测,煤油吸热升温,温度计示数变化反映产热多少,将不易测量的热量转换为易观察的温度变化,是转换法。
乙电阻更大,温度计升温更快,说明乙产热更多;由此得出的实验结论:在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,电流产生的热量越多。
【小问2详解】
更换后,串联电流、通电时间相同,两电阻放热相等;甲中是水,乙中是煤油。水的比热容,根据,Q吸、m相同时,比热容越小,温度变化越大,煤油升温更快,所以乙升温快。
两电阻丝阻值相等、串联,电流与通电时间完全相同,由可知,两根电阻丝放出的热量相等;液体吸收的热量等于电阻丝放出的热量,因此水和煤油吸收热量一样多。
【小问3详解】
相同质量的水和煤油吸收相等热量,水升温幅度更小,说明升高相同温度时水能吸收更多热量,因此水的吸热能力更强。
四、计算题(共3小题,22题4分,23题6分,24题7分)
22. 如图所示的电路中,电源电压不变,。只闭合开关S,电流表的示数为0.9A,再闭合开关,电流表的示数变为1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)9V (2)15Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关S时,电路中只有电阻,其两端电压就为电源电压,根据求电源电压
【小问2详解】
两个开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中总电流等于各支路电流之和,各支路电压相等,根据求电阻阻值为
23. 养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买的养生壶(图甲),其铭牌如表所示。
型号
HX-202304
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
400W
(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值是多少?
(2)如果该养生壶的加热效率为90%,正常工作5min,可以使1kg初温20℃的水温度升高多少摄氏度?(结果保留整数)
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只使用该壶,在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘5min内转了81转,此过程中养生壶消耗的电能是多少?
(4)第3小问中养生壶使用过程中家庭电路的实际电压是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
养生壶正常工作时电压为额定电压220V,功率为额定功率400W,该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值是
【小问2详解】
正常工作5min,消耗的电能
水吸收的热量
水温度升高为
【小问3详解】
如图,电能表参数,转81转消耗的电能
【小问4详解】
养生壶的实际功率
实际电压
24. 为了缓解眼睛疲劳,妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩,如图甲所示,其相关数据见表:
型号
OEM
额定充电(放电)电压
6V
电池容量
2400mAh
如图乙是可以通过手动调节高、中,低三挡加热的电热眼罩工作原理图,充电电池电压保持不变,电热丝,电热丝;请你解答下列问题:
(1)当开关、闭合,接b时,眼罩处于______挡位工作(选填“高”、“中”或“低”),眼罩在该挡位工作时的功率为______W。
(2)眼罩在低挡位工作时的功率为多少W?
(3)小欣观察眼罩的充电器上标注有“输出6V,4A”的字样,假设该充电器充电效率为90%,整个充电过程中不使用眼罩且充电功率不变,则将电加热眼罩的电池从零充满需要多长时间?
【答案】(1) ①. 高 ②. 10.8
(2)2.4W (3)2400s
【解析】
【小问1详解】
当开关、闭合,接b时,、并联,此时电路总电阻最小,眼罩处于高挡。该挡位总功率为
【小问2详解】
低挡时,、串联,串联电路总电阻公式为。所以低挡功率为。
【小问3详解】
电池容量
电加热眼罩的电池从零充满储存的电能
充电器的输入充电功率
根据充电效率,可得充电器需要输出的总能量
所需充电时间
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