内容正文:
2025—2026学年度第一学期九年级物理学科阶段练习试卷
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意,请将正确答案的序号填在答题卡中
1. 下列现象与分子热运动有关的是( )
A. 落叶萧萧 B. 秋风送爽
C. 桂花飘香 D. 稻谷入库
2. 关于温度、内能和热量,下列说法中不正确的是( )
A. 一切物体都具有内能 B. 物体内能增加,不一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增加 D. 温度越高的物体所含的热量越多
3. 下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热机效率
B. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
C. 柴油机的热机效率通常为100%
D. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
4. 铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(相当于两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。下列设计可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是( )
A. 当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B. 电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
C. 滑动变阻器两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
6. 甲和乙是由同种材料制成的两导体,长度关系为L甲=L乙,现将它们串联在同一电路中,若测得它们两端的电压U甲>U乙,则关于甲和乙的横截面积S,通过电流I的大小关系为( )
A. I甲>I乙,S甲>S乙 B. I甲<I乙,S甲<S乙
C. I甲=I乙,S甲>S乙 D. I甲=I乙,S甲<S乙
7. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,根据图像可得( )
A. 灯泡的电阻是
B. 电阻R的阻值随电流、电压的增大而增大
C. L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A
D. L与R并联在2V的电源上使用时,通过干路的电流是0.6A
8. 如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V,闭合开关S,小灯泡L1和L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端,则可能出现的情况是( )
A. 电流表示数变小 B. 小灯泡L1仍发光且变亮
C. 小灯泡L2烧毁 D. 小灯泡L2发光且亮度不变
9. 如图所示是交警用来检测酒精浓度的检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大时阻值越小)、定值电阻及一个电压表组成的。交警检查酒驾时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,则
A. 气敏电阻的阻值越小,电压表的示数越小
B. 通过电阻的电流越大,电压表的示数越小
C. 通过电阻的电流越大,电阻两端的电压越大
D. 气敏电阻的阻值越大,通过电阻的电流越大
10. 如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡L1突然熄灭,L2仍然正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L1断路 D. L1短路
二、不定项选题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题所提供的选项中有几个是正确的,全选对的得3分,选对不全的给1分,错选或不选得零分,请将正确答案的序号填在答题卡中
11. 滑动变阻器在生活中的应用十分广泛,如图甲为可调风速电风扇,图乙为用于调速的电位器结构图(实质上就是变阻器的一种)。abc是它的三个接线柱,ac分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节电风扇风速。下列分析正确的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电风扇风速的
B. 若只将ab接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变快
C. 若只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变慢
D. 电位器与电风扇并联
12. 如图所示,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A。下列说法不正确的是( )
A. 电源电压为7.5V
B. R2的阻值为12Ω
C. S1、S2都闭合时,通过R1与R2的电流之比是4∶1
D. S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为4∶5
13. 如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,下列选项正确的是( )
A. S1、S2都断开,电流表无示数,电压表示数为3V
B. 只闭合S1,电流表示数为0.15A,电压表无示数
C. 只闭合S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V
D. S1、S2都闭合,电流表示数为0.45A,电压表示数为3V
三、填空题(每空2分)
14. 有甲、乙、丙三个带电体,甲排斥乙,乙吸引丙.如果丙带正电,则甲带_____电;在金属、石墨、玻璃三种物体中,_____属于绝缘体.
15. 当某导体两端的电压为6伏时,通过该导体的电流为0.4安,导体的电阻为______欧。如果该导体两端的电压为3伏时,导体的电阻为______欧。
16. 两个定值电阻和,阻值分别为10Ω、30Ω,允许通过的最大电流分别为1A、0.5A,将它们串联在电路中,通过电路的电流不允许大于______A,允许加在它们两端的电压最大值为______V。
17. 如图所示,电源电压保持不变,将规格相同的两个小灯泡L1、L2连接在电路中。闭合开关S,电路正常工作,电压表示数为2V,则电源电压为_________V。过了一会儿,灯泡L2被烧坏,则电压表示数_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,电阻,由以上信息可知,电源两端的电压为______V;R1=______Ω。
19. 如图a所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图b所示,则电阻的阻值为______Ω,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
四、综合题:(本大题共6小题,共37分,计算题中应有公式,还要有数据的代入过程,结果要有数值和单位)
20. 如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是多少?
21. 如图所示,学校实验室里有一个电铃,它的阻值是10Ω,正常工作时它两端的电压是6V,但我们手中现有的电源电压是9V,要把这个电铃接在这个电源上,让它能够正常工作,需要给它串联一个多大的电阻?
22. 利用如图所示装置探究电流与电压的关系,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关应处于______状态。图甲中小明连接电路时有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,改变滑片位置,第三次实验的电流如图乙所示,示数为______A。
(3)根据表中数据可归纳得出结论:__________________________。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.40
0.50
(4)同组的小红在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑,无法由当前的电路测量得出,则这组数据是第______次的实验数据,由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为______。
23. 小明用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(3)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,这样做的目的是:______(填字母);
A. 寻找普遍规律 B. 减小误差
(4)上述实验完成后,他们想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为),请将他们的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为;
②闭合开关S,__________________________,读出电流表的示数为;
③滑动变阻器最大阻值______(用、和表示)。
24. 如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关___________,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 =___________ V,则Rx =___________ Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。___________
25. “建模”思想引领科学思维,指导科学方法,“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中,方便快捷确定短路位置的问题,如甲图所示,他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线(如图中L、N导线,每条电阻丝每米阻值为),把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内,制成检测装置盒,并与模拟导线相连构成回路,他们用导线连接,模拟短路,如图甲中所示,通过读取盒内电压表、电流表示数,计算得知短路处到检测处的距离,请回答以下问题:
(1)在小李同学设计的检测电路中,若电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则短路处距离检测处_______米;
(2)若保护电阻的阻值为,根据(1)中数据,求电源电压_______;
(3)不用电流表,且其它元件不变的情况下,仍要达到上述检测目的,请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图_______,并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式_______。
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2025—2026学年度第一学期九年级物理学科阶段练习试卷
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意,请将正确答案的序号填在答题卡中
1. 下列现象与分子热运动有关的是( )
A. 落叶萧萧 B. 秋风送爽
C. 桂花飘香 D. 稻谷入库
【答案】C
【解析】
【详解】落叶萧萧、秋风送爽、稻谷入库都是物质在运动,属于机械运动;桂花飘香,属于扩散现象,是芳香分子运动的结果,是分子热运动,故选C。
2. 关于温度、内能和热量,下列说法中不正确的是( )
A. 一切物体都具有内能 B. 物体内能增加,不一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增加 D. 温度越高的物体所含的热量越多
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体,不论温度高低,也不论运动还是静止,都具有内能,故A正确,不符合题意;
B.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B正确,不符合题意;
C.物体的内能与物体的温度、质量和状态有关,一个物体温度升高了,它的内能一定增加,故C正确,不符合题意;
D.热传递过程中,传递能量的多少叫热量,热量是过程量,不能用“含有”、“具有”描述,故D不正确,符合题意。
故选D。
3. 下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热机效率
B. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
C. 柴油机的热机效率通常为100%
D. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,可以提高热机的效率,故A正确;
B.热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否充分燃烧无关,故B错误;
C.热机在工作时通常要克服机件摩擦做额外功,因此热机效率不可能达到100%,故C错误;
D.1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,故D错误。
故选A。
4. 铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(相当于两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。下列设计可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,只闭合人脸识别开关时,电源短路;只闭合身份证识别开关时,电动机能工作,这不符合“人”“证”一致(两个开关均闭合)时电路才接通的要求,故A不符合题意;
B.由图可知,只闭合人脸识别开关时,电动机能工作;只闭合身份证识别开关时,电源短路,不满足两个开关均闭合电路才接通的条件,故B不符合题意;
C.由图可知,只闭合人脸识别开关时电动机工作,只闭合身份证识别开关时电动机也工作,不满足两个开关均闭合电路才接通的条件,故C不符合题意;
D.由图可知,两个开关串联后再与电动机、电源串联,当两个开关都闭合时,电路接通,电动机工作,能实现“人”“证”一致时闸门M自动打开的要求,故D符合题意。
故选D。
5. 关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是( )
A. 当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B. 电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
C. 滑动变阻器两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压无关,电压为零,但电阻不为零,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,由导体本身决定,与电流、电压无关,故B正确;
C.滑动变阻器两端的电压越大,由串联电路电压的规律可知定值电阻两端的电压越小,由可知通过该电阻的电流就越小,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质,其大小与电流和电压无关,故D错误。
故选B。
6. 甲和乙是由同种材料制成的两导体,长度关系为L甲=L乙,现将它们串联在同一电路中,若测得它们两端的电压U甲>U乙,则关于甲和乙的横截面积S,通过电流I的大小关系为( )
A. I甲>I乙,S甲>S乙 B. I甲<I乙,S甲<S乙
C. I甲=I乙,S甲>S乙 D. I甲=I乙,S甲<S乙
【答案】D
【解析】
【详解】由题,甲和乙是串联在同一电路中。根据串联电路的特点,串联电路中各处的电流是相等的,即
又,根据欧姆定律可知,
导体的电阻大小与材料、长度和横截面积有关。对于同种材料、长度相等的导体,其电阻与横截面积成反比,所以,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,根据图像可得( )
A. 灯泡的电阻是
B. 电阻R的阻值随电流、电压的增大而增大
C. L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A
D. L与R并联在2V的电源上使用时,通过干路的电流是0.6A
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,灯泡的电流和电压不成正比,灯泡的电阻是变化的,故A不符合题意;
B.根据图像可知,电阻R的电流和电压成正比,电阻R为定值电阻,其阻值与电流、电压无关,故B不符合题意;
C.根据图像可知,L与R串联时,当电流为0.4A时,灯泡的电压为1V,电阻R电压为4V,根据串联电压规律,则电源电压恰好为
所以L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A,故C符合题意;
D.L与R并联在2V的电源上使用时,根据并联电压规律,L与R电压均为2V,根据图像可知,此时灯泡电流为0.6A,电阻R的电流为0.2A,根据并联电流规律,干路电流为
故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V,闭合开关S,小灯泡L1和L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端,则可能出现的情况是( )
A. 电流表示数变小 B. 小灯泡L1仍发光且变亮
C. 小灯泡L2烧毁 D. 小灯泡L2发光且亮度不变
【答案】B
【解析】
【详解】若把导线接在小灯泡L2的两端,则L2发生短路,根据欧姆定律,电压一定时,电路中电阻变小,电流变大,电流表示数变大,L1变亮,由于没有电流通过L2,L2不发光,不会损坏。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 如图所示是交警用来检测酒精浓度的检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大时阻值越小)、定值电阻及一个电压表组成的。交警检查酒驾时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,则
A. 气敏电阻的阻值越小,电压表的示数越小
B. 通过电阻的电流越大,电压表的示数越小
C. 通过电阻的电流越大,电阻两端的电压越大
D. 气敏电阻的阻值越大,通过电阻的电流越大
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,气敏电阻与定值电阻串联,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,阻值越小,所以电路总电阻越小,而电源电压不变,则电路中的电流(通过、的电流)越大;根据串联电路分压规律可知,阻值越小,两端电压越小,则两端电压越大。故选C。
10. 如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡L1突然熄灭,L2仍然正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L1断路 D. L1短路
【答案】B
【解析】
【详解】首先分析电路连接,灯泡L1和L2并联连接,电压表测量电源的电压,电流表测量L1电路中的电流;当闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡L1突然熄灭,L2仍然正常发光,说明L1电路中出现故障,L2灯亮,说明A、电压表短路不正确,D、L1短路不正确;两只电表均无示数,说明C、L1灯不是断路,则故障可能是B电流表断路.
故选B.
二、不定项选题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题所提供的选项中有几个是正确的,全选对的得3分,选对不全的给1分,错选或不选得零分,请将正确答案的序号填在答题卡中
11. 滑动变阻器在生活中的应用十分广泛,如图甲为可调风速电风扇,图乙为用于调速的电位器结构图(实质上就是变阻器的一种)。abc是它的三个接线柱,ac分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节电风扇风速。下列分析正确的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电风扇风速的
B. 若只将ab接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变快
C. 若只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变慢
D. 电位器与电风扇并联
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙知,滑片的位置不同,所接接线柱是a和b或b和c时,电位器接入电路电阻丝的长度不同,则电路的电流不同,电风扇的风速也不同,所以是通过改变接入电路电阻丝的长度来改变电风扇的风速的,故A正确;
B.只将ab接入电路,顺时针转动旋钮时,电阻丝接入电路的长度变大,阻值变大,电路的电流变小,电风扇的风速变慢,故B错误;
C.只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时,电阻丝接入电路的长度变短,阻值变小,电路的电流变大,电风扇的风速变快,故C错误;
D.为了通过电位器接入电路的阻值不同来调节电风扇的风速,两者应串联在电路中,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A。下列说法不正确的是( )
A. 电源电压为7.5V
B. R2的阻值为12Ω
C. S1、S2都闭合时,通过R1与R2的电流之比是4∶1
D. S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为4∶5
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,为
根据欧姆定律可得电源电压,故A错误;
BC.同时闭合和时,与并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路互不影响,所以通过的电流仍为,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得通过的电流
根据欧姆定律可得
通过与的电流之比,故B错误,C正确;
D.由于并联电路各支路两端电压相等,均等于电源电压,所以与两端的电压之比为,故D错误。
本题选择描述错误的,故选ABD。
13. 如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,下列选项正确的是( )
A. S1、S2都断开,电流表无示数,电压表示数为3V
B. 只闭合S1,电流表示数为0.15A,电压表无示数
C. 只闭合S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V
D. S1、S2都闭合,电流表示数为0.45A,电压表示数为3V
【答案】AD
【解析】
【详解】A.S1、S2都断开时等效电路图如图1所示,由电路图可知,电压表串联在电路中,电路断路,电流表无示数,电压表示数为3V,故A正确;
B.只闭合S1时等效电路图如图2所示,电流表示数
故B错误;
C.只闭合S2时等效电路图如图所示,电路断路,电流表示数为零,电压表示数为3V,故C错误;
D.S1、S2都闭合时等效电路图如图4所示,电压表示数等于电源电压, 电流
电流表示数
故D正确。
故选AD。
三、填空题(每空2分)
14. 有甲、乙、丙三个带电体,甲排斥乙,乙吸引丙.如果丙带正电,则甲带_____电;在金属、石墨、玻璃三种物体中,_____属于绝缘体.
【答案】 ①. 负 ②. 玻璃
【解析】
【详解】三个物体都带电,甲排斥乙,说明甲、乙带有同种电荷;乙吸引丙,说明乙、丙带有异种电荷,又知道丙带正电,则乙一定带负电,甲也一定带负电.金属、石墨属于导体,玻璃属于绝缘体.
故答案为负;玻璃.
15. 当某导体两端的电压为6伏时,通过该导体的电流为0.4安,导体的电阻为______欧。如果该导体两端的电压为3伏时,导体的电阻为______欧。
【答案】 ①.
15 ②.
15
【解析】
【详解】导体的电阻为
因导体的电阻是导体本身的固有属性,与两端电压、通过的电流无关,故当导体两端电压为3伏时,导体的电阻仍为15Ω。
16. 两个定值电阻和,阻值分别为10Ω、30Ω,允许通过的最大电流分别为1A、0.5A,将它们串联在电路中,通过电路的电流不允许大于______A,允许加在它们两端的电压最大值为______V。
【答案】 ①.
0.5 ②.
20
【解析】
【详解】因串联电路电流处处相等,为保证元件安全,电路允许通过的最大电流取两电阻允许最大电流的较小值,故
电路总电阻为
则允许加在两端的最大电压为
17. 如图所示,电源电压保持不变,将规格相同的两个小灯泡L1、L2连接在电路中。闭合开关S,电路正常工作,电压表示数为2V,则电源电压为_________V。过了一会儿,灯泡L2被烧坏,则电压表示数_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 4 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,两个小灯泡L1、L2串联接入电路中,电压表测量小灯泡L2两端电压,因为两个小灯泡规格相同,两灯泡串联,通过它们的电流也相同,所以两个小灯泡两端的电压相同,都为2V,而电路中没有其他用电器,所以由串联电路的电压规律可得电源电压为
U=U1+U2=2V+2V=4V
[2]分析电路图可知,灯泡L2被烧坏相当于灯泡L2处断路,电压表直接接入电路,相当于测量电源电压,所以电压表示数会变大。
18. 在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,电阻,由以上信息可知,电源两端的电压为______V;R1=______Ω。
【答案】 ①. 7 ②. 40
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,V1测电源电压,V2测R2两端电压,根据串联电路电压的规律,V1接入量程应为0~15V,分度值为0.5V,读数为7V,V2接入量程应为0~3V,分度值为0.1V,读数为1.4V,故电源电压为7V,R2两端电压为1.4V,电路中电流为
R1的电阻为
19. 如图a所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图b所示,则电阻的阻值为______Ω,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 20
【解析】
【详解】[1]分析电路可知,电阻和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流。由图b可知,当滑动变阻器的滑片P在b端时,阻值为零,此时电路中电流最大为0.3A,电压表示数为3V,则电源电压为3V,则电阻的阻值为
[2]由图b可知,当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器的阻值最大,此时电流最小为0.1A,则此时总电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
四、综合题:(本大题共6小题,共37分,计算题中应有公式,还要有数据的代入过程,结果要有数值和单位)
20. 如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是多少?
【答案】(1)8.4×106J (2)30%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣10℃)=8.4×106J
(2)∵热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.8×107J,∴该热水器的效率是
η=×100%=×100%=30%
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(2)该热水器的效率是30%。
21. 如图所示,学校实验室里有一个电铃,它的阻值是10Ω,正常工作时它两端的电压是6V,但我们手中现有的电源电压是9V,要把这个电铃接在这个电源上,让它能够正常工作,需要给它串联一个多大的电阻?
【答案】
需要串联的电阻阻值为
【解析】
【详解】电铃与待串联电阻串联,电铃正常工作时电路中的电流为
由串联电路电压规律可得,串联电阻两端电压为
由欧姆定律得,需串联电阻的阻值为
22. 利用如图所示装置探究电流与电压的关系,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关应处于______状态。图甲中小明连接电路时有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,改变滑片位置,第三次实验的电流如图乙所示,示数为______A。
(3)根据表中数据可归纳得出结论:__________________________。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.40
0.50
(4)同组的小红在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑,无法由当前的电路测量得出,则这组数据是第______次的实验数据,由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为______。
【答案】(1) ①. 断开 ②.
(2)0.3 (3)电阻一定时,电流与电压成正比
(4) ①. 一 ②. 5Ω
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,应并联在定值电阻两端,电流表测电路中的电流,甲图中电压表测导线电压,因此应将电压表与定值电阻右接线柱相连的导线,改接到定值电阻左接线柱,据此作图。
【小问2详解】
乙图中电流表选择的是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A。
【小问3详解】
由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流增大几倍,可以得到电阻一定,电流和电压成正比。
【小问4详解】
由表格数据可知,电压与电流的比值均为5Ω,即定值电阻的阻值为5Ω。
变阻器的最大电阻为20Ω,可得电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
故有拼凑的嫌疑的这组数据是第一次的实验数据。
23. 小明用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(3)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,这样做的目的是:______(填字母);
A. 寻找普遍规律 B. 减小误差
(4)上述实验完成后,他们想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为),请将他们的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为;
②闭合开关S,__________________________,读出电流表的示数为;
③滑动变阻器最大阻值______(用、和表示)。
【答案】(1)右 (2) ①. 0.24 ②. 10 (3)B
(4) ①. 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ②.
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的阻值移至阻值最大处,即最右端。
【小问2详解】
乙图中电流表连接的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.24A,则待测电阻的阻值为
【小问3详解】
该实验多次改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组数据,取平均值减小误差,故选B。
【小问4详解】
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电路为R0的简单电路,读出电流表的示数为I1,此时电源电压为①
接下来应闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移到最右端,此时R0与滑动变阻器的最大阻值Rx串联,读出电流表的示数为I2,此时电源电压为②
因为两次电源电压不变,联立①②两式可得
解得
24. 如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关___________,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 =___________ V,则Rx =___________ Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。___________
【答案】 ①. S、S2 ②. 2.5 ③. 10 ④.
【解析】
【详解】(1)②[1]由甲可知,只闭合开关S、S1时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即U0=U1,根据串联电路电流规律可知
由甲可知,闭合开关S、S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0与Rx两端的总电压,即U=U2,根据串联电路电压规律可知
Ux=U-U0=U2-U1
(2)[2]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数即U2=2.5V。
[3]Rx的阻值
(3)[4]为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0、Rx的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示:
25. “建模”思想引领科学思维,指导科学方法,“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中,方便快捷确定短路位置的问题,如甲图所示,他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线(如图中L、N导线,每条电阻丝每米阻值为),把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内,制成检测装置盒,并与模拟导线相连构成回路,他们用导线连接,模拟短路,如图甲中所示,通过读取盒内电压表、电流表示数,计算得知短路处到检测处的距离,请回答以下问题:
(1)在小李同学设计的检测电路中,若电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则短路处距离检测处_______米;
(2)若保护电阻的阻值为,根据(1)中数据,求电源电压_______;
(3)不用电流表,且其它元件不变的情况下,仍要达到上述检测目的,请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图_______,并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式_______。
【答案】 ①. 6 ②. 5V ③. ④.
【解析】
【详解】解:(1)[1]小李同学设计的检测电路中,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,根据可得AB间的电阻
因为每条电阻丝每米阻值为,所以AB的长度
所以短路处距离检测处6m;
(2)[2]若保护电阻的阻值为,根据可得保护电阻两端的电压
则电源电压
(3)[3][4]把电源、保护电阻R、电流表和与引出到盒外的两个导线串联在一起,电压表可以测量外部电路两端电压。如图所示
根据串联电流电压关系可得,保护电阻R两端的电压
则通过的电流
根据可得AB间的电阻
因为每条电阻丝每米阻值为,所以AB的长度
。
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