精品解析:河北省沧州市任丘市第三中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-08-19
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内容正文:
河北省2025—2026学年九年级第二次学情评估
物理试卷(教科版)
本试卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ两部分;卷Ⅰ为选择题,卷Ⅱ为非选择题。
本试卷共60分,考试时间60分钟。
卷Ⅰ(选择题,共20分)
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是牛顿
C. 移去小磁针后通电导线周围不存在磁场
D. 改变电流方向,小磁针偏转方向不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.给直导线通电后,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A正确;
B.最早发现该实验现象的科学家是奥斯特,不是牛顿,故B错误;
C.给直导线通电后,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,磁场是客观存在的,移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场,故C错误;
D.电流的磁场方向与电流方向有关,所以改变电流方向,小磁针偏转方向改变,故D错误。
故选A。
2. 生活中许多“吸”的现象。下列现象中的“吸”因为摩擦起电的是( )
A. 磁铁“吸”起铁钉
B. 梳过头的梳子靠近纸屑时,纸屑能被吸引
C. 两个光滑铅块压紧后“吸”住
D. 将小纸条靠近水流,纸条会被水流“吸引”
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁体有吸引铁、钴等物质的性质,磁铁“吸”起铁钉是因为磁铁有磁性,故A不符合题意;
B.带电体有吸引轻小物体的性质,梳过头的梳子带有静电,靠近纸屑时,轻小的纸屑能被吸引,故B符合题意;
C.两个光滑铅块压紧后“吸”住,是因为分子间存在相互作用的引力,故C不符合题意;
D.将小纸条靠近水流,水流的速度大,周围空气流速大,流体在流速大的地方压强小,在压强差的作用下纸条会被水流“吸引”,故D不符合题意。
故选B。
3. 下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A. 电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B. 电能表甲的示数为18246kW·h
C. 两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D. 电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;
B.电能表上最后一位数字是小数位,电能表甲的示数为1824.6kW·h,故B错误;
C.由图可知,两种电能表工作的额定最大电流均为20A,即工作时电流不能超过额定最大电流,否则会损坏电能表,故C错误;
D.3200imp/(kW·h)的物理意义是接入该电能表的用电器每消耗1kW·h的电能,电表脉冲指示灯闪烁3200次,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁的右端固定,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A. 水平向左,逐渐减小 B. 水平向左,逐渐增大
C. 水平向右,逐渐增大 D. 水平向右,逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】由安培定则可知,螺线管左侧为N极;因同名磁极相互排斥,故条形磁铁所受磁场力向左;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等、方向相反,故摩擦力的方向水平向右;当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻减小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线管的磁性增强,条形磁铁所受到的排斥力增大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器内密封着等量的空气,所用电源电压相同。下列说法正确的是( )
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,不能研究电流产生的热量与电流的关系
D. 相同时间内,甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大
【答案】D
【解析】
【详解】AD.装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,则甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大,故D正确,A错误;
B.在乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故B错误;
C.研究电流产生的热量与电流的关系要控制通电时间和电阻相同,将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,两容器内的电阻和通电时间相同,通过两电阻的电流不同,可研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
故选D。
6. 用一块条形磁体的N极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次,使缝衣针磁化,如图甲(箭头表示磁体N极的移动方向);然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 缝衣针磁化后,针尖部分是N极
B. 缝衣针停止运动后,针尖指向北方
C. 缝衣针停止运动后,针尖指向南方
D. 缝衣针停止运动后,针尖指向不确定
【答案】C
【解析】
【详解】用磁体的一极在缝衣针上从针头向针尖反复摩擦若干次后,缝衣针会被磁化。在磁体和缝衣针最后接触的位置上,缝衣针的针尖与磁体的N极相互吸引,根据异名磁极相互吸引可知,针尖为S极。把这枚缝衣针用细线悬挂起来,缝衣针停止运动后,针尖(S极)指向南方,故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V读数与电流表读数的比值变大
B. 电流表读数与电流表读数的差值变大
C. 电流表读数变小,电压表V读数变大
D. 电压表V读数与电流表读数的比值变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S后,与并联,电流表测滑动变阻器所在支路的电流,电流表测干路电流,电压表测电源电压;因电压表测电源电压,则移动滑片时电压表的示数不变;当开关S闭合,变阻器的滑片P向左移动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变大,即电流表的示数变大;因并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流不变;因为干路中的电流等于各支路电流的和,所以干路电流变大,即的示数变大;
A.因为电压表V读数不变,电流表读数变大,所以电压表V读数与电流表读数的比值变小,故A错误;
B.根据并联电路的电流特点可知,电流表读数与电流表读数的差值为通过的电流,且通过的电流不变,所以该差值保持不变,故B错误;
C.由以上分析可知,电流表读数变大,电压表V读数不变,故C错误;
D.因为电压表V读数不变,电流表读数变大,所以电压表V读数与电流表读数的比值变小,故D正确。
故选D。
8. 利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验,以下说法错误的是( )
A. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B. 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍
C. 若要探究导体的电阻对电热的影响,应该选择观察甲、乙
D. 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流,使通过电阻A、E的电流不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流通过电阻丝产生的热量越多,容器内空气吸收的热量越多,气体的温度越高,容器内气体压强就越大,气体推动U形管中液体移动,则U形管中液面的高度差就越大,即通过U形管中液面高度差的变化可以反映电流产生热量的多少,采用了转换法;由于电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关,所以探究电流通过导体产生的热量跟某个因素的关系时,要用到控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,乙容器中的电阻是丙容器中的电阻的2倍,乙的电流是丙的电流的2倍,根据Q=I2Rt可知,乙中产生的热量是丙的8倍;故B错误,符合题意;
C.要探究电阻对电热的影响,应控制通电时间和电流大小相同,电阻大小不同,故应该选用甲和乙,故C正确,不符合题意;
D.如图所示,图丙中外连接5Ω电阻使得电阻D、E并联,电阻A处在干路上,根据并联电路电流规律可知,通过电阻A的电流大于通过电阻E的电流,故外接5Ω电阻的作用是使通过金属丝A、E的电流不同,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡一定发光 B. 电磁铁磁性增强
C. 电压表示数减小 D. 通过的电流减小
【答案】D
【解析】
【详解】BCD.控制电路中,、串联,电压表测两端电压。闭合开关S,当光照强度减小时,光敏电阻阻值变大,根据串联分压原理,两端电压变大,则电压表示数变大;总电阻变大,根据,控制电路中电流变小,则通过的电流减小,电磁铁磁性减弱,故BC错误,D正确;
A.由上述分析可知,闭合开关S,当光照强度减小时,电磁铁磁性减弱,只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时,衔铁才会自动弹上去,灯泡才会发光,故A错误。
故选D。
10. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路安全情况下,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为15Ω
B. 电源电压为18V
C. 电路的总功率范围为4.2~9W
D. 将两电表互换位置,变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A.据图可知,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,据乙图可知,当灯泡的额定电流为0.6A,对应的电压为6V,则小灯泡正常发光时的电阻为,故A错误;
B.当灯泡的额定电流为0.6A时,滑动变阻器的阻值为,则滑动变阻器分到的电压为
则电源电压为,故B错误;
C.当电流达到灯泡的额定电流0.6A时,电路功率达最大值为
当滑动变阻器阻值最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,此时最小电流为
则电路中最小电功率为
故电路的总功率范围为4.2~9W,故C正确;
D.将两表互换位置,电路为滑动变阻器的简单电路。电流表测电路电流,电压表示数为零,只需考虑电流表,当电流表示数最大为0.6A时,滑动变阻器的阻值最小为
最大值为滑动变阻器的最大规格为,故变阻器连入电路的阻值范围为25~50Ω,故D错误。
故选C。
卷Ⅱ(非选择题,共40分)
二、填空题(每空1分.共10分)
11. 公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。“柢”即握柄,是磁体的 ___________极,司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在 ___________(选填“磁场”或“磁感线”)。
【答案】 ①. S ②. 磁场
【解析】
【详解】[1]“柢”指南,即“柢”指地理的南极,地理的南极在地磁的北极附近,则“柢”指向地磁的北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的S极。
[2]地球是个大磁场,在地磁场的作用下,司南能指向南北方向。
12. “规范操作,安全用电”是我们应该牢记的准则。如图所示,中性线应该与三孔插座的______孔相连;检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与______孔接触。(均选填“a”“b”或“c”)
【答案】 ①. b ②. c
【解析】
【详解】[1][2]三孔插座的接法是左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线,故中性线应该与三孔插座的b孔相连;相线与三孔插座的c孔相连,检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与c孔接触。
13. 小明在网上看到一个取火“神器”,如图所示,将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端带锡的一面分别搭在电池的正、负极上,由于电池被短路,电流较______,电流具有______效应,过一会儿,锡纸中间的部分燃烧起来。
【答案】 ①. 大 ②. 热
【解析】
【详解】[1][2]锡纸两端分别接在电池正负极上,电池被锡纸短路。因为电池被短路,电路中电阻非常小,根据 ,电流会很大。电流通过导体时,导体会发热,这是电流的热效应。锡纸中间窄的部分横截面积小,电阻比宽的部分大,根据焦耳定律,在相同电流下,电阻大的部分单位时间产生的热量更多,温度升高更快,达到锡纸的燃点后就会燃烧。
14. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电源电压为3V的电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时通过元件A的电流是__________A,元件B消耗的电功率是_________W。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]由题可知,元件A、B串联,串联电路中通过各元件的电流大小相等,且各元件两端电压和等于电源电压,即U=UA+UB= 3V
由图甲可知,电流大小相等,且满足U=UA+UB= 3V时的电流I=0.2A。
[2]由图甲可知,电流I=0.2A时,元件B两端电压为2V,故PB=UBI=2V×0.2A=0.4W
15. 如图所示,这是小欣同学家的电能表。若关闭家中其他用电器,只有电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁300次时,刚好将1kg水从加热到,则这个过程中电热水壶消耗的电能为______J,加热效率为______。[]
【答案】 ①. ②. 70
【解析】
【详解】[1]电能表的参数为,电能表的指示灯闪烁300次时,电热水壶实际消耗的电能为
[2]水吸收的热量为
故电热水壶的加热效率为
三、实验题(每空1分,共18分)
16. 小明在做“探究通电螺线管周围的磁场”实验,如图所示。
(1)他先连接了如图甲所示的电路,开关S闭合,他用弹簧测力计提着磁体从右端水平运动到左端,发现弹簧测力计示数一直变小,可判断此通电螺线管的左端磁极是________(选填“N”或“S”)极,根据安培右手定则可判断直流电源的a端为________(选填“正”或“负”)极。
(2)小明为了探究磁场的强弱,他又设计了如图乙所示的电路,闭合开关。
①实验中通过观察电磁铁________可以判断电磁铁的磁性强弱不同;
②根据图乙所示,可以得出:通电电磁铁的电流一定时,线圈匝数越多,磁性________。
【答案】(1) ①. N ②. 负
(2) ①. 吸引大头针的数量 ②. 越强
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计提着磁体从右端水平运动到左端,发现弹簧测力计示数一直变小,根据同名磁极互相排斥知,通电螺线管的左端磁极是N极;
根据安培定则可知,电流从螺线管的右端流入,故电源的b端为正极,a端为负极。
【小问2详解】
电磁铁磁性的强弱无法直接看出来,可以通过电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱;
由图乙可知,两电磁铁串联,通过的电流相等,右面的电磁铁匝数多,吸引的大头针数量多,说明磁性强。所以可以得出的结论是:通电电磁铁的电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
17. 甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察__________来反映电阻产生热量的多少;
(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择__________(选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。通过观察实验现象,可以得到的实验结论是:当电阻和通电时间相同时,电流越__________(选填“大”或“小”),电流通过导体时产生的热量越多;
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值__________;
(4)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”,其中A、B两个电阻丝的电阻应该是__________(选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明__________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(5)【拓展】在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是__________。
A. 电阻丝断路 B. 电阻丝断路
C. 电阻丝断路 D. 电阻丝短路
【答案】(1)U形管液面的高度差
(2) ①. 乙 ②. 大 (3)4∶1
(4) ①. 相同 ②. 水 (5)BD
【解析】
【小问1详解】
实验中运用转换法,通过观察U形管液面的高度差来表示电阻产生热量的多少。
【小问2详解】
[1]探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,需要控制导体的阻值相同,电流不同,因此应选择乙图装置进行实验。
[2]通过观察实验现象可知,电阻丝的电流越大,U形管液面的高度差越大,产生的电热越多,因此可得结论为:当电阻和通电时间相同时,电流越大,电流通过导体时产生的热量越多。
【小问3详解】
乙图中电路为右侧两个相同的电阻丝并联,再与左侧电阻丝串联,且并联的两个电阻丝的阻值相同,则左侧电阻丝的电流是右侧电阻丝电流的2倍,根据可得
【小问4详解】
[1]要探究“比较不同物质的吸热能力”,应选用相同的电加热器,因此A、B两个电阻丝的电阻应该是相同的。
[2]初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,则说明水的吸热能力更强。
【小问5详解】
图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,而右侧U形管的液面高度差没有变化,后发现是由于电路故障引起的,说明没有产生热量,根据,可能是R2电阻丝断路,使得容器内没有电流,也可能是R3电阻丝短路,R2电阻丝也被短路而没有电流,如果R1电阻丝 断路,左侧没有高度差,R3电阻丝断路,则左右完全相同,都应该有高度差,故BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
18. 小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电流变大;
(2)闭合开关后,若发现电流表有偏转,电压表的示数为零,电路中可能发生的故障是______(故障只发生在“定值电阻”和“滑动变阻器”上);排除故后,移动滑片P,根据实验数据绘制了电阻R的I﹣U图像如图丙中a,分析图像中数据,可得结论:______。滑动变阻器除保护电路的作用外,另一作用是______;
(3)小芳仅将实验中的电阻R拆下,换用一个额定电压为“2.5V”的小灯泡,继续实验。移动滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率接着应该向______移动滑片(填“左”或“右”),实验得到灯L的I-U图像如丙中的图线b,则小灯泡的额定功率为______W。
【拓展】小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡正常发光电阻。图丁、戊是设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______(填字母)。
A.两种方案都能
B.丁方案能,戊方案不能
C.两种方案都不能
D.丁方案不能,戊方案能
【答案】(1) (2) ①. 定值电阻 ②. 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ③. 改变电阻R两端电压
(3) ①. 左 ②. 0.625 ③. C
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电流变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联在电路中,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关后发现电流表指针偏转,说明电路没有断路;电压表示数为零,说明与电压表并联的定值电阻短路了。
[2]由图丙中a可知,图线为一条过原点的斜线,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[3]在探究“电流与导体两端电压的关系”实验中,需改变导体两端电压,因此滑动变阻器另一作用是改变电阻R两端电压。
【小问3详解】
[1]由图甲可知,电压表选用小量程;移动滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应该向左移动滑片。
[2]由丙中的图线b可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
[3]丁方案中,无论S接a还是接b都无法确定小灯泡是否正常发光,所以丁方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻;戊方案中,R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻两端的电压,S接b时测灯和定值电阻两端的总电压,都无法确定小灯泡是否正常发光,戊方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻;所以两种方案都不能测出小灯泡正常发光时的电阻,故ABD错误;C正确。
故选C。
四、计算题(每题6分,共12分)
19. 如图所示电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为10Ω,当只闭合开关S后,电流表的示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压;
(2)若S和S1都闭合,电流表示数为0.4A,求电阻R1的电功率;
(3)若S和S1都闭合,求整个电路在1min内产生的热量。
【答案】(1)3V (2)0.3W
(3)72J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流;已知此时电流表的示数为0.3A,即通过R2的电流为I2=0.3A,则电源电压为
【小问2详解】
开关S、S1均闭合时,R1和R2并联,电流表测干路的电流;已知此时电流表示数为0.4A,即干路的电流为I=0.4A,由并联电路的特点可知,此时通过R2的电流不变,仍为I2=0.3A,由并联电路的电流特点可知,通过R1的电流为
此时R1两端的电压等于电源电压,由可得,R1的电功率为
【小问3详解】
开关S、S1均闭合时,R1和R2并联,电源电压为3V,电路中总电流为0.4A,由可得
20. 如图甲是一个监测湖水水位的报警装置原理图。电源电压恒定为9V,为定值电阻;R是粗细均匀的电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。已知水位每上升1cm,R接入电路的阻值减少,R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙。电压表量程为,电路最大电流为,监测的水位处于最高与最低时,电路的总功率之比P1∶P2=3∶1。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当水位达到警戒水位时,电压表的示数;
(3)该装置能监测的水位高度差。
【答案】(1)30Ω (2)3V
(3)20cm
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,电路的最大电流为 0.3A,这时滑动变阻器R接入电路阻值为零,此时电路中只有定值电阻R0,根据欧姆定律可知,定值电阻R0阻值
【小问2详解】
由图可知“警戒水位”对应的滑动变阻器R=15Ω,此时滑动变阻器和定值电阻R0串联,此时电路总电阻R总= R0+R=30Ω+15Ω=45Ω
此时电路中的电流
电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电流处处相等和U=IR可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R=I总R=0.2A×15Ω=3V
【小问3详解】
根据功率的公式P=UI,电源电压一定时,功率比等于电流比,即,由题可知,监测的水位处于最高与最低时,电路的总功率之比P1∶P2=3∶1,且电路中的最大电流为Imax=I1=0.3A
代入式子可得
解得电路中的最小电流I2=0.1A
此时电路中的总电阻最大,最大总电阻
此时滑动变阻器的最大电阻Rmax=R2-R0=90Ω-30Ω=60Ω
故装置能监测的水位高度差
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河北省2025—2026学年九年级第二次学情评估
物理试卷(教科版)
本试卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ两部分;卷Ⅰ为选择题,卷Ⅱ为非选择题。
本试卷共60分,考试时间60分钟。
卷Ⅰ(选择题,共20分)
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是牛顿
C. 移去小磁针后通电导线周围不存在磁场
D. 改变电流方向,小磁针偏转方向不变
2. 生活中许多“吸”的现象。下列现象中的“吸”因为摩擦起电的是( )
A. 磁铁“吸”起铁钉
B. 梳过头的梳子靠近纸屑时,纸屑能被吸引
C. 两个光滑铅块压紧后“吸”住
D. 将小纸条靠近水流,纸条会被水流“吸引”
3. 下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A. 电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B. 电能表甲的示数为18246kW·h
C. 两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D. 电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
4. 如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁的右端固定,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A. 水平向左,逐渐减小 B. 水平向左,逐渐增大
C. 水平向右,逐渐增大 D. 水平向右,逐渐减小
5. 如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器内密封着等量的空气,所用电源电压相同。下列说法正确的是( )
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω,不能研究电流产生的热量与电流的关系
D. 相同时间内,甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大
6. 用一块条形磁体的N极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次,使缝衣针磁化,如图甲(箭头表示磁体N极的移动方向);然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 缝衣针磁化后,针尖部分是N极
B. 缝衣针停止运动后,针尖指向北方
C. 缝衣针停止运动后,针尖指向南方
D. 缝衣针停止运动后,针尖指向不确定
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V读数与电流表读数的比值变大
B. 电流表读数与电流表读数的差值变大
C. 电流表读数变小,电压表V读数变大
D. 电压表V读数与电流表读数的比值变小
8. 利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验,以下说法错误的是( )
A. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B. 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍
C. 若要探究导体的电阻对电热的影响,应该选择观察甲、乙
D. 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流,使通过电阻A、E的电流不同
9. 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡一定发光 B. 电磁铁磁性增强
C. 电压表示数减小 D. 通过的电流减小
10. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路安全情况下,分别绘制了电流表示数与电压表示数,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为15Ω
B. 电源电压为18V
C. 电路的总功率范围为4.2~9W
D. 将两电表互换位置,变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω
卷Ⅱ(非选择题,共40分)
二、填空题(每空1分.共10分)
11. 公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。“柢”即握柄,是磁体的 ___________极,司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在 ___________(选填“磁场”或“磁感线”)。
12. “规范操作,安全用电”是我们应该牢记的准则。如图所示,中性线应该与三孔插座的______孔相连;检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与______孔接触。(均选填“a”“b”或“c”)
13. 小明在网上看到一个取火“神器”,如图所示,将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端带锡的一面分别搭在电池的正、负极上,由于电池被短路,电流较______,电流具有______效应,过一会儿,锡纸中间的部分燃烧起来。
14. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电源电压为3V的电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时通过元件A的电流是__________A,元件B消耗的电功率是_________W。
15. 如图所示,这是小欣同学家的电能表。若关闭家中其他用电器,只有电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁300次时,刚好将1kg水从加热到,则这个过程中电热水壶消耗的电能为______J,加热效率为______。[]
三、实验题(每空1分,共18分)
16. 小明在做“探究通电螺线管周围的磁场”实验,如图所示。
(1)他先连接了如图甲所示的电路,开关S闭合,他用弹簧测力计提着磁体从右端水平运动到左端,发现弹簧测力计示数一直变小,可判断此通电螺线管的左端磁极是________(选填“N”或“S”)极,根据安培右手定则可判断直流电源的a端为________(选填“正”或“负”)极。
(2)小明为了探究磁场的强弱,他又设计了如图乙所示的电路,闭合开关。
①实验中通过观察电磁铁________可以判断电磁铁的磁性强弱不同;
②根据图乙所示,可以得出:通电电磁铁的电流一定时,线圈匝数越多,磁性________。
17. 甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察__________来反映电阻产生热量的多少;
(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择__________(选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。通过观察实验现象,可以得到的实验结论是:当电阻和通电时间相同时,电流越__________(选填“大”或“小”),电流通过导体时产生的热量越多;
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值__________;
(4)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”,其中A、B两个电阻丝的电阻应该是__________(选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明__________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(5)【拓展】在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是__________。
A. 电阻丝断路 B. 电阻丝断路
C. 电阻丝断路 D. 电阻丝短路
18. 小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电流变大;
(2)闭合开关后,若发现电流表有偏转,电压表的示数为零,电路中可能发生的故障是______(故障只发生在“定值电阻”和“滑动变阻器”上);排除故后,移动滑片P,根据实验数据绘制了电阻R的I﹣U图像如图丙中a,分析图像中数据,可得结论:______。滑动变阻器除保护电路的作用外,另一作用是______;
(3)小芳仅将实验中的电阻R拆下,换用一个额定电压为“2.5V”的小灯泡,继续实验。移动滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率接着应该向______移动滑片(填“左”或“右”),实验得到灯L的I-U图像如丙中的图线b,则小灯泡的额定功率为______W。
【拓展】小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡正常发光电阻。图丁、戊是设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______(填字母)。
A.两种方案都能
B.丁方案能,戊方案不能
C.两种方案都不能
D.丁方案不能,戊方案能
四、计算题(每题6分,共12分)
19. 如图所示电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为10Ω,当只闭合开关S后,电流表的示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压;
(2)若S和S1都闭合,电流表示数为0.4A,求电阻R1的电功率;
(3)若S和S1都闭合,求整个电路在1min内产生的热量。
20. 如图甲是一个监测湖水水位的报警装置原理图。电源电压恒定为9V,为定值电阻;R是粗细均匀的电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。已知水位每上升1cm,R接入电路的阻值减少,R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙。电压表量程为,电路最大电流为,监测的水位处于最高与最低时,电路的总功率之比P1∶P2=3∶1。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当水位达到警戒水位时,电压表的示数;
(3)该装置能监测的水位高度差。
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