精品解析:山东省日照经济技术开发区中学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:
2025-2026学年九年级上学期
物理学科学情检测(三)
一、单项选择题(本大题有8小题,共24分。每个小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的每小题得3分。多选、不选、错选均不得分)
1. 下列家用电器的有关数据,最符合实际的是( )
A. 电视遥控器的工作电流约为1A
B. 洗衣机的工作电压为220V
C. 电冰箱的工作电压为380V
D. 家用空调的电流约为30A
【答案】B
【解析】
【详解】A.电视遥控器使用干电池供电,工作电流极小,属于毫安级(约几mA到十几mA),故A不符合题意;
B.我国民用家庭电路的标准电压为220V,洗衣机作为常见家用电器,额定工作电压必然适配家庭电路,为220V,故B符合题意;
C.380V属于工业三相交流电,适用于大型机械设备,电冰箱是家用单相电器,工作电压为220V,故C不符合题意;
D.根据公式,家用空调的功率通常在之间,在220V电压下,电流约为,30A对应的功率达6600W,远超普通家用空调的功率范围,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 电荷移动就能形成电流
B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 导体电阻大小是由电压和电流决定的
D. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流的形成需要电荷的定向移动,若电荷无规则移动(如金属中的自由电子热运动),不会形成电流,故A错误;
BD.电功率的公式为,表示单位时间内电流做功的多少,因此电功率是描述做功快慢的物理量,而“做功多少”由电功()表示,故B错误,D正确;
C.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压和电流无关。公式仅用于计算电阻,不能说明电阻由电压和电流决定,故C错误;
故选D。
3. 同为“220V 40W”的电动机、电烙铁、电风扇、电视机,都正常工作5min时( )
A. 它们正常工作的电功都是40W B. 它们产生的内能一样多
C. 它们消耗电能不一样多 D. 流过它们的电流做功一样快
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可得,电动机、电烙铁、电风扇、电视机它们正常工作5min时,电功都为
故A错误;
BC.它们正常工作5min时电功相同,即表示它们的电流做功一样多,则消耗的电能一样多。电动机主要将电能转化为机械能,电烙铁主要将电能转化为内能,故它们产生的内能不一样多,故BC错误;
D.它们额定功率相同,则表示正常工作时,流过它们的电流做功一样快,故D正确。
故选D。
4. 下列符合安全用电要求的是( )
A. 手机充电完毕后,不拔充电插头
B. 多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C. 空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D. 人离开时将电烤火炉及时断电
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机充电完毕后,如果不拔充电插头,可能导致充电器过热,引发火灾,故A不符合题意;
B.在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器,很容易造成电路电流过大,引发火灾,故B不符合题意;
C.空气开关跳闸可能是电路的总功率多大,可能是短路,不排除故障就重新闭合通电,可能会发生火灾,应该检查并排除故障后再通电,故C不符合题意;
D.电烤火炉是高功率加热设备,长时间无人看管可能引发火灾,人离开时将电烤火炉及时断电,故D符合题意。
故选D。
5. 小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
C. 图乙中R的电功率为0.2W,图丙中电路的总功率为1.2W
D. 图乙中电路的总功率为0.6W,图丙中R的电功率为0.4W
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,灯L与R并联,电压表测电源电压,闭合开关。小灯泡正常发光,即小灯泡L两端的电压为2V,由并联电路电压规律可知,电源电压与R两端电压为2V。由图甲可知,当灯L和R并联,通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A,则干路电流为
由图丙可知,灯L与R串联,电压表测R两端电压;闭合开关,小灯泡正常发光,说明灯L两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L的电流为0.2A,此时电阻R两端电压为4V,根据串联电路电压规律可知,电源电压为
故AB错误;
C.图乙中R的功率为
图丙中电路的总功率为
故C正确;
D.图乙中的总功率为
图丙中R的电功率为
故D错误。
故选C。
6. 两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω 10W”和“1500Ω 20W”,将它们串联后接入电路,它们消耗的电功率之比为( )
A. 1∶2 B. 1∶1 C. 2∶1 D. 4∶1
【答案】B
【解析】
【详解】两个电阻器串联,电流相等,由题意可知,两个电阻器的阻值均为1500Ω,也相等,根据可知,它们消耗的电功率也相等,即消耗的电功率之比为1∶1,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 有一个额定电压为6V的电动机通电后,当其正常转动时,测得其工作电流为0.6A。若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A。则该电动机正常转动时的机械效率为( )
A. 91% B. 70% C. 30% D. 9%
【答案】B
【解析】
【详解】若用手捏着转头不让其转动,此时电动机是纯电阻,则电动机线圈的电阻
电动机正常转动时,产生热量的功率
P热=I2R=(0.6A)2×3Ω=1.08W
电动机消耗电能的电功率
P总=UI=6V×0.6A=3.6W
则该电动机正常转动时的机械效率
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A. 风速减小时,的功率会增大
B. 风速变化时,电压表示数一定不变
C. 当时,触发报警的表是电流表
D. 风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,风速减小时,电阻R1的阻值增大,由电阻的串联可知,电路的总电阻增大,由可知电路中的电流减小,由P=I2R可知的功率减小,故A错误;
B.风速变化时,电阻R1的阻值会发生变化,由串联分压可知,R1两端的电压发生变化,即电压表示数发生变化,故B错误;
C.当风速时,电阻R1的阻值减小,由串联分压可知,电阻R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,由电阻的串联可知,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流增大,电流表超过设定电流值触发报警,当风速时,电阻R1的阻值增大,由串联分压可知,电压表的示数增大,电压表超过设定电压值触发报警,由电阻的串联可知,电路的总电阻增大,由可知电路中的电流减小,即电流表的示数减小,所以当时,触发报警的表是电流表,故C正确;
D.由可知,电压表和电流表示数之比等于R1的阻值,风速变化时,R1的阻值发生变化,所以电压表和电流表示数之比发生变化,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本大题有4小题,共16分。每个小题给出的四个选项中,至少有两个是正确的,选对的每小题得4分,选对但不全的得3分,选错或不选的得0分)
9. 如图甲所示电路,电源电压恒为9V,灯泡L额定电压为6V,通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像如图乙所示。闭合开关S,下列分析正确的是( )
A. 无论如何移动滑片,L的电阻始终为 B. 滑片向左移动过程中,L的实际功率减小
C. 为保证电路安全,R接入的最小阻值为 D. L实际功率为0.75W时,R的阻值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像不成正比,说明其电阻是变化的,故A错误;
B.分析电路可知,变阻器和灯泡串联。滑片向左移动过程中,变阻器阻值变大,则总电阻变大,根据可知电流变小,根据串联分压原理,变阻器电压变大,则灯泡电压变小,根据,L的实际功率减小,故B正确;
C.当灯泡正常发光时,电路中电流最大,R接入的阻值最小,此时灯泡电压为6V,电流为0.3A,则R接入的最小阻值为
故C正确;
D.由图乙可知,灯泡电压为3V时,电流为0.25A,则灯泡功率恰好为
此时R的阻值为
故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为10V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.2A。下列说法正确的是( )
A. 通过的电流是1.2A
B. 的阻值是50Ω
C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,其电功率是5W
D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω时,电路总功率是8.4W
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图可知与并联,电流表测干路电流。并联电路各支路电压相等,均等于电源电压。
当 时,通过的电流
通过的电流
的阻值,故B正确,A错误;
C.当 时,其电功率,故C正确;
D.当时,电路总功率,故D错误。
故选BC。
11. (多选)下图所示的是某家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. 电冰箱接入三孔插座后电路中的总电阻变大
B. 电冰箱的三脚插头接入电路能保证其外壳接地
C. 用测电笔测试插座的右孔时,氖管不会发光
D. 站在地上的人若用手直接接触A点,会有触电危险
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱并联,电路中的总电阻会变小,故A错误;
B.电冰箱的三脚插头接入电路,可使电冰箱的金属外壳接地,防止人发生触电,故B正确;
C.在家庭电路中,三孔插座的接法是“左零右火上接地”,所以用测电笔测试右孔时,氖管会发光,故C错误;
D.A点在火线上,站在地上的人接触它时会有触电的危险,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D. 灯泡的电功率范围是0.288W~1.25W
【答案】ACD
【解析】
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R与小灯泡L串联,电压表测小灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。根据小灯泡L的铭牌“2.5V 0.5A”可得,其电阻为
为了保证电路安全,电路中的电流不能超过电流表量程0.6A、滑动变阻器允许的最大电流1A和小灯泡的额定电流0.5A中的最小值,故电路中的最大电流
此时,小灯泡两端的电压为
此电压未超过电压表量程3V,也未超过小灯泡额定电压2.5V,是安全的。当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小。此时电路总电阻
电路中的最小电流
此时,小灯泡两端的电压为
A.由上可得,电流表的示数变化范围是,故A正确;
B.由上可得,电压表的示数变化范围是,故B错误;
C.当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时,
当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为20Ω。 所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 ,故C正确;
D.灯泡的最小功率
灯泡的最大功率
所以灯泡的电功率范围是 。故D正确。
故选ACD。
三、填空题(每空1分,共11分)
13. 某试电笔的构造如图所示。正确使用试电笔时,手指按住笔卡,用试电笔的______部位接触导线的芯线,若氖管发光,则该导线是______(选填“火线”或“零线”)。
【答案】 ①. 笔尖 ②. 火线
【解析】
【详解】[1][2]试电笔可以用来辨别火线和零线,正确使用试电笔时,手指按住笔卡,用试电笔的笔尖部位接触导线的芯线,若氖管发光,则该导线是火线。
14. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R1的阻值为________Ω。
【答案】 ①. 18 ②. 30
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表示数为0.3A时,电压表示数为9V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=IR1+U2=0.3A×R1+9V……①
由乙图可知当电流表示数为0.4A时,电压表示数为6V,所以,电源电压U=I′R1+U2′=0.4A×R1+6V……②
解①②得R1=30Ω,U=18V。
15. 灯泡的亮度取决于_____________________。一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个________Ω的电阻。
【答案】 ①.
实际功率 ②.
6
【解析】
【详解】灯泡亮度的决定因素:灯泡工作时是将电能转化为光能和内能,单位时间内消耗的电能越多,转化得到的光能就越多,亮度就越高,因此灯泡的亮度由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
小灯泡正常发光的电流
串联电阻两端的电压
因串联电路电流处处相等,故串联电阻的阻值
16. 小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为,小明家4月份用电________kW•h。
【答案】
120
【解析】
【详解】电能表表盘上最后一位是小数,两次示数之差就是小明家4月份用电量,
17. 如图甲所示,将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V,的阻值为________Ω,电路的最大电功率为________W。
【答案】 ①. 24 ②. 20 ③. 28.8
【解析】
【详解】[1][2]由图甲可知,R1、R2串联,由图乙知,当R2=10Ω时,P2=6.4W,由P=I2R得,此时电路中电流
同理,当时,,由P=I2R得
根据电源电压不变建立等式有
即
解得R1=20Ω。电源电压
[3]由可知,当电路中电流最大时,电路中电功率最大,当R2接入电路的阻值为0时,此时电路中总电阻最小,为
则电路中电流最大为
电路中最大电功率为
18. 如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压保持不变,已知电动机线圈电阻为2Ω,开关闭合后,电动机匀速提升重物的重力为40N,此时,电流表读数为2A,电压表读数为6V,不计任何摩擦,该装置在2s钟内提升重物的高度为________m。
【答案】
1.4
【解析】
【详解】由串联电路电压规律可知,电动机两端电压为
电动机消耗的总电能为
电动机线圈产生的热量为
电动机输出的机械功为
由功的公式可知,提升重物的高度为
四、作图题(4分)
19. 请用笔画线代替导线,将如图中的电灯、开关和配有保险丝的插座接入家庭电路中.
( )
【答案】
【解析】
【详解】首先辨别上面三根线地线、火线、零线.
(1)灯泡和开关的接法:火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,保险丝接在火线上,即接在右孔上.如下图所示:
五、实验题(每空1分,共15分)
20. 小明同学进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,他设计了如图甲所示的电路图。所选的实验器材有:电源(恒为3V)、电压表、电流表、定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器(50Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,对照图甲的电路图将图乙的实物电路连接完整;
(2)闭合开关,小明同学发现电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,出现这一现象的原因可能是:________________;
(3)排除故障后,小明同学继续实验,他首先将5Ω的定值电阻接入电路中,正确操作后,闭合开关,发现电压表和电流表的示数均很小,则他接下来的操作是________;
A. 更换新的5Ω电阻 B. 更换新的滑动变阻器 C. 调节滑动变阻器滑片
(4)完成上步操作后,小明记录电流表示数为0.4A;断开开关,他将5Ω电阻更换为10Ω,闭合开关,他应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)滑动,直至电压表示数为________V;
(5)多次实验,他得到如图丙所示的关系图像。由图像可得:________________________;
(6)小明为了顺利利用所有的定值电阻完成本次实验,所需的滑动变阻器的阻值最少为________Ω。
(7)小华同学也用上述实验器材完成了探究“电流与电阻的关系”的实验,为了顺利利用上述的所有定值电阻完成实验,小华同学应控制电压表的示数至少保持________V不变。
【答案】(1) (2)定值电阻R断路
(3)C (4) ①. 左 ②. 2
(5)导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6)12.5 (7)1
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,变阻器的滑片向左移动,变阻器连入电路的阻值变大,所以变阻器应选择右下接线柱与电流表串联,电路中最大电流为,所以电流表选用小量程。
【小问2详解】
闭合开关,电流表示数为零,可能电路是断路,电压表示数等于电源电压,说明从电压表的两个接线柱连接到电源正负极上的导线完好,故障可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
闭合开关,发现电压表和电流表的示数均很小,说明电路是通路,可能是滑动变阻器接入电路的电阻过大,则接下来的操作是调节滑动变阻器滑片,故选C。
【小问4详解】
探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻的两端电压不变,将5Ω的定值电阻接入电路中,记录电流表示数为0.4A,则控制的定值电阻的电压值为
将5Ω电阻更换为10Ω,闭合开关,根据串联分压原理可知,电压表示数变大,为控制定值电阻的电压不变,应增大变阻器分得的电压,由串联分压规律可知应增大变阻器连入电路的阻值,所以应将滑动变阻器滑片向左滑动,直至电压表示数为2V。
【小问5详解】
由图丙所示的关系图像可知,电流与电阻的乘积保持不变,可得:导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问6详解】
将25Ω的定值电阻接入电路中,根据串联分压原理有,即,解得,所需的滑动变阻器的阻值最少为12.5Ω。
【小问7详解】
将25Ω的定值电阻接入电路中,变阻器阻值调到最大值50Ω,根据串联分压原理则有,即,解得,则为了顺利利用所有的定值电阻完成本次实验,应控制电压表的示数至少保持1V不变。
21. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察U形管中________来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)若探究电流产生的热量与电阻的关系应选择________装置。
(3)乙装置中的电阻的作用主要是使电阻和中的电流________。为了使实验现象更明显,可以将的阻值换成更________的;通电1min后和产生的热量之比为________。
(4)乙装置中,如果断路,在通电时间相同时,与没有断路时相比较,左侧U形管中液面的高度差将________(选填“不变”、“变小”或“变大”)。
(5)如图丙所示,写有“认真学习”的电热桌垫是小桐的好伙伴。此桌垫有“高温”和“低温”两个挡位,图丁是其简化电路,电源电压恒为8V,发热电阻和的阻值分别为6Ω和2Ω,只闭合开关时,通电10min,电流通过电阻产生的热量为________J。
【答案】(1)液面高度差
(2)甲 (3) ①. 不相等 ②. 小 ③. 4:1
(4)变小 (5)3600
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。电流通过导体产生的热量越多,盒内空气体积膨胀越大,U形管液面的高度差越大。
【小问2详解】
探究电流产生的热量与电阻的关系,控制通过电阻的电流和通电时间相同,而电阻不同,甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,应该选择甲装置。
【小问3详解】
乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系,故乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。
若将阻值换得更小,并联部分的总电阻会更小,通过的分流更大,和的电流差值更大,产热差异更明显,实验现象更突出;
R3与R2并联,它们两端的电压相等,R3与R2阻值相等,根据欧姆定律可知,通过R3与R2的电流相等,根据串并联电路的电流规律可知,通过R1的电流等于通过R3与R2的电流之和,所以通过R1的电流是通过R2的电流的2倍,R1与R2阻值相等,在通电1min时R1与R2产生的热量之比为
【小问4详解】
并联电阻小于其中任一电阻,如果电阻R3断路,R2并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流会变小,即通过R1的电流会变小,在通电时间和R1的阻值不变时,电流通过R1产生的热量变少,U形管液面的高度差变小。
【小问5详解】
只闭合S1时,两电阻串联,电路中的电流
通电10min,电流通过电阻产生的热量为
六、计算题(共30分)
22. 如下图所示,电阻的阻值为30Ω,电阻的阻值为20Ω,只闭合开关时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压U。
(2)闭合开关和时,通过的电流。
(3)闭合开关和时,电路消耗的总功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流。
根据欧姆定律,可得电源电压
【小问2详解】
两个开关都闭合后,与并联,并联电路中各支路两端电压都等于电源电压,即两端电压
根据欧姆定律可得,通过的电流
【小问3详解】
并联电路的总电流等于各支路电流之和,即总电流
根据总功率公式,可得电路总功率
23. 如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中的阻值为48.4Ω,和均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温两挡,正常工作时,保温挡功率为110W。
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻阻值;
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图乙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW•h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太阳能电池。
【答案】(1)
0.5A (2)
391.6Ω (3)
29.1m²
【解析】
【小问1详解】
根据电功率公式,可得保温挡电流
【小问2详解】
当开关S闭合,断开时,电阻、串联工作,此时总电阻最大,根据可知,电功率最小,即为保温挡。
根据可知,电路中的总电阻为
所以电热丝的阻值为
【小问3详解】
由甲图可知,闭合开关和,电路中只有工作,由可知为加热挡,则加热挡功率
饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,3天消耗电能
已知晴天太阳能电池一天能发电,则至少要安装的太阳能电池面积
24. 如图甲所示是一个家用电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成,其等效电路如图乙所示,R1是电加热丝,M是电动机,其中加热系统中电阻R1的额定功率为605W;按摩系统中的电动机M的工作电压为12V(经变压器将交流电压转换为12V,不考虑变压器的功率),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω。某次泡脚时,向足浴盆中加入初温为20℃的水5kg,加热电阻工作20min将水加热到40℃。已知足浴盆加热时的效率为70%,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:(1)电阻R1的阻值;
(2)电动机工作时因发热损失的功率;
(3)电阻R1加热时的实际电压。
【答案】(1)80Ω;(2)8W;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)R1的额定功率为605W,额定电压220V,所以
(2)电动机属于非纯电阻电路,工作时把电能转化为机械能和内能,这种电路的电功率大于其发热功率,发热功率
(3)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103 J/(kg·℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J
这段时间消耗的电能
加热电阻工作时间
t=20min=1200s
加热电阻的实际点功率
根据公式可得
答:(1)电阻R1的阻值为80Ω;
(2)电动机工作时因发热损失的功率为8W;
(3)电阻R1加热时的实际电压为200V。
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2025-2026学年九年级上学期
物理学科学情检测(三)
一、单项选择题(本大题有8小题,共24分。每个小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的每小题得3分。多选、不选、错选均不得分)
1. 下列家用电器的有关数据,最符合实际的是( )
A. 电视遥控器的工作电流约为1A
B. 洗衣机的工作电压为220V
C. 电冰箱的工作电压为380V
D. 家用空调的电流约为30A
2. 下列说法正确的是( )
A. 电荷移动就能形成电流
B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 导体电阻大小是由电压和电流决定的
D. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
3. 同为“220V 40W”的电动机、电烙铁、电风扇、电视机,都正常工作5min时( )
A. 它们正常工作的电功都是40W B. 它们产生的内能一样多
C. 它们消耗电能不一样多 D. 流过它们的电流做功一样快
4. 下列符合安全用电要求的是( )
A. 手机充电完毕后,不拔充电插头
B. 多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C. 空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D. 人离开时将电烤火炉及时断电
5. 小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
C. 图乙中R的电功率为0.2W,图丙中电路的总功率为1.2W
D. 图乙中电路的总功率为0.6W,图丙中R的电功率为0.4W
6. 两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω 10W”和“1500Ω 20W”,将它们串联后接入电路,它们消耗的电功率之比为( )
A. 1∶2 B. 1∶1 C. 2∶1 D. 4∶1
7. 有一个额定电压为6V的电动机通电后,当其正常转动时,测得其工作电流为0.6A。若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A。则该电动机正常转动时的机械效率为( )
A. 91% B. 70% C. 30% D. 9%
8. 图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A. 风速减小时,的功率会增大
B. 风速变化时,电压表示数一定不变
C. 当时,触发报警的表是电流表
D. 风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
二、多项选择题(本大题有4小题,共16分。每个小题给出的四个选项中,至少有两个是正确的,选对的每小题得4分,选对但不全的得3分,选错或不选的得0分)
9. 如图甲所示电路,电源电压恒为9V,灯泡L额定电压为6V,通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像如图乙所示。闭合开关S,下列分析正确的是( )
A. 无论如何移动滑片,L的电阻始终为 B. 滑片向左移动过程中,L的实际功率减小
C. 为保证电路安全,R接入的最小阻值为 D. L实际功率为0.75W时,R的阻值为
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为10V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.2A。下列说法正确的是( )
A. 通过的电流是1.2A
B. 的阻值是50Ω
C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,其电功率是5W
D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω时,电路总功率是8.4W
11. (多选)下图所示的是某家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. 电冰箱接入三孔插座后电路中的总电阻变大
B. 电冰箱的三脚插头接入电路能保证其外壳接地
C. 用测电笔测试插座的右孔时,氖管不会发光
D. 站在地上的人若用手直接接触A点,会有触电危险
12. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D. 灯泡的电功率范围是0.288W~1.25W
三、填空题(每空1分,共11分)
13. 某试电笔的构造如图所示。正确使用试电笔时,手指按住笔卡,用试电笔的______部位接触导线的芯线,若氖管发光,则该导线是______(选填“火线”或“零线”)。
14. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R1的阻值为________Ω。
15. 灯泡的亮度取决于_____________________。一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为9V的电路中,为使其正常发光,应串联一个________Ω的电阻。
16. 小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为,小明家4月份用电________kW•h。
17. 如图甲所示,将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V,的阻值为________Ω,电路的最大电功率为________W。
18. 如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压保持不变,已知电动机线圈电阻为2Ω,开关闭合后,电动机匀速提升重物的重力为40N,此时,电流表读数为2A,电压表读数为6V,不计任何摩擦,该装置在2s钟内提升重物的高度为________m。
四、作图题(4分)
19. 请用笔画线代替导线,将如图中的电灯、开关和配有保险丝的插座接入家庭电路中.
( )
五、实验题(每空1分,共15分)
20. 小明同学进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,他设计了如图甲所示的电路图。所选的实验器材有:电源(恒为3V)、电压表、电流表、定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器(50Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,对照图甲的电路图将图乙的实物电路连接完整;
(2)闭合开关,小明同学发现电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,出现这一现象的原因可能是:________________;
(3)排除故障后,小明同学继续实验,他首先将5Ω的定值电阻接入电路中,正确操作后,闭合开关,发现电压表和电流表的示数均很小,则他接下来的操作是________;
A. 更换新的5Ω电阻 B. 更换新的滑动变阻器 C. 调节滑动变阻器滑片
(4)完成上步操作后,小明记录电流表示数为0.4A;断开开关,他将5Ω电阻更换为10Ω,闭合开关,他应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)滑动,直至电压表示数为________V;
(5)多次实验,他得到如图丙所示的关系图像。由图像可得:________________________;
(6)小明为了顺利利用所有的定值电阻完成本次实验,所需的滑动变阻器的阻值最少为________Ω。
(7)小华同学也用上述实验器材完成了探究“电流与电阻的关系”的实验,为了顺利利用上述的所有定值电阻完成实验,小华同学应控制电压表的示数至少保持________V不变。
21. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察U形管中________来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)若探究电流产生的热量与电阻的关系应选择________装置。
(3)乙装置中的电阻的作用主要是使电阻和中的电流________。为了使实验现象更明显,可以将的阻值换成更________的;通电1min后和产生的热量之比为________。
(4)乙装置中,如果断路,在通电时间相同时,与没有断路时相比较,左侧U形管中液面的高度差将________(选填“不变”、“变小”或“变大”)。
(5)如图丙所示,写有“认真学习”的电热桌垫是小桐的好伙伴。此桌垫有“高温”和“低温”两个挡位,图丁是其简化电路,电源电压恒为8V,发热电阻和的阻值分别为6Ω和2Ω,只闭合开关时,通电10min,电流通过电阻产生的热量为________J。
六、计算题(共30分)
22. 如下图所示,电阻的阻值为30Ω,电阻的阻值为20Ω,只闭合开关时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压U。
(2)闭合开关和时,通过的电流。
(3)闭合开关和时,电路消耗的总功率。
23. 如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中的阻值为48.4Ω,和均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温两挡,正常工作时,保温挡功率为110W。
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻阻值;
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图乙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW•h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太阳能电池。
24. 如图甲所示是一个家用电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成,其等效电路如图乙所示,R1是电加热丝,M是电动机,其中加热系统中电阻R1的额定功率为605W;按摩系统中的电动机M的工作电压为12V(经变压器将交流电压转换为12V,不考虑变压器的功率),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω。某次泡脚时,向足浴盆中加入初温为20℃的水5kg,加热电阻工作20min将水加热到40℃。已知足浴盆加热时的效率为70%,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:(1)电阻R1的阻值;
(2)电动机工作时因发热损失的功率;
(3)电阻R1加热时的实际电压。
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