内容正文:
东华初中九年级物理试卷
本试卷共四个大题,满分:80分,考试时间:60分钟
注意事项:
1.将答案书写在答题卡上;全卷取g=10N/kg。
2.考试结束,由监考人员将答题卡收回,学生保管好试卷。
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 以下数据最符合实际的是( )
A. 手电筒中的电流约为0.2A
B. 一节新干电池的电压为2V
C. 汽车发动机的效率能达到80%
D. 人干燥时双手间的电阻约为0.1Ω
【答案】A
【解析】
【详解】A.手电筒中电源电压约3V,灯泡的电阻约15Ω,通过灯泡的电流
故A符合题意;
B.一节干电池的电压约为1.5V,故B不符合题意;
C.汽车发动机为汽油机或柴油机,它们的效率在20%~40%左右,目前不能达到80%,故C不符合题意;
D.人干燥时双手间的电阻约为1000Ω ~5000Ω,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列关于燃油汽车的相关物理知识说法正确的是( )
A. 汽车行驶时,发动机将燃料的内能转化为机械能
B. 汽车发动机的效率越高,燃油的热值越大
C. 冷却液温度升高的过程中,水含有的热量不断增加
D. 发动机用水作为冷却液,是因为水的比热容大,吸热能力弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.发动机属于热机,是利用内能做功的仪器,因此汽车行驶时,发动机将燃料的内能转化为机械能,故A正确;
B.燃料的热值由燃料的种类决定,与燃料的质量、燃烧方式、汽车发动机的效率无关,故B错误;
C.热量是发生热传递过程中存在的过程量,不能描述为含有或具有,故C错误;
D.用水作为汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容大,和其他物质相比,升高相同温度时,吸收的热量多,即吸热能力强,故D错误。
故选A。
3. 下列关于电学知识的描述,正确的是( )
A. 绝缘体内部没有电子
B. 用毛皮摩擦过的橡胶棒因失去电子带负电
C. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他能的多少
D. 用电器的电功率越大,消耗的电能就越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.绝缘体内部存在电子,仅几乎没有可自由移动的电荷,故A错误;
B.用毛皮摩擦过的橡胶棒是因得到电子带负电,失去电子的物体会带正电,故B错误;
C.电流做功的本质是电能转化为其他形式的能,电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少,不可能更大,故C错误;
D.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量,用电器电功率越大,消耗电能越快,故D正确。
故选D。
4. 2024年9月25日,我国向太平洋公海海域发射洲际弹道导弹1枚,跨越12000公里成功落入预定海域,彰显我国军事实力.如下为模拟控制台简略图,发射中心的两名指挥官将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统,说明两个开关串联,互相影响,同时闭合发射系统才工作,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 下列关于电流、电压、电阻的说法正确的是( )
A. 电压是产生电流的原因,有电压就一定有电流
B. 同一导体两端电压越大,电流越大,电阻也越大
C. 通电金属导体内部电荷定向移动的方向与电流方向相反
D. 教室中的灯亮得越多,电路中的总电阻越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路两端有电压,且形成通路,才会有电流通过,故A错误;
B.导体的电阻与导体的横截面积、材料、长度有关,与通过导体的电流无关,故B错误;
C.金属导体内部是由自由电子定向移动导电,物理学规定正电荷定向移动的方向是电流方向,所以自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故C正确;
D.家庭电路是并联的,教室中的灯亮得越多,干路电流越大,根据可知,电路中的总电阻越小,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中,闭合开关 S1、S2,电流表、灯泡 L1 和 L2 均能正常工作,则下列说 法正确的是
A. 开关 S1 闭合,S2 断开,电源外部电流流向为 d→c→b→e→a
B. 开关 S1、S2 都闭合,灯泡 L1和 L2并联
C. 开关 S1、S2 都闭合,通过灯泡 L1和 L2的电流一定不相等
D. 闭合 S1、S2 中任意一个开关,都会有灯泡发光
【答案】B
【解析】
【分析】(1)在电源的外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器回到负极;
(2)把几个用电器首尾相接,连入电路是串联,串联电路中电流处处相等;把几个用电器首尾相接,再连入电路,就是并联,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(3)串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流的和;
(4)并联电路干路开关控制所有用电器,支路开关控制本支路.
【详解】A、由电路图可知,开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为 d→c→b→a,故A错误;
B、由电路图可知,开关S1、S2都闭合,L1与L2首首相连、尾尾相连,两灯是并联的,故B正确;
C、开关S1、S2都闭合,L1与L2并联,由于不知道两灯泡的规格,所以不能判断通过灯泡L1与L2的电流大小关系,故C错误;
D、由图知,开关S1在干路上,控制所有用电器,开关S2只控制灯泡L1;当只闭合S1时,灯泡L2发光;只闭合S2时,两灯泡都不发光,故D错误.
故选B.
【点睛】本题考查了电路连接方式的判断,解决此类问题要结合串联电路和并联电路的特点选择合适的开关组合.
7. 列车上烟雾报警器的简化原理图如图所示,其中电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而减小。将电流表改装为报警器,当电路中的电流增大至某一临界值时,报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A. 烟雾越浓,电压表示数越大
B. 烟雾越浓,电流表示数越小
C. 若要降低烟雾报警浓度,可以适当减小的阻值
D. 当烟雾浓度增大时,电压表与电流表示数之比增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,光敏电阻与定值电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压。光敏电阻的阻值随烟雾浓度的增大而减小,当烟雾越浓,光敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,所以电流表示数越大,R0两端电压越大,根据串联电路的电压规律可知,R的两端电压越小,故电压表示数越小。故AB错误;
C.烟雾浓度减小,光敏电阻增大,电路中的电流减小。若要降低烟雾报警浓度(即烟雾浓度更小的时候报警,此时R更大),需减小电路中的电阻以增大电流,使电路电流达到报警电流,故可以适当减小的阻值,故C正确;
D.电压表与电流表示数之比为R的阻值(),烟雾浓度增大时R减小,比值减小,而非增大。故D错误。
故选C。
8. 如图所示电路,已知电压表V1的量程为0~3V,电压表V2的量程为0~15V,电流表A的量程为0~0.6A,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 0.5A”,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表、滑动变阻器正常使用的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A的变化范围为0.2~0.5A
B. R2可变化范围为2~20Ω
C. 电压表V1的变化范围为2~3V
D. 电压表V2的变化范围为0~4V
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图知:电阻R1与电阻R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测电路电流。
AC.电源电压为6V,电压表V2的量程为0~15V,故移动滑动变阻器时,滑动变阻器两端的电压不会超过电压表V2的量程,滑动变阻器接入电路的最大电阻为20Ω;电压表V1的量程为0~3V,当电压表V1示数为3V时,电路中的电流最大,则最大电流为
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,则最小电流为
此时电压表V1的示数为
U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V
故电压表V1的变化范围为2~3V,A的变化范围为0.2~0.3A,故A错误,C正确;
B.电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,则最小电阻为
所以滑动变阻器的变化范围为10~20Ω,故B错误;
D.电压表V1的变化范围为2~3V,电压表V1和电压表V2示数的和为电源电压,则电压表V2的变化范围为4~3V,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
9. 最初的电池是19世纪初意大利物理学家_________发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V=__________mV。
【答案】 ①. 伏特 ②. 3.7×103
【解析】
【详解】[1]电压的单位是伏特。
[2]根据电压单位的换算关系可得
10. 小明周末在家用天然气做饭,在不停地翻炒菜的过程中,主要还是通过______的方式增加菜的内能,若做一次午餐用天然气0.1m3,菜吸收的热效率为20%,则菜吸收的热量为______J。(天然气的热值为)。
【答案】 ①. 热传递 ②.
【解析】
【详解】[1]小明周末在家用天然气做饭,在不停地翻炒菜的过程中,菜的内能增大主要来源于从外界吸收的热量,所以,主要还是通过热传递的方式增加菜的内能。
[2]天然气完全燃烧放出的热量为
菜吸收的热量为
11. 充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V。当剩余电量为0时,小明给充电宝进行充电,若给充电宝充满电,则需要消耗电能为______J;若该过程中家中只有这个充电宝在充电,如图所示的电能表需转过______r。
【答案】 ①. 1.08×106 ②. 300
【解析】
【详解】[1]给充电宝充满电,则需要消耗的电能为
[2]根据电能表可知,每消耗的电能,电能表的表盘转过1000r,则消耗的电能,电能表的转盘转过
12. 如图所示是小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像,其中定值电阻R的阻值为___________Ω,如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,则电流为___________A。
【答案】 ①. 20 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]定值电阻R的I-U关系图象是一条直线,可知当电压为8V时,电流为0.4A,由欧姆定律可知定值电阻R的阻值为
[2]如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,由乙图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为2V,电阻两端的电压为8V,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压
U=UL+UR=2V+8V=10V
恰好等于电源电压,即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,电路中的电流等于0.4A。
13. 如图所示的电路中,开关闭合,甲、乙、丙是三个电表,且连接没有错误,灯、均正常发光。已知甲、乙、丙三个电表的示数分别为1.8、0.3和2.5(单位是“V”或“A”)。则乙电表是______,通过灯的电流为______A。
【答案】 ①. 电流表 ②. 1.5
【解析】
【详解】因灯L1、L2均正常发光,且都有一端连接到电源负极上,故两灯并联;乙与L2串联,为电流表;丙与L2并联,为电压表,其示数为2.5V;
甲在干路上,故为电流表测干路总电流,其示数为1.8A;乙测L2的支路电流,其示数为0.3A。由并联电路干路电流等于各支路电流之和,可知测得通过L1的电流为
14. 如图甲所示,电源电压保持不变,、均为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则的阻值是______Ω,电源电压是______V。
【答案】 ①. 8 ②. 6
【解析】
【详解】由图甲可知,R0、R1、R2串联,V1测R2两端电压,V2测R1与R2的总电压,故图乙上方图线对应V2,下方图线对应V1。R1的阻值为
当电路中电流为时,两端电压为
V2示数为aV,即与两端电压之和为aV,示数为1V,即两端电压为1V,由串联电路电压特点可知,两端电压为
则。电源电压为·······①
当电路中电流为时,电源电压·······②
结合①②可知,,。
三、实验探究题(本题共3个小题,15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
15. 育才中学小明同学在物理课堂上对“并联电路电流规律”进行了探究,如图甲是小明设计的电路图。
(1)设计好电路图后,小明开始连接实物电路。他应使电流表与用电器______(选填“串联”或“并联”)接入电路;
(2)连接好电路后,小明在闭合开关前再次检查电路连接时发现,电流表的指针如图乙所示,原因可能是______;
(3)若要测量通过L2的电流,应将电流表接在图甲中的______(选填“A”“B”或“C”)位置,闭合开关后,电流表指针如图丙所示,此时电流表示数为______A;
(4)小明通过更换不同规格的灯泡进行多次测量得出下表数据,通过分析小明测量的数据,可以得出的结论是______;他多次测量的目的是______。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.15
0.25
2
0.24
0.20
0.44
3
0.25
0.32
0.57
【答案】(1)串联 (2)电流表未调零
(3) ①. B ②. 0.1
(4) ①. 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 ②. 得到普遍规律,减小实验的偶然性
【解析】
【小问1详解】
电流表相当于导线,电流表测量电流时,应使电流表与用电器串联接入电路。
【小问2详解】
连接好电路后,小明在闭合开关前再次检查电路连接时发现,电流表的指针如图乙所示,指针没有正对零刻度线,原因可能是电流表没有调零。
【小问3详解】
[1]电流表与用电器串联,若要测量通过L2的电流,应将电流表接在图甲中的B位置。
[2]电流表指针如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.1A。
【小问4详解】
[1]分析表中数据有
可以得出的结论是并联电路的总电流等于各支路电流之和。
[2]根据一组数据得出的结论有偶然性,他多次测量的目的是得出普遍性的规律。
16. 同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:新干电池两节,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(30Ω、2A)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
测量的数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.08
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(1)按照电路图在图乙中将实物图补充完整________;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于________(选填“A”或“B”)端,目的是________;
(3)根据以上实验数据得到的结论是:电阻一定时,________________;
(4)另一同学接着用实验装置探究电流与电阻的关系,他的实验操作如下:
第一步:将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1V,记录电流表示数;
第二步:将5Ω电阻更换为10Ω电阻,闭合开关后他发现电压表示数______(选填“大于”、“小于”或“等于”)1V,他眼睛注视电压表,向________(选填“A”或“B”)端调节滑动变阻器,直到电压表示数为1V,记录电流表示数;
第三步:将10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,调节滑动变阻器时发现无论怎样调节,均无法将电压表调节到目标示数,聪明的同学们想到了以下方法来继续完成第三组数据测量:
①只将电源更换为学生电源,调节电源电压,那么电源电压的最大值为________V;
②只在电路中再串联一个定值电阻,那么定值电阻的最小值为________Ω。
【答案】 ①. ②. B ③. 保护电路 ④. 电流与电压成正比 ⑤. 大于 ⑥. B ⑦. 2.5 ⑧. 10
【解析】
【详解】(1)[1]在做“探究电流与电压的关系”实验时,应将滑动变阻器与定值电阻串联接在电路中,由图甲可知,将滑动变阻器滑片向左滑时,其接入电路的阻值变小,故应将滑动变阻器左下接线柱与开关串联接入电路,如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,在闭合开关前,应调节滑动变阻器,使其接入电路的阻值最大,即变阻器滑片P应处于B端。
(3)[4]由实验数据可知,导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,且导体两端的电压与通过导体的电流的比值
保持不变,据此可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)[5][6]由题意知,将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,根据串联电路分压原理可知,电阻增大,电阻两端电压变大,所以闭合开关后,电压表示数将大于1V,为了控制电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律可知,此时应增大滑动变阻器两端电压,由串联电路分压原理可知,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,即向B端调节滑动变阻器滑片,直到电压表示数为1V,记录电流表示数。
(5)①[7]由题意知,将更换电源后,由串联电路电压规律及分压原理有
当变阻器连入电路的电阻最大为30Ω时,对应的定值电阻最大为20Ω,此时电源电压最大,则
解得
U=2.5V
则电源电压的最大值为2.5V。
②[8]由题意知,在电路中再串联一个定值电阻后,为保证定值电阻两端电压为1V,根据串联电路电压的规律,变阻器和需要串联的电阻分得的电压为
3V-1V=2V
变阻器和需要串联的电阻分得的电压为定值电阻电压的2倍,根据串联电路分压原理可知,变阻器和串联的电阻总阻值是定值电阻的2倍,则当接入20Ω的电阻时,变阻器和串联的电阻连入电路中的电阻阻值为
R总=2×20Ω=40Ω
而变阻器的最大电阻为30Ω,那么需串联的定值电阻的最小值为10Ω。
17. 小真同学用如图甲所示的电路图探究“小灯泡正常发光时的电阻”,他选用的电源电压为3V,小灯泡铭牌上标有“2.5V”字样。
(1)该实验的测量原理是:__________________。
(2)如图乙,是其按电路图连接的电路,闭合开关后,缓慢将滑动变阻器的滑片移动一段距离,发现灯泡始终不发光,则______(选填序号);
A. 直接断开开关,检查导线、灯泡或滑动变阻器是否有故障;
B. 继续移动滑动变阻器滑片,观察两电表是否有示数变化;
(3)正确连接电路后,某时刻电压表的示数如图丙所示,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,如下表格所示:当小灯泡正常发光时,电阻为______Ω;通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,这是因为______对小灯泡电阻的影响;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
微光
较暗
较亮
亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.08
0.11
0.14
0.17
0.19
0.20
0.21
(5)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小,相应的小灯泡的阻值变化,则______(选填“>”、“<”或“=”);
(6)实验结束后,断开开关整理完器材,小真估测此时小灯泡的电阻值可能是______(选填序号);
A. 0Ω B. 3Ω C. 5Ω D. 12.5Ω
(7)同组的小知同学发现:小真实验时正确连接电路后,刚闭合开关S就立即记录了数据;可知本次实验使用的滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】(1) (2)B
(3)A (4) ①. 12.5 ②. 温度
(5)> (6)B
(7)32.5
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的核心原理是利用欧姆定律的变形公式,通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,计算得到电阻。
【小问2详解】
闭合开关后灯泡不亮,首先应尝试移动滑动变阻器滑片,观察电表示数变化,判断是滑动变阻器接入阻值过大导致电流过小,还是电路存在故障,不能直接断开开关检修,操作更规范高效。
【小问3详解】
丙图示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V;要让灯泡电压达到额定值,需要减小滑动变阻器的分压,即减小滑动变阻器接入的电阻,因此滑片向A端移动。
【小问4详解】
灯泡额定电压2.5V对应表格中电流为0.20A,由欧姆定律可得
小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大,因此电流和电压不成正比。
【小问5详解】
由表可知,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小时,电路中的电流是变大的,根据可知总电阻减小,所以滑动变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡电阻的增加量。
【小问6详解】
断开开关后灯丝温度远低于正常发光时的温度,灯丝电阻会远小于正常发光的12.5Ω;但灯丝是导体,电阻不可能为0Ω,结合表格中电压0.4V(低温状态)时灯丝电阻为
室温下灯丝电阻会比这个值更小,因此3Ω符合实际。
【小问7详解】
正确连接电路后刚闭合开关时,滑动变阻器处于最大阻值处,此时电路电流最小,对应表格第1组数据,即灯泡电压0.4V,电流0.08A,根据串联电路分压规律,滑动变阻器两端电压
因此滑动变阻器最大阻值
四、论述与计算题、(本题共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
18. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的电阻是多少?
【答案】(1)3V;(2)6Ω
【解析】
【详解】解:(1)由图示可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测电阻R1的电流。电流表A测干路的电流。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,则通过电阻R1的电流为0.3A,根据并联电路的电压特点可知,电源电压为
U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
(2)电流表A的示数为0.8A,则干路电流为0.8A;则通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
R2的电阻为
答:(1)电源电压是3V;
(2)R2的电阻是6Ω。
19. 小明购买了一个可以设定健康提示的电子体重秤,如图甲所示,当所测质量大于等于80kg时蜂鸣器发出提示音。小明通过查询资料了解电子体重秤,电子秤简化电路图如图乙所示(蜂鸣器未画出)。已知电源电压为6V,电压表示数大于等于3V的时候蜂鸣器启动,R0为保护电路的定值电阻,Rx为压敏电阻,压敏电阻大小与质量的关系如下表所示,求:
质量(kg)
100
90
80
70
60
50
40
30
电阻(Ω)
50
45
40
35
30
25
20
15
(1)R0的阻值为多少Ω?
(2)当测得体重为70kg时,电压表的示数为多少V?
(3)通过查阅资料得知,身高1.70m的小明,标准体重为60kg。请在原来电路的基础上进行改进,将体重秤设置为大于等于60kg时蜂鸣器发出提示音,并通过计算说明可行性。
【答案】(1)40Ω (2)2.8V (3)不可行
【解析】
【小问1详解】
R0与Rx串联,电压表测量Rx两端电压,电压表示数等于3V的时候蜂鸣器启动,此时所测质量等于80kg,由表格数据可知,此时,电路中的电流为
R0的阻值为
【小问2详解】
当测得体重为70kg时,,电路中的电流为
电压表的示数为
【小问3详解】
若设置为体重秤设置为大于等于60kg()时蜂鸣器发出提示音,应保持电压表示数仍为3V,此时电路中的电流
此时定值电阻两端的电压为
则总电压4V+3V=7V,大于电源电压,所以不可行。
20. 如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=30Ω,R2=15Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。电压表和电流表接入电路的量程分别为0~3V和0~0.6A,求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器R3可调节的阻值范围;
(3)将电压表接入电路的量程改为0~15V,闭合所有开关,在保证电路各元件安全的前提下,则滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是多少?
【答案】(1)4.5V;(2)0~30Ω;(3)10Ω
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S1,R1和R2串联,电流表测量电路中的电流,电源电压大小
U=I1(R1+R2)=0.1A×(30Ω+15Ω)=4.5V
(2)只闭合开关S2,电流表的量程是0~0.6A,滑动变阻器的最大电流是0.5A,电流表的最大示数是0.5A,变阻器接入电路的阻值最小,电路的最小总电阻
R总小==9Ω<15Ω
变阻器的最小阻值为零,电压表的量程是0~3V,由串联分压可知,当变阻器两端的电压是3V时,变阻器的阻值最大,电阻R2两端的电压
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V
通过电路的电流
=0.1A
变阻器的最大阻值
R滑大==30Ω
滑动变阻器R3可调节的阻值范围是0~30Ω。
(3)闭合所有开关,R2短路,R1和R3并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流
=0.15A
电路的最大电流是0.6A,通过变阻器的电流
I滑=I总-I′1=0.6A-0.15A=0.45A
变阻器的最小阻值
R滑最小==10Ω
答:(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为4.5V;
(2)只闭合开关S2,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器R3可调节的阻值范围是0~30Ω;
(3)将电压表接入电路的量程改为0~15V,闭合所有开关,在保证电路各元件安全的前提下,则滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是10Ω。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
东华初中九年级物理试卷
本试卷共四个大题,满分:80分,考试时间:60分钟
注意事项:
1.将答案书写在答题卡上;全卷取g=10N/kg。
2.考试结束,由监考人员将答题卡收回,学生保管好试卷。
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 以下数据最符合实际的是( )
A. 手电筒中的电流约为0.2A
B. 一节新干电池的电压为2V
C. 汽车发动机的效率能达到80%
D. 人干燥时双手间的电阻约为0.1Ω
2. 下列关于燃油汽车的相关物理知识说法正确的是( )
A. 汽车行驶时,发动机将燃料的内能转化为机械能
B. 汽车发动机的效率越高,燃油的热值越大
C. 冷却液温度升高的过程中,水含有的热量不断增加
D. 发动机用水作为冷却液,是因为水的比热容大,吸热能力弱
3. 下列关于电学知识的描述,正确的是( )
A. 绝缘体内部没有电子
B. 用毛皮摩擦过的橡胶棒因失去电子带负电
C. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他能的多少
D. 用电器的电功率越大,消耗的电能就越快
4. 2024年9月25日,我国向太平洋公海海域发射洲际弹道导弹1枚,跨越12000公里成功落入预定海域,彰显我国军事实力.如下为模拟控制台简略图,发射中心的两名指挥官将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列关于电流、电压、电阻的说法正确的是( )
A. 电压是产生电流的原因,有电压就一定有电流
B. 同一导体两端电压越大,电流越大,电阻也越大
C. 通电金属导体内部电荷定向移动的方向与电流方向相反
D. 教室中的灯亮得越多,电路中的总电阻越大
6. 如图所示的电路中,闭合开关 S1、S2,电流表、灯泡 L1 和 L2 均能正常工作,则下列说 法正确的是
A. 开关 S1 闭合,S2 断开,电源外部电流流向为 d→c→b→e→a
B. 开关 S1、S2 都闭合,灯泡 L1和 L2并联
C. 开关 S1、S2 都闭合,通过灯泡 L1和 L2的电流一定不相等
D. 闭合 S1、S2 中任意一个开关,都会有灯泡发光
7. 列车上烟雾报警器的简化原理图如图所示,其中电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而减小。将电流表改装为报警器,当电路中的电流增大至某一临界值时,报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A. 烟雾越浓,电压表示数越大
B. 烟雾越浓,电流表示数越小
C. 若要降低烟雾报警浓度,可以适当减小的阻值
D. 当烟雾浓度增大时,电压表与电流表示数之比增大
8. 如图所示电路,已知电压表V1的量程为0~3V,电压表V2的量程为0~15V,电流表A的量程为0~0.6A,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 0.5A”,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表、滑动变阻器正常使用的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A的变化范围为0.2~0.5A
B. R2可变化范围为2~20Ω
C. 电压表V1的变化范围为2~3V
D. 电压表V2的变化范围为0~4V
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
9. 最初的电池是19世纪初意大利物理学家_________发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V=__________mV。
10. 小明周末在家用天然气做饭,在不停地翻炒菜的过程中,主要还是通过______的方式增加菜的内能,若做一次午餐用天然气0.1m3,菜吸收的热效率为20%,则菜吸收的热量为______J。(天然气的热值为)。
11. 充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V。当剩余电量为0时,小明给充电宝进行充电,若给充电宝充满电,则需要消耗电能为______J;若该过程中家中只有这个充电宝在充电,如图所示的电能表需转过______r。
12. 如图所示是小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像,其中定值电阻R的阻值为___________Ω,如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,则电流为___________A。
13. 如图所示的电路中,开关闭合,甲、乙、丙是三个电表,且连接没有错误,灯、均正常发光。已知甲、乙、丙三个电表的示数分别为1.8、0.3和2.5(单位是“V”或“A”)。则乙电表是______,通过灯的电流为______A。
14. 如图甲所示,电源电压保持不变,、均为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则的阻值是______Ω,电源电压是______V。
三、实验探究题(本题共3个小题,15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
15. 育才中学小明同学在物理课堂上对“并联电路电流规律”进行了探究,如图甲是小明设计的电路图。
(1)设计好电路图后,小明开始连接实物电路。他应使电流表与用电器______(选填“串联”或“并联”)接入电路;
(2)连接好电路后,小明在闭合开关前再次检查电路连接时发现,电流表的指针如图乙所示,原因可能是______;
(3)若要测量通过L2的电流,应将电流表接在图甲中的______(选填“A”“B”或“C”)位置,闭合开关后,电流表指针如图丙所示,此时电流表示数为______A;
(4)小明通过更换不同规格的灯泡进行多次测量得出下表数据,通过分析小明测量的数据,可以得出的结论是______;他多次测量的目的是______。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.15
0.25
2
0.24
0.20
0.44
3
0.25
0.32
0.57
16. 同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:新干电池两节,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(30Ω、2A)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
测量的数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.08
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(1)按照电路图在图乙中将实物图补充完整________;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于________(选填“A”或“B”)端,目的是________;
(3)根据以上实验数据得到的结论是:电阻一定时,________________;
(4)另一同学接着用实验装置探究电流与电阻的关系,他的实验操作如下:
第一步:将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1V,记录电流表示数;
第二步:将5Ω电阻更换为10Ω电阻,闭合开关后他发现电压表示数______(选填“大于”、“小于”或“等于”)1V,他眼睛注视电压表,向________(选填“A”或“B”)端调节滑动变阻器,直到电压表示数为1V,记录电流表示数;
第三步:将10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,调节滑动变阻器时发现无论怎样调节,均无法将电压表调节到目标示数,聪明的同学们想到了以下方法来继续完成第三组数据测量:
①只将电源更换为学生电源,调节电源电压,那么电源电压的最大值为________V;
②只在电路中再串联一个定值电阻,那么定值电阻的最小值为________Ω。
17. 小真同学用如图甲所示的电路图探究“小灯泡正常发光时的电阻”,他选用的电源电压为3V,小灯泡铭牌上标有“2.5V”字样。
(1)该实验的测量原理是:__________________。
(2)如图乙,是其按电路图连接的电路,闭合开关后,缓慢将滑动变阻器的滑片移动一段距离,发现灯泡始终不发光,则______(选填序号);
A. 直接断开开关,检查导线、灯泡或滑动变阻器是否有故障;
B. 继续移动滑动变阻器滑片,观察两电表是否有示数变化;
(3)正确连接电路后,某时刻电压表的示数如图丙所示,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,如下表格所示:当小灯泡正常发光时,电阻为______Ω;通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,这是因为______对小灯泡电阻的影响;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
微光
较暗
较亮
亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.08
0.11
0.14
0.17
0.19
0.20
0.21
(5)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小,相应的小灯泡的阻值变化,则______(选填“>”、“<”或“=”);
(6)实验结束后,断开开关整理完器材,小真估测此时小灯泡的电阻值可能是______(选填序号);
A. 0Ω B. 3Ω C. 5Ω D. 12.5Ω
(7)同组的小知同学发现:小真实验时正确连接电路后,刚闭合开关S就立即记录了数据;可知本次实验使用的滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
四、论述与计算题、(本题共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
18. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的电阻是多少?
19. 小明购买了一个可以设定健康提示的电子体重秤,如图甲所示,当所测质量大于等于80kg时蜂鸣器发出提示音。小明通过查询资料了解电子体重秤,电子秤简化电路图如图乙所示(蜂鸣器未画出)。已知电源电压为6V,电压表示数大于等于3V的时候蜂鸣器启动,R0为保护电路的定值电阻,Rx为压敏电阻,压敏电阻大小与质量的关系如下表所示,求:
质量(kg)
100
90
80
70
60
50
40
30
电阻(Ω)
50
45
40
35
30
25
20
15
(1)R0的阻值为多少Ω?
(2)当测得体重为70kg时,电压表的示数为多少V?
(3)通过查阅资料得知,身高1.70m的小明,标准体重为60kg。请在原来电路的基础上进行改进,将体重秤设置为大于等于60kg时蜂鸣器发出提示音,并通过计算说明可行性。
20. 如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=30Ω,R2=15Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。电压表和电流表接入电路的量程分别为0~3V和0~0.6A,求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器R3可调节的阻值范围;
(3)将电压表接入电路的量程改为0~15V,闭合所有开关,在保证电路各元件安全的前提下,则滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$