精品解析:山东省济南市商河县实验中学2025-2026学年九年级上学期第二次月考物理试题
2026-08-21
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内容正文:
九年级物理上学期第二次月考试题
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1. 如图所示是“静电章鱼”实验,将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中,并将用毛皮摩擦过的塑料棒放置在塑料细丝下方,且在空中悬浮起来。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 塑料细丝悬浮是因为异种电荷相互吸引
B. 毛皮与塑料细丝摩擦后,只有塑料细丝带电
C. 毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带负电
D. “章鱼触手”张开是因为塑料细丝之间带同种电荷相互排斥
2. 如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2都能发光,一会儿过后,L1熄灭、L2亮,则电路故障原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路
C. L2断路 D. L2短路
3. 如图所示,电路元件及导线连接均完好,当开关S1、S2闭合后,下列分析正确的是( )
A. 两灯都亮 B. 只有灯L1亮 C. 只有灯L2亮 D. 两灯都不亮
4. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示的实物连接图中,电流表和分别测( )
A. 灯泡中的电流、灯泡中的电流
B. 干路电流、干路电流
C. 干路电流、灯泡中的电流
D. 灯泡中的电流、干路电流
6. 智能电器走进了千家万户,平时我们认为按下遥控器上的“关机”按钮,用电器就不耗电了。如图所示,是一种用来测量电器待机时是否耗电的电力检测仪器。对待机状态下的电视机进行测量,根据图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的( )
A. 电能 B. 电功率 C. 电阻 D. 电流
7. 下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
8. 为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 高速公路收费站对过往的超限装载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源电压一定),当车辆越重时,以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表
B. 电压表V的示数不变,称重表的示数变大
C. 电压表V的示数变大,称重表的示数变大
D. 电压表V的示数与称重表的示数之比变大
10. 下列不会引起家庭电路空气开关“跳闸”的是( )
A. 同时使用多个大功率用电器 B. 进户线断路
C. 电线绝缘皮老化,形成短路 D. 火线和零线直接连通
11. 以下四种情况符合安全用电原则的是( )
A. 甲图中,电灯的开关接在零线上
B. 乙图中,电冰箱用这样的插头和插座连接
C. 丙图中,人体不接触掉落在地面上的“高压线头”就是安全的
D. 丁图中,使用试电笔时,手应接触笔后端的金属部分
12. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电热水壶 B. 吸尘器 C. 电冰箱 D. 电视机
13. 标有“6V 3W”的电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A. 小于3W B. 等于3W C. 大于3W D. 无法判断
14. 电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A. 通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B. 导线的电阻大于电炉丝的电阻
C. 导线的电阻小于电炉丝的电阻
D. 电流通过导线时没有产生热效应
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为,电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为 B. 定值电阻阻值为
C. 电路的最小功率为 D. 电流表示数变化范围为
二、多项选择题(每题4分,共20分)
16. 下列选项中,正确的有( )
A. 电冰箱正常工作时的电流大约为1A
B. 手机电池的电压大约为3.7V
C. 马路上的灯一块亮,一块灭,它们是串联的
D. 家里的电风扇正常工作时的电功率大约是60W
17. 把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,会发现L1比L2亮,则( )
A. 通过L1的电流大 B. L1的电阻大于L2的电阻
C. 通过两灯的电流一样大 D. L1的实际功率大于L2的实际功率
18. 如表所示为两个家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率2000W
电视机额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率200W
A. 这两个电器正常工作时,电热水器的工作电流较大
B. 这两个电器正常工作相同的时间时,电热水器消耗的电能较多
C. 电热水器正常工作1s,消耗的电能是2000J
D. 电视机正常工作1h,消耗的电能是1kW·h
19. 如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯L1和L2是并联连接的 B. 电压表不能测量灯L2的电压
C. 断开S2后电流表的示数变小 D. 两灯的额定电压一定相同
20. 闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离的过程中( )
A. 灯泡的亮度变亮 B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变大 D. 电路的总功率变大
三、填空题(每空2分,共12分)
21. 在国际单位制中,电阻的国际单位是:______,电功率的国际单位是:______。
22. “珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识.人体安全电压不超过________V;用试电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是________图(选填“甲”或“乙”)。
23. 如图所示,有一个装置将四根高压输电线并联起来,这相当于增大了导线的______,从而减小了导线的______,以达到减少输电线上能量损失的目的。
四、计算题(每题9分,共18分)
24. 如图所示,电源电压不变,灯泡标有“4V 2W”字样,当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为0.4A,通电1min,求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)R产生的热量;
(3)整个电路消耗的电能。
25. 如图甲所示是市面常见的一款体重秤,它的简易电路如图乙所示,R0为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。体重为600N的小帆站在体重秤上时,电压表示数为1.5V,通过计算回答,此时:
(1)电路中的电流多大?
(2)R0的阻值是多少?
(3)整个电路工作10s,消耗的电能是多少?
五、实验探究题。(每空2分,共20分)
26. 小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω,两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为______V。
(3)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为______A,由图乙可得到的实验结论是:______
(4)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为______。
27. 小明连接了如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
AI
(1)在电路连接过程中开关S应处于______状态,并将滑动变阻器的滑片P调至______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小明发现电流表有示数,电压表没有示数。请你分析电路故障原因可能是( )
A. 灯丝断了 B. 滑动变阻器短路
C. 灯泡短路 D. 滑动变阻器开路
(3)闭合开关S,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像,根据图像可得出小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。(结果保留一位小数)
(4)小明认为用如图甲的电路还能“探究电流与电压的关系”,小明的想法是否合理?并说明理由:________________。
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九年级物理上学期第二次月考试题
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1. 如图所示是“静电章鱼”实验,将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中,并将用毛皮摩擦过的塑料棒放置在塑料细丝下方,且在空中悬浮起来。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 塑料细丝悬浮是因为异种电荷相互吸引
B. 毛皮与塑料细丝摩擦后,只有塑料细丝带电
C. 毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带负电
D. “章鱼触手”张开是因为塑料细丝之间带同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
A.塑料细丝像章鱼一样张开了“触手”且在空中悬浮起来,这说明橡胶棒与塑料丝带上了同种电荷相互排斥,故A错误;
B.毛皮和塑料细丝摩擦后,一个失去电子带正电,另外一个得到电子带负电,故B错误;
C.摩擦起电的实质是电子的转移,物体带负电是因为得到电子,带正电是因为失去电子,毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带正电,故C错误;
D.张开是相互排斥的表现,因此塑料细丝之间带了同种电荷,故D正确。
故选D。
2. 如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2都能发光,一会儿过后,L1熄灭、L2亮,则电路故障原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路
C. L2断路 D. L2短路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,灯泡L1和L2串联,当开关S闭合并一会儿过后,L1熄灭,说明电路可能是断路,也可能是L1短路,L2亮,说明整个电路是通路,电路不是断路,所以电路故障的可能原因是L1短路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,电路元件及导线连接均完好,当开关S1、S2闭合后,下列分析正确的是( )
A. 两灯都亮 B. 只有灯L1亮 C. 只有灯L2亮 D. 两灯都不亮
【答案】B
【解析】
【详解】如图,当开关S1、S2闭合后,L2被短路,故L1亮,L2不亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S2只控制电动机M,指示灯和电动机可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能工作,这说明S1在干路中,根据选项可知,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 如图所示的实物连接图中,电流表和分别测( )
A. 灯泡中的电流、灯泡中的电流
B. 干路电流、干路电流
C. 干路电流、灯泡中的电流
D. 灯泡中的电流、干路电流
【答案】C
【解析】
【详解】从电路图中可以看出,电流表位于干路中,而电流表与灯泡串联。由于电流表位于干路中,它测量的是整个电路的总电流,即干路电流。电流表与灯泡串联,因此它测量的是通过灯泡的电流。故C符合题意,ABD不符合题意;
故选C。
6. 智能电器走进了千家万户,平时我们认为按下遥控器上的“关机”按钮,用电器就不耗电了。如图所示,是一种用来测量电器待机时是否耗电的电力检测仪器。对待机状态下的电视机进行测量,根据图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的( )
A. 电能 B. 电功率 C. 电阻 D. 电流
【答案】B
【解析】
【详解】图中“电力检测仪器”显示屏上标有W,W是功率的单位,此时测量的是待机状态下电视机的功率。
故选B。
7. 下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。根据题意可知,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,通过电动机的电流变大。
【详解】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】本题考查了电路图的设计,明确电路的连接方式和串并联电路的特点是解题的关键。
9. 高速公路收费站对过往的超限装载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源电压一定),当车辆越重时,以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表
B. 电压表V的示数不变,称重表的示数变大
C. 电压表V的示数变大,称重表的示数变大
D. 电压表V的示数与称重表的示数之比变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.称重表串联在电路中,相当于电流表,故A错误;
BC.车辆越重,滑片下移,接入电路的电阻变小,与串联,电路总电阻变小,由可知电路电流变大,即称重表示数变大,由可知,两端电压变大,即电压表示数变大,故B错误,C正确;
D.电压表示数与称重表示数之比为,阻值不变,比值不变,故D错误。
故选C。
10. 下列不会引起家庭电路空气开关“跳闸”的是( )
A. 同时使用多个大功率用电器 B. 进户线断路
C. 电线绝缘皮老化,形成短路 D. 火线和零线直接连通
【答案】B
【解析】
【详解】多个大功率用电器同时工作时,电路中的电流过大,空气开关会跳闸,电线绝缘皮老化、火线和零线直接连通,会造成短路,瞬间电流过大,空气开关会跳闸;进户线断路,电路中没有电流,空气开关不会跳闸,故B符合题意,ACD不符合题意;
故选B。
11. 以下四种情况符合安全用电原则的是( )
A. 甲图中,电灯的开关接在零线上
B. 乙图中,电冰箱用这样的插头和插座连接
C. 丙图中,人体不接触掉落在地面上的“高压线头”就是安全的
D. 丁图中,使用试电笔时,手应接触笔后端的金属部分
【答案】D
【解析】
【详解】A.为了用电安全,电灯的开关应接在火线上,断开开关时可以切断火线,避免触电,故A不符合题意;
B.电冰箱应使用三脚插头和三孔插座,使得金属外壳接地,避免触电,故B不符合题意;
C.丙图中,人向落在地面上的“高压线头”靠近,会出现高压触电现象,故C不符合题意;
D.丁图中,使用试电笔时,为了形成闭合回路,手应接触笔后端的金属部分,故D符合题意。
故选D。
12. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电热水壶 B. 吸尘器 C. 电冰箱 D. 电视机
【答案】A
【解析】
【详解】A.电热水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
B.吸尘器工作时电动机转动,将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;
D.电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能,不是利用电流的热效应来工作的,故D不符合题意。
故选A。
13. 标有“6V 3W”的电灯,当通过它的电流为0.3A时,它的实际功率( )
A. 小于3W B. 等于3W C. 大于3W D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】由可知,小灯的额定电流为
实际电流0.3A小于其额定电流0.5A,则它的实际功率小其额定功率3W。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A. 通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B. 导线的电阻大于电炉丝的电阻
C. 导线的电阻小于电炉丝的电阻
D. 电流通过导线时没有产生热效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.电炉丝与导线串联,由串联电路中电流处处相等的规律可知,通过二者的电流大小相等,故A错误;
BC.二者串联电流I相等、通电时间t相同,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,说明电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量,由焦耳定律的变形式可知,电炉丝电阻远大于导线电阻,即导线电阻小于电炉丝电阻,故B错误,C正确;
D.电流通过导线有热效应,导线几乎不发热是因为产生的热量极少,所以几乎察觉不到发热,故D错误。
故选C。
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为,电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为 B. 定值电阻阻值为
C. 电路的最小功率为 D. 电流表示数变化范围为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。由乙图可知,当时,电压表示数为3V,根据串联分压原理则有
①
当时,电压表示数为2V,根据串联分压原理则有
②
联立①②解得,电源电压。故AB错误;
CD.电路中电流最小为
则电路的最小功率为
电压表量程为,则当电压表示数最大为3V时,电流最大为
所以电流表示数变化范围为,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(每题4分,共20分)
16. 下列选项中,正确的有( )
A. 电冰箱正常工作时的电流大约为1A
B. 手机电池的电压大约为3.7V
C. 马路上的灯一块亮,一块灭,它们是串联的
D. 家里的电风扇正常工作时的电功率大约是60W
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.家用电冰箱正常工作时的电功率约为,电流约为,故A正确;
B.手机电池额定电压为,故B正确;
C.马路上的灯一块亮,一块灭,互不影响,它们是并联的,故C错误;
D.普通的家用电风扇的工作电流约,正常工作的功率约
接近,故D正确。
故选ABD。
17. 把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,会发现L1比L2亮,则( )
A. 通过L1的电流大 B. L1的电阻大于L2的电阻
C. 通过两灯的电流一样大 D. L1的实际功率大于L2的实际功率
【答案】BCD
【解析】
【详解】AC.把两个灯泡串联后接到电源上,串联电路各处电流相等,故通过两灯的电流相同,故A不符合题意,C符合题意;
D.灯泡亮度由实际功率决定,L1比L2亮,故L1实际功率大于L2实际功率,故D符合题意;
B.由,通过两灯电流I相同,,得,即L1的电阻大于L2的电阻,故B符合题意。
故选BCD。
18. 如表所示为两个家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率2000W
电视机额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率200W
A. 这两个电器正常工作时,电热水器的工作电流较大
B. 这两个电器正常工作相同的时间时,电热水器消耗的电能较多
C. 电热水器正常工作1s,消耗的电能是2000J
D. 电视机正常工作1h,消耗的电能是1kW·h
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由,两电器正常工作时额定电压U相同,电热水器额定功率较大,故电热水器的工作电流较大,故A正确;
B.由,正常工作时间t相同时,电热水器额定功率更大,电热水器正常工作时消耗的电能更多,故B正确;
C.电热水器正常工作1s消耗电能,故C正确;
D.电视机额定功率
正常工作1h消耗电能,故D错误。
故选ABC。
19. 如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯L1和L2是并联连接的 B. 电压表不能测量灯L2的电压
C. 断开S2后电流表的示数变小 D. 两灯的额定电压一定相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电流从电源正极流出,经过开关和电流表后分为两支,一支流向灯,另一支流向开关和灯,最后汇合流回电源负极,故当开关和都闭合时,两灯并联,故A正确;
B.电压表并联在开关和灯两端,故电压表能测量灯的电压,故B错误;
C.当开关和都闭合时,电流表在干路上,测量总电流。断开后,支路断路,电路中只有工作。并联电路各支路互不影响,电流不变,总电流变为,故电流表示数变小,故C正确;
D.两灯并联,电压相等,即
两灯均正常发光,说明实际电压等于额定电压,即
故两灯额定电压一定相同,故D正确。
故选ACD。
20. 闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离的过程中( )
A. 灯泡的亮度变亮 B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变大 D. 电路的总功率变大
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,则电压表示数不变,电流表测灯泡L支路的电流。并联电路各支路互不影响,将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离,滑动变阻器接入阻值变小,则通过灯泡的电流不变,电流表示数不变,灯泡亮度不变。故B符合题意,AC不符合题意;
D.电源电压不变,由于滑动变阻器接入阻值变小,通过滑动变阻器的电流变大,总电流变大,根据P=UI可知,电路总功率变大,故D符合题意。
故选BD。
三、填空题(每空2分,共12分)
21. 在国际单位制中,电阻的国际单位是:______,电功率的国际单位是:______。
【答案】 ①.
欧姆 ②.
瓦特
【解析】
【详解】略
22. “珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识.人体安全电压不超过________V;用试电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是________图(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. 36 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]电压越高越危险,人体的安全电压通常被认为是不超过36伏。在这个电压以下,通过人体的电流不会导致严重伤害或致命。
[2]用测电笔辨别火线、零线时,手要接触笔尾金属体,所以图中执笔方式正确的是甲。
23. 如图所示,有一个装置将四根高压输电线并联起来,这相当于增大了导线的______,从而减小了导线的______,以达到减少输电线上能量损失的目的。
【答案】 ①. 横截面积 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1][2]这里把四根高压输电线并联起来,就相当于增大了导线的横截面积。横截面积增大后,导线的电阻会减小。而输电线上的能量损失主要是因为电流通过导线时产生的热量,根据焦耳定律,电流和通电时间一定时,电阻越小,产生的热量越少,输电线上的能量损失也就越少。
四、计算题(每题9分,共18分)
24. 如图所示,电源电压不变,灯泡标有“4V 2W”字样,当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为0.4A,通电1min,求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)R产生的热量;
(3)整个电路消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合,灯泡正常发光。由得通过小灯泡的电流
【小问2详解】
开关S闭合,与灯泡并联,电流表测量通过R的电流,两端电压等于电源电压,通电时间。产生的热量
【小问3详解】
开关S闭合,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
干路总电流
整个电路消耗的电能
25. 如图甲所示是市面常见的一款体重秤,它的简易电路如图乙所示,R0为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。体重为600N的小帆站在体重秤上时,电压表示数为1.5V,通过计算回答,此时:
(1)电路中的电流多大?
(2)R0的阻值是多少?
(3)整个电路工作10s,消耗的电能是多少?
【答案】(1)0.015A
(2)100Ω (3)0.9J
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,压敏电阻和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压。电压表示数为1.5V,根据串联电压规律,压敏电阻两端电压为
UR=U-UR0=6V-1.5V=4.5V
体重为600N的小帆站在体重秤上时,压力即为600N,由丙图可知此时R=300Ω,则电路中的电流为
【小问2详解】
R0的阻值
【小问3详解】
整个电路工作10s,消耗的电能
W=UIt=6V×0.015A×10s=0.9J
五、实验探究题。(每空2分,共20分)
26. 小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω,两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为______V。
(3)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为______A,由图乙可得到的实验结论是:______
(4)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为______。
【答案】(1) (2)2.4
(3) ①. 0.12 ②. 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)
“20Ω 1A”
【解析】
【小问1详解】
实验时,电流表、电阻、滑动变阻器串联接在电路中,由乙图可知,电流表的量程选用0~0.6A,电压表并联在电阻两端测量电阻两端电压,因此将开关的右接线柱与电流表“0.6”接线柱连接,滑动变阻器的右上接线柱和电阻的左接线柱连接,据此作图:
【小问2详解】
探究电流和电阻的关系时,电阻两端的电压保持不变,由乙图可知,当电阻的阻值为10Ω时,通过电阻的电流为0.24A,则电阻两端的电压为
即实验中电压表的示数为2.4V。
【小问3详解】
由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.12A;在图乙中,各点的电流与对应电阻的乘积为2.4V为一定值,故可得出结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问4详解】
根据串联电路的电压规律可知,定值电阻和滑动变阻器的阻值与分压之比可表示为
由于定值电阻两端的电压一定,则滑动变阻器两端的电压也一定,所以滑动变阻器的阻值需要随定值电阻的阻值增大而增大,在(4)中,定值电阻的阻值
因为
解得,滑动变阻器接入电路的阻值大于10Ω,因此实验中小明选择的滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
27. 小明连接了如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
AI
(1)在电路连接过程中开关S应处于______状态,并将滑动变阻器的滑片P调至______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小明发现电流表有示数,电压表没有示数。请你分析电路故障原因可能是( )
A. 灯丝断了 B. 滑动变阻器短路
C. 灯泡短路 D. 滑动变阻器开路
(3)闭合开关S,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像,根据图像可得出小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。(结果保留一位小数)
(4)小明认为用如图甲的电路还能“探究电流与电压的关系”,小明的想法是否合理?并说明理由:________________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. B (2)C
(3)8.3 (4)不合理,理由是:要探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,但灯泡的电阻会随温度而变化,不符合控制变量法原则。
【解析】
【小问1详解】
为保护电路安全,在电路连接过程中开关应处于断开状态,滑动变阻器应置于最大阻值处,即B端。
【小问2详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表没示数,说明电压表测的是导线电压,即灯泡短路,故选C。
【小问3详解】
小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图乙可知,小灯泡的电压为2.5V时电流为0.3A,可得小灯泡正常发光时的电阻为
【小问4详解】
探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,灯泡电阻随温度变化而变化,不是定值,因此用该电路探究电流与电压的关系不合理。
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