内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中测试
九年级物理试卷
考生注意:
1.考试时间,理化共150分钟
2.全卷共四道大题,总分80分
3.可能用到的参考数据:,
一、选择题(1~8为单选题,9~10为多选题,每题2分,共20分)
1. 下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 春风拂面,柳絮飞扬 B. 晨曦微露,雾漫山野
C. 百花齐放,花香四溢 D. 天寒地冻,大雪纷飞
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
3. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
4. 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
5. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是( )
A. B.
C. D.
6. 某同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
7. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压为2V
B. 电源两端电压为4V
C. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D. 断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
8. 如图所示,闭合开关、,下列对电路的分析正确的是( )
A. 小灯泡与串联
B. 电流表测通过小灯泡的电流
C. 开关断开,闭合时,只有小灯泡会熄灭
D. 当开关断开,闭合时,两电流表的示数都会变小
9. 如图所示,电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变 B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D. 电压表V示数与电流表A2示数比值变大
10. 图甲电路电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、示数变化的关系图象。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是6V
B. 定值电阻的阻值是20Ω
C. 图线a是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图象
D. 当电压表、的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
二、填空题(每空1分,共2分)
11. 一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min,则该汽油机每秒钟完成______个冲程,对外做功______次。
12. 现在许多宾馆都利用房卡取电。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于家庭电路中的______,房间里各用电器之间是并联的;家庭电路中同时使用的用电器越多,电路的总电阻越______(填“大”或“小”)。
13. 一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应_____联一个_____Ω的电阻。
14. 在如图所示的电路中,当开关S闭合后.电压表和电流表均有一定的示数,两灯泡L1、L2均正常发光.如果灯泡L1的灯丝突然断开,则电压表的示数将_______(填“变大”、”变小”或“不变”),灯泡L2将会_______(填“变亮”、“熄灭”或“变暗”).
15. 某同学设计了一个电子身高测量仪。如图所示的电路中,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。身高越高,R阻值越____________,电压表示数越____________。
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比,则电阻______;当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比______。
18. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω,当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.6A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表示数为0.9A,则电阻R2的阻值为_____Ω,当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1两端的电压为_____V。
三、作图与实验探究题(19题2分,每空1分,共31分)
19. 如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,小灯泡两端的电压大约为2.5V,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(1)按要求连接实物图。
(2)画出相应的电路图
20. 在探究“不同物质的吸热情况”实验中,实验装置如图。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取______(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(2)通过实验,记录数据如表格所示。当乙的温度达到42℃时,甲的温度升高了______℃,此时甲、乙两种液体吸收热量的关系为______(选填“>”“<”或“=”);
(3)分析实验数据可知:______液体的吸热能力强,若其中比热容大的液体是水,由表格数据可知另一种液体的比热容是______。
21. 课堂上同桌二人完成了“探究并联电路电流规律”的实验。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了____________;
(2)实验时先将电流表接在A处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯泡____________;
(3)在测量B处电流时,闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是____________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,其示数为____________A
(4)用电流表分别测出三个位置的电流、、,多次实验,记录数据如表,根据实验数据得出结论是:____________(用字母关系式表述);
序号
1
0.10
0.50
0.60
2
0.20
0.40
0.60
3
0.40
0.40
0.60
(5)实验结束后,他们又利用实验器材连接了如图丁所示的电路。当开关S由断开到闭合时,灯泡的亮度____________,电流表的示数____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
22. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察____________________________比较电阻丝电阻的大小。
(2)生活中,通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻与________有关
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的________有关。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了________的工作原理中。
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
23. 某学习小组在“探究导体中的电流与电阻关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持6V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)。
(2)连接好电路闭合开关前,先将变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端,再闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向中点移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,则发生此现象的原因可能是________(选填字母)。
A.电阻R短路 B.电流表断路 C.滑动变阻器断路
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压仍为________V,滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω。
(4)通过分析图像,可得到的结论是:________________________________。
24. 实践小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验,小灯泡的正常工作电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:____________。
A. 灯泡短路
B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表示数为2.5V,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为____________Ω。(结果保留一位小数)
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,分析图像结合灯泡亮度情况,可得出结论:________________。
(5)小雨想利用如图所示的电路测量未知电阻Rₓ的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。
①闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U1;
②只闭合____________,读出此时电压表的示数为U2;
③未知电阻阻值的表达式为:Rₓ=____________。
四、综合应用题(25题6分,26题7分,共13分)
25. 某煤气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,煤气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收(煤气的热值为)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少的煤气?
26. 如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标“60Ω 0.5A”的字样,闭合开关S后,当滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)电源电压。
(3)电流表测量范围为,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
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2025—2026学年度第一学期期中测试
九年级物理试卷
考生注意:
1.考试时间,理化共150分钟
2.全卷共四道大题,总分80分
3.可能用到的参考数据:,
一、选择题(1~8为单选题,9~10为多选题,每题2分,共20分)
1. 下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 春风拂面,柳絮飞扬 B. 晨曦微露,雾漫山野
C. 百花齐放,花香四溢 D. 天寒地冻,大雪纷飞
【答案】C
【解析】
【详解】A.柳絮飞扬,柳絮不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故A不符合题意;
B.雾漫山野,雾不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故B不符合题意;
C.花香四溢是香味分子在空气中发生了扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意;
D.大雪纷飞,大雪不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故D不符合题意。
故选C。
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体无论温度高低都具有内能,0℃的冰块内能不为0。故A错误;
B.热量是热传递过程中传递能量的多少,是过程量,不能说含有,故B错误;
C.发生热传递的条件是存在温度差。存在温差的两个物体发生热传递时,热量从高温物体传向低温物体,故C正确;
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高。如晶体在熔化的过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故D错误。
故选C。
3. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由于甲乙带正电,所以甲、乙互相排斥,故A错误;
B.甲、丙带异种电荷,应该互相吸引,故B错误;
C.乙带正电,丁不带电,二者应互相吸引,故C错误;
D.乙带正电,丙带负电,异种电荷互相吸引,故D正确。
故选D。
4. 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减少,故A错误;
B.分子间既有引力也有斥力;乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确;
C.丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,身体和滑梯摩擦生热,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
5. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,密码开关和指纹开关并联,均能打开锁,因此电动机在干路中。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 某同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,两个电灯并联,电压表测量电源的电压,电流表与串联,测量的电流。若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表还能与电源相通,中还有电流,只有是不亮,因此是它断路了。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压为2V
B. 电源两端电压为4V
C. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D. 断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2串联,电压表V1测电源电压
U=6V
电压表V2测灯L2两端的电压
U2=2V
根据串联电路中电压规律可知,灯L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
故AB错误;
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,电路中只有L1,是简单电路,故C错误;
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,电流表相当于一根导线,则L1与L2并联,电流表A1测灯L2的电流,电流表A2测干路中电流,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,闭合开关、,下列对电路的分析正确的是( )
A. 小灯泡与串联
B. 电流表测通过小灯泡的电流
C. 开关断开,闭合时,只有小灯泡会熄灭
D. 当开关断开,闭合时,两电流表的示数都会变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示,闭合开关、,小灯泡与首首相连,尾尾相连,是并联的关系,电流表测干路电流,电流表与小灯泡串联,测小灯泡的电流,故AB错误;
C.开关在干路上,在支路上,所以开关断开,闭合时,小灯泡与均熄灭,故C错误;
D.当开关断开,闭合时,支路断路,所以电流表示数减小为零,根据并联电流规律,电流表示数减小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变 B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D. 电压表V示数与电流表A2示数比值变大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.据图可知,电路为定值电阻和变阻器并联,电压表测电源电压,电流表测A1测定值电阻R1支路电流,电流表A2测干路电流。当滑动变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的阻值变大,变阻器支路的电流变小,由于电压表测电源电压,示数不变,且各支路互不影响,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小,故AB不符合题意;
CD.电源电压不变,则电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小。则电压表V示数与电流表A1示数之比不变,电压表V示数与电流表A2示数比值变大。故CD符合题意。
故选CD。
10. 图甲电路电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、示数变化的关系图象。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是6V
B. 定值电阻的阻值是20Ω
C. 图线a是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图象
D. 当电压表、的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.图中为两电阻串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,当滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流会变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器R1两端电压会变小,因此a电流表A的示数随电压表示数变化的关系图像,b是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图像,根据乙图可知,当电路中电流为0.1A时,电压表、示数分别为5V、1V,则电源电压为
故AC正确;
B.b是定值电阻的变化图像,当电流为0.1A时,定值电阻两端电压为1V,则定值电阻的阻值为
故B错误;
D.根据串联分压原理可知,当滑动变阻器两端电压最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,据乙图可知,滑动变阻器最大电压是5V,此时电流为0.1A,则滑动变阻器的最大阻值为
当电压表、的示数相等时,据图可知,此时滑动变阻器的电压是3V,电路中的电流是0.3A,则滑动变阻器的电阻为
则此时滑片不在滑动变阻器的中点位置,故D错误。
故选AC。
二、填空题(每空1分,共2分)
11. 一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min,则该汽油机每秒钟完成______个冲程,对外做功______次。
【答案】 ①.
80 ②.
20
【解析】
【详解】[1][2]汽油机飞轮的转速是2400r/min,则每秒转速为40r/s。单缸四冲程汽油机一个工作循环中,需要经过4个冲程,对外做功1次,飞轮转2圈,所以汽油机每秒钟完成80个冲程,对外做功20次。
12. 现在许多宾馆都利用房卡取电。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于家庭电路中的______,房间里各用电器之间是并联的;家庭电路中同时使用的用电器越多,电路的总电阻越______(填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 小
【解析】
【详解】[1]把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,说明房卡控制电路的通断,相当于电路中的开关。
[2]房间里各用电器之间是并联的,家庭电路中同时使用的用电器越多,根据并联电路中电流规律可知,干路电流会越大,电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻会变小。
13. 一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应_____联一个_____Ω的电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 10
【解析】
【详解】[1]灯泡正常发光时的电压为8V,现将该小灯泡接在12V的电源上,应串联一个电阻分压。
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,则串联电阻两端的电压
串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值
14. 在如图所示的电路中,当开关S闭合后.电压表和电流表均有一定的示数,两灯泡L1、L2均正常发光.如果灯泡L1的灯丝突然断开,则电压表的示数将_______(填“变大”、”变小”或“不变”),灯泡L2将会_______(填“变亮”、“熄灭”或“变暗”).
【答案】 ①. 变大 ②. 熄灭
【解析】
【详解】由电路图可知L1,L2串联.当L1的灯丝断开时,此时相当于将L2、电流表和电压表串联在电路中.由于电压表的电阻很大,根据公式 I ,电路中的电流会很微弱,所以此时L2不发光.而电压表两端的电压为:U1= Rv,由于电压表的电阻很大,所以RV与RV+R2大约相等.所以此时电压表的示数几乎为电源电压,因此电压表的示数会增大.
【点睛】要解决此题,需要掌握欧姆定律的内容,能利用其基本公式I 及变形公式R,U=IR来分析问题.且要知道电压表的电阻很大。
15. 某同学设计了一个电子身高测量仪。如图所示的电路中,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。身高越高,R阻值越____________,电压表示数越____________。
【答案】 ①. 大 ②. 大
【解析】
【详解】由图可知,R与串联,电压表测R两端电压。身高越高,滑片越靠近上端,滑动变阻器接入电路的阻值越大;由串联电路的分压规律可知,R接入电路的阻值越大,R两端电压越大,即电压表示数越大。
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为
由欧姆定律得,L与R的阻值之比
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比,则电阻______;当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,、串联,电压表甲测电源电压,乙测电压,两表的示数之比,根据串联分压原理可知、电压之比为。串联时电流相等,根据可知电阻与电压成正比,所以电阻。
[2]当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,、并联,甲测电流,乙测干路电流。并联时,电压相等,根据可知电流与电阻成反比,所以、电流之比为,根据并联电流规律可知甲乙两表的示数之比。
18. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω,当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.6A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表示数为0.9A,则电阻R2的阻值为_____Ω,当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1两端的电压为_____V。
【答案】 ①. 40 ②. 4
【解析】
【详解】[1]当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由可得,电源的电压
当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,R1支路的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,R2支路的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2的阻值
[2]当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
则电阻R1两端的电压
三、作图与实验探究题(19题2分,每空1分,共31分)
19. 如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,小灯泡两端的电压大约为2.5V,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(1)按要求连接实物图。
(2)画出相应的电路图
【答案】
【解析】
【详解】变阻器能够改变小灯泡的电流,所以滑动变阻器与灯泡应串联,电路电流约0.5A,电流表选0~0.6A量程;灯泡电压约2.5V,电压表选0~3V量程,两表都遵循“正进负出”的接线规则。要求滑片右滑时灯泡变亮,说明此时电路电流变大,变阻器接入电阻变小,因此滑动变阻器要接右下接线柱和任意一个上方接线柱。先将3节干电池串联作为电源,从电源正极出发,依次串联滑动变阻器、灯泡、电流表、开关,最后回到电源负极;再将电压表并联在灯泡的两端。
20. 在探究“不同物质的吸热情况”实验中,实验装置如图。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取______(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(2)通过实验,记录数据如表格所示。当乙的温度达到42℃时,甲的温度升高了______℃,此时甲、乙两种液体吸收热量的关系为______(选填“>”“<”或“=”);
(3)分析实验数据可知:______液体的吸热能力强,若其中比热容大的液体是水,由表格数据可知另一种液体的比热容是______。
【答案】(1)质量 (2) ①. 16 ②. =
(3) ①. 甲 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,探究物质吸热能力实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
【小问2详解】
[1]由表可知,当乙的温度达到42℃时,甲的温度为46℃,甲温度变化量为
即甲的温度升高了。
[2]此时加热时间相同,因为加热器相同,所以此时甲、乙两种液体吸收热量相同,即。
【小问3详解】
[1][2]由表可知,加热相同的时间(4min),吸收相同的热量,甲升温,乙升温,甲升温慢,则甲液体的吸热能力强,甲液体是水。根据,质量和吸热相同时,比热容和温度变化量成反比,则甲乙液体的比热容之比为
则另一种液体(乙液体)的比热容为
21. 课堂上同桌二人完成了“探究并联电路电流规律”的实验。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了____________;
(2)实验时先将电流表接在A处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯泡____________;
(3)在测量B处电流时,闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是____________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,其示数为____________A
(4)用电流表分别测出三个位置的电流、、,多次实验,记录数据如表,根据实验数据得出结论是:____________(用字母关系式表述);
序号
1
0.10
0.50
0.60
2
0.20
0.40
0.60
3
0.40
0.40
0.60
(5)实验结束后,他们又利用实验器材连接了如图丁所示的电路。当开关S由断开到闭合时,灯泡的亮度____________,电流表的示数____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)断开开关 (2)断路
(3) ①. 电流表正负接线柱接反了 ②. 0.24
(4)
(5) ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
连接电路的规范要求是连接过程中保持开关断开,保护电路。刚接好最后一根导线电表就偏转,说明连接电路时忘记断开开关。
【小问2详解】
并联电路中灯发光,说明干路和支路通路;不发光、电流表示数为0,说明支路无电流,故障为断路。
【小问3详解】
图乙中电流表指针反向偏转到零刻度线左侧,原因是电流表正负接线柱接反;图丙中电流表选用量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
【小问4详解】
分析表格数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,关系式为。
【小问5详解】
图丁所示电路中,电流表测量所在支路的电流,并联电路各支路互不影响,所以开关S由断开到闭合,灯泡的亮度不变;电流表测并联电路干路中的电流,闭合S后多了这条支路,干路总电流变大,电流表的示数将变大。
22. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察____________________________比较电阻丝电阻的大小。
(2)生活中,通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻与________有关
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的________有关。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了________的工作原理中。
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
【答案】(1)灯泡亮度 (2)材料 (3)横截面积 (4)C
【解析】
【小问1详解】
实验采用转换法,电源电压不变,电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗。所以通过观察灯泡的亮度比较电阻丝电阻的大小。
【小问2详解】
铜、铝、铁是不同材料,输电线选铜、铝不用铁,是因为导体电阻与材料有关。
【小问3详解】
编号为B、C的电阻丝,材料相同、长度相同,横截面积不同,灯泡亮度不同。结论:导体电阻大小与导体的横截面积有关。
【小问4详解】
编号为C、D的电阻丝,材料相同、横截面积相同,长度不同,探究的是导体电阻和长度的关系,滑动变阻器就是依靠改变接入电阻丝的长度改变电阻。故选C。
23. 某学习小组在“探究导体中的电流与电阻关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持6V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)。
(2)连接好电路闭合开关前,先将变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端,再闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向中点移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,则发生此现象的原因可能是________(选填字母)。
A.电阻R短路 B.电流表断路 C.滑动变阻器断路
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压仍为________V,滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω。
(4)通过分析图像,可得到的结论是:________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 右 ②. A
(3) ①. 3 ②. 右 ③. 25
(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究导体中的电流与电阻关系时,定值电阻R、电流表和滑动变阻器应串联,要使滑片P向左移动时电路电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,应把定值电阻R右端接线柱与滑动变阻器左下接线柱相连即可。
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器应处于接入电路阻值最大的位置。按前面的接法,滑片P位于最右端时接入电路的电阻最大,因此应置于最右端。
若电流表或滑动变阻器断路,电流表无示数,与题意不符;闭合开关后电流表有示数且移动滑片时示数发生变化,说明串联电路能够导通,且滑动变阻器能正常工作;电压表始终无示数,说明定值电阻R两端电压为零,可能是定值电阻R短路,故选A。
【小问3详解】
由图乙可读出,当电阻R为5Ω时,通过它的电流I为0.6A,根据欧姆定律可得定值电阻两端保持的电压
将R由5Ω换成10Ω后,在滑动变阻器阻值不变的情况下,定值电阻分得的电压会增大。要使定值电阻两端电压仍保持3V,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值从而分担更大的电压,因此滑片P应向右端移动。
当接入25Ω的定值电阻,由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中电流为
由题意可知,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大阻值至少是
【小问4详解】
由图乙可见,在定值电阻两端电压保持不变时,电流与电阻的乘积始终为定值
因此可得到:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 实践小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验,小灯泡的正常工作电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:____________。
A. 灯泡短路
B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表示数为2.5V,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为____________Ω。(结果保留一位小数)
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,分析图像结合灯泡亮度情况,可得出结论:________________。
(5)小雨想利用如图所示的电路测量未知电阻Rₓ的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。
①闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U1;
②只闭合____________,读出此时电压表的示数为U2;
③未知电阻阻值的表达式为:Rₓ=____________。
【答案】(1) (2)C
(3)8.3 (4)小灯泡的电阻随其两端电压的增加而增大
(5) ①. S和S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
伏安法测小灯泡电阻的实验中,电源、滑动变阻器、电流表、灯泡和开关串联,电压表并联在灯泡两端,已知小灯泡正常发光时电压是2.5V,电压表应选用小量程0~3V,据此作图。
【小问2详解】
连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,且无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,说明电路中的电阻较大,且移动滑片滑动变阻器阻值不变,因此原因可能是滑动变阻器接的是下端两接线柱。
故选C。
【小问3详解】
由图甲可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图乙可知,此时电流表的示数为0.3A,所以小灯泡正常发光时的阻值为
【小问4详解】
由图知图像不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值,小灯泡两端电压越大,小灯泡越亮,其温度越高,根据影响导体电阻大小的因素可知,小灯泡的电阻越大,所以可得出的结论是:小灯泡的电阻随其两端电压的增加而增大。
【小问5详解】
由图可知,闭合开关S和S1,断开S2,此时电阻Rₓ和R0串联,电压表测量电源电压,此时电压表的示数为U1,则电源电压为U1;接下来应只闭合S和S2,此时电阻Rₓ和R0串联,电压表测量R0两端的电压,此时电压表的示数为U2;根据串联电路电压的特点可知,未知电阻Rₓ两端的电压为
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知,通过电阻Rₓ的电流为
则未知电阻的阻值
四、综合应用题(25题6分,26题7分,共13分)
25. 某煤气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,煤气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收(煤气的热值为)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少的煤气?
【答案】(1)4.2×106J
(2)0.21m3
【解析】
【小问1详解】
水的质量为
水吸收的热量为
【小问2详解】
煤气完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧煤气的体积为
26. 如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标“60Ω 0.5A”的字样,闭合开关S后,当滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)电源电压。
(3)电流表测量范围为,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
【答案】(1)10Ω (2)12V
(3)14Ω~60Ω
【解析】
【小问1详解】
分析电路可得,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,电阻R1的阻值
【小问2详解】
分析电路可得,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片P在中点时,R2的阻值为30Ω,R2的电压为
根据串联电路的电压规律,可得电源电压为
【小问3详解】
已知R1、R2串联,当滑动变阻器R2取最大值时,电流表示数最小,此时电压表测量R1两端的电压,电压表示数最小,所以滑动变阻器的最大阻值为60Ω。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,根据串联电路中的电流规律,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为,此时定值电阻的电压为
电压表的最大量程可以是0~15V,此时电压表安全,电流表的量程为0~0.6A,电流表安全,根据串联电路中的电压规律可得,此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路中的阻值取最小值,由欧姆定律可得
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω~60Ω。
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