精品解析:天津市第九十中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
2026-09-12
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内容正文:
2025-2026学年第一学期九年级物理
一、单选题(每小题3分,共30分)
1. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压是
B. 对人体安全的电压是
C. 日光灯管的电流约
D. 我国家庭照明电路的电压为
2. 2025年我国发布《新型储能技术标准》,明确了储能材料的热性能要求。下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
C. 升高相同温度,质量大的水吸收的热量更多
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3. 据国防部网站消息,2024年9月25日,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,该导弹准确落入预定海域,如图所示,彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是( )
A. 发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B. 燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C. 燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
4. 下列关于电荷的说法中错误的是( )
A. 自然界中的电荷分为正电荷和负电荷
B. 在干燥的冬天脱毛线衣时,会听到轻微的噼啪声,这是摩擦起电现象
C. 原子是由原子核和核外电子构成,其中电子带正电
D. 验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理
5. 关于电流和电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要电路闭合,电路中就有电流
B. 金属中的电流是由自由电子定向移动形成的
C. 在电路中,电源将其他形式的能转化为电能
D. 一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的
6. “一盔一带守护平安”,为避免骑行共享电动车时不佩戴头盔,小凌同学设计了如下方案:扫码成功后开关闭合,指示灯亮,但电动机不工作;取出头盔并戴上后闭合,电动机通电工作;只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡L2的电流
B. 小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C. 若只断开S2,小灯泡L1将变亮
D. 若只断开S2,电流表示数不变
8. 一块合金导体长(前后)∶宽(左右)∶高(上下)=9∶3∶1,将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间,灯泡L均发光,则( )
A. 上下接入时,灯泡亮度最暗 B. 上下接入时,灯泡亮度最亮
C. 左右接入时,灯泡亮度最暗 D. 前后接入时,灯泡亮度最亮
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,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
10. 如图所示,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值为30Ω时,电流表A1与A2的示数之比为3∶1,滑动变阻器R的阻值为10Ω时,电流表A1与A2的示数之比为( )
A. 7∶1 B. 5∶1 C. 4∶1 D. 2∶1
二、多选题(每小题3分,共9分)
11. 对于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中,摩擦铅笔使笔杆发热,是通过热传递的方法改变内能
C. 图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D. 图丁中,汽油机的做功冲程把内能转化为机械能
12. 如图所示,电源电压保持不变,的阻值分别为10Ω、5Ω。当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A,两端的电压为;当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.15A,两端的电压为。下列判断正确的是( )
A. 电源电压为6V
B.
C. 的阻值为30Ω
D. 当开关闭合,断开时,电流表的示数为1.8A
13. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是12V
B. 若定值电阻R断路时,电流表几乎无示数,电压表有明显示数
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D. 定值电阻R的阻值是6Ω
三、填空题(每小题4分,共24分)
14. 世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们的工作原理是将_______能转化为_______能,上图相当于汽油机的_______冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min,在1s内内燃机的活塞做_______次功。
15. 如图所示,使一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触带电的验电器的金属球,发现验电器金属箔的张角减小。此过程中验电器的金属箔______(选填“失去”或“得到”)电子,金属杆中电流的方向为______(选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”)。
16. 如图所示,A、B是两个长度相同、粗细不同的铜棒,将他们串联在电路中,则两个铜棒的电阻__________;通过铜棒A、B的电流大小分别为、,则__________(均选填“>”、“<”或“=”)。
17. 如图某同学仔细观察台灯的开关,上网查资料发现这种开关实质是一个旋转式变阻器,结构如图,P为旋钮触片。该旋转式变阻器原理是通过改变导体接入电路的______来改变其连入电路的电阻;将该变阻器接入电路中调节台灯的亮度,当顺时针旋转旋钮触片P时,灯泡变暗,则连接接线柱是______(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)。
18. 如图甲所示电路中,当开关闭合,、断开时,灯泡、的连接方式是________;当开关、闭合,断开时,两灯泡均发光,电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,则通过的电流为________A。
19. 两个定值电阻R1、R2分别标有“6Ω 0.5A”和“20Ω 0.3A”字样,若将它们串联接入电路中,则电路中允许通过的最大电流为______A,电源电压最大为______V。若将它们并联接入电路中使用,则电路中电源电压最大为______V,此时通过R2的电流为______A。
四、综合题(共37分)
20. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
21. 如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
22. 小兰同学根据电路图甲对串联电路电压规律进行了探究:
(1)如图甲所示闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是 _____;
(2)排除故障后,小兰正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小兰打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。此操作可能会导致电压表出现的现象是 _____;
(3)最后,小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V,UL2=1.6V,UAC的示数如图乙所示,读出UAC=_____V,并得出了实验的最终结论,实验结论为 _____;
(4)此实验依然存在着一定的缺陷,你的改进方法是:_____。
23. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,一个开关,阻值分别为,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________V。
(3)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是__________。
A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了
C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了
(4)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是__________。
24. 实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)用图甲的电路测量Rx的阻值,该实验的原理是 ___________;
(2)连接电路时,开关应处于 _______状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 _____端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过Rx的电流为 _________A,此次测得Rx的阻值为 _______Ω;
(4)实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量了电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出Rx的平均值,目的是为了 ___________;
(5)若实验中电压表损坏,小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③处理实验数据,则得Rx= ____________(用I1、I2和R0表示)。
25. 如图1所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动,滑片到最右端的距离为x,在滑片移动过程中,电压表示数U与x的关系图像如图2所示,电流表示数I与x的关系图像如图3所示。开始时由于滑动变阻器接触不良,滑片从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数。其中、、均为已知量,求:
(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
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2025-2026学年第一学期九年级物理
一、单选题(每小题3分,共30分)
1. 下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压是
B. 对人体安全的电压是
C. 日光灯管的电流约
D. 我国家庭照明电路的电压为
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新的干电池的电压标准值是,而不是,故A不符合题意;
B.一般来说,不高于的电压对人体是安全的,但题目中表述为“对人体安全的电压是”是不准确的,因为低于的电压也是安全的,故B不符合题意;
C.一般来说,日光灯管的电流较小,在0.15A左右,故C符合题意;
D.我国家庭照明电路的电压是,而不是,故D不符合题意。
故选 C。
2. 2025年我国发布《新型储能技术标准》,明确了储能材料的热性能要求。下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
C. 升高相同温度,质量大的水吸收的热量更多
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何物体在任何温度下都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.物体内能增加,不一定是吸收了热量,还有可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.根据可知,水的比热容不变,使不同质量的水升高相同的温度,质量大的水吸收的热量更多,故C正确;
D.发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而温度高的物体内能不一定大,故D错误。
故选C。
3. 据国防部网站消息,2024年9月25日,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,该导弹准确落入预定海域,如图所示,彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是( )
A. 发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B. 燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C. 燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.发动机使用的燃料应是热值较大的燃料,故A错误;
B.燃料燃烧的过程是燃料中的化学能转化为内能的过程,故B正确;
C.热值是燃料本身的一种性质,与其燃烧是否充分无关,故C错误;
D.导弹与空气摩擦生热,空气对导弹做功,这是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。
故选B。
4. 下列关于电荷的说法中错误的是( )
A. 自然界中的电荷分为正电荷和负电荷
B. 在干燥的冬天脱毛线衣时,会听到轻微的噼啪声,这是摩擦起电现象
C. 原子是由原子核和核外电子构成,其中电子带正电
D. 验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.自然界中只存在两种电荷,即正电荷(如丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷)和负电荷(如毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷),故A正确,不符合题意;
B.在干燥的冬天脱毛线衣时,毛衣和其他衣物之间相互摩擦,使物体带电,电荷聚集到一定程度时会发生放电,会听到轻微的噼啪声,这属于摩擦起电现象,故B正确,不符合题意;
C.原子是由原子核和核外电子构成,其中电子带负电,而不是正电,故C错误,符合题意;
D.验电器的工作原理就是同种电荷相互排斥,当带电体接触验电器的金属球时,电荷传导到金属箔片上,使金属箔片张开,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 关于电流和电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要电路闭合,电路中就有电流
B. 金属中的电流是由自由电子定向移动形成的
C. 在电路中,电源将其他形式的能转化为电能
D. 一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.电路中有电流需要同时具备电路闭合和有电源两个条件,只闭合电路但没有电源,电路中不会有电流,故A错误,符合题意;
B.金属导体中存在大量自由电子,金属中的电流就是由自由电子定向移动形成的,故B正确,不符合题意;
C.电源在电路中的作用是将其他形式的能(如化学能、机械能等)转化为电能,为电路提供电能,故C正确,不符合题意;
D.一般的电路基本组成部分包括电源、用电器、开关和导线,它们共同构成完整的电流通路,故D正确,不符合题意。
故选A。
6. “一盔一带守护平安”,为避免骑行共享电动车时不佩戴头盔,小凌同学设计了如下方案:扫码成功后开关闭合,指示灯亮,但电动机不工作;取出头盔并戴上后闭合,电动机通电工作;只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,只闭合开关S1,电动机和指示灯L同时工作,再闭合开关S2,电动机被短路,电动机不工作,故A不符合题意;
B.由图可知,只闭合开关S1,指示灯L亮,但电动机不工作,再闭合开关S2,电动机通电工作,只闭合开关S2,电动机不工作,故B符合题意;
C.由图可知,只闭合开关S1,电动机工作,再闭合开关S2,指示灯亮,故C不符合题意;
D.由图可知,只闭合开关S1,指示灯和电动机都不工作,再闭合开关S2,指示灯和电动机都工作,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡L2的电流
B. 小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C. 若只断开S2,小灯泡L1将变亮
D. 若只断开S2,电流表示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A测量小灯泡L1的电流,开关S1控制整个电路。开关S2只控制小灯泡L2,故A错误;
B.并联电路各支路两端的电压相等,小灯泡L2两端的电压与L1两端的电压一样大,故B错误;
CD.由于并联电路各支路互不影响,因此,若只断开S2,L1亮度不变,通过小灯泡L1的电流不变,电流表的示数不变,故C错误,D正确。
故选D。
8. 一块合金导体长(前后)∶宽(左右)∶高(上下)=9∶3∶1,将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间,灯泡L均发光,则( )
A. 上下接入时,灯泡亮度最暗 B. 上下接入时,灯泡亮度最亮
C. 左右接入时,灯泡亮度最暗 D. 前后接入时,灯泡亮度最亮
【答案】B
【解析】
【详解】将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接入时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;当左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,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】A
【解析】
【详解】A.电压表V读数与电流表A1读数的比值为R2电阻,R2电阻变大,故A正确;
B.电流表A1读数与电流表A2读数的差为R1电流,R1电阻、电压不变,电流也不变,B错误;
CD.电阻R1与R2并联,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中电阻R2变大,电流表A2变小,电压表V示数不变;电压表V读数与电流表A2读数的比值变大,故CD错误。
故选A。
10. 如图所示,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值为30Ω时,电流表A1与A2的示数之比为3∶1,滑动变阻器R的阻值为10Ω时,电流表A1与A2的示数之比为( )
A. 7∶1 B. 5∶1 C. 4∶1 D. 2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S,定值电阻R0与滑动变阻器R并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过R0的电流。滑动变阻器R的阻值为30Ω时,电流表A1与A2的示数之比为3∶1,即,根据并联电路的电流规律可得通过R0和R的电流之比为
根据并联电路的分流关系可得,将R=30Ω代入解得。
当滑动变阻器的阻值R'=10Ω时,通过R0和R的电流之比
电流表A1与A2的示数之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、多选题(每小题3分,共9分)
11. 对于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中,摩擦铅笔使笔杆发热,是通过热传递的方法改变内能
C. 图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D. 图丁中,汽油机的做功冲程把内能转化为机械能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲中,闻到花香是扩散现象,说明了一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B.图乙中,摩擦铅笔使笔杆发热,是通过做功的方法改变内能的,故B错误;
C.图丙中,底面削平的铅块紧压后,能吊住重物,是因为两铅块分子距离足够小,分子间的作用力表现为引力,而不是斥力,故C错误;
D.图丁中,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程将内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,电源电压保持不变,的阻值分别为10Ω、5Ω。当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A,两端的电压为;当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.15A,两端的电压为。下列判断正确的是( )
A. 电源电压为6V
B.
C. 的阻值为30Ω
D. 当开关闭合,断开时,电流表的示数为1.8A
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电路图可知,当开关S1、S3闭合,S2断开时,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U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
故A正确;
B.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,由可得,R1两端的电压U2=I2R1=0.15A×10Ω=1.5V
则U1∶U2=6V∶1.5V=4∶1
故B错误;
C.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1与R3串联,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻规律可得,R3的阻值R3=R-R1=40Ω-10Ω=30Ω
故C正确;
D.当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数
故D正确。
故选ACD。
13. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是12V
B. 若定值电阻R断路时,电流表几乎无示数,电压表有明显示数
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D. 定值电阻R的阻值是6Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路中的电阻为零,电压表测电源电压,由乙图可知,电源电压为9V,由图乙可知,电路中的电流为1.5A,定值电阻R的阻值是
当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由乙图可知,电路中的电流为0.5A,定值电阻两端电压为3V,根据串联电路分压特点可知,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故AC错误,D正确;
B.由甲图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测定值电阻两端电压,若定值电阻R断路时,串联电路无电流,电流表几乎无示数,电压表相当于串联在电路中,电压表测电源电压,电压表有明显示数,故B正确。
故选BD。
三、填空题(每小题4分,共24分)
14. 世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们的工作原理是将_______能转化为_______能,上图相当于汽油机的_______冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min,在1s内内燃机的活塞做_______次功。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 做功 ④. 30
【解析】
【详解】[1][2]蒸汽机和汽油机都属于热机,热机是将内能转化为机械能的机器。
[3]由图可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,此过程相当于汽油机的做功冲程。
[4]四冲程内燃机曲轴转速为,即每秒钟曲轴转60圈,因为曲轴每转2圈,对外做功1次,所以在1秒钟内做功的次数为。
15. 如图所示,使一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触带电的验电器的金属球,发现验电器金属箔的张角减小。此过程中验电器的金属箔______(选填“失去”或“得到”)电子,金属杆中电流的方向为______(选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”)。
【答案】 ①. 失去 ②. 从金属球到金属箔
【解析】
【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它接触带电的验电器的金属球时,验电器金属箔的张角减小,说明验电器所带的电荷减少,即验电器的金属箔失去电子(因为正电荷增多,相当于失去电子)。
[2]电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动的方向相反。由于验电器的金属箔失去电子,电子从金属箔向金属球移动,所以金属杆中电流的方向为从金属球到金属箔。
16. 如图所示,A、B是两个长度相同、粗细不同的铜棒,将他们串联在电路中,则两个铜棒的电阻__________;通过铜棒A、B的电流大小分别为、,则__________(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度,其它条件相同,导体的横截面积越大,电阻越小;导体A和B由同种材料制成、长度相同,由图可知A比B的横截面积大,由于导体的电阻与横截面积成反比,所以。
[2]串联电路电流处处相等,所以串联的导体A、B中的电流。
17. 如图某同学仔细观察台灯的开关,上网查资料发现这种开关实质是一个旋转式变阻器,结构如图,P为旋钮触片。该旋转式变阻器原理是通过改变导体接入电路的______来改变其连入电路的电阻;将该变阻器接入电路中调节台灯的亮度,当顺时针旋转旋钮触片P时,灯泡变暗,则连接接线柱是______(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)。
【答案】 ①. 长度 ②. B、C
【解析】
【详解】[1]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,图中滑片P移动时,电阻片R接入电路中的长度发生变化,接入电路中的阻值也发生变化,说明该旋转式变阻器原理是通过改变导体接入电路的长度来改变其连入电路的电阻。
[2]当顺时针旋转旋钮触片P时,灯泡变暗,说明此时电阻片R接入电路中的长度变长,电阻变大,观察图片可知,当B、C接线柱接入电路中时,顺时针旋转旋钮触片P,电阻片R接入电路中的长度变长,电阻变大,灯泡就会变暗,所以接入B、C接线柱符合题意。
18. 如图甲所示电路中,当开关闭合,、断开时,灯泡、的连接方式是________;当开关、闭合,断开时,两灯泡均发光,电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,则通过的电流为________A。
【答案】 ①. 串联 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]当开关闭合,、断开时,电流路径只有一条,通过L1的电流必然通过L2,所以灯泡、的连接方式是串联。
[2]当开关、闭合,断开时,两灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流,电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,接的是大量程,接的是小量程。电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,干路电流
的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流
19. 两个定值电阻R1、R2分别标有“6Ω 0.5A”和“20Ω 0.3A”字样,若将它们串联接入电路中,则电路中允许通过的最大电流为______A,电源电压最大为______V。若将它们并联接入电路中使用,则电路中电源电压最大为______V,此时通过R2的电流为______A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 7.8 ③. 3 ④. 0.15
【解析】
【详解】[1][2]因串联电路中各处的电流相等,所以R1、R2两只电阻串联时,电路中的最大电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得电路两端的最大电压
[3][4]定值电阻R1两端允许加的最大电压
定值电阻R2两端允许加的最大电压
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两只电阻并联时,电路中的最大电压
此时通过R2的电流
四、综合题(共37分)
20. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
【答案】(1)3.78×105J
(2)3.4×106J
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
木炭完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
由可得,燃气完全燃烧放出的热量
根据可得,需要燃气的质量
21. 如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
【答案】(1)3V (2)10Ω
(3)5Ω
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关S、S1,只有定值电阻R2接入电路,定值电阻R1被短路,电压表测量R2两端的电压,也是电源电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为3V可知,电源电压U=U2=3V。
【小问2详解】
由电流表的示数为0.3A可知,通过R2的电流I2=0.3A,定值电阻R2的阻值
【小问3详解】
当闭合开关S、断开开关S1,定值电阻R1、R2串联接入电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为2V可知,定值电阻R1两端的电压
通过定值电阻R1的电流
定值电阻R1的阻值
22. 小兰同学根据电路图甲对串联电路电压规律进行了探究:
(1)如图甲所示闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是 _____;
(2)排除故障后,小兰正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小兰打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。此操作可能会导致电压表出现的现象是 _____;
(3)最后,小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V,UL2=1.6V,UAC的示数如图乙所示,读出UAC=_____V,并得出了实验的最终结论,实验结论为 _____;
(4)此实验依然存在着一定的缺陷,你的改进方法是:_____。
【答案】 ①. 短路 ②. 电压表指针反向偏转 ③. 4 ④. 串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和 ⑤. 换用不同规格的灯泡多做几次实验
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示闭合开关,两灯串联,L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,说明与电压表并联的地方短路,即L1短路了。
(2)[2]只断开电压表A接点,并改接到C接点上,而B接点不动,电压表正负接线柱接反了,闭合开关后,电压表指针反向偏转,所以不能测出L2两端的电压。
(3)[3]电压表测量AC间电压,其值应大于任一灯泡两端的电压,所以选择电压表选择的是015V量程;电压表分度值为0.5V,所以示数为4V。由实验数据可知:L1、L2的电压之和为
UL1+UL2=2.4V+1.6V=4V=UAC
[4]由此可得出实验结论为:串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和。
(4)[5]为得出普遍结论,应更换不同规格的灯泡,或改变电源电压,进行多次实验,测出多组实验数据。
23. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,一个开关,阻值分别为,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________V。
(3)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是__________。
A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了
C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了
(4)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是__________。
【答案】(1) (2) ①. 2.4 ②. 右 ③. 2
(3)C (4)电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
电压表与定值电阻并联,使用0~3V量程;电流表串联在电路中,使用0~0.6A量程;使用金属杆两端任一接线柱将变阻器连入电路。电路如下:
【小问2详解】
[1]电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,此时读数为2.4V。
[2]原来接入10Ω电阻,调节好变阻器;现在将10Ω电阻换成20Ω电阻,根据串联电路分压特点可知,此时定值电阻两端电压比原来大,因此,应调节变阻器,减小通过它的电流以减小其两端电压。因此应将变阻器滑片向右调节。
[3]读丁图可知,接入10Ω电阻时,电路中电流为0.2A,则控制定值电阻两端电压为
【小问3详解】
当电路中定值电阻为50Ω时,电路中电流为
此时变阻器两端电压为
变阻器在电路中阻值为
而变阻器规格为“20Ω 1A”,即变阻器的最大阻值太小。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问4详解】
分析图像发现
即电压一定时,电流与电阻乘积为定值,二者成反比。
24. 实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)用图甲的电路测量Rx的阻值,该实验的原理是 ___________;
(2)连接电路时,开关应处于 _______状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 _____端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过Rx的电流为 _________A,此次测得Rx的阻值为 _______Ω;
(4)实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量了电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出Rx的平均值,目的是为了 ___________;
(5)若实验中电压表损坏,小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③处理实验数据,则得Rx= ____________(用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 断开 ②. B
(3) ①. 0.24 ②. 10
(4)减小测量误差 (5)
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律,可得,用电压表测量出电阻两端的电压,用电流表测量出通过电阻的电流,利用可以计算出未知电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是。
【小问2详解】
[1]为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态。
[2]为了保护电路,在闭合开关之前,应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,故滑片应移动B端。
【小问3详解】
[1]乙图中,电流表接入的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数0.24A。
[2]电压表示数为2.4V时,电流表示数为0.24A,故此次测得Rx的阻值为
【小问4详解】
实验中多次测量电压与电流的值,求电阻的平均值,其目的是为了减少测量误差。
【小问5详解】
开关S2断开,闭合开关S、S1,此时电路为两电阻并联,电流表测R0支路电流为I1,根据并联电路中电压规律可得,电源电压为U源=U1=I1R0
断开开关S1,闭合开关S、S2,两电阻仍并联,电流表测干路电流为I2,则Rx支路中电流为
未知电阻的阻值为
25. 如图1所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动,滑片到最右端的距离为x,在滑片移动过程中,电压表示数U与x的关系图像如图2所示,电流表示数I与x的关系图像如图3所示。开始时由于滑动变阻器接触不良,滑片从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数。其中、、均为已知量,求:
(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)开始时滑动变阻器接触不良,即断路,电压表串联在电路中,示数为电源电压,即
(2)如图所示:取
处,则
定值电阻的电压
定值电阻的阻值
(3)根据题意可知,滑动变阻器利用了电阻值大小与长度成正比。设滑动变阻器总长L,接入大小为
L-x
当
时
接入长度是
L-L0
当
时
则
接入长度是
L-2L0
由图可知,当
x=0
时,滑动变阻器接入阻值最大、长度为L,利用比例关系有
先用后两项,可得
再用前两项,可得
答:(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
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