精品解析:重庆市第八中学校2026-2027学年上学期九年级物理第一次月考复习二
2026-09-25
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内容正文:
物理月考复习二
(全卷共四个大题 满分80分 考试时间:与化学共用120分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每题3分,共24分)。
1. 下列电学物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为2V
B. 对人体的安全电压为不超过220V
C. 家用电风扇正常工作时的电流为0.3A
D. 实验室用的1m长的铜导线的电阻约为
2. 关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中没有大量的电子
B. 给蓄电池充电时,蓄电池是用电器,将电能转化为化学能
C. 验电器是利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原理工作的
D. 将与丝绸摩擦后的玻璃棒接触验电器时,瞬时电流方向是从验电器到玻璃棒
3. 关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A. 电路中只要有电压,就一定有电流
B. 定值电阻的阻值越大,通过该电阻的电流就越小
C. 滑动变阻器可实现精确改变接入电路中的电阻大小
D. 定值电阻两端的电压和通过的电流改变,但它两端的电压与通过它的电流的比值不变
4. 某家居智能扫地机器人内部有几个特殊开关:避障红外传感器开关(遇障碍物断开,无障碍物闭合)、充电触发开关(充电时自动闭合,不充电时断开)、电机锁定开关(充电时自动断开,不充电时闭合),该机器人不充电时,仅无障碍物才工作:充电时,无论有无障碍物,都不工作,仅充电模块工作,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,以下说法中正确的是( )
A. 电压表V1示数变小,电压表V2示数变小
B. 电压表V1与电压表V2示数的差值不变
C. 两电压表的示数之差与电流表A示数的比值变小
D. 电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比不变
6. 如图所示的电路,对连接关系判断正确的是( )
A. 所有开关都闭合时,电源短路
B. 闭合开关S、S2、S3时,滑动变阻器R1与电阻R2并联再和L串联
C. 闭合开关S、S1、S3时,滑动变阻器R1与灯L串联,电压表测电源电压
D. 只闭合S、S1时,滑动变阻器R1与灯L串联,电压表测R1的电压
7. 如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则下列故障判断正确的是( )
①电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
②若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
③若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻R断路
④若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻R的两端,电压表会变小,电流表会变大
A. 只有③④正确 B. 只有②④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①④正确
8. 如图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到,电压表的示数变化了,当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为
B. 每升高,的阻值增大
C. 若“恒流源”输出电流略降低,测量结果低于实际环境温度
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的“恒流源”
二、填空作图题(每空1分,共12分)
9. 法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”,人们用他的名字作为______的单位。电阻的单位用德国物理学家______的名字命名,他最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系。
10. 小林做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:将口香糖锡纸中间剪掉一些(如图所示),其中ab、bc、cd段的长度相同。将锡纸条的两端分别接在电池正负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火。锡纸条上___________段的电阻最大(选填“ab”或“bc”或“cd”) , 此时Iab_______Icd(选填“=”、“>”或“<”) 。
11. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,其中 R2=5Ω,闭合开关 S 后,电路中的电流大小为 0.4A,电压表的示数为 6V,则电阻 R1 大小为___________Ω;再将 R1和 R2以如图乙的方式接入电路中,闭合开关 S 后,电流表A1和 A2的示数之比为___________。
12. 两种电学元件L与R的I-U关系图像如图所示,将L与R并联在电源两端的电压恒定为4V的电路中,干路中的电流为___________A;若将L与R串联在电源两端的电压恒定为5V的电路中,L两端的电压为___________V。
13. 如图甲所示电路,电源电压未知且不大于5V,是定值电阻。变阻器上标有“,1A”字样。移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙、丙所示,此时滑动变阻器的阻值为_________;当滑片移到另一位置时,其中一个电表指针刚好满偏,另一个电表指针在刻度盘三分之二处,则电源电压为_________V。
14. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,整个过程电路均无故障、所有电表均为实验室学生电表。当闭合开关S1,断开S2、S3时,电压表V1的示数为4V,电压表V2、V3的指针偏转的程度相同。当闭合开关S1、S2、S3时,电流表A1、A2、A3的示数均不相同,断开所有开关,若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,再同时闭合三个开关,发现与之前相比,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变,则电源电压为______V,将电压表V2更换为电流表A4,当闭合开关S1,断开S2、S3时,电压表V1的示数为2.4V,则此时电压表V3的示数为______V。
三、实验与探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验装置图,表展示了实验中所使用导体的长度、横截面积、材料等信息。
导体编号
a
b
c
d
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm²
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
(1)为了比较导体的电阻的大小,最好选择观察___________。
A. 灯泡亮度 B. 电流表的示数
(2)选用_______两段导体分别接入电路中进行实验,是为了探究导体的电阻大小与导体长度的关系;
(3)选用a、b两段导体分别接入电路中进行实验,可以探究导体电阻大小与导体________关系;
(4)选用b、c两段导体分别接入电路中进行实验,______(选填“能”或“不能”)探究导体电阻大小与导体横截面积的关系;
(5)实验中给同一段金属丝加热的过程中,发现电流表的示数逐渐变小,说明金属丝的电阻逐渐变________(选填“大”或“小”),从而得出导体的电阻与_______有关。
16. 小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在 ab、bc、ac两端。
序号
Uab/V
Ubc/V
UacV
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
2
4
6
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压
方案二:改变小灯泡的规格
小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表2中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案________(选填“一”或“二”) 进行的。由表2中的数据可知,串联电路两端的电压等于________电路两端电压的总和;
(3)小超对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测 ab以及 bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2的电压。这种设计思路是___________(选填“正确”或“错误”)的, 因为___________;
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计了如图所示的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器,滑动变阻器接入电路的阻值将___________(选填“变大”或“变小”) ,小灯泡亮度将___________(选填“变亮”或“变暗”) 。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表 V2的示数之和略大一点,则可能的原因是___________。
17. 同学们设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)图乙有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线;
(2)一小组的小凯同学按如图甲所示电路连接好了实验器材,闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出图像,如图丙中a所示。实验完成后,欣欣将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程,绘制出图像,如图丙中b所示。则图像中A、C两点电阻_________(选填“”或“”)。A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随_________的变化而变化。
(3)二小组的小敏同学也按甲图连接好电路,闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为小敏同学实验中存在的问题可能是_________。通过数据可知小敏实验时所选定值电阻R的阻值是_________。
0.51
1.01
1.51
2.01
2.51
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)三小组的小田同学用甲图电路探究电流跟电阻的关系,现有器材如下:可调学生电源(将电压调为6V)、定值电阻(、、、和各一个)、电流表()、电压表()、开关、滑动变阻器()和导线若干。
①小田将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。为了完成实验,接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使_________表示数相同;
实验序号
1
2
3
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.1
②小田将、、三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如上表所示,由此得出结论:当电压相同时,电流与电阻成_________关系;
③小田将的电阻接入电路当中去,发现无论怎样调节滑片都无法完成实验,为了完成这次实验,他灵机一动,想了办法,将学生电源的电压最高调为_________V。
四、计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分)
18. 如图所示电路中,电源电压恒为18V。闭合开关S后,电流表、的示数分别为1A、2.5A,求:
(1)电阻的阻值;
(2)在1分钟内通过电阻的电荷量。
19. 重庆八中的小唐和小张参加物理社团时组装了如图所示电路,电源电压保持不变,灯泡阻值为,灯泡阻值为(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
(1)小唐在甲乙两处都放置电压表后,闭合开关S,甲表示数8V,此时通过灯泡的电流为多少?
(2)在第(1)问中,乙表示数为多少?
(3)小张在甲乙两处都放置电流表后,保持开关断开,此时甲乙两电表示数之比为多少?
20. 如图甲是一个简易电子身高测量仪的示意图。电源电压恒为6V,为定值电阻,R是一只固定且竖直放置的硬电阻棒,其总阻值为、总长为60cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。电流表的量程为。用该测量仪对身高为170cm的小红进行测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,电流表的示数为0.12A。当用该测量仪对小明进行测量时,电流表的示数为0.10A。
(1)请计算电阻的阻值和小明的身高(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
(2)小明在对电流表表盘进行身高标注时发现,表盘上的身高刻度并不均匀,于是小明想用一只电压表(量程为)代替电流表接入电路,进行身高标注,要求身高刻度均匀,且身高越高时电压表的示数越大,请完成电路的连接。
(3)请计算在(2)中改装完电表后的电路,其测量的最高身高为多少m?
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物理月考复习二
(全卷共四个大题 满分80分 考试时间:与化学共用120分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每题3分,共24分)。
1. 下列电学物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为2V
B. 对人体的安全电压为不超过220V
C. 家用电风扇正常工作时的电流为0.3A
D. 实验室用的1m长的铜导线的电阻约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压为1.5V,故A错误;
B.对人体的安全电压为不高于36V,故B错误;
C.日常生活中,家用电风扇正常工作时的电流约为0.3A,故C正确;
D.铜为良导体,1m长常用铜导线电阻约为0.02Ω,远小于100Ω,故D错误。
故选C。
2. 关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中没有大量的电子
B. 给蓄电池充电时,蓄电池是用电器,将电能转化为化学能
C. 验电器是利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原理工作的
D. 将与丝绸摩擦后的玻璃棒接触验电器时,瞬时电流方向是从验电器到玻璃棒
【答案】B
【解析】
【详解】A.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷,并非没有电子,绝缘体也含有大量电子,只是电子不能自由移动,故A错误;
B.给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存,此时蓄电池相当于用电器,故B正确;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C错误;
D.丝绸摩擦后的玻璃棒因失去电子带正电,接触验电器时,验电器的电子会流向玻璃棒,电流方向与负电荷定向移动方向相反,因此瞬时电流方向是从玻璃棒到验电器,故D错误。
故选B。
3. 关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A. 电路中只要有电压,就一定有电流
B. 定值电阻的阻值越大,通过该电阻的电流就越小
C. 滑动变阻器可实现精确改变接入电路中的电阻大小
D. 定值电阻两端的电压和通过的电流改变,但它两端的电压与通过它的电流的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.电路有持续电流的条件为两端有电压且电路为通路,仅存在电压时若电路断路则无电流,故A错误;
B.根据欧姆定律可知,电流大小由电压和电阻共同决定,未说明电压一定的前提下,无法得出电阻越大电流越小的结论,故B错误;
C.滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,仅能粗略调整阻值,无法实现精确改变,故C错误;
D.定值电阻的阻值是导体本身的性质,不随两端电压、通过的电流变化,由可知,其两端电压与通过电流的比值等于自身阻值,比值不变,故D正确。
故选D。
4. 某家居智能扫地机器人内部有几个特殊开关:避障红外传感器开关(遇障碍物断开,无障碍物闭合)、充电触发开关(充电时自动闭合,不充电时断开)、电机锁定开关(充电时自动断开,不充电时闭合),该机器人不充电时,仅无障碍物才工作:充电时,无论有无障碍物,都不工作,仅充电模块工作,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,不充电时,充电触发开关S2断开,电机锁定开关S3闭合。此时,只有在无障碍物时电机M才工作。无障碍物时,避障红外传感器开关S₁闭合;有障碍物时,S1断开。这说明在不充电状态下,S1和S3共同控制电机M,且它们需要同时闭合,电机才能工作,因此M、S1、S3应该在同一条支路中,相互串联;充电时,充电触发开关S2闭合,电机锁定开关S3断开,此时,无论有无障碍物,电机M都不工作,只有充电模块工作,这说明S3断开,能切断电机M所在的电路,而S2闭合能接通充电模块所在的电路,同时,电机M和充电模块的工作是相互独立的,因此它们应该在两条并联的支路中。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,以下说法中正确的是( )
A. 电压表V1示数变小,电压表V2示数变小
B. 电压表V1与电压表V2示数的差值不变
C. 两电压表的示数之差与电流表A示数的比值变小
D. 电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2示数变大,故A错误,A不符合题意;
B.因电压表V1的示数不变,电压表V2示数变大,所以,电压表V1与电压表V2示数的差值变小,故B错误,B不符合题意;
C.因两电压表的示数之差等于R1两端的电压,且两者的差值和电流表A示数的比值等于R1的阻值,所以,两电压表的示数之差与电流表A示数的比值不变,故C错误,故C不符合题意;
D.设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,则电压表V2示数的变化量
即
所以,电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比不变,故D正确,D符合题意。
故选D。
6. 如图所示的电路,对连接关系判断正确的是( )
A. 所有开关都闭合时,电源短路
B. 闭合开关S、S2、S3时,滑动变阻器R1与电阻R2并联再和L串联
C. 闭合开关S、S1、S3时,滑动变阻器R1与灯L串联,电压表测电源电压
D. 只闭合S、S1时,滑动变阻器R1与灯L串联,电压表测R1的电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电路图可知所有开关都闭合时滑动变阻器R1与电阻R2并联,电源不短路,故A错误;
B.根据电路图可知,闭合开关S、S2、S3时,L被短路,滑动变阻器R1与电阻R2并联,故B错误;
C.根据电路图可知,闭合开关S、S1、S3时,电路为滑动变阻器的基本电路,灯L被短路,电压表测电源电压,故C错误;
D.根据电路图可知,只闭合S、S1时,滑动变阻器R1与灯L串联连接,电压表测滑动变阻器R1的电压,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则下列故障判断正确的是( )
①电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
②若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
③若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻R断路
④若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻R的两端,电压表会变小,电流表会变大
A. 只有③④正确 B. 只有②④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①电路正常时,电压表与电阻R和电流表串联的这部分电路并联,故电压表测量的是电阻R两端的电压,故①错误;
②若小灯泡短路,则电路中只有电阻R接入电路,此时电压表测量电源电压,则电压表的示数变大,此时电路中总电阻变小,在总电压不变时,电流会变大,则电流表示数也变大,不符和题意,故②错误;
③由题意得,当电压表示数变大时,则电流表示数变小,电流表示数变小说明了电路中电阻变大,但是电路中没有调节电阻大小的电学原件,故电路中一定是出现了断路,而电压表示数变大,说明与电压表、电源串联的部分电路是接通的,即小灯泡是接通的,故一定是电阻R断路,故③正确;
④由③中可知,若变大的是电压表,则是电阻R断路,当用一根导线接在电阻R的两端时,电路重新接通,此时电压表被短接,电压表示数变为零,电路中重新有电流经过,故电压表示数变小,电流表示数变大,故④正确;
综上所述,只有③④正确,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 如图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到,电压表的示数变化了,当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为
B. 每升高,的阻值增大
C. 若“恒流源”输出电流略降低,测量结果低于实际环境温度
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的“恒流源”
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图丙可知,当时,;当,,电阻变化
根据欧姆定律可知在恒定电流状态下,U与R成正比,故电压变化量与电阻变化量成正比,即两者的比值即为恒定电流的值,故A错误;
B.温度变化
则,所以每升高1℃,电阻R的阻值变大0.4Ω,故B错误;
C.恒流状态下,“恒流源”输出电流略微降低,由可知,若电流略低,电压减小,使得所测电压偏小,测量结果偏小,装置会显示更低的温度,则测量结果低于实际的环境温度,故C正确;
D.为了增大该装置的灵敏度,应该在温度变化量相同时,变化更大的电压,根据可知,恒流状态下,电流I越大,电压U变化量越大,装置更灵敏,故应该换一个电流更大的恒流源,故D错误。
故选C。
二、填空作图题(每空1分,共12分)
9. 法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”,人们用他的名字作为______的单位。电阻的单位用德国物理学家______的名字命名,他最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系。
【答案】 ①. 电流 ②. 欧姆
【解析】
【详解】[1]根据物理学史可知,法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”,人们用他的名字作为电流的单位,记作“A”。
[2]根据物理学史可知,德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律。为纪念欧姆,人们用他的名字作为电阻的单位,记作“”。
10. 小林做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:将口香糖锡纸中间剪掉一些(如图所示),其中ab、bc、cd段的长度相同。将锡纸条的两端分别接在电池正负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火。锡纸条上___________段的电阻最大(选填“ab”或“bc”或“cd”) , 此时Iab_______Icd(选填“=”、“>”或“<”) 。
【答案】 ①. ab ②.
【解析】
【详解】[1]导体的电阻与横截面积有关,当导体的材料、长度、温度等相同时,导体横截面积越小,电阻越大,如图所示,ab段的横截面积最小,故ab段的电阻最大。
[2]根据串联电路电流的关系,在串联电路中电流强度处处相等,如图,ab、bc、cd三段导体为串联,故Iab=Icd。
11. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,其中 R2=5Ω,闭合开关 S 后,电路中的电流大小为 0.4A,电压表的示数为 6V,则电阻 R1 大小为___________Ω;再将 R1和 R2以如图乙的方式接入电路中,闭合开关 S 后,电流表A1和 A2的示数之比为___________。
【答案】 ①. 15 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]由图甲得,电阻R1与电阻R2串联,电压表测量电阻R1的电压,闭合开关 S 后,电路中的电流大小为 0.4A,电压表的示数为 6V,由欧姆定律得,电阻 R1 大小为
[2]由图乙得, R1和 R2并联,电流表A1、电流表A2分别测量R1电流、干路电流,闭合开关 S 后,设电源电压为U,R1、 R2的电流分别为
干路电流为
电流表A1和 A2的示数之比为
12. 两种电学元件L与R的I-U关系图像如图所示,将L与R并联在电源两端的电压恒定为4V的电路中,干路中的电流为___________A;若将L与R串联在电源两端的电压恒定为5V的电路中,L两端的电压为___________V。
【答案】 ①. 1.2 ②. 1
【解析】
【详解】[1]由I-U图像可知,的阻值为
若将它们并联在电源电压为4V的电路中,由并联电路电压特点可知,L和R两端的电压都为4V,由图像可知,此时
由并联电路电流特点可知,干路电流
[2]若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则串联电路中电流处处相等,由图像可知,当电路中电流为0.4A时
电源两端的电压为
符合题意,故若将它们串联在电源电压为5V的电路中,L两端的电压为1V。
13. 如图甲所示电路,电源电压未知且不大于5V,是定值电阻。变阻器上标有“,1A”字样。移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙、丙所示,此时滑动变阻器的阻值为_________;当滑片移到另一位置时,其中一个电表指针刚好满偏,另一个电表指针在刻度盘三分之二处,则电源电压为_________V。
【答案】 ①.
5 ②.
5
【解析】
【详解】 由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电流表选用0~0.6A量程,示数;因电源电压小于5V,故电压表选用0~3V量程,示数。由欧姆定律,则滑动变阻器的阻值为
由串联电路电压规律,则电源电压 ①
分两种情况讨论:
(1) 若电流表满偏,即,此时电压表示数为量程的,即
则电源电压②
①②联立解得电源电压,
此时滑动变阻器阻值,符合规格要求。
(2)若电压表满偏,即,此时电流表示数为量程的,即
则电源电压 ③
联立①③解得,
此时滑动变阻器阻值,符合规格要求。
两种情况均得到电源电压为5V,为题目条件的边界值。
14. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,整个过程电路均无故障、所有电表均为实验室学生电表。当闭合开关S1,断开S2、S3时,电压表V1的示数为4V,电压表V2、V3的指针偏转的程度相同。当闭合开关S1、S2、S3时,电流表A1、A2、A3的示数均不相同,断开所有开关,若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,再同时闭合三个开关,发现与之前相比,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变,则电源电压为______V,将电压表V2更换为电流表A4,当闭合开关S1,断开S2、S3时,电压表V1的示数为2.4V,则此时电压表V3的示数为______V。
【答案】 ①. 12 ②. 9.6
【解析】
【分析】
【详解】[1]当闭合开关S1,断开S2、S3时,三灯泡串联,如图1
由图可知:V1测量L1、L2两端的总电压,电压表V2测量L2两端的电压,V3测量L2、L3两端的总电压。图1中,三灯泡串联,根据串联电路的电压特点可知:V3的示数大于V2的示数,由于V2、V3的指针偏转的程度相同,则:V2的量程为0~3V,V3的量程为0~15V,并且
UV3=5UV2
由于
UV2=U2,UV3=U2+U3,
所以
U3=UV3-UV2=5UV2-UV2=4UV2=4U2
根据串联电路的分压特点可知
即
R3=4R2
当闭合开关S1、S2、S3时,三灯泡并联,如图2
此时电流表A1测干路电路,电流表A2测L1和L2支路的电流之和,电流表A3测L2和L3支路的电流之和;则A1的示数为
I=I1+I2+I3
A2的示数为
IA2=I1+I2
A3的示数为
IA3=I2+I3
由于电流表A1、A2、A3的示数均不相同;则
IA2≠IA3
即
I1+I2≠I2+I3
所以
I1≠I3
根据欧姆定律可知
R1≠R3
由于若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变;根据并联电路的电流特点可知灯泡的位置互换没有对各支路的电流没有影响,说明位置互换的两个灯泡的规格都相同;由于
R1≠R3,R3=4R2
则位置互换的两个灯泡不能是L1和L3;,也不能是L2和L3;所以,位置互换的两个灯泡是L1、L2,并且规格都相同;则
R1:R2:R3=R2:R2:4R2=1:1:4
图1中:据串联电路的分压特点可知
U1:U2:U3=R1:R2:R3=1:1:4
已知
UV1=U1+U2=4V
则
所以,电源电压
U=U1+U2+U3=2V+2V+8V=12V
[2]将电压表V2更换为电流表A4,当闭合并S1,断开S2、S3时,灯泡L1、L3串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V3测量L3两端的电压,如图3
根据串联电路的分压特点可得:电压表V3的示数
U3′=U-U1′=12V-2.4V=9.6V
三、实验与探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验装置图,表展示了实验中所使用导体的长度、横截面积、材料等信息。
导体编号
a
b
c
d
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm²
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
(1)为了比较导体的电阻的大小,最好选择观察___________。
A. 灯泡亮度 B. 电流表的示数
(2)选用_______两段导体分别接入电路中进行实验,是为了探究导体的电阻大小与导体长度的关系;
(3)选用a、b两段导体分别接入电路中进行实验,可以探究导体电阻大小与导体________关系;
(4)选用b、c两段导体分别接入电路中进行实验,______(选填“能”或“不能”)探究导体电阻大小与导体横截面积的关系;
(5)实验中给同一段金属丝加热的过程中,发现电流表的示数逐渐变小,说明金属丝的电阻逐渐变________(选填“大”或“小”),从而得出导体的电阻与_______有关。
【答案】(1)B (2)a、d
(3)材料 (4)不能
(5) ①. 大 ②. 温度
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律可知,导体的电阻越大,通过导体电流越小,因此为了比较导体的电阻的大小,最好观察电流表的示数,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
为了探究导体的电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,故可以选用a、d两段导体分别接入电路中进行实验。
【小问3详解】
由表格数据可知,a、b两段导体长度和横截面积相同,导体的材料不同,可以探究导体电阻大小与导体材料的关系。
【小问4详解】
b、c两段导体长度相同,横截面积不同,材料也不同,不符合控制变量法的要求,因此不能探究导体电阻大小与导体横截面积的关系。
【小问5详解】
[1][2]实验中给同一段金属丝加热的过程中,发现电流表的示数逐渐变小,根据欧姆定律可知,金属丝的电阻逐渐变大,从而得出导体的电阻与温度有关。
16. 小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在 ab、bc、ac两端。
序号
Uab/V
Ubc/V
UacV
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
2
4
6
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压
方案二:改变小灯泡的规格
小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表2中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案________(选填“一”或“二”) 进行的。由表2中的数据可知,串联电路两端的电压等于________电路两端电压的总和;
(3)小超对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测 ab以及 bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2的电压。这种设计思路是___________(选填“正确”或“错误”)的, 因为___________;
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计了如图所示的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器,滑动变阻器接入电路的阻值将___________(选填“变大”或“变小”) ,小灯泡亮度将___________(选填“变亮”或“变暗”) 。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表 V2的示数之和略大一点,则可能的原因是___________。
【答案】(1)断开(开路)
(2) ①. 一 ②. 各部分
(3) ①. 错误 ②. 电压表正负接线柱接反了
(4) ①. 变大 ②. 变暗 ③. 导线有电阻,会分电压
【解析】
【小问1详解】
实验中为了保护电路安全,连接电路时,开关要断开。
【小问2详解】
[1]由表可知,电源电压不同,且个用电两端始终平分电源电压,说明实验中采用更换电源的方式进行多次实验,即运用了方案一。
[2]根据表格数据分析可得,串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和。
【小问3详解】
[1][2]正确测量完L1的电压后,再闭合开关S和S2,测L2的电压时,导致电压表的正负接线柱接反,因此无法测量出L2的电压。
【小问4详解】
[1][2]图中向右移滑动变阻器,滑动变阻器接入电路的阻值将变大,电路中的电流会变小,因此灯泡的亮度会变暗。
[3]由于导线内部有电阻,也会分电压,因此电压表V的示数总是比电压表V1和电压表 V2的示数之和略大一点。
17. 同学们设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)图乙有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线;
(2)一小组的小凯同学按如图甲所示电路连接好了实验器材,闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出图像,如图丙中a所示。实验完成后,欣欣将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程,绘制出图像,如图丙中b所示。则图像中A、C两点电阻_________(选填“”或“”)。A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随_________的变化而变化。
(3)二小组的小敏同学也按甲图连接好电路,闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为小敏同学实验中存在的问题可能是_________。通过数据可知小敏实验时所选定值电阻R的阻值是_________。
0.51
1.01
1.51
2.01
2.51
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)三小组的小田同学用甲图电路探究电流跟电阻的关系,现有器材如下:可调学生电源(将电压调为6V)、定值电阻(、、、和各一个)、电流表()、电压表()、开关、滑动变阻器()和导线若干。
①小田将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。为了完成实验,接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使_________表示数相同;
实验序号
1
2
3
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.1
②小田将、、三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如上表所示,由此得出结论:当电压相同时,电流与电阻成_________关系;
③小田将的电阻接入电路当中去,发现无论怎样调节滑片都无法完成实验,为了完成这次实验,他灵机一动,想了办法,将学生电源的电压最高调为_________V。
【答案】(1) (2) ①. ②. 温度
(3) ①. 电压表使用前没有调零 ②. 5
(4) ①. 小于 ②. 电压表 ③. 反比 ④. 4.5
【解析】
【小问1详解】
探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,电流表应该串联在电路中,电压表与定值电阻并联,电路中连接错误的导线和改正后的电路如图所示:
【小问2详解】
曲线b向U轴弯曲,说明的比值随电压增大而变大。A点电压低,C点电压高,所以;
A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。(电压越高,灯丝温度越高,电阻越大)。
【小问3详解】
各次的的比值分别为5.1、5.05、5.03…不是定值,但相邻两次电压值的差,对应的电流的差值,且每次电压读数都比 0.5、1.0、1.5…恰好偏大 0.01V,所以存在的问题是:电压表使用前没有调零(指针未指在零刻度线,读数整体偏大);
每组数据都减去0.01V,小敏实验时所选定值电阻R的阻值是
【小问4详解】
将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,
更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,
则
即
由于
所以
所以
探究电流跟电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压一定。接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使电压表示数相同。
由表中数据可以看出,每次实验,电压表的示数都等于1.5V,
定值电阻阻值越大,电流表示数越小,可得出结论:电压一定,电流与电阻成反比。
假设用的定值电阻实验,通过调节电源电压,当变阻器连入的阻值最大时完成了实验,此时,,,根据串联分压原理
此时变阻器两端电压为
所以将学生电源的电压最高调为,可以完成实验。
四、计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分)
18. 如图所示电路中,电源电压恒为18V。闭合开关S后,电流表、的示数分别为1A、2.5A,求:
(1)电阻的阻值;
(2)在1分钟内通过电阻的电荷量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,与并联,测支路电流,测干路电流。
由并联电路电流规律得通过的电流
由并联电路电压规律得两端电压
电阻的阻值
【小问2详解】
通过的电流
通电时间
在1分钟内通过电阻的电荷量
19. 重庆八中的小唐和小张参加物理社团时组装了如图所示电路,电源电压保持不变,灯泡阻值为,灯泡阻值为(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
(1)小唐在甲乙两处都放置电压表后,闭合开关S,甲表示数8V,此时通过灯泡的电流为多少?
(2)在第(1)问中,乙表示数为多少?
(3)小张在甲乙两处都放置电流表后,保持开关断开,此时甲乙两电表示数之比为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲乙均为电压表、闭合开关S时,与串联,甲电压表测两端电压。此时通过灯泡的电流为
【小问2详解】
甲乙均为电压表、闭合开关S时,乙电压表测电源总电压。
串联电路电流处处相等,因此通过的电流也为,两端的电压
电源电压
故乙表示数为
【小问3详解】
甲乙均为电流表、开关S断开时,与并联,甲电流表测干路总电流,乙电流表测支路电流。
通过的电流
通过的电流
甲表示数
乙表示数
甲乙两电表示数之比
20. 如图甲是一个简易电子身高测量仪的示意图。电源电压恒为6V,为定值电阻,R是一只固定且竖直放置的硬电阻棒,其总阻值为、总长为60cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。电流表的量程为。用该测量仪对身高为170cm的小红进行测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,电流表的示数为0.12A。当用该测量仪对小明进行测量时,电流表的示数为0.10A。
(1)请计算电阻的阻值和小明的身高(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
(2)小明在对电流表表盘进行身高标注时发现,表盘上的身高刻度并不均匀,于是小明想用一只电压表(量程为)代替电流表接入电路,进行身高标注,要求身高刻度均匀,且身高越高时电压表的示数越大,请完成电路的连接。
(3)请计算在(2)中改装完电表后的电路,其测量的最高身高为多少m?
【答案】(1)
,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,测小红身高时,与的一半阻值串联,电流为,硬电阻棒接入电路的电阻为
根据可知,电路中的总电阻为
根据串联电路特点可知,定值电阻的电阻为
测小明身高时,与硬电阻棒接入电路的电阻串联,电流为,根据可知,电路中的总电阻为
根据串联电路特点可知,硬电阻棒接入电路的电阻为
由于接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,则硬电阻棒接入长度为
因为小红身高时硬电阻棒接入的长度为,所以小明身高为
【小问2详解】
串联电路电流恒定时,电压与电阻成正比,因此需将全部接入电路,使总电阻不变、电流恒定。身高越高,滑片越靠上,段长度越长,因此电压表并联在与之间时,电压表示数随身高升高而增大,且与身高成正比,刻度均匀。如图所示:
【小问3详解】
改装后,与全部串联,电路中的总电阻为
则电路中的电流为
已知电压表最大示数为,对应段最大电阻为
由于接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,则对应段长度为
因为小红身高时硬电阻棒接入的长度为,所以测量的最高身高为
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