内容正文:
北京景山学校2026—2027学年第一学期九年级直升班10月学情调研
物理
考生须知
1、本试卷共8页,五道大题,25道小题,满分70分。考试时间70分钟。
2、考生应在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名和学号。
3、试题在答题卡上作答,在试卷上作答无效。
4、选择题、作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
一、单项选择题(下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 通过正常工作的冰箱电流约5A
B. 通过正常工作的节能灯的电流约为1.5A
C. 我国家庭电路的电压为220V
D. 一节干电池的电压为3V
2. 关于电表的使用方法,下列说法错误的是( )
A. 电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中
B. 连接电表时必须让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
C. 被测值不能超过电表的量程
D. 电压表、电流表都可以直接接在电源的两极上
3. 小明从实验室找了几个物体,其中都属于绝缘体的是( )
A. 铜丝、玻璃棒、塑料容器 B. 石墨、铜丝、玻璃棒
C. 玻璃棒、塑料容器、橡胶 D. 石墨、铜丝、橡胶
4. 在如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的图线
B. 当电压为0时,L与R的阻值均为0
C. 将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为8
D. 将L和R串联在6V的电源两端,L两端电压为2.4V
6. 如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,以下说法正确的是( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数变大
B. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大,A2的示数变小
C. 电压表V的示数变大,电流表A1的示数不变,A2的示数不变
D. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数不变
7. 下列关于能量转化的说法中正确的是( )
A. 洗衣机工作时,机械能主要转化为电能
B. 手机电池充电时主要是将电能转化为化学能
C. 绿色植物的光合作用将光能转化为内能
D. 太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
8. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 金属导体容易导电是因为它们内部有大量的自由电子
B. 摩擦起电是在物体相互摩擦时创造了电荷
C. 导体容易导电,但不能带电
D. 绝缘体不容易导电是因为它们内部缺少电荷
9. 甲、乙两个小灯泡并联,相同通电时间内消耗的电能之比为3∶4,则甲、乙两个小灯泡的电阻之比是( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 1∶7 D. 7∶1
10. 定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 两电阻并联在电路中,当电路两端电压为3V时,干路中电流为0.2A
B. 导体甲的电阻为0.5Ω
C. 两电阻串联在电路中,当电路中电流为0.3A时,电源电压为4.5V
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
11. 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A. 油箱内油面上升时,电阻两端电压减小
B. 电流表示数增大时,说明油箱内油面上升
C. 电流表示数增大时,说明油箱内油面下降
D. 油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
12. 如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中可能正确的是( )
A. L1和L2并联, 甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
B. L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C. L1和L2串联, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D. L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列判断正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的电阻变大
B. 定值电阻两端的电压保持不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小
D. 电压表和电流表示数的比值变小
14. 下列说法正确的是( )
A. 正、负电荷定向移动都可以形成电流
B. 电路中有电流,电路两端一定有电压
C. 电流总是从电源的正极流向负极
D. 教室里几盏灯总是同时亮,同时灭,它们必定串联
15. 对欧姆定律公式的理解,下面正确的是( )
A. 对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比
B. 在电源电压不变的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比
C. 导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
三、实验与探究题(共29分,每空1分。)
16. 在“探究影响电流做功的因素”实验中:
(1)甲和乙两个灯泡的电阻是____(选填“相同”或“不同”)的,通过观察小灯泡的_____来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。
(2)图(a)探究的是电功的大小与______________________大小的关系。
(3)由实验(b)可以得出的结论是__________________________。
17.
(1)根据如图所示的电路图,连接实物图,已知通过、的电流都为0.2A左右。
(2)小艾同学在探究并联电路的电压关系时,连接的实验电路如下图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,使两灯并联,开关控制所有用电器,开关控制灯泡,电流表A测干路电流。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
18. 如图是李明探究“串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)李明最好选择两个小灯泡的规格应该是___________(选填“相同”或“不相同”)的。
(2)李明连接电路时,把一个开关和两个小灯泡连接后,刚连接完最后一条导线,灯泡、就亮了,他在实验操作中不当之处:___________。
(3)如表是李明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论:___________。
(4)他获得三组不同电流值的方法是:___________。(写出一条)
实验序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.3
0.3
0.3
2
0.4
0.4
0.4
3
0.2
0.2
0.2
(5)当李明改正错误,正确连好电路后,发现灯较亮,灯较暗,他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯、,电流逐渐变小,所以灯较亮,灯较暗;陈欢认为李明的解释是错误的,她只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明李明的解释是错误的。在虚线框中,画出陈欢所设计的实验电路图___________。根据___________的实验现象,说明李明的解释是错误的。
19. 在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小芳连接了如图所示的电路。请按要求完成下列问题:
(1)用完好的电压表测灯两端的电压时,闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表指针有明显偏转;再将电压表并联在灯两端,电压表无示数,由此判断电路故障可能是___________。
(2)电路故障排除后,小芳先用电压表测量灯两端的电压,然后保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯两端的电压。她这样的操作___________(选填“能”或“不能”)测出灯两端的电压,理由是___________。
(3)小芳准确测出AB、BC、AC间的电压后,将数据记录在如下表格中,并分析实验数据得出了结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
2.2
1.6
3.8
请对小芳得出的结论进行评价___________,写出你认为合理的改进措施___________。
20. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如右表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________________________来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______________两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两根电阻丝接入图示电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______________有关。
21. 小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时的电压为3V,电阻约为10Ω。小亮的实验过程如下:
(1)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是___________。
(2)实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题:___________;
(3)小亮又根据实验数据绘制成了如图乙所示的图像。根据该图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
22. 在研究“导体中电流与导体电阻关系”的实验中,同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是___________。
(3)其中一组同学连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的过程中发现,电流表的示数变大时,电压表的示数反而减小,电流表的示数变小时,电压表的示数反而增大。经检查所有器材均完好。你认为出现上述实验现象的原因是___________。
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片使电压表示数为3 V,观察到电流表示数如图丙所示,则电流表示数为___________A:用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片向___________端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持3V。
四、科普阅读题(共4分,每空1分)
23. 阅读以下材料,回答相关问题.
电子秤所使用的测力装置是压力传感器.常见的一种压力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.当在弹簧钢的自由端施加竖直向下的压力F,弹簧钢就会向下弯曲.弹簧钢的弯曲程度越显著,上应变片被拉伸、下应变片被压缩的程度越显著.
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的电阻值对长度变化很敏感.电子秤工作时,电源给上、下应变片中金属电阻丝提供相等且大小不变的电流I,上应变片两引线间电压为U1 , 下应变片两引线间电压为U2 , 传感器把这两个电压的差值U=U1﹣U2输出,用来反映加在弹簧钢自由端压力F的大小.
金属电阻丝的阻值会随温度发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除环境温度随季节变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,减小由于温度变化对测量精度的影响.
(1)压力传感器是将力的大小转换为________(选填“电流”或“电压”)的装置.
(2)压力F增大时,下应变片金属电阻丝电阻变________.
(3)若电子秤载物台面倾斜时,则秤的示数________(选填“等于”或“不等于”)被测物体的质量.
(4)进行温度补偿时,应给金属电阻丝串联一个________电阻(选填“定值”或“可变”).
五、计算题(共7分)
24. 某物理兴趣小组设计了一套测量物体重力的“托盘秤”,工作原理如图所示,托盘用来放置被测物体,OBA为可绕O点转动的杠杆,,托盘上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器固定放置,的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。电源电压U恒为12V,为定值电阻。托盘空载时,闭合开关S,电压表的示数为1.5V,托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:
F/N
0
4
8
12
16
20
24
…
70
60
50
40
30
20
10
…
(1)定值电阻的阻值;
(2)当托盘上物体重120N时,电压表的示数;
25. 如图所示,电阻,,,,电压,问:
(1)若在ab间接入一个内阻很大的电压表,它的读数是多少?
(2)如果在ab间接一个内阻很小的电流表,它的读数是多少?
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物理
考生须知
1、本试卷共8页,五道大题,25道小题,满分70分。考试时间70分钟。
2、考生应在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名和学号。
3、试题在答题卡上作答,在试卷上作答无效。
4、选择题、作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
一、单项选择题(下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 通过正常工作的冰箱电流约5A
B. 通过正常工作的节能灯的电流约为1.5A
C. 我国家庭电路的电压为220V
D. 一节干电池的电压为3V
【答案】C
【解析】
【详解】A.正常工作的冰箱电流约1A,故A错误;
B.正常工作的节能灯电流约0.05~0.1A,故B错误;
C.我国家庭电路的电压标准为220V,故C正确;
D.一节新干电池的电压为1.5V,故D错误。
故选C。
2. 关于电表的使用方法,下列说法错误的是( )
A. 电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中
B. 连接电表时必须让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
C. 被测值不能超过电表的量程
D. 电压表、电流表都可以直接接在电源的两极上
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电流表和电压表的连接方法可知,电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,故A正确,不符合题意;
B.连接电压表和电流表时必须让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,否则会反向偏转,故B正确,不符合题意;
C.被测电压值不能超过电压表的量程,被测电流值不能超过电流表的量程,故C正确,不符合题意;
D.电压表电阻很大,可以直接接在电源的两极;电流表电阻很小,若直接接在电源两极上,电流会很大,烧坏电流表,所以,电流表不可以直接接在电源的两极。故D错误,符合题意。
故选D。
3. 小明从实验室找了几个物体,其中都属于绝缘体的是( )
A. 铜丝、玻璃棒、塑料容器 B. 石墨、铜丝、玻璃棒
C. 玻璃棒、塑料容器、橡胶 D. 石墨、铜丝、橡胶
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等。
A.铜丝、玻璃棒、塑料容器,其中铜丝是导体,故A不符合题意;
B.石墨、铜丝、玻璃棒,其中石墨(常用作干电池的电极)、铜丝是导体,故B不符合题意;
C.玻璃棒、塑料容器、橡胶都是绝缘体,故C符合题意;
D.石墨、铜丝、橡胶,其中石墨、铜丝是导体,故D不符合题意。
故选C。
4. 在如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑动变阻器的A、D接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻减小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器的A、C接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻减小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的A、B两个接线柱接入电路,此时滑动变阻器接入电路的电阻不变,其阻值是滑动变阻器最大电阻,故C不符合题意;
D.滑动变阻器的B、D接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻增大,故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的图线
B. 当电压为0时,L与R的阻值均为0
C. 将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为8
D. 将L和R串联在6V的电源两端,L两端电压为2.4V
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图线为过原点的直线,电流与电压成正比,阻值不变,为定值电阻的图线;乙图线为曲线,阻值随电压变化,为灯泡的图线,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,电压为0时,阻值不为0,故B错误;
C.将和并联在6V的电源两端,。由图可知,。干路电流
电路总电阻,故C正确;
D.由图甲可知
若两端电压为2.4V,由图乙可知此时通过的电流。串联电路电流处处相等,则两端电压
电源电压,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,以下说法正确的是( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数变大
B. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大,A2的示数变小
C. 电压表V的示数变大,电流表A1的示数不变,A2的示数不变
D. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】BC.由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流;因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故BC错误;
A.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,故A错误;
D.当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故D正确。
故选D。
7. 下列关于能量转化的说法中正确的是( )
A. 洗衣机工作时,机械能主要转化为电能
B. 手机电池充电时主要是将电能转化为化学能
C. 绿色植物的光合作用将光能转化为内能
D. 太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
【答案】B
【解析】
【详解】A.洗衣机为用电器,工作时消耗电能,主要获得机械能,是电能转化为机械能,故A错误;
B.手机电池充电时,消耗电能,将能量以化学能形式储存,主要是电能转化为化学能,故B正确;
C.绿色植物光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中,不是内能,故C错误;
D.太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能,不是化学能,故D错误。
故选B。
8. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 金属导体容易导电是因为它们内部有大量的自由电子
B. 摩擦起电是在物体相互摩擦时创造了电荷
C. 导体容易导电,但不能带电
D. 绝缘体不容易导电是因为它们内部缺少电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属导体内部有大量可自由移动的自由电子,是其容易导电的原因,故A正确;
B.摩擦起电的本质是电荷的转移,根据电荷守恒定律,电荷不能被创造,故B错误;
C.导体容易导电,也可通过摩擦、接触等方式带电,故C错误;
D.绝缘体内部含有大量电荷,但几乎没有可自由移动的电荷,因此不容易导电,故D错误。
故选A。
9. 甲、乙两个小灯泡并联,相同通电时间内消耗的电能之比为3∶4,则甲、乙两个小灯泡的电阻之比是( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 1∶7 D. 7∶1
【答案】B
【解析】
【详解】并联电路中两灯电压相等、通电时间相同,由电功公式变形得,则
故电阻之比为4∶3,故选B。
10. 定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 两电阻并联在电路中,当电路两端电压为3V时,干路中电流为0.2A
B. 导体甲的电阻为0.5Ω
C. 两电阻串联在电路中,当电路中电流为0.3A时,电源电压为4.5V
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,当时,,,两电阻并联在电路中,干路中电流,故A错误;
BD.由图可知,定值电阻甲的阻值
定值电阻乙的阻值,故BD错误;
C.两电阻串联在电路中,当电路中电流为0.3A时,电源电压,故C正确。
故选C。
11. 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A. 油箱内油面上升时,电阻两端电压减小
B. 电流表示数增大时,说明油箱内油面上升
C. 电流表示数增大时,说明油箱内油面下降
D. 油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
【答案】B
【解析】
【详解】A.设电源电压为。油面上升,浮子上升,滑片下移,接入电路阻值减小。由可知电路电流增大,由可知两端电压增大,故A错误;
BC.电流表示数增大,由可知,电路总电阻减小,即接入阻值减小,滑片下移,浮子上升,油面上升,故B正确,C错误;
D.油量为零时,滑片在最上端,接入阻值最大。由可知,电路电流不为零,故D错误。
故选B。
12. 如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中可能正确的是( )
A. L1和L2并联, 甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
B. L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C. L1和L2串联, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D. L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
【答案】D
【解析】
【详解】A.若L1和L2并联,两灯泡的规格相同,故通过两灯的电流应相等,由图可知甲应为电压表,乙、丙分别为电流表;甲测电源电压若为0.6V,乙测干路电流为1.2A,丙测L2的电流为0.3A,则此时通过L1的电流是0.9A,两灯的电流不相等,故A错误;
B.若L1和L2并联,两灯泡的规格相同,故通过两灯的电流应相等,由图可知甲应为电压表,乙、丙分别为电流表;若电源电压为1.2V,乙测干路电流为0.6A,丙测L2的电流为0.3A,根据并联电路电流规律可得通过L1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,故B错误;
C.若L1和L2串联,由图可知甲应为电流表,乙、丙分别为电压表;甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,则L1、L2两端的电压应相等,故C错误;
D. L1和L2串联,由图可知甲应为电流表,乙、丙分别为电压表;甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,根据串联电路电压规律可知此时丙的示数应为乙的2倍,此时甲为0.3A,乙为0.6V,丙为1.2V是乙示数的2倍,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列判断正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的电阻变大
B. 定值电阻两端的电压保持不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小
D. 电压表和电流表示数的比值变小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。滑片P向左滑动,接入电路的电阻变小,故A错误;
BC.电路总电阻
因变小,不变,故变小;由可知,电源电压不变,故电路电流变大,即电流表示数变大;由可知,两端电压变大;由串联电路的电压规律可知,R1两端电压减小,即电压表示数变小;故B错误,C正确;
D.电压表与电流表示数的比值为,因变小,故该比值变小,故D正确。
故选CD。
14. 下列说法正确的是( )
A. 正、负电荷定向移动都可以形成电流
B. 电路中有电流,电路两端一定有电压
C. 电流总是从电源的正极流向负极
D. 教室里几盏灯总是同时亮,同时灭,它们必定串联
【答案】AB
【解析】
【详解】A.正、负电荷定向移动均能形成电流,故A正确;
B.电压是电路中形成电流的必要条件,电路有电流则两端一定有电压,故B正确;
C.在电源外部电路中,电流的方向是从电源的正极流向电源的负极;而电源的内部,电流的方向相反,故C错误;
D.并联电路干路开关可控制所有用电器,几盏灯同时亮灭也可能是并联,故D错误。
故选AB。
15. 对欧姆定律公式的理解,下面正确的是( )
A. 对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比
B. 在电源电压不变的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比
C. 导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.对某一段导体来说,即导体的电阻不变,由欧姆定律可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,故A正确;
B.在电源电压不变的条件下,若不同导体串联时,通过它们的电流相等,正确说法应该为:导体两端的电压不变时,导体中的电流跟电阻成反比,故B错误;
C.由欧姆定律可知,导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关,即,故C正确;
D.导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定,故D错误。
故选AC。
三、实验与探究题(共29分,每空1分。)
16. 在“探究影响电流做功的因素”实验中:
(1)甲和乙两个灯泡的电阻是____(选填“相同”或“不同”)的,通过观察小灯泡的_____来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。
(2)图(a)探究的是电功的大小与______________________大小的关系。
(3)由实验(b)可以得出的结论是__________________________。
【答案】 ①. 不同 ②. 亮暗程度 ③. 电流 ④. 两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越高,电流做的功越多
【解析】
【详解】(1)[1]在“探究影响电流做功的因素”实验中,应选电阻不同的两个灯泡。
[2]因为灯泡工作的实质是将电能转化为光能和内能,因此灯泡越亮,灯泡消耗的电能越多,即电流做的功越多,故可以通过灯泡的亮度反应电流做功的多少。
(2)a图为并联电路,即灯泡两端的电压和通电时间都相等,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,探究的是电功的大小与电流大小的关系。
(3)b图为串联电路,即通过两灯泡的电流和通电时间都相等,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮。
17.
(1)根据如图所示的电路图,连接实物图,已知通过、的电流都为0.2A左右。
(2)小艾同学在探究并联电路的电压关系时,连接的实验电路如下图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,使两灯并联,开关控制所有用电器,开关控制灯泡,电流表A测干路电流。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电源由两节干电池串联,电压为3V,电压表选0~3V量程。通过L1、L2的电流都约为0.2A,电流表选0~0.6A量程;根据电路图连接实物电路图,从电源正极出发,把开关、灯泡L1、电流表串联起来,回到电源负极,然后把灯L2并联在灯L1与电流表的两端,最后把电压表并联在灯L2两端,据此作图。
【小问2详解】
根据题意可知,两灯并联,开关S2控制灯泡L2,开关S2和灯泡L2在一条支路,L1单独一条支路。电流从L1流出后应该流回电源负极,所以图中L1左端接线柱与开关S2右端接线柱之间的导线连接错误;应改为L1左端接线柱与L2左端接线柱相连。
18. 如图是李明探究“串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)李明最好选择两个小灯泡的规格应该是___________(选填“相同”或“不相同”)的。
(2)李明连接电路时,把一个开关和两个小灯泡连接后,刚连接完最后一条导线,灯泡、就亮了,他在实验操作中不当之处:___________。
(3)如表是李明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论:___________。
(4)他获得三组不同电流值的方法是:___________。(写出一条)
实验序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.3
0.3
0.3
2
0.4
0.4
0.4
3
0.2
0.2
0.2
(5)当李明改正错误,正确连好电路后,发现灯较亮,灯较暗,他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯、,电流逐渐变小,所以灯较亮,灯较暗;陈欢认为李明的解释是错误的,她只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明李明的解释是错误的。在虚线框中,画出陈欢所设计的实验电路图___________。根据___________的实验现象,说明李明的解释是错误的。
【答案】(1)不相同 (2)连接电路时未断开开关
(3)串联电路中各处的电流都相等
(4)更换了不同规格的小灯泡
(5) ①. ②. 仍然比亮
【解析】
【小问1详解】
若选用规格相同的灯泡做实验,得出的结论具有偶然性,使用规格不同的小灯泡进行多次实验,得到的串联电路电流规律更具普遍性。
【小问2详解】
规范操作要求连接电路时开关必须断开,防止接完最后一根线电路即刻接通,刚接完导线灯泡就亮,说明操作时开关始终处于闭合状态。
【小问3详解】
表格中三组数据里,每一组的A、B、C三处电流数值完全相同,可总结出串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流都相等。
【小问4详解】
要得到多组不同的电流值,在串联电路结构不变的前提下,可以通过换用不同规格的灯泡,或是增减串联的电池节数,来得到不同的总电流。
【小问5详解】
根据李明观点,陈欢指出错误,我们可以通过交换一下两个小灯泡的位置,让电流先经过,后经过;如果仍然比亮,说明李明的观点是错误的。
19. 在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小芳连接了如图所示的电路。请按要求完成下列问题:
(1)用完好的电压表测灯两端的电压时,闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表指针有明显偏转;再将电压表并联在灯两端,电压表无示数,由此判断电路故障可能是___________。
(2)电路故障排除后,小芳先用电压表测量灯两端的电压,然后保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯两端的电压。她这样的操作___________(选填“能”或“不能”)测出灯两端的电压,理由是___________。
(3)小芳准确测出AB、BC、AC间的电压后,将数据记录在如下表格中,并分析实验数据得出了结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
2.2
1.6
3.8
请对小芳得出的结论进行评价___________,写出你认为合理的改进措施___________。
【答案】(1)L1断路
(2) ①. 不能 ②. 电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,无法正确测量电压
(3) ①. 实验只进行了一次,得出的结论具有偶然性,不具备普遍说服力 ②. 换用不同规格的小灯泡,多次进行实验,收集多组数据分析得出普遍规律
【解析】
【小问1详解】
两灯均不发光说明电路大概率发生断路故障;电压表并联在两端时有明显偏转,说明电压表两端能连通电源两极,故障出现在所在位置;并联在两端时电压表无示数,进一步验证断路位置在,符合故障现象。即断路。
【小问2详解】
原本电压表测电压时,电流从A点流入电压表正接线柱、从B点流出负接线柱;将A改接到C后,电流会从B点流入电压表、从C点流出,导致电压表正负接线柱接反,无法正常测量。
【小问3详解】
初中物理探究规律类实验,仅1组实验数据的结果具有偶然性,不能直接得到普遍适用的结论,换用不同规格的小灯泡多次实验,总结出普遍成立的串联电路电压规律。
20. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如右表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________________________来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______________两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两根电阻丝接入图示电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______________有关。
【答案】(1)电流表示数##小灯泡亮度 (2)A、B (3)材料
【解析】
【小问1详解】
本实验利用转换法比较电阻大小。电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小。因此可以通过观察电流表示数,也可通过小灯泡亮度间接比较电阻大小。
【小问2详解】
验证猜想①“电阻与导体长度有关”时,根据控制变量法,需要保持导体的材料、横截面积相同,只改变长度。表格中A、B两根电阻丝满足材料、横截面积相同,长度不同,因此选A、B。
【小问3详解】
A和D的长度、横截面积都相同,只有材料不同,接入后电流不同说明电阻不同,因此可得结论:长度和横截面积相同时,导体电阻与导体的材料有关。
21. 小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时的电压为3V,电阻约为10Ω。小亮的实验过程如下:
(1)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是___________。
(2)实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题:___________;
(3)小亮又根据实验数据绘制成了如图乙所示的图像。根据该图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,观察小灯泡是否发光
(2)设计了“电阻平均值”栏目,小灯泡的电阻随温度变化,求不同电压下的电阻平均值没有物理意义
(3)7.5
【解析】
【小问1详解】
电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电阻过大,电路电流太小。因此只需移动滑片,减小滑动变阻器接入的阻值,增大电路电流,观察灯泡状态即可。
【小问2详解】
小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大,不同电压下小灯泡的温度不同,对应电阻本身就不同,求不同工作状态下的电阻平均值没有实际物理意义,这是表格的错误。
【小问3详解】
小灯泡额定电压为3V,从U-I图像中找到对应的电流为,根据欧姆定律,得到正常发光时的电阻
22. 在研究“导体中电流与导体电阻关系”的实验中,同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是___________。
(3)其中一组同学连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的过程中发现,电流表的示数变大时,电压表的示数反而减小,电流表的示数变小时,电压表的示数反而增大。经检查所有器材均完好。你认为出现上述实验现象的原因是___________。
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片使电压表示数为3 V,观察到电流表示数如图丙所示,则电流表示数为___________A:用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片向___________端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持3V。
【答案】(1) (2)对电流表进行调零
(3)电压表并联在了滑动变阻器的两端
(4) ①. 0.2 ②. 左
【解析】
【小问1详解】
本实验需要控制定值电阻两端电压不变,因此电压表应并联在定值电阻R两端,将电压表负接线柱与电阻R右端接线柱相连接即可。
【小问2详解】
闭合开关前电流表指针没有对准零刻度线,属于使用前的指针未归零问题,需要调节电流表的调零旋钮,将指针校准到零刻度线位置。
【小问3详解】
当电路电流增大时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器分得的电压减小;当电路电流减小时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器分得的电压增大;因此电压表与滑动变阻器并联,即电压表测量滑动变阻器两端电压。
【小问4详解】
电流表选用量程,分度值为0.02A,指针指向0.2A刻度线,因此示数为0.2A;当用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,滑动变阻器分得的电压变大,电阻分得的电压减小,所以应调节滑片向左移动,减小滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数保持3V。
四、科普阅读题(共4分,每空1分)
23. 阅读以下材料,回答相关问题.
电子秤所使用的测力装置是压力传感器.常见的一种压力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.当在弹簧钢的自由端施加竖直向下的压力F,弹簧钢就会向下弯曲.弹簧钢的弯曲程度越显著,上应变片被拉伸、下应变片被压缩的程度越显著.
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的电阻值对长度变化很敏感.电子秤工作时,电源给上、下应变片中金属电阻丝提供相等且大小不变的电流I,上应变片两引线间电压为U1 , 下应变片两引线间电压为U2 , 传感器把这两个电压的差值U=U1﹣U2输出,用来反映加在弹簧钢自由端压力F的大小.
金属电阻丝的阻值会随温度发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除环境温度随季节变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,减小由于温度变化对测量精度的影响.
(1)压力传感器是将力的大小转换为________(选填“电流”或“电压”)的装置.
(2)压力F增大时,下应变片金属电阻丝电阻变________.
(3)若电子秤载物台面倾斜时,则秤的示数________(选填“等于”或“不等于”)被测物体的质量.
(4)进行温度补偿时,应给金属电阻丝串联一个________电阻(选填“定值”或“可变”).
【答案】 ①. 电压 ②. 小 ③. 不等于 ④. 可变
【解析】
【分析】(1)从题目所给信息中可以知道,传感器传输的是电压的差值,用电压的差值来反映力F的大小;
(2)外力F增大时,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,应变片长度发生变化,可以知道电阻的变化;
(3)电子秤载物台面倾斜时,会改变物体作用力的力臂,使上、下应变片的形变不能正确的反映物体的质量;
(4)根据图丙中电阻随温度的变化判断温度补偿时串联电阻的特点.
【详解】(1)传感器把两个电压的差值输出,用来反映力F的大小,所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置;
(2)外力F增大时,上应变片金属电阻丝长度变大,电阻变大,下应变片金属电阻丝长度变短,电阻变小;
(3)电子秤载物台面倾斜时,会改变物体作用力的力臂,秤的示数不等于被测物体的质量;
(4)由图丙可以知道,金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大,进行温度补偿时应给金属电阻丝串联一个可变电阻.
【点睛】此题为知识迁移创新类型,要求学生能够从题干中找出涉及哪些学过的物理知识,并且根据题干中的描述以及图像所代表的具体含义,并结合相关知识进行解答.要求学生有一定的阅读理解能力、图像分析能力、知识迁移能力.
五、计算题(共7分)
24. 某物理兴趣小组设计了一套测量物体重力的“托盘秤”,工作原理如图所示,托盘用来放置被测物体,OBA为可绕O点转动的杠杆,,托盘上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器固定放置,的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。电源电压U恒为12V,为定值电阻。托盘空载时,闭合开关S,电压表的示数为1.5V,托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:
F/N
0
4
8
12
16
20
24
…
70
60
50
40
30
20
10
…
(1)定值电阻的阻值;
(2)当托盘上物体重120N时,电压表的示数;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
托盘空载时,与串联,电压表测两端电压。由表格可知,时。两端电压
电路中的电流
定值电阻阻值
【小问2详解】
托盘上放重120N的物体时,杠杆处于平衡状态,与串联,电压表测两端电压。由杠杆平衡条件得,故压力传感器受到的压力
由表格可知,时
电路总电阻
电路中的电流
电压表的示数
25. 如图所示,电阻,,,,电压,问:
(1)若在ab间接入一个内阻很大的电压表,它的读数是多少?
(2)如果在ab间接一个内阻很小的电流表,它的读数是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
ab间接内阻很大的电压表时,ab间相当于开路,R3与R4串联后与R1并联,再与R2串联,电压表测R2、R3两端电压之和。
、串联总电阻
并联部分总电阻
电路总电阻
电路总电流(通过的电流)
并联部分电压
通过、支路的电流
两端电压
R2、R3两端电压之和,即电压表读数
【小问2详解】
ab间接内阻很小的电流表时,ab间相当于短路,此时直接并联在电源两端;与并联后与串联,该支路也并联在电源两端,电流表测通过R3、R4的电流之和。通过的电流
、并联总电阻
所在支路总电阻
通过的电流
并联部分(两端)电压
通过的电流
的电流与的电流均经电流表流向负极,故电流表读数
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