精品解析:上海市松江区2026-2027学年九年级物理第一学期期中考试卷
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内容正文:
2026学年第一学期九年级物理期中质量监测试卷
(满分:100分 完成时间:60分钟)
考生注意:
1.本考试分设试卷和答题纸,试卷共6页,答题纸共4页。作答前,在答题纸上填写姓名、学号。所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
2.本试卷作图用2B铅笔作答,其余题型用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答。选择未标注说明的为单选,每题只能选一个选项。
一、生活与自然(17分)
1. 如图,参观科技馆。小红把手放在静电球上,体验“怒发冲冠”的静电展品。
(1)头发是________(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)头发带上了________(选填“同种”或“异种”)电荷,由于电荷间相互________,所以向四周散开;
(3)(多选)下列实例中,属于利用静电现象的是( )
A. 静电复印 B. 静电除尘
C. 冰箱磁吸贴 D. 油罐车尾部拖铁链
2. 电与我们的生活紧密相关。
(1)某家用电器正常工作时的电流为,此用电器可能是( )
A. 空调机 B. 教室里的日光灯 C. 电冰箱 D. 电饭锅
(2)家庭照明电路的电压为________伏,电灯、空调等用电器是________(选填“串联”或“并联”),家庭电路中多开一盏灯,电路中的等效电阻将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)某导体的电阻为10欧,导体两端的电压为4伏,则通过该导体的电流为________安。若该导体两端的电压变为0伏时,该导体的电阻为________欧。
3. 如图,小明用不锈钢锅加热牛奶,不锈钢锅把手是木质的。
(1)这是因为不锈钢的________(选填“比热容”或“导热性”)比木头好;
(2)不一会,牛奶温度升高,内能________(选填“增加”或“减少”),这是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了内能;
(3)牛奶的比热容为,它表示质量为的牛奶,温度升高(或降低)1℃时,__________________为。小明将牛奶分给妈妈一半后,剩下的牛奶的比热容将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
二、工程与实践(23分)
4. 城市中建设人工湖能有效减弱周围地区的“热岛效应”。
(1)这是利用了水的________这一特性。现有一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃,若这些热量被同等质量的砂石吸收(),则砂石升高的温度将________2℃(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。曲线表示的是________(选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。请通过分析说明你的判断___________________________________________________________________________________________________________________________。
5. 汽车的设计用到了许多物理知识。
(1)如图是________(选填“汽油机”或“柴油机”)的模型,图中是___________冲程,能量转化过程是___________(选填字母序号“A机械能转化为内能”或“B内能转化为机械能”);
(2)汽车行驶过程中,若闻到尾气有汽油味,说明此时汽油没有完全燃烧,汽油的热值________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)关于热值、热机效率,下列说法正确的有( )
A. 热机做功越快,热机效率越高
B. 使燃料充分燃烧,可以增大热机的效率
C. 减少机械摩擦和热损失可以提高热机效率
D. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多,热机效率越高
(4)已知某赛车的发动机热机效率为50%,所用燃料热值约为。某次比赛,该赛车完全燃烧了2千克的燃料。求:①燃料完全燃烧放出的热量;②该赛车所做的有用功。
6. 用电器通过不同的连接方式组成了电路,为我们的生活带来了便利。
(1)如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联接入电路中(如图a),它们两端电压________;若将它们并联接入同一电路(如图b),通过它们的电流________(均选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)小丽为户外劳动者设计了一款工作服,将小风扇、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关,小风扇启动,向衣服内送风;仅闭合开关和温控开关,电热贴片发热,达到设定温度后,自动断开,电热贴片停止加热。下图的电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
(3)作图:在如图所示的电路中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求:开关闭合后,(a)电流方向如图所示;(b)电压表测小灯两端电压;
(4)作图:在如图所示的电路中,补2根导线,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,灯泡和都能发光,且电流表测量干路电流。
三、电火锅(8分)
7. 电火锅可以实现不同挡位的工作。如图甲所示是某款电火锅的简化工作原理图,其内部有2个电阻和、3个开关,通过开关的断开、闭合可以实现电阻的单独工作或组合工作。其中电阻的曲线如图乙所示。
(1)通过控制开关、、,该电火锅中的电阻连入电路的情况不可能的是________(选填字母序号);
A. 仅连入电路 B. 仅连入电路
C. 与串联连入电路 D. 与并联连入电路
(2)若电路中的电流最小,则开关状态为________、________、________(均选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图像,求出电阻的阻值;
(4)已知电源电压为,当开关断开,、闭合时,电路的总电流为。求:①通过电阻的电流;②电阻的阻值。
四、机器手(8分)
8. 如图甲所示为某智能机器人的机械手。为了使它能精准地抓取易碎物品,工程师研发了一种柔性触觉传感器,核心元件是压敏电阻,图乙为压敏电阻阻值随压力变化的图像,科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪,其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为,为定值电阻。
(1)图乙中,反映压敏电阻随着其所受压力的关系是:_________________________________________________________________;
(2)将重为物体放在压敏电阻上进行测试,此时电流表的示数为。求:①压敏电阻两端的电压;②的阻值;
(3)从工程学考虑,一般用电压表的示数反映触觉测试仪显示的压力大小。已知压力越大,电压表示数越大。作图:请先在图丙中合适的位置用铅笔画出一只并联的电压表,并分析说明理由。_______________________________________________________。
五、探究电流与电压、电阻的关系(8分)
9. 小明和小华探究电流与电压、电阻的关系。可选用的器材有:小灯泡,阻值为、、、、的定值电阻,电压为不变的电源,滑动变阻器(标有“ ”字样)。
(1)小明探究电流与电压的关系,选用的器材如图甲所示,他正确连接电路。
①作图:请在图中补2根导线,要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小________;
②小明闭合开关,移动滑片,发现电流表的示数始终为,电压表的示数始终为,若电路中存在一处故障,且只发生在定值电阻或滑动变阻器上,则电路存在的故障是________;
③小明排除故障后,完成了实验。小明和小华交流后认为在“探究电流与电压关系”的实验中不能将定值电阻更换为小灯,理由是:________________________________;
(2)小华同学继续用图甲中的电路探究电流与电阻的关系。他将的定值电阻接入电路,移动滑片,使电压表的示数为,此时电流表的示数如图乙所示,为________。随后他断开开关,将的电阻换为的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为________,记录电流表示数;
(3)关于滑动变阻器在上述实验中的作用,下列描述正确的是( )
A. 保护电路
B. 改变电路中的电压,实现多次实验取平均值减小误差
C. 探究电流与电阻的关系——保持两端电压不变
D. 探究电流与电压的关系——保持两端电压不变
六、测电阻(6分)
10. 小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变),待测电阻,电流表、电压表(量程仅“”完好),滑动变阻器(标有“ ”字样),开关及导线若干。小明正确连接电路如图甲所示,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。闭合开关后,电压表、电流表示数如图乙所示。接着,小明移动滑片,观察到电压表示数为时,电流表示数为,记录第2次数据。小明发现电压表示数变化范围较小,无法继续实验。
(1)作图:请在图甲中将小明的实验电路图补充完整,使之正确;
(2)请计算电源电压和第2次测量的待测电阻的阻值(电阻精确到);
(3)为了完成实验,小明调整了电压表的位置,使待测电阻两端电压能够大于3伏,请在空白处画出调整后的电路图。
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2026学年第一学期九年级物理期中质量监测试卷
(满分:100分 完成时间:60分钟)
考生注意:
1.本考试分设试卷和答题纸,试卷共6页,答题纸共4页。作答前,在答题纸上填写姓名、学号。所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
2.本试卷作图用2B铅笔作答,其余题型用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答。选择未标注说明的为单选,每题只能选一个选项。
一、生活与自然(17分)
1. 如图,参观科技馆。小红把手放在静电球上,体验“怒发冲冠”的静电展品。
(1)头发是________(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)头发带上了________(选填“同种”或“异种”)电荷,由于电荷间相互________,所以向四周散开;
(3)(多选)下列实例中,属于利用静电现象的是( )
A. 静电复印 B. 静电除尘
C. 冰箱磁吸贴 D. 油罐车尾部拖铁链
【答案】(1)
绝缘体 (2) ①.
同种 ②.
排斥 (3)AB
【解析】
【小问1详解】
干燥头发主要由角蛋白构成,通常情况下头发属于绝缘体。
【小问2详解】
由头发向四周散开的现象可知,头发间存在排斥作用;根据电荷间相互作用规律,同种电荷相互排斥,故头发带同种电荷。
【小问3详解】
AB.静电复印、静电除尘是对静电现象的利用,故AB符合题意;
C.冰箱磁吸贴利用磁现象,故C不符合题意;
D.油罐车尾部拖铁链是为了将静电导向大地,防止静电带来的危害,故D不符合题意;
故选AB。
2. 电与我们的生活紧密相关。
(1)某家用电器正常工作时的电流为,此用电器可能是( )
A. 空调机 B. 教室里的日光灯 C. 电冰箱 D. 电饭锅
(2)家庭照明电路的电压为________伏,电灯、空调等用电器是________(选填“串联”或“并联”),家庭电路中多开一盏灯,电路中的等效电阻将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)某导体的电阻为10欧,导体两端的电压为4伏,则通过该导体的电流为________安。若该导体两端的电压变为0伏时,该导体的电阻为________欧。
【答案】(1)B (2) ①.
220 ②.
并联 ③.
变小 (3) ①.
0.4 ②.
10
【解析】
【小问1详解】
家庭空调机的电流约5A;教室里的日光灯的电流约0.2A;家用电冰箱的电流约1A;电饭锅的电流约4A;题目中用电器正常工作电流为0.2A,和教室里日光灯的电流值相符,因此该用电器可能是日光灯,故选B。
【小问2详解】
家庭照明电路电压为220V;家庭电路里电灯、空调等用电器能够独立工作、互不影响,为并联连接;电阻并联相当于增大导体横截面积,在材料、长度不变时,横截面积越大,电阻越小,所以多开一盏灯,并联支路增加,横截面积变大,电路的等效电阻变小。
【小问3详解】
由欧姆定律得
电阻是导体本身的性质,与两端电压、通过的电流无关,故电压为0时导体电阻仍为10Ω。
3. 如图,小明用不锈钢锅加热牛奶,不锈钢锅把手是木质的。
(1)这是因为不锈钢的________(选填“比热容”或“导热性”)比木头好;
(2)不一会,牛奶温度升高,内能________(选填“增加”或“减少”),这是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了内能;
(3)牛奶的比热容为,它表示质量为的牛奶,温度升高(或降低)1℃时,__________________为。小明将牛奶分给妈妈一半后,剩下的牛奶的比热容将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)
导热性 (2) ①.
增加 ②.
热传递 (3) ①.
吸收(或放出)的热量 ②.
不变
【解析】
【小问1详解】
不锈钢导热性好适合做锅身,木头导热性差适合做把手。
【小问2详解】
物体的内能与温度有关,牛奶温度升高,内能增加;牛奶吸收锅传递过来的热量,是通过热传递的方式改变内能。
【小问3详解】
牛奶的比热容为表示质量为1kg的牛奶温度升高(或降低)1°C时,吸收(或放出)的热量为;比热容是物质本身的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量无关,所以牛奶倒掉一半,剩下牛奶的比热容不变。
二、工程与实践(23分)
4. 城市中建设人工湖能有效减弱周围地区的“热岛效应”。
(1)这是利用了水的________这一特性。现有一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃,若这些热量被同等质量的砂石吸收(),则砂石升高的温度将________2℃(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。曲线表示的是________(选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。请通过分析说明你的判断___________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①.
比热容大 ②.
大于 (2) ①.
内陆 ②.
水的比热容比砂石大,相同质量的水和砂石吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,沿海城市多水,气温年较差小,曲线A的气温年较差大,因此是内陆城市的年气温变化曲线
【解析】
【小问1详解】
水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时温度变化小,可调节气温,减弱热岛效应。
由可知,质量、吸收的热量相同时,升高的温度与比热容成反比,因,故砂石升高的温度大于。
【小问2详解】
水的比热容大于砂石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小。沿海城市水资源丰富,气温年较差小;内陆城市多砂石,气温年较差大。曲线A的气温年较差更大,故A表示内陆城市的年气温变化曲线。
5. 汽车的设计用到了许多物理知识。
(1)如图是________(选填“汽油机”或“柴油机”)的模型,图中是___________冲程,能量转化过程是___________(选填字母序号“A机械能转化为内能”或“B内能转化为机械能”);
(2)汽车行驶过程中,若闻到尾气有汽油味,说明此时汽油没有完全燃烧,汽油的热值________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)关于热值、热机效率,下列说法正确的有( )
A. 热机做功越快,热机效率越高
B. 使燃料充分燃烧,可以增大热机的效率
C. 减少机械摩擦和热损失可以提高热机效率
D. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多,热机效率越高
(4)已知某赛车的发动机热机效率为50%,所用燃料热值约为。某次比赛,该赛车完全燃烧了2千克的燃料。求:①燃料完全燃烧放出的热量;②该赛车所做的有用功。
【答案】(1) ①. 汽油机 ②. 做功 ③. B
(2)不变 (3)BC
(4)8.4×107 J;4.2×107 J
【解析】
【小问1详解】
汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部为喷油嘴,故该模型为汽油机模型;
两气门都关闭,活塞下行,火花塞点火,对应做功冲程,该冲程将内能转化为机械能。
【小问2详解】
热值是燃料的固有属性,与燃料是否完全燃烧无关,故汽油热值不变。
【小问3详解】
A.热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,功率表示做功快慢,二者无必然联系,故A错误;
B.使燃料充分燃烧,可提高有用功占总热量的比例,增大热机效率,故B正确;
C.减少机械摩擦和热损失,可减少能量损耗,提高热机效率,故C正确;
D.燃料燃烧放出的热量与质量、热值均有关,且热机效率与热值大小无直接关系,故D错误。
故选BC。
【小问4详解】
燃料完全燃烧放出的热量为
赛车所做的有用功为
6. 用电器通过不同的连接方式组成了电路,为我们的生活带来了便利。
(1)如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联接入电路中(如图a),它们两端电压________;若将它们并联接入同一电路(如图b),通过它们的电流________(均选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)小丽为户外劳动者设计了一款工作服,将小风扇、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关,小风扇启动,向衣服内送风;仅闭合开关和温控开关,电热贴片发热,达到设定温度后,自动断开,电热贴片停止加热。下图的电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
(3)作图:在如图所示的电路中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求:开关闭合后,(a)电流方向如图所示;(b)电压表测小灯两端电压;
(4)作图:在如图所示的电路中,补2根导线,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,灯泡和都能发光,且电流表测量干路电流。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 小于 (2)C
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
同种材料、长度相同的导体,横截面积越小电阻越大,故;串联时电流处处相等,由可知,电阻越大,导体两端电压越大,因此大于;并联时各支路电压相等,由可知,电阻越大,通过导体的电流越小,因此小于。
【小问2详解】
AB.S3在干路,仅闭合S1时整个电路断路,风扇无法启动,故AB不符合题意;
C.小风扇M与S1串联为一条支路,电热贴片R与S2、S3串联为另一条支路,两支路并联;仅闭合S1时M支路通路,风扇启动;仅闭合S2、S3时R支路通路,电热贴片发热;S3断开时R支路断路,停止加热,故C符合题意;
D.S3与R并联,闭合S2、S3时R被短路,无法发热,故D不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
电压表需要并联在灯泡两端,因此中间空位填电压表;若最左侧为电源,则电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,不符合要求,所以最左侧就应该是电流表,最右侧是电源,根据电流的方向,可以判断电源上端为正极,下端为负极。
【小问4详解】
电流表测干路电流,所以电流表应串联在干路上,即L2的左接线柱接电流表的正接线柱,电流表的负接线柱连接电源负极。
三、电火锅(8分)
7. 电火锅可以实现不同挡位的工作。如图甲所示是某款电火锅的简化工作原理图,其内部有2个电阻和、3个开关,通过开关的断开、闭合可以实现电阻的单独工作或组合工作。其中电阻的曲线如图乙所示。
(1)通过控制开关、、,该电火锅中的电阻连入电路的情况不可能的是________(选填字母序号);
A. 仅连入电路 B. 仅连入电路
C. 与串联连入电路 D. 与并联连入电路
(2)若电路中的电流最小,则开关状态为________、________、________(均选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图像,求出电阻的阻值;
(4)已知电源电压为,当开关断开,、闭合时,电路的总电流为。求:①通过电阻的电流;②电阻的阻值。
【答案】(1)B (2) ①. 断开 ②. 闭合 ③. 断开 (3)5Ω (4)1.2A,10Ω
【解析】
【小问1详解】
A.当断开、断开、闭合时,仅接入电路,故A不符合题意;
B.正常通路状态下始终接入电路,无法实现仅连入,故B符合题意;
C.当断开、闭合、断开时,与串联接入电路,故C不符合题意;
D.当闭合、断开、闭合时,与并联接入电路,故D不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
电源电压不变,串联时总电阻最大,电路电流最小,对应开关状态为断开、闭合、断开。
【小问3详解】
由图乙可知,时,,电阻
【小问4详解】
断开、、闭合时,与并联,两端电压均等于电源电压,通过的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过的电流
四、机器手(8分)
8. 如图甲所示为某智能机器人的机械手。为了使它能精准地抓取易碎物品,工程师研发了一种柔性触觉传感器,核心元件是压敏电阻,图乙为压敏电阻阻值随压力变化的图像,科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪,其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为,为定值电阻。
(1)图乙中,反映压敏电阻随着其所受压力的关系是:_________________________________________________________________;
(2)将重为物体放在压敏电阻上进行测试,此时电流表的示数为。求:①压敏电阻两端的电压;②的阻值;
(3)从工程学考虑,一般用电压表的示数反映触觉测试仪显示的压力大小。已知压力越大,电压表示数越大。作图:请先在图丙中合适的位置用铅笔画出一只并联的电压表,并分析说明理由。_______________________________________________________。
【答案】(1)在压力不超过4N的范围内,压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,且减小的速度逐渐变慢。 (2)2V,100Ω
(3)由图乙可知,压力F越大,压敏电阻RP的阻值越小;因为RP与R0 串联,电路总电阻越小,根据欧姆定律,电路中的电流就越大;定值电阻R0 的阻值不变,由U0=IR0可知,电流越大,R0两端的电压就越大,完全符合“压力越大,电压表示数越大”的要求。 如果将电压表并联在RP两端,压力增大时RP 阻值减小,它分得的电压会减小,不符合题目要求。
【解析】
【小问1详解】
由图乙中随的变化趋势可得,在压力不超过4N的范围内,压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,且减小的速度逐渐变慢。
【小问2详解】
由图乙可知,压力为时,压敏电阻阻值
压敏电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为
定值电阻的阻值为
【小问3详解】
因串联电路中电流处处相等,压力越大,阻值越小,故电路总电阻越小,电流越大;由可知,阻值不变时,电流越大,其两端电压越大,故电压表并联在两端时,压力越大电压表示数越大,符合要求。如图所示:
五、探究电流与电压、电阻的关系(8分)
9. 小明和小华探究电流与电压、电阻的关系。可选用的器材有:小灯泡,阻值为、、、、的定值电阻,电压为不变的电源,滑动变阻器(标有“ ”字样)。
(1)小明探究电流与电压的关系,选用的器材如图甲所示,他正确连接电路。
①作图:请在图中补2根导线,要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小________;
②小明闭合开关,移动滑片,发现电流表的示数始终为,电压表的示数始终为,若电路中存在一处故障,且只发生在定值电阻或滑动变阻器上,则电路存在的故障是________;
③小明排除故障后,完成了实验。小明和小华交流后认为在“探究电流与电压关系”的实验中不能将定值电阻更换为小灯,理由是:________________________________;
(2)小华同学继续用图甲中的电路探究电流与电阻的关系。他将的定值电阻接入电路,移动滑片,使电压表的示数为,此时电流表的示数如图乙所示,为________。随后他断开开关,将的电阻换为的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为________,记录电流表示数;
(3)关于滑动变阻器在上述实验中的作用,下列描述正确的是( )
A. 保护电路
B. 改变电路中的电压,实现多次实验取平均值减小误差
C. 探究电流与电阻的关系——保持两端电压不变
D. 探究电流与电压的关系——保持两端电压不变
【答案】(1) ①. ②. 定值电阻断路 ③. 小灯泡的电阻随温度升高而增大,无法保持电阻不变
(2) ①. 0.4 ②. 右 ③. 2.0 (3)AC
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器与定值电阻串联,向右移动滑片电流变小,说明滑动变阻器接入电阻变大,因此滑动变阻器应接入左下A接线柱,电压表并联在定值电阻两端,因电源电压为,电压表选择0~3V量程,电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。如图所示:
电流表的示数为,说明电路发生断路,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表的两端能够连通电源两极。故障只发生在定值电阻或滑动变阻器上,因此故障是定值电阻断路。
探究电流与电压的关系时,需要控制电阻的阻值保持不变,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,无法保持电阻不变,所以不能用小灯泡替换定值电阻完成该实验。
【小问2详解】
电流表选用0~0.6A量程,分度值为 0.02A,由图乙可知示数为0.4A。
探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变。电源电压3V,实验控制定值电阻两端电压为2.0V不变,把5Ω电阻换为10Ω电阻,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压会变大。电源电压恒定,要让定值电阻两端电压变为2.0V,就要增大滑动变阻器分得的电压,即需要增大滑动变阻器接入电路的阻值。因此应将滑片向右移动,直至电压表示数为2.0V。
【小问3详解】
A.两个实验中滑动变阻器都有保护电路的作用,防止电流过大损坏元件,故A正确;
B.探究电流与电压的关系,多次实验目的是寻找普遍规律,不是取平均值减小误差,故B错误;
C.探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的作用就是调节分压,保持定值电阻两端电压不变,故C正确;
D.探究电流与电压的关系,滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压,获得多组数据,不是保持电压不变,故D错误。
故选AC。
六、测电阻(6分)
10. 小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变),待测电阻,电流表、电压表(量程仅“”完好),滑动变阻器(标有“ ”字样),开关及导线若干。小明正确连接电路如图甲所示,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。闭合开关后,电压表、电流表示数如图乙所示。接着,小明移动滑片,观察到电压表示数为时,电流表示数为,记录第2次数据。小明发现电压表示数变化范围较小,无法继续实验。
(1)作图:请在图甲中将小明的实验电路图补充完整,使之正确;
(2)请计算电源电压和第2次测量的待测电阻的阻值(电阻精确到);
(3)为了完成实验,小明调整了电压表的位置,使待测电阻两端电压能够大于3伏,请在空白处画出调整后的电路图。
【答案】(1) (2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的实验要求电流表串联在电路中,电压表并联在待测电阻两端,原图中已将电源、开关、电流表、待测电阻和滑动变阻器串联,只需补充电压表,将电压表正负接线柱分别接在待测电阻的两端。据此作图。
【小问2详解】
电压表、电流表均选用小量程,分度值分别为0.1V、0.02A,电压表示数为2.6V,电流表示数为0.16A,因电路连接正确,电压表测定值电阻两端的电压,则,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,,变阻器两端的电压
根据串联电路电压的特点,电源电压
因电源电压为2伏的整数倍且保持不变,考虑到测量中的误差,电源电压U应为6V。
第2次实验中,待测电阻两端电压,,则待测电阻的阻值
【小问3详解】
本实验中电压表仅有0~3V量程可以正常使用,若电压表并联在待测电阻两端,待测电阻两端电压最大只能为3V,无法达到大于3V的要求。电源电压为6V,待测电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路的电压规律 ,将电压表改接在滑动变阻器两端,测量滑动变阻器的电压。当滑动变阻器两端电压小于3V时,待测电阻两端电压 就会大于3V,满足实验需求,电路其余连接方式不变。
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