精品解析:重庆市求精中学校2026-2027学年上学期九年级物理期中试题
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内容正文:
重庆市求精中学校2026—2027学年度上期九年级
物理试题
注意事项:请将试题所有答案填写在答题卡上,只交回答题卡。
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分。)
1. 下列估测值最接近实际的是( )
A. 电视机的工作电流约0.5 A
B. 人体安全电压为36 V
C. 一节新的蓄电池的电压约为1.5 V
D. 人体的电阻约为1 Ω
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用电视机工作时电流通常在0.3~0.8A 左右,0.5A 接近实际,故A符合题意;
B.人体安全电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.一节新干电池电压约1.5V,一节新铅蓄电池电压约2V,故C不符合题意;
D.干燥人体的电阻通常在几千欧到几万欧的量级,1Ω远小于实际值,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于电流、电压和电阻的说法正确的是( )
A. 电流是形成导体两端电压的原因
B. 通过同一导体的电流与这段导体两端的电压成正比
C. 将一段裸导线对折,导线的电阻变大
D. 根据R=U/I可知,当电阻两端的电压为零时,电阻也为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电压是形成导体电流的原因,故A错误;
B.导体的电阻一定,通过同一导体的电流与这段导体两端的电压成正比,故B正确;
C.将一段裸导线对折,导线的材料不变,长度变小,横截面积变大,电阻变小,故C错误;
D.电阻是导体的属性,当电阻两端的电压为零时,电阻也不变,故D错误。
故选B。
3. 智能扫地机能自动清扫房间内的地板,给人们的生活带来方便。当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关),再或者手机App启动(闭合开关)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;在即将完成清扫时,开关自动闭合,电铃工作发出提醒。下列选项中符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知:当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关),再或者手机App启动(闭合开关)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式,这说明三个开关互不影响,是并联的,然后与电动机串联;在即将完成清扫时,开关自动闭合,电铃工作发出提醒,这说明电铃是开关控制的,电铃与电动机互不影响,是并联的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图甲所示,用与毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A的金属球,验电器A的金属箔张开;如图乙所示,再用a棒同时接触A、B两个验电器的金属球(接触前验电器B不带电),发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张开,则下列说法正确的是( )
A. a棒与其手柄b均为导体
B. 橡胶棒与验电器A的金属球接触后,验电器A带正电
C. 当a棒接触两验电器的金属球时,a棒中的瞬时电流方向由B到A
D. 当a棒接触两验电器的金属球时,正电荷由B流向A,验电器B带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体是导体,如果手柄b是导体,验电器A上的电荷会转移到大地上,影响实验结果,故手柄b应该是绝缘体,a棒是导体,故A错误;
B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒与验电器A接触后,验电器A得到电子带负电,故B错误;
CD.由于A验电器带负电,B验电器不带电,当a棒接触两验电器的金属球时,电子即负电荷由B到A,a棒中的瞬时电流方向由B到A,使得B验电器带上负电,故C正确,D错误;
故选C。
5. 为创建无烟校园,八中物理社团设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。当烟雾浓度增大到一定程度,电压表的指针偏转到某区域时会触发报警系统。下列说法正确的是( )
A. 当烟雾增大时,电压表示数变小,电流表示数变大
B. 当电路中电流增大到一定值时,会触发报警系统
C. 增大电源电压,可以使控制器在烟雾较淡时就触发报警
D. 减小的阻值,可以使控制器在烟雾较浓时才触发报警
【答案】C
【解析】
【详解】分析电路可知,和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。
AB.当烟雾增大时,光照强度减小,则阻值变大,则总电阻变大,根据可知电流表示数变小,根据串联分压原理可知,电压表示数变大,当烟雾浓度增大到一定程度,即电压表示数增大到一定值或电流表示数减小到一定值时,会触发报警系统,故AB错误;
C.增大电源电压,可以使在电流一定时分得的电压变大,更容易使得电压表示数增大到一定值触发报警系统,可以使控制器在烟雾较淡时就触发报警,故C正确;
D.减小的阻值,可以使在电流一定时分得的电压减小,在烟雾较淡时,光照强度较大,即R较小时,R分得的电压较大,使控制器在烟雾较淡时就触发报警,提高报警器的灵敏度,故D错误。
故选C。
6. 如图所示电路,电源电压保持不变,只闭合S1,滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法中正确的是( )
A. V1示数变大,V2示数变小,电流表示数变大
B. 电压表V1和V2示数之和不变
C. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电路中电流变大
D. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电压表V1和电流表示数之比不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.只闭合S1,由于电压表相当于断路,滑动变阻器全部接入电路,电路为两定值电阻串联,滑动变阻器的滑片向右移动,电阻不变,故电路中的电流不变,电压表V1测R1左边电阻两端电压,电压表V2测定值电阻右边和定值电阻R2两端的总电压,V1示数变大,V2示数变小,根据串联电路中电压规律可知,电压表V1和V2示数之和等于电源电压,因此电压表V1和V2示数之和不变,故A错误,B正确;
CD.若闭合S1、S2,此时R1滑片右侧的电阻被短路,电阻R1为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片向右移动,R1接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,电压表V1测变阻器R1两端电压,电压表V1和电流表示数之比等于R1的阻值,故变大,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,电源电压恒为18V,定值电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”,电流表A的量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,现闭合开关S,在保证电路安全的前提下移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.15A~0.5A
B. 电压表V1的示数变化范围是3V~15V
C. 若想使V2的示数达到满偏,可以把R2替换为“95Ω 0.5A”的滑动变阻器
D. 若想使V2的示数达到满偏,可以换用电压在22.5V~25V之间的电源
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
AB.因串联电路中各处的电流相等,且R2允许通过的最大电流为0.5A,电流表A的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时R1两端的电压最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由可得,R1两端的最大电压为
当滑动变阻器的电阻全部接入电路时,电路中的电流最小,电压表V2的示数最大,电压表V1示数最小,电路中的最小电流为
则电流表A的示数变化范围为0.3A~0.5A, 电压表V1的最小示数为
则电压表V1的示数变化范围为6V~10V,故AB错误;
CD.电压表的量程均为0~15V,若想使V2的示数达到满偏,即:U2大=15V,在电源电压不变的条件下,则此时R1两端的电压为
根据串联电路的分压原理可得
则
由此可知R2的最大阻值至少为100Ω,不可以把R2替换为“95Ω 0.5A”的滑动变阻器;
在滑动变阻器R2的阻值不变的条件下,则根据串联电路的分压原理可得
所以
则电源电压为
即可以换用的电源电压大于或等于22.5V,即电压在22.5V~25V之间的电源,故C错误,D正确。
故选D。
8. 一只小灯泡L(L正常发光电压为8 V)和定值电阻R的关系图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 电阻R的阻值为20 Ω
B. 小灯泡L和定值电阻R串联,此时定值电阻电压8 V,电源电压为12 V
C. 当小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4 V的电路时,整个电路通电1 min电流所做的功为96 J
D. 若将小灯泡L接在电压为12 V的电路中,为让小灯泡正常发光需串联一个8 Ω的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,当时,
则
故A错误;
B.L和R串联,时,
由图可知此时
电源电压
故B错误;
C.L和R并联在4V电路,
由图可知
干路电流
通电
电流做功
故C正确;
D.L正常发光时
串联电阻分压
需串联电阻
故D错误。
故选C。
二、填空作图题(本题共6个小题,每空1分,共12分。)
9. 电能表是测量_______的仪表,小明家上次查看电能表的读数为,本次查看时电能表读数如图所示,则他家这段时间内消耗的电能为_______度。
【答案】 ①. 电能##电功 ②. 15.5
【解析】
【详解】[1]电能表应串联在家庭电路中,是测量消耗电能或电功的仪表。
[2]电能表最后一位表示小数点后的数值,所以小明家上次查看电能表的读数为916.1kW·h,由图可知,本次查看时电能表读数为931.6 kW·h,所以他家这段时间内消耗的电能为
W=931.6 kW·h-916.1kW·h=15.5kW·h=15.5度
10. 如图是手机充电线的三个插头,当它同时给三部不同类型手机充电时,这三部手机的连接方式是_________联若拔掉其中一部手机,总电阻将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]当手机充电线的三个插头同时给三部不同类型手机充电时,这三部手机的连接方式是并联。 因为在并联电路中,各用电器之间互不影响,一部手机充电与否,不影响另外两部手机,符合实际充电情况。
[2]根据并联电路的电阻特点,并联的电阻越多,总电阻越小;反之,并联的电阻越少,总电阻越大。若拔掉其中一部手机,相当于并联的电阻数量减少,所以总电阻将变大。
11. 如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2= ______ .电阻之比R1:R2= ______ .
【答案】 ①. 1:1 ②. 3:2
【解析】
【详解】由图知R1与R2并联,两电流表分别测量干路和R2的电流,示数之比为5 :3,并联电路各支路两端电压相等,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=1:1.并联电路同时有分流作用,电阻之比R1:R2=I2:I1=3:2.
12. 如图甲所示为某电阻材料组成的边长为8cm的正方形,该材料每1cm的电阻为1Ω。图乙中电源电压恒为U,为定值电阻,a、b两点为开放式接点。若将点分别接在图乙a、b两点(接两点正方形总电阻为),电压表示数为;若将点接在图乙a、b两点(接两点正方形总电阻为),此时电压表示数为,则______Ω,电源电压______V。
【答案】 ①. 8 ②. 20
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,正方形每条边长的电阻为
将点分别接在图乙a、b两点,此时a、b两点间为并联电路,AB与BC串联在一个支路上,AD与DC串联在另一个支路上,每条支路电阻都为
根据并联电路的电阻规律可得
解得。
[2]同理,将点接在图乙a、b两点,此时a、b两点间也为并联电路,AB、BC和CD串联在一个支路上,该支路的总电阻为
AD在另一个支路上,该支路的电阻为8Ω;根据并联电路的电阻规律可得
解得;根据欧姆定律可得,第一次电路电流为,第二次电路电流为,根据两次电路总电压相等可知
即
解得;所以,电源电压为
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则R1=______Ω,R2=______Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 8
【解析】
【详解】[1]由图示知,开关S1、S2都闭合时,两电阻并联连接,电流表测R1的电流,那么通过R1的电流为0.5A,电压表测电源电压,为6V,所以电阻R1的阻值
[2]两电表位置互换,开关S1断开、S2闭合时,两灯串联连接,电流表测电路中的电流,为0.3A,电压表测电源电压,此时电路中的总电阻
则电阻R2的阻值
R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω
14. 如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生断路,小浦为研究故障的原因,特地设计了以下方案:
通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,开关S闭合后,情况一:电流表示数无变化对应故障________________________。情况二:电流表示数有变化对应故障________________________
【答案】 ①.
R2断路 ②.
R1断路
【解析】
【详解】由电路图可知,R1、R2并联,电流表测干路电流。
因R2断路时,滑动变阻器支路无电流,移动滑片不改变电路总电阻,由可知电流表示数不变,故电流表示数无变化对应故障为R2断路。
因R1断路时,电路中只有R2工作,移动滑片改变R2接入电路的电阻,总电阻变化,由可知电流表示数变化,故电流表示数有变化对应故障为R1断路。
三、探究实验题(15题6分,16题5分,17题8分,共18分。)
15. 小扬同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3 V且保持不变,电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)探究电流与电压的关系时,小扬通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如上表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮他分析出错的是第________________次,原因是________________。
(2)去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:___________________________________________________
(3)接着小扬又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值5 Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为=________________V,如图乙所示,记录电流表示数;
②用10 Ω的定值电阻替换5 Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的滑片向________________滑动(选填“左”或“右”)直到电压表示数为,再记录电流表示数;
③用15 Ω的定值电阻替换10 Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调到。为完成四次探究,小扬设计了如下四个调整方案,你认为不可行的是________________。
A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数的范围为1.5 V~3 V
B.如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是1 Ω~10 Ω
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于40 Ω,最大电流为0.2 A
D.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1 V~2 V
【答案】(1) ①. 1 ②. 电路中的最小电流0.12A大于第1次数据中的0.1A
(2)导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3) ①. 1 ②. 右 ③. B
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系时,由表中的数据可知,接入电路的定值电阻的电阻为
滑动变阻器的最大电阻为20Ω,电路中的最小电流为
表中出现了0.1A的电流,故第1次数据出错误,原因是,电路中的最小电流0.12A大于第1次数据中的0.1A。
【小问2详解】
去掉第1组数据可得
表格中电压与电流的比值为一定值,可得结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
①如图乙,电压表选用测量范围,分度值为0.1V,读数为1V;在电路中接入阻值5 Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为。
②用10 Ω的定值电阻替换5 Ω的定值电阻,再闭合开关,定值电阻两端的电压增大,探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,因此应减小定值电阻两端的电压,即减小电路中的电流,所以应增大滑动变阻器的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向右滑动,直到电压表示数为,再记录电流表示数。
③实验中,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电流处处相等可得,当接入电阻时,滑动变阻器的电阻应为
由分析可知,滑动变阻器的最大值小于需要的值,不能完成实验;
A.如果只调整电压表的示数,为了完成实验,最大电阻接入电路时应有
电源电压,代入上式解得
当定值电阻两端的电压为3V时,滑动变阻器的电阻为0,所有的电阻都能完成实验,因此应控制电压表示数的范围为,故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,要换用不同的定值电阻,5Ω、10Ω的电阻能够完成实验,15Ω、20Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器的电阻太小,不能完成实验;实验中,更换定值电阻的值不能改变滑动变阻器最大值,故B符合题意;
C.如果只更换滑动变阻器,电阻接入电路时,更换的滑动变阻器的最大阻值为
当时,电路中的最大电流
滑动变阻器最大阻值不小于40 Ω,最大电流为0.2 A,故C不符合题意;
D.如果只更换电源,要使定值电阻两端的电压为1V,电源的最小电压为1V;要完成实验则有
,由上式可得
电源电压的最大值
则更换的电源电压范围是,故D不符合题意。
故选B。
16. 实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
【答案】(1) (2)B
(3)9.6 (4) ①. 将滑片移到b端 ②.
【解析】
【小问1详解】
伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,电压表应并联在小灯泡两端,在图甲中,电压表并联在滑动变阻器和灯泡串联后的两端是错误的。改正电路图如图所示:
【小问2详解】
电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V。 为使小灯泡正常发光,则应增大其两端电压。由串联分压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片P向B端移动。
【小问3详解】
如图乙所示电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A。根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
【小问4详解】
[1][2] 将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1。此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有Rx,因此①
将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2。此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,电路中Rx与R串联,因此②
由①②得到
解得
17. 小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好。如图2所示,A为电流表(可选择A1:量程为100 mA、内阻或A2:量程为20 mA、内阻);R为滑动变阻器,阻值变化范围为0~100 Ω,保护电阻,理想电源电压不变,电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
选择合适的电流表,把E、O两个接线柱分别与M、N相接,为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容:
(1)连接好电路后,将OP转到E端,闭合开关S,再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值,此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择________________(选填“A1”或“A2”)。
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,把OP转到F端,电流表的示数为7.5 mA,此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度,则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是________________度;电流表刻度值为________________mA处,应标注的读数是36度。
(3)在完成其它标注后,小王同学发现表盘刻度值不均匀,为帮她解决这个问题,同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路,其中可行的两个是 (选填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)A2 (2) ①. 108 ②. 15 (3)AB
【解析】
【小问1详解】
如图,电阻R0、滑动变阻器R,电流表、电阻RP串联,由题意可知,电流表示数最大时,RP接入电路的电阻为0,若接入A1,电路的最大电流为0.1A,电路的总电阻,故A1不符合题意;
若接入A2,电路的最大电流为0.02A,电路的总电阻,A2符合题意,故应选A2接入电路。
【小问2详解】
由(1)可知,将OP转到E端时,,此时电路的总电阻为
把OP转到F端,电流表的示数为7.5 mA,此时有
解得,对应电流表标注180°;
电流表偏转到最大刻度的一半处时有
解得,电阻丝的电阻与其长度成正比,即电阻丝接入电路的电阻与滑片旋转的角度成正比;电流表最大刻度的一半处应标注的读数是
标注的读数是36°时,电阻丝EF接入电路的电阻
电路中的电流为
【小问3详解】
A.如图,电阻R1、R、REF串联接入电路,滑片移动时电路中的电流不变,电压表测滑片和E之间电阻的电压,随接入角度的变化均匀改变,因此电压表标注角度时刻度均匀,故A符合题意;
B.如图,电阻R1、R、REF串联接入电路,滑片移动时电路中的电流不变,电压表测滑片和F之间电阻的电压,随接入角度的变化均匀改变,因此电压表标注角度时刻度均匀,故B符合题意;
C.如图,电阻R1、R、RP串联接入电路,两端的电压,与不成正比,因此表盘刻度值不均匀,故C不符合题意;
D.如图,电阻R1、R、RP串联接入电路,电压表测R1两端的电压,两端的电压,当变化时,与不成正比,因此表盘刻度值不均匀,故D不符合题意。
故选AB。
四、论述与计算题(第18题8分,第19题8分,第20题9分,共25分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。)
18. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,R2消耗的电能。
【答案】(1)3V;(2)30J
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测量通过电阻R1的电流;由并联电路电压特点可知,电源电压
(2)通电100s,R2消耗的电能
答:(1)电源电压为3V;
(2)通电100s,R2消耗的电能为30J。
19. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为20欧,变阻器上标有“1 A”字样。闭合开关S,电路中的电流为0.4安,电压表的表盘如图(b)所示。
(1)求电阻两端的电压;
(2)移动滑片P,发现滑片移至变阻器两端的过程中,所有元件都能正常工作。接着用阻值为10欧的电阻替换,再次闭合开关S,在电路中各元件不损坏的情况下,移动滑片P,发现电压表示数最大变化量为6伏。且与接入时相比,电压表示数的最大值相差2伏;
(a)求电源电压。
(b)求滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)8V (2)(a)12V,(b)20Ω
【解析】
【小问1详解】
与串联,电路电流,由欧姆定律得,电阻两端的电压
【小问2详解】
(a)接入时,滑片可移至变阻器两端,故阻值为0时电路安全,此时电压表示数最大,等于电源电压;因,可知电压表选用0~15V量程,故;此时电路中的最大电流,符合的额定电流要求。
用替换后,若变阻器的最大电流为1A时,为0,电源电压为
当时,则接入时电压表的最大值与接入R0时电压表的最大值相等,不符合“电压表示数的最大值相差2V”的条件,故。
时,电路最大电流受额定电流限制,,此时电压表示数最大值
由题意,电压最大值相差2V,故,可得
(b)接入时,电压表示数最大变化量为6V,故电压最小值
此时电路电流
电路总电阻
滑动变阻器最大阻值
20. 如图甲所示的电路中,电源电压可调,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电压表接0~15V的量程,电流表接0~0.6A量程。将电源电压调为某一定值时,滑片从一个端点开始移动,移动过程中电压表和电流表示数变化如图乙所示。求:
(1)定值电阻R0的大小;
(2)改变电源电压,当一个电表达满刻度时,另一电表为满刻度的三分之一,求:此时的电源电压。
(3)电流表改接0~3A量程,若使滑动变阻器可任意调节(从0调到最大阻值),且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一,则电源电压的可变范围。
【答案】(1)10
(2)11V (3)17.5~21V
【解析】
【小问1详解】
电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器的电压,当滑动变阻器的电阻最大时,电流最小为0.24A,滑动变阻器的电阻最大值为
电源电压为
①
当电流最大为0.6A时,电源电压为
②
联立①②解得
【小问2详解】
当一个电表达满刻度时,另一电表为满刻度的三分之一,如果电压表满偏,U''=15V,电流表为满刻度的三分之一,I''=0.2A;此时滑动变阻器的阻值为
R''=75Ω,大于滑动变阻器的最大阻值,不可能调到,故排除;
如果电流表满偏I'''=0.6A,电压表为满刻度的三分之一,即U'''=5V;滑动变阻器的阻值为
小于滑动变阻器的最大阻值,可能调到,此时电源电压
此时电路的总功率
【小问3详解】
由题知道,电流表改接0~3A量程,若使滑动变阻器可任意调节(从0调到最大阻值),且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时,若电路中电流最小,则电源电压最小,由题意知道,最小电流为
则最小电源电压为
此时电压表的示数
电压表是安全的;
当变阻器接入电路的电阻最小为0时,电路中的最大电流为
符合要求,所以最小电源电压为17.5V;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时,由串联分压的规律知道,此时变阻器两端的电压最大,电压表接0~15V的量程,若变阻器两端的电压最大为15V,则此时电源电压最大,此时电路中的电流
符合要求,最大电源电压为
当变阻器接入电路的电阻最小为0时,电路中的最大电流为
也符合要求,所以最大电源电压为21V,综上可知,电源电压的可变范围17.5V~21V。
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重庆市求精中学校2026—2027学年度上期九年级
物理试题
注意事项:请将试题所有答案填写在答题卡上,只交回答题卡。
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分。)
1. 下列估测值最接近实际的是( )
A. 电视机的工作电流约0.5 A
B. 人体安全电压为36 V
C. 一节新的蓄电池的电压约为1.5 V
D. 人体的电阻约为1 Ω
2. 关于电流、电压和电阻的说法正确的是( )
A. 电流是形成导体两端电压的原因
B. 通过同一导体的电流与这段导体两端的电压成正比
C. 将一段裸导线对折,导线的电阻变大
D. 根据R=U/I可知,当电阻两端的电压为零时,电阻也为零
3. 智能扫地机能自动清扫房间内的地板,给人们的生活带来方便。当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关),再或者手机App启动(闭合开关)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;在即将完成清扫时,开关自动闭合,电铃工作发出提醒。下列选项中符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图甲所示,用与毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A的金属球,验电器A的金属箔张开;如图乙所示,再用a棒同时接触A、B两个验电器的金属球(接触前验电器B不带电),发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张开,则下列说法正确的是( )
A. a棒与其手柄b均为导体
B. 橡胶棒与验电器A的金属球接触后,验电器A带正电
C. 当a棒接触两验电器的金属球时,a棒中的瞬时电流方向由B到A
D. 当a棒接触两验电器的金属球时,正电荷由B流向A,验电器B带负电
5. 为创建无烟校园,八中物理社团设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。当烟雾浓度增大到一定程度,电压表的指针偏转到某区域时会触发报警系统。下列说法正确的是( )
A. 当烟雾增大时,电压表示数变小,电流表示数变大
B. 当电路中电流增大到一定值时,会触发报警系统
C. 增大电源电压,可以使控制器在烟雾较淡时就触发报警
D. 减小的阻值,可以使控制器在烟雾较浓时才触发报警
6. 如图所示电路,电源电压保持不变,只闭合S1,滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法中正确的是( )
A. V1示数变大,V2示数变小,电流表示数变大
B. 电压表V1和V2示数之和不变
C. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电路中电流变大
D. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电压表V1和电流表示数之比不变
7. 如图所示,电源电压恒为18V,定值电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”,电流表A的量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,现闭合开关S,在保证电路安全的前提下移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.15A~0.5A
B. 电压表V1的示数变化范围是3V~15V
C. 若想使V2的示数达到满偏,可以把R2替换为“95Ω 0.5A”的滑动变阻器
D. 若想使V2的示数达到满偏,可以换用电压在22.5V~25V之间的电源
8. 一只小灯泡L(L正常发光电压为8 V)和定值电阻R的关系图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 电阻R的阻值为20 Ω
B. 小灯泡L和定值电阻R串联,此时定值电阻电压8 V,电源电压为12 V
C. 当小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4 V的电路时,整个电路通电1 min电流所做的功为96 J
D. 若将小灯泡L接在电压为12 V的电路中,为让小灯泡正常发光需串联一个8 Ω的电阻
二、填空作图题(本题共6个小题,每空1分,共12分。)
9. 电能表是测量_______的仪表,小明家上次查看电能表的读数为,本次查看时电能表读数如图所示,则他家这段时间内消耗的电能为_______度。
10. 如图是手机充电线的三个插头,当它同时给三部不同类型手机充电时,这三部手机的连接方式是_________联若拔掉其中一部手机,总电阻将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11. 如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2= ______ .电阻之比R1:R2= ______ .
12. 如图甲所示为某电阻材料组成的边长为8cm的正方形,该材料每1cm的电阻为1Ω。图乙中电源电压恒为U,为定值电阻,a、b两点为开放式接点。若将点分别接在图乙a、b两点(接两点正方形总电阻为),电压表示数为;若将点接在图乙a、b两点(接两点正方形总电阻为),此时电压表示数为,则______Ω,电源电压______V。
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则R1=______Ω,R2=______Ω。
14. 如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生断路,小浦为研究故障的原因,特地设计了以下方案:
通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,开关S闭合后,情况一:电流表示数无变化对应故障________________________。情况二:电流表示数有变化对应故障________________________
三、探究实验题(15题6分,16题5分,17题8分,共18分。)
15. 小扬同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3 V且保持不变,电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)探究电流与电压的关系时,小扬通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如上表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮他分析出错的是第________________次,原因是________________。
(2)去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:___________________________________________________
(3)接着小扬又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值5 Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为=________________V,如图乙所示,记录电流表示数;
②用10 Ω的定值电阻替换5 Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的滑片向________________滑动(选填“左”或“右”)直到电压表示数为,再记录电流表示数;
③用15 Ω的定值电阻替换10 Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调到。为完成四次探究,小扬设计了如下四个调整方案,你认为不可行的是________________。
A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数的范围为1.5 V~3 V
B.如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是1 Ω~10 Ω
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于40 Ω,最大电流为0.2 A
D.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1 V~2 V
16. 实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
17. 小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好。如图2所示,A为电流表(可选择A1:量程为100 mA、内阻或A2:量程为20 mA、内阻);R为滑动变阻器,阻值变化范围为0~100 Ω,保护电阻,理想电源电压不变,电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
选择合适的电流表,把E、O两个接线柱分别与M、N相接,为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容:
(1)连接好电路后,将OP转到E端,闭合开关S,再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值,此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择________________(选填“A1”或“A2”)。
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,把OP转到F端,电流表的示数为7.5 mA,此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度,则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是________________度;电流表刻度值为________________mA处,应标注的读数是36度。
(3)在完成其它标注后,小王同学发现表盘刻度值不均匀,为帮她解决这个问题,同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路,其中可行的两个是 (选填字母)。
A. B. C. D.
四、论述与计算题(第18题8分,第19题8分,第20题9分,共25分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分。)
18. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,R2消耗的电能。
19. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为20欧,变阻器上标有“1 A”字样。闭合开关S,电路中的电流为0.4安,电压表的表盘如图(b)所示。
(1)求电阻两端的电压;
(2)移动滑片P,发现滑片移至变阻器两端的过程中,所有元件都能正常工作。接着用阻值为10欧的电阻替换,再次闭合开关S,在电路中各元件不损坏的情况下,移动滑片P,发现电压表示数最大变化量为6伏。且与接入时相比,电压表示数的最大值相差2伏;
(a)求电源电压。
(b)求滑动变阻器的最大阻值。
20. 如图甲所示的电路中,电源电压可调,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电压表接0~15V的量程,电流表接0~0.6A量程。将电源电压调为某一定值时,滑片从一个端点开始移动,移动过程中电压表和电流表示数变化如图乙所示。求:
(1)定值电阻R0的大小;
(2)改变电源电压,当一个电表达满刻度时,另一电表为满刻度的三分之一,求:此时的电源电压。
(3)电流表改接0~3A量程,若使滑动变阻器可任意调节(从0调到最大阻值),且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一,则电源电压的可变范围。
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