福建省福州市屏东中学2023-2024学年九年级上学期第三次月考物理试卷(12月份)
展开1.(2分)下列物理量中,以科学家的名字“焦耳”作为单位的是( )
A.内能B.电压C.电流D.比热容
2.(2分)电流、电压和电阻在电路中都扮演着重要角色。关于这三个物理量在生活中常见的量正确的是( )
A.一节干电池2V
B.手电筒中的电流约为200mA
C.人体的安全电压为36V
D.定值电阻未使用时电阻为0Ω
3.(2分)加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮,这是为了( )
A.清除手上的汗水B.清除手上的灰尘
C.清除身体上的静电D.开启油枪准备加油
4.(2分)小朋友从滑梯滑下后出现了如图所示“怒发冲冠”的情景。用与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近头发时发现可以吸引头发,结合现象分析下列说法正确的是( )
A.带电玻璃棒吸引头发是因为带电物体可以吸引轻小物体
B.头发与滑梯摩擦后创造了大量电荷
C.滑梯与头发摩擦后,滑梯得到电子带负电
D.“怒发冲冠”的情景是因为头发带同种电荷互相排斥
5.(2分)“珍爱生命,安全用电”。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.发现有人触电,应立即用手将其拉开
B.家用电器着火时,可以直接用水浇灭
C.家庭电路中,必须安装空气开关等保险装置
D.可以在未断开开关的情况下更换灯泡
6.(2分)如图所示为一种新型“水温感应龙头”,自带水流发电电源。当水流温度低于40℃,感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是( )
A.B.
C.D.
7.(2分)如图甲所示为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的b处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.图乙中使用测电笔时,手可以不接触笔尾金属体
8.(2分)实验小组的同学连接了四个电路(如图)来探究开关的控制作用,下列判断正确的是( )
A.甲电路中,开关S只控制L1
B.乙电路中,闭合开关S,两灯都亮
C.丙电路中,闭合开关S,L1亮,L2不亮
D.丁电路中,断开开关S,L1不亮,L2亮
9.(2分)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
10.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A.电压表V的示数变大
B.电压表V与电流表A1示数的乘积不变
C.电流表A与电流表A2示数的差值变小
D.电压表V与电流表A示数的比值变小
11.(2分)在如图所示的家庭电路中,闭合开关S,灯泡不能发光,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则发生故障的是( )
A.插座发生短路B.灯泡发生短路
C.de间断路D.ef间断路
12.(2分)如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S2,灯泡L2与滑动变阻器并联
B.闭合开关S1、S2,当滑片移至B端时灯泡L1、L2并联
C.只闭合开关S1,电压表测灯泡L1两端的电压
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1与滑动变阻器串联
13.(2分)两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,下列说法正确的是( )
A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是12V
B.将它们串联时,灯泡L1和L2功率之比2:1
C.将它们并联时,干路允许通过最大电流是1.5A
D.将它们并联时,灯泡L1和L2功率之比1:2
14.(2分)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.5A”,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的最小功率为1.35W
B.电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A
C.滑动变阻器的阻值调节的范围是5Ω~20Ω
D.电路消耗的最大电功率是2.25W
二、填空题(本大题共6题,每空1分,共12分)
15.(2分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了 ;正常行驶时,电动车将电能转化为 能。
16.(2分)标有“3.6V 0.6A”的小灯泡接在6V的电源上,要让小灯泡正常发光应 (选填“串联”或“并联”)一个 Ω的电阻。
17.(2分)“无人机”在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图所示为“无人机”,可通过无线电进行操控,该机所需的能量是由一块充电和放电电压都是20V,该电池充满电时可以储存的电能为 kW•h,该无人机的电动机阻值为1Ω,正常工作时电流为5A h。
18.(2分)甲、乙两只灯泡的I﹣U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中,当乙灯电流为0.4A时,甲灯的电阻为 Ω。将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中,此时电路中的总功率是 W。
19.(2分)如图所示电路中,断开开关,在甲、乙两处接电流表时;若甲、乙两处换成电压表,再闭合开关 ,通电一段时间,R1、R2消耗的电能之比为 。
20.(2分)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为8Ω,将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,滑片在中点时变阻器的电功率为 W。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
21.(2分)在如图所示电路的“〇”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
22.(2分)图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
四、简答题(本大题1小题,共4分)
23.(4分)在家庭用电器的电源插头中,有些是用两脚插头,有些是用三脚插头,并说明这些电器为什么要用三脚插头。如图所示,三脚插头中最上面的脚稍长于另外两个脚
五、实验探究题(本大题共5小题,共30分)
24.(5分)在“探究串联电路电压的特点”实验中:
(1)按照图甲连接电路实验时,灯L1和灯L2的规格应 (选填“相同”或“不相同”);
(2)小明把电压表接在AB两点之间测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确, ;
(3)在按照图甲测量了L1两端的电压后,小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,测量L2两端的电压。他能否测出L2两端的电压? ,理由是 ;
(4)在同学们的帮助下,小明分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你对小明的做法提出改进方法是 。
25.(5分)在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)实验中,通过观察U形管中液面 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与 的关系;
(3)乙装置实验中,观察两侧U形管内液面可知,其它条件相同时, 越大,导体产生的热量越多;
(4)让乙装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝R1、R2都放入容器中,接通电源一段时间后,发现乙装置中 侧U形管内液面的高度差较大。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大容易引发火灾。则图 装置实验结论可以用来解释这种现象。
26.(9分)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,电路如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉);
(2)连接电路时,开关应该处于 状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于 端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 的作用;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数 (选填字母);
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
(4)排除故障后,老师又给同学们两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,记录数据,得到了如图丙所示的图像。
①用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着断开开关把R换为10Ω的电阻接入电路 端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②接着同学把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,应该将滑动变阻器换为 (选填字母)。
A.“50Ω 1.0A”
B.“30Ω 1.0A”
C.“28Ω 1.0A”
③由图丙可以得出结论是:当定值电阻两端电压相同时, 。
27.(6分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,三种规格的滑动变阻器R1(10Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(200Ω 0.2A)可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。选择合适变阻器后,如图甲所示请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗;
(2)连好电路,闭合开关S,灯泡L不亮 (选填序号即可);
A.电流表短路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.灯泡断路
(3)排除故障后,闭合开关S移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端移动。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
28.(5分)测量未知电阻Rx阻值的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线;
(2)排除故障后,闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数如图乙所示时,则未知电阻Rx= Ω。调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压和电流值,最后算出Rx阻值的平均值,这样做的目的是 ;
(3)利用一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,同样可以测出未知电阻Rx的阻值,电路如图丙所示。请将以下实验步骤补充完整:
① ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1;
②闭合开关S、S1,记下此时电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用U1、U2和R0表示)。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
29.(8分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=6Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
30.(6分)酒后驾驶会威胁自己和他人的生命安全,交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪;R1是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.3A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如表。
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值;
(2)对某司机进行检测时,电流表示数为0.45A,依据信息窗资料
31.(6分)电饭锅是家中常用的用电器,如表所示是一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路如图甲所示,S0为温控开关,S0闭合时为加热挡,S0断开时为保温挡,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。求:
(1)电饭锅正常工作处于保温状态时,10min内消耗的电能是多少?
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电热丝R1的阻值是多少?
(3)断开家中其他用电器,只让电饭锅处于加热状态工作6min,家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r
2023-2024学年福建省福州市屏东中学九年级(上)第三次月考物理试卷(12月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2分)下列物理量中,以科学家的名字“焦耳”作为单位的是( )
A.内能B.电压C.电流D.比热容
【答案】A
【解答】解:电流的主单位是安培,电压的主单位是伏特,内能的主单位是焦耳。
故选:A。
2.(2分)电流、电压和电阻在电路中都扮演着重要角色。关于这三个物理量在生活中常见的量正确的是( )
A.一节干电池2V
B.手电筒中的电流约为200mA
C.人体的安全电压为36V
D.定值电阻未使用时电阻为0Ω
【答案】B
【解答】解:A.一节干电池的电压为1.5V;
B.手电筒中的电流约为200mA=4.2A;
C.人体的安全电压不高于36V;
D.定值电阻未使用时电阻不变、长度,故D错误。
故选:B。
3.(2分)加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮,这是为了( )
A.清除手上的汗水B.清除手上的灰尘
C.清除身体上的静电D.开启油枪准备加油
【答案】C
【解答】解:加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮。
故选:C。
4.(2分)小朋友从滑梯滑下后出现了如图所示“怒发冲冠”的情景。用与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近头发时发现可以吸引头发,结合现象分析下列说法正确的是( )
A.带电玻璃棒吸引头发是因为带电物体可以吸引轻小物体
B.头发与滑梯摩擦后创造了大量电荷
C.滑梯与头发摩擦后,滑梯得到电子带负电
D.“怒发冲冠”的情景是因为头发带同种电荷互相排斥
【答案】A
【解答】解:用与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近头发时发现可以吸引头发,因为带电体可以吸引轻小物体,BCD错误。
故选:A。
5.(2分)“珍爱生命,安全用电”。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.发现有人触电,应立即用手将其拉开
B.家用电器着火时,可以直接用水浇灭
C.家庭电路中,必须安装空气开关等保险装置
D.可以在未断开开关的情况下更换灯泡
【答案】C
【解答】解:A、发现有人触电后,直接用手拉触电者,故A错;
B、生活用水是导体,用水去灭火,造成间接触电事故;
C、为了防止家庭电路中电流过大出现危险,确保电路中电流过大时切断电路,故C正确;
D、在检修电路,首先要切断电源,如果没有断开电源进行维修更换,故D错误。
故选:C。
6.(2分)如图所示为一种新型“水温感应龙头”,自带水流发电电源。当水流温度低于40℃,感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解答】解:由题意可知,当水流温度低于40℃1闭合,只有绿灯照亮水流1只控制绿灯,因此感应开关S5与绿灯串联;
当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流2只控制红灯,因此感应开关S5与红灯串联;
因为绿灯和红灯工作时互不影响、独立工作,故B正确。
故选:B。
7.(2分)如图甲所示为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的b处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.图乙中使用测电笔时,手可以不接触笔尾金属体
【答案】A
【解答】解:A、控制照明灯的开关应接在图中的火线上,故A正确;
B、保险丝熔断后,不能用铜丝代替;
C、电能表测量的是用电器消耗的电能,故C错误;
D、图乙中使用测电笔时,故D错误。
故选:A。
8.(2分)实验小组的同学连接了四个电路(如图)来探究开关的控制作用,下列判断正确的是( )
A.甲电路中,开关S只控制L1
B.乙电路中,闭合开关S,两灯都亮
C.丙电路中,闭合开关S,L1亮,L2不亮
D.丁电路中,断开开关S,L1不亮,L2亮
【答案】D
【解答】解:A、甲中,开关可控制两个灯泡;
B、乙中,两灯泡串联接入电路,L1短路,L2亮,故B错误;
C、丙中,两灯泡短路,故C错误;
D、丁中,两灯泡并联接入电路,电路为灯泡L2的简单电路,故D正确。
故选:D。
9.(2分)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,R的阻值增大,
由I=可知,即电流表的示数变小;
由U=IR可知,R0两端电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压变大,故A错误。
故选:B。
10.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A.电压表V的示数变大
B.电压表V与电流表A1示数的乘积不变
C.电流表A与电流表A2示数的差值变小
D.电压表V与电流表A示数的比值变小
【答案】B
【解答】解:A、由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A2测R1支路的电流,电流表A2测R6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;
B、因并联电路中各支路独立工作,
所以,滑片移动时1的电流不变,即电流表A1的示数不变,电压表V与电流表A3示数的乘积不变,故B正确;
C、滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,
由I=可知2的电流变小,即电流表A2的示数变小;
则电流表A2与电流表A2示数的差值变大,故C错误;
D、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,
则电压表V与电流表A示数的比值变大,故D错误。
故选:B。
11.(2分)在如图所示的家庭电路中,闭合开关S,灯泡不能发光,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则发生故障的是( )
A.插座发生短路B.灯泡发生短路
C.de间断路D.ef间断路
【答案】D
【解答】解:闭合开关S,灯泡不能发光;
用试电笔检测双孔插座左右两孔,氖管都发光,则保险丝是完好的,则一定是某处断路了;
用试电笔检测双孔插座左右两孔时,氖管都发光,此时左孔通过de间的导线、开关S与火线接通,则故障是ef之间发生了断路(即进户零线断路)。
故选:D。
12.(2分)如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S2,灯泡L2与滑动变阻器并联
B.闭合开关S1、S2,当滑片移至B端时灯泡L1、L2并联
C.只闭合开关S1,电压表测灯泡L1两端的电压
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1与滑动变阻器串联
【答案】B
【解答】解:A、由图可知2时,灯泡L2与滑动变阻器串联,灯泡L6断路,故A错误;
B、当滑片移至B端时,闭合开关S1、S2,灯泡L6、L2是并联接入电路的,故B正确;
C、只闭合S1时,灯泡L8与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流1与滑动变阻器的总电压,故C错误;
D、闭合S1、S6时,灯泡L1、L2并联后与滑动变阻器串联,故D错误。
故选:B。
13.(2分)两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,下列说法正确的是( )
A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是12V
B.将它们串联时,灯泡L1和L2功率之比2:1
C.将它们并联时,干路允许通过最大电流是1.5A
D.将它们并联时,灯泡L1和L2功率之比1:2
【答案】C
【解答】解:A.根据灯泡的铭牌可得
,,
如果将它们串联,则为了不烧坏任何一个。L1、L7的电阻为:
R1===8Ω,R2===12Ω,
则电路中的总电压:U=Imax(R1+R2)=6.5A×(6Ω+12Ω)=8V,因此将它们串联时,故A错误;
B.将它们串联时,则两灯泡L1和L2功率之比:,故B错误;
C.将它们并联时,所有都能正常发光1+I6=1A+0.6A=1.5A,故C正确;
D.将它们并联时,则灯泡L7和L2功率之比:,故D错误。
故选:C。
14.(2分)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.5A”,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的最小功率为1.35W
B.电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A
C.滑动变阻器的阻值调节的范围是5Ω~20Ω
D.电路消耗的最大电功率是2.25W
【答案】D
【解答】解:由图可知,灯泡,电压表并联在灯泡两端;
小灯泡的电阻是R灯===5Ω;
当滑片向左边滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,最大可以是4.5A,滑动变阻器两端的电压变小,最大是2.6V;电压表测量灯泡两端电压,最大为2.5V,灯泡两端的最大电压取6.5V,此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为:
R滑最小====4Ω;
当滑片向右边滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡的电阻不变,电流表示数变小
I 最小===2.18A,
综上可知,滑动变阻器的阻值调节的范围是4Ω~20Ω,故BC错误;
因电源电压不变,滑动变阻器两端的电压变大,最小的电压是:
U灯最小=I最小R灯=0.18A×2Ω=0.9V,
灯泡消耗的最小功率为:
P灯最小=U灯最小I最小=4.9V×0.18A=4.162W,故A错误;
根据上述分析可知,电路的电源电压不变,则电路中电流最大即可
P=UI最大=4.5V×7.5A=2.25W,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本大题共6题,每空1分,共12分)
15.(2分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了 开关 ;正常行驶时,电动车将电能转化为 机械 能。
【答案】开关;机械。
【解答】解:(1)电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了;
(2)电动自行车在电动骑行时,用蓄电池来供电,再通过电动机将电能转化为机械能。
故答案为:开关;机械。
16.(2分)标有“3.6V 0.6A”的小灯泡接在6V的电源上,要让小灯泡正常发光应 串联 (选填“串联”或“并联”)一个 4 Ω的电阻。
【答案】串联;4
【解答】解:串联电路具有分压作用,故要让小灯泡正常发光应串联一个电阻来分压。
由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以通过串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=6V﹣3.7V=2.4V,
由于串联电路中各处的电流相等,所以通过电阻的电流:IR=IL=8.6A,
串联电阻的阻值:R===7Ω。
故答案为:串联;4。
17.(2分)“无人机”在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图所示为“无人机”,可通过无线电进行操控,该机所需的能量是由一块充电和放电电压都是20V,该电池充满电时可以储存的电能为 0.3 kW•h,该无人机的电动机阻值为1Ω,正常工作时电流为5A 3 h。
【答案】1.08×106;3。
【解答】解:电池充满电储存的电能:W=UIt=20V×15000×10﹣3A×1×3600s=2.08×106J=0.7kW•h;
由W=UIt可知,无人机可以连续正常工作的时间:t′==。
故答案为:6.08×106;3。
18.(2分)甲、乙两只灯泡的I﹣U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中,当乙灯电流为0.4A时,甲灯的电阻为 5 Ω。将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中,此时电路中的总功率是 2 W。
【答案】5;2。
【解答】解:(1)由题意可知,将甲,当乙灯电流为I乙=0.4A时,
由图可知,乙灯泡两端的电压等于电源电压U=2V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知,I甲=0.6A,
由I=可得
R甲===7Ω;
(2)将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡两端的电压等于电源的电压,
所以,由图象可知,两灯泡两端电压分别为U甲=2V、U乙=6V时符合,
则两灯消耗的总功率:
P=U′I′=5V×0.4A=2W。
故答案为:5;2。
19.(2分)如图所示电路中,断开开关,在甲、乙两处接电流表时;若甲、乙两处换成电压表,再闭合开关 3:1 ,通电一段时间,R1、R2消耗的电能之比为 2:1 。
【答案】3:1;2:1。
【解答】解:(1)由电路图可知,断开开关、乙两处接电流表时为并联电路2的电流,乙测干路总电流,
由并联电路的电流特点可得:,
解得:,
由并联电路分流原理可知:,
若甲、乙两处换成电压表,由电路图可知,甲测R1和R8两端的总电压,乙测R2两端电压,
故甲、乙两电压表的示数之比:,
根据串联电路的分压原理可得,甲,
(2)因R1、R3串联,所以通过两电阻的电流相同,通电相同时间,
R1、R2消耗的电能之比:;
故答案为:3:1;4:1。
20.(2分)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为8Ω,将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 8 Ω,滑片在中点时变阻器的电功率为 1 W。
【答案】8;1。
【解答】解:如图甲所示,闭合开关,R0与R串联,电流表测电路中的电流;
当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图乙可知,UR=3V,
根据欧姆定律可得,电路中的电流为:I==,
定值电阻两端的电压为:
U0=IR0=×R0=×7Ω,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=UR+U0=3V+×8Ω①,
当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为总电阻的一半,UR′=2V,
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流I′==5′=I′R0=×R0=×8Ω,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=UR′+U0′=2V+×2Ω②,
联立①②可得:R=8Ω,U=6V;
滑片在中点时电路中的电流为:
I′===6.5A,
变阻器的电功率为:
P=UR′I′=2V×4.5A=1W。
故答案为:6;1。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
21.(2分)在如图所示电路的“〇”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【答案】见解析。
【解答】解:题目要求,开关S闭合时。
若右边圆圈内填入电流表,则左下方圆圈内只能填电压表,但此时导线将R2和电流表短路,所以右边圆圈内填入电压表;R1和R3并联接入电路,如图所示:
。
22.(2分)图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线,为了用电的安全,如图所示:
四、简答题(本大题1小题,共4分)
23.(4分)在家庭用电器的电源插头中,有些是用两脚插头,有些是用三脚插头,并说明这些电器为什么要用三脚插头。如图所示,三脚插头中最上面的脚稍长于另外两个脚
【答案】见试题解答内容
【解答】答:电冰箱、空调,都使用三脚插头,三脚插头中最上面的脚能使家用电器的金属外壳先接地,即使家用电器因绝缘不好“漏电”,人也就不会触电。
五、实验探究题(本大题共5小题,共30分)
24.(5分)在“探究串联电路电压的特点”实验中:
(1)按照图甲连接电路实验时,灯L1和灯L2的规格应 不相同 (选填“相同”或“不相同”);
(2)小明把电压表接在AB两点之间测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确, 换接电压表0~3V的量程 ;
(3)在按照图甲测量了L1两端的电压后,小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,测量L2两端的电压。他能否测出L2两端的电压? 不能 ,理由是 电压表的正负接线柱接反了 ;
(4)在同学们的帮助下,小明分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你对小明的做法提出改进方法是 更换不同规格的小灯泡多次实验 。
【答案】(1)不相同;(2)换接电压表0~3V的量程;(3)不能,;电压表的正负接线柱接反了;(4)更换不同规格的小灯泡多次实验。
【解答】解:(1)实验时,为得出普遍性的结论1和灯L2的规格应不相同;
(2)图中电压表指针偏转角度较小,读数小于小量程,接下来小明应该:断开开关;
(3)当电压表B点不动,只断开A点,虽然电压表此时与L6并联,但电压表的正负接线柱却是反的,指针会反向偏转2两端的电压;
(4)只凭一组数据得出结论,不具有普遍性。
故答案为:(1)不相同;(2)换接电压表0~5V的量程,;电压表的正负接线柱接反了。
25.(5分)在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)实验中,通过观察U形管中液面 高度差 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与 电阻 的关系;
(3)乙装置实验中,观察两侧U形管内液面可知,其它条件相同时, 电流 越大,导体产生的热量越多;
(4)让乙装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝R1、R2都放入容器中,接通电源一段时间后,发现乙装置中 左 侧U形管内液面的高度差较大。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大容易引发火灾。则图 甲 装置实验结论可以用来解释这种现象。
【答案】(1)高度差;(2)电阻;(3)电流;(4)左;(5)甲。
【解答】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但电流通过电阻丝产生热量的多少可以通过U形管中液面高度的变化来反映;
(2)甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻;
(3)乙装置中,两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等右=I左,两个7Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,右边两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,I3=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,左侧电流大,产生的热量多,电流越大
(4)把右侧并联的两根电阻丝R1、R4都放入容器中,根据并联总电阻比任一电阻小,电流和通电时间相等,产生的热量多。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,接触电阻较大2Rt可知,在电流和通电时间相同时,产生的热量越多,故图甲中的实验结论可以用来解释这种现象。
故答案为:(1)高度差;(2)电阻;(4)左。
26.(9分)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,电路如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉);
(2)连接电路时,开关应该处于 断开 状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于 A 端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 改变定值电阻两端电压 的作用;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数 D (选填字母);
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
(4)排除故障后,老师又给同学们两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,记录数据,得到了如图丙所示的图像。
①用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着断开开关把R换为10Ω的电阻接入电路 A 端移动滑片,直至电压表示数为 2 V时,读出电流表的示数;
②接着同学把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,应该将滑动变阻器换为 A (选填字母)。
A.“50Ω 1.0A”
B.“30Ω 1.0A”
C.“28Ω 1.0A”
③由图丙可以得出结论是:当定值电阻两端电压相同时, 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【答案】(1)如图所示;(2)断开;A;改变定值电阻两端电压;(3)D;(4)①A;2;②A,③通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解:(1)将电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器要求一上一下连接
(2)为保护电路,连接电路时,闭合开关前;探究电流与电压的关系时,因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外;
(3)闭合开关,发现电流表无示数;电压表有示数,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,故选D;
(4)由图丙可知,定值电阻两端的电压:UV=IR=0.4A×2Ω=2V,根据串联分压原理可知,电阻增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,由分压原理,所以滑片应向A端移动;
电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律滑=4V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的5倍,当接入20Ω电阻时滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,即选:A。
由图丙图象可知,电流随着电阻的增大而减小,故由图像可以得出结论:当电压一定时。
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;A;(3)D;2;②A。
27.(6分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,三种规格的滑动变阻器R1(10Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(200Ω 0.2A)可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 R2 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。选择合适变阻器后,如图甲所示请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗;
(2)连好电路,闭合开关S,灯泡L不亮 B (选填序号即可);
A.电流表短路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.灯泡断路
(3)排除故障后,闭合开关S移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 2.2 V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 A 端移动。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【答案】(1)R2;见解答图;(2)B;(3)2.2;A;0.5。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,灯的额定电流约为:
I'===0.25A>8.2A;
电源电压恒为6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,灯正常发光时滑=U﹣UL=3V﹣2.5V=5.5V,
由欧姆定律I=,灯正常发光时滑===14Ω>10Ω,则滑动变阻器选R2;
滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路,滑片向右移动,表明电路中的电流减小,滑动变阻器电阻变大,如下图所示:
;
(2)连好电路,闭合开关S,电压表无示数,即电路中发生故障的一处原因可能是灯泡短路;
(3)P到图甲中某一位置时,电压表示数(如图乙所示),分度值为4.1V,因2.2V小于灯的额定电压2.5V,根据串联电路电压的规律,由分压原理,故滑片向A端移动;
根据图丙信息,灯在额定电压下的电流为6.2A
PL=ULIL=2.6V×0.2A=7.5W。
故答案为:(1)R2;见解答图;(2)B;A;3.5。
28.(5分)测量未知电阻Rx阻值的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线;
(2)排除故障后,闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数如图乙所示时,则未知电阻Rx= 8 Ω。调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压和电流值,最后算出Rx阻值的平均值,这样做的目的是 减小误差 ;
(3)利用一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,同样可以测出未知电阻Rx的阻值,电路如图丙所示。请将以下实验步骤补充完整:
① 闭合开关S、断开开关S1 ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1;
②闭合开关S、S1,记下此时电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= ×R0 (用U1、U2和R0表示)。
【答案】(1)见上图;(2)8;减小误差;(3)闭合开关S、断开开关S1;×R0。
【解答】解:(1)在图甲中,电流表和待测电阻并联,这是错误的,电压表应与待测电阻并联
(2)电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,其示数为2.4V,
根据欧姆定律可得未知电阻的阻值:Rx===8Ω;
(4)①闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联接入电路,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U7;
②闭合开关S、S1,两电阻串联接入电路,电压表测电源电压2;
根据串联电路电压的规律可得定值电阻的电压U4=U2﹣U1,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得==x=×R8。
故答案为:(1)见上图;(2)8;(3)闭合开关S1;×R7。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
29.(8分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=6Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当S1、S2都闭合时,电阻R7与灯泡并联接在电源两端,
灯泡正常发光,则电源电压U=UL额=6V;
(2)∵P=UI,
∴灯泡正常发光时电流:
IL===1A,
通过电阻R1的电流:
I4=I﹣IL=1.2A﹣4A=0.2A,
电阻R7的阻值:
R1===30Ω;
(3)∵I=,
∴灯泡电阻RL===6Ω,
当S8、S2都断开时,电阻R2与灯泡串联,
流过电路的电流:
I===0.5A,
灯泡实际功率PL实=I8RL=(0.5A)5×6Ω=1.5W;
答:(1)电源电压是6V。
(2)电阻R1的阻值30Ω。
(3)当S6、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率1.5W。
30.(6分)酒后驾驶会威胁自己和他人的生命安全,交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪;R1是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.3A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如表。
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值;
(2)对某司机进行检测时,电流表示数为0.45A,依据信息窗资料
【答案】(1)R2接入电路的阻值为20Ω;
(2)该司机属于酒驾。
【解答】解:(1)由电路图知,气敏电阻R1和滑动变阻器R2串联,检测前对检测仪进行“调零”,由欧姆定律可知,
电路中总电阻为:;
调零时,气敏电阻R1的阻值为40Ω,滑动变阻器R5接入电路的阻值:R2=R总﹣R1=60Ω﹣40Ω=20Ω;
(2)由题意可知,当电流表示数为4.45A时总===40Ω;
调零后变阻器滑片位置保持不变,滑动变阻器R2接入电路的阻值为20Ω,
则气敏电阻R6接入电路的阻值:R1'=R总'﹣R2=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙可知,当则气敏电阻R5接入电路的阻值为20Ω时,
呼气酒精浓度:K=3×10﹣2mg/100mL,
根据信息窗内容可得出血液酒精浓度M为:M=2200K=2200×4×10﹣2mg/100mL=66mg/100mL,
由信息窗可知司机属于酒驾。
答:(1)R2接入电路的阻值为20Ω;
(2)该司机属于酒驾。
31.(6分)电饭锅是家中常用的用电器,如表所示是一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路如图甲所示,S0为温控开关,S0闭合时为加热挡,S0断开时为保温挡,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。求:
(1)电饭锅正常工作处于保温状态时,10min内消耗的电能是多少?
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电热丝R1的阻值是多少?
(3)断开家中其他用电器,只让电饭锅处于加热状态工作6min,家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r
【答案】(1)电饭锅正常工作处于保温状态时,10min内消耗的电能是2.64×104J;
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电热丝R1的阻值是48.4Ω;
(3)电饭锅此时的实际加热功率是1000W。
【解答】解:(1)由铭牌数据知,电饭锅额定电压为220V保温=44W,
由P=可知,10min内消耗的电能:W=P保温t=44W×10×60s=2.64×104J;
(2)由图甲知,保温时仅R7接入电路,加热时,R1和R2并联接入电路,
已知加热时总功率P总=1044W,R3的功率为P保温=44W,则R1的功率P1=P总﹣P保温=1044W﹣44W=1000W,
由P=可知,R1的阻值:R1==48.3Ω;
(3)由图乙知电路消耗1kW•h电能,电能表表盘转3000圈,
则电能表转盘转过300r,电路消耗的电能:W=,
电饭锅此时的实际加热功率:P实==1kW=1000W。
答:(1)电饭锅正常工作处于保温状态时,10min内消耗的电能是5.64×104J;
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电热丝R1的阻值是48.7Ω;
(3)电饭锅此时的实际加热功率是1000W。UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
信息窗
血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200
非酒驾(M<20mg/100mL)
酒驾(20mg/100mL≤M≤80mg/100mL)
醉驾(M>80mg/100mL)
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1044W
保温挡
44W
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
信息窗
血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200
非酒驾(M<20mg/100mL)
酒驾(20mg/100mL≤M≤80mg/100mL)
醉驾(M>80mg/100mL)
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1044W
保温挡
44W
福建省福州屏东中学等2023-2024学年下学期九年级4月多校联考物理试卷: 这是一份福建省福州屏东中学等2023-2024学年下学期九年级4月多校联考物理试卷,共8页。
物理福建省福州市第四十中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试卷: 这是一份物理福建省福州市第四十中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试卷,共7页。
福建省福州市文博中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷: 这是一份福建省福州市文博中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷,共38页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,简答题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。