2023-2024学年度九年级第二次月考物理试题
一.单项选择题(每题2分,共24分)
1.从欧姆定律可导出,对电阻理解正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电流、电压的改变而改变
2.如图所示,AB和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,将它们串联后连入电路中,以下关于AB和BC大小关系正确的是( )
A., B.,
C., D.,
3.如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.乙是定值电阻,阻值为5Ω
B.当甲两端电压为0时,甲的电阻也为0
C.将甲和乙串联,当电流为0.4A,则它们两端的电压之比为2:1
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
4.如图所示的电路,电流表A1与电流表A2的读数之比是5∶2,则两个电阻R1与R2之比是( )
A.2∶5 B.5∶2 C.3∶2 D.2∶3
5.某用电器的电阻是100Ω,允许通过的最大电流为0.2A,接入36V电路里,为了使用电器正常工作,必须:( )
A.串联一个80Ω的电阻 B.并联一个80Ω的电阻
C.串联一个160Ω的电阻 D.并联一个160Ω的电阻
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.小灯泡与滑动变阻器串联 B.电压表示数变大
C.电流表和示数都变小 D.小灯泡亮度变暗
7.在燃气改造中,需安装自动报警器以防管道漏气。如图为报警器的简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻(其阻值随煤气浓度的增大而减小)。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.煤气浓度增大时,电压表的示数变大
B.煤气浓度增大时,电流表的示数变大
C.煤气浓度减小时,保护电阻R0消耗的电功率变大
D.不管煤气浓度如何变化,电压表与电流表示数的比值始终不变
8.如图所示,电源电压保持不变,,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. B. C. D.
9.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快。当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来适当延长使用时间,这其实是( )
A.减小了手机功率 B.增加了电池电量
C.增大了电池电压 D.降低了散热能力
10.如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
11.如图甲电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I—U关系图象如图乙,则下列判断正确的是
A.图线A是电阻R1的I—U关系图象
B.电源电压为20 V
C.R1的阻值是30 Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为70 Ω
12.一个标有“220V;600W”的电炉,想把它接在110V的电源上使用,而保持原来的电功率不变,下列采取的措施中,正确的是( )
A.把电炉丝截去一半
B.把电炉丝截成等长的两段再并联
C.找一根同样的电炉丝跟原来的串联
D.找一根同样的电炉丝跟原来的并联
二.填空题(每空1分,共12分)
13.人体安全电压不高于 V,当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险,据此可推断,人体电阻约为 Ω。
14.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。当油箱内油箱上升时,滑动变阻器接入电路的电阻 (选浮球填“变大”或“变小”),油量表是用 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成的。
15.小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为 W。
16.—个标有“6V 3W”的小灯泡接在9V的电源上,若使灯泡正常发光,应该给它串联一个 Ω的电阻。若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功率是 W,若此时通电10s,电流所做的功为 J(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
17.甲灯标有“220V、40W”,乙灯标有“220V、100W”,若它们的灯丝是用长度相同的钨丝制成,则灯丝较粗的是 灯;让两灯都在额定电压下工作,则 灯较亮(选填“甲”或“乙”);把两灯串联在 220 伏的电路中,甲乙两灯实际功率之比为 (不考虑灯丝的电阻的变化)
三.实验探究题(18题8分,19题12分,共20分)
18.在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,阻值为0~50Ω的滑动变阻器,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,其他器材,回答下列问题。
(1)用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整 。连接电路时,开关应 ,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)。
(4)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)当将20Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
19.用如图甲所示的装置做“伏安法测电阻”实验。电源为两节新的干电池,待测电阻的阻值不小于10Ω,完成以下问题:
(1)测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙,则待测电阻阻值为 Ω;若考虑到电表对实验的影响,利用图甲所连接的实验电路所测的阻值与定值电阻真实值相比会 (选填“偏大”、“准确”或“偏小”);
(2)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,通过调节滑动变阻器的滑片,多次测量,画出了小灯泡的U-I关系图像如图丙,发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这是因为 ;
(3)在只有电流表的情况下想用如图丁所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压未知,滑动变阻器的最大阻值为R0,其操作步骤是:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片调到最左端时记下电流表示数为I1;
②将 ,记下电流表示数为I2;
③算出Rx阻值的表达式是Rx= 。
四.计算题(共14分)
20.如图所示电路,电源电压恒为9V,R1=20Ω,R2=30Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,只闭合S1,电压表示数6V。求:
(1)R1两端的电压;
(2)电阻R3的阻值;
(3)再闭合S2,S3,电流表的示数。
21.如图所示,将标有“6V 3.6W”的小灯泡与规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器及电流表串联后接到6V的电源上(提示:灯丝电阻随温度变化而变化),求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常工作2min消耗的电能;
(3)闭合开关S,将变阻器的滑片移到最右端B端时,电流表的示数为0.4A,求此时小灯泡的实际功率。
1.D
【详解】电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压大小无关,不会随电压、电流的变化而变化,故ABC错误,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】在材料和长度相同时,导体横截面积越小电阻越大,对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻,即RAB>RBC;此两段电阻串联,根据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IAB=IBC,再由U=IR可知UAB>UBC,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.C
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象乙电阻的变化;
(2)由图象可知,当甲两端电压为2.5V时对应的电流,根据欧姆定律求出甲的阻值;导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(3)将甲和乙串联,当电流为0.4A时,通过甲、乙的电流相等,根据图象读出对应的电压,然后求出它们两端的电压之比;
(4)若甲和乙并联,若电压为1V,它们两端的电压均为1V,根据图象读出通过的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流。
【详解】A.由图象可知,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,乙电阻的阻值变化,故A错误;
B.由图象可知,当甲两端电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A,由可得
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以甲两端电压为0时其阻值为5Ω不变,故B错误;
C.将甲和乙串联,当电流为0.4A时,通过甲、乙的电流均为0.4A,
由图象可知
U甲=2V,U乙=1V
则
U甲:U乙=2V:1V=2:1
故C正确;
D.若甲和乙并联,若电压为1V,它们两端的电压均为1V,
由图象可知
I甲=0.2A,I乙=0.4A
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A
故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用以及影响电阻大小因素的理解,关键是根据图象得出相关的信息。
4.D
【详解】如图所示,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是流过电阻R2的电流,而电流表A1与电流表A2的读数之比是5∶2,由并联电路的电流关系可知,流过电阻R1的电流与流过电阻R2的电流之比应该是3∶2,电阻R1与R2两端电压相等,所以电流与电阻成反比,故两个电阻R1∶R2=2∶3,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】某用电器的电阻是100Ω,允许通过的最大电流为0.2A,由欧姆定律可得电阻两端所加最大电压为20V, 接入36V电路里,就需要串联一个电阻分压,而串联电阻两端电压为16V,故串联电阻R=U/I=16V/0.2A=80Ω,答案选A.
6.C
【详解】由图可知,滑动变阻器和小灯泡并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电流表测干路总电流,电压表测各支路两端和电源两端电压。
A.由图可知,有两条电流路径,所以滑动变阻器和小灯泡并联,故A错误;
B.电压表测各支路两端和电源两端电压,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误;
C.滑动变阻器滑片P向右滑动时,其阻值增大,由于其并联在电源两端,所以滑动变阻器两端电压不变,根据可知,通过的电流变小,所以电流表示数变小;由并联电路,各个用电器之间相互不影响可知,通过小灯泡的电流不变,根据并联电路电流特点可知,干路电流减小,所以电流表示数变小,故C正确;
D.由于并联电路,各个用电器之间相互不影响,所以通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当煤气浓度增大时,气敏电阻R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知R两端的电压变小,电压表的示数变小,故B正确,A错误;
C.当煤气的浓度减小时,气敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流变小,由P=I2R可知定值电阻R0消耗的电功率变小,故C错误;
D.电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可知电压表与电流表示数的比值等于R的阻值,R的阻值随煤气浓度的增大而减小,所以煤气浓度变化时,电压表与电流表示数的比值是变化的,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】由图甲可知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,由图象乙可知,此时滑动变阻器两端电压U2=4V,通过滑动变阻器的电流I2=0.2A,滑动变阻器的最大电阻
当滑片在b端时,只有R1的简单电路,由图乙可知,电路中的电流是0.6A,电源电压
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
故选D。
9.A
【详解】当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由可得,要延长使用时间t,则需要减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
10.D
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
B.小英家上月消耗的电能为
5647.8kW·h﹣5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误;
C.1600imp/kW h表示每消耗1kW h的电能指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁320次消耗的电能为
故C错误;
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图象可知,A为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象,B为电阻R1的U﹣I图象,故A错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由U﹣I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:,故B错误;
由可得,定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值:,,故C错误、D正确.
故选D.
12.B
【详解】A.电压变为额定电压的一半,将电炉丝截去一半,电阻阻值变为原来的,由可知,电功率变为
是原来的,故A错误;
B.电压变为额定电压的一半,把电炉丝截成等长的两段再并联,电阻变为原来的,由可知,电功率为
保持不变,故B正确;
C.电压变为额定电压的一半,找一根同样的电炉丝跟原来的串联,电阻变为原来的2倍,由可知,电功率变为
是原来的,故C错误;
D.电压变为额定电压的一半,找一根同样的电炉丝跟原来的并联,电阻变为原来的,由可知,电功率变为
是原来的,故D错误。
故选B。
13. 36 1200
【详解】[1]对人体安全电压不高于36V;
[2]人体电阻约
R==1200Ω。
14. 变小 电流表
【详解】[1]当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,接入电路的电阻丝长度变小,则R接入电路中的电阻变小。
[2]由图可知,油量表串联在电路中,因此油量表是由电流表改装成的。
15. 2200 1200
【详解】[1]由图中电能表的参数知道,电能表的工作电压为220V,平时工作允许通过的最大电流为10A,则他家同时使用用电器的最大总功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
[2] 3200imp/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,则指示灯闪烁320次时,空调消耗的电能
空调的功率
16. 6 0.75 2.25
【详解】[1]灯泡正常发光时电压为6V,电源电压为9V,因此应利用串联分压的规律串联一个电阻让灯泡正常发光,灯泡正常发光时电路中电流
串联电阻两端电压
UR=U-UL=9V-6V=3V
串联电阻的阻值
[2]小灯泡电阻
若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功率是
[3]此时通过灯泡的电流
通电10s,电流做功为
17. 乙 乙 5:2
【详解】[1]不考虑灯丝的电阻的变化,额定状态下两灯的电阻分别为
由于乙灯电阻小,若它们的灯丝是用长度相同的钨丝制成,则灯丝较粗的是乙灯。
[2]两灯都在额定电压下工作时,甲乙灯的功率分别为40W、100W,所以乙灯较亮。
[3]把两灯串联在 220 伏的电路中,通过的电流相同,则甲乙两灯实际功率之比为
18. 断开 断路 电压表 B 2 反比 过小
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接实验电路时开关必须断开;滑动变阻器滑片向右移动时,连入电路的电阻变大,所以应将接线柱A接入电路,如图所示:
(2)[3]电流表无示数,则电路可能断路,而电压表指针超过量程,说明电压表与电源连通,则原因可能是与电压表并联的电阻断路。
(3)[4]探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数。
(4)[5][6]探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,由乙图图象可知,实验中控制定值电阻两端的电压为
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大,要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数仍为2V。
[7]由图乙可知,电阻两端的电压始终保持
为一定值,故由图像可以得到的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[8]电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻为50Ω,故将15Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到2V,原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
19. 11 偏小 变大 灯丝电阻随着灯丝温度的升高而变大 滑动变阻器滑片调到最右端时
【详解】(1)[1]如图乙,电压表用的小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,则待测电阻阻值为
[2]电压表与待测电阻并联,电压表测量的是待测电阻的真实电压,电流表测量的是待测电阻与电压表电流之和,待测电阻电流偏大,根据公式可知,所测的阻值与定值电阻真实值相比会偏小。
(2)[3][4]分析图丙可知:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,即灯泡的电阻变大,这是因为灯丝电阻随着灯丝温度的升高而变大。
(3)①闭合开关,将滑动变阻器滑片调到最左端时记下电流表示数为I1,则电源电压
U=I1Rx
②[5]将滑动变阻器滑片调到最右端时,记下电流表示数为I2,则电源电压
U=I2(Rx+R0)
③[6]由于电源电压不变,所以
I1Rx= I2(Rx+R0)
则
20.(1)3V;(2)40Ω;(3)0.525A
【详解】解:(1)由图可知,只闭合S1,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R3两端的电压。已知电压表示数为6V,即R3两端的电压为U3=6V,已知电源电压U=9V,由串联电路的电压特点可知R1两端的电压为
(2)此时电路中的电流为
由可知R3的阻值为
(3)再闭合S2、S3, R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压。由欧姆定律可知通过R2的电流
通过R3的电流为
由并联电路的电流特点可知干路的电流为
答:(1)R1两端的电压为3V ;
(2)电阻R3的阻值为40Ω;
(3)再闭合S2、S3,电流表的示数为0.525A。
21.(1)10Ω;(2)432J;(3)0.8W
【详解】解:(1)小灯泡正常发光时的电流
小灯泡正常发光时的电阻
(2)小灯泡正常工作2min消耗的电能
W=Pt=3.6W×2×60s=432J
(3)闭合开关S,将变阻器的滑片移到B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电流表的示数为0.4A时,串联电路中电流处处相等,则滑动变阻器两端的电压
UR=IR=0.4A×10Ω=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压
UL′=U-UR=6V-4V=2V
灯泡的实际功率
PL′=UL′I=2V×0.4A=0.8W
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;
(2)小灯泡正常工作2min消耗的电能为432J;
(3)将变阻器的滑片移到B端时,小灯泡的实际功率为0.8W。