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2020-2021年山东省枣庄市九年级上学期物理12月阶段测试试卷附答案
展开 九年级上学期物理12月阶段测试试卷
一、单项选择题
1.以下每组物体在通常情况下都是绝缘体的是〔 〕
A. 硬币、陶瓷罐 B. 铅笔芯、刻度尺 C. 玻璃棒,橡胶棒 D. 人体、大地
1和L2连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯是并联的〔 〕
A. 两灯亮度不同 B. 两灯两端的电压相等 C. 通过两灯的电流相等 D. 通过两灯的电流不相等
3.小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如以以下列图,如果此时将开关闭合,那么〔 〕
A. 两表都可能被烧坏 B. 两表都不会被烧坏
C. 电流表不会被烧坏 D. 电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
4.由公式 变形为 ,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 加在导体两端的电压越大,那么导体的电阻越大 B. 通过导体的电流越大,那么导体的电阻越大
C. 导体的电阻跟导体两端的电压和电流无关 D. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
如以以下列图的电路中,电源电压为6V,R1=3Ω,R2=6Ω.闭合开关S,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 通过R1的电流为1A B. R1两端的电压为2V C. 干路中的电流为3A D. 电路的总电阻为9Ω
如以以下列图电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转相同角度,那么电阻R1和R2阻值之比为〔 〕
A. 1:1 B. 1:5 C. 4:1 D. 4:5
7.如以以下列图是某种压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,电源电压保持不变.闭合开关S〔 〕
A. 压力F增大时,电流表示数变小、电压表示数变小
B. 压力F减小时,电流表示数变小,电压表示数变小
C. 压力F增大时,电压表示数跟电流表示数乘积不变
D. 压力F减小时,电压表示数跟电流表示数之比变大
8.如以以下列图的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,那么产生这一现象的原因是〔 〕
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
9.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,假设乙图中UL:UR=m,丙图中,IL:IR=n,那么下述正确的选项是:〔 〕
A. m=n B. m>n C. m
A. 抽油烟机 B. 电饭煲
C. 电风扇 D. 电视机
11.如以以下列图电路中,R1的阻值为4 Ω,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3 A;当只闭合S2时,电流表示数为2 A,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 电源电压为6 V B. R2的阻值为1 Ω
C. S1和S2都闭合时,R2的电功率为18 W D. 只闭合S2时,电路的总功率为24 W
12.如以以下列图,电源电压恒为5V,电压表的量程为“ 〞,电流表的量程为“ 〞,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A〞〞字样。闭合开关,在电路平安的情况下〔不考虑灯丝电阻的变化〕,那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω
C. 电压表示数的变化范围是1V~3V D. 灯泡的最小功率是1W
二、填空题
13.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸会带________电荷,如果将丝绸与一个带负电荷的轻质小球靠近,它们之间会互相 ________(选填“吸引〞或“排斥〞〕。
14.如以以下列图的电路中,当开关闭合时,灯不发光,电压表示数为0;当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,那么电路中故障是灯________〔选填“短路〞或“断路〞〕,电源两端电压接近________V。
15.如以以下列图的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S1 , 电流表的示数变为0.5A,那么此时电路的总功率为 ________ W,R2的阻值是 ________ Ω.
〔kW•h〕,一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转,那么2min内电流做的功为________J,用电器的总功率为________W。
17.如以以下列图的电路中,L1标有“6V 3W, L2标有“3V 3W〞,闭合开关后,两灯均发光,此时电路的总电阻R总=________Ω, 两电压表示数之比U1:U2=________;假设将两灯并联后接入3V电路中,那么两灯的实际功率之比P1:P2=________.(不计温度对灯丝电阻的影响)
18.有一台电动机,额定电压3 V,额定电流1 A,电动机线圈电阻0.5 Ω.这台电动机正常工作1 min消耗的电能为________J.
三、实验题
19.小明在“探究电流与电阻关系〞的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A〞字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻.
〔1〕小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×〞并画出正确连线.
〔2〕排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到________〔选填a〞或“b〞〕端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为________A.
〔3〕接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制________〔选填“电流表〞或“电压表〞〕示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
〔4〕由数据可知: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〕小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1 , 此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1 , 此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:Rx=________.〔用R0、I、I1表示〕
20.在“测量小灯泡的电功率〞〔灯丝电阻约为 10Ω〕。
〔1〕①为了能够顺利完成实验探究,应选用________〔〞〞〕 规格的滑动变阻器;②请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整要求变阻器滑片向右移动灯泡变亮________;
〔2〕闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是________V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________〔选填“A〞或“B〞〕端移动;
〔3〕根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象〔如图丙所示〕,分析图象可知:小灯泡的额定功率为________W。
四、计算题
21.如以以下列图的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如以以下列图.求:
〔1〕电源电压;
〔2〕滑动变阻器的最大阻值.
22.小明家安装了电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。
〔1〕当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是________〔选填“冷水〞、“温水〞或“热水〞〕。
〔2〕求电热丝R1、R2工作时的电阻.
〔3〕求该次使用过程中水龙头消耗的总电能.
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】解:A、陶瓷不容易导电,是绝缘体,硬币是由金属制作的,是导体,故A错误.
B、铅笔芯是导体;刻度尺是用橡胶制作的,不容易导电,是绝缘体,故B错误.
C、玻璃棒和橡胶棒不容易导电,是绝缘体;故C正确.
D、人体和大地是导体,故D错误.
应选C.
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断,即容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体.
2.【解析】【解答】解:A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故A错误;
B、并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误;
C、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D、通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确.
应选D.
【分析】〔1〕灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;〔2〕两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联;〔3〕通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;〔4〕通过两灯的电流不相等一定是并联.
3.【解析】【解答】将电压表和电流表位置接反了,如以以下列图,此时电流表直接接到电源两极上,造成电源短路;通过电流表的电流会很大,电流表将被烧坏;由于是电源短路,没有电流通过电压表,所以,电压表不会烧坏.
故答案为:D。
【分析】电压表电阻很大,相当于断路,电流表电阻很小,相当于导线.
4.【解析】【解答】因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,但可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值求出其大小,故 ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,但是可以利用欧姆定律结合电流和电压求解它的电阻。
5.【解析】【解答】解:原电路两电阻并联,电流表测干路中的电流,根据并联电路电压的规律,各电阻的电压等于电源电压6V,故B错误;
由欧姆定律,通过R1的电流:
I1= =2A,故A错误;
通过R2的电流:
I2= =1A,
根据并联电路电流的规律,电流表示数:
I=I1+I2=2A+1A=3A,故C正确;
根据欧姆定律的变形公式,电路的总电阻:
R= =2Ω,故D错误.
应选C.
【分析】分析电路的连接及电流表测量的电流,根据串联电路电压的规律及欧姆定律求通过各支路的电流,根据并联电路电流的规律求总电流,根据欧姆定律求总电阻.
6.【解析】【解答】解:
由电路图可知,当闭合开关后,两电阻串联,V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压;
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍,即U=5U2 ,
那么电阻R1和R2两端的电压之比:
= = = .
在串联电路中,电流相等,由U=IR可知,电阻R1和R2两端的电压之比等于R1和R2的阻值之比,
所以, = = .
应选C.
【分析】由电路图可知,当闭合开关后,两电阻串联,V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压;根据串联电路的电压特点和两个电压表指针偏转角度相同可知它们的量程,指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比.
7.【解析】【解答】如图电路,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电流.A. 压力F增大时,滑片下移,接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据I= 可知,电流变小,所以电流表示数变小;由于R1为定值电阻,所以当电流减小时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故A符合题意,B不符合题意;C. 压力F增大时,由于电压表和电流表和示数都减小,所以电压表示数跟电流表示数乘积变小,故C不符合题意;
D. 电压表示数跟电流表示数之比为: ,即比为R1的阻值,所以无论压力增大还是减小,比值都不变,故D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】重点是欧姆定律的应用和电路的动态分析,牢记串联电路的电压与电流特点,明确当滑片移动时接入电路的电阻变化情况,进而判断电流和电压的变化,另外注意电压表示数跟电流表示数之比为定值电阻的阻值,所以其比值是不会变化的.
8.【解析】【解答】电路中,灯L1、L2并联,电流表测L2所在支路的电流,电压表测量电源电压,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。电流表示数不变,说明L2所在支路没有故障,电压表示数不变,说明干路没有发生故障,因此只有L1发生故障,如L1发生短路,那么电源短路,电压表、电流表都无示数,如L1发生断路,对电路其他元件不造成影响,因此产生这一现象的原因是灯L1断路。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是并联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
9.【解析】【解答】在图乙中,灯泡与电阻串联,电路中的电流相同,
由欧姆定律I= 可得: ,
U1:U2=m,那么 =m;
由图丙可知:灯泡与电阻并联,那么各支路两端的电压相同,
由欧姆定律I= 可知,当电压相同时,电流与电阻成反比,所以有=n ,I1:I2=n,那么 =n,所以, ;
由于并联时灯泡两端的电压比串联时的大,由图象甲可知,RL乙小于RL丙 , 所以 < ,即m<
由图象可知,在电流相同时,灯泡的电压较大,即U1>U2,那么U1 : U2=m> 1
由前面的解答可知1
故答案为:B.
【分析】图乙中,灯泡与电阻串联,U1:U2=m;图丙中,灯泡与电阻并联,I1:I2=n,分别根据串联电路的电压规律和并联电路的电压规律求得两电阻之比.
10.【解析】【解答】A.抽油烟机主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,A不合题意;
B.电饭煲壶是利用了电流的热效应,把电能转化为内能,从而给煮饭加热,B符合题意;
C.电风扇中的电动机应用了通电导线在磁场中受力而工作的,主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,C不合题意;
D.电视机主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流的热效应工作的,D不合题意。
故答案为:B
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合的热量通过焦耳定律计算导体的电阻即可。
11.【解析】【解答】A.当开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,电路中只有电阻R1 , 电流表示数为3A,那么电源电压U=IR=3A×4Ω=12V
A不符合题意;
B.当只闭合S2时,电阻R1、R2串联,电路的总电阻R总= = =6Ω
所以R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω
B不符合题意;
C. S1和S2都闭合时,R2被短路,R2消耗的功率为0瓦,C不符合题意;
D.只闭合S2时,电路消耗的总功率P总=UI=12V×2A=24W
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当开关S1和S2都闭合时,电路中只有电阻R1在工作,当开关S2都闭合时,两个电阻串联,结合欧姆定律求解电阻的阻值,利用公式P=UI求解功率即可。
12.【解析】〞,根据P=UI可得,灯泡的额定电流
灯泡正常发光时的电阻
电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,那么灯泡两端最大电压为3V,通过灯泡的最大电流
由欧姆定律 可得,电路的最小总电阻
由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器连入电路的最小阻值
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A〞,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω~20Ω,A不符合题意;
B.电路中的最大总电阻是
那么电路中的最小电流
所以电流表的变化范围为0.2A~0.6A,B不符合题意;
C.灯泡两端最小电压
所以电压表示数变化范围为1V~3V,C符合题意;
D.此时灯泡的功率最小为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】小灯泡和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合小灯泡和滑动变阻器的最大电阻求解灯泡电阻的调节范围。
二、填空题
13.【解析】【解答】丝绸与玻璃棒相摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电。如果将丝绸与一个带负电荷的轻质小球靠近,由于二者带同种电荷,因此会相互排斥。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
14.【解析】【解答】当开关闭合时,灯与电阻串联,电压表测量灯两端电压;此时灯不发光,电压表示数为0,说明灯通过的电流为零,即灯短路。当开关断开时,电压表串联在电路中,灯仍不发光,电压表示数为6V,接近为电源两端电压。
【分析】分析电路结构,小灯泡和定值电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;串联分压,电压表阻值很大,电源的大局部电压都被电压表分得。
15.【解析】【解答】解:当只闭合S时,R1单独接入电路,R1=15Ω,I1=0.2A,
由I=得:U=I1R1=0.2A×15Ω=3V,
当再闭合S1时,两电阻并联,那么U2=U=3V,I=0.5A,I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A,
故总功率为:P=UI=3V×0.5A=1.5W;
R2===10Ω.
故答案为:1.5;10.
【分析】当只闭合S时,R1单独接入电路,根据欧姆定律和条件求出电源电压;再闭合S1时,R2并联在电路中,总电流,利用P=UI求出总功率;
根据并联电压相等和分流作用,运用欧姆定律求出R2阻值.
16.【解析】【解答】解:由电能表的盘上标有“300revs/〔kW•h〕〞。可知电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了300转;
所以当电能表转盘转了40转时,消耗的电能为W= = ×3.6×106J=4.8×105J;
t=2min= h;
用电器的电功率P= = =4kW=4000W。
故答案为:4.8×105J;4000
【分析】结合电能表的参数,求得消耗的电能,再利用P= 求得用电器的电功率.
17.【解析】【解答】第一空.两灯的电阻分别为: ; ;
由电路图可知,L1与L2串联,故电路的总电阻:R总=R1+R2=12Ω+3Ω=15Ω;
第二空.电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,串联电路电流处处相等,结合欧姆定律得,电压表示数之比为; ;
第三空.并联电路各支路两端电压相等,由P= 得两灯的实际功率之比为: .
【分析】两个灯泡串联,串联分压,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2的电压,结合灯泡的电阻求解电压的比值;利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
18.【解析】【解答】这台电动机正常工作1 min消耗的电能W=UIt=3V×1A×60s=180J.
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
三、实验题
19.【解析】【解答】(1)如图的电路中,电压表与滑动变阻器并联了,是错误的, 将电压表与定值电阻并联,即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端,如图:
;(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原那么,应将滑动变阻器的滑片移动到b端,即阻值最大端,再闭合开关;
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,由电路图知电流表使用小量程,分度值为0.02A,指针在第二大格处,所以示数为0.4A.(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关;
因为研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变.(4)由数据可知,每一次的电流与电阻的乘积都相等,即 ;
所以可得结论: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反比.(5)①闭合S、S1 , 此时电流表的示数为I,由图知,此电流为干路电流,即干路电流为I;②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1 , 即未知电阻的电流为I1;
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知,R0的电流为: ;
那么电源电压为: ;③根据 得未知电阻的表达式为:
【分析】〔1〕动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
〔2〕定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向;
确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可;
〔3〕要研究电流和电阻的关系,需要保证电阻的电压不变;
〔4〕通过实验最后得出,当电压一定时,电流和电阻成反比;
〔5〕结合题目给出的电流和电压值,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
20.【解析】〞到达〞的滑动变阻器。在“测量小灯泡的电功率〞的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,将实物电路图连接完整时要求变阻器滑片向右移动灯泡变亮,当灯泡变亮时,电路中总电阻变小,滑动变阻器应连接右下角的B端,滑动变阻器的最大电流为0.5A,因此电流表量程选取 ,实物连接图如下:
;(2)电压表量程选取为 ,其读数是2.2V。此时灯泡的电压为2.2V,为了测量小灯泡的额定功率,应将小灯泡电压调至额定电压2.5V,根据串联分压的原理,当滑动变阻器的阻值变小,其电压变小,灯泡的电压变大,因此应将滑动变阻器的滑片向B端移动。(3)小灯泡的额定功率P=UI,灯泡额定电压为2.5V,由图丙当U=2.5V时,电流I=0.2A,小灯泡的额定功率
【分析】〔1〕小灯泡和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合小灯泡的电阻和额定电压求解滑动变阻器的最小电阻;
〔2〕结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;串联分压,分得的电压和电阻成正比,为了提高灯泡的电压,应减小滑动变阻器的电阻;
〔3〕利用功率公式P=UI求解即可。
四、计算题
21.【解析】【分析】利用坐标图像,结合电流和电阻计算电压,利用电压和电流可以计算电阻的大小。
22.【解析】【解答】解:(1)由图乙知,当开关同时接触1、2触点时,电热丝R1、R2不工作,出的是冷水,当开关同时接触2、3触点时,只有电热丝R1工作,出的是温水,当开关同时接触3、4触点时,电热丝R1、R2并联,同时工作,并联总电阻最小,总功率最大,出的是热水。因此,当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是热水。
答:〔1〕当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是热水。
【分析】〔1〕电压一定时,电路中的电阻越小,功率越大;
〔2〕结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;
〔3〕结合两个电阻的总功率,乘以工作时间即为消耗的电能。
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