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河北省邯郸十一中2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份河北省邯郸十一中2022-2023学年九年级上学期期中物理试题,共26页。
2022-2023学年河北省邯郸十一中九年级(上)期中物理试卷
一.选择题(共17小题)
1.根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体两端的电压增大,通过它的电流也增大,电压与电流的比值不变
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻大的电路中,电流一定小
2.小明将两根镍铬合金丝甲、乙串联在同一电路中,已知甲和乙等长,乙粗些。如果甲、乙两端的电压分别为U甲和U乙,通过的电流分别为I甲和I乙,则( )
A.U甲<U乙,I甲=I乙 B.U甲=U乙,I甲<I乙
C.U甲>U乙,I甲=I乙 D.U甲>U乙,I甲<I乙
3.如图所示的四个电路中,电源及各灯泡规格均相同。当开关闭合时,电流表读数最大的是( )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲和丙 D.甲和丁
4.如图所示的电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为5:1,则( )
A.R1与R2的阻值之比为5:1
B.R1与R2的电压之比为1:4
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为1:5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为4:5
5.把一个标有“10V 1A”的灯泡和另一个标有“15V 0.8A”的灯泡串联起来,要使其中的一只灯泡正常发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,加在电路两端的最大电压是( )
A.10V B.15V C.23V D.25V
6.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象下列说法错误的是( )
A.导体a的电阻大于导体b的电阻
B.将a、b两导体串联后接到电压为3 V的电源上时,通过导体的电流为0.2 A
C.当在导体b的两端加上1 V的电压时,通过导体b的电流为0.1 A
D.通过导体a的电流与其两端的电压成正比
7.如图所示电路的电压保持不变,闭合开关后移动滑片,电流表的示数变化范围为0.4A~0.6A,电压表的示数变化范围为0~4V。则定值电阻R的阻值及电源电压分别为( )
A.10Ω;12V B.10Ω;4V C.20Ω;12V D.20Ω;4V
8.如题图甲所示为定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图像,小灯泡标有“2.5V”的字样,把小灯泡和电阻R串联起来接入如题图乙所示电路中,闭合开关,电流表示数为0.2A,下列说法不正确的是( )
A.此时小灯泡的亮度比正常发光时暗
B.图甲中曲线b是小灯泡的I﹣U图像
C.此电路电源电压为3V
D.此时小灯泡的灯丝电阻为5Ω
9.小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25A。则( )
A.电源电压为2.5V
B.灯泡的阻值为10Ω
C.定值电阻的阻值为8Ω
D.S1、S2都闭合时电流表示数为0.45A
10.如图所示是某同学设计的电子身高测量仪的示意图,其中定值电阻R1=6Ω,电源电压恒为4.5V,变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,电压表的量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。下列说法错误的( )
A.当被测者的身高比前者更高时,电流表的示数会变小
B.当变阻器R2接入电路的阻值是6Ω时,电压表的示数是2.25V
C.为了不损坏电路中的元件,变阻器接入电路的阻值范围是1.5~12Ω
D.通过电压表的示数来反映人身高示数的变化,符合人们的思维习惯
11.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.电压一定时,电阻和电流成正比
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
12.油箱内的油量表是由电流表或电压表改装而成的。当油箱内的油量减少时,油量表示数随之减小,且示数均匀变化;当油量为零时,油量表的零刻度与电表的零刻度重合。以下可以实现上述功能的是( )
A.
B.
C.
D.
13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,若故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好,下列说法正确的是( )
A.可能是R1短路,且只有电流表示数变大
B.可能是R2短路,且两表示数均变大
C.可能是R2断路,且两表示数均变大
D.将R1、R2位置互换,若电压表示数变大,则一定是R2短路
14.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,下列说法正确的是( )
A.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电压表的示数逐渐减小
B.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电流表的示数最小值为0.3A
C.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R2的阻值为6.67Ω
D.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2:1
15.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数不变
B.电流表A示数变大,灯泡亮度变亮
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
D.电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
16.如图所示,小宁利用该实验电路测量未知电阻Rx的阻值。电源两端电压不变。当只闭合开关S1,电压表示数为U1;当再闭合开关S2,电压表示数为U2。下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
17.如图的电路图,电源电压恒为30V,定值电阻R2=40Ω,R3=30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω 1A”,电流表A1的量程为0~3A,电流表A2的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V.下列说法不正确的是( )
A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,电路中电流变大
B.只闭合开关S、S3,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1两端电压的范围是12V~15V
C.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1接入电路的阻值范围是30Ω~80Ω
D.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P在R1的a端,此时电流表A1的示数为1.125A
二.多选题(共2小题)
(多选)18.小欣同学在做“探究串联电路中电压的规律”实验时,连接了如图的电路,闭合开关后,发现两灯均不亮。小欣同学用电压表检查该电路的故障,测量结果如表格。若电路中仅有一处发生故障,下列说法正确的是( )
位置
AB
BC
CD
AC
AD
电压/V
0
3
0
3
A.根据表格数据可知发生故障的位置可能为L1灯,该故障为短路
B.根据表格数据可知发生故障的位置可能为L2灯,该故障为断路
C.根据表格数据可知发生故障的位置可能为开关S,该故障为断路
D.根据表格数据可知,表中AC两点的测量结果为3V
(多选)19.如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.同时闭合开关S1和S3,则R2被短路
B.开关都闭合,则电压表测量R1两端电压
C.仅闭合开关S1,则R1和R2串联;将滑片P向左移动,电流表示数变大
D.开关都闭合,将滑片P向左移动,灯泡L亮度不变
三.填空题(共4小题)
20.如图所示,小明家电能表的示数为 kW•h;若该电能表的转盘在5min内转了300转,则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J。
21.如图所示,甲电路中热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,R是一个定值电阻,闭合开关S,当环境温度发生变化时,两电表的示数间的变化关系如图乙所示,当环境温度降低时,电压表示数将 (变大/不变/变小),电源电压U= V,R= Ω。
22.如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 V,定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
23.如图所示,开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,则甲是 (选填“电压表”或“电流表”),若开关S断开后,灯L1、L2都能发光,且甲、乙两表的示数之比为4:3,则L1、L2电阻之比为 。
四.实验探究题(共2小题)
24.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于 处。
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关S。小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象。
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
25.小明用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,电源电压为6V。小灯正常工作时的电阻大约为10Ω。现有规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”各一个。
(1)为完成实验,应该选取规格为“ ”的滑动变阻器。
(2)该实验原理为 。
(3)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接(要求滑片P向右移动时小灯泡变暗)。
(4)电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,发现电压表、电流表有较大示数且示数不发生变化,其故障可能是 (填字母)。
A.小灯泡被短接
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器被短接
(5)排除故障后,移动滑动变阻器滑片改变小灯泡两端的电压,记录多组对应的电流,并在坐标上作出I﹣U关系图像,如图丙所示。图乙是电压表示数为2.5V时电流表的示数,为 A,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω(结果保留一位小数),小明发现I﹣U关系图像是一条曲线,原因是 。
(6)小明在测量未知电阻Rx的阻值实验过程中,从实验室拿来一只最大阻值为R的滑动变阻器,设计了如图丁所示的实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻的阻值:Rx= (用已知量和测出的量表示)。
五.计算题(共1小题)
26.如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表所选的量程为0~3A,电压表量程是0~15V。闭合开关S1、S2,滑片在最左端时,电流表的示数是2.3A;闭合开关S1,断开S2,调节滑片后,电流表的示数是0.9A。求:
(1)R2的阻值;
(2)当闭合开关S1,断开S2时,滑动变阻器R3连入电路的阻值范围。
2022-2023学年河北省邯郸十一中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
1.【解答】解:
AC、因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AC错误;
B、同一导体的电阻不变,由R=可知,同一导体两端的电压增大,通过它的电流也增大,但电压与电流的比值不变,故B正确;
D、只有在电压一定时,电阻大的电路中电流一定小,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小,甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,所以甲的电阻大于乙的电阻,把它们串联在同一电路中,串联电路各处电流相等,由I=可得U=IR,因甲的电阻大于乙的电阻,所以甲两端的电压大于乙两端的电压。
故选:C。
3.【解答】解:设每个灯泡电阻为R,电源电压为U,
由电路图可知,甲丁两电路中,灯泡并联,总电阻为,
电流表测干路电流,I甲=I丁==;
乙图中,两灯泡串联,电流表测干路电流,I乙=;
丙图中两灯泡并联,电流表测其中一个支路的电流,I丙=,
故甲丁电流表示数最大,乙的示数最小;
故选:D。
4.【解答】解:
(1)若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2的电压,
已知U甲:U乙=5:1,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1与R2两端的电压之比:==,故B错误,
因串联电路处处电流相等,所以由I=可得,R1与R2的阻值之比:===,故A错误;
(2)若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测R2的电流,
因并联电路各支路两端电压相等,所以由I=可得,通过R1和R2的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两表的读数之比:===,故C错误,D正确。
故选:D。
5.【解答】解:把一个标有“10V 1A”的灯泡和另一个标有“15V 0.8A”的灯泡串联起来,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===10Ω,R2===18.75Ω,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,保证两灯都工作且其中一个灯泡恰好正常发光时,则电路中的电流I=I2=0.8A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,加在串联电路两端的最大电压:
U=I(R1+R2)=0.8A×(10Ω+18.75Ω)=23V。
故选:C。
6.【解答】解:A、当U=2V时,由图象可知,Ia=0.4A,Ib=0.2A,根据I=,电阻:Ra===5Ω,Rb===10Ω,则导体a的电阻小于导体b的电阻,故A错误;
B、将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流I===0.2A,故B正确;
C、当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流Ib′===0.1A,故C正确;
D、由图线a可知,图线a是正比例函数图象,说明通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故D正确。
故选:A。
7.【解答】解:由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑动变阻器接入电路中的阻值较大时,电路中的电流较小,由串联分压的规律可知,变阻器两端的电压较大,反之当滑动变阻器的阻值较小时,电路中的电流较大,变阻器两端的电压较小;所以,当电路中的电流为0.4A时,电压表的示数为4V,
因为串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:
U=I1R+U滑=0.4A×R+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电路中的电流为0.6A时,电压表的示数为0,电源的电压:
U=I2R=0.6A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因为电源的电压不变,所以联立①②可得:R=20Ω,U=12V,故C正确,ABD错误。
故选:C。
8.【解答】解:B、因灯泡的电阻受温度影响很大,所以图甲中曲线b是小灯泡的I﹣U图像,直线a是电阻的I﹣U图像,故B正确;
A、闭合开关,灯泡和电阻串联接入电路,电流表示数为0.2A,串联电路各处电流相等,所以通过灯泡的电流为0.2A,由甲图可知此时灯泡两端的电压为2V,小灯泡标有“2.5V”,灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,则灯泡的实际功率小于额定功率,所以此时小灯泡的亮度比正常发光时暗,故A正确;
C、由甲图可知,当通过电路的电流为0.2A时,定值电阻两端的电压为1V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为:U=UL+UR=2V+1V=3V,故C正确;
D、由欧姆定律可得此时小灯泡的灯丝电阻为:R===10Ω,故D错误。
故选:D。
9.【解答】解:闭合开关S1,为R的简单电路,电流表测量R的电流,且电流表的示数为0.2A;
再闭合开关S2,灯与R并联,由并联电路各支路互不影响,通过R的电流不变,电流表的示数增加了0.25A,即通过灯的电流为0.25A,由图甲知,灯的电压为2V,根据并联电路的电压特点可知电阻R的电压和电源电压都为2V,故A错误;
R的电阻为R===10Ω,故C错误;
S1、S2都闭合时,电流表测量干路电流,示数为I=0.2A+0.25A=0.45A,故D正确;
从图甲可知,小灯泡的I﹣U图像为曲线,电阻会发生变化,故B错误。
故选:D。
10.【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当被测者的身高比前者更高时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由串联分压原理可知电压表示数变大,所以通过电压表的示数来反映人身高示数的变化,符合人们的思维习惯,故D正确;
根据欧姆定律可知,电路中的电流变小即电流表的示数变小,故A正确;
(2)串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,当R2接入电路中的电阻为6Ω时,由欧姆定律可得电路中的电流:
I===0.375A,
电压表的示数:
U2=IR2=0.375A×6Ω=2.25V,故B正确;
(3)变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,串联电路各处电流相等,所以电路允许通过的最大电流为0.5A,
由欧姆定律可得此时电路的总电阻:R===9Ω,
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻为:R2′=R﹣R1=9Ω﹣6Ω=3Ω;
当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
串联电路中总电压等于各分电压之和,此时R1两端的电压:U1′=U﹣U2′=4.5V﹣3V=1.5V,
根据欧姆定律可得:
=,即=,
解得:R2′=12Ω,
为了不损坏电路中的元件,变阻器接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω,故C错误。
故选:C。
11.【解答】解:A、根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;
由I=可得,电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故A错误;
B、根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,故B错误;
C、由图像可以得出:在电压一定时,导体的电流与导体的电阻成反比,但不能说电阻和电流成反比,故C错误;
D、将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,所以需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:A、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电流表测量电路中电流;当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由I=可得,电源电压一定时,虽然电阻越大,电流越小,电流表的示数越小,但当油量为零时,电流表的示数不为零,故A不符合题意;
B、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电压表测量电阻R0两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压原理可知,电源电压一定时,虽然滑动变阻器两端电压增大,电阻R0两端电压减小,电压表的示数减小,但当油量为零时,电压表的示数不为零,故B不符合题意;
C、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R接入电路中电阻两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压原理可知,电源电压一定时,滑动变阻器两端电压越大,电压表的示数变大,故C不符合题意;
D、电路中电阻和滑动变阻器R全部电阻阻值串联,电压表测量滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器R滑杆指针上部电阻变小,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压变小,电压表的示数变小,当油量为零时,滑动变阻器R接入电路中上部电阻为零,电压表的示数为零,故D符合题意。
故选:D。
13.【解答】解:
A、若是R1短路,电压表由测量R2的电压变成测量电源电压,故电压表示数变大,而此时电路中电阻会变小,则电路中电流也会变大,所以两表示数都变大,故A项说法错误;
B、若是R2短路,电压表相当于测量导线的电压,故其示数变小;而此时电路中电阻会变小,则电路中的电流会变大,电流表示数会变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大,故B项说法错误;
C、若R2断路,该电路是断路,所以电流表的示数减小为零,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表示数变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大,故C项说法错误;
D、若原来R1断路,由图可知整个电路断路,所以两个电表的示数都减小为0,不符合题意;综上分析可知,R1短路、R2短路、R2断路都有可能;
现在将R1、R2位置互换,则:
①如果是R1短路,则互换后电压表也被短路,电压表的示数为0;
②如果是R2短路,则互换后电压表测定值电阻R1的电压,所以电压表示数变大;
③如果是R2断路,则互换后整个电路断路,电压表的示数为0;
由此可知,将R1、R2位置互换,若电压表示数变大,则一定是R2短路,故D正确;
故选:D。
14.【解答】解:
A、S1闭合,S2断开,R1与R3串联,滑片从a端移到b端过程中,滑动变阻器接入电阻变大,电压表的测量滑动变阻器R3两端的电压,电压表的示数逐渐变大,故A错误;
B、S1闭合,S2断开,R1与R3串联,滑片移到b端,滑动变阻器接入电阻最大,电路中电流最小。电流表的示数最小值为:Imin===0.2A,故B错误;
C、S1、S2都闭合,滑片位于a端,滑动变阻器接入电阻为零,电阻R1与R2并联接在电源上,
R1中的电流:I1===0.6A,
电流表的示数为:I=0.9A,
则电阻R2的中通过的电流:I2=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A,
则电阻R2的阻值为:R2===20Ω≠6.67Ω,故C错误;
D、S1、S2都闭合,滑片位于a端,电阻R1与R2并联,电流表的示数为0.9A,结合C选项的计算,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为:====,故D正确。
故选:D。
15.【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测滑动变阻器支路的电流;
AB、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;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡支路的电流不变,灯泡的亮度不变;
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1示数变大;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故AB错误;
C、根据R=可知,电压表V示数与电流表A1示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,因变阻器接入电路的电阻变小,则该比值变小,故C错误;
D、根据并联电路的电流关系可知,电流表A和A1示数之差为通过灯泡的电流;根据R=可知,电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值为灯泡的电阻(忽略灯丝电阻的变化),则该比值保持不变,故D正确。
故选:D。
16.【解答】解:当闭合开关S1、S2时,Rx短路,只有R0接入电路,电压表示数相当于电源电压,即U=U2,
当只闭合开关S1时,定值电阻R0与待测电阻Rx串联,电压表测量R0两端电压,即U0=U1,
由串联电路电流规律并结合公式可得:
通过Rx的电流Ix=I0=,
由串联电路电压规律可知,待测电阻Rx两端的电压为:Ux=U﹣U0=U2﹣U1,
Rx的阻值为:Rx==,故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
17.【解答】解:(1)只闭合开关S时,R1和R3依次连接即为串联,
将滑片P从a端滑至中点时,R1接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,故A正确;
(2)只闭合开关S、S3时,R1和R3串联,电流表A1、A2均测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:
I1===1A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表A1的量程为0~3A,电流表A2的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I大=0.6A,此时R1两端的电压最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表的最小示数:
U1小=U﹣I大R3=30V﹣0.6A×30Ω=12V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I2===A,
此时电压表的示数:
U1=I2R3大=A×80Ω≈21.8V>15V,即电压表的最大示数为15V,
所以,R1两端电压的范围是12V~15V,故B正确;
(3)只闭合开关S、S1、S2时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R2的电流:
I2′===0.75A,
调节滑片P在R1的a端,通过R1的电流:
I1′===0.375A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,此时电流表A1的示数:
I=I1′+I2′=0.375A+0.75A=1.125A,故D正确;
当电流表A2的示数I1″=0.6A时,干路电流:
I′=I1′+I2″=0.6A+0.75A=1.35A<3A,
所以,通过R1的电流为0.6A时,接入电路中的电阻最小,
则R1接入电路中的最小阻值:
R1小===50Ω,
所以,R1接入电路的阻值范围是50Ω~80Ω,故C错误。
故选:C。
二.多选题(共2小题)
18.【解答】解:由电路图可知,灯泡L1与L2串联,
由表格数据可知,电压表并联在AD两点时测电源两端的电压,由电压表的示数3V可知电源的电压为3V,
电压表并联在BC两点时测L2两端的电压,由电压表的示数为3V可知,BC两点到电源之间是通路,不可能是开关S断路,故C错误;
又因两灯均不亮,所以电路故障为断路,不可能是灯L1短路,故A错误;
综上可知,电路故障为BC之间断路,即L2断路,故B正确;
当电压表接AC两点时,电压表串联在电路中测电源两端的电压,其测量结果为3V,故D正确。
故选:BD。
19.【解答】解:
A、同时闭合开关S1和S3,由于S3与R2并联,则滑动变阻器R2被短路,电路为R1的简单电路,故A正确;
B、开关都闭合,由于S3与电压表、R2并联,则电压表、R2被短路,电压表示数为零,故B错误;
C、仅闭合开关S1,电流依次经过R2、R1、电流表,则R1和R2串联;电流表测量电路中的电流,将滑片P向左移动,变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,电路中的电流变大,则电流表示数变大,故C正确;
D、开关都闭合,灯泡与R1并联,滑动变阻器R2被短路,滑片P的移动不能改变灯泡的亮度,则灯泡L亮度不变,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共4小题)
20.【解答】解:(1)电能表最后一位示数是小数位,单位是kW•h,则电能表的读数为2258.6kW•h。
(2)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
则电能表的转盘转300转,用电器消耗的电能为:
W=kW•h=0.1kW•h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。
故答案为:2258.6;3.6×105。
21.【解答】解:由电路图可知,R与热敏电阻串联,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以当环境温度降低时热敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,R为定值电阻,根据UR=IR可知R两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以热敏电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大;
(2)由图像可知,当电路中电流I1=0.2A时热敏电阻两端的电压U1=4V;电路中电流I2=0.4A时压敏电阻两端的电压U2=2V,
因电源的电压不变,所以由欧姆定律和串联电路的电压规律可得电源电压:
U=I1R+U1=I2R+U2,
即:0.2A×R+4V=0.4A×R+2V,
解得:R=10Ω,U=6V;
故答案为:变大;6;10。
22.【解答】解:由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=9V,此时电路中电流I=1.5A,
由I=可得,定值电阻的阻值:
R===6Ω;
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电路的电流I′=0.5A,电压表的示数UR=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=9V﹣3V=6V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑===12Ω。
故答案为:9;6;12。
23.【解答】解:(1)开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,说明电流通过L2、L1,则甲、乙两表必须是相当于开路的电压表;
(2)若开关S断开后,灯L1、L2都能发光,则电流需经过电表甲,再分成两条路径,分别通过L1回到电源负极和通过L2和乙电表回到电源负极;
因此甲、乙是相当于导线的电流表,此时该电路为L1和L2的并联电路,电流表甲测干路的电流,电流表乙测通过L2的电流;
已知甲、乙两表的示数之比为4:3,设甲表中电流为I甲=4I,则乙表中电流为I2=I乙=3I,
则由并联电路的电流特点可知,流过R1中的电流I1=I甲﹣I乙=4I﹣3I=I;
由欧姆定律I=可得:====。
故答案为:电压表;3:1。
四.实验探究题(共2小题)
24.【解答】解(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处;
(2)闭合开关S,电流表指针几乎不偏转,说明电路中出现断路故障,电压表示数为电源电压,断路故障一定出现在电压表测量的用电器上,即电阻R断路;
(3)①根据表格中数据描点,过这些点画出相应的直线,如下图所示:
;
②探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变滑动变阻器的阻值来实现的;
(5)A、探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律;B、测量未知电阻的阻值时多次测量是为了求平均值减小误差;故A与本实验多次测量的目的相同,
故选A。
故答案为:(1)断开;阻值最大;(2)电阻R断路;(3)①如上图所示;②正比;(4)滑动变阻器的阻值;(5)A。
25.【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,由欧姆定律可知灯的额定电流:I===0.25A,
根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为:U'=6V﹣2.5V=3.5V,
由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值:
R===14Ω>10Ω,故“10Ω 1A”的不符合题意,故选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器;
(2)该实验原理为R=;
(3)电源、开关、滑动变阻器和定值电阻串联,滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱使用,要求滑片P向右移动时小灯泡变暗,则电路中的电流变小,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的电阻值变大,应选择滑动变阻器左下接线柱与使用。如图所示:
(4)电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,发现电压表、电流表有较大,说明电路是通路,电路中的电阻较小,电压表、电流表示数且示数不发生变化,说明故障可能是滑动变阻器短路,故选D;
(5)由图乙知电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A,
小灯泡的电阻为:RL==≈11.4Ω
小灯泡的I﹣U关系图像是一条曲线,是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(6)当滑片在最左端时滑动变阻器R与待测电阻Rx并联,此时并联电路的总电阻R并=,电源电压U=I1┅┅①
当滑片在最右端时,Rx被短接,电路中只有滑动变阻器以最大阻值工作,则电源电压U=I2R┅┅②
由①②式可得:Rx=×R。
故答案为:(1)20Ω 0.5A;(2)R=;(3)如图;(4)D;(5)0.22;11.4;小灯泡的电阻随温度的升高而增大;(6)×R。
五.计算题(共1小题)
26.【解答】解:(1)闭合开关S1、S2,滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,R1、R2并联,电流表测量电路电流,电流表的示数是2.3A,
根据欧姆定律得出通过R1的电流I1===1.8A,
根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I﹣I1=2.3A﹣1.8A=0.5A,
根据欧姆定律可知R2的阻值R2===36Ω;
(2)当闭合开关S1,断开S2时,R1、R3串联,电流表测量电路电流,允许通过滑动变阻器的最大电流为1A,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压U1=I大R1=1A×10Ω=10V,
根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U1=18V﹣10V=8V,
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值R滑===8Ω;
接入电路的阻值为0时,电路中的电流I大===1.8A,而电流表所选的量程为0~3A,故此时电路安全;
电压表量程是0~15V,根据串联分压特点可知,故当滑动变阻器两端的电压为15V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时R1两端的电压U1′=18V﹣15V=3V,
电路中的电流I小===0.3A,
滑动变阻器接入电路的最大值R3===50Ω,
滑动变阻器R3连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω。
答:(1)R2的阻值为36Ω;
(2)当闭合开关S1,断开S2时,滑动变阻器R3连入电路的阻值为8Ω~50Ω。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2022/11/27 11:08:23;用户:小小吴老师;邮箱:18377176933;学号:43181539
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