山西大学附属中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题（含答案）

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（时间：60分钟）
一、单项选择题
1. 下列电流或电压值符合实际的是（ ）
A. 家用空调正常工作时的电流大约是0.5A
B. 家用电冰箱正常工作时的电流大约是1A
C. 人体安全电压为36V
D. 一个铅蓄电池电压是3.7V
【答案】B
【解析】
【详解】A．家用空调正常工作时的电流大约是5A，故A不符合题意；
B．家用电冰箱正常工作时的电功率约为220W，正常工作电流大约是
故B符合题意；
C．人体安全电压为不高于36V，故C不符合题意；
D．一个铅蓄电池电压是2V，故D不符合题意。
故选B。
2. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢!如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管!水果在这里扮演了“电源”的角色，关于这个电路说法错误的是（ ）
A. 水果的作用是给电路提供电压
B. 此时电路中有电荷在发生定向移动
C. 水果中储存的是电能
D. 把水果串联起来可以提高电压
【答案】C
【解析】
【详解】电源是为电路提供电压的装置；由题意知道，水果是电源，为用电器即发光二极管提供了电压，故A正确；电荷的定向移动形成电流，由题意知道闭合的电路中有电流，所以此时电路中有电荷在发生定向移动，故B正确；由题意知，水果是电源，储存的是化学能，对外供电的过程中，将化学能转化为电能，故C错误；将多个水果电池串联起来，得到的电压是每个电池的电压之和，可以提高电压，故D正确，故选C．
点睛：本题借助水果电池考查的是电源及能量的转化和串并联电路的特点，知识点较多，属于中等题
3. 如图所示，验电器箔片闭合．小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔片张开．下列说法正确的是（ ）
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 金属箔张片开由于两箔片都带正电荷而互相排斥
C. 此过程中，玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
D. 此过程中，瞬间产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
【答案】B
【解析】
【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故A错误；
B．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒接触验电器的金属球，使验电器带正电荷，由于两箔片都带正电荷互相排斥而张开，故B正确；
C．玻璃棒带正电，是因为缺少电子，玻璃棒与验电器接触后，验电器两箔片上的电子会转移玻璃棒上，故C错误；
D．因为电流方向与电子定向移动的方向相反，此过程中，瞬间电流的方向从玻璃棒到验电器的箔片，故D错误．
4. 牛顿小组的严同学学习了欧姆定律后，根据，导出了，于是他们提出了以下几种看法，你认为正确的是（ ）
A. 加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B. 导体电阻大小跟通过导体中的电流成反比
C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，只是计算导体电阻的一种方法，当导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 小明房间门口装有开关S1，床头装有开关S2，这两个开关都能单独控制房间里的吊灯．以下电路图中符合这一要求的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．两开关串联，只有当两开关同时闭合时吊灯才发光，不符合题意；
B．两开关并联，每一个开关都可以单独控制吊灯，但两者不能相互控制，不符合题意；
C．S1和S2为单刀双掷开关，S1向右掷时灯泡不发光，S1向左掷时灯泡发光；S2向右掷时灯泡发光，S2向左掷时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，符合题意；
D．当两开关都向左时，会出现电源短路，不符合安全用电的原则，不符合题意．
6. 中国一位“95后”科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起，再加入一定数量的电子时，电阻为零。这一发现为常温超导技术研究打开了一扇新的大门。下列最适合利用常温超导体制作的元件是（ ）
A. 远距离输电线B. 电烤箱的电热丝
C. 滑动变阻器的电阻线D. 白炽灯的灯丝
【答案】A
【解析】
【详解】超导体的电阻为0，导电性优良，所以适合制作远距离输电线；电烤箱的电热丝、白炽灯的灯丝是利用电热的，滑动变阻器是利用改变电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的，都需要使用电阻较大的材料制作，不能用常温超导体制作。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7. 某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具，灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电，晚上该蓄电池再对LED灯供电，这些功能均由控制器调节管理，其能量转化过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 甲是“光能”B. 蓄电池（白天）是“电源”
C. 乙是“电能”D. 蓄电池（晚上）是“用电器”
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲是太阳能电池将太阳能转化成的电能，故A错误；
B．白天的蓄电池将电能转化为化学能，储存起来，消耗电能，相当于用电器，故B错误；
CD．晚上蓄电池将化学能转化为电能，供LED灯使用，晚上的蓄电池是电源，乙是电能，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示的实物电路中，若闭合开关S1、S2，小灯泡均能正常发光，电流表和电压表均有示数，下列对电路分析正确的是（ ）
A. 若先闭合S1，再闭合S2，电流表示数不变
B. 若闭合S1、S2，电流表测量干路电流
C. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变
D. 电压表只能测量灯L2两端电压
【答案】A
【解析】
【详解】AB．若先闭合S1，灯泡L1接入电路中，电流表测量通过灯泡L1的电流；再闭合S2，该电路为并联电路，灯泡L1与电流表串联在支路中，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以电流表示数不变，故A正确，B错误；
CD．若先闭合S1，该电路为L1的简单电路，电流表测量通过L1的电流，由于S2断开，电压表未接入电路中，示数为0；再闭合S2，该电路为并联电路，电流表测量通过L1的电流，根据并联电路互不影响可知，电流表示数不变；根据并联电路的电压特点可知，此时电压表测量电源电压，且等于支路两端的电压，故电压表的示数变大，故CD错误。
故选A。
9. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，根据图像可得（ ）
A. 灯泡的电阻是
B. 电阻R的阻值随电流、电压的增大而增大
C. L与R串联在5V的电源上使用时，通过L的电流是0.4A
D. L与R并联在2V的电源上使用时，通过干路的电流是0.6A
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，灯泡的电流和电压不成正比，灯泡的电阻是变化的，故A不符合题意；
B．根据图像可知，电阻R的电流和电压成正比，电阻R为定值电阻，其阻值与电流、电压无关，故B不符合题意；
C．根据图像可知，L与R串联时，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，电阻R电压为4V，根据串联电压规律，则电源电压恰好为
所以L与R串联在5V的电源上使用时，通过L的电流是0.4A，故C符合题意；
D．L与R并联在2V的电源上使用时，根据并联电压规律，L与R电压均为2V，根据图像可知，此时灯泡电流为0.6A，电阻R的电流为0.2A，根据并联电流规律，干路电流为
故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（ ）

A. 油量表是由电流表改装而成的B. R、R0在电路中是并联的
C. 油位越高，流过R的电流越大D. 油位越低，R0两端的电压越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．油量表和滑动变阻器是并联的，油量表是电压表，故A错误。
B．R和R0在电路中是串联的，故B错误。
CD．由图可知，油面越高，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小；同理可知，油面越低时，电路中的电流越大，根据U＝IR可知，R0两端的电压越大，故C错误，D正确。
故选D。
11. 如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻其“I-U”关系图线如图乙所示。请作出另一个电阻的“I-U”关系图线。下列选项中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据甲图可知，R1和变阻器串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测变阻器的电压，当滑片移动到最左端时（变阻器连入电路的电阻为0），电压表示数为0，由图乙知，电压和电流值没有为零的坐标，故乙图为R1的“I﹣U”图象，当滑片P在最左端时，R1两端的电压最大，即为电源的电压，则电源的电压
U=UR1=6V
当滑片在最右端时，R1与R2串联，电路中的电流最小，R2两端的电压最大，由图象可知，R1两端的电压
U1=2V
此时对应的电流为0.2A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的最大电压
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V
由欧姆定律可得，滑动变阻器两端的电压
U2=U﹣U1=U﹣IR1
当R1两端的电压为6V时（变阻器的电压为0），电路的电流为0.6A，综上可知，滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段，两端点坐标为（4，0.2）和（0，0.6），故A正确，BCD错误。
故选A。
12. 冬天气候干燥，许多家庭会购买加湿器来增加室内湿度，如图甲为一个超声波加湿器，如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。则在电路安全工作的前提下，计算可得出（ ）
A. R的电流最小值为80mAB. R的阻值的变化范围为0~90Ω
C. 工作1minR0消耗的电能最小值为18JD. 装置能监测湿度最大值为90%
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙可知，电阻R和R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；电压表的量程为0~9V，当电压表示数最大U大=9V时，由串联分压可知，R的阻值最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点可知，此时R0两端的电压
U0小=U-U大=12V-9V=3V
通过R0的最小电流
由串联电路电流的规律可知，通过R的电流最小值为
I小=I0小=0.1A=100mA
故A不符合题意；
B．R的最大阻值
电流表的量程为0~200mA，电路中的最大电流
I大=200mA=0.2A
电路中的最小总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值
R小=R总小-R0=60Ω-30Ω=30Ω
则R的阻值的变化范围为30Ω~90Ω，故B不符合题意；
C．由选项A可知，通过R0的电流最小值为
I0小=0.1A
工作1minR0消耗的电能最小值
W0=I0小2R0t=(0.1A)2×30Ω×1×60s=18J
故C符合题意；
D．R的最大阻值是90Ω，由图丙可知，当R大=90Ω时，湿度为80%，故D不符合题意。
故选C。
二、实验探究
13. 同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电源为两节新干电池串联，电流表、电压表各一只，一个开关，不同阻值的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干。
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电路中的电流变大；
（2）连接电路时开关应___________，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到__________处；
（3）在闭合开关前，发现电流表的指针如图丙所示，出现这个现象的原因是__________；
（4）纠正后再闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是__________；
（5）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为__________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为__________V。与5Ω电阻接入电路时相比，此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（6）若滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，则为了完成实验连入电路中的定值电阻的最大阻值为__________Ω；
（7）小丽解决了上述问题后，完成了实验。利用收集到的多组数据，作出了如图所示的I-R图像。分析图像得出结论：____________。
【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. 最大阻值 （3）电流表没有调零 （4）定值电阻断路
（5） ①. 0.3 ②. 右 ③. 1.5 ④. 不变
（6）20 （7）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
【小问2详解】
[1][2]在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器在闭合开关前，应将滑片移到最大阻值处，即最右端。
【小问3详解】
在闭合开关前，发现电流表的指针如图丙所示，指针向左偏，说明电流表没有调零。
【小问4详解】
闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则可能是与电压表并联的支路断路了，电压表被串联在电路中，故其原因可能是定值电阻断路。
【小问5详解】
[1][2][3][4]实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3A；由欧姆定律，电阻的电压为
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；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，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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V；因电阻的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压也不变，由分压原理可知，电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。
【小问6详解】
电源为两节新干电池串联，电源电压是3V，若滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电阻两端的电压始终保持UV＝1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
定值电阻的电压为变阻器分得的电压的1倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻20Ω连入电路中时，对应的最大定值电阻为
则为了完成实验连入电路中的定值电阻的最大阻值为20Ω。
【小问7详解】
由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
14. 小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有：待测定值电阻Rx（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。（已知滑动变阻器最大阻值为R0）
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）该实验的原理是__________；
（3）闭合开关，无论如何调节滑动变阻器滑片，电压表与电流表示数均很小且不变，则出现该现象的原因可能是__________；
（4）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω，R2=10.2Ω，第三次测量时，电流表的示数为0.26A，电压表的示数如图乙所示为_________V。根据以上三次实验数据，最后得出Rx=________Ω；
（5）请你为实验需要测量和计算的物理量，在虚线框中设计一个实验数据记录表格；
（6）不改变实验器材的情况下，利用该实验电路还可以进行的实验有________；
（7）完成实验后，小伟想用原电路测又一定值电阻Rx的阻值，发现电压表损坏了，便将其拆除。请你在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验。
实验步骤：A.________ B.________
表达式：________（用所测物理量符号表示）。
【答案】（1） （2）
（3）滑动变阻器下面两个接线柱接入电路中
（4） ①. 2.6 ②. 10
（5）
（6）探究电流与电压的关系 （7） ①. 将Rx接入电路，闭合开关，滑动滑动变阻器的滑片滑动最小值零，电流表的示数记为I1 ②. 将滑动变阻器的滑片滑到最大值R0，电流表的示数记为I2 ③.
【解析】
【小问1详解】
电压表并联在定值电阻两端，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，连接电路如下：
【小问2详解】
根据欧姆定律的变形公式可知，该实验通过伏安法测电阻，原理是。
【小问3详解】
闭合开关，无论如何调节滑动变阻器滑片，电压表和电流表的示数都很小，说明电路中的电流很小，由可知，电路中的总电阻很大，故滑动变阻器下面两个接线柱接入电路中。
【小问4详解】
[1]图乙中电压表的量程0﹣3V，分度值0.1V，电压表的示数为2.6V。
[2]第三次测量时，电流表的示数为0.26A，电压表的示数为2.6V，电阻值
为了减小误差，多次测量求平均值，根据以上三次实验数据，得电阻的平均值
【小问5详解】
本实验需要测量的物理量有定值电阻Rx两端电压U，通过它的电流I，据计算出定值电阻Rx的阻值，然后计算电阻的平均值，本实验的设计表格如下：
【小问6详解】
通过滑动变阻器改变自变量电阻两端电压，并用电压表测量电压，用电流表测量因变量通过电阻的电流，故本实验器材还可以探究电流与电压的关系。
【小问7详解】
[1]将Rx接入电路，闭合开关，滑动滑动变阻器的滑片滑动最小值零，电流表的示数记为I1。电源电压恒定，电路中只有Rx一个用电器，故电源电压
[2]将滑动变阻器的滑片滑到最大值R0，电流表的示数记为I2，Rx与最大阻值为R0滑动变阻器串联，电源电压
由上两式解得定值电阻Rx阻值
15. 科学小组同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫（通过改变电加热毯中的电流来改变电加热毯的加热温度）给肥料加热。科学小组对此展开了以下项目式研究，请你解答下列问题：
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为U0的电源上（如图1所示），加热时的电流为I0，该电热丝的电阻R0。（不考虑温度对电阻的影响）
【改进设计】为获得不同的加热效果，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上，可以得到另外两个不同加热电流I1和I2，且I1