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    福建省三明市永安三中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(12月份)

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    福建省三明市永安三中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(12月份)

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    这是一份福建省三明市永安三中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(12月份),共31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。
    1.(2分)最先通过实验研究,并正确归纳得出了电流与电压和电阻的关系的科学家是( )
    A.牛顿B.欧姆C.伏特D.爱因斯坦
    2.(2分)下列数据中,接近实际情况的是( )
    A.对人体安全的电压为220V
    B.人体感觉较舒服的气温是37℃
    C.手机充电器的输出电流大约20A
    D.家用台灯正常工作时,功率大约为15W
    3.(2分)下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是( )
    A. 电风扇
    B. 电冰箱
    C. 电视机
    D. 电水壶
    4.(2分)小强的课桌上有以下物品,通常情况下属于导体的是( )
    A.塑料刻度尺B.玻璃镜片
    C.金属小刀D.橡皮
    5.(2分)“珍爱生命,远离危险!”下列做法符合安全用电原则的是( )
    A.用湿布擦拭工作中的用电器
    B.用电器的金属外壳要接地
    C.用手指触碰插座的插孔
    D.保险丝缺少时用铁丝代替
    6.(2分)如图所示,能正确测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
    A.B.
    C.D.
    7.(2分)关于如图所示的电路,忽略导线的电阻,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
    A.若L2被短路,则L1仍然发光
    B.L1与L2两端的电压可能不相等
    C.L1与L2的亮度一定不同
    D.通过L1与L2的电流可能相等
    8.(2分)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器( )
    A.总电流B.总电压C.总功率D.总电阻
    9.(2分)图中为带有警灯报警功能的玩具警车,马达驱动和警灯闪亮分别独立工作。图中的电路符合要求的是( )
    A.B.
    C.D.
    10.(2分)我国年仅24岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,“魔角”石墨烯的电阻突然消失。下列家用电器或设备不能应用这一技术的是( )
    A.电炉B.电脑C.电风扇D.导线
    11.(2分)甲、乙两只白炽灯分别标有“220V,25W”、“220V,40W”( )
    A.若两灯并联在220V的电压下,亮度一样
    B.若两灯串联在220V的电压下,乙比甲亮
    C.若两灯串联在220V的电源电压下,总功率小于25W
    D.甲灯灯丝比乙灯粗
    12.(2分)小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器,如图所示,电源电压恒定,滑片P恰好处于a点,则下列说法正确的是( )
    A.R1短路将使测量结果偏小
    B.可将电流表的表盘改装用来显示重力大小
    C.当秤盘内物体重力变大时,电压表示数变大
    D.当秤盘内物体重力变大时,电路消耗的功率将变小
    13.(2分)如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,灯泡L标有“6V”字样。下列判断正确的是( )
    A.灯泡L的额定功率为6W
    B.定值电阻R的阻值为12Ω
    C.将L、R串联接在9V电源两端,灯泡L正常发光
    D.将L、R并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J
    14.(2分)如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0﹣0.6A”,保证电路安全,闭合S,则( )
    A.S1、S2都断开,变阻器接入电路阻值范围是4Ω﹣20Ω
    B.S1、S2都断开,电路消耗最大功率是3.6W
    C.S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4W
    D.S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
    二、填空题(本大题有6小题,每空格1分,共12分)
    15.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,她的头发蓬松飞扬,是因为 (填“同种”或“异种”)电荷互相排斥;如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为 (填“从球向人”或“从人向球”)。
    16.(2分)在家庭电路中,各用电器之间的连接方式是 联。当小榕把台灯插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,而此时并未使用大功率用电器 。
    17.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
    18.(2分)如图所示是小鸿家里的电能表十一月末的读数,若小鸿家十一月初的抄表数为921.2kW•h,则小鸿家十一月份用电 kW•h;小鸿将某用电器单独接入电路,工作5min,则该用电器的功率为 W。
    19.(2分)某充电宝上标有“3.7V,20000mAh,输入5V 2A” (选填“电源”或“用电器”),充满电需要时间 h。
    20.(2分)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑片从最右端向左滑动的过程中,电压表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),整个电路电功率变化了 W。
    三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
    21.(2分)如图所示,在遵守安全用电原则的前提下,请用笔画线代替导线
    22.(2分)请在图中导线的缺口处填入电池或电表的符号,使两灯并联。
    四、简答题(本题4分)
    23.(4分)小宇用电暖扇取暖时发现:电暖扇热得发烫,而与之串联的导线却不怎么热。请你解释上述现象。
    五、实验探究题(本大题共5小题,共30分)
    24.(4分)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,长短、粗细与导线b相同。
    (1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
    (2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示 A;
    (3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如表所示:
    ①探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
    ②由此可知:导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越小,电阻越大。
    25.(5分)如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气。
    (1)接通电路后,容器中电阻丝的内能增大是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式,该实验中我们是通过观察 来反映电流通过导体时产生热量的多少。
    (2)图甲中的A、B管,在通电时间相等时, 管液面上升更高,表明电流通过导体产生的热量多少与 有关。
    (3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为 Ω的电阻丝。
    26.(6分)在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
    (1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
    (2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是 。
    (3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 。
    (4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 。
    (5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 。(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
    (6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是 。
    27.(7分)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,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(要求滑片向左滑时,电流表示数变大)。
    (2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片移到阻值最大值。
    (3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针偏转角度较大 。
    (4)接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,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 。
    (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 。
    28.(8分)实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中,实验器材:两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为8Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
    (1)连接好电路,开关闭合前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最 (选填“左”或“右”)端。
    (2)排除故障继续实验,调节滑片P使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示 A,待测小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;(结果保留一位小数)
    (3)同学们记录的实验数据如表所示,分析表格数据可知:
    ①小灯泡的实际功率越大,发光越 ;(选填“亮”或“暗”)
    ②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 ;(选填“增大”、“减小”或“不变”)
    (4)实验后,同学们在交流讨论时,利用一个阻值已知的定值电阻R代替电压表,如图丁所示,也测出了该小灯泡正常发光时的电阻(假设电源电压保持不变)
    ①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为 ;
    ②保持滑动变阻器滑片位置不动, ,读出电流表示数为I;
    ③小灯泡正常发光时电阻的表达式:R额= (用U额、R0表示)。
    六、计算题(本题共3小题,共22分)
    29.(6分)如图所示,这是公共场所烟雾报警器的简化电路图。电源电压10V保持不变,定值电阻R0=10Ω,R是光敏电阻。当通过报警器(电流表改装而成)的电流达到0.2A时报警。
    求:(1)电路报警时R0的电压;
    (2)报警时光敏电阻R的阻值。
    30.(7分)近年冬天,越来越多的人们在使用电热桌垫,好奇的小东同学很想知道它的发热原理,发热部分由两根电热丝R1、R2组成,设计低温、高温两挡,内部简化电路图如图所示,已知低温挡加热的功率P1为24W,R2的阻值为4Ω。求:(1)低温挡加热的电流;
    (2)R1的阻值;
    (3)高温挡加热10min电路产生的热量。
    31.(9分)如图所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V 3.6W”,闭合S,L正常发光,电流表示数I=0.12A。(忽略温度对灯泡电阻的影响)求:
    (1)电源电压U。
    (2)滑动变阻器R的最大阻值。
    (3)电路工作时的最大电功率和最小电功率之比。
    2023-2024学年福建省三明市永安三中九年级(上)月考物理试卷(12月份)
    参考答案与试题解析
    一、选择题(本大题有14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)最先通过实验研究,并正确归纳得出了电流与电压和电阻的关系的科学家是( )
    A.牛顿B.欧姆C.伏特D.爱因斯坦
    【答案】B
    【解答】解:A、牛顿以力学牛顿三大定律著称;
    B、德国物理学家欧姆最先通过实验归纳得出电流与电压和电阻的关系,故B正确;
    C、伏特发明了伏特电池,故C错误;
    D、爱因斯坦对物理学贡献很大,故D错误。
    故选:B。
    2.(2分)下列数据中,接近实际情况的是( )
    A.对人体安全的电压为220V
    B.人体感觉较舒服的气温是37℃
    C.手机充电器的输出电流大约20A
    D.家用台灯正常工作时,功率大约为15W
    【答案】D
    【解答】解:A、对人体安全的电压不高于36V;
    B、人体感觉较舒服的气温约为23℃;
    C、手机充电器的输出电流大约2A;
    D、家用台灯正常工作时,故D正确。
    故选:D。
    3.(2分)下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是( )
    A. 电风扇
    B. 电冰箱
    C. 电视机
    D. 电水壶
    【答案】D
    【解答】解:
    A、电风扇工作时,不是利用电流的热效应;
    B、电冰箱是利用通电线圈在磁场中受到磁场力而转动,不是利用电流的热效应;
    C、电视机工作时主要转化为光能和声能,故C不符合题意;
    D、电水壶工作时,是利用电流的热效应。
    故选:D。
    4.(2分)小强的课桌上有以下物品,通常情况下属于导体的是( )
    A.塑料刻度尺B.玻璃镜片
    C.金属小刀D.橡皮
    【答案】C
    【解答】解:A、塑料刻度尺的材料是塑料,故A错误;
    B、玻璃镜片的材料是玻璃,故B错误;
    C、金属小刀的材料是金属,故C正确;
    D、橡皮的材料是橡胶,故D错误。
    故选:C。
    5.(2分)“珍爱生命,远离危险!”下列做法符合安全用电原则的是( )
    A.用湿布擦拭工作中的用电器
    B.用电器的金属外壳要接地
    C.用手指触碰插座的插孔
    D.保险丝缺少时用铁丝代替
    【答案】B
    【解答】解:A、湿抹布容易导电,故A不符合安全用电原则;
    B、有金属外壳的用电器,让金属外壳接地可以防止因用电器漏电后,故B符合安全用电原则;
    C、插座的两个插孔分别是火线和零线,故C不符合安全用电原则;
    D、铁丝的电阻小,在电流过大时,因此不会熔断,故D不符合安全用电原则。
    故选:B。
    6.(2分)如图所示,能正确测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】B
    【解答】解:A、图中电压表与灯泡L1并联了,测量的是灯泡L1两端的电压,但电压表的正负接线柱接反了;
    B、图中电压表与灯泡L6并联了,测量的是灯泡L1两端的电压,“+”,故该选项符合题意;
    C、图中电压表与灯泡L2并联了,测量的是灯泡L8两端的电压,“+”,故该选项不符合题意;
    D、图中电压表与电源并联了,是灯泡L1和L2串联后的总电压,故该选项不符合题意。
    故选:B。
    7.(2分)关于如图所示的电路,忽略导线的电阻,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
    A.若L2被短路,则L1仍然发光
    B.L1与L2两端的电压可能不相等
    C.L1与L2的亮度一定不同
    D.通过L1与L2的电流可能相等
    【答案】D
    【解答】解:由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,L6与L2首首相连、尾尾相连,L1与L7两端的电压一定相等;
    两灯是并联的,由于不知道两个灯泡的规格是否相同1与L2的电流不一定相等,L8与L2的实际功率不一定相等,不能判断L1与L7的亮度是否相同;
    两灯是并联的,L2被短路,电路形成电源短路1一定不亮;综上所述。
    故选:D。
    8.(2分)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器( )
    A.总电流B.总电压C.总功率D.总电阻
    【答案】D
    【解答】解:家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,
    因家庭电路的电压不变,所以,总电压不变;
    因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,电路的总功率变小;
    由P=UI可知,电路中的总电流变小;
    由I=知,电路中的总电阻变大。
    故选:D。
    9.(2分)图中为带有警灯报警功能的玩具警车,马达驱动和警灯闪亮分别独立工作。图中的电路符合要求的是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】B
    【解答】解:A、S1闭合时,灯发光2马达也工作,A不符合题意;
    B、只S3闭合时,灯发光2马达工作,互不影响;
    C、马达在干路上;
    D、只闭合S2时,马达工作4时,灯也工作;
    故选:B。
    10.(2分)我国年仅24岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,“魔角”石墨烯的电阻突然消失。下列家用电器或设备不能应用这一技术的是( )
    A.电炉B.电脑C.电风扇D.导线
    【答案】A
    【解答】解:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,这一现象是超导现象;
    A.电炉是利用导体通过电流时产生电热的设备,不能为零,故A符合题意;
    B.超导体的电阻为零,电脑主要是把电能转化成光能,可以应用这一技术;
    C.电风扇主要是把电能转化成机械能,可以应用这一技术;
    D.导线是用来传输电流的,电路产生的热量越小,可以应用这一技术。
    故选:A。
    11.(2分)甲、乙两只白炽灯分别标有“220V,25W”、“220V,40W”( )
    A.若两灯并联在220V的电压下,亮度一样
    B.若两灯串联在220V的电压下,乙比甲亮
    C.若两灯串联在220V的电源电压下,总功率小于25W
    D.甲灯灯丝比乙灯粗
    【答案】C
    【解答】解:A、若两灯并联在220V的电压下,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,故A错误;
    BD、由题意知,乙灯的额定功率大可知,
    若两灯串联在220V的电压下,由于乙灯的电阻小于甲灯2R可知,乙灯的实际功率小,故BD错误;
    C、因为串联电路中、大于任何一个分电阻;
    因为串联后总电压不变,所以根据P=,两盏灯的总功率小于任何一个灯泡的额定功率,故C正确。
    故选:C。
    12.(2分)小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器,如图所示,电源电压恒定,滑片P恰好处于a点,则下列说法正确的是( )
    A.R1短路将使测量结果偏小
    B.可将电流表的表盘改装用来显示重力大小
    C.当秤盘内物体重力变大时,电压表示数变大
    D.当秤盘内物体重力变大时,电路消耗的功率将变小
    【答案】C
    【解答】解:
    由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;
    A、当R3短路时,电路的电阻减小,单位长度的电阻分压增大,即测量结果偏大;
    B、由于电压表的内阻很大,所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路,则滑片移动时,电路中电流保持不变,故B错误;
    CD、重力增大,电阻丝aP的电阻增大,由U=IR可知电压表示数变大,故C正确。
    故选:C。
    13.(2分)如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,灯泡L标有“6V”字样。下列判断正确的是( )
    A.灯泡L的额定功率为6W
    B.定值电阻R的阻值为12Ω
    C.将L、R串联接在9V电源两端,灯泡L正常发光
    D.将L、R并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:由图知,通过A导体的电流与电阻两端的电压不成正比,是小灯泡电阻的图象,所以B是定值电阻的图象;
    A、由图知当小灯泡L两端的电压为6V时,小灯泡L的额定功率为:P额=U额I额=6V×7.5A=3W,故A错误;
    B、由图知当定值电阻R两端的电压为3V时,定值电阻R的阻值为:R==,故B错误;
    C、由图知当电路中的电流为0.5A时,即定值电阻R两端的电压为2V,即小灯泡L两端的电压为6V,
    电源电压为:U=UA+UB=6V+8V=9V,符合题意,所以小灯泡L正常发光;
    D、将L,由并联电路的电压特点可知灯泡与等值电阻两端的电压均等于电源电压,此时通过A,
    由并联电路的电流特点可知,此时功率电流I=0.6A+1.0A=2.5A,
    则10s内电路消耗的电能:W=UIt=6V×7.5A×10s=90J,故D错误。
    故选:C。
    14.(2分)如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0﹣0.6A”,保证电路安全,闭合S,则( )
    A.S1、S2都断开,变阻器接入电路阻值范围是4Ω﹣20Ω
    B.S1、S2都断开,电路消耗最大功率是3.6W
    C.S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4W
    D.S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
    【答案】D
    【解答】解:AB、当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联,串联电路各处电流相等,
    由P=可得L===4Ω,
    由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:IL===0.5A,
    由于电流表的量程为4~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 7A”,
    所以,当灯泡正常发光时最大=IL=0.5A,
    电路消耗最大功率:P最大=UI最大=8V×0.5A=8W,故B错误;
    根据欧姆定律可得,总电阻为:R总最小===12Ω,
    则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小=R总最小﹣RL=12Ω﹣6Ω=6Ω;
    滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;
    CD、当S、S1、S4都闭合,由电流表的量程可知,
    根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得,
    通过滑动变阻器的最大电流为:I滑最大=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=8.4A,
    根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值:R滑最小′===15Ω;
    当S、S1、S7都闭合,滑动变阻器与R0并联,通过R0的电流:I8===3.2A,
    当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小2最小===0.3A,
    则干路上的电流:I最小=I2+I2=0.5A+0.3A=4.5A,
    电路消耗的总功率最小值:P最小=UI最小=6V×2.5A=3W,故C错误。
    故选:D。
    二、填空题(本大题有6小题,每空格1分,共12分)
    15.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,她的头发蓬松飞扬,是因为 同种 (填“同种”或“异种”)电荷互相排斥;如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为 从人向球 (填“从球向人”或“从人向球”)。
    【答案】同种;从人向球。
    【解答】解:她的头发蓬松飞扬,是因为头发带有同种电荷;
    如果静电球带的是负电,带负电的电子由球到人,则触碰过程中电流方向为从人向球。
    故答案为:同种;从人向球。
    16.(2分)在家庭电路中,各用电器之间的连接方式是 并 联。当小榕把台灯插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,而此时并未使用大功率用电器 插头处发生了短路 。
    【答案】并;插头处发生了短路。
    【解答】解:
    (1)在家庭电路中,各用电器在工作时互不影响;
    (2)当把台灯插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,其原因可能是插头处发生了短路。
    故答案为:并;插头处发生了短路。
    17.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 b和c (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 镍铬合金丝 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:
    (1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,则应连接接线柱b。
    (2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,而用铜丝制作的话。
    故答案为:b和c;镍铬合金丝。
    18.(2分)如图所示是小鸿家里的电能表十一月末的读数,若小鸿家十一月初的抄表数为921.2kW•h,则小鸿家十一月份用电 110.0 kW•h;小鸿将某用电器单独接入电路,工作5min,则该用电器的功率为 400 W。
    【答案】110.0;400
    【解答】解:由图1可知小鸿家十一月末电能表的读数W1=1031.7kW•h,由图2可知小鸿家十一月初电能表的读数W2=921.5kW•h,
    小鸿家十一月份消耗的电能W=W1﹣W2=1031.4kW•h﹣921.0kW•h=110.0kW•h;
    根据电能表表盘“3000r/kW•h“的含义可知,小鸿家每消耗3kW•h的电能,
    所以小鸿将某用电器单独接入电路,工作5分钟,该用电器所消耗的电能W′==kW•h;
    该用电器的功率P===0.6kW=400W。
    故答案为:110.0;400;
    19.(2分)某充电宝上标有“3.7V,20000mAh,输入5V 2A” 用电器 (选填“电源”或“用电器”),充满电需要时间 7.4 h。
    【答案】用电器;7.4。
    【解答】解:充电宝在充电时消耗电能,相当于用电器;
    充电宝贮存的电能W=UIt=3.7V×20000×10﹣8A×1h=74Wh;
    根据W=UIt知,t==;
    故答案为:用电器;7.4。
    20.(2分)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑片从最右端向左滑动的过程中,电压表示数 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”),整个电路电功率变化了 2.4 W。
    【答案】变大;2.4。
    【解答】解:由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
    当滑片P从最右端向左滑动过程中,接入电路中的电阻变大;
    由图乙可知,当R5=10Ω时,P1=0.6W,当R1′=20Ω时,P1′=5.8W,
    因串联电路中各处的电流相等,
    所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为:
    I7===0.6A,
    I2===5.2A,
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
    所以,由I=,电源的电压:
    U=I1(R+R4)=I2(R+R1′),即5.3A×(R+10Ω)=0.4A×(R+20Ω),
    解得:R=10Ω,
    电源的电压U=I1(R+R1)=8.3A×(10Ω+10Ω)=6V;
    当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,
    则I大===0.6A,
    P大=UI大=6V×0.6A=6.6W,
    当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大即20Ω时,为I4=0.2A;此时整个电路的总功率最小,
    P小=UI6=6V×0.6A=1.2W,
    整个电路功率变化了:ΔP=P大﹣P小=3.6W﹣1.4W=2.4W。
    故答案为:变大;5.4。
    三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
    21.(2分)如图所示,在遵守安全用电原则的前提下,请用笔画线代替导线
    【答案】
    【解答】解:结合三孔插座的接法可知中间一根为零线,最下边一根为地线,
    (1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,这样在断开开关能切断火线。既能控制灯泡。
    (2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线。如图所示:
    22.(2分)请在图中导线的缺口处填入电池或电表的符号,使两灯并联。
    【答案】
    【解答】解:电路要求为并联电路,因此电流有两条路径,因此左边缺口为电源,因此只能是电流表
    四、简答题(本题4分)
    23.(4分)小宇用电暖扇取暖时发现:电暖扇热得发烫,而与之串联的导线却不怎么热。请你解释上述现象。
    【答案】电暖扇在使用时,电炉丝和铜导线串联,I电热丝=I导线,通电时间t相同,
    Q=I2Rt,R电热丝>R导线,
    电流产生的热量:
    Q电热丝>Q导线,
    从而出现电热丝热得发红而导线却不怎么热的现象。
    【解答】解:电暖扇在使用时,电炉丝和铜导线串联,I电热丝=I导线,通电时间t相同,
    Q=I2Rt,R电热丝>R导线,
    电流产生的热量:
    Q电热丝>Q导线,
    从而出现电热丝热得发红而导线却不怎么热的现象。
    五、实验探究题(本大题共5小题,共30分)
    24.(4分)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,长短、粗细与导线b相同。
    (1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 小 ;
    (2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示 0.22 A;
    (3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如表所示:
    ①探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 b、d (填写导线代号);
    ②由此可知:导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越 长 ,横截面积越小,电阻越大。
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:
    (1)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大;
    (2)图乙中,电流表的量程为0﹣0.3A,示数为0.22A;
    (3)①探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度,改变材料、d符合题意;
    ②由表格数据可得出结论:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小。
    故答案为:(1)小;(2)0.22、d;②长。
    25.(5分)如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气。
    (1)接通电路后,容器中电阻丝的内能增大是通过 做功 (选填“做功”或“热传递”)方式,该实验中我们是通过观察 U形管两边液面高度差 来反映电流通过导体时产生热量的多少。
    (2)图甲中的A、B管,在通电时间相等时, B 管液面上升更高,表明电流通过导体产生的热量多少与 电阻大小 有关。
    (3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为 5 Ω的电阻丝。
    【答案】(1)做功;U形管两边液面高度差;(2)B;电阻大小;(3)5。
    【解答】解:(1)电流流过电阻丝时会做功,将电能转化为电阻丝的内能;电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察,各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映;
    (2)左图中两电阻丝串联,其阻值是不同的、电流相同时,B管液面上升得更高;
    (3)探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,需要控制导体的电阻和通电时间相同;左侧容器内电阻为5Ω;
    (4)探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,应控制电阻,而电流不同;
    故答案为:(1)做功;U形管两边液面高度差;电阻大小。
    26.(6分)在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
    (1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
    (2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是 L2与灯座接触不良导致断路 。
    (3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 断开开关,电压表换用0~3V的量程 。
    (4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 电压表的正负接线柱接反了 。
    (5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 U1=U2=U 。(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
    (6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是 排除偶然性,得出普遍规律 。
    【答案】(1)不相同;(2)L2与灯座接触不良导致断路;(3)断开开关,电压表换用0~3V的量程;(4)电压表的正负接线柱接反了;(5)U1=U2=U;(6)排除偶然性,得出普遍规律。.
    【解答】解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该先选择灯泡规格相同;
    (2)闭合开关,L1亮L2不亮,不能是短路,电路故障可能为断路4,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,说明故障没有在L6,故障可能是L2断路;
    (3)由图可知,测量时,说明选用的量程过大;为了使实验结果更准确,电压表换用0~3V的量程;
    (4)闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转;
    (5)根据电路图,电路是并联的,她得出的结论是在并联电路中,U1=U2=U。
    (6)本实验是探究规律的,多次实验是为了排除偶然性。
    故答案为:(1)不相同;(2)L2与灯座接触不良导致断路;(3)断开开关;(4)电压表的正负接线柱接反了1=U6=U;(6)排除偶然性。.
    27.(7分)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,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(要求滑片向左滑时,电流表示数变大)。
    (2)连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器滑片移到阻值最大值。
    (3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针偏转角度较大 定值电阻断路 。
    (4)接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,应向 B (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 2 V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示 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)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 滑动变阻器的最大阻值过小 。
    【答案】(1)见解答图;(2)断开;(3)定值电阻断路;(4)B;2;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)滑动变阻器的最大阻值过小。
    【解答】解:(1)连接电路时,滑动变阻器的接线柱一上一下连接,电流表示数变大;
    (2)为了保护电路,连接电路时;
    (3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,所以断路故障在与电压表并联的部分。
    (4)由图乙数据和欧姆定律可知定值电阻两端电压UR=IR=0.2A×10Ω=6V;取下10Ω的定值电阻,闭合开关,为保持定值电阻两端电压不变,根据串联分压原理可知要增大变阻器接入电路的电阻,故应将滑片向B端移动;根据数据分析可知:在电压一定时,符合反比例的特点,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
    (5)电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=6V﹣8V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,当接入30Ω电阻时滑=7×30Ω=60Ω,故为了完成整个实验,而现有变阻器的最大电阻为50Ω,无论怎样移动滑片,原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
    故答案为:(1)见解答图;(2)断开;(4)B;2,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
    28.(8分)实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中,实验器材:两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为8Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
    (1)连接好电路,开关闭合前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最 右 (选填“左”或“右”)端。
    (2)排除故障继续实验,调节滑片P使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示 0.3 A,待测小灯泡正常发光时的电阻是 8.3 Ω;(结果保留一位小数)
    (3)同学们记录的实验数据如表所示,分析表格数据可知:
    ①小灯泡的实际功率越大,发光越 亮 ;(选填“亮”或“暗”)
    ②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 增大 ;(选填“增大”、“减小”或“不变”)
    (4)实验后,同学们在交流讨论时,利用一个阻值已知的定值电阻R代替电压表,如图丁所示,也测出了该小灯泡正常发光时的电阻(假设电源电压保持不变)
    ①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为 ;
    ②保持滑动变阻器滑片位置不动, 闭合开关S、S1,断开开关S2 ,读出电流表示数为I;
    ③小灯泡正常发光时电阻的表达式:R额= U额(I﹣) (用U额、R0表示)。
    【答案】(1)右;(2)0.3;8.3;(3)①亮;②增大;(4)①;②闭合开关S、S1,断开开关S2;③U额(I﹣)。
    【解答】解:(1)连接好电路,应先将滑动变阻器的滑片P移至最右端。
    (2)排除故障继续实验,调节滑片P使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数为6.3A=≈7.3Ω
    (3)同学们记录的实验数据如下表所示,分析表格数据可知:
    ①小灯泡的实际功率越大,发光越亮;
    ②第一次实验小灯泡的电阻为:
    R1==≈7.7Ω,
    第三次实验的电阻为:R3==≈9.375Ω,温度越高。
    (4)实验后,同学们在交流讨论时4代替电压表,设计了一个电路,也测出了该小灯泡的额定功率(假设电源电压保持不变)。
    ①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为;
    ②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关S2和S,断开开关S2,读出电流表示数为I;此时电流表测量的是干路中的电流;
    ③小灯泡的额定电功率的表达式:P额=U额(I﹣)。
    故答案为:(1)右;(2)3.3;(3)①亮;(4)①、S3,断开开关S2;③U额(I﹣)。
    六、计算题(本题共3小题,共22分)
    29.(6分)如图所示,这是公共场所烟雾报警器的简化电路图。电源电压10V保持不变,定值电阻R0=10Ω,R是光敏电阻。当通过报警器(电流表改装而成)的电流达到0.2A时报警。
    求:(1)电路报警时R0的电压;
    (2)报警时光敏电阻R的阻值。
    【答案】(1)电路报警时R0的电压为2V;
    (2)报警时光敏电阻R的阻值为40Ω。
    【解答】解:由图知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R的电压;
    (1)根据I=可得电路报警时R0的电压为:
    U2=IR0=0.4A×10Ω=2V;
    (2)光敏电阻R两端的电压为:
    UR=U﹣U0=10V﹣3V=8V,
    根据I=可得报警时光敏电阻R的阻值:
    R===40Ω。
    答:(1)电路报警时R0的电压为6V;
    (2)报警时光敏电阻R的阻值为40Ω。
    30.(7分)近年冬天,越来越多的人们在使用电热桌垫,好奇的小东同学很想知道它的发热原理,发热部分由两根电热丝R1、R2组成,设计低温、高温两挡,内部简化电路图如图所示,已知低温挡加热的功率P1为24W,R2的阻值为4Ω。求:(1)低温挡加热的电流;
    (2)R1的阻值;
    (3)高温挡加热10min电路产生的热量。
    【答案】(1)低温挡加热的电流为2A;
    (2)R1的阻值为6Ω;
    (3)高温挡加热10min电路产生的热量为36000J。
    【解答】解:(1)由P=UI可知,低温挡加热的电流:I==;
    (2)由图乙可知,旋钮开关S可置于“3和6”接线柱时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,由P=,电路中的总功率最大;
    旋钮开关S可置于“2和3”接线柱时,只有R8工作,电路中的总电阻最大,电热桌垫处于低温挡;
    由I=可知,R1的阻值:R1==6Ω;
    (3)高温挡工作时R2的电功率:P6===36W,
    高温挡加热的功率:P高=P1+P8=24W+36W=60W,
    高温挡加热10min电路产生的热量:Q=W=P高t=60W×10×60s=36000J。
    答:(1)低温挡加热的电流为2A;
    (2)R1的阻值为4Ω;
    (3)高温挡加热10min电路产生的热量为36000J。
    31.(9分)如图所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V 3.6W”,闭合S,L正常发光,电流表示数I=0.12A。(忽略温度对灯泡电阻的影响)求:
    (1)电源电压U。
    (2)滑动变阻器R的最大阻值。
    (3)电路工作时的最大电功率和最小电功率之比。
    【答案】(1)电源电压U为6V;
    (2)滑动变阻器R的最大阻值为40Ω;
    (3)电路工作时的最大电功率和最小电功率之比为5:1。
    【解答】解:(1)将滑动变阻器R的滑片P移至a端,闭合S,
    灯泡L正常发光,灯泡的额定电压为6VL=6V;
    (2)将滑动变阻器R的滑片P移至b端,滑动变阻器全部接入电路,
    电流表测电路电流,电流表示数I=4.12A,
    由P=可知L===10Ω,
    电路的总电阻为R总===50Ω,
    由于串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和,
    所以滑动变阻器R的最大阻值为R=R总﹣RL=50Ω﹣10Ω=40Ω;
    (3)将滑动变阻器R的滑片P移至a端,此时滑动变阻器接入电路的阻值为5,
    根据I=可知,电流最大,电路的总功率最大,
    电路的最大功率为P最大=PL=3.6W;
    将滑动变阻器R的滑片P移至b端,滑动变阻器全部接入电路,
    由I=可知,电流最小最小=8.12A,
    电路的最小功率为P最小=UI最小=6V×0.12A=4.72W,
    电路工作时的最大电功率和最小电功率之比:==。
    答:(1)电源电压U为6V;
    (2)滑动变阻器R的最大阻值为40Ω;
    (3)电路工作时的最大电功率和最小电功率之比为5:1。导线代号
    a
    b
    c
    d
    电流表的示数
    1.3A
    2.2A
    2.7A
    实验次数
    小灯泡两端的电压U/V
    通过小灯泡的电流I/A
    小灯泡的电功率P/W
    小灯泡的亮
    1
    2
    0.26
    0.52
    较暗
    2
    2.5
    正常
    3
    3
    0.32
    0.96
    较亮
    导线代号
    a
    b
    c
    d
    电流表的示数
    1.3A
    2.2A
    2.7A
    实验次数
    小灯泡两端的电压U/V
    通过小灯泡的电流I/A
    小灯泡的电功率P/W
    小灯泡的亮
    1
    2
    0.26
    0.52
    较暗
    2
    2.5
    正常
    3
    3
    0.32
    0.96
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