【精品解析】天津市红桥区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷

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名称 【精品解析】天津市红桥区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-04-18 11:00:22

文档简介

天津市红桥区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
1.(2023九下·红桥开学考)下列说法正确的是(  )
A.电荷的移动形成电流
B.电路中有电压就一定有电流
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路
D.长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应
【答案】D
【知识点】电流的形成;电流的热效应;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A.电荷定向移动形成电流,缺少“定向”二字,A不符合题意;
B.电路中有电压时,要形成电流还必须保证电路通路,B不符合题意;
C.家庭电路中电流过大的原因可能是发生短路,也可能是家庭电路中总功率过大,C不符合题意;
D.因为手机电路中的元件有电阻,所以长时间使用后,由于电流的热效应会使得手机发热,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电荷定向移动形成电流;形成电流的条件是闭合电路、有电压;家庭电路中电流过大的原因可能是发生短路或总功率过大;电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
2.(2023九下·红桥开学考)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是(  )
A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C.可以接触低压带电体,不能靠近高压带电体
D.不用及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡可能会造成触电事故,A不符合题意;
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关可防止家庭电路短路或总功率过大造成的火灾,B符合题意;
C.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,C不符合题意;
D.对达到使用寿命的插座、导线和家用电器要及时更换,防止火灾发生,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;对于插座、导线和家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故。
3.(2023九下·红桥开学考)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中(  )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由 知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由 知道,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,小灯泡和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,小灯泡分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围,利用功率公式P=UI求解功率即可。
4.(2023九下·红桥开学考)有甲、乙两根镍铬合金线,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙下列判断中正确的是(  )
A.U甲=U乙 B.U甲<U乙 C.U甲>U乙 D.无法确定
【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】因为并联电路中各支路两端电压相等,所以当甲、乙两根镍铬合金丝并联时,它们两端的电压之比:U甲:U乙=1:1,A符合题意,而BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】在并联电路中,各支路的电压和电源电压都相等。
5.(2023九下·红桥开学考)一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:A、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
B、据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,且磁感线的方向正确,故正确;
C、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
D、据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
故选B.
【分析】(1)安培定则的内容:用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中电流的方向,大拇指所指的就是螺线管的N极.(2)在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;
6.(2023九下·红桥开学考)如图所示,闭合开关,两灯均不亮。已知电路连接正确,是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时,电压表有示数。则电路故障是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.灯L1短路或灯L2短路,另一个灯泡发光,题目中两灯均不亮,AB不符合题意;
C.灯L1断路,两灯均不亮,将电压表并联在灯泡L1两端时,相当于电压表和灯泡L2串联,电压表有示数,C符合题意;
D.灯L2断路,两灯均不亮,将电压表并联在灯泡L1两端时,电压表断路,电压表没有示数,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,各用电器互不影响,电压表测量的位置有示数,此处断路。
7.(2023九下·红桥开学考)将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是(  )
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】A.电风扇把电能转化为机械能和内能,电视把电能转化为光能和内能,A不符合题意;
B. 只能针对纯电阻电路,B不符合题意;
CD.根据W=Pt,正常工作相同时间,三个用电器消耗的电能一样多,但电风扇、电视不是纯电阻,所以三个用电器产生的热量不相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
8.(2023九下·红桥开学考)下图中,能说明电动机工作原理的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A图是电磁继电器,是电磁铁的应用,A不符合题意;B图中,当闭合开关后,磁场中的导体会受力而动,即通电导线在磁场中受到力的作用,电动机就是根据此原理制成的,B符合题意;C图中,当导体做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,即会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,C不符合题意;D图是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】电磁感应是发电的过程,磁场对电流的作用是用电的过程,所以电动机的工作原理中有电源和磁场。
9.(2023九下·红桥开学考)关于电与磁,下列说法正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.磁场和磁感线都是真实存在的
C.发电机是利用电磁感应原理制成的
D.通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场不相似
【答案】C
【知识点】磁现象;磁场;磁感线及其特点;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A.同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引,A不符合题意;
B.磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质,它是看不见的,但它是真实的客观存在;磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的,不是真实的存在,B不符合题意;
C.发电机是利用电磁感应原理制成的;发电机工作时消耗了机械能,得到了电能,是将机械能转化为电能的装置,C符合题意;
D.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引。
磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布引入磁感线。
发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时机械能转化成电能。
通电螺线管的外部磁场和条形磁体的外部磁场相类似。
10.(2023九下·红桥开学考)在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插座短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
故答案为:A。
【分析】判断家庭电路故障问题,主要看试电笔的氖管是否发光,发光说明和火线是通路的.
11.(2023九下·红桥开学考)利用如图电路探究串联电路的规律,下列做法正确的是(  )
A.分别把开关改接到 处,可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B.分别将电流表串联在 处,可以探究电路中各处电流的关系
C.分别将电压表串联在 处,可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
D.为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验
【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.开关接在电路不同元器件之间,可探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响;B.串联电路,电流表接在不同位置,可以探究电路中各处电流的关系;C.电压表应与用电器并联使用;D.探究普遍规律,可改变用电器或电源电压多次实验。
故答案为:ABD
【分析】在串联电路中,一个开关可以控制所有用电器,开关位置改变时,控制作用不变;串联电路中电流处处相等.
电压表电阻很大,要并联在用电器两端.
通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
12.(2023九下·红桥开学考)两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙并联时允许干路最大电流为1.5A
B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C.甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
【答案】A,D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.甲两端允许加的最大电压
乙两端允许加的最大电压
因并联电路各支路两端电压相等,当甲、乙两电阻并联接入电路时,电路两端允许加的最大电压
此时流过甲的电流
干路最大电流
乙的功率
A符合题意,B不符合题意;
CD.因为串联电路电流处处相等,所以当甲、乙两电阻串联接入电路时,电路允许流过的最大电流
此时加在甲两端的电压
此时电源最大电压
甲的最大功率
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压;并联电路电压相等,根据电压和电阻的计算电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和;根据电压和电流的乘积计算电功率。
13.(2023九下·红桥开学考)酒精测试仪可以检测机动车驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器的电阻随着酒精气体浓度的增大而减小,图中为定值电阻,为酒精气体传感器.如果测试时要求酒精浓度增大,仪表示数增大.则下列符合要求的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B,D
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】A..由A电路图可知,电压表始终测电源的电压,所以酒精浓度变化时电压表的示数不变,A项错误;
BCD. BCD电路可知,R0与R1串联,当酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的总电阻变小,由 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,D项正确;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,B符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,酒精气体传感器电阻R1两端的电压变小,D项错误.
故答案为:BD
【分析】在串联电路中,电阻变小,电流变大,减小的电阻分压减小,其他位置分压减小。
14.(2023九下·红桥开学考)我国家庭照明电路的电压为   V;如图所示,电能表的示数是   kW·h.
【答案】220;2021.6
【知识点】电压和电压的单位换算;电功的测量
【解析】【解答】我国家庭电路的电压为220V。
电能表中,最后一位数字的单位是0.1kW·h,故此表示数是2021.6kW·h。
【分析】我国家庭电路的电压为220V;根据电能表窗口示数计算消耗的电能。
15.(2023九下·红桥开学考)某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,若导体两端的电压为0时,导体电阻是   Ω。200W的电脑正常工作5h消耗的电能为   度。
【答案】10;1
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】电阻是导体自身的性质,跟导体的材料、长度、横截面积有关,跟导体两端的电压和通过它的电流无关,无论导体两端的电压是6V还是0,其电阻为
因为200W=0.2kW
该电脑正常工作5h消耗的电能为
也就是1度。
【分析】根据公式可求通过导体的电流;根据公式W=Pt即可求出导体消耗的电功率。
16.(2023九下·红桥开学考)某节能灯泡包装盒上标有“220V 11W”的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为   A,连续通电1min消耗的电能是   J。
【答案】0.05;660
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】节能灯包装盒上标有的“220V 11W”的字样,表示的意思是,节能灯的额定电压是220V,额定功率是11W,根据P=UI得,节能灯正常发光时的电流为:I= = =0.05A。根据W=UIt,节能灯连续通电1min消耗的电能是:W=UIt=220V×0.05A×60s=660J。
故答案为:0.05;660.
【分析】结合小灯泡的铭牌,利用I= 求得节能灯正常发光时的电流,再根据W=UIt求得节能灯通电1min消耗的电能.
17.(2023九下·红桥开学考)小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时,它们相互排斥,则该泡沫小球带   电:小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40Ω,工作时的电流为5A,则通电10s电阻丝产生的热量为   J
【答案】负;104
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;焦耳定律的应用
【解析】【解答】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球,发现泡沫小球被排斥,则泡沫小球一定带电,且带负电。
电阻丝产生的热量为Q=I2Rt=(5A)2×40Ω×10s=104J
【分析】毛皮摩擦的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥;根据电流、电阻和时间,可以计算电流产生的热量。
18.(2023九下·红桥开学考)如图为电阻A和B的图像,若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压、之比是   ;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是   V。
【答案】1∶2;2
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知,当UA=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,由 可得
若将A、B串联接入某电源两端,根据串联电路的特点,导体两端的电压与电阻成正比,所以
当将A、B两电阻并联后接在电源两端时,总电阻
电源电压
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;串联电路中,分压比等于电阻比;根据电阻规律,计算并联电路电阻大小;根据电流和电阻的乘积计算总电压。
19.(2023九下·红桥开学考)如图所示,当开关S闭合后,电流表A1和A2的示数比为5∶2,则R1和R2的阻值之比为   ,R1和R2消耗的电功率之比为   。
【答案】2∶3;3∶2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过电阻R2的支路电流,由题意可知,电流表A1和A2的示数比为5∶2,由并联电路的电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,故可知流过R1支路电流I1和流过R2支路电流I2之比为I1∶I2=3∶2
因R1和R2并联,故其两端电压相等,则由欧姆定律可得,R1和R2的阻值之比为
由P=UI可知,R1和R2消耗的电功率之比为P1∶P2=I1∶I2=3∶2
【分析】并联电路中,总电流等于各支路电流之和;电功率的比值,计算电流的比值。
20.(2023九下·红桥开学考)将电热壶接到220V的家庭电路中,若壶内装有0.5kg的水,现用加热档使水从25℃升高到100℃,加热效率为63%,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水壶消耗的电能是多少?
【答案】(1)解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为1.575×105J;
(2)解:由 可得,该电热水壶消耗的电能
答:该电热水壶消耗的电能是2.5×105J。
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)由Q=cm△t可求得水吸收的热量。
(2)由可求得该电热水壶消耗的电能。
21.(2023九下·红桥开学考)在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连好电路后,闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图2甲所示,若想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向   端(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图2乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(3)在该实验结束后,将小灯泡换成一个定值电阻,还可探究____的关系(选填“A”或“B”)。
A.电流与电阻 B.电流与电压
【答案】(1)
(2)右;0.75
(3)B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的小量程应并联到小灯泡的右接线柱上,如图所示
(2)灯泡在额定电压下正常发光,图甲中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.5V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流大小为0.3A,则灯泡的额定功率
(3) A.探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小,因只有一个电阻,A不可探究;
B.研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究电流与电压的关系,故答案为:B。
【分析】(1)电压表应并联在待测小灯泡的两端,并根据小灯泡的额定电压选择合适的量程。
(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;由图乙电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(3)研究电流与电压的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小;研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变。
22.(2023九下·红桥开学考)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数;
(3)当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,求整个电路消耗的电能。
【答案】(1)解:当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,
由I= 可得,电源电压:
U=I1R1=0.4A×30Ω=12V
答:电源电压为12V。
(2)解:当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,
则电流表的示数:
I2= = =1.2A
答:当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数为1.2A。
(3)解:当闭合开关S1、S2、S时,R1与R2并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1、R2的电流不变,
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:
I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A,
通电100s整个电路消耗的电能:
W=UIt=12V×1.6A×100s=1920J
答:当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,整个电路消耗的电能为1920J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律 I= 求出电源电压.
(2)根据欧姆定律 I= 求出电流表的示数.
(3)根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1、R2的电流不变,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用W=UIt求出通电100s整个电路消耗的电能.
23.(2023九下·红桥开学考)某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想:
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,他们具体的探究过程为:
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最   (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡   (填“断路”或“短路”);
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为   A;
次数 1 2 3 4 5
电压(U/V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44  
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像   。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而   (填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1)左
(2)短路
(3)0.48
(4);增大
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)完成电路连接,闭合开关前,为了电路中各个元件的安全,滑动变阻器应滑到最大值,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(2)因为电流表有示数,说明电路是通路,但电压表无示数,说明电压表被短路,则故障原因可能是,小灯泡短路。
电流表选小量程,分度值为0.02A,则电流大小为0.48A。
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出图表中的每个点,然后把每个点连成平滑的线即可,如图
通过图像分析可知,随灯泡电压U变大,灯丝电阻变大,可得到的结论是:灯丝的电阻随温度升高而变大。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;
(4)结合表格中的数据在坐标系中描点连线即可;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可,分析电阻的变化。
24.(2023九下·红桥开学考)如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
【答案】(1)解:当S1 、S2 都断开时,R1 与L串联,小灯泡L正常发光, 所以UL =U额 =2.5V,电路中电流:I=I1 =I额 =0.3A, U1=IR1=0.3A×25Ω=7.5V
U=UL+U1=2.5V+7.5=10V
(2)解:当S1 、S2 都闭合时,R1 与R2 并联,电流表测干路电流, 由并联电路的电压特点及欧姆定律可知:
I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路结构.
25.(2023九下·红桥开学考)小浩同学想测出一学生电源的电压(电源电压不变)和一个定值电阻Rx的阻值.除了待测的电源和电阻,老师还给他提供了如下器材:一小块电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻、两个开关、导线若干,请你仅用上述器材帮他设计一个测量电源电压和电阻Rx阻值的实验方案,要求:
(1)画出实验电路图(电路组成后不可再拆装、重组);
(2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出电源电压和电阻Rx阻值的数学表达式(用已知量和测量量表示)   。
【答案】(1)
(2)①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;
②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2
(3)U=I1R0;Rx=
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)两电阻并联,一开关控制干路,另一开关控制Rx支路,电流表位于干路,如图所示
(2)实验步骤:①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2;
(3)电源电压及待测电阻表达式:由步骤①根据欧姆定律可得:电源电压U=I1R0;由步骤②根据并联电路特点和欧姆定律可得,待测电阻Rx= =
【分析】(1)根据电流表示数和已知电阻的乘积计算电压;根据并联电路电压特点,可以计算电源电压;
(2)利用并联电路总电流计算支路电流,根据并联电路各支路电压等于电源电压;
(3)结合电压和电流的比值,计算电阻;
1 / 1天津市红桥区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
1.(2023九下·红桥开学考)下列说法正确的是(  )
A.电荷的移动形成电流
B.电路中有电压就一定有电流
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路
D.长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应
2.(2023九下·红桥开学考)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是(  )
A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C.可以接触低压带电体,不能靠近高压带电体
D.不用及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
3.(2023九下·红桥开学考)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中(  )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
4.(2023九下·红桥开学考)有甲、乙两根镍铬合金线,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙下列判断中正确的是(  )
A.U甲=U乙 B.U甲<U乙 C.U甲>U乙 D.无法确定
5.(2023九下·红桥开学考)一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2023九下·红桥开学考)如图所示,闭合开关,两灯均不亮。已知电路连接正确,是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时,电压表有示数。则电路故障是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
7.(2023九下·红桥开学考)将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是(  )
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
8.(2023九下·红桥开学考)下图中,能说明电动机工作原理的是(  )
A.
B.
C.
D.
9.(2023九下·红桥开学考)关于电与磁,下列说法正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.磁场和磁感线都是真实存在的
C.发电机是利用电磁感应原理制成的
D.通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场不相似
10.(2023九下·红桥开学考)在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插座短路
11.(2023九下·红桥开学考)利用如图电路探究串联电路的规律,下列做法正确的是(  )
A.分别把开关改接到 处,可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B.分别将电流表串联在 处,可以探究电路中各处电流的关系
C.分别将电压表串联在 处,可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
D.为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验
12.(2023九下·红桥开学考)两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙并联时允许干路最大电流为1.5A
B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C.甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
13.(2023九下·红桥开学考)酒精测试仪可以检测机动车驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器的电阻随着酒精气体浓度的增大而减小,图中为定值电阻,为酒精气体传感器.如果测试时要求酒精浓度增大,仪表示数增大.则下列符合要求的电路是(  )
A. B.
C. D.
14.(2023九下·红桥开学考)我国家庭照明电路的电压为   V;如图所示,电能表的示数是   kW·h.
15.(2023九下·红桥开学考)某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,若导体两端的电压为0时,导体电阻是   Ω。200W的电脑正常工作5h消耗的电能为   度。
16.(2023九下·红桥开学考)某节能灯泡包装盒上标有“220V 11W”的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为   A,连续通电1min消耗的电能是   J。
17.(2023九下·红桥开学考)小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时,它们相互排斥,则该泡沫小球带   电:小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40Ω,工作时的电流为5A,则通电10s电阻丝产生的热量为   J
18.(2023九下·红桥开学考)如图为电阻A和B的图像,若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压、之比是   ;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是   V。
19.(2023九下·红桥开学考)如图所示,当开关S闭合后,电流表A1和A2的示数比为5∶2,则R1和R2的阻值之比为   ,R1和R2消耗的电功率之比为   。
20.(2023九下·红桥开学考)将电热壶接到220V的家庭电路中,若壶内装有0.5kg的水,现用加热档使水从25℃升高到100℃,加热效率为63%,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水壶消耗的电能是多少?
21.(2023九下·红桥开学考)在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连好电路后,闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图2甲所示,若想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向   端(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图2乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(3)在该实验结束后,将小灯泡换成一个定值电阻,还可探究____的关系(选填“A”或“B”)。
A.电流与电阻 B.电流与电压
22.(2023九下·红桥开学考)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数;
(3)当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,求整个电路消耗的电能。
23.(2023九下·红桥开学考)某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想:
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,他们具体的探究过程为:
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最   (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡   (填“断路”或“短路”);
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为   A;
次数 1 2 3 4 5
电压(U/V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44  
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像   。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而   (填“增大”“不变”或“减小”)。
24.(2023九下·红桥开学考)如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
25.(2023九下·红桥开学考)小浩同学想测出一学生电源的电压(电源电压不变)和一个定值电阻Rx的阻值.除了待测的电源和电阻,老师还给他提供了如下器材:一小块电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻、两个开关、导线若干,请你仅用上述器材帮他设计一个测量电源电压和电阻Rx阻值的实验方案,要求:
(1)画出实验电路图(电路组成后不可再拆装、重组);
(2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出电源电压和电阻Rx阻值的数学表达式(用已知量和测量量表示)   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流的形成;电流的热效应;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A.电荷定向移动形成电流,缺少“定向”二字,A不符合题意;
B.电路中有电压时,要形成电流还必须保证电路通路,B不符合题意;
C.家庭电路中电流过大的原因可能是发生短路,也可能是家庭电路中总功率过大,C不符合题意;
D.因为手机电路中的元件有电阻,所以长时间使用后,由于电流的热效应会使得手机发热,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电荷定向移动形成电流;形成电流的条件是闭合电路、有电压;家庭电路中电流过大的原因可能是发生短路或总功率过大;电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
2.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡可能会造成触电事故,A不符合题意;
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关可防止家庭电路短路或总功率过大造成的火灾,B符合题意;
C.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,C不符合题意;
D.对达到使用寿命的插座、导线和家用电器要及时更换,防止火灾发生,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;对于插座、导线和家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故。
3.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由 知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由 知道,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,小灯泡和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,小灯泡分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围,利用功率公式P=UI求解功率即可。
4.【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】因为并联电路中各支路两端电压相等,所以当甲、乙两根镍铬合金丝并联时,它们两端的电压之比:U甲:U乙=1:1,A符合题意,而BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】在并联电路中,各支路的电压和电源电压都相等。
5.【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:A、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
B、据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,且磁感线的方向正确,故正确;
C、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
D、据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,故磁感线的方向错误,故错误;
故选B.
【分析】(1)安培定则的内容:用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中电流的方向,大拇指所指的就是螺线管的N极.(2)在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;
6.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.灯L1短路或灯L2短路,另一个灯泡发光,题目中两灯均不亮,AB不符合题意;
C.灯L1断路,两灯均不亮,将电压表并联在灯泡L1两端时,相当于电压表和灯泡L2串联,电压表有示数,C符合题意;
D.灯L2断路,两灯均不亮,将电压表并联在灯泡L1两端时,电压表断路,电压表没有示数,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,各用电器互不影响,电压表测量的位置有示数,此处断路。
7.【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】A.电风扇把电能转化为机械能和内能,电视把电能转化为光能和内能,A不符合题意;
B. 只能针对纯电阻电路,B不符合题意;
CD.根据W=Pt,正常工作相同时间,三个用电器消耗的电能一样多,但电风扇、电视不是纯电阻,所以三个用电器产生的热量不相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
8.【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A图是电磁继电器,是电磁铁的应用,A不符合题意;B图中,当闭合开关后,磁场中的导体会受力而动,即通电导线在磁场中受到力的作用,电动机就是根据此原理制成的,B符合题意;C图中,当导体做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,即会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,C不符合题意;D图是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】电磁感应是发电的过程,磁场对电流的作用是用电的过程,所以电动机的工作原理中有电源和磁场。
9.【答案】C
【知识点】磁现象;磁场;磁感线及其特点;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A.同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引,A不符合题意;
B.磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质,它是看不见的,但它是真实的客观存在;磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的,不是真实的存在,B不符合题意;
C.发电机是利用电磁感应原理制成的;发电机工作时消耗了机械能,得到了电能,是将机械能转化为电能的装置,C符合题意;
D.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引。
磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布引入磁感线。
发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时机械能转化成电能。
通电螺线管的外部磁场和条形磁体的外部磁场相类似。
10.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
故答案为:A。
【分析】判断家庭电路故障问题,主要看试电笔的氖管是否发光,发光说明和火线是通路的.
11.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.开关接在电路不同元器件之间,可探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响;B.串联电路,电流表接在不同位置,可以探究电路中各处电流的关系;C.电压表应与用电器并联使用;D.探究普遍规律,可改变用电器或电源电压多次实验。
故答案为:ABD
【分析】在串联电路中,一个开关可以控制所有用电器,开关位置改变时,控制作用不变;串联电路中电流处处相等.
电压表电阻很大,要并联在用电器两端.
通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
12.【答案】A,D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB.甲两端允许加的最大电压
乙两端允许加的最大电压
因并联电路各支路两端电压相等,当甲、乙两电阻并联接入电路时,电路两端允许加的最大电压
此时流过甲的电流
干路最大电流
乙的功率
A符合题意,B不符合题意;
CD.因为串联电路电流处处相等,所以当甲、乙两电阻串联接入电路时,电路允许流过的最大电流
此时加在甲两端的电压
此时电源最大电压
甲的最大功率
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压;并联电路电压相等,根据电压和电阻的计算电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和;根据电压和电流的乘积计算电功率。
13.【答案】B,D
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】A..由A电路图可知,电压表始终测电源的电压,所以酒精浓度变化时电压表的示数不变,A项错误;
BCD. BCD电路可知,R0与R1串联,当酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的总电阻变小,由 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,D项正确;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,B符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,酒精气体传感器电阻R1两端的电压变小,D项错误.
故答案为:BD
【分析】在串联电路中,电阻变小,电流变大,减小的电阻分压减小,其他位置分压减小。
14.【答案】220;2021.6
【知识点】电压和电压的单位换算;电功的测量
【解析】【解答】我国家庭电路的电压为220V。
电能表中,最后一位数字的单位是0.1kW·h,故此表示数是2021.6kW·h。
【分析】我国家庭电路的电压为220V;根据电能表窗口示数计算消耗的电能。
15.【答案】10;1
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】电阻是导体自身的性质,跟导体的材料、长度、横截面积有关,跟导体两端的电压和通过它的电流无关,无论导体两端的电压是6V还是0,其电阻为
因为200W=0.2kW
该电脑正常工作5h消耗的电能为
也就是1度。
【分析】根据公式可求通过导体的电流;根据公式W=Pt即可求出导体消耗的电功率。
16.【答案】0.05;660
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】节能灯包装盒上标有的“220V 11W”的字样,表示的意思是,节能灯的额定电压是220V,额定功率是11W,根据P=UI得,节能灯正常发光时的电流为:I= = =0.05A。根据W=UIt,节能灯连续通电1min消耗的电能是:W=UIt=220V×0.05A×60s=660J。
故答案为:0.05;660.
【分析】结合小灯泡的铭牌,利用I= 求得节能灯正常发光时的电流,再根据W=UIt求得节能灯通电1min消耗的电能.
17.【答案】负;104
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;焦耳定律的应用
【解析】【解答】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球,发现泡沫小球被排斥,则泡沫小球一定带电,且带负电。
电阻丝产生的热量为Q=I2Rt=(5A)2×40Ω×10s=104J
【分析】毛皮摩擦的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥;根据电流、电阻和时间,可以计算电流产生的热量。
18.【答案】1∶2;2
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知,当UA=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,由 可得
若将A、B串联接入某电源两端,根据串联电路的特点,导体两端的电压与电阻成正比,所以
当将A、B两电阻并联后接在电源两端时,总电阻
电源电压
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;串联电路中,分压比等于电阻比;根据电阻规律,计算并联电路电阻大小;根据电流和电阻的乘积计算总电压。
19.【答案】2∶3;3∶2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过电阻R2的支路电流,由题意可知,电流表A1和A2的示数比为5∶2,由并联电路的电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,故可知流过R1支路电流I1和流过R2支路电流I2之比为I1∶I2=3∶2
因R1和R2并联,故其两端电压相等,则由欧姆定律可得,R1和R2的阻值之比为
由P=UI可知,R1和R2消耗的电功率之比为P1∶P2=I1∶I2=3∶2
【分析】并联电路中,总电流等于各支路电流之和;电功率的比值,计算电流的比值。
20.【答案】(1)解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为1.575×105J;
(2)解:由 可得,该电热水壶消耗的电能
答:该电热水壶消耗的电能是2.5×105J。
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)由Q=cm△t可求得水吸收的热量。
(2)由可求得该电热水壶消耗的电能。
21.【答案】(1)
(2)右;0.75
(3)B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的小量程应并联到小灯泡的右接线柱上,如图所示
(2)灯泡在额定电压下正常发光,图甲中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.5V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流大小为0.3A,则灯泡的额定功率
(3) A.探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小,因只有一个电阻,A不可探究;
B.研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究电流与电压的关系,故答案为:B。
【分析】(1)电压表应并联在待测小灯泡的两端,并根据小灯泡的额定电压选择合适的量程。
(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;由图乙电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(3)研究电流与电压的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小;研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变。
22.【答案】(1)解:当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,
由I= 可得,电源电压:
U=I1R1=0.4A×30Ω=12V
答:电源电压为12V。
(2)解:当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,
则电流表的示数:
I2= = =1.2A
答:当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数为1.2A。
(3)解:当闭合开关S1、S2、S时,R1与R2并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1、R2的电流不变,
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:
I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A,
通电100s整个电路消耗的电能:
W=UIt=12V×1.6A×100s=1920J
答:当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,整个电路消耗的电能为1920J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律 I= 求出电源电压.
(2)根据欧姆定律 I= 求出电流表的示数.
(3)根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1、R2的电流不变,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用W=UIt求出通电100s整个电路消耗的电能.
23.【答案】(1)左
(2)短路
(3)0.48
(4);增大
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)完成电路连接,闭合开关前,为了电路中各个元件的安全,滑动变阻器应滑到最大值,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(2)因为电流表有示数,说明电路是通路,但电压表无示数,说明电压表被短路,则故障原因可能是,小灯泡短路。
电流表选小量程,分度值为0.02A,则电流大小为0.48A。
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出图表中的每个点,然后把每个点连成平滑的线即可,如图
通过图像分析可知,随灯泡电压U变大,灯丝电阻变大,可得到的结论是:灯丝的电阻随温度升高而变大。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;
(4)结合表格中的数据在坐标系中描点连线即可;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可,分析电阻的变化。
24.【答案】(1)解:当S1 、S2 都断开时,R1 与L串联,小灯泡L正常发光, 所以UL =U额 =2.5V,电路中电流:I=I1 =I额 =0.3A, U1=IR1=0.3A×25Ω=7.5V
U=UL+U1=2.5V+7.5=10V
(2)解:当S1 、S2 都闭合时,R1 与R2 并联,电流表测干路电流, 由并联电路的电压特点及欧姆定律可知:
I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路结构.
25.【答案】(1)
(2)①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;
②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2
(3)U=I1R0;Rx=
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)两电阻并联,一开关控制干路,另一开关控制Rx支路,电流表位于干路,如图所示
(2)实验步骤:①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2;
(3)电源电压及待测电阻表达式:由步骤①根据欧姆定律可得:电源电压U=I1R0;由步骤②根据并联电路特点和欧姆定律可得,待测电阻Rx= =
【分析】(1)根据电流表示数和已知电阻的乘积计算电压;根据并联电路电压特点,可以计算电源电压;
(2)利用并联电路总电流计算支路电流,根据并联电路各支路电压等于电源电压;
(3)结合电压和电流的比值,计算电阻;
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