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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十六章 电压与电阻 (A卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级上册第16章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为( )
A.2.50伏 B.12.5伏 C.2.50安 D.12.5安
2、工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近
A.4V B.110V C.220V D.380V
3、如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A. 灯L1与灯L2并联
B. 电压表测量灯L1两端的电压
C. 只断开开关S1,灯L2正常发光
D. 电流表测量电路总电流
4、(2024年四川南充)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
5、利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb= = ,横截面积关系为Sa=Sb=Sc= ,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A. 选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B. 选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C. 选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D. 选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
6、如图,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是( )
A.AB B.CD C.BD D.AD答案:D
解析:根据滑动变阻器的使用方法判断。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,PB之间的电阻丝长度变小,即电阻变小,而PA之间的电阻丝长度变大,即电阻变大,因此应该将左下角的A接入,然后再从上面任选一个接线柱即可,即选CA或BA。
故选D。
7、如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )
A. AB段电阻大,电流小
B. BC段电阻小,电流小
C. AB段电阻一定大,电流与BC段相等
D. BC段电阻可能大,电流与AB段相等
8、(2024年天津)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗 C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚
9、(2023湖南常德) 有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A. R1>R2>R3 B. R2>R1>R3 C. R2>R3>R1 D. R3>R1>R2
10、如图,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数是3V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数是4.5V伏,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( )
A.3V和4.5V B.1.5V和4.5V
C.3V和1.5V D.1.5V和3V
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共13分)
11、(2023年浙江温州)用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为_______
12、(2024江西)生活中常用干电池作为___________,它是提供电压的装置,电压是电路中形成___________的原因。
13、如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为___ V; 若断开开关,电压表示数将______ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
14、如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的_________(选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接,滑动变阻器是通过改变电阻丝的_________米改变电阻的大小。
15、小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 _____电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 _____;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是 _____V。
16、某兴趣小组同学按图甲电路做测量电压的实验,闭合开关,两只电压表指针均指在图乙所示的位置,则电源电压为 V,L1的电压为 V,L2的电压为 V。
实验题(本题共4小题,共21分)
17、“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是___________和转换法;
(3)分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的___________有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用___________代替小灯泡完成实验。
18、“探究串联电路特点”时,小明按电路图甲所示的电路进行实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)为了探究“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(3)在探究“串联电路的电压关系”时,测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的接线方法 (选填“正确”或“不正确”),原因是 ;
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,三处电流的大小关系为 ,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC,三个电压值得大小关系为 。
19.当水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。某小组同学想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。同学们的猜想是:
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小组同学利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验次数 加入食盐量 两金属片AB间距离/厘米 灯泡亮度
1 1/4勺 2 微亮
2 1/2勺 2 较亮
3 1/4勺 1 较亮
4 1/2勺 1 很亮
(1)你认为该小组同学通过比较 来判断食盐水溶液的导电性能。
(2)为了验证猜想a,应该分析比较实验次数 。
(3)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证,请你写出简要实验步骤及判断方法 。
20、在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,同学们设计了如图甲所示的电路图。
(1)在连接实物电路时,开关应该 。如图乙,小云小组同学在电路中接入两个电流表进行测量,闭合开关,两块电流表的指针偏转角度相同,此时发光较亮的灯泡是 ;
(2)请你将乙图改动一根导线,完成B点的电流测量。在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线 ;
(3)小月小组的同学在实验中测得的实验数据如表。同学们由实验数据得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流 。小月认为此结论“不科学”,接下来应该进行的操作是 (填字母)。
A点的电流 B点的电流 C点的电流
0.24A 0.24A 0.48A
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电流
计算题(本题共2小题,共10分)
21、小华做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.2A、2V、6V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表,请你根据电路图和记录的数据分析并解答问题(要求写出分析过程):
(1)通过灯L1、灯L2的电流;
(2)灯L1、灯L2两端的电压。
22、小明做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.25A、5V、8V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据、分别计算出;
(1)通过灯L1、灯L2的电流;
(2)电源电压;
(3)灯L1、L2两端各自的电压。
科学阅读题与简答题(共2小题,共6分)
23、(2024年云南) 20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
24、根据实物图画出相应的电路图来(画在虚线框)。
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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十六章 电压与电阻 (A卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级上册第16章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为( )
A.2.50伏 B.12.5伏 C.2.50安 D.12.5安
答案:A
解析:根据图片确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出电压表的示数。
根据图片可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为:2V+0.1V×5=2.5V。
故选A。
2、工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近
A.4V B.110V C.220V D.380V
答案:A
3、如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A. 灯L1与灯L2并联
B. 电压表测量灯L1两端的电压
C. 只断开开关S1,灯L2正常发光
D. 电流表测量电路总电流
答案:D
解析:
A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,电压表并联在灯泡L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作互不干扰,所以若只断开开关S1,灯泡L2不受影响,将会正常发光,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。
故选D。
4、(2024年四川南充)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】由图可知,L1和L2串联,A1、A2测量串联电路电流,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压。
A.根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,即,故A正确;
B.L1的电阻小于L2的电阻,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,根据可知,L1两端的电压小于L2两端的电压,即,故B错误;
CD.V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压,根据串联电路电压规律可知
故C正确,D错误;
故选AC。
5、利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb= = ,横截面积关系为Sa=Sb=Sc= ,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A. 选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B. 选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C. 选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D. 选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
答案:A
解析:a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为
横截面积关系为
A.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;
B.选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B错误;
C.选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,故C错误;
D.选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D错误。
6、如图,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是( )
A.AB B.CD C.BD D.AD
答案:D
解析:根据滑动变阻器的使用方法判断。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,PB之间的电阻丝长度变小,即电阻变小,而PA之间的电阻丝长度变大,即电阻变大,因此应该将左下角的A接入,然后再从上面任选一个接线柱即可,即选CA或BA。
故选D。
7、如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )
A. AB段电阻大,电流小
B. BC段电阻小,电流小
C. AB段电阻一定大,电流与BC段相等
D. BC段电阻可能大,电流与AB段相等
答案:D
8、(2024年天津)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗 C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚
【答案】B
【解析】
【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,材料相同、长度相同,电阻变小,横截面积一定变大,即新电缆的铝芯更粗。
故选B
9、(2023湖南常德) 有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A. R1>R2>R3 B. R2>R1>R3 C. R2>R3>R1 D. R3>R1>R2
答案:B
解析:有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系
故ACD错误,B正确。
故选B。
10、如图,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数是3V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数是4.5V伏,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( )
A.3V和4.5V B.1.5V和4.5V
C.3V和1.5V D.1.5V和3V
【答案】A
【详解】由图知道,当开关S1闭合、S2断开时,电压表并联在了L1的两端,故L1两端的电压为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表并联在了L2的两端电压,大小为4.5V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共13分)
11、(2023年浙江温州)用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为_______
答案:1.2V
12、(2024江西)生活中常用干电池作为___________,它是提供电压的装置,电压是电路中形成___________的原因。
【答案】 ①. 电源 ②. 电流
【解析】
【详解】[1]电源是提供电能的装置,将其他形式的能转化为电能,包括发电机、电池等,它的作用是给电路两端提供电压。
[2]电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。
13、如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为___ V; 若断开开关,电压表示数将______ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
答案:1 变大
14、如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的_________(选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接,滑动变阻器是通过改变电阻丝的_________米改变电阻的大小。
.答案:C 长度
15、小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 _____电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 _____;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是 _____V。
【答案】 电源 正负接线柱接反了 2.5
【解析】(1)[1]实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)[2]根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱被接反了。
(3)[3]因为两灯泡并联接在电路中,故电压表测出L1两端电压的同时也是L2两端的电压,即L2两端电压也是2.5V。
16、某兴趣小组同学按图甲电路做测量电压的实验,闭合开关,两只电压表指针均指在图乙所示的位置,则电源电压为 V,L1的电压为 V,L2的电压为 V。
答案:7;5.6;1.4
实验题(本题共4小题,共21分)
17、“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是___________和转换法;
(3)分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的___________有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用___________代替小灯泡完成实验。
答案: ①. 小灯泡亮度 ②. 控制变量法 ③. A、B ④. 横截面积 ⑤. C ⑥. 电流表
解析:
(1)在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越大。
(2)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
(3)电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C
(6)更换电阻丝后,小灯泡的亮度不明显,说明电阻丝的电阻太大,流过小灯泡的电流太小,为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小,来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
18、“探究串联电路特点”时,小明按电路图甲所示的电路进行实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)为了探究“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(3)在探究“串联电路的电压关系”时,测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的接线方法 (选填“正确”或“不正确”),原因是 ;
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,三处电流的大小关系为 ,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC,三个电压值得大小关系为 。
【答案】(1)不同
(2)电流表没有调零
(3) 不正确 电压表正负接线柱接反
(4) IA=IB=IC UAC=UAB+UBC
【详解】(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,避免偶然性,L1、L2应该选择不同的小灯泡。
(2)为了探究“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示,即指针不在零刻度处,出现这种现象的原因是电流表没有调零。
(3)[1][2]电压表接在A、B之间,可以测出L1两端的电压,说明此时电压表连接A点的接线柱是负极,若将A点相连的导线改接到C点,会导致电压表正负接线柱接反,故小聪的接线方法不正确。
(4)[1]串联电路中电流处处相等,则
[2]串联电路中电源电压等于各用电器的电压之和,即
19.当水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。某小组同学想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。同学们的猜想是:
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小组同学利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验次数 加入食盐量 两金属片AB间距离/厘米 灯泡亮度
1 1/4勺 2 微亮
2 1/2勺 2 较亮
3 1/4勺 1 较亮
4 1/2勺 1 很亮
(1)你认为该小组同学通过比较 来判断食盐水溶液的导电性能。
(2)为了验证猜想a,应该分析比较实验次数 。
(3)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证,请你写出简要实验步骤及判断方法 。
【答案】(1)灯泡亮度
(2)1与2、3与4
(3)控制加入水中的食盐量和两金属片AB间距离保持不变,用酒精灯加热溶液,观察并比较溶液温度逐渐升高过程中灯泡的亮度变化
【详解】(1)根据电路图可知,灯泡串联在电路中,因此该小组同学通过比较灯泡亮度来判断食盐水溶液的导电性能。
(2)为了探究食盐水溶液的导电性能与溶液浓度的关系,需要保持溶液的温度和溶液中两点间的距离不变,改变溶液的浓度,应该分析比较实验次数1与2、3与4。
(3)控制加入水中的食盐量和两金属片AB间距离保持不变,用酒精灯加热溶液,观察并比较溶液温度逐渐升高过程中灯泡的亮度变化。
20、在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,同学们设计了如图甲所示的电路图。
(1)在连接实物电路时,开关应该 。如图乙,小云小组同学在电路中接入两个电流表进行测量,闭合开关,两块电流表的指针偏转角度相同,此时发光较亮的灯泡是 ;
(2)请你将乙图改动一根导线,完成B点的电流测量。在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线 ;
(3)小月小组的同学在实验中测得的实验数据如表。同学们由实验数据得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流 。小月认为此结论“不科学”,接下来应该进行的操作是 (填字母)。
A点的电流 B点的电流 C点的电流
0.24A 0.24A 0.48A
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电流
【答案】(1) 断开 L2
(2)
(3) 之和 A
【详解】(1)[1]为保护电路,连接实物电路时,开关应该断开。
[2]两小灯泡并联且均发光,左边电流表测量干路电流,右边电流表测L1的电流,两块电流表的指针偏转角度相同,根据并联电流规律和电流表的特点可知L2的电流大,故此时发光较亮的灯泡是L2。
(2)在测量B点电流时,根据要求,电流表与灯L2串联,改正后如下所示:
(3)[1][2]由表格数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。为使得结论更具有普遍性,应更换不同规格的灯泡,多次实验,故选A。
计算题(本题共2小题,共10分)
21、小华做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.2A、2V、6V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表,请你根据电路图和记录的数据分析并解答问题(要求写出分析过程):
(1)通过灯L1、灯L2的电流;
(2)灯L1、灯L2两端的电压。
【答案】(1)0.2A,0.2A;(2)2V,4V
【详解】解:(1)由图可知L1与L2串联,电流表测量电路中的电流,即电路中的电流为0.2A,根据串联电路电流处处相等可知,通过两灯泡的电流均为0.2A。
(2)由图可知,电压表V1测 L1和L2两端的总电压,电压表 V2测 L1两端电压,在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,故灯泡 L1两端的电压为2V,灯泡 L1和L2两端的总电压为6V,则灯泡 L2两端的电压为
答:(1)通过灯L1、灯L2的电流均为0.2A;
灯泡 L1、L2两端的电压分别为2V和4V。
22、小明做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.25A、5V、8V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据、分别计算出;
(1)通过灯L1、灯L2的电流;
(2)电源电压;
(3)灯L1、L2两端各自的电压。
【答案】(1)0.25A,0.25A;(2)8V;(3)5V,3V
【详解】解:(1)两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1的灯泡,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L1电压,两个灯泡的电流均为0.25A;
(2)电压表V1测量电源电压,电源电压为8V;
(3)电压表V2测量灯泡L1电压,测量灯泡L1的电压为5V,灯泡L2的电压为
答:(1)通过灯L1、灯L2的电流均为0.25A;
(2)电源电压为8V;
(3)灯L1、L2两端各自的电压为5V,3V。
科学阅读题与简答题(共2小题,共6分)
23、(2024年云南) 20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
【答案】 ①. 高压 ②. 热运动 ③. 原子实 ④. 电阻
【解析】
【详解】(1)[1]由“高压也能让材料发生超导”可知,实现超导现象的方式有低温和高压。
(2)[2]由导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了“低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)[3]在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动可知,超高的压力限制了原子实的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)[4]由常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知,超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。
24、根据实物图画出相应的电路图来(画在虚线框)。
【答案】
【详解】分析电路可知,电路为L1、L2串联,电压表测L1两端电压,并联到L1两端,作图如下所示:
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