重庆市实验外国语学校初2024届(九上)半期考试物理试题
(满分100分,90分钟完成)
命题人初二备课组 审题人初二备课组
一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个正确答案)
1.根据所学的电学知识和生活经验,下列数据最接近实际的是( )
A.小灯泡正常发光时电流为10A B.人体的正常体温约为42℃
C.一节新干电池的电压为1.5V D.人体安全电压为不高于220V
【答案】B
【详解】A.小灯泡正常发光的电流约为0.2A,故A不符合题意;
B.人体的正常体温在37℃左右,体温42℃的人处于发热状态,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,故C符合题意;
D.人体安全电压为不高于36V,故D不符合题意。
故选C。
2.对下列图示实验的解释正确的是( )
A.图甲:将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
B.图乙:抽去玻璃隔板,两瓶气体逐渐混合均匀,是因为空气比二氧化氮的密度大
C.图丙:摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明分子间存在引力
D.图丁:细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
【答案】A
【详解】A.紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开,是因为分子之间存在引力,故A正确;
B.抽去玻璃隔板,二氧化氮比空气的密度大,两瓶气体逐渐混合均匀,是扩散现象,故B错误;
C.摩擦过的梳子带了电荷,能吸引碎纸屑,是带电体吸引轻小物体,故C错误;
D.带电物体有吸引轻小物质的性质,故AB可能带异种电荷或一个球带电,另一个球不带电,故D不正确。
故选A。
3.关于导体和绝缘体,下列说法中正确的是( )
A.金属、大地、陶瓷都是导体
B.绝缘体不易导电是因为绝缘体中没有自由电荷
C.导体比绝缘体用处更大
D.绝缘体在一定的条件下可能变为导体
【答案】D
【详解】A.金属、大地是导体,陶瓷是绝缘体,故A错误;
B.绝缘体不易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,故B错误;
C.导体是有用的,绝缘体也是有用的,故C错误;
D.导体和绝缘体间没有绝对的界限,有些绝缘体在一定条件下可以变为导体,如玻璃在常温下是绝缘体,在红炽状态下是导体,故D正确。
故选D。
4.下列过程,属于内能转化为机械能的是
A.从滑梯上滑下时臀部发热 B.电热水壶烧水
C.内燃机的做功冲程 D.向下压活塞引燃棉花
【答案】C
【详解】从滑梯上滑下时臀部发热为重力势能转化为内能;电热壶烧水为把电能转化为内能;内燃机做功冲程,汽油燃烧推动活塞运动,内能转化为机械能;下压活塞引燃棉花,温度升高棉花自燃,机械能转化为内能.
5.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体电阻与其两端电压和通过的电流没有关系
B.只要电路中有电压,就一定有电流
C.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
D.电压一定时,导体电阻跟通过的电流成反比
【答案】A
【详解】AC.导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关,部分与温度有关系,跟其两端电压和通过电流的大小没有任何关系,故A正确,DC错误。
B.导体两端存在电压时,同时电路闭合,才有电流通过,故B错误。
故选A。
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
B.物体吸收了热量,温度不一定升高
C.温度高的物体含有热量多
D.0℃的冰没有内能,它的分子也不会运动
【答案】B
【详解】A.物体内能增加可是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故物体内能增加不一定从外界吸收了热量,故A错误;
B.物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,虽吸热但温度保持不变,故B正确;
C.热传递过程中,传递能量的多少热量,热量是一个过程量,不能说含有,故C错误;
D.分子永不停息地做无规则运动,一切物体在任何温度下都有内能,故D错误。
故选B。
7.科技小组在社团活动中,在练习使用电压表电流表时,连接了如图所示的电路,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联
B.电流表测通过灯L1的电流
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
【答案】C
【详解】AB.由图可知,两个开关都闭合后,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流,故AB错误;
C.若先闭合S1,该电路为灯泡L1的简单电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压;再闭合S2,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;由于电源电压不变,则电压表示数不变;根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C正确;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则电源短路,灯L1、L2都不亮,电流表损坏,故D错误。
故选C。
8.乘坐高铁可直接刷身份证进站,但是必须保证人证一致,闸机(电动机)才会开启。若将刷脸认证系统看作一个开关,验证身份证系统看作另一个开关,其内部电路最接近图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】乘坐高铁可直接刷身份证进站,但是必须保证人证一致,闸机(电动机)才会开启,这说明两个开关是串联的,然后与电动机串联在电路中,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A的金属球接触后,如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来的瞬间,下列说法正确的是( )
A.验电器A的金属箔张角变大
B.电流方向由A到B
C.正电荷移动方向由A到B
D.自由电子移动方向由A到B
【答案】B
【详解】A.验电器A由于得到部分电子,所以A带的正电荷会减少从而张角变小,A错误,
BCD.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器A的金属球接触后验电器A带正电,由于验电器A缺少电子,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来的瞬间,自由电子移动方向由B到A,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,电流的方向由A到B,故B正确,CD错误;
故选B。
10.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,过了一段时间,突然三个电表中一个示数变大,一个示数变小,另一个示数不变。若电路中的故障只有一处,且只发生在灯L1或L2上,下列说法正确的是( )
A.可能是灯短路 B.可能灯断路
C.可能灯短路 D.一定是灯断路
【答案】C
【详解】闭合开关,两灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测电源电压。
A.若灯L1短路,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变,根据串联电路电阻特点结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,则电流表示数变大,故A不符合题意;
B.若灯L1断路,电压表V1示数为0,电流表示数为0,电压表V2示数不变,故B不符合题意;
C.若灯L2短路,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,根据串联电路电阻特点结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,则电流表示数变大,故C符合题意;
D.若灯L2断路,电压表V1示数变大,电流表示数为0,电压表V2示数不变,故D不符合题意。
故选C。
11.如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的增加而减小
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越大
D.若要提高警报灵敏度,可以适当减小的阻值
【答案】D
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压。
A.当有烟雾时报警,已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警,故有烟雾时,光照减弱,电路中电流增大,当电路电阻减小时,电流增大,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故A错误;
B.已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,电阻越小,电路的总电阻越小,由欧姆定律定律电路中的电流越大,故B错误;
C.已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,电阻越小,由串联分压可知电压表的示数越小,故C错误;
D.要提高警报灵敏度,需减小电路中的电阻以增大电流,使报警器更快报警,减小R0的阻值会减小电路电阻,增大电流,能提高警报灵敏度,故D正确。
故选D。
12.如图所示的电路,电源提供的电压为15V,开关闭合,满足下列情况后,正确的是( )
A.若a和b处分别连接电压表,a处的电压表示数为12V,b处的电压表示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为3V、5V、7V
B.若a和b都放置电流表,且干路电流为1.5A时,a处的示数为0.8A,b处的示数为1.2A,则流过L1的电流为0.7A,流过L2的电流为0.5A
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,则L1两端的电压为5V
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,则L1和L2并联,且电流表示数相同,电压表示数为15V
【答案】B
【详解】A.由图知,若a和b处分别连接电压表,三灯串联,a处电压表测L1和L2的总电压,b处电压表测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压规律有
U=U1+U2+U3=15V①
Ub=U2+U3=8V②
Ua=U1+U2=12V③
解方程组可得U1=7V,U2=5V,U3=3V
故A错误;
B.若a和b都放置电流表,三灯并联,a处电流表测L2和L3的总电流,b处电流表测L1和L2的总电流,根据并联电路的电流规律有
I=I1+I2+I3=1.5A④
Ia=I2+I3=0.8A⑤
Ib=I1+I2=1.2A⑥
解方程组可得I1=0.7A,I2=0.5A,I3=0.3A
故B正确;
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,L2和L3被短路,电路为L1的简单电路,此时L1两端的电压等于电源电压15V,故C错误;
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,两灯并联,L1和L2并联,a处电流表测L2支路的电流,b处电流表测L1和L2的总电流,电压表测L2两端的电压。由并联电路的电流规律知,b处电流表示数应大于a处电流表示数;电压表测电源电压电压,故D错误。
故选B。
13.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,电路中电流变小
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
【答案】A
【详解】A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,变阻器连入电路的电阻变小,总电阻变小,由I=可知电路中电流变大,故A不正确,符合题意;
B.只闭合开关S、S3,R1和R3串联,电压表测量R1两端的电压,电流表A1和A2测量电路中的电流,电流表A1的量程为0-3A,电流表A2的量程为0-0.6A,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流为0.6A,R3两端的电压U3=IR3=0.6A×30Ω=18V,
R1两端的最小电压U1最小=U-U3=30V-18V=12V,
电压表的量程为0-15V,电压表的示数最大值为15V,R1两端的电压为U1=30V-15V=15V,
变阻器两端的电压和R1两端的电压相等,由串联分压可知,变阻器连入电路的阻值等于R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,变阻器连入电路的阻值小于最大阻值,所以电压表的最大示数是15V,R1两端电压的范围是12V~15V,故B正确,不符合题意;
C.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,并联电路中各个支路的电压相等,通过R2的电流I2==0.75A,
电流表A2的量程为0-0.6A,如果通过变阻器的最大电流为0.6A,
总电流为0.75A+0.6A=1.35A<3A,
所以通过变阻器的最大电流为0.6A,并联电路中各个支路的电压相等,
R1接入电路的最小值R1最小==50Ω,
滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,R1最大阻值是80Ω,R1接入电路的阻值范围是50Ω~80Ω,故C正确,不符合题意;
D.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,滑片P在R1的a端,变阻器连入电路的阻值最大,电流表A1的示数
I1==0.375A+0.75A=1.125A,
故D正确,不符合题意.
14.如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R'标有“20Ω1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光;只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程的中两电表示数关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻R的阻值为
C.灯泡正常发光时的电阻为
D.在电路安全的前提下,任意调节开关的通断和滑片位置,电路中的最小电流为
【答案】D
【详解】A.闭合开关S和S1,断开开关S2,灯泡和变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端的电压,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,由于灯泡电阻随温度变化,故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系图乙中的曲线,则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中总电阻最大,根据欧姆定律I=可知,电路中电流最小,从图中可知是0.25A,灯泡两端电压为1V,变阻器两端电压为UR′=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压U=1V+5V=6V
故A错误;
B.只闭合开关S2,电阻R和变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压,由图乙可知,两条图像中电压相等时(等于灯泡额定电压)电路中的电流为I′=0.3A,且变阻器滑片在a点时,电路中的电流为0.375A,电阻R两端的电压为3.75V,此时变阻器接入电路中的电阻Ra=
R的阻值
故B错误;
C.灯泡正常工作时的电阻RL=
故C错误;
D.由可知电路中电阻最大时,功率最小,故可知当闭合开关S和S2,断开开关S1,且变阻器接入电路中阻值最大时,电路的总电路最小,为I=
故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共14分)
15.为了纪念德国物理学家 在电学中的突出贡献,以他的名字命名为电阻的单位。他通过实验探究发现了通过导体电流通跟导体两端的电压和电阻的关系,其表达式为: .
【答案】欧姆 U/R
【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
[2]欧姆通过实验探究发现,在同一电路中,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16.将一根15Ω的电阻丝接入电压为6V的电路中,通过它的电流为 A,若将它从电路中取下来,它的电阻为 Ω。
【答案】0.4 15
【详解】[1][2]电阻是导体本身的性质,与电流和电压无关,当电压为6V时,此时电路中的电流I=
当将它从电路中取下来,电阻不变,仍是15Ω。
17.已知酒精的热值是,则完全燃烧1kg酒精释放的热量是 J。若酒精灯燃烧时有的热量被水吸收,则酒精能够将 kg水从加热到。[]
【答案】3.0×107J 37.5
【详解】由题可知,酒精完全燃烧放出的热量计算公式为=3.0×107J
水吸收的热量计算公式为
由题意可知
即
代入数值为
解得m水=37.5kg
18.当某定值电阻两端电压减少了4V时,电阻中的电流由0.3A变为0.1A,则此定值电阻的阻值为 Ω,电阻两端原来的电压为 V。
【答案】20 6
【详解】[1][2]设开始时电压为U,某定值电阻的阻值是R,则变化后电压为U﹣5V;由欧姆定律知道U=I1R=0.3A×R①
U﹣4V=I2R=0.1A×R②
由①②解得
U=6V
R=20Ω
19.如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 。电源电压为 V。
【答案】8 12
【详解】[1][2]由图甲知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电压表两端的电压变小。由图乙知,当滑片滑至中点时,电压表示数为4.0V,此时电路中的电流
据串联电路的特点有
当滑片置于a端时,变阻器接入电路的阻值最大,据串联电路的特点有
解以上两式得,电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12V,R=8Ω
20.如图所示电路,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V;将电压表和电流表的位置互换后,只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A.则定值电阻R1的阻值为 Ω,R2的阻值是 Ω。
【答案】6 9
【详解】[1]当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,电流表测通过R1的电流,电压表测电源电压,也即各支路两端电压,故R1的阻值
[2]将电压表和电流表的位置互换后,只闭合开关S2,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测电源电压,此时电路总电阻
故R2的阻值
21.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 2A”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R2.将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1',电路中的总电流为I2.电压表V2的示数为U2'.已知U1:U1′=3:4,U2:U2'=3:1,小灯泡L的电阻 :若电源电压可调,闭合开关S1S2和S3,电流表量程为。滑动变阻器的阻值调节范围为,闭合开关、和,在电源电压确定的情况下,滑动变阻器在从最大值移动到最小值的过程中电流表示数的差值不小于。则在电路安全的情况下,可调电源电压的范围为 .
【答案】6Ω 3.75-7.2V
【详解】[1]小灯泡L的电阻:;R=U/I=12/2=6Ω
[2]将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;
将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,等效电路图如图2所示:
因为:
所以有:;
因为电源电压不变,所以:;
所以:;
整理得:;;
整理得:;
所以;
所以,;
闭合开关S1、S2和S3时,等效电路图如下图所示:
因滑动变阻器的阻值变化范围为3-15Ω,且电流表量程为0~3A,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时,电路中的电流不能超过3A,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻之和,所以,当时与变阻器的总电阻:;=2.4Ω
则电流表的示数:;
解得U’≤7.2V;
又因电流表最大值和最小值的差值不小于1A,所以:
;1
解得U’≧3.75V;所以,可调电源电压的范围为3.75-7.2V。
三、实验探究题(本题共3个小题,第22题6分,第23题8分,第24题8分,共22分)
22.如图-1所示是“探究影响导体电阻大小的因素”实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母表示。
编号 长度(m) 横截面积(mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小;
(2)通过A和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)通过D和C导体进行实验,可探究电阻的大小与 的关系;
(4)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明电阻的材料和长度一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越 (选填“大”或“小”);
(5)刘老师在课堂上做了一个补充实验,连接的电路如图,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡的电流变 (选填“大”或“小”),这个实验说明了导体的电阻还跟 有关;
【答案】电流表示数 B 材料 大 小 温度
【详解】(1)[1]实验中,电流表与导体串联,通过观察电流表示数可以判断导体的电阻大小,电流表示数越大,说明导体电阻越小。
(2)[2]AB横截面积、材料相同,长度不同,通过AB导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)[3]CD横截面积、长度相同,材料不同,通过CD导体进行实验,可探究电阻的大小与材料的关系。
(4)[4]AC的长度、材料相同,横截面积不同,A横截面积小于C的横截面积,分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明电阻的材料和长度一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
(5)[5][6]由图-2得,灯泡与钨丝串联,用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明此时通过小灯泡的电流变小,这个实验说明了导体的电阻还跟温度有关。
23.图甲是小芳“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、10Ω、20Ω和30Ω。
(1)小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,小芳先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 V;小芳断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备闭合开关再向 (填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是________________;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是的图中 ;
(4)小芳发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如下表:
实验次序 1 2 3 4 5
R/Ω 2 5 10 20 30
I/A 1.20 0.48 0.24 0.12 0.08
小芳认为该同学要得到第1次数据,应对图乙实验装置中的 进行调整才能测出。将该表格拿到老师处复查,发现还有一组数据不合实际,该组数据的实验次序为 ,实验过程中坤坤应该保证电压表示数至少为________V不变。
【答案】 2 右 将滑动变阻器滑到最大阻值处,再闭合开关进行实验 C 电流表 1 1.8V
【详解】(1)[1]观察电路图可知,电压表没有并联在待测电阻两端,则需改动电阻的导线,如图所示:
(2)[2]由图知,电流表连接小量程,故读数为I=0.4A,则
[3]探究电流与电阻的关系,需要保持电阻两端电压不变,当5Ω电阻换成10Ω电阻时,由串联电路电压特点可知,电阻越大,获得电压越大,电压表示数将会变大,根据串联电压特点,需要增大滑动变阻器两端的电压,则需要使滑动变阻器电阻增大,才能保持电压表示数不变,故划片向右移动。
[4]将5Ω换成10Ω电阻,重新连接了电路,需要将滑动变阻器重新调至最大值,以保护电路,保证实验的严谨性,故操作为将滑动变阻器滑到最大阻值处,再闭合开关进行实验。
(3)[5]在电压不变的情况下,电路中电流与电阻大小成反比,ABD均不是反比图像,故选C。
(4)[6]由表格数据可知,第一次数据电流为1.2A,需要用电流表大量程才能测量,故对照乙图要改动电流表。
[7][8]当接入2Ω时,电流为1.2A,此时电路中总电阻为
此时滑动变阻器电阻为
滑动变阻器阻值太小,不合实际。
U‘==.
24.涛涛用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值
(1)连接电路时开关应________,滑动变阻器的滑片应移至最 (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;检查电路后,移动滑片,当电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为________A,则待测电阻的阻值为________。
(3)实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,目的是________.;
(4)上述实验完成后,小林想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为R0),实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;
② ,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为I2;
则滑动变阻器最大阻值Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【答案】断开 右 Rx断路 0.24A 10 测量多组电流,电压数据,求Rx平均值 闭合开关S
【详解】(1)[1][2]连接电路时,因断开开关,为了避免闭合开关后电路电流过大,损坏电路元件,所以应将滑动变阻器调节至最大阻值处,即滑动变阻器的滑片应移至最右端。
(2)[3]电流表示数为0,则电路断路,且电压表无示数,则Rx断路;
[4][5]如图电流表读数为0.24A,图乙中,由R=U/I=10Ω;
(3)[6]该处多次实验,是为了求平均值。
(4)[7][8]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则电源电压
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,滑动变阻器整个阻值都接入电路,则滑动变阻器最大阻值
四、论述计算题(25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
25.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1=10Ω,R2=6Ω,闭合开关S,电流表示数是0.5A,求:(1)电源电压;
(2)通过R1的电流。
。
【答案】(1)3V;(2)0.3A
【详解】解:(1)由图知,两电阻并联,电流表测R2支路的电流。由并联电路特点和欧姆定律可得电源电压U=U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V
(2)通过R1的电流为
答:(1)电源电压为3V;
(2)通过R1的电流0.3A。
28.如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为10V;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为48cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒距离b端1/2的位置,则根据题中提供的信息试计算:
小聪 小英
A表示数I/A 0.25 0.20
V表示数U/V 5.0 6.0
身高h/m ------- 1.7
(1)定值电阻R0的阻值大小;
(2)电阻棒ab的最大阻值;
(3)小聪的身高为多少。
【答案】(1)20Ω;(2)60Ω;(3)162cm
【详解】(1)测量小聪身高时,R0两端的电压为10V-5V=5V
R0的阻值为
(2)测量小英身高时,滑动变阻器接入电路的电阻为
滑动变阻器上接入电路的长度为l2=×48cm=24cm
因为接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,所以电阻棒ab的最大阻值为R=60Ω
(3)测量小聪身高时,滑动变阻器接入电路的电阻为
滑动变阻器上接入电路的长度为l2=16cm
小聪的身高为h=170cm-24cm+16cm=162cm
答:(1)定值电阻R0的阻值大小为20Ω;
(2)电阻棒ab的最大阻值60Ω;
(3)小聪的身高为多少162cm。
21.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表V1的量程为,电压表V2的量程为,小灯泡L标有“6V;0.5A”字样,灯泡的电阻不随温度的变化而改变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时,灯泡正常发光,电流表的示数为0.75A;求,
(1)的阻值
(2)当只闭合,为保证安全,接入电路的阻值范围是什么?
(3)当闭合开关S1、S2,断开S3,将R2的滑片置于距左端处,R1的滑片在最右端时,电压表V1的示数为U1;当闭合开关S3,断开S1、S2,在电路安全的前提下移动R2的滑片,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为U2;。请问R2最大阻值为多少?
【答案】(1)24Ω;(2)0-12Ω;(3)36Ω
【详解】(1)小灯泡正常工作时的电阻
当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时,灯泡与电阻R1并联,电流表测干路电流;灯泡正常发光,灯泡的额定电压为6V,则电源电压为6V;电流表的示数为0.75A,通过灯泡的电流为0.5A,则通过R1的电流
电阻R1的阻值
(2)只闭合S3,断开S1、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,为保证安全R2两端的电压不能超过电压表的最大量程,接入电路的阻值的最大值
为保证安全R2接入电路的阻值范围;
(3)当闭合开关S1、S2,断开S3,电阻R1与滑动变阻器R2串联,将R2的滑片置于距左端处,R1的滑片在最右端时,电压表V1的示数为U1,U1是滑动变阻器两端的电压
当闭合开关S3,断开S1、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,在电路安全的前提下移动R2的滑片,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为U2
由可得
解得;
参考答案
【答案】B 【答案】A 【答案】D 【答案】C
【答案】A 【答案】B 【答案】C 【答案】B 【答案】B
【答案】C 【答案】D 【答案】B 【答案】A 【答案】D
【答案】欧姆 U/R 【答案】0.4 15
【答案】3.0×107J 37.5 【答案】20 6
【答案】8 12 【答案】6 9
【答案】6Ω 3.75-7.2V
【答案】电流表示数 B 材料 大 小 温度
【答案】 2 右 将滑动变阻器滑到最大阻值处,
再闭合开关进行实验 C 电流表 1 1.8V
【答案】断开 右 Rx断路 0.24A 10 测量多组电流,电压数据,求Rx平均值 闭
合开关S
【答案】(1)3V;(2)0.3A
【答案】(1)20Ω;(2)60Ω;(3)162cm
【答案】(1)24Ω;(2)0-12Ω;(3)36Ω重庆市实验外国语学校初2024届(九上)半期考试物理试题
(满分100分,90分钟完成)
一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个正确答案)
1.根据所学的电学知识和生活经验,下列数据最接近实际的是( )
A.小灯泡正常发光时电流为10A B.人体的正常体温约为42℃
C.一节新干电池的电压为1.5V D.人体安全电压为不高于220V
2.对下列图示实验的解释正确的是( )
A.图甲:将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
B.图乙:抽去玻璃隔板,两瓶气体逐渐混合均匀,是因为空气比二氧化氮的密度大
C.图丙:摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明分子间存在引力
D.图丁:细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
3.关于导体和绝缘体,下列说法中正确的是( )
A.金属、大地、陶瓷都是导体 B.绝缘体不易导电是因为绝缘体中没有自由电荷
C.导体比绝缘体用处更大 D.绝缘体在一定的条件下可能变为导体
4.下列过程,属于内能转化为机械能的是
A.从滑梯上滑下时臀部发热 B.电热水壶烧水
C.内燃机的做功冲程 D.向下压活塞引燃棉花
5.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体电阻与其两端电压和通过的电流没有关系
B.只要电路中有电压,就一定有电流
C.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
D.电压一定时,导体电阻跟通过的电流成反比
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收了热量 B.物体吸收了热量,温度不一定升高
C.温度高的物体含有热量多 D.0℃的冰没有内能,它的分子也不会运动
7.科技小组在社团活动中,在练习使用电压表电流表时,连接了如图所示的电路,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联
B.电流表测通过灯L1的电流
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
8.乘坐高铁可直接刷身份证进站,但是必须保证人证一致,闸机(电动机)才会开启。若将刷脸认证系统看作一个开关,验证身份证系统看作另一个开关,其内部电路最接近图中的( )
A B C D
9.取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A的金属球接触后,如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来的瞬间,下列说法正确的是( )
A.验电器A的金属箔张角变大 B.电流方向由A到B
C.正电荷移动方向由A到B D.自由电子移动方向由A到B
10.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,过了一段时间,突然三个电表中一个示数变大,一个示数变小,另一个示数不变。若电路中的故障只有一处,且只发生在灯L1或L2上,下列说法正确的是( )
A.可能是灯L1短路 B.可能灯L1断路
C.可能灯L2短路 D.一定是灯L2断路
11.如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的增加而减小
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越大
D.若要提高警报灵敏度,可以适当减小R0的阻值
12.如图所示的电路,电源提供的电压为15V,开关闭合,满足下列情况后,正确的是( )
A.若a和b处分别连接电压表,a处的电压表示数为12V,b处的电压表示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为3V、5V、7V
B.若a和b都放置电流表,且干路电流为1.5A时,a处的示数为0.8A,b处的示数为1.2A,则流过L1的电流为0.7A,流过L2的电流为0.5A
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,则L1两端的电压为5V
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,则L1和L2并联,且电流表示数相同,电压表示数为15V
13.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,电路中电流变小
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
14.如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R'标有“20Ω1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光;只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程的中两电表示数关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻R的阻值为
C.灯泡正常发光时的电阻为
D.在电路安全的前提下,任意调节开关的通断和滑片位置,电路中的最小电流为
二、填空题(每空1分,共14分)
15.为了纪念德国物理学家 在电学中的突出贡献,以他的名字命名为电阻的单位。他通过实验探究发现了通过导体电流通跟导体两端的电压和电阻的关系,其表达式为: .
16.将一根15Ω的电阻丝接入电压为6V的电路中,通过它的电流为 A,若将它从电路中取下来,它的电阻为 Ω。
17.已知酒精的热值是,则完全燃烧1kg酒精释放的热量是 J。若酒精灯燃烧时有的热量被水吸收,则酒精能够将 kg水从加热到。[]
18.当某定值电阻两端电压减少了4V时,电阻中的电流由0.3A变为0.1A,则此定值电阻的阻值为 Ω,电阻两端原来的电压为 V。
19.如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 。电源电压为 V。
20.如图所示电路,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V;将电压表和电流表的位置互换后,只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A.则定值电阻R1的阻值为 Ω,R2的阻值是 Ω。
21.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 2A”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R2.将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1',电路中的总电流为I2.电压表V2的示数为U2'.已知U1:U1′=3:4,U2:U2'=3:1,小灯泡L的电阻 Ω:若电源电压可调,闭合开关S1S2和S3,电流表量程为。滑动变阻器的阻值调节范围为,闭合开关、和,在电源电压确定的情况下,滑动变阻器在从最大值移动到最小值的过程中电流表示数的差值不小于。则在电路安全的情况下,可调电源电压的范围为 .
三、实验探究题(本题共3个小题,第22题6分,第23题8分,第24题8分,共22分)
22.如图-1所示是“探究影响导体电阻大小的因素”实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母表示。
编号 长度(m) 横截面积(mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小;
(2)通过A和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)通过D和C导体进行实验,可探究电阻的大小与 的关系;
(4)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明电阻的材料和长度一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越 (选填“大”或“小”);
(5)刘老师在课堂上做了一个补充实验,连接的电路如图,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡的电流变 (选填“大”或“小”),这个实验说明了导体的电阻还跟 有关;
23.图甲是小芳“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、10Ω、20Ω和30Ω。
(1)小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,小芳先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 V;小芳断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备闭合开关再向 (填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是________________;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是的图中 ;
(4)小芳发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如下表:
实验次序 1 2 3 4 5
R/Ω 2 5 10 20 30
I/A 1.20 0.48 0.24 0.12 0.08
小芳认为该同学要得到第1次数据,应对图乙实验装置中的 进行调整才能测出。将该表格拿到老师处复查,发现还有一组数据不合实际,该组数据的实验次序为 ,实验过程中坤坤应该保证电压表示数至少为________V不变。
24.涛涛用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值
(1)连接电路时开关应_______,滑动变阻器的滑片应移至最 (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;检查电路后,移动滑片,当电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为________A,则待测电阻的阻值为________。
(3)实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,目的是________.;
(4)上述实验完成后,小林想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为R0),实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;
② ,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为I2;
则滑动变阻器最大阻值Rx= (用I1、I2和R0表示)。
四、论述计算题(25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
25.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1=10Ω,R2=6Ω,闭合开关S,电流表示数是0.5A,求:(1)电源电压;
(2)通过R1的电流。
26.如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为10V;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为48cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒距离b端1/2的位置,则根据题中提供的信息试计算:
小聪 小英
A表示数I/A 0.25 0.20
V表示数U/V 5.0 6.0
身高h/m ------- 1.7
(1)定值电阻R0的阻值大小;
(2)电阻棒ab的最大阻值;
(3)小聪的身高为多少。
27.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表V1的量程为,电压表V2的量程为,小灯泡L标有“6V;0.5A”字样,灯泡的电阻不随温度的变化而改变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时,灯泡正常发光,电流表的示数为0.75A;求,(1)的阻值
(2)当只闭合,为保证安全,接入电路的阻值范围是什么?
(3)当闭合开关S1、S2,断开S3,将R2的滑片置于距左端处,R1的滑片在最右端时,电压表V1的示数为U1;当闭合开关S3,断开S1、S2,在电路安全的前提下移动R2的滑片,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为U2;。请问R2最大阻值为多少?
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