【精品解析】甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷

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甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷
1.(2025九上·兰州月考)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是(  )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图中,BC高度相等,重力势能相等,小球从B点到C点,克服空气阻力,机械能减小,C点的动能减小,球在B、C两点的动能不相等,故A错误;
BC.球从A点到D点、从B点到O点,由于空气阻力,机械能减小,故B错误,C正确;
D.球从O点到C点,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时,重力势能和高度有关,动能和速度有关。
2.(2025九上·兰州月考)如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程,已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min,下列判断正确的是(  )
A.缺少压缩冲程,内能转化为机械能
B.缺少做功冲程,机械能转化为内能
C.每秒完成20个工作循环
D.每秒燃气对活塞做功40次
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】解:AB.由图可知,甲图为进气冲程、乙图为压缩冲程、丙图为排气冲程,故缺少做功冲程,该冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,故AB错误;
CD.该汽油机正常工作时飞轮转速为,则该飞轮每秒转40圈,1个工作循环中,包含4个冲程,飞轮转2圈,对活塞做功1次,故该汽油机每秒完成20个工作循环,对活塞做功20次,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能;
做功冲程中内能转化为机械能。
3.(2025九上·兰州月考)在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按纽,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知,按下任何一个下车按钮时电铃都会发声,说明两个开关不相互影响,那么两个开关并联,然后再于电铃串联,如下图所示:
故D正确,而ABC错误。
【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
4.(2025九上·兰州月考)对于欧姆定律公式的理解,下列说法中错误的是(  )
A.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
B.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C.导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D.公式,表明电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】D
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据可知,某一导体电阻一定,则电流与其两端电压成正比,故A正确不符合题意;
B.根据可知,在电压相同的条件下,不同导体电阻不同,则不同导体中的电流与该导体的电阻成反比,故B正确不符合题意;
C.根据可知,导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关,故C正确不符合题意;
D.导体的阻值是导体本身所具有的性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流、它两端的电压无关,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】ABC.根据公式分析电流与电压和电阻的数量关系即可;
D.根据导体电阻的影响因素分析判断。
5.(2025九上·兰州月考)如题图所示是电阻甲和乙的图像,就图像提供的信息有关下列说法中错误的是(  )
A.甲是定值电阻,乙是非定值电阻
B.当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C.若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为0.3A
D.若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,甲乙两端总电压为
【答案】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
【解析】【解答】A.根据图片可知,甲的U-I图像是通过坐标原点的一条倾斜向上的直线,则甲是定值电阻。乙的U-I图像是一条曲线,则乙是非定值电阻,故A正确不符合题意;
B.根据图片可知,当甲、乙两端的电压都是5V时,通过它们的电流相等,根据可知,此时甲、乙电阻值相等,故B正确不符合题意;
C.根据图片可知,当电源电压为2V时,甲、乙电流分别为0.1A、0.2A,电路的总电流为

故C正确不符合题意;
D.根据图片可知,当甲、乙电流均为0.25A是,甲、乙电压均为5V,因此二者串联时电源电压为

故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.根据图像的形状分析甲和乙的阻值特点;
B.根据图像确定电压为5V时二者的电流,根据公式比较二者电阻大小;
C.根据图像确定电压为2V时通过二者的电流,然后根据计算总电流;
D.根据图片确定电流为0.25A时二者电压大小,然后根据计算电源电压。
6.(2025九上·兰州月考)如图所示,AB、BC是由同种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,下列正确的是(  )
A.AB段电阻大,通过AB段的电流小
B.BC段电阻大,BC两端的电压大
C.AB段电阻大,通过AB和BC的电流相等
D.BC段电阻大,AB和BC两端的电压相等
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,AB、BC是同种材料组成的长度相等的两段导体,AB的横截面积小于BC的横截面积,则AB段的电阻较大,BC段电阻较小,故B、D错误;
因两电阻串联在电路中,所以通过两段导体的电流一定相等。串联电路的电压与电阻成正比,则AB两端的电压大于BC两端的电压,故A错误,C正确。
故选C。
【分析】BD.根据电阻与横截面积成反比比较二者电阻大小;
AC.根据串联电路的电压规律比较电压大小,根据串联电路的电流特点比较电流大小。
7.(2025九上·兰州月考)三个电阻并联后接到某电源上,已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为(  )
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6 C.1∶2∶3 D.3∶2∶1
【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,三个电阻并联后接到某电源上,则三个电阻两端的电压相等,
已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3,
根据公式可知,通过它们的电流之比为。
故选A。
【分析】根据并联电路的电压规律,结合公式计算通过它们的电流之比即可。
8.(2025九上·兰州月考)将标有“5,1A”和“10,6A”的两个定值电阻串联在电路中,则电源电压最多为(  )
A.15V B.6V C.9V D.11V
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据“5,1A”和“10,6A”可知,当两个电阻串联时,电路中的最大电流应为;
电阻串联时总电阻为R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω;
则电源电压最多为。
故选A。
【分析】首先根据参数确定串联时的最大电流,然后根据R总=R1+R2计算此时的总电阻,根据计算总电压。
9.(2025九上·兰州月考)如图所示电路中,两电流表的规格相同(两个量程为和),闭合开关S,两个电阻均有电流通过,两只电流表指针偏转角度相同,则和的比值(  )
A.1︰5 B.5︰1 C.1︰4 D.4︰1
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,闭合开关S,定值与并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流;
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A2的示数大于A1的示数,
电流表的量程为0-3V和0-15V,所以干路电流I是支路电流的5倍,即,
则;
由可得:。
故选D。
【分析】首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,然后确定对应的量程,从而确定两个电流表的示数之比,最后根据欧姆定律计算二者的电阻之比。
10.(2025九上·兰州月考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的I—U关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是(  )
A.图线A是电阻的I—U关系图像
B.电源电压为20V
C.的阻值是20Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的I—U关系图像,B为电阻R1的I—U关系图像,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由I U图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:,故B错误;
C.由可得,定值电阻R1的阻值,故C正确;
D.由可得,滑动变阻器的最大阻值:,故D错误。
故选C。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电阻R1的功率最小,根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
11.(2025九上·兰州月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是(  )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
【答案】A,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像可知,横轴表示电压,纵轴表示电流,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确;
B.根据图像可知,当两导体两端电压均为3V时,通过甲导体的电流为路0.6A,通过乙导体的电流为0.3A,则干路电流为,
故B错误;
C.根据图片可知,当电流相等时,甲的电压小于乙两端的电压,根据可知,甲的电阻小于乙的电阻,故C正确;
D.根据图片可知,甲的电流与电压关系图像是一条过原点的倾斜的射线,所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.根据图像确定通过导体乙的电流;
B.根据图像确定电压为3V时通过甲和乙的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算即可;
C.从图像提取信息,根据比较二者电阻大小;
D.根据图像的形状分析甲的电流和两端电压的关系。
12.(2025九上·兰州月考)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是(  )
A.电压表示数减小
B.电流表示数增大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.根据电路图可知,R1和R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
滑动变阻器滑片逐渐向左移动时,连入的电阻变小,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,此时电压表的示数减小。根据R总=R1+R2可知,电路的总电阻减小,根据可知,总电流变大,即电流表的示数增大,故AB正确;
CD.根据知,电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻,则二者比值变小,故D正确,C错误。
故选ABD。
【分析】AB.根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化,根据R总=R1+R2分析总电阻的变化,根据确定电流表的示数变化;
CD.根据分析电压表和电流表的比值变化。
13.(2025九上·兰州月考)如图(a)所示是电阻甲和乙的I﹣U图像(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法正确的是(  )
A.当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3V时,乙的电阻为5Ω
C.图(c)中,当电压U为2V时,干路总电流为0.6A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】A,C,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
【解析】【解答】A.图(a)中,当电阻甲、乙两端电压为2.5V时,电流均为0.5A,根据,电阻甲、乙的阻值相等,故A正确;
B.图(b)中,两电阻串联,图(a)中,当电流为0.2A时,甲的电压为1V、乙的电压为2V,则总电压U为3V,乙的电阻为:,故B错误;
C.图(c)两电阻并联,当电压U=2V时、I甲=0.4A、I乙=0.2A时,干路总电流为0.6A,故C正确;
D.图(c)电阻并联,根据图(a),在电压U从0增大到2.5V时,通过甲的电流匀速增大,通过乙的电流先增大的少,后增大的多,则通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小,故D正确。
故选ACD。
【分析】在串联电路中,电流处处相等,各电阻分压之和等于电源电压;并联电路中,各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和,利用,计算电阻。
14.(2025九上·兰州月考)小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图(温度相同)。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24
(1)实验通过观察   来比较准确判断电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是   和   ;
(3)为了探究电阻跟横截面积的关系,应该把图中的   (填电阻丝的字母代号)依次接入图中,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较表格中实验数据可得结论   ;
(4)由实验她想到,自己的家乡进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的,这样就   (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】(1)电流表的示数
(2)转换法;控制变量法
(3)A、C;导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小
(4)减小
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在实验中,接入电阻越大,则电流表的示数越小,那么可以通过观察电流表示数大小来比较电阻的大小。
(2)实验中,电阻的大小不能直接观察,将其转换为电流表示数大小,这是转换法的应用;导体电阻的影响因素较多,研究其中一个因素影响时,需要控制其他因素不变,这是控制变量法的应用。
(3)①为了探究电阻跟横截面积的关系,只改变横截面积,而控制长度和材料相同,故选择A和C。
②根据表格数据可知,导体C中横截面积大,且电流也大,那么得到:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)将原来较细的铝质输电线换成较粗的,增大了横截面积,在其他条件不变的情况下减小了电阻。
【分析】(1)在实验中,接入电阻越大,则电流表的示数越小,据此分析;
(2)根据实验过程确定使用的物理研究方法;
(3)①根据控制变量法的要求选择对照实验并描述结论;
②导体电阻与长度成正比,与横截面积成反比。
(1)电阻大小无法直接观察,根据电阻对电流有阻碍作用,本实验可以通过观察电流表示数大小来比较电阻的大小。
(2)[1][2]实验中用电流表示数来表示电阻大小,这是转换法的应用;导体电阻的影响因素较多,研究其中一个因素影响时,需要控制其他因素不变,这是控制变量法的应用。
(3)[1][2]根据控制变量法,为了探究电阻跟横截面积的关系,应控制长度和材料相同,横截面积不同,故应该把A和C依次接入图中,分析比较表格中实验数据可知,导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电流越大,即电阻越小,故可得:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)导体的电阻与材料、长度和横截面积有关,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,所以将原来较细的铝质输电线换成较粗的,增大了横截面积,在其他条件不变的情况下减小了电阻。
15.(2025九上·兰州月考)小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。(要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小;连线不得交叉)
(2)闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是   。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙,则未知电阻Rx=   Ω。
(4)小丽认为:不用电流表,只用电压表和定值电阻R0,由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下:
①闭合S1、断开S2,读出电压表示数为U1;
②闭合S1、S2,读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx=   (用测量值U1、U2及R0来表示)。
(5)通过小明的实验,大家热烈讨论,纷纷设计了单表测电阻的电路图(电流表和电压表均能正常使用,R0为已知阻值的定值电阻),如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2)开关断路
(3)9
(4)
(5)D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,电源电压恒为3V,Rx阻值约为10Ω,则电路通过的最大电流约为<0.6A,则电流表选用0~0.6A量程。
滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路存在断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明断路位置仍在电压表并联电路之外,说明滑动变阻器没有故障;将电压表接在开关两端时有示数,说明与电压表并联的电路断路,因此电路故障为开关断路。
(3)综上所述,电流表选用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,则示数为0.3A,
因此未知电阻的阻值。
(4)根据丙图可知,闭合S1、断开S2,此时定值电阻和未知电阻串联,电压表测未知电阻两端电压,读出电压表示数为U1;
闭合S1、S2,此时定值电阻被短路,此时电压表测未知电阻的电压,即电源电压,读出电压表示数为U2。
综上可知,闭合S1、断开S2时,定值电阻两端的电压为;
电路的电流为;
则未知电阻的阻值为。
(5)A.根据图片可知,开关S闭合时,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压。根据U总=U1+U2可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流,再根据可求出Rx电阻,故A不符合题意;
B.根据图片可知,当S断开时,电流表测R0的电流;当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测总电流。由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,最后根据并联电路电流与电阻成反比的规律计算待测电阻阻值,故B不符合题意;
C.根据图片可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律和电源电压不变列出方程组可以求出Rx阻值,故C不符合题意;
D.根据图片可知,当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法求出Rx的阻值了,故D符合题意。
故选D。
【分析】 (1)由欧姆定律求出电路中的最大电流值确定电流表选用小量程;根据滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小确定变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障种类和位置;
(3)根据电路图知电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端的电压,根据图中电流表量程读数,根据欧姆定律算出求电阻的阻值;
(4)先用电压表测量Rx的电压;通过开关的转换用电压表测量电源电压;根据串联电路电压的规律和欧姆定律得出通过R0的电流,由串联电路电流处处相等和欧姆定律得出电阻Rx的表达式;
(5)测量电阻,关键是测量它的电压和对应的电流,结合串并联电路的电压和电流特点,确定是否能测出待测电阻Rx即可。
(1)在用伏安法测量未知电阻的实验中,电源、开关、滑动变阻器、未知电阻和电流表串联在电路中,电压表并联在未知电阻两端,由于电源电压恒为3V,Rx阻值约为10Ω,则电路通过的最大电流约为
因此电流表选用0~0.6A量程;要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小,即电路中的总电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路存在断路,且断路位置在电压表并联电路之外,说明未知电阻没有故障;将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明断路位置仍在电压表并联电路之外,说明滑动变阻器没有故障;将电压表接在开关两端时有示数,说明与电压表并联的电路断路,因此电路故障为开关断路。
(3)由(1)可知,电流表选用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图乙可知,示数为0.3A,因此未知电阻的阻值
(4)由图丙可知,闭合S1、断开S2,此时定值电阻和未知电阻串联,电压表测未知电阻两端电压,读出电压表示数为U1;闭合S1、S2,此时定值电阻被短路,电路中只有未知电阻,此时电压表测未知电阻的电压,即电源电压,读出电压表示数为U2。综上可知,闭合S1、断开S2时,定值电阻两端的电压为
电路的电流为
则未知电阻的阻值为
(5)A.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流。根据可求出Rx电阻,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测总电流,R0的电压始终为电源电压保持不变,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据可求出Rx阻值,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联可以求出Rx阻值,故C不符合题意;
D.当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法求出Rx的阻值了,故D符合题意。
故选D。
16.(2025九上·兰州月考)小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中:
小明采用了如图甲所示电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω,滑动变阻器一只;
(1)当小明准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线;   
(2)小明在实验过程中发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路中故障可能为R   ;(选填“短路”或“断路”)
(3)小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向   (A或B)移动:此时电流表示数如图乙所示,读数为   A;请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点,并帮小明完成图像a;   
(4)根据图像a可得出实验结论是:   ;
(5)小明为了顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为   Ω;
(6)小华用相同的装置进行实验,并将实验数据也绘制如图丙b所示的图像,发现与小明的结论不一致,请你帮忙分析出现此情况的原因是   。
【答案】;断路;A;0.3;;电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。;10;没有控制定值电阻两端的电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,电流表应串联在电路中。根据甲图可知,将电阻右端与电流表相连的导线从电流表上拆下,改接再电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2) 小明在实验过程中发现电流表无示数,说明电路肯定发生断路;电压表示数接近电源电的压,说明电压表的两个接线柱与电源连通,比较可知,应该是与电压表并联的电阻R断路。
(3)①在“探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制定值电阻两端电压不变,此时变阻器两端电压也保持不变,因此二者电压的比值不变。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,定值电阻与变阻器接入阻值的比值不变。将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后,定值电阻阻值变大,则应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表的示数减小。
②由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
③图像中已经有两个点,在坐标系中描出点(10,0.3),并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(4)根据图像可知,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(5)在实验过程中,滑动变阻器两端的电压;
当定值电阻R=20Ω时,电路中的电流;
则滑动变阻器的最大阻值至少为。
(6)分析图丙b可知,电流和电阻的乘积增大,说明定值电阻两端的电压改变,即没有控制定值电阻两端的电压不变。
【分析】 (1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,据此结合甲图进行修改即可;
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障的位置和种类;
(3)①根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
②根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;
③根据表格数据描点画出图象;
(4)根据图乙图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格;
(6)结合图象分析,定值电阻两端的电压是否改变,从而找出错误的原因。
17.(2025九上·兰州月考)某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)。试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧多少kg煤炭?(煤炭的热值q=3×107J/kg)
【答案】解:(1)由吸热公式可知,这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,燃烧产生的热量为
由热值计算公式可知:
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧1.4kg煤炭。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量的多少;
(2)根据,计算燃料放出的热量,利用,计算燃料的质量。
18.(2025九上·兰州月考)图甲是一个超声波加湿器,图乙是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变化关系如表所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下:
湿度RH/% 0 20 40 60 80 …
湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 …
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值多少Ω?
(2)当湿度为60%时,电压表示数为多少V?
【答案】(1)解:根据乙图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表侧R两端电压,电流表测量电路中的总电流。
当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻为;
此时湿敏电阻R接入电路中的阻值为。
(2)解:根据表格可知,当湿度为60%时,湿敏电阻的阻值,
此时电路的总电阻为;
此时电路中的电流为;
此时电压表的示数为。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)首先根据欧姆定律可求出电路总电阻,然后根据串联电路求出湿敏电阻的阻值;
(2)由表格可知,当湿度为60%时湿敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻特点得出总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流,最后根据U=IR求出电压表的示数。
(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电流表测量电路中的总电流。根据欧姆定律,当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,湿敏电阻R接入电路中的阻值为
(2)由表格数据可知,当湿度为60%时,湿敏电阻的阻值,
此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电压表与湿敏电阻R'并联,测量其两端的电压。根据欧姆定律,电压表的示数为
19.(2025九上·兰州月考)如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
【答案】(1)解:根据电路图可知,当、都断开时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。 此时电流表示数为0.08A,
则电阻的阻值为。
(2)解:综上所述,此时变阻器滑片调到中点,则电阻为:;
则此时电源电压为:。
(3)解:根据电路图可知,闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。
此时通过电流为;
根据电流表的量程为0~0.6A可知,则干路电流最大为0.6A,
那么支路电流最大为;
所以变阻器的阻值最小为;
所以变阻器的阻值取值范围为。

【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)根据电路图可知,当S1、S2都断开,R1、R3串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R3两端的电压,根据欧姆定律求出R3的阻值;
(2)根据串联电路电阻规律可求出总电阻,根据欧姆定律即可求出电源电压:
(3)闭合开关S1、S2,R1、R2并联,电压表被短路没有示数,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出通过R2的电流,由并联电路电流的规律得出通过变阻器的最大电流,由欧姆定律求出变阻器连入的最小电阻;
当变阻器滑片移动最左端时电路中电流最小,不会超过电流表量程,故变阻器的最大电阻为100Ω,据此确定答案。
(1)当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为
(2)电源电压为
(3)闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为
所以变阻器的阻值最小为
所以变阻器的阻值取值范围为。
1 / 1甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷
1.(2025九上·兰州月考)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是(  )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
2.(2025九上·兰州月考)如图是四冲程汽油机一个工作循环的其中三个冲程,已知该汽油机正常工作时飞轮转速为2400r/min,下列判断正确的是(  )
A.缺少压缩冲程,内能转化为机械能
B.缺少做功冲程,机械能转化为内能
C.每秒完成20个工作循环
D.每秒燃气对活塞做功40次
3.(2025九上·兰州月考)在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按纽,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025九上·兰州月考)对于欧姆定律公式的理解,下列说法中错误的是(  )
A.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
B.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C.导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D.公式,表明电阻与电压成正比,与电流成反比
5.(2025九上·兰州月考)如题图所示是电阻甲和乙的图像,就图像提供的信息有关下列说法中错误的是(  )
A.甲是定值电阻,乙是非定值电阻
B.当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C.若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为0.3A
D.若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,甲乙两端总电压为
6.(2025九上·兰州月考)如图所示,AB、BC是由同种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,下列正确的是(  )
A.AB段电阻大,通过AB段的电流小
B.BC段电阻大,BC两端的电压大
C.AB段电阻大,通过AB和BC的电流相等
D.BC段电阻大,AB和BC两端的电压相等
7.(2025九上·兰州月考)三个电阻并联后接到某电源上,已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为(  )
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6 C.1∶2∶3 D.3∶2∶1
8.(2025九上·兰州月考)将标有“5,1A”和“10,6A”的两个定值电阻串联在电路中,则电源电压最多为(  )
A.15V B.6V C.9V D.11V
9.(2025九上·兰州月考)如图所示电路中,两电流表的规格相同(两个量程为和),闭合开关S,两个电阻均有电流通过,两只电流表指针偏转角度相同,则和的比值(  )
A.1︰5 B.5︰1 C.1︰4 D.4︰1
10.(2025九上·兰州月考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的I—U关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是(  )
A.图线A是电阻的I—U关系图像
B.电源电压为20V
C.的阻值是20Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
11.(2025九上·兰州月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是(  )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
12.(2025九上·兰州月考)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是(  )
A.电压表示数减小
B.电流表示数增大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
13.(2025九上·兰州月考)如图(a)所示是电阻甲和乙的I﹣U图像(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法正确的是(  )
A.当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3V时,乙的电阻为5Ω
C.图(c)中,当电压U为2V时,干路总电流为0.6A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
14.(2025九上·兰州月考)小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如图(温度相同)。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24
(1)实验通过观察   来比较准确判断电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是   和   ;
(3)为了探究电阻跟横截面积的关系,应该把图中的   (填电阻丝的字母代号)依次接入图中,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较表格中实验数据可得结论   ;
(4)由实验她想到,自己的家乡进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的,这样就   (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
15.(2025九上·兰州月考)小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。(要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小;连线不得交叉)
(2)闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路故障是   。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙,则未知电阻Rx=   Ω。
(4)小丽认为:不用电流表,只用电压表和定值电阻R0,由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下:
①闭合S1、断开S2,读出电压表示数为U1;
②闭合S1、S2,读出电压表示数为U2。
电阻Rx的表达式为Rx=   (用测量值U1、U2及R0来表示)。
(5)通过小明的实验,大家热烈讨论,纷纷设计了单表测电阻的电路图(电流表和电压表均能正常使用,R0为已知阻值的定值电阻),如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
16.(2025九上·兰州月考)小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中:
小明采用了如图甲所示电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω,滑动变阻器一只;
(1)当小明准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线;   
(2)小明在实验过程中发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路中故障可能为R   ;(选填“短路”或“断路”)
(3)小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向   (A或B)移动:此时电流表示数如图乙所示,读数为   A;请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点,并帮小明完成图像a;   
(4)根据图像a可得出实验结论是:   ;
(5)小明为了顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为   Ω;
(6)小华用相同的装置进行实验,并将实验数据也绘制如图丙b所示的图像,发现与小明的结论不一致,请你帮忙分析出现此情况的原因是   。
17.(2025九上·兰州月考)某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)。试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧多少kg煤炭?(煤炭的热值q=3×107J/kg)
18.(2025九上·兰州月考)图甲是一个超声波加湿器,图乙是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变化关系如表所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下:
湿度RH/% 0 20 40 60 80 …
湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 …
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值多少Ω?
(2)当湿度为60%时,电压表示数为多少V?
19.(2025九上·兰州月考)如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图中,BC高度相等,重力势能相等,小球从B点到C点,克服空气阻力,机械能减小,C点的动能减小,球在B、C两点的动能不相等,故A错误;
BC.球从A点到D点、从B点到O点,由于空气阻力,机械能减小,故B错误,C正确;
D.球从O点到C点,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时,重力势能和高度有关,动能和速度有关。
2.【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】解:AB.由图可知,甲图为进气冲程、乙图为压缩冲程、丙图为排气冲程,故缺少做功冲程,该冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,故AB错误;
CD.该汽油机正常工作时飞轮转速为,则该飞轮每秒转40圈,1个工作循环中,包含4个冲程,飞轮转2圈,对活塞做功1次,故该汽油机每秒完成20个工作循环,对活塞做功20次,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能;
做功冲程中内能转化为机械能。
3.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知,按下任何一个下车按钮时电铃都会发声,说明两个开关不相互影响,那么两个开关并联,然后再于电铃串联,如下图所示:
故D正确,而ABC错误。
【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
4.【答案】D
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据可知,某一导体电阻一定,则电流与其两端电压成正比,故A正确不符合题意;
B.根据可知,在电压相同的条件下,不同导体电阻不同,则不同导体中的电流与该导体的电阻成反比,故B正确不符合题意;
C.根据可知,导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关,故C正确不符合题意;
D.导体的阻值是导体本身所具有的性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流、它两端的电压无关,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】ABC.根据公式分析电流与电压和电阻的数量关系即可;
D.根据导体电阻的影响因素分析判断。
5.【答案】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
【解析】【解答】A.根据图片可知,甲的U-I图像是通过坐标原点的一条倾斜向上的直线,则甲是定值电阻。乙的U-I图像是一条曲线,则乙是非定值电阻,故A正确不符合题意;
B.根据图片可知,当甲、乙两端的电压都是5V时,通过它们的电流相等,根据可知,此时甲、乙电阻值相等,故B正确不符合题意;
C.根据图片可知,当电源电压为2V时,甲、乙电流分别为0.1A、0.2A,电路的总电流为

故C正确不符合题意;
D.根据图片可知,当甲、乙电流均为0.25A是,甲、乙电压均为5V,因此二者串联时电源电压为

故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.根据图像的形状分析甲和乙的阻值特点;
B.根据图像确定电压为5V时二者的电流,根据公式比较二者电阻大小;
C.根据图像确定电压为2V时通过二者的电流,然后根据计算总电流;
D.根据图片确定电流为0.25A时二者电压大小,然后根据计算电源电压。
6.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,AB、BC是同种材料组成的长度相等的两段导体,AB的横截面积小于BC的横截面积,则AB段的电阻较大,BC段电阻较小,故B、D错误;
因两电阻串联在电路中,所以通过两段导体的电流一定相等。串联电路的电压与电阻成正比,则AB两端的电压大于BC两端的电压,故A错误,C正确。
故选C。
【分析】BD.根据电阻与横截面积成反比比较二者电阻大小;
AC.根据串联电路的电压规律比较电压大小,根据串联电路的电流特点比较电流大小。
7.【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,三个电阻并联后接到某电源上,则三个电阻两端的电压相等,
已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3,
根据公式可知,通过它们的电流之比为。
故选A。
【分析】根据并联电路的电压规律,结合公式计算通过它们的电流之比即可。
8.【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据“5,1A”和“10,6A”可知,当两个电阻串联时,电路中的最大电流应为;
电阻串联时总电阻为R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω;
则电源电压最多为。
故选A。
【分析】首先根据参数确定串联时的最大电流,然后根据R总=R1+R2计算此时的总电阻,根据计算总电压。
9.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,闭合开关S,定值与并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流;
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A2的示数大于A1的示数,
电流表的量程为0-3V和0-15V,所以干路电流I是支路电流的5倍,即,
则;
由可得:。
故选D。
【分析】首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,然后确定对应的量程,从而确定两个电流表的示数之比,最后根据欧姆定律计算二者的电阻之比。
10.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的I—U关系图像,B为电阻R1的I—U关系图像,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由I U图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:,故B错误;
C.由可得,定值电阻R1的阻值,故C正确;
D.由可得,滑动变阻器的最大阻值:,故D错误。
故选C。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电阻R1的功率最小,根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
11.【答案】A,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像可知,横轴表示电压,纵轴表示电流,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确;
B.根据图像可知,当两导体两端电压均为3V时,通过甲导体的电流为路0.6A,通过乙导体的电流为0.3A,则干路电流为,
故B错误;
C.根据图片可知,当电流相等时,甲的电压小于乙两端的电压,根据可知,甲的电阻小于乙的电阻,故C正确;
D.根据图片可知,甲的电流与电压关系图像是一条过原点的倾斜的射线,所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.根据图像确定通过导体乙的电流;
B.根据图像确定电压为3V时通过甲和乙的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算即可;
C.从图像提取信息,根据比较二者电阻大小;
D.根据图像的形状分析甲的电流和两端电压的关系。
12.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.根据电路图可知,R1和R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
滑动变阻器滑片逐渐向左移动时,连入的电阻变小,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,此时电压表的示数减小。根据R总=R1+R2可知,电路的总电阻减小,根据可知,总电流变大,即电流表的示数增大,故AB正确;
CD.根据知,电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻,则二者比值变小,故D正确,C错误。
故选ABD。
【分析】AB.根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化,根据R总=R1+R2分析总电阻的变化,根据确定电流表的示数变化;
CD.根据分析电压表和电流表的比值变化。
13.【答案】A,C,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
【解析】【解答】A.图(a)中,当电阻甲、乙两端电压为2.5V时,电流均为0.5A,根据,电阻甲、乙的阻值相等,故A正确;
B.图(b)中,两电阻串联,图(a)中,当电流为0.2A时,甲的电压为1V、乙的电压为2V,则总电压U为3V,乙的电阻为:,故B错误;
C.图(c)两电阻并联,当电压U=2V时、I甲=0.4A、I乙=0.2A时,干路总电流为0.6A,故C正确;
D.图(c)电阻并联,根据图(a),在电压U从0增大到2.5V时,通过甲的电流匀速增大,通过乙的电流先增大的少,后增大的多,则通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小,故D正确。
故选ACD。
【分析】在串联电路中,电流处处相等,各电阻分压之和等于电源电压;并联电路中,各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和,利用,计算电阻。
14.【答案】(1)电流表的示数
(2)转换法;控制变量法
(3)A、C;导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小
(4)减小
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在实验中,接入电阻越大,则电流表的示数越小,那么可以通过观察电流表示数大小来比较电阻的大小。
(2)实验中,电阻的大小不能直接观察,将其转换为电流表示数大小,这是转换法的应用;导体电阻的影响因素较多,研究其中一个因素影响时,需要控制其他因素不变,这是控制变量法的应用。
(3)①为了探究电阻跟横截面积的关系,只改变横截面积,而控制长度和材料相同,故选择A和C。
②根据表格数据可知,导体C中横截面积大,且电流也大,那么得到:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)将原来较细的铝质输电线换成较粗的,增大了横截面积,在其他条件不变的情况下减小了电阻。
【分析】(1)在实验中,接入电阻越大,则电流表的示数越小,据此分析;
(2)根据实验过程确定使用的物理研究方法;
(3)①根据控制变量法的要求选择对照实验并描述结论;
②导体电阻与长度成正比,与横截面积成反比。
(1)电阻大小无法直接观察,根据电阻对电流有阻碍作用,本实验可以通过观察电流表示数大小来比较电阻的大小。
(2)[1][2]实验中用电流表示数来表示电阻大小,这是转换法的应用;导体电阻的影响因素较多,研究其中一个因素影响时,需要控制其他因素不变,这是控制变量法的应用。
(3)[1][2]根据控制变量法,为了探究电阻跟横截面积的关系,应控制长度和材料相同,横截面积不同,故应该把A和C依次接入图中,分析比较表格中实验数据可知,导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电流越大,即电阻越小,故可得:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)导体的电阻与材料、长度和横截面积有关,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,所以将原来较细的铝质输电线换成较粗的,增大了横截面积,在其他条件不变的情况下减小了电阻。
15.【答案】(1)
(2)开关断路
(3)9
(4)
(5)D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,电源电压恒为3V,Rx阻值约为10Ω,则电路通过的最大电流约为<0.6A,则电流表选用0~0.6A量程。
滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路存在断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明断路位置仍在电压表并联电路之外,说明滑动变阻器没有故障;将电压表接在开关两端时有示数,说明与电压表并联的电路断路,因此电路故障为开关断路。
(3)综上所述,电流表选用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,则示数为0.3A,
因此未知电阻的阻值。
(4)根据丙图可知,闭合S1、断开S2,此时定值电阻和未知电阻串联,电压表测未知电阻两端电压,读出电压表示数为U1;
闭合S1、S2,此时定值电阻被短路,此时电压表测未知电阻的电压,即电源电压,读出电压表示数为U2。
综上可知,闭合S1、断开S2时,定值电阻两端的电压为;
电路的电流为;
则未知电阻的阻值为。
(5)A.根据图片可知,开关S闭合时,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压。根据U总=U1+U2可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流,再根据可求出Rx电阻,故A不符合题意;
B.根据图片可知,当S断开时,电流表测R0的电流;当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测总电流。由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,最后根据并联电路电流与电阻成反比的规律计算待测电阻阻值,故B不符合题意;
C.根据图片可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律和电源电压不变列出方程组可以求出Rx阻值,故C不符合题意;
D.根据图片可知,当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法求出Rx的阻值了,故D符合题意。
故选D。
【分析】 (1)由欧姆定律求出电路中的最大电流值确定电流表选用小量程;根据滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小确定变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障种类和位置;
(3)根据电路图知电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端的电压,根据图中电流表量程读数,根据欧姆定律算出求电阻的阻值;
(4)先用电压表测量Rx的电压;通过开关的转换用电压表测量电源电压;根据串联电路电压的规律和欧姆定律得出通过R0的电流,由串联电路电流处处相等和欧姆定律得出电阻Rx的表达式;
(5)测量电阻,关键是测量它的电压和对应的电流,结合串并联电路的电压和电流特点,确定是否能测出待测电阻Rx即可。
(1)在用伏安法测量未知电阻的实验中,电源、开关、滑动变阻器、未知电阻和电流表串联在电路中,电压表并联在未知电阻两端,由于电源电压恒为3V,Rx阻值约为10Ω,则电路通过的最大电流约为
因此电流表选用0~0.6A量程;要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小,即电路中的总电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路存在断路,且断路位置在电压表并联电路之外,说明未知电阻没有故障;将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明断路位置仍在电压表并联电路之外,说明滑动变阻器没有故障;将电压表接在开关两端时有示数,说明与电压表并联的电路断路,因此电路故障为开关断路。
(3)由(1)可知,电流表选用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图乙可知,示数为0.3A,因此未知电阻的阻值
(4)由图丙可知,闭合S1、断开S2,此时定值电阻和未知电阻串联,电压表测未知电阻两端电压,读出电压表示数为U1;闭合S1、S2,此时定值电阻被短路,电路中只有未知电阻,此时电压表测未知电阻的电压,即电源电压,读出电压表示数为U2。综上可知,闭合S1、断开S2时,定值电阻两端的电压为
电路的电流为
则未知电阻的阻值为
(5)A.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流。根据可求出Rx电阻,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测总电流,R0的电压始终为电源电压保持不变,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据可求出Rx阻值,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联可以求出Rx阻值,故C不符合题意;
D.当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法求出Rx的阻值了,故D符合题意。
故选D。
16.【答案】;断路;A;0.3;;电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。;10;没有控制定值电阻两端的电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,电流表应串联在电路中。根据甲图可知,将电阻右端与电流表相连的导线从电流表上拆下,改接再电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2) 小明在实验过程中发现电流表无示数,说明电路肯定发生断路;电压表示数接近电源电的压,说明电压表的两个接线柱与电源连通,比较可知,应该是与电压表并联的电阻R断路。
(3)①在“探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制定值电阻两端电压不变,此时变阻器两端电压也保持不变,因此二者电压的比值不变。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,定值电阻与变阻器接入阻值的比值不变。将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后,定值电阻阻值变大,则应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表的示数减小。
②由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
③图像中已经有两个点,在坐标系中描出点(10,0.3),并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(4)根据图像可知,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(5)在实验过程中,滑动变阻器两端的电压;
当定值电阻R=20Ω时,电路中的电流;
则滑动变阻器的最大阻值至少为。
(6)分析图丙b可知,电流和电阻的乘积增大,说明定值电阻两端的电压改变,即没有控制定值电阻两端的电压不变。
【分析】 (1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,据此结合甲图进行修改即可;
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障的位置和种类;
(3)①根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
②根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;
③根据表格数据描点画出图象;
(4)根据图乙图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格;
(6)结合图象分析,定值电阻两端的电压是否改变,从而找出错误的原因。
17.【答案】解:(1)由吸热公式可知,这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,燃烧产生的热量为
由热值计算公式可知:
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧1.4kg煤炭。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量的多少;
(2)根据,计算燃料放出的热量,利用,计算燃料的质量。
18.【答案】(1)解:根据乙图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表侧R两端电压,电流表测量电路中的总电流。
当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻为;
此时湿敏电阻R接入电路中的阻值为。
(2)解:根据表格可知,当湿度为60%时,湿敏电阻的阻值,
此时电路的总电阻为;
此时电路中的电流为;
此时电压表的示数为。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)首先根据欧姆定律可求出电路总电阻,然后根据串联电路求出湿敏电阻的阻值;
(2)由表格可知,当湿度为60%时湿敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻特点得出总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流,最后根据U=IR求出电压表的示数。
(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电流表测量电路中的总电流。根据欧姆定律,当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,湿敏电阻R接入电路中的阻值为
(2)由表格数据可知,当湿度为60%时,湿敏电阻的阻值,
此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电压表与湿敏电阻R'并联,测量其两端的电压。根据欧姆定律,电压表的示数为
19.【答案】(1)解:根据电路图可知,当、都断开时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。 此时电流表示数为0.08A,
则电阻的阻值为。
(2)解:综上所述,此时变阻器滑片调到中点,则电阻为:;
则此时电源电压为:。
(3)解:根据电路图可知,闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。
此时通过电流为;
根据电流表的量程为0~0.6A可知,则干路电流最大为0.6A,
那么支路电流最大为;
所以变阻器的阻值最小为;
所以变阻器的阻值取值范围为。

【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)根据电路图可知,当S1、S2都断开,R1、R3串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R3两端的电压,根据欧姆定律求出R3的阻值;
(2)根据串联电路电阻规律可求出总电阻,根据欧姆定律即可求出电源电压:
(3)闭合开关S1、S2,R1、R2并联,电压表被短路没有示数,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出通过R2的电流,由并联电路电流的规律得出通过变阻器的最大电流,由欧姆定律求出变阻器连入的最小电阻;
当变阻器滑片移动最左端时电路中电流最小,不会超过电流表量程,故变阻器的最大电阻为100Ω,据此确定答案。
(1)当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为
(2)电源电压为
(3)闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为
所以变阻器的阻值最小为
所以变阻器的阻值取值范围为。
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