【精品解析】湖南省C13教育联盟2025-2026学年九年级上学期12月教学质量检测物理试题

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湖南省C13教育联盟2025-2026学年九年级上学期12月教学质量检测物理试题
1.(2025九上·湖南月考)萌萌前往常德旅行,品尝了当地特色美食“炖粉”。以下针对炖粉烹饪过程的分析,正确的是(  )
A.炖制炖粉的过程,是通过做功的方式使炖粉的内能得以增加
B.盐味融入炖粉,是由于分子之间存在引力
C.锅内的炖粉温度很高,是因为炖粉所含的热量较大
D.炖粉闻起来香气扑鼻,是分子进行无规则运动的结果
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.炖粉时,吸收热量,是通过热传递的方式使炖粉内能增加的,故A错误;
B.盐分子在不停地做无规则运动,进入到炖粉中,盐味融入炖粉,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能用“含有”来描述,故C错误;
D.闻起到炖粉香味,是分子做无规则运动,形成扩散现象的结果,故D正确。
故选D。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能,改变的能量是热量;分子在不停的无规则运动,形成扩散现象。
2.(2025九上·湖南月考)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(  )
A.物体的内能只和温度有关系,只要温度不变,内能就一定不变
B.热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移
C.物体的温度越低,所含的热量越少
D.冬天晒太阳会觉得暖和,这是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.物体的内能与温度、质量和状态有关,温度不变,物体的内能可能改变,故A错误;
BC.热传递的条件是温度差,传递的能量是热量,热量从温度高的物体传向温度低的物体,热量是过程量,用“吸收”和“放出”描述,不故BC错误;
D.做功和热传递可以改变物体内能,冬天晒太阳会觉得暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D正确。
故选D。
【分析】内能的大小与温度、质量和状态有关,热传递改变的能量是热量;热传递和做功可以改变内能。
3.(2025九上·湖南月考)如图是一种节能型燃气炉灶,据相关介绍,运用该类型炉灶相较于普通炉灶在烧开相同一锅水的情况下,能够节约约12%的燃气量。这是由于使用此炉灶能够(  )
A.提高炉灶的燃烧效率 B.改变水的比热容
C.增大燃气的密度 D.增大燃气的热值
【答案】A
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】A.烧开同样一锅水,水吸收的热量相同,使用节能型燃气炉灶比普通炉灶可节约燃气12%,则燃料的利用率提高了,这种炉灶可以提高燃气的燃烧效率,故A符合题意;
BCD.比热容、密度、热值是物质的一种特性,与物质的种类有关,一般保持不变,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】提高能量的利用率,可以提高热机效率;物体的比热容、密度、热值是特性,一般保持不变。
4.(2025九上·湖南月考)如图所示为某小组的物理实践成果:走马灯。当蜡烛被点燃后,周围空气受热膨胀上升,通过纸杯顶部经过特殊设计的开口流出,进而驱动纸杯发生转动。针对走马灯相关原理,以下表述正确的是(  )
A.蜡烛燃烧的充分程度影响蜡的热值
B.蜡烛燃烧过程是内能转化为化学能的过程
C.热空气对纸杯做功后,其自身内能会增加
D.热空气的内能通过做功的方式转化为走马灯的机械能
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃料是否燃烧充分无关,故A错误;
B.蜡烛燃烧时将,消耗化学能,化学能转化为内能,故B错误;
CD.热空气对纸杯做功,消耗内能,将内能转化为走马灯的机械能,内能减少,故C错误;D正确。
故选D。
【分析】热值和燃料的种类有关;燃料燃烧时,化学能转化为内能,内能对外做功,转化为机械能。
5.(2025九上·湖南月考)如图所示,展示了四个轻质小球相互靠近时的现象。假设A球带正电,那么在以下选项中,正确的说法是(  )
A.B球一定带负电 B.C球可能带负电,也可能不带电
C.D球一定带正电 D.D球一定不带电
【答案】A
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】带电体可吸引轻小物体,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;图中,A、B互相吸引,A带正电,则B可能带负电、也可能不带电;图二中,B、C相互排斥,则B、C均带电,且带同种电荷,B一定带负电,一定带负电;图三中,、相互吸引,可能带正电、也可能不带电。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】通过带电体相互排斥,判断两物体都带电,且带同种电荷;物体间相互吸引,则可以带异种电荷,可能一个不带电。
6.(2025九上·湖南月考)如图甲所示电路中,当开关S闭合后,两个灯泡均正常发光,且两个电压表的指针偏转角度一致,均如图乙所示。以下说法中正确的是(  )
A.两灯并联 B.电源电压是2V
C.测的电压 D.测的电压
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】图中,两灯泡串联,电压表测电源电压,测两端的电压;电压表的示数大于的示数,电压表选择的量程为,分度值为,示数为,即电源电压为10V,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】串联电路的总电压等于各用电器分压之和,根据电压表测量的位置,判断量程,结合指针位置,读取示数。
7.(2025九上·湖南月考)如图所示的图像,基于图像信息的分析正确的是(  )
A.甲是灯泡,乙是定值电阻
B.甲、乙的电阻相同,电功率也相同
C.若将甲、乙串联,电路电流为,电源电压为
D.若将甲、乙并联接在的电源上,则甲、乙的电功率之和为
【答案】D
【知识点】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】A.图中,甲是一条过原点的直线,则阻值大小不变,是定值电阻;乙是一条曲线,阻值在变化,乙是灯泡,故A错误;
B.图中,甲的电压为时,电流值为,阻值为,其电功率为,当乙的电压为时,电流值为,阻值为,电功率为,但是当乙的电压为时,其电流值为,阻值为,电功率为,甲、乙的电阻不都是,电功率不都相同,故B错误;
C.图中,甲、乙串联,电路电流为0.3A,甲的电压为,乙的电压为,串联电路的总电压等于各用电器的电压之和,电源电压为,故C错误;
D.甲、乙并联接在的电源上,甲的电流为,乙的电流为,并联电路的电流等于各支路电流之和,总电流为,电路的总功率,即甲、乙电功率之和为,故D正确。
故选D。
【分析】定值电阻的电流和电压成正比,电流和电压不成正比,则电阻发生变化;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据P=UI,计算电功率的大小。
8.(2025九上·湖南月考)如图所示,电源电压不变,开关闭合后,当滑片向左移动时(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变大
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】ABC.图中,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R的电压,当滑片P向左移动时,接入电路的电阻变小,电路中电流增大,即电流表示数变大,根据U=IR,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大;故AB错误,C正确;
D.电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流,示数之比为定值电阻,阻值不变,比值不变,故D错误。
故选C。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据,电流变大,定值电阻分压变大。
9.(2025九上·湖南月考)如图所示电路中,电源电压保持恒定。当开关闭合后,灯未能发光,而电压表的指针却出现明显偏转。假设电路仅存在单一故障,针对此电路可能出现的故障情况,以下选项中哪一项判断是正确的(  )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路 D.定值电阻短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.图中,灯泡和两电阻串联,灯泡断路,电压表指针不偏转,若灯泡短路,电压表测量电源电压,指针偏转,灯泡不发光,故A错误;故B正确;
CD.图中,滑动变阻器或短路,电压表指针偏转,灯泡中有电流通过,会发光,故CD错误。
故选B。
【分析】电压表串联在电路中,测量电源电压;灯泡短路时,电路能接通,但灯泡不发光。
10.(2025九上·湖南月考)如图所示电路中,电源电压保持恒定,为定值电阻。当闭合开关S,且滑动变阻器的滑片在某两点之间往返移动时,电流表的读数变化范围为至,电压表的读数变化范围为至。则电源电压值为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【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】图中,滑动变阻器与电阻串联,电压表测量滑动变阻器分压,当电流表为时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
当电流表为时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
电源电压相等,有,解得,电源电压U=7.5V。B符合题意。
故选B。
【分析】串联电路中,滑动变阻器取值较大,电流较小,根据U=IR,表示分压,结合串联电路总电压等于各用电器分压之和,表示电源电压, 计算未知电阻和电源电压。
11.(2025九上·湖南月考)如图所示,电源电压为且保持不变。闭合开关S,为保证电流表的示数为,现有电阻为5Ω、10Ω、20Ω的电阻器各一个,若在其中选择两个电阻器在图中虚线框内连成电路,则下列做法可行的是(  )
A.电阻为5Ω、20Ω的电阻器串联
B.电阻为10Ω、20Ω的电阻器串联
C.电阻为10Ω、20Ω的电阻器并联
D.电阻为5Ω、10Ω的电阻器并联
【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】电源电压,电路中电流,虚线框内的总电阻
A.电阻为5Ω、20Ω的电阻器串联,总电阻,A不符合题意;
B.电阻为10Ω、20Ω的电阻器串联,总电阻,B不符合题意;
C.电阻为10Ω、20Ω的电阻器并联,总电阻,C符合题意;
D.电阻为5Ω、10Ω的电阻器并联,总电阻,D不符合题意。
故选C。
【分析】利用,计算电阻;串联电路中,总电压等于各电阻之和;根据,计算并联电路电阻。
12.(2025九上·湖南月考)如图甲所示,为某家用电热水壶在“加热”和“保温”两个挡位的简化电路图。电热丝的阻值,在正常工作时保持稳定。小明为了测量电热水壶的实际电功率,将家中的其他用电器全部与电源断开,仅让电热水壶单独运行。如图乙所示,电能表铭牌印有,若1分钟内电能表闪烁了12次。下列说法中正确的是(  )
A.
B.当开关置于“2”位置时,电热水壶处于“加热”挡位
C.电热水壶在1分钟内实际消耗的电能是
D.电热水壶处于“加热”挡位,其额定功率为
【答案】D
【知识点】电阻的串联;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】AB.根据,当电压一定时,电阻越小,电功率越大,当开关接“1”时,只有电阻接入电路,电阻最小,为加热档,加热档的额定功率为:,
开关接“2”时,两电热丝串联,为保温档,因为,保温档的额定功率为;
保温档的总电阻为:,
则,故AB错误;
CD.根据1min内电能表闪烁了12次,计算电热水壶消耗的电能为:,
电热水壶的实际功率为:,加热档的额定功率为1000W,保温档的额定功率为200W,在“加热”档位,额定功率为1000W,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】根据,计算电功率大小,根据,计算电阻的大小;利用,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
13.(2025九上·湖南月考)单缸四冲程汽油机飞轮每分钟转,则每秒对外做功   次,若每次对外做功,且该汽油机的效率为,则它连续工作需消耗汽油   kg,。
【答案】23;0.6
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机工作时,飞轮转动两转,完成四个冲程,对外做功一次。飞轮每秒的转速2760r/min=46r/s,则每秒做功23次,工作1h,飞轮对外做功,
汽油放出的热量:,
消耗汽油的质量:。故第1空填:23;第2空填:0.6 。
【分析】根据汽油机飞轮转数,是做功数的2倍,计算做功多少;根据,计算总热,利用,计算燃料的质量。
14.(2025九上·湖南月考)如图所示,用充电宝同时为三部手机充电。若拔掉其中一部手机,则经过另外两部手机的电流将   ,而经过充电器的总电流将   (都选填“变大”“变小”或“不变”)。华为手机具备反向无线充电技术,将一台支持无线充电的手机放置在华为手机上,即可为其充电。在这种情况下,华为手机相当于电路中的   。
【答案】不变;变小;电源
【知识点】电源及其能量转化;并联电路的电流规律
【解析】【解答】用充电器同时给三部手机充电,手机能独立工作,互不影响,是并联的。拔掉一部手机,不影响其他手机,另外两部手机的电流不变。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,拔掉其中一部手机,总电流将变小。
华为手机为充电的手机提供电能,华为手机相当于电路中的电源。故第1空填:不变;第2空填:变小;第3空填:电源。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;减少支路,干路电流减小;电路中,提供电能的是电源。
15.(2025九上·湖南月考)在“测量小灯泡电阻”的实验中,所有实验元件均完好,如图所示。闭合开关后,灯泡未亮起。经检查,发现电路中的电压表和电流表的位置接错。此时,电压表   (选填“有示数”或“无示数”);电流表   (选填“有示数”或“无示数”)。
【答案】有示数;无示数
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】图中,电压表串联在电路中,测量电源电压,电压表有示数;电流表和灯泡并联,灯泡短路不发光;电压表电阻很大,整个电路电流很小,电流表无示数。故第1空填:有示数;第2空填:无示数。【分析】电压表串联在电路中,测量电源电压有示数;电路中电压表串联,电流很小,电流表无示数。
16.(2025九上·湖南月考)现有标有“3V 0.75W”的灯泡甲和“3V 3W”的灯泡乙,若将这两个灯泡串联,则加在它们两端的最大电压是   V;此时两灯泡的功率之比是   。
【答案】3.75;4∶1
【知识点】串联电路的电流规律;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】根据,计算甲、乙灯泡电阻为:,,计算甲、乙电流分别为:,
,若两个灯泡串联,最大电流是0.25A,电路的最大电压:;
两灯串联,电流相等,因,根据,则。故第1空填:3.75;第2空填:4:1。
【分析】根据,计算用电器的电流,根据,计算电流,串联电路电流处处相等,结合用电器的电流,判断电路的最大电流,根据U=IR,计算电源电压,根据,判断电功率的比值。
17.(2025九上·湖南月考)只改变一根导线,使两个小灯泡并联,两个电流表分别测量干路电流和一条支路电流。
【答案】
【知识点】电流表的连接;并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,两灯并联,要使电流表测干路和支路的电流,则一个电流表在干路上,另一个电流表在支路上;将连接左边电流表“-”接线柱的导线改接到“3”接线柱,如图所示。
【分析】并联电路中,干路电流表测量总电流,支路电流表测量支路电流。
18.(2025九上·湖南月考)水和食用油在生活中不可缺少。为了比较水和食用油吸热本领的大小,设计了如下探究实验:在两个相同的烧杯中,分别装有质量相等的水和食用油,用相同的电热器分别对它们进行加热。
(1)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知   吸热能力强;
(2)物理学中我们用比热容这一物理量来描述物质吸热能力的强弱。已知水的比热容为 ,由图乙可知食用油的比热容为   。J/(kg ℃)。
【答案】(1)水
(2)
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)乙图中,水和食用油质量、升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,则水的吸热能力强。
(2)乙图中,质量相同的水和食用油由20℃升高到40℃,升高相同的温度,水加热时间是食用油加热时间的2倍,即水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,根据,水的比热容是食用油比热容的2倍,根据水的比热容,计算食用油的比热容为:。
【分析】(1)当质量和温度差相同时,加热时间越长,吸收热量越多,吸热能力越强;
(2)根据质量和吸收热量相同,结合温度差的关系,计算比热容的大小。
(1)据乙图可知,质量相同的水和食用油升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,说明水的吸热能力强。
(2)据乙图,质量相同的水和食用油由20℃升高到40℃,即升高相同的温度,水加热时间是食用油加热时间的2倍,即水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,根据可知,水的比热容是食用油比热容的2倍,已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),则食用油的比热容为
19.(2025九上·湖南月考)如图是探究“电流与电阻的关系”的实验,电源电压始终保持为。
(1)确认电路连接无误后,将电阻为的定值电阻接入电路后,闭合开关进行实验,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;将电阻为的定值电阻更换为电阻为的定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,电压表的示数会变大,下一步应将滑动变阻器的滑片向   滑动(选填“左”或“右”),直到电压表示数变为   V。
(2)再依次接入电阻为、的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中接入电阻为和的定值电阻时,电路中两次的电流之比为   。
(3)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成上述实验,应选用的滑动变阻器是___________。(填写选项字母即可)
A.“” B.“”
C.“ ” D.“”
【答案】(1)左;2
(2)4∶3
(3)D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)实验时,将5Ω电阻换为电阻后,电阻变大,分压变大,为使电压表示数不变,则滑动变阻器的电阻增大,其分得的电压增大,滑片应向左端移动,使电压表的示数保持不变。则定值电阻两端的电压为:;
(2)实验中,电阻两端的电压保持不变,根据,通过导体的电流与导体的电阻成反比,电阻为和时,两次电流之比为:;
(3)实验中,使用的定值电阻最大电阻为,根据串联电路电压规律,滑动变阻器分得的电压,滑动变阻器分压为电压表示数的0.5倍,当接入电阻时,变阻器连入电路的电阻为,变阻器的最大阻值不能小于;
电路的最大电流为:,选用的滑动变阻器的规格为“10Ω 0.4A”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】(1)探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,电压表处的电阻变大,滑动变阻器的分压变大;根据U=IR,计算分压大小;
(2)电压一定时,导体的电流和电阻成反比;
(3)根据串联电路分压规律,根据电阻电阻和滑动变阻器分压比判断电阻比,计算滑动变阻器的电阻。
(1)更换阻值为的定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表的示数会变大。
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数保持不变。由欧姆定律可得出定值电阻两端的电压为
(2)本实验中,定值电阻两端的电压保持不变,根据可知,在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故实验中接入电阻为和的定值电阻时,电路中两次的电流之比为
(3)实验中使用的定值电阻最大电阻为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于;
由欧姆定律得,电路的最大电流为
故选用的滑动变阻器的规格为“10Ω 0.4A”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.(2025九上·湖南月考)在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用了以下器材:2节干电池、额定电压为的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线。如图甲所示,电路连接完毕。
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片应该处于最   侧(选填“左”或“右”)。闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表示数为零,小灯泡不发光。导致这一现象的原因可能是   。
(2)排除故障后,获取了多组电流()和电压()数据,并绘制出如图乙所示的图像。由图可知,当灯泡两端电压为时,灯泡的额定功率为   W。从图像上看到电流没有与电压成正比,其主要原因是   。
(3)滑动变阻器在这个实验中的作用是   ,从而多测几组数据。滑动变阻器能否将灯泡两端的电压从零开始调节?
答:   (选填“能”或“不能”),原因是   。
【答案】(1)左;小灯泡短路
(2)0.44;小灯泡的电阻受温度影响
(3)调节小灯泡两端电压;不能;灯泡有电阻
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,滑动变阻器应处于阻值最大处,图甲中,滑动变阻器的滑片应在最左侧。
图中,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡的电压,闭合开关后,电流表有示数,则电路是通路,电压表示数为零,小灯泡不发光,则小灯泡短路。
(2)图乙中,小灯泡的电压为时,电流为,小灯泡的额定功率:;
图乙,灯泡的电流与灯泡的电压不是正比,是灯丝电阻受温度的影响,随温度升高,灯丝电阻变大。
(3)实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,通过改变滑动变阻器接入的电阻,改变电流,改变小灯泡两端的电压,使其在不同电压下工作。
小灯泡与滑动变阻器串联,开关刚闭合时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,灯泡的电阻不为0,两端电压不为0,移动滑片,不能实现灯泡两端电压从零变化到。
【分析】(1)闭合开关时,滑片在电阻最大处;串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(2)根据P=UI,计算电功率;灯丝电阻随温度升高而变大;
(3)测量灯泡电功率时,通过调节滑片位置,使灯泡正常发光;灯泡串联在电路中,电阻较小时,分压也不为零。
(1)[1]连接电路时,滑动变阻器应处于阻值最大处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应该处于最左侧。
[2]小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,小灯泡不发光,说明小灯泡短路,电压表测量的是导线两端的电压。
(2)[1]由图乙可知,小灯泡两端电压为时,通过小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率
[2]由图乙可知,通过灯泡的电流没有与灯泡两端的电压成正比,其主要原因是灯丝电阻受温度的影响,灯泡两端的电压、通过的电流变大,实际功率变大,灯丝温度升高,电阻变大。
(3)[1]实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,改变电路中的电流,同时改变小灯泡两端的电压,使其在不同电压下工作。
[2][3]小灯泡与滑动变阻器串联,开关刚闭合时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由于灯泡的电阻不为0,两端电压不为0,则移动变阻器滑片调节小灯泡两端电压,不能实现灯泡两端电压从零连续变化到。
21.(2025九上·湖南月考)图甲展示了同学们自制的一款调光小台灯,而图乙则是该台灯的电路原理图。电源电压为,其中代表用于调节亮度的滑动变阻器,其最大阻值为。灯泡L上标有“2.5V 0.625W”字样。在此计算中,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光状态下的电阻和灯泡L正常发光时滑动变阻器的电阻。
(2)若电源长时间使用后,电压降低到,滑动变阻器的电阻又应该为多大,才能让灯泡L正常发光?
(3)若电源长时间使用后,电压降低到,求灯泡的最小实际电功率。
【答案】(1)解:根据灯泡的铭牌“2.5V 0.625W”可知:灯泡的额定电压,额定功率。灯泡正常发光时的电阻为:
灯泡正常发光时,电路中的电流为:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电源电压
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:
此时,滑动变阻器接入电路的电阻:
(2)解:当电源电压降低到时,要使灯泡仍正常发光,电路中的电流仍需为,灯泡两端的电压仍为
此时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(3)解:当电源电压降低到时,要使灯泡的实际功率最小,根据,需要使电路中的电流最小。
根据欧姆定律,当电路的总电阻最大时,电流最小。
滑动变阻器的最大阻值,灯泡电阻,电路的最大总电阻
此时,电路中的最小电流
灯泡的最小实际功率
【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;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电阻大小;利用,计算电流,根据,计算电阻;
(2)根据串联电路电压规律,计算分压,根据,计算电阻;
(3)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用,计算电流,利用P=I2R,计算电功率。
(1)根据灯泡的铭牌“2.5V 0.625W”可知:灯泡的额定电压,额定功率。
灯泡正常发光时的电阻为
灯泡正常发光时,电路中的电流为
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电源电压
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(2)当电源电压降低到时,要使灯泡仍正常发光,电路中的电流仍需为,灯泡两端的电压仍为
此时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(3)当电源电压降低到时,要使灯泡的实际功率最小,根据公式可知,需要使电路中的电流最小。
根据欧姆定律,当电路的总电阻最大时,电流最小。
滑动变阻器的最大阻值,灯泡电阻,电路的最大总电阻
此时,电路中的最小电流
灯泡的最小实际功率
22.(2025九上·湖南月考)图甲是一种孵蛋器,它工作时的电路可简化为图乙,电路中电阻为和的电阻器用于加热。闭合开关和时孵蛋器的功率为;温度达到时温控开关断开,功率下降至,随后设备温度维持在恒定不变(忽略温度影响)。
(1)求电阻器的阻值。
(2)若加热效率为,且将鸡蛋从加热到需要提供的热量,求所需的时间。
(3)超导体是一种电阻为零的特殊导体。那么,超导体能否在未来用于制造孵蛋器呢?原因何在?
【答案】(1)解:图中,、均闭合时为并联电路;电路总电阻较小,根据,电功率较大,为加热档;闭合、断开时,电路中只有工作,总电阻较大,由,电功率较小,为保温档;由并联电路的特点可知,电阻的电阻器的功率为:
由可知,电阻器的阻值为:
(2)解:由可知,消耗的电能
由可知,加热时间
(3)不能,根据焦耳定律公式分析可知,由于超导体的电阻为零,所以电流通过超导体时不会发热,故超导体不能用来制作电热器。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)电阻并联时,总电阻减小,电功率变大,根据,计算电阻大小;
(2)根据,计算消耗的电能,根据,计算工作时间;
(3)根据,超导体的电阻为零,电流通过超导体时不会发热。
(1)由电路图可知,、均闭合时为并联电路;电路总电阻较小,由可知,电功率较大,为加热挡;闭合、断开时,电路中只有工作,总电阻较大,由可知,电功率较小,为保温挡;由并联电路的特点可知,电阻的电阻器的功率为
由可知,电阻器的阻值为
(2)由可知,消耗的电能
由可知,加热时间
(3)不能;根据焦耳定律公式分析可知,由于超导体的电阻为零,所以电流通过超导体时不会发热,故超导体不能用来制作电热器。
1 / 1湖南省C13教育联盟2025-2026学年九年级上学期12月教学质量检测物理试题
1.(2025九上·湖南月考)萌萌前往常德旅行,品尝了当地特色美食“炖粉”。以下针对炖粉烹饪过程的分析,正确的是(  )
A.炖制炖粉的过程,是通过做功的方式使炖粉的内能得以增加
B.盐味融入炖粉,是由于分子之间存在引力
C.锅内的炖粉温度很高,是因为炖粉所含的热量较大
D.炖粉闻起来香气扑鼻,是分子进行无规则运动的结果
2.(2025九上·湖南月考)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(  )
A.物体的内能只和温度有关系,只要温度不变,内能就一定不变
B.热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移
C.物体的温度越低,所含的热量越少
D.冬天晒太阳会觉得暖和,这是通过热传递的方式改变物体的内能
3.(2025九上·湖南月考)如图是一种节能型燃气炉灶,据相关介绍,运用该类型炉灶相较于普通炉灶在烧开相同一锅水的情况下,能够节约约12%的燃气量。这是由于使用此炉灶能够(  )
A.提高炉灶的燃烧效率 B.改变水的比热容
C.增大燃气的密度 D.增大燃气的热值
4.(2025九上·湖南月考)如图所示为某小组的物理实践成果:走马灯。当蜡烛被点燃后,周围空气受热膨胀上升,通过纸杯顶部经过特殊设计的开口流出,进而驱动纸杯发生转动。针对走马灯相关原理,以下表述正确的是(  )
A.蜡烛燃烧的充分程度影响蜡的热值
B.蜡烛燃烧过程是内能转化为化学能的过程
C.热空气对纸杯做功后,其自身内能会增加
D.热空气的内能通过做功的方式转化为走马灯的机械能
5.(2025九上·湖南月考)如图所示,展示了四个轻质小球相互靠近时的现象。假设A球带正电,那么在以下选项中,正确的说法是(  )
A.B球一定带负电 B.C球可能带负电,也可能不带电
C.D球一定带正电 D.D球一定不带电
6.(2025九上·湖南月考)如图甲所示电路中,当开关S闭合后,两个灯泡均正常发光,且两个电压表的指针偏转角度一致,均如图乙所示。以下说法中正确的是(  )
A.两灯并联 B.电源电压是2V
C.测的电压 D.测的电压
7.(2025九上·湖南月考)如图所示的图像,基于图像信息的分析正确的是(  )
A.甲是灯泡,乙是定值电阻
B.甲、乙的电阻相同,电功率也相同
C.若将甲、乙串联,电路电流为,电源电压为
D.若将甲、乙并联接在的电源上,则甲、乙的电功率之和为
8.(2025九上·湖南月考)如图所示,电源电压不变,开关闭合后,当滑片向左移动时(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变大
9.(2025九上·湖南月考)如图所示电路中,电源电压保持恒定。当开关闭合后,灯未能发光,而电压表的指针却出现明显偏转。假设电路仅存在单一故障,针对此电路可能出现的故障情况,以下选项中哪一项判断是正确的(  )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路 D.定值电阻短路
10.(2025九上·湖南月考)如图所示电路中,电源电压保持恒定,为定值电阻。当闭合开关S,且滑动变阻器的滑片在某两点之间往返移动时,电流表的读数变化范围为至,电压表的读数变化范围为至。则电源电压值为(  )
A. B. C. D.
11.(2025九上·湖南月考)如图所示,电源电压为且保持不变。闭合开关S,为保证电流表的示数为,现有电阻为5Ω、10Ω、20Ω的电阻器各一个,若在其中选择两个电阻器在图中虚线框内连成电路,则下列做法可行的是(  )
A.电阻为5Ω、20Ω的电阻器串联
B.电阻为10Ω、20Ω的电阻器串联
C.电阻为10Ω、20Ω的电阻器并联
D.电阻为5Ω、10Ω的电阻器并联
12.(2025九上·湖南月考)如图甲所示,为某家用电热水壶在“加热”和“保温”两个挡位的简化电路图。电热丝的阻值,在正常工作时保持稳定。小明为了测量电热水壶的实际电功率,将家中的其他用电器全部与电源断开,仅让电热水壶单独运行。如图乙所示,电能表铭牌印有,若1分钟内电能表闪烁了12次。下列说法中正确的是(  )
A.
B.当开关置于“2”位置时,电热水壶处于“加热”挡位
C.电热水壶在1分钟内实际消耗的电能是
D.电热水壶处于“加热”挡位,其额定功率为
13.(2025九上·湖南月考)单缸四冲程汽油机飞轮每分钟转,则每秒对外做功   次,若每次对外做功,且该汽油机的效率为,则它连续工作需消耗汽油   kg,。
14.(2025九上·湖南月考)如图所示,用充电宝同时为三部手机充电。若拔掉其中一部手机,则经过另外两部手机的电流将   ,而经过充电器的总电流将   (都选填“变大”“变小”或“不变”)。华为手机具备反向无线充电技术,将一台支持无线充电的手机放置在华为手机上,即可为其充电。在这种情况下,华为手机相当于电路中的   。
15.(2025九上·湖南月考)在“测量小灯泡电阻”的实验中,所有实验元件均完好,如图所示。闭合开关后,灯泡未亮起。经检查,发现电路中的电压表和电流表的位置接错。此时,电压表   (选填“有示数”或“无示数”);电流表   (选填“有示数”或“无示数”)。
16.(2025九上·湖南月考)现有标有“3V 0.75W”的灯泡甲和“3V 3W”的灯泡乙,若将这两个灯泡串联,则加在它们两端的最大电压是   V;此时两灯泡的功率之比是   。
17.(2025九上·湖南月考)只改变一根导线,使两个小灯泡并联,两个电流表分别测量干路电流和一条支路电流。
18.(2025九上·湖南月考)水和食用油在生活中不可缺少。为了比较水和食用油吸热本领的大小,设计了如下探究实验:在两个相同的烧杯中,分别装有质量相等的水和食用油,用相同的电热器分别对它们进行加热。
(1)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知   吸热能力强;
(2)物理学中我们用比热容这一物理量来描述物质吸热能力的强弱。已知水的比热容为 ,由图乙可知食用油的比热容为   。J/(kg ℃)。
19.(2025九上·湖南月考)如图是探究“电流与电阻的关系”的实验,电源电压始终保持为。
(1)确认电路连接无误后,将电阻为的定值电阻接入电路后,闭合开关进行实验,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;将电阻为的定值电阻更换为电阻为的定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,电压表的示数会变大,下一步应将滑动变阻器的滑片向   滑动(选填“左”或“右”),直到电压表示数变为   V。
(2)再依次接入电阻为、的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中接入电阻为和的定值电阻时,电路中两次的电流之比为   。
(3)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成上述实验,应选用的滑动变阻器是___________。(填写选项字母即可)
A.“” B.“”
C.“ ” D.“”
20.(2025九上·湖南月考)在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用了以下器材:2节干电池、额定电压为的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线。如图甲所示,电路连接完毕。
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片应该处于最   侧(选填“左”或“右”)。闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表示数为零,小灯泡不发光。导致这一现象的原因可能是   。
(2)排除故障后,获取了多组电流()和电压()数据,并绘制出如图乙所示的图像。由图可知,当灯泡两端电压为时,灯泡的额定功率为   W。从图像上看到电流没有与电压成正比,其主要原因是   。
(3)滑动变阻器在这个实验中的作用是   ,从而多测几组数据。滑动变阻器能否将灯泡两端的电压从零开始调节?
答:   (选填“能”或“不能”),原因是   。
21.(2025九上·湖南月考)图甲展示了同学们自制的一款调光小台灯,而图乙则是该台灯的电路原理图。电源电压为,其中代表用于调节亮度的滑动变阻器,其最大阻值为。灯泡L上标有“2.5V 0.625W”字样。在此计算中,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光状态下的电阻和灯泡L正常发光时滑动变阻器的电阻。
(2)若电源长时间使用后,电压降低到,滑动变阻器的电阻又应该为多大,才能让灯泡L正常发光?
(3)若电源长时间使用后,电压降低到,求灯泡的最小实际电功率。
22.(2025九上·湖南月考)图甲是一种孵蛋器,它工作时的电路可简化为图乙,电路中电阻为和的电阻器用于加热。闭合开关和时孵蛋器的功率为;温度达到时温控开关断开,功率下降至,随后设备温度维持在恒定不变(忽略温度影响)。
(1)求电阻器的阻值。
(2)若加热效率为,且将鸡蛋从加热到需要提供的热量,求所需的时间。
(3)超导体是一种电阻为零的特殊导体。那么,超导体能否在未来用于制造孵蛋器呢?原因何在?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.炖粉时,吸收热量,是通过热传递的方式使炖粉内能增加的,故A错误;
B.盐分子在不停地做无规则运动,进入到炖粉中,盐味融入炖粉,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能用“含有”来描述,故C错误;
D.闻起到炖粉香味,是分子做无规则运动,形成扩散现象的结果,故D正确。
故选D。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能,改变的能量是热量;分子在不停的无规则运动,形成扩散现象。
2.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.物体的内能与温度、质量和状态有关,温度不变,物体的内能可能改变,故A错误;
BC.热传递的条件是温度差,传递的能量是热量,热量从温度高的物体传向温度低的物体,热量是过程量,用“吸收”和“放出”描述,不故BC错误;
D.做功和热传递可以改变物体内能,冬天晒太阳会觉得暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D正确。
故选D。
【分析】内能的大小与温度、质量和状态有关,热传递改变的能量是热量;热传递和做功可以改变内能。
3.【答案】A
【知识点】密度及其特性;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】A.烧开同样一锅水,水吸收的热量相同,使用节能型燃气炉灶比普通炉灶可节约燃气12%,则燃料的利用率提高了,这种炉灶可以提高燃气的燃烧效率,故A符合题意;
BCD.比热容、密度、热值是物质的一种特性,与物质的种类有关,一般保持不变,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】提高能量的利用率,可以提高热机效率;物体的比热容、密度、热值是特性,一般保持不变。
4.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃料是否燃烧充分无关,故A错误;
B.蜡烛燃烧时将,消耗化学能,化学能转化为内能,故B错误;
CD.热空气对纸杯做功,消耗内能,将内能转化为走马灯的机械能,内能减少,故C错误;D正确。
故选D。
【分析】热值和燃料的种类有关;燃料燃烧时,化学能转化为内能,内能对外做功,转化为机械能。
5.【答案】A
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】带电体可吸引轻小物体,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;图中,A、B互相吸引,A带正电,则B可能带负电、也可能不带电;图二中,B、C相互排斥,则B、C均带电,且带同种电荷,B一定带负电,一定带负电;图三中,、相互吸引,可能带正电、也可能不带电。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】通过带电体相互排斥,判断两物体都带电,且带同种电荷;物体间相互吸引,则可以带异种电荷,可能一个不带电。
6.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】图中,两灯泡串联,电压表测电源电压,测两端的电压;电压表的示数大于的示数,电压表选择的量程为,分度值为,示数为,即电源电压为10V,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】串联电路的总电压等于各用电器分压之和,根据电压表测量的位置,判断量程,结合指针位置,读取示数。
7.【答案】D
【知识点】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】A.图中,甲是一条过原点的直线,则阻值大小不变,是定值电阻;乙是一条曲线,阻值在变化,乙是灯泡,故A错误;
B.图中,甲的电压为时,电流值为,阻值为,其电功率为,当乙的电压为时,电流值为,阻值为,电功率为,但是当乙的电压为时,其电流值为,阻值为,电功率为,甲、乙的电阻不都是,电功率不都相同,故B错误;
C.图中,甲、乙串联,电路电流为0.3A,甲的电压为,乙的电压为,串联电路的总电压等于各用电器的电压之和,电源电压为,故C错误;
D.甲、乙并联接在的电源上,甲的电流为,乙的电流为,并联电路的电流等于各支路电流之和,总电流为,电路的总功率,即甲、乙电功率之和为,故D正确。
故选D。
【分析】定值电阻的电流和电压成正比,电流和电压不成正比,则电阻发生变化;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据P=UI,计算电功率的大小。
8.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】ABC.图中,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R的电压,当滑片P向左移动时,接入电路的电阻变小,电路中电流增大,即电流表示数变大,根据U=IR,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大;故AB错误,C正确;
D.电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流,示数之比为定值电阻,阻值不变,比值不变,故D错误。
故选C。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据,电流变大,定值电阻分压变大。
9.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.图中,灯泡和两电阻串联,灯泡断路,电压表指针不偏转,若灯泡短路,电压表测量电源电压,指针偏转,灯泡不发光,故A错误;故B正确;
CD.图中,滑动变阻器或短路,电压表指针偏转,灯泡中有电流通过,会发光,故CD错误。
故选B。
【分析】电压表串联在电路中,测量电源电压;灯泡短路时,电路能接通,但灯泡不发光。
10.【答案】B
【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】图中,滑动变阻器与电阻串联,电压表测量滑动变阻器分压,当电流表为时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
当电流表为时,滑动变阻器两端的电压是,则电源电压,
电源电压相等,有,解得,电源电压U=7.5V。B符合题意。
故选B。
【分析】串联电路中,滑动变阻器取值较大,电流较小,根据U=IR,表示分压,结合串联电路总电压等于各用电器分压之和,表示电源电压, 计算未知电阻和电源电压。
11.【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】电源电压,电路中电流,虚线框内的总电阻
A.电阻为5Ω、20Ω的电阻器串联,总电阻,A不符合题意;
B.电阻为10Ω、20Ω的电阻器串联,总电阻,B不符合题意;
C.电阻为10Ω、20Ω的电阻器并联,总电阻,C符合题意;
D.电阻为5Ω、10Ω的电阻器并联,总电阻,D不符合题意。
故选C。
【分析】利用,计算电阻;串联电路中,总电压等于各电阻之和;根据,计算并联电路电阻。
12.【答案】D
【知识点】电阻的串联;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】AB.根据,当电压一定时,电阻越小,电功率越大,当开关接“1”时,只有电阻接入电路,电阻最小,为加热档,加热档的额定功率为:,
开关接“2”时,两电热丝串联,为保温档,因为,保温档的额定功率为;
保温档的总电阻为:,
则,故AB错误;
CD.根据1min内电能表闪烁了12次,计算电热水壶消耗的电能为:,
电热水壶的实际功率为:,加热档的额定功率为1000W,保温档的额定功率为200W,在“加热”档位,额定功率为1000W,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】根据,计算电功率大小,根据,计算电阻的大小;利用,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
13.【答案】23;0.6
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机工作时,飞轮转动两转,完成四个冲程,对外做功一次。飞轮每秒的转速2760r/min=46r/s,则每秒做功23次,工作1h,飞轮对外做功,
汽油放出的热量:,
消耗汽油的质量:。故第1空填:23;第2空填:0.6 。
【分析】根据汽油机飞轮转数,是做功数的2倍,计算做功多少;根据,计算总热,利用,计算燃料的质量。
14.【答案】不变;变小;电源
【知识点】电源及其能量转化;并联电路的电流规律
【解析】【解答】用充电器同时给三部手机充电,手机能独立工作,互不影响,是并联的。拔掉一部手机,不影响其他手机,另外两部手机的电流不变。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,拔掉其中一部手机,总电流将变小。
华为手机为充电的手机提供电能,华为手机相当于电路中的电源。故第1空填:不变;第2空填:变小;第3空填:电源。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;减少支路,干路电流减小;电路中,提供电能的是电源。
15.【答案】有示数;无示数
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】图中,电压表串联在电路中,测量电源电压,电压表有示数;电流表和灯泡并联,灯泡短路不发光;电压表电阻很大,整个电路电流很小,电流表无示数。故第1空填:有示数;第2空填:无示数。【分析】电压表串联在电路中,测量电源电压有示数;电路中电压表串联,电流很小,电流表无示数。
16.【答案】3.75;4∶1
【知识点】串联电路的电流规律;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】根据,计算甲、乙灯泡电阻为:,,计算甲、乙电流分别为:,
,若两个灯泡串联,最大电流是0.25A,电路的最大电压:;
两灯串联,电流相等,因,根据,则。故第1空填:3.75;第2空填:4:1。
【分析】根据,计算用电器的电流,根据,计算电流,串联电路电流处处相等,结合用电器的电流,判断电路的最大电流,根据U=IR,计算电源电压,根据,判断电功率的比值。
17.【答案】
【知识点】电流表的连接;并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,两灯并联,要使电流表测干路和支路的电流,则一个电流表在干路上,另一个电流表在支路上;将连接左边电流表“-”接线柱的导线改接到“3”接线柱,如图所示。
【分析】并联电路中,干路电流表测量总电流,支路电流表测量支路电流。
18.【答案】(1)水
(2)
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)乙图中,水和食用油质量、升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,则水的吸热能力强。
(2)乙图中,质量相同的水和食用油由20℃升高到40℃,升高相同的温度,水加热时间是食用油加热时间的2倍,即水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,根据,水的比热容是食用油比热容的2倍,根据水的比热容,计算食用油的比热容为:。
【分析】(1)当质量和温度差相同时,加热时间越长,吸收热量越多,吸热能力越强;
(2)根据质量和吸收热量相同,结合温度差的关系,计算比热容的大小。
(1)据乙图可知,质量相同的水和食用油升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,说明水的吸热能力强。
(2)据乙图,质量相同的水和食用油由20℃升高到40℃,即升高相同的温度,水加热时间是食用油加热时间的2倍,即水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,根据可知,水的比热容是食用油比热容的2倍,已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),则食用油的比热容为
19.【答案】(1)左;2
(2)4∶3
(3)D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)实验时,将5Ω电阻换为电阻后,电阻变大,分压变大,为使电压表示数不变,则滑动变阻器的电阻增大,其分得的电压增大,滑片应向左端移动,使电压表的示数保持不变。则定值电阻两端的电压为:;
(2)实验中,电阻两端的电压保持不变,根据,通过导体的电流与导体的电阻成反比,电阻为和时,两次电流之比为:;
(3)实验中,使用的定值电阻最大电阻为,根据串联电路电压规律,滑动变阻器分得的电压,滑动变阻器分压为电压表示数的0.5倍,当接入电阻时,变阻器连入电路的电阻为,变阻器的最大阻值不能小于;
电路的最大电流为:,选用的滑动变阻器的规格为“10Ω 0.4A”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】(1)探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,电压表处的电阻变大,滑动变阻器的分压变大;根据U=IR,计算分压大小;
(2)电压一定时,导体的电流和电阻成反比;
(3)根据串联电路分压规律,根据电阻电阻和滑动变阻器分压比判断电阻比,计算滑动变阻器的电阻。
(1)更换阻值为的定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表的示数会变大。
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数保持不变。由欧姆定律可得出定值电阻两端的电压为
(2)本实验中,定值电阻两端的电压保持不变,根据可知,在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故实验中接入电阻为和的定值电阻时,电路中两次的电流之比为
(3)实验中使用的定值电阻最大电阻为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于;
由欧姆定律得,电路的最大电流为
故选用的滑动变阻器的规格为“10Ω 0.4A”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.【答案】(1)左;小灯泡短路
(2)0.44;小灯泡的电阻受温度影响
(3)调节小灯泡两端电压;不能;灯泡有电阻
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,滑动变阻器应处于阻值最大处,图甲中,滑动变阻器的滑片应在最左侧。
图中,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡的电压,闭合开关后,电流表有示数,则电路是通路,电压表示数为零,小灯泡不发光,则小灯泡短路。
(2)图乙中,小灯泡的电压为时,电流为,小灯泡的额定功率:;
图乙,灯泡的电流与灯泡的电压不是正比,是灯丝电阻受温度的影响,随温度升高,灯丝电阻变大。
(3)实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,通过改变滑动变阻器接入的电阻,改变电流,改变小灯泡两端的电压,使其在不同电压下工作。
小灯泡与滑动变阻器串联,开关刚闭合时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,灯泡的电阻不为0,两端电压不为0,移动滑片,不能实现灯泡两端电压从零变化到。
【分析】(1)闭合开关时,滑片在电阻最大处;串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(2)根据P=UI,计算电功率;灯丝电阻随温度升高而变大;
(3)测量灯泡电功率时,通过调节滑片位置,使灯泡正常发光;灯泡串联在电路中,电阻较小时,分压也不为零。
(1)[1]连接电路时,滑动变阻器应处于阻值最大处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应该处于最左侧。
[2]小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,小灯泡不发光,说明小灯泡短路,电压表测量的是导线两端的电压。
(2)[1]由图乙可知,小灯泡两端电压为时,通过小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率
[2]由图乙可知,通过灯泡的电流没有与灯泡两端的电压成正比,其主要原因是灯丝电阻受温度的影响,灯泡两端的电压、通过的电流变大,实际功率变大,灯丝温度升高,电阻变大。
(3)[1]实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,改变电路中的电流,同时改变小灯泡两端的电压,使其在不同电压下工作。
[2][3]小灯泡与滑动变阻器串联,开关刚闭合时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由于灯泡的电阻不为0,两端电压不为0,则移动变阻器滑片调节小灯泡两端电压,不能实现灯泡两端电压从零连续变化到。
21.【答案】(1)解:根据灯泡的铭牌“2.5V 0.625W”可知:灯泡的额定电压,额定功率。灯泡正常发光时的电阻为:
灯泡正常发光时,电路中的电流为:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电源电压
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:
此时,滑动变阻器接入电路的电阻:
(2)解:当电源电压降低到时,要使灯泡仍正常发光,电路中的电流仍需为,灯泡两端的电压仍为
此时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(3)解:当电源电压降低到时,要使灯泡的实际功率最小,根据,需要使电路中的电流最小。
根据欧姆定律,当电路的总电阻最大时,电流最小。
滑动变阻器的最大阻值,灯泡电阻,电路的最大总电阻
此时,电路中的最小电流
灯泡的最小实际功率
【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;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算电阻大小;利用,计算电流,根据,计算电阻;
(2)根据串联电路电压规律,计算分压,根据,计算电阻;
(3)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用,计算电流,利用P=I2R,计算电功率。
(1)根据灯泡的铭牌“2.5V 0.625W”可知:灯泡的额定电压,额定功率。
灯泡正常发光时的电阻为
灯泡正常发光时,电路中的电流为
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电源电压
灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(2)当电源电压降低到时,要使灯泡仍正常发光,电路中的电流仍需为,灯泡两端的电压仍为
此时,滑动变阻器两端的电压
此时,滑动变阻器接入电路的电阻
(3)当电源电压降低到时,要使灯泡的实际功率最小,根据公式可知,需要使电路中的电流最小。
根据欧姆定律,当电路的总电阻最大时,电流最小。
滑动变阻器的最大阻值,灯泡电阻,电路的最大总电阻
此时,电路中的最小电流
灯泡的最小实际功率
22.【答案】(1)解:图中,、均闭合时为并联电路;电路总电阻较小,根据,电功率较大,为加热档;闭合、断开时,电路中只有工作,总电阻较大,由,电功率较小,为保温档;由并联电路的特点可知,电阻的电阻器的功率为:
由可知,电阻器的阻值为:
(2)解:由可知,消耗的电能
由可知,加热时间
(3)不能,根据焦耳定律公式分析可知,由于超导体的电阻为零,所以电流通过超导体时不会发热,故超导体不能用来制作电热器。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)电阻并联时,总电阻减小,电功率变大,根据,计算电阻大小;
(2)根据,计算消耗的电能,根据,计算工作时间;
(3)根据,超导体的电阻为零,电流通过超导体时不会发热。
(1)由电路图可知,、均闭合时为并联电路;电路总电阻较小,由可知,电功率较大,为加热挡;闭合、断开时,电路中只有工作,总电阻较大,由可知,电功率较小,为保温挡;由并联电路的特点可知,电阻的电阻器的功率为
由可知,电阻器的阻值为
(2)由可知,消耗的电能
由可知,加热时间
(3)不能;根据焦耳定律公式分析可知,由于超导体的电阻为零,所以电流通过超导体时不会发热,故超导体不能用来制作电热器。
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