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贵州省黔西南兴仁市黔龙学校2019-2020 学年九年级10 月月考物理试题
一、单选题
1.电源电压3V 保持不变,把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按下图的方式连接(设灯丝电阻不变),
开关S 闭合后,两灯均能发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.灯L1比灯L2更亮
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
2.如图所示
,
,则电压表
和
示数之比是( )
A.
B.
C.
D.
3.小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1发光,L2不发光,电压表有示数.关于电路
中L1、L2的连接方式和L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.Ll与L2串联,L2被短路
B.L1与L2串联,L2与灯座接触不良
C.L1与L2串联,L2的实际功率比额定功率小得多
D.L1与L2串联,L2的灯丝断了
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4.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的电阻分别为10Ω 和20Ω。只闭台开关S1,将滑片P 移到中
点,电压表的示数为6V,电阻R1的功率为P1;再闭合开关S2,将滑片移至最左端,电阻R2的功率为P2,若P1:
P2=2:9,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电路的最大功率为16.25W
D.电路的最小功率为1.62W
5.有两个定值电阻R1和R2,它们的阻值大小关系是R1>R2,如图所示的四种连接方式中,总电阻值最小的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示电路,电源电压保持不变.只闭合开关S 时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1;同时闭合开关
S、S1时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,下列判断正确的是( )
A.U1>U2
B.U1=U2
C.I1<I2
D.I1>I2
二、填空题
7.某兴趣小组制作了超市电梯的模拟电路(如图所示),其中Rx为能接收人体红外线的传感器,其电阻大小与它
到人距离的关系如下表所示:
距离/m
3
2.5
2
1.8
1.5
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
电阻Rx/Ω
15
14.
5
14
12
10
8
6
4
3
2.5
2.3
控制电路的电源电压为3V,电磁继电器的线圈电阻为2Ω,当线圈电流等于0.2A 时衔铁恰好被吸下,受控电路由
额定电压为220V 的电动机、定值电阻R1和“应急开关S”组成.
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(1)工作时,当有人走到离电梯口1m 时,电梯由较慢变为较快运行,则此时变阻器R2的阻值为____Ω.若人离
电梯口0.8m 内,电梯由较慢变为较快运行,只需将R2的滑片向____(选填“左”或“右”)移动适当距离.
(2)若人离电梯口2m 以内电梯均能由较慢变为较快运行,则控制电路的电源电压至少应为_____V.
8.如图甲所示的电路中,电灯L1的电阻为10Ω,开关闭合后,V1、V2数分别如图乙所示,则V1示数为_____V,
通过L1的电流为_____A。
9.甲、乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,现输电
线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图电路进行测量。当电
压表的示数为3V 时,电流表的示数为0.5A,则接入电路中的输电线的电阻为_____Ω,短路位置离甲地的距离是
_____km.
10.一导体两端电压为3V 时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为_____Ω;当该导体两端电压为0 时,导体
的电阻为_____Ω。
11.某电铃的电阻为10Ω,额定电压为4V,现只有一个电压为6V 的电源,为使电铃正常工作,需要_____联一个
_____Ω 的电阻.电铃正常工作时电流是_____A.
12.如图所示,电源电压不变,
,
,
.只闭合开关
,电流表
、
的示数之比
为______,电压表
、
的示数之比为______.再闭合开关
、
,电流表
、
的示数之比为______,电
压表
、
的示数之比为______.
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三、实验题
13.小明利用如下电路图探究电流和电阻的关系。实验器材有:学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、
不同阻值的定值电阻若干,导线若干。
(1)连接电路时,开关应该_____;滑片P 应置于_____端。
(2)闭合开关后无论怎么移动滑动变阻器,电流表无示数,电压表有较大示数。经检查,发现是某根导线出现了
断路,出现故障的导线是_____。(填写导线的序号)
(3)实验结束后,小明绘制的图象如图乙所示,阴影部分的面积表示的物理量是_____。在分析交流环节,小明
发现邻组在相同坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为这两组图象不同的原因是:_____。
14.某实验小组的同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,为了实验方便,他们把定值电阻改为电阻箱,连接
了如图甲所示的实物电路。
(1)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,
记录电流表的示数和___________。
(2)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使__________,并记录相应数据。
(3)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片电压表的示数始终都大于U0,引起这种情况的直接
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原因是__________________。
(4)多次改变电阻箱的阻值,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示。你认为该小组实验时的
U0=____V。
(5)该小组进一步研究图像乙,发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,矩形“面积”表
示的物理量是_______。
(6)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示,你认为图像不同的原因是
________________________________。
四、计算题
15.在如图所示的电路中,灯L 的电阻值R1=12Ω 保持不变,当开关闭合后,电流表的示数是0.5A,电压表的示
数是4V.求:
(1)定值电阻R2的阻值
(2)电源电压是多少伏?
(3)1min 内整个电路消耗的电能是多少焦?
16.一个15 Ω 的定值电阻接在电压为6 V 的电路中,通过它的电流是多少?
17.如图所示,电源电压为6 伏保持不变,电阻R1的阻值为10 欧,闭合电键后R1两端电压为4 伏.求:
(1)通过电阻R1的电流I1.
(2)通电10 秒流过电阻R2的电流所做的功W2.
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参考答案
1.C
【解析】
【详解】
两个灯泡的电阻:
R1=U 1
2
P1
= (3 V)
2
3 W
=3Ω
R2=U 2
2
P2
= (3 V)
2
1.5W =6Ω
由图示电路图可知,电源由两节干电池串联,电源电压为3V,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,电路中的电流:
I=
U
R1+ R2
=3V
3Ω+6Ω =1
3A
A.灯L1消耗的实际功率:
P1 实=I2R1=(1
3A)2×3Ω=1
3W
不符合题意;
B.灯L2消耗的实际功率:
P2 实=I2R2=(1
3A)2×6Ω=2
3W,
P2 实>P1 实,灯L2比灯L1亮,不符合题意;
C.两灯消耗的总功率
P=P1+P2=1
3W+2
3W=1W
符合题意;
D.L2两端的电压
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U2 实=IR2=1
3A×6Ω=2V
电压表的示数与电源电压之比:
U2 实:U=2V:3V=2:3
不符合题意。
2.C
【解析】
【详解】
如图电路,两电阻串联,通过的电流相等,根据
得:
,
V1测量R1两端电压,V2测量总电压,示数比为:
。
故C 符合题意。
3.C
【解析】
【详解】
因为两个灯泡顺次连接,因此两灯串联,并且电压表测量L2两端电压;又因为灯泡L1发光,电压表有示数,因此
L2未被短路或断路,是由于L2的实际功率比额定功率小得多,所以L2不发光,故ABD 错误,C 正确。
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
由电路图可知,只闭合开关S1,将滑片P 移到中点时,R1与R 串联,电压表测变阻器两端的电压,因串联电路中
总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U−U 滑=U−6V,
则电阻R1的功率:
,
闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2的功
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率:
,则
,解得:U=9V,故A 错误;
只闭合开关S1,将滑片P 移到中点时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
,即
,解得:R=40Ω,故B 错误;
闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电路的总电流最大,总功率就最大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:
,
电路的最大功率:
,故C 错误;
R1与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电
阻之和,所以,电路的最小功率:
,故D 正确。
5.A
【解析】
【分析】
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和;并联电路等效电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和.
【详解】
因两个电阻串联时,相当于增加了长度(横截面积和材料相同),所以,串联总电阻大于其中的任意一个,则R 串
>R1>R2,
因两个电阻并联时,相当于增加了横截面积(长度和材料相同),所以,并联总电阻小于其中的任意一个,即R 并
<R2<R1,
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综上可知,R 串>R1>R2>R 并。
故选A。
6.C
【解析】
【详解】
AB、只闭合开关S 时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;同时闭合开关S、S1
时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表测电源电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电压等
于各分电阻两端的电压之和,所以U1<U2,故AB 错误;
CD、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以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,则I1<I2,故C 正确,D 错误.
故选C.
7.7 右 3.2
【解析】
【分析】
(1)线圈电流等于0.2A 时衔铁被吸下,由此根据电路特点和欧姆定律计算R2的阻值;
要使人走到距离电梯口0.8m 距离内,电梯由较慢变为较快运行,即衔铁被吸下,由串联电路特点和欧姆定律分析
解答;
(2)为了实现电梯均能由较慢变为较快运行,必须电流为0.2A,根据欧姆定律求出电源电压.
【详解】
(1)由表中数据可知,当有人走到距离电梯口1m 距离时,Rx=6Ω,
线圈电流等于0.2A 时衔铁被吸下,根据欧姆定律可知,电路总电阻:
根据串联点的电阻特点可知,R2的阻值:
R2=R 总-R 线圈-Rx=15Ω-2Ω-6Ω=7Ω;
要使人走到距离电梯口0.8m 距离内(Rx的阻值减小),电梯由较慢变为较快运行,即此时应将衔铁被吸下,为使
电路中电流保持0.2A,应增大变阻器连入阻值,由图知滑片应向右移动;
(2)若人离电梯口2m 时,Rx′=14Ω,滑动变阻器连入电路的阻值最小时,电流最大为0.2A,电梯才能由较慢变为
较快运行,此时的电源电压最小,
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U′=I(R 线圈+Rx′)=0.2A×(2Ω+14Ω)=3.2V.
【点睛】
此题主要考查的是学生对欧姆定律和串联电路特点的理解和掌握,弄明白电路原理是解决此题的关键.
8.5.5 0.3
【解析】
【分析】
(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯L2两端的电压;
(2)根据串联电路电压特点结合电压表指针的位置确定两电压表的量程,根据电压表的分度值确定两电压表的示
数,根据串联电路电压特点求出灯L1两端的电压,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出通过灯L1的电流。
【详解】
灯泡L1、L2串联,电压表V1测电源的电压,V2测L2两端的电压,电压表V1的示数大于电压表V2的示数;
所以电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数是5.5V,电源电压U=5.5V;
电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L2两端的电压为U2=2.5V;
灯泡L1两端的电压为U1=U
U
﹣
2=5.5V
2.5V
﹣
=3V,
所以电路中的电流为
。
9.16 15
【解析】
【详解】
甲、乙两地相距40km,由图可知,甲乙两地导线的长度为2×40km=80km,因输电线每千米的电阻为0.2Ω,所以
接入电路中的输电线的电阻为80×0.2Ω=16Ω;由电流表和电压表的示数可求出短路处到甲地两段输电线的总电阻
为
,导线长度
,则短路位置离甲地的距离是
。
10.10 10
【解析】
【分析】
已知电阻两端的电压和通过导体的电流,根据欧姆定律的公式变形R = U
I 计算出导体的阻值;导体的电阻是导体本
身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,据此可知当导体两端的电压改变时,电阻的阻值不变。
【详解】
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因为U=3V,I=0.3A,所以导体的电阻为:R = U
I = 3 V
0.3 A =10Ω;
因为导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积,所以当该导体
两端电压为0 时,导体的电阻值仍然为10Ω。
故答案为:10;10。
11.串 5 0.4
【解析】
【分析】
由题意可知,电源电压大于灯泡的额定电压,故应串联一个电阻分压;由电压关系可知应分电压的数值,由欧姆
定律可求得电路中的电流,则可求得串联电阻的阻值.
【详解】
因电源电压大于灯泡的额定电压,故应串联一分压电阻进行分压;
串联电阻应分电压U1=U−U0=6V−4V=2V,由欧姆定律可得,电路中电流,I=
=
=0.4A,
则串联电阻的阻值R1=
=
=5Ω,故应串联一个5Ω 的电阻.
故答案为串;5;0.4.
12.
【解析】
【详解】
[1]只闭合开关
,
与
串联,电流表
、
测量电路中的电流,根据串联电路中电流处处相等,电流表
、
的示数之比为
.
[2]电压表
测量
两端的电压,电压表
测量
与
两端的总电压,根据串联电路分压规律可得:电压表
、
的示数之比为
.
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[3][4]再闭合开关
、
,
与
并联,电压表
、
测量并联电路两端的电压,所以电压表
、
的示数
之比为
.电流表
测量
的电流,电流表
测量干路电流,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可得:电
流表
、
的示数之比为:
.
13.断开 左 ② 电压 这两个小组所控制的定值电阻两端电压不同
【解析】
【分析】
(1)连接电路时,为保护电路,开关应该断开;滑片P 应置于阻值最大处的左端;
(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并
联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据阴影部分面积结合欧姆定律分析;根据U=IR 判断乙、丙图的差异性。
【详解】
(1)连接电路时,开关应该断开;滑片P 应置于阻值最大处的左端。
(2)经分析,闭合开关后无论怎么移动滑动变阻器,电流表无示数,电压表有较大示数,则与电压表并联的电路
断路了,经检查,发现是某根导线出现了断路,出现故障的导线是②;
(3)实验结束后,小明绘制的图象如图乙所示,阴影部分的面积等于电流与电阻之积,根据U =IR ,故阴影部
分的面积表示的物理量是电压;由图两可知,电阻箱两端的电压
U 0
'=I
' R
'=3 A×1Ω=3 V≠3 A×2Ω=U 0 ,即两个小组所画出的图象不同,是因为他们所控制的电阻两端
电压不同。
14.电阻箱的阻值 电压表的示数仍为U0 电阻箱的电阻调得太大了 6 电压 这两个小组所控制的
电阻箱两端电压不相同
【解析】
【详解】
(1)因为要探究电流与电阻的关系,所以须记录电流及电阻的数据进行分析,即要记录电阻箱的阻值;
(2)要探究电流与电阻的关系,须控制电阻箱两端的电压不变,即使电压表的示数仍为U0;
(3)电阻越大,分得的电压越多,但电阻箱的电阻不断变大时,要使电阻箱两端电压达到U0,须使变阻器的电阻
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值变大,但不能达到U0时,表明滑动变阻器提供的电阻已达最大值,因而是电阻箱的电阻调得太大了;
(4)由图可知:U0=IR=3.0A
;
(5)由图乙可知,其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R 及通过的电流I,面积大小都相等,即IR 的乘积不
变,故矩形“面积”表示的物理量是电压;
(6)由图丙可知,电阻箱两端的电压
=
=3.0A
=3V,即两个小组所画出的图象不同,是因为他们所控
制的电阻箱两端电压不相同。
15.(1)8Ω;(2)10V;(3)300J。
【解析】
【详解】
由电路图可知,灯泡与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律可得,定值电阻R2的阻值:
R2=
=
=8Ω;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电阻之和,
∴电源的电压:
U=U1+U2=IR1+ U2=0.5A×12Ω+4V=10V;
(3)1min 内整个电路消耗的电能:
W=UIt=10V×0.5A×60s=300J。
16.0.4 A.
【解析】
【分析】
已知定值电阻的阻值和两端的电压,根据欧姆定律求出通过的电流.
【详解】
根据欧姆定律可得,通过定值电阻的电流:
答:通过定值电阻的电流为0.4A.
【点睛】
本题考查了欧姆定律的简单应用,是一道基础题目.
17.(1)0.4A;(2)8J
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【解析】
【分析】
由电路图可知,两电阻串联;
(1)已知R1两端的电压,根据欧姆定律求出电流I1;
(2)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压;根据串联电路的电流特点和W=UIt 即可求出R2的电功.
【详解】
(1)分析电路图,两个电阻串联;
通过R1的电流:
;
(2)串联电路中总电压等于各分电压之和,R2两端的电压:U2=U-U1=6V-4V=2V,
串联电路电流处处相等,则:I2=I1=0.4A,
通电10 秒流过电阻R2的电流所做的功:W2=U2I2t=2V×0.4A×10s=8J.