安徽省20xx屆九年級物理上學期第三次聯考試卷含解析(完整版)

　　

【正文】 7．如圖所示，電源電壓為 12V， R0=60Ω ，滑動變阻器的規格為 “50Ω 2A” ，電流表的量程為 “0 ～ ” ，小燈泡上標有 “6V 3W” 字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（ ） A． S閉合， S S2都斷開，滑動變阻器的滑片向 b端滑動時，燈泡變亮 B． S閉合， S S2都斷開，調節滑動變阻器，使小燈泡正常發光，此時滑動變阻器接入電 路的電阻為 8Ω C． S、 S S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為 D． S、 S S2都閉合，當電路消耗的總功率最大時，滑動變阻器接入電路的阻值是 30Ω 【考點】 歐姆定律的應用；電功率的計算． 【分析】 （ 1） S閉合， S S2都斷開時，燈泡 L與滑動變阻器串聯，電流表測電路中的電流． ① 根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I2R可知燈泡實際功率的變化，進一步判斷燈泡亮暗的變化； ② 根據串聯電路的電流特點和 P=UI求出燈泡正常發光時的電流，根據串聯電路的電壓 特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值； （ 2） S、 S S2都閉合時， R0與滑動變阻器并聯． ① 當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中消耗的總功率最小，根據并聯電路的電壓特點和 P= 求出電路消耗的總功率最小值； ② 當電流表的示數最大時電路消耗的總功率最小，根據并聯電路的電流特點求出通過 R0的電流，根據并聯電路的電流特點求出通過滑動變阻器的最大電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻． 【解答】 解：（ 1） S閉合， S S2都斷開時，燈泡 L與滑動變阻器串聯，電 流表測電路中的電流， ① 當滑動變阻器的滑片向 b端滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大， 由 I= 可知，電路中的電流變小， 因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小， 所以，由 P=I2R可知，燈泡的實際功率變小，燈泡變暗，故 A錯誤； ② 因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光， 所以，由 P=UI可得，電路中的電流： I=IL= = =， 因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和， 所以，滑動變阻器兩端的電壓： U 滑 =U﹣ UL=12V﹣ 6V=6V， 則滑動變阻器接入電路中的電阻： R 滑 = = =12Ω ，故 B錯誤； （ 2） S、 S S2都閉合時， R0與滑動變阻器并聯， ① 當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中消耗的總功率最小， 因并聯電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，電路消耗的總功率最小值： P 小 = + = + =，故 C錯誤； ② 當電流表的示數 I′= 最大時，電路消耗的總功率最小， 通過 R0的電流： I0= = =， 因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以，通過滑動變阻器的最大電流： I 滑 =I′ ﹣ I0=﹣ =， 滑動變阻器接入 電路中的電阻： R 滑 ′= = =30Ω ，故 D正確． 故選 D． 三、解答題（共 3小題，滿分 20分） 18．如圖甲所示是小紅設計的測量額定電壓為 “” 小燈泡電阻的部分實驗電路，電源電壓為 6V，正常工作時小燈泡的電阻約為 10Ω ．且小紅在連續實驗電路的過程中發現電壓表“0 ～ 15V” 量程損壞，只有 “0 ～ 3V” 的量程可以使用． （ 1）若小紅想測小燈泡正常發光是的電阻，請用筆畫線代替導線把電路連接完整． （ 2）實驗中有兩個可供選擇的滑動變阻器分別為 “5Ω 1A” 和 “10Ω 1A” ，為了順利完成實驗， 小紅應選擇 10Ω 1 A 的變阻器最為合適． （ 3）小紅在實驗的過程中，調節滑動變阻器使小燈泡正常發光，電流表的示數如圖乙所示，小燈泡正常發光時的電阻為 Ω ，根據所測數據小紅繪制了如圖丙所示的 U﹣ I圖象，則 乙 （選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” 是小燈泡的 U﹣ I圖象，原因是 燈絲電阻隨溫度的升高而增大 ． （ 4）小紅還想探究 “ 導體中的電流與導體電阻 ” 的關系，她設計的電路圖如圖丁所示： ① 若小紅閉合開關后，發現電流表無示數，用電壓表分別測 R R2（ R1≠ R2）兩端的電壓，電壓表并聯在 R1兩端時有示數，并聯在 R2兩端時無示數，則此電路發生故障的原因是 R1斷路 ． ② 排除故障后，小紅分別用電壓表測出了 R R2兩端的電壓，請你猜想：通過以上操作，她能探究出 “ 導體中的電流與導體電阻 ” 的關系嗎？ 不能 （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ），你猜想的依據是 無法控制 R R2兩端的電壓相同且無法改變電流大小 ． 【考點】 電功率的測量． 【分析】 （ 1）電源電壓為 6V，根據串聯電路電壓特點可知，當燈泡兩端的電壓為 ，滑動變阻器的電壓為 ＜ 3V，可以利用 0～ 3V量程測量滑動變阻器的電壓；滑動變阻器要按一上一下的原則串聯在電路 中； （ 2）當電壓表的示數達到 ，根據歐姆定律求出此時電路中的電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規格； （ 3）根據電流表的量程和分度值讀出示數，利用歐姆定律求出小燈泡正常發光時的電阻；根據燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大判斷小燈泡的 U﹣ I圖象； （ 4） ① 電壓表并聯在 R1兩端時有示數說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電壓表并聯在 R2兩端時無示數且電流表無示數說明電路斷路，即 R1斷路； ② 要探究電流與電阻兩端的關系時，應控制定值電阻兩端的電壓不變，改變 定值電阻的阻值． 【解答】 解：（ 1）燈泡正常發光時的電壓為 ，此時滑動變阻器兩端電壓為 6V﹣ =＜ 3V，所以把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為，即可進行實驗，滑動變阻器任意上方接線柱串聯在電路中，如下圖所示： （ 2）當電壓表的示數為 UL=，燈泡正常發光， 根據歐姆定律可知此時電路電流約為 I= = =， 此時滑動變阻器接入電路的阻值 R 滑 = = ≈ ＞ 5Ω ， 所以本實驗中應該選擇規格為 “10Ω 1A” 的滑動變阻器； （ 3）電流表使用 0～ ，分度值為 ，示數為 ，小燈泡正常發光時的電阻 R= = ≈ ； 因燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，所以乙是小燈泡的 U﹣ I圖象； （ 4） ① 小紅閉合開關后，發現電流表無示數，電壓表并聯在 R1兩端時有示數，并聯在 R2兩端時無示數，說明電阻 R1斷路； ② 小紅不能探究出 “ 導體中的電流與導體電阻 ” 的關系，原因是無法改變電路中的電流且兩電阻兩端的電壓不相等． 故答案為：（ 1）如上圖所示；（ 2） “10Ω 1 A” ；（ 3） ；乙；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；（ 4） ①R 1斷路； ② 不能；無法控制 R R2兩端的電壓相同且無法改變電流大小． 19．小宇和同學們在 “ 探究電流與電阻關系 ” 的實驗中，所用的器材有：三節新干電池，“5Ω 、 10Ω 、 15Ω 、 20Ω” 的電阻各一個，滑動變阻器一個，電流表使用 0～ ，電壓表使用 0～ 3V的量程，開關和導線若干．請你和他一起完成下列實驗： （ 1）小宇選用器材時發現電流表指針如圖甲所示，他應該 校零 ；在連接實物電路的過程中，開關要 斷開 ． （ 2）小宇連成如圖乙所示的電路，他剛要閉合 開關，同組的小紅提醒他，實物連接有一處錯誤，請在錯誤的導線上劃 “ ” ，并畫出正確的連線． （ 3）改正錯誤連接后，閉合開關，移動滑片 P觀察兩表的示數，為了記錄相關的實驗數據，請你幫他設計記錄數據的表格． （ 4）在實驗過程中，控制定值電阻兩端的電壓為 2V不變，當小宇用 20Ω 的定值電阻替換了 15Ω 的定值電阻后，繼續進行實驗，無論怎樣移動滑動變阻器