《2024年优等生测评卷九年级物理全一册人教版》

23. (2024·广元中考)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12 V，$R_0$是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0～0.6 A，电压表的量程是0～15 V。

(1)同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2 A，则此时热敏电阻R的温度为________℃。
(4)探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0～100℃，则电压表示数的变化范围为________。

答案： （1）断路 （2）减小 （3）20 （4）11 V～6 V
【解析】（1）闭合开关，电流表无示数，说明电路是断路，而电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源是通路，则故障可能是热敏电阻$R$处发生断路。
（2）由图乙可知，热敏电阻的阻值$R$随温度$t$增大而减小。（3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电压表用的是 0～15 V 量程，读数为 10 V；电流表示数为 0.2 A，根据欧姆定律知，热敏电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{10\ V}{0.2\ A}=50\ \Omega$，根据图像知，温度为 20 ℃。（4）根据电源电压为 12 V，$R_0$的电压为$U_0 = U_{电源}-U = 12$ V - 10 V = 2 V；则$R_0$的电阻为$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{2\ V}{0.2\ A}=10\ \Omega$，探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为 0～100 ℃，热敏电阻的阻值是 110 $\Omega$～10 $\Omega$；当$R = 110\ \Omega$时，$I_1=\frac{U_{电源}}{R + R_0}=\frac{12\ V}{110\ \Omega+10\ \Omega}=0.1$ A，电压表示数$U_1 = I_1R = 0.1$ A×110 $\Omega$ = 11 V；当$R' = 10\ \Omega$时，$I_2=\frac{U_{电源}}{R'+R_0}=\frac{12\ V}{10\ \Omega+10\ \Omega}=0.6$ A，电压表示数$U_2 = I_2R' = 0.6$ A×10 $\Omega$ = 6 V，则电压表示数的变化范围为 11 V～6 V。

24. 如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置：
(1)实验时，$R_1$和$R_2$两电阻丝需浸在________相同、初温相同的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计。
(2)图中$R_1$和$R_2$两电阻丝是________联的，采用这种连接方式的目的是________________。
(3)通电一段时间后，观察到$R_1$所在瓶中煤油温度升得高些，则可知：$R_1$________$R_2$(选填“大于”“等于”或“小于”)。

答案： （1）质量 （2）串 使通过$R_1$和$R_2$两电阻丝的电流和通电时间相同 （3）大于

25. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是________。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”)，说明线圈匝数相同时，电流越________，电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知，电磁铁________(选填“A”或“B”)的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越________。

答案： （1）转换法 （2）增加 大 （3）B 强