2024-2025学年人教版9年级物理第13-17单元测试卷
2024-08-15
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内容正文:
9物,13-17单元测
第十三章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共36分。第1~10题为单项选择题,第11、12题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.[2023长沙]下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.春风拂面,柳絮飞扬 B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢 D.天寒地冻,大雪纷飞
2. 咸鸭蛋的一般制作方法:在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒,粘上盐后用纸包起来,放置一段时间。下面分析正确的是( )
A.鸭蛋变咸是一种扩散现象
B.鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C.只有蛋壳有裂缝的蛋才会变成咸鸭蛋
D.鸭蛋的腌制过程说明分子之间有引力,把盐分子吸进了鸭蛋里
3.关于物质的构成与分子热运动,下列说法中正确的是( )
A.物质是由分子、原子构成的,原子由质子和中子组成
B.碎玻璃不能拼在一起,这是由于分子间有斥力
C.墨水在热水中扩散得快,表明温度越高,分子运动越剧烈
D.用真空泵收纳羽绒服时其体积变小,说明分子间有间隙
4.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做功,空气的( )
A.温度升高,内能增加
B.温度降低,内能减少
C.温度升高,内能减少
D.温度降低,内能增加
5. 孝敬父母是中华民族的传统美德。寒冷的冬天,小聪用热水为妈妈泡脚的过程中( )
A.通过热传递增加了脚的内能
B.热量由脚传递给了水
C.水的温度降低,水的比热容减小
D.水的温度降低,所含的热量减少
6. 下列有关热和能的说法中正确的是( )
A.物体内能增大,一定从外界吸收了热量,温度一定升高
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
C.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量,内能一定增大
D.物体内能增大,不一定是从外界吸收了热量,温度也不一定升高
7.经常下厨的小关发现,同时用相同燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,食用油的温度总是升高得快些,这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得慢
B.食用油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,食用油吸收的热量较多
8.汽车发动机正常工作温度一般在80~90 ℃之间,王师傅要给汽车加冷却液。请你依据表格中数据,帮王师傅做出正确的选择( )
物质
沸点(在标准大气压下)/℃
比热容/[J·(kg·℃)-1]
水
100
4.2×103
甘油
290
2.4×103
A.应加甘油,因为甘油的沸点比水高
B.应加甘油,因为甘油的比热容比水小
C.应加冷水,因为水的比热容比甘油大
D.应加沸水,因为水沸腾时会吸收大量的热
9. 以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低;那么,初温相同的甲、乙放出相同热量( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
10.[2023成都武侯区西川中学三模] 某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容。将分别盛有50 g水和50 g食用油的两个相同试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A.加热2 min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
B.食用油的比热容为3.15×103 J/(kg·℃)
C.2~3 min内,食用油吸收的热量为1 400 J
D.另一小组用该器材进行实验,得到两物质温度随时间变化图线均为图A,则该组的水和食用油的质量之比为3∶2
11.[多选]夏季,小洪同学和爸爸到游泳池游泳,下列说法正确的是( )
A.小洪下水后,感觉水温偏低,是因为水分子的热运动消失
B.小洪下水后,感觉凉爽,是因为通过热传递改变了身体的内能
C.小洪上岸后,一阵微风吹来,感觉特别冷,是因为身上水蒸发吸热
D.小洪上岸后,感觉地面比池水更烫,是因为水的比热容比地面的比热容小
12.[多选]用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1~t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2~t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容可能大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
二、填空题(每空2分,共26分)
13. 晚风轻抚,荷花亭亭,藕花深处,泛舟载酒,诗意几何?成都的文化公园一直是夏日拍荷花的热门点位。湖中的荷花清香四溢,这属于________现象,雨后荷叶上的水珠晶莹剔透,相邻两滴水珠很容易就吸附成一滴大水珠,说明分子间存在________。
14.行驶的汽车刹车时轮胎温度会升高,它的内能增加,这是通过________的方式改变内能的,熄火后汽车停在地面上后,轮胎表面温度会降低,它的内能________(填“增加”“减少”或“不变”)。
15.[2023绵阳江油期末]0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,要吸收热量,这说明质量相等的0 ℃的冰与0 ℃的水相比,冰的内能比水的________;一定质量的物体的内能,从微观角度看,取决于分子的________和动能,从宏观角度看,取决于物体的________和温度。分子运动越剧烈,物体的温度就越________。
16. 中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,质量为200 g的玻璃茶杯温度升高了75 ℃,玻璃茶杯吸收的热量是________J;其内能是通过________的方式改变的[玻璃的比热容为c玻璃=0.84×103 J/(kg·℃)]。
17.如图所示的是水的凝固图象。分析图象发现,AB段比CD段降温慢,其原因是水的比热容比冰的________(填“大”或“小”)。图象中,B点的内能________(填“大于”“小于”或“等于”)C点内能;若水的质量为500 g,水从A点降温到B点,要放出________J的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
三、实验题(18题12分,19题8分,共20分)
18.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀地充满两个瓶子。
(1)产生上述现象的原因是__________________________________,此实验中二氧化氮的作用是____________________。
(2)此实验在________(填“低温”或“高温”)的环境中进行,上述现象更明显。
(3)上述实验现象跟人们的生活密切相关,它对人们有利也有害,请你写出它对人们有害的一个生活实例,如:________________________________(列举一条即可)。
(4)实验时,有人建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,这样既能表明上述观点,又能使实验现象更明显。你认为这样的建议________(填“合理”或“不合理”),理由是___________________________
________________________________
19.[2023成都实验外国语学校开学考试]用如图所示的装置来比较水和沙子吸热本领的大小,有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
物质
质量/g
升温10 ℃
所需时间/s
升温20 ℃
所需时间/s
升温30 ℃
所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中用____________表示水和沙子吸热的多少。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量________(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,________(填“水”或“沙子”)升高的温度更高。
(4)关于该实验的变量控制,下列要求中不必要的是________(填字母)。
A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离等)
B.酒精灯中酒精的质量相同
C.使用相同的烧杯
四、计算题(20题8分,21题10分,共18分)
20.如图所示的是小华同学探究“水的沸腾”实验的实验图象(在标准大气压下)。已知实验时,水的质量为100 g。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为多少?
(2)如果这些水从第10分钟开始吸收了8.4×103 J的热量,则水的温度为多少?
(3)小明也做了这个实验,他用的水的初温是78 ℃,等水温度为98 ℃时水吸收的热量是4.2×104 J,则小明实验中所用水的质量是多少?
21.小明查阅资料得知,40 ℃的牛奶对肠胃、食道最为健康。为了让牛奶达到适宜饮用的温度,小明按图甲所示将质量为250 g、初温为90 ℃的牛奶放入质量为500 g、初温为20 ℃的水中进行冷却,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线。忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)水、牛奶达到的相同温度为________℃。
(2)达到相同温度时,水吸收的热量。
(3)牛奶的比热容。
第十四章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共36分。第1~10题为单项选择题,第11、12题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.[2023株洲]如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被冲出。则( )
A.管内水蒸气的内能不变 B.管内水蒸气对橡胶塞做了功
C.水所含的热量增加 D.灯中剩余酒精的热值变小
2.小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”(如图所示),下面纸杯内的蜡烛点燃后,热气上升,形成气流,从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪一个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.关于四冲程汽油机四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,只有汽油被吸入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料燃烧释放的能量只有一小部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料燃烧释放的能量的极少部分
4.关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,但吸入汽缸的物质不相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.热机效率越高,所做的有用功就越多
5.关于q=的理解,下列说法中正确的是( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
6.热机推动了社会发展,深刻影响着地球环境,下列说法正确的是( )
A.内燃机只有做功冲程对外做功,其余冲程是多余的
B.热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置
C.通过不断优化,可以将热机效率提升到100%
D.传统内燃机既消耗能源又污染环境,应该立即取缔
7.如图是电风扇工作时的能量流向图(箭头粗细不代表能量的多少),括号内的能量应该是( )
A.电能 B.内能 C.化学能 D.机械能
8.[2023邵阳模拟]柴油机甲比柴油机乙的效率高,这说明( )
A.柴油机甲的功率大
B.柴油机甲消耗的燃料少
C.工作相同时间,柴油机甲用的燃料少
D.柴油机甲将燃料燃烧释放的能量变成有用功的比例大
9.下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化为内能
B.酒精燃烧时将化学能转化为内能
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
10.如图所示,汽车发动机内的燃料燃烧释放的能量只有少部分转化为机械能被利用,其余的都散失掉了。下列说法中无法有效提高燃料利用率的是( )
A.利用涡轮增压技术,增加进气量
B.选用符合标准的低黏度润滑油
C.增加汽缸的个数或容积
D.将吸气冲程吸入燃油的供油方式改为缸内直喷,使燃烧更充分
11.[2023长沙二模,多选]小明用可乐瓶制作水火箭,先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气(如图);打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中,下列分析正确的是( )
A.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
B.往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程
C.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
D.在整个过程中,能量总量是保持不变的
12.[多选]用同一个实验装置分别加热200 g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图象如图所示。其中乙从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了8 g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103 J/(kg·℃),q酒精=3×107 J/kg,则下列说法正确的是( )
A.乙液体是水
B.8 g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×105 J
C.该酒精灯的加热效率为35%
D.0~4 min内甲吸收的热量为5.02×104 J
二、填空题(每空2分,共26分)
13.某汽油机工作示意图如图所示,此时正在进行的是________冲程。若汽油机的效率是25%,已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,则完全燃烧__________g汽油可以得到9.2×105 J的有用功。
14.[2023德阳]燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为______能。500 g酒精完全燃烧放出的热量Q=________J。(酒精的热值
q=3.0×107 J·kg-1)
15. 新疆的达坂城号称“百里风区”,当地的民谣说:“达坂城,老风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有________能。为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的风力发电站可以将风能转化为________能从而减少CO2的排放。在转化过程中,能的总量________(填“变大”“变小”或“不变”)。
16.“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将0.5 kg水从20 ℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为________J。如果用酒精灯给0.5 kg水加热升高同样温度,需要________kg酒精。[假设酒精完全燃烧有50%的热量被水吸收,c水=4.2×103 J/(kg·℃),
q酒精=3×107 J/kg]
17.[2023无锡锡山区模拟]如图所示是厨房用的蒸蛋器,在使用的过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽,小华将自制的风车放在蒸蛋器上方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化与汽油机________冲程的能量转化相同。在此冲程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3 000 r/min,则1 s内该汽油机对外做功________次,该汽油机工作时缸内气体对活塞平均推力为2 000 N,活塞向下运动的距离是0.5 m,则汽油机的功率是________W。
三、实验题(18题10分,19题8分,共18分)
18.[2023盐城期中]为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使________(填“陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料的________(填“燃烧时间”或“质量”)相同,根据__________________比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图象,则可初步判断燃料________的热值大。
(4)另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验,在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙所示,根据图丙,燃料1和燃料2的热值之比为________。
19.[2023巴州区月考]如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10 g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时,立即读取相应温度计的示数,分别为T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的________必须相同。
(2)实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比,ca________(填“>”“<”或“=”)cb。
(3)实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比,q1________(填“>”“<”或“=”)q2。
(4)在甲装置中,若燃料为酒精(q酒精=3×107 J/kg),烧杯内的液体为水,其质量为200 g,点燃燃料直至燃料烧完,温度计的示数由20 ℃上升到70 ℃,再结合“10 g”燃料这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比________(填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题(每题10分,共20分)
20. 四川省广元市是全国首批46个生活垃圾分类试点城市之一。垃圾分类是生态环保的需求,也是人类活动不断趋于文明的标志。广元垃圾焚烧发电厂年处理垃圾25万吨,年发电量达9 000万kW·h(即Q有用=3.24×1014 J)。生活垃圾的平均热值为6.3×106 J/kg。
(1)生活垃圾发电的效率是多少?
(2)若用燃烧生活垃圾来烧暖气再通过管道送进千家万户,上述生活垃圾所释放的热量的50%被水吸收,则可以使多少千克的水从20 ℃升高至70 ℃?
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)该市建设垃圾焚烧发电厂的好处和待改进之处分别有哪些?(各写一条即可)
21.某液态氢生产基地宣传称其所生产的液态氢的热值约为1.4×108 J/kg。测试人员驾驶以该基地生产的液态氢为燃料的大巴车进行测试,测试时大巴车以150 kW的恒定功率沿水平方向匀速直线行驶20 min,消耗液态氢燃料
3.4 kg,已知该大巴车发动机的效率为37.5%。
(1)求此过程大巴车克服阻力做的功。
(2)液态氢需要利用严格密封的液氢储罐运输,若在封储过程中由于密封不严而混入空气,则会导致其热值显著下降。请通过计算说明,该生产基地的液氢储罐是否存在密封不严的情况。
第十五章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共36分。第1~10题为单项选择题,第11、12题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.[2023娄底]“好奇号”火星车成功登陆火星。科学家发现:太空中的某些带电粒子会对探测器产生影响。下列粒子因不带电,不影响探测器的是( )
A.原子核 B.电子 C.质子 D.中子
2.[2023安徽]玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,在摩擦过程中( )
A.玻璃棒和丝绸都得到电子 B.玻璃棒和丝绸都失去电子
C.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子 D.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子
3.[2023威海] 用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球后,金属箔张角如图甲所示;接着用与毛皮摩擦过的气球再接触金属球,金属箔张角变大,如图乙所示;然后用短波紫外光照射但不接触金属球,金属箔张角如图丙所示,此时金属球中的某种电荷“逃”到了空气中。下列推断错误的是( )
A.甲图中瞬间电流方向是由验电器到橡胶棒
B.乙图中摩擦过的气球带负电
C.丙图中金属箔张角变小是因为它们相互吸引
D.丙图中从金属球“逃”出的是电子
4.如图所示电路,开关S闭合后,两灯都不亮;用一根导线先后连接a、b两点和b、c两点,两灯仍不亮;接着用这根导线连接b、d两点,灯L2亮、L1不亮。则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯L2断路 D.开关S的接线柱处断开
5.[2023内江模拟]如图所示为部分电路结构,若用导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A.若a与b,c与d连接,则只有L1发光
B.若a与b,b与d连接,则只有L2发光
C.若a与b,b与c连接,则L1、L2并联
D.若a与b,b与d连接,则L1、L2串联
6. [2023成都七中期中]电脑正常工作时,中央处理器(即CPU)不断发热,必须用风扇给其降温。为了保证中央处理器不被烧坏,要求:中央处理器工作之前,带动风扇的电动机要先启动;中央处理器断电后,电动机仍能继续工作进行散热,下列四个电路图中符合要求的是( )
7.[2023成都]如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。下列操作能让灯L1、L2都亮起来的是( )
A.用导线连接d、f,再闭合开关S
B.用导线连接b、f,再闭合开关S
C.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S
D.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S
8.[2023泰安]下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
9.[2023济宁]如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联
B.开关只能控制灯L2
C.电流表测灯L1的电流
D.电流方向:从电流表经a流向开关
10.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表A1指针的位置,电流表A2示数是0.6 A,下列分析错误的是( )
A.灯泡L1和L2并联
B.电流表A1的示数是0.3 A
C.通过灯L2的电流为0.6 A
D.通过灯L1的电流为0.9 A
11.[2023泸州江阳区第四学区期中,多选]在如图所示的电路中,说法正确的是( )
A.闭合S1,断开S2,L1发光,L2不发光
B.闭合S1、S2,L1、L2都不发光
C.S1、S2都断开,L1不发光
D.闭合S2,断开S1,L1、L2都发光
12.[2023湖南BEST教育联盟期中,多选]倩倩连接电路,闭合开关后两灯正常发光,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A的示数如图所示,则( )
A.两灯是并联连接的
B.流经开关的电流是0.5 A
C.若L1熄灭,则L2也一定不能发光
D.电流表A1测量的是流过L2的电流
二、填空题(每空2分,共22分)
13. 我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了________。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中________(填“吸管”或“纸巾”)失去电子。
14. 如图是电解水实验原理图,蓄电池在向外供电时把__________能转化为电能。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的Na+移动方向是从C到D,则蓄电池的A端是________极。
15.如图所示的是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开,这时灯________电铃________。
16.[2023衡阳外国语学校期中]如图所示,司机不系安全带时,汽车仪表盘上的指示灯会亮起。如果系好安全带接通电路,指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于________,它和指示灯是________(填“串联”或“并联”)的。
17.如图所示,闭合开关S、S1,通过L1、L3的电流之比为14,电流表A1测量________中的电流,电流表A1的示数________(填“大于”“等于”或“小于”) A2的示数,两个电流表的两个量程分别为0~0.6 A和0~3 A,A1的指针偏转角度是A2一半,断开开关S1,发现A2的示数减少了0.2 A,那么开关S、S1都闭合时,通过L2的电流为________ A。
三、作图题(每题3分,共6分)
18.如图所示的是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:L1与L2并联,电流表只测量通过L1的电流,开关S控制两盏灯,导线不能交叉。
19.[2024常德模拟]根据如图甲所示的实物图,在图乙虚线框中画出与其对应的电路图。
四、实验题(20题12分,21题14分,共26分)
20.小刚和小强在连接串、并联电路的实验中。
(1)在连接电路过程中,开关应该是________(填“断开”或“闭合”)的。
(2)小刚连接了如图所示的电路,如果闭合开关,两个灯泡都将________(填“不会发光”或“会被烧坏”),出现________(填“断路”或“短路”)现象。
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接。小强认为只需拆除c这一根导线,就能成为两灯________(填“串联”或“并联”)的正确电路。
(4)小强认为,在小刚连接的电路中,如果将导线e的一端移接到另一位置________(填“A”“B”“C”或“D”),电路就能成为两灯并联的正确电路了。
(5)小刚连接了一个两个灯泡组成的电路,闭合开关两灯都亮,但连线比较杂乱一时难以看清,要想简单迅速地判断两灯的连接方式,可采取的办法:_____
________________________________________________________________。
21.在“探究并联电路电流的特点”的实验中,豆豆同学连接的电路如图甲所示(本题中,电流表视为理想电流表,且当有电流流过灯泡时,灯泡将会发光)。
干路
电流/A
流过灯L1
的电流/A
流过灯L2
的电流/A
0.6
0.3
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是__________________________;改正错误后,闭合开关,发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处,可能的原因是________________________________。
(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到灯泡L1________(填“亮”或“不亮”)、L2不亮;随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。
(3)请在图甲中只改动一根导线,使之符合下列要求:
闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测流过干路的电流,A2测流过灯泡L1的电流,A3测流过灯泡L2的电流(提醒:在需要拆除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)。
(4)随后,闭合开关,读取电流表数据填入表中,其中流过灯泡L1的电流大小如图丙所示,该示数为________A。于是得出结论:并联电路中,各支路电流相等,干路电流等于各支路电流的总和。小华同学认为该实验结论不科学,我们应多次更换规格________(填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便________(填入正确的序号)。
A.寻找普遍规律 B.求平均值,减小实验误差
五、计算题(10分)
22.如图所示的电路中,当S1断开,S2接a时,电流表的示数是0.3 A。
(1)求此时通过灯L2的电流是多少?
(2)当S1断开,S2接b时,电流表的示数是0.2 A,求通过灯L1的电流是多少?
(3)当S1闭合,S2接a时,电流表的示数为0.9 A,此时流过L1中的电流为
600 mA,求此时通过灯L2的电流是多少?
第十六章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共36分。第1~10题为单项选择题,第11、12题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.生活中常见的儿童智能电话手表是一个非常重要的通话工具,它的电池电压最接近( )
A.220 V B.110 V C.36 V D.3.7 V
2.某公司生产销售的电缆因偷工减料(电缆的实际横截面积小于标称的横截面积)被依法处罚,使用这种不合格电缆主要会引起电路中的( )
A.电阻变大 B.电阻变小 C.电阻不变 D.电流变大
3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,小灯泡L1、L2均正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联在电路中 B.L1和L2并联在电路中
C.甲、乙都是电流表 D.甲是电压表,乙是电流表
4.如图所示,电源电压为6 V,闭合开关S后,电压表的示数为4 V,则下列描述不正确的是( )
A.R1两端电压为2 V B.R2两端电压为4 V
C.开关断开后,电压表无示数 D.开关断开后,电压表示数为6 V
5.[2023岳阳岳阳楼区期末]如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,则下列说法中正确的是( )
①灯L1和灯L2两端电压均等于电源电压
②若两灯电阻不同,它们两端的电压可能不同
③通过灯L1和灯L2的电流可能相等
④灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有①③正确
6.小峰同学在学习了材料知识后对实验室中各元件的材料展开了一些设想,下列说法不正确的是( )
A.用铜丝密绕在瓷管上制成滑动变阻器
B.用镍铬合金制作电阻丝
C.用超导材料制作电子元件
D.用半导体材料制成LED灯的发光二极管
7.把铜片和锌片插入水果中就制成了一个水果电池。如图所示,其中铜片为正极,闭合开关后小灯泡发光。下列说法正确的是( )
A.水果电池将内能转化为电能
B.水果电池两端有电压一定能产生电流
C.两个水果电池并联后能提供更高电压
D.水果电池外部电流方向从铜片流出,经过灯泡流向锌片
8. 在“设计、制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三块铅蓄电池串联,小灯泡正常工作时,两端的电压为3 V,A、P两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是( )
A.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度很短的铅笔芯
B.为保护灯泡,可以在A、P之间做一个标记,防止接入阻值太小
C.铅笔芯换成铜丝更好
D.电源电压改为1.5 V更好
9.如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,将a端和b端接入电路中,要使两个滑动变阻器的总电阻最大,那么这两个变阻器的滑片的位置为( )
A.P1在最左端,P2在最右端 B.P1在最右端,P2在最左端
C.P1在最右端,P2在最右端 D.P1在最左端,P2在最左端
10. 高速公路收费站对过往的货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源两端电压一定),以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表, B.电路中的R1是没有作用的
C.车辆越重,称重表的示数越大, D.车辆越重,称重表的示数越小
11.[多选]如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.6 V。下列说法中正确的是( )
A.电源两端电压为6 V
B.L2两端电压为3.6 V
C.将电压表都换成电流表,则L1与L2并联
D.将电压表V2换成电流表,则L1不亮,L2亮
12. [2023常德期中,多选]图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
二、填空题(每空2分,共26分)
13.如图所示,水果电池可以把________能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上,电压表指针发生了偏转,由此可知锌片是水果电池的________极,此时电压为________V。
14.[2023成都青羊实验中学期中]如图甲所示,当开关S由接1转到接2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,则电源电压是________V,若灯L1短路,则电压表的示数为________V。
15.如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5 V,V2的示数为8 V;当开关S闭合时,V1的示数为10 V,V2的示数为6 V。当开关S闭合时,L2两端的电压为________V,当开关S断开时,L2两端的电压为________V。
16. 中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个 “调速”手柄联动的电路元件实质是一个____________,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于________(填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
17. 某节目中做了“用电池和口香糖锡纸取火”的实验:将锡纸(中间剪掉一些)分别接在电池的正负极,锡纸很快冒烟起火,如图甲所示,此时电路处于_______状态。图乙中相同长度的ab段和bc段锡纸,_______段的阻值较大。
18.如图甲所示是某款电子秤,图乙是它的工作原理图,a表是________(填“电压表”或“电流表”)。当闭合开关S,挂钩受到向下的拉力增大时,电子秤示数增大,应把________(填“a”或“b”)表改装为显示计。
三、实验题(19题14分,20题8分,共22分)
19.【实验名称】探究串联电路电压的规律。
【问题】串联电路各部分的电压之间有什么规律?
【证据】(1)实验小组用如图甲所示的电路。在连接电路时,开关必须________;实验中应选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)要用电压表测小灯泡L2两端的电压,连接的电路如图乙所示。图乙中有一根导线多余,请在多余的导线上画“×”。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,此时小灯泡L2两端的电压为________V。一段时间后,L2突然熄灭,L1仍然发光,电压表无示数,原因可能是________________。
【解释】小组完成了三次实验,数据如表格所示。分析实验数据可得到串联电路的电压特点:串联电路总电压_________________________________。
次数
L1两端电压/V
L2两端电压/V
1
1.2
2
1.4
1.6
3
1.1
1.9
【交流】进行多次实验的目的是______________(填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
20.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5 V)各一个、三根完全相同的合金丝、导线若干。实验电路如图甲所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表。根据实验数据,回答下列问题。
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
0.15
0.1
0.6
0.9
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的示数,请将其填入表格中。
(2)分析表中的实验数据,可以得出导体电阻的大小与长度和横截面积有关。横截面积相等的同种材料,长度越________(填“长”或“短”),电阻越大;长度相同的同种材料,横截面积越________(填“大”或“小”),电阻越大。
(3)若实验中所用合金丝的横截面积为1 mm2,则一根5 Ω的合金丝的长度为________m。(已知同种合金材料制成的长度1 m,横截面积1 mm2的电阻丝的阻值为1 Ω)
四、计算题(16分)
21.[2023汕头潮南区期中]如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1时,电压表的示数为4.5 V;只闭合开关S2时,电压表的示数为2 V。求:
(1)电源电压为多少?
(2)当只闭合开关S2时,灯泡L1和L2两端的电压分别为多少?
(3)若同时闭合S1和S2,则电压表的示数为多少?
第十七章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共30分。第1~8题为单项选择题,第9、10题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.[2023内蒙古]如图所示为电阻R1和R2的I-U图象,由图象可知( )
A.R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.R1与R2的电阻之比为2∶1
C.将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D.将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
2.[2023东莞期末]在如图所示电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L2两端的电压为1.5 V
B.L1两端的电压为4.5 V
C.L1与L2灯丝电阻之比为1∶2
D.通过L1与L2的电流之比为1∶2
3.[2023成都期末]图甲是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,图乙是其内部电路图(电源电压恒定),两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列说法正确的是( )
A.“显示器”是电压表
B.柔韧性好的同学测量时,电阻丝接入电路的阻值更大
C.柔韧性差的同学测量时,电路中的电流较小
D.通过电阻R的电流会使R消耗电能,所以可以将R去掉
4.如图所示是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A.10 Ω和20 Ω B.20 Ω和30 Ω C.10 Ω和40 Ω D.30 Ω和40 Ω
5.如图所示电路,R1=5 Ω,闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω,电流表的示数增大0.4 A,则电压表的示数变化为( )
A.增大2 V B.减小2 V C.增大4 V D.减小4 V
6.[2023浏阳期中]如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.电压表与电流表的比值不变
C.电流表的示数变小
D.电压表的示数变化范围为2~6 V
7.[2023揭阳榕城区期末]如图所示电路, V1、 V2是相同的电压表,都有两个量程0~3 V和0~15 V。如果闭合开关后,两只电压表的指针偏转角度相同,那么电阻R1、R2阻值可能是( )
A.6 Ω、20 Ω
B.10 Ω、40 Ω
C.50 Ω、10 Ω
D.30 Ω、20 Ω
8.小明同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻,测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上,使透光度减小,从而使光敏电阻阻值发生改变,下列分析正确的是( )
A.图甲的显示仪相当于电流表
B.光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小
C.被测扬尘浓度越高,整个电路的电流越大
D.将R0更换为阻值更小的电阻,测相同环境时,显示仪的示数减小
9.[2023聊城,多选]如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,
由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20 Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1 V时,甲两端的电压为3 V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1 A时,通过乙的电流为0.2 A
10.[2023济南,多选]在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四名同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
二、填空题(每空3分,共27分)
11.[2023邵阳期末]如图所示的电路,其中R1的阻值为15 Ω,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,开关S闭合、S1断开时,电流表的示数为________A;开关S、S1都闭合时,通过R1电流为________A;为了保证电流表安全,电阻R2的最小阻值为________Ω。
12.在一次风暴中,甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路,如图所示,为了确定短路的具体位置,电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3 V的电源两端,测出了这时输电线中的电流为0.03 A。已知每条输电线每米长度的电阻为0.01 Ω,则发生短路处离甲地________m。测出的电流越大,说明短路处离甲地越________(填“远”或“近”)。
13.如图所示,已知电源电压为10 V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35 A,电压表示数为7 V,则此时滑动变阻器接入电路的阻值是________Ω,在滑片P向右移动的过程中电流表的示数将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
14.[2023成都期末]如图所示电路,电源电压不变,灯泡L2的电阻为6 Ω,当开关S1和S2都闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数分别为
2.4 V和6 V,则灯泡L1的电阻为________Ω。当仅闭合开关S1,甲、乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为________(不计温度对灯丝电阻的影响)。
三、实验题(16分)
15.[2023泸州]小明与小军用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小明设计如图甲所示电路进行测量,请用笔画线代替导线,在图乙中替小明完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端。
(3)设计电路时,使用了滑动变阻器(0~20 Ω),其作用除了保护电路之外,还有____________________________________。
(4)闭合开关,小明发现电压表和电流表均无示数。经检测,出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个,则故障原因是________________________。
(5)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3 V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值________。
(6)小明用电阻箱(0~9 999 Ω)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1 000 Ω时,电压表的示数接近3 V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1 000 Ω。小军指出他的测量不正确,理由是______________。
(7)小军用电阻箱(0~9 999 Ω)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1 000 Ω时,电压表的示数为2 V,电流表的示数仍很小,小军通过计算得出待测电阻Rx=________Ω。
四、计算题(第16题12分,17题15分,共27分)
16.烟尘浓度监测仪是新一代在线监测仪器,已经广泛应用在环保污染源烟尘排放监测、工业制造过程中粉尘浓度的测量等领域。有一种以N型光敏电阻为主要元件的烟尘浓度监测仪,光敏电阻阻值随气体浓度的增大而减小。工作原理如图所示,其中电源电压保持12 V不变,R为光敏电阻,R0为50 Ω的定值电阻。使用前需要校准,改变光敏电阻所处环境要求电压表示数达到8 V。
(1)校准时,电压表示数达到8 V,电流表示数是多少?
(2)电压表示数达到8 V时,光敏电阻R的阻值为多少?
(3)若某一时刻烟尘浓度较低,空气质量合格,光敏电阻的阻值为150 Ω,此时电压表示数是多少?
17.如图所示电路,电源电压恒为6 V保持不变。小灯泡L标有“5 V 0.5 A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌为“20 Ω 1 A”,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为
2 V,定值电阻R2的阻值。
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
答案
第十三章综合素质评价
一、1.C 2.A 3.C 4.A 5.A 6.D
7.B 【点拨】用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故C、D错误;质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cmΔt知,食用油的温度升高得快些,故A错误,B正确。
8.C
9.B 【点拨】根据题意可知,甲、乙的初温相同,吸收相同热量后,甲的末温比乙的低,这说明甲的温度变化较小,则初温相同的甲、乙,放出相同的热量后,甲的温度变化小,所以甲的末温高;由于不知道甲、乙的质量大小关系,根据c=可知,无法判定甲、乙比热容的大小,故B正确。
10.C 【点拨】相同加热器在相同时间内放出的热量相同,则加热2 min水和食用油吸收的热量相同,故A错误。用两个相同的加热器给质量相同的食用油和水加热,由图象可知,A温度升高40 ℃-20 ℃=20 ℃需要2 min,B温度升高20 ℃需要3 min;加热时间越长,吸收的热量越多,且水的吸热能力强,所以B为水,A为食用油;因为加热器相同,则物质吸收的热量和加热时间成正比,所以,质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q水吸∶Q油吸=3∶2,由Q吸=cmΔt可知,c水∶c油=3∶2,则c油=
c水=×4.2×103 J/(kg·℃)=2.8×103 J/(kg·℃),故B错误。由图象可知,加热2 min食用油的温度升高了20 ℃,则食用油吸收的热量Q油吸=c油m油Δt=2.8×103 J/(kg·℃)×50×10-3 kg×20 ℃=2 800 J;加热器在相同的时间内放出的热量相同,则液体吸收的热量相同,所以2~3 min内,食用油吸收的热量为×2 800 J=1 400 J,故C正确。另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图线均为图A,不同物质吸收相同的热量,升高相同的温度,根据Q=cmΔt可知,水和食用油的质量与比热容成反比,所以m水∶m油=c油∶c水=2∶3,故D错误。
11.BC 【点拨】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,水分子的热运动不会消失,故A错误;小洪下水后,感觉凉爽,是因为体温高、水温低,通过热传递改变了身体的内能,故B正确;游完泳之后刚从水中出来,一阵微风吹来,感觉特别冷是因为皮肤上的水蒸发吸热,故C正确;小洪上岸后,感觉地面比池水更烫,是因为水的比热容比地面的比热容大,在吸收相同热量的情况下,地面温度变化比较大,故D错误。
12.AC 【点拨】用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,故t1~t2时间内,a、c吸收热量相同,故A正确;t2~t3时间内,a不断地吸热,它的内能增加,故B错误;吸收相同的热量,b升温比c快,但b和c的质量未知,故b的比热容可能大于c的比热容,故C正确;若a、b是同种物质,由图可知,b升温比a慢,则吸收相同的热量,b的质量大于a的质量,故D错误。
二、13.扩散;引力 14.做功;减少 15.小;势能;状态;高
16.1.26×104;热传递 【点拨】玻璃茶杯的质量m=200 g=0.2 kg,玻璃茶杯吸收的热量Q吸=c玻璃mΔt=0.84×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×75 ℃=1.26×104 J。
17.大;大于;2.1×104 【点拨】由于水的比热容比冰大,冰和水的质量相等,放出相同的热量时,水的温度下降得少,所以AB段比CD段降温慢;BC段是水的凝固过程,该过程放出热量,内能减小,温度不变,所以物体在B点时具有的内能大于在C点时的内能;水从A点降温到B点,放出的热量为
Q放=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×500×10-3 kg×(10 ℃-0 ℃)=2.1×104 J。
三、18.(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;增强实验效果,便于观察 (2)高温 (3)有人吸烟时,周围的人会被动吸烟(合理即可) (4)不合理;二氧化氮气体密度大,在重力作用下会下降
19.(1)加热时间 (2)大于 (3)沙子 (4)B
四、20.【解】(1)由图可知,从实验第10分钟到第20分钟水升高的温度Δt=
100 ℃-90 ℃=10 ℃,在这个过程中,水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×
103 J/(kg·℃)×100×10-3 kg×10 ℃=4.2×103 J。
(2)由Q吸=cm(t-t0)可知,水的末温t=+t0=+90 ℃=110 ℃,由于一个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,所以水的最终温度为100 ℃。
(3)由Q吸=cm(t-t0)可知,水的质量m′===0.5 kg。
21.【解】(1)40
(2)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×500×10-3 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×104 J。
(3)忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,牛奶放出的热量等于水吸收的热量,即Q放=Q吸=4.2×104 J,由Q放=cm(t0-t)得,
c牛奶===3.36×103 J/(kg·℃)。
第十四章综合素质评价
一、1.B 2.C 3.C 4.A 5.D
6.B 【点拨】内燃机只有做功冲程对外做功,其余冲程为对外做功创造了条件,是不可缺少的,不是多余的,故A错误;热机通过燃料的燃烧,将燃料的化学能转化为内能,再通过气体膨胀做功转化为机械能,故B正确;热机工作时废气会带走大量的能量、机械摩擦损失一部分能量、机械往外散热损失一部分能量,机械效率达不到100%,故C错误;传统内燃机虽然消耗能源又污染环境,但仍是生产、生活中的主要动力装置,因此不能立即取缔,故D错误。
7.A 8.D
9.D 【点拨】钻木取火是将机械能转化为内能,故A正确;酒精燃烧是把化学能转化为内能,故B正确;汽油机的做功冲程中,气体膨胀对活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;人们对太阳能的开发和利用,是将太阳能转化为其他形式的能,能量是不能凭空产生的,故D错误。
10.C
11.AD 【点拨】发射时,水火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的,所以水火箭瓶内气体的内能减少,故A正确;往水火箭里打气,外界对气体做功,机械能转化为内能,相当于内燃机的压缩冲程,故B错误;水从水火箭中喷出,是瓶里面的气体对外做功,相当于内燃机的做功冲程,故C错误;根据能量守恒定律可知,在整个过程中,能量总量是保持不变的,故D正确。
12.BC 【点拨】根据图象可知,质量相同的甲和乙温度从20 ℃升高到100 ℃时,甲的加热时间是乙的加热时间的2倍,则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,则甲的吸热能力大于乙的吸热能力,因水的比热容较大,吸热能力强,所以甲为水,故A错误;根据c=可知,甲的比热容是乙的比热容的2倍,乙的比热容c乙=c水=×4.2×103 J/(kg·℃)=2.1×103 J/(kg·℃),因为单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,所以0~4 min甲吸收的热量等于乙吸收的热量,即Q甲=Q乙=c乙m乙Δt=2.1×103 J/(kg·℃)×200×
10-3 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J;8 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=
m酒精q=8×10-3 kg×3×107 J/kg=2.4×105 J,乙从加热到沸腾吸收的热量
Q吸=×3.36×104 J=8.4×104 J,酒精灯的加热效率η===35%,故B、C正确,D错误。
二、13.做功;80
14.内;1.5×107
15.动;电;不变
16.1.68×105;0.0112 【点拨】标准大气压下水沸腾时的温度为100 ℃,则水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J;由η=可知,需要酒精完全燃烧放出的热量Q放===3.36×105 J,由Q放=q酒精m酒精可知,需要酒精的质量m酒精=
==0.011 2 kg。
17.做功;减小;25;2.5×104 【点拨】四冲程汽油机飞轮转速3 000 r/min=
50 r/s,即汽油机飞轮每秒转50圈,对外做功25次;汽缸内气体推动活塞一次所做的功W=Fs=2 000 N×0.5 m=1 000 J,由于1 s内该汽油机对外做功25次,则做功一次所用的时间t= s,汽油机的功率P===2.5×104 W。
三、18.(1)陶土网 (2)质量;温度计上升的示数 (3)b (4)8∶3
【点拨】(3)由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。(4)对于同种燃料来说,在相同的时间内放出的热量是相同的,根据图丙可知,燃料1用5 min让水从20 ℃升高到100 ℃,即温度变化量Δt1=100 ℃-20 ℃=80 ℃,5~10 min水吸收的热量与0~5 min吸收的热量相同,根据公式Q放=qm、
Q吸=cmΔt可知,2c水m水Δt1=mq1;燃料2用15 min让水从20 ℃升高到80 ℃,即温度变化量Δt2=80 ℃-20 ℃=60 ℃,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知,c水m水Δt2=mq2;故两种燃料热值之比===8∶3。
19.(1)质量 (2)< (3)> (4)偏小
【点拨】(1)根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同。(2)甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同,则燃料完全燃烧释放的热量相等,即Q甲=Q丙,两烧杯中的液体吸收的热量相等,则
Qa=Qb,甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T丙,则Δt甲>
Δt丙,即Δta>Δtb,因为Qa=Qb,ma=mb,所以由c=可知,ca<cb。(3)由题意知,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则Δt甲>
Δt乙,由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由Q=cmΔt可知,液体吸收的热量Q甲>Q乙,燃料完全燃烧释放的热量Q1>Q2,由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq可知,q1>q2。
四、20.【解】(1)生活垃圾放出的热量
Q放=mq=25×104×103 kg×6.3×106 J/kg=1.575×1015 J,
生活垃圾发电的效率η==≈20.6%。
(2)水吸收的热量Q吸=Q放×50%=1.575×1015 J×50%=7.875×1014 J,
由Q吸=cmΔt得,m===3.75×109 kg。
(3)好处:减小固体污染物(或充分利用能源物质)(合理即可);待改进之处:生活垃圾发电的效率偏低(合理即可)。
21.【解】(1)由P=得,该大巴车匀速直线行驶20 min牵引力做的功,即克服阻力做的功,
W=Pt=150×103 W×20×60 s=1.8×108 J。
(2)由η=可得,液态氢放出的热量
Q放===4.8×108 J,
液态氢燃料的热值q==≈1.4×108 J/kg,
故该生产基地的液氢储罐不存在密封不严的情况。
第十五章综合素质评价
一、1.D 2.C 3.C
4.D 【点拨】开关S闭合后,两灯都不发光,根据选项知故障只有一个,说明电路出现了断路故障,故B错误;将导线接在a、b两点时,两灯不亮,说明故障出现在a到电源负极之间或b到电源正极之间,即a、b间是正常的;将导线接在b、c两点上,两灯还是不亮,说明故障出现在a到电源负极之间或c到电源正极之间,即b、c间也是正常的;将导线接在b、d两点上时,发现灯L2亮而灯L1不亮,说明c到电源正极之间以及灯L2都是完好的,所以故障出现在a、d之间,即可能是开关处断路,故D正确,A、C错误。
5.A 【点拨】若a与b,c与d连接,由于c与d的连接将L2短路,则只有L1发光,故A正确;若a与b,b与d连接,由于b与d的连接电流不经过用电器,引起电源短路,故灯泡都不发光,故B、D错误;若a与b,b与c连接,由于b与c连接将L1短路,则只有L2发光,故C错误。
6.B 【点拨】A图中只闭合开关S,CPU工作,但电动机未必工作,D图中只闭合开关S,CPU与电动机同时工作,这与题设条件中“电动机要先启动”不符,故A、D错误;B图中开关S闭合,电动机立刻工作,CPU在开关S1闭合后工作,S1断开时,CPU不工作,电动机仍可工作,能做到CPU断电后,电动机仍能工作一段时间来进行散热,故B正确;C图中闭合开关S,CPU和电动机同时工作,再闭合开关S1后是CPU在工作,而电动机被短路不能工作,与题目意思不符,故C错误。
7.C 【点拨】用导线连接d、f,再闭合开关S,灯L2亮,灯L1没有接入电路,即灯L1不亮,故A错误;用导线连接b、f,灯L2亮,此时开关S与灯L1没有接入电路(或L1所在电路断路),灯L1不亮,故B错误;用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S,两灯并联,都亮,故C正确;用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S,电源短路,两灯都不亮,故D错误。
8.D
9.C
10.B 【点拨】由图甲知,闭合开关S后,电流从电源正极流出经电流表A1后分成两条支路,一条支路通过L1,另一条支路通过L2和A2,所以两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,故A正确;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2示数是0.6 A,即通过灯L2的电流为0.6 A,由图乙知,电流表A1应选择0~3 A的量程,A1示数为1.5 A,故B错误,C正确;则通过L1的电流I1=I-I2=1.5 A-0.6 A=0.9 A,故D正确。故选B。
11.BD 【点拨】由图知,闭合S1,断开S2时,L2所在支路断路,L1被短路,故电源短路,L1、L2都不发光,故A错误;闭合S1、S2时,电源短路,没有电流通过L1、L2,所以两灯都不发光,故B正确;S1、S2都断开,L1单独接入电路,L1发光,L2不发光,故C错误;闭合S2,断开S1时,灯L1、L2并联,则L1、L2都发光,故D正确。
12.AB 【点拨】由图可知,电流从电源正极流出,一条支路通过L2,另一条支路通过A1、L1,汇合后共同经电流表A、开关回到电源负极,所以两灯是并联的,故A正确;由图乙可知,电流表A所接量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.5 A,即干路的电流为0.5 A,则流经开关的电流是0.5 A,故B正确;由于两灯并联,并联电路各支路独立工作,互不影响,所以L1熄灭,L2仍能发光,故C错误;电流表A1测量的是流过L1的电流,故D错误。
二、13.电;纸巾 14.化学;负 15.亮;响 16.开关;并联
17.L2和L3;大于;0.2 【点拨】由图可知,开关S、S1闭合时,三灯并联,电流表A1测通过灯L2、L3的总电流,电流表A2测通过灯L1和L2的总电流。将开关S1断开时,电流表A2测通过L2的电流;因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,并且各支路上的用电器工作时互不影响,所以,根据A2的示数减少了0.2 A可知,通过L1的电流I1=0.2 A,已知开关S、S1都闭合时,通过L1、L3的电流之比为14,则通过L3的电流I3=4I1=4×
0.2 A=0.8 A;因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A1示数为IA1=I2+I3=I2+0.8 A,A2示数为IA2=I1+I2=0.2 A+I2,则A1示数大于A2示数,由于电流表的两个量程分别为0~0.6 A和0~3 A,根据分度值可知,A1的指针偏转角度是A2一半时,IA1=×5IA2,即I2+0.8 A=×5×
(0.2 A+I2),解得I2=0.2 A。
三、18.【解】如图所示。
19.【解】如图所示。
四、20.(1)断开 (2)不会发光;短路 (3)串联 (4)C (5)可以拧下一个灯泡,若另一个灯泡不亮则是串联,否则是并联
21.【解】(1)电流表指针没有调零;电流表正、负接线柱接反了 (2)亮 (3)如图所示。 (4)0.3;不同;A
五、22.【解】(1)当S1断开,S2接a时,电流从电源正极出发经电流表、灯泡L2回到电源负极,灯L1中无电流通过,故通过灯L2的电流为0.3 A。
(2)当S1断开,S2接b时,灯L1、L2串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流均为0.2 A,即通过灯L1的电流是0.2 A。
(3)当S1闭合,S2接a时,灯L1、L2并联,电流表A测干路中的电流,I=0.9 A,
流过L1中的电流I1=600 mA=0.6 A,
根据并联电路的电流规律可得,通过灯L2中的电流I2=I-I1=0.9 A-
0.6 A=0.3 A。
第十六章综合素质评价
一、1.D 2.A 3.B 4.C 5.D 6.A 7.D
8.B 【点拨】铅笔芯相当于一个滑动变阻器,它和灯泡串联,铅笔芯的阻值越大,对电流的阻碍作用越大,由于铅笔芯的长度越长,其阻值越大,所以铅笔芯的长度应适当长一些,故A错误;为保护灯泡,在AP之间做一个标记,保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联,可以防止灯泡两端电压过大而烧坏灯泡,故B正确;铜丝的电阻很小,变化不明显,故C错误;小灯泡正常工作时,两端的电压为3 V,电源电压改为1.5 V时,灯泡很暗,实验现象不明显,故D错误。
9.D 【点拨】将a端和b端接入电路中,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻丝都应连入电路,故P1在最左端,P2在最左端。
10.C
11.AD 【点拨】闭合开关,电路是L1与L2组成的串联电路,电压表V1测总电压U总,电压表V2测L1两端电压U1。电压表V1的示数为6 V,所以电源电压U总=6 V,故A正确;电压表V2的示数为3.6 V,即U1=3.6 V,则L2两端电压U2=U总-U1=6 V-3.6 V=2.4 V,故B错误;将电压表都换成电流表,开关闭合将发生电源短路,故C错误;将电压表V2换成电流表,L1被短路,开关闭合,出现L1不亮,L2亮,故D正确。
12.BC 【点拨】电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动时,改变接入电路中的电阻丝长度,从而改变接入电路中的电阻大小,改变电路中的电流、灯泡的亮暗,所以电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,故B正确,D错误;若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故C正确。
二、13.化学;负;0.6 14.6;0
15.4;2 【点拨】当开关S闭合时,灯泡L3被短路,L1与L2串联接入电路,电压表V1测电源电压,即U=10 V,电压表V2测L1两端的电压,即U1=
6 V,由串联电路电压特点可得,L2两端的电压U2=U-U1=10 V-6 V=4 V。当开关S断开时,灯泡L1、L2、L3串联,电压表V1测L1、L2两端的总电压,电压表V2测L1、L3两端的总电压,所以U1′+U2′=5 V,U1′+U3′=8 V,由串联电路电压特点可得,L2两端的电压为U2′=U-(U1′+U3′)=10 V-8 V=2 V。
16.滑动变阻器;绝缘体 17.短路;ab
18.电压表;b 【点拨】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,a表并联接入电路中,为电压表;b表串联接入电路中,为电流表;当闭合开关S,挂钩受到向下的拉力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,电压表示数变小,电路总电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大,因此为使拉力增大时,电子秤的示数增大,应把电流表(b表)改装为显示计。
三、19.【解】【证据】(1)断开;不同 (2)如图所示。
(3)1.8;L2短路 【解释】等于各部分电路两端电压之和 【交流】寻找普遍规律
20.(1)0.3 (2)长;小 (3)5 【点拨】(1)图乙中电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A。(2)分析表中的实验数据可知,串联的合金丝越多,电流越小,这说明电阻越大,即横截面积相等的同种材料,长度越长,电阻越大;并联的合金丝越多,横截面积越大,电流越大,这说明电阻越小,所以长度相同的同种材料,横截面积越小,电阻越大。(3)因为横截面积为
1 mm2的合金丝,其长度为1 m时,电阻为1 Ω,所以当电阻值为5 Ω时,该合金丝的长度应为5 m。
四、21.【解】(1)只闭合开关S1时,电压表并联在电源两端,此时电压表的示数为4.5 V,即电源电压U=4.5 V。
(2)当只闭合开关S2时,两灯泡串联,电压表测L1两端电压,故L1两端电压U1=2 V,
由串联电路电压特点可得,L2两端电压
U2=U-U1=4.5 V-2 V=2.5 V。
(3)当S1、S2均闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,所以电压表的示数U=4.5 V。
第十七章综合素质评价
一、1.C 2.C 3.C
4.A 【点拨】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压不变,即控制电压表的示数不变,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=3 V-2 V=1 V,串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,====,当滑动变阻器接入电路中的阻值为10 Ω时,定值电阻的最大阻值Rmax=2R滑max=2×10 Ω=20 Ω,即定值电阻的阻值不能超过20 Ω,故选A。
5.B 【点拨】由图可知,闭合开关,R1和R2串联在电路中,电压表测滑动变阻器R2两端的电压。根据题意可知,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω,电流表的示数增大ΔI=0.4 A,根据欧姆定律可知,定值电阻两端电压的增大值U增大=ΔIR1=0.4 A×5 Ω=2 V,因为R1和R2串联在电路中,两者分担电源电压,定值电阻两端的电压增大2 V,则滑动变阻器两端的电压就会减小2 V,即电压表示数减小2 V,故B正确。
6.B 【点拨】由图可知,当开关S闭合时,R1与R2串联,电压表V测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A、C错误。由R=可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则滑片移动时,其比值不变,故B正确。当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时电路中的电流最小,R1两端的电压最小,电路中的最小电流I小====0.04 A,即电流表的示数最小为0.04 A;定值电阻R1两端的最小电压U1小=I小R1=0.04 A×100 Ω=4 V,即电压表的最小示数为4 V;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为零,此时电路中的电流最大,R1两端的电压最大,为电源电压,即U1大=U=6 V,所以电压表的示数变化范围为4~6 V,故D错误。
7.B 【点拨】由图可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R1两端电压,因为两只电压表指针偏转角度相同,所以V2所选的量程为0~15 V,V1所选的量程为0~3 V,电压表V2的示数U=5U1,故U2=4U1,因为串联电路各处电流相等,所以由欧姆定律可得,===,故选B。
8.B 【点拨】根据电路图可知,R与R0串联,显示仪并联在光敏电阻R的两端,所以图甲的显示仪相当于电压表,故A错误;由图乙可知,扬尘浓度增大,光照强度减小,显示仪的示数增大,即电压表的示数增大,根据串联电路的分压作用知光敏电阻增大;反之扬尘浓度减小,光照强度增大,光敏电阻减小,所以光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小,故B正确;由图乙可知,被测扬尘浓度越高,光照强度越小,光敏电阻越大,电路的总电阻越大,由I=可知整个电路的电流越小,故C错误;当测相同环境时,光照强度相同,说明光敏电阻R的阻值不变,若将R0更换为阻值更小的电阻,串联电路中的总电阻变小,电流变大,由U=IR可知,热敏电阻两端的电压变大,显示仪的示数增大,故D错误。
9.ACD 【点拨】由图可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律可得,甲的电阻值
R甲===20 Ω,故A正确;甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;甲和乙串联,由图可知,乙两端电压为1 V时,通过甲、乙的电流相等,为0.15 A,则甲两端电压为3 V,故C正确;甲和乙并联,由图可知,通过甲的电流为0.1 A时,甲、乙两端的电压相等,为2 V,则通过乙的电流为0.2 A,故D正确。
10.AB 【点拨】接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明电路闭合,连接电路时没有断开开关,故A正确;连接完电路闭合开关,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路或小灯泡断路或滑动变阻器的阻值调到了最大值,故B正确;小灯泡正常发光时的亮度不好观察,但小灯泡正常发光时灯泡两端的电压可通过电压表准确测量,故应根据电压表的示数判断小灯泡是否正常发光,故C错误;由于灯泡的阻值是不固定的,灯丝的电阻随温度的变化而变化,故小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,故D错误。
二、11.0.4;0.4;30
12.5 000;近 【点拨】根据欧姆定律可得,导线总电阻R===100 Ω,输电线每米长度的电阻为0.01 Ω,导线总长度L==10 000 m,短路的地点离甲地的距离s=L=×10 000 m=5 000 m;根据欧姆定律可得,测出的电流越大,电路中的电阻越小,短路处离甲地越近。
13.20;不变
14.9;5∶3 【点拨】由图可知,开关S1和S2都闭合,甲、乙两表均为电压表时,两灯串联,乙电压表测电源电压,甲电压表测L2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联分压原理可知,===,灯泡L2的电阻为6 Ω,所以灯泡L1的电阻R1=×R2=×
6 Ω=9 Ω;仅闭合开关S1,甲、乙两表均为电流表时,两灯并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2支路电流,并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得,甲、乙两表的示数之比===。
三、15.【解】(1)如图所示。 (2)A (3)改变电阻两端的电压和通过它的电流 (4)滑动变阻器断路 (5)太大
(6)没有控制电压表的示数不变 (7)2 000
【点拨】(7)小军用电阻箱(0~9 999 Ω)代替滑动变阻器,此时电阻箱和待测电阻Rx串联,电压表测待测电阻Rx两端的电压,当将电阻箱的阻值调为
1 000 Ω时,电压表的示数为2 V,根据串联电路的分压特点可知,=,即=,代入数据得,=,则待测电阻
Rx=2 000 Ω。
四、16.【解】(1)当开关S闭合时,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得,电流表的示数I===0.16 A。
(2)由串联电路电压规律可得,UR=U-U0=12 V-8 V=4 V,由欧姆定律可得,光敏电阻R的阻值R===25 Ω。
(3)由串联电路电阻规律可得,
R总=R′+R0=150 Ω+50 Ω=200 Ω,
由欧姆定律可得,此时电路中的电流I′===0.06 A,电压表示数U0′=I′R0=0.06 A×50 Ω=3 V。
17.【解】(1)小灯泡正常发光时的电阻RL===10 Ω。
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大阻值与定值电阻R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
此时电路中的电流I===0.1 A,
根据串联电路电压规律知,定值电阻R2两端的电压
U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,
定值电阻R2的阻值R2===40 Ω。
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和小灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5 A,电流表量程为0~0.6 A,根据串联电路电流的规律可知,电路中的最大电流I大=0.5 A,此时小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压为5 V,滑动变阻器连入电路的阻值最小,由串联电路电阻的规律和欧姆定律可得,滑动变阻器R1连入电路的最小阻值R滑小=-RL=-10 Ω=2 Ω;
电压表的量程为0~3 V,故电压表的最大示数U滑=3 V,此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大,由串联电路电压的规律得,小灯泡两端的电压
UL′=U-U滑大=6 V-3 V=3 V,
此时电路中的电流I′===0.3 A,
由欧姆定律和串联电路电流的规律可得,滑动变阻器连入电路中的最大阻值R滑大===10 Ω,
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2~10 Ω。
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