天津市西青区当城中学2023-2024学年九年级上学期质检物理试卷(11月份)
2024-09-20
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内容正文:
2023-2024学年天津市西青区当城中学九年级(上)质检物理试卷(11月份)
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(3分)中国共产党百年华诞,天安门前花团锦族、花香四溢。“四溢的花香”说明( )
A.分子有一定的质量
B.分子间有相互作用力
C.分子有一定的大小
D.分子在做无规则的运动
2.(3分)如图是四冲程汽油机工作的示意图,其中表示内能转化为机械能的冲程的是( )
A. B. C. D.
3.(3分)如图用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球,两金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.玻璃棒带负电
B.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒得到了电子
C.两金属箔片带同种电荷
D.玻璃棒与金属球接触,电荷从玻璃棒转移到金属箔片上
4.(3分)下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A.玻璃棒、人体、大地
B.水银、保险丝、铁块
C.陶瓷、干木、塑料
D.石墨、橡胶、酸碱盐溶液
5.(3分)下列有关数据符合生活实际的是( )
A.一节新干电池的电压为2V
B.家用空调的电流约为0.2A
C.洗衣机正常工作时的电压为220V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
6.(3分)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)小明同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,发现小灯泡不亮。接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,调节滑动变阻器观察小灯泡是否发光
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
8.(3分)下列四幅电路图中,能正确测量通过灯泡L1的电流的是( )
A. B.
C. D.
9.(3分)某高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,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,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.当车辆越重时,称重表的示数越大
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
D.电路中的R1是没有作用的
10.(3分)当自动电压力锅压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作。压强过大时开关S过压自动断开,温度过高时开关S过热自动断开。图中表示S过压、S过热和锅内发热器的连接,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每题3分,漏选得1分,错选不得分)
(多选)11.(3分)有关温度、热量和内能的说法错误的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小、温度一定降低
B.热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递
C.把热水倒入碗里,碗变热是通过热传递的方式改变了内能
D.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
(多选)12.(3分)如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2).下列关于电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中大小说法正确的是( )
A.甲的连接方式发热功率最小
B.乙的连接方式发热功率最小
C.丙的连接方式发热功率最大
D.丁的连接方式发热功率最大
(多选)13.(3分)如图甲所示电路,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大电功率为0.9W
D.当滑片在b端时,电路的总功率为1.2W
三、填空题(每空2分)
14.(4分)两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中的糖块都没有完全溶解),更甜的是 (选填“冷水”或“热水”),这说明分子的无规则运动与 有关。
15.(4分)2021年10月6日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,燃料燃烧产生的 能转化为火箭的 能。
16.(4分)如图所示是电阻甲和小灯泡乙的I﹣U图象,甲的电阻是 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 Ω。
17.(4分)如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 的关系”的实验装置。若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是 J。
18.(4分)小明学习了电能表的知识后,回到家里观察电能表的示数是,过一段时间后,小明家电能表的示数如图所示,则小明家这段时间消耗的电能是 kW•h;若小明只让家中一个用电器工作,观察到1min电能表的转盘转了30转 kW。
19.(4分)在如图所示的电路中,已知R1:R2=1:2,电源电压不变。当只闭合S时,电压表的示数为U1。当S和S1都闭合时,电压表示数为U2,则U1:U2= ,前后两次R1的功率之比为 。
四、综合题(共37分)
20.(6分)如图所示电路中,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S1、S2都闭合时电流表示数。
21.(6分)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1为40Ω。当闭合S、S1时,电压表的示数是12V;现闭合S、断开S1,电压表的示数是8V,求:
(1)R2的阻值。
(2)电阻R2的电功率。
22.(3分)以下是教材中的三个小实验,请回答以下问题。
(1)图1所示实验,用吸盘吸住干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,使玻璃板水平接触水面,发现弹簧测力计的示数变大。这表明分子间存在 。
(2)图2所示实验,选用实验板上的两根相细相同的保险合金丝,将它们先后接入电路中 的关系。
(3)图3所示实验装置,两个透明容器中装有等量的空气,给两根电阻丝通电一定时间后 之间的关系。
23.(3分)小明同学在探究通过导体的电流与电压的关系时,用如图1所示的电路进行实验,实验中电阻R=10Ω且保持不变。
验序号
1
2
3
4
5
电压(U/V)
1
1.5
2
2.5
3
电流(I/A)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(1)请用笔画线代路导线,将图2中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)调节滑动变阻器,记录数据如上表,请在图3所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来
(3)分析图象可得结论: 。
24.(6分)小程在做“测量小灯泡电功率”的实验时,所用器材有:一个电压为6V的电源,一个额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω),两个规格分别为“10Ω 1A”和“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R1、R2,导线若干。电路图如图所示。请你完成下列内容。
(1)为了顺利完成实验,他应选用的滑动变阻器规格为 。(选填“R1”或“R2”)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。(选填“a”或“b”)
(3)他连好电路闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,其故障原因可能是 .(选填字母)
A.小灯泡短路了
B.小灯泡与灯座接触不良
C.滑动变阻器与导线接触不良
(4)他调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,应将滑片P向 (选填“a”或“b”)端滑动。
(5)他通过移动滑片P,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的U﹣I图象 W。
(6)进一步分析图象,他发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻与 有关。
25.(6分)现有一个电压未知但恒定的电源,一个电流表,一个最大阻值为R0的滑动变阻器,一个开关及导线若干。请你设计一个实验,测量出一个阻值未知电阻Rx的阻值(电路不可重组)。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
26.(7分)图甲是某款电热饭盒,部分参数如表所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化),求:
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
400W
(1)当开关打在1时,电热饭盒处于 挡(选填“低温”或“高温”),请简要说明理由;
(2)电热饭盒正常工作时,利用高温挡将质量为1kg,初温为20℃的汤加热至50℃;[c汤=4.0×103J/(kg•℃),不考虑热损耗]
(3)R2的阻值为多少?
2023-2024学年天津市西青区当城中学九年级(上)质检物理试卷(11月份)
参考答案与试题解析
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(3分)中国共产党百年华诞,天安门前花团锦族、花香四溢。“四溢的花香”说明( )
A.分子有一定的质量
B.分子间有相互作用力
C.分子有一定的大小
D.分子在做无规则的运动
【答案】D
【解答】解:空气中有大量的花粉分子,能够闻到花香,故D正确。
故选:D。
2.(3分)如图是四冲程汽油机工作的示意图,其中表示内能转化为机械能的冲程的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:内能转化为机械能的是做功冲程:
A图:气门都关闭,活塞向上运行,是压缩冲程;
B图:气门都关闭,活塞向下运行,是做功冲程;
C图:排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
D图:进气门打开,活塞向下运行,是吸气冲程。
故选:B。
3.(3分)如图用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球,两金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.玻璃棒带负电
B.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒得到了电子
C.两金属箔片带同种电荷
D.玻璃棒与金属球接触,电荷从玻璃棒转移到金属箔片上
【答案】C
【解答】解:AB、丝绸和玻璃棒摩擦后带正电,故AB错误;
C、两金属箔片互相排斥,故C正确;
D、玻璃棒与金属球接触,故D错误。
故选:C。
4.(3分)下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A.玻璃棒、人体、大地
B.水银、保险丝、铁块
C.陶瓷、干木、塑料
D.石墨、橡胶、酸碱盐溶液
【答案】B
【解答】解:玻璃棒、陶瓷、塑料,属于绝缘体、大地、保险丝、石墨,属于导体,B正确。
故选:B。
5.(3分)下列有关数据符合生活实际的是( )
A.一节新干电池的电压为2V
B.家用空调的电流约为0.2A
C.洗衣机正常工作时的电压为220V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
【答案】C
【解答】解:A、一节新干电池的电压为1.5V;
B、家用空调的电流约为2A;
C、洗衣机正常工作时的电压为220V;
D、物理实验室中一根导线的电阻非常小,故D错误。
故选:C。
6.(3分)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:
A、图中滑片向左移动时,连入的阻值变小;
B、同时接入上方两接线柱,滑片移动,不合题意;
C、同时接入下方两接线柱,滑片移动,不合题意;
D、滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大。
故选:A。
7.(3分)小明同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,发现小灯泡不亮。接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,调节滑动变阻器观察小灯泡是否发光
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
【答案】D
【解答】解:
AB、当电路发生断路故障时,灯泡同样不发光;
C、断开开关S,灯泡同样不发光。
D、该电路为串联电路,灯泡不亮时,如果无示数,然后检测出断路的位置,故D选项正确。
故选:D。
8.(3分)下列四幅电路图中,能正确测量通过灯泡L1的电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、该电路为并联电路1串联在支路中,电流表的正负接线柱接反了。
B、电流表串联在干路上,电流表正负接线柱接法正确。
C、该电路为并联电路1串联在支路中,电流从正接线柱流入,故电流表测量L2的电流,故C正确。
D、该电路为并联电路2串联在支路中,电流从正接线柱流入,故电流表测量L2的电流,故D错误。
故选:C。
9.(3分)某高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,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,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.当车辆越重时,称重表的示数越大
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
D.电路中的R1是没有作用的
【答案】B
【解答】解:A、称重表与电阻串联,故A不正确;
BC、当车辆越重时,R的阻值变小,所以称重表的示数越大、C不正确;
D、当物体很重,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表1具有保护称重表的作用,故D不正确。
故选:B。
10.(3分)当自动电压力锅压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作。压强过大时开关S过压自动断开,温度过高时开关S过热自动断开。图中表示S过压、S过热和锅内发热器的连接,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:由题意可知,当温度过高时,电热丝不能工作,过压开关断开;即两个开关不能独立工作,结合选项可知D符合题意。
故选:D。
二、多选题(每题3分,漏选得1分,错选不得分)
(多选)11.(3分)有关温度、热量和内能的说法错误的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小、温度一定降低
B.热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递
C.把热水倒入碗里,碗变热是通过热传递的方式改变了内能
D.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
【答案】AB
【解答】解:
A、物体放出热量,但温度不一定降低,放出热量,但温度保持不变。
B、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故B错误;
C、把热水倒入碗中,是通过热传递的方式改变了它的内能;
D、冰在熔化过程中持续吸收热量,但内能增加;
故选:AB。
(多选)12.(3分)如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2).下列关于电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中大小说法正确的是( )
A.甲的连接方式发热功率最小
B.乙的连接方式发热功率最小
C.丙的连接方式发热功率最大
D.丁的连接方式发热功率最大
【答案】BD
【解答】解:甲图中只有电阻R2工作,乙图中两电阻串联1工作,丁图中两电阻并联,
串联时电路电阻最大,电功率最小,电功率最大,丁的连接方式发热功率最大。
故选:BD。
(多选)13.(3分)如图甲所示电路,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大电功率为0.9W
D.当滑片在b端时,电路的总功率为1.2W
【答案】CD
【解答】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于最左端a时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I=可得
U=I大R0=0.8A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端b时,接入电路中的电阻最大,电流表的示数最小,
由图象可知,此时U滑=4V,电路中的最小电流I小=5.2A,
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑===20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I小(R0+R滑)=6.2A×(R0+20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可解得:R5=10Ω,U=6V;
C、滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,
则滑动变阻器消耗的电功率:
P滑=I7R=()2R==,
当R=R0=10Ω时,滑动变阻器的电功率最大,
则P滑大===3.9W;
D、当滑片在b端时,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,
则电路的总功率:P=UI小=6V×6.2A=1.7W,故D正确。
故选:CD。
三、填空题(每空2分)
14.(4分)两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中的糖块都没有完全溶解),更甜的是 热水 (选填“冷水”或“热水”),这说明分子的无规则运动与 温度 有关。
【答案】热水;温度。
【解答】解:
两个杯子中分别盛有质量相同的热水和冷水,向其中分别放入同样的糖块,则热水杯中的水更甜,分子运动的越剧烈。
故答案为:热水;温度。
15.(4分)2021年10月6日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,燃料燃烧产生的 内 能转化为火箭的 机械 能。
【答案】内;机械。
【解答】解:火箭升空过程中,消耗了燃料燃烧产生的内能,故是将内能转化为机械能的过程。
故答案为:内;机械。
16.(4分)如图所示是电阻甲和小灯泡乙的I﹣U图象,甲的电阻是 5 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 2.5 Ω。
【答案】5;2.5。
【解答】解:由图象可知,通过甲的电流与它两端的电压成正比,甲两端的电压为2V时,由欧姆定律可得甲的电阻:R甲===5Ω;
把甲、乙串联在电源电压为2V的电路中,串联电路总电压等于各部分电压之和,甲两端的电压为2V,则电源电压为3V乙===7.5Ω。
故答案为:5;5.5。
17.(4分)如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系”的实验装置。若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是 150 J。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)如图甲,两个电阻串联在电路中,通电时间相同,根据控制变量法可知;
(2)甲电阻丝在2min内产生的热量:
Q甲=I2R甲t=(6.5A)2×8Ω×2×60s=150J。
故答案为:电阻;150。
18.(4分)小明学习了电能表的知识后,回到家里观察电能表的示数是,过一段时间后,小明家电能表的示数如图所示,则小明家这段时间消耗的电能是 81.2 kW•h;若小明只让家中一个用电器工作,观察到1min电能表的转盘转了30转 1.2 kW。
【答案】81.2;1.2。
【解答】解:(1)开始时电能表的读数为300.3kW•h,现在电能表的读数为381.5kW•h,
小明家这段时间消耗的电能W=381.6kW•h﹣300.3kW•h=81.2kW•h;
(2)电能表的转盘转了30r消耗的电能:
W=kW•h=4.02kW•h,
则该用电器的功率:
P===3.2kW。
故答案为:81.2;6.2。
19.(4分)在如图所示的电路中,已知R1:R2=1:2,电源电压不变。当只闭合S时,电压表的示数为U1。当S和S1都闭合时,电压表示数为U2,则U1:U2= 1:3 ,前后两次R1的功率之比为 1:9 。
【答案】1:3;1:9。
【解答】解:设电源电压为U,只闭合S时,电压表测R1两端的电压;
因串联电路中各处的电流相等,所以可得==;
电压表的示数U1=×U=,
当S和S1都闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压5=U;
故U1:U2=6:3;
前后两次R1的功率之比为:===。
故答案为:1:8;1:9。
四、综合题(共37分)
20.(6分)如图所示电路中,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S1、S2都闭合时电流表示数。
【答案】(1)电源电压为6V;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A。
【解答】解:(1)由图可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电阻R6接入电路,电流表测量通过R1的电流,
电源电压U=U1=I3R1=0.7A×20Ω=6V;
(2)由图可知,当开关S1、S8都闭合时,电阻R1、R2并联接入电路,电流表测量干路中的电流,
根据并联电路电阻规律可得总===12Ω,
电路中的电流I总===0.5A。
答:(1)电源电压为2V;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为8.5A。
21.(6分)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1为40Ω。当闭合S、S1时,电压表的示数是12V;现闭合S、断开S1,电压表的示数是8V,求:
(1)R2的阻值。
(2)电阻R2的电功率。
【答案】(1)R2的阻值为20Ω;
(2)电阻R2的电功率为0.8W。
【解答】解:(1)当闭合S、断开S1,R1与R4串联,电压表测R1两端的电压,
由欧姆定律可得,通过R1的电流:I6===0.2A,
因串联电路中各处的电流相等,所以8的电流:
I2=I1=6.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压:
U7=U﹣U1=12V﹣8V=3V,
则电阻R2的阻值:
R2==20Ω;
(2)由(1)可知电阻R2的电功率为:
P2=U2I2=6V×0.2A=5.8W。
故答案为:(1)R2的阻值为20Ω;
(2)电阻R7的电功率为0.8W。
22.(3分)以下是教材中的三个小实验,请回答以下问题。
(1)图1所示实验,用吸盘吸住干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,使玻璃板水平接触水面,发现弹簧测力计的示数变大。这表明分子间存在 引力 。
(2)图2所示实验,选用实验板上的两根相细相同的保险合金丝,将它们先后接入电路中 长度 的关系。
(3)图3所示实验装置,两个透明容器中装有等量的空气,给两根电阻丝通电一定时间后 电阻 之间的关系。
【答案】(1)引力;(2)长度;(3)电阻。
【解答】解:(1)用吸盘吸住干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,使玻璃板水平接触水面,发现弹簧测力计的示数变大;
(2)由图2可知,两根电阻丝的材料,长度不同;
(3)图3中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系。
故答案为:(1)引力;(2)长度。
23.(3分)小明同学在探究通过导体的电流与电压的关系时,用如图1所示的电路进行实验,实验中电阻R=10Ω且保持不变。
验序号
1
2
3
4
5
电压(U/V)
1
1.5
2
2.5
3
电流(I/A)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(1)请用笔画线代路导线,将图2中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)调节滑动变阻器,记录数据如上表,请在图3所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来
(3)分析图象可得结论: 电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比 。
【答案】(1)见解答图;(2)见解答图;(3)电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比。
【解答】解:(1)将电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
(2)在I﹣U图象上描出(1.5V,5.15A),0.25A),如下图所示:
;
(3)从表中数据可以看出,电阻一定时,通过电阻的电流也跟着增大为原来的几倍,导体中的电流与其两端的电压成正比。
故答案为:(1)见解答图;(2)见解答图,导体中的电流与其两端的电压成正比。
24.(6分)小程在做“测量小灯泡电功率”的实验时,所用器材有:一个电压为6V的电源,一个额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω),两个规格分别为“10Ω 1A”和“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R1、R2,导线若干。电路图如图所示。请你完成下列内容。
(1)为了顺利完成实验,他应选用的滑动变阻器规格为 R2 。(选填“R1”或“R2”)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 b 端。(选填“a”或“b”)
(3)他连好电路闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,其故障原因可能是 B .(选填字母)
A.小灯泡短路了
B.小灯泡与灯座接触不良
C.滑动变阻器与导线接触不良
(4)他调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,应将滑片P向 a (选填“a”或“b”)端滑动。
(5)他通过移动滑片P,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的U﹣I图象 0.5 W。
(6)进一步分析图象,他发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻与 温度 有关。
【答案】(1)R2;(2)b;(3)B;(4)a;(5)0.5;(6)温度。
【解答】解:(1)额定电压为2.5的小灯泡(电阻约为10Ω),由欧姆定律
I===0.25A;
根据串联电路的规律及欧姆定律I=,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻:
R滑===14Ω>10Ω2;
(2)为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处,即b端;
(3)灯泡不亮,故障可能是电路断路;
电流表无示数,说明电路断路;
电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,故B符合题意;
(3)若要测量小灯泡的额定功率,应该使灯泡两端的电压由2.3V增大到2.5V,此时滑动变阻器接入的电阻应减小;
(4)由图知,当灯泡正常发光时的电流为6.2A,
则灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.4V×0.2A=7.5W;
(5)灯泡两端电压增大时,灯泡的实际功率也增大,电阻变大,造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻受温度的影响)。
故答案为:(1)R2;(2)b;(3)B;(5)8.5。
25.(6分)现有一个电压未知但恒定的电源,一个电流表,一个最大阻值为R0的滑动变阻器,一个开关及导线若干。请你设计一个实验,测量出一个阻值未知电阻Rx的阻值(电路不可重组)。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解答图;
(2)①如上连接电路,断开开关,将变阻器滑片移动到最右端时,闭合开关,用电流表测出电路中的电流I1;
②断开开关,将滑动变阻器滑片调到最左端,闭合开关,记下电流表的示数I2;
(3)Rx=。
【解答】解:(1)未知电阻Rx、滑动变阻器与电流表串联,开关控制整个电路
;
(2)主要实验步骤和需要测量的物理量:
①如上连接电路,断开开关,闭合开关1;
②断开开关,将滑动变阻器滑片调到最左端,记下电流表的示数I2;
(3)根据串联电路的规律和欧姆定律,因电源电压不变
U=I6(R0+Rx)=I2Rx,
故待测电阻Rx的数学表达式:
Rx=。
答:(1)见解答图;
(2)①如上连接电路,断开开关,闭合开关1;
②断开开关,将滑动变阻器滑片调到最左端,记下电流表的示数I2;
(3)Rx=。
26.(7分)图甲是某款电热饭盒,部分参数如表所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化),求:
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
400W
(1)当开关打在1时,电热饭盒处于 低温 挡(选填“低温”或“高温”),请简要说明理由;
(2)电热饭盒正常工作时,利用高温挡将质量为1kg,初温为20℃的汤加热至50℃;[c汤=4.0×103J/(kg•℃),不考虑热损耗]
(3)R2的阻值为多少?
【答案】(1)低温;当开关S接1时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大,根据P=可知,此时电路总功率最小;(2)需要加热时间为300s;(3)R2的阻值为879Ω。
【解答】解:(1)由电路图可知,当开关S接1时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大可知,处于低温挡。
(2)质量为1kg,初温为20℃的汤加热至50℃吸收的热量为:
Q吸=c汤mΔt=8.0×103J/(kg•℃)×4kg×(50℃﹣20℃)=1.2×108J,
不考虑热损耗,消耗的电能等于汤吸收的热量可得
t====300s;
(4)当开关S接5时,R2断路,电路中只有R1工作,此时为高温挡高=可知,
电阻R1的阻值为:
R1===121Ω,
当开关S接1时,R4、R2串联,此时为低温挡低=可知,
电路中的总电阻为:
R总===1000Ω,
根据串联电路的总电阻等于各电阻阻值之和,则R6的阻值为:
R2=R总﹣R1=1000Ω﹣121Ω=879Ω。
答:(1)低温;当开关S接3时,R1、R2串联,此时电路总电阻最大可知;(2)需要加热时间为300s2的阻值为879Ω。
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