内容正文:
榕江县乐里中学2024-2025学年度第一学期期中质量监测
九年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题。第7~8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 小明的家里,已有两盏灯正常发光,如果再使用一个电水壶,则该电路的( )
A. 总电流变小 B. 总功率变大
C. 总电阻变大 D. 总电压变小
【答案】B
【解析】
【详解】由于家庭电路的用电器都是并联的,那么再使用一个电水壶,即在家庭电路中再多并联一个用电器,总电流会变大,总电压不变,还是220V,根据可知,总功率变大,根据可知,总电阻变小,故选B。
2. 甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲灯灯丝比乙灯灯丝细
B. 两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C. 两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻
D. 两灯串联后,接在220V电路中,甲灯比乙灯暗
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲灯泡的灯丝电阻为
乙灯的电阻为
灯丝的长度和材料都是相同的,甲的阻值大于乙的阻值,所以甲灯灯丝比乙灯灯丝细,故 A正确;
B.两灯都正常发光时,甲灯的功率小于乙灯的功率,根据可知,由于不知时间,所以无法比较两灯所用电能的大小,故B错误;
C.由A 知,两灯都正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故C错误;
D.若两灯串联,则通过的电流相等,根据公式,甲的电阻大,所以甲的实际功率比乙的实际功率大,甲灯比乙灯亮,故D错误。
故选A。
3. 如图是新能源汽车的充电桩,下列关于充电桩的说法符合安全用电的是( )
A. 电工在安装充电桩时,不必断开电源
B. 充电桩安装时,不连接地线也可以
C. 万一有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
D. 每个充电桩在安装时,都要装漏电保护器
【答案】D
【解析】
【详解】A.安装充电桩时必须断开电源,故A不符合题意;
B.安装充电桩时,为了安全,要接地线,故B不符合题意;
C.生活用水是导体,万一有充电桩起火,应先断开电源再施救,故C不符合题意;
D.为了安全,电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示是小军家电路的一部分。他闭合开关时,灯泡正常发光,再将电风扇(未闭合开关)的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,同时空气开关跳闸了。其原因可能是( )
A. 灯泡的灯丝断路 B. 电风扇断路
C. 电风扇的功率过大 D. 电风扇的插头短路
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关时灯泡正常发光,再将电风扇的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,空气开关跳闸,这说明电路中的电流过大;由于电风扇的功率不大,所以造成电流过大的原因不是总功率过大,故原因是电路出现了短路现象;开始时电路正常工作,将电风扇的插头插入插座中时电流过大,可能是电风扇的插头短路;电风扇断路、灯泡断路都不会引起电路中电流过大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
①“探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中,需要采用控制变量法和转换法
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②正确 D. 只有②③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①“探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变;
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是保护电路与改变灯泡的电压与电流,而不同电压下灯泡的电阻不同,求平均值是无意义的;
③“探究电流与电压的关系”的实验中,要控制电阻不变,灯泡的电阻随温度的改变而改变,不能用小灯泡替代定值电阻,故③错误;
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中,电阻大小与多个因素有关,研究与其中一个因素关系时,采用控制变量法、电阻大小无法直接看出,可通过电流表示数大小看出,采用转换法。综上所述,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图所示,电源电压保持不变,当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲图中与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压;滑片P从a到b,接入电阻变小,电流变大,电压变小。
乙图中A点,最大时,,;B点时,,
当B点,电路只有,电源电压……
当A点最大时,电源电压……
联立得,电源电压
图像在A点时最大时,根据欧姆定律
故ABC错误,D正确。
故选项D。
7. 在如图所示的电路中,当开关S闭合时,关于电路的下列说法中正确的是( )
A. 电压表测量电阻R1两端的电压
B. 滑片P从b端滑向a端过程中,电流表示数变大
C. 滑片P滑到a端时,电压表示数为零,电流表示数达到最大值
D. 如果滑动变阻器滑片处接触不良,电流表、电压表都没有示数
【答案】BC
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,R1和R2串联,电流表测电路中电流,电压表并联在R2两端,测R2的电压,串联电路中电流处处相等,故A错误;
B.滑片P从b端滑向a端过程中,R2阻值变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,即电流表示数变大,故B正确;
C.滑片P滑到a端时,R2阻值为0,不参与分压,所以电压表示数为零,此时电路中只有R1,总电阻最小,根据可知,电流达到最大,即电流表示数达到最大值,故C正确;
D.滑动变阻器滑片处接触不良,即发生断路,则整个电路断路,电流表无示数,但电压表串到电路中,测电源电压,有示数,故D错误。
故选BC。
8. 如图(甲)所示电路,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”,电流表量程选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,小灯泡上标有“4.5 V,0.3A”字样,其I-U图象如图(乙)所示。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电路的最大功率是1.8 W
B. 小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C. 小灯泡最小功率是0.75W
D. 滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡变暗
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由甲图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。因电流表量程选择“0~0.6A”,小灯泡的额定电流为0.3A,所以,为了保证电路安全,由串联电路的电流特点可知,电路中允许通过的最大电流是0.3A,则电路的最大功率
P总大=UI大=6V×0.3A=1.8W
故A正确;
B.小灯泡的I-U图象为曲线,说明灯泡的电阻随温度的改变而改变,故B错误;
C.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器两端的电压最大,此时灯泡两端的电压最小,流过小灯泡的电流也最小,则当电压表的示数最大为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为
UL=U-U滑大=6V-3V=3V
由图乙可知,此时流过小灯泡的电流是0.25A,小灯泡的最小功率
PL小=ULIL=3V×0.25A=0.75W
故C正确;
D.滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,根据P=I2R可知灯泡的实际功率变小,则灯泡变暗,故D正确。
故选ACD。
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 如图,在老师的指导下,小军用测电笔(试电笔)试触某插座的插孔,用指尖抵住笔尾金属体,测电笔的氖管发光,此时________(选填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
【答案】有
【解析】
【详解】当笔尖接触火线时,电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地,形成通路。氖管会发光,这一过程中,人体会成为电路的一部分,会有微弱的电流通过。
10. 某手机充电电池标明输出电压为5V,容量为2000mA·h,充满电后,电池能存储电能为_______J。
【答案】3.6×104
【解析】
【详解】手机电池充满电后储存的电能为
11. 某家庭电路1h电能表的示数变化如图所示,这段时间该家庭电路总功率为________W。
【答案】1200
【解析】
【详解】这段时间该家庭电路消耗的电能为
这段时间该家庭电路总功率为
12. 如图所示,把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上,小灯泡恰能正常工作。R的阻值为______Ω,该电路工作10s定值电阻R产生的热量是______J
【答案】 ①. 20 ②. 18
【解析】
【详解】[1][2]灯泡和电阻串联,灯泡正常发光时的电流为
小灯泡能正常工作,说明小灯泡两端的电压是10V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定值电阻两端的电压为
UR=U-UL=16V-10V=6V
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流为
I=IL=0.3A
所以R的阻值为
该电路工作10s定值电阻R产生的热量为
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13. 小瑛用图(甲)的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图(乙)是未完成连接的实验电路。请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,完成图(乙)中实验电路的连接。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流,电压表选用小量程,如下所示:
14. 如图,将带有开关的五孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,上面的导线安装有保险丝,是火线,下面的导线是零线。插座的右孔与开关串联接到火线,左孔接零线,如图所示:
15. 京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧,安装了全国首个水上红绿灯,实现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为,四盏灯的额定电压均为,开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】水上红绿灯让船舶单向通过桥洞,即左侧红灯亮时,右侧绿灯亮,右侧船可通行,且这一对红绿灯应并联,反之,使用单刀双掷开关进行左右通行转换,如下图所示:
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16. 图所示是小明设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端的电压保持不变,电阻R0是压敏电阻,电阻R1是定值电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U0时,就会触发报警。电压表示数为U0时,油箱中的油量为警戒油量。若将定值电阻R1换为另一定值电阻R2后,警戒油量将变大,请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。
【答案】电源电压记为U且保持不变,R1与R0串联时,随油量减少R0增大,当R0两端的电压为U0时将报警,则电路中的电流,此时;R2与R0串联时,随油量减少R0增大,当R0两端的电压为U0时将报警,则电路中的电流,此时;由于警戒油量后来变大,可知,所以,因此R1>R2。
【解析】
【详解】略。
17. 进入12月份以来,我市气温骤降,为保证广大市民合法权益,市场监管局对电热器商品进行质量抽查,发现有部分电热器的电源导线不合格,原因是电源导线横截面积过小,请用物理知识分析,“电源导线横截面积过小”会有什么安全隐患?为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】在导体的材料和长度一定时,电源导线横截面积越小,电阻越大;根据焦耳定律可知,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18. 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象.
(1)实验中通过观察_____的变化来比较导体所产生热量的多少;这运用了_____(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想;
(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的______不变,来研究导体产生热量与电阻的关系;
(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是________容器.
【答案】 ①. 液面高度差 ②. 转换法 ③. 电流 ④. C
【解析】
【详解】第一空.电流通过电阻丝时做功产生热量,密封着的空气吸收热量,温度升高,压强增大,U形管中的液面高度发生变化,所以实验中通过观察液面高度差的变化来比较导体所产生热量的多少;
第二空.这种研究问题的方法叫转换法;
第三空.甲装置中,两个电阻丝串联,通过的电流相同,所以是通过控制通电时间和电路中的电流不变,来研究导体产生热量与电阻的关系;
第四空.在乙装置中,D容器中电阻丝并联,再跟C容器中的电阻丝串联,所以C中电阻丝的电流大于D中电阻丝的电流,根据焦耳定律,C中产生热量较多.
19. 小宇同学利用如图所示的电路探究“导体中的电流与电阻的关系”,已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻的阻值分别为25、20、15、10、5,滑动变阻器的规格为“0~50”。
(1)小宇认真比对图中的电路图和实物图,发现实物图中存在连线错误,需要改接一根导线,请你在接错的那根导线上打“×”,再把它改接到正确的位置上______(导线不要交叉);
(2)电路改正后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端;
(3)该实验用到控制变量法,应控制不变的物理量是电压,当小宇把25的电阻换成20的电阻后,闭合开关发现电压表的示数变小了,此时他应该向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片;
(4)小宇每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据记录的数据画出电流与电阻关系的图像如图(丙)所示,观察图像可知,小宇控制的电压值为______V;
(5)请你帮小宇总结一下本实验得出的结论:______。
【答案】(1) (2)右
(3)左 (4)3
(5)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究“导体中的电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
【小问2详解】
为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
【小问3详解】
当把25Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变小,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要减小滑动变阻器电阻阻值,故此时他应该向左调节滑动变阻器的滑片到合适位置。
【小问4详解】
由图丙可知,15Ω的定值电阻对应的电流为0.2A,则控制的电压值为
【小问5详解】
由图丙可知,电流和电阻的乘积是一个定值,即定值电阻两端电压始终保持3V不变,故得出的结论为:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
20. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,电路已部分连接,如图(甲)所示。
(1)请用笔画线代替导线将图(甲)中电路连接完整________;
(2)正确接入电压表后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,其故障可能是________;
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图(乙)所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图(丙)所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W;
(5)图(丙)所示图像不是直线的原因是________,由图中所给信息,可求出小灯泡正常发光时的电阻为________。
【答案】(1) (2)小灯泡开路
(3)B (4)0.625
(5) ①. 小灯泡的电阻随温度升高而变大 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中,电压表要选择小量程并联在灯泡的两端,滑动变阻器按照“一上一下”的原则选择接线柱,据此连接实物图如下:
【小问2详解】
灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,灯泡断路时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压,所以故障可能是小灯泡开路。
【小问3详解】
如图乙所示,电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,即分度值为0.1V,电压为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,要使灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,根据串联电路分压原理,滑动变阻器的电阻要减小,则滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V。
【小问4详解】
从图像得知,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为
【小问5详解】
[1]随灯泡两端电压的升高,灯泡实际功率增大,灯泡温度升高,电阻变大,即小灯泡的电阻随温度升高而变大,所以图丙所示的I-U图像不是直线。
[2]从图像得知,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.6A。求:
(1)灯泡L的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)该电路工作5min,定值电阻产生的热量是多少?
【答案】(1)0.5A
(2)60
(3)180J
【解析】
【小问1详解】
解:根据题意,由P=UI可得,灯泡L的额定电流为
【小问2详解】
因为灯泡L正常发光,所以
U灯=U额=6V
I灯=I额=0.5A
因为灯泡和电阻并联,所以
U阻=U灯=6V
I阻=I-I灯=0.6A-0.5A=0.1A
定值电阻R的阻值是
【小问3详解】
根据题意可知
t=5min=300s
定值电阻产生的热量是
22. 图甲是一家用电暖器,有“低温”,“中温”,“高温”三挡,铭牌见表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,闭合为“低温”挡,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。求:
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
频率
50
(1)“低温”挡正常工作时的电阻;
(2)“高温”挡正常工作时的电流;
(3)“高温”挡正常工作20min产生的热量。
【答案】(1);(2)7.5A;(3)1.98×106J
【解析】
【详解】解:(1)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路,由 可求“低温”挡正常工作时的电阻是
(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路;S1、S2同时闭合,两电阻并联,根据并联电阻小于其中任一电阻,由可知电路的功率最大,为高温挡;单独闭合S2为“中温”挡,由并联电路各支路可独立工作、互不影响,故高温挡的功率为
P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W
根据P=UI可得高温挡时正常工作的电流
(3)电暖器的“高温”挡正常工作20分钟,放出的热量
Q=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
答:(1)“低温”挡正常工作时的电阻为;
(2)“高温”档正常工作时的电流为7.5A;
(3)“高温”挡正常工作20min产生的热量为1.98×106J。
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榕江县乐里中学2024-2025学年度第一学期期中质量监测
九年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题。第7~8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 小明的家里,已有两盏灯正常发光,如果再使用一个电水壶,则该电路的( )
A. 总电流变小 B. 总功率变大
C. 总电阻变大 D. 总电压变小
2. 甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲灯灯丝比乙灯灯丝细
B. 两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C. 两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻
D. 两灯串联后,接在220V电路中,甲灯比乙灯暗
3. 如图是新能源汽车的充电桩,下列关于充电桩的说法符合安全用电的是( )
A. 电工在安装充电桩时,不必断开电源
B. 充电桩安装时,不连接地线也可以
C. 万一有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
D. 每个充电桩在安装时,都要装漏电保护器
4. 如图所示是小军家电路的一部分。他闭合开关时,灯泡正常发光,再将电风扇(未闭合开关)的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,同时空气开关跳闸了。其原因可能是( )
A. 灯泡的灯丝断路 B. 电风扇断路
C. 电风扇的功率过大 D. 电风扇的插头短路
5. 在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
①“探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中,需要采用控制变量法和转换法
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②正确 D. 只有②③④正确
6. 如图所示,电源电压保持不变,当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. B. C. D.
7. 在如图所示的电路中,当开关S闭合时,关于电路的下列说法中正确的是( )
A. 电压表测量电阻R1两端的电压
B. 滑片P从b端滑向a端过程中,电流表示数变大
C. 滑片P滑到a端时,电压表示数为零,电流表示数达到最大值
D. 如果滑动变阻器滑片处接触不良,电流表、电压表都没有示数
8. 如图(甲)所示电路,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”,电流表量程选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,小灯泡上标有“4.5 V,0.3A”字样,其I-U图象如图(乙)所示。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电路的最大功率是1.8 W
B. 小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C. 小灯泡最小功率是0.75W
D. 滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡变暗
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 如图,在老师的指导下,小军用测电笔(试电笔)试触某插座的插孔,用指尖抵住笔尾金属体,测电笔的氖管发光,此时________(选填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
10. 某手机充电电池标明输出电压为5V,容量为2000mA·h,充满电后,电池能存储电能为_______J。
11. 某家庭电路1h电能表的示数变化如图所示,这段时间该家庭电路总功率为________W。
12. 如图所示,把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上,小灯泡恰能正常工作。R的阻值为______Ω,该电路工作10s定值电阻R产生的热量是______J
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13. 小瑛用图(甲)的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图(乙)是未完成连接的实验电路。请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,完成图(乙)中实验电路的连接。
14. 如图,将带有开关的五孔插座正确接入家庭电路中。
15. 京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧,安装了全国首个水上红绿灯,实现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为,四盏灯的额定电压均为,开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16. 图所示是小明设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端的电压保持不变,电阻R0是压敏电阻,电阻R1是定值电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U0时,就会触发报警。电压表示数为U0时,油箱中的油量为警戒油量。若将定值电阻R1换为另一定值电阻R2后,警戒油量将变大,请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。
17. 进入12月份以来,我市气温骤降,为保证广大市民合法权益,市场监管局对电热器商品进行质量抽查,发现有部分电热器的电源导线不合格,原因是电源导线横截面积过小,请用物理知识分析,“电源导线横截面积过小”会有什么安全隐患?为什么?
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18. 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象.
(1)实验中通过观察_____的变化来比较导体所产生热量的多少;这运用了_____(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想;
(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的______不变,来研究导体产生热量与电阻的关系;
(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是________容器.
19. 小宇同学利用如图所示的电路探究“导体中的电流与电阻的关系”,已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻的阻值分别为25、20、15、10、5,滑动变阻器的规格为“0~50”。
(1)小宇认真比对图中的电路图和实物图,发现实物图中存在连线错误,需要改接一根导线,请你在接错的那根导线上打“×”,再把它改接到正确的位置上______(导线不要交叉);
(2)电路改正后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端;
(3)该实验用到控制变量法,应控制不变的物理量是电压,当小宇把25的电阻换成20的电阻后,闭合开关发现电压表的示数变小了,此时他应该向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片;
(4)小宇每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据记录的数据画出电流与电阻关系的图像如图(丙)所示,观察图像可知,小宇控制的电压值为______V;
(5)请你帮小宇总结一下本实验得出的结论:______。
20. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,电路已部分连接,如图(甲)所示。
(1)请用笔画线代替导线将图(甲)中电路连接完整________;
(2)正确接入电压表后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,其故障可能是________;
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图(乙)所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图(丙)所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W;
(5)图(丙)所示图像不是直线的原因是________,由图中所给信息,可求出小灯泡正常发光时的电阻为________。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.6A。求:
(1)灯泡L的额定电流是多少?
(2)定值电阻R的阻值是多少?
(3)该电路工作5min,定值电阻产生的热量是多少?
22. 图甲是一家用电暖器,有“低温”,“中温”,“高温”三挡,铭牌见表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,闭合为“低温”挡,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。求:
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
频率
50
(1)“低温”挡正常工作时的电阻;
(2)“高温”挡正常工作时的电流;
(3)“高温”挡正常工作20min产生的热量。
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