内容正文:
哈尔滨市第六十九中学校2024—2025学年上学期
九年级 期中学情 反馈物理试题
一、选择题(1-12单选,11-12双选,每题2分,共24分)
1. 下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A. 根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C. 根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
2. 小阳对正在抽烟的爸爸说:“吸烟不但危害您的健康,我和妈妈也在被动吸烟”。这句话的科学依据是( )
A. 分子在不停地运动 B. 分子间有作用力
C. 分子间有空隙 D. 分子很小
3. 小东用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积、导体长度的关系
C. 为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电压表
D. 利用此装置能探究导体电阻大小和导体材料的关系
4. 将R1=10Ω的电阻接在一个电压不变的电源上,此时电流表示数为0.3A,若在电路中再串联一个阻值为20Ω的电阻R2,则通过R2的电流为( )
A. 0.3A B. 0.6A C. 0.1A D. 无法判断
5. 如图北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套。下列与加热手套工作原理相同的用电器是( )
A. 电动车 B. 电热水壶 C. 电风扇 D. 洗衣机
6. 下列实例中,改变物体内能的途径与其他三个不同的是( )
A. 用力搓手,手会发热
B. 用锯条锯木头,锯条温度升高
C. 把冰块放入饮料中,饮料会变凉
D. 用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热
7. 如图所示R0阻值已知,Rx未知,电源电压未知但恒定,如图不能测出Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示的电路,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时,下列判断中正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都增大,灯变亮
B. 电流表和电压表的示数都减小,灯变暗
C. 电流表的示数减小,电压表的示数增大,灯变暗
D. 电流表的示数减小,电压表的示数不变,灯的亮度不变
9. 如图所示的甲、乙两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当甲图中滑动变阻器的滑片向左滑动、乙图中的滑片向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度的变化是( )
A. L1、L2都变暗
B. L1、L2都变亮
C. L1变亮,L2变暗
D. L1变亮,L2的亮度不变
10. 小东观察了市场上的测重仪后,设计了如图四个电路(R是定值电阻,R1是滑动变阻器),可以使电压表示数随被测人体重的增加而增大的电路是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则由图像可知( )
A. 电阻一定时,通过电阻R0的电流与它两端电压成正比
B. R0的电阻值是10Ω
C. 滑动变阻器R的最大阻值是25Ω
D. 该电路最大电流是0.7A
12. 利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A. 实验中电压表的示数保持2.5V不变
B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.5A
C. 滑动变阻器连入电路的阻值范围为
D. 将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
二、非选择题(共46分)
13. 电能表是测量的________仪表,电功的国际单位是________。
14. 某款智能手机可以进行反向无线充电,用该手机给其它手机无线充电时,该手机相当于 _____;利用充电器给该手机充电时,它为 _____(以上两空均选填“用电器”或“电源”)。
15. 有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1 、U2,则 I1:I2=__________,U1:U2=___________.
16. 某同学家“暖气”管道中250kg的水从75℃降低到35℃,放出的热量为___________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,___________也可以改变物体的内能。[]
17. 如图是某家用电子式电能表的表盘,表盘上显示已用电______kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器3min所消耗的电能为________J。
18. 两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示,则R甲=_______Ω。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.2A,则电源电压是________V。
19. 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA.则短路处距甲地一条输电线的电阻为_____Ω,短路位置距甲地的距离为_____km.
20. “红灯停,绿灯行,黄灯也要等一等,交通安全要注意”.路口的这些交通指示灯是__的(选填“串联”或“并联”).有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流__(选填“变大”、“不变”或“变小”).
21. 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡_____(填“串联”或“并联”)。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将_____(选填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。
22. 学校实验室有一只标有“10Ω 1A”的指示灯和一只标有“20Ω 2A”的滑动变阻器,一位同学把它们并联后接在电路中,指示灯正常工作的电压是____V,此时干路中允许通过的最大电流为____A。
23. 如图所示.电源电压不变,开关S闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将________, 电压表示数将_____.(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”).
24. 在探究电流与电压的关系实验中,下面的实物图出现一处错误(滑动变阻器连接不算错误),请你在错误的连线处打“×”,并以笔代线,将正确的连线画出来(连线不得交叉)。
25. 阅读短文,回答问题:
石墨烯——改变世界的神奇新材料
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料。作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都以石墨烯为原料。因此,其应用前景十分广阔。
(1)石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,1nm=________m;
(2)这种新材料属于________(填“导体”或“绝缘体”);
(3)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半体材料散热的难题,这是利用石墨烯的________(填选项前的字母);
A. 透光性好 B. 硬度大
C. 导热性好 D. 导电性强
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为________。
26. 如图甲所示为小西探究“电流、电压、电阻的关系”实验电路图,电源电压为7.5V,且保持不变,滑动变阻器的阻值范围为0-30Ω,所用定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)定值电阻R=________Ω;
(2)移动变阻器的滑片,记下对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I—U图像,分析图乙可知:________;
(3)①图丙是小西“探究电流与电阻的关系”所得到的图像,实验中他先用10Ω的电阻进行实验,结束后保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为15Ω的电阻接入电路,闭合开关,向________移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数和上次相同时,读出电流表的示数;
②实验结束后,小西在整理器材时,发现电压表指针位置如图丙所示,则小西在实验中遗漏的实验操作是________;
③小西跟其他同学交流后发现,他与其他同学的实验结论一致,并未影响结论。你认为其原因是________。
27. 小西选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点,闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
(1)电流表示数为________A。
(2)合金丝a的阻值为________Ω。
(3)小西再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接________。
②电路连接完毕后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为________(合金丝a的电阻用Ra表示)。
③若在步骤②中,小西在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出待测电阻的阻值,请你分析该测量值跟步骤②的测量值相比较,偏大还是偏小________。
28. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
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哈尔滨市第六十九中学校2024—2025学年上学期
九年级 期中学情 反馈物理试题
一、选择题(1-12单选,11-12双选,每题2分,共24分)
1. 下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A. 根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C. 根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,故A错误;
B.根据可知,同一导体电阻一定时,导体两端的电压与该导体的电流成正比,故B错误;
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比,这是欧姆定律的内容,故C正确;
D.由欧姆定律可知,导体中的电流是由导体两端的电压和导体的电阻决定的,所以与导体两端的电压和导体的电阻有关,故D错误。
故选C。
2. 小阳对正在抽烟的爸爸说:“吸烟不但危害您的健康,我和妈妈也在被动吸烟”。这句话的科学依据是( )
A. 分子在不停地运动 B. 分子间有作用力
C. 分子间有空隙 D. 分子很小
【答案】A
【解析】
【详解】抽烟时,烟雾会在空气中发生扩散现象,烟雾中的有害物质分子在空气中不停地运动,从而使抽烟者周围的人们也会吸入烟雾,造成被动吸烟。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 小东用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积、导体长度的关系
C. 为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电压表
D. 利用此装置能探究导体电阻大小和导体材料的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.小灯泡越亮,说明电路中电流越大,根据电阻对电流的阻碍作用可知,电路中电阻越小,即接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.两根电阻丝材料和长度相同而横截面积不同,可以用于探究导体电阻大小与横截面积的关系;使用同一电阻丝,改变夹子所夹的位置,可以探究导体电阻大小与长度的关系,故B正确;
C.电压表电阻很大,不能串联在电路中,为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电流表,故C错误;
D.两根电阻丝的材料相同,所以不能探究导体电阻大小和导体材料的关系,故D错误。
故选B。
4. 将R1=10Ω的电阻接在一个电压不变的电源上,此时电流表示数为0.3A,若在电路中再串联一个阻值为20Ω的电阻R2,则通过R2的电流为( )
A. 0.3A B. 0.6A C. 0.1A D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】电源电压为
串联电路电流处处相等,则流过R2的电流为
故选C。
5. 如图北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套。下列与加热手套工作原理相同的用电器是( )
A. 电动车 B. 电热水壶 C. 电风扇 D. 洗衣机
【答案】B
【解析】
【详解】加热手套工作过程中将电能转化为内能。
ACD.电动车、电风扇、洗衣机使用过程中,主要将电能转化为机械能,故ACD不符合题意;
B.电热水壶使用过程中,将电能转化为内能,故B符合题意。
故选B。
6. 下列实例中,改变物体内能的途径与其他三个不同的是( )
A. 用力搓手,手会发热
B. 用锯条锯木头,锯条温度升高
C. 把冰块放入饮料中,饮料会变凉
D. 用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热
【答案】C
【解析】
【详解】改变物体内能的方法有做功和热传递;用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式改变内能;用锯条锯木头,锯条温度升高,这也是通过做功的方式改变内能;把冰块放入饮料中,饮料会变凉,饮料的温度较高,冰块温度较低,存在温度差,热量从饮料传递到冰块,饮料的内能减小,这是通过热传递的方式改变内能;用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热,这也是通过做功的方式改变内能;综上所述,改变物体内能的途径与其他三个不同的是C;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 如图所示R0阻值已知,Rx未知,电源电压未知但恒定,如图不能测出Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,当S闭合时,两电阻串联,电流相等,电流表测电路中的电流,电压表测量Rx两端的电压,根据求出待测电阻的阻值,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B不符合题意;
C.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量R1两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过R1电流等于通过定值电阻电流I1=I0,根据求出待测电阻的阻值,故C不符合题意;
D.由电路图可知,当S断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测Rx的电流,当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表仍测Rx的电流,所以无法求通过Rx的电压,所以不能求出Rx阻值,故D符合题意。
故选 D。
8. 如图所示的电路,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时,下列判断中正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都增大,灯变亮
B. 电流表和电压表的示数都减小,灯变暗
C. 电流表的示数减小,电压表的示数增大,灯变暗
D. 电流表的示数减小,电压表的示数不变,灯的亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】(1)分析电路结构,画出等效电路图如图所示;
(2)由等效电路图知电压表测并联电压,即电源两端的电压,由于电源电压U不变,所以,滑动变阻器滑片向右移动时,电压表示数不变,滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值R变大,由知:流过滑动变阻器的电流变小,电流表示数变小;由于灯泡两端电压不变,灯泡电阻不变,则灯泡的功率不变,灯泡亮度不变;
故选D.
9. 如图所示的甲、乙两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当甲图中滑动变阻器的滑片向左滑动、乙图中的滑片向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度的变化是( )
A. L1、L2都变暗
B. L1、L2都变亮
C. L1变亮,L2变暗
D. L1变亮,L2的亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】甲图为串联电路,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,电路中总电阻减小,由可知,电路中电流变大,所以灯泡L1变亮。
图乙为并联电路,并联电路各支路互不影响,所以滑片向右滑动时,灯泡L2的亮度不变。
故选D。
10. 小东观察了市场上的测重仪后,设计了如图四个电路(R是定值电阻,R1是滑动变阻器),可以使电压表示数随被测人体重的增加而增大的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,当压力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据串联电路电阻的分压作用可知,变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故A符合题意;
B.电流表与滑动变阻器并联,电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变,故B不符合题意;
C.电压表并联在电源两端测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C不符合题意;
D.电压表串联在电路中,又电压表的内阻很大,在电路中相等于断路,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都几乎等于电源电压,故D不符合题意。
故选A。
11. 如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则由图像可知( )
A. 电阻一定时,通过电阻R0的电流与它两端电压成正比
B. R0的电阻值是10Ω
C. 滑动变阻器R的最大阻值是25Ω
D. 该电路最大电流是0.7A
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,由图乙可知,在电阻一定时,电流与电压的关系图像是一条过原点的直线,说明在电阻一定时,电流与电压成正比,故A符合题意;
BD.将滑动变阻器的滑片P移至b端时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,此时电路中电流最大,为0.6A,R0两端的电压等于电源电压,为3V,则R0的电阻值为
故BD不符合题意;
C.将滑动变阻器的滑片P移至a端,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小,为0.1A,此时定值电阻两端的电压为0.5V,滑动变阻器最大阻值为
故C符合题意
故选AC。
12. 利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A. 实验中电压表的示数保持2.5V不变
B. 当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.5A
C. 滑动变阻器连入电路的阻值范围为
D. 将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在探究电流和电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压保持不变,电压表测量定值电阻两端的电压,实验设定的电压值为
故A正确;
B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为
故B错误;
C.当定值电阻为5欧姆时,电路中的电流为0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值为
当定值电阻的阻值为25欧姆时,电路中的电流为0.1A,滑动变阻器连入电路的阻值为
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,由串联分压的特点可知,电压表示数变大,要保持电压表的示数不变,应增大滑动变阻器连入电路的阻值,即将滑片向右移,故D正确。
故选AD。
二、非选择题(共46分)
13. 电能表是测量的________仪表,电功的国际单位是________。
【答案】 ①. 电能 ②. 焦耳
【解析】
【详解】[1][2]电能表是测量一段时间内消耗电能的仪表,消耗电能的过程是电流做功的过程,所以电能表是测量电功的仪表,电能或电功的单位是焦耳,简称焦,符合为J。
14. 某款智能手机可以进行反向无线充电,用该手机给其它手机无线充电时,该手机相当于 _____;利用充电器给该手机充电时,它为 _____(以上两空均选填“用电器”或“电源”)。
【答案】 ①. 电源 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]用该手机给其它手机充电时,该手机为其它手机提供电能,相当于电源。
[2]利用充电器给该手机充电时,该手机消耗电能,相当于用电器。
15. 有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1 、U2,则 I1:I2=__________,U1:U2=___________.
【答案】 ①. 3∶2 ②. 1∶1
【解析】
【详解】∵R1、R2并联,
∴U1=U2=U,
∴U1:U2=1:1;
又∵I=U/R ,
∴I1:I2=(U/R1):(U/ R2)=R2:R1=6Ω:4Ω=3:2.
16. 某同学家“暖气”管道中250kg的水从75℃降低到35℃,放出的热量为___________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,___________也可以改变物体的内能。[]
【答案】 ①. ②. 做功
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,250kg的水从75℃降低到35℃,放出的热量为
[2]由于热传递和做功都可以改变物体的内能,因此除热传递外,做功也可以改变物体的内能。
17. 如图是某家用电子式电能表的表盘,表盘上显示已用电______kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器3min所消耗的电能为________J。
【答案】 ①. 5546.7 ②. 7.2×104
【解析】
【详解】[1]该表盘上显示数字为55467,因为最后一位是小数,单位是kW•h,所以显示已用电5546.7kW•h。
[2]1600imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次, 指示灯闪烁32次,则该用电器消耗的电能
18. 两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示,则R甲=_______Ω。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.2A,则电源电压是________V。
【答案】 ①. 20 ②. 6
【解析】
【详解】[1]由图可知,电路元件甲两端电压为6V时,电流为0.3A,因此甲的阻值为
[2]由图可知,电路中的电流是0.2A,电路元件甲的电压为4V,电路元件乙的电压为2V,根据串联电路电压的特点,电源电压为
U=U甲+U乙=4V+2V=6V
19. 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA.则短路处距甲地一条输电线的电阻为_____Ω,短路位置距甲地的距离为_____km.
【答案】 ①. 25 ②. 2.5
【解析】
【分析】知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值;已知1m导线的电阻值,然后让总电阻除以一米导线的电阻即可求出导线的长度,从而确定出短路的地点离甲地的距离.
【详解】(1)由可知,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:
=;
短路处距甲地一条输电线的电阻:
;
(2)导线总长度:
,
短路的地点离甲地的距离:
.
20. “红灯停,绿灯行,黄灯也要等一等,交通安全要注意”.路口的这些交通指示灯是__的(选填“串联”或“并联”).有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流__(选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】 ①. 并联 ②. 变大
【解析】
【详解】并联电路中用电器相互不影响工作.“红灯停,绿灯行,黄灯也要等一等,交通安全要注意”.这说明各灯之间相互不影响工作,故是并联连接;因信号灯是并联,红灯快结束时黄灯同时亮了,相当于又增加了一条支路,电路中总电阻变小,干路中电流变大.
21. 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡_____(填“串联”或“并联”)。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将_____(选填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。
【答案】 ①. 串联 ②. a和b
【解析】
【详解】[1]电位器相当于一个滑动变阻器,电位器应与灯泡串联,才能起到调节作用。
[2]若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,结合电位器的连接方法可知需将a和b接线柱接入电路。
22. 学校实验室有一只标有“10Ω 1A”的指示灯和一只标有“20Ω 2A”的滑动变阻器,一位同学把它们并联后接在电路中,指示灯正常工作的电压是____V,此时干路中允许通过的最大电流为____A。
【答案】 ①. 10 ②. 3
【解析】
【详解】[1][2]指示灯正常工作的电压为
滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”的意义是滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,允许通过的最大电流为2A,则滑动变阻器允许加的最大电压为
指示灯与滑动变阻器并联,因为电压相同,要保证元件不被烧坏,要取电压较小的,所以电源的电压为10V;通过指示灯的电流,调节滑片可以使通过滑动变阻器的电流达到2A,所以干路中的最大电流为
23. 如图所示.电源电压不变,开关S闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将________, 电压表示数将_____.(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【详解】由图像可知两电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路电流.
第一空.由图像可知滑片P向右移动滑动变阻器阻值将变大;
第二空.由串联分压,且串联电路电压比等于电阻比可知,滑动变阻器电阻增大,分得的电压增大,总电压不变,因此定值电阻两端电压减小.
24. 在探究电流与电压的关系实验中,下面的实物图出现一处错误(滑动变阻器连接不算错误),请你在错误的连线处打“×”,并以笔代线,将正确的连线画出来(连线不得交叉)。
【答案】
【解析】
【详解】在探究电流与电压的关系实验中,电压表测量的是定值电阻两端的电压,图中电路中电压表测量的是电源电压,错误的导线是连接电源正极和电压表的导线,应将该导线连接电源正极的一端改接到定值电阻左侧接线柱上,如图所示
25. 阅读短文,回答问题:
石墨烯——改变世界的神奇新材料
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料。作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都以石墨烯为原料。因此,其应用前景十分广阔。
(1)石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,1nm=________m;
(2)这种新材料属于________(填“导体”或“绝缘体”);
(3)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半体材料散热的难题,这是利用石墨烯的________(填选项前的字母);
A. 透光性好 B. 硬度大
C. 导热性好 D. 导电性强
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为________。
【答案】(1)
(2)导体 (3)C
(4)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管
【解析】
【小问1详解】
nm与m之间的进率为,故
【小问2详解】
由“作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性”可知,石墨烯属于导体。
【小问3详解】
由“作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好”可知,石墨烯的导热能力很强,可用于解决在交通信号灯和电动汽车中使用半体材料散热的难题。
故选A。
【小问4详解】
由“石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管”可知,墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发。
26. 如图甲所示为小西探究“电流、电压、电阻的关系”实验电路图,电源电压为7.5V,且保持不变,滑动变阻器的阻值范围为0-30Ω,所用定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)定值电阻R=________Ω;
(2)移动变阻器的滑片,记下对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I—U图像,分析图乙可知:________;
(3)①图丙是小西“探究电流与电阻的关系”所得到的图像,实验中他先用10Ω的电阻进行实验,结束后保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为15Ω的电阻接入电路,闭合开关,向________移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数和上次相同时,读出电流表的示数;
②实验结束后,小西在整理器材时,发现电压表指针位置如图丙所示,则小西在实验中遗漏的实验操作是________;
③小西跟其他同学交流后发现,他与其他同学的实验结论一致,并未影响结论。你认为其原因是________。
【答案】(1)10 (2)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3) ①. 右 ②. 实验前,电压表的指针没有调零 ③. 电压表虽然没有调零,但实验中依然可以控制电阻两端的电压一定,(只是示数比实际值偏大),所以没有影响实验结论。
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,定值电阻的阻值
【小问2详解】
绘制的图象如图乙为过原点的直线,即电阻为定值,由此可得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
[2]图丙中,电流表的指针没有在零刻度线上,实验前,电压表的指针没有调零。
[3]略。
27. 小西选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点,闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
(1)电流表示数为________A。
(2)合金丝a的阻值为________Ω。
(3)小西再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接________。
②电路连接完毕后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为________(合金丝a的电阻用Ra表示)。
③若在步骤②中,小西在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出待测电阻的阻值,请你分析该测量值跟步骤②的测量值相比较,偏大还是偏小________。
【答案】(1)0.4 (2)20
(3) ①. ②. ③. 根据题意可知,闭合前,忘记断开,合金丝a被短路,根据串联电路分压特点可知,此时测得Rx两端电压将偏大,使值偏小,由可知,测得Rx阻值大于真实值。
【解析】
【小问1详解】
由乙图可见,电流表接入的量程为0~0.6A,示数为0.4A。
【小问2详解】
由丙图可见,U随QN之间的距离x在10 cm处发生明显变化,故可以判断合金丝a的长度和b的长度均为10cm。由图丙可知x在10 cm处时电压表示数为8 V,根据得,合金丝a的阻值
【小问3详解】
[1]由图可知,将开关连接在Rx与合金丝a之间,使其可以控制电压表测量Rx两端电压,如图所示:
[2]闭合开关和,测得Rx与合金丝a两端电压为,再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,根据串联电路电压分压特点,可得合金丝a两端电压为
由得,此时经过Rx与合金丝a的电流为
根据得,Rx的阻值为
[3]略。
28. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.2A(2)3V(3)15Ω
【解析】
【详解】(1)通过R2的电流:
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A;
(2)电源电压:
U=U2=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(3)由欧姆定律可得R2的阻值:
R2= =15Ω;
答:(1)通过R2的电流为0.2A;
(2)电源电压为3V;
(3)R2的阻值为15Ω。
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