内容正文:
哈47中学2024—2025学年度上学期期中考试
初四物理试题20241105
一、选择题(1~10单选题, 11、12双选题, 每小题2分, 共24分)
1. 下列电路中,当开关闭合后,两灯串联的是( )
A. B.
C. D.
2. 下列是小聪总结出的有关串、并联电路的知识,其中错误的是( )
A. 串联和并联是电路两种最基本的连接方式
B. 串联电路中,开关的作用和它的位置无关
C. 并联电路中,干路开关和各支路开关的作用相同
D. 并联电路中,各支路两端的电压相等
3. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 两只灯泡一定是串联关系
B. 两只灯泡一定是并联关系
C. 盒内一定有两节电池
D. 盒内一定有电源供电
4. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
5. 在探究“串联电路电压的特点”时,小聪连接了如图电路,闭合开关,两灯泡都不发光,电压表无示数。关于产生此现象的原因,以下可能的是( )
A. L₁开路
B. L₂开路
C. L₁短路
D. L₂短路
6. 为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作,那么电路中必须( )
A. 串联一只15Ω的电阻 B. 串联一只5Ω的电阻
C. 并联一只15Ω的电阻 D. 并联一只5Ω的电阻
7. 天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
8. 如图所示电路,甲、乙是两块电表,下列说法错误的是( )
A. 若甲、乙为电压表,闭合S,则L1与L2串联
B. 若甲、乙为电压表,闭合S,则L1、L2和电源电压都可知
C. 若甲、乙为电流表,闭合S,则L1与L2并联
D. 若甲、乙为电流表,断开S,则L1、L2和干路电流都可知
9. 同学们通过实验研究小灯泡的电阻,设计了如图所示的电路,下列说法错误的是( )
A. 测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律
B. 规范操作,闭合开关,若灯泡不发光,一定是有电路故障
C. 电路完好,向左调节滑片,会观察到灯泡逐渐变亮
D. 通过实验,可得出灯丝电阻跟温度的关系
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V,1A”,滑动变阻器标有“30Ω,2A”,下列说法正确的是( )
A. 灯泡正常发光时的电阻为6Ω
B. 电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
C. 当灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω
D. 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
11. 如图所示,电源电压12V恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R2=30Ω,电流表量程足够。则在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S2时,电流表示数为1.2A
B. 只闭合S1时,电流表示数最小,为0.3A
C. 只闭合S2和S3时,电流表示数最大,为1.6A
D. 该电路的等效电阻可能为7.5Ω,10Ω,30Ω和40Ω
二、非选择题
12. 小明用丝绸摩擦玻璃棒,摩擦后想检验玻璃棒是否带电,可让它去接触______,若金属箔张开,则带电;也可让它靠近带正电的轻质小球,若______,则带电。
13. 阻值为10Ω的电阻器接到某电源上,通过它的电流是0.3A,则电源电压是___________V。如果把它接在电压为9V的电源上,它的电阻是___________Ω。
14. 小聪设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,先录入两人的指纹。若其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,图中符合要求的电路图是___________。如果想使保险的级别更高,符合要求的电路图是___________。(选填序号)
15. 如图所示是汽油机的______冲程,冷却液通常要用______大的物质。
16. 如图所示,将同一只小灯泡分别接在一节电池上和两节串联的电池上,若第一次通过它的电流为0.1A,则第二次通过它的电流___________(选填“大于”“小于”或“等于”)0.2A,做出此判断的主要原因是小灯泡___________。
17. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为___________A;若将其串联在电源电压为5V的电路中,L和R的阻值之比为___________。
18. 在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻是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3.0V时,电流表示数为100mA,则甲地到短路位置的输电线的电阻是___________Ω,短路位置距离甲地___________km。
19. “智慧”小组利用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压为4.5V不变,电流表选取了0-0.6A量程,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,他们预计控制R两端电压为1.5V不变,为了利用以上器材安全的完成探究,则选取的R阻值的范围为___________Ω到___________Ω。
20. 要测量一个未知电阻的阻值,手边还有电压表、已知阻值的电阻、电压合适但未知的电源、开关和导线若干,请设计一个能测量出阻值的电路图。
21. 某同学探究“电流跟电压的关系”时,连接了如图所示的部分电路,定值电阻的阻值是10Ω。
(1)请把滑动变阻器正确连入电路中,要求开关闭合前,滑片要滑至最右端。
(2)请把电路中连接不当的导线画“×”,并改成合适的连接。
22. 小聪利用如图所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
(1)连接电路时,开关应___________(选填“断开”或“闭合”);
(2)电流表串联接在C处时,闭合开关,电流表无示数,但是两灯泡都发光,可能是___________(①开关处开路;②电流表被短路;③灯L1开路);(选填序号即可)
(3)排除故障后,继续实验,获得下表数据:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电
流IB/A
C处的电流Ic/A
1
0.24
0.20
0.44
2
0.10
0.30
0.40
3
0.22
0.14
0.36
4
0.18
0.54
据表格数据可得到的结论是___________;第4次实验忘记记录的电流应该是___________A。
23. 探究“电阻大小与长度关系”时,不同小组采用了不同的方案,电阻丝使用的都是横截面积0.5mm2、长分别为50cm和100cm的镍铬合金丝1和2.请将方案一补充完整,并仿照方案一,再设计一个探究方案二(其余器材自选,填写表格空白内容) 。
方案一
方案二
项 目
内 容
项 目
内 容
电路图
电路图
___________
比较电阻
大小的方法
通过电流表示数比较,电流表示数大的电阻 ___________。
比较电阻大小的方法
___________
现象
I1>I2
现象
___________
结论
___________
结论
___________
24. 小聪和他的同学在实验室发现一个没有标注阻值的电阻器(如图甲所示),他们决定要对其进行标注,于是先设计了如图乙所示的电路,然后选取了合适的器材。
(1)小聪根据电路图连接了实物电路如图丙,有一根导线连接是错误的,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,把电路改成正确的电路。
(2)改正电路后,闭合开关,多次调节滑片测得数据如下表:
实验次数
电流表示数I/A
电压表示数U/V
1
0.24
12
2
0.14
3
0.20
9.5
①第2次实验电压表示数如图丁,为___________V;
②请在甲图电阻器上将它的阻值标注好___________;(阻值用整数)
(3)测量出电阻后,小组的同学觉得测量电阻的过程有些麻烦,于是想利用电流表改装一块测量电阻的“电阻表”,于是调节滑片至合适位置不动,把5Ω、10Ω、15Ω和20Ω电阻分别接入MN间,闭合开关测得电流值分别为0.4A、0.3A、0.24A和0.2A。
①根据以上实验获得的数据,能否得出电流跟电阻成反比的结论?请分析说明原因。___________
②他把电阻值标注在如图戊所示的电流表的表盘上,这样就得到一个初步的“电阻表”。改装的“电阻表”跟电流表刻度特点对比的不同之处是:(写出两点)电流表刻度___________,而“电阻表”刻度___________;电流表刻度___________,而“电阻表”刻度___________;
(4)请在戊图的“电阻表”表盘上将50Ω电阻填写在对应的刻度线位置。
25. 如图是净含量为1L的某饮料包装盒上的营养成分表,请根据信息回答下列问题:
营养成分表
项目每100mLNRV%
能量160kJ 2%
蛋白质0g 0%
脂肪0g 0%
碳水化合物9.4g 3%
钠0mg 0%
(1)一整盒饮料的质量是_______kg(饮料密度是)
(2)一整盒温度为25℃的饮料放到电冰箱后,温度降低到5℃,这个过程中饮料的内能是通过___________方式减小的,饮料的内能减少了___________J。【饮料的比热容为;
(3)一整盒该饮料提供的能量相当于完全燃烧多少克酒精放出的热量。(酒精的热值是3.0×107J/kg)(结果保留整数)
26. “智慧”物理小组的同学利用如图甲所示的电路探究电学问题,电源电压U不变,将滑动变阻器R2的滑片从B滑到A的过程中,获取到了一些数据,画出了如图乙所示的R2的U-I关系图像。
(1)请分析电路和图像,求解出三个物理量;(要求写出求解过程,从图像中直接读出的数据不算作求解出的物理量)
(2)请从理论上分析滑动变阻器的U-I关系图像是一条直线的原因。
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哈47中学2024—2025学年度上学期期中考试
初四物理试题20241105
一、选择题(1~10单选题, 11、12双选题, 每小题2分, 共24分)
1. 下列电路中,当开关闭合后,两灯串联的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由实物图可知,灯泡L1与L2串联接入电路中,故A符合题意;
B.根据实物图可知灯泡L1与L2是并联接入电路中的,故B不符合题意;
C.由实物图可知,灯泡L1被短路,只有L2正常工作,故C不符合题意;
D.根据实物图可知,当开关闭合后,电源被短路,会烧坏电源,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列是小聪总结出的有关串、并联电路的知识,其中错误的是( )
A. 串联和并联是电路两种最基本的连接方式
B. 串联电路中,开关的作用和它的位置无关
C. 并联电路中,干路开关和各支路开关的作用相同
D. 并联电路中,各支路两端的电压相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路的基本连接方式有串联和并联,故A正确,不符合题意;
B.串联电路只有一条电流通道,用电器互相影响,不能独立工作,开关连接在电路中的不同位置时,作用相同,故B正确,不符合题意;
C.在并联电路中,干路开关控制整个电路;而支路中的开关断开时,只会使该支路中的用电器停止工作,并不影响其它支路用电器的工作,因此支路开关只控制开关所在的支路,故C错误,符合题意;
D.由并联电路电压的规律可知,并联电路中,各支路两端的电压相等,都等于电源电压,故D正确,不符合题意。
故选 C。
3. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 两只灯泡一定是串联关系
B. 两只灯泡一定是并联关系
C. 盒内一定有两节电池
D. 盒内一定有电源供电
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意可知,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮,可能是两只灯泡串联,也可能是两只灯泡并联,开关位于干路上控制整个电路的通断,故A、B错误;
CD.因为闭合开关后两灯都能发光,所以可知盒内一定有电源供电,但是无法确定电源的具体类型,故C错误、D正确。
故选D。
4. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电路为并联电路,电流表A1与L1串联,所以测量L1所在支路的电流,电流表A2接在干路上,测量总电流,并联电路总电流等于支路电流之和,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,并联电路各支路互不影响,所以灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数等于电流表A1的示数,所以电流表A2示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 在探究“串联电路电压的特点”时,小聪连接了如图电路,闭合开关,两灯泡都不发光,电压表无示数。关于产生此现象的原因,以下可能的是( )
A. L₁开路
B. L₂开路
C. L₁短路
D. L₂短路
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可知,L1和L2为串联电路,电压表并联在L2两侧,测的是L2两端的电压。
A.若L1开路,则电路中无电流,两灯泡均不发光,电压表连接电源的两端也无电流,所以电压表无示数,故A符合题意;
B.若L2开路,则电路中无电流,两灯泡均不发光,电压表连接电源的两端有电流,所以电压表有示数,故B不符合题意;
C.若L1短路,则电压表有示数,L1不发光,L2发光,故C不符合题意;
D.若L2短路,则电压表无示数,L1发光,L2不发光,故D不符合题意。
故选A。
6. 为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作,那么电路中必须( )
A. 串联一只15Ω的电阻 B. 串联一只5Ω的电阻
C. 并联一只15Ω的电阻 D. 并联一只5Ω的电阻
【答案】B
【解析】
【详解】电源电压大于小灯泡正常工作的电压,为了使小灯泡正常发光,需要串联一个分压电阻,因串联电路中各处的电流相等,所以,灯泡正常工作时的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端电压
UR=U-UL=9V-6V=3V
串联电阻的阻值
故选B。
7. 天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.天然气浓度增大时,R阻值减小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,由可知,两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
CD.天然气浓度减小时,R阻值增大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,由可知,两端的电压变小,即电压表示数变小,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 如图所示电路,甲、乙是两块电表,下列说法错误的是( )
A. 若甲、乙为电压表,闭合S,则L1与L2串联
B. 若甲、乙为电压表,闭合S,则L1、L2和电源电压都可知
C. 若甲、乙为电流表,闭合S,则L1与L2并联
D. 若甲、乙为电流表,断开S,则L1、L2和干路电流都可知
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若甲、乙为电压表,闭合S,电流从电源正极流出经过开关,再分别经过灯泡L2、L1回到电源负极,乙电压表测灯泡L2两端电压,甲电压表测电源电压,灯泡L1两端电压等于电源电压减去灯泡L2两端电压,L1、L2和电源电压都可知,故AB正确,不符合题意;
C.若甲、乙为电流表,闭合S,将发生电源短路,故C错误,符合题意;
D.若甲、乙为电流表,断开S,L1、L2并联,乙测干路电流,甲测L2支路电流,L1支路电流等于干路电流减去L2支路电流,L1、L2和干路电流都可知,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 同学们通过实验研究小灯泡的电阻,设计了如图所示的电路,下列说法错误的是( )
A. 测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律
B. 规范操作,闭合开关,若灯泡不发光,一定是有电路故障
C. 电路完好,向左调节滑片,会观察到灯泡逐渐变亮
D. 通过实验,可得出灯丝电阻跟温度的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.测量小灯泡电阻,要控制电压表的读数不变,再根据欧姆定律公式,通过电流表的读数,可以测出小灯泡的电阻,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关后,发现小灯泡不发光的原因很多,如小灯泡的灯丝断了,小灯泡短路,灯座接触不良或者滑动变阻器电阻过大,使小灯泡的电流太小,无法正常发光等,不一定是电路有故障,故B错误,符合题意;
C.向左滑动滑片,使接入的电阻变小,总电阻变小,电源电压保持不变,根据欧姆定律和串联电路电流的特点,总电流变大,经过小灯泡的电流也变大,所以小灯泡逐渐变亮,故C正确,不符合题意;
D.电阻的大小与温度有关,可以通过改变小灯泡的亮度改变灯丝的温度,从而可以探究小灯泡的电阻与温度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V,1A”,滑动变阻器标有“30Ω,2A”,下列说法正确的是( )
A. 灯泡正常发光时的电阻为6Ω
B. 电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
C. 当灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω
D. 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
【答案】AD
【解析】
【详解】A.灯泡L标有“6V,1A”,灯泡正常发光时的电阻为
故A正确;
B.通过变阻器的最大电流是2A,小灯泡额定电流为1A,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是1A,故B错误;
C.当灯泡正常发光时,通过电路的电流是1A,变阻器两端的电压
滑动变阻器的电阻为
故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器阻值增大,根据串联分压规律,滑动变阻器两端电压增大,小灯泡两端电压减小;电路中的总电阻增大,电源电压不变时,根据欧姆定律电路中的电流减小,经过小灯泡的电流减小, 根据,小灯泡实际功率减小,小灯泡变暗,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,电源电压12V恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R2=30Ω,电流表量程足够。则在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S2时,电流表示数为1.2A
B. 只闭合S1时,电流表示数最小,为0.3A
C. 只闭合S2和S3时,电流表示数最大,为1.6A
D. 该电路的等效电阻可能为7.5Ω,10Ω,30Ω和40Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】A.只闭合S2时,只有R2的简单电路,电流表示数为
故A错误;
B.只闭合S1时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路中的电流最小,电流表示数最小,电流表的最小值
故B正确;
C.只闭合S2和S3时,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路中的电流最大,电流表示数最大,电流表的最大值
故C正确;
D.R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R2=30Ω,只闭合S1时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,等效电阻
R最大=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω
只闭合S2时,为只有R2的简单电路,等效电阻为30Ω。
只闭合S2和S3时,两个电阻并联,电路的总电阻最小,等效电阻
等效电阻不可能为10Ω。
故D错误。
故选BC。
二、非选择题
12. 小明用丝绸摩擦玻璃棒,摩擦后想检验玻璃棒是否带电,可让它去接触______,若金属箔张开,则带电;也可让它靠近带正电的轻质小球,若______,则带电。
【答案】 ①. 验电器金属球 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1][2]验电器可以检测物体是否带电,小明用丝绸摩擦玻璃棒,摩擦后想检验玻璃棒是否带电,可让它去接触验电器金属球,若金属箔张开,则带电;同种电荷相互排斥,所以也可让它靠近带正电的轻质小球,若相互排斥,则带电。
13. 阻值为10Ω的电阻器接到某电源上,通过它的电流是0.3A,则电源电压是___________V。如果把它接在电压为9V的电源上,它的电阻是___________Ω。
【答案】 ①. 3 ②. 10
【解析】
【详解】[1]电阻器直接接到某电源上,根据公式可知,电源电压为
[2]导体的电阻是本身的一种属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,与导体的电流和两端电压无关,所以把它接在电压为9V的电源上,它的电阻仍是10Ω。
14. 小聪设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,先录入两人的指纹。若其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,图中符合要求的电路图是___________。如果想使保险的级别更高,符合要求的电路图是___________。(选填序号)
【答案】 ①. D ②. C
【解析】
【详解】[1]由题意可知,指纹识别成功相当于开关闭合,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,说明闭合其中任意一个的开关都能使电路工作,所以这两个指纹识别的开关连接方式为并联,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[2]由题意可知,想使保险的级别更高的话,应该两个人的指纹识别同时成功才能开锁,说明要同时闭合两个开关,所以这两个指纹识别的开关连接方式为串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 如图所示是汽油机的______冲程,冷却液通常要用______大的物质。
【答案】 ①. 做功 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]图中两气门均关闭,活塞下行,是汽油机的做功冲程。
[2]通常选用比热容大的物质做冷却液,相同质量的该种物质,温度变化相同时,吸收的热量更多。
16. 如图所示,将同一只小灯泡分别接在一节电池上和两节串联的电池上,若第一次通过它的电流为0.1A,则第二次通过它的电流___________(选填“大于”“小于”或“等于”)0.2A,做出此判断的主要原因是小灯泡___________。
【答案】 ①. 小于 ②. 灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】
【详解】[1][2]当小灯泡接在两节串联的电池上时,电压为接在一节电池上时的两倍,理论上通过它的电流也应当是接在一节电池上时的两倍,但是小灯泡的灯丝电阻受温度影响较大,其工作一段时间后,灯丝电阻随温度升高而变大,所以第二次通过它的电流小于0.2A。
17. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为___________A;若将其串联在电源电压为5V的电路中,L和R的阻值之比为___________。
【答案】 ①. 0.55 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]并联电路各个支路两端的电压相等,由图可知,当电源电压为3V时,通过R的电流为0.15A,通过L的电流为0.4A,则干路的电流为
I总=IR+IL=0.15A+0.4A=0.55A
[2]将L和R串联在电源电压为5V的电路中,串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路规律可知,通过灯泡和定值电阻的电流相同,且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压,由图可知,当I=0.2A时,UL=1V,UR=4V,电源电压为
U=UL+UR=1V+4V=5V
L和R的阻值之比为
18. 在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻是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3.0V时,电流表示数为100mA,则甲地到短路位置的输电线的电阻是___________Ω,短路位置距离甲地___________km。
【答案】 ①. 30 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]由可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻为
[2]已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,则导线总长为
短路地点离甲地的距离
19. “智慧”小组利用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压为4.5V不变,电流表选取了0-0.6A量程,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,他们预计控制R两端电压为1.5V不变,为了利用以上器材安全的完成探究,则选取的R阻值的范围为___________Ω到___________Ω。
【答案】 ①. 2.5 ②. 10
【解析】
【详解】当电路中的电流最大时,电路中总的电阻最小,即定值电阻阻值最小都滑动变阻器阻值最小时,由电流表量程可知电路中电流最大值为0.6A,定值电阻两端电压为1.5V,由欧姆定律可知
即定值电阻的最小值为2.5Ω。根据串联分压规律
滑动变阻器阻值最大20Ω时,定值电阻阻值为最大值10Ω。综上,定值电阻R阻值的范围为2.5Ω到10Ω。
20. 要测量一个未知电阻的阻值,手边还有电压表、已知阻值的电阻、电压合适但未知的电源、开关和导线若干,请设计一个能测量出阻值的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】将未知电阻和定值电阻串联,依次将电压表并联在、两端,读出电压表示数分别为、,根据串联分压原理则有
可解得,故设计能测量出阻值的电路图如下:
21. 某同学探究“电流跟电压的关系”时,连接了如图所示的部分电路,定值电阻的阻值是10Ω。
(1)请把滑动变阻器正确连入电路中,要求开关闭合前,滑片要滑至最右端。
(2)请把电路中连接不当的导线画“×”,并改成合适的连接。
【答案】
【解析】
【详解】(1)开关闭合前,滑片要滑至最右端,即滑片在最右端滑动变阻器阻值最大,因此下方接左端接线柱。
(2)一节干电池的电压为1.5V,图中所用电源为2节干电池串联,电源电压最大值为3V,故电压表应使用小量程;定值电阻的阻值是10Ω,当滑动变阻器阻值为零时,电路中的电流最大,此时电流
故电流表应选用小量程。
故修正后电路图如图所示:
。
22. 小聪利用如图所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
(1)连接电路时,开关应___________(选填“断开”或“闭合”);
(2)电流表串联接在C处时,闭合开关,电流表无示数,但是两灯泡都发光,可能是___________(①开关处开路;②电流表被短路;③灯L1开路);(选填序号即可)
(3)排除故障后,继续实验,获得下表数据:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电
流IB/A
C处的电流Ic/A
1
0.24
0.20
0.44
2
0.10
0.30
0.40
3
0.22
0.14
0.36
4
0.18
0.54
据表格数据可得到的结论是___________;第4次实验忘记记录的电流应该是___________A。
【答案】(1)断开 (2)②
(3) ①. 在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 ②. 0.36
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
【小问2详解】
电流表串联接在C处时,闭合开关,电流表无示数,但是两灯泡都发光,不可能开关处开路,如果开关断路,两个灯泡都不发光;如果灯泡L1开路,灯泡L1不发光,L2发光;可能电流表短路,电流表没有示数,两个灯泡发光,故②正确。
【小问3详解】
[1]分析表中第1、2、3三组数据可知,
0.24A+0.20A=0.44A
0.10A+0.30A=0.40A
0.22A+0.14A=0.36A
由此得出的结论为:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
[2]第4次实验中,B处的电流
IB=IC-IA=0.54A-0.18A=0.36A
23. 探究“电阻大小与长度关系”时,不同小组采用了不同的方案,电阻丝使用的都是横截面积0.5mm2、长分别为50cm和100cm的镍铬合金丝1和2.请将方案一补充完整,并仿照方案一,再设计一个探究方案二(其余器材自选,填写表格空白内容) 。
方案一
方案二
项 目
内 容
项 目
内 容
电路图
电路图
___________
比较电阻
大小的方法
通过电流表示数比较,电流表示数大的电阻 ___________。
比较电阻大小的方法
___________
现象
I1>I2
现象
___________
结论
___________
结论
___________
【答案】 ①. ②. 更小 ③. 通过电压表的示数比较,电压表示数大的电阻更小 ④. U1>U2 ⑤. 横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大 ⑥. 横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大
【解析】
【详解】[1]M、N之间接入不同的镍铬合金丝时,其与定值电阻R串联,电流不同,R两端的电压也不同,所以可以通过测量R两端的电压来反映接入的镍铬合金丝的电阻大小,电路图如下:
[2][3][4]当M、N之间接入不同的镍铬合金丝时,电路中电流大小不同,R两端的电压也不同,接入的镍铬合金丝电阻越小,电路中的电流就越大,方案一中电流表的示数就越大,方案二中R两端的电压越大,电压表示数也越大,所以方案一中电流表示数大的电阻更小,方案二中电压表示数大的电阻更小,方案二的现象为U1>U2。
[5][6]导体电阻的大小与材料、长度、横截面积等因素有关,当材料与横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
24. 小聪和他的同学在实验室发现一个没有标注阻值的电阻器(如图甲所示),他们决定要对其进行标注,于是先设计了如图乙所示的电路,然后选取了合适的器材。
(1)小聪根据电路图连接了实物电路如图丙,有一根导线连接是错误的,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,把电路改成正确的电路。
(2)改正电路后,闭合开关,多次调节滑片测得数据如下表:
实验次数
电流表示数I/A
电压表示数U/V
1
0.24
12
2
0.14
3
0.20
9.5
①第2次实验电压表示数如图丁,为___________V;
②请在甲图电阻器上将它的阻值标注好___________;(阻值用整数)
(3)测量出电阻后,小组的同学觉得测量电阻的过程有些麻烦,于是想利用电流表改装一块测量电阻的“电阻表”,于是调节滑片至合适位置不动,把5Ω、10Ω、15Ω和20Ω电阻分别接入MN间,闭合开关测得电流值分别为0.4A、0.3A、0.24A和0.2A。
①根据以上实验获得的数据,能否得出电流跟电阻成反比的结论?请分析说明原因。___________
②他把电阻值标注在如图戊所示的电流表的表盘上,这样就得到一个初步的“电阻表”。改装的“电阻表”跟电流表刻度特点对比的不同之处是:(写出两点)电流表刻度___________,而“电阻表”刻度___________;电流表刻度___________,而“电阻表”刻度___________;
(4)请在戊图的“电阻表”表盘上将50Ω电阻填写在对应的刻度线位置。
【答案】(1) (2) ①. 7 ②.
(3) ①. 不能,四次电压值不相等,没有控制电阻两端电压不变,故不能得出电流与电阻成反比的结论。 ②. 均匀 ③. 不均匀 ④. 从左向右逐渐增大 ⑤. 从左向右逐渐减小
(4)
【解析】
【小问1详解】
图丙中,电压表串联在电路中,滑动变阻器与小灯泡并联,电压表和电阻并联,滑动变阻器与小灯泡串联,如图所示:
【小问2详解】
[1]由图甲可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,由图乙可知电压表的示数是7V。
[2]三次电阻值分别为
它的阻值
如图所示:
【小问3详解】
[1]电阻两端的电压分别为
U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
U3=I3R3=0.24A×15Ω=3.6V
U4=I4R4=0.2A×20Ω=4V
四次电压值不相等,没有控制电阻两端电压不变,故不能得出电流与电阻成反比的结论。
[2][3][4][5]由图可知,电流表的刻度是均匀的,电阻表的刻度不均匀;电流表的刻度从左向右逐渐增大,电阻表的刻度从左向右逐渐减小。
【小问4详解】
当电阻是5Ω时,电流值是0.4A,变阻器连入电路的阻值
①
当电阻是10Ω时,电流值是0.3A,变阻器连入电路的阻值
②
由①②得到
U=6V,R滑=10Ω
将50Ω电阻接入电路,电流值是
所以50Ω对应的电流是0.1A,如图所示:
25. 如图是净含量为1L的某饮料包装盒上的营养成分表,请根据信息回答下列问题:
营养成分表
项目每100mLNRV%
能量160kJ 2%
蛋白质0g 0%
脂肪0g 0%
碳水化合物9.4g 3%
钠0mg 0%
(1)一整盒饮料的质量是_______kg(饮料密度是)
(2)一整盒温度为25℃的饮料放到电冰箱后,温度降低到5℃,这个过程中饮料的内能是通过___________方式减小的,饮料的内能减少了___________J。【饮料的比热容为;
(3)一整盒该饮料提供的能量相当于完全燃烧多少克酒精放出的热量。(酒精的热值是3.0×107J/kg)(结果保留整数)
【答案】(1)1 (2) ①. 热传递 ②. 8.4×104
(3)
【解析】
【小问1详解】
一整盒饮料的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
【小问2详解】
[1]饮料放到电冰箱后,温度降低,内能减小,通过热传递的方式减小内能。
[2]饮料放出的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(25℃-5℃)=8.4×104J
饮料的内能减少了8.4×104J。
【小问3详解】
一整盒该饮料提供的能量
酒精放出的热量
Q放=Q=1.6×106J
需要完全燃烧酒精的质量
26. “智慧”物理小组的同学利用如图甲所示的电路探究电学问题,电源电压U不变,将滑动变阻器R2的滑片从B滑到A的过程中,获取到了一些数据,画出了如图乙所示的R2的U-I关系图像。
(1)请分析电路和图像,求解出三个物理量;(要求写出求解过程,从图像中直接读出的数据不算作求解出的物理量)
(2)请从理论上分析滑动变阻器的U-I关系图像是一条直线的原因。
【答案】(1)
电源电压U=1.5V
R1=3Ω
(2)因U和R1为定值,故U2与Ⅰ成一次函数关系,所以U-I关系图像是一条直线。
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,R1和R2串联,当滑片在A端,变阻器连入电路的阻值为零,电压表的示数为零,电流表的示数是0.5A,电源电压
U=I1R1=0.5A×R1①
当滑片在B端,变阻器连入电路的阻值最大,电压表的示数为1.2V,电流表的示数是0.1A,根据串联电压的规律和欧姆定律得到
U=U1+U2=I2R1+U2=0.1A×R1+1.2V②
由①和②得到
U=1.5V,R1=3Ω
变阻器的最大阻值
【小问2详解】
变阻器两端的电压
因U和R1为定值,故U2与Ⅰ成一次函数关系,所以U-I关系图像是一条直线。
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