精品解析:重庆市长寿区重庆市长寿川维中学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
2024-12-20
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 长寿区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.91 MB |
| 发布时间 | 2024-12-20 |
| 更新时间 | 2024-12-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49468895.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024—2025学年度上期川维中学第三次定时训练
初三物理试题
一、单选题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列关于生活中常见的物理量估测正确的是( )
A. 洗澡水的适宜温度约为70℃
B. 任何情况下沸水的温度都是100℃
C. 一节新的干电池的电压约为1.5V
D. 家用电冰箱的电压约为36V
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高内能越大,的冰没有内能
B. 内能少的物体也可能将能量传递给内能多的物体
C. 物体质量越大、温度越高,含有的热量越多
D. 只要物体温度不变,物体的内能就一定不变
3. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B. 金属容易导电的原因是因为其内部有大量的自由电子
C. 带负电的橡胶棒能吸引纸屑是由于异种电荷相互吸引
D. 公路上的路灯同时亮同时灭.所以它们是串联的
4. 下列四幅图中,关于热现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B. 图乙中,向上提弹簧测力计,示数变大,主要原因是大气压的作用
C. 图丙中,沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,主要原因是海水蒸发吸热
D. 图丁中,内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
5. 车库入口处的自动识别车牌系统,当有车辆驶入时,感应开关S1闭合,摄像头的闪光灯亮起,摄像头完成拍照记录车牌后,开关S2闭合,启动电动机抬起栏杆; 若是临时牌照车辆,摄像头无法拍照记录车牌,则司机可以用手机扫描二维码登记,开关 S3闭合,启动电动机抬起栏杆。如图所示的电路设计,。符合上述情况的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,是小灯泡L和定值电阻R电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 甲是定值电阻R的I-U关系图象
B. 定值电阻R的阻值为0.1Ω
C. 小灯泡L和定值电阻R并联在2V电源上,干路电流0.8A
D. 小灯泡L和定值电阻R串联在5V电源上,电路电流为0.2A
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中,以下说法正确的是( )
A. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动,电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变小
C. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压V2的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值变大
D. 不管滑片P怎么移动,电压V1的示数变化量U1与电流表A的示数变化量的比值都不变
8. 如图所示,为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法正确的是( )
①R0阻值为60Ω
②当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
③当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
④滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ①③④
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共14分)
9. 人们为了纪念科学家对物理学卓著贡献,常常用科学家的名字命名物理量的单位,如将______的名字命名为电阻的单位。某品牌的充电宝对手机充电时的输出电压约为5V,此过程是将充电宝的______能转化电能。
10. 中药是中医预防治疗疾病所使用的独特药物,中药的疗效在当今世界上越来越被重视。打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是__________现象。慢火热制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,分子的运动越__________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
11. 如图所示,若电源电压为6V,闭合开关S后,电压表的示数为2.2V,则__________V;若S断开,电压表的示数为__________V。
12. 某新款家庭轿车,匀速行驶12km消耗汽油1kg,已知汽油热值q=4.8×107J/kg,则完全燃烧1kg汽油放出热量____________J,若行驶时汽车受到牵引力为1200N,该过程汽车发动机效率为_______。
13. 如图所示电路,闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P,电流表A的示数___________。电压表V的示数与电流表A的示数的比值_________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14. 如图所示的电路中,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样,上只能看清“3V”字样,设灯丝电阻不变,电源电压恒定。若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为;若只闭合S、正常发光,电流表读数为,则R的阻值为__________,__________。
15. 如图所示电路中,电源电压不变。当、的滑片分别位于中点时闭合开关,电流表的示数为0.15A,电压表的示数为1.5V;移动两个滑片分别位于和的最右端时,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V。则电源电压大小为__________V,能接入电路的最大阻值为__________。
三、实验探究题(本大题共3小题,15题5分,16题8分,17题8分,共21分)
16. 如图所示甲、乙、丙是三套完全相同的实验装置,其中燃料的质量,烧杯内液体的质量、初温也都相同。
(1)探究不同物质的比热容时,应选择__________两图进行实验;
(2)根据记录的数据,可以得出实验的初步结论为:不同物质的吸热能力不同,根据表格数据可以得出__________的比热容较大。
液体
质量
初始温度
加热时间
最后温度
a
60
20
5
40
b
60
20
5
60
(3)探究不同燃料的热值应选择__________两图进行实验,通过实验得到的燃料热值与实际相比是__________(“偏大”或“偏小”或“不变”),你认为出现这样情况的主要原因是:_________。
17. 在“测量小灯泡电阻”实验中,可选择的器材有:电源电压恒为4.5V,额定电压为2.5V的小灯泡,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),“50Ω 1A”的滑动变阻器R1,开关和导线若干,实验步骤如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
012
0.80
0.18
0.20
0.22
(1)连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现灯泡忽亮忽暗,则故障可能是__________;
A. 滑动变阻器滑片接触不良 B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(2)实验过程中,移动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视__________(选填“电流表示数”“电压表示数”或“变阻器的滑片”);实验中获得了如上表所示的几组数据,当灯泡正发光时,电阻为__________Ω,由数据还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而__________;
(3)小亮同学进行实验测得了如上数据,梁老师说表格中有一组错误数据是__________,错误原因是__________;
(4)另外小组的一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P记录数据,根据测量数据绘出的电流表和电压表的I-U图如图中B线所示,出现这种现象的原因可能是__________;
(5)闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1__________ΔR2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
18. 在“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验中,小美利用可调电源(可调为2V、3V、5V、6V)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(20Ω 0.5A)、电压表、电流表、开关以及若干导线做了如下实验:
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)( )
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最______端(选填“左”或“右”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,小美发现电流表和电压表都有较大示数,移动滑片,两表的示数均不变,则电路中的故障可能是:_______;
(4)排除故障后,连好电路,小美将电源电压调为6V。
①小美接入10Ω的定值电阻后,移动滑片,电流表示数如图丙所示,记录此时电流表示数为_______A;
②小美保持滑动变阻器滑片位置不变,将10Ω的定值电阻换为15Ω的定值电阻后,闭合开关,电流表的示数会______0.26A(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时可将滑动变阻器的滑片向________移动(选填“左”或“右”),直到电压表示数回到原来值;
③实验中,小美发现当5个定值电阻中的某个电阻接入电路时,实验无法完成,这个定值电阻的阻值为_______Ω;
④为了顺利完成5次实验,小美将电流表调至0~3A量程,并更换部分器材,下列方案可行的有_______;
A.将可调电源电压的值设为5V,其余不变
B.将电压表控制不变的电压值U0设在2.5V~3.6V范围内,其余不变
C.滑动变阻器调整为“15Ω 1A”,其余不变
D.将30Ω的定值电阻更换为25Ω的定值电阻,其余不变
四、计算题(本大题共3小题,18题6分,19题7分,20题8分,共21分)
19. 如图所示电路中,电源两端电压不变,电阻R2的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.8A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
20. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示。求:
(1)R2的最大电阻;
(2)R1的电阻;
(3)电源电压U。
21. 如图所示,电源电压为12V,R1、R2为定值电阻,R2=20Ω,R3为滑动变阻器,其铭牌上标有“?Ω 2A”字样。将滑动变阻器R3的滑片调至最左端,当只闭合开关S3时,电流表A的示数为0.4A;保持滑片位置不变,当只闭合开关S1时,电压表V1的示数为3V。求:
(1)滑动变阻器R3的最大阻值;
(2)R1的阻值;
(3)电压表V1接入电路的量程为0~3V,电压表V2接入电路的量程为0~15V,电流表A所选量程为0~3A,电流表A1所选量程为0~0.6A。通过改变电路的连接情况,在保障各电路元件安全的情况下电流表A的最大示数和最小示数之比。
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2024—2025学年度上期川维中学第三次定时训练
初三物理试题
一、单选题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列关于生活中常见的物理量估测正确的是( )
A. 洗澡水适宜温度约为70℃
B. 任何情况下沸水的温度都是100℃
C. 一节新的干电池的电压约为1.5V
D. 家用电冰箱的电压约为36V
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体感到舒适的温度通常在37℃左右,而70℃的水温对于人体来说过高,会造成烫伤。故A错误;
B.沸水的温度并不是在任何情况下都是100℃。沸水的温度取决于所处的气压环境,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。在标准大气压下,沸水的温度才是100℃。故B错误;
C.关于一节新的干电池的电压,它通常是1.5V,这是干电池的标准电压。故C正确;
D.关于家用电冰箱的电压,它通常是220V,这是家庭用电的标准电压。而36V通常是安全电压,用于一些低电压设备或场合。故D错误。
故选C。
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高内能越大,的冰没有内能
B. 内能少的物体也可能将能量传递给内能多的物体
C. 物体质量越大、温度越高,含有的热量越多
D. 只要物体温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,所以0℃的冰也有内能,故A错误;
B.热传递的实质是热量从高温物体传递到低温物体,由于内能的大小与质量、温度和状态有关,内能小的物体温度也可能比内能大的物体温度高,当内能少的物体温度高时就会将能量传递给内能多而温度低的物体,故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关,晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B. 金属容易导电的原因是因为其内部有大量的自由电子
C. 带负电的橡胶棒能吸引纸屑是由于异种电荷相互吸引
D. 公路上的路灯同时亮同时灭.所以它们是串联的
【答案】B
【解析】
【详解】A.电荷不会凭空产生,也不会凭空消失。摩擦起电的原因是电荷的转移,故A错误;
B.电荷的定向移动形成电流,金属容易导电的原因是因为其内部有大量的自由电子,故B正确;
C.带电物体能够吸引轻质物体,纸屑被吸住是因为质量很轻,带电体具有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.公路上的路灯同时亮同时灭,但若期中一盏灯坏了,其它灯还能工作,所以它们是并联的,故D错误。
故选B。
4. 下列四幅图中,关于热现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B. 图乙中,向上提弹簧测力计,示数变大,主要原因是大气压的作用
C. 图丙中,沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,主要原因是海水蒸发吸热
D. 图丁中,内燃机做功冲程将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图是做分子的扩散现象实验装置,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,且密度小的空气瓶子放到上放,二氧化氮放在下方,这样通过观察两只瓶内的气体颜色变化,气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.乙图中玻璃片脱离水面的一瞬间,除了受重力、拉力作用,还受到水分子对它的引力,所以拉力会大于玻璃片的重力,故B错误;
C.沿海地区与沙漠地区相比,水多沙石少,由于沙石的比热容比海水的比热容小,所以,白天相同质量的沙石和水比较,吸收相同的热量,沙石的温度升高的多,而夜晚,放出相同的热量,沙石的温度降低的多,即导致沙漠地区昼夜温差比沿海地区大,故C错误;
D.丁图中气缸的进气门和排气门关闭,活塞向下运动,应是内燃机的做功冲程,且此冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
5. 车库入口处的自动识别车牌系统,当有车辆驶入时,感应开关S1闭合,摄像头的闪光灯亮起,摄像头完成拍照记录车牌后,开关S2闭合,启动电动机抬起栏杆; 若是临时牌照车辆,摄像头无法拍照记录车牌,则司机可以用手机扫描二维码登记,开关 S3闭合,启动电动机抬起栏杆。如图所示的电路设计,。符合上述情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,开关S1控制闪光灯,S2和S3都可以控制电动机,并联后与电动机串联,闪光灯和电动机单独工作,互不影响,并联连接,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 甲是定值电阻R的I-U关系图象
B. 定值电阻R的阻值为0.1Ω
C. 小灯泡L和定值电阻R并联在2V电源上,干路电流为0.8A
D. 小灯泡L和定值电阻R串联在5V电源上,电路电流为0.2A
【答案】C
【解析】
【详解】A.定值电阻的阻值不变,则通过的电流与两端电压成正比,小灯泡的阻值会随温度的变化而改变。根据图像可知,甲是小灯泡的I-U关系图象,乙是定值电阻R的I-U关系图象,故A不符合题意;
B.根据图像可知,定值电阻R的阻值为
故B不符合题意;
C.根据图像可知,小灯泡L和定值电阻R并联在2V电源上,小灯泡L和定值电阻R的电流分别是0.6A、0.2A,则干路电流为0.8A,故C符合题意;
D.根据图像可知,小灯泡L和定值电阻R串联在5V电源上,由于要保证通过小灯泡L和定值电阻R的电流相等,由图可知,当电路电流为0.4A时满足条件,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中,以下说法正确的是( )
A. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动,电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变小
C. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压V2的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值变大
D. 不管滑片P怎么移动,电压V1的示数变化量U1与电流表A的示数变化量的比值都不变
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知,电路为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表V1测定值电阻两端的电压,电压表V2测滑动变阻器连入电路中电阻两端的电压;
A.滑动变阻器滑片P自a向b移动,滑动变阻器连入电路中的电阻增大,由欧姆定律得电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比,即为滑动变阻器连入电路中的电阻,因此比值变大,故A错误;
B.滑动变阻器滑片P自b向a移动,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,由串联分压规律可知,电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小,则V1与V2的示数比值变大,故B错误;
CD.滑动变阻器滑片P自b向a移动,设定值电阻两端的电压为U1,滑动变阻器连入电路电阻两端的电压为U2,则U1与U2的和为电源的电压,即
又串联电路电流变化量相同,即
则
电压V2的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值不变,所以无论滑片P怎么移动,电压V1的示数变化量U1与电流表A的示数变化量的比值均不变,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法正确的是( )
①R0阻值为60Ω
②当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
③当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
④滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ①③④
【答案】D
【解析】
【详解】①滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电路中只有定值R0,电流表的示数最大,根据可知,定值R0的阻值应为
故①正确;
④分析电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联分压可知,此时滑动变阻器两端电压最大,即电压表示数最大,电路的电流最小,由此可知,油箱中的油量是通过电流表表的示数反映出来的;根据反映油量的电表的示数为最大量程的可知
根据可知,电路总电阻
滑动变阻器的最大阻值为
R大=R总-R0=360Ω-60Ω=300Ω
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω,故④正确;
②③当滑动变阻器的滑片P在中点时,电路中的总电阻为
根据可知,电路中的电流为
即电流表示数为0.17A;此时滑动变阻器两端电压为
即电压表示数为25.5V,故②错误,③正确。
故选D。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共14分)
9. 人们为了纪念科学家对物理学的卓著贡献,常常用科学家的名字命名物理量的单位,如将______的名字命名为电阻的单位。某品牌的充电宝对手机充电时的输出电压约为5V,此过程是将充电宝的______能转化电能。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]电阻的单位是“欧姆”,符号是“”,是为了纪念科学家欧姆。
[2]正在给手机充电的充电宝可以提供电能,相当于是电源,此过程中通过化学变化,充电宝将化学能转化为电能。
10. 中药是中医预防治疗疾病所使用的独特药物,中药的疗效在当今世界上越来越被重视。打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是__________现象。慢火热制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,分子的运动越__________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1][2]打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;药汤沸腾后温度比打开药包时高得多,药香味更加浓郁,说明温度越高,扩散越快,分子的运动越剧烈。
11. 如图所示,若电源电压为6V,闭合开关S后,电压表的示数为2.2V,则__________V;若S断开,电压表的示数为__________V。
【答案】 ①. 3.8 ②. 6
【解析】
【详解】[1]当开关闭合时,两灯泡串联,电压表并联在L1两端,则可知,L1两端的电压为;则由串联电路的电压规律可知,L2两端的电压为
[2]当开关断开时,电路中没有电流,灯泡L2可看作导线,电压表与电源相连,则可知电压表的示数为6V。
12. 某新款家庭轿车,匀速行驶12km消耗汽油1kg,已知汽油热值q=4.8×107J/kg,则完全燃烧1kg汽油放出热量____________J,若行驶时汽车受到牵引力为1200N,该过程汽车发动机效率为_______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]完全燃烧1kg汽油放出热量
[2]汽车牵引力做功为
该过程汽车发动机效率为
13. 如图所示电路,闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P,电流表A的示数___________。电压表V的示数与电流表A的示数的比值_________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中电流。闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P,R2接入电路中的电阻变大,总电阻变大,根据可知,电流表A的示数变小;电压表V的示数与电流表A的示数的比值就是电阻R1的阻值,大小不变。
14. 如图所示的电路中,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样,上只能看清“3V”字样,设灯丝电阻不变,电源电压恒定。若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为;若只闭合S、正常发光,电流表读数为,则R的阻值为__________,__________。
【答案】 ①. 1 ②. 6∶1
【解析】
【详解】[1][2]若S、S1、S2均闭合,L1被短路,电路中L2和电阻R并联,电流表测R支路的电流,此时L2刚好正常发光,则说明L2支路的电压即为其额定电压3V,根据并联电路电压规律可知,电源电压为3V;若只闭合S,电路中只有L1和R串联,此时L1正常发光,则L1此刻两端的电压为2.5V,电流为0.5A,根据串联电路电流和电压规律可知,此时电路中电流为0.5A,即电流表示数I2为0.5A,则此时电阻R两端电压为
所以R的阻值为
则当S、S1、S2均闭合,L1被短路,电路中L2和电阻R并联时,R支路的电压等于电源电压等于3V,所以R支路的电流表示数即I1为
所以前后电流表示数之比为
15. 如图所示电路中,电源电压不变。当、的滑片分别位于中点时闭合开关,电流表的示数为0.15A,电压表的示数为1.5V;移动两个滑片分别位于和的最右端时,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V。则电源电压大小为__________V,能接入电路的最大阻值为__________。
【答案】 ①. 6 ②. 40
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,R1的最大阻值接入电路中,R1滑片移动不影响电路中的电阻大小,电压表测R1滑片所在位置到R1左侧的电压,移动两个滑片分别位于R1和R2的中点时,闭合开关S,R2的一半阻值接入电路中,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.15A,电压表的示数为1.5V,则R1两端电压为电压表示数的两倍,即
UR1=2UV=1.5V×2=3V
通过R1的电流为0.15A,则R1的阻值
电源电压
移动两个滑片分别位于和的最右端时,电路中的总电阻增大,电压表示数增大,电流表示数变小,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V,即此时电流表示数为0.15A-0.05A=0.1A,电压表示数为1.5V+0.5V=2V,此时电源电压不变,则
解①②得,U=6V,R2=40Ω。
三、实验探究题(本大题共3小题,15题5分,16题8分,17题8分,共21分)
16. 如图所示甲、乙、丙是三套完全相同的实验装置,其中燃料的质量,烧杯内液体的质量、初温也都相同。
(1)探究不同物质的比热容时,应选择__________两图进行实验;
(2)根据记录的数据,可以得出实验的初步结论为:不同物质的吸热能力不同,根据表格数据可以得出__________的比热容较大。
液体
质量
初始温度
加热时间
最后温度
a
60
20
5
40
b
60
20
5
60
(3)探究不同燃料的热值应选择__________两图进行实验,通过实验得到的燃料热值与实际相比是__________(“偏大”或“偏小”或“不变”),你认为出现这样情况的主要原因是:_________。
【答案】(1)甲丙 (2)液体a
(3) ①. 甲乙 ②. 偏小 ③. 燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收
【解析】
【小问1详解】
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验。
【小问2详解】
根据表格液体a最后的温度为40℃,数据可知,质量和初温都相等的两种液体,加热相同的时间,吸收相同的热量,液体a最后的温度为40℃,液体a变化的温度为40℃-20℃=20℃,液体b变化的温度为60℃-20℃=40℃,根据可知,在吸收的热量、质量都相同时,液体a变化的温度小,比热容大。
【小问3详解】
[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验。
[2][3]由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收,使得实验得到的燃料热值偏小。
17. 在“测量小灯泡电阻”实验中,可选择的器材有:电源电压恒为4.5V,额定电压为2.5V的小灯泡,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),“50Ω 1A”的滑动变阻器R1,开关和导线若干,实验步骤如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.12
080
0.18
0.20
0.22
(1)连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现灯泡忽亮忽暗,则故障可能是__________;
A. 滑动变阻器滑片接触不良 B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(2)实验过程中,移动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视__________(选填“电流表示数”“电压表示数”或“变阻器的滑片”);实验中获得了如上表所示的几组数据,当灯泡正发光时,电阻为__________Ω,由数据还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而__________;
(3)小亮同学进行实验测得了如上数据,梁老师说表格中有一组错误数据是__________,错误原因是__________;
(4)另外小组的一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P记录数据,根据测量数据绘出的电流表和电压表的I-U图如图中B线所示,出现这种现象的原因可能是__________;
(5)闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1__________ΔR2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1)A (2) ①. 电压表示数 ②. 12.5 ③. 增大
(3) ①. ② ②. 电流表选用的小量程,但却是按大量程读的数
(4)将电压表并联在了滑动变阻器两端
(5)大于
【解析】
【小问1详解】
由题意知,连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现灯泡忽亮忽暗,如果小灯泡短路或滑动变阻器断路,则灯泡不亮,如果滑动变阻器短路,则移动滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度不变,因此可能是滑动变阻器滑片接触不良。
故选A。
【小问2详解】
[1]在测量灯泡的电阻时,因电流随电压的改变而改变,因此应移动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视电压表的示数。
[2]由题意知,灯泡的额定电压为2.5V,由表可知,此时通过灯泡的电流为0.20A,因此灯泡正常发光时的电阻为
[3]由数据可知,随着电压的升高,电压与电流的比值在逐渐增大,所以电阻随着温度的升高而增大。
【小问3详解】
[1]由实验数据分析可知,当电压增大时,电流也在增大,而第二次实验的数据中的电流明显过大,应在0.12A和0.18A之间,根据电流表的两个量程的读数可知,大量程读数是小量程的5倍,因此如果是小量程的话,则读数为0.16A,是符合情况的,因此数据错误的原因是电流表选用的小量程,但却是按大量程读的数。
【小问4详解】
I-U图中B线,电流随电压的增大而减小,说明此时电路中的总电阻增大,因此滑动变阻器的阻值增大,根据串联分压可知,此时灯泡两端电压变小,滑动变阻器两端电压变大,因此错误的原因可能是将电压表并联在了滑动变阻器两端。
【小问5详解】
由实验数①、②可得
所以ΔR1>ΔR2。
18. 在“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验中,小美利用可调电源(可调为2V、3V、5V、6V)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(20Ω 0.5A)、电压表、电流表、开关以及若干导线做了如下实验:
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)( )
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最______端(选填“左”或“右”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,小美发现电流表和电压表都有较大示数,移动滑片,两表的示数均不变,则电路中的故障可能是:_______;
(4)排除故障后,连好电路,小美将电源电压调为6V。
①小美接入10Ω的定值电阻后,移动滑片,电流表示数如图丙所示,记录此时电流表示数为_______A;
②小美保持滑动变阻器滑片位置不变,将10Ω的定值电阻换为15Ω的定值电阻后,闭合开关,电流表的示数会______0.26A(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时可将滑动变阻器的滑片向________移动(选填“左”或“右”),直到电压表示数回到原来值;
③实验中,小美发现当5个定值电阻中的某个电阻接入电路时,实验无法完成,这个定值电阻的阻值为_______Ω;
④为了顺利完成5次实验,小美将电流表调至0~3A量程,并更换部分器材,下列方案可行的有_______;
A.将可调电源电压的值设为5V,其余不变
B.将电压表控制不变的电压值U0设在2.5V~3.6V范围内,其余不变
C.滑动变阻器调整为“15Ω 1A”,其余不变
D.将30Ω的定值电阻更换为25Ω的定值电阻,其余不变
【答案】 ①. ②. 左 ③. 将变阻器上面两个接线柱连入了电路中 ④. 0.4 ⑤. 大于 ⑥. 左 ⑦. 5 ⑧. C
【解析】
【详解】(1)[1]分析乙图可知,电压表和定值电阻均短路是错误的,定值电阻应与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,改正后如下所示:
(2)[2]改正图乙电路后,闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最左端。
(3)[3]正确连接电路后,闭合开关,小美发现电流表和电压表都有较大示数,说明电路的电阻小;移动滑片,两表的示数均不变,则变阻器没有了变阻的作用,则电路中的故障可能是:将变阻器的上面两个接线柱连入了电路中。
(4)①[4]小美接入10Ω的定值电阻后,移动滑片,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,记录此时电流表示数为0.4A。
②[5]根据欧姆定律,电流为0.4A时,根据串联电阻的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻为
小美保持滑动变阻器滑片位置不变,将10Ω的定值电阻换为15Ω的定值电阻后,根据串联电阻的规律及欧姆定律电流表示数为
故电流表的示数会大于0.26A。
[6]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,即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,所以滑片应向左端移动,直到电压表示数回到原来值。
③[7]根据题中变阻器的规格,可知变阻器允许通过的最大电流为0.5A。根据欧姆定律可知,电压表示数为
UV=I1R1=0.4A×10Ω=4V
若把5Ω的电阻接入电路中时,电路的电流将为
实验中,小美发现当5个定值电阻中的某个电阻接入电路时,实验无法完成,这个定值电阻的阻值为5Ω。
④[8] A.题中滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,小于0.8A。若将可调电源电压的值设为5V,定值电阻控制的电压仍为4V不变,此时电路的电流最大为0.8A,故A不符合题意。
B.若将电压表控制不变的电压值U0设在2.5V~3.6V范围内,此时电流的最大电流为
故B不符合题意。
D.因题中滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,小于0.8A,故将30Ω的定值电阻更换为25Ω的定值电阻不能解决这个问题,故D不符合题意。
C.电阻两端的电压始终保持
UV= 4V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=6V﹣4V=2V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入最大的30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×30Ω=15Ω
更换后的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,大于0.8A,故C符合题意。
故选C。
四、计算题(本大题共3小题,18题6分,19题7分,20题8分,共21分)
19. 如图所示的电路中,电源两端电压不变,电阻R2的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.8A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)8V (2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,R1与R2并联,A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流;由于并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,则
U=U2=I2R2=0.8A×10Ω=8V
【小问2详解】
因并联电路中干路电流等于支路电流之和,所以通过R1的电流
I1=I-I2=1.2A-0.8A=0.4A
由于并联电各支路两端的电压相等且等于电源电压,则
U1=U=8V
则电阻R1的阻值
20. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示。求:
(1)R2的最大电阻;
(2)R1的电阻;
(3)电源电压U。
【答案】(1)10Ω;(2)5Ω;(3)3V
【解析】
【分析】
【详解】解:由甲图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,此时电路为R1的简单电路,由I=可得,电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知I2=0.2A,U2=2V,则滑动变阻器的最大阻值(即可变电阻R2接入电路的阻值)
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
因电源的电压不变,则
解得
R1=5Ω
(3)电源的电压
答:(1)R2的最大电阻为10Ω;
(2)R1的电阻为5Ω;
(3)电源电压U为3V。
21. 如图所示,电源电压为12V,R1、R2为定值电阻,R2=20Ω,R3为滑动变阻器,其铭牌上标有“?Ω 2A”字样。将滑动变阻器R3的滑片调至最左端,当只闭合开关S3时,电流表A的示数为0.4A;保持滑片位置不变,当只闭合开关S1时,电压表V1的示数为3V。求:
(1)滑动变阻器R3的最大阻值;
(2)R1的阻值;
(3)电压表V1接入电路的量程为0~3V,电压表V2接入电路的量程为0~15V,电流表A所选量程为0~3A,电流表A1所选量程为0~0.6A。通过改变电路的连接情况,在保障各电路元件安全的情况下电流表A的最大示数和最小示数之比。
【答案】(1)30Ω;(2)10Ω;(3)26:3
【解析】
【详解】解:(1)电源电压为12V,将滑动变阻器R3的滑片调至最左端,当只闭合开关S3时,电路中只有R3,电流表A的示数为0.4A,由欧姆定律可得,滑动变阻器R3的最大阻值
(2)保持滑片位置不变,当只闭合开关S1时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V1的示数为3V,则电路中电流
由于串联电路中处处电流相等,则R1的阻值
(3)串联电路总电阻等于任一分电阻之和,并联电路总电阻小于任一分电阻,R2=20Ω,则R3>R2>R1。
只闭合开关S1时,滑动变阻器R3和R1串联接入电路,电压表V1测R1的两端电压,滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流最小;电压表V2测滑动变阻器两端电压,电压表V2接入电路的量程为0~15V,电源电压小于电压表量程,电压表V2安全。由(2)知,通过电路的最小电流为0.3A,电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A1安全,此时电压表V1的示数为3V,电压表V1接入电路的量程为0~3V,电压表V1安全。
开关S2、S3闭合,滑动变阻器R3与R2并联,电流表A1测通过定值电阻R2的电流,电流表A测干路电流,电压表V2测电源电压,电压表V2接入电路的量程为0~15V,电源电压小于电压表量程,电压表V2安全,并联电路干路电流等于各支路电流之和,当通过滑动变阻器的电流最大时干路电流也最大,此时通过定值电阻R2的电流为
电流表A1所选量程为0~0.6A,所以电流表A1安全;滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,此时通过电路的电流为
电流表A所选量程为0~3A,所以电流表A安全,则电流表A的最大示数和最小示数之比为
答:(1)滑动变阻器R3的最大阻值30Ω;
(2)R1的阻值10Ω;
(3)电流表A的最大示数和最小示数之比26:3。
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