内容正文:
九年级教学质量监测
物理
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V B. 冰箱正常工作的电流为10A
C. 我国家庭电路电压为220V D. 荧光灯工作时的电流为1A
2. 图是使用劳动工具时的场景,其中使用费力杠杆的是( )
A. 挖地时举起锄头 B. 用扳手拧螺丝
C 用钢丝钳剪铁丝 D. 园艺剪刀修剪树枝
3. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功,开启世界首次月球背面采样之旅。关于火箭,下列说法正确的是( )
A. 火箭发射时,温度升高内能减小
B. 用液态氢作为燃料,主要原因是液态氢的热值较大
C. 火箭发射时,将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
D. 火箭与大气剧烈摩擦,通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高
4. 如图所示,小明沿滑道从顶端加速下滑的过程中,小明的( )
A. 重力势能减小,机械能减小 B. 动能不变,机械能不变
C. 重力势能减小,机械能增大 D. 动能不变,机械能减小
5. 2024年4月试通车的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统,具有速度快、污染小的优点。当电车运行时,由于高速摩擦,在电车跟架空电线的接触点上会产生高温。因此,接触点的材料应该具有耐高温、不易生锈、易导电的性质,下列选项中最适合制作该触点的材料是( )
A. 石墨 B. 陶瓷 C. 橡胶 D. 铁
6. 我国新能源汽车智能化水平位居世界前列,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关)控制车窗的升降,也可以通过语音(开关)控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
7. 小明用如图所示的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丝,A的横截面积比B的小。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置可以探究导体电阻的大小和材料的关系
B. 利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C. 小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝电阻越大
D. 为了准确比较这两条镍铬合金丝电阻的大小,可在电路中串联一个电流表
8. 根据欧姆定律可以得到公式。下列关于这个公式说法,正确的是( )
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D. 在导体电阻一定的情况下,导体两端的电压增大多少倍,通过它的电流也随之增大相同的倍数
9. 小安同学利用图-1所示的电路进行实验,电源电压恒为5V,更换5个定值电阻,得到图-2所示的图像。下列有关叙述正确的是( )
A. 该同学探究的是“电流和电压的关系”
B. 滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω
C. 实验中电压表的示数保持0.5V不变
D. 将从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
10. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1是定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片向右移动时( )
A. 电流表A1示数变大
B. 电压表V示数变小
C. 电压表V与电流表A3示数的比值变大
D. 电压表V与电流表A2示数的比值不变
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式,如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,则感应区相当于手机电路中的 ___________;如图乙所示,手机充电线的三个插头可同时为三部不同类型的手机充电,那么这三部手机的连接方式是 ___________。
12. 如图所示,用动滑轮匀速提起重为3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,拉力F做的功为_______J,拉力F的功率为________W。若增大提升物体的重,则该动滑轮的机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13. 材料和长度都相同的导体A、B,它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中,则电阻RA_________RB,导体A、B两端的电压UA_________UB,通过导体A、B的电流IA_________IB。(均选填“>”“<”或“=”)
14. 如图所示,当闭合开关S,灯L1和灯L2均能发光,三个电表均有示数。若使灯L1和灯L2组成并联电路,则a表是________表,b表是_______表,c表是_________表。(均选填“电流”或“电压”)
15. 现有一个灯L和一个定值电阻R,两者的I-U图像如图所示。将灯L和定值电阻R并联在2V的电源两端,通过灯的L电流为________A;将灯L和定值电阻R串联在电压恒为5V的电源两端,通过灯L的电流为________A,定值电阻R两端的电压为_______V。
16.
(1)请根据下图所示的实物电路在答题卡对应的虚线框中画出电路图。
(2)请根据下图中电路图,用笔画线代替导线补充连接完整实物电路。
三、实验探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空
(1)如图甲,电阻箱的示数为______Ω;
(2)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,完成装置组装后,杠杆静止时如图乙所示。如需将杠杆调成水平平衡,可将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动;
(3)如图丙,这是“探究不同物质吸热能力”的实验装置图,使用相同规格的电加热器和烧杯分别对初温、质量相同的水和食用油加热,根据实验数据绘制的温度一时间图像如图丁所示。则加热相同的时间,______温度升高较多,说明______的吸热能力较强。(均选填“水”或“食用油”)
18. 如图一1,这是“探究串联电路的电压关系”的电路图。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,小灯泡L1和小灯泡L2应该选择_________(选填“相同”或“不相同”)规格。
(2)根据图一1连接好电路,闭合开关,发现电压表指针偏转幅度较小,如图一2所示,了使测量结果更准确,接下来应该_________。
(3)测出小灯泡L1两端的电压后,应该断开开关,拆下电压表,并将其改接在B、C之间,测量小灯泡L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦,认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的,原因是_________。
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,数据记录见表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.2
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得出结论:__________(用公式表示)。
19. 小明利用图-1所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图一1所示电路图,用笔画线代替导线,将图-2中的实物电路连接完整________;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于_______(选填“A”或“B”)端;
(3)连接好电路,闭合开关S,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图-3所示。由图像可得_______Ω;
(5)小明将图一1中的电阻Rx换成一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,用上述方法测量这个小灯泡的电阻。连接好电路,闭合开关S后,电压表示数如图一4所示,此时小灯泡两端的电压为___________V。若要使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应适当向___________(选填“A”或“B”)端移动。实验中根据测量数据绘制出了小灯泡的I一U图像,如图-5所示,图像不是一条直线是因为___________。
20. 实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系。物理上把这种探究方法叫___________。
(2)根据图1所示的电路图连接电路时,开关应___________。连接电流表时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是___________。修正后将电路连接完整。
(3)检查图2,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉_________。
(4)正确连接电路后。闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表的示数,数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图3所示,读数为________A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
14
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,这是公共场所烟雾报警器的简化电路图。电源电压10V保持不变,定值电阻R0=10Ω,R是光敏电阻。当通过报警器(电流表改装而成)的电流达到0.2A时报警。求:
(1)电路报警时R0的电压;
(2)报警时光敏电阻R的阻值。
22. 飞机的发动机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体获得向前的推力。高空中某飞机的水平推力为1.6×105N,其沿水平方向匀速航行4km,需要消耗40kg的航空煤油。(航空煤油的热值为4×107J/kg)
(1)飞机的发动机___________(选填“是”或“不是”)热机。
(2)发动机所做的有用功是多少________?40kg航空煤油完全燃烧放出的热量是多少_______?
(3)发动机的效率是多少________?
23. 图一1是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪,其简化原理如图-2。在测试中,测试的同学向前水平推动测试仪的滑块(相当于向右移动图-2中滑动变阻器的滑片P)。电源电压恒为6V,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”的字样,定值电阻,闭合开关S。
(1)为了使仪表示数随测试者推动滑块距离的增大而增大,应选用__________(选填“电流表”或“电压表”)的示数来反映测试者的成绩。
(2)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少________?
(3)当滑动变阻器连入电路的阻值时,电压表的示数是多少________?
(4)为保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,请你通过计算分析,电压表的量程可不可以选择“0~3V”________?
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九年级教学质量监测
物理
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V B. 冰箱正常工作的电流为10A
C. 我国家庭电路电压为220V D. 荧光灯工作时的电流为1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,故A符合题意;
B.冰箱正常工作的电流为,故B不符合题意;
C.我国家庭电路电压为220V,动力电路的电压为380V,故C符合题意;
D.荧光灯工作时的电流为0.1A,故D不符合题意。
故选C
2. 图是使用劳动工具时的场景,其中使用费力杠杆的是( )
A. 挖地时举起锄头 B. 用扳手拧螺丝
C. 用钢丝钳剪铁丝 D. 园艺剪刀修剪树枝
【答案】A
【解析】
【详解】A.锄地时举起锄头的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.用扳手拧螺丝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.用钢丝钳剪铁丝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.用园艺剪修剪树枝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
3. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功,开启世界首次月球背面采样之旅。关于火箭,下列说法正确的是( )
A. 火箭发射时,温度升高内能减小
B. 用液态氢作为燃料,主要原因是液态氢的热值较大
C. 火箭发射时,将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
D. 火箭与大气剧烈摩擦,通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭发射时,温度升高内能增大,故A错误;
B.用液态氢作为燃料,主要原因是液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的氢,可以释放出更多的热量,故B正确。
C.火箭发射时,将燃料燃烧获得的内能转化为机械能,故C错误;
D.火箭与大气剧烈摩擦,通过做功方式使火箭表面内能增加,温度升高,故D错误。
故选 B。
4. 如图所示,小明沿滑道从顶端加速下滑的过程中,小明的( )
A. 重力势能减小,机械能减小 B. 动能不变,机械能不变
C. 重力势能减小,机械能增大 D. 动能不变,机械能减小
【答案】A
【解析】
【详解】机械能等于动能与势能之和,小明沿滑道从顶端加速下滑的过程中,克服摩擦力做功,高度减小,速度增加,一部分重力势能转化成动能,动能增加;部分重力势能转化成内能,机械能减小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 2024年4月试通车的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统,具有速度快、污染小的优点。当电车运行时,由于高速摩擦,在电车跟架空电线的接触点上会产生高温。因此,接触点的材料应该具有耐高温、不易生锈、易导电的性质,下列选项中最适合制作该触点的材料是( )
A. 石墨 B. 陶瓷 C. 橡胶 D. 铁
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨具有耐高温,不易氧化、易导电的性质,可以用作接触点上的材料,故A符合题意;
B.陶瓷不容易导电,不能用作接触点上的材料,故B不符合题意;
C.橡胶不容易导电,不能用作接触点上的材料,故C不符合题意;
D.铁容易导电,易生锈,不能用作接触点上的材料,故D不符合题意。
故选 A。
6. 我国新能源汽车智能化水平位居世界前列,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关)控制车窗的升降,也可以通过语音(开关)控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,传统的机械按键(开关)和语音(开关)都可独立控制车窗的升降,两个开关对电动机的控制互不影响,故两开关并联后再与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 小明用如图所示的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丝,A的横截面积比B的小。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置可以探究导体电阻的大小和材料的关系
B. 利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C. 小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝电阻越大
D. 为了准确比较这两条镍铬合金丝电阻的大小,可在电路中串联一个电流表
【答案】D
【解析】
【详解】A.要探究电阻与材料的关系需要让金属丝材料不同,而此装置中两根金属丝的材料相同,无法探究导体电阻的大小和材料的关系,故A错误;
B.两根金属丝的长度相同,材料相同,横截面积相同,因此可以探究电阻与横截面积的关系,也可以选择一根金属丝,材料和横截面积不变,改变接入电路中电阻丝的长度来探究导体电阻大小与长度的关系,故B错误;
C.接入的镍铬合金丝电阻越大,会使电路中电流变小,小灯泡越暗,故C错误;
D.电路中电流相差不大时,灯泡亮度变化不明显,不易观察,为了准确比较这两条镍铬合金丝电阻的大小,可在电路中串联一个电流表,通过电流表的示数比较出电阻大小,故D正确。
故选D。
8. 根据欧姆定律可以得到公式。下列关于这个公式的说法,正确的是( )
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D. 在导体电阻一定的情况下,导体两端的电压增大多少倍,通过它的电流也随之增大相同的倍数
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,同一导体的电阻与加在它两端的电压、通过它的电流无关,且导体两端电压为零时其阻值不为零,故ABC错误;
D.同一导体的电阻不变,由可知,同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,故D正确。
故选D。
9. 小安同学利用图-1所示的电路进行实验,电源电压恒为5V,更换5个定值电阻,得到图-2所示的图像。下列有关叙述正确的是( )
A. 该同学探究的是“电流和电压的关系”
B. 滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω
C. 实验中电压表的示数保持0.5V不变
D. 将从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意和图像可知,接入电路的电阻是变化的,所以该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B.由图像可知,当定值电阻阻值为时,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大为
故B正确;
C.实验中应控制电压表的示数不变,控制的电压值为
故C错误;
D.根据串联分压原理可知,将电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V),探究电流与电阻的关系实验中,应控制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,使电压表的示数减小为2.5V,由分压原理可知,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,故D错误。
故选B。
10. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1是定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片向右移动时( )
A. 电流表A1示数变大
B. 电压表V示数变小
C. 电压表V与电流表A3示数的比值变大
D. 电压表V与电流表A2示数的比值不变
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R1的电流,A2测干路电流,A3测通过R2的电流,电压表V测电源电压,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,其接入电路的电阻变大。
A.由于并联电路中各支路互不影响,,因此R2的滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故A不符合题意;
B.电源电压不变,则电压表V示数不变,故B不符合题意;
C.由可知电压表V与电流表A3示数的比值为R2,滑片向右移动时R2接入电路的阻值变大,比值变大,故C符合题意;
D.电流表A1测通过R1的电流,A2测干路电流,A3测通过R2的电流,电流表A1的示数不变,A3的示数变小,则A2的示数变小,由可知电压表V与电流表A2示数的比值变大,故D不符合题意;
故选C。
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式,如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,则感应区相当于手机电路中的 ___________;如图乙所示,手机充电线的三个插头可同时为三部不同类型的手机充电,那么这三部手机的连接方式是 ___________。
【答案】 ①. 开关 ②. 并联
【解析】
【详解】[1][2]手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,对手机起控制作用,手机充电线的三个插头可同时为三部不同类型的手机充电,那么这三部手机的连接方式是并联。
12. 如图所示,用动滑轮匀速提起重为3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,拉力F做的功为_______J,拉力F的功率为________W。若增大提升物体的重,则该动滑轮的机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 4 ②. 0.4 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]已知拉力F为2N,连接动滑轮绳子的股数是2股,则拉力F移动的距离为
拉力F做的功为
[2]拉力F的功率为
[3]若增大提升物体的重力,即做的有用功增加,而使用的是相同的滑轮,额外功相同,根据可知,机械效率会增加。
13. 材料和长度都相同的导体A、B,它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中,则电阻RA_________RB,导体A、B两端的电压UA_________UB,通过导体A、B的电流IA_________IB。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. = ③. <
【解析】
【详解】[1]导体的电阻与材料、长度和横截面积等因素有关,材料和长度都相同的导体A、B,它们的粗细不同,由图可知A比B细,则。
[2]两电阻并联,根据并联电路电压的特点可知,两端电压相等,故。
[3]由于,,则根据可知。
14. 如图所示,当闭合开关S,灯L1和灯L2均能发光,三个电表均有示数。若使灯L1和灯L2组成并联电路,则a表是________表,b表是_______表,c表是_________表。(均选填“电流”或“电压”)
【答案】 ①. 电流 ②. 电压 ③. 电流
【解析】
【详解】[1][2][3]要使灯L1与L2并联,电流从电源正极流出,经过开关后开始分支,一路经过L1,另一路经过a表和L2,然后两路汇合经c表回到电源负极,其中b表测并联的电压为电压表,a、c为电流表。
15. 现有一个灯L和一个定值电阻R,两者的I-U图像如图所示。将灯L和定值电阻R并联在2V的电源两端,通过灯的L电流为________A;将灯L和定值电阻R串联在电压恒为5V的电源两端,通过灯L的电流为________A,定值电阻R两端的电压为_______V。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.4 ③. 4
【解析】
【详解】[1]小灯泡L和电阻R并联接在电压在2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压为
由图像可知,通过小灯泡的电流为
[2][3]小灯泡L和电阻R串联后重新接在某电路,电路中电流为0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过它们的电流
由图像可知,它们两端的电压分别为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压为
与电源电压相同,所以通过灯L的电流为0.4A,定值电阻R两端的电压为4V。
16.
(1)请根据下图所示的实物电路在答题卡对应的虚线框中画出电路图。
(2)请根据下图中电路图,用笔画线代替导线补充连接完整实物电路。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由图甲知,电流从正极出发依次经过开关、电流表、灯泡,回到负极。如下图所示:
【小问2详解】
采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次串联开关S、灯泡L2串联起来,再将灯泡L1并联在灯泡L2两侧,如图所示:
三、实验探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲,电阻箱的示数为______Ω;
(2)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,完成装置组装后,杠杆静止时如图乙所示。如需将杠杆调成水平平衡,可将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动;
(3)如图丙,这是“探究不同物质吸热能力”的实验装置图,使用相同规格的电加热器和烧杯分别对初温、质量相同的水和食用油加热,根据实验数据绘制的温度一时间图像如图丁所示。则加热相同的时间,______温度升高较多,说明______的吸热能力较强。(均选填“水”或“食用油”)
【答案】(1)624 (2)左
(3) ①. 食用油 ②. 水
【解析】
【小问1详解】
如图甲,电阻箱的示数为
【小问2详解】
杠杆静止时如图乙所示,右端下沉,说明右端重,如需将杠杆调成水平平衡,可将杠杆的平衡螺母向左调节,给左端增重。
【小问3详解】
[1][2]由图丁可知,加热相同的时间,即吸收相同的热量,食用油温度升高较多,根据比较吸热能力的方法可知水的吸热能力较强。
18. 如图一1,这是“探究串联电路的电压关系”的电路图。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,小灯泡L1和小灯泡L2应该选择_________(选填“相同”或“不相同”)规格。
(2)根据图一1连接好电路,闭合开关,发现电压表指针偏转幅度较小,如图一2所示,为了使测量结果更准确,接下来应该_________。
(3)测出小灯泡L1两端的电压后,应该断开开关,拆下电压表,并将其改接在B、C之间,测量小灯泡L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦,认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的,原因是_________。
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,数据记录见表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.2
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得出结论:__________(用公式表示)。
【答案】(1)不相同 (2)断开开关,换用电压表的小量程连入电路
(3)电压表正、负接线柱接反了
(4)UAC=UAB+UBC
【解析】
【小问1详解】
为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取规格不同的小灯泡进行实验。
【小问2详解】
如图所示电压表所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,说明电压表所选量程偏大,所以接下来需要断开开关,换用电压表的小量程连入电路。
【小问3详解】
如果电压表所接的B接点不动,只将与A点相连的导线改接到C点,这样会导致电压表正、负接线柱接反。
【小问4详解】
分析每一次实验数据可知
2.9V=1.2V+1.7V
2.9V=1.3V+16V
2.9V=1.1V+1.8V
可总结出结论:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
UAC=UAB+UBC
19. 小明利用图-1所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图一1所示电路图,用笔画线代替导线,将图-2中的实物电路连接完整________;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于_______(选填“A”或“B”)端;
(3)连接好电路,闭合开关S,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图-3所示。由图像可得_______Ω;
(5)小明将图一1中的电阻Rx换成一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,用上述方法测量这个小灯泡的电阻。连接好电路,闭合开关S后,电压表示数如图一4所示,此时小灯泡两端的电压为___________V。若要使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应适当向___________(选填“A”或“B”)端移动。实验中根据测量数据绘制出了小灯泡的I一U图像,如图-5所示,图像不是一条直线是因为___________。
【答案】(1) (2)B
(3)电阻Rx断路 (4)4
(5) ①. 1.1 ②. A ③. 小灯泡电阻受温度影响,发生了改变
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,滑动变阻器接入左下接线柱,如图
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
【小问3详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,电路可能断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,则电压表与电源连通,滑动变阻器对电路的影响较小,说明电压表与电源串联,造成这一现象的原因可能是电阻Rx断路。
【小问4详解】
根据待测电阻的I-U图像知,当电压为2.0V时,对应的电流为0.5A,由欧姆定律可知
【小问5详解】
[1][2]如图丁,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.1V,此时小灯泡两端的电压为1.1V,小于灯的额定电压,若要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,由可知,需增大电路中的电流,减小变阻器连入电路的电阻,所以滑动变阻器的滑片应适当向A端移动。
[3]实验中根据测量数据绘制出了小灯泡的图像,图像不是一条直线,说明灯泡的电阻是变化的,因为灯丝的电阻与温度有关,温度越高灯丝的电阻越大。
20. 实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系。物理上把这种探究方法叫___________。
(2)根据图1所示的电路图连接电路时,开关应___________。连接电流表时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是___________。修正后将电路连接完整。
(3)检查图2,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉_________。
(4)正确连接电路后。闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表的示数,数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图3所示,读数为________A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
【答案】(1)控制变量法
(2) ①. 断开 ②. 电流表没有调零
(3) (4)0.12
(5)正比
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,改变电压,观察电流的变化,这种研究方法叫控制变量法。
【小问2详解】
[1]为保护电路,连接电路时,开关应断开。
[2]连接电流表时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是电流表没有调零。
【小问3详解】
根据电路图可知,电压表应与定值电阻并联,而图中电压表并联在滑动变阻器两端,所以应将电压表的“+”接线柱与定值电阻的左接线柱相连,将电压表的“−”接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
【小问4详解】
电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
【小问5详解】
由表格中数据知,电阻一定时,电压增大为原来几倍,电流也增大为原来的几倍,可知在电阻一定时,电流与电压成正比。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,这是公共场所烟雾报警器的简化电路图。电源电压10V保持不变,定值电阻R0=10Ω,R是光敏电阻。当通过报警器(电流表改装而成)的电流达到0.2A时报警。求:
(1)电路报警时R0的电压;
(2)报警时光敏电阻R的阻值。
【答案】(1)2V (2)40Ω
【解析】
【小问1详解】
由图知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R的电压;
根据可得电路报警时R0电压为
【小问2详解】
报警时光敏电阻R两端的电压为
根据可得报警时光敏电阻R的阻值为
22. 飞机的发动机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体获得向前的推力。高空中某飞机的水平推力为1.6×105N,其沿水平方向匀速航行4km,需要消耗40kg的航空煤油。(航空煤油的热值为4×107J/kg)
(1)飞机的发动机___________(选填“是”或“不是”)热机。
(2)发动机所做的有用功是多少________?40kg航空煤油完全燃烧放出的热量是多少_______?
(3)发动机的效率是多少________?
【答案】(1)是 (2) ①. 6.4×108J ②. 1.6×109J
(3)40%
【解析】
【22题详解】
飞机的发动机消耗燃料,工作时主要将内能转化为机械能,属于热机。
【23题详解】
[1][2]发动机所做的有用功
航空煤油完全燃烧放出热量
【24题详解】
发动机的效率
23. 图一1是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪,其简化原理如图-2。在测试中,测试的同学向前水平推动测试仪的滑块(相当于向右移动图-2中滑动变阻器的滑片P)。电源电压恒为6V,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”的字样,定值电阻,闭合开关S。
(1)为了使仪表示数随测试者推动滑块距离的增大而增大,应选用__________(选填“电流表”或“电压表”)的示数来反映测试者的成绩。
(2)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少________?
(3)当滑动变阻器连入电路的阻值时,电压表的示数是多少________?
(4)为保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,请你通过计算分析,电压表的量程可不可以选择“0~3V”________?
【答案】(1)电压表 (2)0.6A
(3)2V (4)电压表的量程不可以选择
【解析】
【小问1详解】
如图,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,当测试者推动滑块距离的增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,由可知,电流表的示数减小,R2两端的电压减小,由于电源电压不变,滑动变阻器R1两端的电压增大,为了使仪表示数随测试者推动滑块距离的增大而增大,应选用电压表的示数来反映测试者的成绩。
【小问2详解】
当滑片P位于最左端时,只有接入电路,电流表的示数
【小问3详解】
由图可知,当滑动变阻器连入电路的阻值时,电路中的总电阻
电路中通过的电流
滑动变阻器两端的电压
【小问4详解】
当滑片P位于最右端时,接入电路的电阻为,电路中的总电阻
电路中通过的电流
电压表的示数即两端的电压
故电压表的量程不可以选择。
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