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重庆市凤鸣山中学教育集团校2024—2025学年度上期初2022级物理第二次月考试题
考试说明:1.考试时间:70分钟;2.试题总分80分;3.试卷页数7页
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项,每小题3分,共24分)
1. 对下列物理量的认识中,与实际最接近的是( )
A. 人体的电阻约为
B. 人体安全的电压为
C. 教室空调工作时的电流可以达到
D. 教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体的电阻约为1000 ~2000Ω,故A不符合题意;
B.人体安全的电压为不超过36V,故B不符合题意;
C.教室空调比正常家庭空调的功率大,由可知,即电流大,工作时的电流可以达到7A,故C符合题意;
D.教室里一盏日光灯正常工作的电功率是40W,则工作一天消耗的电能约为
故D不符合题意;
故选 C。
2. 如图所示,是一款自热火锅,通过向下层加水,使发热包放出大量的热,从而加热上层食物,下列说法正确的是( )
A. 未加热前,食物没有内能
B. 加热时,温度从发热包传递给食物
C. 加热过程火锅味儿飘香,说明分子在不停地做无规则运动
D. 加热后,食物很烫,是因为其含有的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,故A错误;
B.加热时,热量从发热包传递给食物,不能说“传递温度”,故B错误;
C.加热过程火锅味儿飘香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.热量是过程量,不能说“含有热量”,故D错误。
故选C。
3. 如下图所示关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图中验电器的工作原理是同种电荷相互吸引
B. 乙图中陶瓷花瓶是绝缘体,所以不能够带电
C. 丙图充电宝给手机充电,充电宝将电能转化为化学能
D. 丁图中摩擦起电的实质是电子发生了转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.同种电荷之间是相互排斥的,故A错误;
B.绝缘体不能导电,但是可以带电,故B错误;
C.充电宝给手机充电的过程是化学能转化为电能的过程,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子的转移过程,故D正确。
故选D。
4. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来安全隐患。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 可以用铜丝、铁丝代替保险丝
B. 开关必须接在用电器和零线之间
C. 只要不接触高压带电体就不会触电
D. 使用试电笔时,手不能接触金属笔尖
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为保险丝的熔点低、电阻率大,而铜丝或铁丝的电阻率小、熔点高,用铜丝、铁丝代替保险丝,电流过大时不能切断电路,会带来安全隐患,故A错误;
B.为了用电安全,保证开关断开时灯泡位置没有电,所以开关应接在用电器和火线之间,故B错误;
C.高压带电体只要人靠近就有触电危险,所以不接触高压带电体也会发生触电事故,故C错误;
D.使用试电笔时,手要接触笔尾金属体试电笔氖管在接触火线时才会发光,但手不能接触金属笔尖,这样容易发生触电事故,故D正确。
故选D。
5. 下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
B. 电路中,只要有持续的电流,就一定有电压
C. 电阻一定时,导体两端的电压与通过的电流成正比
D. 导体电阻与导体两端电压和通过导体的电流有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故A错误;
B.电路中产生持续电流的条件有两个,一个是有电压,另一个是电路处处连通,所以电路中,只要有持续的电流,就一定有电压,故B正确;
C.根据欧姆定律,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;
D.导体电阻是导体的一种属性,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端电压和通过导体的电流无关,故D错误。
故选B。
6. 2024年9月25日,我国向太平洋公海海域发射洲际弹道导弹1枚,跨越12000公里成功落入预定海域,彰显我国军事实力.如下为模拟控制台简略图,发射中心的两名指挥官将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统,说明两个开关串联,互相影响,同时闭合发射系统才工作,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压不变,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A. 只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表示数减小,电压表示数变大
B. 只闭合S1和S2,向左移动R2的滑片,电流表示数始终不变
C. 只闭合S1,电流表示数为I1;只闭合S2,电流表示数为I2,则I2大于I1
D. 只闭合S2,向左移动R2的滑片,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.只闭合S1和S3,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,所以向右移动R2的滑片时,电压表示数不变;由于R2接入电阻变大,根据可知,电压不变时,电流表示数减小,故A错误;
B.只闭合S1和S2,只有R1接入电路,电阻R2被短路,电流表测电路中的电流,所以向左移动R2的滑片,对电路不起作用,电流表示数始终不变,故B正确;
C.只闭合S1,只有R1接入电路,电流表示数为;只闭合S2,两电阻串联,电流表示数为,可见I2小于I1,故C错误;
D.只闭合S2,两电阻串联,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值等于定值电阻R1的阻值,所以电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故D错误。
故选B。
8. 如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表的接入电路量程(0~0.6)A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在滑动的过程中,有下列几种说法,其中正确的是( )
A. 滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~20Ω
B. 电流表的示数变化范围为0.15A~0.45A
C. 电压表的示数变化范围为1.5V~4.5V
D. 电路消耗的总功率的变化范围为0.675W~2.7W
【答案】A
【解析】
【详解】两端电压最大为3V,则电路中电流:
,
滑动变阻器的阻值为:
.
电路中电流最小时电阻最大,即最小电流:
,
此时电压表的示数为:
,
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~20Ω,A对;
B.电流表的示数变化范围为0.15A~0.3A,B错;
C.电压表的示数变化范围为1.5V~3V,C错;
D.电路消耗的总功率的变化范围为:
4.5×0.15=0.675W~4.5×0.3=1.35W,
D错.
二、填空题(本题共6个小题,第14题作图2分,其余每空1分,共12分)
9. 最早揭示了“通过导体的电流与导体两端的电压之间关系”的科学家是_____________,人们为了纪念他,将他的名字命名为_____________(填物理量名称)的单位。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1][2]根据物理学史可知,德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系——欧姆定律,写成数学表达式为,人们将他的名字命名为电阻的单位。
10. 如图所示是电阻甲和乙的图像,若将甲、乙串联接入电路,电路中总电压为,乙的电阻是______;若将甲、乙并联接入电路,总电流为,则电源电压为______V。
【答案】 ① 10 ②. 2
【解析】
【详解】[1]甲、乙串联接入电路,当电路中电流为0.2A时,甲乙两端电压之和为3V,由图像可知,此时,乙两端电压为2V,通过乙的电流为0.2A,由欧姆定律可得,乙的电阻为
[2]将甲、乙并联,并联电路两端的电压相等且干路电流等于各支路电流之和。由图像可知,当甲、乙两端电压均为2V时,通过甲、乙的电流分别0.4A和0.2A时,总电流为0.6A,故电源电压为2V。
11. 如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为______V,的阻值为______。
【答案】 ①. 6 ②. 5
【解析】
【详解】[1][2]由乙图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电阻最小,电流最大,此时为R1的简单电路,由图乙可知,电流最大为,电源电压为
①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过电路的电流最小,由图乙可知,电路中最小电流为,此时R2两端电压为4V,电源电压为
②
由①②可得
,
12. 酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,将该气敏电阻与一阻值为30Ω定值电阻串联接入电源电压为4V的电路中,连接电表就组成了简易酒精测试仪,电压表的测量范围是0~3V,电流表的测量范围是0~0.6A,如图乙所示。现场检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大,乙图电路中的电阻_____(选填“R1”或“R2”)是探测酒精浓度的气敏电阻,该酒精测试仪能检测到的最大酒精气体浓度是___________mg/mL。
【答案】 ①. R2 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图甲知,气敏电阻的阻值随着酒精气体浓度的增加而减小。图乙中,两个电阻串联,电压表测电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流。酒精气体浓度越大时,电压表示数也越大,而此时气敏电阻的阻值变小,据串联电路的分压特点知,气敏电阻两端的电压变小,所以R2是探测酒精浓度的气敏电阻。
[2]因为R2是探测酒精浓度的气敏电阻,所以R1是阻值为30Ω的定值电阻。因驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大,说明酒精气体浓度越大。电压表的测量范围是0~3V,即电压表示数为3V时,能够检测到的最大酒精气体浓度。此时电路中的电流为
即电流表的示数为0.1A(在电流表的测量范围0~0.6A之内,电路安全),则此时此时R2两端的电压为
此时R2的阻值为
由甲图可知,当R2的阻值为10Ω时,对应的酒精气体浓度为0.8mg/mL,所以该酒精测试仪能检测到的最大酒精气体浓度是0.8mg/mL。
13. 在如图甲所示的电路中,电压保持不变,小灯泡L标有“6V”字样,它的U-I图象如图乙所示;只闭合S1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1。当开关S1,S2都闭合,此时小灯泡恰好正常发光,电流表示数为I2,电压表示数为U2。已知R1∶R2=1∶2,U1∶U2=6∶5,灯泡正常发光时的电阻为__________,电源电压为__________。
【答案】 ①. 6Ω ②. 31V
【解析】
【详解】[1]已知灯泡的额定电压为6V,由图乙可知,灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为1.0A,由可得,灯泡正常发光时的电阻
[2]只闭合S1时,灯泡L与定值电阻R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测的是R1、R2两端的总电压;因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以由可得,电压表的示数
U=I1(R1+R2)①
当开关S1、S2都闭合时,灯泡L与R1串联,电压表测的是R1两端的电压,此时小灯泡恰好正常发光,电流表示数为I2=1.0A,电压表的示数
U2=I2R1②
已知R1∶R2=1∶2,U1∶U2=6∶5,由①②式可得
解得
I1=0.4A
只闭合S1时,灯泡L与定值电阻R1、R2串联,且串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=UL1+I1(R1+R2)
当开关S1、S2都闭合时,灯泡L与R1串联,电源电压
U=UL+I2R1
由于电源电压不变,则有
UL1+I1(R1+R2)=I2R1
由图乙可知,通过灯泡的电流为0.4A,灯泡两端的电压=1V,故
1V+0.4A×(R1+R2)=6V+0.1A×R1③
已知R1∶R2=1∶2,即
R2=2R1④
由③④得
R1=25Ω,R2=50Ω
则电源电压
U=UL+I2R1=6V+1A×25Ω=31V
14. 请在图中用笔画线代替导线将三线插座、电灯和开关分别接入电路.
【答案】
【解析】
【详解】首先辨别图中三根线地线、火线、零线.(1)灯泡的接法:火线先进入开关,经灯泡连到零线上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;既能控制灯泡,又能更安全.(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
如图所示:
三、实验与探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分)
15. 小宁用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小,如图甲所示。
(1)小宁在组装图中器材时发现温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底部,应适当将该装置的______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少,加热一段时间后,甲图煤油所示温度为______℃;
(3)根据实验数据,小宁作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,由此可得______吸热能力较强,烧杯中的水在第20min时具有的内能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在第25min时具有的内能;
(4)实验结束后小宁改造现有装置进行了海波熔化实验,如图丙所示:加热的前3min完全燃烧了热值为的酒精0.12g,第8min停止加热并将质量为0.6kg的铁球浸没在海波中,整个过程中海波、铁球温度随时间的变化如图丁所示,小宁查阅资料得知液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,若不计热损失,铁球的比热容为______。
【答案】(1)A 处向上
(2) ①. 加热时间 ②. 96
(3) ①. 水 ②. 小于
(4)0.64×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底部,说明固定温度计的位置较低,因此应适当将该装置的A处向上调整。
【小问2详解】
[1]实验中运用转换法,通过观察加热时间来表示吸收热量的多少。
[2]甲图中温度计的分度值是1℃,示数为96℃。
【小问3详解】
[1]乙图中加热相同时间,即水和煤油吸收相同的热量,水的温度变化量小,说明水吸热能力强。
[2]给水加热过程中,水吸收热量,内能增加,因此水在第20min时具有的内能小于在第25min时具有的内能。
【小问4详解】
加热的前3min酒精完全燃烧放出的热量
不计热损失,液态海波吸收的热量
由图可知,前3min海波升高的温度是
固态海波的比热容
液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,液体海波的比热容
不计热损失,铁球放出的热量等于海波吸收的热量,则有
即
带入数据为
解得。
16. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选用的电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为)。
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整;
(2)连接完电路后闭合开关,发现电流表指针不动,但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是______;
(3)移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,此时的电压为______V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知:小灯泡的额定功率为______W;当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比______,导致该现象的原因是__________________;
(5)实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是______。
【答案】(1)
(2)灯泡断路 (3) ①. 2.2 ②. B
(4) ①. 0.625 ②. 变大 ③. 灯丝电阻随温度的升高而增大
(5)小灯泡实际功率过小
【解析】
【小问1详解】
电流表串联在电路中,即与灯泡串联,因小灯泡的额定电压为2.5V,电压表接小量程。灯丝电阻约为10Ω。额定电流约为
故电流表选择小量程,电压表应并联在灯泡的两端。如图所示
【小问2详解】
由题意知,连接完电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表的示数接近电源电压,则发生故障的原因可能是与电压表并联的灯泡断路。
【小问3详解】
[1][2]由图乙知道,电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,由串联电路的分压原理知道,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端电压,所以应向B端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻变小,从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止。
【小问4详解】
[1]根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像丙可知,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为
[2][3]当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值变大,由可知灯泡电阻变大,由于影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积、温度,则灯泡电阻变大,可能是灯丝电阻随温度的升高而增大。
【小问5详解】
灯泡的额定功率为0.625W,由图像丙知道,当小灯泡两端的电压低于0.5V 时,通过灯泡的电流小于0.1A,由知道,灯泡的实际功率过小,所以不能看到灯泡发光。
17. 小杨在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源(可调节电压)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________;(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小)
(2)电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“左”或“右”)端;
(3)在探究“电阻一定时,电流与电压关系”的实验中,多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如右表,根据实验数据分析,可初步得出结论:_________;
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
020
0.30
0.40
0.50
(4)在探究“电流与电阻的关系”实验时,调节电源电压恒定为7.5V,选用规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器:
①实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图像可知,定值电阻两端预设不变的电压为______V;从图象可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成______比;
②同学间进行实验的评估交流,有同学指出图丙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器接入的阻值为______Ω;
③在不改变滑动变阻器的前提下,为了使得五个定值电阻均能完成该实验(电表量程可根据需要灵活选择):方法一:调节电源电压,则电源电压最大值为______V;
方法二:改变定值电阻两端控制的电压,则控制定值电阻两端的电压应该在______V范围之间选择(若除不尽保留一位小数)。
【答案】(1) (2)右
(3)当电阻一定时,电流与电压成正比
(4) ①. 2.5V ②. 反 ③. 50Ω ④. 6.5V ⑤. 2.9V-5V
【解析】
【小问1详解】
根据题意,电路是串联电路,根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小,即滑动变阻器接入电路中的电阻变大,即连接的是滑动变阻器的左下接线组,如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,为了保持电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即最右端。
【小问3详解】
根据表格数据分析可知,但电阻一定时,电流与电压成正比。
【小问4详解】
[1]据丙图可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A,定值电阻两端电压为
[2]从图像分析可知,当电压一定时,电流与电阻成反比。
[3]据图可知,当定值电阻的阻值为25Ω时,电路中的电流为0.1A,此时电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
而实验中滑动变阻器的最大阻值为40Ω,因此该组数据是捏造的。
[4]在不改变滑动变阻器的前提下,可以适当的减小电源电压,当定值电阻阻值是25Ω时,据丙图可知,电路中的电流为0.1A,滑动变阻器接入电路中阻值最大时,电源电压最大,则滑动变阻器的最大电压为
此时电源电压为
[5]根据串联分压原理可知
当定值电阻最大为25Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小,最小为
解得UR≈2.9V,由于滑动变阻器的规格为“40Ω1A”,所以电路的最 大电流为1A,由欧姆定律,因此定值电阻两端允许的最大电压
故定值电阻两端的电压范围为2.9V~5V。
四、论述与计算题(本题共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分.)
18. 每逢冬至广东人的餐桌上都少不了一份汤圆。煮汤圆时,先把水烧开,再下汤圆煮熟。在1个标准大气压下,将的水从50℃加热到沸腾,燃烧了的煤气。已知,煤气的热值,求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气灶烧水的效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
的煤气完全燃烧释放的热量为
煤气灶烧水的效率为
19. 晚上20∶00左右正是用电高峰,家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。张浩同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表铭牌如图所示,随即关闭了家中所有其他用电器,只让一个标有“220V 1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表指示灯3min闪烁150次。假设电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时的实际电功率;
(3)该同学家的实际电压。
【答案】(1)40Ω;(2)1000W;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)根据可得,电水壶的电阻为
(2)电能表指示灯3min闪烁150次,电水壶工作时消耗的电能为
电水壶工作时的实际电功率为
(3)电水壶的电阻保持不变,由可得,该同学家的实际电压为
答:(1)电水壶的电阻为40Ω;
(2)电水壶工作时的实际电功率为1000W;
(3)该同学家的实际电压为200V。
20. 如图所示,电源电压,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为,电压表的量程为,电流表的量程为。
(1)当开关、闭合,断开时,求电流表的示数;
(2)开关闭合,、断开时,求滑动变阻器R的最大电功率;
(3)求该电路的最小电功率与最大电功率之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当开关、闭合,断开时,电路中只有,电流表测电路电流,根据,电流表的示数为
【小问2详解】
开关闭合,、断开时,和滑动变阻器串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的电功率为
由上式可知,当滑动变阻器时,滑动变阻器的电功率P有最大值,则滑动变阻器消耗的最大功率为
【小问3详解】
开关、闭合,断开时,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测干路电流。当滑动变阻器时,总电阻最小,电流最大,此时支路的电流仍为、支路的电流为
根据并联电流规律,干路电流为
电流表的量程为,所以电路中最大电流。
开关闭合,、断开时,和滑动变阻器串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。电压表的量程为,则当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小为
此时滑动变阻器阻值为
故符合题意。根据,电源电压不变,则电功率和电流成正比,所以该电路的最小电功率与最大电功率之比为
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重庆市凤鸣山中学教育集团校2024—2025学年度上期初2022级物理第二次月考试题
考试说明:1.考试时间:70分钟;2.试题总分80分;3.试卷页数7页
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项,每小题3分,共24分)
1. 对下列物理量的认识中,与实际最接近的是( )
A. 人体的电阻约为
B. 人体安全的电压为
C. 教室空调工作时的电流可以达到
D. 教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为
2. 如图所示,是一款自热火锅,通过向下层加水,使发热包放出大量的热,从而加热上层食物,下列说法正确的是( )
A. 未加热前,食物没有内能
B 加热时,温度从发热包传递给食物
C. 加热过程火锅味儿飘香,说明分子在不停地做无规则运动
D. 加热后,食物很烫,是因为其含有的热量多
3. 如下图所示关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图中验电器的工作原理是同种电荷相互吸引
B. 乙图中陶瓷花瓶是绝缘体,所以不能够带电
C. 丙图充电宝给手机充电,充电宝将电能转化为化学能
D. 丁图中摩擦起电的实质是电子发生了转移
4. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来安全隐患。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 可以用铜丝、铁丝代替保险丝
B. 开关必须接在用电器和零线之间
C. 只要不接触高压带电体就不会触电
D. 使用试电笔时,手不能接触金属笔尖
5. 下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
B. 电路中,只要有持续的电流,就一定有电压
C. 电阻一定时,导体两端的电压与通过的电流成正比
D. 导体电阻与导体两端电压和通过导体的电流有关
6. 2024年9月25日,我国向太平洋公海海域发射洲际弹道导弹1枚,跨越12000公里成功落入预定海域,彰显我国军事实力.如下为模拟控制台简略图,发射中心的两名指挥官将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统.下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压不变,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A. 只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表示数减小,电压表示数变大
B. 只闭合S1和S2,向左移动R2的滑片,电流表示数始终不变
C. 只闭合S1,电流表示数为I1;只闭合S2,电流表示数为I2,则I2大于I1
D. 只闭合S2,向左移动R2的滑片,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
8. 如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表的接入电路量程(0~0.6)A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在滑动的过程中,有下列几种说法,其中正确的是( )
A. 滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~20Ω
B. 电流表的示数变化范围为0.15A~0.45A
C. 电压表的示数变化范围为1.5V~4.5V
D. 电路消耗的总功率的变化范围为0.675W~2.7W
二、填空题(本题共6个小题,第14题作图2分,其余每空1分,共12分)
9. 最早揭示了“通过导体的电流与导体两端的电压之间关系”的科学家是_____________,人们为了纪念他,将他的名字命名为_____________(填物理量名称)的单位。
10. 如图所示是电阻甲和乙的图像,若将甲、乙串联接入电路,电路中总电压为,乙的电阻是______;若将甲、乙并联接入电路,总电流为,则电源电压为______V。
11. 如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为______V,的阻值为______。
12. 酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,将该气敏电阻与一阻值为30Ω定值电阻串联接入电源电压为4V的电路中,连接电表就组成了简易酒精测试仪,电压表的测量范围是0~3V,电流表的测量范围是0~0.6A,如图乙所示。现场检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大,乙图电路中的电阻_____(选填“R1”或“R2”)是探测酒精浓度的气敏电阻,该酒精测试仪能检测到的最大酒精气体浓度是___________mg/mL。
13. 在如图甲所示的电路中,电压保持不变,小灯泡L标有“6V”字样,它的U-I图象如图乙所示;只闭合S1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1。当开关S1,S2都闭合,此时小灯泡恰好正常发光,电流表示数为I2,电压表示数为U2。已知R1∶R2=1∶2,U1∶U2=6∶5,灯泡正常发光时的电阻为__________,电源电压为__________。
14. 请在图中用笔画线代替导线将三线插座、电灯和开关分别接入电路.
三、实验与探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分)
15. 小宁用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小,如图甲所示。
(1)小宁在组装图中器材时发现温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底部,应适当将该装置的______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少,加热一段时间后,甲图煤油所示温度为______℃;
(3)根据实验数据,小宁作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,由此可得______吸热能力较强,烧杯中的水在第20min时具有的内能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在第25min时具有的内能;
(4)实验结束后小宁改造现有装置进行了海波熔化实验,如图丙所示:加热的前3min完全燃烧了热值为的酒精0.12g,第8min停止加热并将质量为0.6kg的铁球浸没在海波中,整个过程中海波、铁球温度随时间的变化如图丁所示,小宁查阅资料得知液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,若不计热损失,铁球的比热容为______。
16. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选用的电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为)。
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整;
(2)连接完电路后闭合开关,发现电流表指针不动,但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是______;
(3)移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,此时的电压为______V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知:小灯泡的额定功率为______W;当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比______,导致该现象的原因是__________________;
(5)实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是______。
17. 小杨在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源(可调节电压)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________;(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小)
(2)电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“左”或“右”)端;
(3)在探究“电阻一定时,电流与电压关系”的实验中,多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如右表,根据实验数据分析,可初步得出结论:_________;
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
20
25
电流I/A
0.20
0.30
0.40
0.50
(4)在探究“电流与电阻的关系”实验时,调节电源电压恒定为7.5V,选用规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器:
①实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图像可知,定值电阻两端预设不变的电压为______V;从图象可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成______比;
②同学间进行实验的评估交流,有同学指出图丙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器接入的阻值为______Ω;
③在不改变滑动变阻器的前提下,为了使得五个定值电阻均能完成该实验(电表量程可根据需要灵活选择):方法一:调节电源电压,则电源电压最大值为______V;
方法二:改变定值电阻两端控制的电压,则控制定值电阻两端的电压应该在______V范围之间选择(若除不尽保留一位小数)。
四、论述与计算题(本题共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分.)
18. 每逢冬至广东人的餐桌上都少不了一份汤圆。煮汤圆时,先把水烧开,再下汤圆煮熟。在1个标准大气压下,将的水从50℃加热到沸腾,燃烧了的煤气。已知,煤气的热值,求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气灶烧水的效率。
19. 晚上20∶00左右正是用电高峰,家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。张浩同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表铭牌如图所示,随即关闭了家中所有其他用电器,只让一个标有“220V 1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表指示灯3min闪烁150次。假设电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时实际电功率;
(3)该同学家的实际电压。
20. 如图所示,电源电压,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为,电压表的量程为,电流表的量程为。
(1)当开关、闭合,断开时,求电流表的示数;
(2)开关闭合,、断开时,求滑动变阻器R的最大电功率;
(3)求该电路最小电功率与最大电功率之比。
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