内容正文:
2024—2025学年度第一学期第二次质量监测
九年级物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请将两卷答案都写在答题纸的相应位置。试卷满分100分。考试时间60分钟。
同学们:信心+细心+方法=成功!请相信自己完全有能力赢得这场考试的胜利!祝各位同学考试顺利!
第Ⅰ卷(选择题 共2大题共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分):下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是( )
A. 一个物体的温度越高,所含的热量越多
B. 物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C. 物体内能减小时,其温度可能不变
D. 热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
2. 关于汽油机的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程,吸入的成分只有汽油
B. 压缩冲程,将内能转化为机械能
C. 排气冲程,废气会带走部分的能量
D. 飞轮转速是1800r/min时,1秒钟完成30个做功冲程
3. 如图所示的电路中,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 灯与是串联关系 B. 电流表测通过的电流
C. 通过的电流为0.3A D. 若断开开关,两灯同时熄灭
4. 如图所示电路中,电源电压为4.5V,当开关S闭合时,观察到L2比L1亮,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. L1两端的电压为3V B. L2两端的电压为1.5V
C. L1与L2两端电压之比为1︰2 D. 通过L1的电流小于通过L2的电流
5. 如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B. 电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
6. 如图所示的电路,电源电压恒定,R为定值电阻。闭合开关S,向右移动滑片P,保持不变的是( )
A. 电流表A的示数 B. 电压表的示数
C. 电压表示数与电流表A示数的乘积 D. 电压表示数与电流表A示数的比值
7. 如图所示,对于电能表面板上的一些参数,某同学做了如下结论:①此表是测量电功率的仪器;②此时电能表的读数为536.6kW•h;③“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A;④“720r/(kW•h)”是指电路中每消耗1千瓦时电能,转盘转过720转。上述说法正确的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
8. 如图所示的电路中,正常发光的三盏灯中突然有两盏灯L2、L3熄灭,经查保险丝完好,在插座没有插入任何用电器的情况下,用试电笔试探插座的两孔,氖管均发光。则故障原因是( )
A. 一定是零线BC之间断了 B. 一定是零线AB之间断了
C. 一定是插座发生短路了 D. 一定是零线CD之间断了
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定,。开关S闭合后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2;R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2;电流通过R1、R2做的功分别为W1、W2;R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其I﹣U图象如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项不正确的是( )
A. 电流表的最大示数是0.3A
B. 电流表的最小示数是0.2A
C. 电路的最大功率是1.8W
D. 小灯泡的最小功率是0.75W
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分):每小题给出的四个选项中,有一个以上选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)。
11. 仅将灯连接在电压为且保持不变的电源上,此时两灯均发光;已知测得通过灯的电流为电阻为,灯和电阻不随温度变化,则下列判断正确的是( )
A. 的电阻可能为
B. 和的电阻之比可能为
C. 和两端的电压之比可能为
D. 通过和中的电流之比可能为
12. 如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列说法正确的是( )
A. 甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B. 甲实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为2∶1
13. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑片P从左端移动到右端的过程中,电流表示数由变到,电压表示数变化量的绝对值为,则下列说法不正确的是( )
A. 电阻的阻值为
B. 电阻的功率变化量为
C. 整个电路的功率变化范围为
D. 电源电压为
第Ⅱ卷
注意事项:
1.请将答案直接写在“答题纸”上。
2.本卷共两大题,共61分。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开,此时电荷的转移方向是______(选填“玻璃棒到A”或“A到玻璃棒”);如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,此时瞬间电流的方向是______(选填“A到B”或“B到A”)。
15. 如图实验,用酒精灯给金属丝加热,会看到的现象是:______,这个实验说明______。
16. 如图所示,电源电压恒定不变,,闭合开关S、,电流表的示数为,则电源电压为________V,再闭合开关,调节,使电流表的示数为,则此时滑动变阻器的阻值为________Ω。
17. 如图甲所示,在检查照明电路故障时,先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断的熔丝并联,当闭合开关S、时,校验灯L正常发光,而灯不发光,说明灯______(选填“断路”“短路”或“正常”);如图乙所示,将此电能表接入家庭电路中,当关闭其它用电器,让一空调单独工作1h时,观察到电能表的铝盘正好转动了600圈,则该段时间空调消耗的电能是______J。
18. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙=3∶5,则R1∶R2=_______;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为_______。
19. 如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。只闭合开关时,L的电阻为___________Ω;再闭合开关后,在2min内电阻R产生的热量是___________J。
四、综合题(本大题共6小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位。
20. 作图题:
(1)请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
(2)如图甲所示,家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,它的内部构造中包含两个部分——检测装置和试验电路。家庭电路发生漏电时,通过火线与零线的电流不相等。漏电保护器中有一检测装置(在图乙双虚线框内,未具体画出),当它检测到通过自身的火线和零线的电流不相等时,便切断电路,起到保护作用。漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与一个电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形,从而检查漏电保护器工作是否正常。请在图乙中单虚线框内画出试验电路。
21. 如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为的水加热到正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
22. 小明探究“电流与电阻的关系”。实验器材为:6V蓄电池、开关S,电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻。
(1)连接电路时,开关应______;滑动变阻器滑片应滑到______处(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是______;
A. R0处发生短路;
B. R0处发生断路;
C. 导线EG断路;
(3)小明先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,应该使电压表示数为______,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小明由小到大依次更换定值电阻继续探究,结果发现:当他接入阻值为25Ω的定值电阻时,无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V了。你认为“电压表的示数无法达到实验要求值”的原因______(选填字母),为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于______Ω。
A.电源电压太小;
B.电压表量程选小了;
C.滑动变阻器的最大阻值太小;
D.滑动变阻器烧坏了
23. 将一只“220V 100W”的灯泡(设灯丝电阻不变)接在220V照明电路中,
(1)求2度电能让灯泡正常工作多少小时?
(2)若用输电线将该灯泡由电源处引到离电源较远的学校运动场使用时,发现灯泡亮度变暗,测得灯泡实际功率只有81W,求输电线消耗的功率。
24. 某物理兴趣小组的同学,想利用一只电流表、一个阻值为的定值电阻、一个电压未知但恒定的电源、一个开关和若干导线测量未知电阻的阻值。实验过程中,小红将部分元件连成了如图所示的情况,部分同学认为后续实验无法进行,需要拆开电路重新连接。善于解决问题的小明思考后想出了办法,他在图中元件连接的基础上,巧妙的将电路补充完整,不用重组电路顺利测出了的阻值。请你完成下列任务:
(1)请你在虚线框内画出小明补充的完整电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,电流表A和电压表的示数均为0,电压表的示数为。排除故障后,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流表A和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的坐标系中分别用a、b、c、d四个点表示。由这四个点作出的关系图像为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于M点,交横轴(I轴)于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点,对应的电压值为,定值电阻的阻值为。请解答如下问题:
(1)N点表示的电压值和电流值各为多少?
(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的关系图像,并标出端点的坐标;
(3)电路消耗的最大总功率与最小总功率之比。
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九年级物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请将两卷答案都写在答题纸的相应位置。试卷满分100分。考试时间60分钟。
同学们:信心+细心+方法=成功!请相信自己完全有能力赢得这场考试的胜利!祝各位同学考试顺利!
第Ⅰ卷(选择题 共2大题共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分):下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是( )
A. 一个物体的温度越高,所含的热量越多
B. 物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C. 物体内能减小时,其温度可能不变
D. 热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说物体所含热量的多少,故A错误;
B.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如冰化成水的过程中,冰吸收热量,但温度保持不变,故B错误;
C.晶体凝固时,放出热量,温度保持不变,内能减少,故C正确;
D.热传递的方向是从高温物体到低温物体,内能的影响因素是质量和温度,故内能小的物体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物体,故D错误。
故选C。
2. 关于汽油机的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程,吸入的成分只有汽油
B. 压缩冲程,将内能转化为机械能
C. 排气冲程,废气会带走部分的能量
D. 飞轮转速是1800r/min时,1秒钟完成30个做功冲程
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.压缩冲程,即活塞压缩气缸内的混合气体,对混合气体做功,故是将机械能转化为内能的过程,故B错误;
C.排气冲程,排出燃料混合物燃烧后的废气,废气会带走部分热量,故C正确;
D.转速是1800r/min,所以此汽油机每秒钟转30圈,可完成15个工作循环,60个冲程,15个做功冲程,故D错误。
故选C。
3. 如图所示的电路中,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 灯与是串联关系 B. 电流表测通过的电流
C. 通过的电流为0.3A D. 若断开开关,两灯同时熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB.分析电路图可知,灯与是并联关系,电流表测量干路中电流,电流表测量灯泡的电流,故AB错误;
C.由图可知两电表的示数分别是0.2A、0.3A,因电流表测量干路中电流,电流表测量灯泡的电流,所以电流表的示数是0.3A,电流表的示数是0.2A,因此通过的电流为
故C错误;
D.灯与是并联关系,开关S在干路上,所以断开开关,两灯同时熄灭,故D正确。
故选 D。
4. 如图所示电路中,电源电压为4.5V,当开关S闭合时,观察到L2比L1亮,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. L1两端的电压为3V B. L2两端的电压为1.5V
C. L1与L2两端电压之比为1︰2 D. 通过L1的电流小于通过L2的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量L1两端电压,此时电压表示数为1.5V,即L1两端电压为1.5V,故A错误,不符合题意;
B.L2两端的电压为
故B错误,不符合题意;
C.L1与L2两端电压之比
故C正确,符合题意;
D.串联电路电流处处相等,即通过L1的电流等于通过L2的电流,故D错误,不符合题意。
故选C。
5. 如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B. 电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
【答案】C
【解析】
【详解】A.用电位器调节灯泡亮度,应将电位器与灯泡串联,通过调节滑片位置改变电位器接入电路的电阻,从而调节电路中的电流,调节灯泡的亮度,故A正确,不符合题意;
B.转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动时,改变接入电路中的电阻长度,从而改变了接入电路中的电阻大小,改变了电路中的电流、灯泡的实际功率,即改变了灯光亮暗,所以电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,故B正确,不符合题意;
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,连入电路的电阻变大,灯泡变暗,故C错误,符合题意;
D.只将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,则电阻丝的电阻变大,以相同速度顺时针旋转滑片,电阻的变化较大,电路中的电流变化较大,灯泡亮度变化更明显,故D正确,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示的电路,电源电压恒定,R为定值电阻。闭合开关S,向右移动滑片P,保持不变的是( )
A. 电流表A的示数 B. 电压表的示数
C. 电压表示数与电流表A示数的乘积 D. 电压表示数与电流表A示数的比值
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源电压恒定,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,向右移动滑片P,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A不符合题意;
B.由U=IR可知,R两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故B不符合题意;
C.电流表A与电流表V2的示数均变大,因此电压表示数与电流表A示数的乘积也变大,故C不符合题意;
D.由可知,电压表V2示数与电流表A示数的比值等于R的阻值,则电压表V2示数与电流表A示数的比值不变,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示,对于电能表面板上的一些参数,某同学做了如下结论:①此表是测量电功率的仪器;②此时电能表的读数为536.6kW•h;③“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A;④“720r/(kW•h)”是指电路中每消耗1千瓦时电能,转盘转过720转。上述说法正确的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①图中是电能表,电能表是测量电能的仪表,则①错误;
②由电能表上部分显示的数字可知,此时电能表的读数为536.6kW•h,则②正确;
③“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A,则③错误;
④“720r/(kW•h)”表示接这个电能表上的用电器每消耗1 kW•h的电能,电能表上的转盘转720转,则④正确。
综上所述,①③错误,②④正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示的电路中,正常发光的三盏灯中突然有两盏灯L2、L3熄灭,经查保险丝完好,在插座没有插入任何用电器的情况下,用试电笔试探插座的两孔,氖管均发光。则故障原因是( )
A. 一定是零线BC之间断了 B. 一定是零线AB之间断了
C. 一定是插座发生短路了 D. 一定是零线CD之间断了
【答案】A
【解析】
【详解】AB.试电笔插进插座的两孔,氖管均发光,说明零线的断路出在插座之前,即进户的零线BC之间断了,故B错误,不符合题意,A正确,符合题意;
C.插座处发生短路,会使保险丝熔断,试电笔的氖管不会发光,故C错误,不符合题意;
D.进户的零线CD之间断了,试电笔插进插座的两孔,应只有一个孔氖管发光,故D错误,不符合题意。
故选A。
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定,。开关S闭合后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2;R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2;电流通过R1、R2做的功分别为W1、W2;R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联。
A.由于并联电路各支路电压相等,则
故A错误;
B.两个电阻的电功率为比
故B错误;
C.相同时间内通过R1、R2的电流所做的功之比为
故C正确;
D.因为电阻的消耗电能全部转化为内能,所以相同时间内R1、R2产生的热量之比
故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其I﹣U图象如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项不正确的是( )
A. 电流表的最大示数是0.3A
B. 电流表的最小示数是0.2A
C. 电路的最大功率是1.8W
D. 小灯泡的最小功率是0.75W
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;串联电路各处电流相等,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是I″=0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,由可得电路的最大功率是
故AC正确,AC不符合题意;
BD.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小,即当电压表的示数为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是IL小=0.25A,小灯泡的最小功率是
故B错误,B符合题意,D正确,D不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分):每小题给出的四个选项中,有一个以上选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)。
11. 仅将灯连接在电压为且保持不变的电源上,此时两灯均发光;已知测得通过灯的电流为电阻为,灯和电阻不随温度变化,则下列判断正确的是( )
A. 的电阻可能为
B. 和的电阻之比可能为
C. 和两端的电压之比可能为
D. 通过和中的电流之比可能为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AC.若两灯串联,根据串联电路各处的电流都相等,可知通过和中的电流之比为1∶1,由欧姆定律可知,灯两端的电压为
根据串联电路电压规律可知,灯两端的电压为
根据分压原理可知,和电阻之比等于两端的电压之比为
根据欧姆定律可知的电阻
故A正确,C错误;
BD.若两灯并联,根据并联电路电压的规律可知和两端的电压之比是1∶1,根据欧姆定律可知的电阻
则和的电阻之比为
根据欧姆定律可知通过的电流
通过和中的电流之比为
故BD正确。
故选ABD。
12. 如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列说法正确的是( )
A. 甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B. 甲实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为2∶1
【答案】AB
【解析】
【详解】A.甲实验中两个电阻串联只是为了保证在两个电阻阻值不同的情况下流过两个电阻电流相等,故A正确;
B.甲实验中通过两电阻的电流相等,通电时间相等,R1=5Ω,R2=10Ω,根据焦耳定律Q=I2Rt可得
故B正确;
C.乙实验中密闭在容器中的两个电阻阻值相等,但一个在干路上,一个在支路上,通过它们的电流相不相等,因此乙实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
D.乙实验中左侧电阻的电流是右侧电阻电流的两倍,即
I1=2I2
根据焦耳定律Q=I2Rt可得
故D错误。
故选AB。
13. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑片P从左端移动到右端的过程中,电流表示数由变到,电压表示数变化量的绝对值为,则下列说法不正确的是( )
A. 电阻的阻值为
B. 电阻的功率变化量为
C. 整个电路的功率变化范围为
D. 电源电压为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.闭合开关S,滑片P在左端时,电路为R1的简单电路,则电路中电流为I1,电压表V示数为零;滑片P在右端时,R1、R2串联,则电路中电流为I2,电压表V测R2两端电压。所以,电压表示数变化量为R2两端电压;即U2=ΔU; 根据欧姆定律可得电阻
故A错误,符合题意;
D.根据串联电路特点和欧姆定律得: 滑片P在左端时,电源电压
U=I1R1①
滑片P在右端时,电源电压
U=I2R1+U2=I2R1+ΔU②
解①②得
,
故D错误,符合题意;
B.R1的功率变化量
故B正确,不符合题意;
C.滑片P在左端时,电路的最大功率
滑片P在右端时,电路的最小功率
所以总功率变化范围为:,故C错误,符合题意。
故选ACD。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.请将答案直接写在“答题纸”上。
2.本卷共两大题,共61分。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开,此时电荷的转移方向是______(选填“玻璃棒到A”或“A到玻璃棒”);如图所示,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,此时瞬间电流的方向是______(选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 ①. A到玻璃棒 ②. A到B
【解析】
【详解】[1][2]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球后,A验电器由于失去电子而带正电,此时电荷的转移方向是A到玻璃棒;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,因为电子带负电,电流方向与电子定向移动方向相反,所以瞬间电流方向是从A到B。
15. 如图实验,用酒精灯给金属丝加热,会看到的现象是:______,这个实验说明______。
【答案】 ①. 灯泡的亮度变暗或电流表的示数变小 ②. 导体的电阻与温度有关
【解析】
【详解】[1][2]金属丝电阻受温度的影响会变大,因此看到的现象是灯泡的亮度变暗或电流表的示数变小。该现象说明导体的电阻与温度有关。
16. 如图所示,电源电压恒定不变,,闭合开关S、,电流表的示数为,则电源电压为________V,再闭合开关,调节,使电流表的示数为,则此时滑动变阻器的阻值为________Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1]由图可知,闭合开关S、S1,电路为R1的简单电路,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
[2]再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,所以R2通过的电流
I2=I-I1=0.6A-0.3A=0.3A
由并联电路电压特点和欧姆定律可得此时变阻器R2的阻值
17. 如图甲所示,在检查照明电路故障时,先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断的熔丝并联,当闭合开关S、时,校验灯L正常发光,而灯不发光,说明灯______(选填“断路”“短路”或“正常”);如图乙所示,将此电能表接入家庭电路中,当关闭其它用电器,让一空调单独工作1h时,观察到电能表的铝盘正好转动了600圈,则该段时间空调消耗的电能是______J。
【答案】 ①. 短路 ②. 7.2×105
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S、S1时,校验灯L正常发光,这说明校验灯两端电压为220V,所以故障是灯L1短路。
[2]电能表的铝盘正好转动了600圈,该段时间空调消耗的电能为
18. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙=3∶5,则R1∶R2=_______;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为_______。
【答案】 ①. 5∶3 ②. 3∶5
【解析】
【详解】[1]当开关S断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测R2支路的电流,所以通过两电阻的电流之比
I1∶I2=I甲∶I乙=3∶5
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,两电阻的阻值之比
[2]当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比
19. 如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。只闭合开关时,L的电阻为___________Ω;再闭合开关后,在2min内电阻R产生的热量是___________J。
【答案】 ①. 4 ②. 48
【解析】
【详解】只闭合开关时,只有灯泡L接入电路,根据结合图乙可知
L的电阻为
再闭合开关后,灯泡L与电阻R并联
由图乙知,通过R的电流为0.2A,在2min内电阻R产生的热量是
四、综合题(本大题共6小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位。
20. 作图题:
(1)请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
(2)如图甲所示,家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,它的内部构造中包含两个部分——检测装置和试验电路。家庭电路发生漏电时,通过火线与零线的电流不相等。漏电保护器中有一检测装置(在图乙双虚线框内,未具体画出),当它检测到通过自身的火线和零线的电流不相等时,便切断电路,起到保护作用。漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与一个电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形,从而检查漏电保护器工作是否正常。请在图乙中单虚线框内画出试验电路。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
灯泡的接法:火线与开关串联,开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点,零线直接在灯泡的螺旋套上; 三孔插座的接法:火线首先接熔断器,然后再进入右孔,地线直接接三孔插座的上孔,零线直接接三孔插座的左孔。如下图所示:
【小问2详解】
漏电保护器中的试验电路,由一只开关S与一个电阻R组成,为避免开关闭合时短路,两者串联。当将电阻R接火线上时连接在双虚线框的前端、开关接零线时接在双虚线框的后端,闭合开关S,通过双虚线框内火线的电流小于双虚线框内零线的电流,可以模拟漏电情形,如下图:
21. 如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为的水加热到正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
【答案】(1)5A (2)
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
加热挡正常工作时的电流
【小问2详解】
由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只接,电路中电阻较小,电源电压不变,根据可知总功率较大,为加热挡,电阻的阻值为
【小问3详解】
加热挡正常工作7min消耗的电能为
水吸收的热量为
电热水壶加热水的效率
22. 小明探究“电流与电阻的关系”。实验器材为:6V蓄电池、开关S,电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻。
(1)连接电路时,开关应______;滑动变阻器滑片应滑到______处(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是______;
A. R0处发生短路;
B. R0处发生断路;
C. 导线EG断路;
(3)小明先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,应该使电压表示数为______,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小明由小到大依次更换定值电阻继续探究,结果发现:当他接入阻值为25Ω的定值电阻时,无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V了。你认为“电压表的示数无法达到实验要求值”的原因______(选填字母),为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于______Ω。
A.电源电压太小;
B.电压表量程选小了;
C.滑动变阻器的最大阻值太小;
D.滑动变阻器烧坏了
【答案】(1) ①. 断开 ②. B
(2)A (3) ①. 2V ②. B
(4) ①. C ②. 50
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处,即B端。
【小问2详解】
A.若处发生短路,电压表也被短路而没有示数,此时电路为通路,电流表有示数,故A符合题意;
B.若处发生断路,则电流表没有示数,此时电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故B不符合题意;
C.导线EG断路,串联电路为通路,电流表有示数,电压表没有连入电路中,则电压表没有示数,故C不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]根据串联分压原理可知,将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻,电阻增大,其分得的电压增大,此时电压表的示数会大于2V;在探究电流与电阻的实验中应控制定值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,由分压原理知,需增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
【小问4详解】
[1][2]接入阻值为25Ω的定值电阻时,根据串联分压原理则有
解得此时变阻器的阻值应为,而滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,所以电压表的示数无法达到实验要求值的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于。
23. 将一只“220V 100W”的灯泡(设灯丝电阻不变)接在220V照明电路中,
(1)求2度电能让灯泡正常工作多少小时?
(2)若用输电线将该灯泡由电源处引到离电源较远的学校运动场使用时,发现灯泡亮度变暗,测得灯泡实际功率只有81W,求输电线消耗的功率。
【答案】(1)20h (2)9W
【解析】
【小问1详解】
已知灯泡正常发光时的电功率为
则2度电能让灯泡正常工作的时间为
【小问2详解】
根据灯泡规格可求灯泡的电阻为
测得灯泡实际功率只有81W,则灯泡两端的实际电压为
则电路中的电流为
输电线的电压为
输电线消耗的功率为
24. 某物理兴趣小组的同学,想利用一只电流表、一个阻值为的定值电阻、一个电压未知但恒定的电源、一个开关和若干导线测量未知电阻的阻值。实验过程中,小红将部分元件连成了如图所示的情况,部分同学认为后续实验无法进行,需要拆开电路重新连接。善于解决问题的小明思考后想出了办法,他在图中元件连接的基础上,巧妙的将电路补充完整,不用重组电路顺利测出了的阻值。请你完成下列任务:
(1)请你在虚线框内画出小明补充的完整电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) ;(2)实验步骤:①按照电路图连好电路,断开开关,记下电流表的示数;②闭合开关,记下电流表的示数;(3)
【解析】
【详解】(1)将Rx与R0并联,把电流表串联在干路中,通过改变开关的闭合情况分别测得通过R0的电流和干路电流,即可得到电源电压和Rx的阻值,如下图:
(2)略。
(3)由上可知,断开开关时,电路为只有R0的简单电路,为电路中电流,电源电压为;闭合开关,Rx与R0并联,为干路电流,并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,通过Rx的电流为
则
25. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,电流表A和电压表的示数均为0,电压表的示数为。排除故障后,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流表A和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的坐标系中分别用a、b、c、d四个点表示。由这四个点作出的关系图像为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于M点,交横轴(I轴)于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点,对应的电压值为,定值电阻的阻值为。请解答如下问题:
(1)N点表示的电压值和电流值各为多少?
(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的关系图像,并标出端点的坐标;
(3)电路消耗的最大总功率与最小总功率之比。
【答案】(1)0,;(2)见解析;(3)
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关S,电流表A和电压表的示数均为0,电压表的示数为,说明滑动变阻器断路,此时电压表测量电源电压,即电源电压为。N点位于横坐标轴上,即电压表的示数为0,电路中的电流不等于零,说明电路是通路,即S闭合,由此可知,滑动变阻器没有接入电路,即滑片P位于滑动变阻器的最左端,此时只有R0接入电路,所以电路中的电流
(2)滑动变阻器的滑片移动到左端时,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻单独接入电路,定值电阻两端电压最大,为电源电压U0,故此时定值电阻的关系图像中的坐标为(,U0);当滑动变阻器在最右端时,阻值最大,电流最小,根据串联电路电压规律可知,此时定值电阻两端电压为,则由(1)结合图乙分析可知电流
故此时定值电阻的关系图像中的坐标为(,);故定值电阻的关系图像如下图所示:
。
(3)滑动变阻器的滑片移动到左端时,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻单独接入电路,电路消耗的最大总功率
当滑动变阻器在最右端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路消耗的最小总功率
则电路消耗的最大总功率与最小总功率之比
答:(1)N点表示的电压值为0,,电流值为;
(2)见解析;
(3)电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为。
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