内容正文:
2024—2025学年度第一学期期末检测九年级物理试题
(全卷共四个大题,满分80分 与化学共用时间120分钟)
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列说法符合实际情况的是( )
A. 水的比热容为 B. 汽油机的效率为45%~60%
C. 手电筒中的电流约为0.2A D. 家庭电路的电压为36V
2. 新能源已广泛运用于汽车、飞机、动车等领域,新能源交通工具具有零污染、零排放的特点,采用电力驱动机车在电力输出过程中( )
A. 电能转化为机械能 B. 机械能转化为电能
C. 内能转化为机械能 D. 机械能转化为内能
3. 重庆今年夏天高温持续时间长,雨水稀少,大量竹子、红薯等植物枯死,高温也严重影响了其它植物的生长,出现了桂花花未开的现象,下列诗句中与分子热运动有关的是( )
A. 中亭地白树栖鸦,冷霜无声湿桂花 B. 安知南山桂,绿叶垂芳根
C. 飞鸿归尽燕将还,亭院深沉人倚栏 D. 桂花香馅裹胡桃,江米如珠井水淘
4. “静电释放器”广泛应用于加油站,工作人员提起油枪加油前要先摸一下“静电释放器”来清除身体上的静电。下列说法正确的是( )
A. 除电时,人体静电通过释放器与大地相连通,产生电流
B. 人体释放静电时,电流方向一定是从静电释放器流向大地
C. 人体释放静电时,人体上的正电荷向大地移动
D. “静电释放器”可由绝缘性能良好的玻璃制成
5. 随着科技的发展,遥控技术广泛应用于生产生活中。通过遥控器可以起动、关停机车,控制电路器件等。遥控时小车的左右转弯灯可以单独控制,下列说法正确的是( )
A. 车的左右灯是串联的 B. 车的左右灯是并联的
C. 遥控时电能转化为热能 D. 遥控时热能转化为电能
6. 在一个电源两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相等,则这两个灯泡的连接方式( )
A. 一定是串联 B. 一定是并联
C. 串联、并联都可以 D. 条件不足,无法判断
7. 电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,如果将滑动变阻器的滑片P向右移动,电表示数将会( )
A. 不变 B. 变大
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
8. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则所列出的6句话中,下列选项正确的是( )
①电流表A的读数为1.5A
④通过L2的电流是1.2A
②通过L1的电流是0.25A
⑤两个小灯泡的电阻之比R1∶R2为1∶4
③小灯泡L1的电阻比L2的电阻大
⑥小灯泡L2实际功率比L1的实际功率大
A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①③④⑥ D. ①②④⑥
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题2分,其余每空1分,共12分)
9. 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫___________。一切物体的分子都在不停地做___________。
10. 利用传感器可以比较不同物质的比热容。将温度传感器插入质量相同的水和色拉油中,然后让他们吸收相同的热量,会发现___________里的传感器温度高些,说明水的比热容___________色拉油的比热容。
11. 打开家用电冰箱的门,冰箱内的照明灯就亮起,则冰箱门控制的按钮相当于电路中的__________,关闭冰箱门后,冰箱的压缩机依然能正常工作,则它与照明灯之间的连接方式是__________。
12. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物。它不达标会影响一个地区的工业发展,因燃烧桔杆会或扬尘等会导致PM2.5大量增加,PM2.5的检测有多种方法,其中一种叫激光粒子计数法,可精准测量PM2.5。风扇将空气吹向传感器,传感器接受到空气中的悬浮物颗粒就会自动计数,从而判断出该地区的空气质量。激光发光是将___________能转化为___________能。
13. 坐位体前屈体质测试原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数___________。当推动挡板P到A端时,电压表示数___________V。
14. 根据电路图,以笔代线连接电路。
三、实验与探究题(本题共3个小题,15小题6分,16小题8分,17小题8分,共22分)
15. 关于测定小灯泡电功率的实验。
实验序号
电压表示数
电流表示数
观察小灯泡亮暗程度
1
1.3V
0.16A
2
2.5V
0.20A
正常发光
3
4.5V
0A
不发光
(1)该实验的原理是___________。连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动电路中连入电路最大位置;
(3)电路连接正确后进行实验,并将数据及现象填写在下表中:刚闭合开关时,记录第1组数据,观察小灯泡的亮度___________;小灯泡正常发光时,记录第2组数据,小灯泡的额定电压为___________V,小灯泡的额定功率为___________W;滑片移到一端点时,小灯泡闪亮一下后熄灭,记录第3组数据,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明此时电路中的电过___________,导致灯丝烧断。
16. 为了比较甲乙两种液体的吸热能力,某同学设计了如下实验:
①在两个相同的烧杯中,分别装入初温、体积相等的甲、乙两种液体;
②在两个烧杯中分别放入规格相同的电加热器,在额定电压下加热相同时间;
③用温度计分别测出甲乙两种液体的末温。
请回答下列问题:
(1)在上述三个实验步骤中,存在错误是步骤___________(填写步骤前的序号),该步骤中错误的内容应改为___________;
(2)步骤②中“加热相同时间”是为了___________;
(3)甲液体第3min的内能___________第5min的内能;
(4)根据实验测得的数据分别描绘出了甲乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,由图可知,___________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强。若要使甲乙两种液体升高相同的温度,则___________(选填“甲”或“乙”)液体需要加热更长时间;
(5)从图象可知,甲乙两种液体加热时初温为___________℃,进一步分析发现,若甲的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则乙的比热容为___________J/(kg·℃)。
17. “测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材:电源电压恒为6V、小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω,1A”和R2“30Ω,0.5A”滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)甲图所示的电路,应选用的滑动变阻器规格为___________(选填“R1”或“R2”);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡___________;
(3)确定电路正确后,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2V,若想测量小灯泡额定功率,应将图中滑片P向___________移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器滑片在不同位置,可描绘出小灯泡U﹣I图像如图乙所示,当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为___________W;
(5)要测量丙图中小灯泡的额定功率,利用身边的器材另设计了如图丙所示的电路。已知小灯泡额定电压为2.5V,定值电阻阻值为R。需要测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,要测小灯泡的电压,电流表与定值电值需起到___________的作用,才能知道小灯泡的额定电压。现闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为___________;
再保持滑片的位置不变, 闭合开关S和S1,断开S2,记录电流表的示数为I,则通过小灯泡的额定电流为___________;小灯泡额定功率P额=___________(用已知量符号表示)。
四、论述与计算题(本题共3小题,18题6分,19题7分,20题9分,共22分,解答应有必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
18. 可燃冰是一种清洁无污染的新型能源,在我国的南海储量很大。可燃冰的热值是天然气的10倍。已知:水的比热容,天然气的热值。求:
(1)体积为0.1m3的可燃冰完全燃烧放出的热量;
(2)上述热量的48%被水吸收,可以使多少千克20℃的水加热到100℃。
19. 如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L 标 有“3V 3W”,定值电阻R0阻值为6Ω,滑动变阻器1的规格是“20Ω 1A”, 电流表所选量程为0~3A,闭合开关S, 小灯泡正常发光。
(1)小灯泡的额定电流;
(2)电源电压;
(3)三个开关都闭合,在确保电路安全的情况下,电路1min 内最多消耗的电能。
20. 如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~30Ω,灯泡的“U-I”图象如乙图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求:
(1)灯泡正常发光的电流IL;
(2)R0的阻值;
(3)第二次灯泡消耗的电功率。
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2024—2025学年度第一学期期末检测九年级物理试题
(全卷共四个大题,满分80分 与化学共用时间120分钟)
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列说法符合实际情况的是( )
A. 水的比热容为 B. 汽油机的效率为45%~60%
C. 手电筒中的电流约为0.2A D. 家庭电路的电压为36V
【答案】C
【解析】
【详解】A.由比热容知识可知,水的比热容为,故A不符合题意;
B.热机的效率是有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比,汽油机的效率为20%~30%,故B不符合题意;
C.手电筒中的小灯泡一般工作电压是2.5V,灯丝电阻在12.5Ω左右,正常工作时的电流约为,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,故D不符合题意。
故选C。
2. 新能源已广泛运用于汽车、飞机、动车等领域,新能源交通工具具有零污染、零排放的特点,采用电力驱动机车在电力输出过程中( )
A. 电能转化为机械能 B. 机械能转化为电能
C. 内能转化为机械能 D. 机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】采用电力驱动机车在电力输出过程中消耗电能,产生机械能,将电能转化为机械能,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 重庆今年夏天高温持续时间长,雨水稀少,大量竹子、红薯等植物枯死,高温也严重影响了其它植物的生长,出现了桂花花未开的现象,下列诗句中与分子热运动有关的是( )
A. 中亭地白树栖鸦,冷霜无声湿桂花 B. 安知南山桂,绿叶垂芳根
C. 飞鸿归尽燕将还,亭院深沉人倚栏 D. 桂花香馅裹胡桃,江米如珠井水淘
【答案】D
【解析】
【详解】A.“冷霜无声湿桂花”是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在地面上的花草树木、植被茎叶上,故A不符合题意;
B.“安知南山桂,绿叶垂芳根”是桂花的根长在绿叶下面,故B不符合题意;
C.“飞鸿归尽燕将还,亭院深沉人倚栏”是鸿雁飞走,燕子将要飞回来,故C不符合题意;
D.“桂花香馅裹胡桃,江米如珠井水淘”是桂花的香味分子在不停地做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
4. “静电释放器”广泛应用于加油站,工作人员提起油枪加油前要先摸一下“静电释放器”来清除身体上的静电。下列说法正确的是( )
A. 除电时,人体静电通过释放器与大地相连通,产生电流
B. 人体释放静电时,电流方向一定是从静电释放器流向大地
C. 人体释放静电时,人体上的正电荷向大地移动
D. “静电释放器”可由绝缘性能良好的玻璃制成
【答案】A
【解析】
【详解】A.除电时,人体静电通过释放器与大地相连通,电荷发生定向移动,会产生电流,故A正确;
B.人体释放静电时,电流方向取决于人体所带电荷的性质。如果人体带正电,电流方向是从人体(通过静电释放器)流向大地;如果人体带负电,电流方向是从大地通过静电释放器流向人体,所以电流方向不一定是从静电释放器流向大地,该说法错误。故B错误;
C.通常情况下,物体所带的静电主要是由于电子的得失形成的。人体释放静电时,一般是电子的移动形成电流。如果人体带负电,是电子从人体流向大地;如果人体带正电,实际上是大地的电子流向人体来中和正电荷,而不是人体上的正电荷向大地移动,因为正电荷一般是原子核所带,在固体中原子核一般不会移动,该说法错误。故C错误;
D.静电释放器需要将人体的静电导走,所以必须是导体。而玻璃是绝缘体,不能让电荷通过,不能用来制作静电释放器,该说法错误。故D错误。
故选A。
5. 随着科技的发展,遥控技术广泛应用于生产生活中。通过遥控器可以起动、关停机车,控制电路器件等。遥控时小车的左右转弯灯可以单独控制,下列说法正确的是( )
A. 车的左右灯是串联的 B. 车的左右灯是并联的
C. 遥控时电能转化为热能 D. 遥控时热能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】AB.遥控时小车的左右转弯灯可以单独控制,故车的左右灯是并联的,故A错误,B正确;
CD.遥控时产生红外线,将电能转化为光能,故CD错误。
故选B。
6. 在一个电源两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相等,则这两个灯泡的连接方式( )
A. 一定是串联 B. 一定是并联
C. 串联、并联都可以 D. 条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】两个灯泡,当它们组成串联电路时,通过它们的电流一定相等;当两个完全相同的灯泡并联时,因为并联支路两端的电压相等,且它们各自的电阻相等,由欧姆定律可知,通过它们的电流也相等;由此可知通过每个用电器的电流都相等时,这两个用电器可能是串联,也可能是并联的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,如果将滑动变阻器的滑片P向右移动,电表示数将会( )
A. 不变 B. 变大
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压。将滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联电路分压原理可知,电阻越大分得的电压越大,因此滑片向右移动时,滑动变阻器分得的电压将增大,即电压表示数变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则所列出的6句话中,下列选项正确的是( )
①电流表A的读数为1.5A
④通过L2的电流是1.2A
②通过L1的电流是0.25A
⑤两个小灯泡的电阻之比R1∶R2为1∶4
③小灯泡L1的电阻比L2的电阻大
⑥小灯泡L2的实际功率比L1的实际功率大
A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①③④⑥ D. ①②④⑥
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,A1测L1支路的电流,由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,且两指针的位置相同,所以,A的量程为大量程,即为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.5A,A1为小量程,量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L1支路的电流I1=0.3A,则通过L2的电流是
故①④正确,②错误;根据并联电路中电流之比等于电阻的反比,所以
则小灯泡L1的电阻比L2的电阻大;并联电路各支路两端电压相等,根据P=UI可知小灯泡L2的实际功率比L1的实际功率大,故⑤错误,③⑥正确。综上,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、填空作图题(本题共6个小题,第14小题2分,其余每空1分,共12分)
9. 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫___________。一切物体的分子都在不停地做___________。
【答案】 ①. 扩散现象 ②. 无规则运动
【解析】
【详解】[1][2]不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散;一切物体的分子都在不停地做无规则的运动,扩散现象的运动速度与温度有关。
10. 利用传感器可以比较不同物质的比热容。将温度传感器插入质量相同的水和色拉油中,然后让他们吸收相同的热量,会发现___________里的传感器温度高些,说明水的比热容___________色拉油的比热容。
【答案】 ①. 色拉油 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]将温度传感器插入质量相同的水和色拉油中,然后让他们吸收相同的热量,会发现色拉油里的传感器温度高些,说明色拉油升高的温度较多,由得,水的比热容大于色拉油的比热容。
11. 打开家用电冰箱的门,冰箱内的照明灯就亮起,则冰箱门控制的按钮相当于电路中的__________,关闭冰箱门后,冰箱的压缩机依然能正常工作,则它与照明灯之间的连接方式是__________。
【答案】 ①. 开关 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]打开家用电冰箱的门,冰箱内的照明灯就亮起,冰箱门控制的按钮起到了控制作用,冰箱门控制的按钮在电路中相当于开关。
[2]关闭冰箱门后,冰箱的压缩机依然能正常工作,说明照明灯和压缩机互不影响,它们是并联的。
12. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物。它不达标会影响一个地区的工业发展,因燃烧桔杆会或扬尘等会导致PM2.5大量增加,PM2.5的检测有多种方法,其中一种叫激光粒子计数法,可精准测量PM2.5。风扇将空气吹向传感器,传感器接受到空气中的悬浮物颗粒就会自动计数,从而判断出该地区的空气质量。激光发光是将___________能转化为___________能。
【答案】 ①. 电 ②. 光
【解析】
【详解】[1][2]激光器是一种能够产生高强度、单色、相干光束的设备,其核心原理在于将电能高效地转化为光能。
13. 坐位体前屈体质测试原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数___________。当推动挡板P到A端时,电压表示数是___________V。
【答案】 ①. 不变 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1]闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2接入电路的电阻不变,电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知挡板移动过程中,电路中电流不变,即电流表示数不变。
[2]闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A,电路中电流始终不变,根据欧姆定律可知R1两端的电压
当推动挡板P到A端时,电压表测量整个R2的电压,根据串联电压规律,R2两端的电压
即电压表示数是4.5V。
14. 根据电路图,以笔代线连接电路。
【答案】
【解析】
【详解】左图中,左下角的灯与变阻器串联后再与右上角的灯串联,开关控制整个电路,电压表测左下灯的电压,根据电路图连接实物图,如下所示:
三、实验与探究题(本题共3个小题,15小题6分,16小题8分,17小题8分,共22分)
15. 关于测定小灯泡电功率的实验。
实验序号
电压表示数
电流表示数
观察小灯泡亮暗程度
1
1.3V
0.16A
2
2.5V
0.20A
正常发光
3
4.5V
0A
不发光
(1)该实验的原理是___________。连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动电路中连入电路最大位置;
(3)电路连接正确后进行实验,并将数据及现象填写在下表中:刚闭合开关时,记录第1组数据,观察小灯泡的亮度___________;小灯泡正常发光时,记录第2组数据,小灯泡的额定电压为___________V,小灯泡的额定功率为___________W;滑片移到一端点时,小灯泡闪亮一下后熄灭,记录第3组数据,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明此时电路中的电过___________,导致灯丝烧断。
【答案】 ①. P=UI ②. 断开 ③. 较暗 ④. 2.5 ⑤. 0.5 ⑥. 过大
【解析】
【详解】(1)[1]伏安法测定小灯泡电功率的实验,该实验的原理是P=UI。
[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动到使电路中连入阻值最大位置。电路连接正确后进行实验,刚闭合开关时,记录第1组数据,此时灯泡两端电压较小,则会观察到小灯泡的亮度较暗。
[4]小灯泡正常发光时两端的电压等于额定电压,记录第2组数据,此时灯泡两端电压等于小灯泡的额定电压为2.5V。
[5]小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.20A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.20A=0.5W
[6]滑片移到一端点时,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明此时电路中的电流过大,导致灯丝烧断。
16. 为了比较甲乙两种液体的吸热能力,某同学设计了如下实验:
①在两个相同的烧杯中,分别装入初温、体积相等的甲、乙两种液体;
②在两个烧杯中分别放入规格相同的电加热器,在额定电压下加热相同时间;
③用温度计分别测出甲乙两种液体的末温。
请回答下列问题:
(1)在上述三个实验步骤中,存在错误的是步骤___________(填写步骤前的序号),该步骤中错误的内容应改为___________;
(2)步骤②中“加热相同时间”是为了___________;
(3)甲液体第3min的内能___________第5min的内能;
(4)根据实验测得数据分别描绘出了甲乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,由图可知,___________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强。若要使甲乙两种液体升高相同的温度,则___________(选填“甲”或“乙”)液体需要加热更长时间;
(5)从图象可知,甲乙两种液体加热时初温为___________℃,进一步分析发现,若甲的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则乙的比热容为___________J/(kg·℃)。
【答案】(1) ①. ① ②. 装入等质量的甲、乙两种液体
(2)吸收相同的热量 (3)小于
(4) ①. 甲 ②. 甲
(5) ①. 10 ②. 2.1×103
【解析】
【小问1详解】
[1][2]比较甲、乙两种液体的吸热能力,实验需要采用控制变量法,需控制甲、乙两液体的质量相同,故在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的甲、乙两种液体是不合理的,因为甲乙的密度不同,由m=ρV可知甲乙的质量不相等,应当装入等质量的甲乙液体,所以步骤①错误。
【小问2详解】
因相同的电热器在相同时间内放出的热量相等,所以吸收热量的多少可以用加热时间的长短来反映;为了比较两种液体的吸热能力,应当控制加热时间相同,即步骤②中加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量。
【小问3详解】
根据转换法可知,对液体加热的时间越长,液体吸收的热量就越多,液体的内能就越多,因此甲液体第3min的内能小于第5min的内能。
【小问4详解】
[1][2]由图可知,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲升高的温度较小,甲液体的吸热能力强;甲、乙两种液体升高相同的温度,甲液体的吸热能力强,甲液体加热时间长。
【小问5详解】
[1][2]由图可知,甲乙两种液体加热时初温为10℃,加热5min,甲升高的温度为Δt甲=30℃-10℃=20℃
乙液体升高的温度为Δt乙=50℃-10℃=40℃
由可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,乙的比热容
17. “测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材:电源电压恒为6V、小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω,1A”和R2“30Ω,0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)甲图所示的电路,应选用的滑动变阻器规格为___________(选填“R1”或“R2”);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡___________;
(3)确定电路正确后,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向___________移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器滑片在不同位置,可描绘出小灯泡U﹣I图像如图乙所示,当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为___________W;
(5)要测量丙图中小灯泡的额定功率,利用身边的器材另设计了如图丙所示的电路。已知小灯泡额定电压为2.5V,定值电阻阻值为R。需要测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,要测小灯泡的电压,电流表与定值电值需起到___________的作用,才能知道小灯泡的额定电压。现闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为___________;
再保持滑片的位置不变, 闭合开关S和S1,断开S2,记录电流表的示数为I,则通过小灯泡的额定电流为___________;小灯泡额定功率P额=___________(用已知量符号表示)。
【答案】(1)R2 (2)短路
(3)左 (4)0.625
(5) ① 电压表 ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。当灯泡正常发光时,变阻器的电压为
由得,此时变阻器接入电路中电阻为
则应选用的滑动变阻器规格为R2。
【小问2详解】
连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是与电压表并联的小灯泡短路。
【小问3详解】
确定电路正确后,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2V,若想测量小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端电压,则则减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器接入阻值,故将图中滑片P向左移动,使电压表的示数为2.5V。
【小问4详解】
由图乙得,当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为
【小问5详解】
[1]由图丙得,实验中没有使用电压表,则要测小灯泡的电压,电流表与定值电值需起到电压表的作用。
[2]现闭合开关S和S2,断开S1,定值电阻R与灯泡并联后再与变阻器串联,电流表测量定值电阻的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
此时并联支路两端的电压为2.5V,灯泡正常发光。
[3]再保持滑片位置不变, 闭合开关S和S1,断开S2,电路连接方式不变,灯泡仍正常发光,此时电流表测量干路电流,记录电流表的示数为I,则通过小灯泡的额定电流为
[4]小灯泡额定功率
四、论述与计算题(本题共3小题,18题6分,19题7分,20题9分,共22分,解答应有必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
18. 可燃冰是一种清洁无污染的新型能源,在我国的南海储量很大。可燃冰的热值是天然气的10倍。已知:水的比热容,天然气的热值。求:
(1)体积为0.1m3的可燃冰完全燃烧放出的热量;
(2)上述热量的48%被水吸收,可以使多少千克20℃的水加热到100℃。
【答案】(1)7.0×107J;(2)100kg
【解析】
【详解】解:(1)由题意可得,可燃冰的热值
由可知,0.1m3可燃冰完全燃烧放出的热量
(2)由可得,水吸收的热量
由可得,水的质量
答:(1)体积为0.1m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为7.0×107J;
(2)上述热量的48%被水吸收,可以使100千克20℃的水加热到100℃。
19. 如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L 标 有“3V 3W”,定值电阻R0阻值为6Ω,滑动变阻器1的规格是“20Ω 1A”, 电流表所选量程为0~3A,闭合开关S, 小灯泡正常发光。
(1)小灯泡的额定电流;
(2)电源电压;
(3)三个开关都闭合,在确保电路安全的情况下,电路1min 内最多消耗的电能。
【答案】(1)1A;(2)9V;(3)1350J
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关S,小灯泡正常发光,灯L与电阻R0串联
(2)定值电阻两端电压为
电源电压为
(3)三个开关都闭合,L被短路,R0和R并联,定值电阻的电流为
则干路电流最大为
电路1min 内最多消耗的电能为
答:(1)小灯泡的额定电流为1A;
(2)电源电压为9V;
(3)电路1min 内最多消耗的电能为1350J。
20. 如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~30Ω,灯泡的“U-I”图象如乙图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求:
(1)灯泡正常发光电流IL;
(2)R0的阻值;
(3)第二次灯泡消耗的电功率。
【答案】(1)0.6A;(2)10Ω;(3)0.2W
【解析】
【详解】(1)闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电阻R0与灯泡L并联,灯泡正常发光,则灯泡L的额定电压
UL=U=6V
由图乙可知,灯泡正常发光的电流IL=0.6A。
(2)闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,电阻R0与灯泡L并联,电流表测并联电路干路电流,根据并联电路电流规律,此时通过电阻R0的电流
I0=I1-IL=1.2A-0.6A=0.6A
由欧姆定律可得,R0的阻值
(3)第二次将变阻器的滑片移至某处时,灯泡L与滑动变阻器串联后,再与电阻R0并联,电流表测干路电流I2=0.8A,根据并联电路各支路互不影响,通过R0的电流不变,所以此时通过灯泡的电流
由图乙可知,此时灯泡两端电压,故第二次灯泡消耗的电功率
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