精品解析:重庆市渝中区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
2025-03-03
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内容正文:
2024-2025学年重庆市渝中区九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1. 如图所示,今年重庆的桂花比往年开得晚一些,人们纷纷感慨桂花虽“迟”但“到”,迟开的桂花愈加“香气四溢”。我们闻到桂花香味,该现象说明了( )
A. 分子是由原子构成的
B. 分子具有一定的质量
C. 分子是不断运动的
D. 分子之间有一定的间隔
【答案】C
【解析】
【详解】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,我们闻到桂花香味,是花香分子在不停地做无规则运动,扩散到了人们的鼻子里。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,分别将横截面积相同而长度不同的两条镍铬合金线AB和CD接入电路,通过较长的镍铬合金线电流较小,由此可见导体的电阻与( )
A. 温度有关系 B. 导体的材料有关系
C. 导体的横截面积有关系 D. 导体的长度有关系
【答案】D
【解析】
【详解】实验中导体AB和CD均为横截面积相同而长度不同的镍铬合金线。即研究物体的材料和横截面积均相同,而长度不同,所以该实验研究的是电阻大小与导体长度的关系.故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b接线柱,e、f接线柱时,两灯都不亮;连接c、d接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡断路
C. 灯泡短路 D. 开关S断路
【答案】A
【解析】
【详解】如图,两灯串联。闭合开关S,两灯都不亮,则说明发生断路。当用一根导线分别连接a、b接线柱,e、f接线柱时,两灯都不亮,说明开关S和灯泡没有断路,连接c、d接线柱时,只有一只灯泡发光,则说明灯泡断路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(设小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A. 甲灯的实际功率一定是40W
B. 将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C. 若两灯串联在220V的电路中,则甲灯较亮
D. 两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
【答案】C
【解析】
【详解】A.由灯泡的铭牌可知,甲灯泡的额定功率为40W,由于实际电压不知,所以甲的实际功率不一 定是40W,故A错误;
B.由灯泡的铭牌可知,乙灯泡的额定功率为60W ,实际电压是额定电压的一半,根据可知,电阻不变,电功率变为原来的,为15W,故B错误;
C.根据可知,两灯泡的额定电压相同,甲的额定电功率小,则甲灯泡的电阻大,串联时,电路中电流是相等的,根据可知,电阻越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此串联时,甲灯泡亮,故C正确;
D.两灯均正常发光时,甲电功率小于乙的电功率,据可知,由于工作的时间不确定,因此消耗电能的多少无法确定,故D错误。
故选C。
5. 某实验小组在探究串联电路的电压规律时,设计了如图甲所示的电路图,当开关闭合后,根据两灯发光情况和图乙、丙两电压表的示数,下列分析正确的是( )
A. 若两灯均亮,电压表和有示数且指针相同,则
B. 若两灯均亮,电压表和分别为丙、乙所示,则
C. 若两灯均亮,两电压表示数均为乙所示,则,
D. 若只有一灯发光,电压表和有示数且指针相同,则可能是灯短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲知,两灯串联,电压表测两端电压,测电源电压。
A.两灯均发光,电压表和均有示数,根据串联电路电压的规律,的示数应大于,因指针位置相同,故使用大量程,使用小量程,由于大量程是小量程的5倍,所以电压表和示数之比为,根据分压原理和串联电路电压的规律有
即
故A正确;
B.两灯均发光,电压表和分别为丙、乙所示,由串联电路的电压规律知,的示数应大于,由于乙的偏转幅度小于丙,所以丙应使用小量程,使用大量程,由图乙可知,电源电压,使用小量程,由图丙可知,两端电压为,故B错误;
C.两灯均发光,若电压表V1和V2的指针在同一位置,如图乙所示,由串联电路的电压规律知,V2的示数应大于V1,所以V2使用大量程,由图乙可知,电源电压U=6.5V,V1使用小量程,则电压表V2的示数为1.3V,灯L1两端电压为1.3V,根据串联电路电压的规律知UL2=U-UL1=6.5V-1.3V=5.2V
故C错误;
D.电压表测电源电压,两灯串联,若只有一灯发光,说明电路是通路,两电压表有示数,且相等,即电压表V1示数也等于电源电压,可能是灯泡L2短路,电路为L1的简单电路,故D错误。
故选A。
6. 如图甲所示为碳纤维电热膜,常作为地暖必备材料广泛应用于建筑领域。某跨学科实践小组利用图乙所示电路对其进行探究,将两条长方形电热膜贴在绝缘材料上。已知电热膜,电源两端电压12V。下列说法正确的是( )
A. 电热膜的电压为6V
B. 电热膜的电流为
C. 与消耗的电能之比为2:1
D. 若电热膜磨损为图丙,且电流表示数为,则此时
【答案】B
【解析】
【详解】AB.两电热膜并联,电流表测量干路电流,电源两端电压12V,根据并联电路的电压特点可知两电热膜两端的电压均为12V,根据欧姆定律可知通过电热膜的电流为,故A错误,B正确;
CD.根据欧姆定律可知通过电热膜的电流为,根据可知与消耗的电能之比等于电流之比,为;若电热膜磨损为图丙,且电流表示数为,根据并联电路的电流特点可知通过的电流,根据欧姆定律可知此时,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示为以O为圆心的电阻线圈,该线圈每四分之一周长的电阻为,其余地方电阻忽略不计。半径OB上接入电压为的电源,OP为可沿圆弧ADC滑动的滑片(不能滑到直径AC的左侧),则下列分析正确的是( )
A. P滑到C点时,BC两端的电压为
B. P滑到C点时,流过滑片OP的电流为
C. 无论P滑到任意位置,电路中总电阻为
D. 电路的总功率最小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,P滑到C点时,BC段电阻与BAC段电阻并联,由并联电路的电压特点可知,两段电阻两段的电压均等于电源电压;由题意可知,BC段电阻为,BAC段电阻为,由欧姆定律可知,流过滑片OP的电流为:,故AB错误;
C.由并联电路的电阻特点可知,P滑到C点或A点时,电路中的总电阻最小,为:,P滑到D点时,电路中的总电阻最大,为:,即电路中总电阻的范围为,故C错误;
D.由可知,电路的最小总功率:,故D正确。
故选D。
8. 如图甲为小明的宠物饲养箱。冬天来临小明设计了如图乙所示照明取暖系统给宠物保暖。小明使用的照明灯泡的阻值,灯泡电阻不变,取暖电阻,通过调节滑动变阻器实现饲养箱温度调节。仅闭合开关时,流过灯泡的电流为,仅闭合开关时,滑片P滑到b端,两端的电压为4V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 的最大阻值为
C. 仅闭合和仅闭合,电源的消耗功率之比为2∶1
D. 仅闭合开关时,滑片P滑动过程中,的最大功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.仅闭合开关时,只有灯泡工作,流过灯泡的电流为,根据欧姆定律知,电源电压
故A错误;
B.仅闭合开关时,滑片P滑到b端,两端的电压为4V,则电路中电流
的电压
的电阻
故B错误;
C.仅闭合时,电路中的电流为,此时电路中的功率为
仅闭合时,滑动变阻器的滑片会移动,电路中的电流会变化,根据可知,电路总功率会变化,所以仅闭合和仅闭合,电路消耗的电功率的比值不是固定的,故C错误;
D.仅闭合开关时,滑片P滑动过程中,的功率
当时,有最大值,且
故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
9. 如图所示的仪器是______,可以直接测量的物理量是______。
【答案】 ①. 电能表 ②. 电功
【解析】
【详解】[1][2]如图所示的仪器是电能表;因为电能表是用来测量消耗电能多少或电流做功多少的仪器,所以电能表可以直接测量的物理量是电功。
10. 与头发摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑,这是_____ 现象干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随梳子帮起来,这是因为梳子和头发带_________ (选填“同”或“异”)种电荷的缘故。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 异
【解析】
【详解】[1]与头发摩擦过的塑料尺,能够吸引碎纸屑,是因为带电体能吸引轻小物体,属于摩擦起电现象。
[2]当梳子和头发相互摩擦时,梳子和头发带有异种电荷,由于异种电荷相互吸引,所以头发会随着梳子飞起来。
11. 如图所示,灯泡和灯泡串联在电路中,发现灯泡比灯泡亮。据此可知流过两灯的电流______(选填“>”“<”或“=”);该现象中灯泡比灯泡亮的原因是______。
【答案】 ①. = ②. 灯泡实际功率大于灯泡的实际功率。
【解析】
【详解】[1]灯泡和灯泡串联在电路中,串联电路各处电流相等,流过两灯的电流。
[2]灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实验发现灯泡比灯泡亮,该现象中灯泡比灯泡亮的原因是灯泡实际功率大于灯泡的实际功率。
12. 如图是杜甫绝句《迟日江山丽》中诗句“沙暖睡鸳鸯”的画面。太阳升起时,沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水更______。已知,则在标准大气压下,质量为5kg的水温度从升高,吸收热量______ J。
【答案】 ①. 小 ②.
【解析】
【详解】[1]沙的比热容比水的小,在质量和吸收热量相同时,沙升温快,所以太阳照射时,沙地比水更暖和。
[2]水吸收的热量:
13. 如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的的图像如图乙所示。由此可知电源电压为______ V;当开关、均闭合时,电流表的示数为______ A。
【答案】 ①. 2 ②. 0.7
【解析】
【详解】[1]只闭合开关时,电路为小灯泡L的简单电路,此时小灯泡L的实际功率为1W,由图像(灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故图像为一曲线,R的图像为直线)可知,当,,其实际功率为
符合题意,则电源的电压
[2]同时闭合开关、后,R与L并联,电流表测干路电流,它们两端的电压相等,所以,R两端的电压也为2V,由图像可知,此时通过R的电流为,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过灯的电流不变,仍为0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为
三、作图题:本大题共2小题,共2分。
14. 在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向在图中虚线框的四边上画出表示气流方向的箭头。
【答案】
【解析】
【详解】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,如下图
15. 小明家买了国产电动车,喜欢观察的小明发现车右侧前门或右侧后门没有关好,机车都无法启动。请在图中将该电路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,电动机要由前、后两门电路开关关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,如图所示:
四、实验探究题:本大题共3小题,共22分。
16. 如图甲为小明设计的探究“串联电路中电压的特点”的实验电路图。
(1)实验中和的规格应______(选填“相同”或“不同”)。
(2)为了测量CD两点间的电压,小明将电压表接C点的线改接到E点,闭合开关后出现的现象是:______。
(3)小刚利用图乙的电路,比较并联电路中和中的电流的大小关系,其方案是:只闭合和测出中的电流,只闭合和测出中的电流,比较和的大小。请你评估:他们的方案是______(选填“可行”或“不可行”)的,理由是______。
【答案】(1)不同 (2)电压表指针反向偏转
(3) ①. 不可行 ②. 电流表正、负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
在探究“串联电路中电压的特点”时,为了得出普遍规律,避免偶然性,小明应该选择两只规格不相同的小灯泡进行实验。因为如果选择规格相同的小灯泡,可能会因为灯泡的电阻、电流等参数相同,导致实验结果具有偶然性,无法得出普遍适用的规律。
【小问2详解】
为了测量CD两点间的电压,小明将电压表接C点的线改接到E点,电压表正负接线柱接反了,闭合开关后出现的现象是:电压表指针反向偏转。
【小问3详解】
[1][2]小刚利用图乙的电路,比较并联电路中和中的电流的大小关系,其方案是:只闭合和测出中的电流,电流表上方是正接线柱;只闭合和测出中的电流,电流从电流表负接线柱流入,故不可行,理由是电流表正、负接线柱接反了。
17. 小明利用如图甲所示装置探究不同物质的吸热能力,在两个烧杯内放入电阻丝,并加入质量相等的A和B两种液体:
(1)该实验中A、B两种液体的吸热多少是通过______来反映的。为了保证两种液体吸收相同的热量,和的阻值应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验中A液体的温度如图乙所示,此时A液体的温度为______;实验中,小明试图让两种液体温度升高的快一些,请给小明一个可行的建议:______。
(3)实验结果如图丙所示,由此可知吸热能力较强的液体是______, A和B两种液体的比热容之比为______。
(4)若将A、B换成同种液体,且使小于,则经过一段时间______(选填“A”或“B”)的温度更高,其原因是:______。
【答案】(1) ①. 加热时间 ②. 相同
(2) ①. 33 ②. 向左移动滑动变阻器滑片
(3) ①. B ②. 1∶2
(4) ①. B ②. 两个电阻是串联的,电流相等,通电时间相同,A瓶中电阻小,根据知R2电电阻丝产生的热量多,故B温度计示数升高得快,原因是在电流、通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据转换法,通过加热时间的长短来比较吸热多少,该实验中A、B两种液体的吸热多少是通过加热时间来反映的。图甲中两电阻丝串联,通过的电流相同,通电时间相同,为控制吸热相同,根据可知,实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。
【小问2详解】
[1]根据图乙可知,温度计的分度值为,液面在以上,示数为。
[2]为了节约时间,使两种液体的温度升高得更快,可以向左移动滑动变阻器来减小电阻,由欧姆定律可知电路的电流更大,根据知,在电阻一定时,在相同时间内产生的热量更多,使两种液体的温度升高得更快,节约时间。
【小问3详解】
[1]由图象可知,升高相同的温度升高到,液体A的加热时间为5分钟,液体B的加热时间为10分钟,由转换法,液体B吸收的热量是液体A吸收的热量的2倍,液体B吸收的热量多,故液体B的吸热能力强。
[2]根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,液体A和液体B的比热容之比为1∶2。
【小问4详解】
[1][2]略。
18. 为测量小灯泡的电功率,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为,正常发光时电阻约为,滑动变阻器有、可选。
(1)图甲所示的实验电路有一段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路补画完整,要求:滑片P向A端移动时灯泡变亮,连线不交叉;
(2)小华为了顺利完成实验,滑动变阻器应选择_____(选填“”或“”)。为了安全,连接电路时应将滑动变阻器的阻值调到______。闭合开关后缓慢移动滑片 P,发现电流表示数有明显变化但电压表无示数,此故障的原因可能是灯泡______
(3)闭合开关后,小华通过移动滑片P使电压表的示数为,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______ W;
(4)接着小华测量了多组不同电压下小灯泡的电流和电压值,即可求得多组实际功率,同组的小丽提出:为了减小测量小灯泡额定功率的误差,应该对这多组实际功率求平均值。你认为小丽的说法______选填“正确”或“错误”;
(5)根据实验数据,小华绘制出了小灯泡的电流I随电压U的变化图像如图丙所示,发现小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是______;
(6)通过对图像的深入研究,小华还发现当小灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时,流过小灯泡的实际电流与额定电流的一半的关系是:______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) (2) ①. ②. 最大处 ③. 短路
(3)
(4)错误 (5)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(6)>
【解析】
【小问1详解】
滑片P向A端移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如图所示
【小问2详解】
[1]小灯泡的额定电压为,小灯泡的电阻约为,由欧姆定律,灯的额定电流约为
当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为
故小华为了顺利完成实验,滑动变阻器应选择。
[2]为了保护电路,连接电路时应将滑动变阻器的阻值调到最大处。
[3]闭合开关后缓慢移动滑片 P,发现电流表示数有明显变化,说明故障类型是短路,但电压表无示数,说明小灯泡短路。
【小问3详解】
闭合开关后,小华通过移动滑片P使电压表的示数为,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则小灯泡的额定功率为
【小问4详解】
灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下灯的实际功率不同,将不同的实际功率取平均值是没有意义的,所以小开的说法是错误的。
【小问5详解】
由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度升高而增大,故小灯泡的电流与电压不成正比。
【小问6详解】
当小灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时,即,由知,
由于灯泡电阻随温度的升高而增大,则灯泡在正常工作时,灯泡的阻值较大,即
所以,即。
五、计算题:本大题共3小题,共22分。
19. 如图所示,两个规格均为“220V 100W”的灯泡和串联在220V的电源上,将一个电压表并联在灯泡的两端,灯泡电阻不改变。求:
(1)电压表的示数;
(2)灯泡的电阻。
【答案】(1)110V
(2)
【解析】
【小问1详解】
两个规格均为“220V100W”的灯泡和串联在220V的电源上,将一个电压表并联在灯泡的两端,电压表测量两端的电压,根据串联分压特点知道,两灯泡两端的电压相等,电压表的示数
【小问2详解】
根据知道,灯泡的电阻
20. 如图甲为3D打印笔,该打印笔的内部电路如图乙所示,其电路结构由两个完全相同的可变发热电阻组成,通过调节开关可实现高低温两个挡位的切换。单个发热电阻的阻值随温度变化的规律如图丙所示。该打印笔的主要耗材是比热容约为的塑料条。通电后发热电阻迅速升温,使塑料熔化后从笔尖流出,再根据设计“写出”不同形状,冷却后得到想要的作品。
(1)只闭合且未装入塑料条时,打印笔处于预热状态,此时发热电阻的温度为360℃,求电路中电流;
(2)该打印笔处于高温挡且连续工作时,加热电阻的温度稳定在250℃,求高温挡的发热功率;
(3)某次制作一个质量为的小物件,以高温挡连续工作,温度保持在250℃,估算从开始工作到做好作品需要多少小时?忽略预热、更换耗材和塑料冷却塑型的时间,该3D打印笔发热电阻和塑料间热传递效率约为,室温为25℃。
【答案】(1)
(2)80W (3)
【解析】
【小问1详解】
只闭合S1且未装入塑料条时,打印笔处于预热状态,此时发热电阻的温度为360℃,此时只有R1的简单电路,由图像可知,电阻R1=2200Ω,电路中电流
【小问2详解】
闭合两个开关,R1与R2并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,该打印笔处于高温挡且连续工作时,加热电阻的温度稳定在250℃,对应电阻为R1′=1210Ω,两个电阻的阻值相等,则电路的总电阻为
高温挡的发热功率
【小问3详解】
以高温挡连续工作,消耗电能为W=P高t
小物件吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)
所以Wη=Q吸
即80Wt×50%=1.6×103J/(kg·℃)×0.5kg×(250℃-25℃)
解得t=4500s=1.25h
21. 汽车因轮胎气压造成的事故频繁发生,某次跨学科实践活动中老师带领学生制作了汽车轮胎温度报警器。其电路图如图甲所示,为定值电阻,为某型号热敏电阻,其“”曲线如图乙所示,电源电压为6V,该实验装置正常工作时所能测量的温度范围为到为测温上限。该套装置利用电流表显示温度,温度越高电流越大,正常工作时电路中最小电流是。求:
(1)的阻值;
(2)若某同学想要将该装置的测温上限调节至,则需要接入一个定值电阻R,R的阻值为多大?以何种方式接入电路?
(3)实际应用中,为增强警示作用,电流表显示温度通常会比实际温度更高,即电阻温度达到上限(实际温度)时,电流表显示温度为(此时流过电流表的电流为)。为实现该功能,如图丙,则需要给等效电阻串联或并联一个定值电阻,请你通过计算说明的阻值为多大?以何种方式接入电路?
【答案】(1)
(2)需要串联一个阻值为定值电阻R
(3)并联一个定值电阻,的阻值为
【解析】
【小问1详解】
温度最低是,根据图像知,,电流最小为,总电阻
根据串联电路的特点知,
【小问2详解】
电流表的最大示数不变,总电阻大小不变,将该装置的测温上限调节至,变小为,比时R2的电阻25Ω减小了,故需要串联一个电阻。
【小问3详解】
电阻温度达到上限实际温度时,,电路中的电流为
小于,故需要增大电流表的示数,因而增加一个支路,即并联一个定值电阻,此时电阻R0的电流
根据欧姆定律知,
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2024-2025学年重庆市渝中区九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1. 如图所示,今年重庆的桂花比往年开得晚一些,人们纷纷感慨桂花虽“迟”但“到”,迟开的桂花愈加“香气四溢”。我们闻到桂花香味,该现象说明了( )
A. 分子是由原子构成的
B. 分子具有一定的质量
C. 分子是不断运动的
D. 分子之间有一定的间隔
2. 如图所示,分别将横截面积相同而长度不同的两条镍铬合金线AB和CD接入电路,通过较长的镍铬合金线电流较小,由此可见导体的电阻与( )
A. 温度有关系 B. 导体的材料有关系
C. 导体的横截面积有关系 D. 导体的长度有关系
3. 如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b接线柱,e、f接线柱时,两灯都不亮;连接c、d接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡断路
C. 灯泡短路 D. 开关S断路
4. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(设小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A. 甲灯的实际功率一定是40W
B. 将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C. 若两灯串联在220V的电路中,则甲灯较亮
D. 两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
5. 某实验小组在探究串联电路的电压规律时,设计了如图甲所示的电路图,当开关闭合后,根据两灯发光情况和图乙、丙两电压表的示数,下列分析正确的是( )
A. 若两灯均亮,电压表和有示数且指针相同,则
B. 若两灯均亮,电压表和分别为丙、乙所示,则
C. 若两灯均亮,两电压表示数均为乙所示,则,
D. 若只有一灯发光,电压表和有示数且指针相同,则可能是灯短路
6. 如图甲所示为碳纤维电热膜,常作为地暖必备材料广泛应用于建筑领域。某跨学科实践小组利用图乙所示电路对其进行探究,将两条长方形电热膜贴在绝缘材料上。已知电热膜,电源两端电压12V。下列说法正确的是( )
A. 电热膜的电压为6V
B. 电热膜的电流为
C. 与消耗的电能之比为2:1
D. 若电热膜磨损为图丙,且电流表示数为,则此时
7. 如图所示为以O为圆心的电阻线圈,该线圈每四分之一周长的电阻为,其余地方电阻忽略不计。半径OB上接入电压为的电源,OP为可沿圆弧ADC滑动的滑片(不能滑到直径AC的左侧),则下列分析正确的是( )
A. P滑到C点时,BC两端的电压为
B. P滑到C点时,流过滑片OP的电流为
C. 无论P滑到任意位置,电路中总电阻为
D. 电路的总功率最小为
8. 如图甲为小明的宠物饲养箱。冬天来临小明设计了如图乙所示照明取暖系统给宠物保暖。小明使用的照明灯泡的阻值,灯泡电阻不变,取暖电阻,通过调节滑动变阻器实现饲养箱温度调节。仅闭合开关时,流过灯泡的电流为,仅闭合开关时,滑片P滑到b端,两端的电压为4V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 的最大阻值为
C. 仅闭合和仅闭合,电源的消耗功率之比为2∶1
D. 仅闭合开关时,滑片P滑动过程中,的最大功率为
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
9. 如图所示的仪器是______,可以直接测量的物理量是______。
10. 与头发摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑,这是_____ 现象干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随梳子帮起来,这是因为梳子和头发带_________ (选填“同”或“异”)种电荷的缘故。
11. 如图所示,灯泡和灯泡串联在电路中,发现灯泡比灯泡亮。据此可知流过两灯的电流______(选填“>”“<”或“=”);该现象中灯泡比灯泡亮的原因是______。
12. 如图是杜甫绝句《迟日江山丽》中诗句“沙暖睡鸳鸯”的画面。太阳升起时,沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水更______。已知,则在标准大气压下,质量为5kg的水温度从升高,吸收热量______ J。
13. 如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的的图像如图乙所示。由此可知电源电压为______ V;当开关、均闭合时,电流表的示数为______ A。
三、作图题:本大题共2小题,共2分。
14. 在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向在图中虚线框的四边上画出表示气流方向的箭头。
15. 小明家买了国产电动车,喜欢观察的小明发现车右侧前门或右侧后门没有关好,机车都无法启动。请在图中将该电路图补充完整。
四、实验探究题:本大题共3小题,共22分。
16. 如图甲为小明设计的探究“串联电路中电压的特点”的实验电路图。
(1)实验中和的规格应______(选填“相同”或“不同”)。
(2)为了测量CD两点间的电压,小明将电压表接C点的线改接到E点,闭合开关后出现的现象是:______。
(3)小刚利用图乙的电路,比较并联电路中和中的电流的大小关系,其方案是:只闭合和测出中的电流,只闭合和测出中的电流,比较和的大小。请你评估:他们的方案是______(选填“可行”或“不可行”)的,理由是______。
17. 小明利用如图甲所示装置探究不同物质的吸热能力,在两个烧杯内放入电阻丝,并加入质量相等的A和B两种液体:
(1)该实验中A、B两种液体的吸热多少是通过______来反映的。为了保证两种液体吸收相同的热量,和的阻值应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验中A液体的温度如图乙所示,此时A液体的温度为______;实验中,小明试图让两种液体温度升高的快一些,请给小明一个可行的建议:______。
(3)实验结果如图丙所示,由此可知吸热能力较强的液体是______, A和B两种液体的比热容之比为______。
(4)若将A、B换成同种液体,且使小于,则经过一段时间______(选填“A”或“B”)的温度更高,其原因是:______。
18. 为测量小灯泡的电功率,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为,正常发光时电阻约为,滑动变阻器有、可选。
(1)图甲所示的实验电路有一段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路补画完整,要求:滑片P向A端移动时灯泡变亮,连线不交叉;
(2)小华为了顺利完成实验,滑动变阻器应选择_____(选填“”或“”)。为了安全,连接电路时应将滑动变阻器的阻值调到______。闭合开关后缓慢移动滑片 P,发现电流表示数有明显变化但电压表无示数,此故障的原因可能是灯泡______
(3)闭合开关后,小华通过移动滑片P使电压表的示数为,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______ W;
(4)接着小华测量了多组不同电压下小灯泡的电流和电压值,即可求得多组实际功率,同组的小丽提出:为了减小测量小灯泡额定功率的误差,应该对这多组实际功率求平均值。你认为小丽的说法______选填“正确”或“错误”;
(5)根据实验数据,小华绘制出了小灯泡的电流I随电压U的变化图像如图丙所示,发现小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是______;
(6)通过对图像的深入研究,小华还发现当小灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时,流过小灯泡的实际电流与额定电流的一半的关系是:______(选填“>”“<”或“=”)。
五、计算题:本大题共3小题,共22分。
19. 如图所示,两个规格均为“220V 100W”的灯泡和串联在220V的电源上,将一个电压表并联在灯泡的两端,灯泡电阻不改变。求:
(1)电压表的示数;
(2)灯泡的电阻。
20. 如图甲为3D打印笔,该打印笔的内部电路如图乙所示,其电路结构由两个完全相同的可变发热电阻组成,通过调节开关可实现高低温两个挡位的切换。单个发热电阻的阻值随温度变化的规律如图丙所示。该打印笔的主要耗材是比热容约为的塑料条。通电后发热电阻迅速升温,使塑料熔化后从笔尖流出,再根据设计“写出”不同形状,冷却后得到想要的作品。
(1)只闭合且未装入塑料条时,打印笔处于预热状态,此时发热电阻的温度为360℃,求电路中电流;
(2)该打印笔处于高温挡且连续工作时,加热电阻的温度稳定在250℃,求高温挡的发热功率;
(3)某次制作一个质量为的小物件,以高温挡连续工作,温度保持在250℃,估算从开始工作到做好作品需要多少小时?忽略预热、更换耗材和塑料冷却塑型的时间,该3D打印笔发热电阻和塑料间热传递效率约为,室温为25℃。
21. 汽车因轮胎气压造成的事故频繁发生,某次跨学科实践活动中老师带领学生制作了汽车轮胎温度报警器。其电路图如图甲所示,为定值电阻,为某型号热敏电阻,其“”曲线如图乙所示,电源电压为6V,该实验装置正常工作时所能测量的温度范围为到为测温上限。该套装置利用电流表显示温度,温度越高电流越大,正常工作时电路中最小电流是。求:
(1)的阻值;
(2)若某同学想要将该装置的测温上限调节至,则需要接入一个定值电阻R,R的阻值为多大?以何种方式接入电路?
(3)实际应用中,为增强警示作用,电流表显示温度通常会比实际温度更高,即电阻温度达到上限(实际温度)时,电流表显示温度为(此时流过电流表的电流为)。为实现该功能,如图丙,则需要给等效电阻串联或并联一个定值电阻,请你通过计算说明的阻值为多大?以何种方式接入电路?
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