陕西省安康市旬阳市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-03-04
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内容正文:
2024-2025学年陕西省安康市旬阳市九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.日常生活中,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。智能手机的电池电压可能是( )
A. B. 110V C. 220V D. 380V
2.2024年8月开通运行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,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。下列最适合制作该接触点的材料是( )
A. 石墨 B. 陶瓷 C. 橡胶 D. 铁
3.如图是使用劳动工具时的场景,其中使用费力杠杆的是( )
A. 用扳手拧螺丝
B. 挖地时举起锄头
C. 用钢丝钳剪铁丝
D. 园艺剪刀修剪树枝
4.寒冷的冬天,取暖用的热水袋中装的是水,这是利用了水的( )
A. 密度大 B. 比热容大 C. 热值大 D. 导电性能好
5.小军在体育课上投掷实心球,下列情况中,他对实心球做了功的是( )
A. 手托球静止 B. 手托球水平向前运动
C. 将球从地上捡起并举高 D. 抛出后的实心球在空中继续向前运动
6.2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。在长征五号遥八运载火箭加速升空的过程中,嫦娥六号的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能增大,动能减小
C. 机械能增大 D. 机械能不变
7.图示为一种新型“水温感应龙头”,自带水流发电电源。当水温低于时,感应开关闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达及以上,感应开关闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是( )
A. B.
C. D.
8.小华在母亲节为妈妈做了一桌美食,如图所示。下列对美食制作过程说法正确的是( )
A. 煲汤时汤汁在沸腾过程中温度不变,内能不变
B. 砂锅煲汤是通过做功的方式改变内能的
C. 饭菜冷却后,饭菜的内能不为零
D. 刚出锅的饭菜很烫,是因为此时饭菜含有的热量多
9.如图是电阻A和B的图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻A的阻值大于电阻B的阻值
B. 若把A和B串联后接入电路中,电阻A 两端的电压大于电阻B两端的电压
C. 若把A和B串联后接入电路中,通过电阻A的电流小于通过电阻B的电流
D. 若把A和B并联后接入电路中,通过电阻A、B的电流之比是2:1
10.如图所示,这是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图,其中电源电压不变,是定值电阻,是滑动变阻器。检测时,被检人员向气球中吹气,气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动,肺活量检测装置的显示仪的示数将会变大。下列有关说法正确的是( )
A. 肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的
B. 定值电阻在电路中不起作用,可以去除
C. 向气球中吹气时,电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 向气球中吹气时,电流表的示数变小
二、填空题:本大题共5小题,共14分。
11.如图所示,汽车转向前,驾驶员会拨动转向杆,使得两侧的前后
转向灯同时闪烁,其中一个灯损坏,其余的灯仍能正常工作。转向杆的作用相当于电路中的______,前后转向灯的电路连接方式是______。
12.如图是四冲程汽油机的______冲程,这个过程中汽缸内气体的内能______。在上坡过程中,汽车的重力势能______。后两空均选填“增大”“减小”或“不变”
13.如图为某种固体酒精炉,当固体酒精燃烧完后,锅中1kg的水的温度从升高到了。则水吸收的热量为______ J;这个过程中水是通过______的方式增加内能的;固体酒精在燃烧的过程中热值______选填“增大”“减小”或“不变”。
14.如图是具有报警功能的文物展示台,由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把物品放在展示台上时,金属片A、C接通,电铃被______,此时流过金属片的电流方向为______选填“由A到B”或“由B到A”;若把物品搬离,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,此时通过灯泡和电铃的电流______选填“相等”或“不相等”。
15.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,该装置的机械效率为______。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
16.“节约用水,人人有责”,大家都应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,为阻力,请画出关闭水龙头的最小动力的示意图。
17.根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接起来。
四、实验探究题:本大题共4小题,共22分。
18.请完成下列填空。
如图,“探究某种液体吸热能力”实验中,烧杯内液体中温度计的示数为______。
图是质量相同的A、B两种液体用相同热源加热后,温度随时间变化的图像,分析图像可知______选填“A”或“B”液体吸热能力较弱。
如图,“探究弹性势能的大小与物体的弹性形变程度的关系”实验中,将同一个弹簧压缩______选填“相同”或“不同”的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同小车上,小车移动的距离越远,弹簧的弹性势能越______选填“大”或“小”。
19.小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上每格的长度相等。
杠杆在如图所示的位置静止时______选填“是”或“不是”处于平衡状态的。
如图,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______选填“左”或“右”端调节。
如图所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重,在B点竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数______ N,当改为斜向下拉弹簧测力计时,再次使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______选填“变大”“变小”或“不变”。
20.在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中:
请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移时,电流表示数变小。
闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,电流表指针偏转变化,若电路中只在定值电阻R或滑动变阻器上有一处故障,则故障是______。
排除故障后,探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片P,逐步增大定值电阻R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I,根据数据画出图像,如图所示。分析图像,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
然后探究电流与电阻的关系,断开开关,将的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片P,使电流表示数为;再断开开关,将的电阻换成的电阻后闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”移动,使电压表示数为______ V。读出电流表示数:再换接的电阻重复实验。
上述两次实验中多次实验的目的是______选填“减小误差”或“寻找普遍规律”。
21.在测量未知电阻阻值的实验中,小明设计并连接了如图所示的实验电路。
小明在连接电路的过程中,开关必须处于______状态。
请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。
闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,则电路故障可能是______。
排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时,电压表示数如图所示,则其示数为______ V,未知电阻______。
若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为的定值电阻,小明设计了如图所示的电路,同样可以测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S,断开开关,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合开关S、,记下此时电压表读数为U;
③请写出未知电阻阻值的表达式:______用U、和表示。
五、计算题:本大题共3小题,共20分。
22.如图所示的电路中,电源电压恒定,、为定值电阻,的阻值为,当开关S闭合后,电流表A的示数为,电流表的示数为。
电源电压是多少?
的阻值是多少?
23.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,其沿水平方向匀速航行4km,消耗40kg的航空煤油。航空煤油的热值为
飞机的发动机______选填“是”或“不是”热机。
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?
发动机的效率是多少?
24.为了便于评估空气质量状况,人们发明了空气污染指数API。空气污染指数API越高,表明空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图所示的电路,R为气敏电阻,其阻值的倒数与空气污染指数的关系如图所示。已知电源电压为9V且保持不变,定值电阻。
空气污染指数越高,气敏电阻的阻值越______选填“大”或“小”。
当电压表示数为3V时,气敏电阻R的阻值是多少?
当电路中的电流为1A时,求空气污染指数是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:智能手机的电池输出电压通常约为。
故选:A。
根据生活经验多常见的电压进行估测。
本题考查电压的估测,属于基础题。
2.【答案】A
【解析】解:由题知,接触点的材料应该具有耐高温、不易生锈、易导电的性质。
A、石墨具有耐高温,不易氧化、易导电的性质,能用作接触点上的材料,故A正确;
BC、陶瓷、橡胶不容易导电,属于绝缘体,不能用作接触点上的材料,故BC错误;
D、铁容易导电,易生锈,不能用作接触点上的材料,故D错误。
故选:A。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;接触点的材料应该具有耐高温、不易生锈、易导电的性质。据此分析判断。
本题考查了导体和绝缘体的概念和区分,属基础题目。
3.【答案】B
【解析】解: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A错误;
B.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B正确;
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错误;
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错误。
故选:B。
对于简单机械来说,如果要求它省力,那么动力臂就一定要大于阻力臂。选项中所列都是生活中常见的简单机械,只有逐一分析它们力臂的大小,才能判断其是否省力,同时还要注意,机械的力臂有时会随着使用方式的不同而变化。
判断一种简单机械是否省力,主要看它的力臂的分配,同一种机械在使用方式不同时,它的省力情况也会发生变化。
4.【答案】B
【解析】解:寒冷的冬天,取暖用的热水袋里装的是水,这是利用了水的比热容较大,因为相同质量的水和其他物体,降低相同的温度,水放出的热量较多,故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选:B。
水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多。
本题考查水的比热容较大的应用,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:A、手托球静止,实心球受到他的作用力,但实心球没有在该力的方向上通过距离,所以他对实心球不做功,故A错误;
B、手托球水平向前运动,实心球受到他的作用力竖直向上,但实心球通过的距离在水平方向上,所以他对实心球不做功,故B错误;
C、将球从地上捡起并举高,实心球受到他的作用力,且在该力的方向上通过了距离,所以他对实心球做功,故C正确;
D、抛出后的实心球在空中继续向前运动时,虽然通过了距离,但不再受到他的作用力,所以他对实心球不做功,故D错误。
故选:C。
本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
6.【答案】C
【解析】解:长征五号遥八运载火箭加速升空过程中,质量不变,高度增大,所以重力势能增大;速度增大,所以动能增大,因此机械能增大,故C正确,ABD错误。
故选:C。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
本题主要考查了动能和重力势能的影响因素,属于基础知识。
7.【答案】A
【解析】解:由题意可知,当水流温度低于,感应开关闭合,只有绿灯照亮水流,说明感应开关只控制绿灯,因此感应开关与绿灯串联;
当水温达及以上,感应开关闭合,只有红灯照亮水流,说明感应开关只控制红灯,因此感应开关与红灯串联;
因为绿灯和红灯工作时互不影响、独立工作,所以绿灯与红灯并联,故A正确。
故选:A。
由题意可知,当水流温度低于,感应开关闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达及以上,感应开关闭合,只有红灯照亮水流,说明红灯和绿灯互不影响、独立工作,据此进行解答。
本题考查根据要求设计电路,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
8.【答案】C
【解析】解:A、汤汁沸腾以后,吸收热量,温度不变,内能增大,故A错误;
B、砂锅煲汤,汤吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变汤汁内能的,故B错误;
C、饭菜冷却后,饭菜的内能不为零,故C正确;
D、热量是过程量,不能说含有,故D错误。
故选:C。
液体沸腾的特点:吸收热量,温度不变;
改变内能的方式包括做功和热传递;
物体在任何时候都具有内能;
热量是过程量,不能说含有。
本题考查了液体沸腾的特点,以及热量、温度、内能之间的关系,难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A、当电阻A、B并联接在电压为2V的电源两端时,由图可知通过A的电流为,通过B的电流为,
根据欧姆定律可得:,,所以电阻A的阻值小于电阻B的阻值,故A错误;
BC、将电阻 A、B串联接入电路,根据串联电路各处电流相等的特点可知:通过两个电阻的电流相等;
由图可知,当通过电路的电流相等时,由于,根据可得,A两端的电压小于B两端的电压,故BC错误;
D、若把A和B并联后接入电路中,根据并联电路各支路两端电压相等可知:两个电阻两端的电压相等;
通过A、B的电流之比为::1,故D正确。
故选:D。
当电阻A、B并联接在电压为2V的电源两端时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后得出两者的阻值关系;
将电阻 A、B串联接入电路,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可知A、B两端的电压关系;
将电阻 A、B并联后接入某电路,它们两端的电压相等,根据并联电路电压特点和欧姆定律算出电流之比。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用,正确读取图中信息是关键。
10.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;吹气时,气球胀大,隔板向上运动,变阻器接入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流的变大,电流表示数变大;根据知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压规律可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的,故A错误;
B.当的电阻很小时,可以起到保护电路的作用,所以电路中的不能去除,故B错误;
C.根据可知,电压表示数与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻大小,变阻器接入电路中的电阻变小,该比值减小,故C正确;
D.根据可知,电源电压不变,变阻器接入电路中的电阻变小,电路电流变大,故D错误。故选:C。
由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;吹气时,气球胀大,隔板向上运动,据此得出变阻器接入电路中的电阻变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,据此判定显示仪是由哪个电表改装而成;
定值电阻可以保护电路;
根据欧姆定律分析电压表示数与电流表示数的比值表示的物理意义,确定其变化;
根据分析电路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用与电功率计算公式的应用,利用好吹气时隔板移动的方向得出变阻器接入电路中的电阻变化是关键。
11.【答案】开关 并联
【解析】解:司机拨动转向杆,转向灯才会工作,所以转向杆起到开关的作用;汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯也可以单独工作,所以它们是并联的。
故答案为:开关;并联。
串并联电路的特点:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
本题主要考查了串并联电路的区别、电路的组成,属于基础题。
12.【答案】压缩 增大 增大
【解析】解:两个气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能,故气体的内能增加;
在上坡过程中,汽车的质量不变,高度增加,重力势能增加。
故答案为:压缩;增大;增大。
在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;
汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能。
重力势能与物体的质量和高度有关。
本题考查内燃机四冲程的判断和能量转化和影响重力势能大小的因素,属于基础题。
13.【答案】 热传递 不变
【解析】解:水吸收的热量:;
水吸收热量,是通过热传递的方式改变内能的;
燃料的热值大小只与燃料的种类有关,固体酒精在燃烧的过程中热值大小不变。
故答案为:;热传递;不变。
知道水的质量、比热容、温度升高值,由吸热公式求出吸收的热量;
改变物体内能的方法:做功和热传递;
燃料的热值大小只与燃料的种类有关。
本题考查了热量的计算、改变内能的方法、热值的大小,属于基础题。
14.【答案】短路 由A到B 相等
【解析】解:①当把物品放展示台上时,金属片A、C接通,电流不经过电铃,直接通过金属片A、C,所以电铃被短路;
②在电源外部,电流总是从电源的正极出发,经过电路中的各个元件,最后回到电源的负极,所以此时流过金属片可以确定流过金属片的电流方向为:由A到B;
③当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,灯泡和电铃串联,在串联电路中电流处处相等,所以,此时通过灯泡和电铃的电流是相等的。
故答案为:短路;由A到B;相等。
物品放在展示台上时,金属片A、C接通,电铃被短路;
在电源外部,电流总是从电源的正极出发,经过电路中的各个元件,最后回到电源的负极;
物品搬离,B 与A、C分开,在串联电路中电流处处相等,灯泡和电铃串联,所以通过灯泡和电铃的电流是相等的。
本题考查电路连接的辨识,难度不大。
15.【答案】4
【解析】解:由图可知,动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:,
拉力做的总功:,
拉力F的功率:;
动滑轮的机械效率:。
故答案为:4;;。
动滑轮绳子的有效股数为2,根据求出绳端移动的距离,根据求出拉力做的总功,利用求出拉力F的功率,利用求该装置的机械效率。
本题考查了使用动滑轮时功、功率和机械效率公式的应用,属于基础题目。
16.【答案】解:动力作用在杠杆上,O与杠杆最右端的连线为最长的动力臂,在阻力、阻力臂一定时,由杠杆平衡的条件可知,此时动力最小,且方向向下,据此画出最小的动力,如图所示:
【解析】杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查了最小动力的作法,作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
17.【答案】解:甲电路中,两灯并联,S控制整个电路,根据电路图连接实物图,如下所示:
【解析】分析电路的连接及开关的作用,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应。
本题考查根据电路图连接实物图,关键是分清电路连接关系,注意各元件顺序与电路图一一对应。
18.【答案】33 A 不同 大
【解析】解:温度计的分度值为,此时温度计的示数为;
图2中质量相同的A、B两种液体用相同的加热源加热,通过加热时间来反映吸收热量的多少,加热时间相同A、B吸收的热量相同,从图2中可知吸收相同的热量A温度上升的多,由可知,液体A的比热容小,吸热能力弱;
探究弹性势能的大小与物体的弹性形变的关系,要改变弹簧被压缩的程度不同,其他因素都控制相同,弹簧的弹性势能的大小是通过推动同一位置的相同的小车移动的距离来反映弹性势能大小的,小车移动的距离越远,弹簧的弹性势能越大。
故答案为::;不同;大。
温度计的分度值为,读出此时温度计的示数;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化大的吸热能力弱;
探究弹性势能的大小与物体的弹性形变的关系,只改变弹簧被压缩的程度,其他因素都控制相同,弹簧的弹性势能的大小是通过推动同一位置的相同的小车移动的距离来反映弹性势能大小的。
本题考查了温度计的读数,物体吸热能力,控制变量法和转换法在实验中的应用。
19.【答案】是 右 变大
【解析】解:
杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡,故杠杆在如图的位置静止时是处于杠杆平衡状态;
图中右端上翘,为使图杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节;
如图,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:,
即:,
则此时弹簧测力计的示数:;
当弹簧测力计改为斜拉时,根据力臂的定义,可知动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,再次使杠杆水平位置平衡时,弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:是;右;;变大。
杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡;
调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端调节;
根据杠杆的平衡条件分析;
分析动力臂的变化,根据杠杆的平衡条件分析。
本题“探究杠杆平衡条件”实验,考查对杠杆平衡的理解、器材调试及杠杆平衡条件的运用。
20.【答案】定值电阻R短路 正比 右 2 寻找普遍规律
【解析】解:要求滑片P向右端滑动时,电流表的示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器应选择A接线柱串联到电路中,作图如下:
;
闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,电流表指针偏转变化,则故障是定值电阻R短路;
分析图像,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
探究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,小龙用的电阻替换的电阻,根据串联电路分压原理可知,更换后的电阻两端的电压会变大,为了保持电阻两端电压不变,就需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以需要将滑片P向右端移动,使定值电阻两端电压保持2V不变;
多次实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为:;定值电阻R短路;正比;右;2;寻找普遍规律。
要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器应选择A接线柱;
闭合开关,发现电流表有示数,说明电路短路,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,说明与电压表并联的电路短路;
根据图像进行分析;
探究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,根据串联电路分压原理可知,定值电阻变大,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻;滑动变阻器除了保护电路,还有一个重要作用就是使定值电阻两端电压保持不变;
多次实验的目的是寻找普遍规律。
题考查“探究电流与电压、电阻的关系”实验,难度适中。
21.【答案】断开 断路
【解析】解:为了保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态;
该实验中,电流表应串联在电路中,且电压表并联在未知电阻的两端;因电源由两节干电池串联组成,电源约为3V,则电压表选用小量程,因电路中电流不大,且有变阻器起保护电路的作用,所以电流表也选用小量程,如下图所示:
闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,而电压表的示数较大,说明电压表与电源相通,则之外的电路没有断路,所以电路故障可能是断路;
当电流表示数为时,电压表示数如图所示,电压表选用小量程,分度值为,其示数为,
根据欧姆定律可知未知电阻的阻值:;
用如图所示的电路测量未知电阻的阻值,实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关,两电阻串联,电压表测两端的电压,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合开关S、,被短路,电路为的简单电路,记下此时电压表读数为U,则电源电压为U;
③闭合开关S,断开开关时,根据串联电路的电压特点可知两端的电压:,
由欧姆定律可知电路中的电流:,
则未知电阻阻值的表达式为:。
故答案为:断开;图见解答;断路;;;。
连接电路的过程中,为了保护电路,开关必须断开;
该实验中,电流表应串联在电路中,且电压表并联在未知电阻的两端,并注意电表量程的选择;
闭合开关,电流表无示数,电压表的示数较大,说明电路可能断路,且电压表串联在电路中,据此分析;
由图可知电压表选用小量程,分度值为,据此得出电压表的示数,根据欧姆定律求出未知电阻的阻值;
①闭合开关S,断开开关,两电阻串联,电压表测两端的电压,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合开关S、,被短路,电路为的简单电路,记下此时电压表读数为U,则电源电压为U;
③闭合开关S,断开开关时,根据串联电路的电压特点可知两端的电压,由欧姆定律可知电路中的电流和未知电阻阻值的表达式。
本题为测量未知阻值的实验,考查了电路的连接、实验的注意事项、电阻的计算、实验步骤等知识。
22.【答案】解:由电路图可知,开关S闭合后,与并联,电流表测所在支路的电流。
所以由 可知,两端的电压:,
因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,电源电压:;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A测干路电流,
则通过 的电流:,
由欧姆定律和并联电路电压规律可得,的阻值:。
答:电源电压是3V;
的阻值是。
【解析】由图可知,开关S闭合后,与并联,电流表测所在支路的电流根据欧姆定律计算电源电压;
根据并联电路电流规律计算通过的电流,根据欧姆定律计算的阻值。
本题考查并联电路规律和欧姆定律公式的应用,是基础题。
23.【答案】是
【解析】解:飞机的发动机工作时将燃料燃烧产生的内能转化成机械能,属于热机;
发动机所做的有用功:
;
40kg航空煤油完全燃烧放出的热量:
;
发动机的效率:
。
答:是;
发动机所做的有用功是;40kg航空煤油完全燃烧放出的热量是;
发动机的效率是。
将内能转化为机械能的机器叫热机;
根据求出发动机所做的有用功;利用求出40kg航空煤油完全燃烧放出的热量;
根据求出发动机的效率。
本题考查热量的计算,主要有做功公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。
24.【答案】小
【解析】解:由图可知,空气污染指数越高,气敏电阻的阻值的倒数越大,气敏电阻的阻值越小;
由电路图可知,与R 串联,当电压表示数为3 V时,
由欧姆定律可得,通过的电流:,
根据串联电路电压规律可得,R两端的电压:,
因串联电路中各处的电流相等,则 ,
由欧姆定律变形公式得,此时R 的阻值:;
当电路中的电流为1A时,由得,电路中的总电阻:,
根据串联电路电阻规律可得,此时气敏电阻的阻值:,
则 ,
由图可知,空气污染指数API与气敏电阻阻值的倒数成正比,
当时,,
所以有:,
此时空气污染指数API为。
答:空气污染指数越高,气敏电阻的阻值越 小;
当电压表示数为3V时,气敏电阻R的阻值是;
当电路中的电流为1A时,求空气污染指数是。
由图可知,空气污染指数越高,气敏电阻的阻值的倒数越大,据此分析作答;
根据欧姆定律和串联电路规律计算气敏电阻的阻值;
当电路中的电流为1A时,根据欧姆定律和串联电路规律计算气敏电阻的阻值,由图可得空气污染指数。
本题考查串联电路规律和欧姆定律公式的应用,从图像获取信息是解题关键。
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