内容正文:
绝密★启用前
【金榜卷】—2025年中考物理第一次模拟金榜卷(上海专用)
九年级物理
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
全卷取g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×10³kg/m³。
(选择题 共12分)
一、选择题(本大题共6题,每题2分,共12分,每题只有一个正确选项)
1.一节新干电池的电压为( )
A.1.5伏 B.24伏
C.36伏 D.220伏
2.首先测出大气压强值的科学家是( )
A.阿基米德 B.帕斯卡
C.托里拆利 D.伽利略
3.冰熔化成水后(千克/米),下列判断正确的是( )
A.质量变大 B.质量不变
C.体积变大 D.体积不变
4.在研究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,所运用的科学研究方法是( )
A.等效替代法 B.理想模型法
C.类比法 D.控制变量法
5.如图所示,实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关系一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
6.在图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,方框中连有两个完好的小灯L1、L2,为了判断出小灯L1、L2的连接方式,以下方案可行的是( )
①闭合开关,观察小灯是否发光
②拆除小灯L1,观察小灯L2是否发光
③将电压表并联在小灯L1两端,观察电压表示数
④将电流表与小灯L1串联,观察电流表示数
A.①和② B.②和③
C.②和④ D.③和④
二、填空题(本大题共7题,共24分)
7.意大利物理学家 最先测得了大气压强的值,最初的电池是19世纪初意大利物理学家 发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V= mV。
8.物理与生活密不可分,利用小小的塑料瓶就能帮助我们掌握很多物理知识。如图甲,瓶盖上的竖条纹是通过增大接触面 增大摩擦;如图乙,毛皮摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑说明带电体具有 的性质;如图丙,细管中液面高于瓶中液面,瓶内气压 大气压;如图丁,把装水的塑料瓶放在酒精灯上加热,塑料瓶没有被烧漏,说明塑料瓶的着火点 水的沸点。
9.如图所示,是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图,其中R是发热电阻丝,L是指示灯。闭合开关,电烙铁开始工作,焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时,电路中的电流比预热状态 ,此时开关应处于 状态,指示灯L (选填“发光”“熄灭”)。
10.如图甲所示的汽油机每秒钟内燃气对外做功30次,则该汽油机飞轮转速是 。如图乙为某调光灯内部的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,为实现调光功能,电位器应与灯 (选填“串联”或“并联”);当将c、b接线柱接入电路,为使灯变亮,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
11.如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为 牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将 ,水对金属块向上、向下的压力差将 。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
12.一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在6s后听到回声,若汽车行驶速度为20m/s,司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶了 m,司机听到回声时距离高山 m。与此同时,复兴号列车车身长428m,正以68m/s的速度驶入长1000m的平直隧道,复兴号在进入隧道时鸣笛9.4s,在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为 s。(空气中声速340m/s)
13.上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”磁悬浮列车,是世界上商业运营中最快的列车。小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图(a)所示.接着,小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,观察测力计示数,如图(b)所示,在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了。
(1)由于电流的 效应,导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作用力使列车悬浮;在图丙中,若A是车身线圈,B是轨道线圈,则车身线圈上端是 极;
(2)由图(a),图(b)实验可知,具有流动性的液体和气体速度越 ,产生的压强越
(3)乘坐磁悬浮时,小李同学发现要在“安全线”外等车,结合(2),请说明这样规定的原因: 。
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.在图中,重为2牛的小球漂浮在水面上,用力的图示法画出小球所受的浮力F浮。
( )
15.在图所示电路的○内填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
四、综合题(本大题共5题,共30分)
16.(3分)体积为2×10-3米3的物体浸没在水中,求物体所受浮力F浮的大小。
17.(5分)如图所示,小明用30牛的拉力在6秒内将货物通过自重为2牛的定滑轮匀速提升1.5米,不计摩擦和绳子重力,求:这段时间内。
(1)拉力做的功W;
(2)拉力的功率P。
18.(6分)如图所示,完全相同的长方体薄壁密闭容器A和B,分别竖放和平放在水平地面上。两容器内分别盛有体积相等的液体甲和水,水的深度为0.1米,两液体对容器底部的压强之差为490帕。
(1)若水的质量为2千克,求水的体积V水;
(2)水对容器B底部的压强p水;
(3)将容器B竖放,此时两液体对容器底部的压强之差仍为490帕。求液体甲的密度ρ甲。
19.(6分)小明做“伏安法测电阻”实验,将电源(电压为1.5伏整数倍且保持不变)、开关、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)、待测电阻、电流表串联,再将电压表并联在电路中、连接电路时小明发现滑动变阻器的滑片被卡在图所示位置无法移动。小明经过思考,认为可以通过改接滑动变阻器的接线柱完成实验。他首先连接滑动变阻器A、C接线柱,闭合开关,电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安。接着他分别连接A、B接线柱和B、C接线柱。闭合开关后,其中一次电压表示数为4.5伏,另一次电流表示数为0.24安。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是 。
(2)请在实验数据记录表空白处完成相关数据及栏目的填写。
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
1
0.32
2
0.24
3
20.(10分)交附物理兴趣小组同学在做“用电压表,电流表测电阻”的实验中,备有:电流表一个,0~0.6A,0~3A两个量程,电压表一个,0~3V、0~15V两个量程;学生电源,电压分别为1.5V、3V、6V、15V;开关一个;定值电阻R1=15Ω,待测电阻Rx,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样,导线若干。
方案①:小交同学按图所示的电路图正确连接电路,当他按操作规范进行实验时,闭合电键K,电流表A的示数为I,然后他调节滑动变阻器滑片P的位置,当滑片P的位置恰好在中点时,电流表A的示数为0.5A。
(1)I的取值为 ;
方案②:如图是小通同学的同学们设计的测量电阻的电路图,他们决定只用一个电表完成测量,闭合开关S时,电流表的示数为0.2A;两个开关都闭合时,电流表的示数变为0.3A。
(2)待测电阻R2(Rx)的阻值约为 ,为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量程的,则电源应选用 V,电压表应选用 量程,电流表应选用 量程;
方案③:晓彤同学看到小通同学的方案后,决定保持电路中的其他元件不变,只将电流表换成电压表,来测量待测电阻的阻值
(3)请在框格内画出相应的电路图 (留有1张备用,若要涂改,请在左上角标明哪幅是最终结果)。
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绝密★启用前
【金榜卷】—2025年中考物理第一次模拟金榜卷(上海专用)
九年级物理
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
全卷取g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×10³kg/m³。
(选择题 共12分)
一、选择题(本大题共6题,每题2分,共12分,每题只有一个正确选项)
1.一节新干电池的电压为( )
A.1.5伏 B.24伏
C.36伏 D.220伏
【答案】A
【详解】根据常见的电压值来判断,一节新干电池的电压为1.5V,A符合题意
2.首先测出大气压强值的科学家是( )
A.阿基米德 B.帕斯卡
C.托里拆利 D.伽利略
【答案】C
【详解】托里拆利为意大利科学家,他利用一根一端开口、一端封闭的玻璃管,在管内装满水银后倒插在水银槽中,发现玻璃管中的水银柱高度稳定在一个固定值,这个值就是大气压强能够支持的水银柱的高度,从而测出了大气压强的值。这就是著名的托里拆利实验,首先准确的测出了大气压强的值。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.冰熔化成水后(千克/米),下列判断正确的是( )
A.质量变大 B.质量不变
C.体积变大 D.体积不变
【答案】B
【详解】冰熔化成水后,状态发生变化,但物质多少没有变化,所以质量不变;冰的密度小于水的密度,由公式可知,冰熔化成水后,体积将变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.在研究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,所运用的科学研究方法是( )
A.等效替代法 B.理想模型法
C.类比法 D.控制变量法
【答案】D
【详解】在研究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,有多个因素影响电阻的大小,实验中每次只能探究一个因素,所运用的科学研究方法是控制变量法,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.如图所示,实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关系一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】AB.若,切去后甲的高度一定小,而压强相等,根据知,甲的密度一定大,由于切去的高度大,剩余的压强相等,根据p=ρgh,切去的部分,甲的压强大,故原来甲的压强大,即,故A符合题意,B不符合题意;
CD.若,剩余的甲的高度可能大于或等于或小于乙高度;而剩余的压强相等,根据p=ρgh,甲的密度可能大于、等于或小于乙的密度,结合甲的边长较大,原来甲的压强可能大于或小于乙的,故可能,也可能,故CD不符合题意。
故选A。
6.在图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,方框中连有两个完好的小灯L1、L2,为了判断出小灯L1、L2的连接方式,以下方案可行的是( )
①闭合开关,观察小灯是否发光
②拆除小灯L1,观察小灯L2是否发光
③将电压表并联在小灯L1两端,观察电压表示数
④将电流表与小灯L1串联,观察电流表示数
A.①和② B.②和③
C.②和④ D.③和④
【答案】B
【详解】①两灯串联或并联,闭合开关,两个完好的小灯都能发光,所以不能判断连接情况;
②拆除小灯L1,如果小灯L2发光,则两灯并联;如果小灯L2不发光,则两灯串联;所以可以通过观察小灯L2是否发光,判断连接情况;
③将电压表并联在小灯L1两端,由于并联电路中各支路电压等于电源电压,如果电压表示数等于电源电压,则两灯并联;如果电压表示数小于电源电压,则两灯串联;所以可以通过观察电压表示数,判断连接情况;
④将电流表与小灯L1串联,由于不知道灯泡的规格,所以不能确定灯泡工作时的电流大小,故不能通过电流表示数大小判断,两灯的连接情况;
综上所述,②和③可行,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题共7题,共24分)
7.意大利物理学家 最先测得了大气压强的值,最初的电池是19世纪初意大利物理学家 发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V= mV。
【答案】 托里拆利 伏特 3.7×103
【详解】[1]1643年,意大利物理学家托里拆利最先测得了大气压强的数值,这个实验也叫托里拆利实验。
[2]最初的电池是19世纪初意大利物理学家伏特发明的,因此这个电池叫伏特电池,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位。
[3]现在手机使用的锂电池电压是
8.物理与生活密不可分,利用小小的塑料瓶就能帮助我们掌握很多物理知识。如图甲,瓶盖上的竖条纹是通过增大接触面 增大摩擦;如图乙,毛皮摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑说明带电体具有 的性质;如图丙,细管中液面高于瓶中液面,瓶内气压 大气压;如图丁,把装水的塑料瓶放在酒精灯上加热,塑料瓶没有被烧漏,说明塑料瓶的着火点 水的沸点。
【答案】 粗糙程度 吸引轻小物体 高于 高于
【详解】[1]瓶盖上的竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
[2]毛皮摩擦过的塑料瓶带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以能吸引碎纸屑。
[3]细管中液面高于瓶中液面,则细管中高于瓶中液面部分的液体向下的压强与外界大气压之和等于瓶内气压,即瓶内气压大于大气压。
[4]把装水的塑料瓶放在酒精灯上加热,塑料瓶没有被烧漏,说明塑料瓶的着火点高于水的沸点。
9.如图所示,是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图,其中R是发热电阻丝,L是指示灯。闭合开关,电烙铁开始工作,焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时,电路中的电流比预热状态 ,此时开关应处于 状态,指示灯L (选填“发光”“熄灭”)。
【答案】 大 闭合 熄灭
【详解】[1][2][3]由图可知,当开关S1闭合,S2断开时,灯泡和电热丝串联,电路中电流较小,电烙铁处于预热状态;当开关S1和S2都闭合时,灯泡被短路,电路是电热丝的简单电路,电路中电阻较小,电流较大,此时指示灯被短接而熄灭,电烙铁处于焊接状态。
10.如图甲所示的汽油机每秒钟内燃气对外做功30次,则该汽油机飞轮转速是 。如图乙为某调光灯内部的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,为实现调光功能,电位器应与灯 (选填“串联”或“并联”);当将c、b接线柱接入电路,为使灯变亮,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】 3600 串联 顺时针 镍铬合金丝
【详解】[1]汽油机一个工作循环对外做功1次,飞轮转2周,根据题意,每秒对外做功30次,则飞轮每秒转60转,所以1min飞轮转3600转。
[2]电位器要控制灯泡的亮度,所以电位器要与灯泡串联。
[3]c、b接入电路,灯泡要变亮,则接入电路的电阻要变小,电阻丝的长度要变短,所以顺时针旋动滑片能达到目的。
[4] 在长度和横截面积都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,能起到明显改变电流的作用,因此选用镍铬合金丝。
11.如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为 牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将 ,水对金属块向上、向下的压力差将 。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】 3 变大 不变
【详解】[1]金属块静止在水面下,根据称重法可知,金属块受到的浮力为
[2]剪断连接金属块的细线,金属块下沉,金属块上表面浸在水中的深度h变大,根据可知,其上表面受到水的压强变大。
[3]金属块下沉时,金属块排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,金属块受到的浮力大小不变,由浮力产生的原因可知,物体受到向上和向下的压力差将不变。
12.一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在6s后听到回声,若汽车行驶速度为20m/s,司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶了 m,司机听到回声时距离高山 m。与此同时,复兴号列车车身长428m,正以68m/s的速度驶入长1000m的平直隧道,复兴号在进入隧道时鸣笛9.4s,在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为 s。(空气中声速340m/s)
【答案】 120 960 7.52
【详解】[1]汽车行驶的路程
s车=v车t=20m/s×6s=120m
[2]声音传播的距离
s声=v声t=340m/s×6s=2040m
设司机鸣笛时汽车到高山的距离为s,则
2s=s声+s车=2040m+120m=2160m
解得
s=1080m
司机听到回声时汽车到高山的距离
s′=s-s车=1080m-120m=960m[3]假设列车静止在隧道口鸣笛时间为9.4秒,则隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为9.4s,列车以68m/s的速度行驶,因此列车在鸣笛结束时已经行驶路程
s1= v1t1=68m/s×9.4s= 639.2m
声音传播这段时间
实际列车第9.4s末鸣笛声到隧道另一端口则少用t2的时间,所以在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间
13.上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”磁悬浮列车,是世界上商业运营中最快的列车。小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图(a)所示.接着,小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,观察测力计示数,如图(b)所示,在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了。
(1)由于电流的 效应,导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作用力使列车悬浮;在图丙中,若A是车身线圈,B是轨道线圈,则车身线圈上端是 极;
(2)由图(a),图(b)实验可知,具有流动性的液体和气体速度越 ,产生的压强越
(3)乘坐磁悬浮时,小李同学发现要在“安全线”外等车,结合(2),请说明这样规定的原因: 。
【答案】(1) 磁 N
(2) 大 小
(3)见解析
【详解】(1)[1]电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应;所以导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作用力使列车悬浮。
[2]在乙中,根据右手螺旋定则知,通电螺线管的上端是N极,下端是S极,要使车悬浮起来,车身线圈与轨道线圈相对的两个磁极应相互吸引,则车身线圈上端是N极。
(2)[1][2]根据题意知道,“在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了”,说明机翼模型对台秤的压力减小,分析知道,电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸,空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方平,空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使测力计读数变小。
(3)磁悬浮列车开动时,会带动列车周围空气流动,列车通过站台,站台上旅客与列车之间空气流速快,压强小,离列车较远处空气流动慢,压强大,产生压力差,故不在安全线外等候有被列车吸入的风险。
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.在图中,重为2牛的小球漂浮在水面上,用力的图示法画出小球所受的浮力F浮。
( )
【答案】
【详解】因为小球漂浮在水面上,所以重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,由重力的大小和方向可知,浮力的大小为2N,方向竖直向上,作用点在小球重心,设标度为1N,如下图所示:
15.在图所示电路的○内填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】
【详解】由电路图可知,下面的圈与灯泡串联,一定是电流表。上面的圈与一只灯泡并联,所以为电压表,如图所示:
四、综合题(本大题共5题,共30分)
16.(3分)体积为2×10-3米3的物体浸没在水中,求物体所受浮力F浮的大小。
【答案】19.6牛
【详解】解:由阿基米德原理可知,体积为2×10-3米3的物体浸没在水中,物体所受浮力
F浮=ρ液gV排 =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-3米3=19.6牛
答:物体所受浮力为19.6牛。
17.(5分)如图所示,小明用30牛的拉力在6秒内将货物通过自重为2牛的定滑轮匀速提升1.5米,不计摩擦和绳子重力,求:这段时间内。
(1)拉力做的功W;
(2)拉力的功率P。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)图中是定滑轮,所以拉力移动的距离与物体升高的高度相等,则拉力做的功为
(2)拉力的功率为
答:(1)拉力做的功;
(2)拉力的功率。
18.(6分)如图所示,完全相同的长方体薄壁密闭容器A和B,分别竖放和平放在水平地面上。两容器内分别盛有体积相等的液体甲和水,水的深度为0.1米,两液体对容器底部的压强之差为490帕。
(1)若水的质量为2千克,求水的体积V水;
(2)水对容器B底部的压强p水;
(3)将容器B竖放,此时两液体对容器底部的压强之差仍为490帕。求液体甲的密度ρ甲。
【答案】(1)2×10-3米3;(2)980帕;(3)750千克/米3
【详解】解:(1)水的质量为2千克,则水的体积
(2)水的深度为0.1米,则水对容器B底部的压强
p水=ρ水gh水=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕
(3)容器B由平放到竖放,两液体对压强差均为490帕,说明此过程中水压强增加了980帕,由
Δp水=ρ水gΔh=1×103千克/米3×9.8牛/千克×Δh=980帕
解得
Δh=0.1米液体甲和水的体积相等,则深度相等,则竖放时,液体甲和水的深度
h甲=h水=0.1米+ 0.1米=0.2米由于两液体对容器底部的压强之差仍为490帕,即
Δp1=p水1-p甲=103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米-ρ甲×9.8牛/千克×0.2米=490帕
解得
ρ甲=750千克/米3
答:(1)水的体积为2×10-3米3;
(2)水对容器B底部的压强为980帕;
(3)液体甲的密度为750千克/米3。
19.(6分)小明做“伏安法测电阻”实验,将电源(电压为1.5伏整数倍且保持不变)、开关、滑动变阻器(标有“20欧1安”字样)、待测电阻、电流表串联,再将电压表并联在电路中、连接电路时小明发现滑动变阻器的滑片被卡在图所示位置无法移动。小明经过思考,认为可以通过改接滑动变阻器的接线柱完成实验。他首先连接滑动变阻器A、C接线柱,闭合开关,电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安。接着他分别连接A、B接线柱和B、C接线柱。闭合开关后,其中一次电压表示数为4.5伏,另一次电流表示数为0.24安。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是 。
(2)请在实验数据记录表空白处完成相关数据及栏目的填写。
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
1
0.32
2
0.24
3
【答案】(1)
(2) 电阻平均值(欧) 3.5 2.7 4.5 0.40
【详解】(1)“伏安法测电阻”的实验原理是测量出电阻两端电压和通过电阻的电流,根据计算电阻阻值,则“伏安法测电阻”的实验原理是。
(2)[1]多次测量求平均可以减小误差,则表格最后应计算电阻平均值。故填入电阻平均值(欧)。
[2]首先连接滑动变阻器A、C接线柱,闭合开关,电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安,则实验一电压为3.5V。
[3]连接A、B接线柱,滑动变阻器接入电路阻值最大,此时电路电流变小,则电流表示数为0.24安,此时滑动变阻器两端电压
连接滑动变阻器A、C接线柱,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为3.5V和0.32A,待测电阻
则电源电压约为
因为电源电压是1.5V的整数倍,故电源电压U=7.5V。此时电压表示数
[4][5]第三组实验连接B、C接线柱,滑动变阻器接入电路阻值与第一次实验相加等于滑动变阻器最大阻值
此时电压表示数为4.5V,电路电流
则第三次实验电压表示数为4.5V,电流表示数为0.40A。
20.(10分)交附物理兴趣小组同学在做“用电压表,电流表测电阻”的实验中,备有:电流表一个,0~0.6A,0~3A两个量程,电压表一个,0~3V、0~15V两个量程;学生电源,电压分别为1.5V、3V、6V、15V;开关一个;定值电阻R1=15Ω,待测电阻Rx,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样,导线若干。
方案①:小交同学按图所示的电路图正确连接电路,当他按操作规范进行实验时,闭合电键K,电流表A的示数为I,然后他调节滑动变阻器滑片P的位置,当滑片P的位置恰好在中点时,电流表A的示数为0.5A。
(1)I的取值为 ;
方案②:如图是小通同学的同学们设计的测量电阻的电路图,他们决定只用一个电表完成测量,闭合开关S时,电流表的示数为0.2A;两个开关都闭合时,电流表的示数变为0.3A。
(2)待测电阻R2(Rx)的阻值约为 ,为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量程的,则电源应选用 V,电压表应选用 量程,电流表应选用 量程;
方案③:晓彤同学看到小通同学的方案后,决定保持电路中的其他元件不变,只将电流表换成电压表,来测量待测电阻的阻值
(3)请在框格内画出相应的电路图 (留有1张备用,若要涂改,请在左上角标明哪幅是最终结果)。
【答案】(1)0.27A或0.375A
(2) 30Ω 15 0~15V 0~0.6A
(3)
【详解】(1)由已知条件可知,调节滑动变阻器滑片P的位置,当滑片P的位置恰好在中点时,电流表A的示数为0.5A。根据欧姆定律的变形式可得滑动变阻器两端电压
故电源电压一定大于5V,那么题干中电源电压大于5V的电压只有6V和15V。
当用6V电源电压的时候,则此时待测电阻两端电压
由欧姆定律可得此时待测电阻为
因为按操作规范进行实验时,闭合电键K,此时滑动变阻器接入最大值,电路最小电流,即电流表A的示数为I为
当电源电压为15V时,则此时待测电阻两端电压
由欧姆定律可得此时待测电阻为
因为按操作规范进行实验时,闭合电键K,此时滑动变阻器接入最大值,电路最小电流,即电流表A的示数为I为
(2)[1]由电路图可知,闭合开关S时,电路中只有R1工作,电流表的示数为0.2A,此时R1两端的电压等于电源电压,则电源电压为
U=I1R1=0.2A×15Ω=3V
两个开关都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,电流表的示数变为0.3A,根据并联电路电流与电压的特点可知,待测电阻R2的阻值
[2][3][4]由题知,要求在几次测量中,电表指针的示值大于量程的,若按此要求,我们先看看在使用电流表各个量程时,电路中的电流情况:
对于0~0.6A量程,电路中的电流应大于0.4A;对于0~3A量程,电路中的电流应大于2A;由于被测电阻的阻值大约30Ω,可知电流表若用0~0.6A量程,则被测电阻两端电压大于
U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V
电流表若用0~3A量程,则被测电阻两端电压大于
U2=I2R2=2A×30Ω=60V
由已知条件可知,电源电压应该选择15V,电压表选择0~15V量程;如果电源电压为15V,由欧姆定律,所以通过电阻的最大电流约为
即电流表选择0~0.6A。
(3)根据可知,要测电阻R2,需直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,把R1与R2串联,利用电压表直接测R2两端电压,利用开关的控制电压表的测量对象,根据串联电路电流相等的特点,可求出R2的电阻,如图所示:
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