内容正文:
第18讲 暑假预习成果卷02(测试范围:第10-12章)
一、单选题
1.一节干电池的电压为( )
A.1.5伏 B.24伏 C.36伏 D.110伏
【答案】A
【详解】由常见的电压值可知一节干电池的电压是1.5V。
故选A。
2.下列用电器正常工作时电流最大的是( )
A.电子手表 B.小型手电筒 C.节能灯 D.电热水壶
【答案】D
【详解】A.电子手表中的电流非常小,一般在 100μA = 10-4A左右;
B.小型手电筒的工作电流在0.2A左右;
C.节能灯的工作电流在0.3A左右;
D.电热水壶的工作电流在5A左右。
综上所述,用电器正常工作时电流最大的是电热水壶,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的( )
A.质量 B.温度 C.热量 D.比热容
【答案】B
【详解】热传递的条件是有温度差,所以当两个物体的温度相同时,即没有温度差时,甲、乙两物体相互接触后不会发生热传递现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.小明做热学实验时将一瓶煤油用去一半,则剩下的一半( )
A.比热容不变,热值变为原来的一半 B.比热容和热值都没有发生变化
C.热值不变,比热容变为原来的一半 D.比热容和热值都变为原来的一半
【答案】B
【详解】比热容是物质本身的一种性质和物质种类,物态有关,热值是燃料本身的一种性质,和燃料种类有关,一瓶煤油用去一半,物质的种类不变,物态不变,所以比热容和热值都不变。
故选B。
5.玻璃棒跟丝绸摩擦后,他们的带电情况是( )
A.玻璃棒跟丝绸都带正电 B.玻璃棒跟丝绸都带负电
C.玻璃棒带正电,丝绸带负电 D.玻璃棒带负电,丝绸带正电
【答案】C
【详解】玻璃棒跟丝绸摩擦时,玻璃棒对电子的束缚能力弱,电子容易从玻璃棒转移到丝绸上,所以玻璃棒因失去电子带正电,丝绸因为得到多余的电子带负电,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
【答案】D
【详解】A.冬天用双手互相摩擦取暖,属于克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使物体的内能增加,温度升高;故A不符合题意;
B.压下活塞时,压缩空气做功,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.从滑梯上滑下时臀部发热,属于克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;故C不符合题意;
D.试管中的水蒸气对外做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故D符合题意。
故选D。
7.下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )
A.IA>IB>IC B.UAC=UAB-UBC
C.IA=IB+IC D.UAB=UCD+UEF
【答案】C
【详解】A.串联电路中电流处处相等,即
IA=IB=IC
故A错误;
B.串联电路中电源电压等于各用电器电压之和,即
UAC=UAB+UBC
故B错误;
C.并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即
IA=IB+IC
故C正确;
D.并联电路中电源电压等于各支路电压,即
UAB=UCD=UEF
故D错误。
故选C。
8.在如图甲电路中,闭合开关S两个灯泡都能发光,电流表A1、A2的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
A.电路的总电流为0.3A
B.通过灯L1、L2的电流都为0.3A
C.通过灯L1的电流为1.2A
D.电流表A1的示数是1.2A
【答案】C
【详解】AD.由图甲可知,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是L2支路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由乙图可知干路电流为I=1.5A,即电路中的总电流为1.5A,故AD错误;
BC.A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.3A;由并联电路电流的规律
I=I1+I2
可得,通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A
故C正确,B错误。
故选C。
9.甲和乙是由同种材料制成的导体,L甲>L乙,关于甲和乙的横截面积S,及电阻R的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若S甲>S乙,则R甲一定大于R乙 B.若S甲<S乙,则R甲一定等于R乙
C.若S甲=S乙,则R甲一定小于R乙 D.若S甲<S乙,则R甲一定大于R乙
【答案】D
【详解】同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大。
A.根据题意知道,甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当L甲>L乙时,如果S甲>S乙,则R甲与R乙的大小关系无法确定,故A错误;
BD.当L甲>L乙时,如果S甲<S乙,则R甲>R乙,故B错误、D正确;
C.当L甲>L乙时,如果S甲=S乙,则R甲>R乙,故C错误。
故选D。
10.在图所示电路中,电源电压保持不变,电阻阻值为10欧。闭合开关S,电流表示数为0.4安。现用电阻替换,关于替换后电路中的电表示数,下列说法中正确的是( )
A.若为20欧,则替换后电流表示数可能为0.16安
B.若为20欧,则替换后电流表示数可能为0.20安
C.若为5欧,则替换后电压表示数可能为1.6伏
D.若为5欧,则替换后电压表示数可能为2.4伏
【答案】D
【详解】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电流表A测电路中的电流,电压表测量电阻R1两端的电压。 已知电流表示数为0.4A,则此时R1两端的电压为
A.现用电阻R0替换R1, 若R0为20Ω,若替代后电流表示数为I0=0.16A,则此时R0两端的电压为
电源电压不变,根据串联电路分压原理,由于R0>R1,所以实际上R0两端的电压应大于接电阻R1时的电压4V,故A错误;
B.若R0为20Ω,若替代后电流表示数为I0'=0.2A,则此时R0两端的电压为
电源电压不变,根据串联电路分压原理,由于R0>R1,所以实际上R0两端的电压应大于接电阻R1时的电压4V,故B错误;
CD.若R0为5Ω,根据串联电路的分压特点可得
则电压表示数为
故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题
11.大量自由电荷的定向移动形成 ;我国家庭电路的电压为 伏,用电器与控制它的开关之间是 连接的(选填“串联”或“并联”)。
【答案】 电流 220 串联
【详解】[1]在电压的作用下,大量自由电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向为电流方向。
[2][3]我国家庭电路的电压为220伏,开关的作用是控制电路的通断,所以用电器与控制它的开关之间是串联的。
12.水的比热容为J/(kg·℃),读作 ,它表示1kg的水温度每升高1℃, ;1kg水倒掉一半,比热容将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 4.2×103焦每千克摄氏度 吸收的热量是4.2×103J 不变
【详解】[1][2]水的比热容是一个固定的物理量,其值为4.2×103J/(kg⋅℃)。这个数值读作“4.2×103焦每千克摄氏度”,它表示的物理意义是:质量为1kg的水,当它的温度升高1℃时,所吸收的热量是4.2×103J。
[3]比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,而与物质的质量、温度以及吸放热的多少无关,因此,当1kg的水倒掉一半后,虽然水的质量减小了,但其比热容并不会改变,仍然保持为4.2×103J/(kg⋅℃)不变。
13.如图(a)所示,水沸腾后,盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出,此过程中,水蒸气的内能转化为塞子的 能,图(b)所示为四冲程汽油机的 冲程,这一冲程其能量转化情况与图(a)中情况 (选填“相同”或“不同”),除做功冲程外,其他三个冲程均依靠飞轮的 来完成运动。
【答案】 机械 压缩 不同 惯性
【详解】[1]水沸腾后,盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出,此过程中,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
[2]图(b)所示汽油机的进气门、排气门关闭,活塞压缩气体,为四冲程汽油机的压缩冲程。
[3]这一冲程其能量转化情况为机械能转化为内能,所以这一冲程其能量转化情况与图(a)中情况不同。
[4]汽油机除做功冲程外,其他三个冲程均依靠飞轮的惯性来完成运动。
14.在如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的扣针偏转均为图中所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
【答案】 7.2 1.8
【详解】[1][2]由图可知,两电阻R1和R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测的是R2两端的电压,串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,所以电压表V1的示数比V2的示数大,而两电压表指针偏转相同,所以,V1选用是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为U=9V;V2选用是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为U2=1.8V;根据串联电路的电压关系可以得到R1两端的电压
U1=U-U2=9V-1.8V=7.2V
15.定值电阻、并联在某电路中,通过和的电流之比是,若将、串联在该电路中,则、两端的电压之比 。
【答案】3∶2
【详解】在并联电路中电阻两端的电压相同,则
在串联电路中电流处处相等,则电压之比
故电压之比为3∶2。
16.如图所示,有两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A的金属球,使A带 电,另外一个验电器B不带电,如图乙,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,可以看到A的金属箔张开的角度 (选填“增大”或“减小”),B的金属箔张开,在这个过程中,有 (选填正电荷或电子)通过金属杆从验电器 (选填“A移动到B”或“B移动到A”),使验电器B也带电。
【答案】 正 减小 电子 B移动到A
【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,当它接触A的金属球时,验电器上的一部分电子转移到玻璃棒上,因此验电器A会带正电。
[2][3][4]如图乙,A缺少电子带正电,B不带电,用金属棒把A和B连接起来,可以看到A的金属箔张开的角度减小,这是因为B的一部分电子转移到A上,中和了A的一部分正电,A带的正电减少,因此金属箔张开的角度减小,B的一部分电子转移到A,B由于缺少电子而带了正电,因此B的金属箔张开。
17.如图所示电路,电源电压大小始终为U0,固定电阻R1和滑动变阻器R2接入部分的电阻相同,若开关S闭合后电压表V1和V2的示数相同,电路中只有一处故障,且只发生在R1或R2上。
(1)则故障可能为 (选填对应选项的符号);
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路
C.电阻R1短路 D.电阻R2短路
(2)为进一步确定故障情况,小明用一个完好的电阻R0替换R1,且电阻R0与R1的阻值大小相同,当小明 (选填“向左”或“向右”)移动R2的滑片P时,请写出电压表V1和V2的示数情况(用所给符号来表示)及对应的故障 。
【答案】(1)AD
(2) 向左 见解析
【详解】(1)分析电路可知,、串联,电压表测两端的电压,电压表测电源电压。
A.若电阻R1断路,电压表串联到电路中,测电源电压,则电压表V1和V2的示数相同,均为,故A符合题意;
B.若电阻R2断路,电压表的两端无法与电源相通,电压表无示数,电压表测电源电压,示数为,故B不符合题意;
C.若电阻R1短路,电压表被短路,电压表无示数,电压表测电源电压,示数为,故C不符合题意;
D.若电阻R2短路,电压表、均测电源电压,示数均为,故D符合题意。
故选AD。
(2)[1][2]若电阻R1断路,小明用一个完好的电阻R0替换R1,且电阻R0与R1的阻值大小相同,此时电路恢复正常,根据串联分压原理,电压表示数为,电压表测电源电压,示数为,若向左移动R2的滑片P,电压表示数会大于,电压表示数仍为;若电阻R2短路,用一个完好的电阻R0替换R1,且电阻R0与R1的阻值大小相同,则被短路,电路中只有单独工作,向左移动R2的滑片P时,电压表、均测电源电压,示数均为。综上,用一个完好的电阻R0替换R1,且电阻R0与R1的阻值大小相同,当小明向左移动R2的滑片P时,若电压表示数大于,电压表示数为,则故障是电阻R1断路;若电压表、示数均为,则故障是电阻R2短路。
18.“热敏电阻”是用某些特殊材料制成的元件,当热敏电阻的温度发生变化时,其电阻值会随之缓慢变化;当温度达到某一特定值时,其阻值会突然骤增或骤降。下表中记录了甲、乙两种不同类型热敏电阻的阻值随温度变化的部分数据。
热敏电阻
甲型
乙型
温度(℃)
5
20
35
50
65
80
0
20
40
60
80
100
阻值()
200
196
191
185
5
1
0.5
1
1.5
2
850
920
(1)分析表中两种类型热敏电阻的阻值随温度缓慢变化时的关系分别是 ;
(2)我们把热敏电阻的阻值出现骤增或骤降时的温度叫做“开关温度”,分析表中的数据可判断:甲型热敏电阻的开关温度在 ℃区间。有一种用热敏电阻制成的“自恢复保险丝”串联在电路中,当电流增大致温度达到一定值时,它的开关温度发挥作用,从而保护电路,这种热敏电阻应选用 型热敏电阻。
【答案】(1)温度升高时,甲型热敏电阻的阻值减小,乙型的阻值增大
(2) 50~65 乙
【解析】【小题1】由表中实验数据可知,温度升高时,甲型热敏电阻的阻值减小,乙型的阻值增大。
【小题2】[1]甲型热敏电阻在50~65℃区间阻值变化最大,甲型热敏电阻的开关温度在50~65℃区间。
[2] “自恢复保险丝”串联在电路中,当电流增大致温度达到一定值时,它的开关温度发挥作用, 从而保护电路,则该材料的电阻应随温度升高而增大,由表中数据可知,这种热敏电阻应选用乙型热敏电阻。
三、作图题
19.如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向,仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞运动情况(用箭头表示)。
【答案】
【详解】压缩冲程时的两个气门都处于关闭状态,外界对气体做功,向上压缩气体,如图所示
20.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变小。
【答案】
【详解】若该电路为并联电路,则电压表会测量小灯泡两端的电压,由于电源电压不变,所以电压表示数不变,不符合题意,故该电路为串联电路(即灯泡和变阻器串联);由图知,电流从电源的正极出来,先接到开关、滑动变阻器,电压表的负接线柱与灯泡的左端相连,所以电压表不可能并联到滑动变阻器的两端(否则电压表正负接线柱接反),则电压表应并联在灯泡的两端,即电压表测量灯泡两端的电压。综上所述,该电路是由电源、开关、滑动变阻器、小灯泡串联而成的,电压表测小灯泡两端的电压。根据串联电阻的分压原理,电源电压不变,要使小灯泡两端的电压变小,就应增大滑动变阻器接入电路的电压。根据题意,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变小,故应将变阻器的右下接线柱接入电路中与灯泡串联,电源电压为3V,电压表选用小量程,如下图所示:
21.如图所示的电路中,在AB和CD之间分别填画定值电阻R1和滑动变阻器R2两个元件符号,要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,电压表的示数变大。
【答案】
【详解】根据题意可知,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变大,这说明滑动变阻器接入电路的电阻变大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变大,其分担的电压变大,所以电压应该与滑动变阻器并联。如图所示:
四、计算题
22.用燃气灶烧水时,把4kg初温为的水加热到,共燃烧了0.04kg天然气(假设天然气完全燃烧),已知天然气热值为,水的比热容为。在此过程中,试计算:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气燃烧放出的热量。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)天然气燃烧放出的热量为
23.在图示电路中,电阻R2的阻值为20欧。闭合开关S后,电流表A的示数为0.4安, 电压表V的示数为4伏。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源电压U。
【答案】(1)10Ω;(2)12V
【详解】
解:(1)分析电路R1、R2串联,电流表测整个电路的电流,电压表测R1两端电压,根据欧姆定律,电阻R1的阻值为
(2)根据串联电路电压的特点,电源电压等于各部分用电器两端电压之和,则电源电压为
U=U1+U2=U1+I R2=4V+0.4A×20Ω=12V
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)电源电压U为12V。
24.在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω”字样。闭合开关S,电流表的示数为0.4安,电流表、电压表的表盘如图(b)(c)所示。
(1)求R1两端的电压U1。
(2)移动滑片P,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数为10伏,最小示数为2伏。求:
(a)电源电压U。
(b)允许通过滑动变阻器的最大电流。
【答案】(1)4V
(2)12V;1A
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.4A×10Ω=4V
(2)(a)闭合开关S,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数时滑动变阻器R2的阻值全部连入电路, 则电路中的电流
由可得,R1两端的电压U1小=I小R1=0.2A×10Ω=2V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=U1小+U2大=2V+10V=12V
(b)电压表的示数最小时滑动变阻器R2连入电路的阻值最小,通过滑动变阻器R2的电流最大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则U1大=U-U2小=12V-2V=10V
则允许通过滑动变阻器的最大电流为
25.如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1的阻值为30Ω。当开关S闭合时,电流表A的示数为0.4A.求:
(1)电流表A1的示数;
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)适当改变滑片P的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数时,求此时R2连入电路可能的阻值。
【答案】(1)0.1A;(2)10Ω;(3)见解析
【详解】解:(1)根据电路图可知,闭合开关S时,R1、R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A1的示数
(2)因为并联电路中,各支路上的用电器工作时互不影响,因此通过R1的电流不变,即I1=0.3A,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流
I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A
又因为并联电路各支路两端的电压相等,所以由可得,R2连入电路的阻值
(3)因为并联电路中,各支路上的用电器工作时互不影响,因此通过R1的电流不变,即I1=0.1A,根据并联电路的电流特点可知电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数,即
∆I=I1=0.3A
时,则电流表A的示数
I′=I+∆I=0.4A+0.1A=0.5A
电流表A的也可能是
I″=I-∆I=0.4A-0.1A=0.3A
所以,当I′=0.5A时,通过R2的电流
I2′=I′-I1=0.5A-0.1A=0.4A
由可得,R2连入电路的阻值
当I″=0.3A时,通过R2的电流
I2″=I′″-I1=0.3A-0.1A=0.2A
由可得,R2连入电路的阻值
答:(1)电流表A1的示数为0.1A;
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω;
(3)适当改变滑片P的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数时,此时R2连入电路的阻值可能为7.5Ω或15Ω。
五、实验题
26.在“用滑动变阻器改变电路电流”试验中,连接电路时,电键应处于 状态;在图(a)所示电路中,闭合电键前,滑片应移到变阻器的 端(选填“左”或“右”),试接触后发现电流表的表盘如图(b)所示,发生这一现象的原因是 .经思考后,重新连接进行实验,闭合电键后,电流表的示数如图(b)所示,此时电路中电流为 安.
【答案】 断开 右 电流表正负接线柱接反了 0.4
【详解】在“用滑动变阻器改变电路电流”试验中,连接电路时,电键应处于断开状态;闭合电键前,滑片应移到变阻器的最大阻值处,即远离下接线柱的一端,图中的右端,试接触后发现电流表的表盘如图(b)所示,即电流表反偏,发生这一现象的原因是电流表正负接线柱接反了.经思考后,重新连接进行实验,闭合电键后,电流表使用小量程,故示数为0.4A.
27.如图所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线,请回答下列问题:
(1)闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”);
(2)该实验装置是研究电阻大小与导体 的关系;
(3)该实验装置 (“能”“不能”)用来探究导体电阻与材料的关系。
【答案】 电流表的示数 转换法 横截面积 不能
【详解】(1)[1]AB和CD的长度相同,粗细不同,故电阻不同,接入电路,电路的电流不同,可以通过观察电流表的示数变化,比较电阻的大小。
[2]将无法直接比较大小的电阻接入电路,通过电流表的示数变化体现电阻的变化,这种方法叫转换法。
(2)[3]由图可知,AB和CD的长度相同,横截面积不同,故该实验可研究电阻大小与导体横截面积(粗细)的关系。
(3)[4]AB和CD均为镍铬合金线,材料相同,故该实验不能用来探究导体电阻与材料的关系。
28.小宝使用两套完全相同的实验装置“比较水和食用油的吸热能力”,如图所示,实验数据记录在表一中。
表一
物质
质量(克)
初温(℃)
加热时间(分钟)
末温(℃)
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
①使用两套完全相同的实验装置的目的是: ;
②分析表一数据可知,加热结束时,水的温度比食用油的温度 (选填“高”或“低”),水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
③进一步推理可得,要使水和食用油的末温相同,就要给 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间,从而可知 (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
【答案】 见解析 低 等于 水 水
【详解】①[1]探究水和食用油吸热能力,据控制变量法,要控制两种物质在相同的时间吸收的热量相同,用相同的装置进行实验,能保证热源放出的热量相同,两个物质吸收的热量相同。
②[2]由表格数据知,加热结束,水的末温为42摄氏度,食用油的末温为50摄氏度,水的温度比食用油的温度低。
[3]加热的时间相同,热源放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
③[4][5]由第②小题分析知,吸收相同的热量,水升温慢,由表格知,水和食用油的初温相同,末温也相同时,升高的温度相同,则水需要的加热时间更长,吸收的热量更多,吸热能力更强。
29.小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻和,电源电压保持不变(电压为2伏的整数倍),滑动变阻器标有“”字样,实验所需的其它器材齐全且完好。
(1)小华先测量电阻的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中、请将表格中①、②的内容填写完整。
序号
电压(V)
电流(A)
电阻
电阻平均
1
4
0.20
20.0
②
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①
(2)接着,小华测量电阻的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12伏,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是 。
A.电阻的阻值太大 B.电阻的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由 。
③为了测出电阻的阻值,小华将一个已知阻值的电阻与电阻串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻的阻值为 。
【答案】(1) 19.6 20
(2) A
【详解】(1)[1][2]当U=8V,I=0.40A时,由可知,电阻,所以①处填20。电阻的平均值等于三次实验结结果的平均,所以②处填19.6。
(2)[1][2]在串联电路中,电流,电源电压U变(为2伏整数倍),滑动变阻器RP大阻值为20Ω,由于移动滑片时,电流表的示数始终几乎为0,根据,要使I几乎为0,则R总需极大,而RP最大仅20Ω,所以只能是R2的阻值太大,导致R总极大,从而使电流几乎为0。此时电压表测量的是电源电压,示数几乎为12V。
故选A。
[3]由图(b)可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数UR2=4V,因为R3与R2串联,电源电压U=12V,所以
根据串联电路电压之比等于电阻之比,所以。
30.某小组同学探究“串联电路的特点”,按如图所示的电路图正确连接电路,其中R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。实验过程中,通过调节滑动变阻器R2的阻值,改变电路中的电流和各电阻两端的电压,得到的实验数据如下表所示。
实验
序号
电阻R1
(欧)
滑动变阻器R2
(欧)
A表示数
(安)
V1表示数
(伏)
V2表示数
(伏)
V表示数
(伏)
1
10
0
0.60
6.0
0
6.0
2
10
20
0.20
2.0
4.0
6.0
3
20
0
0.30
6.0
0
6.0
4
20
20
0.15
3.0
3.0
6.0
5
40
0
0.15
6.0
0
6.0
6
40
20
0.10
4.0
2.0
6.0
(1)初步分析实验序号1或2或3或4或5或6中的最后三列数据可以得出的初步结论是:串联电路中,电路两端的总电压 。
(2)为了研究串联电路中各处的电流关系,他们根据实验序号2或4或6中R1、R2两端的电压和电阻进行计算,并将计算结果与电流表的示数进行比较,可归纳得出的初步结论是:串联电路中,电流 。
(3)初步分析实验序号 中的第二、三、四列的电阻R1、滑动变阻器R2和电流表A的数据,可归纳得出的结论是:串联电路中,总电阻等于各串联电阻的阻值之和。
(4)该小组同学进一步综合分析表格中的实验数据:
(a)分析比较实验序号1与2、3与4或5与6中定值电阻R1的阻值与电压表V1的示数变化量、电流表A的示数变化量之间的关系,可以得到的结论是:串联电路中,电源电压不变, 。
(b)分析比较实验序号1与2、3与4和5与6中的电流表A的示数变化量与定值电阻R1的阻值、滑动变阻器R2阻值变化量之间的关系,可以得到的结论是:串联电路中,电源电压不变, 。
【答案】(1)见解析
(2)电流处处相等
(3)4与5
(4) 见解析 见解析
【详解】(1)由电路图可知:R1与R2是串联,在实验序号1或2或3或4或5或6中电压表V1、V2和分别测的是R1与R2两端的电压,V测的是电源电压,通过分析数据可知:串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(2)将实验序号2或4或6中电阻R1与R2两端的电压和电阻的比值与电流表的示数进行比较可知
可归纳得出的初步结论是:串联电路中,电流处处相等。
(3)在实验序号4与5中第二、三、四列的定值电阻R1的阻值,滑动变阻器R2的阻值,电流表A的示数,电压表V的示数,则电路的总电阻为
可归纳得出的结论是:串联电路中,总电阻等于各串联电阻的阻值之和。
(4)[1]分别比较实验序号1与2、3与4或5与6中定值电阻的R1阻值与电压表V1的示数变化量,电流表A的示数变化量之间的关系,可知
可以得到的结论是:串联电路中,电源电压不变,定值电阻R1的阻值等于其两端电压变化量与通过它的电流的变化量的比值。
[2]分析比较实验序号1与2、3、与4和5与6中的电流表A的示数变化量与定值R1电阻的阻值、滑动变阻器R2阻值变化量之间的关系,可知滑动变阻器R2阻值变化量的变化量都是相同的,定值R1电阻的阻值越大,电流变化的越小。故可以得出的结论是:串联电路中,电源电压不变,滑动变阻器的阻值变化量相同时,定值电阻阻值越大,电流的变化量越小。
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第18讲 暑假预习成果卷02(测试范围:第10-12章)
一、单选题
1.一节干电池的电压为( )
A.1.5伏 B.24伏 C.36伏 D.110伏
2.下列用电器正常工作时电流最大的是( )
A.电子手表 B.小型手电筒 C.节能灯 D.电热水壶
3.甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的( )
A.质量 B.温度 C.热量 D.比热容
4.小明做热学实验时将一瓶煤油用去一半,则剩下的一半( )
A.比热容不变,热值变为原来的一半 B.比热容和热值都没有发生变化
C.热值不变,比热容变为原来的一半 D.比热容和热值都变为原来的一半
5.玻璃棒跟丝绸摩擦后,他们的带电情况是( )
A.玻璃棒跟丝绸都带正电 B.玻璃棒跟丝绸都带负电
C.玻璃棒带正电,丝绸带负电 D.玻璃棒带负电,丝绸带正电
6.下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
7.下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )
A.IA>IB>IC B.UAC=UAB-UBC
C.IA=IB+IC D.UAB=UCD+UEF
8.在如图甲电路中,闭合开关S两个灯泡都能发光,电流表A1、A2的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
A.电路的总电流为0.3A
B.通过灯L1、L2的电流都为0.3A
C.通过灯L1的电流为1.2A
D.电流表A1的示数是1.2A
9.甲和乙是由同种材料制成的导体,L甲>L乙,关于甲和乙的横截面积S,及电阻R的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若S甲>S乙,则R甲一定大于R乙 B.若S甲<S乙,则R甲一定等于R乙
C.若S甲=S乙,则R甲一定小于R乙 D.若S甲<S乙,则R甲一定大于R乙
10.在图所示电路中,电源电压保持不变,电阻阻值为10欧。闭合开关S,电流表示数为0.4安。现用电阻替换,关于替换后电路中的电表示数,下列说法中正确的是( )
A.若为20欧,则替换后电流表示数可能为0.16安
B.若为20欧,则替换后电流表示数可能为0.20安
C.若为5欧,则替换后电压表示数可能为1.6伏
D.若为5欧,则替换后电压表示数可能为2.4伏
二、填空题
11.大量自由电荷的定向移动形成 ;我国家庭电路的电压为 伏,用电器与控制它的开关之间是 连接的(选填“串联”或“并联”)。
12.水的比热容为J/(kg·℃),读作 ,它表示1kg的水温度每升高1℃, ;1kg水倒掉一半,比热容将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.如图(a)所示,水沸腾后,盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出,此过程中,水蒸气的内能转化为塞子的 能,图(b)所示为四冲程汽油机的 冲程,这一冲程其能量转化情况与图(a)中情况 (选填“相同”或“不同”),除做功冲程外,其他三个冲程均依靠飞轮的 来完成运动。
14.在如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的扣针偏转均为图中所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
15.定值电阻、并联在某电路中,通过和的电流之比是,若将、串联在该电路中,则、两端的电压之比 。
16.如图所示,有两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A的金属球,使A带 电,另外一个验电器B不带电,如图乙,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,可以看到A的金属箔张开的角度 (选填“增大”或“减小”),B的金属箔张开,在这个过程中,有 (选填正电荷或电子)通过金属杆从验电器 (选填“A移动到B”或“B移动到A”),使验电器B也带电。
17.如图所示电路,电源电压大小始终为U0,固定电阻R1和滑动变阻器R2接入部分的电阻相同,若开关S闭合后电压表V1和V2的示数相同,电路中只有一处故障,且只发生在R1或R2上。
(1)则故障可能为 (选填对应选项的符号);
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路
C.电阻R1短路 D.电阻R2短路
(2)为进一步确定故障情况,小明用一个完好的电阻R0替换R1,且电阻R0与R1的阻值大小相同,当小明 (选填“向左”或“向右”)移动R2的滑片P时,请写出电压表V1和V2的示数情况(用所给符号来表示)及对应的故障 。
18.“热敏电阻”是用某些特殊材料制成的元件,当热敏电阻的温度发生变化时,其电阻值会随之缓慢变化;当温度达到某一特定值时,其阻值会突然骤增或骤降。下表中记录了甲、乙两种不同类型热敏电阻的阻值随温度变化的部分数据。
热敏电阻
甲型
乙型
温度(℃)
5
20
35
50
65
80
0
20
40
60
80
100
阻值()
200
196
191
185
5
1
0.5
1
1.5
2
850
920
(1)分析表中两种类型热敏电阻的阻值随温度缓慢变化时的关系分别是 ;
(2)我们把热敏电阻的阻值出现骤增或骤降时的温度叫做“开关温度”,分析表中的数据可判断:甲型热敏电阻的开关温度在 ℃区间。有一种用热敏电阻制成的“自恢复保险丝”串联在电路中,当电流增大致温度达到一定值时,它的开关温度发挥作用,从而保护电路,这种热敏电阻应选用 型热敏电阻。
三、作图题
19.如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向,仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞运动情况(用箭头表示)。
20.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变小。
21.如图所示的电路中,在AB和CD之间分别填画定值电阻R1和滑动变阻器R2两个元件符号,要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,电压表的示数变大。
四、计算题
22.用燃气灶烧水时,把4kg初温为的水加热到,共燃烧了0.04kg天然气(假设天然气完全燃烧),已知天然气热值为,水的比热容为。在此过程中,试计算:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气燃烧放出的热量。
23.在图示电路中,电阻R2的阻值为20欧。闭合开关S后,电流表A的示数为0.4安, 电压表V的示数为4伏。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源电压U。
24.在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω”字样。闭合开关S,电流表的示数为0.4安,电流表、电压表的表盘如图(b)(c)所示。
(1)求R1两端的电压U1。
(2)移动滑片P,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数为10伏,最小示数为2伏。求:
(a)电源电压U。
(b)允许通过滑动变阻器的最大电流。
25.如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1的阻值为30Ω。当开关S闭合时,电流表A的示数为0.4A.求:
(1)电流表A1的示数;
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)适当改变滑片P的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数时,求此时R2连入电路可能的阻值。
五、实验题
26.在“用滑动变阻器改变电路电流”试验中,连接电路时,电键应处于 状态;在图(a)所示电路中,闭合电键前,滑片应移到变阻器的 端(选填“左”或“右”),试接触后发现电流表的表盘如图(b)所示,发生这一现象的原因是 .经思考后,重新连接进行实验,闭合电键后,电流表的示数如图(b)所示,此时电路中电流为 安.
27.如图所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线,请回答下列问题:
(1)闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”);
(2)该实验装置是研究电阻大小与导体 的关系;
(3)该实验装置 (“能”“不能”)用来探究导体电阻与材料的关系。
28.小宝使用两套完全相同的实验装置“比较水和食用油的吸热能力”,如图所示,实验数据记录在表一中。
表一
物质
质量(克)
初温(℃)
加热时间(分钟)
末温(℃)
水
50
20
5
42
食用油
50
20
5
50
①使用两套完全相同的实验装置的目的是: ;
②分析表一数据可知,加热结束时,水的温度比食用油的温度 (选填“高”或“低”),水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
③进一步推理可得,要使水和食用油的末温相同,就要给 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间,从而可知 (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
29.小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻和,电源电压保持不变(电压为2伏的整数倍),滑动变阻器标有“”字样,实验所需的其它器材齐全且完好。
(1)小华先测量电阻的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中、请将表格中①、②的内容填写完整。
序号
电压(V)
电流(A)
电阻
电阻平均
1
4
0.20
20.0
②
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①
(2)接着,小华测量电阻的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12伏,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是 。
A.电阻的阻值太大 B.电阻的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由 。
③为了测出电阻的阻值,小华将一个已知阻值的电阻与电阻串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻的阻值为 。
30.某小组同学探究“串联电路的特点”,按如图所示的电路图正确连接电路,其中R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。实验过程中,通过调节滑动变阻器R2的阻值,改变电路中的电流和各电阻两端的电压,得到的实验数据如下表所示。
实验
序号
电阻R1
(欧)
滑动变阻器R2
(欧)
A表示数
(安)
V1表示数
(伏)
V2表示数
(伏)
V表示数
(伏)
1
10
0
0.60
6.0
0
6.0
2
10
20
0.20
2.0
4.0
6.0
3
20
0
0.30
6.0
0
6.0
4
20
20
0.15
3.0
3.0
6.0
5
40
0
0.15
6.0
0
6.0
6
40
20
0.10
4.0
2.0
6.0
(1)初步分析实验序号1或2或3或4或5或6中的最后三列数据可以得出的初步结论是:串联电路中,电路两端的总电压 。
(2)为了研究串联电路中各处的电流关系,他们根据实验序号2或4或6中R1、R2两端的电压和电阻进行计算,并将计算结果与电流表的示数进行比较,可归纳得出的初步结论是:串联电路中,电流 。
(3)初步分析实验序号 中的第二、三、四列的电阻R1、滑动变阻器R2和电流表A的数据,可归纳得出的结论是:串联电路中,总电阻等于各串联电阻的阻值之和。
(4)该小组同学进一步综合分析表格中的实验数据:
(a)分析比较实验序号1与2、3与4或5与6中定值电阻R1的阻值与电压表V1的示数变化量、电流表A的示数变化量之间的关系,可以得到的结论是:串联电路中,电源电压不变, 。
(b)分析比较实验序号1与2、3与4和5与6中的电流表A的示数变化量与定值电阻R1的阻值、滑动变阻器R2阻值变化量之间的关系,可以得到的结论是:串联电路中,电源电压不变, 。
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