内容正文:
2023-2024学年甘肃省武威四中九年级(上)月考物理试卷(11月份)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 关于温度、热量和内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 60 ℃的水比30 ℃的水所含有的热量多
C. 热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D. 0 ℃的水内能为零
2. 有两个温度为质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10℃(末温未达100℃),则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙,大小的关系是( )
A B.
C. D. 以上三种情况都有可能
3. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,但能源危机依然存在的根本原因是( )
A. 能量的转移和转化遵循守恒定律 B. 人们在能量的转化或转移中利用能量
C. 转移或转化过程中可利用能量增加 D. 能量的转移和转化有方向性
4. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A 总功一定,额外功越少,效率就越高
B. 热机做有用功越多,效率就越高
C. 热机消耗的燃料越多,效率就越低
D. 热机的功率越大,效率就越高
5. 如图所示,能直接测量通过灯L1的电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
6. 在图甲所示的电路中A1的示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 通过L1的电流为0.7A B. 通过L1的电流为1.2A
C. 通过L2的电流为1.2A D. 通过L2的电流为2.5A
7. 在如图所示的电路连接中,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1和L2并联,电流表测的是L1支路的电流
B. 灯泡L1和L2并联,电压表测量的是电源电压
C. 灯泡L1和L2串联,电压表测的是L2的电压
D. 灯泡L1和L2串联,电压表测是L1的电压
8. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D. 为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
9. 如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变。闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电流表A1的示数变小
C. 灯泡L的亮度变暗 D. 电流表A2的示数不变
10. 如图所示电路,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数9V,则R1:R2为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:3 D. 3:1
11. 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是
A. 公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 公式I=表明:导体中的电流与导体两端的电压成正比
C. 同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D. 公式U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
12. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,滑动变阻器滑片向右端移动,则 ( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数不变,电压表示数不变
C. 电流表示数增大,电压表示数增大
D. 电流表示数减小,电压表示数增大
二、填空题:本大题共7小题,共19分。
13. 在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却.小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的________大.过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为_________J[c水=4.2×103J/(kg·℃)].
14. 图是关于电阻A、B的I-U图像.由图可知,电阻值较大的电阻是_____Ω.若将A、B两电阻 并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是_____A,此时电路总电阻值是_____Ω.
15. 两电阻串联在电路中,已知R1:R2=1:4,通过电阻的电流I1:I2之比是________ ;电阻两端的电压U1:U2之比是________ ;两端的电压与总电压U1:U总之比是________ .
16. 如图所示的电路中,电源由3节新干电池组成,电流表的示数为0.18A,灯L1两端的电压为2.5V,则电压表的示数是________V;通过灯L1的电流是________A,通过灯L2的电流是________A。
17. 一般手电筒中是把两节干电池串联起来,它们提供的电压是__________V,若需要一个提供9V电压的电源,则需要把__________节干电池__________联起来.
18. 如图当开关闭合后,两灯都发光,此时V1、V2表的读数分别是4 V和2.5 V,则电源电压为 ______ V,灯L1两端的电压为 ______ V,灯L2两端的电压为 ______ V.
19. 如图所示,电源电压保持不变,开关S1已闭合,若再闭合开关S2,则__________的示数变大,小灯泡L1的亮度_______ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
三、作图题:本大题共2小题,共6分。
20. L1、L2并联,S1控制L1,S2控制L2,S作总开关,连接实物图,并在左框内画出电路图.
21. 在图所示的电路的○里填入适当的电表符号,使之成为正确的电路。
四、实验探究题:本大题共2小题,共14分。
22. 小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整________;
(2)连接电路闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是________;
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向________(选填“左”或“右”)移动;
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为________A;
(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第________次,原因是________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
23. 小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,电源电压为4.5V,实验中电阻R两端的电压始终保持在2.5V不变。
(1)连接电路时,开关应该处于_______状态。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于_______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是___________。
(4)实验过程中,当把电阻R由5Ω换成10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验过程中,电流表的示数如图所示,此时电路总阻值为_________Ω。
(6)实验中R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,都能完成探究实验,那么滑动变阻器的阻值至少为__________Ω。
五、计算题:本大题共4小题,共25分。
24. 根据如图所示的实物连线图,在虚线方框中画出对应的电路图。
25. 已知汽油的热值是,完全燃烧500g汽油,求:
(1)燃烧汽油产生的热量是多少?
(2)若这些热量的50%被水吸收,使水温从20℃升高到60℃,则水的质量是多少?
26. 如图所示,电源电压6V且保持不变,电流表、、的示数分别是0.3A、0.9A、2.1A。
(1)通过、、的电流分别为多少?
(2)电压表的示数为多少?
27. 在如图所示电路中,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表A的示数为I=1.5安,求:
(1)R1两端的电压U1;
(2)通过R2的电流I2;
(3)R2的阻值。
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2023-2024学年甘肃省武威四中九年级(上)月考物理试卷(11月份)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 关于温度、热量和内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 60 ℃的水比30 ℃的水所含有的热量多
C. 热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D. 0 ℃的水内能为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体温度升高,分子的运动加剧,所以内能一定是增加的,故A正确;
B.热量不能说含有,只有在热传递过程中才有意义,故B错误;
C.热量的传递方向是从高温物体传向低温物体,故C错误;
D.一切物体任何温度下都具有内能,所以0 ℃的水内能也不为零,故D错误。
故选A。
2. 有两个温度为质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10℃(末温未达100℃),则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙,大小的关系是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
【答案】A
【解析】
【详解】把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了,设水的初温为,则水的末温为
金属球甲的末温等于水的末温,则金属球的末温
金属球甲温度变化为
金属球甲放出的热量等于水吸收的热量为
把乙球放入该温水杯中,热平衡后水温又升高了,则水的末温为
金属球乙的末温等于水的末温,则金属球的末温
金属球乙温度变化为
金属球乙放出的热量等于水吸收的热量为
即甲乙球放出的热量相等,甲球温度变化大于乙球温度变化,依题意得,甲乙球质量相等,由得,甲球比热容小于乙球比热容。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,但能源危机依然存在的根本原因是( )
A. 能量的转移和转化遵循守恒定律 B. 人们在能量的转化或转移中利用能量
C. 转移或转化过程中可利用能量增加 D. 能量的转移和转化有方向性
【答案】D
【解析】
【详解】虽然能量是守恒的,但能量的转移和转化具有方向性,可利用的能量是有限的,因此能源危机是存在的,故D符合题意,ABC不符合题意.
4. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 总功一定,额外功越少,效率就越高
B. 热机做的有用功越多,效率就越高
C. 热机消耗的燃料越多,效率就越低
D. 热机的功率越大,效率就越高
【答案】A
【解析】
【详解】A.效率是有用功与总功的比值乘以100%,总功一定,额外功越少,有用功就越多,有用功与总功的比值就越大,即效率就越高,故A正确;
B.热机做的有用功越多,但总功不知道,有用功与总功的比值就不确定,因此效率不一定高,故B错误;
C.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,当热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高;做功的多少不确定,热机效率的高低也不一定,故C错误;
D.热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,热机做的有用功多,但不知道燃料完全燃烧放出的热量,无法确定效率一定高,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,能直接测量通过灯L1电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中电流表测干路总电流,故A不符合题意;
B.图中电流表与L1串联,但正负接线柱接反,故B不符合题意;
C.图中一个电流表测量干路电流,另一个电流表测L2所在支路的电流,且电流表的正、负接线柱接反,故C不符合题意;
D.图中两灯并联,电流表与L1串联,测量L1所在支路的电流,故D符合题意。
故选D
6. 在图甲所示的电路中A1的示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 通过L1的电流为0.7A B. 通过L1的电流为1.2A
C. 通过L2的电流为1.2A D. 通过L2的电流为2.5A
【答案】A
【解析】
【详解】由实物图可知,两个灯泡是并联的,测干路电流,测灯泡的电流。的示数为;由并联电流规律可知,使用小量程,分度值是0.02A,示数是,所以通过的电流为。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和。所以的电流为,故A正确,BCD错误。
故选 A。
7. 在如图所示的电路连接中,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1和L2并联,电流表测的是L1支路的电流
B. 灯泡L1和L2并联,电压表测量的是电源电压
C. 灯泡L1和L2串联,电压表测的是L2的电压
D. 灯泡L1和L2串联,电压表测的是L1的电压
【答案】D
【解析】
【分析】根据串、并联电路的概念判断电路,再根据电压表、电流表使用规则判断测量对象。
【详解】从实物电路图中看出,灯泡L1和L2串联,电压表并在L1的两端,测的是L1的电压,选D.
8. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D. 为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
【答案】C
【解析】
【详解】A.小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故B错误;
C.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,由B知,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故C正确;
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,不是串联电压表。故D错误。
故选C。
9. 如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变。闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电流表A1的示数变小
C. 灯泡L的亮度变暗 D. 电流表A2的示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测的是电源电压,且电源电压不变,所以电压表示数不变,故A错误;
B.当滑片从中点向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据可知,通过滑动变阻器的电流变小,而电流表与滑动变阻器串联,故电流表的示数变小,故B正确;
C.在并联电路中灯泡两端电压不变,所以通过灯泡的电流也不变,因此灯泡的亮度不变,故C错误;
D.根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,滑片P从中点向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过滑动变阻器的电流变小,则干路电流减小,由于电流表A2测量干路中电流,则电流表的示数减小,故D错误。
故选B。
10. 如图所示电路,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数9V,则R1:R2为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:3 D. 3:1
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合、断开时,、串联,电压表测两端的电压,即;当断开、闭合时,、串联,电压表测电源电压,即,则
则
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
11. 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是
A. 公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 公式I=表明:导体中的电流与导体两端的电压成正比
C. 同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D. 公式U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,公式只是计算电阻的一种方法,故A不正确;
B.公式表明:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,所以C选项是正确的;
D.电压是形成电流原因,导体两端有电压时才可能产生电流,不能说导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,故D不正确.
所以C选项是正确的.
【点睛】(1)根据欧姆定律的内容可以知道,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,电阻的大小是由导体本身决定的,与电压的大小无关;
(2)电压是形成电流的原因.
12. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,滑动变阻器滑片向右端移动,则 ( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数不变,电压表示数不变
C. 电流表示数增大,电压表示数增大
D. 电流表示数减小,电压表示数增大
【答案】B
【解析】
【详解】如图,R1与R2并联,电压表测量电源电压,所以其示数不变。电流表测量通过电阻R1的电流,当滑动变阻器滑片向右端移动时,其阻值变大,但并联电路中各支路互不影响,可知R1两端电压不变,而R1的阻值也不变,由欧姆定律知,通过R1的电流不变,所以电流表的示数不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题:本大题共7小题,共19分。
13. 在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却.小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的________大.过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为_________J[c水=4.2×103J/(kg·℃)].
【答案】 ①. 比热容 ②. 1.05×105
【解析】
【详解】由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性;
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(25℃-20℃)=1.05×105J .
14. 图是关于电阻A、B的I-U图像.由图可知,电阻值较大的电阻是_____Ω.若将A、B两电阻 并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是_____A,此时电路总电阻值是_____Ω.
【答案】 ①. 10 ②. 0.6 ③. 3.3
【解析】
【详解】(1)由I-U图像可知:
;
.
所以B电阻的阻值较大,其电阻是10Ω.
(2)由图可知:当电压为2V时,
IA=0.4A,IB=0.2A,
根据并联电路的电流关系,干路中的电流
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A.
(3)根据可得,此时电路的总电阻
解得:
R≈3.33Ω.
15. 两电阻串联在电路中,已知R1:R2=1:4,通过电阻的电流I1:I2之比是________ ;电阻两端的电压U1:U2之比是________ ;两端的电压与总电压U1:U总之比是________ .
【答案】 ①. 1:1 ②. 1:4 ③. 1:5
【解析】
【详解】试题分析:因为串联电路电流处处相等,所以I1=I2,I1:I2=1:1;读题知R1:R2=1:4,得R2=4R1,U1=I1R1,U2=I2R2=4I1R1 ,U1:U2= I1R1: 4I1R1=1:4,总电压U=I1(R1+R2)=5I1R1,U1:U= I1R1: 5I1R1=1:5.
考点:串联电路电流规律,串联电路电压规律,欧姆定律.
16. 如图所示的电路中,电源由3节新干电池组成,电流表的示数为0.18A,灯L1两端的电压为2.5V,则电压表的示数是________V;通过灯L1的电流是________A,通过灯L2的电流是________A。
【答案】 ①. 2 ②. 0.18 ③. 0.18
【解析】
【详解】[1]电源由3节新干电池组成,则电源电压为
如图电路,两灯串联,电压表测量L2两端的电压,根据串联电路总电压等于各分电压之和得,L2的电压即电压表的示数是
[2][3]两灯串联,电流表测串联电路中的电流,串联电路电流处处相等,所以通过灯L1、L2的电流都是0.18A。
17. 一般手电筒中是把两节干电池串联起来,它们提供的电压是__________V,若需要一个提供9V电压的电源,则需要把__________节干电池__________联起来.
【答案】 ①. 3 ②. 6 ③. 串
【解析】
【详解】解答:因为串联电池的电压等于各串联电池电压之和,因此两节电池串联后的电压为 2×1.5V=3V;将电池串联起来作为电源使用,电源的电压就是每节干电池的电压之和,而一节干电池电压为1.5V,故要得到9V的电源,则需要6节干电池串联.
18. 如图当开关闭合后,两灯都发光,此时V1、V2表的读数分别是4 V和2.5 V,则电源电压为 ______ V,灯L1两端的电压为 ______ V,灯L2两端的电压为 ______ V.
【答案】 ①. 4 ②. 1.5 ③. 2.5
【解析】
【详解】[1][2][2]由电路图可知,两个灯泡是串联的,电压表V1的示数为电路的总电压,即电源电压为4V,电压表V2的示数为L2两端的电压,即U2=2.5V,由串联电路电压的特点可知,灯泡L1两端电压为
U1=U﹣U2=4V﹣2.5V=1.5V
19. 如图所示,电源电压保持不变,开关S1已闭合,若再闭合开关S2,则__________的示数变大,小灯泡L1的亮度_______ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】 ①. 电流表 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]由图示可知两灯泡为并联关系,电流表测总电流,电压表测总电压;当开关S1闭合时,电路中只有灯L1,再闭合开关S2时,两灯并联,电路中的总电阻会减小,因而总电流会增大,所以电流表示数会变大,由于两个支路是并联关系,所以开关S2的闭合对于灯泡L1的亮度没有影响,即小灯泡L1的亮度不变。
三、作图题:本大题共2小题,共6分。
20. L1、L2并联,S1控制L1,S2控制L2,S作总开关,连接实物图,并在左框内画出电路图.
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可得电路图如下所示:
根据所画出的电路连接实物图如下所示:
21. 在图所示的电路的○里填入适当的电表符号,使之成为正确的电路。
【答案】
【解析】
【详解】电流表可看成导线,和用电器串联,电压表可看成断开的开关,和用电器并联。由图可知灯L1、L2并联,故填入电表符号后电路如图所示:
四、实验探究题:本大题共2小题,共14分。
22. 小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整________;
(2)连接电路闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是________;
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向________(选填“左”或“右”)移动;
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为________A;
(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第________次,原因是________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【答案】 ①. ②. B ③. 定值电阻断路 ④. 左 ⑤. 0.3 ⑥. 1 ⑦. 电路的最小电流为0.12A
【解析】
【详解】(1)[1]电源电压为3V,定值电阻为5Ω,由欧姆定律电路的最大电流为
故电流表选用小量程与电阻串联,变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,实物电路图如图所示:
(2)[2]连接电路闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大值,即应将滑动变阻器的滑片P置于B端。
(3)[3]闭合开关S,电流表无示数,说明电路可能存在断路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外的电路不存在断路,则与电压表并联的电路断路,即原因可能是定值电阻断路。
(4)[4]电压表测定值电阻的电压,要使电压表示数逐渐变大,由串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路的电阻,则滑动变阻器滑片P应向左移动。
(5)[5]图中电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值都是0.02A;则这时的电流为0.3A。
(6)[6][7]已知滑动变阻器的最大电阻为20Ω,定值电阻为5Ω,电源电压为3V,滑动变阻器与定值电阻串联,由串联电阻的规律及欧姆定律,电路的最小电流为
在第一次实验时,表中的电流为0.1A,小于0.12A,故出错的是第1次,原因是电路的最小电流为0.12A。
23. 小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,电源电压为4.5V,实验中电阻R两端的电压始终保持在2.5V不变。
(1)连接电路时,开关应该处于_______状态。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于_______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是___________。
(4)实验过程中,当把电阻R由5Ω换成10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验过程中,电流表的示数如图所示,此时电路总阻值为_________Ω。
(6)实验中R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,都能完成探究实验,那么滑动变阻器的阻值至少为__________Ω。
【答案】 ①. 断开 ②. B ③. 电阻R断路 ④. 变大 ⑤. 22.5 ⑥. 20
【解析】
【分析】(1)为了保护电路元件,在连接电路时,开关要断开;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)若电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,而与电压表并联的支路断路了;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(5)根据电流表选用小量程确定分度值并读数,由欧姆定律得出电路中的总阻值;
(6)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,由根据分压原理求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【详解】(1)[1]在连接电路时开关应该处于断开状态;
(2)[2]开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端;
(3)[3]闭合开关后,小明发现电流表示数为零,则电路为断路;而电压表示数很大,说明电压表两接线柱到电源正负极之间是连通的,所以断开的位置是R,即电阻R断路;
(4)[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,所以滑动变阻器的滑片应向右移动,使电压表的示数为2.5V,即接入电路中的电阻应变大;
(5)[5]实验过程中,电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A,由欧姆定律可知,此时电路中的总阻值为:
;
(6)[6]每次控制电阻的两端电压为2.5V时,电源电压为4.5V,根据串联电路电压特点,滑动变阻器需要承担电压为2V,实验中R的阻值最大为25Ω,利用串联分压公式:
,
可得R滑=20Ω。
【点睛】本题为欧姆定律探究实验的重点,要求学生对实验器材、原理、步骤、数据分析、故障分析及结论非常熟悉,而且对范围或最值类型的分析计算要有一定的综合能力。
五、计算题:本大题共4小题,共25分。
24. 根据如图所示的实物连线图,在虚线方框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,两灯泡并联,开关S1在干路上控制整个电路,开关S2在L2支路上,由此画出电路图如图所示:
25. 已知汽油的热值是,完全燃烧500g汽油,求:
(1)燃烧汽油产生的热量是多少?
(2)若这些热量的50%被水吸收,使水温从20℃升高到60℃,则水的质量是多少?
【答案】(1)2.3×107J
(2)68.5kg
【解析】
【小问1详解】
汽油质量 ,热值
完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
若这些热量的50%被水吸收,则水吸收的热量
水的温度变化
比热容,由得水的质量为
26. 如图所示,电源电压6V且保持不变,电流表、、的示数分别是0.3A、0.9A、2.1A。
(1)通过、、电流分别为多少?
(2)电压表的示数为多少?
【答案】(1),,;(2)
【解析】
【详解】(1)解:由图可知,、、为并联;测,测和,测、和;根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,可得
所以,则
(2)因为、、为并联,所以。
答:(1)通过L1、L2、L3的电流分别为0.3A、0.6A、1.2A;
(2)电压表的示数为6V。
27. 在如图所示的电路中,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表A的示数为I=1.5安,求:
(1)R1两端的电压U1;
(2)通过R2的电流I2;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)5V (2)0.5A
(3)10Ω
【解析】
【小问1详解】
由图知,R1与R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A测量干路电流。已知R1= 5Ω,由欧姆定律U=IR得,R1两端的电压为U1= I1R1=1A×5Ω=5V
【小问2详解】
分析电路及题目信息可知,干路总电流I=1.5A,可知通过R2的电流为I2= I−I1=1.5A−1A=0.5A
【小问3详解】
R1与R2并联,根据并联电路的电压规律,R2两端的电压与R1两端的电压相等,大小为5V,根据欧姆定律可得R2的阻值为
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