内容正文:
山东省枣庄市薛城区舜耕中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 拿一根玻璃棒与丝绸摩擦,则玻璃棒带上负电
B. 电热水壶的电热丝可以用超导材料制成
C. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻也越大
D. 秋天用塑料梳子梳理干燥的头发时,头发会随着梳子飘起,这是摩擦起电现象
2. 下列说法正确的是
A. 电荷的移动形成电流
B. 电路中有电压就一定有电流
C. 把一根铜丝均匀拉长后电阻变小
D. 验电器工作原理是同种电荷相互排斥
3. 对于欧姆定律,下列理解正确的是( )
A. 由I=可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B. 由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C. 由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D. 由R=可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
4. 如图所示的四个电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的
A. B. C. D.
5. 如图,在做“探究电流与电阻关系”的实验中,当把a、b间的电阻由10Ω更换为15Ω后,接下来实验操作应该是( )
A. 观察电压表,向右移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据
B. 观察电流表,向右移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电压数据
C 观察电压表,向左移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据
D. 观察电流表,向左移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电流数据
6. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
B. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
C. 定值电阻R消耗的功率增大
D. 电路消耗的总功率不变
7. 如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出、、三处的电流分别为、 、,在表格中记录数据后,下一步应该做的是
A. 整理器材,结束实验
B. 分析数据,得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D. 换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
8. 用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A. 由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B. 由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C. 由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D. 为了减小误差,应该用多次测量方法,计算小灯泡的电阻
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2∶3,此时灯L1、L2的电阻之比是
A. 2∶l B. l∶2 C. 3∶2 D. 2∶3
10. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化),接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A. 通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮
B. 两只小灯泡都能正常发光
C. 甲、乙两灯的两端电压之比为3∶2
D. 乙灯的实际功率为0.72W,电路的总功率为1.2W
11. 如图所示电路,电源电压恒为3V,小灯泡L标有“2.5V”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响. 闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,小灯泡L始终发光,则下列说法错误的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 小灯泡L变亮
C. 电压表V1与电压表V2的示数和保持不变
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能一定较多
B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 将乙灯接入110 V的电路中,它的实际功率为50 W
D. 两灯串联在220 V的电路中,甲灯比乙灯亮
13. 用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电 10 min 可烧开一壶水,若将两根相同的电热丝串联起来使用,电源电压不变,则烧开同样一壶水的时间是( )
A. 2.5 min B. 5 min C. 20 min D. 30 min
14. 一白炽灯泡标有“36V 36W”字样,不考虑灯丝电阻随温度而改变,当通过灯泡的电流为1.1A时,灯泡的实际功率为( )
A. 小于36W B. 等于 96W C. 大于39.6W D. 等于39.6W
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是12V
B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D. 若定值电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为0V
二、填空题(每空2分,共14分)
16. 月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示,小明家中用电器正常使用的总功率不能超过______W,用电器工作时消耗0.5kW·h的电能,电能表指示灯闪烁______次。若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月消耗的电能为______kW·h。
17. 把“3V,1.5W”的灯泡和“1A,6Ω”的定值电阻,在不损坏元件的情况下,把它们串联起来它们两端允许加的最大电压为__________V; 在不损坏元件的情况下,若把它们并联起来,干路允许通过的最大电流为__________A。
18. 华为公司推出5G折叠屏MateXs手机,该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是___________(选填“串联”或“并联”)。该手机采用双电池结构,电池总容量可达4500mAh,电池的总电压为4V,则电池充满电后储存的电能为___________J。
三、实验探究题(作图2分,每空2分,共28分)
19. 在测定额定电压为“2.5V”的小灯泡(正常发光时电阻约为8Ω)电功率的实验中。电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;___________
(2)闭合开关后,发现电压表示数为零,灯泡不亮,电流表有示数,则原因可能是 ___________;
(3)故障排除后,为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表数为 ___________V,如图乙所示,此时电流表的示数 ___________A,则小灯泡的额定功率为 ___________W;
(4)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小强向老师借了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ___________;
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑片位置 ___________(选填“左移”、“右移”或“不动”),记录电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率P额=___________(用U额、I和R0表示)。
20. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中电流通过导体产生热量的多少是用__________来反映的;下面实验也用这种实验方法的是__________;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)通电一段时间后,会发现甲装置内与__________(选填“A”或“B”)相连的U形管中液面高度差的变化较大,说明在通电时间和__________相同的情况下,__________产生的热量越多;
(3)将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验,目的是为了探究电流通过导体时产生热量与__________的关系;连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值__________;
(4)实验结束后,断开开关,应先拆除__________(选填“电源”或“电流表”)两端导线。
四、计算题:(第1题6分,第2题7分,共13分)
21. 如图所示,电源电压为9V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样.求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少?
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中阻值为多大?
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数为2A,求R0的阻值是多少?
22. 如图甲所示是一款额定电压为220V家用煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,功率分别为600W和100W。其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器中装有质量500g、初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程水吸收的热量;
(3)加热过程所需的时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
山东省枣庄市薛城区舜耕中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 拿一根玻璃棒与丝绸摩擦,则玻璃棒带上负电
B. 电热水壶的电热丝可以用超导材料制成
C. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻也越大
D. 秋天用塑料梳子梳理干燥的头发时,头发会随着梳子飘起,这是摩擦起电现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.拿一根玻璃棒与丝绸摩擦,则玻璃棒会失去电子而带上正电,故A错误;
B.电热水壶的电热丝不可以用超导材料制成,因为超导材料不能发热,而电热丝需要用电流的热效应来工作,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种属性,与电压和电流的大小无关,加在导体两端的电压变大,导体的电阻一般不变,故C错误;
D.秋天用塑料梳子梳理干燥的头发时,头发会随着梳子飘起,是因为梳子与头发摩擦带上了异种电荷,这是摩擦起电现象,故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. 电荷的移动形成电流
B. 电路中有电压就一定有电流
C. 把一根铜丝均匀拉长后电阻变小
D. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,故A项错误;
B.电路中除了有电源,还需要形成连通的回路,才有电流,故B项错误;
C.其它条件一定时,电阻与横截面积成反比,把一根铜丝均匀拉长后横截面积变小,所以电阻会变大,故C项错误;
D.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故D项正确。
3. 对于欧姆定律,下列理解正确的是( )
A. 由I=可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B. 由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C. 由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D. 由R=可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】A
【解析】
【详解】AC.根据欧姆定律可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比;在电流一定时,导体两端的电压随电阻的增大而增大,故A正确,C错误;
BD.电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关,只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不变,故BD错误。
故选A。
4. 如图所示的四个电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开关能够同时控制两盏灯,电路既可以串联又可以并联,但并联时开关必须在干路上;两灯发光情况互不影响,两灯应该是并联的.综上可知,符合要求的电路应该是并联电路,并且开关在干路上;
A.导线将灯泡L2短路,闭合开关S,只有灯泡L1发光,不符合题意;
B.两个灯泡并联,开关在干路中,符合题意;
C.两个灯泡串联,不符合题意;
D.导线将灯泡L1短路,闭合开关S,只有灯泡L2发光,不符合题意.
5. 如图,在做“探究电流与电阻的关系”的实验中,当把a、b间的电阻由10Ω更换为15Ω后,接下来实验操作应该是( )
A. 观察电压表,向右移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据
B. 观察电流表,向右移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电压数据
C. 观察电压表,向左移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据
D. 观察电流表,向左移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电流数据
【答案】A
【解析】
【详解】根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω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,即保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变,并读取电流数据.
A. 观察电压表,向右移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据与分析相符;
B. 观察电流表,向右移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电压数据与分析不相符;
C. 观察电压表,向左移动滑片,让电压表示数保持不变并读取电流数据与分析不相符;
D. 观察电流表,向左移动滑片,让电流表示数保持不变并读取电流数据与分析不相符.
6. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
B. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
C. 定值电阻R消耗的功率增大
D. 电路消耗的总功率不变
【答案】A
【解析】
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据P=UI可知定值电阻R消耗的功率变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
【详解】AB.电阻R与变阻器串联,电压表测变阻的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,根据电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路中的电流变小,根据欧姆定律的变形公式U=IR,R的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数变大,A正确,B错误;
C.根据P=I2R,因R不变,电路中电流变小,故定值电阻R消耗的功率减小,C错误;
D.根据P=UI,电路消耗的总功率变小,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,在探究并联电路中电流关系时,小明同学用电流表测出、、三处的电流分别为、 、,在表格中记录数据后,下一步应该做的是
A. 整理器材,结束实验
B. 分析数据,得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D. 换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】C
【解析】
【详解】仅仅测量一次就下结论,具有偶然性,是不符合规律的得出的,故:
A.整理器材,结束实验,不符合题意,故A项错误;
B.分析数据,得出结论,不符合题意,故B项错误;
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样符合实验的要求,能够使最终的结论更具普遍性,符合题意,故C项正确;
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值,会使误差增大,不符合题意,故D项错误.
8. 用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A. 由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B. 由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C. 由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D. 为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可得,定值的电阻为
故AB正确,不符合题意;
C.由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压增大量相同时,电流的变化量越来越小,即电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确,不符合题意;
D.测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2∶3,此时灯L1、L2的电阻之比是
A. 2∶l B. l∶2 C. 3∶2 D. 2∶3
【答案】B
【解析】
【详解】开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,说明电路没有故障,从图中可以看出,甲表与L2并联,乙表与电源并联,所以甲乙为电压表,甲、乙两个电表的示数之比是2∶3,说明L2两端电压与电源电压之比为2∶3,又L1、L2串联,所以L1、L2电压值比为l∶2,由串联分压可得L1、L2的电阻之比是l∶2.
10. 将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化),接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A. 通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮
B. 两只小灯泡都能正常发光
C. 甲、乙两灯的两端电压之比为3∶2
D. 乙灯的实际功率为0.72W,电路的总功率为1.2W
【答案】D
【解析】
【详解】A.两灯串联,根据串联电路电流处处相等可知通过甲乙两灯的电流是相等的,故A错误;
B.甲乙两灯要都能正常发光,要求两只灯的实际电压都是6V,但电路电源电压只有6V,即两灯的实际电压之和是6V,所以两只灯不可能都正常发光,故B错误;
C.根据功率公式可计算出甲的电阻为
乙的电阻为
再根据串联电路中电压之比等于电阻之比可得
故C错误;
D.因为甲乙两灯实际电压之比为2∶3,再根据串联电路总电压等于各用电器电压之和可知,乙灯的实际电压是
所以乙灯的实际功率为
电路消耗的总功率为
故D正确
故选D。
11. 如图所示电路,电源电压恒为3V,小灯泡L标有“2.5V”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响. 闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,小灯泡L始终发光,则下列说法错误的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 小灯泡L变亮
C. 电压表V1与电压表V2的示数和保持不变
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑片P由a端向b端移动,变阻器连入阻值变小,总电阻变小,总电压不变,根据I=可知电路中电流变大,即电流表示数变大,故A正确;不符合题意;
B.根据P=I2R,灯泡电阻不变,电流变大,所以灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故B正确;不符合题意;
C.V1测L两端电压,V2测滑动变阻器两端电压,根据串联电路的电压特点,U=UL+U变阻器,电源电压恒定,所以两表示数之和不变,故C正确;不符合题意;
D.V2的示数与A的示数的比: =R变阻器 ,P由a端向b端移动,变阻器连入阻值变小,所以两表比值变小,故D错误.符合题意.
12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能一定较多
B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 将乙灯接入110 V的电路中,它的实际功率为50 W
D. 两灯串联在220 V的电路中,甲灯比乙灯亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.两灯均正常发光时,乙的电功率较大,由得,通电时间未知,无法比较甲乙两灯消耗的电能,故A错误;
B.两灯均正常发光时,甲乙两灯的电压相同,乙的电功率较大,由得,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B错误;
C.将乙灯接入110 V的电路中,由得,它的实际功率为
故C错误;
D.两灯串联在220 V的电路中,两灯的电流相等,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,由得,甲灯的实际功率较大,则甲灯较亮,故D正确。
故选D。
13. 用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电 10 min 可烧开一壶水,若将两根相同的电热丝串联起来使用,电源电压不变,则烧开同样一壶水的时间是( )
A. 2.5 min B. 5 min C. 20 min D. 30 min
【答案】C
【解析】
【详解】电源电压为U,电热丝的电阻为R,烧开一壶水吸收的热量为Q,根据可知,烧开一壶水的时间
若将两根相同的电热丝串联起来使用,电热丝长度变为原来的了2倍,因此电阻变为原来的2倍,电源电压U不变,水吸收的热量Q不变,烧开同样一壶水所用时间
由计算可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 一白炽灯泡标有“36V 36W”字样,不考虑灯丝电阻随温度而改变,当通过灯泡的电流为1.1A时,灯泡的实际功率为( )
A. 小于36W B. 等于 96W C. 大于39.6W D. 等于39.6W
【答案】C
【解析】
【详解】灯泡标有“36V 36W”,电阻为
当电流I=1.1A时,实际功率为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是12V
B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D. 若定值电阻R断路时,电流表示数0,电压表示数为0V
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A错误;
B.由可得,定值电阻R的阻值
故B正确;
C.当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流
则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值
则滑动变阻器的阻值范围是,故C错误;
D.当定值电阻R断路时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空2分,共14分)
16. 月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示,小明家中用电器正常使用的总功率不能超过______W,用电器工作时消耗0.5kW·h的电能,电能表指示灯闪烁______次。若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月消耗的电能为______kW·h。
【答案】 ①. 8800 ②. 1600 ③. 140
【解析】
【详解】[1]由图可知,通过电能表的最大电流为40A,小明家中用电器正常使用的总功率的最大值
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]用电器工作时消耗0.5kW·h的电能,电能表指示灯闪烁的次数
3200imp/(kW·h)×0.5kW·h=1600imp
[3]由图可知,电能表的示数为2017.6kW·h,本月消耗的电能
W=2017.6kW·h-1877.6kW·h=140kW·h
17. 把“3V,1.5W”的灯泡和“1A,6Ω”的定值电阻,在不损坏元件的情况下,把它们串联起来它们两端允许加的最大电压为__________V; 在不损坏元件的情况下,若把它们并联起来,干路允许通过的最大电流为__________A。
【答案】 ①. 6 ②. 1
【解析】
【详解】[1]串联时,电流不能超过各元件允许的最大值。灯泡额定电流:
电阻最大电流为1A,取较小值0.5A。总电压:
[2]并联时,电压不能超过各元件允许的最大值。灯泡额定电压3V;电阻最大电压:U2=ImaxR=1A×6Ω=6V
取较小值3V。干路电流:
18. 华为公司推出5G折叠屏MateXs手机,该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是___________(选填“串联”或“并联”)。该手机采用双电池结构,电池总容量可达4500mAh,电池的总电压为4V,则电池充满电后储存的电能为___________J。
【答案】 ①. 并联 ②.
【解析】
【详解】[1]在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水电水壶二者互不影响,故连接方式是并联。
[2]由W=Pt=UIt可知,电池充满电后储存的电能为
三、实验探究题(作图2分,每空2分,共28分)
19. 在测定额定电压为“2.5V”的小灯泡(正常发光时电阻约为8Ω)电功率的实验中。电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;___________
(2)闭合开关后,发现电压表示数为零,灯泡不亮,电流表有示数,则原因可能是 ___________;
(3)故障排除后,为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表数为 ___________V,如图乙所示,此时电流表的示数 ___________A,则小灯泡的额定功率为 ___________W;
(4)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小强向老师借了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ___________;
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑片位置 ___________(选填“左移”、“右移”或“不动”),记录电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率P额=___________(用U额、I和R0表示)。
【答案】 ①. ②. 灯泡(或电压表)短路 ③. 2.5 ④. 0.26 ⑤. 0.65 ⑥. ⑦. 不动 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1] 变阻器与灯串联接入电路,电压表与灯并联,如图所示:
(2)[2]闭合开关后,电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电压表示数为零,则原因可能是灯泡(或电压表)短路。
(3)[3][4][5]灯在额定电压下正常发光,为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表数为2.5V;此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
(4)[6][7] [8] ①闭合S,S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为;
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I;
③在①中,由欧姆定律,灯的电压为,灯正常发光;在②中因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡的额定功率
20. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中电流通过导体产生热量的多少是用__________来反映的;下面实验也用这种实验方法的是__________;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)通电一段时间后,会发现甲装置内与__________(选填“A”或“B”)相连的U形管中液面高度差的变化较大,说明在通电时间和__________相同的情况下,__________产生的热量越多;
(3)将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验,目的是为了探究电流通过导体时产生热量与__________的关系;连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值__________;
(4)实验结束后,断开开关,应先拆除__________(选填“电源”或“电流表”)两端导线。
【答案】 ①. U形管两侧液面高度差 ②. C ③. B ④. 电流 ⑤. 电阻越大 ⑥. 电流 ⑦. 4∶1 ⑧. 电源
【解析】
【详解】(1)[1]实验中采用转换法,用U形管两侧液面高度差来反映实验中电流通过导体产生热量的多少。
[2] A.认识电压时,我们用水压来类比,用到类比法,故A不符合题意;
B.用光线来描述光通过的路径,用到理想模型法,故B不符合题意;
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,通过溅起的水花判断音叉的振动,用到转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[3][4][5]图甲中,两电阻串联,电流与通电时间相等,B电阻较大,由得,通电一段时间后,B产生的热量较多,因此会发现甲装置内与B相连的U形管中液面高度差的变化较大。
(3)[6]乙装置中,右边容器内的电阻与容器外阻值相同的电阻并联后再与左侧容器内阻值相同的电阻串联,实验中控制电阻、通电时间相同,改变电流,是为了探究电流通过导体时产生热量与电流的关系。
[7]连接好电路后闭合开关,由串并联电路电流特点得,左侧容器内电阻丝的电流是右侧容器内电阻电流的2倍,通电一段时间后,由得,图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值
(4)[8]实验结束后,断开开关,为了避免电源短路,应先拆除电源两端导线。
四、计算题:(第1题6分,第2题7分,共13分)
21. 如图所示,电源电压为9V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样.求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少?
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数为2A,求R0的阻值是多少?
【答案】(1)12 0.5A (2)6 (3)18
【解析】
【分析】(1)小灯泡正常工作时的功率和额定功率相等,根据I=求出灯泡正常工作时的电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,灯L和滑动变阻器串联,灯泡正常工作时的电流和额定电流相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,根据并联特点,由欧姆定律求出R0的电阻.
【详解】(1)由题可知小灯泡正常工作时,
灯泡的电流IL==0.5A;
灯泡的电阻:RL==12Ω;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,灯L和滑动变阻器串联,灯泡正常工作,电路中的电流I=IL=0.5A,
滑动变阻器两端的电压:U滑=U−UL=9V−6V=3V,
滑动变阻器接入电路中的阻值:
R滑==6Ω;
(3)保持滑动变阻器的位置不变即R滑=6Ω,闭合S、S1、S2,由图可知,R滑与R0并联,L被短路,电流表测干路电流I总=2A,
通过滑动变阻器电流:I滑==1.5A,
R0的电阻:R0==18Ω
22. 如图甲所示是一款额定电压为220V家用煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,功率分别为600W和100W。其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器中装有质量500g、初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程水吸收的热量;
(3)加热过程所需的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,闭合开关S1、S2时,电阻R1与R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,煮茶器处于加热挡;
只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,煮茶器处于保温挡。
由可知,R1电阻
【小问2详解】
标准大气压下水的沸点为100℃,加热过程水吸收的热量
【小问3详解】
加热过程中煮茶器消耗的电能
加热过程所需的时间
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$