内容正文:
24-25 学年九年级第三次教学质量物理调查问卷
试卷:80考试时间:90分钟
一、选择题:(本大题共9小题,共18分,1-6为单选,7-9为多选,漏选得1分错选得0分)
1. “伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A. 两个实验的实验原理都是
B. 滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C. 两个实验进行多次测量的目的不同
D. 两个实验都采用了控制变量法
【答案】C
【解析】
【详解】A.伏安法测电阻的实验原理是,故A错误;
B.滑动变阻器在两个实验的作用不仅是保护电路,还起到改变电压和电流方便测量多组数据的作用,故B错误;
C.测“定值电阻”时多次测量是为了求取电阻的平均值减小误差,测“小灯泡的电阻”时多次测量是为了比较灯泡在不同电压下电阻的关系,两个实验多次测量的目的不同,故C正确;
D.两个实验的目的都是为了测量而不是探究,两实验均没有用到控制变量法,故D错误。
故选C。
2. 甲、乙两盏白炽灯并联在电路中,两灯都正常发光,且甲灯比乙灯亮,下列说法不正确的是
A. 甲灯两端的电压比乙灯的大 B. 甲灯的电阻比乙灯的小
C. 通过甲灯的电流比乙灯的大 D. 相同时间内,甲灯消耗的电能比乙灯多
【答案】A
【解析】
【分析】(1)根据并联电路的电压特点可判断两灯两端电压的大小.(2)根据公式R=判断两灯电阻的大小.(3)根据公式I=判断两灯中电流的大小.(4)根据公式E=W=Pt判断两灯消耗的电能多少.
【详解】A. 甲、乙两灯并联在电路中,甲灯与乙灯两端的电压相等,故A错.
B. 并联在照明电路里甲灯比乙灯,加在两灯之间的电压相同,甲灯的功率比乙灯大,根据公式R=知,甲灯的电阻要比乙灯的电阻小,故B正确;
C. 加在两灯之间的电压相同,甲灯的功率比乙灯大,根据公式I=知通过甲灯的电流比乙灯的大,故C正确.
D. 甲灯比乙灯亮,所以甲灯的功率比乙灯大,根据公式W=Pt可知,甲、乙两灯并联在照明电路里,但通电时间相同,故甲灯消耗的电能比乙灯多,故D正确;
本题选错误的,故选A.
3. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的电阻变小 B. 总电阻变小
C. 电流表的示数变小 D. 电压表的示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图知,两电阻串联在电路中,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,据串联电路的特点知,电路的总电阻变大。故AB错误;
CD.电源电压不变,电路的总电阻变大,据欧姆定律知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,而R1的阻值不变,则R1两端的电压变小,电压表示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
4. 对于电功率的认识,以下说法中正确的是( )
A. 电功率越小的用电器做功一定少
B. 做相同的功,用时长的用电器电功率大
C. 电功率是反映电流做功快慢的物理量
D. 两个用电器工作时,通电时间短的电功率大
【答案】C
【解析】
【分析】(1)电功率是指电流在单位时间内做功的多少,它是表示电流做功快慢的物理量。
(2)根据W=Pt可知,电功与用电器电功率的大小和通电时间有关。
【详解】A.根据W=Pt可知,电功与用电器电功率的大小和通电时间有关,不知道做功时间,无法比较做功多少,故A错误;
B.根据W=Pt可知,做相同的功,用时长的用电器电功率小,故B错误;
C.电功率是反映电流做功快慢的物理量,故C正确;
D.两个用电器工作时,只有在做相同的功的情况下,通电时间短的电功率才大,故D错误。
故选C。
5. 小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时,发现不同用电器的功率一般是不同的。电水壶标有“800W”字样,一只LED灯标有“9W”字样。下列说法中正确的是( )
A. 电水壶消耗的电能一定是800J
B. 这只LED灯正常工作时,其额定功率是9W
C. 把电水壶接到110V电压下工作,其实际功率一定是800W
D. 电水壶和LED灯都正常工作时,电流通过电水壶做功更慢
【答案】B
【解析】
【详解】A.电水壶消耗的电能还和时间有关,故A错误;
B.LED灯正常工作时,其额定功率是9W,故B正确;
C.额定电压下才能达到额定功率,故C错误;
D.正常工作时,电水壶功率大,电流做功快,故D错误。
故选B。
6. 已知电阻R1=3R2,若将它们串联在电路中,相同时间内电流做功W1:W2为( )
A. 1 :3 B. 3 :1 C. 1 :1 D. 4 :9
【答案】B
【解析】
【详解】∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据W=UIt=I2Rt可得,相同时间内电流做功之比:
==
ACD不符合题意,B符合题意.
7. 关于电流做功,下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压越高,通电时间越长,电流做功就越多
B. 通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做功就越多
C. 导体两端的电压越高,电流越大,通电时间越长,电流做功越多
D. 通过导体的电流越大,电阻越大,通电时间越长,电流做功越多
【答案】CD
【解析】
【详解】电流做功,即电流做功与电压、电流及通电时间有关。
A.导体两端的电压越大,通电时间越长,由公式可知,没有考虑通过的电流,缺少条件,所以结论不正确,故A不正确;
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,由公式可知,没有考虑两端的电压,缺少条件,所以结论不正确,故B不正确;
C.导体两端的电压越大,电流越大,通电时间越长,由公式可知,电流做功就越多,故C正确;
D.通过导体的电流越大,电阻越大,通电时间越长,可知,电流做功就越多,故D正确。
故选CD。
【点睛】本题考查了电功的计算,在判断电功的大小时,要注意影响电功大小的因素有:导体两端的电压、通过导体的电流和通电的时间,注意控制变量法的应用。
8. 如图所示电路中,R为定值电阻。闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表示数变化范围是6V~3V。则( )
A. 滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是12Ω~20Ω
B. 电源电压为7.5V
C. 实验中R两端的电压变化范围是2V~4.5V
D. R的电阻值为3Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;当滑动变阻器滑片向右移动时,阻值变大,电路中的总电阻变大,电流减小,根据分压原理可知,滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大,所以当电路中有最小电流时,电压表示数最大。
ABD.当电流表示数为0.5A时,电压表示数为6V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
此时电源电压为……①
当电流表示数为1.5A时,电压表示数为3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
此时电源电压为……②
联立①②可得,。
所以滑动变阻器连入电路中的阻值变化是,故A不符合题意,BD符合题意;
C.根据串联电路中电压的规律可知,当电压表示数为时,R两端的电压为
当电压表示数为时,R两端的电压为
实验中R两端的电压变化范围是,故C不符合题意。
故选BD。
9. 图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线 B. 灯泡电阻的最小值为
C. R的最大阻值为 D. 电路的最大功率为1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,电阻越来越小,电路总电阻越来越小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,当滑动变阻器阻值最小时,电路电流最大,此时滑动变阻器两端电压为零,因此a是滑动变阻器的U-I图线,故A错误;
B.b是灯泡的U-I图线,由图可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,当电压为6V时,灯泡有最大电阻
故B错误;
C.a是灯泡的U-I图线,由图可知,当电流最小时,滑动变阻器在最大阻值处,即
故C正确;
D.根据图像可知,当滑动变阻器阻值为零时,电流最大,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此电源电压为6V,根据P=UI,当电流最大时,电路的功率最大
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D错误。
故选C。
二、填空题:(本大题共6小题,每空1分,共14分)
10. 现有长度相同的铜导线甲和乙,已知甲的电阻较大,则甲的横截面积________乙的横截面积;若将它们串联在电路中,通过甲的电流________通过乙的电流;若将它们并联在电路中,则甲的电阻________它们并联的总电阻.(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 大于
【解析】
【详解】因为甲、乙两导线都是铜导线,材料相同,又知长度相同;甲的电阻较大,则甲的横截面积小于乙的横截面积;若将它们串联后接入电路,串联电路的电流I相等,故I甲=I乙;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值即甲的电阻大于它们并联的总电阻.
【点睛】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积.当材料和横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比;串联电路中各处电流都相等;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值.
11. 如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是_____。当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 电压表 ②. 变大
【解析】
【详解】∵电源的电压不变,
∴电压表的示数不变;将滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
∵I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小;
∵并联电路各支路独立工作、互不影响,
∴R1支路的电流不变;
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴干路电流变小,即电流表A的示数变小;
当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表仍侧电源的电压,即电压表的示数不变;而此时R1支路断路,电流表A只测通过滑动变阻器的电流,所以电流表A的示数变小;故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大.
12. 如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为_____Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为_____ V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为_____ A.
【答案】 ①. 5 ②. 2 ③. 0.6
【解析】
【详解】第一空.由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,只有R1连入电路中,电流表测R1的电流,由可得R1阻值为:
;
第二空.由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表电路的电流,电压表测量电阻R2两端的电压,由串联电路电阻特点知:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,则电流表示数:
电阻R2两端的电压:U2=I'R2=0.2A×10Ω=2V;即电压表示数为2V;
第三空.由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测R1的电流,由并联电路电压特点知:U=U1=U2=3V,
R1的电流:
13. 如图所示的电路中,电阻R1=10欧,R2=20欧,电源电压保持不变。当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为___________V;当开关S1、S3,闭合,S2断开时,电路工作10s消耗的电能为___________J。
【答案】 ①. 6 ②. 54
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,当开关S1、S3断开,S2闭合时,R1、R2串联,电流表测电路中电流;根据串联电路的特点可知,电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电源电压U=IR=0.2A×30Ω=6V
[2]当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2并联,电流表测干路电流,电路工作10s消耗的电能为
14. 如图所示,为小宁家6月初和6月底的表示数,如果每度电0.5元,则他家在6月份的电费是______元。小宁家某个用电器单独工作6min,表盘转了60转,则用电器消耗了______J的电能。
【答案】 ①. 60 ②.
【解析】
【详解】[1]6月份消耗的电能
W=322.1kW·h-202.1kW·h=120kW·h=120度
需要撒纳的费用为
120度×0.5元/度=60元
[2]电能表的表盘转过60转消耗的电能
15. 某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,其中一只灯泡能正常发光,另一只没有达到额定电压.由此可知电源电压为_____V,此时L1的实际功率______L2的实际功率(选填“大于”或“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 16 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]灯泡L1的额定电流
灯泡L2的额定功率
灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
将两个灯泡串联,通过它们的电流相等,灯泡L1的额定电流小于灯泡L2的额定功率,L1可以正常发光,L2不能正常发光,此时的电流是2A,则电源电压
两个灯泡的电阻相等,根据电功率公式得到两个灯泡的实际功率相等。
三、作图题:(本大题共2小题,共4.0分)
16. 一种身高测量仪的电路如图所示,当无人测量时,变阻器的滑片位于最下方。请在电流表、电压表和定值电阻中选择两个合适的元件填入虚线框中完成电路(填元件符号),使得被测人身高变高时,电表的示数增大。
【答案】
【解析】
【详解】为了保护电路,在下面的方框中应该串联一个定值电阻。因为上面的方框中的电路元件与滑动变阻器并联,因此应该为电压表,且当身高变高时,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联分压规律,电阻越大分压越大,因此滑动变阻器两端的电压增大,即电压表示数增大,符合题目要求,如图所示:
17. 如图所示,请只改动电路图中的一根导线,使这个并联电路连接完全正确(在错接 的导线上画×,然后画出正确的接线)。
【答案】
【解析】
【详解】由原电路图知,闭合开关,电流从电源正极出发,依次经过电流表、开关回到负极,会造成电源短路;错误出在连接电压表负接线柱和灯泡L1左侧接线柱的导线上,解决的办法是将连接L1左侧接线柱的线头改接到L1的右接线柱,如图所示:
四、实验探究题:(本大题共4小题,共23分)
18. 如图所示,在“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(30欧、2A)、定值电阻(5欧)、开关各一只、导线若干。根据如图所示的电路图进行实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于B端,目的是___________;
(2)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;
(3)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,其中一次是错误的,请你分析出错的是第___________次;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.08
0.1
0.5
0.4
0.5
0.6
(4)经分析可得出结论:在电阻不变时,___________。
【答案】(1)保护电路
(2)左 (3)3
(4)通过导体的电流和导体两端的电压成正比
【解析】
【小问1详解】
在连接电路的各元件时,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大的一端,由图可知应将变阻器的滑片P置于B端,这样可以起到保护电路的作用。
【小问2详解】
实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,则变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器滑片P应向左移动。
【小问3详解】
由表中数据可知,第3组电压与电流之比为
其它五组数据的电压与电流之比为
所以出错的是第3次,原因是电压与电流的比值不等于定值电阻R的阻值。
【小问4详解】
由表中数据可知,电压与电流之比为一定值,故根据以上的实验数据得到的结论是:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
19. 探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器(10欧2A、20欧1A)两个,定值电阻三个(5欧、10欧、15欧),导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电乐,则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了___________;
(2)排除故障后,小明通过实验测得多组数据,由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图像可以得到的结论是:___________;
(3)在上述实验中,小明先把5欧的电阻接入电路中进行测量,接着又改用10欧的电阻继续做实验,当把10欧的电阻接入电路后,小明应将滑片P向___________端移动至适当的位置,目的是___________;
(4)小明实验所选用的滑动变阻器应该是___________,如果小明没有正确选用滑动变阻器,在实验中就会出现这样的情况,当把___________的电阻接入电路时,发现无论怎样移动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
【答案】(1)断路 (2)电压一定时,电流与电阻成反比
(3) ①. b ②. 使电压表的示数保持2.5V不变
(4) ①. 20欧1A ②. 15
【解析】
【小问1详解】
如图,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数且接近于电源电压,可能是定值电阻发生断路,电压表与电源串联,测电源电压。
【小问2详解】
乙图中电流与电阻的乘积不变,且当电阻变大时,电流会变小,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问3详解】
[1][2]先把5Ω的电阻接入电路中进行测量,据乙图可知,此时电路中的电流为0.5A,则定值电阻两端电压为
接着又改用10Ω的电阻继续做实验,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻的实验中需要保持定值电阻两端电压不变,因此应增大滑动变阻器两端电压,由串联电压规律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,即滑片向b端移动至适当的位置,使电压表的示数保持2.5V不变。
【小问4详解】
[1]已知定值电阻最大阻值为15Ω,定值电阻两端电压为2.5V,根据串联分压原理可得
解得,且乙图中实验的最大电流为0.5A,因此选择20欧1A规格的滑动变阻器。
[2]根据上述分析可知,当定值电阻的阻值是15Ω,滑动变阻器接入电路中的阻值至少为12Ω,如果小明没有正确选用滑动变阻器,当把15Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样移动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
20. 小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但灯泡不亮,原因可能是___________;
A. 小灯泡断路
B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器断路
D. 滑动变阻器接入电路的阻值过大
(3)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示。在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是___________若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是___________;
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.14
1.00
0.25
0.30
电阻/Ω
(4)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是___________;(结果保留一位小数)
(5)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是___________。
【答案】(1) (2)D
(3) ①. 1.00 ②. 0.20
(4)8.3 (5)温度越高,小灯泡电阻越大
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,已知灯泡标有“2.5V”,则电压表选择小量程并联在灯泡两端,连接实物如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,说明电路未发生故障,但灯泡不亮,则可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大,导致电路中的电流过小,灯泡亮度较暗,故ABC不符合题意,D符合题意。
故D符合题意。
【小问3详解】
[1][2]因电流表选用小量程,电流表示数不可能为1.00A,故数据1.00是错误的,错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,正确的电流大小为0.20A。
【小问4详解】
由表中数据,结合欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻
【小问5详解】
分析表中数据可知,电流变大时,灯泡电阻就会增大,这是由于温度越高,小灯泡电阻越大。
21. 如图甲所示是小明用干电池做电源,测量未知定值电阻Rx阻值的实验图:
【实验原理】____________
【实验过程】
(1)闭合开关前,小明发现已连接的电路有一根导线连接错误,请在图甲的错误的连线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;________
(2)电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某位置时,此时电压表的示数是2V,电流表的示数如图乙所示,则此时的电流是_____A,此次测得Rx的阻值为____Ω。接着小明又测了两次Rx的阻值,分别为3.9Ω和3.8Ω,则Rx的阻值应为_______Ω;
【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙所示,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,_________,使电压表的示数仍为2.5V。
③保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U'。
④已知电源电压为U,则小灯泡正常发光时的电阻RL=________(用已知和测量的物理量的符号表示)
【答案】 ①. ②. ③. 0.5 ④. 4 ⑤. 3.9 ⑥. 调节R0的滑片 ⑦.
【解析】
【详解】[1]测量未知定值电阻Rx阻值的实验中,用电压表测RX两端电压,用电流表测流过RX的电流,根据公式计算出RX的阻值,这种测量电阻的方法叫伏安法。
(1)[2]连接电路时,滑动变阻器应“一上一下”接入电路,电压表并联在待测电阻两端测待测电阻两端电压,如图所示:
(2)[3][4][5]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。则Rx的阻值
接着小明又测了两次Rx的阻值,分别为3.9Ω和3.8Ω,为了减小实验误差,应将多次测量的结果取平均值,故Rx的阻值
②[6]只闭合S和S1,灯泡L和滑动变阻器R1串联接入电路,电压表测L两端电压,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。只闭合S和S2,滑动变阻器R0和滑动变阻器R1串联接入电路,电压表测R0两端电压,此时电路相当于用R0替代了原电路中的小灯泡L,应保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为2.5V。保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U',已知电源电压为U,则R1两端电压
此时该电路电流
则R0接入电路的电阻
即小灯泡正常发光时的电阻
五、综合应用题:(本大题共3小题,共21分)
22. 如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,电流表的示数为0.6A;当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电压表的示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电路5min消耗的电能。
【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)360J
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压。当滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,接入电路中的电阻为零,根据欧姆定律的计算公式可得,电源电压为
U=IR1=0.6A×10Ω=6V
(2)当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,接入电路中的电阻最大,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端的电压为
U1=6V-4V=2V
此时电路电流
根据欧姆定律的计算公式可得,滑动变阻器R2的最大阻值为
(3)当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电路5min消耗的电能
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω;
(3)当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电路5min消耗的电能为360J。
23. 小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答如下问题:
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
110W
加热功率
1100W
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
【答案】(1)5A;(2)3.3×105J;(3)440Ω;(4)891W
【解析】
【详解】解:(1)从表中可知额定电压U=220V,正常加热功率为P加热=1100W,根据可得,在加热状态下的总电流
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作时间
则消耗的电能
(3)当开关S闭合、S0断开时,电路中只有R2,此时饮水机处于保温状态,根据可得,R2的阻值
(4)根据欧姆定律可得,加热状态下电路中的总电阻
实际电压只有198V时,电热饮水机加热的实际功率
答:(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是5A;
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能为3.3×105J;
(3)电阻R2的阻值为440Ω;
(4)当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是891W。
24. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4500mA·h
(1)表格中的电池“容量”,可由电流与______(选填“时间”或“电压”)乘积所得,给电池充电的过程,电能转化为______能。在这个过程中电池属于______(选填“电源”或“用电器”);
(2)该锂电池充满电后能储存的电能为______J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是______(选填“增大”或“减小”)电阻,使充电过程中产生的热量少一些;
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V,600mA”,另一个标注“输出5V,4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。
【答案】 ①. 时间 ②. 化学 ③. 用电器 ④. 59940 ⑤. 减小 ⑥. 44.4
【解析】
【详解】(1)[1]已知电池的容量是“4500mAh”,mA是电流的常用单位,h是时间的常用单位,所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
[2][3]给电池充电的过程,消耗的是电能,获得的是化学能,电能向化学能转化,此时电池是用电器。
(2)[4]电池充满电储存的电能
W储=U电池Q=3.7V×4500×10-3A×3600s=59940J
(3)[5]充电器的充电线有电阻,由焦耳定律知,工作过程中会产生热量;充电线尽可能做得粗一些,目的是减小电阻,使充电过程中产生的热量少一些。
(4)[6]两个充电器的充电功率分别为
P1=U1I1=5V×600×10-3A=3W
P2=U2I2=5V×4A=20W
所以第二个的充电速度快,即第二个为快速充电器; 已知充电效率为η=90%, 则充电器消耗的电能
由可得,选用快速充电器将电池从零充满需要的时间
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24-25 学年九年级第三次教学质量物理调查问卷
试卷:80考试时间:90分钟
一、选择题:(本大题共9小题,共18分,1-6为单选,7-9为多选,漏选得1分错选得0分)
1. “伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A. 两个实验的实验原理都是
B. 滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C. 两个实验进行多次测量的目的不同
D. 两个实验都采用了控制变量法
2. 甲、乙两盏白炽灯并联在电路中,两灯都正常发光,且甲灯比乙灯亮,下列说法不正确的是
A. 甲灯两端的电压比乙灯的大 B. 甲灯的电阻比乙灯的小
C. 通过甲灯的电流比乙灯的大 D. 相同时间内,甲灯消耗的电能比乙灯多
3. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路中的电阻变小 B. 总电阻变小
C. 电流表的示数变小 D. 电压表的示数变大
4. 对于电功率的认识,以下说法中正确的是( )
A. 电功率越小的用电器做功一定少
B. 做相同的功,用时长的用电器电功率大
C. 电功率是反映电流做功快慢的物理量
D. 两个用电器工作时,通电时间短的电功率大
5. 小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时,发现不同用电器的功率一般是不同的。电水壶标有“800W”字样,一只LED灯标有“9W”字样。下列说法中正确的是( )
A. 电水壶消耗的电能一定是800J
B. 这只LED灯正常工作时,其额定功率是9W
C. 把电水壶接到110V电压下工作,其实际功率一定是800W
D. 电水壶和LED灯都正常工作时,电流通过电水壶做功更慢
6. 已知电阻R1=3R2,若将它们串联在电路中,相同时间内电流做功W1:W2为( )
A. 1 :3 B. 3 :1 C. 1 :1 D. 4 :9
7. 关于电流做功,下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压越高,通电时间越长,电流做功就越多
B. 通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做功就越多
C. 导体两端的电压越高,电流越大,通电时间越长,电流做功越多
D. 通过导体的电流越大,电阻越大,通电时间越长,电流做功越多
8. 如图所示电路中,R为定值电阻。闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表示数变化范围是6V~3V。则( )
A. 滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是12Ω~20Ω
B. 电源电压为7.5V
C. 实验中R两端的电压变化范围是2V~4.5V
D. R的电阻值为3Ω
9. 图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A. a是灯泡的U-I图线 B. 灯泡电阻的最小值为
C. R的最大阻值为 D. 电路的最大功率为1.2W
二、填空题:(本大题共6小题,每空1分,共14分)
10. 现有长度相同的铜导线甲和乙,已知甲的电阻较大,则甲的横截面积________乙的横截面积;若将它们串联在电路中,通过甲的电流________通过乙的电流;若将它们并联在电路中,则甲的电阻________它们并联的总电阻.(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
11. 如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是_____。当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12. 如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为_____Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为_____ V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为_____ A.
13. 如图所示的电路中,电阻R1=10欧,R2=20欧,电源电压保持不变。当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为___________V;当开关S1、S3,闭合,S2断开时,电路工作10s消耗的电能为___________J。
14. 如图所示,为小宁家6月初和6月底的表示数,如果每度电0.5元,则他家在6月份的电费是______元。小宁家某个用电器单独工作6min,表盘转了60转,则用电器消耗了______J的电能。
15. 某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,其中一只灯泡能正常发光,另一只没有达到额定电压.由此可知电源电压为_____V,此时L1的实际功率______L2的实际功率(选填“大于”或“等于”或“小于”)
三、作图题:(本大题共2小题,共4.0分)
16. 一种身高测量仪的电路如图所示,当无人测量时,变阻器的滑片位于最下方。请在电流表、电压表和定值电阻中选择两个合适的元件填入虚线框中完成电路(填元件符号),使得被测人身高变高时,电表的示数增大。
17. 如图所示,请只改动电路图中的一根导线,使这个并联电路连接完全正确(在错接 的导线上画×,然后画出正确的接线)。
四、实验探究题:(本大题共4小题,共23分)
18. 如图所示,在“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(30欧、2A)、定值电阻(5欧)、开关各一只、导线若干。根据如图所示的电路图进行实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于B端,目的是___________;
(2)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;
(3)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,其中一次是错误的,请你分析出错的是第___________次;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.08
0.1
0.5
0.4
0.5
0.6
(4)经分析可得出结论:在电阻不变时,___________。
19. 探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器(10欧2A、20欧1A)两个,定值电阻三个(5欧、10欧、15欧),导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电乐,则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了___________;
(2)排除故障后,小明通过实验测得多组数据,由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图像可以得到的结论是:___________;
(3)在上述实验中,小明先把5欧的电阻接入电路中进行测量,接着又改用10欧的电阻继续做实验,当把10欧的电阻接入电路后,小明应将滑片P向___________端移动至适当的位置,目的是___________;
(4)小明实验所选用的滑动变阻器应该是___________,如果小明没有正确选用滑动变阻器,在实验中就会出现这样的情况,当把___________的电阻接入电路时,发现无论怎样移动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
20. 小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但灯泡不亮,原因可能是___________;
A. 小灯泡断路
B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器断路
D. 滑动变阻器接入电路的阻值过大
(3)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示。在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是___________若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是___________;
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.14
1.00
0.25
0.30
电阻/Ω
(4)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是___________;(结果保留一位小数)
(5)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是___________。
21. 如图甲所示是小明用干电池做电源,测量未知定值电阻Rx阻值的实验图:
【实验原理】____________
【实验过程】
(1)闭合开关前,小明发现已连接的电路有一根导线连接错误,请在图甲的错误的连线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;________
(2)电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某位置时,此时电压表的示数是2V,电流表的示数如图乙所示,则此时的电流是_____A,此次测得Rx的阻值为____Ω。接着小明又测了两次Rx的阻值,分别为3.9Ω和3.8Ω,则Rx的阻值应为_______Ω;
【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙所示,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,_________,使电压表的示数仍为2.5V。
③保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U'。
④已知电源电压为U,则小灯泡正常发光时的电阻RL=________(用已知和测量的物理量的符号表示)
五、综合应用题:(本大题共3小题,共21分)
22. 如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片移至最左端时,电流表的示数为0.6A;当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电压表的示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当滑动变阻器R2的滑片移至最右端时,电路5min消耗的电能。
23. 小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答如下问题:
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
110W
加热功率
1100W
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5分钟消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
24. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4500mA·h
(1)表格中的电池“容量”,可由电流与______(选填“时间”或“电压”)乘积所得,给电池充电的过程,电能转化为______能。在这个过程中电池属于______(选填“电源”或“用电器”);
(2)该锂电池充满电后能储存的电能为______J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是______(选填“增大”或“减小”)电阻,使充电过程中产生的热量少一些;
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V,600mA”,另一个标注“输出5V,4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。
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