精品解析:重庆市永川区萱花中学2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
萱花中学初2022级(上)半期质量监测物理试题
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列说法符合实际的是( )
A. 一节新的干电池电压是2V B. 对人体的安全电压值是36V
C. 教室日光灯工作时电流约0.2A D. 空调工作时电流约5mA
2. 下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体内能为0
B. 冬天晒太阳暖和,是通过做功改变物体内能
C. 内燃机的四冲程中,做功冲程的能量转化是机械能转化成内能
D. 校园内桂花开,满园香。说明分子不停地做无规则运动
3. 下列关于温度、内能、热量关系说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量就越多
B. 物体吸收热量内能增加时,物体的温度一定升高
C. 热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
D. 一物体温度升高,物体内能增加
4. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
5. 在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
6. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具,当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙。闭合开关S,对该电路分析不正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大
B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小
D. 体温越低,通过R0的电流越大
8. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. 定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为13V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为12V
C. 电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为12Ω
D. 电源电压为13V,滑动变阻器最大阻值为10Ω
二、填空题(每空1分,共12分)
9. “水是生命之源”,我们每天大概要喝8杯水,当喝掉半杯水后,剩下水的比热容________(选填“变大”,“变小”或“不变”)。我们的生活离不开水,它可以使地球昼夜及四季的温度变化小,因为水的比热容________,从而有效的调节了气温若水的质量为2千克,温度升高5℃,则水吸收的热量为_______,小明在燃气灶上烧开水,这是通过_______方式来改变水的内能。
10. (1)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。某火箭发射时携带了液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出热量________J。(液态氢的热值)。
(2)劣质的油性油漆、板材、涂料剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物,用来装修房屋会造成室内环境污染。这是因为有毒有机物分子都在做永不停息的无规则运动,这种现象在夏天时特别严重,是因为________越高,分子运动越剧烈。
(3)一段导体两端电压为3V时,通过该导体的电流为0.1A,这段导体的电阻是_______Ω;当导体两端电压为0V时,电阻是________Ω。
11. 如图所示电路中,电源电压不变,定值电阻,R2为滑动变阻器,a、b是滑动变阻器的两个端点。闭合开关S,滑片P移到a点时,电流表的示数为0.3A,则电源电压是_______V;移动滑片P到b点时,电压表的示数为1V,则滑动变阻器的最大电阻值是________Ω。
12. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,将甲和乙并联接入电路中,干路中的电流为0.6A;则电源电压为_______V;将甲和乙串联,接入电源电压为3V的电路中,通过甲电阻的电流为______A。
三、实验探究题(本题共4个小题,共22分
13. 为了比较水和某液体的吸热能力,小君同学用如图所示两套完全相同的实验装置做实验,并将实验数据记录于下表中。
物质种类
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
水
50
60
5
74
液体
50
60
5
82
①如图中,实验时还需用到的测量工具是_______。
②本实验中用________(选填“温度计示数变化”或“加热时间长短”)来间接反映液体吸收热量的多少,这种物理方法称为________(填“控制变量法”,“转换法”或“等效替代法”);
③分析表格中的数据可知,_______(选填“水”或“某液体”)的吸热能力较强。
14. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小鲁作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关; ③导体的材料有关。 实验室提供了 4 根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图所示的实验电路,在 M、N 之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。选用编号 A、C 两根电阻丝分别接入电路进行实验,可以验证上述猜想_______填序号);
(3)分别将 A 和 D 两电阻丝接入如图电路中 M、N 两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的______有关。
15. 小张同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,如图甲中的电路连接完整________(要求:滑片P向右滑动时,电流表的示数变大,导线不得交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是________。
A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻断路 C. 定值电阻短路
(4)某次实验中,移动滑片P使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为________A,本次测得R的阻值为_______Ω(保留一位小数)。
(5)本实验中,滑动变阻器的主要作用是________。
A. 多次实验,寻找普遍规律
B. 保持电阻R两端的电压不变
C. 多次实验,取平均值,减少误差
(6)小张同学进行的实验后思考,如果在不改动图甲电路的情况下,还可以利用该电路探究________实验。
A. 电流与电阻的关系
B. 电流与电压的关系
C. 串联电路电流规律
16. 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图。实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边如图乙,原因是________;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙所示,实验中定值电阻两端的电压保持______V,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω;
(3)在实验时,如果仅用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,电压表的示数会______(选填“变大”或“变小”);为了保持定值电阻R两端的电压不变,应将图甲中的滑动变阻器的滑片P向______滑动(选填“左”或“右”)。
(4)分析图像丙,可得出结论:______。
四、论述计算题(共22分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
17. 安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水,在太阳照射一段时间后,水温升高到40℃。求:
(1)水吸收的热量?
(2)这些能量相当于完全燃烧多少m3天然气放出的热量?(不计热量损失,q天然气=4.2×107J/m3)
18. 如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
19. 如图所示电路,电源电压U=6V,定值电阻R1=10Ω。
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器R2的滑片位于a端时,电流表的示数为0.2A。求定值电阻R3的电阻大小。
(2)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A。求滑动变阻器R2的最大电阻值。
(3)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中,求电压表示数的变化范围。
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萱花中学初2022级(上)半期质量监测物理试题
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列说法符合实际的是( )
A. 一节新的干电池电压是2V B. 对人体的安全电压值是36V
C. 教室日光灯工作时电流约0.2A D. 空调工作时电流约5mA
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,而非2V,故A不符合题意;
B.对人体的安全电压为不高于36V,而非等于36V,故B不符合题意;
C.教室日光灯工作时电流约0.18A,接近0.2A,故C符合题意;
D.空调属于大功率电器,工作电流约为5A,远大于5mA,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体内能为0
B. 冬天晒太阳暖和,是通过做功改变物体内能
C. 内燃机的四冲程中,做功冲程的能量转化是机械能转化成内能
D. 校园内桂花开,满园香。说明分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和。一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,因此任何物体在任何温度下都具有内能。即使是0℃的物体,其分子仍有动能和势能,内能不为0。故A错误;
B.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。冬天晒太阳暖和,是通过热传递的方式传递给人体,使人体内能增加,并非通过做功改变内能。故B错误;
C.内燃机的做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞做功,将内能转化为机械能;而压缩冲程是机械能转化为内能。故C错误;
D.“校园内桂花开,满园香” 是因为桂花的香味分子在不停地做无规则运动,到空气中,属于分子热运动的体现。故D正确。
故选D。
3. 下列关于温度、内能、热量关系说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量就越多
B. 物体吸收热量内能增加时,物体的温度一定升高
C. 热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
D. 一物体温度升高,物体内能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体“含有热量”,只能说“吸收”或“放出”热量。故A错误;
B.物体吸收热量时,内能增加,但温度不一定升高(如晶体熔化过程,吸热但温度不变)。故B错误;
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,而非内能多的物体传递给内能少的物体。故C错误;
D.物体温度升高时,分子热运动加剧,内能一定增加。故D正确。
故选D。
4. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由于甲乙带正电,所以甲、乙互相排斥,故A错误;
B.甲、丙带异种电荷,应该互相吸引,故B错误;
C.乙带正电,丁不带电,二者应互相吸引,故C错误;
D.乙带正电,丙带负电,异种电荷互相吸引,故D正确。
故选D。
5. 在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。
故选D。
6. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具,当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由题意知,当开关闭合时,指示灯L和发热体同时工作,但指示灯断路时,发热体依然正常工作,说明指示灯和发热体并联在电路中,开关在干路上同时控制两个用电器,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙。闭合开关S,对该电路分析不正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大
B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小
D. 体温越低,通过R0的电流越大
【答案】ACD
【解析】
【详解】如图所示,两电阻串联,V表测R0两端电压,R随温度升高而减小。
AB.体温越高,R的阻值越小,根据欧姆定律,电路中电流变大,R0两端电压变大,电压表示数变大,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
CD.体温越低,R的阻值越大,根据欧姆定律,电路中电流变小,R0两端电压变小,根据串联电路电压规律,R两端的电压变大,通过R0的电流变小,故CD错误,符合题意。
故选ACD。
8. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. 定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为13V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为12V
C. 电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为12Ω
D. 电源电压为13V,滑动变阻器最大阻值为10Ω
【答案】A
【解析】
【详解】闭合开关,、串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小,从图乙可知,此时电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为12V,则滑动变阻器的最大阻值为
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,电源电压
当电路中电流为时,滑动变阻器两端的电压为3V,电源电压
由于电源电压U不变,联立①和②可解得,。故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题(每空1分,共12分)
9. “水是生命之源”,我们每天大概要喝8杯水,当喝掉半杯水后,剩下水的比热容________(选填“变大”,“变小”或“不变”)。我们的生活离不开水,它可以使地球昼夜及四季的温度变化小,因为水的比热容________,从而有效的调节了气温若水的质量为2千克,温度升高5℃,则水吸收的热量为_______,小明在燃气灶上烧开水,这是通过_______方式来改变水的内能。
【答案】 ①.
不变 ②.
大 ③.
④.
热传递
【解析】
【详解】[1]比热容是物质的一种固有属性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积等因素无关。因此,喝掉半杯水后,剩下水的物质种类和状态未变,比热容不变。
[2]水的比热容较大,远大于砂石、泥土等物质的比热容,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化较小。因此,水可以使地球昼夜及四季的温度变化更缓和,有效调节气温。
[3]根据吸热公式计算水吸收的热量为
[4]在燃气灶上烧开水时,火焰的热量通过热传递(高温物体向低温物体传递热量)的方式传递给水,使水的内能增加、温度升高。
10. (1)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。某火箭发射时携带了液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出热量________J。(液态氢的热值)。
(2)劣质的油性油漆、板材、涂料剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物,用来装修房屋会造成室内环境污染。这是因为有毒有机物分子都在做永不停息的无规则运动,这种现象在夏天时特别严重,是因为________越高,分子运动越剧烈。
(3)一段导体两端电压为3V时,通过该导体的电流为0.1A,这段导体的电阻是_______Ω;当导体两端电压为0V时,电阻是________Ω。
【答案】 ①.
②.
温度 ③.
30 ④.
30
【解析】
【10题详解】
[1]根据热值公式可知,液态氢完全燃烧放出的热量
【11题详解】
[2]分子热运动的剧烈程度与温度有关,夏天空气温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
【12题详解】
[3][4]根据可得,导体电阻,电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电阻的阻碍作用,其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与外部电压或电流无关,故电压为0V时,电阻仍为30Ω。
11. 如图所示电路中,电源电压不变,定值电阻,R2为滑动变阻器,a、b是滑动变阻器的两个端点。闭合开关S,滑片P移到a点时,电流表的示数为0.3A,则电源电压是_______V;移动滑片P到b点时,电压表的示数为1V,则滑动变阻器的最大电阻值是________Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 100##1×102
【解析】
【详解】[1]当滑片P移到a点时,滑动变阻器的阻值为0(相当于导线),电路中只有定值电阻接入,此时电流表的示数,根据欧姆定律,电源电压
[2]当滑片P移到b点时,滑动变阻器接入最大阻值,此时与串联(串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和),电压表测两端的电压,即,则此时电路中的电流
根据串联电路电压规律,此时滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器的最大电阻值
12. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,将甲和乙并联接入电路中,干路中的电流为0.6A;则电源电压为_______V;将甲和乙串联,接入电源电压为3V的电路中,通过甲电阻的电流为______A。
【答案】 ①. 1 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]并联电路中,则有,分析图可知,当电压U=1V时,I甲=0.2A,I乙=0.4A,符合题意,所以电源电压为1V。
[2]串联分压,分析图像可知,当电流为0.4A时,有U甲=2V,U乙=1V,符合题意,所以此时电流为0.4A。
三、实验探究题(本题共4个小题,共22分
13. 为了比较水和某液体的吸热能力,小君同学用如图所示两套完全相同的实验装置做实验,并将实验数据记录于下表中。
物质种类
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
水
50
60
5
74
液体
50
60
5
82
①如图中,实验时还需用到的测量工具是_______。
②本实验中用________(选填“温度计示数变化”或“加热时间长短”)来间接反映液体吸收热量的多少,这种物理方法称为________(填“控制变量法”,“转换法”或“等效替代法”);
③分析表格中的数据可知,_______(选填“水”或“某液体”)的吸热能力较强。
【答案】 ①. 天平和秒表 ②. 加热时间长短 ③. 转换法 ④. 水
【解析】
【详解】①[1]实验中需要测量物质的质量与加热时间,要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
②[2][3]实验中用相同的加热器加热,加热时间相同时,液体吸收热量相同、加热时间不同,液体吸收热量不同,则不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的,采用转换法。
③[4]分析表格中的数据可知,质量相同的水和液体,加热相同的时间,水、液体吸收的热量相同,液体升高的温度较多,由得,水的吸热能力强。
14. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小鲁作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关; ③导体的材料有关。 实验室提供了 4 根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图所示的实验电路,在 M、N 之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。选用编号 A、C 两根电阻丝分别接入电路进行实验,可以验证上述猜想_______填序号);
(3)分别将 A 和 D 两电阻丝接入如图电路中 M、N 两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的______有关。
【答案】 ①. 电流表示数大小 ②. A、B ③. ② ④. 导体的材料
【解析】
【详解】(1)[1]如图电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,所以通过观察电流表示数大小来比较导体电阻大小。
(2)[2]要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
[3]若选用编号A、C两根电阻丝实验,A、C的材料和长度相同,横截面积不同,所以探究的是电阻与横截面积的关系;可验证上述猜想②。
(3)[4]由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入电路图中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的材料有关。
15. 小张同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,如图甲中的电路连接完整________(要求:滑片P向右滑动时,电流表的示数变大,导线不得交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是________。
A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻断路 C. 定值电阻短路
(4)某次实验中,移动滑片P使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为________A,本次测得R的阻值为_______Ω(保留一位小数)。
(5)本实验中,滑动变阻器的主要作用是________。
A. 多次实验,寻找普遍规律
B. 保持电阻R两端的电压不变
C. 多次实验,取平均值,减少误差
(6)小张同学进行的实验后思考,如果在不改动图甲电路的情况下,还可以利用该电路探究________实验。
A. 电流与电阻的关系
B. 电流与电压的关系
C. 串联电路电流规律
【答案】(1) (2)A
(3)B (4) ①. 0.26 ②. 7.7
(5)C (6)B
【解析】
【小问1详解】
定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电源电压由2节干电池组成,为3V,则电压表的量程选用0~3V;电流表测量电路电流,由图乙得,电流表的量程选用0~0.6A;滑片P向右滑动时,电流表的示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的B接线柱接入电路中,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大的A端。
【小问3详解】
闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是定值电阻断路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问4详解】
[1]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.26A。
[2]由欧姆定律得,本次测得R的阻值为
【小问5详解】
实验中多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免偶然性,得到普遍规律。本实验通过改变滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压、电流进行多次实验的目的是求平均值,减小误差,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问6详解】
A.探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压不变,改变电阻的大小,观察电流的变化。在不改动图甲电路的情况下,由于无法方便地改变电阻的大小(没有多个不同阻值的电阻可供替换),所以不能利用该电路探究电流与电阻的关系,故A不符合题意;
B.探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流的变化。在图甲电路中,通过移动滑动变阻器的滑片可以改变定值电阻两端的电压,同时可以用电流表测量通过定值电阻的电流,从而可以探究电流与电压的关系,故B符合题意;
C.串联电路电流规律是指在串联电路中各处电流都相等。要探究串联电路电流规律,需要分别测量串联电路不同位置的电流。而图甲电路中只有一个电流表,无法同时测量串联电路不同位置的电流,因此不能利用该电路探究串联电路电流规律,故C不符合题意。
故选B。
16. 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图。实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边如图乙,原因是________;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙所示,实验中定值电阻两端的电压保持______V,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω;
(3)在实验时,如果仅用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,电压表的示数会______(选填“变大”或“变小”);为了保持定值电阻R两端的电压不变,应将图甲中的滑动变阻器的滑片P向______滑动(选填“左”或“右”)。
(4)分析图像丙,可得出结论:______。
【答案】(1)电流表正负接线柱反接
(2) ①. 2 ②. 50
(3) ①. 变大 ②. 右
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【分析】
【小问1详解】
电流表指针偏到零刻度线左边,原因是电流表正负接线柱接反了,正常情况下,电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,若接反,指针就会反向偏转。
【小问2详解】
[1]由图丙可知,当电阻时,电流I=0.4A,根据U=IR,可得定值电阻两端的电压;当时,I=0.2A,,以此类推,实验中定值电阻两端的电压保持2V不变。
[2]电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端的电压U滑=6V-2V=4V,当定值电阻最大为时,电路中的电流,根据,滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器的最大阻值应不小于。
【小问3详解】
[1]根据串联电路的分压原理U=IR(I为电路中的电流,R为电阻),当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻的电阻时,定值电阻的阻值增大,在电路中电流还未调整时,定值电阻两端分担的电压会增大,所以电压表的示数会变大。
[2]为了保持定值电阻R两端的电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,从而分担更多的电压,使定值电阻两端电压降回到原来的值,由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻增大,所以应将滑片P向右滑动。
【小问4详解】
由图象丙可知,电流I与电阻R的乘积是一个定值,这表明在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、论述计算题(共22分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
17. 安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水,在太阳照射一段时间后,水温升高到40℃。求:
(1)水吸收的热量?
(2)这些能量相当于完全燃烧多少m3天然气放出的热量?(不计热量损失,q天然气=4.2×107J/m3)
【答案】(1)
8.4×10⁶ J (2)
0.2 m³
【解析】
【小问1详解】
由题意可知
水吸收的热量由公式计算可得
【小问2详解】
根据题意,天然气完全燃烧放出的热量
由 可得
18. 如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
【答案】(1)6V;(2)0.3A
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图知道,R1与R2并联,电流A1测R1电流I1=0.6A,电流表A测干路电流I,并联电路中总电压与各支路电压相等
U=U2=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)电流A的表示数即干路上的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
19. 如图所示电路,电源电压U=6V,定值电阻R1=10Ω。
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器R2的滑片位于a端时,电流表的示数为0.2A。求定值电阻R3的电阻大小。
(2)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A。求滑动变阻器R2的最大电阻值。
(3)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中,求电压表示数的变化范围。
【答案】(1)
20Ω (2)
20Ω (3)
0 ~ 4V
【解析】
【分析】
【小问1详解】
当开关S1闭合、S2断开,定值电阻R1、定值电阻R3和滑动变阻器R2串联,滑片位于a端时,滑动变阻器阻值为0,根据串联电路中电阻的特点,此时电路中的总电阻等于定值电阻R1和定值电阻R3阻值的和,电源电压U为6V,电流表的示数为0.2A,根据欧姆定律可得
定值电阻R1=10Ω,故
【小问2详解】
当开关S1、S2都闭合,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,定值电阻R3短路,滑动变阻器R2的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A,根据串联电路中电阻的特点,此时电路中的总电阻
电源电压U为6V,电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律可得
定值电阻R1=10Ω,故
【小问3详解】
当开关S1、S2都闭合,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,定值电阻R3短路,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,当滑片位于a端时,滑动变阻器阻值为0,此时电压表的示数为0;当滑片位于b端时,滑动变阻器阻值最大为,根据欧姆定律此时电路中的电流
滑动变阻器R2两端的电压
所以电压表的示数变化范围为
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