内容正文:
达州市高级中学校2025年秋12月检测
初三物理试卷
(卷面分值:90分考试时间:60分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1. 为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测。下列估测最接近实际的是( )
A. 教室内节能灯工作时的电流约为4A B. 一节新干电池的电压约为3V
C. 实验室所用一段导线的电阻约为100Ω D. 通过家用空调器的电流约为5A
2. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会隆重举行。本次阅兵式上我国展出了多种先进武器,其中DF-61陆基洲际导弹备受世界关注。下列说法正确的是( )
A. 导弹采用火箭发动机属于电动机
B. 采用固体燃料作为推进剂,是因为该燃料的比热容较大
C. 发射时火箭发动机向下喷火,导弹向上运动,其能量转化跟热机的排气冲程相同
D. 在空中飞行时弹头部位的温度会升高,这主要是通过做功使弹头的内能增大
3. 如图是某同学学习物质结构后,绘制的知识梳理图,下列说法正确的是( )
A. 图中a带负电
B. 图中b原子核
C. 丝绸与玻璃棒摩擦起电时,b发生了转移
D. 丝绸与玻璃棒摩擦起电时,a从丝绸转移到玻璃棒上,使玻璃棒带正电
4. 中国的诗词意境悠远,又蕴含着丰富的物理规律和现象,下列诗句中描述中蕴含了扩散现象的是( )
A. 桂子月中落,天香云外飘 B. 燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
C 忽闻千骑卷平冈,黄尘散作黄金甲 D. 江雾秋楼白,灯花夜雨青
5. 我们发现出租车车顶有显示是否载有乘客的指示灯,指示灯显示红色表示载有乘客,显示绿色表示未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以达到上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下说法中正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的负极
B. 发光二极管是超导材料制成的
C. “土豆电池”供电时将电能转化为化学能
D 若发光二极管“正”“负”极接反,电压表指针将反向偏转
7. 如图,甲图是小洋设计的油量表示意图,小宇发现该设计存在不足,思考后将其改进如乙图关于小宇改进的设计,以下说法错误的是( )
A. 电路不易发生短路现象 B. 电压表的示数可以从0开始逐渐变大
C. 油箱中油量越多,电表示数越大 D. 油箱中油量越多,流过电阻的电流越大
8. 在做“探究电流与电压关系”的实验时,三个小组按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在表格中,老师看了他们的实验电路图以后指出:“这三个小组中有小组的实验数据很可能是编造的。”则编造数据的小组可能是( )
A. 第一组 B. 第二组 C. 第三组 D. 第一、二、三组
9. 叶明在测量小灯泡电阻的实验中,正确连接电路后闭合开关,发现灯泡L不发光,电流表和电压表均无示数。于是叶明拆下电压表,将电压表的负接线柱接在电源负极,如图所示,闭合开关后,将电压表的正接线柱接在电路中的各处,示数如下表所示,若电路中只有一处故障,则可能是( )
电压表正接线柱连接点
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数/V
3
3
3
0
0
0
0
0
A. 灯泡L短路 B. 滑动变阻器断路
C. 开关S处断路 D. 连接H处和电源负极的导线断路
10. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为0.2W
11. 小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为50000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为零,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A. 120r B. 250r C. 300r D. 1000r
12. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为6V,的规格为“50Ω 0.5A”,电压表测量范围为,电流表测量范围为,为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A. 电流表的变化范围是0.1A—0.5A
B. 两端电压的变化范围是1.5V—3V
C. 变阻器接入电路的阻值范围是2Ω—50Ω
D. 电功率的变化范围是0.9W—2.5W
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13. 《滚滚长江东逝水》是杨洪基演唱的歌曲,由杨慎作词、谷建芬作曲,是电视剧《三国演义》的片头曲,说明江水有______能,的水______(选填“具有”或“不具有”)内能。
14. 为响应“节能减排”号召,小夏家里的3盏100W的白炽灯被更换成3盏发光效果相当的12W的LED灯。若每天平均开灯3h,则30天可节约电能_________kW·h。
15. 小洋发现小轿车的后挡风玻璃有一条条“细线”,用它来除霜,如图甲所示。他把带“细线”的玻璃带到实验室,并设计了如图乙所示的电路进行实验。经网上查询后得知“细线”总电阻1Ω,两端电压12V,则总功率_____W;小洋将断了一根“细线”的玻璃接入乙电路中,发现电流表和电压表都有示数,说明玻璃中各“细线”的连接方式是_____联的。
16. 某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压,吸顶灯内有4个灯条贴片,每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成,4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后,所有LED灯珠均能正常发光,则每个LED灯珠的额定电压为______V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A,则该吸顶灯的总电流为______A。吸顶灯正常工作时,若突然有一个LED灯珠发生了断路故障,则吸顶灯的功率变为______W。
17. 如图所示电路中,电源两端电压与灯丝电阻保持不变,灯泡、、的规格分别是“4V 4W”、“6V 3W”和“6V 4W”。只闭合开关时,电功率为,电功率为;开关都闭合时,电功率为,电功率为,则_________,_________,__________。
18. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至中点时,定值电阻的功率为_________W。
三、作图题(本大题共2小题,每小题3分,共6分)
19. 如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应电路图。
20. 如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表只测量通过灯泡的电流,电压表测量灯泡两端电压,导线不能交叉。
四、实验探究题(本大题共2小题,每空1分,共13分)
21. 某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到下面表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm²
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)实验中是通过观察______来间接比较导线电阻大小的;
(2)若分别将电阻丝c、d接入电路,这是为了探究电阻大小与导体______的关系,根据表格数据可知,d的阻值______(选填“大于”、“等于”或“小于”)c的阻值;
(3)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与______有关;
(4)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为,CD间的电阻为RCD,则RCD______RAB(选填“>”、“<”或“=”)。
22. 物理兴趣小组在用伏安法测R的电阻实验中:
(1)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R_________(选填“断路”或“短路”);
(2)排除故障后,当电压表的示数为2.6V时,电流表的示数如图乙所示,则所测电阻R的阻值为________Ω;
(3)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中待测电阻的测量结果,小李设计了如图丙所示的电路,可以消除这个影响,为定值电阻。实验步骤如下:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
②________,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
③可测得待测电阻________(用、、、表示)。
(4)同组晓晓用图丁的电路测量一盏标有“”的灯泡正常发光时的电功率。器材有电压恒为的电源、滑动变阻器、电流表、电压表(仅测量范围可用)、开关、导线。
①请将图丁中的电路连接完整________;
②闭合开关进行实验,某时刻电压表的示数为,为了让灯泡正常发光,应向________移动滑动变阻器的滑片(选填“左”或“右”),使电压表的示数为______;
③灯泡正常发光时,电流表的指针位置如图戊所示,则灯泡的电功率为________。
五、计算题(本大题共2小题,23题5分、24题6分,共11分)
23. 某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知锅内水的质量为,水的初温为,当水刚好烧开时,共消耗了天然气,该燃气灶烧水的热效率为。已知水的比热容为,天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)上述过程中水吸收的热量;
(3)通过计算说明当时的大气压情况(与标准大气压相比)
24. 如图所示,电源电压为,为定值电阻,为滑动变阻器,电流表测量范围为“0~0.6A”,电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1)的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,将电压表改接在两端,电路消耗的最小功率。
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达州市高级中学校2025年秋12月检测
初三物理试卷
(卷面分值:90分考试时间:60分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1. 为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测。下列估测最接近实际的是( )
A. 教室内节能灯工作时的电流约为4A B. 一节新干电池的电压约为3V
C. 实验室所用一段导线的电阻约为100Ω D. 通过家用空调器的电流约为5A
【答案】D
【解析】
【详解】A.教室内节能灯工作时的电流约为0.2A,故A不符合题意;
B.一节新的干电池电压为1.5V,故B不符合题意;
C.因为长1m的铜导线电阻约为0.017Ω,而实验用的导线一般不到0.2m,一般我们是将其阻值忽略,故C不符合题意;
D.家用空调器的工作电压为220V,则工作时的电流为
故D符合题意。
故选D。
2. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会隆重举行。本次阅兵式上我国展出了多种先进武器,其中DF-61陆基洲际导弹备受世界关注。下列说法正确的是( )
A. 导弹采用的火箭发动机属于电动机
B. 采用固体燃料作为推进剂,是因为该燃料的比热容较大
C. 发射时火箭发动机向下喷火,导弹向上运动,其能量转化跟热机的排气冲程相同
D. 在空中飞行时弹头部位的温度会升高,这主要是通过做功使弹头的内能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.导弹采用的火箭发动机属于热机,工作时将内能转化为机械能,故A错误;
B.采用固体燃料作为推进剂,是因为该燃料的热值较大,与其他相同质量的燃料相比,该燃料完全燃烧后释放的热量更多,故B错误;
C.发射时火箭发动机向下喷火,导弹向上运动,其能量转化跟热机的做功冲程相同,都是将内能转化为机械能,故C错误;
D.在空中飞行时弹头部位克服摩擦力做功,温度升高,内能增大,故D正确。
故选D。
3. 如图是某同学学习物质结构后,绘制的知识梳理图,下列说法正确的是( )
A. 图中a带负电
B. 图中b是原子核
C. 丝绸与玻璃棒摩擦起电时,b发生了转移
D. 丝绸与玻璃棒摩擦起电时,a从丝绸转移到玻璃棒上,使玻璃棒带正电
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中a是原子核,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,所以原子核a带正电,故A错误;
B.物质由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成, 由图可知,原子由a和b构成,a又由质子和中子构成,所以a是原子核,b是核外电子,故B错误;
C.丝绸与玻璃棒摩擦起电的实质是电子的转移。b是电子,所以在摩擦起电时,b发生了转移,故C正确;
D.丝绸与玻璃棒摩擦起电时,是玻璃棒上的一部分电子(b)转移到丝绸上,使玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带负电,a是原子核,在摩擦过程中不发生转移,故D错误。
故选C。
4. 中国的诗词意境悠远,又蕴含着丰富的物理规律和现象,下列诗句中描述中蕴含了扩散现象的是( )
A. 桂子月中落,天香云外飘 B. 燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
C. 忽闻千骑卷平冈,黄尘散作黄金甲 D. 江雾秋楼白,灯花夜雨青
【答案】A
【解析】
【详解】A.“天香”指桂花的香气飘到云外,是气味分子在空气中扩散,属于扩散现象,故A符合题意;
B.描述雪花被风吹落,是机械运动,不是分子热运动引起的扩散,故B不符合题意;
C.马蹄扬起的尘土被风吹散,是固体颗粒在气流中运动,属于机械运动,不是扩散,故C不符合题意;
D.“江雾”是水蒸气液化形成的小液滴悬浮在空中,是宏观物体运动,不是分子扩散,故D不符合题意。
故选A。
5. 我们发现出租车车顶有显示是否载有乘客的指示灯,指示灯显示红色表示载有乘客,显示绿色表示未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以达到上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,开关S不控制绿灯,绿灯常亮。开关S接“1”,红灯和绿灯并联,同时亮;开关S接“2”,只有绿灯亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接“1”,红灯亮;开关S接“2”,绿灯亮,故B符合题意;
C.由图可知,开关S接“1”,红灯亮;开关S接“2”,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接“1”,红灯和绿灯串联,同时亮;开关S接“2”,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下说法中正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的负极
B. 发光二极管是超导材料制成的
C. “土豆电池”供电时将电能转化为化学能
D. 若发光二极管“正”“负”极接反,电压表指针将反向偏转
【答案】A
【解析】
【详解】A.电压表的正接线柱接在金属片A一侧,电压表有示数且指针正向偏转,说明金属片A是正极,金属片B是负极,故A正确;
B.发光二极管是由半导体材料制成的,超导材料在特定条件下电阻为零,并不用于制作发光二极管,故B错误;
C.“土豆电池”属于化学电源,供电时将化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,故C错误;
D.二极管具有单向导电性,若发光二极管“正”“负”极接反,电流无法通过二极管,电路断路,但电压表的接线柱连接未改变,指针不会反向偏转(若电压表正负极接反才会反向偏转),故D错误。
故选A。
7. 如图,甲图是小洋设计油量表示意图,小宇发现该设计存在不足,思考后将其改进如乙图关于小宇改进的设计,以下说法错误的是( )
A. 电路不易发生短路现象 B. 电压表的示数可以从0开始逐渐变大
C. 油箱中油量越多,电表示数越大 D. 油箱中油量越多,流过电阻的电流越大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,改进后的电路,电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故整个的滑动变阻器的最大电阻接入了电路,电压表测滑片上方接线柱两端的电压。
A.由于整个的滑动变阻器都接入了电路,电路中的电阻较大,电流较小,电路不易发生短路现象,故A正确,不符合题意;
B.当滑片在最上端时,由电压表并联部分的电阻为零,分压为零,电压表的示数为零,随着油量的增加,滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,分压变多,电压表的示数变大,所以电压表的示数可以从0开始逐渐变大,故B正确,不符合题意;
CD.整个的滑动变阻器的最大电阻接入了电路,电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路的电流保持不变。由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,则滑片上方电阻丝的长度变长,即电压表并联部分的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
8. 在做“探究电流与电压关系”的实验时,三个小组按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在表格中,老师看了他们的实验电路图以后指出:“这三个小组中有小组的实验数据很可能是编造的。”则编造数据的小组可能是( )
A. 第一组 B. 第二组 C. 第三组 D. 第一、二、三组
【答案】B
【解析】
【详解】第一组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电源电压,电流表测量电路电流。当滑片移动过程中,电源电压不变,电压表示数不变;当变阻器接入电路中电阻变小时,电路电阻变小,由欧姆定律得,电路电流变大,故第一组的数据可能是测量得到的。
第二组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器电压,电流表测量电路电流。由表格中数据得,电压表示数变大,说明滑动变阻器的电压变大,由串联电路电阻越大分到的电压越大得,此时滑动变阻器接入电路中电阻变大,则电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表示数随电压表示数变大而变小,而表格中电流随电压表示数变大而变大,则说明第二组的数据是编造的。
第三组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流。定值电阻的阻值不变,则其电流与电压成正比,故电压表示数增大,电流表示数增大,且电压表示数与电流表示数的比值不变,故第三组的数据可能是测量得到的。
综上所述,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 叶明在测量小灯泡电阻的实验中,正确连接电路后闭合开关,发现灯泡L不发光,电流表和电压表均无示数。于是叶明拆下电压表,将电压表的负接线柱接在电源负极,如图所示,闭合开关后,将电压表的正接线柱接在电路中的各处,示数如下表所示,若电路中只有一处故障,则可能是( )
电压表正接线柱连接点
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数/V
3
3
3
0
0
0
0
0
A. 灯泡L短路 B. 滑动变阻器断路
C. 开关S处断路 D. 连接H处和电源负极的导线断路
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关后,将电压表的正接线柱接在电路中的各处,分析表格数据,当电压表的正接线柱接在C点时,电压表示数为3V,当接在D点时,电压表示数为0,说明CD段断路,而正接线柱接在C点和D点的区别在于是否将滑动变阻器接入电路中,因此滑动变阻器断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C. 当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.2W
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为0.2W
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路图甲,定值电阻R与小灯泡L并联,电流表A测干路电流,乙图中曲线A表示小灯泡L的I-U关系图像,曲线B表示定值电阻R的I-U关系图像;故A错误;
B.当电源电压为4V时,分析图乙,此时流经小灯泡所在支路电流为0.3A,流经定值电阻R所在支路电流为0.1A,根据并联电路电流的特点,可得电流表示数为
故B错误;
C.根据电功率计算公式,可得当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率
故C正确;
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,分析图乙可知,此时串联电路中的电流为0.2A,根据电功率计算公式,可得电路消耗的总功率为
故D错误。
故选C。
11. 小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为50000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为零,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A. 120r B. 250r C. 300r D. 1000r
【答案】B
【解析】
【详解】已知充电宝容量为50000mA·h,充电电压为5V,根据电功计算公式,可得充电宝充满电需要消耗电能为
由电能表参数可知该电能表每消耗电能,电能表转盘转过1000r,因此充电宝充满电时电能表转盘将转过
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为6V,的规格为“50Ω 0.5A”,电压表测量范围为,电流表测量范围为,为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A. 电流表的变化范围是0.1A—0.5A
B. 两端电压的变化范围是1.5V—3V
C. 变阻器接入电路的阻值范围是2Ω—50Ω
D. 电功率的变化范围是0.9W—2.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意知,R2的规格为“50Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,为了电路安全,电路中的最大电流不能超过0.5A。电压表量程为0~3V,电压表测量R2两端的电压,则滑动变阻器两端的最大电压为3V时,此时R2的电阻最大,电路中的电流最小。根据串联电压规律可知,此时R1两端的电压为
此时电路中的最小电流为
所以电流表的变化范围是0.3A~0.5A,故A错误;
B.当电路中的电流为最大0.5A时,R2的电阻最小,根据分压原理,此时R2的电压最小。此时R1两端的电压为
根据串联电压规律可知,此时R2两端的电压为
所以两端电压的变化范围是1V~3V,故B错误;
C.由AB解析可知,当滑动变阻器两端的最大电压为3V时,滑动变阻器的阻值最大为
当电路中的电流为最大0.5A时,R2的电阻最小为
所以变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω,故C错误;
D.根据可知,电功率最小为
电功率最大为
故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13. 《滚滚长江东逝水》是杨洪基演唱的歌曲,由杨慎作词、谷建芬作曲,是电视剧《三国演义》的片头曲,说明江水有______能,的水______(选填“具有”或“不具有”)内能。
【答案】 ①. 机械 ②. 具有
【解析】
【详解】[1]“东逝水”说明江水在流动,江水在流动的过程中,有一定的速度,且江水流经不同地区时,河床有一定的水位高度,因此通过片头曲可知流动的江水具有机械能
[2]内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,分子在永不停息地做无规则运动,所以0°C的水也具有内能。
14. 为响应“节能减排”号召,小夏家里的3盏100W的白炽灯被更换成3盏发光效果相当的12W的LED灯。若每天平均开灯3h,则30天可节约电能_________kW·h。
【答案】23.76
【解析】
【详解】3盏100W的白炽灯30天消耗的电能
3盏发光效果相当的12W的LED灯30天消耗的电能
节约的电能
15. 小洋发现小轿车的后挡风玻璃有一条条“细线”,用它来除霜,如图甲所示。他把带“细线”的玻璃带到实验室,并设计了如图乙所示的电路进行实验。经网上查询后得知“细线”总电阻1Ω,两端电压12V,则总功率_____W;小洋将断了一根“细线”的玻璃接入乙电路中,发现电流表和电压表都有示数,说明玻璃中各“细线”的连接方式是_____联的。
【答案】 ①. 144 ②. 并
【解析】
【详解】[1]由可得,总功率
[2]小洋将断了一根“细线”的玻璃接入乙电路中,发现电流表和电压表都有示数,说明各细线可以独立工作,玻璃中的各“细线”的连接方式是并联的。
16. 某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60V的直流电压,吸顶灯内有4个灯条贴片,每个灯条贴片由20个相同的LED灯珠串联组成,4个灯条贴片并联在60V的电压两端。开关闭合后,所有LED灯珠均能正常发光,则每个LED灯珠的额定电压为______V。已知每个LED灯珠的额定电流为0.15A,则该吸顶灯的总电流为______A。吸顶灯正常工作时,若突然有一个LED灯珠发生了断路故障,则吸顶灯的功率变为______W。
【答案】 ①. 3 ②. 0.6 ③. 27
【解析】
【详解】[1]由并联电路电压规律可知,每个灯条贴片电压都是,每个灯条贴片有20个相当的LED灯珠,在一个串联电路电压规律可得每个灯珠的电压。
[2]由串联电路电流规律可知,每个灯条贴片电流都是0.15A,再由并联电路的电流规律可得该吸顶灯的总电流。
[3]有一个LED灯珠发生了断路故障,则有一个灯条中没有电流,其他三个灯条都能正常工作,则吸顶灯的功率变为。
17. 如图所示电路中,电源两端电压与灯丝电阻保持不变,灯泡、、的规格分别是“4V 4W”、“6V 3W”和“6V 4W”。只闭合开关时,电功率为,电功率为;开关都闭合时,电功率为,电功率为,则_________,_________,__________。
【答案】 ①. 1:3 ②. 9:4 ③. 1:16
【解析】
【详解】[1]根据 可得L1的电阻
L2的电阻
L3的电阻
只闭合开关S2时,灯泡L1和L2串联,串联电路中电流处处相等。根据可得
[2] 当开关都闭合时,L1与L3并联,L2被短路,L1与L3两端的电压相等。根据 可得
[3]
18. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至中点时,定值电阻的功率为_________W。
【答案】135
【解析】
【详解】分析电路图甲,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压;电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示;
分析图乙,当滑动变阻器两端电压为0时,说明此时滑动变阻器的阻值为0,电路为的简单电路,此时电路电流最大为0.6A,根据欧姆定律可得①
当滑动变阻器两端电压为6V时,此时滑动变阻器阻值最大,电路电流最小为0.2A,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为
根据串联电路电压特点可得②
联立①②可得电源电压,。
当滑动变阻器的滑片移至中点时,滑动变阻器的阻值为
此时电路中的电流为
根据电功率计算公式,可得定值电阻的功率为
三、作图题(本大题共2小题,每小题3分,共6分)
19. 如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关在干路上控制整个电路,电流表在L1支路上,电路图如图所示:
20. 如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表只测量通过灯泡的电流,电压表测量灯泡两端电压,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】题目要求两灯并联,开关同时控制两灯,电流表只测量通过灯泡的电流,电压表测量灯泡两端电压,所以开关处在干路,电流表位于灯泡所在支路,故将灯泡右端接线柱与电压表正接线柱用导线连接,灯泡右端接线柱与电流表正接线柱用导线相连,故连接实物图如下:
四、实验探究题(本大题共2小题,每空1分,共13分)
21. 某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到下面表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm²
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
020
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)实验中是通过观察______来间接比较导线电阻大小的;
(2)若分别将电阻丝c、d接入电路,这是为了探究电阻大小与导体______的关系,根据表格数据可知,d的阻值______(选填“大于”、“等于”或“小于”)c的阻值;
(3)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与______有关;
(4)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为,CD间的电阻为RCD,则RCD______RAB(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)电流表示数
(2) ①. 长度 ②. 大于
(3)温度 (4)<
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,由于电源电压不变,通过观察电流表示数来间接比较导线电阻大小的,这种将不易直接测量的电阻大小转换为容易测量的电流大小的方法叫转换法。
【小问2详解】
[1]观察表格中的数据,电阻丝c和d的材料相同,横截面积相同,长度不同,所以将电阻c、d接入电路是为了探究电阻大小与导体长度的关系。
[2]根据表格中的电流数据,c接入电路时电流为0.08A,d接入电路时电流为0.04A,因为电源电压不变,根据电阻越小,电流越大,所以d的阻值大于c的阻值。
【小问3详解】
小超把白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,此时只有钨丝的温度发生改变,发现电流表的示数逐渐变小,而电流变小意味着电阻变大,这说明导体的电阻与温度有关。
【小问4详解】
根据实验可知,电阻大小与导体的材料、温度、长度和横截面积有关,当导体的材料和温度相同时,导体的长度越长,横截面积越小,则电阻越大。如图乙所示的一个长方体金属块,电阻RAB的长度长一些,横截面积小一些,所以。
22. 物理兴趣小组在用伏安法测R的电阻实验中:
(1)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R_________(选填“断路”或“短路”);
(2)排除故障后,当电压表的示数为2.6V时,电流表的示数如图乙所示,则所测电阻R的阻值为________Ω;
(3)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中待测电阻的测量结果,小李设计了如图丙所示的电路,可以消除这个影响,为定值电阻。实验步骤如下:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
②________,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
③可测得待测电阻________(用、、、表示)。
(4)同组晓晓用图丁的电路测量一盏标有“”的灯泡正常发光时的电功率。器材有电压恒为的电源、滑动变阻器、电流表、电压表(仅测量范围可用)、开关、导线。
①请将图丁中的电路连接完整________;
②闭合开关进行实验,某时刻电压表的示数为,为了让灯泡正常发光,应向________移动滑动变阻器的滑片(选填“左”或“右”),使电压表的示数为______;
③灯泡正常发光时,电流表的指针位置如图戊所示,则灯泡的电功率为________。
【答案】(1)断路 (2)10
(3) ①. 闭合开关S、S1 ②.
(4) ①. ②. 右 ③. 0.7 ④. 1.14
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电流表示数为零,说明极有可能是断路,电压表示数接近电源电压,说明是与电压表并联的电阻R断路。
【小问2详解】
由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.26A,电压表测的是待测电阻两端的电压,则电阻为
【小问3详解】
[1][2]由题意可知,第一步电流表测电路中的电流,电压表测待测电阻、定值电阻、电流表的总电压,可求出三个串联的总电阻
在第二步中,需要再闭合S1,将待测电阻短路,此时电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻、电流表的总电压,可求出定值电阻和电流表的总电阻
联立两式可知待测电阻
【小问4详解】
[1]灯泡的额定电压为3.8V,电压表仅测量范围可用,电源电压为4.5V,若电压表并联在滑动变阻器两端,灯泡正常发光时其两端电压为3.8V,则此时滑动变阻器两端的电压
故电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示:
[2][3]闭合开关进行实验,某时刻电压表的示数为,即此时滑动变阻器两端的电压为,此时灯泡两端的电压为
灯泡的额定电压为3.8V,为了让灯泡正常发光,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压特点可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,应向右移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.7V。
[4]电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡正常发光时的电功率
五、计算题(本大题共2小题,23题5分、24题6分,共11分)
23. 某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知锅内水的质量为,水的初温为,当水刚好烧开时,共消耗了天然气,该燃气灶烧水的热效率为。已知水的比热容为,天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)上述过程中水吸收的热量;
(3)通过计算说明当时的大气压情况(与标准大气压相比)
【答案】(1)2.4×106J
(2)1.68×106J
(3)当时的大气压高于标准大气压(末温102℃)
【解析】
【小问1详解】
已知天然气体积,天然气的热值,由热量计算公式,可得
【小问2详解】
燃气灶烧水的热效率为,根据加热效率公式,可得水吸收的热量为
【小问3详解】
已知水的比热容为,水的质量为5kg,水吸收的热量为,根据热量计算公式,可得水的末温为
由题意“水刚好烧开”,此时水的沸点为,标准大气压下水的沸点为,沸点升高说明大气压高于标准大气压。
24. 如图所示,电源电压为,为定值电阻,为滑动变阻器,电流表测量范围为“0~0.6A”,电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表示数为,电压表的示数为。求:
(1)的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,将电压表改接在两端,电路消耗的最小功率。
【答案】(1)15Ω (2)70Ω
(3)约6.7W
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据题意,当滑片移至滑动变阻器中点时,电压表示数为6V,电流表示数为 0.4A,根据欧姆定律,可得的阻值
【小问2详解】
当滑片移至滑动变阻器中点时,定值电阻与滑动变阻器R串联,电源电压为20V,根据串联电路电压特点,此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
因为滑片位于中点,所以滑动变阻器的最大阻值为
【小问3详解】
将电压表改接在R两端,则电压表测量R两端的电压,因为电源电压不变,根据电功率计算公式,可知串联电路中电流越小,电路消耗的总功率越小;由欧姆定律可知,电源电压一定时,串联电路中电流越小,则电路中的总电阻越大。
当滑动变阻器滑片位于最大阻值处时,串联电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,根据欧姆定律,可得此时电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压为
为保证电路安全,电流表和电压表均不能超过其最大量程,示数不超过其量程,此时滑动变阻器两端电压大于电压表能测的最大电压值,故滑片位于最大阻值处的情况不符合题意;
根据串联电路的分压定律,可知当滑动变阻器两端电压最大等于电压表能测最大电压值15V时,此时电路中的总电阻最大,电流最小,电路消耗的功率最小;根据欧姆定律,可得此时电路中的电流
此时电路电流小于电流表能测最大电流值0.6A,故电路安全,此种情况符合题意,
根据电功率计算公式,可得
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