2025-2026学年人教版物理九年级上学期期末模拟练习卷6
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内容正文:
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人教版2025-2026学年九年级上学期期末物理模拟练习卷6
原卷版
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意
1、下列现象中属于扩散现象的是( )
A.万马奔腾 B.尘土满天 C.花香引来蜜蜂 D.银河系在运动
2、 “煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物。下列与“煮”在改变物体内能的方式不相同的是( )
A.冰敷受伤部位 B.烧水
C. 钻木取火 D.用暖手宝取暖
3、2024年12月3日13时56分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭下方有一水池来吸收火箭尾部放出的热量,从而保护发射架。这是利用了水的( )
A.热量小 B.比热容大 C.热值大 D.密度小
4、如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B. 路由器
C.电暖气 D.扫地机
5、物理学是美的,许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是( )
A. B.
C. D.
6、为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,检测员选取了1米长的各种品牌铜芯导线,经技术分析,发现其中有一个样本与标定规格不符。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起该样品不合格的主要原因是( )
A.电线的长度 B.电线的横截面积 C.电线的材料 D.电线的温度
7、对于通电螺线管极性的标注,如图正确的是( )
A. B.
C. D.
8、有两盏白炽灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有“220V 60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )
A.乙比甲更亮 B.两灯一样亮 C.乙比甲电流大 D.两灯电流一样
9、在如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V。那么下列说法中正确的是( )
A.电源电压为9.4V B.L2两端电压为2.6V
C.L2两端电压为3.4V D.L1两端电压为3.4V
10、 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是( )
A.灯L1短路 B.电压表损坏 C.灯L1断路 D.导线ab断路
2、 多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题给出的四个选项中,有一个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11、如图所示,这是某商店售卖的一种插排,如果将其正确接入我国家庭电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.两孔插座两孔间的电压为110V
B.试电笔先后插入两孔插座的左右插孔,氖管都发光
C.电冰箱的插头插入该插排的三孔插座后可安全工作
D.两孔插座与三孔插座之间是并联连接的
12、如图甲是身高测量仪,体检者站在绝缘平台上,能自动显示身高,电路原理如图乙,R0为定值电阻,下列有关分析中正确的是( )
A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大
B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大
C.身高越高,R消耗的电功率越小
D.身高越高,电路消耗的总功率不变
.
13、如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R2=3R1,只闭合开关S时,电流表的示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率P。再闭合开关S1时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为3I B.电压表示数和电流表示数的比值变小
C.R2的电功率变大 D.电路消耗的总功率为4P
3、 填空题
14、如图所示为氢气爆炸实验装置,向纸杯中通入适量的氢气与空气混合,用火柴点燃气体,发生爆炸,纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中,将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的 ,此过程与汽油机的 冲程相同。
。
15. 如图2所示是大飞机C919着地轮上安装的搭地线,可以在飞机着陆时及时把电荷转移走。C919飞行时与空气摩擦后 (选填“得到”或“失去”)电子会带上负电,着陆的瞬间,搭地线中电流的方向应是 (选填“从飞机流向大地”或“从大地流向飞机”)。
.
16、如图为电动机和发电机模型,其中图 (填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是:通电导体在磁场中受 的作用。
17、小明家电能表上标有“220V 5(10)A”字样,他家原有用电器的总功率为1500W,最近新买了一个额定功率为1100W的电热水器,电热水器的额定电流是 A;将电热水器接入家庭电路后,他家的所有用电器 (选填“能”或“不能”)同时使用。
18、如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和其通过电流的U-I关系图像。现将该电阻和小灯泡串联接入电路中,其中小灯泡消耗的电功率为1W,则电源电压为 V,该电路工作1min消耗的电能为 J。
19、如图所示,电源电压很为U,两个电阻的阻值分别为R1和R2,若甲、乙都是电流表,当S1闭合、S2断开时,电流表甲的示数为 ,若甲、乙都是电压表,当S1、S2都闭合时,电压表乙的示数为 。(用已知物理量的字母表示)
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20、小明家新买了一台电热水壶,查阅说明书可知,其内部电热丝的阻值为48.4Ω,将其接在220V家庭电路中,将1kg水从20℃加热到40℃需要100s.求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水壶加热的效率。
21、同学们在做探究“电流跟电压关系”的实验,实验装置如图所示,请你帮他们完成下列内容:
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,并在虚线框内画出实验电路图。
(2)调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R两端的电阻值和对应的电流值如表。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.15
0.25
0.3
①表中有一组数据是错的,你认为是第 次;
②通过对表中数据分析,可得到的初步结论是: ③他实验时选择的电阻是 Ω。
22、 如图所示的电路中,定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,最大阻值为20Ω,电源电压U=4.5V且保持不变,若电流表的量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为了保护电表,变阻器接入电路的阻值范围应是多少?
23、沈仔细同学用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验。请你帮他完成些列内容:
(1)该实验的原理是 。
(2)电源电压为3V;R的阻值约为5Ω,滑动变阻器两只,规格分别是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”;电流表一只(量程0~0.6A和0~3A),电压表一只(量程0~3V和0~15V)实验时,为了测量更精确,电压表应选 量程,电流表应选 量程,滑动变阻器规格应选 。
(3)伏安法测电阻实验中,滑动变阻器起到的作用有 。
A.保护电路 B.改变电路中的电流 C.改变待测电阻阻值 D.改变待测电阻两端的电压
(4)实验中进行多次测量并求平均值作为测量结果,这样做得目的是 。
24、实验课上,老师让同学们测量某一电源的电压(约为15V,电压保持不变).除提供的待测电源外,还可选用的器材有:一只量程为0~100mA的电流表,一只量程为0~3V的电压表,一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个铭牌标有“100Ω 2A”字样的滑动变阻器RP,开关及导线若干。请你合理选择器材,帮助他们设计一个实验测出电源电压。要求:
(1)在虚线框内画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
25、如图所示,电源电压为3U0且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3,将滑动变阻器的滑片P置于中点、且只闭合开关S1时,电压表V的示数为U0,电流表的示数I1为0.8A;将滑片P置于最右端,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V的示数为U0,
电流表的示数为I2.求:
(1)电流表的示数I2为多少安培
(2)电流表的最大示数为多少安培。
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天津市人教版2025-2026学年九年级上学期期末物理模拟练习卷
解析版
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意
1、下列现象中属于扩散现象的是( )
A.万马奔腾 B.尘土满天 C.花香引来蜜蜂 D.银河系在运动
【答案】C
【分析】(1)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(2)物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动。
【解答】解:A、万马奔腾,马的位置相对于地面不断发生变化,属于机械运动,不符合题意;
B、车流滚滚,车的位置相对于地面不断发生变化,属于机械运动,不符合题意;
C、花香能引来蜜蜂采蜜,属于扩散现象,是分子的无规则运动造成的,符合题意;
D、浩瀚的银河系,星系的位置相对于地球不断发生变化,属于机械运动,不符合题意;
故选:C。
2、 “煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物。下列与“煮”在改变物体内能的方式不相同的是( )
A.冰敷受伤部位 B.烧水
C. 钻木取火 D.用暖手宝取暖
【答案】C
【分析】改变物体的内能的方式有:做功和热传递;热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移,做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
【解答】解:题中“煮”表示用火烧煮食物,吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能。
A、冰敷受伤部位,受伤部分放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能,故A错误;
B、烧水时,水吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能,故B错误;
C、钻木取火,克服摩擦做功,通过做功的方式改变物体的内能,故C正确;
D、用暖手宝取暖,手吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能,故D错误。
故选:C。
3、2024年12月3日13时56分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭下方有一水池来吸收火箭尾部放出的热量,从而保护发射架。这是利用了水的( )
A.热量小 B.比热容大 C.热值大 D.密度小
【答案】B
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
【解答】解:水池里的水吸收火箭尾部放出的热量,从而保护发射架,这是利用了水的比热容大,因为相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,故B正确,ACD不正确。
故选:B。
4、如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B. 路由器
C.电暖气 D.扫地机
【答案】C
【分析】当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。根据各用电器的能量转化可做出判断。
【解答】解:
AD、洗衣机、扫地机在工作时,电能主要转化为机械能,不是利用电流的热效应,故AD错误;
B、路由器工作时,不是主要将电能转化为内能,不是利用电流的热效应,故B错误;
C、电暖气将电能转化为内能,是利用电流的热效应,故C正确。
故选:C。
5、物理学是美的,许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的。
【解答】解:根据课本知识可知,磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6、为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,检测员选取了1米长的各种品牌铜芯导线,经技术分析,发现其中有一个样本与标定规格不符。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起该样品不合格的主要原因是( )
A.电线的长度 B.电线的横截面积 C.电线的材料 D.电线的温度
【答案】B
【分析】根据影响电阻大小的因素来判断。即影响电阻大小的因素共有:材料、长度、横截面积、温度。
【解答】解:在温度一定时,导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。已知检测员选取了1米长的各种品牌铜芯导线,说明材料和长度是一定的,所以不符合规格的是横截面积。
故选:B。
7、对于通电螺线管极性的标注,如图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据安培定则进行解答,即:让四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指的方向是通电螺线管的N极。
【解答】解:由图可知:
A、电流从螺线管右侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极,右端应为S极,故A错误;
B、电流从螺线管右侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的右端为N极,左端应为S极,故B错误;
C、电流从螺线管右侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的右端应为N极,左端为S极,故C正确;
D、电流从螺线管左侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的右端为N极,左端应为S极,故D错误。
故选:C。
8、有两盏白炽灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有“220V 60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )
A.乙比甲更亮 B.两灯一样亮
C.乙比甲电流大 D.两灯电流一样
【答案】B
【分析】(1)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,额定电压下的实际功率与额定功率相等。
(2)由P=UI公式变形可求得当它们分别在其额定电压下发光时的电流。
【解答】解:AB、两盏灯泡都在额定电压下工作,则P实=P额,
由题可知,两盏灯泡的额定功率都是60W,所以当它们分别在其额定电压下发光时,两灯的实际功率相等,则两灯一样亮,故A错误,B正确。
CD、由P=UI可得,当它们分别在其额定电压下发光时的电流分别为
I甲=P甲/U甲=60W/36V≈1.67A;
I乙=P乙/U乙=60W/220V≈0.27A,
则乙比甲电流小,故CD错误。
故选:B。
9、在如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V。那么下列说法中正确的是( )
A.电源电压为9.4V B.L2两端电压为2.6V
C.L2两端电压为3.4V D.L1两端电压为3.4V
【答案】C
【分析】闭合开关分析电路的连接及电压表测量的电压,根据串联电路电压的规律分析。
【解答】解:闭合开关,两灯串联,电压表V1测电源电压,故电源电压为为6V,电压表V2测L2的电压,故L2的电压为3.4V,根据串联电路电压的规律,L1两端电压为U1=U-U2=6V-3.4V=2.6V
故选:C。
10、 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是( )
A.灯L1短路 B.电压表损坏 C.灯L1断路 D.导线ab断路
【答案】A
【分析】如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,常见的电路故障有:断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因。
【解答】解:如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,
A、如果灯泡L1短路,则灯泡L1不发光,灯泡L2发光,电压表被短路,无示数,故A正确;
B、如果电压表损坏,电压表无示数,两个灯不受影响,都应该发光,故B错误;
C、如果灯泡L1断路,则灯泡L1、L2都不发光,电压表有示数,故C错误;
D、如果导线ab断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电压表无示数,故D错误。
故选:A。
2、 多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题给出的四个选项中,有一个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11、如图所示,这是某商店售卖的一种插排,如果将其正确接入我国家庭电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.两孔插座两孔间的电压为110V
B.试电笔先后插入两孔插座的左右插孔,氖管都发光
C.电冰箱的插头插入该插排的三孔插座后可安全工作
D.两孔插座与三孔插座之间是并联连接的
【答案】CD
【分析】(1)家庭电路的电压为220V;
(2)家庭电路的两根线分别是火线和零线,试电笔和火线接触时,氖管会发光,接触零线时,氖管不会发光;
(3)对于两孔插座:左零右火;对于三孔插座:左零右火上接地。有金属外壳的家用电器,要接地线,以防漏电时,人不会发生触电事故。
(4)家用电器是并联的。
【解答】解:A、两孔插座两孔间的电压为220V,故A错误;
B、试电笔先后插入两孔插座的左右插孔,测试零线时,氖管不发光,故B错误;
C、电冰箱的插头插入该插排的三孔插座后可安全工作,故C正确。
D、两孔插座与三孔插座之间是并联连接的,故D正确;
故选:CD。
12、如图甲是身高测量仪,体检者站在绝缘平台上,能自动显示身高,电路原理如图乙,R0为定值电阻,下列有关分析中正确的是( )
A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大
B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大
C.身高越高,R消耗的电功率越小
D.身高越高,电路消耗的总功率不变
.
【答案】BD
【分析】由电路图可知,R与R0串联在电路中,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流;
因电压表在电路中相当于断路,则当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变;根据欧姆定律判定电流表示数的变化、电压表示数的变化,从而可知用哪种电表的示数显示身高;
知道电流的变化情况,且R的阻值不变,根据P=I2R可判断R0消耗电功率的变化;利用P=UI可知总功率的变化。
【解答】解:
由电路图可知,R与R0串联在电路中,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、因电压表在电路中相当于断路,则当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变;
身高越高时,滑片会向上移动,由于滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,所以电流表示数不能显示身高的变化,故A错误;
B、电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高时,滑片下方电阻丝的阻值越大,由U=IR可知电压表示数越大,所以应该用电压表示数显示身高,且身高越高示数越大,故B正确;
C、身高越高时,由于电路中的电流不变、R的阻值不变,则根据P=I2R可知R消耗的电功率不变,故C错误;
D、身高越高时,总电压不变,电路中电流不变,由P=UI可知,电路消耗的总功率不变,故D正确。
故选:BD。
13、如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R2=3R1,只闭合开关S时,电流表的示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率P。再闭合开关S1时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为3I B.电压表示数和电流表示数的比值变小
C.R2的电功率变大 D.电路消耗的总功率为4P
【答案】BD
【分析】A、只闭合开关S时,电路为定值电阻R2的简单电路,电流表的示数为I,电压表示数为U,根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为定值电阻R2的阻值,根据P=UI表示电路消耗的总功率P,
再闭合开关S1时,两电阻并联接入电路,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
定值电阻R2=3R1,根据欧姆定律可知通过定值电阻R1的电流,根据并联电路电流规律计算电流表示数;
B、根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为两电阻并联后的总电阻,根据并联电路电阻规律可知电压表示数和电流表示数的比值变化;
C、根据并联电路互不影响可知R2的电功率是否变化;
D、根据P=UI计算电路消耗的总功率。
【解答】解:A、只闭合开关S时,电路为定值电阻R2的简单电路,电流表的示数为I,电压表示数为U,根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为定值电阻R2的阻值,电路消耗的总功率P,则P=UI,再闭合开关S1时,两电阻并联接入电路,电压表测电源电压,电流表测干路电流,定值电阻R2=3R1,两电阻两端电压相等,根据欧姆定律可知通过定值电阻R1的电流为3I,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则电流表示数为I′=I+3I=4I,故A错误;
B、根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为两电阻并联后的总电阻,并联电路总电阻小于任一分电阻,所以电压表示数和电流表示数的比值变小,故B正确;
C、并联电路互不影响,所以R2的电功率不变,故C错误;
D、电路消耗的总功率:P′=UI′=U×4I=4UI=4P,故D正确。
故选:BD。
3、 填空题
14、如图所示为氢气爆炸实验装置,向纸杯中通入适量的氢气与空气混合,用火柴点燃气体,发生爆炸,纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中,将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的 ,此过程与汽油机的 冲程相同。
。
【分析】改变内能的方式包括做功和热传递;
汽油机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】解:向纸杯中通入适量的氢气与空气混合,用火柴点燃气体,发生爆炸,此过程中化学能转化为内能,纸杯被崩起,燃气的内能转化为了纸杯的机械能,爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的做功冲程是相同的。
故答案为:机械;做功。
15. 如图2所示是大飞机C919着地轮上安装的搭地线,可以在飞机着陆时及时把电荷转移走。C919飞行时与空气摩擦后 (选填“得到”或“失去”)电子会带上负电,着陆的瞬间,搭地线中电流的方向应是 (选填“从飞机流向大地”或“从大地流向飞机”)。
.
【答案】得到;从大地流向飞机。
【分析】利用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;电流方向与电子定向移动方向相反。
【解答】解:物体带电的本质是得失电子,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,题中说飞机“带上负电”,说明它得到了电子。
飞机带负电,着陆时,通过搭地线将这些多余的电子导入大地,实现静电释放,电子流动方向是从飞机流向大地,而电流方向是正电荷移动的方向,与电子移动方向相反,所以着陆的瞬间,搭地线中电流的方向应是从大地流向飞机的。
故答案为:得到;从大地流向飞机。
16、如图为电动机和发电机模型,其中图 (填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是:通电导体在磁场中受 的作用。
【答案】甲;力。
【分析】电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
【解答】解:电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,装置图中要有电源,故图甲为电动机模型。
故答案为:甲;力。
17、小明家电能表上标有“220V 5(10)A”字样,他家原有用电器的总功率为1500W,最近新买了一个额定功率为1100W的电热水器,电热水器的额定电流是 A;将电热水器接入家庭电路后,他家的所有用电器 (选填“能”或“不能”)同时使用。
【答案】5;不能。
【分析】根据P=UI可以计算出电热水器的额定电流;
根据P=UI求出电能表允许的最大功率,根据总功率等于各用电器功率之和分别求出家庭电路的总功率和再多使用电热水器时的总功率;
然后与允许的最大功率比较即可判断家用电器是否能同时使用。
【解答】解:由P=UI可知,电热水器的额定电流:I额=P额/U额=1100/220=5A;
根据电能表参数:小明家电能表上标有“220V 5(10)A”,电能表允许的最大功率:P最大=UI=220V×10A=2200W;
P总′=P总+P电热水器=1500W+1100W=2600W>2200W,所以他家的所有用电器不能同时使用。
故答案为:5;不能。
18、如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和其通过电流的U-I关系图像。现将该电阻和小灯泡串联接入电路中,其中小灯泡消耗的电功率为1W,则电源电压为 V,该电路工作1min消耗的电能为 J。
【答案】4.5;135。
【分析】已知小灯泡消耗的电功率为1W,根据P=UI和图像可知小灯泡的电压和电流,电阻和小灯泡串联接入电路中,串联电路各处的电流相等,从图像中找到电阻对应的电压,根据串联电路电压的特点算出电源电压,根据W=UIt得到该电路工作1min消耗的电能。
【解答】解:由图可知,小灯泡的电流是0.5A,对应的电压是2V,小灯泡的电功率P=UI=2V×0.5A=1W,符合题意,串联电路各处的电流相等,通过电阻的电流是0.5A,由图像可知电阻两端的电压是2.5V,电源电压U=2V+2.5V=4.5V,该电路工作1min消耗的电能W=UIt=4.5V×0.5A×60s=135J。
故答案为:4.5;135。
19、如图所示,电源电压很为U,两个电阻的阻值分别为R1和R2,若甲、乙都是电流表,当S1闭合、S2断开时,电流表甲的示数为 ,若甲、乙都是电压表,当S1、S2都闭合时,电压表乙的示数为 。(用已知物理量的字母表示)
【分析】(1)若甲、乙都是电流表,当S1闭合、S2断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电流表甲的示数;
(2)若甲、乙都是电压表,当S1、S2都闭合时,两电阻串联,电压表甲测电源的电压,电压表乙测R2两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表乙的示数。
【解答】解:(1)若甲、乙都是电流表,当S1闭合、S2断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电流表甲的示数:
I甲=;
(2)若甲、乙都是电压表,当S1、S2都闭合时,两电阻串联,电压表甲测电源的电压,电压表乙测R2两端的电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=,
则电压表乙的示数:
U乙=IR2=×R2=。
故答案为:;。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20、小明家新买了一台电热水壶,查阅说明书可知,其内部电热丝的阻值为48.4Ω,将其接在220V家庭电路中,将1kg水从20℃加热到40℃需要100s.求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水壶加热的效率。
【分析】(1)知道水的质量和比热容以及初温、末温,根据Q=cm△t可以求出水所吸收的热量。
(2)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据Q=W=t求出消耗的电能,再根据效率公式求出该电热水壶加热的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(40℃﹣20℃)=8.4×104J。
(2)电热水壶正常工作100s消耗电能产生的热量:
Q=W=t=×100s=1×105J,
该电热水壶加热的效率:
η=×100%=×100%=84%。
答:(1)水吸收的热量为8.4×104J;
(2)该电热水壶加热的效率约为84%。
21、同学们在做探究“电流跟电压关系”的实验,实验装置如图所示,请你帮他们完成下列内容:
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,并在虚线框内画出实验电路图。
(2)调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R两端的电阻值和对应的电流值如表。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.15
0.25
0.3
①表中有一组数据是错的,你认为是第 次;
②通过对表中数据分析,可得到的初步结论是: ③他实验时选择的电阻是 Ω。
【分析】(1)将电压表与导体并联,根据电源电压确定电压表的量程;
滑动变阻器与导体串联,且要接一上一下;根据实物图画出电路图;
(2)①根据电阻不变,电流与电压的正比例关系进行分析;
②分析表格中数据,得出电流与电压的正比例关系;
③根据表格中数据用R=计算出电阻值。
【解答】解:(1)将电压表与导体并联,电源由两节干电池组成,所以电压表的量程选择0~3V;滑动变阻器与导体串联,已接了上面一个接线柱,应再接上面一个接线柱,如图所示:
;
根据实物图画出电路图,如下图所示:
;
(2)①根据欧姆定律,电阻不变,第三次电压值为第一次的2倍,电流值应为0.1A×2=0.2A,所以第三组数据有误;
②由表格中数据知,电阻不变,导体中的电流跟它两端的电压成正比;
③由第一组数据知,电阻R===10Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)①3;②电阻不变,导体中的电流跟它两端的电压成正比;③10。
22、 如图所示的电路中,定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,最大阻值为20Ω,电源电压U=4.5V且保持不变,若电流表的量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为了保护电表,变阻器接入电路的阻值范围应是多少?
【答案】25~10Ω
【解答】由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,当电流表示数为 时,滑动变阻器接入电路的电阻最小。由可得,电阻R1两端电压因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
由得,滑动变阻器连入电路的电阻最小为
当电压表示数最大为时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时R1两端电压
电路电流为
由得,动变阻器接入电路的最大电阻
故变阻器接入电路的阻值范围为2.5~10Ω。
23、沈仔细同学用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验。请你帮他完成些列内容:
(1)该实验的原理是 。
(2)电源电压为3V;R的阻值约为5Ω,滑动变阻器两只,规格分别是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”;电流表一只(量程0~0.6A和0~3A),电压表一只(量程0~3V和0~15V)实验时,为了测量更精确,电压表应选 量程,电流表应选 量程,滑动变阻器规格应选 。
(3)伏安法测电阻实验中,滑动变阻器起到的作用有 。
A.保护电路 B.改变电路中的电流 C.改变待测电阻阻值 D.改变待测电阻两端的电压
(4)实验中进行多次测量并求平均值作为测量结果,这样做得目的是 减小误差 。
【分析】(1)伏安法测量电阻的原理:R=;
(2)已知电源的电压,确定电压表的量程;根据欧姆定律求出电路的最大电流,即可选择电流表的量程和需要的滑动变阻器;
(3)滑动变阻器起保护电路和改变电路电流的作用或改变被测电阻两端电压的作用;
(4)多次测量可以减小误差。
【解答】解:(1)伏安法测量电阻的原理:R=;
电源的电压为3V,所以未知电阻分的电压最大为3V,电压表选0~3V的量程;
此时电阻的最大电流约为:
I===0.6A,所以电流表选0~0.6A的量程;
滑动变阻器选“1A 20Ω”。
(3)滑动变阻器起保护电路、改变电路电流的作用、改变被测电阻两端电压的作用;
(4)伏安法测电阻中,多次测量是为了减小误差。
故答案为:(1)R=;(2)0~3V;0~0.6A;1A 20Ω;(3)ABD;(4)减小误差。
24、实验课上,老师让同学们测量某一电源的电压(约为15V,电压保持不变).除提供的待测电源外,还可选用的器材有:一只量程为0~100mA的电流表,一只量程为0~3V的电压表,一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个铭牌标有“100Ω 2A”字样的滑动变阻器RP,开关及导线若干。请你合理选择器材,帮助他们设计一个实验测出电源电压。要求:
(1)在虚线框内画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
【分析】由题中的条件可知,电流表的量程很小,小于电路中的最小电流,所以电流表不能选取;同时,电压表的量程小于电源电压的值,所以必须采用电阻串联,而电压表测定值电阻两端的电压。据此设计电路,并运用欧姆定律得出步骤与表达式。
【解答】解:
(1)由题意可知,电路中两电阻串联时,最大总电阻为100Ω+20Ω=120Ω;
此时的最小电流:I===0.125A=125mA,这一数值大于电流表的量程,所以实验中不能选取电流表;应将定值电阻、滑动变阻器、开关串联在电源两极,并用电压表测量定值电阻两端的电压,如图所示。
(2)实验步骤:①按照电路连接实物电路,电压表选择 0﹣3V 量程,将滑动变阻器调至电阻最大处;
②闭合开关,读出电压表的示数U1;
(3)电源电压的表达式的推导:
串联电路电流处处相等,则电路中的电流:I=,
电路中的总电阻:R=R0+RP,
电源电压为:U=IR=•(R0+RP)=。
故答案为:(1)见上图;
(2)步骤与测量的物理量见解答;
(3)电源电压的表达式U=。
25、如图所示,电源电压为3U0且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3,将滑动变阻器的滑片P置于中点、且只闭合开关S1时,电压表V的示数为U0,电流表的示数I1为0.8A;将滑片P置于最右端,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V的示数为U0,
电流表的示数为I2.求:
(1)电流表的示数I2为多少安培
(2)电流表的最大示数为多少安培。
【分析】(1)将滑动变阻器的滑片P置于中点、且只闭合开关S1时,R1与R3串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值关系,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;将滑片P置于最右端,断开开关S1,闭合开关S2时,R2与R3串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值关系,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可得出答案;
(2)当S1、S2均闭合,且滑片位于A端时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,干路电流表示数最大,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电路中的最大电流。
【解答】解:(1)将滑动变阻器的滑片P置于中点、且只闭合开关S1时,R1与R3串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U滑=3U0﹣U0=2U0,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得:
====2,即R1=R3,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I1(R1+R3)=I1(R3+R3)=0.8A×R3,
将滑片P置于最右端,断开开关S1,闭合开关S2时,R2与R3串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
R2两端的电压:
U2=U﹣U滑′=3U0﹣U0=U0,
则====,即R2=3R3,
电源的电压:
U=I2(R2+R3)=I2(3R3+R3)=4I2R3,
因电源的电压不变,
所以,0.8A×R3=4I2R3,
解得:I2=0.3A;
(2)当S1、S2均闭合,且滑片位于A端时,R1与R2并联,干路电流表的示数最大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===R3,
电流表的最大示数:
I===1.6A。
答:(1)电流表的示数I2为0.3A;
(2)电流表的最大示数为1.6A。
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