内容正文:
九年级质量调研物理、化学试题
物理部分
温馨提示:请在答题卡上指定区域内作答,在草稿纸上、试题卷上答题无效!
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。第1~8题只有一个选项符合题目要求;第9~10题有多个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 下列实例中,通过做功方式改变内能的是( )
A 炭火烤肉 B. 热水暖手 C. 饮料加冰 D. 搓手取暖
2. 下列事例属于防止电热危害的是( )
A. 用电熨斗熨衣服 B. 用电暖器取暖
C. 用微型风扇给电脑散热 D. 用电热水壶烧水
3. 如图是节约用电的宣传图,图中“节约用电”是指节约( )
A. 电流 B. 电压 C. 电阻 D. 电能
4. 以下做法能使导体电阻变大的是( )
A. 将导体均匀拉长 B. 将导体长度减半
C. 减小通过导体的电流 D. 增大导体两端的电压
5. 在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷
6. 如图所示的“汽油机模型”实验中,将适量的酒精喷入筒内,用橡胶塞塞住筒口,电火花点火,观察到橡胶塞跳出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7. 1度电可供下列用电器持续正常工作时间最长是( )
A. 电饭锅 B. 台灯 C. 电视机 D. 电磁炉
8. 小明家的智能锁可以通过按指纹(S1)或按密码(S2)来开门,下图中符合要求的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示的电路中,闭合开关,小灯泡L1比L2亮,则( )
A. 通过两小灯泡的电流相等 B. L1两端的电压较大
C. 两小灯泡的额定功率相同 D. L1的实际功率较大
10. 某汽车的汽油机能量流向如图。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率是28%
B. 汽油机的效率越高汽油的热值越大
C. 燃烧更多的燃料可以提高汽油机的效率
D. 保证良好的润滑减少摩擦可以提高汽油机的效率
二、非选择题:本题共8小题,共50分。
11. 电动自行车新国标已于2019年4月15日全面落地实施,新国标在防火阻燃、整车质量、北斗定位、防篡改设计等方面进行了全面升级,旨在提升安全性能。
项目
内容
电池容量
20A·h
电池输出电压
48V
电动机额定电压
48V
电动机最大功率
400W
(1)电动车的电动机工作时把______能转化成______能。
(2)表格中是某款电动车铭牌的部分内容,由表格中信息可得,电池充满电后,储存了______kW·h的电能。电池只供电动机以最大功率工作,最多能连续工作____小时。
(3)将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,整车通电,车锁相当于电路中的_____。骑着电动车在路上低速行驶时闻到路边的花香,花香四溢是______现象。
12. 生活中处处有物理,请用物理知识解释下列问题:
(1)干燥的春天,用干毛巾用力反复擦窗户后,玻璃表面为什么会吸附线绒?______
(2)为什么导线多用铜做而不用铁?_______
(3)如图是“风光互补”景观照明灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板,底部蓄电池可以储存电能,请说明它在储能过程中所有的能量转化:_______。
13. 小明在“探究并联电路中电流的关系”的实验中:
(1)在连接电路时,开关应处于______状态;小明按照图甲的电路图连接电路,如图乙所示,电流表测量的是图甲中______处的电流。
(2)小明同学在,闭合开关前,电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图丙所示的情况,接下来他的操作是______。
(3)小明通过多次实验可得出结论:并联电路中干路电流等于______。
(4)为更方便地测出两支路的电流,小明找来一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,当开关S接a时,电流表测量通过____的电流;当开关S接b时,电流表____(选填“能”或“不能”)正常测量另一条支路的电流,理由是______。
14. 小明利用如图所示的装置比较不同物质吸收热量的情况,烧杯中装有初温和质量均相同的甲、乙两种不同液体,用两个完全相同的电加热器加热。每隔相同时间记录温度计的示数,实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
7
8
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
30
乙的温度/℃
20
24
28
32
36
40
(1)电加热器利用了电流的______效应工作的。
(2)实验时,可以通过比较相同时间内液体的______来比较物质的吸热能力。
(3)加热6min,甲液体吸收的热量______乙液体吸收的热量。
(4)分析数据可知,甲、乙两种液体的比热容之比是______。(不考虑热量损失)。
(5)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从甲、乙两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,则应选______液体比较合适。
15. 小明探究电压一定时电流与电阻关系。所用电源的电压保持4.5V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图乙是按照图甲电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉。
(2)改正后闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______端。
(3)将5Ω的电阻器接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图丙所示,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为______V。
(4)小明依次将10Ω、15Ω、20Ω的电阻器接入电路进行实验。当20Ω的电阻器接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变电源电压继续实验,要保证实验成功,改变后的电源电压值应该不高于______V。
(5)本实验多次实验的目的是______。
16. 物理课上,同学们测量小灯泡的电阻。
(1)小明利用图甲所示电路实验,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是______。排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数如图乙所示,已知小灯泡的额定电流是0.3A,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向______调节。改变滑动变阻器滑片位置多次测量,根据实验数据绘制了如图丙所示的I﹣U图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率是______W,小灯泡的电阻是变化的,这是因为灯丝的电阻受______的影响;
(2)小红在测量额定电流为I额小灯泡正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个电阻为R0的电阻器和一个电阻箱。设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。(电源电压保持不变)
①闭合开关S、S1,调节电阻箱电阻,使电流表的示数为I额,读出电阻箱的电阻为R1;
②断开S1,闭合S、S2,______;
③小灯泡正常发光时的电阻R=______。(用已知、已测的物理量字母表示)
17. 小明自制调光台灯。
(1)分析原理:改变小灯泡的亮度,可以通过改变小灯泡两端的______来实现。
(2)设计、连接电路:他选用了小灯泡、电源、开关和如图所示的电位器连接电路,为实现调光作用,小灯泡与电位器应是______联的,当把电位器的A接线端和______接线端连入电路,顺时针旋转电位器的滑片时,小灯泡将______。
(3)改进提高:为了去掉开关,使电位器同时兼具开关的作用,调节电位器就能控制灯泡由亮变暗直至熄灭,应在电位器______接线端的电阻丝上涂绝缘层。在测试过程中,小明还发现,调节小灯泡由暗变亮的过程中,小灯泡被烧坏。要使小灯泡不被烧坏提出一条可行的改进建议______。
18. 物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电源电压保持不变,电压表测量范围0~3V,表盘如图乙。电阻器的电阻R0为10Ω,压力作用在电阻为Rx的压敏电阻器上,压敏电阻器的电阻随压力的变化关系如图丙所示。请回答下列问题:
(1)将电压表的表盘上的电压数值改成压力数值。压力零刻线与电压零刻线是否重合?______。表盘上压力值从左到右逐渐______;
(2)当压敏电阻器所受压力为3×103N时,电压表指针指在满刻度的位置。请通过计算求出该压力计的最大测量值。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
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九年级质量调研物理、化学试题
物理部分
温馨提示:请在答题卡上指定区域内作答,在草稿纸上、试题卷上答题无效!
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。第1~8题只有一个选项符合题目要求;第9~10题有多个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 下列实例中,通过做功的方式改变内能的是( )
A. 炭火烤肉 B. 热水暖手 C. 饮料加冰 D. 搓手取暖
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.炭火烤肉、热水暖手、饮料加冰都是通过热传递改变内能的,所以ABC都不是通过做功的方式改变物体内能的,故ABC不符合题意;
D.搓手取暖是通过做功的方式改变内能的,故D符合题意。
故选D。
2. 下列事例属于防止电热危害的是( )
A. 用电熨斗熨衣服 B. 用电暖器取暖
C. 用微型风扇给电脑散热 D. 用电热水壶烧水
【答案】C
【解析】
【详解】A.电熨斗利用电热提供的热量熨衣服,属于利用电热,故A不符合题意;
B.电暖器利用电热提供的热量取暖,属于利用电热,故B不符合题意;
C.电脑工作时会产生电热,微型风扇散热是为了防止电热积累导致设备损坏,属于防止电热危害,故C符合题意;
D.电热水壶利用电热提供的热量烧水,属于利用电热,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图是节约用电的宣传图,图中“节约用电”是指节约( )
A. 电流 B. 电压 C. 电阻 D. 电能
【答案】D
【解析】
【详解】节约用电在生活中指的是少花电费,而电费的计量是通过电能表的读数,指的是消耗的电能。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 以下做法能使导体电阻变大的是( )
A. 将导体均匀拉长 B. 将导体长度减半
C. 减小通过导体的电流 D. 增大导体两端的电压
【答案】A
【解析】
【详解】A.在温度一定时,将导体均匀拉长,长度变长,横截面积变小,电阻变大,故A符合题意;
B.在温度一定时,将导体长度减半,长度变短,电阻变小,故B不符合题意;
CD.导体的电阻是导体本身的性质,只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,电阻大小与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故CD不符合题意;
5. 在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷
【答案】A
【解析】
【详解】能够导走静电的材料必须是导体。
A.金属是良好的导体,内部有大量自由电子可以传导电荷,因此掺入防静电服面料后能有效导走人体静电,故A符合题意;
B.玻璃通常是绝缘体,不导电无法有效导走静电,故B不符合题意;
C.大多数橡胶是绝缘体,绝缘体能带电,但不容易导电,故C不符合题意;
D.陶瓷一般是绝缘体,在高压下可能部分导电,但不稳定,不适合日常防静电,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示的“汽油机模型”实验中,将适量的酒精喷入筒内,用橡胶塞塞住筒口,电火花点火,观察到橡胶塞跳出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】当电火花点火时,酒精燃烧,圆筒内气体的内能增加,气体对软橡胶塞做功,橡胶塞被高温高压的气体冲出,而汽油机的做功冲程也是高温高压的气体对外做功,因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C
7. 1度电可供下列用电器持续正常工作时间最长是( )
A. 电饭锅 B. 台灯 C. 电视机 D. 电磁炉
【答案】B
【解析】
【详解】一度电说明可供用电器使用的电能为1千瓦时,由可知,消耗的电能一定,额定功率越小的用电器工作时间越长,电饭锅、电视机、电磁炉的额定功率大于台灯的额定功率,故ACD错误,B正确。
故选B。
8. 小明家的智能锁可以通过按指纹(S1)或按密码(S2)来开门,下图中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,按指纹(S1)或按密码(S2),任意闭合一个开关,电动机都能启动,说明两个开关能独立控制电动机,即两个开关并联,再与电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示的电路中,闭合开关,小灯泡L1比L2亮,则( )
A. 通过两小灯泡的电流相等 B. L1两端的电压较大
C. 两小灯泡的额定功率相同 D. L1的实际功率较大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图分析可知,小灯泡L1与L2串联,根据串联电路电流规律,电流处处相等,通过两小灯泡的电流相等,故A符合题意;
BD.小灯泡L1比L2亮,说明小灯泡L1的实际功率比小灯泡L2的实际功率大。根据,通过两小灯泡的电流相等,因此L1两端的电压较大,故BD符合题意;
C.额定功率是指用电器在额定电压下工作时的功率。题中仅给出两灯实际发光的亮度情况,没有关于额定电压、额定电流等额定状态的信息,所以无法判断两小灯泡的额定功率是否相同,故C不符合题意。
故选ABD。
10. 某汽车的汽油机能量流向如图。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率是28%
B. 汽油机的效率越高汽油的热值越大
C. 燃烧更多的燃料可以提高汽油机的效率
D. 保证良好的润滑减少摩擦可以提高汽油机的效率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由能量流向图可知,该汽油机效率为,故A正确;
B.燃料的热值是燃料的一种特性,与汽油机的效率无关,因此汽油机的效率越高不会改变燃料的热值,故B错误;
C.燃烧更多的燃料只是增加汽油机的工作时间,并不能提高汽油机的效率,故C错误;
D.保证良好的润滑减少汽油机工作过程中的各种摩擦,可以减少克服摩擦耗能,从而提高汽油机的效率,故D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共8小题,共50分。
11. 电动自行车新国标已于2019年4月15日全面落地实施,新国标在防火阻燃、整车质量、北斗定位、防篡改设计等方面进行了全面升级,旨在提升安全性能。
项目
内容
电池容量
20A·h
电池输出电压
48V
电动机额定电压
48V
电动机最大功率
400W
(1)电动车的电动机工作时把______能转化成______能。
(2)表格中是某款电动车铭牌的部分内容,由表格中信息可得,电池充满电后,储存了______kW·h的电能。电池只供电动机以最大功率工作,最多能连续工作____小时。
(3)将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,整车通电,车锁相当于电路中的_____。骑着电动车在路上低速行驶时闻到路边的花香,花香四溢是______现象。
【答案】(1) ①. 电 ②. 机械
(2) ①. 0.96 ②. 2.4
(3) ①. 开关 ②. 扩散
【解析】
【小问1详解】
电动机工作时,消耗电能,让电动自行车动起来。因此电动机工作时把电能转化成机械能。
【小问2详解】
[1]蓄电池充满电后储存的电能
[2] 电池只供电动机以最大功率工作,最多能连续工作
【小问3详解】
[1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,整车通电,车锁控制电路的通断,因此相当于电路中的开关。
[2] 骑着电动车在路上低速行驶时闻到路边的花香,花香四溢是分子不停做无规则运动造成的,是扩散现象。
12. 生活中处处有物理,请用物理知识解释下列问题:
(1)干燥的春天,用干毛巾用力反复擦窗户后,玻璃表面为什么会吸附线绒?______
(2)为什么导线多用铜做而不用铁?_______
(3)如图是“风光互补”景观照明灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板,底部蓄电池可以储存电能,请说明它在储能过程中所有的能量转化:_______。
【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
干毛巾与玻璃表面反复摩擦,使玻璃表面带电,带电体吸引轻小物体,所以玻璃表面会吸附绒毛。也有部分绒毛与玻璃摩擦后带有异种电荷,吸附在玻璃上
【小问2详解】
铜的电阻率比铁小,长度和横截面积相同时,铜的电阻小,铜的导电性比铁好。
【小问3详解】
风力发电过程机械能转化为电能,太阳能电池板发电太阳能转化为电能,储存电能过程中电能转化为化学能。
13. 小明在“探究并联电路中电流的关系”的实验中:
(1)在连接电路时,开关应处于______状态;小明按照图甲的电路图连接电路,如图乙所示,电流表测量的是图甲中______处的电流。
(2)小明同学在,闭合开关前,电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图丙所示的情况,接下来他的操作是______。
(3)小明通过多次实验可得出结论:并联电路中干路电流等于______。
(4)为更方便地测出两支路的电流,小明找来一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,当开关S接a时,电流表测量通过____的电流;当开关S接b时,电流表____(选填“能”或“不能”)正常测量另一条支路的电流,理由是______。
【答案】(1) ①. 断开 ②. A
(2)断开开关,换接小量程
(3)各支路电流之和 (4) ①. L2 ②. 不能 ③. 开关接b,测量L1电流时电流表的正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
[1]连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止连接过程中出现短路等故障损坏电路元件。
[2]根据图甲电路图连接图乙实物图后,电流表测量的是干路中的电流,即图甲中A处的电流。
【小问2详解】
闭合开关试触时,若电流表指针偏转角度过小,应断开开关,换接小量程,以获得更准确的测量结果。结合图丙可知此时电流表指针偏转角度过小,因此要断开开关,换接小量程。
【小问3详解】
通过多次实验,小明得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和的结论,这是并联电路电流的重要规律。
【小问4详解】
[1]小明设计的图丁电路,当开关S接a时,两灯并联,电流表与灯L2串联,电流表可测通过灯L2的电流。
[2][3]当开关S接b时,电流从电流表负接线柱流入,从正接线柱流出,电流表的正负接线柱接反了,电流表的指针反向偏转,所以电流表不能正常测量通过另一条支路的电流。
14. 小明利用如图所示的装置比较不同物质吸收热量的情况,烧杯中装有初温和质量均相同的甲、乙两种不同液体,用两个完全相同的电加热器加热。每隔相同时间记录温度计的示数,实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
7
8
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
30
乙的温度/℃
20
24
28
32
36
40
(1)电加热器利用了电流的______效应工作的。
(2)实验时,可以通过比较相同时间内液体的______来比较物质的吸热能力。
(3)加热6min,甲液体吸收的热量______乙液体吸收的热量。
(4)分析数据可知,甲、乙两种液体的比热容之比是______。(不考虑热量损失)。
(5)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从甲、乙两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,则应选______液体比较合适。
【答案】(1)热 (2)温度变化量
(3)等于 (4)2∶1
(5)甲
【解析】
【小问1详解】
电流通过导体时,电能转化为内能,这是电流的热效应。电加热器工作时,消耗了电能获得内能,电能转化为内能,是利用了电流的热效应。
【小问2详解】
由转换法,实验中两加热器完全相同,相同时间产生的热量相同。相同时间内液体吸收的热量相同,因此温度升高少的吸热能力更强。故实验时可以通过比较相同时间内液体的温度变化量来比较物质的吸热能力。
【小问3详解】
实验中两加热器完全相同,相同时间产生的热量相同。加热6min时间相同,因此甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
【小问4详解】
由表中数据,加热8分钟,甲液体升高的温度为10℃;乙液体升高的温度为20℃,则甲的吸热能力强,根据Q=cmΔt,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故甲和乙的比热容之比为
【小问5详解】
由表格数据可知,质量相同的两种液体,在相同的时间内即吸收相同热量时,乙升高的温度比甲大,根据可知,甲的比热容比乙的大,即在相同质量降低相同温度时,甲可以放出更多的热量,所以自制暖手袋时,选用甲液体作为供暖物质。
15. 小明探究电压一定时电流与电阻的关系。所用电源的电压保持4.5V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图乙是按照图甲电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉。
(2)改正后闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______端。
(3)将5Ω的电阻器接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图丙所示,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为______V。
(4)小明依次将10Ω、15Ω、20Ω的电阻器接入电路进行实验。当20Ω的电阻器接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变电源电压继续实验,要保证实验成功,改变后的电源电压值应该不高于______V。
(5)本实验多次实验的目的是______。
【答案】(1) (2)B
(3)2 (4)4
(5)寻找普遍规律,避免实验偶然性
【解析】
【小问1详解】
实物图中滑动变阻器与定值电阻并联了,而电压表串联在电路中了。应将滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联。如图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处,故应移到B端。
【小问3详解】
如图丙所示,电流表选用小测量范围,分度值0.02A,其示数为0.4A,由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
【小问4详解】
电源电压为4.5V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为2.5V不变。则当20Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有
解得需要变阻器的阻值,而滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,所以20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。实验需要保证定值电阻两端电压恒定为2V,电源电压越大,滑动变阻器分压越大,则越大,要使每个定值电阻都能用上,则当滑动变阻器和定值电阻均取最大值时最大,此时电源电压最大。设改变后的电源电压最大值为U,则
解得,所以改变后的电源电压值应该不高于4V。
【小问5详解】
本实验目的是探究电压一定时电流与电阻的关系,是获取一种规律,所以多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验偶然性。
16. 物理课上,同学们测量小灯泡的电阻。
(1)小明利用图甲所示电路实验,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是______。排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数如图乙所示,已知小灯泡的额定电流是0.3A,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向______调节。改变滑动变阻器滑片位置多次测量,根据实验数据绘制了如图丙所示的I﹣U图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率是______W,小灯泡的电阻是变化的,这是因为灯丝的电阻受______的影响;
(2)小红在测量额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个电阻为R0的电阻器和一个电阻箱。设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。(电源电压保持不变)
①闭合开关S、S1,调节电阻箱电阻,使电流表的示数为I额,读出电阻箱的电阻为R1;
②断开S1,闭合S、S2,______;
③小灯泡正常发光时的电阻R=______。(用已知、已测的物理量字母表示)
【答案】(1) ①. 小灯泡被短路 ②. 右 ③. 10 ④. 0.9 ⑤. 温度
(2) ①. 调节电阻箱,使电流表的示数为I额,记录电阻箱的电阻为R2 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表有示数,说明电路为通路,电压表示数为零,则电路故障可能是小灯泡被短路。
[2]移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,小于小灯泡的额定电流(0.3A)。所以要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大电路中电流,所以需将滑动变阻器滑片向右端调节,减小变阻器阻值。
[3][4]由图丙可知,灯泡电流为0.3A时,电压为3V,则小灯泡正常发光时的电阻为
则小灯泡的额定功率为
[5]灯丝的电阻随温度升高而变大,是变化的。
【小问2详解】
[1][2]闭合开关S、S1,灯泡和电阻箱串联,电流表测电路电流。调节电阻箱电阻,使电流表的示数为I额,则此时灯泡正常发光,读出电阻箱的电阻为R1;
断开S1,闭合S、S2,和电阻箱串联,电流表测电路电流。调节电阻箱,使电流表的示数为I额,记录电阻箱的电阻为R2;
前面两步中,电流相同,电源电压不变,根据,总电阻相同,则有,解得小灯泡正常发光时的电阻
17. 小明自制调光台灯。
(1)分析原理:改变小灯泡的亮度,可以通过改变小灯泡两端的______来实现。
(2)设计、连接电路:他选用了小灯泡、电源、开关和如图所示的电位器连接电路,为实现调光作用,小灯泡与电位器应是______联的,当把电位器的A接线端和______接线端连入电路,顺时针旋转电位器的滑片时,小灯泡将______。
(3)改进提高:为了去掉开关,使电位器同时兼具开关作用,调节电位器就能控制灯泡由亮变暗直至熄灭,应在电位器______接线端的电阻丝上涂绝缘层。在测试过程中,小明还发现,调节小灯泡由暗变亮的过程中,小灯泡被烧坏。要使小灯泡不被烧坏提出一条可行的改进建议______。
【答案】(1)电压 (2) ①. 串 ②. B ③. 变亮
(3) ①. C ②. 降低电源电压
【解析】
【小问1详解】
电位器与小灯泡串联,根据串联分压规律,当改变电位器接入的电阻值时,小灯泡两端的电压也会随之发生改变。因此,改变小灯泡的亮度的原理是通过改变小灯泡两端的电压来实现的。
【小问2详解】
[1]改变小灯泡的亮度的原理是通过改变小灯泡两端的电压来实现的,串联分压,电位器与小灯泡串联。
[2]旋转电位器的滑片时,通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入的电阻大小,由图分析可知,B接线柱必定要接,所以把电位器的A接线端和B接线端连入电路。
[3]选择接入A、B接线柱时,顺时针旋转电位器的滑片,接入电路中的电阻丝长度变短,电阻变小,根据串联分压规律,电位器两端电压变小,小灯泡两端电压变大,小灯泡变亮。
【小问3详解】
[1]灯泡由亮变暗,需要电位器接入的阻值逐渐增大。接入A、B接线柱时,滑片逆时针旋转,接入的电阻值逐渐增大,滑片逐渐靠近C接线柱,最后要熄灭断电,因此需要在C接线端的电阻丝上绝缘层。
[2]小灯泡被烧坏是因为小灯泡两端电压太大了,因此可以降低电源电压加以避免。
18. 物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电源电压保持不变,电压表测量范围0~3V,表盘如图乙。电阻器的电阻R0为10Ω,压力作用在电阻为Rx的压敏电阻器上,压敏电阻器的电阻随压力的变化关系如图丙所示。请回答下列问题:
(1)将电压表的表盘上的电压数值改成压力数值。压力零刻线与电压零刻线是否重合?______。表盘上压力值从左到右逐渐______;
(2)当压敏电阻器所受压力为3×103N时,电压表指针指在满刻度的位置。请通过计算求出该压力计的最大测量值。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1) ①. 不重合 ②. 变大
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]由甲图可知,当开关闭合后,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压。由丙图像可知,当压力为零时,Rx的电阻值最大为80Ω,此时电路有电流,根据欧姆定律知,R0两端的电压不为零,电压表的示数不为零,故压力零刻线与电压零刻线是不重合。
[2]表盘上从左到右电压表示数变大,电路中电流变大,根据欧姆定律知,电路中电阻变小,Rx的电阻值应减小,由丙图像可知,压力值应变大。故表盘上压力值从左到右逐渐变大。
【小问2详解】
由丙图像可知,当压力为时,电压表指针指在满刻度的位置。即R0两端的电压U0=1V,Rx1=50Ω,根据欧姆定律知,电路中的电流为
电源电压为
当压力计测量最大值时, R0两端的电压,此时电路中的电流为
此时压敏电阻的阻值为
当Rx2=10Ω时,查丙图像知压力为
故该压力计的最大测量值是。
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