内容正文:
期末模拟测试卷
一、单选题
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动,下列分析判断正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2示数均变小
B.电压表V与电流表A2的示数乘积变大
C.电流表A与电流表A1的示数之差保持不变
D.电压表V与电流表A1的示数之比保持不变
2.如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S和S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6.5V
B.灯泡L的参数为“5V1.25W”
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4
D.只闭合开关S、S2,电路的总功率最大时,灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1
3.山歌演唱会现场使用的应急照明灯,在正常供电时蓄电池充电,断电后蓄电池为照明灯供电。该应急灯的电路中包含充电电路和放电电路,下列说法正确的是( )
A.充电时,蓄电池相当于电源
B.放电时,电能转化为化学能
C.充电时,充电电路将电能转化为化学能储存起来
D.放电时,电路中电流的方向与充电时相同
4.对于下列过程,说法正确的是( )
A.冬天人们经常搓手,摩擦时物体克服摩擦力做功,内能增大
B.火箭箭体从地面向上发射过程中,加速升空,机械能增大,内能减小
C.“烤火取暖”、“钻木取火”都是通过做功的方式改变了内能
D.锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少
5.芯片是指含有集成电路的硅片,华为麒麟9000S芯片是我国自主完成制造的。制造芯片的主要材料是( )
A.超导材料 B.导体材料 C.绝缘材料 D.半导体材料
6.如图所示,开关S闭合时,可能发生的现象是( )
A.L1被烧坏 B.L2被烧坏
C.电源被烧坏 D.L1发光、L2不发光
7.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡 B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障 D.减小变阻器接入电路的阻值
8.如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.汽油机顶端的部件叫作喷油嘴
B.这是压缩冲程
C.该冲程将内能转化为机械能
D.性能优良的汽油机效率可达到100%
9.如图是小洛家的电能表,根据图片信息判断,下列说法正确的是( )
A.电能表转得越快,表明电路的电功率越大
B.电能表的示数是166度
C.允许通过该电能表的最大电流是10A
D.1000W的用电器单独接在这个电能表下工作6min,电能表转600r
10.把100℃的某铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为40℃。把另一块100℃的同样的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为60℃。如果把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为( )
A.50℃ B.48℃ C.36℃ D.32℃
二、多选题
11.下列说法中正确的有( )
A.电路中有电流,电路两端就一定有电压
B.在电路中,电源是把电能转化为其他形式的能的装置
C.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电荷
D.用一个开关控制两灯同时亮,同时灭,两灯一定要串联
12.下列说法中正确的是( )
A.只闭合开关时,灯、串联
B.只闭合开关、时,灯、并联
C.只闭合开关、时,灯不亮
D.同时闭合开关、、时,两灯都亮
13.用如图所示,在探究“通过导体的电流与电压之间的关系”时,其中关于使用滑动变阻器的目的,下列说法正确的是( )
A.多次实验求平均值,使实验结果更加准确 B.保证通过导体的电流不变
C.改变导体两端电压 D.保护电路
14.图甲所示电路,电源电压不变,为定值电阻,为电阻箱,在开关、都闭合和开关闭合、断开两种情况下,改变电阻箱的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数随变化的曲线。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.、都闭合时,图乙中是曲线
C.电流为时,的功率可能是
D.当闭合,为,断开和闭合时,电路电流之比是
15.用相同规格的加热器分别对质量水和煤油加热,如图是水和煤油的温度随加热时间变化的图像,已知水的比热容,下列说法中正确的是( )
A.水的比热容与煤油的比热容之比为1∶2
B.水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为
C.质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油温度升高的较多
D.质量相同的水和煤油,升高的温度相同,吸收的热量就一定不相同
16.如图所示电路中,灯泡L上标有“6 V 9 W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表的示数为,电压表的示数为。若,则( )
A.电源电压是12V B.电阻的阻值是
C.灯泡L中的电流是1.5A D.电阻消耗的功率是6W
17.关于电流表的使用方法,下列说法正确的是( )
A.电流表应串联在电路中 B.电流应从电流表的正接线柱流出,负接线柱流进
C.电流表不能直接接在电源两极上 D.被测电流不能小于电流表的量程
三、填空题
18.如图所示,a、b、c是三个电表,且电路连接没有错误,两个灯泡均正常发光,已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5(单位是A或V)。则这两个灯 (选填“串联”或“并联”),通过的电流是 A。
19.
(1)沙子的比热容为,其物理意义是
(2)将质量相等、底面积相等、高度不等的甲、乙、丙三个金属圆柱体,加热到相同的温度后,同时放到上表面平整的大冰块上,大冰块形状不再变化时的情形如图所示。则三个金属体比热容最大的是 。
20.如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。灯点燃后,通过热传递的方式使油的内能增加,温度升高,加快油的 (填物态变化),增加耗油量。在夹层中加冷水,降低油温,达到省油的目的,这是利用水 大的特性。
21.如图所示,质量为200g的某液体,比热容是c=2.5×103J/(kg•℃),在均匀放热的条件下凝固成固态物质,且质量不变,则:第20min的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第10min的内能;凝固过程中该物质共放热 J;该物质液态与固态的比热容之比为 。
22.许多舞台灯光使用了大量的二极管作为光源,发光二极管的主要材料是 ,电线中的铜丝属于 。(选填“导体”或“半导体”或“绝缘体”)
23.如图所示,当开关S闭合,若电阻、串联,则甲表是 ;当开关S断开,若电阻、并联,则乙表是 。(均选填“电流表”或“电压表”)
24.如图所示的电路中:
(1)若使灯、串联,则应闭合开关 ;
(2)若使灯、并联,则应闭合开关 ;
(3)同时闭合开关 会发生 现象,是不允许的。
25.如图所示的电路中,要让灯泡L1和灯泡L2组成并联电路,应闭合开关 。
四、实验题
26.如图所示,这是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,透明容器中密封着初温、质量均相同的空气。
(1)从能量转化的角度分析,本实验是在探究电能转化为 能的规律。
(2)实验通过 反映电流产生热量的多少。
(3)利用图甲所示装置可探究电流产生的热量与 (选填“电流”或“电阻”)的关系,通电一段时间后,与 (选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
(4)观察图乙装置,发现 (选填“左”或“右”)侧容器中导体产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ,导体产生的热量越多。图乙装置 (选填“能”或“不能”)解释产生“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”现象的原因。
(5)【拓展】图乙装置中电阻丝R3的作用主要是使通过电阻丝R1和R2的电流 (选填“相等”或“不相等”),为了使实验现象更明显,可以将R3换成阻值 (选填“更大”或“更小”)的电阻丝。
27.小明同学用如图甲所示的装置对冰加热,根据实验记录分别绘制了冰熔化过程和水沸腾过程的温度随时间变化的图像,如图丙、丁所示。请你回答:
(1)该实验采用水浴法加热的好处是 ;图乙中,温度计的示数为 ℃。
(2)图丙中,段表示冰的熔化过程,此过程中该物质的内能 (选填“增加”“减小”或“不变”)。
(3)由图丁可知,水沸腾时温度变化的特点是 。
28.在“探究串联电路的电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,接下来进行的操作是 ;
(3)排除故障后,继续实验,下表是某同学实验记录的数据,分析数据得到串联电路的电流规律:串联电路中的电流 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
0.3
(4)本实验还需要更换 (选填:相同或不同)规格的灯泡进行多次实验。
29.在“测量小灯泡发光时的电阻”的实验中,请你回答下列问题并且完成下列实验步骤:
实验次数
电压表示数
电流表示数
灯泡亮度
1
1
较暗
2
正常发光
3
强烈发光
4
6
0
不发光
(1)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V。
(2)实验中滑动变阻器的作用: ; 。
(3)兴趣小组的一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? (选填“同意”或“不同意”);说说本实验多次测量的理由: 。
五、计算题
30.我国从餐饮废油(俗称地沟油)中成功提炼出了供飞机使用的生物航空煤油。为了测它的热值,小红同学在水壶中装上质量为、初温为30℃的水,燃烧生物航空煤油给水加热,消耗了生物航空煤油,水温升高到80℃。装置的加热效率为25%,水的比热容为。求:
(1)此过程中水吸收的热量。
(2)此过程中生物航空煤油完全燃烧放出的热量。
(3)生物航空煤油的热值。
31.如图所示是身高测量仪的简化电路。若电源电压为 6V,R0为30,R粗细均匀,总长度90cm,P在最上端时电流表示数为 0.1A,代表身高 1.9m。当P在最下端时,电流表示数为 A。(当某人站在测量台上时,电压表示数为 2V,则该人身高为 m。
32.如图所示的电路,电源电压不变。小灯泡L的规格为“6V3W”,开关S闭合后,灯L正常发光,电流表的示数为0.8A(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)工作100s,电路消耗的总电能。
六、作图题
33.(1)将电压表和电流表的符号填入如图所示的电路中的圆圈内。要求:开关S闭合后,小灯泡和都能发光。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大。
34.如图,请用笔画线代替导线把小灯泡、LED 灯、两节干电池、开关连接起来,使开关闭合后,小灯泡和LED 灯都能发光。
35.按电路图把实物图补充完整。
七、综合题
36.磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示,单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪,下图为其原理图。该仪器显示计由电压表改装,电源电压9V,定值电阻为40Ω,磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示:
磁感应强度B/T
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
磁敏电阻/Ω
160
180
200
230
260
290
(1)当待测磁感应强度为0T时,磁敏电阻为 Ω,显示计的示数随磁感应强度的增大而 。
(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08T,则电路中的电流是多少?磁敏电阻两端的电压是多少?
(3)若把该测量仪放在某处,闭合开关,电路消耗的总功率为0.27W,则该处磁感应强度是多少?
37.科技小组设计了一个压力报警装置,如图所示。杠杆OA始终处于水平位置平衡,O为支点,OB长20cm,AB长80cm;电源电压恒为10V,R1为滑动变阻器,定值电阻R0阻值为,压敏电阻Rx与所受压力F变化的关系如表所示。报警系统在电压表示数达到或超过4V时报警,此时水平踏板所受压力达到或超过设定的报警值。水平踏板、杠杆OA及组件的质量均忽略不计,不考虑报警系统对电路的影响。
(1)当电压表示数达到4V时,电路中电流为多少?
(2)为使该装置在踏板所受压力达到2500N时开始报警,要对装置进行调试:
①计算出滑动变阻器R1应接入电路的阻值 ;
②具体调试过程为:使水平踏板空载,将R1的滑片置于最右端,闭合开关,调节R1滑片直至 ,则该报警装置调试完成;
(3)如果要使报警时水平踏板的压力更大,应该将R1滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)小组同学发现保持(2)中,R1滑片位置不变,只移动踏板即可实现不同压力值的报警。于是在OA之间标注了刻度线,相邻两刻度线间的报警压力差值为250N,则刻度线的分布是 (选填“均匀”、“左疏右密”或“左密右疏”)的。
八、科普阅读题
38.2025年央视春晚《秧BOT》宇树H1机器人(别名:福兮,谐音“伏羲”)跳秧歌舞,如图甲;宇树H1是宇树科技于2023年8月推出的首款通用全尺寸人形机器人。宇树H1采用超轻量级设计,身高1.8m左右,整机约47kg。该机器人采用大扭矩关节电机等核心零部件,并配备有实感深度摄像头、激光雷达、嗅觉传感器等模块,内置电压为60V、15A・h电池,宇树H1能够在实地环境中灵活起步、奔跑、跳跃,并具备后空翻技能,还能使用螺丝刀或电动工具等标准人类工具。
(1)宇树H1机器人的实感深度摄像头实质就是 (填光学器材),通过嗅觉传感器“闻”到外界的各种气味,是因为气体分子不停做 运动;
(2)宇树H1机器人充满一次电储存的电能是 J;
(3)图乙是宇树H1机器人的手臂,其肘关节电机最大扭矩为30N・m,前臂长30cm,为碳纤维制造,自重不计,如图乙宇树H1的前臂在水平位置能提起最重的重物G= N;
(4)如图丙所示的电路为宇树H1机器人膝关节的过载自动保护系统,此电路电源的电压为12V,触发器为电路保护开关,D为压敏二极管,其阻值R随所受压力变化的图像如图丁所示,宇树H1机器人膝关节能承受的最大压力是3000N,当电路中的电流大于0.5A时,触发器 (断开/闭合),电铃会发声提示,以免机器人损伤。乙图中保护电阻R0的阻值是 Ω。
39.阅读短文,回答问题。
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。图乙所示为热敏电阻R的阻值随温度t变化的图像(为方便计算,已将图线作了近似处理),如图丙为某实验小组利用R做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。请完成下列问题。
(1)热敏电阻R是 (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。
(2)如图乙所示,在标准大气压下,将R放入冰水混合物中时,R的阻值是 Ω;写出温度t与电阻R的关系式:R= 。(用含有t的代数式表示R)
(3)如图丙所示,R恒定,当滑片P向左移动时,电流表的示数 。(选填“变大”“变小”“不变”)
(4)测温时要求温度升高,温度计示数增大,则图丙中将 表(选填“电流”“电压”)表盘的刻度改成相应的温度刻度。
(5)当滑动变阻器阻值为某一定值时,电阻R随温度均匀变化时,此时改装后的温度计的刻度分布 (选填“是”或“不是”)均匀的
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】A.分析电路图可知,滑动变阻器R₁与定值电阻R₂并联。电压表V测量并联电路两端的电压,即电源电压。因为电源电压保持不变,所以电压表V的示数不变。电流表A₁测量通过滑动变阻器R₁的电流I₁。电流表A₂测量通过定值电阻R₂的电流I₂。电流表A测量干路中的总电流I。根据并联电路的电流规律
当滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动时,R₁接入电路的电阻变大。通过R₂的电流,由于电源电压U和定值电阻R₂的阻值都不变,所以电流表A₂的示数I₂保持不变。通过R₁的电流,由于电源电压U不变,R₁的阻值变大,所以电流表A₁的示数I₁变小。因此,选项A的说法“电流表A₁和电流表A₂示数均变小”是错误的。故A错误;
B.电压表V的示数U保持不变,电流表A₂的示数I₂保持不变。因此,电压表V与电流表A₂的示数乘积也保持不变。该乘积表示电阻R₂的电功率,由于R₂两端电压和其自身阻值不变,所以其功率不变。因此,选项B的说法“乘积变大”是错误的。故B错误;
C.电流表A的示数是干路电流I,电流表A₁的示数是通过R₁的电流I₁。根据并联电路的电流规律,两示数之差为。因为电流表A₂的示数I₂保持不变,所以电流表A与电流表A₁的示数之差保持不变。故C正确;
D.电压表V的示数U保持不变,电流表A₁的示数I₁变小。根据欧姆定律,电压表V与电流表A₁的示数之比等于滑动变阻器接入电路的电阻,即
因为滑片P向右移动时,R₁的阻值变大,所以这个比值变大。因此,选项D的说法“比值保持不变”,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.第一次只闭合开关S、S1,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;滑片P从a端移到b端,当滑片移动到a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,其分得的电压为0,即电压表示数为0,所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像,曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像;滑片P移动到a端时,电路中只有R0,此时电路中电流最大为0.6A,当滑片在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的电流最小,最小为0.2A,由欧姆定律得,电源电压
代入数据可得
解得电阻R0和电源电压大小为R0=10Ω,,故A错误;
B.当参数为“5V1.25W”灯泡L正常发光时,通过灯泡的额定电流为,故B错误;
C.只闭合开关S、S1,滑片在b端时,可知滑动变阻器两端的电压为电压表读数
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
电路电流根据可知滑动变阻器的功率
当R0=R滑=10Ω时,滑动变阻器的功率最大,最大功率为
根据可知定值电阻的功率最大值
只闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为,故C正确;
D.闭合开关S、S2,电路的总功率最大时,电路中的电流最大,由图像知最大电流为0.5A,滑动变阻器的电压为1.5V,灯泡电压为4.5V,根据P=UI可知灯与滑动变阻器的功率之比,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】AC.应急灯在充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,此时应急灯的蓄电池相当于用电器,故A错误,C正确。
B.应急灯在放电时,将储存的化学能转化为电能,再转化为光能,此时应急灯相当于用电器,蓄电池相当于电源,故B错误;
D.充电时电流方向是从电网流向蓄电池,放电时电流方向是从蓄电池流向照明灯,二者方向相反,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.搓手时,双手摩擦克服摩擦力做功,机械能转化为内能,手的内能增大,故A正确;
B.火箭箭体从地面向上发射过程中,质量不变,速度和高度都增大,机械能增大,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高,其内能增大,故B错误;
C.“烤火取暖”是热传递增加内能,“钻木取火”是通过做功增加内能,两者方式不同,故C错误;
D.锯条锯木板时,摩擦力对锯条做功,所以锯条的内能增加,同时摩擦力也对木板做功,木板的内能也会增加,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】芯片的核心是集成电路,而集成电路的主要材料是半导体材料,硅是典型的半导体材料。 故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
6.C
【详解】由图可知,开关S闭合时,电流没有经过用电器,直接从电源正极流向电源负极,L1、L2均不发光,电源可能被烧坏,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.D
【详解】闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,因此 可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,看灯泡能否发光。
故选D。
8.C
【详解】A.汽油机顶端的部件是火花塞,而不是喷油嘴(喷油嘴是柴油机的部件),故A错误;
B.由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特点,并非压缩冲程,故B错误;
C.在做功冲程中,燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.由于热机在工作过程中总有能量损失,所以性能优良的汽油机效率也不可能达到100%,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】A.电能表是计量用电器消耗电能的仪表,转盘转得越快表明消耗电能越快,即电路的电功率越大,故A正确;
B.电能表的示数最后一位是小数位,图中示数应为16.6kW·h,不是166度,故B错误;
C.电能表参数“”可知额定最大电流为20A,即允许通过该电能表的最大电流是20A,故C错误;
D.1000W的用电器工作6min,
消耗电能为
电能表参数“”表示每消耗1kW·h转600r,因此0.1kW·h对应的转数是,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】把100℃的某铁块投入质量为m1,温度为20℃的水中,热平衡后温度为40℃,根据知道,
即……①
把100℃的同样的铁块投入质量为m2,温度为20℃的水中,热平衡后温度为60℃,同理有
即……②
由①②得……③
把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,设热平衡后温度为t,同理有……④
由③④得,
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.AC
【详解】A.导体中的自由电子在电压的作用下发生定向移动,形成电流;电流的形成需要电压,电路中有电流,说明电路中一定有提供电压的电源,故A正确;
B.在电路中,电源是提供电能的装置,用电器是把电能转化为其他形式的能的装置,故B错误;
C.用丝绸摩擦玻璃棒,由于玻璃棒束缚电子的本领较弱,玻璃棒失去电子,带正电荷,故C正确;
D.用一个开关控制两灯同时亮,同时灭,两灯不一定要串联,也可以两灯并联,开关接在干路上,故D错误。
故选AC。
12.ABC
【详解】A.只闭合开关时,电流从正极流出,顺次经过、回到负极,只有一条路径,则只闭合开关S2时,灯L1、L2串联,故A正确;
B.只闭合开关、时,,灯L1、L2并列连在电源的正负极之间,电流有两条路径,则灯、并联,故B正确;
C.只闭合开关S1、S2时,灯L2被短接,不亮,L1亮,故C正确;
D.同时闭合开关S1、S2、S3时,电源短路,会烧坏电源,两灯都不亮,故D错误。
故选ABC。
13.CD
【详解】该实验是探究电流与电压的关系,主要利用滑动变阻器改变电阻两端的电压,并测出对应的电流,从而分析得出电流与电压的正比例关系,由于一次实验具有偶然性,所以为了得到普遍规律,实验中通过改变滑动变阻器的阻值,达到改变定值电阻两端电压和通过定值电阻电流的目的,即进行多次实验,得到普遍性的规律;同时,在开关闭合前,滑动变阻器阻值应调到最大,起到保护电路的作用。所以此时变阻器的作用有:一是保护电路;二是改变电阻两端的电压和通过的电流,进行多次实验,得出普遍规律。故AB错误;CD正确。
故选CD。
14.BCD
【详解】开关S、S1都闭合:RMN被短路,电路只有R1,电流,电流随R1增大而减小,且变化更明显,符合曲线b。开关S闭合、S1断开:RMN与R1串联,电流,电流随R1增大而减小,但变化更平缓,符合曲线a。
A.当开关S、S1都闭合, 时,曲线 b的电流 I0 ,电源电压 ①
当开关S闭合、S1断开, 时,曲线 a的电流 I0 ,电源电压②,
时,曲线 b的电流 0.4A ,电源电压③
由①②③解得,电源电压,,故A不符合题意;
B.开关S、S1都闭合:RMN被短路,电路只有R1,电流,电流随R1增大而减小,且变化更明显,符合曲线b,故B符合题意;
C.由A①可得,,故RMN的功率
故C符合题意;
D.当闭合,为,S1断开:RMN与R1串联,电流
S1闭合:RMN被短路,电路只有R1,电流
两次电流比是1∶3,故D符合题意。
故选BCD 。
15.CD
【详解】A.由图可知,两种物质的温度都由升高到的过程中,两种物质升高的温度相等,其中煤油用了4min,水用了8min,即两种物质吸收热量之比为
当两种物质质量相同时,根据可知,
故A错误;
B.水的比热容表示质量为1kg的水,温度升高或降低时吸收或放出的热量为,故B错误;
C.由图可知,当水和煤油质量相同时,都加热4min,加热时间相同,两种物质吸收热量相同,煤油的温度升高的更多,故C正确;
D.因为水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油,升高的温度相同,根据可知,水吸收的热量大于煤油吸收的热量,吸收的热量就一定不相同,故D正确。
故选CD。
16.BC
【详解】由电路图可知,灯泡L与串联,电压表测L两端的电压,电压表测两端的电压。根据灯泡的铭牌可知灯泡L的电阻为
A.灯泡正常发光时的电压,由题意可知,,则两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压是
故A不符合题意;
B.灯泡L与串联,根据串联分压可得,即,解得电阻的阻值是,故B符合题意;
C.灯泡L正常发光,由可得:通过灯L中的电流是
故C符合题意;
D.灯泡L与串联,通过灯泡L与的电流相等,电阻消耗的功率是
故D不符合题意。
故选BC。
17.AC
【详解】A.电流表要串联在被测电路中,如果跟被测电路并联会造成短路,故A正确;
B.电流要从电流表的正接线柱流进,负接线柱流出,故B错误;
C.绝对不能把电流表直接接到电源的两极上,造成短路,损坏电流表以及电源,故C正确;
D.被测电流不能超过电流表量程,测量之前要先试触较大量程,防止被测电流超过电流表的量程,故D错误。
故选AC。
18. 并联 0.3
【详解】[1][2]因两灯正常工作,则两灯和电源之间必定是通路,即a、b应为电流表;若c为电流表,会被短路,不能正常发光,故c只能为电压表;此时两灯并联。a测量干路的电流,则,b测量的电流,则,c测量电源电压,故电源电压是2.5V。由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故通过灯的电流
19.(1)1kg沙子温度升高(或降低)吸收(或放出)的热量是。
(2)甲
【详解】(1)沙子的比热容为,物理意义是:1kg沙子温度升高(或降低)吸收(或放出)的热量是。
(2)三金属块末温(为冰的熔点)相同,初温相同,即三金属块降低相同的温度,由图可知,甲金属块下方的冰熔化得最多,丙金属块下方的冰熔化得最少,因此它们放出的热量:,三金属块的质量相同,相同,则由的变形公式可知三金属块的比热容关系为:,因此三个金属体比热容最大的是甲。
20. 汽化 比热容
【详解】[1]蒸发的快慢与温度有关,温度越高蒸发(汽化)越快。灯点燃后,温度升高,加快油的汽化。
[2]如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,相同情况下可以吸收更多的热量,使油的温度升高的较慢些,所以相对耗油量就少些。
21. 小于 2×104 2∶1
【详解】[1]由凝固图象可知,该物质的凝固时温度保持0℃不变,在凝固时,放出热量、内能变小,所以第20min的内能小于第10min的内能。
[2]由图象可知,从A点降温到B点时,用了5min,温度降低了10℃,所以此过程中放出的热量
因该物质是均匀放热,且质量不变,所以相同时间内,物质放出的热量相等,故凝固过程用了20min,故放出热量为Q凝固放=4×5×103J=2×104J
[3]由图象知,液态降温10℃和固态降温20℃所用的时间相等,所以它们放出的热量相等,因为固态段和液态段物质的质量m相同,由图象知,放热时间相同,即热量相同,液态段降温是10℃,固态段降温是20℃,从而计算得比热容之比为
22. 半导体 导体
【详解】[1]半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,发光二极管的主要材料是半导体。
[2]电线中的铜丝容易导电,它们属于导体。
23. 电压表 电流表
【详解】[1]当开关S闭合,若电阻、串联,则电路中只有一条电流路径,电流由正极出发,依次经过电阻和,因此甲、乙均为电压表。
[2]当开关S断开,若电阻、并联,则电路中有两条电流路径,电流由正极出发,经电表乙后,一条经电阻,另一条经电阻和电表甲,汇合后回到电源负极,因此甲、乙均为电流表。
24.(1)S3
(2)S1、S2
(3) S1、S3 电源短路
【详解】(1)当只闭合开关S3时,电流从电源正极出发,经过灯L1,再经过灯L2,再经过S3回电源负极,电流有且只有一条路径,此时灯L1、L2串联。
(2)当只闭合开关S1、S2时,电流从电源正极出发,在灯L1之前分成两条路,一条路电流经过灯L1,一条路电流经过S1,再经过灯L2,汇合后经过S2回电源负极,故L1、L2为并联。
(3)[1][2]如果同时闭合开关S1、S3,会发生电源短路现象,轻则烧坏电源,重则造成火灾,是不允许的。
25.S1、S3
【详解】由电路图可知,开关S1、S3同时闭合时,两灯泡首首相连,电路有两条电流路径,两灯泡是并联的。
26.(1)内
(2)U 形管中液面的高度差
(3) 电阻 右
(4) 左 大 不能
(5) 不相等 更小
【详解】(1)电流通过导体消耗电能,产生热量,即转化为内能,故本实验从能量转化的角度分析,是在探究电能转化为内能的规律。
(2)实验采用转换法,利用密闭空气受热膨胀使U形管液面出现高度差,液面高度差越大,说明导体产生的热量越多。
(3)[1][2]甲图中两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流及通电时间相同,右侧容器内电阻丝阻值较大,右侧容器内电阻丝产生的电热多,根据转换法,与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大,故甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。
(4)[1][2][3]乙图中,,而,通电时间相等,左侧U形管液面高度差大,说明左侧容器电阻丝产生的热量较多;由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。电炉丝与导线串联,其通过的电流和通电时间相等,而电炉丝的电阻比导线大得多,原因是电阻不同,故该装置不能解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
(5)[1][2]乙装置中电阻的作用主要是分流,使电阻和中的电流不相等;此时,为了使实验现象更明显,可以使通过的电流更大,故可以将换成阻值更小的。
27.(1) 使冰块受热均匀 92
(2)增加
(3)保持不变
【详解】(1)[1]水浴法是将装有待加热物质的容器放入水中进行加热。这种方法的主要好处是使冰块受热均匀,避免局部温度过高导致冰熔化速度不一致,从而能更准确地记录熔化过程中的温度变化。
[2]由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为92℃。
(2)冰是晶体,晶体熔化时温度保持不变。但冰在持续吸收热量,因此该物质的内能增加。
(3)由图丁可知,水沸腾时,虽然继续吸收热量,但温度保持不变。因此,水沸腾时温度变化的特点是保持不变。
28.(1)断开
(2)将与电流接线柱连接的导线交换位置连接
(3)处处相等
(4)不同
【详解】(1)为了确保电路的安全和正确连接,避免短路现象的发生,开关在连接过程中应该是断开的。
(2)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的,则他应将与电流表接线柱连接的导线交换位置连接。
(3)由表中数据可知IA=IB=IC=0.3A
故可得到串联电路的电流规律是:串联电路中的电流处处相等。
(4)实验中只进行了一次实验,结论具有偶然性,为了得到普遍性规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
29.(1) 4 小灯泡断路 6
(2) 保护电路 调节小灯泡两端电压
(3) 不同意 寻找普遍规律
【详解】(1)[1][2]在第4次实验中,电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数为6V,而电压表是与小灯泡并联的,此时电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联以外的部分没有问题,所以故障原因是小灯泡断路。
[3]因为小灯泡断路时,电压表串联在电路中,相当于直接接在电源两端,测的是电源电压,所以电源电压是6V。
(2)[1][2]滑动变阻器在电路中的作用,一是保护电路,防止电路中电流过大损坏元件;二是调节小灯泡两端的电压,从而可以多次测量不同电压下小灯泡的电阻。
(3)[1][2]因为小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,不是一个定值,所以不能将所测电阻取平均值来减小实验误差,本实验多次测量的目的是为了寻找普遍规律。
30.(1)水吸收的热量
(2)生物航空煤油完全燃烧放出的热量
(3)生物航空煤油的热值
【详解】(1)水吸收的热量通过公式 计算。其中, 为水的比热容, 为水的质量, 为温度变化量。
代入数据:;
(2)加热效率公式为 ,其中 为效率, 为水吸收的热量, 为煤油完全燃烧放出的热量,变形得:;
(3)热值定义为燃料完全燃烧放出的热量与其质量的比值,公式为 ,其中,,(注意单位转换),代入数据:。
31. 0.1 1.6
【详解】[1]由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电压表串联在滑片P上,此时滑动变阻器相当于定值电阻,电流表测量电路中的总电流,电压表测量滑片P下方电阻丝的电压。当滑片P在最上端时,R0与滑动变阻器的最大阻值R串联,根据欧姆定律,电路的总电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
因为R0与R是串联关系,无论滑片P如何移动,电路的总电阻始终为R总 = 60Ω,保持不变,电路中的电流始终不变,即I=0.1A。因此,当P在最下端时,电流表示数仍为0.1A。
[2]当电压表示数UV = 2V时,滑片P下方电阻丝的阻值为RP。则滑片P下方电阻的阻值为
因为滑动变阻器R的电阻丝是粗细均匀的,其电阻与长度成正比,此时滑动变阻器接入电路中的长度为
当滑片在最上端时,代表身高为1.9m,这表明测量仪的起始测量身高为
则当电压表示数UV = 2V时,该人身高为
32.(1)12Ω
(2)20Ω
(3)480J
【详解】(1)由题意可知,小灯泡L的规格为“6V3W”,即小灯泡的额定功率为,额定电压为,由可得,小灯泡L的电阻为
(2)根据电路图可知,小灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流。开关S闭合后,灯L正常发光,电流表的示数为0.8A,即小灯泡的实际电压等于额定电压
实际功率等于额定功率
总电流为
根据并联电压规律可知,定值电阻R两端的电压为
由可得,通过小灯泡L的电流为
根据并联电流规律可知,通过定值电阻R的电流为
由可得,定值电阻R的阻值为
(3)由可得,电路消耗的总电能为
33.(1)
(2)
【详解】(1)甲为电流表时会造成灯泡L2短路,为了使开关闭合后两灯均能发光,则甲必须为电压表,乙必须为电流表,此时两灯并联,开关闭合后两灯均能发光,如图所示:
(2)要使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大,应该接滑动变阻器的左下端接线柱,如下图所示:
34.
【详解】开关闭合后,小灯泡和LED 灯都能发光,则小灯泡和LED 灯可能串联也可能并联;串联时,采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次将开关、灯泡、滑动变阻器串联起来;并联时,将小灯泡和LED 灯首首相连,尾尾相连,再接入电路中,LED 灯具有单向导电性,所以接入电路中,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
35.
【详解】电路中L1和L2并联,电流路径有两条,电流表测干路电流,S1控制干路,S2控制L2。从S2的右端到L1的右端连接一根导线,L1的左端到电源负极之间连接一根导线,这样完成了一条支路。再从S2的左端到L2的右端连接一根导线,L2的左端与L1的左端之间连接一根导线,这样完成了第二个支路。如图所示:
36.(1) 160 增大
(2)0.0375A,7.5V
(3)0.16T
【详解】(1)[1][2]闭合开关,定值电阻和磁敏电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量磁敏电阻两端的电压。 由表中数据可得,当待测磁感应强度为0T时,磁敏电阻RB为160Ω;磁感应强度的增大时,磁敏电阻的阻值变大,根据串联分压特点可知电压表的示数变大。
(2)由表中数据可得,时,
电路中的电流
磁敏电阻两端的电压
(3)由得电路消耗的总功率为0.27W时,电路中的电流
电路中的总电阻
由表可知,该处磁感应强度为0.16T。
37.(1)0.1A
(2) 电压表示数为2V
(3)右
(4)左疏右密
【详解】(1)根据可知,此时电路中电流
(2)[1]当踏板所受压力达到2500N时,根据杠杆平衡原理可知,压敏电阻受到的压力
由表格数据可知,压敏电阻的阻值与所受压力F的关系为
当时,压敏电阻的阻值
此时电路总电阻
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
[2]由表格可知,空载时,压敏电阻的阻值
报警装置调试时,需要达到要求,滑动变阻器接入电路中的电阻仍然为,则空载时电路中的总电阻
此时电路中的电流
此时电压表示数
即调节R1滑片直至电压表示数为2V时,则该报警装置调试完成。
(3)当水平踏板的压力更大,压敏电阻所受压力变大,其电阻值变小,要保证报警时电压表示数仍为4V,则电路总电阻不变,电流不变,因为压敏电阻变小,所以滑动变阻器R滑1接入电路的电阻应变大,所以R滑1 滑片应向右移动。
(4)保持(2)中R1滑片位置不变,杠杆A端压敏电阻受到压力不变,OA长度不变,改变OB长度,踏板压力改变。根据杠杆平衡条件可得
即
若
则
则此时水平踏板向左移动的距离
若
则
则此时水平踏板向右移动的距离
即在变化相同大小的力时,水平踏板向左移动的距离大于向右移动的距离,故刻度线的分布是左疏右密。
38.(1) 照相机 无规则
(2)3.24×106
(3)100
(4) 断开 18
【详解】(1)[1]摄像头是利用物距大于两倍焦距,像距在一倍焦距和两倍焦距之间,成缩小、倒立、实像,是利用凸透镜成像规律制成的,所以宇树H1机器人的实感深度摄像头实质就是照相机。
[2]由于物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动,所以,智能机器人通过嗅觉传感器能“闻”到外界的各种气味。
(2)机器人充满一次电储存的电能是
(3)根据杠杆平衡条件知道,宇树H1的前臂在水平位置能提起最重的重物
(4)[1]由图丙知道,闭合开关,两电阻串联接入电路,机器人手受到的压力达到3000N时,电路中的电流为0.5A,触发器断开,电动机停止工作。
[2]由图丁知道,此时压力传感器的阻值R=6Ω,由欧姆定律知道,此时电路中的总电阻
触发器为电路保护开关,其电阻忽略不计,根据串联电路的电阻特点知道,电阻R0的阻值
39.(1)正
(2) 50 0.2t+50
(3)变小
(4)电压
(5)不是
【详解】(1)图乙可知,温度从0℃升到100℃时,热敏电阻阻值从50Ω增加到70Ω,即温度升高,阻值增大,所以这是正温度系数热敏电阻。
(2)[1]标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,从图乙可知,当时,。
[2]由图可知,热敏电阻的阻值与温度的图像是倾斜直线,因此可设
当时,,即
当时,,即
联立两式解得,,所以
(3)如图丙,为热敏电阻与滑动变阻器串联,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻增大,根据串联电路电阻规律记欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻增大,电流减小,即电流表A示数减小。
(4)如图丙,为热敏电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在热敏电阻两端,当温度升高时,热敏电阻阻值增大,根据串联分压规律可知,热敏电阻两端电压将增大,即电压表示数增大,电路中电流由于总电阻增大将减小,因此测温时要求温度升高,温度计示数增大,则图丙中应将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度。
(5)根据串联电路规律,热敏电阻两端电压为
显然电压表示数的变化与热敏电阻或温度的不成线性关系,即改装后的温度计的刻度分布不均匀。
答案第1页,共2页
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学科网(北京)股份有限公司
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