精品解析:山东青岛即墨区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
2026-02-06
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | 即墨区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.85 MB |
| 发布时间 | 2026-02-06 |
| 更新时间 | 2026-02-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56368614.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期期末学业水平诊断性测试
九年级物理试题
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题(满分20分,共10题,每题2分,每题均有四个选项,其中只有1个项符合题意 )
1. 以下行为可以节约用电的是( )
A. 夏天将空调温度设置为16℃ B. 洗衣机每次只洗一件衣服
C. 晚上不使用电灯 D. 家庭用LED灯取代白炽灯
2. 在如图所示电路中,用下列物体把A、B两端连接后,闭合开关,灯能亮的是( )
A. 铜制钥匙 B. 塑料尺子 C. 塑料鞋底 D. 橡皮擦
3. “双减”政策下,要求中学生积极参与实践活动,如图所示是小亮同学使用燃气灶做西红柿炒鸡蛋时的情景,下列分析正确的是( )
A. 炒菜过程中,铁锅含有的热量变大
B. 炒菜过程中,温度由铁锅传递给番茄和鸡蛋
C. 主要通过翻炒做功的方式增大番茄和鸡蛋的内能
D. 饭菜热时香气四溢而放凉后几乎闻不到香味,说明温度越高分子运动越剧烈
4. 枪虾的大螯猛地合上时,能挤出速度很大的水柱,水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音,还会发出一道极短的光。在这个过程中,没有涉及的能量转化是( )
A. 机械能转化为声能 B. 机械能转化为内能
C. 光能转化为化学能 D. 机械能转化为光能
5. 关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程说法正确的是( )
A. 在压缩冲程中,内能转化为机械能 B. 吸气冲程时,汽油机吸入的是空气
C. 只有做功冲程是燃气对外做功 D. 汽油机和柴油机的点火方式相同
6. 如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
、
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
7. “珍爱生命,注意安全”是必备的安全意识。下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A. 空气开关在有人触电时会自动跳闸
B 使用试电笔时,手按住笔尖金属体
C. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
D. 外壳为金属的用电器,要用三脚插头
8. 如题图所示是电阻甲和乙的U−I图像,根据图像提供的信息有关下列说法中正确的是( )
A. 甲是非定值电阻,乙是定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C. 若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,电源电压为5V
D. 若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.2A
9. 小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题选全的得3分、漏选得1分、错选或不选得0分,每题均有四个选项,其中有2~3个选项符合题意。)
11. 下列说法错误的是( )
A. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B. 由U=IR可知,导体的电压跟导体的电阻成正比
C. 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的
D. 用水作为发动机冷却剂是因为水的吸热能力弱
12. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A. 太阳能、地热能、核能都是可再生能源
B. 核能发电是利用可以控制的核聚变工作的
C. 手机中使用的麒麟芯片由半导体材料制成
D. “天宫”空间站通过电磁波与地面指挥中心联系
13. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法错误的是( )
A. 电流表A2的示数变小
B. 电压表V示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
14. 如图是小宇设计的线圈指南针,铜片和锌片分别与线圈两端相连,铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是( )
A. 线圈能够指示方向是因为存在地磁场
B. 线圈左端为N极
C. 线圈匝数越多,磁性越强
D. 铜片和锌片的位置互换,线圈的磁极方向不变
15. 在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,滑动变阻器R1的电功率P随其自身阻值的变化关系如图乙所示。下列相关说法中,正确的是( )
A. R2的阻值为4Ω
B. 电源电压为6V
C. R1的最大功率为2.25W
D. 电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空与作图题(满分19分,共4题)
16. 夏天,小宇一家自驾去青岛市的第一海水浴场景区游玩。
(1)白天,小宇发现赤脚踩在水里时很清凉,踩在沙子上却很烫,这是因为水的________较大。一瓶水他喝掉一半,剩余水的比热容会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)油电混合动力汽车作为新能源汽车的一种,当电力不足时,使用汽油当作动力,行驶时发电机给蓄电池充电,此时蓄电池可看作________(选填“电源”或“用电器”)。当汽车紧急刹车时,轮胎温度迅速升高、会冒黑烟,这是通过________的方式来改变轮胎的内能。同时我们还会闻到一股烧焦的味道,这是由于一切物质的分子都在________。
17. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内广大消费者的青睐。
(1)如图是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是________的,用其中一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是________(选填“串联”或“并联”)。
(2)电能属于________(一次/二次)能源
(3)小宇发现充电桩的导线很粗,是为了减小导体的________,从而使相同时间内,电流通过电缆时产生的________更小,来保障充电安全。
(4)某快充桩输出电压500V,输出电流80A,给20kW·h的电动车充电,不计损耗,充满电需________h。
18. 如图甲“悬浮灯泡”能够悬浮发光,其内部结构如图乙所示。接通电源后,灯泡能悬浮在空中是因为同名磁极相互________。基座电路的电源右端为________(选填“正”或“负”)极;若要使灯泡的悬浮高度增加,可以将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动。
19. 如图甲是某电子秤的原理图,R1是调零电阻,R2是一根长12cm的均匀电阻丝,托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上端并能随弹簧的伸缩上下移动。空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3A,滑片P位于R2的最上端。称量最大值时,滑片P位于R2的最下端。R2最大阻值为50Ω,电源电压为3V。滑片P与弹簧的电阻不计,托盘质量不计。已知该弹簧压缩的长度与所受压力F的关系如图乙所示。
(1)图甲中的“质量表”用________表改装而成(选填“电流”或“电压”)。
(2)由题可知,R1接入电路的阻值是________Ω。
(3)结合图甲、乙,该电子秤可称量的质量最大时电路中的电流为________A。
(4)电池组使用一段时间后电压会下降,若对装置不做任何调整,利用“质量表”测量出的质量将________(选填“偏大”或“偏小”)。如果需要调整该装置,我们可以将调零电阻R1的滑片向________(选填“左”或“右”)移动一些。
四、实验探究题(满分31分,共5题)
20. 小明在“探究并联电路中电流规律”的实验中:
(1)在连接电路前,小明发现电流表指针位置如图甲所示,接下来应对电流表________。
(2)实验中,小明应该选择两个小灯泡的规格是________(选填“相同”或“不相同”)的;选择电流表的量程时,在不能估计电流大小的情况下,应选用电流表的________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)如图丙所示,是小明准备测量A点电流的实物图,图中还差一根导线,请你根据图乙的电路图,用笔画线代替导线将图丙电路连接完整。
(4)用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,更换小灯泡多次实验,数据记录在下表中。第3次实验中,测C点电流时,电流表示数如图丁所示,C点的电流为________A。
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.2
0.4
2
0.2
0.3
0.5
3
0.4
0.5
(5)通过分析表中实验数据,可以初步得出结论:________(用表格中的物理量符号表示)。
21. 小林利用如图甲所示的一个双层玻璃保温杯和若干阻值不同的电阻丝设计实验进行复习。该保温杯杯盖密封良好、杯盖上的接线柱能接入电路,接线柱下端与可更换的电阻丝相连,杯盖上还预留了一个能插入温度计的小孔。
(1)小林用此保温杯连接了如图乙所示的电路装置,更换杯中液体种类进行实验,可以比较不同物质吸收热量的情况。在此实验中,液体吸收的热量的多少用________来反映,其依据的公式为:________。
(2)小林继续用图乙中装置复习探究电热的影响因素的相关实验。实验中电阻丝产生热量的多少用________来反映,其依据的公式是________。闭合开关后,小林观察到温度计示数在不断升高,由此能得到的结论是________。
(3)小林想用图乙中的电路装置进行“探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验,他先将电阻丝R1连入电路,闭合开关,计时2min并记录相关数据,然后再更换阻值不同的电阻丝重复上述步骤多次。小林的实验存在的问题是________。
22. 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表A、电压表V和开关各一个,三个定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω),两个滑动变阻器(分别是 “20Ω 1A”和 R2“30Ω 1A”),导线若干。
(1)电路连接正确后,先让R接入5Ω电阻,移动滑片P,使电压表示数为________V,并记录相应的电流值,并把数据记入图乙中;再改接10Ω、20Ω的电阻,重复以上实验,三次实验中滑动变阻器接入电路中的阻值会逐渐________(选填“变大”或“变小”)。
(2)如图乙所示,记录了三次实验数据,得到导体的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
(3)在图乙中,定值电阻的阻值为5Ω和10Ω时,滑动变阻器的电功率分别为P1和P2,则P1:P2=________。
(4)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器是________(选填R1或R2)。
23. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表V、电流表A、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是________;(填选项符号)
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是________A。同时小丽发现小灯泡没有发光,且电压表有示数但很小,则小灯泡没有发光的原因可能是________;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表V的示数为2.7V,为了测量小灯泡的额定功率,这时应该向________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为________W。
24. 图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察________来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁体的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导体有力的作用,且力的方向与_______和________有关。
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机,用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够________,二是这一部位能起到________(填某一部件的名称)的作用。
(4)下列装置中用到该实验原理是________(填字母)。
A. 扬声器 B. 动圈式话筒 C. 发电机
五、计算题(满分14分,共2题)
25. 如图甲所示是具有加热、保温两挡的电茶壶,简化电路如图乙,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化)。电茶壶的铭牌如下表。在标准大气压下,壶中装1kg水后由20℃加热至沸腾,正常加热的时间为10min。求:
额定电压
220V
额定功率
保温挡
100W
加热挡
1100W
(1)加热过程中开关S2应________(选填“闭合”或“断开”),此过程中水吸收了多少热量;
(2)求出发热电阻R2的阻值;
(3)此茶壶的加热效率。
26. 如图所示,电源电压12V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“30Ω,2A”。求:
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求的阻值;
(2)闭合开关S1,S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片置于最右端时,电流表的示数为0.65A,求R3的阻值;
(3)闭合开关S3,断开开关S1、S2,将电压表接量程“0~3V”,电流表接量程“0~0.6A”,为保护电路各元件安全,求R3最小功率。
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2025—2026学年度第一学期期末学业水平诊断性测试
九年级物理试题
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题(满分20分,共10题,每题2分,每题均有四个选项,其中只有1个项符合题意 )
1. 以下行为可以节约用电的是( )
A. 夏天将空调温度设置为16℃ B. 洗衣机每次只洗一件衣服
C. 晚上不使用电灯 D. 家庭用LED灯取代白炽灯
【答案】D
【解析】
【详解】A.夏天将空调温度设置为16℃,会始终让空调处在高负荷运行状态,不能节约电能,故A不符合题意;
B.洗衣机每次只洗一件衣服,会严重地浪费电能和水资源,故B不符合题意;
C.晚上不使用电灯不符合实际生活需求,且并非科学的节电方式,故C不符合题意;
D.照明灯采用LED灯,比普通白炽灯效率高,环保节能,故D符合题意。
故选D。
2. 在如图所示电路中,用下列物体把A、B两端连接后,闭合开关,灯能亮的是( )
A. 铜制钥匙 B. 塑料尺子 C. 塑料鞋底 D. 橡皮擦
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜是金属,属于导体。将铜制钥匙连接在A、B两端后,电路会形成通路,电流可以流过,灯泡会亮,故A符合题意;
BCD.塑料尺子、塑料鞋底、橡皮擦都是绝缘体,不易导电,将其连接在A、B两端后,电路是断开的,灯泡不会亮,故BCD不符合题意。
故选A。
3. “双减”政策下,要求中学生积极参与实践活动,如图所示是小亮同学使用燃气灶做西红柿炒鸡蛋时的情景,下列分析正确的是( )
A. 炒菜过程中,铁锅含有的热量变大
B. 炒菜过程中,温度由铁锅传递给番茄和鸡蛋
C. 主要通过翻炒做功的方式增大番茄和鸡蛋的内能
D. 饭菜热时香气四溢而放凉后几乎闻不到香味,说明温度越高分子运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.温度是状态量,不能传递。在炒菜过程中,是热量从高温的铁锅传递给低温的番茄和鸡蛋,而不是温度传递,故B错误;
C.在炒菜过程中,主要通过热传递(即热量从铁锅传递到食材)来增加番茄和鸡蛋的内能,故C错误;
D.根据分子动理论,温度越高,分子运动越剧烈,扩散现象越明显。饭菜热时,香味分子运动快,扩散到空气中,容易被闻到;而放凉后,分子运动减慢,香味扩散减弱,几乎闻不到,故D正确。
故选D。
4. 枪虾的大螯猛地合上时,能挤出速度很大的水柱,水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音,还会发出一道极短的光。在这个过程中,没有涉及的能量转化是( )
A. 机械能转化为声能 B. 机械能转化为内能
C. 光能转化化学能 D. 机械能转化为光能
【答案】C
【解析】
【详解】A.枪虾大螯合上挤出水柱,水柱产生的微小气泡在破裂瞬间发出很大的声音,这个过程将机械能转化为了声能,故A不符合题意;
B.气泡在破裂瞬间会产生高温,说明物体的内能增加,这个过程将机械能转化为了内能,故B不符合题意;
C.光能转化为化学能是指利用光能来发生化学反应,从而储存能量的过程,题干描述的现象是发光,是能量的释放,而不是吸收光能储存化学能,没有涉及该能量转化,故C符合题意;
D.气泡在破裂瞬间还会发出一道极短的光,这个过程将机械能转化为了光能,故D不符合题意。
故选C。
5. 关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程说法正确的是( )
A. 在压缩冲程中,内能转化为机械能 B. 吸气冲程时,汽油机吸入的是空气
C. 只有做功冲程是燃气对外做功 D. 汽油机和柴油机的点火方式相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在压缩冲程中,活塞向上运动压缩气体,机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,故A错误;
B.汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合气体,不是空气,故B错误;
C.在四冲程内燃机中,只有做功冲程燃气膨胀推动活塞向下运动,对外做功;吸气、压缩和排气冲程均不对外做功,故C正确;
D.汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,两者点火方式不同,故D错误。
故选C。
6. 如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
、
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,人体动力是将机械能转化为电能,原理是电磁感应,锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能,是磁场对通电导体有力的作用。
甲图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象;
乙图中是奥斯特实验,证明了电流周围可以产生磁场,是电流的磁效应;
丙图中有电源,是电动机的原理图,电能转化为机械能,原理是磁场对通电导体有力的作用;
丁图中是安培定则的应用。
综上所述,甲和丙符合题意,故ACD错误,B正确。
故选B。
7. “珍爱生命,注意安全”是必备的安全意识。下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A. 空气开关在有人触电时会自动跳闸
B. 使用试电笔时,手按住笔尖金属体
C. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
D. 外壳为金属的用电器,要用三脚插头
【答案】D
【解析】
【详解】A.空气开关的作用是在电路电流过大时自动断开电路,以保护电路安全。人触电时,通过人体的电流通常远小于空气开关的额定跳闸电流,因此空气开关一般不会跳闸。触电事故主要依靠漏电保护器来检测漏电并切断电源,故A错误;
B.使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体,使电流经人体导入大地形成回路,使氖管发光;若手指接触笔尖金属体,会导致直接触电,故B错误;
C.更换灯泡时必须先断开电源,否则极易发生触电事故,故C错误;
D.金属外壳的用电器若发生内部绝缘损坏,外壳可能带电。三脚插头中的地线可将漏电流导入大地,防止人体接触外壳时触电,故D正确。
故选D。
8. 如题图所示是电阻甲和乙的U−I图像,根据图像提供的信息有关下列说法中正确的是( )
A. 甲是非定值电阻,乙是定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C. 若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,电源电压为5V
D. 若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.2A
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,甲的U−I图像是一条过原点的倾斜向上的直线,乙的U−I图像是一条曲线,则甲是定值电阻,乙是非定值电阻,故A错误;
B.当甲、乙两端的电压都是5V时,电流相等,根据可知,此时甲、乙电阻值相等,故B正确;
C.若只将甲、乙串联在电路中,串联电路中电流处处相等,当电路电流为0.25A时,甲、乙电流均为0.25A,甲、乙电压均为5V,由串联电路电压特点,可得电源电压为
故C错误;
D.若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,甲、乙电压均为2V,甲、乙电流分别为0.1A、0.2A,电路的总电流为
故D错误。
故选B。
9. 小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.S闭合时,铃响,灯被短路,灯不亮,MN被扯断后灯亮铃也响,故A不符合题意;
B.S闭合时,灯和铃并联,此时灯亮铃响,MN扯断后,灯所在支路断路,此时铃响灯不亮,故B不符合题意;
C.S闭合时,铃被短路,此时灯亮铃不响,MN扯断后灯和铃串联,灯亮且铃响,故C符合题意;
D.S闭合时,灯和铃并联,此时灯亮且铃响,MN扯断后,铃所在之路断路,此时灯亮铃不响,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电压表测L2两端电压,电流表测串联电路电流;
A.如果L1短路,则串联电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,则电流表示数变大。由于L1短路,电路中只有L2,L2两端电压等于电源电压,电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意;
B.如果L2短路,电路中电流变大,电流表的示数变大,由于电压表测L2两端电压,则电压表的示数为0,即电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.如果L1开路,两个电表与电源不通,则两个电表的示数都变为0,即示数都变小。故C不符合题意;
D.如果L2开路,电路断路,电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表的示数变大。故D不符合题意。
故选A。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题选全的得3分、漏选得1分、错选或不选得0分,每题均有四个选项,其中有2~3个选项符合题意。)
11. 下列说法错误的是( )
A. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B. 由U=IR可知,导体的电压跟导体的电阻成正比
C. 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的
D. 用水作为发动机冷却剂是因为水的吸热能力弱
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误,符合题意;
B.由可知,当电流一定时,电压才和电阻成正比,题中未指明电流一定,故B错误,符合题意;
C.滑动变阻器的工作原理是靠改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的,故C正确,不符合题意;
D.水的比热容较大,吸热能力强,用水做冷却剂时,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,这样可以把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高,故D错误,符合题意。
故选ABD。
12. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A. 太阳能、地热能、核能都是可再生能源
B. 核能发电是利用可以控制的核聚变工作的
C. 手机中使用的麒麟芯片由半导体材料制成
D. “天宫”空间站通过电磁波与地面指挥中心联系
【答案】CD
【解析】
详解】A.太阳能、地热能可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源,而核能不能从自然界源源不断获取,属于不可再生能源,故A错误;
B.目前全世界商业运行的核电站都是利用核裂变。可控核聚变仍处于实验研究阶段,尚未用于商业发电。故B错误;
C.半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,手机中使用的麒麟芯片由半导体材料制成,故C正确;
D.太空中是真空,声波无法传播,只能利用电磁波进行通信。 卫星、空间站与地面的通信(包括数据、语音、视频)都是通过无线电波(属于电磁波)进行的。故D正确。
故选CD。
13. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法错误的是( )
A. 电流表A2的示数变小
B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图所示,闭合开关S,电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电流表测电阻的电流,电压表测并联电路电压,即电源电压。
A.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,电阻与滑动变阻器并联,根据并联电路特点,各支路互不影响可知,电流表示数不变,故A错误,符合题意;
B.电压表测并联电路电压,即电源电压,其示数不变,故B错误,符合题意;
C.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,阻值变大,通过滑动变阻器的电流变小,电阻电流不变,根据并联电路电流规律可知,干路电流变小,即电流表示数变小,而电压表V的示数不变,根据欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,故C正确,不符合题意;
D.电压表V的示数不变,电流表示数不变,根据欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变,故D错误,符合题意。
故选ABD。
14. 如图是小宇设计的线圈指南针,铜片和锌片分别与线圈两端相连,铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是( )
A. 线圈能够指示方向是因为存在地磁场
B. 线圈左端为N极
C. 线圈匝数越多,磁性越强
D. 铜片和锌片的位置互换,线圈的磁极方向不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体,受地磁场作用,可以指示方向,故A正确;
B.铜片为正极,锌片为负极,螺线管上导线中的电流从右端流入,根据安培定则,用右手握住线圈,四指指向电流方向,大拇指指向右端,即线圈的右端为N极,故B错误;
C.电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强,故C正确;
D.铜片为正极,锌片为负极,铜片和锌片的位置不同,电流方向不同,由安培定则可知,线圈的磁极方向发生改变,故D错误。
故选AC。
15. 在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,滑动变阻器R1的电功率P随其自身阻值的变化关系如图乙所示。下列相关说法中,正确的是( )
A. R2的阻值为4Ω
B. 电源电压为6V
C. R1的最大功率为2.25W
D. 电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当R1接入电路的阻值为2Ω时,变阻器的电功率为2W,由可知,此时电路中的电流
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压①
当R1接入电路的阻值为8Ω时,变阻器的电功率为2W,此时电路中的电流
电源电压②
联立①②解得,,故AB正确;
C.滑动变阻器R1消耗的电功率
所以当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则滑动变阻器消耗电功率的最大值
故C正确;
D.当变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,由欧姆定律可知,电路中的最大电流
当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时,电路中的电流最小,由A选项可知,最小电流
因此电流表示数的变化范围为,故D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空与作图题(满分19分,共4题)
16. 夏天,小宇一家自驾去青岛市的第一海水浴场景区游玩。
(1)白天,小宇发现赤脚踩在水里时很清凉,踩在沙子上却很烫,这是因为水的________较大。一瓶水他喝掉一半,剩余水的比热容会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)油电混合动力汽车作为新能源汽车的一种,当电力不足时,使用汽油当作动力,行驶时发电机给蓄电池充电,此时蓄电池可看作________(选填“电源”或“用电器”)。当汽车紧急刹车时,轮胎温度迅速升高、会冒黑烟,这是通过________的方式来改变轮胎的内能。同时我们还会闻到一股烧焦的味道,这是由于一切物质的分子都在________。
【答案】(1) ①. 比热容 ②. 不变
(2) ①. 用电器 ②. 做功 ③. 永不停息地做无规则运动
【解析】
【小问1详解】
[1]由于水的比热容大于沙子,在质量和吸收的热量相同时,由可知,水升高的温度较少,沙子升高的温度较高,故水里很清凉,沙子上很烫。
[2]比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物质的种类和状态有关,与质量、温度、体积等无关,一瓶水喝掉一半,质量变小,但剩余水的比热容不变。
【小问2详解】
[1]在发电机给蓄电池充电,消耗了电能,将电能转化为化学能,故蓄电池可看作用电器。
[2]当汽车紧急刹车时,克服轮胎与地面之间的摩擦力,将机械能转化为内能,轮胎的内能增大,温度迅速升高,这是通过做功的方式来改变轮胎的内能。
[3]闻到一股烧焦的味道,这是因为气味分子都在永不停息地做无规则运动,扩散到空气中。
17. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内广大消费者的青睐。
(1)如图是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是________的,用其中一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是________(选填“串联”或“并联”)。
(2)电能属于________(一次/二次)能源。
(3)小宇发现充电桩的导线很粗,是为了减小导体的________,从而使相同时间内,电流通过电缆时产生的________更小,来保障充电安全。
(4)某快充桩输出电压500V,输出电流80A,给20kW·h的电动车充电,不计损耗,充满电需________h。
【答案】(1) ① 并联 ②. 串联
(2)二次 (3) ①. 电阻 ②. 热量 (4)0.5
【解析】
【小问1详解】
[1][2]因为这些充电桩可以单独工作,互不影响,所以它们是并联的;用一个充电桩给电动汽车充电时,电流只有一条路径,电动汽车与该充电桩之间是串联的。
【小问2详解】
电能是由其他形式的能转化而来的,属于二次能源。
【小问3详解】
[1]充电桩的导线很粗,根据电阻的影响因素,在材料和长度一定时,横截面积越大,电阻越小,所以是为了减小导体的电阻。
[2]根据焦耳定律,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越小,产生的热量越小,从而保障充电安全。
【小问4详解】
充电桩的输出功率
充电时间
18. 如图甲“悬浮灯泡”能够悬浮发光,其内部结构如图乙所示。接通电源后,灯泡能悬浮在空中是因为同名磁极相互________。基座电路的电源右端为________(选填“正”或“负”)极;若要使灯泡的悬浮高度增加,可以将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 ①. 排斥 ②. 正 ③. 左
【解析】
【详解】[1]磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。灯泡能悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥。
[2]乙图中上图螺线管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,下图通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则可知,电源右端为正极,左端为负极。
[3]要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大其磁性,增大电路中电流,所以滑动变阻器的滑片向左移动。
19. 如图甲是某电子秤的原理图,R1是调零电阻,R2是一根长12cm的均匀电阻丝,托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上端并能随弹簧的伸缩上下移动。空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3A,滑片P位于R2的最上端。称量最大值时,滑片P位于R2的最下端。R2最大阻值为50Ω,电源电压为3V。滑片P与弹簧的电阻不计,托盘质量不计。已知该弹簧压缩的长度与所受压力F的关系如图乙所示。
(1)图甲中的“质量表”用________表改装而成(选填“电流”或“电压”)。
(2)由题可知,R1接入电路的阻值是________Ω。
(3)结合图甲、乙,该电子秤可称量的质量最大时电路中的电流为________A。
(4)电池组使用一段时间后电压会下降,若对装置不做任何调整,利用“质量表”测量出的质量将________(选填“偏大”或“偏小”)。如果需要调整该装置,我们可以将调零电阻R1的滑片向________(选填“左”或“右”)移动一些。
【答案】(1)电流 (2)10
(3)0.05 (4) ①. 偏大 ②. 左
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,质量表串联在电路中,所以是由电流表改装的。
【小问2详解】
空盘时,滑片P位于的最上端,闭合开关S,电路为的简单电路,由欧姆定律可得
【小问3详解】
由题知,是一根长12cm的均匀电阻丝,称量物体质量最大时,滑片P位于的最下端,连入电路的阻值最大为
电阻与滑动变阻器串联,其总电阻为
质量最大时,电路中的电流为
【小问4详解】
[1]电源电压减小,若空盘时,电阻滑片位置不变,由可知,电路中电流变小;根据图乙可知,压力越大,电阻越大,使得电流越小,所测质量偏大。
[2]如果需要调整该装置,为能调零,即空盘时电流表示数与原来显示值相同,根据可知,应使接入电路的电阻减小,即调零电阻R1的滑片左移。
四、实验探究题(满分31分,共5题)
20. 小明在“探究并联电路中电流规律”的实验中:
(1)在连接电路前,小明发现电流表指针位置如图甲所示,接下来应对电流表________。
(2)实验中,小明应该选择两个小灯泡的规格是________(选填“相同”或“不相同”)的;选择电流表的量程时,在不能估计电流大小的情况下,应选用电流表的________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)如图丙所示,是小明准备测量A点电流的实物图,图中还差一根导线,请你根据图乙的电路图,用笔画线代替导线将图丙电路连接完整。
(4)用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,更换小灯泡多次实验,数据记录在下表中。第3次实验中,测C点电流时,电流表示数如图丁所示,C点的电流为________A。
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.2
0.4
2
0.2
03
0.5
3
0.4
0.5
(5)通过分析表中实验数据,可以初步得出结论:________(用表格中的物理量符号表示)。
【答案】(1)调零 (2) ①. 不相同 ②. 大
(3) (4)0.9
(5)
【解析】
【小问1详解】
图甲可知,连接电路前,电流表指针不在零刻度线,接下来需要对电流表调零,使指针指在零刻度线,这样才能准确测量电流。
【小问2详解】
[1]为了避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性,应选择规格不相同的小灯泡。
[2]在不能估计电流大小的情况下,选用大量程进行试触,防止电流过大损坏电流表。
【小问3详解】
根据图乙可知,两灯并联,A点在L1所在的支路,所以电流表应与灯泡L1的串联,可将灯泡L2的左侧接线柱与电流表的负接线柱相连,如图所示:
【小问4详解】
[1][2]由图丁可知,电流表选用的是0~3A量程,该量程对应的分度值是0.1A。此时电流表的示数为0.9A,所以C点的电流为0.9A。
【小问5详解】
分析表格中的实验数据,每次实验中干路电流都等于各支路电流之和,所以可以初步得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
21. 小林利用如图甲所示的一个双层玻璃保温杯和若干阻值不同的电阻丝设计实验进行复习。该保温杯杯盖密封良好、杯盖上的接线柱能接入电路,接线柱下端与可更换的电阻丝相连,杯盖上还预留了一个能插入温度计的小孔。
(1)小林用此保温杯连接了如图乙所示的电路装置,更换杯中液体种类进行实验,可以比较不同物质吸收热量的情况。在此实验中,液体吸收的热量的多少用________来反映,其依据的公式为:________。
(2)小林继续用图乙中的装置复习探究电热的影响因素的相关实验。实验中电阻丝产生热量的多少用________来反映,其依据的公式是________。闭合开关后,小林观察到温度计示数在不断升高,由此能得到的结论是________。
(3)小林想用图乙中的电路装置进行“探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验,他先将电阻丝R1连入电路,闭合开关,计时2min并记录相关数据,然后再更换阻值不同的电阻丝重复上述步骤多次。小林的实验存在的问题是________。
【答案】(1) ① 加热时间长短 ②.
(2) ①. 温度计示数的变化 ②. ③. 在电阻大小和通过的电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多
(3)没有控制电流相等
【解析】
【小问1详解】
[1]用图乙中的装置加热液体,根据可知,电阻和电流相同时,加热时间越长,电阻丝产生的热量越多,即两种液体吸收的热量越多,所以液体吸收的热量的多少可以用加热时间的长短表示。
[2]理论依据是公式
【小问2详解】
[1]探究电热的影响因素实验中,比较产生热量的多少,根据可知,玻璃瓶内放入质量和初温相同的同种液体,温度变化越大,产生的热量越多,所以电阻丝产生热量的多少可用温度计示数的变化表示。
[2]理论依据是公式
[3]闭合开关后,随着时间的增加,小林观察到温度计示数在不断升高,说明产生的热量增大,由此能得到的结论是在电阻大小和通过的电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
【小问3详解】
根据可知,探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,要控制通电时间和电流相同,改变电阻大小,在小林的实验步骤中,他先后将不同的电阻丝接入电路,没有控制电流相等,所以小林的实验存在的问题是没有控制电流相等。
22. 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表A、电压表V和开关各一个,三个定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω),两个滑动变阻器(分别是 “20Ω 1A”和 R2“30Ω 1A”),导线若干。
(1)电路连接正确后,先让R接入5Ω电阻,移动滑片P,使电压表示数为________V,并记录相应的电流值,并把数据记入图乙中;再改接10Ω、20Ω的电阻,重复以上实验,三次实验中滑动变阻器接入电路中的阻值会逐渐________(选填“变大”或“变小”)。
(2)如图乙所示,记录了三次实验数据,得到导体的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
(3)在图乙中,定值电阻的阻值为5Ω和10Ω时,滑动变阻器的电功率分别为P1和P2,则P1:P2=________。
(4)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器是________(选填R1或R2)。
【答案】(1) ①. 2 ②. 变大
(2) ①. 导体两端的电压 ②. 反比
(3)
(4)R2
【解析】
【小问1详解】
[1]在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,应该保持电阻两端的电压不变,由乙图可知电压表的示数为
[2]在该实验中电阻与滑动变阻器串联,电阻两端的电压应该始终保持为2V不变,改接10Ω、20Ω的电阻,根据串联分压特点可知,R增大,则滑动变阻器的阻值也要增大,才能控制电阻两端电压不变。
【小问2详解】
[1][2]由图乙可知是一个定值,故可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问3详解】
在该实验中电阻与滑动变阻器串联,电阻两端的电压应该始终保持为2V不变,则滑动变阻器两端的电压始终保持
由乙图可知当定值电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A;当定值电阻的阻值为10Ω时,电流为0.2A,则
则
【小问4详解】
在该实验中为保证定值电阻两端电压不变,接入的定值电阻阻值越大,滑动变阻器接入的阻值也要增大,当接入的定值电阻的阻值为20Ω时,有
解得
故应该选取的滑动变阻器是R2。
23. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表V、电流表A、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是________;(填选项符号)
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是________A。同时小丽发现小灯泡没有发光,且电压表有示数但很小,则小灯泡没有发光的原因可能是________;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表V的示数为2.7V,为了测量小灯泡的额定功率,这时应该向________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1) (2)最左
(3)B (4) ①. 0.14 ②. 小灯泡的实际功率太小
(5)左 (6)0.625
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,灯泡和电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端。如图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,连接电路过程中,开关应断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大端,即最左端。
【小问3详解】
正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,则电路的故障可能是与电压表并联部分断路,即可能灯泡断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问4详解】
[1]电流表指针如图乙所示,所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.14A,则通过小灯泡的电流为0.14A。
[2]小灯泡没有发光,且电压表示数很小,原因可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大,小灯泡的实际功率太小。
【小问5详解】
电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.7V,高于小灯泡的额定电压,为了测量小灯泡的额定功率,应减小灯泡两端电压,增大滑动变阻器两端电压,根据串联分压可知,应增大滑动变阻器的阻值,这时应向左端移动滑动变阻器的滑片。
【小问6详解】
根据图像可知,小灯泡的额定功率为
24. 图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察________来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁体的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导体有力的作用,且力的方向与_______和________有关。
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机,用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够________,二是这一部位能起到________(填某一部件的名称)的作用。
(4)下列装置中用到该实验原理的是________(填字母)。
A. 扬声器 B. 动圈式话筒 C. 发电机
【答案】(1)金属棒ab的运动
(2) ①. 电流的方向 ②. 磁场的方向
(3) ①. 导电 ②. 换向器
(4)A
【解析】
【小问1详解】
由图可知,闭合开关,电路中有电流通过,导体棒ab受力在磁场中运动,是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用,判断受力的方向。
【小问2详解】
[1][2]闭合开关,发现金属棒ab向右运动;保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁铁的N,闭合开关,说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动,通电导体受力的方向不变;综上所述磁场对通电导线有力的作用,且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【小问3详解】
[1][2]将线圈两端引线的漆皮,金属具有导电性,一端全部刮掉,金属能够导电;二是另一端只刮去半周,当线圈刚转过平衡位置时,线圈由于惯性转过另半圈;它的作用就相当于电动机中的换向器。
【小问4详解】
A.扬声器的原理是电导体在磁场中受到磁场力的作用,故A符合题意;
BC.动圈式话筒和发电机的原理是电磁感应,故BC不符合题意;
故选A。
五、计算题(满分14分,共2题)
25. 如图甲所示是具有加热、保温两挡的电茶壶,简化电路如图乙,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化)。电茶壶的铭牌如下表。在标准大气压下,壶中装1kg水后由20℃加热至沸腾,正常加热的时间为10min。求:
额定电压
220V
额定功率
保温挡
100W
加热挡
1100W
(1)加热过程中开关S2应________(选填“闭合”或“断开”),此过程中水吸收了多少热量;
(2)求出发热电阻R2的阻值;
(3)此茶壶的加热效率。
【答案】(1)闭合,
(2)440Ω (3)50.9%
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1]由电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,电路中只有电阻R1工作,此时电路电阻最小,电源电压不变,由可知,电功率最大,处于加热挡;当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2串联在电路中,此时电路电阻最大,电源电压不变,由可知,电功率最小,处于保温挡。故加热过程中,开关S2应闭合。
[2]标准大气压下,水的沸点是100℃,则水吸收的热量
【小问2详解】
当电茶壶处于加热挡时,只有R1工作,由可得,电阻R1的阻值
保温时,电路的总电阻
因为R1和R2串联,所以R2的阻值
【小问3详解】
电茶壶正常加热10min消耗的电能
此茶壶的加热效率
26. 如图所示,电源电压12V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“30Ω,2A”。求:
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求的阻值;
(2)闭合开关S1,S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片置于最右端时,电流表的示数为0.65A,求R3的阻值;
(3)闭合开关S3,断开开关S1、S2,将电压表接量程“0~3V”,电流表接量程“0~0.6A”,为保护电路各元件安全,求R3最小功率。
【答案】(1)30Ω (2)48Ω
(3)1.6875W
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S1,断开开关S2、S3,只有R1接入电路,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律知,的阻值
【小问2详解】
闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片置于最右端时,R2接入阻值为0,R3、R1并联接入电路,电流表测干路电流,大小为0.65A,根据并联电路的特点知,R3的电流为
R3的电阻为
【小问3详解】
闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器R2接入允许的最大阻值时,根据串联分压,电压表示数达到最大值,为3V,R3两端电压为
电路电流最小为
R3最小功率
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