内容正文:
2025-2026学年第一学期期末学情调研
物理试卷
一、单选题(本大题共有10小题,每小顾3分,共30分)
1. 下列用电器正常工作的电功率接近的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 电热水壶 D. 电冰箱
2. 我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十一号发射升空,该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。卫星与地面间传递信息是利用( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 空气
3. 金秋十月,走进果园,远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味。这个现象主要说明( )。
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 分子间有空隙 D. 分子在不停地做无规则运动
4. 静电喷漆时,接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电,喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面,最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面,这是因为( )
A. 受到重力作用 B. 同种电荷互相排斥
C. 异种电荷互相吸引 D. 带电体可以吸引轻小物体
5. 智能家居已融入现代生活,小孙房间安装的智能小夜灯需同时满足以下条件才会点亮:①总开关S闭合,指示灯发光(若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作);②光线传感器检测到环境无光照(S1闭合);③人体传感器持续检测到活动信号(S2闭合)。以下电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 安全用电,人人有责。下列关于生活中的做法正确的是( )
A. 用湿毛巾擦拭发光台灯上的灰尘
B. 当水洒在插座上时及时切断电源
C. 清洗空调的时候未断开电源开关
D. 走路时靠近路边的高压线掉落区
7. “220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示,它们正常工作,亮度相当,此时两灯相比( )
A 实际功率相同 B. 电流通过节能灯做功较快
C. 节能灯两端的电压较低 D. 节能灯消耗的电能较少
8. 及时对所学知识进行梳理,是一种优秀的习惯。下面表格中的相关知识,完全正确的一组是( )
A. 仪器与原理
滑动变阻器
改变电阻丝的粗细
验电器
异种电荷相互吸引
B. 科学家与贡献
欧姆
欧姆定律
奥斯特
判断通电螺线管磁极方向
C. 电磁学知识与运用
磁悬浮列车
磁极间相互作用
电炉子
电流的热效应
D. 能源与材料及其特点
铅锑合金作保险丝材料
铅锑合金熔点高
火箭用液氢做燃料
液氢的热值高
9. 如图所示是电阻甲和乙的图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A. 甲的电阻值是20Ω
B. 甲的电阻值大于乙的电阻值
C. 甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为2.5V
D. 甲、乙并联,通过甲的电流为0.2A时,通过乙的电流为0.4A
10. 在食品发酵装置中,常用智能温控器来控制温度,其简化电路图如图甲所示,电源电压恒为12V,为的定值电阻,为温控传感器,其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 温控电阻的阻值随温度的升高而增大
B. 当环境温度升高时,电路消耗的总功率不变
C. 当电流表示数为0.4A时,环境温度为20℃
D. 当环境温度为20℃时,电路消耗的总功率为2.4W
二、实验探究题(本大题共有5小题,11题5分;12题8分:13题5分:14题4分;15题4分;共26分)
11. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉;
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填序号);
A. 滑动变阻器断路
B 定值电阻R断路
C. 定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是______,其值为______;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,______。
12. 实验小组用图甲所示的装置做“测量小灯泡电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了。请你把接错的那根导线找出来,画上“×”,并用笔画线代替导线,把它改到正确的位置上;
(2)小明将错误的线路改正后,将滑片移到最______端,闭合开关,电压表示数如图乙所示。若要使小灯泡正常工作,滑动变阻器的滑片应该向______移动;(两空均选填“左”或“右”)
(3)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常工作时电阻为______Ω;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,发现电压表和电流表的示数均增大,小灯泡也变亮,说明小灯泡的亮度与其实际______(选填“电流”或“功率”)有关;
(5)完成了上述实验后,小晋还想测另一只额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,但发现电流表已损坏。小晋利用电阻已知的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,并进行了如下操作:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,只闭合开关______,读出电压表示数为;
③小灯泡正常工作时的电阻______(用、和表示)。
13. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气。
(1)在实验中,电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中______来比较的。
(2)图甲可探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,________(选填“左”或“右”)侧盒子中的电阻产生的热量多。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个5Ω的电阻是为了________(选填“分压”或“分流”)。若将容器外的电阻换成10Ω的,实验现象较之前相比更________(选填“明显”或“不明显”)。
14. 笃行慎思的小翠开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,她提出了以下猜想:
A. 可能与盐水的浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关。
她利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是___________(选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)探究猜想时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮,这一实验过程___________(选填“能”或“不能”)验证猜想。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。博文约礼的小兴、钻坚研微的小凯同学分别对实验装置做以下改进。小兴把灯泡更换为电流表,小凯在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是___________(选填“小兴”或“小凯”)同学,理由是___________。
15. 实验室有两个外形完全相同的电阻,其中一个是热敏电阻,它的阻值随温度的变化而变化,另一个是定值电阻,它的阻值不随温度变化。现在这两个电阻混在一起,请你设计一个实验方案把它们区分开。
实验器材:___________
实验过程:___________
实验结论:___________
三、综合应用(本大题共有5小题,16题4分:17题4分;18题2分;19题4分;20题5分;21题5分:共24分)
16. 小明在成长笔记中记录了表中错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
一个标有“”的小灯泡和一个标有“”的定值电阻的图像如图所示。若将该小灯泡和定值电阻并联在的电路中,则电路的总电功率为多少瓦?
解:由图像可知定值电阻的电功率为:
而灯的电功率为3.6W,所以电路的总功率为:
错误之处:___________
错因分析:___________
正确解答:___________
17. 跨学科实践
制作简易“雨水探测器”
【项目提出】
随着科技的进步,汽车前挡风玻璃上的智能雨刮器会随着雨的大小,刮动的速度相应地自动发生变化。项目小组查阅相关资料后,得知它的工作电路中安装有“雨水探测器”装置,其相当于一个“液体变阻器”,项目小组同学进行制作并探究其工作原理:
【项目任务】制作简易雨水探测器并探究工作原理
【项目实施】①器材准备:
电源、开关、滑动变阻器、电流表、导线若干、2个完全一样的电极铜棒、1个底部带有出水口的塑料容器(收集雨水)、足量的盐水(雨水),
②制作探究:
(1)如图乙所示的装置,连接好电路,将电路中的两电极铜棒分别固定在塑料容器中,简易雨水探测器制作完成。向雨水收集器中倒入盐水进行探究,得到如下数据:
电极铜棒浸入水中的深度
0
1
2
3
电流表的示数
0
0.16
0.20
0.32
(2)根据表中数据可知,其探究的问题是:___________;
(3)探究中模拟下雨的大小,可以通过改变___________来实现,再观察___________的变化来判断液体变阻器的阻值大小,使雨刮器刮水速度发生变化;
(4)分析表中数据可知,电极铜棒浸入盐水中深度越深,会导致两电极铜棒间接入电路的液体变阻器的___________(选填“长度”或“横截面积”)变大,从而使雨刮器快速摆动。
18. 如图丙,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来,注意,开关仅控制灯泡。(请保留作图痕迹)
19. 物理实验室里经常使用电烙铁,电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具,主要用途是焊接元件和导线。工作时,烙铁头温度达到300℃,可以熔化金属锡,而连接它的导线却不怎么热,解释其中的原因。
20. 某饮水机部分铭牌如下表所示,该饮水机有加热和保温两个挡位,内部有两个开关和两个电热丝,其阻值分别为R1=44Ω, R2=440Ω。求:
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
100W
(1)该饮水机加热挡正常工作时电路中的电流。
(2)该饮水机保温挡正常工作时电路阻值。
(3)根据题干与表格信息,请你在图乙的虚线框中画出饮水机的内部电路图。
21. 2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵中,地面突击方队作为装备方队的“先锋梯队”,集中展示了多款新型突击战车。如图所示,搭载功率为1500马力柴油发动机的99B主战坦克在水平长安街路面上以的功率匀速行驶,用时。取求:
(1)牵引力做的功。
(2)99B主战坦克匀速行驶时受到的阻力。
(3)若柴油机的效率为40%,消耗柴油的质量。
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2025-2026学年第一学期期末学情调研
物理试卷
一、单选题(本大题共有10小题,每小顾3分,共30分)
1. 下列用电器正常工作的电功率接近的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 电热水壶 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】A.台灯:一般功率在1040W左右,远小于1100W,故A不符合题意;
B.智能手机:工作功率通常在几瓦,充电功率也只有十几瓦,远小于1100W,故B不符合题意;
C.电热水壶:属于大功率加热电器,功率通常在10001500W之间,接近1100W,故C符合题意;
D.电冰箱:额定功率约100200W,但它是间歇性工作,平均功率更低,远小于1100W,故D不符合题意。
故选C。
2. 我国在文昌航天发射场成功将通信技术试验卫星十一号发射升空,该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。卫星与地面间传递信息是利用( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 空气
【答案】C
【解析】
【详解】A.超声波是一种频率高于20000Hz的声波,它需要介质来传播,而且在真空中无法传播。而卫星是在太空中运行的,太空是接近真空的环境,所以超声波不能用于卫星与地面间的信息传递,故A不符合题意;
B.次声波是频率低于20Hz的声波,同样需要介质传播,在真空中也不能传播,因此也不适合卫星与地面之间的信息传递,故B不符合题意;
C.电磁波可以在真空中传播,而且传播速度快,能够携带大量的信息。卫星与地面之间的通信往往要跨越很长的距离,包括在太空中的真空区域,电磁波正好满足了在这种环境下传递信息的要求,所以卫星与地面间传递信息是利用电磁波,故C符合题意;
D.空气只是一种物质,它本身不能直接传递信息。并且卫星在太空中,很多区域没有空气,所以空气不能作为卫星与地面间传递信息的载体,故D不符合题意。
故选C。
3. 金秋十月,走进果园,远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味。这个现象主要说明( )。
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 分子间有空隙 D. 分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味,这属于扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 静电喷漆时,接电源负极的喷枪使喷出的油漆雾滴带负电,喷出的油漆雾滴就“主动”飞向带正电的金属件表面,最终会在金属件表面形成均匀的涂膜。喷出的油漆雾滴“主动”飞向金属件表面,这是因为( )
A. 受到重力作用 B. 同种电荷互相排斥
C. 异种电荷互相吸引 D. 带电体可以吸引轻小物体
【答案】C
【解析】
【详解】由于异种电荷互相吸引,则喷出的带负电油漆雾滴“主动”飞向带正电的金属件表面,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 智能家居已融入现代生活,小孙房间安装的智能小夜灯需同时满足以下条件才会点亮:①总开关S闭合,指示灯发光(若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作);②光线传感器检测到环境无光照(S1闭合);③人体传感器持续检测到活动信号(S2闭合)。以下电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作,说明指示灯与小夜灯能够独立工作,是并联;总开关S闭合,指示灯发光;若光线传感器检测到环境无光照闭合、人体传感器持续检测到活动信号闭合时小夜灯工作,说明开关、串联后再与小夜灯串联,最后与指示灯并联。故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
6. 安全用电,人人有责。下列关于生活中的做法正确的是( )
A. 用湿毛巾擦拭发光台灯上的灰尘
B. 当水洒在插座上时及时切断电源
C. 清洗空调的时候未断开电源开关
D. 走路时靠近路边的高压线掉落区
【答案】B
【解析】
【详解】A.湿毛巾容易导电,用湿毛巾擦拭正在发光的台灯容易发生触电事故,故A错误;
B.生活用水是导体,当有水洒在插座上时要及时切断电源,故B正确;
C.清洗空调前应先断开电源开关,能预防触电事故的发生,故C错误;
D.如果高压线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,会发生触电事故,所以不能靠近高压线掉落区,故D错误。
故选B。
7. “220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示,它们正常工作,亮度相当,此时两灯相比( )
A. 实际功率相同 B. 电流通过节能灯做功较快
C. 节能灯两端的电压较低 D. 节能灯消耗的电能较少
【答案】B
【解析】
【详解】A.当LED灯与节能灯均正常工作时,实际功率均等于额定功率,节能灯额定功率较大,则节能灯的实际功率较大,故A不符合题意;
B.功率表示电流做功的快慢,节能灯的实际功率较大,电流通过节能灯做功较快,故B符合题意;
C.两灯泡都正常工作,实际电压等于额定电压,均为220V,故C不符合题意;
D.根据,消耗电能的多少与电功率和时间有关,节能灯的实际功率较大,但时间未知,所以无法比较电能,故D不符合题意。
故选B。
8. 及时对所学知识进行梳理,是一种优秀的习惯。下面表格中的相关知识,完全正确的一组是( )
A. 仪器与原理
滑动变阻器
改变电阻丝粗细
验电器
异种电荷相互吸引
B. 科学家与贡献
欧姆
欧姆定律
奥斯特
判断通电螺线管磁极方向
C. 电磁学知识与运用
磁悬浮列车
磁极间相互作用
电炉子
电流的热效应
D. 能源与材料及其特点
铅锑合金作为保险丝材料
铅锑合金熔点高
火箭用液氢做燃料
液氢的热值高
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,不是改变电阻丝的粗细,该说法错误;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,并非异种电荷相互吸引,该说法错误,故A不符合题意;
B.欧姆的主要贡献是总结出欧姆定律,这一描述正确;奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应,而判断通电螺线管磁极方向的方法是安培定则,因此“奥斯特判断通电螺线管磁极方向”的说法错误,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现悬浮,这一描述正确;电炉子是利用电流的热效应工作的,这一描述正确,故C符合题意;
D.铅锑合金作为保险丝材料,是因为它的熔点低,便于在电流过大时自动熔断,因此“铅锑合金熔点高”的说法错误;火箭用液氢做燃料,其特点是热值高,这一描述正确,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示是电阻甲和乙的图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A. 甲的电阻值是20Ω
B. 甲的电阻值大于乙的电阻值
C. 甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为2.5V
D. 甲、乙并联,通过甲的电流为0.2A时,通过乙的电流为0.4A
【答案】D
【解析】
【详解】A.读图可知,甲两端电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A,甲的电阻为
故A错误;
B.甲为定值电阻,乙的电阻是变化的。当电压低于2.5V时,通过乙的电流大于通过甲的电流,说明乙的电阻小于甲的电阻。当电压高于2.5V时,通过乙的电流小于通过甲的电流,说明乙的电阻大于甲的电阻。当电压为2.5V时,二者电阻相等。故B错误;
C.二者串联,乙两端电压为1V时,读图可知,此时电路中电流为0.4A,甲两端电压为2V。故C错误;
D.二者并联,通过甲的电流为0.2A时,读图可知,此时二者两端电压为1V,此时通过乙的电流为0.4A。故D正确。
故选D。
10. 在食品发酵装置中,常用智能温控器来控制温度,其简化电路图如图甲所示,电源电压恒为12V,为的定值电阻,为温控传感器,其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 温控电阻阻值随温度的升高而增大
B. 当环境温度升高时,电路消耗的总功率不变
C. 当电流表示数为0.4A时,环境温度为20℃
D. 当环境温度为20℃时,电路消耗的总功率为2.4W
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,R1与R2串联,电流表测串联电路中的电流。从图像中可知半导体电阻R1的阻值随温度的升高而减小。温度升高,R1的电阻减小,总电阻减小,电源电压一定时,根据欧姆定律可得,电路中的电流增大,由P=UI可知,电路消耗的总功率增加,故AB错误;
C.当电流表的示数为0.4A时,总电阻
由串联电路的电阻特点知
由图乙可知,当R1=20Ω时环境温度为40℃,故C错误;
D.由图乙可知,当环境温度为20℃时,R1=50Ω,电路中的电流
电路消耗的电功率P=UI′=12V×0.2A=2.4W
故D正确。
故选D。
二、实验探究题(本大题共有5小题,11题5分;12题8分:13题5分:14题4分;15题4分;共26分)
11. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉;
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填序号);
A. 滑动变阻器断路
B. 定值电阻R断路
C. 定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是______,其值为______;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,______。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 电压 ②. 3V ③. 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】
【小问1详解】
实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片P向右移动时电压表示数变大,由串联分压规律可知,此时变阻器接入电路中的电阻变小,则变阻器的右接线柱接入电路中,如图所示
【小问2详解】
连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,电路中可能出现断路现象,且电压表与电源相连通,导致这一现象的原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]图中阴影部分面积是定值电阻的电流与电阻的乘积,表示的物理量是电压,其值为
[3]由实验图像可知,当电压一定时,电流随着电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为定值,所以可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
12. 实验小组用图甲所示的装置做“测量小灯泡电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了。请你把接错的那根导线找出来,画上“×”,并用笔画线代替导线,把它改到正确的位置上;
(2)小明将错误的线路改正后,将滑片移到最______端,闭合开关,电压表示数如图乙所示。若要使小灯泡正常工作,滑动变阻器的滑片应该向______移动;(两空均选填“左”或“右”)
(3)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为______Ω;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,发现电压表和电流表的示数均增大,小灯泡也变亮,说明小灯泡的亮度与其实际______(选填“电流”或“功率”)有关;
(5)完成了上述实验后,小晋还想测另一只额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,但发现电流表已损坏。小晋利用电阻已知的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,并进行了如下操作:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,只闭合开关______,读出电压表示数为;
③小灯泡正常工作时的电阻______(用、和表示)。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 左
(3)12.5 (4)功率
(5) ①. S、 ②.
【解析】
【小问1详解】
实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中,正确电路图如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最右端。
[2]图乙中,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为0.5V,若要使小灯泡正常工作,则应增大灯泡两端电压,使电压表的示数应为2.5V,由串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器两端电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向左移动。
【小问3详解】
由图丙可知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,则小灯泡正常工作时的电阻为
【小问4详解】
电压表、电流表示数变大,由可知,小灯泡的电功率变大,小灯泡也变亮,说明小灯泡的亮度与其实际功率有关。
【小问5详解】
[1][2]由图丁可知,只闭合开关S、,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联,电压表测灯泡两端电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为,此时灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,只闭合开关S、,滑动变阻器、灯泡、定值电阻仍串联,电压表测灯泡和定值电阻两端电压,读出电压表示数为,灯泡仍正常发光,由串联电路电压特点可知,定值电阻两端电压为,通过定值电阻的电流为
串联电路中电流处处相等,则灯泡正常发光时的电流为
则灯泡正常发光时的电阻为
13. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气。
(1)在实验中,电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中______来比较的。
(2)图甲可探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,________(选填“左”或“右”)侧盒子中的电阻产生的热量多。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个5Ω的电阻是为了________(选填“分压”或“分流”)。若将容器外的电阻换成10Ω的,实验现象较之前相比更________(选填“明显”或“不明显”)。
【答案】(1)液面的高度差
(2) ①. 电阻 ②. 右
(3) ①. 分流 ②. 不明显
【解析】
【小问1详解】
电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,气体膨胀程度越大,故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,采用了转换法。
【小问2详解】
[1]甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系。
[2]根据焦耳定律,在电流和时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。因为b的电阻10Ω大于a的电阻5Ω,所以通电一段时间后,右侧盒子中的电阻产生的热量多。
【小问3详解】
[1]图乙装置右侧容器的外部并联一个5Ω的电阻是为了分流,使通过右侧容器内电阻的电流与左侧不同,从而探究电流对热量的影响。
[2]若将外部电阻换成 10Ω,根据并联电路电流规律,右侧容器内电阻的电流与左侧的电流差会变小,产热差异减小,实验现象更 不明显。
14. 笃行慎思的小翠开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,她提出了以下猜想:
A. 可能与盐水的浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关。
她利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是___________(选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)探究猜想时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮,这一实验过程___________(选填“能”或“不能”)验证猜想。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。博文约礼的小兴、钻坚研微的小凯同学分别对实验装置做以下改进。小兴把灯泡更换为电流表,小凯在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是___________(选填“小兴”或“小凯”)同学,理由是___________。
【答案】(1)导体 (2)能
(3) ①. 小凯 ②. 灯泡可以保护电路
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后灯泡发光,说明盐水能够导电,因此盐水是导体。
【小问2详解】
用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,保持了横截面积、盐水的浓度不变,盐水的长度变短,灯泡的亮度逐渐变亮,说明盐水的长度变短,电阻变小。表明盐水的电阻大小与长度有关,所以这一实验过程能验证猜想B。
【小问3详解】
[1][2]小兴直接将灯泡换成电流表,会使电路失去保护,当盐水电阻过小时,电流可能过大,烧坏电流表或电源。小凯在原电路中串联电流表,既可以通过电流表更精确地反映电流变化,又保留了灯泡的保护作用,是更优的改进方案。
15. 实验室有两个外形完全相同的电阻,其中一个是热敏电阻,它的阻值随温度的变化而变化,另一个是定值电阻,它的阻值不随温度变化。现在这两个电阻混在一起,请你设计一个实验方案把它们区分开。
实验器材:___________
实验过程:___________
实验结论:___________
【答案】见解析
【解析】
【详解】[1]实验器材:电流表、吹风机、电源、开关、导线若干。
[2]实验步骤:将两电阻、电流表、开关以及电源组成串联电路。闭合开关,读出电流表的示数。然后用吹风机热风对着其中一个电阻加热,观察电流表的示数变化。
[3]实验结论:根据欧姆定律,如果电流表示数变化,说明被加热的电阻为热敏电阻;若电流表示数不变,说明被加热的电阻为定值电阻;用记号笔标上相应的记号将二者区分开。
三、综合应用(本大题共有5小题,16题4分:17题4分;18题2分;19题4分;20题5分;21题5分:共24分)
16. 小明在成长笔记中记录了表中错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
一个标有“”的小灯泡和一个标有“”的定值电阻的图像如图所示。若将该小灯泡和定值电阻并联在的电路中,则电路的总电功率为多少瓦?
解:由图像可知定值电阻的电功率为:
而灯的电功率为3.6W,所以电路的总功率为:
错误之处:___________
错因分析:___________
正确解答:___________
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③.
见解析
【解析】
【详解】[1]根据并联电路电压规律,各支路两端的电压相等,小灯泡和定值电阻的实际电压都是3V,应结合图像,分别计算实际电压为3V时的实际功率,进而求出电路总功率,所以错误之处是:小灯泡的电功率为3.6W,电路的总功率
[2]小明混淆了额定功率和实际功率的概念,对知识的理解不到位。小灯泡的实际功率由实际电压决定,小灯泡的实际电压不同,实际功率不同,小明没有考虑小灯泡的实际电压是多少,错把小灯泡的额定功率当做实际功率进行计算,3.6W是小灯泡在6V电压下的电功率,所以小灯泡在电压下的电功率为3.6W错误,导致计算电路总功率出现错误。
[3]小灯泡和定值电阻并联在的电路中,由并联电路电压规律,小灯泡和定值电阻两端的电压相等,则
由图像可知,此时通过定值电阻的电流为0.3A,则定值电阻的电功率为
此时通过小灯泡的电流为0.5A,则小灯泡的电功率为
电路的总功率为
17. 跨学科实践
制作简易“雨水探测器”
【项目提出】
随着科技的进步,汽车前挡风玻璃上的智能雨刮器会随着雨的大小,刮动的速度相应地自动发生变化。项目小组查阅相关资料后,得知它的工作电路中安装有“雨水探测器”装置,其相当于一个“液体变阻器”,项目小组同学进行制作并探究其工作原理:
【项目任务】制作简易雨水探测器并探究工作原理
【项目实施】①器材准备:
电源、开关、滑动变阻器、电流表、导线若干、2个完全一样的电极铜棒、1个底部带有出水口的塑料容器(收集雨水)、足量的盐水(雨水),
②制作探究:
(1)如图乙所示的装置,连接好电路,将电路中的两电极铜棒分别固定在塑料容器中,简易雨水探测器制作完成。向雨水收集器中倒入盐水进行探究,得到如下数据:
电极铜棒浸入水中的深度
0
1
2
3
电流表的示数
0
0.16
0.20
0.32
(2)根据表中数据可知,其探究的问题是:___________;
(3)探究中模拟下雨的大小,可以通过改变___________来实现,再观察___________的变化来判断液体变阻器的阻值大小,使雨刮器刮水速度发生变化;
(4)分析表中数据可知,电极铜棒浸入盐水中深度越深,会导致两电极铜棒间接入电路的液体变阻器的___________(选填“长度”或“横截面积”)变大,从而使雨刮器快速摆动。
【答案】 ①. 盐水的导电性能是否与金属电极浸入盐水的深度有关 ②. 盐水的深度来实现 ③. 电路中的电流表示数 ④. 横截面积
【解析】
【详解】(2)由表格可知,铜棒浸入盐水中的深度不同,电流表示数不同,故是探究盐水的导电性能是否与金属电极浸入盐水的深度有关。
(3)[1]探究中模拟下雨的大小,可以通过改变盐水的深度来实现。
[2]电流表和液体变阻器串联接入电路,由题意可知,通过观察电路中的电流表示数(电流)的变化来判断液体变阻器阻值的大小。
(4)根据题意可知,电极铜棒浸入盐水中深度越深,电流越大,接入电路的电阻越小,由题意,只改变了铜棒浸入的深度,没有改变铜棒之间的距离,则接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
18. 如图丙,根据安全用电知识,将图中元件用笔画线代替导线连起来,注意,开关仅控制灯泡。(请保留作图痕迹)
【答案】
【解析】
【详解】根据安全用电要求,三孔插座左接零线,右孔接火线,中间孔接地线;螺口灯泡金属螺纹接零线,尾部金属触点接火线,开关要在灯泡和火线之间,电路图如图所示:
19. 物理实验室里经常使用电烙铁,电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具,主要用途是焊接元件和导线。工作时,烙铁头温度达到300℃,可以熔化金属锡,而连接它的导线却不怎么热,解释其中的原因。
【答案】见详解
【解析】
【详解】电烙铁的烙铁头与导线是串联的,串联电路电流处处相等,烙铁头的电阻远大于导线的电阻,由
可知,使用时烙铁头产生的热量远大于导线产生的热量。
20. 某饮水机部分铭牌如下表所示,该饮水机有加热和保温两个挡位,内部有两个开关和两个电热丝,其阻值分别为R1=44Ω, R2=440Ω。求:
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
100W
(1)该饮水机加热挡正常工作时电路中的电流。
(2)该饮水机保温挡正常工作时电路的阻值。
(3)根据题干与表格信息,请你在图乙的虚线框中画出饮水机的内部电路图。
【答案】(1)5A (2)484Ω
(3)
【解析】
【小问1详解】
得,该饮水机加热挡正常工作时电路中的电流
【小问2详解】
由得,该饮水机保温挡正常工作时电路的阻值
小问3详解】
该饮水机有加热和保温两个挡位,两个电热丝,其阻值分别为R1=44Ω, R2=440Ω
加热挡电阻
保温挡电阻,所以该电路连接情况是:加热挡只有R1工作,保温挡是R1与R2串联接入电路,如图所示。
21. 2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵中,地面突击方队作为装备方队的“先锋梯队”,集中展示了多款新型突击战车。如图所示,搭载功率为1500马力柴油发动机的99B主战坦克在水平长安街路面上以的功率匀速行驶,用时。取求:
(1)牵引力做的功。
(2)99B主战坦克匀速行驶时受到的阻力。
(3)若柴油机的效率为40%,消耗柴油的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)10kg
【解析】
【小问1详解】
牵引力做的功
【小问2详解】
坦克匀速行驶时受到的牵引力
由于坦克在水平路面上匀速行驶,处于平衡状态,所以坦克在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力。根据二力平衡的条件,坦克受到的阻力f等于牵引力F,即
【小问3详解】
根据,柴油燃烧放出的热量
根据Q放=mq,消耗柴油的质量
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