内容正文:
2025年秋季九年级期末教学质量监测试卷
物理试题
(整卷g取10N/kg;考试时间:90分钟;满分:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.全卷六大题,共31小题。试卷共10页,另有答题卡,请将答案正确填写在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题
1. 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
2. 自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计和血压计。汞是常温下唯一呈液态的金属,受热容易变成气体,进入人体内危害健康。汞受热发生的物态变化是( )
A. 熔化 B. 汽化 C. 液化 D. 升华
3. 2025年10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。下列关于火箭发射说法正确的是( )
A. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
B. 火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
C. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
D. 火箭发射时,将燃料的化学能转化为内能,再将内能转化为火箭的机械能
4. 寒假期间,学校开展了“探寻文化根脉,定格春节记忆”活动,同学们分享了如图所示的照片,下列相关说法正确的是( ).
A. 图甲中,刚出锅的汤圆很烫,是因为汤圆含有的热量非常高
B. 图乙中,冷却后的红糖糍粑,其内能为零
C. 图丙中,摩擦可点燃“擦炮”,是通过做功的方式,使其内能增大
D. 图丁中,制作“糖画”过程中,糖先熔化后凝华
5. 家用静电拖把上使用的静电除尘纸,在与地面摩擦后能够吸附地上的灰尘和毛发。下列说法正确的是( )
A. 除尘纸与地面摩擦后,除尘纸一定带正电,灰尘一定带负电
B. 带电除尘纸可以吸引轻小的物体
C. 除尘纸与地面摩擦后产生热量,从而粘住灰尘
D. 用湿抹布擦拭除尘纸后,其吸附灰尘的效果更好
6. 如图所示,闭合开关,将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A. 甲装置运用的原理是电磁感应
B. 甲装置把电能转化为机械能
C. 乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D. 若导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变
7. 将两根发热电阻丝R1、R2串联起来接在电路中,如图所示。若R1<R2,通电后经过足够长的时间,则下列说法正确的是( )
A. 火柴甲先被点燃 B. 火柴乙先被点燃
C. 两根火柴同时被点燃 D. 无法确定哪根火柴先被点燃
8. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用四缸汽油发动机,每个气缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A. B. C. D.
9. 下图是某款电动汽车,它搭载了锂电池。该汽车装有动能回收系统,开启动能回收系统后,松开油门,车子电动机就减速,同时车轮带动发电机发电,进而为电池充电,从而实现车辆动能回收的过程。下列关于该车说法正确的是( )
A. 充电过程中,锂电池相当于电路中的电源
B. 给锂电池充电的过程中,锂电池将电能主要转化为内能
C. 电动汽车行驶过程中将化学能直接转化为机械能
D. 当动能回收系统启动后,发电机将汽车的部分机械能转化为电能
10. 图甲是身高、体重测量仪,电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表,当体检者站在台面上时,其中一个电表自动显示身高的大小,另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,滑片P随身高增高而上滑,下列分析正确的是( )
A. 体重越大,显示体重的电表示数越小
B. 体重越大,R0消耗的电功率越小
C. 身高越高,通过R0的电流越大
D. 体重相同情况下,身高无论是越高还是越低,电路消耗的总功率不变
11. 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
12. 小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后,绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图,如图所示。关于图中家用电器的比较,下列说法中正确的是( )
A. 浴霸正常工作的电流最小
B. 节能灯正常工作的电压最大
C. 电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D. 节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
13. 如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动过程中,L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A. 此过程电路最小总功率为0.3W
B. 此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W
C. 小灯泡正常工作时的电阻为25
D. 滑动变阻器的最大阻值为10
14. 如图所示,电流表和的示数分别为3A和2A,若将、、中的某两个灯泡互换,其他条件不变,发现两电表的示数不变。通过A点的电流可能为( )
A. 3.0A B. 4.0A C. 4.5A D. 5.0A
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 夏日吃冰棍能解暑,是因为冰棍熔化时要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。当我们从冰箱冷冻室中拿出冰棍,撕开包装纸后用舌头去舔冰棍,可能会被“粘”住,这是___________现象(填物态变化)。
16. 如图为试电笔的构造示意图,试电笔是用来辨别火线和零线的,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是______线;在使用试电笔时手一定______(选填“要”或“不要”)接触试电笔的笔尾金属体。
17. 近年来,新能源汽车越来越受到人们青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电,快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务,若充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是________kW,充电30min要消耗________kW·h电能。
18. 如图为家庭电路中的电能表,该电能表的示数为__________表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________。
19. 小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙所示旋翼面朝大海工作通常发生在________(选填“白天”或“夜晚”);随着旋翼的不断旋转,连接旋翼的轴承由于摩擦逐渐发热,这是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式改变物体的内能。
20. 如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“30Ω,2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
三、作图题
21. 小磁针静止时的指向如图所示,请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性,在导线上a点标出电流的方向。
22. 如图所示,A为带开关和指示灯的三孔插座;断开开关,插座不能供电,指示灯不亮;若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电。请画出正确的连接方式。
四、简答题
23. 小伟爸爸在新房电路改装中,由于导线长度不够,他把两根电线连接起来,这样连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引发火灾。请你应用所学的物理知识解释容易引发火灾的原因。
五、实验题
24. 某同学探究固体熔化时温度的变化规律,实验装置如图甲所示。
(1)除了实验装置中的器材外,还需要的测量工具是______;
(2)放置温度计时,由于该固体熔化后体积会变小,所以温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略______(选填“靠上”或“靠下”)的位置;温度计的示数为______℃;
(3)图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图像,则该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),熔化过程______(选填“需要”或“不需要”)吸热;
(4)小王利用相同的装置,探究上述相同固体熔化时温度的变化规律,准确的读出并记录数据,得到的图像如图丙所示,造成实验结果不同的原因可能是( )(选填“A””B”或“AB”)。
A. 小王记录温度的时间间隔太长
B. 小王记录温度的时间间隔太短
25. 如图所示。甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中________两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图像,如图丁所示:
①不同物质吸热的多少是通过________来反映的;
②由图可以看出________液体的吸热本领较大;
③如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是________;
(2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比________(选:偏大、偏小、相同);
(3)在以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都用的科学思维方法有( )两种。
A. 控制变量法 B. 转换法
C. 放大法 D. 理想实验法
26. 小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)本实验中滑动变阻器的作用是________。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数得到如题图所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:________;
(3)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向________(选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为________V不变;
(4)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案________(选填“可行”或“不可行”),原因是:________。
27. 小慧用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为________V。要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)移动滑片,记下多组数据,并且绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留一位小数);
(4)完成上述实验后,小慧又设计了一种如图丁所示的测电阻值的方案,其中为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、及来表示的表达式:________。
28. 跨学科实践:我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路?
分析:让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。可改变电池组的节数会影响灯泡的亮度;在不改变电源两端电压的情况下,在电路中串联接入一个滑动变阻器,就可以连续改变灯泡的亮度。
活动:
(1)图1是小明同学连接的电路图,可以实现滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗;
(2)滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是________(填符号)两接线柱间的电阻值;
(3)根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到________端(选填“A”或“B”);
(4)在电路连接完成后闭合开关,发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的________(填符号)两个接线柱接入了电路;
(5)电位器工作原理:电位器是一个变形的滑动变阻器如图3。通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压,由此改变小灯泡的亮度;
(6)如图4,请你帮他选择电位器A、B、C三个接线端中的两个连入电路中,用笔画线代替导线连接电路,要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗________;
(7)小张没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图5所示,此电路中________(选填“能”或“不能”)改变灯泡亮度,与图4的电路对比,其缺点是________。
六、计算题
29. 热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”;另一种是“卡路里”,简称“卡”,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。
(1)1卡合多少焦耳;
(2)茗茗每天健步走消耗的能量约相当于消耗能量多少卡?
(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量,使质量为50kg的运动员体温下降,求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水,水的比热容为]
30. 电热锅是家中常见的用电器,能实现三挡位调温。电路简图如图乙,其额定电压为220V,其中两电热丝的电阻分别为、(电阻不随温度变化),,调节开关、、可实现三个挡位的调节(、不会同时闭合,、不会同时闭合),部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
880W
保温挡功率
(1)只闭合开关时,电热锅处于中温挡,求电阻;
(2)保温挡正常工作时,求电热丝总电功率;
(3)高温挡工作100s产生的热量多少?
31. 为了保障潜水员的安全,潜水时潜水员会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,电压表量程为,定值电阻,是压敏电阻,的阻值随海水深度变化的图像如图丙,允许通过的最大电流为。求:
(1)深度表在海面上时,压敏电阻的阻值;
(2)深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)当电压表示数为时,潜水员下潜的深度;
(4)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度。
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2025年秋季九年级期末教学质量监测试卷
物理试题
(整卷g取10N/kg;考试时间:90分钟;满分:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.全卷六大题,共31小题。试卷共10页,另有答题卡,请将答案正确填写在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题
1. 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。
2. 自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计和血压计。汞是常温下唯一呈液态的金属,受热容易变成气体,进入人体内危害健康。汞受热发生的物态变化是( )
A. 熔化 B. 汽化 C. 液化 D. 升华
【答案】B
【解析】
【详解】A.熔化是物质从固态变为液态的过程,汞初始状态为液态,受热后变为气态,是汽化现象,故A不符合题意;
B.汽化是物质从液态变为气态的过程,汞受热后从液态变为气态,是汽化现象,故B符合题意;
C.液化是物质从气态变为液态的过程,汞的变化方向是从液态到气态,与液化相反,故C不符合题意;
D.升华是物质从固态直接变为气态的过程,汞初始状态为液态,非固态,故D不符合题意。
故选B。
3. 2025年10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。下列关于火箭发射说法正确的是( )
A. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
B. 火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
C. 火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
D. 火箭发射时,将燃料的化学能转化为内能,再将内能转化为火箭的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.热机效率是指热机将燃料的内能转化为机械能的效率,由于热损失和摩擦等因素,任何热机的效率都不可能达到100%,故A错误;
B.氢的热值大,单位质量的氢燃烧时释放的热量多,因此火箭选择氢作为燃料,是为了获得更大的推力和能量输出,故B错误;
C.热值是燃料的固有属性,与燃料是否燃烧充分无关。热值的大小只取决于燃料的种类,而不是燃烧是否充分,故C错误;
D.火箭燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,高温高压气体喷出,推动火箭运动,内能进一步转化为火箭的机械能,故D正确。
故选D。
4. 寒假期间,学校开展了“探寻文化根脉,定格春节记忆”活动,同学们分享了如图所示的照片,下列相关说法正确的是( ).
A. 图甲中,刚出锅的汤圆很烫,是因为汤圆含有的热量非常高
B. 图乙中,冷却后的红糖糍粑,其内能为零
C. 图丙中,摩擦可点燃“擦炮”,是通过做功的方式,使其内能增大
D. 图丁中,制作“糖画”过程中,糖先熔化后凝华
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有的热量,刚出锅的汤圆很烫,是因为汤圆的温度高,故A错误;
B.一切物体都有内能,冷却后的红糖糍粑,其内能不为零,故B错误;
C.与盒子摩擦引燃的“擦炮”是通过做功的方式改变内能,是将机械能转化为内能,故C正确;
D.制作“糖画”时糖由固态变成液体,发生熔化现象,然后由液态变成固态,发生凝固现象,故D错误。
故选C。
5. 家用静电拖把上使用静电除尘纸,在与地面摩擦后能够吸附地上的灰尘和毛发。下列说法正确的是( )
A. 除尘纸与地面摩擦后,除尘纸一定带正电,灰尘一定带负电
B. 带电的除尘纸可以吸引轻小的物体
C. 除尘纸与地面摩擦后产生热量,从而粘住灰尘
D. 用湿抹布擦拭除尘纸后,其吸附灰尘的效果更好
【答案】B
【解析】
【详解】A.除尘纸与地面摩擦起电,由于不同物质的原子核束缚电子的能力不同,摩擦时,束缚电子能力弱的物质会失去电子而带正电,束缚电子能力强的物质会得到电子而带负电。题中没有说明除尘纸和地面的具体材料,无法确定除尘纸一定带正电。灰尘是轻小物体,不一定带电。故A错误;
B.除尘纸与地面摩擦后带上静电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以能够吸附地上的灰尘和毛发。故B正确;
C.除尘纸与地面摩擦会产生热量,但吸附灰尘的主要原因是摩擦起电后带电体吸引轻小物体,而不是靠热量粘住灰尘。故C错误;
D.用湿抹布擦拭除尘纸后,潮湿的物体表面容易导电,会使摩擦产生的电荷很快被导走,导致其吸附灰尘的效果变差。故D错误。
故选B。
6. 如图所示,闭合开关,将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A. 甲装置运用的原理是电磁感应
B. 甲装置把电能转化为机械能
C. 乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D. 若导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将导体ab水平向右移动,即闭合电路的部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,故导体ab中有感应电流产生,则甲装置运用的原理是电磁感应现象,此过程中将机械能转化为电能,故A正确,B错误;
C.当导体ab中产生的感应电流通过导体cd时,由于磁场对通电导体有力的作用,则导体cd由于受到力的作用将会发生运动,故乙装置产生的现象的应用是电动机,故C错误;
D.感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关,若导体ab水平改为向左移动,故产生的感应电流方向改变,则通过导体cd的电流方向也发生改变,由于通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,故导体cd的运动方向也发生改变,故D错误。
故选A。
7. 将两根发热电阻丝R1、R2串联起来接在电路中,如图所示。若R1<R2,通电后经过足够长的时间,则下列说法正确的是( )
A. 火柴甲先被点燃 B. 火柴乙先被点燃
C. 两根火柴同时被点燃 D. 无法确定哪根火柴先被点燃
【答案】B
【解析】
【详解】将两根发热电阻丝、串联起来接在电路中,根据串联电路电流处处相等,所以通过两电阻的电流相等,通电后经过足够长的时间,在电流和通电时间相同时,若,根据可知,两电阻产生的热量,由图知上电流产生的热量较多,火柴乙先被点燃,故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用四缸汽油发动机,每个气缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,此冲程无能量转化;
B图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能;
C图:气门都关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能,做功冲程不是靠飞轮惯性完成的冲程;
D图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,此冲程无能量转化;
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 下图是某款电动汽车,它搭载了锂电池。该汽车装有动能回收系统,开启动能回收系统后,松开油门,车子的电动机就减速,同时车轮带动发电机发电,进而为电池充电,从而实现车辆动能回收的过程。下列关于该车说法正确的是( )
A. 充电过程中,锂电池相当于电路中的电源
B. 给锂电池充电的过程中,锂电池将电能主要转化为内能
C. 电动汽车行驶过程中将化学能直接转化为机械能
D. 当动能回收系统启动后,发电机将汽车的部分机械能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.充电过程中,锂电池消耗电能,锂电池相当于电路中用电器,故A错误;
B.给锂电池充电的过程中,锂电池将电能主要转化为化学能,故B错误;
C.电动汽车行驶过程中将电能直接转化为机械能,故C错误;
D.当动能回收系统启动后,发电机将汽车的一部分机械能转化为电能,进而为电池充电,故D正确。
故选D。
10. 图甲是身高、体重测量仪,电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表,当体检者站在台面上时,其中一个电表自动显示身高的大小,另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,滑片P随身高增高而上滑,下列分析正确的是( )
A. 体重越大,显示体重的电表示数越小
B. 体重越大,R0消耗的电功率越小
C. 身高越高,通过R0的电流越大
D. 体重相同情况下,身高无论是越高还是越低,电路消耗的总功率不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,R0的全部电阻与压敏电阻R并联,电压表测滑动变阻器滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测通过压敏电阻R支路的电流。在电路中,滑动变阻器全部电阻与压敏电阻并联,体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据欧姆定律知,通过压敏电阻电流变大,即电流表的示数变大,故电流表显示体重,体重越大,显示体重的电表示数越大。并联电路各支路相互独立工作,互不影响,体重越大,R0消耗的电功率不变。故AB错误;
C.身高越高,电压表所并联部分的R0电阻越大,根据串联分压特点可知电压表的示数越大,但R0接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知通过R0的电流不变,故C错误;
D.体重相同情况下,压敏电阻R的阻值不变,根据欧姆定律可知通过压敏电阻的电流不变。身高改变,滑片移动时,R0接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可知干路电流不变,根据可知,电路消耗的总功率不变,故D正确。
故选D。
11. 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。
12. 小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后,绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图,如图所示。关于图中家用电器的比较,下列说法中正确的是( )
A. 浴霸正常工作的电流最小
B. 节能灯正常工作的电压最大
C. 电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D. 节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图可知,1度电可供浴霸持续工作的时间最短,且工作电压相同,由可知,浴霸正常工作的电流最大,故A错误;
B. 家庭电路中各用电器的正常工作的电压相同,都是220V,故B错误;
C. 由图可知,1度电可供电风扇持续工作的时间比白炽灯短,由可知,电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大,故C正确;
D. 由图可知,1度电可供节能灯持续工作的时间比白炽灯长,且工作电压相同,由可知,节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小,故D错误。
故选C。
13. 如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中,L和R的U-I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A. 此过程电路的最小总功率为0.3W
B. 此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W
C. 小灯泡正常工作时的电阻为25
D. 滑动变阻器的最大阻值为10
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时电路总功率最小。当时,电源电压
则电路的最小功率为
故A正确;
B.滑动变阻器的功率为,如下图2号曲线上的点与坐标轴围成的矩形面积;当在A点时,面积为12个网格的面积,此时变阻器的功率为
但在B点,面积大于12个网格的面积,所以滑动变阻器的最大功率一定大于0.3W,故B错误;
C.小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,此时通过灯泡的电流为,则小灯泡正常工作的电阻为
故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时,则滑动变阻器的最大阻值为
故D错误。
故选A。
14. 如图所示,电流表和的示数分别为3A和2A,若将、、中的某两个灯泡互换,其他条件不变,发现两电表的示数不变。通过A点的电流可能为( )
A. 3.0A B. 4.0A C. 4.5A D. 5.0A
【答案】B
【解析】
【详解】原电路等效电路图如下
根据电路图可知,、、并联,若互换、的位置,则等效电路变为
两电流表的示数不变,则R1= R2, 因为电流表A2的示数为2A,所以
I1=I2=1A
因为电流表A1的示数为3A,则
I1+I3=3A
所以
通过A点的电流
I=3A+1A=4A
若互换、的位置,则等效电路变为
两电流表的示数不变,则R2= R3, 因为电流表A1的示数为3A,所以
I2=I3=1.5A
因为电流表A2的示数为2A,则
I1+I3=2A
所以通过的电流I1=0.5A;通过A点的电流
I=3A+0.5A=3.5A
若互换、的位置,则等效电路变为
若两电流表的示数不变,则R1= R3,根据欧姆定律可知,I1= I3,所以两电流表示数应相等,不符合题意。综上所述,通过A点的电流大小为3.5A或4A。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 夏日吃冰棍能解暑,是因为冰棍熔化时要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。当我们从冰箱冷冻室中拿出冰棍,撕开包装纸后用舌头去舔冰棍,可能会被“粘”住,这是___________现象(填物态变化)。
【答案】 ①. 吸收 ②. 凝固
【解析】
【详解】[1]夏日吃冰棍能解暑,是因为冰棍熔化时要吸收热量,从而可以降温。
[2]用舌头去舔冰棍,由于舌头上的水分遇到冷的冰棍凝固结冰,所以很可能会被“粘”住。
16. 如图为试电笔的构造示意图,试电笔是用来辨别火线和零线的,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是______线;在使用试电笔时手一定______(选填“要”或“不要”)接触试电笔的笔尾金属体。
【答案】 ①. 火 ②. 要
【解析】
【详解】[1][2]试电笔是用来辨别零线和火线的工具,试电笔中的氖管与人体构成通路时,会使氖管发光,使用试电笔时,手一定要接触试电笔的笔尾金属体,笔尖接触电线。若氖管不发光,表明试电笔和人体加在零线和大地之间,试电笔接触的是零线;若氖管发光,表明试电笔和人体加在火线和大地之间,试电笔接触的是火线。
17. 近年来,新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电,快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务,若充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是________kW,充电30min要消耗________kW·h电能。
【答案】 ①. 76 ②. 38
【解析】
【详解】[1]由题意知,充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是
[2]充电30min要消耗电能
18. 如图为家庭电路中电能表,该电能表的示数为__________表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________。
【答案】 ①. 2024.6 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]由电能表的参数可知,该电能表的示数为。
[2]将空调接入电路中消耗的电能为
电能表转盘转了60转,则每消耗电能表转动的转数为
则该参数为。
19. 小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙所示旋翼面朝大海工作通常发生在________(选填“白天”或“夜晚”);随着旋翼的不断旋转,连接旋翼的轴承由于摩擦逐渐发热,这是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式改变物体的内能。
【答案】 ①. 白天 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,陆地上方热空气上升,海面上方冷空气进行补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海。
[2]随着旋翼的不断旋转,连接旋翼的轴承由于摩擦逐渐发热,该过程中摩擦力做功,所以这是通过做功的方式改变物体的内能。
20. 如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“30Ω,2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
【答案】 ①. 18 ②. 5.4##
【解析】
【详解】[1]由图可知,定值电阻R和滑动变阻器Rx串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P在最左端时,阻值最小,此时电路中的电流最大;当滑动变阻器的滑片P在最右端时,阻值最大,此时电路中的电流最小。
由图乙可知,当时,电路中的电流,此时只有电阻R接入电路,电源电压①
当时,电路中的电流,此时电源电压②
由①②可得,。
[2]变阻器的功率,可知与电流I是二次函数关系,其中,
设,所以当时,Px有最大值
故滑动变阻器的最大功率。
三、作图题
21. 小磁针静止时的指向如图所示,请在图中的括号内标出电磁铁右端的极性,在导线上a点标出电流的方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,小磁针静止时左端为N极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,则电磁铁左端为S极,右端为N极;根据安培定则,伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从通电螺线管的右端流入,导线上a点电流的方向如下图所示:
22. 如图所示,A为带开关和指示灯的三孔插座;断开开关,插座不能供电,指示灯不亮;若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电。请画出正确的连接方式。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关断开时指示灯不亮,插孔不能提供工作电压;开关闭合时指示灯亮,插孔能提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,说明两者是并联,且都由开关来控制;三孔插座采用“左零右火上地”的接法。如图所示:
四、简答题
23. 小伟爸爸在新房电路改装中,由于导线长度不够,他把两根电线连接起来,这样连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引发火灾。请你应用所学的物理知识解释容易引发火灾的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】家庭电路的两根导线连接处,因导线接触不良,该处的电阻较大,连接处与别处导线串联,通过电路的电流和通电时间相等,根据焦耳定律可知,电流通过电阻较大的导线连接处产生的热量较多,所以导线连接处比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。
五、实验题
24. 某同学探究固体熔化时温度的变化规律,实验装置如图甲所示。
(1)除了实验装置中的器材外,还需要的测量工具是______;
(2)放置温度计时,由于该固体熔化后体积会变小,所以温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略______(选填“靠上”或“靠下”)的位置;温度计的示数为______℃;
(3)图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图像,则该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),熔化过程______(选填“需要”或“不需要”)吸热;
(4)小王利用相同的装置,探究上述相同固体熔化时温度的变化规律,准确的读出并记录数据,得到的图像如图丙所示,造成实验结果不同的原因可能是( )(选填“A””B”或“AB”)。
A. 小王记录温度的时间间隔太长
B. 小王记录温度的时间间隔太短
【答案】(1)秒表 (2) ①. 靠下 ②. -3
(3) ①. 晶体 ②. 需要 (4)A
【解析】
【小问1详解】
实验中需要测量温度与加热时间,除了实验装置中的器材外,还需要的测量工具是秒表。
【小问2详解】
[1]温度计使用时,玻璃泡应浸没在被测物体中。放置温度计时,由于该固体熔化后体积会变小,所以温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略靠下的位置。
[2]图甲中温度计的分度值为1℃,液面在零刻度线下方,则示数为-3℃。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知,该物质熔化过程中,温度保持不变,有固定熔点,是晶体;熔化都需要吸热,凝固都会放热。
【小问4详解】
晶体熔化前后,温度不断升高,熔化过程温度保持不变,所以得到图丙的图像应是小王记录温度的时间间隔太长,不能观察到熔化时保持不变的温度,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
25. 如图所示。甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中________两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图像,如图丁所示:
①不同物质吸热的多少是通过________来反映的;
②由图可以看出________液体的吸热本领较大;
③如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是________;
(2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比________(选:偏大、偏小、相同);
(3)在以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都用的科学思维方法有( )两种。
A. 控制变量法 B. 转换法
C. 放大法 D. 理想实验法
【答案】(1) ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. b ④.
(2)偏小 (3)AB
【解析】
【小问1详解】
[1]研究不同物质的吸热能力应控制燃料相同,被加热的液体种类不同,故此应选甲、丙两图进行实验。
[2]不同的液体都是从相同的燃料燃烧时放出的热量中吸收热量的,故此燃料对液体加热时间越长,液体吸收的热量越多,可通过加热时间来反映吸热的多少。
[3]在相同质量的不同液体吸收相同的热量时,温度变化越小的吸热本领越强,从图丁中可看到0~10min对液体加热时间相同,即两种液体吸收相同的热量时,b液体的温度变化较小,说明b液体的吸热本领较大。
[4]由于不同液体都是从同种燃料燃烧放出的热量中吸热的,故此燃料每分钟放出的热量是相同的,b液体在20min内
b液体每分钟吸收的热量为
a液体在10min内
a液体每分钟吸收的热量
两种液体质量相同,单位时间内燃料放出热量相同,即两种液体相同时间内吸收的热量相同。则有,即
则a液体的比热容是
【小问2详解】
由于燃料燃烧时可能存在燃烧不充分,且有部分热量散失,液体吸收的热量要比燃料燃烧放出的热量要小,故该热值与实际燃料的热值相比偏小。
【小问3详解】
控制变量法:两个实验均控制了多个变量(如研究吸热能力时控制燃料、质量;研究热值时控制液体、质量); 转换法:“探究不同物质的吸热能力”中物质吸热多少通过 “加热时间” 转换,“探究不同燃料的热值”中燃料放热多少通过 “液体升温” 转换。放大法、理想实验法未在实验中使用。
故选AB。
26. 小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)本实验中滑动变阻器的作用是________。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数得到如题图所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:________;
(3)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向________(选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为________V不变;
(4)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案________(选填“可行”或“不可行”),原因是:________。
【答案】(1)断路 (2) ①. 控制定值电阻两端电压不变 ②. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3) ①. 左 ②. 2.5
(4) ①. 不可行 ②. 小灯泡电阻随温度而变化,不是定值,无法控制电阻不变来探究电流与电压的关系
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表指针超过量程,说明电压表可能串联在电路中了,则故障可能是定值电阻断路。
【小问2详解】
[1]探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,当更换不同阻值的定值电阻时,通过调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压保持不变,所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变。
[2]由图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,此时电阻两端电压
当电阻为10Ω时,电流为0.25A,此时电阻两端电压
以此类推,可得出结论: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】
[1]拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。为保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,由图可知,将滑片向左移动。
[2]本实验控制定值电阻两端电压为2.5V不变,所以调节滑片使电压表的示数为2.5V不变。
【小问4详解】
[1][2]要想探究电流与电压的关系需要控制电阻的阻值不变,所以小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,该方案不可行。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,无法控制电阻不变来探究电流与电压的关系。
27. 小慧用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为________V。要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)移动滑片,记下多组数据,并且绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留一位小数);
(4)完成上述实验后,小慧又设计了一种如图丁所示的测电阻值的方案,其中为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、及来表示的表达式:________。
【答案】(1) (2) ①. 1.8 ②. B (3)8.3
(4)
【解析】
【小问1详解】
伏安法测量小灯泡的电阻,需要用电流表测量通过小灯泡的电流,电压表并联在小灯泡的两端,因为小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表应选0~3V的量程,故将电压表的3V接线柱与小灯泡的右端接线柱相连,此外,小灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故将开关右端接线柱与滑动变阻器任意一个上端接线柱相连即可,如图所示:
【小问2详解】
[1]图乙中电压表选0~3V量程,分度值为0.1V,读数为1.8V。
[2]根据串联电路的分压定律,要使灯泡电压达到2.5V,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将滑片向B端移动,因为滑片向B移动时,滑动变阻器接入电阻变小,灯泡两端电压变大。
【小问3详解】
由图丙可知,小灯泡额定电压2.5V时,电流为0.3A,根据欧姆定律,可得
【小问4详解】
闭合S、断开时,与串联,电压表测两端电压;闭合S、时,被短路,电压表测电源电压U;根据串联电路电压的特点,可得与串联时,两端电压为
根据欧姆定律,可得电路电流为①
又因为串联电路电流处处相等,所以②
联立①②两式,可得
28. 跨学科实践:我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路?
分析:让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。可改变电池组的节数会影响灯泡的亮度;在不改变电源两端电压的情况下,在电路中串联接入一个滑动变阻器,就可以连续改变灯泡的亮度。
活动:
(1)图1是小明同学连接的电路图,可以实现滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗;
(2)滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是________(填符号)两接线柱间的电阻值;
(3)根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到________端(选填“A”或“B”);
(4)在电路连接完成后闭合开关,发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的________(填符号)两个接线柱接入了电路;
(5)电位器工作原理:电位器是一个变形的滑动变阻器如图3。通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压,由此改变小灯泡的亮度;
(6)如图4,请你帮他选择电位器A、B、C三个接线端中的两个连入电路中,用笔画线代替导线连接电路,要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗________;
(7)小张没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图5所示,此电路中________(选填“能”或“不能”)改变灯泡亮度,与图4的电路对比,其缺点是________。
【答案】 ①. AB ②. B ③. CD ④. ⑤. 能 ⑥. 不能连续调节灯泡的亮度、灯泡亮度变化不平稳
【解析】
【详解】(2)[1]“20Ω”指的是滑动变阻器的最大阻值为20Ω,即AB之间的电阻丝全部接入时的电阻大小。
(3)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑片P应该滑到变阻器阻值最大处,由于滑动变阻器下方接的是A接线柱,所以应该将滑片P滑到B端。
(4)[3]闭合开关,发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,说明滑动变阻器接入电路中的电阻很小,灯泡发光后被烧坏了,则可能的原因是将滑动变阻器的CD接线柱接入电路,此时滑动变阻器相当于一根导线,电阻很小。
(6)[4]要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗,即顺时针旋转滑片时,接入电路的电阻变大,应该将电位器的B、C端接入电路,如图所示:
(7)[5][6] ]分析图5,开关断开时,灯L、R1、R2串联,电路中电阻最大,电流最小,灯泡最暗;开关S接3时,电路中只有灯L,电路中电阻最小,电流最大,灯泡最亮,可以实现改变灯泡亮度的要求;图5与图4相比,缺点是操作复杂,不能连续改变电路中的电阻,从而连续改变电路中的电流,进一步连续改变灯泡亮度。
六、计算题
29. 热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”;另一种是“卡路里”,简称“卡”,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。
(1)1卡合多少焦耳;
(2)茗茗每天健步走消耗的能量约相当于消耗能量多少卡?
(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量,使质量为50kg的运动员体温下降,求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水,水的比热容为]
【答案】(1)4.2J
(2)卡
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题知,1卡定义为在1个大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量。水的比热容,质量,温度变化。吸收热量公式为,代入计算
故
【小问2详解】
已知消耗能量,由(1)知1卡=4.2J。卡数计算公式为,
故消耗能量为卡。
【小问3详解】
汗水蒸发吸收热量等于运动员体温下降释放的热量。运动员质量,体温下降,人体比热容取水的比热容。吸收热量公式为,代入计算
故汗水蒸发吸收的热量为。
30. 电热锅是家中常见的用电器,能实现三挡位调温。电路简图如图乙,其额定电压为220V,其中两电热丝的电阻分别为、(电阻不随温度变化),,调节开关、、可实现三个挡位的调节(、不会同时闭合,、不会同时闭合),部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
880W
保温挡功率
(1)只闭合开关时,电热锅处于中温挡,求电阻;
(2)保温挡正常工作时,求电热丝总电功率;
(3)高温挡工作100s产生的热量多少?
【答案】(1)
(2)176W (3)
【解析】
【小问1详解】
当只闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电热锅处于中温挡。已知中温挡功率,根据可得,电阻R1的阻值
【小问2详解】
电源电压一定,根据电功率公式可知,当电路中电阻最大时,电功率最小,电热锅处于保温挡。分析电路可知,当只闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,此时电路总电阻最大。电路总电阻
保温挡的总电功率
【小问3详解】
电源电压一定,根据电功率公式可知,当电路中电阻最小时,电功率最大,电热锅处于高温挡。分析电路可知,当闭合开关S1、S3时,电阻R1和R2并联,此时电路总电阻最小。R1的电功率
R2的电功率
高温挡的总功率
高温挡工作100s产生的热量
31. 为了保障潜水员的安全,潜水时潜水员会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,电压表量程为,定值电阻,是压敏电阻,的阻值随海水深度变化的图像如图丙,允许通过的最大电流为。求:
(1)深度表在海面上时,压敏电阻的阻值;
(2)深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)当电压表示数为时,潜水员下潜的深度;
(4)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度。
【答案】(1)
40Ω (2)
0.075A (3)
10m (4)
60m
【解析】
【小问1详解】
深度表在海面上时,表示潜水深度,根据图丙中RP随h变化的图象可知,当时,压敏电阻RP的阻值为40Ω。
【小问2详解】
由图乙可知,定值电阻R0和压敏电阻RP串联。当深度表在海面上时,。根据串联电路电阻的特点,电路的总电阻
根据欧姆定律,电路中的电流为
【小问3详解】
电压表测量的是定值电阻R0两端的电压,当电压表示数时,根据欧姆定律,电路中的电流为
此时电路总电阻为
根据串联电路电阻的特点,此时压敏电阻RP的阻值为
由图丙可知,当时,对应的潜水深度。
【小问4详解】
随着潜水深度的增加,压敏电阻RP的阻值减小,电路中的电流增大,电压表的示数也增大。为保证电路安全,电路中的电流不能超过压敏电阻允许的最大电流0.25A,且电压表的示数不能超过其量程3V。当电压表示数达到最大值时,电路中的电流为
因为其小于RP允许的最大电流,所以电路中的最大安全电流由电压表量程决定,即为0.15A。此时,电路的总电阻为
此时,压敏电阻RP的阻值为
由图丙可知,当时,对应的深度为60m。因此,该深度表能测量的最大深度为60m。
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