精品解析:山东省聊城市阳谷县2025-2026学年九年级第一学期期末学业水平检测与反馈物理试题
2026-06-24
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期期末学业水平检测与反馈
九年级物理问卷
本试卷共11页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答写在试卷上无效。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于原子核的描述,其中正确的是( )
① 通常是由中子和电子构成
②通常是由质子和中子构成
③带正电荷
④不显电性
⑤不能再分
⑥跟原子比较体积很小,但却几乎集中了原子的全部质量
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
2. 实验是科学探究的重要形式,关于下面四个实验,说法正确的是( )
A. 甲实验:玻璃板很难被拉离水面,说明分子之间有斥力
B. 乙实验:墨水在热水中扩散快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
C. 丙实验:沙子中温度计示数升高快,说明沙子吸热能力比水强
D. 丁实验:风车越转越快,说明风车的动能正在减小
3. 下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A. 质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B. 物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C. 发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D. 不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
4. 如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 这种取火器的体积太大,不便于携带 B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
5. 我国风能资源丰富,利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统,将风能转化为电能,对蓄电池充电,再由蓄电池为路灯供电的过程,对图示方框中能量形式判断正确的是()
A. 甲和丙都是“电能”,而且大小相等 B. 甲和丙都是“电能”,而且大小不等
C. 乙是“电能” D. 丁是“化学能”
6. 下列关于如图所示的物理现象,描述正确的是( )
A. 图甲:轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球带负电
B. 图乙:此时金属导体棒中的电流方向是从左到右的
C. 图丙:闭合开关,若电压表指针向右偏转,说明锌片是水果电池的正极
D. 图丁:将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为导体接入长度越小,电阻越小
7. 某博物馆文物展示台的结构如图所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上,对展示台实现报警功能的原理描述正确的是( )
A. 金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B. 当铃响时,灯和电铃是并联关系
C. 文物被搬离开时,灯自动熄灭,电铃响
D. 如果这个电路里剪断了导线a,则灯不会亮,铃也不会响
8. 小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为3V。闭合开关后,发现电压表的示数为3V,电压表的示数为0V,则电路的故障可能是( )
A. 导线①断路 B. 导线②断路
C. 电阻断路 D. 电阻断路
9. 如图所示的4个电路,能利用滑动变阻器调节灯泡从亮到熄灭的电路是( )
A. B.
C. D.
10. 图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列选项正确的是( )
A. 电源电压为1.5V
B. 定值电阻R的阻值为10Ω
C. 通过灯泡L的电流为0.3A
D. 灯泡L的实际功率为0.9W
11. 光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. R的阻值随光照强度增大而增大
B. 增大R0阻值可增大警戒光照强度
C. R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D. R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
12. 如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A. 小灯泡L2也正常工作
B. 灯泡L2消耗的电功率大于3W
C. 电路消耗的总电功率将变小
D. 电阻R消耗的电功率将变大
13. 图所示的电路中,甲、乙两个烧瓶完全相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,相同的温度计A、B,阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关,通电一段时间,电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2,记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油,不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是( )
A. 若R1=R2,则Q1>Q2
B. 若R1=R2,则T1=T2
C. 若T1=T2,则Q1=Q2
D. 若T1=T2,则R1>R2
14. 如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
15. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,所有元件均完好。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到适当位置,电流表A的读数为I,电压表的读数为,电压表的读数为,向左移动滑片P至另一位置,电压表读数的变化量为,电压表读数的变化量为,电流表A读数的变化量为,下列说法正确的是( )
A. B. 滑片P向左移动的过程中,电路的总功率增大
C. D. 的功率与电路总功率的比值减小
二、填空与作图(本题6小题,每空1分,作图题2分,共15分)
16. 土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是______(选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是___________。
A. 有利于可燃物充分燃烧 B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值 D. 有利于排出气体和烟尘
17. 《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致______(微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带______种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
18. 如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”,可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。
(1)智能语音系统中使用的智能芯片,主要利用______(填“半导体”或“超导体”)材料制作而成。
(2)给电池充电时,电池相当于______(填“电源”或“用电器”),该电池充满电后可以储存______电能。
(3)若只将本设备接入电路充电10分钟,电能表(主要参数如图乙所示)上的转盘转过______转。
19. 若将标有“ ”的灯泡以及“ ”的灯泡串联接在电源电压恒定不变的电路中,闭合开关后小灯泡都发光,__________(选填“”或“”)较亮。若将这两个小灯泡并联接入电路中,其中一只灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,则电源电压为__________,此时消耗的总功率为__________。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
20. 物理实验室有一个微型电动机,正常工作时两端的电压为5V,电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻。串联后接入电源电压为15V的电路中,如图所示,电动机恰好能正常工作,则电动机工作产生的热量为_____________J,输出的机械能为_________J。
21. 如图是汽车油量表工作原理的示意图,图中缺少油量表,油量表实质是一个电流表或电压表,请在图中画出油量表,要求当油量减少时表的示数减小。
三、实验探究题(本题共4小题,22题6分,23题8分,24题8分,25题8分,共30分。)
22. 用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)安装图1中实验器材时,应采取________(填“从上到下”或“从下到上”)的顺序。实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、________相同的水和煤油。
(2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据可知,升高相同的温度,水的加热时间长,说明水的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用________(填物理量的名称)来描述。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是( )(填字母)
A. 夏天在教室洒水降温
B. 汽车的发动机用水来冷却
C. 沿海地区昼夜温差较小
(4)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中加热,使其熔化直至沸腾,其温度随时间变化的关系如图2所示。该物质第7min时的状态为_________态;从第11min到第19min,该物质分子无规则运动的剧烈程度将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。
23. 小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
24. 在测量未知电阻Rx阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开后,电流表_________(选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线__________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为_________Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压值和电流值,最后算出阻值Rx的平均值,这样做的目的是_____________;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出I—U关系图像,如图丙,其中小灯泡的I—U关系图线是______________(选填“a或b”),你的判断理由是________________;
(5)完成上述实验后,同学们发现电压表已损坏,老师从实验室拿来一只标有“R”字样的滑动变阻器,并设计了丁、戊两个实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③丁图中Rx=__________,戊图中Rx=__________(表达式用R、I1、I2表示)。
25. 有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路图补充完整。
(2)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片需要先移至_______(填“端”或“端”)。闭合开关后,小强发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,小灯泡不亮,此时小强应检査__________(填写元件)是否出现问题。
(3)为了测量小灯泡的额定功率,实验中移动滑动变阻器的滑片P,当____________时,小灯泡正常工作,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电压为________V,小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只额定电流为的小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_________;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读出电阻箱的示数为;
③则小灯泡的额定功率表达式_________(用字母表示)。
四、综合应用题(本题共3小题,26题8分,27题9分,28题8分,共25分。)
26. 假日期间,小丽一家驾车去其他城市旅游,在某段行驶过程中,汽车匀速行驶了100km,汽车受到的阻力为,在此过程中消耗了20kg汽油,汽油的热值为。求:
(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(2)这辆车汽油机的效率;
(3)若这段行程改用一辆电动汽车去完成,该电动车的效率为80%,汽车受到的阻力仍为,则该电动车需要耗电多少度?
(4)相比燃油车,电动车具有__________ 的优点。(只说一个优点即可)
27. 小明家买了一个两挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,、是定值电阻,可通过旋转开关实现高、低挡位切换。电烤炉的相关参数如下表所示。
额定电压
220V
高温挡功率
880W
低温挡功率
440W
(1)求电烤炉在低温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻的阻值;
(3)若在用电高峰期,电烤炉在高温挡单独工作55min能使图乙中的电能表表盘转动1200转,求此时小明家的家庭电路的实际电压。
28. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“ ”,小灯泡L标有“6V 0.5A”字样。闭合开关,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.5A,小灯泡L的图像如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻和额定功率;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
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2025—2026学年度第一学期期末学业水平检测与反馈
九年级物理问卷
本试卷共11页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答写在试卷上无效。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于原子核的描述,其中正确的是( )
① 通常是由中子和电子构成
②通常是由质子和中子构成
③带正电荷
④不显电性
⑤不能再分
⑥跟原子比较体积很小,但却几乎集中了原子的全部质量
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】关于原子核:原子核是有质子和中子构成的;其中质子带正电、中子不带电,对外显示正电;原子核和原子相比体积很小,但是它集中了几乎所有的原子的质量;①④⑤是错误的,②③⑥是正确的,故B正确。
故选B。
2. 实验是科学探究的重要形式,关于下面四个实验,说法正确的是( )
A. 甲实验:玻璃板很难被拉离水面,说明分子之间有斥力
B. 乙实验:墨水在热水中扩散快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
C. 丙实验:沙子中温度计示数升高快,说明沙子吸热能力比水强
D. 丁实验:风车越转越快,说明风车的动能正在减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲实验:玻璃板很难被拉离水面,说明分子之间有引力,故A错误;
B.乙实验:墨水在热水中扩散快,说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,故B正确;
C.丙实验:加热相同时间,吸收相同热量,沙子中温度计示数升高快,说明沙子吸热能力比水弱,故C错误;
D.丁实验:动能与速度有关,风车越转越快,说明风车的动能正在增大,故D错误。
故选B。
3. 下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A. 质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B. 物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C. 发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D. 不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关,质量相同的冰和水的物质的量相同,但冰熔化时吸收热量,所以水的内能大,冰的内能小,即质量相同的冰和水,它们的内能不同,故A正确;
B.温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故B错误;
C.热量总是从高温物体传递到低温物体,热量是过程量,描述的是热传递过程中内能的转移量,不能用含有来描述,故C错误;
D.对物体做功,物体的内能变大,物体的温度不一定升高,例如摩擦的冰,冰的内能变大,冰化成水,温度保持不变,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 这种取火器的体积太大,不便于携带 B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,这种取火器全长接近15cm,横截面直径约为2.5cm,体积较小,便于携带,故A错误;
BC.取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,推杆对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,温度升高,是通过做功增大了筒内空气的内能,故B正确,C错误;
D.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故D错误。
故选B。
5. 我国风能资源丰富,利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统,将风能转化为电能,对蓄电池充电,再由蓄电池为路灯供电的过程,对图示方框中能量形式判断正确的是()
A. 甲和丙都是“电能”,而且大小相等 B. 甲和丙都是“电能”,而且大小不等
C. 乙是“电能” D. 丁是“化学能”
【答案】B
【解析】
【详解】由风力发电、存储、使用的过程可知,风力发电系统,将风能转化为电能,对蓄电池充电,再由蓄电池为路灯供电,因此,甲为电能、乙为化学能、丙为电能、丁为光能。甲和丙虽然都是电能,但电能在转化为化学能的过程中和化学能再转化为电能的过程中,会有一部分能量转化为内能,因此,甲和丙的大小不相等,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 下列关于如图所示的物理现象,描述正确的是( )
A. 图甲:轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球带负电
B. 图乙:此时金属导体棒中的电流方向是从左到右的
C. 图丙:闭合开关,若电压表指针向右偏转,说明锌片是水果电池的正极
D. 图丁:将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为导体接入长度越小,电阻越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带电体可以吸引轻小物体,轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球带负电或者不带电,故A错误;
B.由图乙可知,此时金属导体棒中的自由电子向右做定向移动,自由电子带负电,所以电流方向是从右到左的,故B错误;
C.闭合开关,若电压表指针向右偏转,说明铜片是水果电池的正极,锌片是水果电池的负极,故C错误;
D.将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为其它因素不变时,导体接入长度越小,电阻越小,电路中电流变大,故D正确。
故选D。
7. 某博物馆文物展示台的结构如图所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上,对展示台实现报警功能的原理描述正确的是( )
A. 金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B. 当铃响时,灯和电铃是并联关系
C. 文物被搬离开时,灯自动熄灭,电铃响
D. 如果这个电路里剪断了导线a,则灯不会亮,铃也不会响
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属片B和弹簧是导体,起到接通电路的作用,并非消耗电能的用电器,故A错误;
B.当铃响时,灯和电铃是串联关系,电流依次经过灯和电铃,灯和电铃不是并联,故B错误;
C.文物在金属片B上时,弹簧被压缩,金属片B连接A和C,电铃被短路,只有灯亮;文物被搬离时,弹簧弹起,金属片B与A、C分离,电铃接入电路,此时灯和电铃串联,灯亮、电铃响,故C错误;
D.剪断导线a后,电铃的电路被断开,整个电路断开,灯不会亮,电铃不响,故D正确。
故选D。
8. 小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为3V。闭合开关后,发现电压表的示数为3V,电压表的示数为0V,则电路的故障可能是( )
A. 导线①断路 B. 导线②断路
C. 电阻断路 D. 电阻断路
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,R1与R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压。闭合开关后,发现电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为0V。
A.若导线①断路,则电压表V1处于断路,示数为0,电压表V2的示数不为零,故A不符合题意;
B.若导线②断路,两个电压表均不能与电源构成闭合回路,故两个电压表示数均为零,故B不符合题意;
C.若电阻R1断路,电压表V1的两接线柱到电源两极之间是通路,则此时电压表V1测量电源电压,故其示数为3V,由于电压表V2两接线柱到电源两极之间没有组成回路,故电压表V2示数为零,故C符合题意;
D.若电阻R2断路,则电压表V2的两接线柱到电源两极之间是通路,则此时电压表V2测量电源电压,故其示数为3V,由于电压表V1两接线柱到电源两极之间没有组成回路,故电压表V1示数为零,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示的4个电路,能利用滑动变阻器调节灯泡从亮到熄灭的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中当滑动变阻器的滑片移到最左侧时,发生电源短路,故A不符合题意;
B.图中灯泡始终处于短路状态,不会亮,故B不符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片移到最左侧时,灯泡最亮,当滑动变阻器的滑片移到最右侧时,灯泡被短路熄灭,且电路未发生电源短路,故C符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片左右移动时,灯泡的亮度发生变化,但灯泡不会熄灭,故D不符合题意。
故选C。
10. 图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列选项正确的是( )
A. 电源电压为1.5V
B. 定值电阻R的阻值为10Ω
C. 通过灯泡L的电流为0.3A
D. 灯泡L的实际功率为0.9W
【答案】CD
【解析】
【详解】由图乙可知,定值电阻R与灯泡L并联。电流表串联在定值电阻R的支路中,测量的是通过电阻R的电流。
AB.由图甲中定值电阻的直线图像可知,当电流为0.2A时,对应的电压为3V,则定值电阻的阻值为
在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为3V,故AB错误;
CD.灯泡L与电阻R并联,灯泡两端的电压为3V,根据图甲中灯泡的曲线图像可知,此时通过灯泡L的电流为0.3A ,所以灯泡的实际功率,故CD正确。
故选CD。
11. 光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. R的阻值随光照强度增大而增大
B. 增大R0阻值可增大警戒光照强度
C. R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D. R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
12. 如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A. 小灯泡L2也正常工作
B. 灯泡L2消耗的电功率大于3W
C. 电路消耗的总电功率将变小
D. 电阻R消耗的电功率将变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,由的变形式可知,L1的电阻
L2的电阻
当L1接在a、b间时,L1恰能正常发光,说明此时L1两端电压为6V;当换接L2时,由于L2的电阻小于L1的电阻,根据串联电路分压原理可知,L2两端的电压会小于6V,所以L2不能正常工作,消耗的电功率小于3W,故AB错误,不符合题意;
C.电路中的总电阻
由于,所以当换接L2后,电路总电阻变小,电源电压不变,根据,总功率会变大,故C错误,不符合题意;
D.当换接L2后,总电阻变小,电源电压不变,根据,电路中的电流I变大,电阻R的阻值不变,根据,电阻R消耗的电功率将变大,故D正确,符合题意。
故选D。
13. 图所示的电路中,甲、乙两个烧瓶完全相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,相同的温度计A、B,阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关,通电一段时间,电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2,记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油,不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是( )
A. 若R1=R2,则Q1>Q2
B. 若R1=R2,则T1=T2
C. 若T1=T2,则Q1=Q2
D. 若T1=T2,则R1>R2
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,闭合开关,通电一段时间,则通电时间相同,若R1=R2,由焦耳定律可知,电阻丝R1和R2产生热量相同,即Q1=Q2;由于甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水的温度变化小,所以水的末温小,则T1<T2,故AB错误;
CD.闭合开关,通电一段时间,若T1=T2,则水和煤油的温度变化相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水吸收的热量更多,则电阻丝R1产生热量大于R2产生热量,即Q1>Q2,由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,由焦耳定律可知,R1>R2,故C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由图可知该电路为串联电路,电压表的量程为0~3V,则电压表最大示数为3V,小灯泡电阻为
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电阻最大,最大阻值为
小灯泡的额定电流为
滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,则电路中最大电流为0.5A,电路中最小的总电阻为
则滑动变阻器接入最小电阻为
电压表示数最小为
综上可得,电压表的示数变化范围为2V~3V;电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A;滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω,故ABC错误;
D.灯泡L消耗的最大电功率
灯泡L消耗的最小电功率
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W,故D正确。
故选D。
15. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,所有元件均完好。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到适当位置,电流表A的读数为I,电压表的读数为,电压表的读数为,向左移动滑片P至另一位置,电压表读数的变化量为,电压表读数的变化量为,电流表A读数的变化量为,下列说法正确的是( )
A. B. 滑片P向左移动的过程中,电路的总功率增大
C. D. 的功率与电路总功率的比值减小
【答案】A
【解析】
【详解】C.由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测串联电路的电流,电压表测滑动变阻器两端电压,电压表测定值电阻两端电压,由于电源电压不变,根据串联电路电压特点可知,向左移动滑片P至另一位置,电压表的示数变大,电压表的示数减小,但二者和不变,则。故C错误;
A.根据可知,,由C选项分析可知。设向左移动滑片P至另一位置,电压表的示数变为,电流表示数变为,则
所以
故A正确;
B.由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,总电阻
滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器阻值增大,总电阻增大,电源电压不变,由可知,电路中的电流减小,总功率,则电路的总功率减小,故B错误;
D.根据串联电路电流处处相等,则的功率与电路总功率的比值
由于定值电阻阻值不变,向左移动滑片P至另一位置,滑动变阻器阻值增大,则增大,则变大,即的功率与电路总功率的比值增大,故D错误。
故选A。
二、填空与作图(本题6小题,每空1分,作图题2分,共15分)
16. 土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是______(选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是___________。
A. 有利于可燃物充分燃烧 B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值 D. 有利于排出气体和烟尘
【答案】(1)丁 (2)C
【解析】
【小问1详解】
在丁中有通风口,进入更多的空气,能使木柴充分燃烧,所以移动式土灶设计更合理的是丁。
【小问2详解】
土灶设计烟囱的作用是:有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出有害气体和烟尘;热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,故选C。
17. 《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致______(微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带______种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
【答案】 ①. 电子 ②. 异
【解析】
【详解】[1][2]干抹布与氢气球表面摩擦时,电子从一个物体转移到另一个物体,导致两个物体分别带上等量的异种电荷;由于两个物体分别带上了正电和负电,当电荷积累到一定程度时,就会发生放电现象,产生电火花,从而引燃氢气,造成危险。
18. 如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”,可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。
(1)智能语音系统中使用的智能芯片,主要利用______(填“半导体”或“超导体”)材料制作而成。
(2)给电池充电时,电池相当于______(填“电源”或“用电器”),该电池充满电后可以储存______电能。
(3)若只将本设备接入电路充电10分钟,电能表(主要参数如图乙所示)上的转盘转过______转。
【答案】(1)半导体 (2) ①. 用电器 ②. 360
(3)165
【解析】
【小问1详解】
智能语音系统中使用的智能芯片是利用含硅材料制作的半导体。
【小问2详解】
[1]给电池充电时,电池消耗电能相当于用电器。
[2]该电池充满电后可以储存电能为
【小问3详解】
若只将本设备接入电路充电10分钟,电能表上的转盘转过nr,则有
解得
19. 若将标有“ ”的灯泡以及“ ”的灯泡串联接在电源电压恒定不变的电路中,闭合开关后小灯泡都发光,__________(选填“”或“”)较亮。若将这两个小灯泡并联接入电路中,其中一只灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,则电源电压为__________,此时消耗的总功率为__________。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 ①. ②. 6 ③. 4.5
【解析】
【详解】[1]根据P=UI可得,灯泡的额定电流
灯泡的额定电流
两灯的额定电流相等,电路中的最大电流为0.5A,根据欧姆定律可得,灯泡的电阻
灯泡的电阻
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且通过两灯的电流相等,L2的电阻大,由P=I2R可知,L2的实际功率大,则灯泡L2发光较亮。
[2]并联电路各用电器两端的电压相等,灯泡L1的额定电压是6V,灯泡L2的额定电压是12V,为保证电路安全,将这两个小灯泡并联接入电路中时,电源电压应等于L1的额定电压,即电源电压应等于6V。
[3]两个小灯泡并联时,L1正常发光,其实际功率等于额定功率,即实际功率等于3W;灯泡L2的功率
此时消耗的总功率P=P1+P2'=3W+1.5W=4.5W
20. 物理实验室有一个微型电动机,正常工作时两端的电压为5V,电动机线圈电阻为。小明将该电动机与一个的定值电阻。串联后接入电源电压为15V的电路中,如图所示,电动机恰好能正常工作,则电动机工作产生的热量为_____________J,输出的机械能为_________J。
【答案】 ①. 30 ②. 120
【解析】
【详解】[1][2]由题图可知,电动机和定值电阻串联,电动机恰好能正常工作,电动机的两端电压为5V,根据串联电路的电压规律可得,此时定值电阻的两端电压为
串联电路电流处处相等,根据欧姆定律可得,电路电流为
根据可得,电动机工作产生的热量为
电动机消耗的电能为
电动机工作时,电能转化为内能(即产生的热量)和机械能,所以,电动机输出的机械能为
21. 如图是汽车油量表工作原理的示意图,图中缺少油量表,油量表实质是一个电流表或电压表,请在图中画出油量表,要求当油量减少时表的示数减小。
【答案】
【解析】
【详解】由图得,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,当油量减少时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大,定值电阻R0两端的电压变大,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器R两端的电压变小。若油量表为电流表,串联在电路中,因为串联电路中电流处处相等,则此时电流表示数变大,不符合油量减少时油量表的示数减小的要求。若油量表为电压表,电压表与被测部分并联,将电压表与滑动变阻器R并联,此时滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数减小,符合油量减少时油量表的示数减小的要求。如图所示:
三、实验探究题(本题共4小题,22题6分,23题8分,24题8分,25题8分,共30分。)
22. 用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)安装图1中实验器材时,应采取________(填“从上到下”或“从下到上”)的顺序。实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、________相同的水和煤油。
(2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据可知,升高相同的温度,水的加热时间长,说明水的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用________(填物理量的名称)来描述。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是( )(填字母)
A. 夏天在教室洒水降温
B. 汽车的发动机用水来冷却
C. 沿海地区昼夜温差较小
(4)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中加热,使其熔化直至沸腾,其温度随时间变化的关系如图2所示。该物质第7min时的状态为_________态;从第11min到第19min,该物质分子无规则运动的剧烈程度将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 从下到上 ②. 质量
(2)比热容 (3)A
(4) ①. 固液共存 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
安装图1中实验器材时,因要用酒精灯的外焰加热,应采取从下到上的顺序。根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油。
【小问2详解】
分析实验数据可知:升高相同的温度,水的加热时间长,即水吸收的热量多,说明水的吸热能力更强;在物理学上,物质吸热能力的强弱用比热容来描述。
【小问3详解】
A.夏天,在教室的地面上洒水,由于水蒸发从周围吸热,会使人感觉凉爽,与水比热容大小无关,故A符合题意;
B.因为水的比热容较大,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,所以用水冷却汽车发动机,故B不符合题意;
C.在沿海地区,水是比较多的,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,故C不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
由图2可知,4~11min吸热但温度不变,为熔化过程,所以该物质第7min时的状态为固液共存态。
温度越高分子热运动越剧烈,所以从第11min到第19min,因温度升高,该物质分子无规则运动的剧烈程度将增大。
23. 小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1) ①. B、C ②. 灯泡亮度 ③. 在原电路中再串联一个电流表
(2) ①. ②. 2 ③. 滑动变阻器断路 ④. 左 ⑤. 10
【解析】
【小问1详解】
[1]探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
[2]实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,灯泡越亮,电阻越小,灯泡越暗,电阻越大。
[3]若接入MN之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表。
【小问2详解】
[1]应该将滑动变阻器一上一下串联在电路中,如图所示:
[2]由图2丙可知,定值电阻两端的电压为
应控制电压保持2V不变。
[3]电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不合题意,当滑动变阻器断路或者开关断路,电路无电流,电压表和电流表均无示数。
[4]用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
[5]当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以需要串联一个电阻的阻值为
24. 在测量未知电阻Rx阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开后,电流表_________(选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线__________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为_________Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压值和电流值,最后算出阻值Rx的平均值,这样做的目的是_____________;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出I—U关系图像,如图丙,其中小灯泡的I—U关系图线是______________(选填“a或b”),你的判断理由是________________;
(5)完成上述实验后,同学们发现电压表已损坏,老师从实验室拿来一只标有“R”字样的滑动变阻器,并设计了丁、戊两个实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③丁图中Rx=__________,戊图中Rx=__________(表达式用R、I1、I2表示)。
【答案】(1)没有 (2)
(3) ①. 5 ②. 求平均值减小误差
(4) ①. a ②. 小灯泡的阻值受温度的影响,随温度的升高而增大,不是一个定值
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,电流表和电阻Rx并联后与电压表串联,因电压表内阻很大,闭合开后,电路中几乎没有电流通过,故电流表没有示数。
【小问2详解】
在测量未知电阻Rx阻值的实验中,电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻Rx两端,如下图所示:
【小问3详解】
[1]正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则被测电阻的阻值大小为
[2]多次测量求平均值可以减小误差;实验中通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压值和电流值,最后算出阻值的平均值,这样做的目的是通过求平均值减小误差。
【小问4详解】
[1][2]灯丝电阻随温度的升高而增大,故I—U图像为曲线a。
【小问5详解】
[1]丁图中:在步骤①中,当滑片在最左端时,此时电路中只有Rx工作,则电源电压为
U=I1Rx
在步骤②中,当滑片在最右端时,滑动变阻器最大阻值R与Rx串联,则电源电压为
U=I2(R+Rx)
由于电源电压不变,即
I1Rx=I2(R+Rx)
解得
。
[2]戊图中:在步骤①中,当滑片在最左端时,滑动变阻器的最大阻值和待测电阻并联接入电路,电流表测干路电流为I1;在步骤②中,当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值最大为R,此时电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测通过滑动变阻器的电流为I2,根据欧姆定律可知电源电压为
U=I2R
根据并联电路电流规律可知滑片在最左端时,通过待测电阻的电流
Ix=I1-I2
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为
25. 有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路图补充完整。
(2)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片需要先移至_______(填“端”或“端”)。闭合开关后,小强发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,小灯泡不亮,此时小强应检査__________(填写元件)是否出现问题。
(3)为了测量小灯泡的额定功率,实验中移动滑动变阻器的滑片P,当____________时,小灯泡正常工作,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电压为________V,小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只额定电流为的小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_________;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读出电阻箱的示数为;
③则小灯泡的额定功率表达式_________(用字母表示)。
【答案】(1) (2) ①. 端 ②. 小灯泡
(3) ①. 电流表示数为0.5A ②. 2.4 ③. 1.2
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流;电源电压由2节干电池组成,电压为3V,则电压表的量程选用0~3V;小灯泡的额定电流为0.5A,则电流表的量程选用0~0.6A,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P要滑到阻值最大处,即端。
[2]电流表无示数,电压表有示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是灯泡断路,应先检查小灯泡。
【小问3详解】
[1]小灯泡的额定电流为0.5A,故应移动滑片使电流表的示数达到0.5A,此时小灯泡正常发光。
[2]由图乙,电压表的分度值为0.1V,可知此时电压为2.4V,则小灯泡的额定电压为2.4V。
[3]小灯泡的额定功率
【小问4详解】
[1][2]①闭合开关S1,开关S2连接,灯泡与滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为,此时灯泡正常发光。
保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接,电阻箱与滑动变阻器串联,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读岀电阻箱的示数为,由等效电路得,灯泡正常发光时的电阻为。
③则小灯泡的额定功率表达式
四、综合应用题(本题共3小题,26题8分,27题9分,28题8分,共25分。)
26. 假日期间,小丽一家驾车去其他城市旅游,在某段行驶过程中,汽车匀速行驶了100km,汽车受到的阻力为,在此过程中消耗了20kg汽油,汽油的热值为。求:
(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(2)这辆车汽油机的效率;
(3)若这段行程改用一辆电动汽车去完成,该电动车的效率为80%,汽车受到的阻力仍为,则该电动车需要耗电多少度?
(4)相比燃油车,电动车具有__________ 的优点。(只说一个优点即可)
【答案】(1)1×109J
(2)18% (3)62.5
(4)清洁无污染
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
轿车匀速行驶时,牵引力等于受到的阻力,轿车牵引力做的功为
这辆车汽油机的效率
【小问3详解】
这段行程改用一辆电动汽车去完成,汽车受到的阻力仍为,汽车做的有用功相同,;该电动车的效率为80%,消耗的电能
该电动车需要耗电62.5度。
【小问4详解】
电动车与汽油为燃料的汽车比较,它的优点是清洁无污染、噪音低。
27. 小明家买了一个两挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,、是定值电阻,可通过旋转开关实现高、低挡位切换。电烤炉的相关参数如下表所示。
额定电压
220V
高温挡功率
880W
低温挡功率
440W
(1)求电烤炉在低温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻的阻值;
(3)若在用电高峰期,电烤炉在高温挡单独工作55min能使图乙中的电能表表盘转动1200转,求此时小明家的家庭电路的实际电压。
【答案】(1)2A (2)55Ω
(3)200V
【解析】
【小问1详解】
电烤炉在低温挡正常工作时的电流为
【小问2详解】
由图甲知,旋转开关连接1时,R1、R2串联,电路总电阻最大,由可知,为低温挡;旋转开关连接2时,电路只连接R1,为高温挡;高温挡时电阻为
低温挡时总电阻为
则电阻R2的阻值为
【小问3详解】
电烤炉在高温挡单独工作55min消耗的电能为
此时电烤炉的实际功率为
根据可知,此时小明家的家庭电路的实际电压为
28. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“ ”,小灯泡L标有“6V 0.5A”字样。闭合开关,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.5A,小灯泡L的图像如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻和额定功率;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
【答案】(1);3W
(2)8V (3)
【解析】
【小问1详解】
根据小灯泡L的铭牌“6V 0.5A”可知,其额定电压为6V,额定电流为0.5A。小灯泡正常发光时的电阻为
小灯泡的额定功率
【小问2详解】
由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当电流表示数为0.5A 时,电压表示数为2V。此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流,从图像可知,当电流为0.5A时,小灯泡两端的电压 为6V。根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的规律,电源电压为
【小问3详解】
为保证电路安全,电路中的最大电流不能超过电流表量程0.6A、灯泡额定电流0.5A和滑动变阻器允许的最大电流1A,故电路中的最大电流为0.5A。电压表读数不能超过15V。根据题意,移动滑片P,通过小灯泡L的电流可以在0.2A ~ 0.5A之间连续变化。这意味着,通过调节滑动变阻器的阻值,可以使电路中的电流达到0.5A,也可以使电流减小到0.2A。当电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的电阻为零,电源电压最小,从图像可知,此时灯泡两端电压 ,最小电源电压
当电路中电流最小为 时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。从图像可知,此时灯泡两端电压 。变阻器连入电路的电阻为最大值50Ω,变阻器两端的电压
此时电源电压最大,最大电源电压
电源电压的取值范围是6V~11V。
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