内容正文:
2025-2026学年度上期期末调研考试试卷
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.必须在答题卡上指定位置作答,答在试卷上无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示是我国传统的走马灯。点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变______(选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的______能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化情况相同。
2. 如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个______(“开关”或“用电器”),没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于______(填“断路”、“通路”或“短路”)状态。
3. 如图甲所示的电路,闭合开关、,电压表、的示数如图乙所示。则两端的电压是___________ V;断开开关,电压表将会___________。(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
4. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
5. 如图所示,将两段材料与长度均相同的合金丝A和B接入电路中时,两段合金丝的电阻RA___________RB,通过它们的电流IA___________IB(前两空均选填“>”“<”或“=”);通电相同时间 ___________(选填“RA”或“RB”)产生的热量较多。
6. 如图所示,一定值电阻R0与最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A.则定值电阻R0=_____Ω,电源的电压U=_____V.
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 深空探测器的电子系统容易受太空中带电粒子的干扰,下列粒子中不会因带电对电子系统产生干扰的是( )
A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子核
8. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A. 完成80个冲程,对外做功20次
B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次
9. 有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁。人脸识别成功后才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是( )
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
11. 如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为6kW,其中电饭煲的功率为1.5kW,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A. 照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B. 用电器的总功率过大
C. 电热水壶的内部电路短路 D. 接入电热水壶的插座短路
12. 图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大
B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大
D. 通过的电流比通过的电流小
13. 小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量”字样。下列说法正确的是( )
A. 充电宝给手机充电时,将电能转化为其他形式的能
B. 给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C. 额定能量为的充电宝充满电后储存的电能为
D. 小阳所带的充电宝可以带上飞机
14. 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
A. 汽车行驶速度是 B. 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是
C. 汽车发动机的效率是 D. 汽车牵引力做功的功率是30kW
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 电吹风的主要工作元件是发热丝()、电风扇()及开关。闭合开关,电吹风即吹出风来;若同时还闭合,吹出热风;若只闭合,不吹风也不发热。请根据要求用笔画线代替导线,完成电路设计。
16. 如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题5分,第19题8分,共18分)
17. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________;(填序号)
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多;
(3)图中U形管___________(选填“是”或“不是”)连通器,乙图中与并联,目的是使通过与的___________不同。
18. 小明和小红用如图甲所示的电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)接线后,小明检查电路时发现___________(选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断___________发生了断(开)路;
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验,小红仅更换小灯泡进行多次实验,他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性:___________,理由:___________;
小明实验记录:
实验次数
1
0.7
0.7
1.4
2
1.5
1.5
3.0
3
2.2
2.2
4.4
小红实验记录:
实验次数
1
1.8
1.1
2.9
2
1.5
1.5
3.0
3
0.9
2.1
3.0
(4)对比两表,从小明的第___________次实验记录发现,两人使用的电池数量相同。
19. 实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验测量其阻值(电源为两节干电池)。
(1)根据公式___________可知,可以通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)___________;
(2)连接电路时,开关应___________。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到___________(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是:___________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,示数为___________A,则电阻为___________Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议:___________。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s,将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),在此过程中,试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电水壶消耗的电能是多少?
(3)电水壶加热水的效率是多少?
21. 一款小型电火锅如图甲所示,通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图,均为加热电阻(阻值保持不变)。已知的阻值为,电火锅的部分参数如下表所示。求:
额定电压
低温挡功率
中温挡功率
高温挡功率
(1)的阻值是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用中温挡将水从加热到沸腾,用时,不计热量损失,该电火锅中温挡的实际功率是多少?
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2025-2026学年度上期期末调研考试试卷
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.必须在答题卡上指定位置作答,答在试卷上无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示是我国传统的走马灯。点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变______(选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的______能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化情况相同。
【答案】 ①. 小 ②. 内 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。
[2][3]做功可以改变物体的内能。热空气上升,形成气流,对驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马做功,使得其转动,空气的内能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
2. 如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个______(“开关”或“用电器”),没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于______(填“断路”、“通路”或“短路”)状态。
【答案】 ①. 开关 ②. 通路
【解析】
【详解】[1][2]安全带在电路中起到了控制作用,相当于一个开关,没有系好安全带时,指示灯亮,所在电路应处于通路状态。
3. 如图甲所示的电路,闭合开关、,电压表、的示数如图乙所示。则两端的电压是___________ V;断开开关,电压表将会___________。(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
【答案】 ①. 3 ②. 超量程
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关、,灯与串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测电源电压;因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表的示数大于电压表的示数,由图乙可知,电压表的指针偏转角度小于电压表的指针偏转角度,则电压表选择的量程是,分度值为,示数为,即电源电压为,电压表选择的量程是,分度值为,示数为,即灯两端的电压为,所以灯两端的电压为
[2]断开开关,电压表在与灯串联,相当于测电源电压,电压表的示数应为,大于电压表的最大示数,故会超量程。
4. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
【答案】 ①. 9 ②. 2.9
【解析】
【详解】[1]S闭合,灯泡与滑动变阻器串联,滑片P在R的中点时,连入电路的电阻为,灯泡正常发光,通过灯泡的电流为
由于串联电路中电流处处相等,滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
[2]灯泡的电阻为
当P移到最右端时,电路中的总电阻为
电路的总功率
5. 如图所示,将两段材料与长度均相同的合金丝A和B接入电路中时,两段合金丝的电阻RA___________RB,通过它们的电流IA___________IB(前两空均选填“>”“<”或“=”);通电相同时间 ___________(选填“RA”或“RB”)产生的热量较多。
【答案】 ①. > ②. = ③. RA
【解析】
【详解】[1]已知A和B是由同种材料制成的,且长度相同,A比B的横截面积小,横截面积越大,电阻越小,故。
[2][3]串联电路中,电流处处相等,所以;结合可知,通电时间相同时,RA产生的热量较多。
6. 如图所示,一定值电阻R0与最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A.则定值电阻R0=_____Ω,电源的电压U=_____V.
【答案】 ①. 20 ②. 6
【解析】
【详解】设电源电压为U,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,对整个电路运用欧姆定律,有:
----①;
当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,对整个电路运用欧姆定律,有:
---②
联系①②解得:
,U=6V
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 深空探测器的电子系统容易受太空中带电粒子的干扰,下列粒子中不会因带电对电子系统产生干扰的是( )
A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子核
【答案】B
【解析】
【详解】电子带负电、质子带正电、原子核带正电,它们都会因带电而对电子系统产生干扰;中子不带电,不会因带电对电子系统产生干扰,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A. 完成80个冲程,对外做功20次
B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次
【答案】A
【解析】
【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁。人脸识别成功后才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据要求密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁。人脸识别成功后才会闭合,电动机工作,开锁成功。说明在干路,控制整个电路通断,开关控制电动机的通断,灯L单独在一条支路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是( )
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
【答案】D
【解析】
【详解】动圈式话筒的工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音,因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为6kW,其中电饭煲的功率为1.5kW,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A. 照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B. 用电器的总功率过大
C. 电热水壶的内部电路短路 D. 接入电热水壶的插座短路
【答案】C
【解析】
【详解】A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间,不会造成电路电流过大,空气开关跳闸,故A不符合题意;
B.电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,电路允许最大电功率
正在使用的所有用电器总功率为6kW,其中电饭煲的功率为1.5kW,所以造成空气开关跳闸的原因不是用电器的总功率过大,故B不符合题意;
C.电热水壶的内部电路短路时,闭合电热水壶上的开关,会造成电路电流过大,空气开关跳闸,故C符合题意;
D.若接入电热水壶的插座短路,在电热水壶插头接入插座之前,电路电流就会过大,造成空气开关跳闸,故D不符合题意。
故选C。
12. 图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大
B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大
D. 通过的电流比通过的电流小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.开关闭合后,L1比L2亮,则说明L1的实际功率大于L2的实际功率,由于L1、L2两灯串联在电路中,所以通过L1、L2的电流相等,由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值,小灯泡、的额定电压相同,由可知,L1的额定功率比L2的额定功率小,故A错误,C正确;
BD.由于L1、L2两灯串联在电路中,所以通过L1、L2的电流相等,由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值,由U=IR可知两端电压比两端电压大,故BD错误。
故选C。
13. 小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量”字样。下列说法正确的是( )
A. 充电宝给手机充电时,将电能转化为其他形式的能
B. 给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C. 额定能量为的充电宝充满电后储存的电能为
D. 小阳所带的充电宝可以带上飞机
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.充电宝给手机充电时,将储存的化学能转化为电能供手机使用,故A错误;
B.给充电宝充电时,充电宝消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,此时它是一个用电器,故B正确;
C.额定能量超过的充电宝充满电能储存的电能,故C正确;
D.电池容量的充电宝能储存的电能
由于,所以小阳所带的充电宝可以带上飞机,故D正确。
故选BCD。
14. 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
A. 汽车行驶速度是 B. 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是
C. 汽车发动机的效率是 D. 汽车牵引力做功的功率是30kW
【答案】AC
【解析】
【详解】A.汽车行驶的时间
汽车的行驶速度,故A正确;
B. 消耗的燃油完全燃烧放出的热量,故B错误;
C. 该汽车牵引力所做的功
汽车发动机的效率,故C正确;
D. 汽车牵引力做功的功率是,故D错误。
故选AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 电吹风的主要工作元件是发热丝()、电风扇()及开关。闭合开关,电吹风即吹出风来;若同时还闭合,吹出热风;若只闭合,不吹风也不发热。请根据要求用笔画线代替导线,完成电路设计。
【答案】
【解析】
【详解】由于闭合开关S1,电吹风即吹出风来,同时还闭合S2,吹出热风,则发热丝与电风扇并联;只闭合S2,不吹风也不发热,则开关S1在干路中,开关S2与发热丝串联在其中一条支路,如下图所示:
16. 如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
【答案】
【解析】
【详解】根据电流从左侧流入,由安培定则知,左侧为N极,右侧为S极;右侧吸引小磁针的N极,故小磁针右侧为N极,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题5分,第19题8分,共18分)
17. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察___________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是___________;(填序号)
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,___________越大,产生的热量越多;
(3)图中U形管___________(选填“是”或“不是”)连通器,乙图中与并联,目的是使通过与的___________不同。
【答案】(1) ①. U形管两侧液面的高度差 ②. ①
(2)电阻 (3) ①. 不是 ②. 电流
【解析】
【小问1详解】
[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管两侧液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少。
[2]①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映,这用到了转换法,故①符合题意;
②探究杠杆的平衡条件,多次实验找普遍规律,没有采用转换法,故②不符合题意。
故选①。
【小问2详解】
甲图中,两电阻丝串联,通过的电流相等,通电时间也相同,右侧容器中电阻值较大,连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,则表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
【小问3详解】
[1]由图知,U形管内注入适量水,有一端开口,另一端上端不开口,下端连通,所以不属于连通器。
[2]图乙装置中其中R3与R2并联,根据并联电路的电流关系可知,通过R1的电流等于通过R3与R2的电流之和,故目的是使通过R1与R2的电流不相等。
18. 小明和小红用如图甲所示的电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)接线后,小明检查电路时发现___________(选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断___________发生了断(开)路;
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验,小红仅更换小灯泡进行多次实验,他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性:___________,理由:___________;
小明实验记录:
实验次数
1
0.7
0.7
1.4
2
1.5
1.5
3.0
3
2.2
2.2
4.4
小红实验记录:
实验次数
1
1.8
1.1
2.9
2
1.5
1.5
3.0
3
0.9
2.1
3.0
(4)对比两表,从小明的第___________次实验记录发现,两人使用的电池数量相同。
【答案】(1)电池 (2)
(3) ①. 小红的结论更具普遍性 ②. 因为小红选用了规格不同的小灯泡进行了多次实验
(4)2
【解析】
【小问1详解】
电池应该串联,不能正极对正极,故电池安装错误。
【小问2详解】
闭合开关后两灯均不发光,说明电路断路。用电压表试接 A、B 接线柱,电压表指针偏转,接近电源电压,说明电压表两端能与电源连通,因此灯发生了断路。
【小问3详解】
[1][2]小红的观点更具普遍性。因为小明选用的是两只相同的小灯泡,且仅通过增加电池进行多次实验,实验样本单一,得出“各用电器两端电压相等”的结论具有特殊性。小红更换了不同规格的小灯泡进行实验,实验样本更全面,得出的“串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压”的结论,适用于所有串联电路,更具普遍性。
【小问4详解】
小明的第2次实验中,电源电压,小红的第2次实验中电源电压也为3.0V,新干电池每节电压为1.5V,3.0V对应2节电池,因此两人使用的电池数量相同。
19. 实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验测量其阻值(电源为两节干电池)。
(1)根据公式___________可知,可以通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)___________;
(2)连接电路时,开关应___________。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到___________(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是:___________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,示数为___________A,则电阻为___________Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 断开 ②. B ③. 定值电阻断路
(3) ①. 0.3 ②. 8 ③. 应多次改变滑片位置,测量多组数据,求平均值来减小误差
【解析】
【小问1详解】
[1]测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端的电压和通过的电流,然后通过公式计算电阻的阻值。
[2]测量电阻的阻值时,电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联。电源为两节干电池,电压为3V,所以电压表应选用0~3V量程,并联在定值电阻两端。连接电路时,将电压表的 “3” 接线柱与定值电阻的右端接线柱相连;按照滑动变阻器连接方法“一上一下”,连接滑动变阻器右上接线柱(或左上接线柱)与定值电阻右端接线柱。如图所示:
【小问2详解】
[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,由图甲可知,滑片应置于B端。
[3]闭合开关,电流表无示数,说明电路中存在断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表正负接线柱与电源正负极之间是连通的;经检查,电流表及各接线处均完好,则电路故障可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此示数为0.3A。
[2]定值电阻的阻值
[3]只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值,误差较大,因此应多次改变滑片位置,改变定值电阻两端的电压,测量多组数据,求平均值来减小误差。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s,将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),在此过程中,试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电水壶消耗的电能是多少?
(3)电水壶加热水的效率是多少?
【答案】(1);(2);(3)94.5%
【解析】
【详解】解:(1)根据公式
可得,水吸收的热量为
(2)电热水壶正常工作,
P=P额=800W
根据电功率公式
可得,电水壶消耗的电能为
(3)该电热水壶的加热效率为
答:(1)水吸收的热量是;
(2)电水壶消耗的电能是;
(3)电水壶加热水的效率是94.5%。
21. 一款小型电火锅如图甲所示,通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图,均为加热电阻(阻值保持不变)。已知的阻值为,电火锅的部分参数如下表所示。求:
额定电压
低温挡功率
中温挡功率
高温挡功率
(1)的阻值是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用中温挡将水从加热到沸腾,用时,不计热量损失,该电火锅中温挡的实际功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)从表格中可知,高温挡的功率为,再由图乙可知,高温挡时,只有接入电路,电源电压为,由得,的电阻值:
;
(2)低温挡时,串联,
,
电火锅在低温挡工作时的功率:
;
(3)水吸收的热量:
,
不计热量损失,中温挡时,消耗的电能与水吸收的热量相同,该电火锅的实际功率:
。
答:(1)的阻值是;(2)电火锅在低温挡工作时的功率是;(3)该电火锅中温挡的实际功率是。
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