精品解析:河南省郑州市中原区第十九中学教育集团2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题A
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内容正文:
期中考试九年级物理试题卷2024.11
注意:本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间为60分钟,满分100分。考生应首先阅读试题卷及答题卡上的相关信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、填空题(共6小题,每空1分,共15分)
1. 夏天,郑州西流湖的荷花竞相绽放,很远的地方就能闻到花的香味,这种现象说明分子在________;雨后天晴,荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合成一滴较大的水滴,说明分子间有________。
2. 神舟十八号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,内能________(选填“增大”或“减小”),该过程中改变空气内能的方式是________;内燃机的________冲程也是通过这种方式改变气缸内气体内能的。
3. 汽车行驶时会与空气发生摩擦,使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带,由于它是________(选填“导体”或“绝缘体”),从而将车体上多余的电子流向大地,则此时防静电带中的电流方向是指向________(选填“大地”或“车体”)。
4. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电流表的指针偏转均如图乙所示,则灯中电流为________A,经过灯的电流为________A。
5. 如图是电阻A、B的I﹣U图象。由图可知:B电阻的阻值是________Ω。将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是________V。
6. 发光二极管(简称LED),具有单向导电性。它是________(选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”)制成的。如图所示,按图1连接时A表有示数,LED发光;将LED两极反过来如图2连接时A表无示数,LED不发光。请根据上述实验现象判断,两种情况下LED的电阻是否相同:________(填“相同”或“不相同”)。简述你的判断过程:________。
二、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。第7~14题的每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题的每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 由变形可得,以下理解正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
8. 如图所示下列关于静电现象,说法正确的是( )
A. 如图甲:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
B. 如图乙:细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 如图丙:丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒会得到电子
D. 如图丁:验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的
9. 家庭卫生间一般都要安装排气扇和照明灯,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作,如图所示的电路图中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
10. 有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
A. 物体在做功的过程中,如果有摩擦力存在能量就不守恒
B. 能量在转移和转化的过程中,各种形式的能量的总量不变
C. “摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D. 根据能量守恒定律,可以制造出“永动机”
11. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对于同一物体,温度升高,内能可能不变
B. 对于同一物体,内能增加,温度可能不变
C. 对于同一物体,温度升高,一定吸收了热量
D. 对于同一物体,吸收了热量,它的温度一定升高
12. 如图所示,是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是( )
A. 这三部手机是串联连接的
B. 手机充电时,手机电池相当于用电器
C. 手机充电时,手机电池将化学能转化为电能
D. 若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流不变
13. 如图所示,线路板上的三根合金丝长度相同,①和②粗细相同但比③细,小乐用该装置探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
A. 实验中是通过比较电灯亮暗来判断导体电阻大小的
B. 探究电阻大小与导体材料是否有关,应选合金丝①和③
C. 探究电阻大小与导体长度是否有关,选合金丝②即能完成
D. 电路中灯泡换成电压表,可更准确地比较导体电阻大小
14. 如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置的示意图,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。下列说法正确的是( )
A. 图中的油量表是电压表
B. 当油箱内的油量减少时,R接入电路的电阻变大
C. 当油箱内的油量增加时,油量表示数变小
D. 定值电阻在电路中的作用是保护电路
三、作图题(每小题3分,共6分)
15. 根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
16. 在圆圈中填上适当的电表,使两灯泡和并联在电路中。
四、实验探究题(每空2分,共34分)
17. 在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验中必须要选取________(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;
(2)选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,同时加热5min,甲、乙两液体吸收的热量________(选填“相同”或“不相同”);
(3)若只能从甲或乙中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“甲”或“乙”)液体。假如乙液体是水,则甲液体的比热容为________[水的比热容为]。
18. 在“探究串联电路的电压”实验中,小明同学设计了如图1所示的电路。
(1)连接电路时,小明发现刚接好最后一根导线,电表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,出现的问题是________。
(2)测量过程中若电压表的指针如图2所示,为了使电压表的读数更精确,接下来的操作应该是________。
(3)测完AB两点间的电压后,他将接在A点的导线改接到C点,来测BC两点间的电压,他能否测出BC两点间的电压?________,原因是_______。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
/V
/V
/V
2.4
1.4
3.8
小明实验的不足之处是________,他应该________。
19. 珊珊同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω;
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整,(要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小;电压表选择小量程)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这种故障的原因可能是________。
(3)排除故障后,珊珊先将5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图丙所示,电流表的读数为________A,滑片先保持不动,断开开关,她把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后再闭合开关,接下来需将滑片往________(选填“左”或者“右”)适当移动,使电压表示数达到________,再读取电流值。
(4)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:________。
(5)实验中若用电阻箱(可在0~9999Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻箱)来代替电阻R,请你对该方案的可行性进行评估(如果不可行,请说明原因;如果可行,请说出改进后的优点):________。
五、综合应用题(20题9分,21题12分,共21分)
20. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是,高能聚合油的热值约为。求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,则燃烧了多少千克高能聚合油。
21. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,我校科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计。求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当电流表示数最大时,所测体重最大,则该体重计所测的最大体重为多少。
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期中考试九年级物理试题卷2024.11
注意:本试卷分试题卷和答题卡两部分。考试时间为60分钟,满分100分。考生应首先阅读试题卷及答题卡上的相关信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、填空题(共6小题,每空1分,共15分)
1. 夏天,郑州西流湖的荷花竞相绽放,很远的地方就能闻到花的香味,这种现象说明分子在________;雨后天晴,荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合成一滴较大的水滴,说明分子间有________。
【答案】 ①. 不停地做无规则运动 ②. 引力
【解析】
【详解】西流湖的荷花竞相绽放,很远的地方就能闻到花的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;两滴水珠汇合成一滴较大的水,说明分子间存在引力。
2. 神舟十八号载人飞船的返回舱进入大气层过程中,速度极快,其前方的空气无法及时散开,空气会被返回舱猛烈压缩,使其温度升高,内能________(选填“增大”或“减小”),该过程中改变空气内能的方式是________;内燃机的________冲程也是通过这种方式改变气缸内气体内能的。
【答案】 ①. 增大 ②. 做功 ③. 压缩
【解析】
【详解】因为对气体做功可使气体内能增大,所以被压缩的空气内能增大。
该过程改变内能的方式为做功。
内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内气体,对气体做功,增大气体内能,和本题的方式相同。
3. 汽车行驶时会与空气发生摩擦,使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带,由于它是________(选填“导体”或“绝缘体”),从而将车体上多余的电子流向大地,则此时防静电带中的电流方向是指向________(选填“大地”或“车体”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 车体
【解析】
【详解】[1]容易导电的物体是导体,防静电带的作用是将车体上多余的电子导入大地,故需要导电,是导体。
[2]电流的方向是正电荷定向移动的方向,电子带的是负电荷,所以电流的方向与电子的定向移动方向相反,本题中电流的方向是由大地指向车体。
4. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电流表的指针偏转均如图乙所示,则灯中电流为________A,经过灯的电流为________A。
【答案】 ①.
0.3 ②.
1.2
【解析】
【详解】由电路图可知,L1与L2并联,A1测L1支路电流,A2测干路电流。因并联电路干路电流大于支路电流,且两表指针偏转角度相同,故A2选用0~3A量程,A1选用0~0.6A量程。灯L1中电流为,干路总电流为,由并联电路电流规律得,经过灯L2的电流为
5. 如图是电阻A、B的I﹣U图象。由图可知:B电阻的阻值是________Ω。将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是________V。
【答案】 ①. 10 ②. 4.5 ③. 2
【解析】
【详解】[1]根据图像找到有关B的一组对应的电压和电流,然后根据计算B的阻值
[2]二者串联电流处处相等,当电流为0.3A时,由图知A和B两端的总电压是
[3]二者并联电压相等,当通过B的电流为0.2A时,B两端的电压为2V。由并联电路的电压规律可知,A两端的电压是
6. 发光二极管(简称LED),具有单向导电性。它是________(选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”)制成的。如图所示,按图1连接时A表有示数,LED发光;将LED两极反过来如图2连接时A表无示数,LED不发光。请根据上述实验现象判断,两种情况下LED的电阻是否相同:________(填“相同”或“不相同”)。简述你的判断过程:________。
【答案】 ①.
半导体 ②.
不相同 ③.
正向接入时电路导通有电流,反向接入时电路几乎无电流,在电源电压不变的前提下,由可知,LED反向接入时的电阻远大于正向接入的电阻
【解析】
【详解】发光二极管(LED)是利用半导体的单向导电特性工作。
两次实验电源电压不变,仅调换了LED的接入方向:正向接入时电路导通有电流,反向接入时电路几乎无电流,在电源电压不变的前提下,由可知,LED反向接入时的电阻远大于正向接入的电阻,因此二者电阻不相同。
二、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。第7~14题的每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题的每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 由变形可得,以下理解正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体的电阻是导体本身的固有属性,电阻大小和其两端的电压大小无关,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的固有属性,电阻大小和通过的电流大小无关,故B错误;
CD.无论导体两端的电压为多少,导体的电阻都不变,电阻的大小只与材料、长度、横截面积、温度有关;故C错误,故D正确。
故选D。
8. 如图所示下列关于静电现象,说法正确的是( )
A. 如图甲:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
B. 如图乙:细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 如图丙:丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒会得到电子
D. 如图丁:验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦后的气球带了电,能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引细水流,故A正确;
B.用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,一个不带电,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子而带上负电,故C错误;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的,故D错误。
故选A。
9. 家庭卫生间一般都要安装排气扇和照明灯,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要同时工作,如图所示的电路图中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中灯泡和电动机串联,互相影响,不能独立工作,故A不符合题意;
B.图中灯泡和电动机并联,闭合开关S,电动机工作,只闭合开关S1,灯泡不发光,同时闭合两个开关,电动机和灯泡都工作,故B不符合题意;
C.图中灯泡和电动机并联,闭合开关S和S1,灯泡发光,闭合开关S和S2,电动机工作,三个开关都闭合,电动机和灯泡都工作,故C符合题意;
D.图中闭合开关S,电动机和灯泡都工作,只闭合S1,电动机和灯泡都不工作,同时闭合两个开关,电动机被短路,只有灯泡发光,故D不符合题意、
故选C。
10. 有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
A. 物体在做功的过程中,如果有摩擦力存在能量就不守恒
B. 能量在转移和转化的过程中,各种形式的能量的总量不变
C. “摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D. 根据能量守恒定律,可以制造出“永动机”
【答案】B
【解析】
【详解】A.能量守恒定律适用于所有能量转化、转移过程,存在摩擦力时仅发生机械能向内能的转化,总能量仍守恒,故A错误;
B.该表述符合能量守恒定律的核心内容,故B正确;
C.摩擦生热是机械能转化为内能,并未创造新的能量,符合能量守恒定律,故C错误;
D.永动机违背能量守恒定律,不可能被制造出来,故D错误。
故选B。
11. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对于同一物体,温度升高,内能可能不变
B. 对于同一物体,内能增加,温度可能不变
C. 对于同一物体,温度升高,一定吸收了热量
D. 对于同一物体,吸收了热量,它的温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一物体质量恒定,温度升高时分子热运动加剧,内能一定增大,故A错误;
B.对于同一物体,内能增加,温度可能不变,比如:晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故B正确;
C.改变内能的方式有做功和热传递两种,物体温度升高,内能增加,可能是外界对物体做功,不一定是吸收热量,故C错误;
D.同一物体如晶体熔化时吸收热量,但温度保持不变,因此吸收热量温度不一定升高,故D错误。
故选B。
12. 如图所示,是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是( )
A. 这三部手机是串联连接的
B. 手机充电时,手机电池相当于用电器
C. 手机充电时,手机电池将化学能转化为电能
D. 若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.三部手机充电时互不影响,由并联电路各支路独立工作可知,这三部手机是并联连接的,故A错误;
B.手机充电时消耗电能,由电路组成可知,手机电池相当于用电器,故B正确;
C.手机充电时消耗电能转化为化学能储存起来,故C错误;
D.三部手机并联,由并联电路电流规律可知,若拔掉其中一部手机,支路减少,通过充电器的总电流减小,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,线路板上的三根合金丝长度相同,①和②粗细相同但比③细,小乐用该装置探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
A. 实验中是通过比较电灯亮暗来判断导体电阻大小的
B. 探究电阻大小与导体材料是否有关,应选合金丝①和③
C. 探究电阻大小与导体长度是否有关,选合金丝②即能完成
D. 电路中灯泡换成电压表,可更准确地比较导体电阻大小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.导体电阻越大,电路中电流越小,电灯越暗,实验通过电灯亮暗判断电阻大小,这是转换法,故A正确;
B.探究电阻与材料的关系,要控制长度、横截面积相同,①和②长度、粗细相同,材料不同,应选①和②,①和③横截面积不同,变量不唯一,故B错误;
C.只用合金丝②,改变夹子位置,就能改变接入电路的导体长度,材料、横截面积保持不变,可以探究电阻与长度的关系,故C正确;
D.如果把电路中的灯泡换成电压表,整个电路相当于断路,电路中几乎没有电流,无法通过电表示数反映导体对电流的阻碍作用,也就不能比较导体电阻大小,想要更准确比较电阻大小,应该在电路里串联电流表,通过电流表示数来判断电阻,而不是换用电压表,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置的示意图,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。下列说法正确的是( )
A. 图中的油量表是电压表
B. 当油箱内的油量减少时,R接入电路的电阻变大
C. 当油箱内的油量增加时,油量表示数变小
D. 定值电阻在电路中的作用是保护电路
【答案】BD
【解析】
【详解】A.油量表串联在电路中,由电表的使用规则可知,应为电流表,故A错误;
B.油量减少,浮标下降,杠杆右端滑片上升,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故B正确;
C.油量增加,浮标上升,滑片下降,接入电路电阻变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,油量表示数变大,故C错误;
D.如果电路中没有定值电阻,当滑动变阻器滑片滑到接入电阻为0的位置时,会造成电源短路,烧坏电表和电源,因此的作用是保护电路元件,故D正确。
故选BD。
三、作图题(每小题3分,共6分)
15. 根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,电流由电源正极流出,经开关后,一路经灯泡L1、电流表,另一路经灯泡L2,汇合后流回电源负极,因此两灯泡并联,开关在干路上,电流表在灯泡L1所在支路,据此作图。
16. 在圆圈中填上适当的电表,使两灯泡和并联在电路中。
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯泡L1和L2并联在电路中,从电源正极流出的电流必须到达两个灯泡,图中可以直接到L1的左侧,因而还必须到达L2的右侧,则最下方的电表必须是电流表,电流汇合从最上方的电表流出,因而上方是电流表,而中间的如果是电流表则会短路,必须是电压表,据此作图。
四、实验探究题(每空2分,共34分)
17. 在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验中必须要选取________(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;
(2)选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,同时加热5min,甲、乙两液体吸收的热量________(选填“相同”或“不相同”);
(3)若只能从甲或乙中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“甲”或“乙”)液体。假如乙液体是水,则甲液体的比热容为________[水的比热容为]。
【答案】(1)质量 (2)相同
(3) ①. 乙 ②. ##2100
【解析】
【小问1详解】
“探究物质的吸热能力”的实验中,变量是物质的种类,其它影响吸收热量的物理量需要控制相同,故需要控制质量相同。
【小问2详解】
选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,相同的时间内电加热器放出的热量相同,相同的时间内甲、乙两种液体吸收热量相同,故加热相同的时间,甲、乙两液体吸收的热量相同。
【小问3详解】
都加热5min,吸收相同的热量,甲升高的温度比较高,乙升高的温度比较低,乙温度变化量较低,吸热能力较强,适合做冷却剂;
由实验图像可知,加热5min,甲、乙液体吸收热量相同,即
甲液体的比热容为
18. 在“探究串联电路的电压”实验中,小明同学设计了如图1所示的电路。
(1)连接电路时,小明发现刚接好最后一根导线,电表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,出现的问题是________。
(2)测量过程中若电压表的指针如图2所示,为了使电压表的读数更精确,接下来的操作应该是________。
(3)测完AB两点间的电压后,他将接在A点的导线改接到C点,来测BC两点间的电压,他能否测出BC两点间的电压?________,原因是_______。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
/V
/V
/V
2.4
1.4
3.8
小明实验的不足之处是________,他应该________。
【答案】(1)未断开开关
(2)断开开关,换用电压表小量程
(3) ①. 不能 ②. 电压表正负接线柱接反了
(4) ①. 只做了一次实验 ②. 更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】
【小问1详解】
接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,忘了断开开关。
【小问2详解】
若电压表的指针如图2所示,指针偏转角度太小,造成这种情况的原因是电压表量程选择过大,为了得到更准确的数据,他应该断开开关,换用电压表小量程。
【小问3详解】
测AB两点间的电压时,A与电压表的正接线柱相连,将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入,即电压表正负接线柱接反了,不能测出BC两点间电压。
【小问4详解】
本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
19. 珊珊同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω;
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整,(要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小;电压表选择小量程)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这种故障的原因可能是________。
(3)排除故障后,珊珊先将5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图丙所示,电流表的读数为________A,滑片先保持不动,断开开关,她把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后再闭合开关,接下来需将滑片往________(选填“左”或者“右”)适当移动,使电压表示数达到________,再读取电流值。
(4)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:________。
(5)实验中若用电阻箱(可在0~9999Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻箱)来代替电阻R,请你对该方案的可行性进行评估(如果不可行,请说明原因;如果可行,请说出改进后的优点):________。
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3) ①. 0.5 ②. 右 ③. 2.5V
(4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)该方案是可行的,优点是不需要逐个更换不同阻值的定值电阻
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器需要串联接入电路,且一上一下,如图所示,要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小,说明滑动变阻器A接线柱接入电路;电压表选择小量程并联在定值电阻两端。
【小问2详解】
闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中可能存在断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,电压表所在的电路是通路,则说明电压表所测量的定值电阻断路。
【小问3详解】
电流表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.5A。
探究电流跟电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压一定,5Ω的电阻换成10Ω的电阻,根据串联分压,定值电阻两端的电压变大,电源电压不变,为了保证定值电阻两端的电压不变,滑动变阻器需要分担更多的电压,滑动变阻器接入的阻值需要变大,故滑动变阻器的滑片P需要向右移动。
根据第一组数据可知,定值电阻两端电压为
【小问4详解】
分析图丁可知,电流与电阻的乘积是一个定值,结论为导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
该方案是可行的,优点有不需要逐个更换不同阻值的定值电阻;还可以直接旋转电阻箱旋钮连续改变电阻值,操作简便;电阻值可直接读出,读数精确,便于多次实验,提高实验效率和准确性。
五、综合应用题(20题9分,21题12分,共21分)
20. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是,高能聚合油的热值约为。求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,则燃烧了多少千克高能聚合油。
【答案】(1)3.15×106J;(2)0.1kg
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃-25℃)=3.15×106J
(2)高能聚合油完全燃烧放出的热量
完全燃烧高能聚合油的质量
答:(1)这些水吸收的热量为3.15×106J;
(2)若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,则燃烧了多少千克高能聚合油为0.1kg。
21. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,我校科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计。求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当电流表示数最大时,所测体重最大,则该体重计所测的最大体重为多少。
【答案】(1)
6V (2)
1200N
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,体重计空载时,与串联,电路电流。由图乙可知,空载时压敏电阻阻值,电路中总电阻为
电源电压为
【小问2详解】
当电流表示数最大时,电路电流,与串联,此时电路中的总电阻为
压敏电阻阻值为
由图乙可知,时,压敏电阻受到的压力,因踏板重力不计,故最大体重
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