内容正文:
2023—2024学年度九年级物理第一学期学生素质月考评价
2023.12
一、选择题(1-23小题的四个选项中只有一个选项符合题意,24-26小题的四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分。每小题3分,共78分)
1. 下列单位中,哪个不是电功单位
A. 焦耳 B. 伏•安•秒 C. 伏•安 D. 千瓦•时
2. 在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A. 应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
B. 在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
C. 接电路时,先断开开关
D. 将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
3. 如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器消耗的电能是( )
A. 电烙铁最多 B. 电视机最多
C. 电风扇最多 D. 一样多
4. 一个标有“4V 2W”字样的灯泡,给它两端加2V电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则( )
A. 此时灯泡中电流为0.5安 B. 此时灯泡中电流为1安
C. 此时灯泡的实际功率为0.5瓦 D. 此时灯泡的实际功率为1瓦
5. R1、R2两个电阻并联后接入电路中,它们的电功率之比P1∶P2=9∶4,则R1、R2两个电阻阻值之比是 ( )
A. 9∶4 B. 4∶9 C. 3∶2 D. 2∶3
6. 下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是
A. 通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
B. 用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少
C. 千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D. 对某一用电器而言,消耗的实际功率是由实际电压决定的
7. 标有“”和“”的两个定值电阻,串联起来接在的电路上,则它们在相同的时间内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
8. 检查近视眼是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测酒精气体浓度增大时
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 电路总电阻增大 D. 电路总功率增大
9. 如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当开关闭合后,下列接法中能使两灯均发光的是( )
A. 甲、乙均接电压表 B. 甲、乙均接电流表
C. 甲接电流表、乙接电压表 D. 甲接电压表、乙接电流表
10. 下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
11. L1、L2、L3分别标有“220V 100W”、“110V 100 W”、 “36V 100W”的字样,它们都正常发光时,则( )
A. L1亮 B. L2亮 C. L3亮 D. 三者一样亮
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=7 Ω,R2=8 Ω,S闭合后,电压表的示数为4 V,则电源电压为
A. 2.5 V B. 3.5 V C. 7.5 V D. 14 V
13. 如图所示的电路中,,当开关S闭合时,电流表与的示数之比为( )
A. B. C. D.
14. 白炽灯的亮度决定于它( ).
A. 额定功率的大小 B. 实际功率的大小
C. 加在灯上的电压的大小 D. 电灯自身电阻的大小
15. 张华家电能表的表盘上标有“”的字样,当接入一个用电器正常工作时,内电能表的转盘转了30转,则该电器消耗的电能是( )
A. B. C. D.
16. 一个电阻的阻值为R,两端所加电压为U,通过的电流为I.如果加在此电阻两端的电压变为2U,则( )
A. 电流不变,电阻不变 B. 电流加倍,电阻不变
C. 电流不变,电阻加倍 D. 电流加倍,电阻加倍
17. 如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝( R甲>R乙),在瓶中盛入等量煤油并插入温度计,通电一段时间后,甲瓶中温度计示数比乙瓶中温度计示数高.该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关?( )
A. 通电时间 B. 电流 C. 电荷量 D. 电阻
18. 有一个小灯泡正常工作电压,正常工作电流,如果接在的电源上使小灯泡正常发光,必须( )
A. 串联电阻 B. 串联电阻 C. 并联电阻 D. 并联电阻
19. 两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是( )
A. 甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A
B. 甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C. 甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D. 甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
20. 如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮.调节变阻器滑片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮.出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L2灯丝断了
B. 滑动变阻器短路了
C. 灯泡L2短路了
D. 滑动变阻器接触不良
21. 开关虽小,作用却大.如图所示电路,当开关S闭合后,电路中消耗的电功率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
22. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,移动滑动变阻器R1的滑片P,当电流表的示数变化范围时,电压表的示数变化了,则此过程中定值电阻R2所消耗功率的变化范围是( )
A. B. C. D.
23. 小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1.他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1'、P2'(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定),下列关系式正确的是
A.
B.
C.
D.
24. 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中能实现测量阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
25. 如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B. 当乙两端电压为时,
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为时,电路的总电压为
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为
26. 如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为5Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关,移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若滑片P向右移动,电流表示数变小
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω
C. 定值电阻的功率变化范围为0.45W~1.8W
D. 电压表与电流表的示数比值不变
二、填空及简答题:(每空1.5分,共12分)
27. 一只标有“”的灯泡,如果正常发光,通过它的电流是_______________A,灯丝的电阻是_______________
28. “220 V 25 W”的灯泡甲和“220 V 100 W”的灯泡乙,其灯丝材料及长短相同,可发现灯泡______的灯丝较细,若将这两个灯泡并联在220 V的电源上,______灯泡亮些,若将这两个灯泡串联在220 V的电源上,则______灯泡亮些。
29. 如图甲所示,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断R的电阻为 _____Ω,电源电压是 _____V,变阻器的最大阻值为 _____Ω。
三、实验题(每空1.5分,共3分)
30. 小力利用如图所示的装置探究电阻产生的热量与电流的关系,已知定值电阻,经过相同的时间,左边形管液面高度差比右边形管液面高度差_______(选填“大”或“小”);若通过的电流为,通电时间为时,则产生的电热为 _______。
四、计算题(7分)
31. 某家庭电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω,闭合开关S1、S2,电热锅处于加热状态,当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,电热锅处于保温状态,试求:
(1)电热锅在额定电压下,加热15min消耗的电能;
(2)电热锅在额定电压下,保温状态的电功率;
(3)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在加热状态时,观察到的标有“2000r/(kW•h)”字样的电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅的实际电压是多少?
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2023—2024学年度九年级物理第一学期学生素质月考评价
2023.12
一、选择题(1-23小题的四个选项中只有一个选项符合题意,24-26小题的四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分。每小题3分,共78分)
1. 下列单位中,哪个不是电功单位
A. 焦耳 B. 伏•安•秒 C. 伏•安 D. 千瓦•时
【答案】C
【解析】
【详解】A、D、国际单位制中功的单位是焦耳,生活中讲电功,就是说消耗了多少度的电,即电能表的示数,它是用度做为单位,也就是千瓦•时.选项A、D正确,不符合题意;
B、根据电功的计算公式知,电压、电流和时间的乘积得电能,所以伏•安•秒也就是焦耳.此选项正确,不符合题意;
C、电压、电流的乘积得电功率,所以伏•安也就是瓦特.此选项错误,符合题意.
故选C.
2. 在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A. 应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
B. 在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
C. 接电路时,先断开开关
D. 将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
【答案】A
【解析】
【详解】A.连接电路时,不一定要从电源的正极开始连线,且开关只要串联在电路中,其位置不影响开关的作用,故A没有必要,A符合题意;
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,说明正确,故B不符合题意;
C.为了保护电路,连接电路时,开关应断开,这样可以防止短路,故C不符合题意;
D.为了保护电路,将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,即阻值最大位置,说法正确,故D不符合题意。
故选A。
3. 如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器消耗的电能是( )
A. 电烙铁最多 B. 电视机最多
C. 电风扇最多 D. 一样多
【答案】D
【解析】
【详解】电视机、电烙铁和电风扇的额定功率相同,在额定电压下工作相同时间,由可知,三个用电器消耗的电能一样多,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 一个标有“4V 2W”字样的灯泡,给它两端加2V电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则( )
A. 此时灯泡中电流为0.5安 B. 此时灯泡中电流为1安
C. 此时灯泡的实际功率为0.5瓦 D. 此时灯泡的实际功率为1瓦
【答案】C
【解析】
【详解】AB.用电器正常工作时电阻为
当两端电压为2V时,灯泡中的电流
故AB不符合题意。
CD.灯泡的实际电功率
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5. R1、R2两个电阻并联后接入电路中,它们的电功率之比P1∶P2=9∶4,则R1、R2两个电阻阻值之比是 ( )
A. 9∶4 B. 4∶9 C. 3∶2 D. 2∶3
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:R1、R2两个电阻并联后接入电路中,并联电路各支路两端的电压相等,它们的电功率,所以R1、R2两个电阻阻值之比是4∶9,故选B.
考点:电功率的计算
6. 下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是
A. 通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
B. 用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少
C. 千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D. 对某一用电器而言,消耗的实际功率是由实际电压决定的
【答案】D
【解析】
【分析】电功是描述电流做功多少的物理量,电功率是描述电流做功快慢的物理量.两者的物理意义不同,单位也不一样.用电器铭牌上标定的是额定功率,实际功率不一定等于额定功率.实际功率的大小与用电器的电阻、电流或电压有关.
【详解】A. 由电功率的定义式P=知,必须时间一定,电流做的功越多,功率才越大;故A错误;B. 根据P=,得到W=Pt,必须时间一定,功率越小,电流做的功才越小;故BA错误;C. 千瓦是功率的单位;千瓦时是“千瓦”与“小时”的乘积,是电功的单位;故C错误;D. 对于某一用电器,电阻是一定的,由公式P=知:影响因素只有两端电压;故D正确.
故选D.
7. 标有“”和“”的两个定值电阻,串联起来接在的电路上,则它们在相同的时间内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两定值电阻的阻值
两电阻串联时电流相同、通电时间相同,则它们在相同的时间内产生的热量之比
故选C。
8. 检查近视眼是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测酒精气体浓度增大时
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 电路总电阻增大 D. 电路总功率增大
【答案】D
【解析】
【分析】由电路图知,电阻R0与R串联,电压表测电阻R0两端电压,由图象知电阻R的阻值随酒精气体浓度变化而变化的关系,根据串联电路电阻的特点求出总电阻的变化,由欧姆定律判断电路电流如何变化,由U=IR可知电压表示数如何变化,由P=UI可知电流总功率的变化。
【详解】A C.酒精气体传感器和定制电阻串联,串联电路总电阻等于二者之和,从图像看出当酒精气体浓度变大时,酒精传感器电阻变小,总电阻变小,由于电源电压不变,总电阻变小,总电流变大,即电流表示数变大,故AC不符合题意;
B.定值电阻不变,电路中电流变大,根据欧姆定律可知定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,故B不符合题意;
D.电源电压不变,电路中电流变大,根据P=UI可知电路总功率变大,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当开关闭合后,下列接法中能使两灯均发光的是( )
A. 甲、乙均接电压表 B. 甲、乙均接电流表
C. 甲接电流表、乙接电压表 D. 甲接电压表、乙接电流表
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图可知,甲串联在电中,若为电压表则电路开路,两灯均不发光,故AD不符合题意;
B.由图可知,乙与灯泡并联,若乙为电流表,与其并联的灯泡短路,不能发光,故B不符合题意;
C.甲与两个灯泡串联,为电流表,乙与灯泡并联,乙为电压表,该电路为串联电路,甲测量电路中的电流,乙测量左边灯泡两端的电压,故C符合题意。
故选C。
10. 下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
【答案】D
【解析】
【详解】A.电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉,故A不符合题意。
B.过多的热量会影响计算机的正常工作,机箱内有风扇,这都是为了散失热量,故B不符合题意。
C.电流通过电机产生的热量是有害的,有许多散热片可以用来散热,故C不符合题意。
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次防止家电受潮,再次使用时被损坏,故D符合题意。
故选D。
11. L1、L2、L3分别标有“220V 100W”、“110V 100 W”、 “36V 100W”的字样,它们都正常发光时,则( )
A. L1亮 B. L2亮 C. L3亮 D. 三者一样亮
【答案】D
【解析】
【详解】由于L1、L2、L3的额定功率都是100W,那么当它们都正常发光时,功率都是100W,亮度是一样的,故选D。
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=7 Ω,R2=8 Ω,S闭合后,电压表的示数为4 V,则电源电压为
A. 2.5 V B. 3.5 V C. 7.5 V D. 14 V
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压.根据欧姆定律可得,电路中的电流:;∵串联电路中各处的电流相等,∴根据欧姆定律可得,R1两端的电压,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴.
故选C.
【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好公式和规律是关键.
13. 如图所示的电路中,,当开关S闭合时,电流表与的示数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,与并联,电流表测支路电流,电流表测干路电流。
并联电路各支路两端电压相等,由可得
所以两支路电流之比
干路电流,则电流表与示数之比
故选D。
14. 白炽灯的亮度决定于它( ).
A. 额定功率的大小 B. 实际功率的大小
C. 加在灯上的电压的大小 D. 电灯自身电阻的大小
【答案】B
【解析】
【详解】只有在额定电压下,灯的实际功率才等于其额定功率,灯的亮度决定于灯的实际功率的大小,与灯的两端的电压或自身电阻无关.故B正确为答案.
15. 张华家电能表的表盘上标有“”的字样,当接入一个用电器正常工作时,内电能表的转盘转了30转,则该电器消耗的电能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该电器消耗的电能是
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
16. 一个电阻的阻值为R,两端所加电压为U,通过的电流为I.如果加在此电阻两端的电压变为2U,则( )
A. 电流不变,电阻不变 B. 电流加倍,电阻不变
C. 电流不变,电阻加倍 D. 电流加倍,电阻加倍
【答案】B
【解析】
【详解】解:由欧姆定律可知,电阻,但影响电阻大小的因素只有:导体的长度、横截面积以及材料等,电阻大小与电压、电流无关,故电压变化后,电阻的阻值不变;
电压变为2U时,电流 ,故电流加倍,电阻不变;所以B选项是正确的.
【点睛】影响电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积以及材料,电阻大小与电压、电流无关.
17. 如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝( R甲>R乙),在瓶中盛入等量煤油并插入温度计,通电一段时间后,甲瓶中温度计示数比乙瓶中温度计示数高.该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关?( )
A. 通电时间 B. 电流 C. 电荷量 D. 电阻
【答案】D
【解析】
【详解】已知:R甲>R乙,I甲=I乙,通电时间t相同,由Q=I2Rt可知,Q甲>Q乙;又因为甲、乙两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油,所以甲烧瓶内煤油温度升高的快的原因是因为该瓶内的电阻大;故本实验研究的是电流产生的热量与导体电阻的关系.故选D.
点睛:由图可知,甲、乙两个烧瓶中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据焦耳定律可知,电阻越大电流产生的热量越多;而A、B两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油,吸收热量多的温度升高的快,据此判断.
18. 有一个小灯泡正常工作电压,正常工作电流,如果接在的电源上使小灯泡正常发光,必须( )
A. 串联电阻 B. 串联电阻 C. 并联电阻 D. 并联电阻
【答案】B
【解析】
【详解】CD.并联电路各支路电压等于电源电压,若并联电阻,灯泡两端电压为9V,超过正常工作电压无法正常发光,故CD不符合题意;
AB.由于串联分压,因此需串联一个电阻,串联电阻分得的电压为
串联电路电流处处相等,故通过电阻的电流
由欧姆定律得电阻阻值,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
19. 两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是( )
A. 甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A
B. 甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C. 甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D. 甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由可得,两电阻两端允许加的最大电压分别为
,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,甲、乙并联时,电源的最大电压
此时通过甲电阻的电流
通过乙电阻的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中允许通过的最大电流
允许乙的最大功率
故AB错误;
CD.因串联电路中各处的电流相等,且甲乙允许的最大电流分别为1A、0.6A,所以,甲、乙串联时电路的最大电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,允许电源最大电压
允许甲的最大功率
故C错误,D正确。
故选D。
20. 如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮.调节变阻器滑片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮.出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L2灯丝断了
B. 滑动变阻器短路了
C. 灯泡L2短路了
D. 滑动变阻器接触不良
【答案】C
【解析】
【详解】分析实物图,看出灯泡L1和L2是串联连接,闭合开关,观察发现灯泡L1亮,说明电路不是断路,AD错误;L2不亮有可能是L2这里发生了短路故障,正确选C.
21. 开关虽小,作用却大.如图所示电路,当开关S闭合后,电路中消耗的电功率将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】当开关S闭合后,电路中总电阻(由R1+R2变为R1)减小,由P=可知,当电源电压不变时,电阻变小,消耗的电功率将变大.故选A.
22. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,移动滑动变阻器R1的滑片P,当电流表的示数变化范围时,电压表的示数变化了,则此过程中定值电阻R2所消耗功率的变化范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。定值电阻的阻值
消耗的最小功率为
消耗的最大功率为
则所消耗功率的变化范围是。
故选D。
23. 小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1.他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1'、P2'(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定),下列关系式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲电路灯泡两端电压为电源电压U1,电阻为R1,灯泡的功率为;
乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1,,因为U1′<U1,故P1′<P1;
因为是串联电路,所以电流相等,R2的电阻大于R1的电阻,
根据P=I2R知,P2'>P1'
因为、、U2′<U1、R2>R1,
所以P1>P2'.
综合分析:P1>P2'>P1'.选C;
24. 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中能实现测量阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.S闭合时,被短路,电压表测电源电压;S断开时,与串联,电压表测两端电压,两端电压为
电路电流为
则,故A符合题意;
B.无论S断开还是闭合,电压表均并联在电源两端,只能测得电源电压,无法分别获得两端电压和通过的电流,故无法求出,故B不符合题意;
C.S接1时,电路为的简单电路,电压表测电源电压;S接2时,与串联,电压表测两端电压,两端电压为
电路电流为
则,故C符合题意;
D.S接1时,电路为的简单电路,电压表测电源电压;S接2时,与串联,电压表测两端电压,电路电流为
两端电压为
则,故D符合题意。
故选ACD。
25. 如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B. 当乙两端电压为时,
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为时,电路的总电压为
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 甲的图象为过原点直线,阻值不变;乙的图象为曲线,阻值变化,故A错误;
B. 由图可知时,电阻,故B错误;
C. 串联电路电流处处相等,时,由图可知甲乙两端的电压分别为,,电路总电压 ,故C正确;
D. 并联电路各支路两端的电压相等,电源电压时,由图可知甲乙通过的电流分别为,,电路的总电流,故D正确。
故选CD。
26. 如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为5Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关,移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若滑片P向右移动,电流表示数变小
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω
C. 定值电阻的功率变化范围为0.45W~1.8W
D. 电压表与电流表的示数比值不变
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.若滑片P向右移动,接入电路中的电流变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A正确;
B.当电流表的示数I大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻
R总7.5Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑小=R总R=7.5Ω5Ω=2.5Ω,PR大=I大2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W
当电压表的示数U滑=3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,定值电阻的电功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压
UR=U-U滑=4.5V3V=1.5V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I小0.3A
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
R滑大10Ω
则滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω,故B正确;
C.R消耗的最小功率
PR小1.5V×0.3A=0.45W
则定值电阻的功率变化范围为0.45W~1.8W,故C正确;
D.由R可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故D错误。
故选ABC。
【点睛】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;(2)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用P=I2R求出定值电阻消耗的最大功率;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,定值电阻的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,利用P=UI求出R消耗的最小功率,然后得出答案;(3)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化。
二、填空及简答题:(每空1.5分,共12分)
27. 一只标有“”的灯泡,如果正常发光,通过它的电流是_______________A,灯丝的电阻是_______________
【答案】 ①.
0.5 ②.
440
【解析】
【详解】灯泡正常发光时,根据可得,通过灯泡的电流为
又由可得,灯丝的电阻为
28. “220 V 25 W”的灯泡甲和“220 V 100 W”的灯泡乙,其灯丝材料及长短相同,可发现灯泡______的灯丝较细,若将这两个灯泡并联在220 V的电源上,______灯泡亮些,若将这两个灯泡串联在220 V的电源上,则______灯泡亮些。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]由知,当额定电压相等时,额定功率大的电阻小,所以100W的灯的电阻小25W的灯的电阻大,灯丝都是由钨制成的,长度相等,横截面积越大,电阻越小,故甲灯的灯丝细。
[2]当两个电灯并联在220V的电源上时,两灯都能正常发光,乙灯的额定功率大,故乙灯亮。
[3]若串联在220V的电源上,由于串联电路中电压之比等于电阻之比,故甲灯的电压大,串联时,两个电灯的电流相等,由P=UI电压大的,实际功率大,故甲灯亮。
29. 如图甲所示,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断R的电阻为 _____Ω,电源电压是 _____V,变阻器的最大阻值为 _____Ω。
【答案】 ①. 8 ②. 12 ③. 16
【解析】
【详解】[1][2]由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,由图乙可知,电源的电压U=12V,此时电路中电流I=1.5A,由可得,定值电阻R的阻值为:
[3]当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,此时,电路的电流I′=0.5A,电压表的示数UR=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压U滑等于电源电压减去R两端的电压UR为:
则滑动变阻器的最大阻值为:
三、实验题(每空1.5分,共3分)
30. 小力利用如图所示的装置探究电阻产生的热量与电流的关系,已知定值电阻,经过相同的时间,左边形管液面高度差比右边形管液面高度差_______(选填“大”或“小”);若通过的电流为,通电时间为时,则产生的电热为 _______。
【答案】 ①. 大 ②. 50
【解析】
【分析】
【详解】[1]由实验装置图知道,三个电阻的阻值相等,都为10Ω,通电时间相等,与并联后与串联,所以通过的电流大于通过的电流,根据焦耳定律可知,左边电热丝产生的热量大于右边电热丝产生的热量,左边形管液面高度差比右边形管液面高度差大。
[2]与并联,且,根据并联电路的电压特点和欧姆定律知道,,根据串联和并联电路的电流特点知道
所以
电阻产生的热量
四、计算题(7分)
31. 某家庭电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω,闭合开关S1、S2,电热锅处于加热状态,当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,电热锅处于保温状态,试求:
(1)电热锅在额定电压下,加热15min消耗的电能;
(2)电热锅在额定电压下,保温状态的电功率;
(3)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在加热状态时,观察到的标有“2000r/(kW•h)”字样的电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅的实际电压是多少?
【答案】(1)5.445×105J;(2)100W;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关S1、S2,电热锅处于加热状态,由图可知,只有R1接入电路,此时电路中的电流为
电热锅在额定电压下,处于加热状态15min消耗的电能
(2)开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,电热锅处于保温状态,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电热锅在保温状态的电功率为
(3)电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅在加热状态下实际消耗的电能为
电热锅的实际功率
由可得实际电压为
答:(1)电热锅消耗的电能为5.445×105J;
(2)保温状态时电热锅的功率为100W;
(3)电热锅的实际电压为200V。
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