内容正文:
天津市汉阳道中学2025-2026学年第一学期物理
第二次学生智育成长记录
一、选择题
1. 用分子动理论对下列现象的解释中,不正确的是( )
A. 用真空泵收纳衣物时羽绒服体积变小,说明分子间有空隙
B. “美味佳肴,香气扑鼻”,说明分子不停地做无规则运动
C. 两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力
D. 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
2. 下列说法正确的是( )
A. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
B. 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C. 用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D. 把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
3. 下列数据与事实相接近的是( )
A. 手电筒中的电流约2 A
B. 一个电子的电荷量约为
C. 家用节能灯的电功率约200 W
D. 家用空调正常工作一小时耗电约为1 kW•h
4. 计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A. UIt B. C. I2Rt D. 前面三个都可以
5. 图所示的是关于生活用电的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:使用螺丝刀试电笔时不能用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙:与三孔插座中标有①的插孔相连的是火线
C. 图丙:人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线,不会触电
D. 图丁:用电器的总功率过大,容易发生火灾
6. 如图是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数越小 B. 电压表示数越小
C. 电路消耗的总功率越大 D. 电压表与电流表示数的比值越大
7. 在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
8. 待测电阻的阻值约为500 Ω。提供的器材有:三节新干电池;电压表(量程为)、电流表(量程为)、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、电阻箱( 5 A)各一个;开关、导线若干。小华设计的四个电路如图所示,其中能准确测出阻值的有几个?( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
9. 小茜家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小茜闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。她断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,假设故障只有一处,她将观察到( )
A. 测试两孔时测电笔都发光 B. 测试两孔时测电笔都不发光
C. 只有测试左面的孔时测电笔才发光 D. 只有测试右面的孔时测电笔才发光
10. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样.若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的变化范围
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
二、多选题
11. 灯标有“12 V 6 W”,灯标有“6 V 6 W”,如图所示,两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏(即每个灯的实际电压不超过它的额定电压,设灯丝电阻不变),则( )
A. 甲灯比乙灯亮
B. 当电压时,灯、均正常发光
C. 灯两端电压与总电压U之比为
D. 电压U的最大值为15 V
12. 如图甲中,电源电压为12V不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,滑动变阻器铭牌标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡“6V,0.5A”。闭合开关,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I-U图像如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A. 虚线框内是小灯泡
B. 电路的最大总功率为7.2W
C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω
D. 滑动变阻器铭牌上?处的数值为15
13. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑片P从左端移动到右端的过程中,电流表示数由I1变到I2,电压表示数变化量的绝对值为ΔU,则下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的功率变化量为ΔU(I1+I2)
B. 电源电压为
C. 整个电路的功率变化范围为
D. 电阻R2的阻值为
三、填空题
14. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,可根据它们吸收的热量和升高的温度,在“温度-热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,则甲、丙两种液体的比热容c甲________c丙;甲、丙两种液体的质量m甲__________m丙。(两空均选填“>”、“="或“<”)
15. 如图是某家用电子式电能表的表盘,电能表的示数为________。若将某用电器单独正常工作3 min,该电能表指示灯闪烁了32次,该用电器的功率为________。
16. 某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 ___________处(选填“A”或“B”)时,___________(选填“绿”或“红”)灯发光报警。
17. 华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mAh,则它充满电后存储的电能为______J;该手机的待机电流为15mA,则该手机最长待机时间为______h
18. 如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,、为发热电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。如图乙,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关________。已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,相同时间从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则_________。
19. 如图所示,当、都闭合,甲乙两表为同种电表、两表都有示数且指针偏转角度相同,此时电路总功率为;当闭合、断开,甲、乙都换成另外一种电表时,甲乙两电表示数之比________,此时电路消耗的总功率,_________。
四、简答题
20. 小梦妈妈从网上买了一个新的电饭煲(如图甲所示),小梦从说明书中得到下表中的信息,其简化电路如图乙所示.电饭煲有加热和保温两种功能,在电饭煲中放入质量是2 kg的食物和水后,调到加热挡,过一段时间,电饭煲内的食物和水的温度从20℃加热到80℃,然后自动转入保温状态.求解下列问题[食物和水在加热过程中比热容保持不变,均为]
额定电压
220 V
加热功率
1000 W
保温功率
88 W
自重
2.5 kg
(1)若要保温挡,应闭合开关________
(2)食物和水在加热过程中,吸收的热量是多少?
(3)若电饭煲的加热效率是80%,从开始加热到自动转入保温状态需要多少分钟?
21.
(1)图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作;房卡抽出卡槽,全房间断电。为使灯和插座正常工作,请将图乙中的电路图补充完整。
(2)如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间。请画出:
①甲图中通电螺线管导线的绕法和A点磁感线方向;
②在乙图的括号内标出电源的“+”“-”极。
22. 小聪同学用伏安法测电阻,实验实物连接图如图甲所示。
(1)闭合开关进行实验前,他检查电路发现电路中有一根导线连接错误。请你检查小聪连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路。
(2)该实验的原理是________(填写公式)。
(3)正确连接后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端,发现电流表示数逐渐变大,电压表始终示数为零,则电路出现的故障可能是________;
A. 电流表处有短路 B. 电阻处有短路
C. 电阻处有断路 D. 滑动变阻器处有断路
(4)请你设计本实验的表格,表格中要有必要的文字信息。其中一次测量过程中电流表、电压表读数如图,请将该组数据及计算结果填入表格。
23. 如图甲是定值电阻R0和有“6V,6W”灯泡L的信息图像,将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为8Ω,当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1W,求:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)电路消耗的最大电功率。
24. 某同学要测出一个阻值约为50Ω的定值电阻,可供选用的器材如下:一个电压约为10V的电源(电压保持不变),一块电压表(量程0~3V);一块电流表(量程0~0.6A);三个阻值已知的定值电阻,分别为、、;一个最大阻值约为100Ω的滑动变阻器:一个开关及若干导线,请合理选择器材,较精确地测出定值电阻的阻值(电表偏转达到满偏的以上,电路可重组)。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. 如图甲所示电路中,为阻值未知的定值电阻,为滑动变阻器,定值电阻与滑动变阻器串联。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像,最小电流为、对应滑动变阻器功率为,电流为时对应滑动变阻器功率为。求:
(1)该滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压;
(3)电路的最大总功率和最小总功率之比。
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天津市汉阳道中学2025-2026学年第一学期物理
第二次学生智育成长记录
一、选择题
1. 用分子动理论对下列现象的解释中,不正确的是( )
A. 用真空泵收纳衣物时羽绒服体积变小,说明分子间有空隙
B. “美味佳肴,香气扑鼻”,说明分子不停地做无规则运动
C. 两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力
D. 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A.用真空泵收纳衣物时羽绒服体积变小,不是分子间有空隙,A错误;
B.“美味佳肴,香气扑鼻”,说明分子不停地做无规则运动,B正确;
C.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力,C正确;
D.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力,D正确。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
B. 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C. 用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D. 把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,故A错误;
B.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,故B错误;
C.用锯条锯木板,摩擦生热,机械能转化成内能,锯条的温度升高,是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能,故C错误;
D.将的冰块放在冰箱的保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能增加,故D正确。
故选D。
3. 下列数据与事实相接近的是( )
A. 手电筒中的电流约2 A
B. 一个电子的电荷量约为
C. 家用节能灯的电功率约200 W
D. 家用空调正常工作一小时耗电约为1 kW•h
【答案】D
【解析】
【详解】A.手电筒工作电流约,远小于,故A不符合题意;
B.一个电子电荷量为,故B不符合题意;
C.家用节能灯电功率约,远小于,故C不符合题意;
D.家用空调额定功率约,由得,正常工作耗电约为,故D符合题意。
故选D。
4. 计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A. UIt B. C. I2Rt D. 前面三个都可以
【答案】C
【解析】
【详解】电功的计算公式:
W=UIt
是用来计算用电器消耗电能的;焦耳定律公式:
Q=I2Rt
是用来计算电流产生热量的;电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用
Q=I2Rt
来计算.用电器如果将电能只转化为内能,则
Q=W=UIt=I2Rt=
是通用的.故选C.
5. 图所示的是关于生活用电的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:使用螺丝刀试电笔时不能用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙:与三孔插座中标有①的插孔相连的是火线
C. 图丙:人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线,不会触电
D. 图丁:用电器的总功率过大,容易发生火灾
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用螺丝刀形状的试电笔时,手指必须触到试电笔上端的金属帽(又叫笔尾金属体),笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,故A错误;
B.与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和大地相连的地线,当用电器的外壳带电时,电流会被导入大地,不会发生触电事故,故B错误;
C.虽然站在干燥的木凳上,但双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线,火线和零线之间的电压是220V,加在人体的电压是220V,超过人体的安全电压,会对人体造成危害,会触电,故C错误;
D.家庭电路同时使用的用电器总功率过大,导线会剧烈发热,容易引发火灾,故D正确。
故选D。
6. 如图是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数越小 B. 电压表示数越小
C. 电路消耗的总功率越大 D. 电压表与电流表示数的比值越大
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,定值电阻和压敏电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过的电流,压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。
A.当体重越重时,压敏电阻阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,通过电路的电流增大,电流表示数变大,故A错误;
B.根据串联电路中分压原理可知,电阻越大两端的电压越大,又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以当体重越重时,压敏电阻阻值减小,压敏电阻两端的电压减小,电源电压恒定,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大,故B错误;
C.当体重越重时,压敏电阻阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,通过电路的电流增大;根据可知,总电流越大,电路总功率越大,故C正确;
D.电压表测定值电阻两端的电压,电压表与电流表示数的比值刚好是定值电阻的阻值,定值电阻的阻值不变,所以电压表与电流表示数的比值不会变,故D错误。
故选C。
7. 在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①U形管中液面高度变化主要是由透明容器中空气的热胀冷缩引起的,故①错误;
②图甲装置中,两电阻串联,电流相等,电阻不相等,能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故②正确;
③图乙实验过程中右边两个电阻丝并联,右边容器中的电阻通过的电流与左边电阻丝通过的电流不相等,探究的是电热与电流的关系,需要保持电阻相同,故阻值应该等于5Ω,故③错误;
④电炉丝热与电炉丝相连的导线串联,电流相等,电阻不相等;用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象,故④正确;故①③错误,②④正确。
故选C。
8. 待测电阻的阻值约为500 Ω。提供的器材有:三节新干电池;电压表(量程为)、电流表(量程为)、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、电阻箱( 5 A)各一个;开关、导线若干。小华设计的四个电路如图所示,其中能准确测出阻值的有几个?( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【详解】电源电压
待测电阻,电流表量程,分度值为。若电路中串联,电流,远小于电流表分度值,无法准确读数,故依赖电流表测电流的图②、图③不可行。
图④中滑动变阻器最大阻值仅,远小于,电压表量程,与滑动变阻器串联时,电压表测两端的电压,待测电阻的阻值约为500 Ω,远大于滑动变阻器阻值10 Ω,由串联电路分压原理,两端的电压接近电源电压,超过电压表量程,无法测量,故图④不可行。
图①中,与电阻箱串联,电压表测两端电压。调节阻值较大(如),可使电压表示数(不超量程)。已知电源电压,由串联电路分压原理
可得,能准确测出阻值。
故选 A。
9. 小茜家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小茜闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。她断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,假设故障只有一处,她将观察到( )
A. 测试两孔时测电笔都发光 B. 测试两孔时测电笔都不发光
C. 只有测试左面的孔时测电笔才发光 D. 只有测试右面的孔时测电笔才发光
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关S,白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,用测电笔分别测试图中插座的两个孔,发现测电笔都发光,说明现在两个孔都与火线连通了,分析电路可知,此时控制白炽灯L的开关S闭合,如果白炽灯L没有断路,则通过开关S,火线与零线连接在一起,而零线此时氖管也发光,说明是白炽灯L之后的零线断了;此时若断开开关,火线与零线断开,测电笔查检插座左面的孔不会发光,右面孔直接与火线连通还会发光,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样.若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的变化范围
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.灯泡电阻
当滑动变阻器接入电路阻值最大为25Ω时,电路电流最小,则电路最小电流
此时滑动变阻器两端的电压
灯泡两端的电压最小,为
灯泡额定电流
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,则电路允许通过的最大电流,此时灯泡正常发光,电压表示数最大为,此时电路最小总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
电压表的变化范围,电流表示数变化范围是,滑动变阻器允许调节的阻值范围是,故AC错误,B正确;
D.电路消耗的最大总功率,故D错误。
故选B。
二、多选题
11. 灯标有“12 V 6 W”,灯标有“6 V 6 W”,如图所示,两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏(即每个灯的实际电压不超过它的额定电压,设灯丝电阻不变),则( )
A. 甲灯比乙灯亮
B. 当电压时,灯、均正常发光
C. 灯两端电压与总电压U之比为
D. 电压U的最大值为15 V
【答案】ACD
【解析】
【详解】根据可知两灯的电阻分别为
根据可知两灯的额定电流分别为
A.两灯串联,通过两灯的电流相等,因 ,由 可知实际功率 ,甲灯比乙灯亮,故A正确;
B.当电压时,根据欧姆定律可知电路电流
两灯的实际电压分别为
故灯、均不能正常发光,并且灯实际电压超过额定电压,灯会被烧坏。
故B错误;
C.根据可知,灯L2两端电压与总电压之比
故C正确;
D.串联电路电流处处相等,为保证两灯不损坏,电路最大电流
电源电压最大值
故D正确。
故选ACD。
12. 如图甲中,电源电压为12V不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,滑动变阻器铭牌标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡“6V,0.5A”。闭合开关,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I-U图像如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A. 虚线框内是小灯泡
B. 电路的最大总功率为7.2W
C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω
D. 滑动变阻器铭牌上?处的数值为15
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻或小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可得,滑动变阻器两端的电压U滑=U-IR。由图乙可知,滑动变阻器的I-U关系为一次函数关系,则虚线框内的元件阻值为一定值,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,所以虚线框内是定值电阻,不是小灯泡,故A错误;
D.由于电压表最大量程大于电源电压,故滑动变阻器的滑片可以移动到最大阻值处,由图乙可知,滑动变阻器两端的电压最大为Umax=8V,通过电路的最小电流为Imin=0.4A,则滑动变阻器的最大阻值,故D错误;
B.此时定值电阻两端的电压U定=U电-Umax=12V-8V=4V
定值电阻的阻值
当滑动变阻器两端的电压最小时,电路中的电流最大,此时定值电阻两端的电压U定′=U电-Umin=12V-6V=6V
电路中的最大电流
电路的最大功率Pmax=U电Imax=12V×0.6A=7.2W
故B正确;
C.串联电路各处电流相等,当P定=P滑时,由P=UI=I2R可知,定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值相等,为10Ω,故C正确。
故选BC。
13. 如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑片P从左端移动到右端的过程中,电流表示数由I1变到I2,电压表示数变化量的绝对值为ΔU,则下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的功率变化量为ΔU(I1+I2)
B. 电源电压为
C. 整个电路的功率变化范围为
D. 电阻R2的阻值为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】D.闭合开关S,滑片P在左端时,电路为R1的简单电路,则电路中电流为I1,电压表V示数为零,滑片P在右端时,R1、R2串联,则电路中电流为I2,电压表V测R2两端电压,所以,电压表示数变化量为R2两端电压;即U2=ΔU;根据欧姆定律可得
故D错误;
B.根据串联电路特点和欧姆定律得:滑片P在左端时,电源电压
U=I1R1┄┄①
滑片P在右端时,电源电压
U=I2R1+U2=I2R1+ΔU┄┄②
由①②得
故B错误;
A.R1的功率变化量
故A正确;
C.滑片P在左端时
滑片P在右端时
所以总功率变化范围为,故C正确。
故选AC。
三、填空题
14. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,可根据它们吸收的热量和升高的温度,在“温度-热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,则甲、丙两种液体的比热容c甲________c丙;甲、丙两种液体的质量m甲__________m丙。(两空均选填“>”、“="或“<”)
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1][2]甲、乙是同种液体,比热容相同,即;由图像可知,吸收相同热量时,,根据(相同,相同),可得。又因为乙、丙质量相等,即,所以;从图像看,吸收相同热量时,,根据(相同),且可得。
15. 如图是某家用电子式电能表的表盘,电能表的示数为________。若将某用电器单独正常工作3 min,该电能表指示灯闪烁了32次,该用电器的功率为________。
【答案】 ①.
②.
【解析】
【详解】因电能表最后一位为小数位,单位为,故其示数为。
表示电路中的用电器每消耗电能,电能表的指示灯闪烁1600次;
所以当电能表的指示灯闪烁32次时,用电器消耗的电能为
则该用电器的功率为
16. 某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 ___________处(选填“A”或“B”)时,___________(选填“绿”或“红”)灯发光报警。
【答案】 ①. B ②. 红
【解析】
【详解】当水位没有达到B时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达B时电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮。因此,红灯亮就表示水位过高报警。
17. 华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mAh,则它充满电后存储的电能为______J;该手机的待机电流为15mA,则该手机最长待机时间为______h
【答案】 ①. 39960 ②. 200
【解析】
【详解】充电电流所做的功即储存的电能为:=3.7V×3000×10-3A×3600s=39960J.该手机最长待机时间为:.
18. 如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,、为发热电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。如图乙,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关________。已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,相同时间从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则_________。
【答案】 ①.
S、S2 ②.
【解析】
【详解】电吹风的“冷风”状态只有电动机工作,不产生额外热量;“暖风”状态需要电动机工作,同时只有一个发热电阻工作;“热风”状态是电动机和两个发热电阻同时工作。 观察电路图,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关S、S2。
设相同时间为t,空气比热容为c,相同时间吹出的空气质量为m,热效率为η,家庭电路电压为。暖风状态下,只有R1发热,产生的热量用来升温
热风状态下,和同时发热,
解得
19. 如图所示,当、都闭合,甲乙两表为同种电表、两表都有示数且指针偏转角度相同,此时电路总功率为;当闭合、断开,甲、乙都换成另外一种电表时,甲乙两电表示数之比________,此时电路消耗的总功率,_________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】若甲乙为电流表,会造成电源短路,不符合两表都有示数的条件,因此甲乙只能是电压表;当、都闭合,甲乙为电压表,与串联,甲测两端电压,乙测电源电压;因为两表指针偏转角度相同,说明乙使用的是大量程,甲使用小量程,电压表大小量程分度值为5倍关系,总电压大于两端电压,故。由串联电路电压规律
根据欧姆定律可知
即;当闭合、断开,此时甲乙换为另外一种电表,甲乙为电流表,与并联,甲测干路电流,乙测支路电流。由并联电路电流规律可知
干路电流
故甲乙两电表示数之比为
设,则,串联总功率为
并联总功率为
功率之比为
四、简答题
20. 小梦妈妈从网上买了一个新的电饭煲(如图甲所示),小梦从说明书中得到下表中的信息,其简化电路如图乙所示.电饭煲有加热和保温两种功能,在电饭煲中放入质量是2 kg的食物和水后,调到加热挡,过一段时间,电饭煲内的食物和水的温度从20℃加热到80℃,然后自动转入保温状态.求解下列问题[食物和水在加热过程中比热容保持不变,均为]
额定电压
220 V
加热功率
1000 W
保温功率
88 W
自重
2.5 kg
(1)若要保温挡,应闭合开关________
(2)食物和水在加热过程中,吸收的热量是多少?
(3)若电饭煲的加热效率是80%,从开始加热到自动转入保温状态需要多少分钟?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合、断开时,与串联,总电阻最大。由可知,电源电压不变时,总电阻越大总功率越小,此时为保温挡,故应闭合。
【小问2详解】
温度变化量
吸收的热量
【小问3详解】
电饭煲处于加热挡,消耗的电能
加热时间
21.
(1)图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作;房卡抽出卡槽,全房间断电。为使灯和插座正常工作,请将图乙中的电路图补充完整。
(2)如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间。请画出:
①甲图中通电螺线管导线的绕法和A点磁感线方向;
②在乙图的括号内标出电源的“+”“-”极。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,房卡开关为总开关处于干路上,接在并联支路和火线之间;灯和两孔插座并联,其中电灯开关与控制的灯泡串联在一条支路上,火线连接螺丝口灯泡的金属顶点,螺旋套直接连接在零线上;插座为另一条支路,据此作图。
【小问2详解】
①小磁针的上端极、下端是极,由磁极间的相互作用规律可知,甲螺线管的右端是极,其左端是极;且电流从右端流入、左端流出,结合安培定则可知甲通电螺线管的绕法;在磁体外部,磁感线由极出发,回到极,据此可知点磁感线的方向斜向右上方,据此作图;
②小磁针的上端极、下端是极,由磁极间的相互作用规律可知,乙螺线管的左端是极,其右端是极;根据安培定则可知,乙通电螺线管电源的右侧为正极,左侧为负极,据此作图。
22. 小聪同学用伏安法测电阻,实验实物连接图如图甲所示。
(1)闭合开关进行实验前,他检查电路发现电路中有一根导线连接错误。请你检查小聪连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路。
(2)该实验的原理是________(填写公式)。
(3)正确连接后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端,发现电流表示数逐渐变大,电压表始终示数为零,则电路出现的故障可能是________;
A. 电流表处有短路 B. 电阻处有短路
C. 电阻处有断路 D. 滑动变阻器处有断路
(4)请你设计本实验的表格,表格中要有必要的文字信息。其中一次测量过程中电流表、电压表读数如图,请将该组数据及计算结果填入表格。
【答案】(1) (2) (3)B
(4)
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R / Ω
平均电阻
1
2
0.5
4
2
3
【解析】
【小问1详解】
图中电流表并联在待测电阻两端了,电压表串联在电路中,待测电阻左端接线柱到电流表接线柱的导线连接错误,在此导线上打“×”,将待测电阻左端接线柱与滑动变阻器左上端接线柱相连,使电流表与待测电阻串联,电压表与待测电阻并联。
【小问2详解】
伏安法测电阻的核心是通过电流表测量通过待测电阻的电流,电压表测量待测电阻两端的电压,利用欧姆定律的变形公式计算出电阻阻值,公式为
【小问3详解】
A.电流表短路的话,电流表示数会始终为0,故A不符合题意;
B.待测电阻短路时,电压表相当于并联在导线上,示数为0,当滑片移动时滑动变阻器接入电阻变小,电路电流逐渐变大,故B符合题意;
C.若断路,电压表会串联在电路中,示数接近电源电压,不会为0,故C不符合题意;
D.滑动变阻器断路的话,整个电路断开,电流表示数始终为0,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
电压表选择0~3V的量程,分度值为0.1V,故电压表读数为2V。电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,故电流表读数为0.5A。则电阻为
伏安法测待测电阻的阻值需要多次测量取平均值减小误差,表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻
平均电阻
1
2
0.5
4
2
3
23. 如图甲是定值电阻R0和有“6V,6W”灯泡L的信息图像,将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为8Ω,当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1W,求:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)电路消耗的最大电功率。
【答案】(1)10Ω;(2)6V;(3)9.6W
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,当电压为2V时,通过的电流为0.2A,由可得的阻值
(2)当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L与R串联,灯泡L的实际功率为1W,由图甲可得,灯泡两端的电压为2V,通过的电流0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
(3)当S、S1、S2闭合且滑片位于左端时,R0与L并联,电源电压不超过灯泡的额定电压,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,所以,电路消耗的最大电功率
答:(1)R0的阻值是10Ω;
(2)电源电压是6V;
(3)电路消耗的最大电功率是9.6W。
24. 某同学要测出一个阻值约为50Ω的定值电阻,可供选用的器材如下:一个电压约为10V的电源(电压保持不变),一块电压表(量程0~3V);一块电流表(量程0~0.6A);三个阻值已知的定值电阻,分别为、、;一个最大阻值约为100Ω的滑动变阻器:一个开关及若干导线,请合理选择器材,较精确地测出定值电阻的阻值(电表偏转达到满偏的以上,电路可重组)。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【解析】
【详解】(1)待测电阻约为50Ω,电源电压约为10V,电路的最大电流为
即使用电流表不能满足电表偏转达到满偏的以上的要求;故只考虑使用电压表,在没有电流表的情况下测电阻,电压表和已知的电阻应起到电流表的测量作用,设将待测电阻与已知电阻(10Ω)串联,电压表先与已知电阻(10Ω)并联,根据分压原理,待测电阻(约为50Ω)的电压约为(10Ω)电压的5倍,若(10Ω)的电压达到电压表偏转达到满偏的以上,即为2V以上,则待测电阻电压约为10V,总电压超过电源电压不符合题意;为缩小定值电阻和待测电阻两端的电压,较精确地测出定值电阻的阻值,应尽量减小电阻大小的差别。根据串联电阻的规律,则可将(10Ω)、(30Ω)串联后,等效电阻为R12=40Ω。将与待测电阻串联,为达到多次测量的目的和分去多余的电压,将变阻器串联在电路中,如下图所示:
(2)实验步骤:①按图连接电路,将变阻器滑片移动到最右端,闭合开关,适当向左移动滑片使电压表示数为3V;
②保持滑片位置不动,将电压表并联在的两端记下电压的示数(根据分压原理,待测电阻的电压约为的电压的倍,此时电压表示数约为,电表偏转达到满偏的以上);
③求得待测电阻。
(3)根据串联分压原理,则有
解得待测电阻为
25. 如图甲所示电路中,为阻值未知的定值电阻,为滑动变阻器,定值电阻与滑动变阻器串联。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像,最小电流为、对应滑动变阻器功率为,电流为时对应滑动变阻器功率为。求:
(1)该滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压;
(3)电路的最大总功率和最小总功率之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流最小。由图乙可知,最小电流,对应滑动变阻器功率。由得,滑动变阻器最大阻值
【小问2详解】
当电路电流时,滑动变阻器功率
此时滑动变阻器接入阻值
因串联电路电源电压不变,由得两次总电压相等
代入已知量解得
则电源电压
【小问3详解】
当滑动变阻器接入阻值为0时,电路总电阻最小,电流最大,总功率最大。最大电流
当滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流最小,总功率最小,最小电流。由,电源电压不变时总功率与电流成正比,故
即最大总功率与最小总功率之比为
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