精品解析:江苏省泰州市民兴中英文学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-08-20
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.82 MB |
| 发布时间 | 2026-08-20 |
| 更新时间 | 2026-08-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59276194.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
泰州民兴中英文学校物理学科素养月度检测
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意:所有答案必须填写在答题卡上,写在试卷上无效。
一、选择题(每小题4个选项中只有1个符合题意,每小题2分,共24分)
1. 用比值法定义物理量是物理学中常用的方法。以下物理量不是用这种方法定义的是( )
A. 机械功 B. 比热容 C. 功率 D. 热值
2. 废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后,最适合做电工钳柄外套的是( )
A. 废铜 B. 废铁 C. 废橡胶 D. 废纸壳
3. 2025年“苏超”火遍全国,如图所示为苏超冠军队泰州队球员刘俊伯上演了一记令人印象深刻的C罗式头球破门,为球队攻入关键一球。下面说法正确的是( )
A. 足球飞行时头对足球做功 B. 只有击球瞬间球员才对足球做功
C. 足球飞行时惯性对足球做功 D. 足球飞行时重力对足球不做功
4. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
5. 根据欧姆定律变形得,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压和电流无关
6. 如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大
7. 自动电压力锅当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,压强过大时电键S过压自动断开,温度过高时电键S过热自动断开。图中反映了压力锅内部电路的是( )
A. B.
C. D.
8. 在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得和两端的电压均为,则故障可能是( )
A. 灯断路 B. 灯断路 C. 灯短路 D. 灯短路
9. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小 D. 体温越低,通过的电流越大
10. 两只小灯泡 L1 和 L2 连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯是串联的( )
A. 两灯两端的电压相等 B. 两灯两端的电压不相等
C. 通过两灯的电流相等 D. 通过两灯的电流不相等
11. 如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A. 为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
12. 如图甲所示电路,电源电压不变,将一个定值电阻接入虚线框处,并将一只电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录,将记录的数据绘制成如图乙所示的图像。下列分析中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C. 定值电阻和小灯泡两端的电压在小于1V时,小灯泡的电阻较小
D. 接入小灯泡后,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共27分)
13. 用如图所示滑轮组2s内将物体提升3m,已知物体重为90N,每个滑轮重为10N,若不计绳重和摩擦,则该过程中滑轮组所做的有用功为____________J,拉力F的功率为____________W,机械效率为____________%。
14. 如图所示,小明先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。小明在此过程中对物体所做的功分别为、,功率分别为、,它们的大小关系是________,________。(均选填“>”“<”或“=”)
15. 手机电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA·h)。某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.8V,容量是4000mA·h,这种电池一次充满电可储存的能量为________J,充电时,手机中的锂电池相当于电路中的________(选填“电源”、“开关”或“用电器”)。
16. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0的作用是_________,油量表是由_________表改装而成。当油量减少时,该表的示数将_________。
17. 请完成下列填空。
(1)如图1所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过______(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。
(2)如图2所示,探究的是动能大小与______的关系。
(3)如图3所示,电阻箱的读数为______Ω。
18. 如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是_____。当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
19. 小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,实验中所得数据画出乙图所示的图像。
(1)根据图像,实验中应保持R两端的电压为___________V不变;
(2)实验时,将R由5Ω换成10Ω后,调好的滑片P应在刚才调好的5Ω电阻的滑片P的__________(选填“左”或“右”)侧。为完成整个实验应选取最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
(3)若滑动变阻器的最大阻值为50Ω,要完成上述实验,定值电阻两端电压的最小预设值是__________V。
20. 体重500N的小明在60s内跳绳120个,每次跳离地面的高度约0.05m,则小明跳绳一次做的功为______J,他在跳绳时的功率为______W。小华在60s内跳绳150个,则小华跳绳的功率______(选填“一定小于”“一定大于”或“可能小于”)小明跳绳的功率。
21. 如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。若将它们并联接在电压为1V的电源两端,电路中的总电流为______A;若将它们串联,接在电压为4V的电源上,则通过灯泡L电流为______A。
22. 如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等.小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上.这时插座屏幕上的显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,插座屏幕上的显示如图丙所示,则电水壶的实际功率为______kW,电水壶在烧水过程中的效率为______%;已知电能表常数为3200imp/kW·h,则这段时间内电能表指示灯闪烁______次。[已知电费单价:0.5元/kW·h;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、解答题(本题有10小题,共49分,解答24、25题时应写出解题过程)
23. 按要求完成作图。
(1)如图(a)所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物,在杠杆A端施加最小的力F1使杠杆在图示位置平衡,请画出这个力的示意图以及阻力臂L2。
(2)如图(b)所示,用滑轮组提升重800N的物体,假设绳重和摩擦均不计,动滑轮重100N,在图中画出最省力的绳子绕法,并标出拉力F大小。
(3)如图(c)所示,在◯中填入电压表或电流表的符号,闭合开关后使两个小灯串联且都能发光。
24. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机,飞机发动机的机械功率为3×107W,发动机将内能转化为机械能的效率为50%。若该飞机以80m/s的速度匀速直线航行20min。(航空燃油的热值为4×107J/kg)问:
(1)飞机在航行过程中受到的阻力是多少?
(2)该过程要消耗多少吨航空燃油(燃油完全燃烧)?
25. 如图,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”,电源电压保持不变。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)当开关S1、S2都断开,S3闭合时,小灯泡L正常发光,求电源电压;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值;
(3)求该电路最大电阻值是多少(要求写出开关状态并保留一位小数)?
26. 为探究物体动能的大小与什么因素有关,甲、乙两图中器材完全相同。实验时,将同一钢球分别从斜面的不同高度处由静止滚下,撞击木块静止后的位置如两图虚线所示。
(1)上述实验研究的对象是____________(选填“木块”、“钢球”或“斜面”),让钢球从斜面的不同高度滚下是为了____________。我们可以通过观察____________来比较物体动能的大小,上图可得结论是:在____________一定时,物体的动能与____________有关;
(2)如上述水平面是光滑的,能否完成探究?____________。
27. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)图甲杠杆中点置于支架时保持静止,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,要使杠杆在水平位置静止,应将平衡螺母向__________端调节;
(2)杠杆调至水平位置平衡后,挂上钩码并拉动测力计,使杠杆在图乙水平位置平衡,发现F1L1__________F2L2(选填“>”、“=”或“<”),其原因是__________;
(3)改变支点O的位置,将杠杆在图丙水平位置静止,测出竖直向上的拉力F3为6N、F4为1.5N。经计算:F3×OC≠F4×OD,原因是__________。
28. Ⅰ、小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是______;
(2)实验中,灯L1、L2应该选择规格______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(3)小明用电压表正确测量灯L1两端的电压后,有两种实验方案。
方案一:保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压;
方案二:保持电压表的A连接点不动,只将B连接点改接到C连接点上,来测量电路两端的总电压;
下列判断正确的是______;
A. 仅方案一可行 B. 仅方案二可行
C. 方案一、二均可行 D. 方案一、二均不可行
(4)正确操作后,小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论:______(请用语言文字进行表述)。
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
Ⅱ、小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(5)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是______(选填“D”“E”或“F”)处的电流;
(6)要测量通过L2的电流,只需将图丙中导线______(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。
29. 小明对“电流与电阻的关系”进行探究,器材如下:电压恒定为5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各1个;标有“30Ω,1A”的滑动变阻器R滑;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。__________
(2)小明将10Ω的定值电阻接入电路,在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是____________。
(3)排除电路故障后,小明顺利完成了第一次实验。接下来小明保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成5Ω,闭合开关,向____________(选填“左”或“右”)移动滑片P直到____________示数与上一次相同。
(4)多次改变接入电路的定值电阻R进行实验,最终得出电流与电阻的关系:___________。
(5)若小明分别用了器材中的五个定值电阻,每次控制电阻两端的电压为1.7V不变,进行了探究,但小明在某一个电阻实验时无论怎么调节滑动变阻器都不能将定值电阻两端的电压调到预设电压,为了让前面已经做好的实验有效,只要让调不到预设电压的这次实验调到想要的电压,利用现有的器材,小明正确做法是____________。
(6)完成实验后,小明将电路中的定值电阻替换成10Ω,继续探究“电流与电压的关系”,如下表所示是小明预先设计好的实验表格,表格中的6次实验,他能完成___________次。
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
电流I/A
30.
(1)小红同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系。
①如图甲所示,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移至最____________端(选填“左”或“右”),接下来多次改变导体A两端的电压,并记录对应的____________;
②换用导体B重复上述实验,根据记录数据绘制I-U图像如图乙所示。分析图像发现:同一导体两端的电压与通过电流的比值是____________的,因此将这个比值定义为导体的电阻。
(2)小明添加一个电阻箱R′,其余的利用原有器材,设计了如图丙所示的电路,测量另一个标有“0.3A”字样小灯泡正常发光时的电阻RL,
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱R′调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为____________,记录电压表示数;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端接的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节____________(选填“电阻箱”、“滑动变阻器”或“电阻箱和滑动变阻器”),使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=_____________。
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泰州民兴中英文学校物理学科素养月度检测
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意:所有答案必须填写在答题卡上,写在试卷上无效。
一、选择题(每小题4个选项中只有1个符合题意,每小题2分,共24分)
1. 用比值法定义物理量是物理学中常用的方法。以下物理量不是用这种方法定义的是( )
A. 机械功 B. 比热容 C. 功率 D. 热值
【答案】A
【解析】
【详解】比值法定义法是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法;
A.根据机械功的公式可知,功是力与沿力方向运动的距离乘积,没有采用比值定义法,故A符合题意;
B.比热容是一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度的乘积之比,采用了比值定义法,故B不符合题意;
C.功率是物体做功与做功所用时间之比,采用了比值定义法,故C不符合题意;
D.热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,采用了比值定义法,故D不符合题意。
故选A。
2. 废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后,最适合做电工钳柄外套的是( )
A. 废铜 B. 废铁 C. 废橡胶 D. 废纸壳
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.适合作为电工螺丝刀手柄材料的是绝缘体,废铁、废铜是导体,橡胶是绝缘体,故AB不符合题意,C符合题意;
D.废纸壳在受力的情况下容易变形而遭到破坏,不耐用,而且遇到明火容易被引燃,所以不适合用来做电工钳柄外套,故D不符合题意。
故选C。
3. 2025年“苏超”火遍全国,如图所示为苏超冠军队泰州队球员刘俊伯上演了一记令人印象深刻的C罗式头球破门,为球队攻入关键一球。下面说法正确的是( )
A. 足球飞行时头对足球做功 B. 只有击球瞬间球员才对足球做功
C. 足球飞行时惯性对足球做功 D. 足球飞行时重力对足球不做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球飞行时,头对足球没有力的作用,不满足做功的必要因素,头对足球不做功,故A错误;
B.击球瞬间,球员对足球有力的作用,且足球在力的方向上通过了距离,球员对足球做功;足球飞行时,球员对足球没有力的作用,不做功,故只有击球瞬间球员才对足球做功,故B正确;
C.惯性不是力,不能说惯性对足球做功,故C错误;
D.足球飞行时,受到重力作用,且在重力方向上通过了距离,重力对足球做功,故D错误。
故选B。
4. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
5. 根据欧姆定律变形得,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压和电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D 。
6. 如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中,起始阶段:蹦极者从起始点跳下,此时弹性绳处于松弛状态,在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能,重力势能越来越小,动能越来越大;绳子拉伸阶段:当下降到一定高度后,绳子开始被拉长,蹦极者继续受到向下的重力,同时绳子也产生向上的弹力。此时,一部分重力势能继续转化为动能,另一部分则转化为弹性绳的弹性势能;受力平衡阶段:在某一时刻,蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡,此时速度达到最大,动能最大;减速下降阶段:随着绳子的继续拉伸,弹力逐渐大于重力,蹦极者开始做减速运动,此过程中,动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能,直到下降到最低点,此时动能和重力势能最小,弹性势能最大。综上可知,游客的动能先增大后减小,重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功,消耗一部分机械能,则机械能一直减小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 自动电压力锅当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,压强过大时电键S过压自动断开,温度过高时电键S过热自动断开。图中反映了压力锅内部电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,当温度过高时,过热开关断开,电热丝不能工作;当锅内压强过大时,过压开关断开,电热丝不能工作;即两个开关不能独立工作,即电键、串联在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
8. 在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得和两端的电压均为,则故障可能是( )
A. 灯断路 B. 灯断路 C. 灯短路 D. 灯短路
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,灯L1与L2串联,闭合开关后两灯均不亮,说明电路出现断路故障。若用电压表测得ab两端的电压为4.5V,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极形成通路,则电路中与电压表并联的L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,R两端的电压越小 D. 体温越低,通过的电流越大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.体温越高,R的阻值越小,故A错误;
B.体温越高,R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大,故B正确;
C.体温越低,R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,故C错误;
D.体温越低,R的阻值越大,总电阻变大,电流变小,通过的电流越小,故D错误。
故选B。
10. 两只小灯泡 L1 和 L2 连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯是串联的( )
A. 两灯两端的电压相等 B. 两灯两端的电压不相等
C. 通过两灯的电流相等 D. 通过两灯的电流不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.两灯两端的电压相等 ,有可能灯泡并联,也有可能是串联且两灯泡规格相同;故A错误;
B.两灯两端的电压不相等,根据并联电路的电压规律知肯定不是并联,两灯泡只能是串联,规格不同,所以电压不同,故B正确;
C.通过两灯的电流相等,有可能灯泡并联且规格相同,故不符合题意;
D.通过两灯的电流不相等,根据串联电路的电流规律可知两灯泡绝对不是串联。
故选B。
11. 如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A. 为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【答案】B
【解析】
【详解】 AB.根据电路图可知,电阻R1、R2串联接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,当油箱中的油量减少时,压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担电压变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变小,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以R1是压敏电阻;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据可知,压敏电阻的阻值变大,警戒油量将变小,故C正确,不符合题意;
D.电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据可知,压敏电阻的阻值变小,警戒油量将变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 如图甲所示电路,电源电压不变,将一个定值电阻接入虚线框处,并将一只电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录,将记录的数据绘制成如图乙所示的图像。下列分析中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C. 定值电阻和小灯泡两端的电压在小于1V时,小灯泡的电阻较小
D. 接入小灯泡后,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
【答案】C
【解析】
【详解】B.闭合开关,定值电阻或灯泡和滑动变阻器串联接入电路,根据可知定值电阻或灯泡两端的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由乙图可知电压表与滑动变阻器并联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻是变化的,所以图线a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的,图线b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的,故B错误;
A.定值电阻和滑动变阻器串联时,当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为 ①
当滑动变阻器两端的电压为时,通过电路的电流为,则电源电压为 ②
联立①②,解得定值电阻,电源电压,故A错误;
C.定值电阻和灯泡两端的电压小于1V时,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压大于,由乙图可知此时通过定值电阻的电流小于通过灯泡的电流,根据可知灯泡的电阻较小,故C正确;
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表的示数将变小,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共27分)
13. 用如图所示滑轮组2s内将物体提升3m,已知物体重为90N,每个滑轮重为10N,若不计绳重和摩擦,则该过程中滑轮组所做的有用功为____________J,拉力F的功率为____________W,机械效率为____________%。
【答案】 ①. 270 ②. 150 ③. 90%
【解析】
【详解】[1]该过程中滑轮组所做的有用功为
[2]若不计绳重和摩擦,额外功为
拉力做的总功为
拉力F的功率为
[3]滑轮组的机械效率为
14. 如图所示,小明先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。小明在此过程中对物体所做的功分别为、,功率分别为、,它们的大小关系是________,________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. = ②. =
【解析】
【详解】[1][2]由题可知,小明先后两次用同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离,根据可知两次做功相等;又因为两次所用时间相同,根据可知,功率的大小相同,即。
15. 手机电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA·h)。某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.8V,容量是4000mA·h,这种电池一次充满电可储存的能量为________J,充电时,手机中的锂电池相当于电路中的________(选填“电源”、“开关”或“用电器”)。
【答案】 ①. 54720 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]电池电压U=3.8V,容量Q=4000mA·h,这种电池充满电可储存的能量为
W=UIt=UQ=3.8V×4000mA·h=3.8V×4000mA×1h=3.8V×4A×3600s=54720J
[2]手机电池充电时,消耗电能,转化成化学能,所以充电时,手机中的电池相当于电路中的用电器。
16. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0的作用是_________,油量表是由_________表改装而成。当油量减少时,该表的示数将_________。
【答案】 ①. 保护电路 ②. 电压 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]当滑动变阻器接入电路的阻值过小时,由于定值电阻R0的存在,电路中的电流不会太大,起到保护电路的作用。
[2]由图可知,油量表与滑动变阻器并联,应该是电压表,此时电压表测滑动变阻器两端的电压。
[3]当油量减少时,滑动变阻器的滑片下移,接入电路的阻值变小,由串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,所以电压表示数变小。
17. 请完成下列填空。
(1)如图1所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过______(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。
(2)如图2所示,探究的是动能大小与______的关系。
(3)如图3所示,电阻箱的读数为______Ω。
【答案】(1)加热时间
(2)速度 (3)6868
【解析】
【小问1详解】
如图用红外灯加热水和沙子,水和沙子到红外灯的距离相等,水和沙子的受热面积相等,则水和沙子在相同的时间内吸收的热量相等。所以水和沙子吸收热量的多少可以用加热时间来反映。
【小问2详解】
动能的大小与质量、速度有关。将同一个小球从不同高度由静止自由释放,小球的质量不变,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以探究的是动能大小与速度的关系。
【小问3详解】
图中电阻箱的读数为
18. 如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是_____。当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 电压表 ②. 变大
【解析】
【详解】∵电源的电压不变,
∴电压表的示数不变;将滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
∵I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小;
∵并联电路各支路独立工作、互不影响,
∴R1支路的电流不变;
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴干路电流变小,即电流表A的示数变小;
当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表仍侧电源的电压,即电压表的示数不变;而此时R1支路断路,电流表A只测通过滑动变阻器的电流,所以电流表A的示数变小;故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大.
19. 小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,实验中所得数据画出乙图所示的图像。
(1)根据图像,实验中应保持R两端的电压为___________V不变;
(2)实验时,将R由5Ω换成10Ω后,调好的滑片P应在刚才调好的5Ω电阻的滑片P的__________(选填“左”或“右”)侧。为完成整个实验应选取最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
(3)若滑动变阻器的最大阻值为50Ω,要完成上述实验,定值电阻两端电压的最小预设值是__________V。
【答案】(1)2.5 (2) ①. 左 ②. 35
(3)2
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,
根据欧姆定律得,从图乙的图像中任取几组数据代入可得、、......均符合电压恒定的要求,因此实验中保持R两端电压为不变。
【小问2详解】
当把R由换成后,根据串联电路分压规律,定值电阻的阻值变大,它分得的电压会随之变大,为了让定值电阻两端电压回到,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,调好的滑片P应在刚才调好的电阻的滑片P的左侧。
电源电压为6V,当接入最大的定值电阻时,它两端电压为,滑动变阻器需要分担的电压为
此时电路电流
滑动变阻器需要接入的阻值为
也就是滑动变阻器的最大阻值不能小于。
【小问3详解】
当滑动变阻器最大阻值为,接入最大的定值电阻时,定值电阻两端的预设电压可以取到最小值,
滑动变阻器和定值电阻串联,根据串联分压规律可得
由于
可得
解可得,即定值电阻两端电压的最小预设值为。
20. 体重500N的小明在60s内跳绳120个,每次跳离地面的高度约0.05m,则小明跳绳一次做的功为______J,他在跳绳时的功率为______W。小华在60s内跳绳150个,则小华跳绳的功率______(选填“一定小于”“一定大于”或“可能小于”)小明跳绳的功率。
【答案】 ①. 25 ②. 50 ③. 可能小于
【解析】
【详解】[1]小明跳绳一次做的功为
[2]跳绳时的功率为
[3]由于不知道小华每次跳离地的高度和小华的重力,由可知小华做的总功可能小于小明做的总功,由可知小华的功率可能小于小明的功率。
21. 如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。若将它们并联接在电压为1V的电源两端,电路中的总电流为______A;若将它们串联,接在电压为4V的电源上,则通过灯泡L电流为______A。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.15
【解析】
【详解】[1]在并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压。已知将灯泡L和电阻R并联接在电压为1V的电源两端,所以灯泡L和电阻R两端的电压均为1V。从图像中可以看出,当电压U=1V时,通过灯泡L的电流IL=0.15A,通过电阻R的电流IR=0.05A。根据并联电路电流特点:并联电路中总电流等于各支路电流之和,可得总电流I总=IL+IR=0.15A+0.05A=0.2A
[2]在串联电路中,电流处处相等,且总电压等于各部分电压之和。设通过灯泡L和电阻R的电流为I,此时灯泡L两端的电压为UL,电阻R两端的电压为UR,则UL+UR=4V。从图像中寻找满足该电压关系的电流值,通过观察图像可以发现,当电流I=0.15A时,灯泡L两端的电压UL=1V,电阻R两端的电压UR=3V,满足UL+UR=4V ,所以通过灯泡L的电流为0.15A。
22. 如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等.小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上.这时插座屏幕上的显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,插座屏幕上的显示如图丙所示,则电水壶的实际功率为______kW,电水壶在烧水过程中的效率为______%;已知电能表常数为3200imp/kW·h,则这段时间内电能表指示灯闪烁______次。[已知电费单价:0.5元/kW·h;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 2 ②. 52.5 ③. 1280
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×(100℃-10℃)=7.56×105J
由图乙、丙结合题意可得,这段时间内消耗的电能为
电水壶的实际功率为
[2]电水壶在烧水过程中的效率
[3]耗电为0.4kW·h时,电能表指示灯闪烁的次数
三、解答题(本题有10小题,共49分,解答24、25题时应写出解题过程)
23. 按要求完成作图。
(1)如图(a)所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物,在杠杆A端施加最小的力F1使杠杆在图示位置平衡,请画出这个力的示意图以及阻力臂L2。
(2)如图(b)所示,用滑轮组提升重800N的物体,假设绳重和摩擦均不计,动滑轮重100N,在图中画出最省力的绳子绕法,并标出拉力F大小。
(3)如图(c)所示,在◯中填入电压表或电流表的符号,闭合开关后使两个小灯串联且都能发光。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。O为图中杠杆的支点,动力作用在A点时,以OA为力臂时动力臂最长,此时动力最小,由此作出的示意图;反向延长的作用线,过O点作阻力作用线的垂线,垂线段的长即为阻力的力臂,如图所示。
【小问2详解】
图中只有一个动滑轮,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,有三段绳子承担物重,这是最省力的绕法。绳重和摩擦均不计,拉力,如图所示。
【小问3详解】
开关闭合后两灯能组成串联电路,则电流的路径只有一条,电流先后经过两个灯泡,左下、右上的电表与灯泡并联,则为电压表,中间的电表与灯泡串联,为电流表,如图所示。
24. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机,飞机发动机的机械功率为3×107W,发动机将内能转化为机械能的效率为50%。若该飞机以80m/s的速度匀速直线航行20min。(航空燃油的热值为4×107J/kg)问:
(1)飞机在航行过程中受到的阻力是多少?
(2)该过程要消耗多少吨航空燃油(燃油完全燃烧)?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)匀速直线航行时受力平衡,阻力等于牵引力,所以阻力为
(2)有用机械能为
则燃油完全燃烧放出的热量为
所以消耗航空燃油质量为
答:(1)飞机在航行过程中受到的阻力为;
(2)该过程要消耗航空燃油(燃油完全燃烧)。
25. 如图,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”,电源电压保持不变。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)当开关S1、S2都断开,S3闭合时,小灯泡L正常发光,求电源电压;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值;
(3)求该电路最大电阻值是多少(要求写出开关状态并保留一位小数)?
【答案】(1)10V (2)50Ω
(3)开关S2闭合,开关S1、S3断开,58.3Ω
【解析】
【小问1详解】
当开关S1、S2都断开,S3闭合时,电路是R1和灯泡串联,此时灯泡正常发光,说明电路中的电流为0.3A,可得电源电压为
【小问2详解】
当开关S1、S2、S3都闭合时,电路为R1和R2并联,灯泡被短路,此时通过电阻R1的电流为
则通过R2的电流为
R2的阻值为
【小问3详解】
根据串并联电路电阻规律可知,串联电阻最大,由于R2>R1,因此电路为R2和灯泡串联时,电路中的总电阻最大,此时开关S2闭合,开关S1、S3断开,电路中的总电阻为
26. 为探究物体动能的大小与什么因素有关,甲、乙两图中器材完全相同。实验时,将同一钢球分别从斜面的不同高度处由静止滚下,撞击木块静止后的位置如两图虚线所示。
(1)上述实验研究的对象是____________(选填“木块”、“钢球”或“斜面”),让钢球从斜面的不同高度滚下是为了____________。我们可以通过观察____________来比较物体动能的大小,上图可得结论是:在____________一定时,物体的动能与____________有关;
(2)如上述水平面是光滑的,能否完成探究?____________。
【答案】(1) ①. 钢球 ②. 让钢球到达水平面具有不同的初速度 ③. 木块被撞击后移动的距离 ④. 质量 ⑤. 速度
(2)不能
【解析】
【小问1详解】
本实验目的是探究物体动能的影响因素,研究的是钢球的动能大小,因此研究对象是钢球;
让同一钢球从斜面不同高度由静止滚下,钢球的质量不变,高度不同会使钢球到达水平面时的初速度不同;
实验利用转换法,钢球动能的大小无法直接观察,因此通过木块被撞击后在水平面上移动的距离,间接反映钢球动能的大小,木块移动越远,说明钢球动能越大;
实验中控制了钢球的质量完全相同,改变了钢球到达水平面的速度,最终速度更大的钢球推动木块移动距离更远,因此可得结论:在质量一定时,物体的动能与速度有关。
【小问2详解】
如果水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,钢球撞击木块后,木块在水平方向不受摩擦力,将一直做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离来比较钢球的动能大小,因此不能完成该探究实验。
27. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)图甲杠杆中点置于支架时保持静止,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,要使杠杆在水平位置静止,应将平衡螺母向__________端调节;
(2)杠杆调至水平位置平衡后,挂上钩码并拉动测力计,使杠杆在图乙水平位置平衡,发现F1L1__________F2L2(选填“>”、“=”或“<”),其原因是__________;
(3)改变支点O的位置,将杠杆在图丙水平位置静止,测出竖直向上的拉力F3为6N、F4为1.5N。经计算:F3×OC≠F4×OD,原因是__________。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2) ①. > ②. F1的力臂小于L1
(3)杠杆自重对实验有影响
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,杠杆置于支架时保持静止,由于静止状态是平衡状态,所以杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知,杠杆右端上翘,即杠杆向左偏,由左偏右调可知,应将杠杆两端的平衡螺母向右移,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1][2]由于支点到力的作用线的距离为力臂大小,则由图乙可知,弹簧测力计斜拉杠杆时,拉力F1的力臂小于L1,杠杆处于平衡状态,拉力F1的力臂为L1´,由杠杆平衡条件可知
所以
F1L1>F2L2
【小问3详解】
用图丙装置进行探究时,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,所以杠杆处于水平平衡状态时
F3×OC≠F4×OD
28. Ⅰ、小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是______;
(2)实验中,灯L1、L2应该选择规格______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(3)小明用电压表正确测量灯L1两端的电压后,有两种实验方案。
方案一:保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压;
方案二:保持电压表的A连接点不动,只将B连接点改接到C连接点上,来测量电路两端的总电压;
下列判断正确的是______;
A. 仅方案一可行 B. 仅方案二可行
C. 方案一、二均可行 D. 方案一、二均不可行
(4)正确操作后,小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论:______(请用语言文字进行表述)。
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
Ⅱ、小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(5)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是______(选填“D”“E”或“F”)处的电流;
(6)要测量通过L2的电流,只需将图丙中导线______(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。
【答案】(1)连接电路时,开关没有断开
(2)不相同 (3)B
(4)见解析 (5)F
(6)a
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关应断开,小明在接好最后一根导线时,两灯立即发光,则在连接电路时,开关未断开。
【小问2详解】
为了避免实验的偶然性,得到具有普遍性的实验结论,灯L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡。
【小问3详解】
测量完灯L1两端的电压后,将A点改接到C点,则电压表的正负接线柱接反,方案一不可行;保持电压表的A点不动,只将B连接点改接到C点,则电压表并联在两灯的两端,测两灯的总电压,方案二可行。故ACD错误,B正确。
故选B。
【小问4详解】
由表格数据有1.4V+1.4V=2.8V,1.2V+1.6V=2.8V,1.1V+1.7V=2.8V
即两灯两端的电压之和等于串联的总电压,可得:在串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
【小问5详解】
图乙中,F点在干路上,D和E分别在两个支路上。图丙中,电流表测干路的电流,即测F点的电流。
【小问6详解】
电流表要测灯L2的电流,则电流表应与L2串联,应将a导线与L2连接的一端改接到电流表的负接线柱上。
29. 小明对“电流与电阻的关系”进行探究,器材如下:电压恒定为5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各1个;标有“30Ω,1A”的滑动变阻器R滑;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。__________
(2)小明将10Ω的定值电阻接入电路,在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是____________。
(3)排除电路故障后,小明顺利完成了第一次实验。接下来小明保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成5Ω,闭合开关,向____________(选填“左”或“右”)移动滑片P直到____________示数与上一次相同。
(4)多次改变接入电路的定值电阻R进行实验,最终得出电流与电阻的关系:___________。
(5)若小明分别用了器材中的五个定值电阻,每次控制电阻两端的电压为1.7V不变,进行了探究,但小明在某一个电阻实验时无论怎么调节滑动变阻器都不能将定值电阻两端的电压调到预设电压,为了让前面已经做好的实验有效,只要让调不到预设电压的这次实验调到想要的电压,利用现有的器材,小明正确做法是____________。
(6)完成实验后,小明将电路中的定值电阻替换成10Ω,继续探究“电流与电压的关系”,如下表所示是小明预先设计好的实验表格,表格中的6次实验,他能完成___________次。
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
电流I/A
【答案】(1) (2)对电流表进行校零
(3) ①. 左 ②. 电压表
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5)串联一个20Ω的电阻在电路中##10Ω、15Ω一起串联在电路中(合理即可)
(6)4
【解析】
【小问1详解】
探究“电流与电阻的关系”时,采用电压表测量定值电阻两端电压,故电压表并联在定值电阻两端,电流表测量电路电流,电流表串联进电路中,故将定值电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接,据此作图。
【小问2详解】
闭合开关前电路无电流,电流表指针没有对准零刻度线,属于使用前的指针未调零故障,需要调节表盘上的调零旋钮,将指针归零。
【小问3详解】
将10Ω电阻换成5Ω后,根据串联分压规律,定值电阻阻值变小,它分得的电压会降低;探究电流与电阻的关系需要控制定值电阻两端电压不变,因此要减小滑动变阻器接入的阻值,让滑动变阻器分压变小,本图中滑动变阻器接左下接线柱,向左移动滑片接入电阻变小,直到电压表示数和上一次实验的控制电压相同。
【小问4详解】
本实验控制定值电阻两端电压不变,改变电阻得到实验结论,即电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
预设控制定值电阻电压为1.7V时,滑动变阻器最大30Ω,电源5V,滑动变阻器需要分得的电压为
根据串联分压
可算出允许接入的最大定值电阻为25Ω时,滑动变阻器需要接入约48.5Ω,超过了滑动变阻器的最大30Ω,因此无论怎么调滑动变阻器都无法让25Ω电阻两端电压降到1.7V;利用现有器材,额外串联一个定值电阻分担部分电压,相当于增大了电路中“滑动变阻器部分”的总分压能力,就可以把25Ω电阻两端的电压调节到1.7V,同时之前已经完成的实验数据依然有效。
【小问6详解】
电源电压5V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器最大30Ω,根据串联分压,当滑动变阻器接入最大30Ω时,定值电阻分得的电压最小
表格里预设的电压值中,1.0V和1.2V都小于1.25V,无法实现;1.4V、1.6V、1.8V、2.0V都大于1.25V,同时电路最大电流
远小于滑动变阻器的1A额定电流,均可以完成,共4次。
30.
(1)小红同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系。
①如图甲所示,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移至最____________端(选填“左”或“右”),接下来多次改变导体A两端的电压,并记录对应的____________;
②换用导体B重复上述实验,根据记录数据绘制I-U图像如图乙所示。分析图像发现:同一导体两端的电压与通过电流的比值是____________的,因此将这个比值定义为导体的电阻。
(2)小明添加一个电阻箱R′,其余的利用原有器材,设计了如图丙所示的电路,测量另一个标有“0.3A”字样小灯泡正常发光时的电阻RL,
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱R′调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为____________,记录电压表示数;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端接的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节____________(选填“电阻箱”、“滑动变阻器”或“电阻箱和滑动变阻器”),使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=_____________。
【答案】(1) ①. 左 ②. 电流值 ③. 相同
(2) ①. 0.3A ②. 电阻箱和滑动变阻器 ③. R2-R1
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,图甲中滑动变阻器的左上和右下接线柱接入电路,滑片右侧电阻丝接入电路,因此滑片移到最左端时接入电路的电阻丝最长,阻值最大,起到保护电路的作用;
探究电流与电压的关系时,要控制导体电阻不变,改变导体两端电压,同时记录对应的电流值;
由I-U图像可知,同一导体的I-U图线是过原点的直线,说明同一导体两端电压和通过电流的比值是恒定不变的,这个比值就是导体的电阻。
【小问2详解】
闭合开关,为了使标有“0.3A”字样的灯泡正常发光,调节滑动变阻器,使电流表示数为0.3A,记录电压表示数。
断开开关,再将电压表与待测电阻C端接的导线改接到D端,闭合开关,此时电压表测电阻箱和定值电阻R两端的电压;要使两表的示数与②中相同,即电流表和电压表示数均与②中相同,而电源电压不变,由欧姆定律可知,此时总电阻与②中相同,根据题意可知,一定要调节电阻箱的阻值,且电路为串联电路,所以还需要调节滑动变阻器才能使总电阻不变,才能使电流表示数不变;
在步骤③中,将电阻箱的阻值增大,且增大值为灯泡电阻,才能使电压表示数不变,因此
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