内容正文:
初三年级物理学科小练习(2)
一、选择题(每小题2分,共24分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列有关数据符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为
B. 一个机械经改进后其效率可达
C. 一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为
D. 通过教室LED照明灯的电流约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压为1.5V,与2.5V不符,故A不符合题意;
B.机械工作时需克服摩擦、部件自重做额外功,有用功始终小于总功,机械效率一定小于100%,故B不符合题意;
C.中学生体重约,一楼到三楼上升高度约,克服重力做功
故C不符合题意;
D.通过教室LED照明灯的电流约为0.15A,符合实际,故D符合题意。
故选D。
2. 下列关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 机械的功率越大,做功越快 B. 机械效率越高,做功越多,功率越大
C. 机械效率越高,做功越少,功率越大 D. 机械效率越高,做功越少,但功率不一定大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.功率的物理意义表示做功的快慢,所以机械的功率越大,做功越快,故A正确;
BCD.机械效率越高,只能说明有用功在总功中占的比例越多,而不能说明做功的多少、做功的快慢,即不能说明做功越多或越少,功率越大或越小,故B、C、D错误。
故选A。
3. 如图所示,小华自制了一个柠檬电池,她把一个小灯泡接入电路时,发现小灯泡发出了微弱的光,则下列说法中错误的是( )
A. 该电路是一个完整的电路
B. 铜棒和锌棒相当于电源的两极
C. 柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
D. 灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个完整的电流路至少包括电源、导线、开关和用电器四部分,图中缺少开关,不是一个完整的电路,故A错误,符合题意;
B.一个电源有两个极:正极和负极,所以铜棒和锌棒相当于电源的两极,故B正确,不符合题意;
CD.柠檬是电源,灯泡是用电器,柠檬电池的作用是提供电能,在此过程中将化学能转化为电能;灯泡是用电器,消耗电能,将电能转化为光能和内能,故CD正确,不符合题意。
故选A。
4. ①金属、②玻璃、③铅笔芯、④稀盐酸、⑤陶瓷、⑥干松木、⑦自来水、⑧大地、⑨干燥的空气,这些物体中属于导体的有( )
A. ①④⑦⑧ B. ①③④⑧ C. ①③④⑦⑧ D. ①⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】
【详解】容易导电的物体为导体,属于导体的是①金属、③铅笔芯、④稀盐酸、⑦自来水、⑧大地,其余为绝缘体。故选C。
5. 青岛某住宅楼,夜间,每当地铁从高架桥上驶过,伴随着地铁行驶噪声,大楼除个别破损的灯泡外,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天地铁驶过,不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开),S2为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题,灯只能在夜间有声才能亮,所以两个开光应该串联,因为坏的灯泡不影响其他灯泡,所以灯泡并联,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 对欧姆定律公式,及其变形式的理解,下面说法正确的是( )
A. 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
B. 导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
【答案】A
【解析】
【分析】欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比;电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关.
【详解】AB.根据欧姆定律的内容可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;电压是形成电流的原因,所以不能说成电阻一定,电压与电流成正比;故A正确、B错误;
CD.电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故CD错误.
7. 甲、乙两个用电器的电压之比为,电流之比为,通电时间之比为,则两个用电器消耗的电能之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电能计算公式为
两用电器消耗的电能之比为
故选C。
8. 如图所示电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,电表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数增大
B. 电流表示数减小,电压表示数减小
C. 电流表示数增大,电压表示数减小
D. 电流表示数增大,电压表示数增大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表示数变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,故BCD不符合题意;A符合题意。
故选A。
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合后,只有一个电表的示数发生变化;若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或小灯泡L上,则( )
A. 电流表A的示数发生变化,电阻R断路
B. 电压表V的示数发生变化,小灯泡L短路
C. 电压表V的示数发生变化,小灯泡L断路
D. 电流表A的示数发生变化,电阻R短路
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】如果电阻R断路,当开关S闭合后,两表示数均无变化,故A错;如果小灯泡L短路,当开关S闭合后,电流表示数有变化,电压表也被短路示数无变化,故B错;如果小灯泡L断路,当开关S闭合后,只有电压表示数变化,电流示数不变,故C正确;如果电阻R短路,当开关S闭合后,两表均有示数变化,故D错;应选C.
10. 在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S1,L1、L2都能发光 B. 只闭合开关S2,L2能发光
C. 同时闭合开关S1、S2,L1、L2都能发光 D. 同时闭合S1、S2,只有L1能发光
【答案】A
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1,L1、L2并联接入电路中,两个灯泡都能发光,故A正确;
B.只闭合开关S2,整个电路是断开的,L2不能发光,故B错误;
CD.同时闭合开关S1、S2,电源的两端被导线直接相连,电源被短路,L1、L2都不能发光,故CD错误。
故选A。
11. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有水和食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法中,正确的是[]( )
A. 加热,水吸收的热量大于油吸收的热量
B. 油的比热容为
C. 第内,油吸收的热量为
D. 小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化的图线均为,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同加热器加热相同时间,吸收热量相同,故A错误;
B.比热容大的物质升温慢,所以图线B是水,图线A是食用油,加热3min水升温
水吸收的热量
加热2min油升温 ,吸收热量
油的比热容
故B错误;
C.第2~3min内加热时间,油吸收的热量
故C正确;
D.图线均为A说明,则
故D错误。
故选C。
12. 图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图丙可知,温度升高20℃,电阻增大8Ω,则每升高1℃,R的阻值增大
故A错误;
BC.由图丙可知,当时,,由欧姆定律可知,通过R的电流
当时
则通过R的电流为
由题意可知,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变,环境温度从20℃上升到30℃,电阻变大,由可知,电压表的示数会增大,因电压表的示数变化了8mV,即
因电流不变,则,即
解得
故B错误,C正确;
D.由可知,阻值变化量相同时,电流越大,电压表示数变化值越大,因此若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共36分)
13. 钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图,它是一个________杠杆,(选填“省力”、“费力”或“等臂”)其支点位于图中的______ 点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应_______ 一些.(选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】 ①. 费力 ②. A ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2]如图,在使用钓鱼竿时,支点在A点,钓鱼者向上用力提拉钓鱼竿,所以动力的作用点是B点,阻力的作用点是C点;使用时,动力臂小于阻力臂,所以它是费力杠杆,
[3] 要使钓起鱼时省力一些,应增大动力臂,所以钓鱼者两只手之间的距离应增大一些.
14. 如图所示为某宾馆的房卡.只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才有电.房卡的作用相当于一个开关接在房间电路的________路上;房间的电灯、电视等用电器是________(选填“串联”、“并联”)的,开关与被控制的电灯采用________(选填“串联”、“并联”).
【答案】 ①. 干 ②. 并 ③. 串
【解析】
【详解】家庭电路中,各用电器并联,由题,只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才有电.因此房卡的作用相当于一个开关接在房间电路的干路上;
房间的电灯、电视等用电器之间工作情况互不影响,所以它们之间是并联的,开关与被控制的电灯采用串联;
15. 在串联电路中,开关的作用与所处位置________(有关/无关),一个用电器由于断路而停止工作,其他的用电器________(能/不能)工作,在并联电路中,一条支路上的用电器因断路而停止工作,其他支路上的用电器_________(能/不能)工作。
【答案】 ①. 无关 ②. 不能 ③. 能
【解析】
【详解】串联电路中电流只有一条路径,开关接在任何位置都能控制整个电路的通断,所以开关的作用与所处位置无关;串联电路中各用电器相互影响,一个用电器因断路停止工作时,整个电路断路,其他用电器不能工作;并联电路各支路可以独立工作,一条支路上的用电器因断路停止工作时,其他支路上的用电器仍能工作。
16. 如图所示电路中,若使、并联,则应闭合开关__________。若闭合、而断开,则灯________亮。绝对不允许同时闭合开关、,这会造成_____________。
【答案】 ①.
、 ②.
③.
电源短路
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关、时,电流分为两条独立路径分别经过和,两灯并联;
闭合开关、、断开时,两端均接电源正极被短路,正常接入电路,其会发光亮。同时闭合、时,电源正负极不经用电器直接连通,造成电源短路。
17. 如图所示的电表是用来测量________________的仪表,月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到表盘如图所示,用电器工作时消耗的电能,表上指示灯闪烁_________次。若上月底示数为,则本月消耗的电能为__________。
【答案】 ①.
电能 ②.
900 ③.
【解析】
【详解】由表盘单位可知,该电表用来测量电路消耗的电能。
指示灯闪烁次数
本月消耗的电能
18. 在“比较不同物质的吸热升温情况”的实验中,不同物质吸收热量的多少是通过________(填“加热时间”或“液体升高的温度”)来反映的。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是________。对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了如图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外,还具有的优点是__________________________________________。(写出一个即可)
【答案】 ①. 加热时间 ②. 秒表 ③. 能确保相同时间内吸收的热量相等
【解析】
【详解】本实验使用相同的热源进行加热,相同时间内热源放出的热量相同,因此不同物质吸收热量的多少可以通过加热时间来间接反映。
实验中我们需要记录加热的时长来对比吸收的热量,图甲给出的器材里没有计时工具,因此还需要秒表(停表)来测量时间。
原方案需要两次加热,且酒精灯火焰不易控制到完全相同,现方案将水和煤油一起放到同一杯热水中加热,能确保相同时间内吸收的热量相等。
19. 如图所示的电路,电源电压为,,开关断开时,电压表示数为_______,闭合开关,电流表的示数为,则的阻值为________,电压表的示数为________。
【答案】 ①. 6 ②. ③. 1
【解析】
【详解】开关断开时,电压表与串联在电源两端,此时电压表测电源电压,为6V;
闭合开关后,与串联,电流表测电路中的电流,两端的电压为
由串联电路电压规律得,电压表的示数,即两端的电压为
20. 如图所示的实验装置,闭合两开关后,看到的现象是:电流表_________(选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯,在加热过程中发现:电流表甲示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),电流表乙示数_________。
【答案】 ①. 乙 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】两开关闭合后,常温下玻璃为绝缘体,甲支路几乎无电流;灯丝为导体,乙支路有电流,故电流表乙有示数。
当对玻璃加热后,玻璃的导电性能会发生改变,玻璃会变成导体,也就是说此时左边电路中会有电流
通过,所以电流表甲的示数从零逐渐变大;当对灯丝加热时,温度升高,灯丝的电阻增大,所以电流变小,即电流表乙的示数变小。
21. 如图所示为灯泡和定值电阻的图像,若将和并联在电源电压为的电路中,干路电流为__________;若将和串联在电路中,通过的电流为,此时电路的电源电压为________,和的阻值之比为___________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 9 ③.
【解析】
【详解】和并联时,由并联电路电压规律可知L、R两端电压相等,由I-U图像得电压为3V时,通过L的电流为0.4A,通过R的电流为0.2A。
干路电流为 ;
串联时,由串联电路电流规律可知通过L、R的电流相等,由I-U图像得电流为0.4A时,L两端电压为3V,R两端电压为6V。
电源电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律可知,阻值之比等于电压之比,故L和R的阻值之比为
22. 如图所示,电源电压不变,,,,只闭合S,电流表A1、A2示数之比为______,电压表V1、V2示数之比为______,再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为______。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 4∶7 ③. 1∶3
【解析】
【详解】[1][2]只闭合S,R1与R3串联,电流表A1、A2测量电路中的电流,根据串联电路中电流处处相等的规律,则电流表A1、A2示数之比为1∶1。电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R1与R3两端的总电压,根据串联分压规律和串联电阻特点可得电压表V1、V2示数之比为
[3]再闭合S1、S2,R1与R2并联,R3被短路,电压表V1、V2测量并联电路两端的电压,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,根据并联分流规律可得R1与R2的电流之比为
则电流表A1、A2示数之比为
23. 闭合如图甲所示的电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示,则定值电阻的阻值为_______,电源电压为_________。若将滑动变阻器的滑片移至中点位置,电压表示数为__________。
【答案】 ①.
3 ②.
1.5 ③.
1
【解析】
【详解】由图甲可知,与串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由串联电路中电压规律可知,滑动变阻器两端电压的减少量等于两端电压的增加量,由图乙可知,定值电阻两端电压的增加量为
电流的增加量为
由得,定值电阻阻值为
当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,电源电压等于两端电压,且电路中的电流最大,故电源电压为
当滑片在最右端时,滑动变阻器阻值最大,此时滑动变阻器两端电压最大为,电路中的电流为,所以滑动变阻器的最大阻值为
滑片移至中点时,接入电路的电阻为
此时电路总电阻
电路电流
滑动变阻器两端电压为
所以电压表示数为。
24. 如图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“6V,0.3A”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表小量程(0-0.6A),电压表小量程(0-3V)。只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1,闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则U=_____V,R1=_____,I1=____A。
【答案】 ①. 6 ②. 20 ③. 0.45
【解析】
【详解】[1]由图甲知,只闭合S和S1,灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片置于最右端时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有灯泡工作,且恰好正常发光,所以电源电压为6V。
[2]只闭合S和S1时,滑片P移动过程中需要保障电路安全,由图乙a知,电路中的电流最小时,变阻器接入电路的阻值最大为R,据串联电路的分压特点知,此时变阻器两端的电压最大为3V,灯泡两端的电压U灯=U-U2=6V-3V=3V
灯泡电阻变化忽略,其阻值
据串联电路的分压特点知,R为20欧。断开S1,闭合S、S2和S3时,变阻器R2与R1并联接入电路,电流表测干路的电流。由图乙b知,当变阻器接入电路的阻值为R时,电路中的电流最大,电流表选用小量程,所以最大电流为0.6A。此时通过R2的电流
通过R1的电流
据并联电路的分流特点知,R1的阻值
[3]当R2接入电路的阻值
通过变阻器R2及R1的电流分别为,
此时干路的电流
三、简答题(共40分,25题共6分,26题共6分,27、28、29、30每题7分)
25.
(1)如图所示为利用羊角锤撬钉子,请画出在锤柄点处所施加的最小动力和其力臂。
(2)按照如图甲所示的电路图,把图乙的实物连成电路。(要求连接时导线不许交叉)
(3)如图所示的电路中,甲、乙、丙处分别接入电流表或电压表。如果要让两灯并联,请在图中填入相应的电表。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,连接OA即为最长力臂l,然后根据画出的力臂,画出垂直于力臂的作用力F。
【小问2详解】
根据电路图,两个灯泡并联,一条由电源正极,开关,开关,灯泡然后返回电源负极,另一条由电源正极,开关,灯泡,然后返回电源负极,按顺序连接即可。
【小问3详解】
由图可知,要使两灯的连接方式为并联,甲表只能是电流表,否则不能并联,如果乙表是电流表,电路短路,所以乙表应是电压表,而丙表若为电压表,则会造成电路断路,所以丙表应是电流表,因此甲、丙处为电流表,乙处为电压表。
26. 如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为,航速为。(, )求:
(1)小明游玩,发动机输出的机械能多大?
(2)若发动机的效率为,小明游玩需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将初温为的水加热到多少温度?(当时的气压为1标准大气压)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
发动机输出的机械能
【小问2详解】
柴油完全燃烧放出的总热量
消耗柴油的质量
【小问3详解】
水吸收的热量等于柴油完全燃烧放出的热量,即水吸收的热量
1标准大气压下水的沸点为,水升高的温度
水的末温
故水的末温为 。
27. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度()
横截面积()
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在、之间分别接上不同导体,通过观察_______________来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同______(选填:“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把、跟电阻丝_______(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把、跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同(),分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟_____的关系,其结论是________________
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是_____________
A. 探究影响弦乐器音调的因素实验 B. 探究影响压力作用效果的因素实验
C. 探究平面镜成像的特点实验 D. 探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】(1) ①. 电流表示数 ②. 小亮
(2)A、C (3) ①. 长度 ②. 在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大
(4)三 (5)C
【解析】
【小问1详解】
接入不同导体后,电源电压不变,导体电阻越大,电路中的电流越小,因此可通过电流表示数比较导体电阻的大小。灯泡串联在电路中能够限制电流,避免电流过大而损坏电流表,所以小亮的观点更合理。
【小问2详解】
探究导体电阻与横截面积的关系时,应控制导体的材料和长度相同,只改变横截面积。A、C两根电阻丝材料相同、长度均为0.25m,横截面积不同,可用于验证猜想二。
【小问3详解】
A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同。A中电流表示数大于B中电流表示数,说明A的电阻小于B的电阻,因此可探究电阻与长度的关系,说明在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
【小问4详解】
只有一根电阻丝时,电阻丝的材料不能改变,无法比较不同材料导体的电阻大小,因此不能验证导体电阻与材料的关系。
【小问5详解】
A.探究弦乐器音调与弦的长度、粗细和松紧程度等因素的关系时,需要控制其他因素不变,使用了控制变量法,故A不符合题意;
B.探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系时,需要控制另一个因素不变,使用了控制变量法,故B不符合题意;
C.探究平面镜成像的特点主要比较像与物的大小、位置等关系,没有使用控制变量法,故C符合题意;
D.探究摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度等因素的关系时,需要控制其他因素不变,使用了控制变量法,故D不符合题意。
由于题目要求选择没有用到控制变量法的,故选C。
28. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用、、、、五个电阻,电压恒为的电源,“”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,首先接入的电阻探究“电流与电压的关系”:①调节滑动变阻器,当电压表示数为时,记录下电流表如图丙所示的电流值;实验小组依次将实验数据记录在如下表格中,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是_______。②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
(3)接着小红继续按照图乙所示电路,将、、、、这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为不变。她用的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到,此时应将滑片适当向_____调(选填“左”或“右”);
②她发现当接入______的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于______的滑动变阻器;
(4)小红思考:为使实验顺利进行,电阻两端的电压应控制为多少合适呢?在不改变实验器材和电路连接的前提下,实验小组分别提出了、和三个电压值,你认为这三个电压值中不能选择的是______。
【答案】(1)短路 (2) ①. 1 ②. 正比
(3) ①. 右 ②. 25 ③. 50
(4)2.2
【解析】
【小问1详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表测定值电阻电压无示数,说明定值电阻短路。
【小问2详解】
当滑动变阻器调到最大40Ω时,电路最小电流
定值电阻最小电压。
表格里实验序号1的电压是,无法实现,不符合实际。
结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【小问3详解】
电阻由10Ω换15Ω,定值电阻变大,分压变大(大于2V),要恢复2V,需要增大滑动变阻器分压,即增大滑动变阻器阻值:结合图甲滑动变阻器左下接线柱接入,滑片向右移动阻值变大。
当定值电阻最大时,要保持,则电路电流
滑动变阻器需要分压
需要滑动变阻器阻值
原有滑动变阻器只有40Ω,所以当接入25Ω时,即使滑片拉满最大40Ω,定值电阻分压,无法降到。要完成实验,滑动变阻器最大阻值至少为50Ω。
【小问4详解】
滑动变阻器最大40Ω,最大定值电阻25Ω,根据分压:
即定值电阻控制电压至少要才能完成全部5个电阻的实验。给出的,无法实现,不能选择的是2.2V。
29. 某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验,所用的器材有:电源,待测电阻,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求滑片向右滑动,电流表示数变大)。
(2)连好电路闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于_______端(选填“最左”或“最右”)。
(3)闭合开关前,电流表如乙图所示,其原因是_______________________。
(4)排除故障后进行实验,当电压表示数为时电流表的示数如丙图所示,这时电流为_________,他们利用此组数据即得出该待测电阻的阻值,结束了实验。你认为他们这种做法有何不妥?答________________________
(5)完成上述实验后,准备利用现有器材测量额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,将灯泡接入电路,改变滑动变阻器的阻值,记录电流表、电压表的几组示数,算出几组电阻值并把求出的平均值作为小灯泡正常发光的电阻。同组的小亮认为这个方法是不正确的,原因是__________________________________________________________________________________________。
调整思路后,将滑片移到某处,电压表的示数为,要测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器滑片向___________移动(选填“左”、“右”),直到小灯泡正常发光。
【答案】(1) (2)最左
(3)电流表未调零 (4) ①. 0.3 ②. 单次测量误差大,没有多次测量取平均值
(5) ①. 小灯泡电阻随温度升高而增大,不同电压下电阻不同,求平均值无意义 ②. 右
【解析】
【小问1详解】
滑片P向右滑电流变大,滑动变阻器接入阻值变小,所以接右下接线柱B(或D配合下接线柱B),把滑动变阻器未接的下方接线柱B和开关/电源剩余端连通即可(串联进电路,保证滑片右移阻值减小),如图所示。
【小问2详解】
闭合开关前滑片要置于最大阻值处:因为接了右下B,滑片在最左时阻值最大,所以填最左端。
【小问3详解】
闭合开关前(电路未通电)电流表指针不在零刻度线,原因是:电流表使用前没有调零。
【小问4详解】
丙图电流表接量程,分度值0.02A,指针指在0.3A位置,电流为 0.3A。
仅测一组数据就得出结论的不妥:只测一次实验误差太大,应多次测量取平均值减小误差。
【小问5详解】
小灯泡的灯丝电阻随温度变化而改变,只有额定电压2.5V下的电阻才是正常工作的电阻,不同电压下的电阻值差异来自温度影响,求平均值没有意义。
电压表当前示数2V小于灯泡额定电压2.5V,需要增大灯泡分压,减小滑动变阻器阻值,滑片向右移动(接右下B的情况下,右移阻值变小,灯泡电压升高到2.5V)。
30. 爱动脑的小明想利用物理知识将电流表改装成电子拉力计,图甲是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起,(弹簧的电阻不计),定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为7cm的均匀电阻丝(其电阻大小与长度成正比),阻值为R1=35Ω,电源电压U=6V,电流表的量程为0~0.6A;当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)当不拉拉环时,电路中的电流是___________A;
(2)在电路中连入R0的目的是___________;
(3)为了保证电路安全,还需要对电阻丝R1接入电路的范围进行限制,其允许接入的阻值范围是___________Ω,该拉力计能够测量的最大拉力是___________N;
(4)在不改变电表的条件下,要增大电子拉力计测量范围,以下调整方案可行的是___________;
A. 增大电源电压 B. 减小电阻R0的阻值 C. 在电路中再串联一个电阻
(5)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时指针的位置;
(6)小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路,如图丁所示,弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,ab是长为L1的均匀电阻丝,阻值为R1,此方案中的电压表示数Ux与被测拉力F之间的关系式:Ux=___________V(用U、R0、R1、L1和F表示)。
【答案】(1)0.15
(2)保护电路 (3) ①. 5~35 ②. 600
(4)C (5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,两电阻串联,当不拉拉环时,R1接入电路的阻值最大为35Ω,此时电路中电流为
【小问2详解】
电路中连入R0的目的是保护电路,当滑片向b移动时,R1接入电路的阻值变小,R0可避免电路的阻值过小,电流过大而损坏电路。
【小问3详解】
[1]电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,此时电路的总阻值最小为
R1接入电路的最小阻值
所以R1接入电路的范围为5Ω~35Ω。
[2]R1接入电路的阻值最小时,弹簧所受的拉力最大。而R1的电阻大小与长度成正比,所以有,解得,由图乙可得,当弹簧的伸长量时,F=600N,即拉力计能够测量的最大拉力为600N。
【小问4详解】
A.若增大电源电压,其它条件不变,则R1接入电路的阻值较大时,电路的电流便可达到0.6A,则弹簧的伸长量更小,拉力更小,故A不符合题意;
BC.电源电压不变时,增加电路的总阻值,则R1接入电路的阻值较小时,电路的电流也不易达到0.6A,即弹簧的伸长量变大,拉力变大,所以可在电路中再串联一个电阻,故C符合题意,B不符合题意。
故选C。
【小问5详解】
当拉力为400N时,由图乙知,弹簧的伸长量为4cm,R1接入电路的长度为
此时R1接入电路的阻值
电路中的总电阻
电路中的电流
图丙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,指针处于0.3A处,作图如下:
【小问6详解】
由图丁知,两个电阻仍串联在电路中,R1接入电路的阻值不变,电压表测aP间的电压,电路中的电流,当弹簧受到的拉力为F时,其伸长量
aP间的电阻
电压表的示数
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
初三年级物理学科小练习(2)
一、选择题(每小题2分,共24分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列有关数据符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为
B. 一个机械经改进后其效率可达
C. 一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为
D. 通过教室LED照明灯的电流约为
2. 下列关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 机械的功率越大,做功越快 B. 机械效率越高,做功越多,功率越大
C. 机械效率越高,做功越少,功率越大 D. 机械效率越高,做功越少,但功率不一定大
3. 如图所示,小华自制了一个柠檬电池,她把一个小灯泡接入电路时,发现小灯泡发出了微弱的光,则下列说法中错误的是( )
A. 该电路是一个完整的电路
B. 铜棒和锌棒相当于电源的两极
C. 柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
D. 灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
4. ①金属、②玻璃、③铅笔芯、④稀盐酸、⑤陶瓷、⑥干松木、⑦自来水、⑧大地、⑨干燥的空气,这些物体中属于导体的有( )
A. ①④⑦⑧ B. ①③④⑧ C. ①③④⑦⑧ D. ①⑥⑦⑧
5. 青岛某住宅楼,夜间,每当地铁从高架桥上驶过,伴随着地铁行驶噪声,大楼除个别破损的灯泡外,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天地铁驶过,不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开),S2为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B. C. D.
6. 对欧姆定律公式,及其变形式的理解,下面说法正确的是( )
A. 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
B. 导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
7. 甲、乙两个用电器的电压之比为,电流之比为,通电时间之比为,则两个用电器消耗的电能之比为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,电表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数增大
B. 电流表示数减小,电压表示数减小
C. 电流表示数增大,电压表示数减小
D. 电流表示数增大,电压表示数增大
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合后,只有一个电表的示数发生变化;若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或小灯泡L上,则( )
A. 电流表A的示数发生变化,电阻R断路
B. 电压表V的示数发生变化,小灯泡L短路
C. 电压表V的示数发生变化,小灯泡L断路
D. 电流表A的示数发生变化,电阻R短路
10. 在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S1,L1、L2都能发光 B. 只闭合开关S2,L2能发光
C. 同时闭合开关S1、S2,L1、L2都能发光 D. 同时闭合S1、S2,只有L1能发光
11. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有水和食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法中,正确的是[]( )
A. 加热,水吸收的热量大于油吸收的热量
B. 油的比热容为
C. 第内,油吸收的热量为
D. 小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化的图线均为,则
12. 图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
二、填空题(每空1分,共36分)
13. 钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图,它是一个________杠杆,(选填“省力”、“费力”或“等臂”)其支点位于图中的______ 点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应_______ 一些.(选填“增大”、“减小”或“不变”).
14. 如图所示为某宾馆的房卡.只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才有电.房卡的作用相当于一个开关接在房间电路的________路上;房间的电灯、电视等用电器是________(选填“串联”、“并联”)的,开关与被控制的电灯采用________(选填“串联”、“并联”).
15. 在串联电路中,开关的作用与所处位置________(有关/无关),一个用电器由于断路而停止工作,其他的用电器________(能/不能)工作,在并联电路中,一条支路上的用电器因断路而停止工作,其他支路上的用电器_________(能/不能)工作。
16. 如图所示电路中,若使、并联,则应闭合开关__________。若闭合、而断开,则灯________亮。绝对不允许同时闭合开关、,这会造成_____________。
17. 如图所示的电表是用来测量________________的仪表,月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到表盘如图所示,用电器工作时消耗的电能,表上指示灯闪烁_________次。若上月底示数为,则本月消耗的电能为__________。
18. 在“比较不同物质的吸热升温情况”的实验中,不同物质吸收热量的多少是通过________(填“加热时间”或“液体升高的温度”)来反映的。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是________。对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了如图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外,还具有的优点是__________________________________________。(写出一个即可)
19. 如图所示的电路,电源电压为,,开关断开时,电压表示数为_______,闭合开关,电流表的示数为,则的阻值为________,电压表的示数为________。
20. 如图所示的实验装置,闭合两开关后,看到的现象是:电流表_________(选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯,在加热过程中发现:电流表甲示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),电流表乙示数_________。
21. 如图所示为灯泡和定值电阻的图像,若将和并联在电源电压为的电路中,干路电流为__________;若将和串联在电路中,通过的电流为,此时电路的电源电压为________,和的阻值之比为___________。
22. 如图所示,电源电压不变,,,,只闭合S,电流表A1、A2示数之比为______,电压表V1、V2示数之比为______,再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为______。
23. 闭合如图甲所示的电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示,则定值电阻的阻值为_______,电源电压为_________。若将滑动变阻器的滑片移至中点位置,电压表示数为__________。
24. 如图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“6V,0.3A”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表小量程(0-0.6A),电压表小量程(0-3V)。只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1,闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则U=_____V,R1=_____,I1=____A。
三、简答题(共40分,25题共6分,26题共6分,27、28、29、30每题7分)
25.
(1)如图所示为利用羊角锤撬钉子,请画出在锤柄点处所施加的最小动力和其力臂。
(2)按照如图甲所示的电路图,把图乙的实物连成电路。(要求连接时导线不许交叉)
(3)如图所示的电路中,甲、乙、丙处分别接入电流表或电压表。如果要让两灯并联,请在图中填入相应的电表。
26. 如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为,航速为。(, )求:
(1)小明游玩,发动机输出的机械能多大?
(2)若发动机的效率为,小明游玩需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将初温为的水加热到多少温度?(当时的气压为1标准大气压)
27. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度()
横截面积()
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在、之间分别接上不同导体,通过观察_______________来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同______(选填:“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把、跟电阻丝_______(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把、跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同(),分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟_____的关系,其结论是________________
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是_____________
A. 探究影响弦乐器音调的因素实验 B. 探究影响压力作用效果的因素实验
C. 探究平面镜成像的特点实验 D. 探究影响摩擦力大小的因素实验
28. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用、、、、五个电阻,电压恒为的电源,“”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,首先接入的电阻探究“电流与电压的关系”:①调节滑动变阻器,当电压表示数为时,记录下电流表如图丙所示的电流值;实验小组依次将实验数据记录在如下表格中,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是_______。②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
(3)接着小红继续按照图乙所示电路,将、、、、这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为不变。她用的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到,此时应将滑片适当向_____调(选填“左”或“右”);
②她发现当接入______的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于______的滑动变阻器;
(4)小红思考:为使实验顺利进行,电阻两端的电压应控制为多少合适呢?在不改变实验器材和电路连接的前提下,实验小组分别提出了、和三个电压值,你认为这三个电压值中不能选择的是______。
29. 某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验,所用的器材有:电源,待测电阻,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求滑片向右滑动,电流表示数变大)。
(2)连好电路闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于_______端(选填“最左”或“最右”)。
(3)闭合开关前,电流表如乙图所示,其原因是_______________________。
(4)排除故障后进行实验,当电压表示数为时电流表的示数如丙图所示,这时电流为_________,他们利用此组数据即得出该待测电阻的阻值,结束了实验。你认为他们这种做法有何不妥?答________________________
(5)完成上述实验后,准备利用现有器材测量额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻,将灯泡接入电路,改变滑动变阻器的阻值,记录电流表、电压表的几组示数,算出几组电阻值并把求出的平均值作为小灯泡正常发光的电阻。同组的小亮认为这个方法是不正确的,原因是__________________________________________________________________________________________。
调整思路后,将滑片移到某处,电压表的示数为,要测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器滑片向___________移动(选填“左”、“右”),直到小灯泡正常发光。
30. 爱动脑的小明想利用物理知识将电流表改装成电子拉力计,图甲是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起,(弹簧的电阻不计),定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为7cm的均匀电阻丝(其电阻大小与长度成正比),阻值为R1=35Ω,电源电压U=6V,电流表的量程为0~0.6A;当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)当不拉拉环时,电路中的电流是___________A;
(2)在电路中连入R0的目的是___________;
(3)为了保证电路安全,还需要对电阻丝R1接入电路的范围进行限制,其允许接入的阻值范围是___________Ω,该拉力计能够测量的最大拉力是___________N;
(4)在不改变电表的条件下,要增大电子拉力计测量范围,以下调整方案可行的是___________;
A. 增大电源电压 B. 减小电阻R0的阻值 C. 在电路中再串联一个电阻
(5)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时指针的位置;
(6)小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路,如图丁所示,弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,ab是长为L1的均匀电阻丝,阻值为R1,此方案中的电压表示数Ux与被测拉力F之间的关系式:Ux=___________V(用U、R0、R1、L1和F表示)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$