精品解析:江西省南昌市江西科技学院附属中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
2026-09-07
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内容正文:
江科附中2025-2026学年第一学期初三年级期中考试
物理试卷
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 如图所示的是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。加热过程中,木炭燃烧一半后,热值_______;将木炭架起燃烧,木炭燃烧得更旺,此时木炭的热值________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
2. 《博物志》中记载:“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星并听到微弱响声,这其实是一种__________________现象。“随梳”是因为梳子与头发摩擦,二者带上______________(选填“同种”或“异种”)电荷而相互吸引。
3. 同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
①连接A和B,将测通器接到DE两端,小灯泡发光;
②连接B和C,将测通器接到EF两端,小灯泡发光;
由此可以确定A与______(填字母,下同)为同一导线的两端,B与______为同一根导线。
4. 如图所示,闭合开关S,电流表A1示数_______ 电流表A2示数(选填“大于”、“小于”或“等于”);V2测_______ 两端电压(选填“L1”、“L2”或“电源”)。
5. 我国家庭电路电压为______V,对人体的安全电压应不高于______V。
6. 在如图所示的电路中,电源电压为3 V且不变,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样,电压表所选的量程为0~3 V,电流表所选的量程为0~0.6 A。当闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数________(填“变大”“变小”或“不变”);为确保电路的安全,R2的取值范围是_____________。
7. 如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_______________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是______________Ω。
8. 傍晚时分,街边的路灯会同时亮起来,它们的连接方式是____________(选填“串联”或“并联”);如图所示的可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口,在停电或施工等情况下应急指挥车辆、行人通行。红、绿灯之间的连接方式是____________(选填“串联”或“并联”)。
二、选择题(第9-12题为单选题,每题2分,第13、14题为多选题,每题3分,少选得1分,不选、错选、多选不得分,共14分)
9. “水是生命之源,一会儿不喝就渴得慌······”,方便师生饮水,教学楼内安装了多台大功率净水机。其“开水”出水口的电路设计很科学,除了安装在面板上的“触控开关”(用“”表示)之外,饮水机内部还装有一个“温控开关”(用“”表示):当水温达到“100℃”时,温控开关自动闭合,此时再轻触“开水”按键,触控开关闭合,电磁阀打开,水从出水口流出;如果不触碰“开水”按键,即使水温已达到“100℃”,水也不会流出;如果触碰了“开水”按键但水温尚未达到“100℃”,水也不会流出。下列电路设计中,符合这一控制要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关小灯泡发光,电压表指针右偏,下列说法正确的是( )
A. 金属B是电源的负极 B. 断开开关,A、B两金属间电压为0V
C. 若小灯泡断路,电压表无示数 D. 断开开关,开关两端电压等于电源电压
11. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“3”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则 R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过R0的电流减小
12. 某学校组织了“制作简易调光台灯”实践活动,如图所示是同学们设计的用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为正确的方案是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示,,电流表A1示数为0.5A,电源电压为10V。下列叙述正确的是( )
A. R1与R2并联 B. R2阻值为20Ω
C. R1两端电压约为3.3V D. 电流表A的示数为1.5A
14. 如图(a)是小硕设计的电子身高测量仪电路,其身高可以通过电表的示数反映。其中电源电压为4.5V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”,电压表的量程为。图(b)是滑动变阻器R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。为了保证电路中各元件安全工作,下列说法正确的是( )
A. 被测者的身高越高,电流表的示数越大
B. 为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过180cm
C. 要提高测量仪的最大测量值,可以把R1换成阻值更大的定值电阻
D. 要提高测量仪的最大测量值,可以把R2换成阻值更大的定值电阻
三、计算题(第15、16题每题7分,第18题8分,共22分)
15. 如图所示的是某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料(丁烷的热值),携带十分方便,是露营时首选的加热装置。在壶中装入2L水,用卡式炉加热升温80℃。(水的比热容为)
(1)此过程中,水吸收多少热量?
(2)若此过程卡式炉的加热效率为40%,则消耗丁烷气体多少kg?
(3)请你提供一种提高露营时使用该卡式炉加热效率的有效措施。
16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻,。
(1)当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A,则电源电压是多少?
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则通过电阻R3的电流是多少?
(3)电阻R3的阻值是多少?
17. 如图所示为青少年科技创新大赛的作品--温度报警电路,电阻箱R0是可以调节并显示阻值的变阻器。电源电压恒为12V,热敏电阻 Rt(阻值随温度变化规律如表所示),电阻箱 R0(阻值0-999Ω),数字电压表(电压升高到7.2V时报警),数字电流表(电流升高到0.6A时报警),开关,导线若干。求∶
温度t/℃
0
10
20
30
40
热敏电阻Rt
30
18
12
8
6
(1)若闭合开关S、S1,若想让环境温度达到0℃时报警,此时电路中的电流;
(2)若闭合开关S、S1,若想让环境温度达到0℃时报警,应该把电阻箱的阻值调为多少;
(3)若只闭合开关S,断开S1,将电阻箱R0阻值调至12Ω,环境温度在什么范围内时,报警器不报警。
四、实验与探究题(每题7分,共28分)
18. 实验小组为了比较不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示实验。
(1)组装实验装置时,应按_____________________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装,且应取____________(选填“相同”或“不同”)质量的甲、乙两种液体放入两个相同的烧杯里,用同样的酒精灯对它们加热:加热时,用玻璃棒缓慢搅动液体,这是为了使甲、乙两种液体___________________;
(2)在图甲、乙装置中,用相同酒精灯给甲、乙两种液体加热相同时间,甲液体吸收的热量____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量;
(3)实验中,用相同酒精灯加热相同时间的甲、乙两种液体,通过观察____________________来比较甲、乙两种液体的吸热能力;
(4)经实验得到了如表格记录的两组数据,分析实验数据可知,__________液体更适合当作发动机的冷却液。(选填“甲”或“乙”);
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
(5)如图丙所示,若把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的下列哪个属性类似____________。
A. 高度 B. 底面积 C. 容积 D. 表面积
19. 小红用如图甲所示的电路探究串联电路的电流规律。
实验序号
a处电流/A
b处电流/A
c处电流/A
1
0.3
0.3
0.3
2
0.4
0.4
0.4
3
0.2
0.2
0.2
(1)连接电路时,开关应该________________________;
(2)实验中应选择规格__________________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(3)闭合S,电流表的指针位置如图乙所示,则所测的电流值为__________A;
(4)若闭合开关S,小红发现灯的亮度比灯的亮度大,则下列说法正确的是__________;
A. 灯中的电流较大,所以灯更亮
B. 电流从电源正极出来先通过灯,所以灯更亮
C. 两灯中的电流相等,亮度不同是因为两灯的规格不同
(5)在进行实验时,灯突然熄灭,灯仍发光,则电路故障可能是_________________;
(6)同桌小望闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是_____________________;
(7)上表是小红测得的三组实验数据,分析数据可得出串联电路电流规律是:__________________。
20. 同学们用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示的电路,仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连接;
(2)雯雯同学正确连接后,按照图甲所示的电路,移动滑片,记录了如表所示的数据,出现这种情况的原因是:_______________________________________;正确处理后,分析可得出实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.32
0.38
0.52
(3)接着“探究电流与电阻的关系”,依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R接入AB之间完成实验:
①当把R1=5Ω接入电路时,调节滑动变阻器滑片,此时电流表示数如图乙所示为__________A,记录第一组数据;
②当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,会看到电压表的示数____________1V(选填“>”“=”或“<”);
③当把R1从10Ω换成20Ω,调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,分析其原因可能是:____________________________;
④为了完成该次实验,可以采取的措施是________________________________________________。
21. 某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。
【实验原理】________________________;
(1)完成上面填空_______________________;
【实验步骤】
(2)如图甲所示,实验小组成员立即闭合开关,则该操作步骤存在的错误是________________________;
(3)纠正错误后正确连接电路,闭合开关并移动滑片,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为____________V,电流表的示数如图丙所示,则定值电阻R的阻值为____________Ω;
(4)完成以上步骤后,该实验小组接下来应该进行的主要操作是_______________________。
【拓展】
(5)若电压表损坏,利用原有器材也能测出未知电阻的阻值,实验电路如图丁所示(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S。将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数;
②闭合开关S,_____________________________________,记录电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:=_____________。
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江科附中2025-2026学年第一学期初三年级期中考试
物理试卷
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 如图所示的是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。加热过程中,木炭燃烧一半后,热值_______;将木炭架起燃烧,木炭燃烧得更旺,此时木炭的热值________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]热值是燃料本身的固有物理属性,只由燃料的种类决定,和燃料的质量多少、燃烧是否充分无关:木炭燃烧一半,剩余木炭种类没变,热值不变;木炭架起后燃烧更旺是增大了与氧气的接触面积、燃烧更充分,燃料种类仍为木炭,热值依旧不变。
2. 《博物志》中记载:“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星并听到微弱响声,这其实是一种__________________现象。“随梳”是因为梳子与头发摩擦,二者带上______________(选填“同种”或“异种”)电荷而相互吸引。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 异种
【解析】
【详解】[1]梳头、脱衣时,梳子与头发、衣物与身体相互摩擦使物体带电,电荷积累到一定程度会发生放电现象,产生小火星和微弱响声,这是摩擦起电现象。
[2]摩擦起电过程中,相互摩擦的两个物体将带上异种电荷,由于异种电荷相互吸引,所以头发会随梳子运动,因此二者带上异种电荷。
3. 同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
①连接A和B,将测通器接到DE两端,小灯泡发光;
②连接B和C,将测通器接到EF两端,小灯泡发光;
由此可以确定A与______(填字母,下同)为同一导线的两端,B与______为同一根导线。
【答案】 ①. D ②. E
【解析】
【详解】[1][2]连接A和B,将测通器连接在DE时小灯泡发光,则ABDE构成了同一根导线,形成通路,由此可以确定CF为同一根导线的两端;为了弄清另两根导线的两端,当连接B和C时,测通器的一端必须与F相连时,另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开,当与E接触时,电灯能亮,说明BE是在同一根导线上的,则AD在另一根导线上的。
4. 如图所示,闭合开关S,电流表A1示数_______ 电流表A2示数(选填“大于”、“小于”或“等于”);V2测_______ 两端电压(选填“L1”、“L2”或“电源”)。
【答案】 ①. 等于 ②. L2
【解析】
【详解】两灯泡串联,结合串联电路的电流关系可知电流表A1示数等于电流表A2示数,V1测电源电压,V2测L2两端电压。
5. 我国家庭电路电压为______V,对人体的安全电压应不高于______V。
【答案】 ①. 220 ②. 36
【解析】
【详解】[1][2]一节干电池的电压为1.5V,我国家庭电路的电压是220V,对人体的安全电压不高于36V,高于此值会有生命危险。
6. 在如图所示的电路中,电源电压为3 V且不变,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样,电压表所选的量程为0~3 V,电流表所选的量程为0~0.6 A。当闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数________(填“变大”“变小”或“不变”);为确保电路的安全,R2的取值范围是_____________。
【答案】 ①. 变小 ②. 10~50Ω
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S时,R1、R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值变大,根据电阻并联的特点可知总电阻变大,根据可知总电流变小,电流表的示数变小。
[2]当滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,且电流表所选的量程为0~0.6A,干路电流为0.6A时,滑动变阻器通过的电流最大,其接入电路中的电阻最小,并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过定值电阻R1的电流
此时流过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,干路电流最小,电路安全,则R2的取值范围是10~50Ω。
7. 如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_______________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是______________Ω。
【答案】 ①. 7 ②. 3608
【解析】
【详解】插入式电阻箱中,拔出铜塞对应的电阻接入电路,A、B间的电阻为拔出铜塞的电阻之和
旋盘式电阻箱的读数为各转盘数字与对应倍率的乘积之和
8. 傍晚时分,街边的路灯会同时亮起来,它们的连接方式是____________(选填“串联”或“并联”);如图所示的可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口,在停电或施工等情况下应急指挥车辆、行人通行。红、绿灯之间的连接方式是____________(选填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 并联
【解析】
【详解】因并联电路各用电器互不影响、可独立工作。街边路灯某盏损坏后其余仍能正常工作,故为并联;
红、绿灯可独立工作、互不影响,故为并联。
二、选择题(第9-12题为单选题,每题2分,第13、14题为多选题,每题3分,少选得1分,不选、错选、多选不得分,共14分)
9. “水是生命之源,一会儿不喝就渴得慌······”,方便师生饮水,教学楼内安装了多台大功率净水机。其“开水”出水口的电路设计很科学,除了安装在面板上的“触控开关”(用“”表示)之外,饮水机内部还装有一个“温控开关”(用“”表示):当水温达到“100℃”时,温控开关自动闭合,此时再轻触“开水”按键,触控开关闭合,电磁阀打开,水从出水口流出;如果不触碰“开水”按键,即使水温已达到“100℃”,水也不会流出;如果触碰了“开水”按键但水温尚未达到“100℃”,水也不会流出。下列电路设计中,符合这一控制要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知两个开关必须同时闭合,电磁阀才能工作,即两个开关相互影响,不能独立工作,则两个开关是串联的,再与电磁阀串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关小灯泡发光,电压表指针右偏,下列说法正确的是( )
A. 金属B是电源的负极 B. 断开开关,A、B两金属间电压为0V
C. 若小灯泡断路,电压表无示数 D. 断开开关,开关两端电压等于电源电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表指针右偏,说明电流从正接线柱流入。由图可知金属B与电压表正接线柱相连,故金属B是电源正极,故A错误;
B.电源是提供电压的装置,断开开关,A、B两金属间电压等于电源电压,故B错误;
C.若小灯泡断路,电压表通过导线与电源两极连通,测量电源电压有示数,故C错误;
D.断开开关后,开关的两个接线柱分别通过导线连接到电源的正、负极,此时开关两端相当于直接接在电源两极上,电压等于电源电压,故D正确。
故选D。
11. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“3”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则 R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过R0的电流减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当货车质量增大时,滑片向下滑动,已知此时显示器的示数增加,即电路中的电流增大,由欧姆定律可知,电路的总电阻应变小,即滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,因此接线柱“1”应与“3”连接,故A正确;
B.图中电表串联在电路中,所以该显示器由电流表改装而成,故B错误;
C.若货车质量增大,变阻器电阻减小,根据串联电路的电压与电阻的正比关系,变阻器R分得的电压减小,故C错误;
D.接线柱“1”与“3”连接,当货车质量增大时,滑片向下移动,变阻器接入电阻阻值变小,电路的总电阻变小,由知电路中的电流变大,电流表示数变大,故D错误。
故选A。
12. 某学校组织了“制作简易调光台灯”实践活动,如图所示是同学们设计的用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为正确的方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度,故A正确;
B.滑动变阻器的上半段被短路,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,灯泡两端电压始终等于电源电压,所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度,故B错误;
C.灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故C错误;
D.灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故D错误。
故选A。
13. 如图所示,,电流表A1示数为0.5A,电源电压为10V。下列叙述正确的是( )
A. R1与R2并联 B. R2阻值为20Ω
C. R1两端电压约为3.3V D. 电流表A的示数为1.5A
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电流有两条路径,分别经过R1和R2,所以R1和R2并联,故A正确;
BC.并联电路各支路两端电压等于电源电压,即
电流表A在干路,测干路电流,电流表A1在R2支路,测通过R2的电流,则通过R2的电流
根据欧姆定律得,故B正确,C错误;
D.通过R1的电流
干路电流
即电流表A的示数为1.5A,故D正确。
故选ABD。
14. 如图(a)是小硕设计的电子身高测量仪电路,其身高可以通过电表的示数反映。其中电源电压为4.5V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”,电压表的量程为。图(b)是滑动变阻器R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。为了保证电路中各元件安全工作,下列说法正确的是( )
A. 被测者的身高越高,电流表的示数越大
B. 为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过180cm
C. 要提高测量仪的最大测量值,可以把R1换成阻值更大的定值电阻
D. 要提高测量仪的最大测量值,可以把R2换成阻值更大的定值电阻
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图(a)可知,与串联,电流表测电路电流。被测者身高越高,滑动变阻器滑片上移,接入电路的阻值越大,电路总电阻越大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流越小,故A错误;
B.电压表量程为,它测量两端的电压,因此两端的最大安全电压为。此时定值电阻两端的电压
电路电流
最大允许接入电路的阻值
对照图(b)可得,身高130cm对应,身高每增加10cm,接入阻值增加,因此对应身高增加50cm,测量的身高为
即测量身高不能超过180cm,故B正确;
C.电压表最大示数不变,则不变,由串联电路分压原理可得
即
则增大可增大,从而提高最大测量值,故C正确;
D.本身是滑动变阻器,换成阻值更大的定值电阻不符合电路测量身高的功能逻辑,且定值电阻无法随身高改变接入阻值,不能实现身高测量,故D错误。
故选BC。
三、计算题(第15、16题每题7分,第18题8分,共22分)
15. 如图所示的是某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料(丁烷的热值),携带十分方便,是露营时首选的加热装置。在壶中装入2L水,用卡式炉加热升温80℃。(水的比热容为)
(1)此过程中,水吸收多少热量?
(2)若此过程卡式炉的加热效率为40%,则消耗丁烷气体多少kg?
(3)请你提供一种提高露营时使用该卡式炉加热效率的有效措施。
【答案】(1)
(2)
(3)使用挡风装置避免火焰被风吹散
【解析】
【小问1详解】
由题意知,水的质量
水吸收的热量
【小问2详解】
已知此过程卡式炉的加热效率为40%,则燃料燃烧放出的热量
需要消耗的丁烷
【小问3详解】
要想提高该卡式炉加热效率,可以减少热量的损失,可以通过使用挡风装置避免火焰被风吹散、将壶底外表面的水垢、污渍清理干净增强吸热能力等,
16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻,。
(1)当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A,则电源电压是多少?
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则通过电阻R3的电流是多少?
(3)电阻R3的阻值是多少?
【答案】(1)4V (2)0.1A
(3)40Ω
【解析】
【小问1详解】
当开关S闭合,S1、S2断开时, R1与R2串联接入电路,电流表读数I=0.2 A。根据欧姆定律可知,电源电压为
【小问2详解】
当S、S1、S2都闭合时,R1与R3并联接入电路,电流表测干路电流,即;通过R1的电流为
通过电阻R3的电流为
【小问3详解】
R1与R3并联时,通过电阻R3的电流为0.1A,由欧姆定律可知,电阻R3的阻值为
17. 如图所示为青少年科技创新大赛的作品--温度报警电路,电阻箱R0是可以调节并显示阻值的变阻器。电源电压恒为12V,热敏电阻 Rt(阻值随温度变化规律如表所示),电阻箱 R0(阻值0-999Ω),数字电压表(电压升高到7.2V时报警),数字电流表(电流升高到0.6A时报警),开关,导线若干。求∶
温度t/℃
0
10
20
30
40
热敏电阻Rt
30
18
12
8
6
(1)若闭合开关S、S1,若想让环境温度达到0℃时报警,此时电路中的电流;
(2)若闭合开关S、S1,若想让环境温度达到0℃时报警,应该把电阻箱的阻值调为多少;
(3)若只闭合开关S,断开S1,将电阻箱R0阻值调至12Ω,环境温度在什么范围内时,报警器不报警。
【答案】(1)0.24A
(2)20Ω (3)
【解析】
【小问1详解】
据图可知,若闭合开关S、,电流表被短路,和Rt串联,电压表测Rt电压。依题意可知,当温度为0℃时,电压表示数为7.2V,由表可知此时Rt阻值为。则此时电路电流为
【小问2详解】
此时电阻箱的阻值为
【小问3详解】
若只闭合开关S,和Rt串联,电压表测Rt电压,电流表测电路电流。当电流表示数为0.6A时,电阻总电阻为
此时Rt阻值为
由表可知,此时的温度为30℃,当电压表示数为7.2V时,电路电流为
则此时Rt阻值为
由表可知,此时的温度为10℃,分析电路可知,当温度升高时,Rt阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数变大,根据串联分压原理可知电压表示数变小。所以环境温度在范围内时,报警器不报警。
四、实验与探究题(每题7分,共28分)
18. 实验小组为了比较不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示实验。
(1)组装实验装置时,应按_____________________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装,且应取____________(选填“相同”或“不同”)质量的甲、乙两种液体放入两个相同的烧杯里,用同样的酒精灯对它们加热:加热时,用玻璃棒缓慢搅动液体,这是为了使甲、乙两种液体___________________;
(2)在图甲、乙装置中,用相同酒精灯给甲、乙两种液体加热相同时间,甲液体吸收的热量____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量;
(3)实验中,用相同酒精灯加热相同时间的甲、乙两种液体,通过观察____________________来比较甲、乙两种液体的吸热能力;
(4)经实验得到了如表格记录的两组数据,分析实验数据可知,__________液体更适合当作发动机的冷却液。(选填“甲”或“乙”);
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
(5)如图丙所示,若把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的下列哪个属性类似____________。
A. 高度 B. 底面积 C. 容积 D. 表面积
【答案】(1) ①. 自下而上 ②. 相同 ③. 受热均匀
(2)等于 (3)升高的温度
(4)乙 (5)B
【解析】
【小问1详解】
实验装置中利用酒精灯作为加热仪器,需要用外焰加热,所以组装时应按自下而上的顺序安装。比较不同物质的吸热能力时,根据控制变量法,应控制甲、乙液体的质量和初温相等。加热时缓慢搅动玻璃棒,使液体受热均匀,能更好比较和观察实验现象。
【小问2详解】
用相同酒精灯给甲、乙两种液体加热相同时间,酒精灯放出的热量相等,所以甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
【小问3详解】
实验中,用相同酒精灯加热相同时间甲、乙两种液体,甲、乙吸收的热量相同,所以可以通过比较升高的温度来比较甲、乙两种液体的吸热能力。
【小问4详解】
由表可知,加热2分钟时,甲升高的温度为 ,乙升高的温度为,相同加热时间内,乙升高的温度较小,说明乙的吸热能力强,相同条件下能吸收更多热量、温度上升更慢,更适合做发动机冷却液,所以乙液体适合当作发动机的冷却液。
【小问5详解】
加入相同体积的水(吸收相同热量)时,容器底面积越大,水面上升高度越小;对应质量相同的物质吸收相同热量时,比热容越大,升高的温度越小,因此比热容和容器的底面积属性类似。
故选B。
19. 小红用如图甲所示的电路探究串联电路的电流规律。
实验序号
a处电流/A
b处电流/A
c处电流/A
1
0.3
0.3
0.3
2
0.4
0.4
0.4
3
0.2
0.2
0.2
(1)连接电路时,开关应该________________________;
(2)实验中应选择规格__________________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(3)闭合S,电流表的指针位置如图乙所示,则所测的电流值为__________A;
(4)若闭合开关S,小红发现灯的亮度比灯的亮度大,则下列说法正确的是__________;
A. 灯中的电流较大,所以灯更亮
B. 电流从电源正极出来先通过灯,所以灯更亮
C. 两灯中的电流相等,亮度不同是因为两灯的规格不同
(5)在进行实验时,灯突然熄灭,灯仍发光,则电路故障可能是_________________;
(6)同桌小望闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是_____________________;
(7)上表是小红测得的三组实验数据,分析数据可得出串联电路电流规律是:__________________。
【答案】(1)断开 (2)不相同
(3)0.22 (4)C
(5)L1短路 (6)电流表正负接线柱接反了
(7)串联电路中,各处电流相等
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,连接电路时,开关应该断开。
【小问2详解】
如果选择规格相同的小灯泡进行实验,得到的结论具有偶然性,选用不同规格的灯泡多次实验,才能得出普遍适用的串联电路电流规律。
【小问3详解】
图乙中电流表选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,指针指向0.2A后第1小格,读数为0.22A。
【小问4详解】
串联电路中各处电流一定相等,灯的亮度由实际功率决定,两灯亮度不同是因为灯泡规格不同、实际功率不同,故AB错误,C正确。
故选C。
【小问5详解】
串联电路中各用电器之间相互影响,仍发光说明电路是通路,熄灭的故障是发生短路,此时电流可以绕过继续流通,正常工作。
【小问6详解】
图丙中电流表指针反向偏转,指向零刻度线左侧,是因为电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反了。
【小问7详解】
分析表格三组数据,a、b、c三处的电流值始终大小相等,可得出串联电路电流规律是:串联电路中电流处处相等。
20. 同学们用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示的电路,仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连接;
(2)雯雯同学正确连接后,按照图甲所示的电路,移动滑片,记录了如表所示的数据,出现这种情况的原因是:_______________________________________;正确处理后,分析可得出实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.32
0.38
0.52
(3)接着“探究电流与电阻的关系”,依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R接入AB之间完成实验:
①当把R1=5Ω接入电路时,调节滑动变阻器滑片,此时电流表示数如图乙所示为__________A,记录第一组数据;
②当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,会看到电压表的示数____________1V(选填“>”“=”或“<”);
③当把R1从10Ω换成20Ω,调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,分析其原因可能是:____________________________;
④为了完成该次实验,可以采取的措施是________________________________________________。
【答案】(1) (2)电流表未校零
(3) ①. 0.2 ②. 大于 ③. 滑动变阻器最大阻值过小 ④. 换用最大阻值更大的滑动变阻器
【解析】
【小问1详解】
探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,实物图如下所示:
【小问2详解】
当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。由表格数据
出现这种情况的原因是电流表未校零。闭合开关前,指针指向0.02A的示数。
【小问3详解】
[1]如图乙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,根据串联分压,会看到电压表的示数变大。
[3][4]当把R1从10Ω换成20Ω,根据串联分压,会看到电压表的示数变大。调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,且电压表示数大于1V,若需将电压表示数调回1V,需调大滑动变阻器接入阻值,因此分析其原因可能是滑动变阻器最大阻值过小,应换用最大阻值更大的滑动变阻器。
21. 某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。
【实验原理】________________________;
(1)完成上面填空_______________________;
【实验步骤】
(2)如图甲所示,实验小组成员立即闭合开关,则该操作步骤存在的错误是________________________;
(3)纠正错误后正确连接电路,闭合开关并移动滑片,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为____________V,电流表的示数如图丙所示,则定值电阻R的阻值为____________Ω;
(4)完成以上步骤后,该实验小组接下来应该进行的主要操作是_______________________。
【拓展】
(5)若电压表损坏,利用原有器材也能测出未知电阻的阻值,实验电路如图丁所示(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S。将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数;
②闭合开关S,_____________________________________,记录电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:=_____________。
【答案】(1)
(2)开关闭合前,没有将滑动变阻器调至阻值最大处
(3) ①. 2.7 ②. 9
(4)调节滑动变阻器,再测几组电压值和电流值,求出电阻的平均值
(5) ①. 将滑动变阻器的滑片P移到b端 ②.
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的实验中,利用电压表测出待测电阻两端电压U、电流表测出通过待测电阻的电流I,再根据计算电阻阻值,因此实验原理是
【小问2详解】
连接电路后,为了保护电路中各元件安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,即最左端。
【小问3详解】
电压表选用量程,分度值为0.1V,其示数为2.7V;
电流表选用量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A;
定值电阻R的阻值为
【小问4详解】
定值电阻的阻值是固定的,单次测量结果误差较大,伏安法测定值电阻需要通过改变滑动变阻器接入阻值,得到多组电压、电流数据,计算多个电阻值后取平均值,降低实验误差。
【小问5详解】
步骤①滑片移到a端时,滑动变阻器全部阻值与并联,电流表测干路总电流,电源电压
步骤②滑片移到b端时,被短路,只有滑动变阻器全部阻值接入电路,电流表测通过的电流,电源电压
由电源电压不变可得
整理得
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