内容正文:
物理学科练习
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A. 手机中的电流大约为1A B. 笔记本电脑的电流约为0.4A
C. 对人体的安全电压为36V D. 一节干电池电压为2V
【答案】B
【解析】
【详解】A. 手机正常工作电流约,故A不符合题意;
B. 笔记本电脑功率约为90W,笔记本电脑的电流约为
接近0.4A,故B符合题意;
C. 对人体的安全电压为不高于36V,并非固定为36V,故C不符合题意;
D. 一节干电池电压为1.5V,故D不符合题意。
故选B。
2. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C. 现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D. 现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气中沙尘飞舞是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,分子用肉眼是看不到的,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间有空隙,两种分子相互进入对方的空隙,所以总体积变小,该推测既合理又符合事实,故B正确;
C.磁铁吸引小铁钉是因为磁铁具有磁性,不是分子间的引力作用,故C错误;
D.“破镜不能重圆”是因为镜子破裂后,分子间的距离太大,分子间的引力变得十分微弱,几乎可以忽略,而不是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选B。
3. “孝”是中华民族的传统美德。如图所示,关于小阳帮奶奶用热水洗脚的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
B. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
C. 泡在热水中的脚温度升高,内能增大
D. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.热水泡脚,脚吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变了脚的内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有或具有热量的多少,故B错误;
C.泡在热水中的脚吸收热量,温度升高,内能增大,故C正确;
D.比热容是物质本身的一种特性,与温度高低无关,洗脚过程中水的温度降低,比热容不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,使吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管的一端使其带电。当把与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电一端时,吸管被排斥,下列说法不正确的是( )
A. 吸管与餐巾纸相互摩擦起电时,它们分别带上了异种电荷
B. 摩擦后,吸管带电的一端一定带负电
C. 若某个物体放在吸管带电的一端附近,吸管向该物体靠近,则该物体可能带电
D. 吸管带电的一端不能将多余的电荷转移到另一端是因为吸管内部没有电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,因此互相摩擦的两个物体一定带等量的异种电荷,故A正确,不符合题意;
B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,吸管和带负电的橡胶棒排斥,说明它们带同种电荷,即吸管带电的一端一定带负电,故B正确,不符合题意;
C.吸管属于轻小物体,且带电,所以可以吸引不带电的物体,也可能吸引带异种电荷的物体;所以,若某个物体放在吸管带电的一端附近,吸管向该物体靠近,则该物体可能带电,故C正确,不符合题意;
D.吸管带电的一端不能将多余的电荷转移到另一端,并不是因为吸管内部没有电子,而是因为吸管是一种绝缘体。绝缘体内部的电子不能自由移动,因此电荷无法通过吸管转移,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B. 橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C. 在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在智能手表的屏幕中,通常使用LED作为显示元件,为半导体材料。故A正确,符合题意;
B.绝缘体和导体之间并没有绝对的界限。它们的区别主要在于导电能力的强弱,而不是能否导电。在某些条件下(如极高的电压或温度),绝缘体也可能表现出一定的导电性故B错误,不符合题意;
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池实际上是作为用电器来接收电能的,而不是作为电源来提供电能。故C错误,不符合题意;
D.如果手表里的芯片真的采用了超导粉末冶金技术,那么由超导材料制成的元件电阻应该是零,而不是很大。故D错误,不符合题意。
故选A。
6. 智能家居已融入现代生活,小孙房间安装的智能小夜灯需同时满足以下条件才会点亮:①总开关S闭合,指示灯发光(若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作);②光线传感器检测到环境无光照(S1闭合);③人体传感器持续检测到活动信号(S2闭合)。以下电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作,说明指示灯与小夜灯能够独立工作,是并联;总开关S闭合,指示灯发光;若光线传感器检测到环境无光照闭合、人体传感器持续检测到活动信号闭合时小夜灯工作,说明开关、串联后再与小夜灯串联,最后与指示灯并联。故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图所示,探究影响导体电阻大小的因素时,分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间,下列说法正确的是( )
A. 接C比接B时电流表示数大一些
B. 该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
C. 接A、D,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
D. 接A、C,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.将B和C金属丝分别连入M、N两点间,即材料、长度相同,但横截面积不同,C的横截面积大,其电阻更小,通过的电流更大,故A正确;
B.探究导体的电阻与导体材料的关系,应该选择材料不同,但其他条件相同的电阻丝,选A、B两根电阻丝即可,故B错误;
C.探究导体电阻大小与导体长度是否有关,应选择材料、横截面积相同,但长度不同的电阻丝,结合图示可知应选B、D电阻丝,故C错误;
D.为了探究导体电阻与横截面积的关系,应选择横截面积不同,但其他条件相同的电阻丝,结合图示可知应选B、C两金属丝,故D错误。
故选A。
8. 由欧姆定律公式以及变形公式和,下列说法正确的是( )
①同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
②导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
③导体的电阻与其两端电压成正比,与通过它的电流成反比
④导体的电阻大小等于导体两端的电压和通过它的电流的比值
⑤电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关
A. 只有①②③ B. 只有②④⑤ C. 只有②③④ D. ①②③④⑤都正确
【答案】B
【解析】
【详解】根据欧姆定律公式 及其变形公式 和 ,结合电阻的性质,分析如下:
①对于同一导体,电阻不变,根据可知,电阻一定时,电流随着电阻两端的电压增大而增大,减小而减小,电压是形成电流的原因,电流是电压作用的效果,正确的表述应为“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,①的说法颠倒了因果关系,故①错误;
②根据欧姆定律可知,电阻一定时,电流与电压成正比,电压一定时,电流与电阻成反比,故导体中的电流与导体两端的电压成正比,跟导体电阻成反比,故②正确;
③⑤电阻是导体自身的性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度、湿度等因素决定,与是否接入电路无关,与两端的电压和通过电流大小无关,故③错误,⑤正确;
④电阻是导体自身的性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度、湿度等因素决定,与是否接入电路无关,与两端的电压和通过电流大小无关;电阻一定时,电流与电压成正比,故此电阻在数值上等于导体两端的电压和通过它的电流的比值。故④正确。
故选B。
9. 如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流大于通过的电流 B. 电路的总电阻分别大于、的阻值
C. 电阻两端的电压大于两端的电压 D. 当电源电压为4V时,干路电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,当时,,。则
AC.并联电路各支路两端电压相等,即;由可知,因,所以,故AC错误;
B.并联电路总电阻小于任一分电阻,即且,故B错误;
D.当电源电压为时,
因此干路电流为,故D正确。
故选D。
10. 如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变
B. 电流表A与电流表的示数之差变小
C. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
D. 电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联,电压表V测电源电压,电流表A测干路电流,电流表测支路电流。滑片P向左滑动,接入电路的阻值变大。
A.通过的电流,因、不变,故不变;通过的电流,因不变、变大,故变小;干路电流,因不变、变小,故变小,即电流表A示数变小,故A错误;
B.电流表A与电流表的示数之差,因不变,故差值不变,故B错误;
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值,因不变、变小,故比值变大,故C错误;
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值,因变大,故比值变大,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关S,电压表示数为,电压表示数为,电流表示数为I,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表示数变化了,电流表示数变化了。下列说法正确的是( )
A. 不变,变大,I变小 B. 变小,不变,I变小
C. 与的比值不变 D. 与I的比值不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电压表测R两端电压。滑片P向左移动,接入电路阻值变大,总电阻变大。由可知,I变小。由可知,变小。由可知,变大,故AB错误;
C.设变化前后电流为、,则,。
,因不变,故比值不变,故C正确;
D.由可知,与I的比值等于的阻值。变大,比值变大,故D错误。
故选C。
12. 如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A. 只有②③ B. 只有①④
C. 只有②③④ D. ①②③④都正确
【答案】C
【解析】
【详解】①.由图可知,与串联,电压表测两端电压。滑片P上移时,接入电路阻值变小,由串联分压原理可知两端电压变小,即电压表示数变小,故①错误;
②.电压表与电流表示数之比为接入电路的阻值,滑片P下移时,接入电路阻值变大,故比值变大,故②正确;
③.电路允许最大电流,此时总电阻
最小阻值
电压表最大示数,此时两端电压
电路最小电流
最大阻值
故取值范围为,故③正确;
④.两端最大电压,最小电压
比值为,故④正确。
综上:②③④正确;
故选C。
13. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中,如图甲。为具有加热功能的定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,S0()为限流开关,其参数如图丙。当水温达到限制温度时,电路中的电流会达到的保护电流,使在内自动断开。下列说法正确的是( )
A. 的阻值为
B. 温度升高时,电路中的电流变小
C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低,则实际的限制温度将升高
D. 若将换成阻值更大的定值电阻,则实际的限制温度将降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.当水温达到限制温度时,由图乙可知热敏电阻阻值为10Ω,电路中的电流会达到S0的保护电流,此时电路中的电流为2A,根据欧姆定律可得,电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可得的阻值为
故A错误;
B.从图乙可知,温度升高,热敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,故B错误;
C.若用电高峰时家庭电路中的电压降低,电路中的电流为2A不变,由欧姆定律可知,电路的总电阻要变小;根据串联电路电阻规律可知,热敏电阻的接入电阻要变小,由图乙可知实际的限制温度将升高,故C正确;
D.若将换成阻值更大的定值电阻,限流值不变,电路中的总电阻仍为110Ω不变,根据电阻串联的规律可知,此时热敏电阻的阻值变小,结合图乙可知,则实际的限制温度将升高,故D错误。
故选C。
二、非选择题
14. 一段导体两端电压是6V时,导体中的电流大小是0.3A,当通过导体的电流为0.4A时,导体两端的电压为________V;如果接着将其两端电压降为0V时,它的电阻是________Ω。
【答案】 ①. 8 ②. 20
【解析】
【详解】导体的电阻为
因导体电阻是自身固有性质,不随两端电压、通过的电流变化,故当电流为0.4A时,导体两端电压为
当两端电压为0V时,电阻仍为。
15. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 __________ V; 若断开开关,电压表示数将 __________ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 1 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由电路图知,当S闭合后,两灯串联,电压表测的是灯两端的电压,故灯两端的电压为1V。
[2]断开开关后,电压表测电源电压,此时示数为3V,故电压表示数将变大。
16. 如图甲所示的调光型台灯,通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮,调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示,要想改变灯的亮度,要和灯泡________(选填“串联”或“并联”)连接;当A、B端接入电路时,顺时针旋转滑片P,台灯的亮度将________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 ①. 串联 ②. 变暗
【解析】
【详解】滑动变阻器要改变灯泡亮度,需与灯泡串联。
A、B端接入电路时,接入的是AP段碳膜电阻,顺时针旋转滑片P,接入电阻丝长度变长,电阻变大,所以电路电流变小,台灯变暗。
17. 如图甲所示电路,电源电压不变,为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,的阻值是________Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
【答案】 ①. 10 ②. 小于
【解析】
【详解】由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,与串联,则电路中电流最小,由图像可知此时电路中的电流,两端的电压,电源电压······①
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路中阻值为0,电压表示数为零,由图像可知这时电路中电流为,电源电压 ······②
联立①②解得,。滑动变阻器的最大值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻为
电路总电阻为
此时电路电流为,故电流表示数小于0.4A。
18. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中,应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热。吸收相同热量,通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体的吸热能力;
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(2)表格记录本次实验数据,要在甲、乙两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择________(选填“甲”或“乙”)液体较为合理;
(3)若加热过程中无热量损失,已知甲物质的比热容为,则乙物质的比热容为________。
【答案】(1)升高的温度
(2)甲 (3)
【解析】
【小问1详解】
实验中,应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热,由转换法,吸收的热量相同,通过升高的温度来比较甲和乙两种液体的吸热能力。
【小问2详解】
根据表中数据可知,从34℃升高到42℃,甲、乙的加热时间分别为2分钟和1分钟,甲吸热多,甲的吸热能力强,根据,在质量和升高的温度相同时,甲吸热多,故甲液体更适合作发动机的冷却液
【小问3详解】
若加热过程中无热量损失,从34℃升高到42℃,甲、乙的加热时间分别为2分钟和1分钟,乙、甲的吸热之比为1∶2,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,已知甲物质的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则乙物质的比热容为
19. 小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。要求滑片P向右移动时,电路中的电流变大;
(2)连接电路过程中,开关应处于________状态;
(3)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因可能是________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,此时待测电阻的阻值为________Ω;
(5)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求的平均值是为了________;
(6)小明想用一个电流表和一个已知阻值的定值电阻测未知电阻的阻值,于是设计了如图丙所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关S、,读出电流表示数;
②闭合开关S、断开,读出电流表示数;
③未知电阻的表达式:________(用与、表示)。
【答案】(1) (2)断开
(3)断路 (4)10
(5)减小误差 (6)
【解析】
【小问1详解】
测量定值电阻的阻值,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流,滑片向右端移动时,电流表示数变大,说明此时变阻器接入电路中的电阻变小。
【小问2详解】
在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
【小问3详解】
闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表始终无示数,电压表的示数约为电源电压,其原因可能是与电压表并联的定值电阻断路。
【小问4详解】
由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。由欧姆定律得,R的阻值为
【小问5详解】
实验中改变电阻两端电压,多次测量求平均值的目的是减小误差。
【小问6详解】
由图丙得,①闭合开关S、S1,读出电流表示数I1,此时为干路电流;
②闭合开关S、断开S1,读出电流表示数I2;此时为流过定值电阻R0的电流,可以算出电源电压
由欧姆定律得Rx的阻值为
20. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻。
(1)如图甲是小明连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)电路连接正确后,小明在完成了电路连接后,闭合开关前,小明发现电流表的指针位置如图乙所示,则原因是________;
(3)在探究电流与电阻关系的实验中滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是________;
(4)小涵同学开始探究电流与电阻关系的实验,实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为科学地得出实验结论,当每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛应注意观察________(填字母序号);
A. 滑动变阻器滑片
B. 电流表
C. 电压表
(5)小涵同学根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图丙所示,由此可知实验过程中控制定值电阻两端电压为________V,通过分析图像小涵得出了实验结论:________;
(6)分析实验图像丙可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。
【答案】(1) (2)电流表未调零
(3)保持定值电阻两端电压不变 (4)C
(5) ①. 2 ②. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6)40
【解析】
【小问1详解】
电压表当前和电流表串联后并联在定值电阻两端,接法错误。
改法:将定值电阻R右接线柱连接滑动变阻器左下接线柱的这根错误导线打“×”,把定值电阻R的右接线柱与电流表的负接线柱用导线连接,最终实现:在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻R和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表并联在定值电阻R两端测其电压,导线不交叉即可。
【小问2详解】
在完成了电路连接,发现闭合开关前,电流表的指针位置如图乙所示未指在零刻度线处,说明电流表未调零。
【小问3详解】
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,当换接不同阻值的定值电阻时,需控制定值电阻两端的电压不变,据此可知滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是控制定值电阻两端的电压不变。
【小问4详解】
由以上分析可知,实验过程中眼睛应注意观察电压表示数,故选C。
【小问5详解】
分析图像丙取图中一点,,可求出定值电阻两端电压为
根据图丙可得出结论;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比(或当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比)
【小问6详解】
根据串联电路电压规律可得滑动变阻器分得的电压
实验中用到的最大定值电阻是20Ω,根据串联分压规律
代入数值
解得此时滑动变阻器接入的阻值为40Ω,因此滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω。
21. 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、并联组成,a、b两点接电压为6V的电源,如图所示,电阻的阻值为20Ω,当该电学器件正常工作时,电流表示数为0.5A,求:
(1)此时通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)0.3A
(2)30Ω
【解析】
【小问1详解】
图中与并联,并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,因此
通过电阻的电流
【小问2详解】
电流表接在干路,测量的是干路总电流,并联电路的干路电流等于各支路电流之和,因此通过电阻的电流
电阻的阻值
22. 如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为定值电阻,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。
(1)若闭合开关S、接1,调节滑动变阻器使电流表示数为0.2A时,小灯泡的电阻是多少?
(2)闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为多少V?
(3)闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,滑片可以从一端滑到另一端且电路中通过的最大电流是最小电流的1.5倍,求电阻的阻值。
【答案】(1)7.5Ω
(2)4.5V (3)40Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,接1时,灯L与串联,由图乙可知,当通过灯泡的电流为0.2A时,其两端的电压为1.5V,小灯泡的电阻
【小问2详解】
在电路安全的情况下,分析可知当滑动变阻器接入阻值为时,电压表示数为3V,电路中的电流
灯泡两端电压,则电源电压为
【小问3详解】
闭合开关S,接2时,与串联,电路中最大电流为,最小电流为
由题意得:,解得
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物理学科练习
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A. 手机中的电流大约为1A B. 笔记本电脑的电流约为0.4A
C. 对人体的安全电压为36V D. 一节干电池电压为2V
2. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C. 现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D. 现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
3. “孝”是中华民族的传统美德。如图所示,关于小阳帮奶奶用热水洗脚的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
B. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
C. 泡在热水中的脚温度升高,内能增大
D. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
4. 如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,使吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管的一端使其带电。当把与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电一端时,吸管被排斥,下列说法不正确的是( )
A. 吸管与餐巾纸相互摩擦起电时,它们分别带上了异种电荷
B. 摩擦后,吸管带电的一端一定带负电
C. 若某个物体放在吸管带电的一端附近,吸管向该物体靠近,则该物体可能带电
D. 吸管带电的一端不能将多余的电荷转移到另一端是因为吸管内部没有电子
5. 科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B. 橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C. 在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
6. 智能家居已融入现代生活,小孙房间安装的智能小夜灯需同时满足以下条件才会点亮:①总开关S闭合,指示灯发光(若指示灯损坏,小夜灯仍能正常工作);②光线传感器检测到环境无光照(S1闭合);③人体传感器持续检测到活动信号(S2闭合)。以下电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,探究影响导体电阻大小的因素时,分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间,下列说法正确的是( )
A. 接C比接B时电流表示数大一些
B. 该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
C. 接A、D,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
D. 接A、C,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
8. 由欧姆定律公式以及变形公式和,下列说法正确的是( )
①同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
②导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
③导体的电阻与其两端电压成正比,与通过它的电流成反比
④导体的电阻大小等于导体两端的电压和通过它的电流的比值
⑤电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关
A. 只有①②③ B. 只有②④⑤ C. 只有②③④ D. ①②③④⑤都正确
9. 如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流大于通过的电流 B. 电路的总电阻分别大于、的阻值
C. 电阻两端的电压大于两端的电压 D. 当电源电压为4V时,干路电流为0.6A
10. 如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变
B. 电流表A与电流表的示数之差变小
C. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
D. 电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
11. 如图所示,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关S,电压表示数为,电压表示数为,电流表示数为I,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表示数变化了,电流表示数变化了。下列说法正确的是( )
A. 不变,变大,I变小 B. 变小,不变,I变小
C. 与的比值不变 D. 与I的比值不变
12. 如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A. 只有②③ B. 只有①④
C. 只有②③④ D. ①②③④都正确
13. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中,如图甲。为具有加热功能的定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,S0()为限流开关,其参数如图丙。当水温达到限制温度时,电路中的电流会达到的保护电流,使在内自动断开。下列说法正确的是( )
A. 的阻值为
B. 温度升高时,电路中的电流变小
C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低,则实际的限制温度将升高
D. 若将换成阻值更大的定值电阻,则实际的限制温度将降低
二、非选择题
14. 一段导体两端电压是6V时,导体中的电流大小是0.3A,当通过导体的电流为0.4A时,导体两端的电压为________V;如果接着将其两端电压降为0V时,它的电阻是________Ω。
15. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 __________ V; 若断开开关,电压表示数将 __________ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
16. 如图甲所示的调光型台灯,通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮,调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示,要想改变灯的亮度,要和灯泡________(选填“串联”或“并联”)连接;当A、B端接入电路时,顺时针旋转滑片P,台灯的亮度将________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
17. 如图甲所示电路,电源电压不变,为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,的阻值是________Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
18. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中,应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热。吸收相同热量,通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体的吸热能力;
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(2)表格记录本次实验数据,要在甲、乙两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择________(选填“甲”或“乙”)液体较为合理;
(3)若加热过程中无热量损失,已知甲物质的比热容为,则乙物质的比热容为________。
19. 小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。要求滑片P向右移动时,电路中的电流变大;
(2)连接电路过程中,开关应处于________状态;
(3)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因可能是________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,此时待测电阻的阻值为________Ω;
(5)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求的平均值是为了________;
(6)小明想用一个电流表和一个已知阻值的定值电阻测未知电阻的阻值,于是设计了如图丙所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关S、,读出电流表示数;
②闭合开关S、断开,读出电流表示数;
③未知电阻的表达式:________(用与、表示)。
20. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻。
(1)如图甲是小明连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)电路连接正确后,小明在完成了电路连接后,闭合开关前,小明发现电流表的指针位置如图乙所示,则原因是________;
(3)在探究电流与电阻关系的实验中滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是________;
(4)小涵同学开始探究电流与电阻关系的实验,实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为科学地得出实验结论,当每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛应注意观察________(填字母序号);
A. 滑动变阻器滑片
B. 电流表
C. 电压表
(5)小涵同学根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图丙所示,由此可知实验过程中控制定值电阻两端电压为________V,通过分析图像小涵得出了实验结论:________;
(6)分析实验图像丙可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。
21. 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、并联组成,a、b两点接电压为6V的电源,如图所示,电阻的阻值为20Ω,当该电学器件正常工作时,电流表示数为0.5A,求:
(1)此时通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值。
22. 如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为定值电阻,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。
(1)若闭合开关S、接1,调节滑动变阻器使电流表示数为0.2A时,小灯泡的电阻是多少?
(2)闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为多少V?
(3)闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,滑片可以从一端滑到另一端且电路中通过的最大电流是最小电流的1.5倍,求电阻的阻值。
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