精品解析:河南安阳市龙安区锦绣学校2025-2026学年上学期九年级12月阶段检测物理试卷
2026-10-17
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内容正文:
锦绣学校九年级12月教学质量检测
物理
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书写下“顿牟掇芥”,此语意为摩擦过的琥珀能吸引轻小草芥,摩擦后的琥珀得到了电子带_______电,它能吸引草芥说明带电体_____轻小物体。
2. 小明到“王興記”吃小笼馒头,发现师傅总是从上层开始拿馒头,用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量水蒸气发生______(填物态变化名称)现象,______(选填:“吸收”或“放出”)大量热量,从而会使上层蒸格中的馒头先熟.
3. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是______(选填“导体”或“绝缘体”),若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向______(选填“向上”或“向下”)。
4. 如图所示,电源电压不变,电阻R1=10Ω、R2=20Ω。当开关S1闭合,S2和S3断开时,电流表的示数为0.1A,当开关都闭合时,电流表示数为0.4A,则电源电压U=______V,电阻R3=_____Ω。
5. 如图所示,A和B是两个验电器,A的金属箔张开是因为同种电荷相互______;用带有手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,若瞬间电流的方向由B到A,则A验电器带______(选填“正”或“负”)电。金属棒的手柄是______(选填“绝缘”或“导”)体。
6. 小灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此小灯泡L与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡L的实际功率为0.5W,则电源电压是_______V。再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.2A,则R的阻值是_______;通电5min,定值电阻R消耗的电能是_______J。
二、选择题(每题2分,共16分)
7. 关于静电现象,下列说法不正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸失去电子
B. 细线悬挂的两轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷
C. 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的
D. 摩擦起电的实质是电荷的转移
8. 在学校展开的科技节活动中,小明自制了一个水火箭。利用一个空可乐瓶装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,如图所示;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水水箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 打气时,水火箭中气体的内能增大
B. 水水箭的水是一种热值较高的燃料
C. 水火箭升空与热机的压缩冲程原理相同
D. 水火箭升空的过程,机械能转化为内能
9. 如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像,下列判断正确的是( )
A. 该物质是非晶体 B. 该物质可能是沥青
C. 在第20min时,该物质处于固液共存状态 D. 该物质的熔点是80℃,熔化过程持续了25min
10. 下列说法符合安全用电原则的是( )
A. 使用试电笔时,手应接触笔尖的金属体
B. 人应远离断线后落地的高压线
C. 家用照明灯的开关应接在零线上
D. 用湿布擦拭正在工作的电灯
11. 沂蒙山区地处中纬度区、属温带季风区大陆性气候,气温适宜,四季分明,物态变化万千。下列物态变化,需要吸收热量的是( )
A. 冰雪消融
B. 雾绕山峦
C. 霜满枝头
D. 滴水成冰
12. 某高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表 B. 当车辆越重时,称重表的示数越大
C. 当车辆越重时,称重表的示数越小 D. 电路中的R1是没有作用的
13. 如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻(其阻值随天然气浓度的增大而减小),则( )
A. 天然气浓度减小,电流表示数变大 B. 天然气浓度增大,电压表示数变大
C. 天然气浓度增大,电路消耗的总电功率变小 D. 天然气浓度减小,R0消耗的电功率变小
14. 如图所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数,该电热水器接入家庭电路中使用时,下列说法正确的是( )
储热式电热水器
型号: 额定容量:
额定电压: 额定频率:
额定功率: 防水等级:
A. 该电热水器的额定电流为
B. 该电热水器正常工作消耗的电能为
C. 1度电可以让该电热水器正常工作
D. 该电热水器接在的电源上工作时,其功率为
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 用笔画线代替导线,将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求:符合安全用电原则:熔断器控制插座:拉线开关控制电灯。
16. 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。请根据设计的实物电路,在虚线框中画出对应的电路图。
四、实验探究题(17题4分,18题6分,19题9分,共19分)
17. 小亮利用如图甲所示的实验装置,探究水沸腾时温度的变化特点。
(1)实验器材的组装顺序为______(选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)图乙为水沸腾时温度计的示数,读得水的沸点为______.
(3)小亮观察到水沸腾时在烧杯的上方出现了大量的“白气”,“白气”是由水蒸气______形成的,杯口近______(选填“C”或“D”)处的“白气”更浓。
18. 小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)实验前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,接下来应该对此电表的操作是 ___________;
(2)小海把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用5Ω的电阻替换10Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 ___________2.5V(选填“大于”、“等于”或“小于”),此时应向 ___________(选填“左”或“右”)移动滑片,同时注意观察 ___________(选填“电流表”或“电压表”),使其示数与第一次相同;
(3)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I﹣R关系图像;分析图像,得出该实验的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与电阻 ___________(选填“成正比”或“成反比”);
(4)五个定值电阻均可按上述要求完成实验,推测滑动变阻器的最大阻值至少为 ___________Ω。
19. 在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线,并在该导线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;( )
(2)该实验的原理是______;
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则此时电路故障可能是______;
(5)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则待测灯泡的电流为______A,额定功率为______W;
(6)为了测量另一小灯泡的额定功率,小玲同学设计了如图丙所示的电路,其中定值电阻的阻值为Ro=10Ω,小灯泡的额定电压为U额=3V,测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为______A;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I=0.8A,则小灯泡的额定功率P额=______W。
五、综合应用(每题9分,共18分)
20. 如图是小萍家新买的电热水壶的铭牌信息,已知(,),气压为1标准大气压,求:
产品型号XXX
额定电压220V
频 率50Hz
额定功率2000W
容 量2.5L
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?
(2)在额定电压下,不考虑热量损失,用该电热水壶将初温为20℃的一满壶水烧开,需要通电多长时间?
(3)在额定电压下,小萍实际将初温为20℃的一满壶水烧开,用时10min,则该电热水壶的加热效率为多少?
21. 如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为30%时,两端的电压;
(2)电流表示数为0.3A时,加湿器内部的湿度;
(3)该装置能监测的湿度最大值。
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锦绣学校九年级12月教学质量检测
物理
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书写下“顿牟掇芥”,此语意为摩擦过的琥珀能吸引轻小草芥,摩擦后的琥珀得到了电子带_______电,它能吸引草芥说明带电体_____轻小物体。
【答案】 ①. 负 ②. 吸引
【解析】
【详解】[1]在摩擦起电的过程中,琥珀得到了电子带负电。
[2]摩擦过的琥珀带了电。能吸引轻小草芥,说明带电体可以吸引轻小物体。
2. 小明到“王興記”吃小笼馒头,发现师傅总是从上层开始拿馒头,用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量水蒸气发生______(填物态变化名称)现象,______(选填:“吸收”或“放出”)大量热量,从而会使上层蒸格中的馒头先熟.
【答案】 ①. 液化 ②. 放出
【解析】
【分析】水蒸气遇冷会发生液化现象,液化会放出很多热量.
【详解】高温的水蒸气上升遇到冷的蒸笼盖,会变成水滴,由气态变成液态,是液化现象;水蒸气液化时,要放出大量的热,从而造成上面的馒头先熟.
3. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是______(选填“导体”或“绝缘体”),若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向______(选填“向上”或“向下”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为了将电荷导走,防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”芯应是导体。
[2]规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向与电子定向移动的方向相反,多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,所以此时的电流方向是向上的,也就是从大地流向静电消除器。
4. 如图所示,电源电压不变,电阻R1=10Ω、R2=20Ω。当开关S1闭合,S2和S3断开时,电流表的示数为0.1A,当开关都闭合时,电流表示数为0.4A,则电源电压U=______V,电阻R3=_____Ω。
【答案】 ①. 3 ②. 30
【解析】
【详解】[1]如图所示,当开关S1闭合,S2和S3断开时,R1与R2串联,所以此时电路总电阻
由欧姆定律得,电源电压
[2]如图所示,当开关都闭合时,R1与R3并联,R2被短路,R1与R3两端电压为电源电压3V,由欧姆定律得,通过R1的电流
由并联电路电流特点得,通过R3的电流
由欧姆定律得,R3的电阻值
5. 如图所示,A和B是两个验电器,A的金属箔张开是因为同种电荷相互______;用带有手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,若瞬间电流的方向由B到A,则A验电器带______(选填“正”或“负”)电。金属棒的手柄是______(选填“绝缘”或“导”)体。
【答案】 ①. 排斥 ②. 负 ③. 绝缘
【解析】
【详解】[1]电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;验电器A的金属箔张开,是因为同种电荷相互排斥。
[2][3]因自由电子的定向移动方向与电流方向相反,金属棒中的电流方向由B到A,则自由电子由A向B移动,说明验电器A带负电;因为人体导电,为了防止影响实验效果,所以用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来。
6. 小灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此小灯泡L与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡L的实际功率为0.5W,则电源电压是_______V。再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.2A,则R的阻值是_______;通电5min,定值电阻R消耗的电能是_______J。
【答案】 ①. 2 ②. 10 ③. 120
【解析】
【详解】[1]由小灯泡的I-U图像可知,当灯泡的实际功率为0.5W时,UL=2V,IL=0.25A,由图乙所示电路图可知,只闭合开关S时,只有灯泡接入电路,灯泡两端电压等于电源电压,则电源电压为U=UL=2V
[2]由图乙所示电路图可知,闭合开关S后再闭合开关S1,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,电流表示数变大,由题知,电流表示数变化了0.2A,则通过电阻R的电流为IR=ΔI=0.2A
由可得,电阻R的阻值为
[3]通电5min,定值电阻R消耗的电能为WR=UIRt=2V×0.2A×5×60s=120J
二、选择题(每题2分,共16分)
7. 关于静电现象,下列说法不正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸失去电子
B. 细线悬挂的两轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷
C. 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的
D. 摩擦起电的实质是电荷的转移
【答案】A
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸得到电子,而玻璃棒失去电子,故A错误,A符合题意;
B.细线悬挂的两轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能一个带电,一个不带电,故B正确,B不符合题意;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C正确,C不符合题意;
D.摩擦起电的实质是电荷的转移,故D正确,D不符合题意。
故选A。
8. 在学校展开的科技节活动中,小明自制了一个水火箭。利用一个空可乐瓶装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,如图所示;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水水箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 打气时,水火箭中气体的内能增大
B. 水水箭的水是一种热值较高的燃料
C. 水火箭升空与热机的压缩冲程原理相同
D. 水火箭升空的过程,机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.打气时,水火箭中气体的内能增大,是通过做功改变内能的,故A正确;
B.水不能燃烧,不是燃料,故B错误;
CD.水火箭升空过程中,高压气体对外做功,将高压气体的内能转化为水火箭的机械能,能量转化与热机的做功冲程相同,故CD错误。
故选A。
9. 如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像,下列判断正确的是( )
A. 该物质是非晶体 B. 该物质可能是沥青
C. 在第20min时,该物质处于固液共存状态 D. 该物质的熔点是80℃,熔化过程持续了25min
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.分析图像可知,图像中呈水平的一段所对应的温度80℃就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,而沥青是非晶体;该物质从第10分钟开始熔化,到第25分钟左右结束,熔化过程持续了15 min,故ABD错误;
C.在第20 min时,该物质处于熔化过程中,该物质处于固液共存状态,故C正确。
故选C。
10. 下列说法符合安全用电原则的是( )
A. 使用试电笔时,手应接触笔尖的金属体
B. 人应远离断线后落地的高压线
C. 家用照明灯的开关应接在零线上
D. 用湿布擦拭正在工作的电灯
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用试电笔时,手要与笔尾金属体接触,这样才能辨别零线和火线,故A不符合题意;
B.人靠近断线后落地的高压线,易发生跨步电压触电,所以人应远离断线后落地的高压线,故B符合题意;
C.控制灯泡的开关要接在火线上,开关断开时,灯上没有电,便于维修或更换灯泡,故C不符合题意;
D.生活用水是电的导体,用湿布擦正在工作的电灯时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故D不符合题意。
故选B。
11. 沂蒙山区地处中纬度区、属温带季风区大陆性气候,气温适宜,四季分明,物态变化万千。下列物态变化,需要吸收热量的是( )
A. 冰雪消融
B. 雾绕山峦
C. 霜满枝头
D. 滴水成冰
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰雪消融,物质由固态变为液态,是熔化现象,需要吸收热量,故A符合题意;
B.雾绕山峦,雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液化现象,需要放出热量,故B不符合题意;
C.霜满枝头,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华需要放出热量,故C不符合题意;
D.滴水成冰,物质由液态变为固态,是凝固现象,需要放出热量,故D不符合题意。
故选A。
12. 某高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表 B. 当车辆越重时,称重表的示数越大
C. 当车辆越重时,称重表的示数越小 D. 电路中的R1是没有作用的
【答案】B
【解析】
【详解】A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;
BC.车辆越重时,滑片越向下滑,R接入电路的阻值越小,电路的电流越大,根据可知,称重表的示数越大,故B正确,C错误;
D.当物体很重时,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和称重机,因此电路中的R1具有保护电路的作用,故D错误。
故选B。
13. 如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻(其阻值随天然气浓度的增大而减小),则( )
A. 天然气浓度减小,电流表示数变大 B. 天然气浓度增大,电压表示数变大
C. 天然气浓度增大,电路消耗的总电功率变小 D. 天然气浓度减小,R0消耗的电功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.天然气浓度减小,R的电阻增大,根据欧姆定律,电压不变,电流变小,电流表示数变小,由可得R0的功率变小,故A不符合题意,D符合题意;
BC.天然气浓度增大,R的电阻减小,根据欧姆定律,电压不变,电流变大,R0两端电压变大,即电压表示数变大,由可得电路的总功率变大,故B符合题意,C不符合题意。
故选BD。
14. 如图所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数,该电热水器接入家庭电路中使用时,下列说法正确的是( )
储热式电热水器
型号: 额定容量:
额定电压: 额定频率:
额定功率: 防水等级:
A. 该电热水器的额定电流为
B. 该电热水器正常工作消耗的电能为
C. 1度电可以让该电热水器正常工作
D. 该电热水器接在的电源上工作时,其功率为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知,该热水器的额定电压为220V,额定功率为2000W,则该热水器的额定电流为
故A错误;
B.该电热水器正常工作消耗的电能为
故B错误;
C.1度电可以让该电热水器正常工作的时间为
故C正确;
D.电热水器接在的电源上工作时,实际电压等于额定电压220V的一半,其实际功率为
故D正确。
故选CD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 用笔画线代替导线,将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求:符合安全用电原则:熔断器控制插座:拉线开关控制电灯。
【答案】
【解析】
【详解】开关控制用电器时,开关必须接在火线与灯泡之间,断开开关后灯泡不带电,避免触电;灯泡螺旋套接零线,防止误触发生危险。三孔插座标准接线为左零右火上接地,熔断器控制插座,因此熔断器需要串联在插座与火线之间,据此作图。
16. 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。请根据设计的实物电路,在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】先完成电流的路径:电源、开关、变阻器、定值电阻、电流表串联,注意滑动变阻器连接左下接线柱;再连接电压表:与定值电阻并联。如图所示:
四、实验探究题(17题4分,18题6分,19题9分,共19分)
17. 小亮利用如图甲所示的实验装置,探究水沸腾时温度的变化特点。
(1)实验器材的组装顺序为______(选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)图乙为水沸腾时温度计的示数,读得水的沸点为______.
(3)小亮观察到水沸腾时在烧杯的上方出现了大量的“白气”,“白气”是由水蒸气______形成的,杯口近______(选填“C”或“D”)处的“白气”更浓。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 98 ③. 液化 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]酒精灯的外焰温度比较高,为了确保用酒精灯的外焰加热,实验器材的组装顺序应该是自下而上。
(2)[2]由图2可知,温度计的分度值为1℃,示数为98℃,所以水的沸点为98℃。
(3)[3]水沸腾时烧杯的上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的。
[4]杯口附近C处温度高、D处的温度低,故D处的“白气”更浓。
18. 小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)实验前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,接下来应该对此电表的操作是 ___________;
(2)小海把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用5Ω的电阻替换10Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 ___________2.5V(选填“大于”、“等于”或“小于”),此时应向 ___________(选填“左”或“右”)移动滑片,同时注意观察 ___________(选填“电流表”或“电压表”),使其示数与第一次相同;
(3)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I﹣R关系图像;分析图像,得出该实验的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与电阻 ___________(选填“成正比”或“成反比”);
(4)五个定值电阻均可按上述要求完成实验,推测滑动变阻器的最大阻值至少为 ___________Ω。
【答案】 ①. 调零 ②. 大于 ③. 右 ④. 电压表 ⑤. 成反比 ⑥. 20
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,电流表出现如图甲所示情况,是因为电流表没有调零,所以,接下来的操作是将电流表调零。
(2)[2]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,故示数大于2.5V。
[3][4]探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以,滑片应向右端移动,同时注意观察电压表,使电压表的示数与第一次相同。
(3)[5]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,所以,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持
UV=2.5V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4.5V-2.5V=2V
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.8×25Ω=20Ω
即小明所选择的变阻器的最大阻值不能小于20Ω。
19. 在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线,并在该导线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;( )
(2)该实验的原理是______;
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则此时电路故障可能是______;
(5)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则待测灯泡的电流为______A,额定功率为______W;
(6)为了测量另一小灯泡的额定功率,小玲同学设计了如图丙所示的电路,其中定值电阻的阻值为Ro=10Ω,小灯泡的额定电压为U额=3V,测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为______A;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I=0.8A,则小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 ①. ②. ③. B ④. 灯泡断路 ⑤. 0.3 ⑥. 1.14 ⑦. 0.3 ⑧. 1.5
【解析】
【详解】(1)[1] 小灯泡额定电压为3.8V,所以电压表应选用大量程与灯泡并联,作图如下:
(2)[2] 伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是。
(3)[3] 为保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处,即B端。
(4)[4] 灯泡不亮,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,此时,电路故障可能是灯泡断路,电压表串联到电路中,导致电阻过大,电流过小,电流表没有示数,灯泡不亮。
(5)[5][6] 闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流的大小为0.3A。则额定功率为
(6)[7][8] 测量时,先闭合开关S和S1,此时灯泡和并联后再与变阻器串联,电流表测电流,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,则此时电流表示数应为
接着将S1断开,S2闭合,此时连接方式不变,电流表测灯泡和总电流,电流表的示数为I=0.8A,则灯泡额定电流为
所以小灯泡的额定功率为
五、综合应用(每题9分,共18分)
20. 如图是小萍家新买的电热水壶的铭牌信息,已知(,),气压为1标准大气压,求:
产品型号XXX
额定电压220V
频 率50Hz
额定功率2000W
容 量2.5L
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?
(2)在额定电压下,不考虑热量损失,用该电热水壶将初温为20℃的一满壶水烧开,需要通电多长时间?
(3)在额定电压下,小萍实际将初温为20℃的一满壶水烧开,用时10min,则该电热水壶的加热效率为多少?
【答案】(1)24.2;(2)420s;(3)70%
【解析】
【详解】解:(1)电热水壶正常工作时的电阻
(2)用该电热水壶将初温为20℃的一满壶水烧开,需要吸收的热量
需要通电的时间
(3)10min消耗的电能
该电热水壶的加热效率
答:(1)电热水壶正常工作时的电阻是24.2;
(2)用该电热水壶将初温为20℃的一满壶水烧开,需要通电420s;
(3)该电热水壶的加热效率为70%。
21. 如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为30%时,两端的电压;
(2)电流表示数为0.3A时,加湿器内部的湿度;
(3)该装置能监测的湿度最大值。
【答案】(1)4V (2)10%
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
乙图中电路为定值电阻和湿敏电阻串联,当湿度为30%时,湿敏电阻的阻值为,则电路中的总电阻为
电路中的电流为
两端的电压为
【小问2详解】
电流表示数为0.3A时,电路中的总电阻为
湿敏电阻的阻值为
据丙图可知,加湿器内部的湿度为10%。
【小问3详解】
据丙图可知,湿度随湿敏电阻的阻值增加而变大,当湿敏电阻阻值最大时,该装置能监测的湿度最大,根据电压表的规格可知,电压表所能测的最大电压为9V,电压表测湿敏电阻两端电压,即湿敏电阻两端最大电压为9V,根据串联分压原理可知,此时湿敏电阻的阻值最大,定值电阻两端电压为
根据串联分压原理可得
代入数据为
解得,据丙图可知此时湿度为50%,即该装置能监测的湿度最大值是50%。
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