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山东省青岛市莱西市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题(五四学制)
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这是一份山东省青岛市莱西市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题(五四学制),共24页。试卷主要包含了不定项选择题,解析与作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省青岛市莱西市九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2分)甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,甲、乙、丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A.小球甲一定带正电 B.小球乙一定带正电
C.小球甲可能带负电 D.小球乙一定不带电
2.(2分)学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2分)在物理实验中,对物理量有时要进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律,下列是为了减少实验误差的是( )
A.在“探究通过电阻的电流与两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值
B.在“测量小灯泡的电功率”时,测量多组对应的电压和电流值
C.在“探究串联电路电压的特点”时,换用不同规格的小灯泡,测量多组对应的电压值
D.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值
4.(2分)超导材料的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下的超导材料。你认为它可作下列哪种用途( )
A.自炽灯泡的灯丝 B.电炉中的电阻丝
C.保险丝 D.远距离输电线
5.(2分)张亮同学仔细观察家中的电视机、白炽灯和节能灯三种电器,发现它们上面都标着“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,消耗电能最多的是( )
A.电视机 B.一样多 C.白炽灯 D.节能灯
6.(2分)如图,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是( )
A.干木条 B.铅笔芯 C.塑料棒 D.陶瓷棒
7.(2分)如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图(b)所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.6V 1.5V B.7.5V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
8.(2分)如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A1的示数变大
C.A2的示数变小
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
9.(2分)甲、乙两电热丝电阻之比为2:3,相同时间内产生的热量之比为1:6,则通过甲、乙电热丝的电流之比为( )
A.4:1 B.2:1 C.1:4 D.1:2
10.(2分)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图像如图所示。则下列判断正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图像
B.电源电压为9V
C.电路的最大总功率为14.4W
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
二、不定项选择题(本题满分15分,共5小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
(多选)11.(3分)根据欧姆定律,下列说法不正确的是( )
A.同一导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大
B.导体两端的电压越大,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.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
(多选)12.(3分)甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R如乙图所示接入电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为1Ω
B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为240J
(多选)13.(3分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
(多选)14.(3分)物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压U=6V
B.滑片P从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变大
C.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
D.电路的最大电功率为7.2W
(多选)15.(3分)如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2:1。下列说法中正确的是( )
A.两电阻的阻值之比为R1:R2=2:1
B.两图中电源的电压之比为U1:U2=3:2
C.两图中流过R2的电流之比为I2甲:I2乙=2:1
D.两图电路消耗的总功率之比为P甲:P乙=2:1
三、解析与作图题(本题满分18分,共6题)
16.(3分)1节新干电池电压 V;人体安全电压 V;当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险。据此可以推断,人体是 (填“导体”或“绝缘体”),人体电阻约 Ω。
17.(2分)根据物理量的单位可以写出相对应的公式,已知电功率的单位是“V•A”,对应的电功率的公式为 ;一款磁吸式充电宝包括一个主充电宝和四个子充电宝。每个子充电宝的容量是600mAh,对外提供的电压为5V,一个子充电宝能提供的电能是 J。
18.(2分)两个灯泡L1、L2分别标有“6V 2A”和“12V 1A”字样.若不考虑温度对灯丝电阻的影响,且两灯的实际电功率均不得超过其额定电功率,两灯串联时,电路两端允许加的最大电压值为 V;两灯并联时,干路电流最大值为 A。
19.(5分)小明家买了一辆崭新的汽车,通过观察,小明发现汽车上用到了很多电学知识:
(1)检修汽车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的 ;若拨动横杆后发现有一个转向灯不亮,说明这两灯是 (选填“串联”或“并联”)。
(2)如图是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,图中的油量表实质是 改装而成的(选填“电压表”或“电流表”),定值电阻R0的作用是 ,在加油的过程中,油量表的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
20.(3分)如图所示,请根据实物图在下框中画出对应的电路图。
21.(3分)请将图中的电路元件用笔画线代替导线连成电路,要求:开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡L2变亮,但灯泡L1的亮度不变;开关S断开后,灯泡L1、L2都不亮。
四、实验探究题(本题满分31分,共4题)
22.(6分)如图甲所示是小明和小华探究并联电路中电流的关系设计的电路;
(1)在连接电路的过程中,开关应该 ;
(2)闭合开关前,小明发现电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图乙所示,原因是 ;
(3)在实验过程中他们连接了如图丙所示的电路,闭合开关后,观察到灯L2 (选填“发光”或“不发光”);通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是: (写出一条即可);
(4)请在图丙上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器;(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(5)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出电流如表,通过分析,得出的结论是:在并联电路中 。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
23.(8分)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,小赵同学选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个进行实验,电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路完成。(要求:当滑片向右移动时电流表示数变大,导线不能交叉)
(2)实验中闭合开关移动滑动变阻器的滑片,小赵发现当电流表示数增大时,电压表示数反而减小。造成这一现象的原因可能是 。
(3)确认电路连接无误后,小赵将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关进行实验,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.5A;更换阻值为10Ω的电阻后为正确进行实验得出实验结论,下一步应将滑动变阻器的滑片向 滑动(选填“左”或“右”)。将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动电压表的指针会 。
(4)小赵依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中他接入10Ω和25Ω定值电阻时,电路中两次的电流之比为 。
(5)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成上述实验,小赵所选用的滑动变阻器应是 。(填写选项字母即可)
A.20Ω 0.3A
B.20Ω 0.5A
C.50Ω 0.3A
D.50Ω 0.5A
(6)小赵完成实验后继续探究电流跟电压的关系,他调节滑动变阻器,测出通过定值电阻R的电流和对应的电压如下表所示。分析数据发现电流与电压不成正比,检查两表均无故障,你认为可能的原因是 。通过分析数据此时选用的定值电阻的阻值是 Ω。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.14
0.19
0.24
0.29
0.34
24.(7分)小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”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
编号
材料
横截面积S/(mm2 )
长度L/(m)
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
镍铬合金
1.0
0.50
C
镍铬合金
2.0
0.25
D
锰铜合金
1.0
0.25
(1)如图电路,实验前最好在导线a、b间连接 (选填“导线”或“电阻”),在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察 来比较导体电阻大小
(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟 (填“A”、“B”、“C”或“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M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值 。
(4)若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值 (选填“等于”或“不等于”)原来的2倍。小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是
A.导体电阻与长度的关系B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系D.导体电阻与横截面积的关系
25.(10分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后,与 (选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大;
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 (选填“相等”或“不相等”),为了使实验现象更明显,可以将R3的阻值换成 (选填“更大的”或“更小的”);
(3)通过观察乙装置, (选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ,导体产生的热量越多。该装置 (选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”;
(4)乙装置中,如果R3断路,在通电时间相同时,与R3没有断路时相比较,左侧U形管中液面的高度差将 ,右侧U形管中液面的高度差将 (以上两个空都选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)让乙装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,接通电源一段时间后,电阻丝产生的热量 多。(选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”)
五、计算题(本题满分16分,共2题)
26.(8分)如图所示,电源电压为25V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其上标有“50Ω 2A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡L标有“5V 2W”的字样。求
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的阻值。
(3)S、S1、S2均闭合,滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大?并求出最大功率。
27.(8分)图甲所示为某品牌家用热水器的简化电路图,S1是手动开关,置于热水器外部;S2是温控开关,置于热水器内部;当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开,R1与R2均为用来发热且阻值不变的电热丝,使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作。下表为该电热水器部分参数。
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
220W
加热功率
2420W
水箱容量
50L
设定温度
40℃
(1)该热水器正常工作时,电热丝R1的阻值是多少?
(2)热水器正常加热时,通过R2的电流是多大?
(3)假设关闭家中的其它所有用电器,只让该热水器接入电路烧水5min,刚好将水箱中水温升到40℃,观察到家中电能表(如图乙所示)的转盘转过200r,则此时热水器两端的实际电压多大?
2022-2023学年山东省青岛市莱西市九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.【解答】解:丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,故丙带正电;
由图知,当丙靠近甲小球时,相互吸引,因丙带正电,则甲可能带负电,也可能不带电;
当丙靠近乙小球时,相互吸引,因丙带正电,则乙可能带负电,也可能不带电;
将甲乙靠近时,甲乙相互吸引,故甲、乙只能是有一个带负电 但不能判断谁带负电,另一个不带电,故C正确。
故选:C。
2.【解答】解:根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值,是为了寻找普遍性的规律,故A不符合题意;
B、在“测量小灯泡的电功率”时,小灯泡的电功率是变化的,测量多组对应的电压和电流值,是为了研究不同电压下的小灯泡实际功率,故B不符合题意;
C、在“探究串联电路电压的特点”时,测量多组对应的电压值,是为了寻找普遍性的规律,故C不符合题意;
D、在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值,是为了计算电阻值时求取平均值,以减小误差,故D符合题意。
故选:D。
4.【解答】解:A、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零无法将电能转化为内能,无法放热,不符合题意。
B、电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,不符合题意。
C、保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的。电阻为零无法将电能转化为内能,无法熔断,不符合题意。
D、根据焦耳定律Q=I2Rt,可知,远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输效率,符合题意。
故选:D。
5.【解答】解:因为用电器的额定功率相同,由W=Pt可得,若它们都在额定电压下工作相同的时间,消耗的电能相同。
故选:B。
6.【解答】解:A、干木条不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故A错误;
B、铅笔芯的制作材料是石墨,石墨容易导电,属于导体,能使小灯泡发光,故B正确;
C、塑料棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故C错误;
D、陶瓷棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:由电路图知,闭合开关后,L1和L2串联,电压表V1测L2两端电压,V2测电源电压,
由串联电路的电压特点知,V2示数应大于V1的示数,而两电压表指针位置相同,所以V2使用0~15V量程,由图(b)知,电源电压U=7.5V;
V1使用0~3V量程,由图(b)知,L2两端电压U2=1.5V,
L1两端电压U1=U﹣U2=7.5V=1.5V=6V。
故选:A。
8.【解答】解:
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流。
A、因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;
BC、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变;当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故BC错误;
D、电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:甲、乙两电热丝电阻之比为2:3,相同时间内产生的热量之比为1:6,根据Q=I2Rt可得,通过两个电热丝的电流之比:
====。
故选:D。
10.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2两端的电压。
A、由图像可知,图线乙中电流随电压的增大而变大(正比例图线),因此图线乙是定值电阻R1的图像;图线甲中电流随电压的增大而减小,所以图线甲是滑动变阻器R2的图像,故A错误;
B、由图像可知,电流I=0.3A时,滑动变阻器两端的电压为U甲=9V,电阻R1两端的电压为U乙=3V,
由串联电路的电压特点可得,电源电压:U=U甲+U乙=9V+3V=12V;故B错误;
C、从图中可知电路的最大电流为1.2A,
电路的最大总功率P=UI′=12V×1.2A=14.4W,
故C正确;
D、当电路电流最小为I=0.3A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时滑动变阻器电压U甲=9V,
由I=得滑动变阻器最大阻值:R滑大===30Ω,故D错误。
故选:C。
二、不定项选择题(本题满分15分,共5小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
11.【解答】解:A、在电阻一定时,同一导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大,故A正确;
BCD、电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压和通过的电流无关,故BCD不正确。
故选:BCD。
12.【解答】解:A、只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L的实际功率为1W,根据功率的计算公式可得,再甲图L的图线上找符合U、I乘积为1W的坐标,故有UL=2V,IL=0.5A,由欧姆定律可得,小灯泡L的电阻为Rl===4Ω,故A错误;
B、根据A选项分析得,电源电压为U=UL=2V,再闭合S2后,此时R、L并联接入电路,电流表测干路中的电流,电压为2V,在甲图中找出R此时对应的电流,即为0.2A,则电流表示数增大0.2A,故B正确;
C、电源电压为2V,R的电流为IR=0.2A,L的电流为IL=0.5A,根据并联电路的电流规律可得电路中的总电流为I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A,由功率的计算公式可得,电路总功率为P=U总I=2V×0.7A=1.4W,故C正确;
D、再闭合S2时,电阻R的电压为2V,电流为0.2A,根据焦耳定律可得,通电1min产生的热量为
Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J,故D错误。
故选:BC。
13.【解答】解:不考虑温度对灯丝电阻的影响,则R1===6Ω;R2===12Ω;
A、只闭合S1时,甲、乙两灯串联,通过两灯的电流相等,根据P=I2R,===,故A错误;
B、只闭合S2、S3时,甲、乙两灯并联,甲、乙两灯的实际电压均等于额定电压6V,所以实际功率都等于额定功率,则===,故B正确;
CD、只闭合S1、S2时,甲灯被短路,乙灯两端的实际电压等于额定电压6V,实际功率等于额定功率3W,即电路的总功率为3W,故C错误,D正确。
故选:BD。
14.【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
B、当变阻器滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的读数变大,故B正确;
C、由电路图可知,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测滑动变阻器中的电流,所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻,因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小,所以电压表与电流表示数之比变小,故C错误;
A、由图可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为:I1===0.6A,
则电源电压为:U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V,通过电路的电流为:I2===0.4A,
则电源电压为:U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②得,R0=5Ω,U=3V+0.6A×5Ω=6V,故A正确;
D、当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率为P===7.2W,故D正确。
故选:ABD。
15.【解答】解:由图甲可知,R1、R2串联,由图乙可知,R1、R2并联,设两图中R1两端的电压为U;
A、乙图中流过R1、R2的电流之比为2:1,由并联电路的电压特点和欧姆定律可知,两电阻的阻值之比:﹣==,即R2=2R1,R1:R2=1:2,故A错误;
B、甲图中由串联电路的分压原理可知,R1、R2两端的电压电压之比:==,即U2甲=2U1甲=2U,由串联电路的电压特点可知,甲图中的电源电压:U1=U1甲+U2甲=U+2U=3U,
由并联电路的电压特点可知,图乙中的电源电压:U2=U1乙=U,
因此两图中电源的电压之比:==,故B错误;
C、甲图中流过R2的电流:I2甲===,
乙图中流过R2的电流:I2乙==,
则两图中流过R2的电流之比:==,故C正确;
D、由串联电路的电流特点可知,甲图中电路的电流:I甲=I2甲=,
乙图中流过R1的电流:I1乙==,
由并联电路的电流特点可知,乙图中干路的电流:I乙=I2乙+I1乙=+=,
由P=UI可知,两图电路消耗的总功率之比:===,故D正确。
故选:CD。
三、解析与作图题(本题满分18分,共6题)
16.【解答】解:一节干电池的电压是1.5V;人体安全电压不高于36V;
人体加在一定电压下有电流通过,说明人是导体。
电流I=30mA=0.03A,由公式I=可得人体的电阻R===1200Ω。
故答案为:1.5;不高于36;导体;1200。
17.【解答】解:已知电功率的单位是“V•A”,V为电压的单位,A为电流的单位,对应的电功率的公式为P=UI;
一个子充电宝能提供的电能W=UIt=5V×A×1×3600s=1.08×104J。
故答案为:P=UI;1.08×104。
18.【解答】解:
由I=可得,灯泡L1的电阻为:R1===3Ω,
灯泡L2的电阻为:R2===12Ω,
将它们串联时,由于串联电路中各处电路相等,所以电路中允许的最大电流为:I串=I2=1A,
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得,电路两端允许的最大电压为:U串=I串(R1+R2)=1A×(3Ω+12Ω)=15V;
将它们并联时,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以电路两端的最大电压为:U并=U1=6V,
则通过灯泡L1的电流为2A,
通过灯泡L2的电流:I2===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中允许的最大电流:I并=I1+I2=2A+0.5A=2.5A。
故答案为:15;2.5。
19.【解答】解:
(1)拨动方向盘旁边的横杆,汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,若一个转向灯坏了,另一个仍能发光,则这两灯是并联;
司机拨动这根横杆,转向灯才会工作,所以这根横杆起到了开关的作用,即司机所拨动的这根横杆相当于电路中的开关;
(2)由电路图可知,油量表串联在电路中,实际是一电流表;定值电阻R0的作用是可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表,保护电路;
在加油时,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据I=可知,在电源电压不变时,使电路中的电流变大,电流表示数变大,即油量表示数变大。
故答案为:(1)开关;并联;(2)电流表;保护电路;变大。
20.【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上控制整个电路,S2在L2支路上,由此画出电路图如图所示:
21.【解答】解:根据题意可知,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡L2变亮,但灯泡L1的亮度不变,这说明滑动变阻器控制灯泡L2,灯泡L2和灯泡L1互不影响,所以该电路为混联电路,滑动变阻器与灯泡L2串联后再与灯泡L1并联;滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡L2变亮,这说明通过灯泡L2的电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器上面的一个接线柱与A接线柱接入电路中;开关S断开后,灯泡L1、L2都不亮,这说明开关S在干路中;实物图如下所示:
四、实验探究题(本题满分31分,共4题)
22.【解答】解:(1)为保护电路,在电路连接过程中开关要断开;
(2)闭合开关前,电流表指针向零刻度左侧,说明电流表没有调零;
(3)分析该实物图可知,闭合开关后,电流从电源正极过灯L1和电流表A1,回到电源负极,L2短路,所以L2不发光;
(4)在图丙在图丙上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器,改动如图:
;
(5)由图可知,电流表接到A、B处各测一个支路的电流,接到C处则测干路的电流,根据表中数据C处电流表示数是A、B 两电流表示数的和,所以结论是:在并联电路中,干路的电流是各支路的电流之和。
故答案为:(1)断开;(2)电流表没有调零;(3)不发光;L2被短路;(4)见解答;(5)干路的电流等于各支路的电流之和。
23.【解答】解:(1)当滑片向右移动时电流表示数变大,由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的电阻变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,故滑片以右电阻丝连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示:
;
(2)电源电压恒定,电流表串联在电路中,电流表示数增大,定值电阻电流增大,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器电压减小,因此造成这一现象的原因可能是:电压表并联在滑动变阻器两端;
(3)由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为:UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
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,由图可知,电压表的指针会向右偏转;
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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V不变;
(4)由欧姆定律求出接入10Ω和25Ω定值电阻时,电路中两次的电流之比:====;
(5)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=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的=1.4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=1.4×25Ω=35Ω,即小赵所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω;
电流的最大电流为:I最大===0.5A,故滑动变阻器的规格为:“50Ω 0.5A”,故选D;
(6)分析表格中数据可知:电流值都减去0.04A时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是电流表使用前没有调零;通过数据可知,当电压值为1V时,电流值为:0.14A﹣0.04A=0.1A,由I=可知,R===10Ω。
故答案为:(1)如图所示;(2)电压表并联在滑动变阻器两端;(3)左;向右偏转;(4)5:2;(5)D;(6)电流表使用前没有调零;10。
24.【解答】解:
(1)为了保护电路,实验前最好在导线a、b间连接电阻;
在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法;
(2)要验证猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、C的材料与长度相同而横截面积不同,可以探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
A和C两电阻丝相比,C的横截面积较大,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,说明电阻丝C的电阻较小,由此得到的结论是:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;
(4)①当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成反比,若均匀拉伸导体,使其横截面积变为原来的一半,但长度变为原来的2倍,所以此时该导体的电阻不等于原来的2倍;
②实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,可完成A的探究;
实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,可完成D的探究;
由题知,实验器材中电阻丝只有一根,但其他器材足够,所以可以通过酒精灯改变电阻丝的温度,可完成C的探究;
当探究导体电阻与材料的关系时,应控制长度和横截面积不变,因为只有一根金属丝,所以无法改变材料,不能够完成B的探究,故选B。
故答案为:
(1)电阻;电流表的示数;(2)A、B;(3)导体横截面积;越小;(4)不等于;B。
25.【解答】解:
(1)在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,电阻不同,探究导体产生的热量与电阻的关系;
甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻丝产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,右侧容器中U形管中液面的高度差大;
(2)图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系;为了使实验现象更明显,可以将R3的阻值换成更小的,这样分流更多,R1和R2发热多少对比更明显;
(3)电阻丝R3的分流使I1>I2,根据Q=I2Rt可知左侧容器产生的电热多;由此可知,在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的电热越多;
电炉丝、导线是较大电阻和较小电阻的串联关系,应该用图甲装置解释,所以装置乙不能解释;
(4)在乙实验中,电阻R3断路后,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即通过R1的电流变小,根据焦耳定律可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小,左侧U形管中液面的高度差将变小;
由于电阻R3断路,R2与R3并联部分的电阻变大,分压增多,由I=知通过R2中的电流变大,因此右侧U形管中液面的高度差将变大;
(5)依据题意,右侧两个电阻并联后的电阻是左侧电阻的一半,由Q=I2Rt可知,在电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,所以左侧容器电阻丝产生的电热多。
故答案为:(1)电阻;右;(2)不相等;更小的;(3)左;大;不能;(4)变小;变大;(5)左容器。
五、计算题(本题满分16分,共2题)
26.【解答】解:(1)由题知,灯泡的额定电压为5V,额定功率2W,
由P=UI可得灯泡正常工作时的电流:
I额===0.4A;
(2)由图知,当闭合S、断开S1、S2,R1与L串联,此时灯泡正常工作,则UL=5V,IL=0.4A,
由串联电路特点知,电路中电流:I=I1=IL=0.4A,
R1两端的电压:U1=U﹣UL=25V﹣5V=20V,
根据欧姆定律I=知定值电阻R1的阻值为:
R1===50Ω;
(3)由图知,S、S1、S2均闭合,R1与R2并联,L被短路,电流表A2测干路电流,A1测R1的电流,
此时通过R1的电流是一个定值,由并联电路特点和欧姆定律可得:
IR1===0.5A,
由变阻器规格知,通过它的最大电流为2A,
所以干路的最大电流:I最大=IR1+I2最大=0.5A+2A=2.5A<3A,不超过A2的量程,符合题意,
所以此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为:
R2===12.5Ω;
电路中最大功率为:
P最大=UI最大=25V×2.5A=62.5W。
答:(1)灯泡正常工作时的电流是0.4A;
(2)定值电阻R1的阻值为50Ω;
(3)滑动变阻器R2为12.5Ω时电路功率最大,最大功率为62.5W。
27.【解答】解:(1)S1闭合,S2断开时,为保温挡;R1的阻值为:R1===220Ω;
(2)根据表格中的数据可知,高温挡时,两个电阻都工作,低温挡时,只有R1工作,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,所以R2的功率为:
P2=P﹣P1=2420W﹣220W=2200W;
由P=UI可知,通过R2的电流是:I===10A;
(3)电路的总电阻为:R===20Ω;
1200r/(kW•h)表示电路中的用电器每消耗1kw•h的电能,电能表的转盘转过1200r,
则电热水器消耗的电能为:W==kW•h;
电热水器消耗的实际功率:P实===2kW=2000W。
由于总电阻不变,根据P=可知,实际电压为:U实===200V。
答:(1)该热水器正常工作时电热丝R1的阻值是220Ω;
(2)热水器正常加热时,通过R2的电流是10A;
(3)热水器两端的实际电压是200V。
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