辽宁省沈阳十二中、南昌中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份辽宁省沈阳十二中、南昌中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题,共20页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题,实验,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年辽宁省沈阳十二中、南昌中学九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(共21分。其中1~6小题为单选题,7~9小题为多选题)
1.(2分)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程
2.(2分)如图所示为宾馆房间常用的取电装置,房卡插入槽中后,房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作。以下画出的四个电路元件的规定符号中,能表示房卡在电路中作用的是( )
A. B.
C. D.
3.(2分)如图,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带上正电荷,乙不带电。用带有绝缘柄的金属杆把甲和乙连接起来,下列说法正确的是( )
A.验电器工作原理是电子的转移
B.甲、乙的金属箔张开的角度均增大
C.金属杆和验电器甲、乙的金属球接触后,乙验电器的两金属箔片带上了负电荷
D.金属杆和验电器甲、乙的金属球接触的瞬间,金属杆中电流方向是自甲流向乙
4.(2分)下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是( )
A.电路中的电流是形成电压的原因
B.规定正电荷定向移动的方向为电流方向
C.电阻的大小由电流、电压共同决定
D.电路中电流小是因为电阻大
5.(2分)学校、车站和医院入口处的人脸识别测温系统工作时:人脸识别通过,开关S1闭合;测温正常,开关S2闭合。只有人脸识别通过且体温在正常范围内,系统才会启动电动机打开闸门放行。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)如图所示的电路;小灯泡灯丝电阻R1>R2,在S1、S2都闭合后,L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过L1、L2的电流分别为I1、I2。下列说法正确的是( )
A.U1=U2 B.U1>U2 C.I1=I2 D.I1>I2
(多选)7.(3分)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.热传递的方向由温度高低决定
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.热传递能改变物体的内能
D.内能总是从热量多的物体向热量少的物体转移
(多选)8.(3分)小明测得通过某一小灯泡的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图所示的图像,下列说法正确的是( )
A.小灯泡电阻的大小和它两端的电压有关
B.小灯泡两端电压为2V时,其电阻约为6.67Ω
C.若将两个这种规格的小灯泡并联在2V的电源上,则干路的电流为0.6A
D.若将六个这种规格的小灯泡串联在2V的电源上,则通过灯泡的电流为1.8A
(多选)9.(3分)如图所示电路,电源两端电压U保持不变。电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2铭牌上标有“2Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V。在保证电路各元件安全的条件下,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V~3V。则下列说法正确的是( )
A.电源两端电压为4.5V
B.电流表的示数范围为0.15A~0.3A
C.滑动变阻器阻值取值范围为10Ω~20Ω
D.滑动变阻器的阻值取值范围为5Ω~20Ω
二、填空题(每空1分,共18分)
10.(2分)新课程标准要求中小学生要学会做饭。小明在炒菜时闻到了菜的香味,这是 现象。炒菜过程中,煤气燃烧越充分,其热值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2分)教室里风扇的扇叶特别脏,是因为扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了 ,可以 轻小物体,所以灰尘会附着在扇叶上。
12.(3分)如图,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电流表A2示数 ,电流表A1与电流表A2示数的差值 ,电压表V与电流表A1的示数比值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.(3分)下面是小明在完成自制水果电池的一些经历,同时在苹果和西红柿的不同位置,各插上一个铜片和一个锌片,再用导线连接液晶显示器,液晶显示器能够工作,是因为有大量的 发生定向移动。小明将西红柿压在桌面上滚了几下,再做成水果电池,发现液晶显示器示数变大,小明经过猜想,提出了一个可探究的问题:水果电池的 是否与水果的软硬度有关。小明用二极管取代液晶显示器连入电路,图乙中 方式,二极管发光,铜片是水果电池的正极。
14.(3分)如图是某汽车油量表的简化示意图。加油时,电流表示数会 (填“增大”或“减少”),当油量过 (填“多”或“少”)时电路会出现短路,为避免此种情况发生,应在电路中 联一个定值电阻。
15.(3分)有两个电阻,R1=20Ω,R2=30Ω。若将R1、R2串联起来,它们的总电阻是 Ω。如果将它们并联起来接在电源两端,它们两端的电压之比U1:U2= ,通过它们的电流之比I1:I2= 。
16.(2分)某用电器正常工作的电压为6V,阻值为15Ω,正常工作时的电流为 A,将它与一只30Ω的定值电阻串联后接到电压是 V的电源上,此用电器才能正常工作。
三、计算题(每题9分,共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位。)
17.(9分)小明利用自热火锅进行实验。加热盒中倒入适量冷水,将发热包放入冷水中。放上食盒,并倒入质量为1kg,初温为20℃的饮用水,发热包放热能使食盒中的饮用水沸腾。[在一标准大气压下,水的沸点为100℃,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]计算:
(1)食盒中的饮用水吸收的热量。
(2)发热包放出热量的80%被饮用水吸收,若发热包放出的这些热量由天然气提供,天然气完全燃烧,需要多少m3天然气。(q天然气=3.5×107J/m3)
18.(9分)如图所示的电路,R2=3Ω,R3=6Ω。当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数为1A,电流表A2的示数为1.2A。计算:
(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
(3)当开关S1、S2都断开时,通过R3的电流和R3两端的电压。
四、实验、作图题(共22分)
19.(4分)小明学习了“比较不同物质吸热的情况”后,用如图所示实验装置继续进行实验探究。标准大气压下,用相同的电加热器分别对300g水和300g物质A持续加热。[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水/℃
30
33
37
41
45
48
52
56
60
A/℃
20
28
35
45
52
60
60
60
60
(1)通电后,电加热器温度升高,通过 的方式使电加热器的内能增大。
(2)实验中选用相同的电加热器进行加热的目的是 。
(3)用两个相同的电加热器分别给水和A加热2min后,发现水升高的温度比A升高的温度少,则水吸收的热量 A吸收的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)表格内为小明记录的实验数据,根据实验数据小明 (填“能”或“不能”)得到5~8min这段时间物质A的内能增加量。
20.(4分)小明选用不同规格的灯泡探究电学实验,电路如甲、乙两图所示。
(1)小明同学在实验中不断改变电流表的位置进行测量,请你为小明的实验拟定一个题目:探究 。
(2)图甲闭合开关,发现L1、L2亮,L3不亮。小明认为L3不亮的原因是L3被短路,你认为他的判断是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)小明将乙图电路中开关左侧的导线与电流表“﹣”接线柱相连的那一端改接到“0.6”接线柱上,其它都不动。这样连接的目的是测 的电流(填“干路”或“L2”),请评价其可行性并说明理由: 。
21.(5分)小明用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(猜想与假设)
串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
(设计与进行实验)
(1)把图乙的实物图按电路图接好,要求电压表测AB两端的电压。
(2)在连接串联电路时,开关应断开,否则将出现的现象是 (电路连接正确,所有器材完好的情况下)。
(3)闭合开关,用电压表测出AB、BC、AC两端的电压。
(4)得出结论。
(交流与评估)
(5)实验结束后,同学们对小明的实验及其结论进行了交流与评估:
测量A、B两端电压时,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 。
小明把数据记录在表格中。他分析实验数据得出了两个实验结论:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.5
1.5
2.9
①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
下列说法不正确的是 。
A.结论①可能是在误差范围内得出的
B.结论②具有普遍性,任何情况下都成立
C.还可以继续探究UAC是否等于电源电压
D.应该换用不同规格小灯泡多次实验
22.(5分)小明利用如下器材进行电学实验。电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
(1)如图甲所示是小明探究“电流与电压的关系”实验电路。正确进行实验,得到实验数据如表。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
0.36
0.40
0.48
(2)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的。
(3)小明正确操作,进行实验,发现随着电压表示数的变大,电流表示数 ,依次记录电压表与电流表的示数。根据实验数据,作出I﹣U图像,分析图像得出结论。
(4)小明选用合适的器材继续“探究电流与电阻的关系”实验。将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为U1,读出电流表示数。
(5)接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)U1时,读出电流表示数。
(6)图乙是依次完成实验后,根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是 ,U1的示数为 V。
23.(4分)小明做测量未知电阻Rx的阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、R'x,两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)如图甲,为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最 (填“大”或“小”)。
(2)本实验要多次测量取平均值,目的是 。
(3)小明利用图甲电路测量另一未知电阻R'x,将R'x,正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,经判断得知R'x阻值较大,利用该电路无法测出R'x阻值。小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻R0,设计了如图乙所示电路,电源电压恒为3V。并进行了如下操作:
①闭合开关S,S1接1时,记录电压表示数为2.5V。
②闭合开关S,S1接2时,记录电压表示数为2V。
③根据电压表示数小明进一步判断R'x R0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
④最终小明计算待测电阻R'x= Ω。
五、综合应用题(6分)
24.(6分)学习了电学知识后,小明对电阻的特性产生了极大的兴趣。
(1)在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入长度和横截面积相同的:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。该实验现象说明: 。
(2)小明选取器材进一步探究。找到四段电阻线abcd,将它们安装到实验板上,并连接好实验电路如图乙,用夹子AB夹住电阻线的两端,将电阻线接入电路。为了能够更好地反映出电阻的变化,可以在如图电路中接入 。
(3)将电阻线b、c分别接入电路,当b接入电路中时,小灯泡更亮,说明在 相同时, ,电阻越大。
(4)导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称作半导体,除了导电能力外,这些材料还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用,如在受热后这些材料的电阻迅速减小;而温度降低时这些材料的电阻迅速增大。利用这种材料可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。如图丙所示,将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。
(5)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图丁所示),则15℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)。
2022-2023学年辽宁省沈阳十二中、南昌中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共21分。其中1~6小题为单选题,7~9小题为多选题)
1.【解答】解:如图乙,扭转瓶子时,小明施加的外力压缩瓶内的气体,是机械能转化为内能,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似;当瓶盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。所以A、C、D都错,B正确。
故选:B。
2.【解答】解:宾馆房间常用的取电装置,房卡插入槽中后,房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作,所以房卡相当于电路中的总开关,由各选项元件符合可知,ABD错误、C正确。
故选:C。
3.【解答】解:A.验电器工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
BCD.甲带正电是由于缺少电子,而乙不带电,此时乙中的自由电子会经过金属棒从乙移到甲,乙验电器的两金属箔片带上了正电荷;由于正电荷定向移动的方向为电流的方向,且电流方向与电子定向移动的方向相反;因此金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大,故BC错误,D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、电压的作用是使电路中自由电荷定向移动形成电流,电压是形成电流的原因,故A错误;
B、自由电荷的定向移动形成电流,而自由电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,规定正电荷的移动方向为电流方向,故B正确;
C、电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,故C错误;
D、没有说明前提条件,当电压一定时电流小是因为电阻大,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,故A正确。
故选:A。
6.【解答】解:由电路图可知,开关闭合后,两灯泡并联,并联电路中各支路两端电压相等,所以U1=U2,故A正确,B错误;
小灯泡灯丝电阻R1>R2,根据欧姆定律I=可得I1<I2,故CD错误。
故选:A。
7.【解答】解:
A、热量总是从高温物体传向低温物体或者从同一物体的高温部分传递到低温部分,热传递的方向由温度高低决定,故A正确;
BD、热量是过程量,不能说物体具有热量,不能说物体热量的多少,故BD错误;
C、热传递能够改变物体的内能,故C正确。
故选:AC。
8.【解答】解:
AB.由图象可知,小灯泡两端电压为2V时,通过它的电流为0.3A,则此时灯泡的电阻为R==≈6.67Ω;而灯泡两端的电压为4V时,通过它的电流为0.4A,由R=可得此时灯泡的电阻为10Ω;
通过前面计算可知,小灯泡两端电压增大时,灯丝电阻也增大;但根本原因是电压增大时灯丝温度升高造成的,即灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以不能说小灯泡电阻的大小和它两端的电压有关,故A错误,B正确;
C.若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为2V的电源上,它们两端的电压均为2V,由图象可知通过的电流均为0.3A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为0.6A,故C正确;
D.若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为2V的电源上,串联电路总电压等于各部分电压之和,则六个灯泡两端的电压相等,均为V,由图象可知,通过每个灯泡的电流小于0.2A,故D错误。
故选:BC。
9.【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源两端电压U保持不变,
所以,当电压表V1的示数最大时,电压表V2示数最小,
因为电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V~3V,
所以,此时R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=1.5V,
则电源的电压为:
U=U1+U2=3V+1.5V=4.5V,故A正确;
B、当电压表V1的示数最大时,电路中的电流最大,则电路中的最大电流为:
I大===0.3A,
当电压表V1的示数最小时,电路中的电流最小,则电路中的最小电流为:
I小===0.15A,
所以,电流表A的示数范围为0.15A~0.3A,故B正确;
CD、当电压表V2的示数最小时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
最小为:
R2===5Ω,
当电压表V2的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
最大为:
R2′===20Ω,
所以滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω~20Ω,故C错误,D正确。
故选:ABD。
二、填空题(每空1分,共18分)
10.【解答】解:(1)炒菜过程中能闻到香味,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,所以炒菜过程中,煤气燃烧越充分,其热值不变。
故答案为:扩散;不变。
11.【解答】解:风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了电荷,可以吸引轻小物体,所以灰尘会附着在扇叶上。
故答案为:电荷;吸引。
12.【解答】解:
由图可知,闭合开关后,R0、R并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过R0的电流;
电源电压不变,所以电压表示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器连入阻值变小,变阻器两端的电压不变(等于电源电压),根据I=可知,通过变阻器R的电流变大;
因并联电路中各支路互不影响,所以滑片移动时通过R0的电流不变,即电流表A2的示数不变,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流变大,即电流表A1的示数变大;
因为电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大,所以电压表V与电流表A1的示数的比值变小;
根据并联电路的电流规律可知,电流表A1与电流表A2示数的差值为通过R的电流,所以电流表A1与电流表A2示数的差值变大。
故答案为:不变;变大;变小。
13.【解答】解:液晶显示器能够工作是因为有电流,电流是电荷的定向移动形成的,在金属导体中是自由电子在定向移动;
水果电池是电源,电源是提供电压的装置,小明的猜想是水果电池的电压是否与水果的软硬度有关;
二极管具有单向导电性,电流从正接线柱流入,故应该选用图乙中②方式。
故答案为:自由电子;电压;②。
14.【解答】解:由图可知电源、电压表、滑动变阻器串联;
当油量增加时,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的阻值增大,由串联电路电阻的规律知电路中的总电阻增大,由欧姆定律I=知电路中的电流变小,电流表的示数减少;
当油量过少时滑片移到最下端,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电路会出现短路,为避免此种情况发生,根据串联电路的分压作用知需要在电路中串联一个定值电阻。
故答案为:减少;少;串。
15.【解答】解:将R1、R2串联起来时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以它们的总电阻为:R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω;
将它们并联起来接在电源两端时,因并联电路中各支路两端电压相等,所以它们两端的电压之比U1:U2=1:1;
此时通过它们的电流之比:====3:2。
故答案为:50;1:1;3:2。
16.【解答】解:用电器正常工作时的电流:
I用电器===0.4A;
由题知,该用电器与一只30Ω的电阻串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以由欧姆定律可得,电阻R两端的电压:
UR=IRR=I用电器R=0.4A×30Ω=12V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U用电器+UR=6V+12V=18V。
故答案为:0.4;18。
三、计算题(每题9分,共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位。)
17.【解答】解:(1)在一标准大气压下,水的沸点为100℃,饮用水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)由η=可得发热包放出热量,即天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===4.2×105J,
由Q放=Vq可得,需要天然气的体积:
V===0.012m3。
答:(1)食盒中的饮用水吸收的热量为3.36×105J;
(2)需要0.012m3天然气。
18.【解答】解:
(1)当开关S1、S2都闭合时,R1和R3并联,R2被短路,电流表A1测R3的电流,电流表A2测干路的电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以由I=可得电源电压为:
U=U3=I3R3=1A×6Ω=6V;
(2)由并联电路电流的规律知通过电阻R1的电流为:
I1=I﹣I3=1.2A﹣1A=0.2A,
电阻R1的阻值为:
R1===30Ω;
(3)当S1、S2都断开时,电阻R2与R3串联,电流表A1和A2都测电路中的电流;
通过R3的电流为:
I′===A≈0.67A;
R3两端的电压为:
U3′=I′R3=A×6Ω=4V。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为30Ω;
(3)当开关S1、S2都断开时,通过R3的电流为0.67A和R3两端的电压为4V。
四、实验、作图题(共22分)
19.【解答】解:(1)用规格相同的电加热器加热,电加热器通电,电能转化内能,故通电后,电加热器自身通过做功方式内能增大,对液体进行加热;
(2)相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以选用相同的电加热器对液体进行加热使液体在相等时间内吸收的热量相等;
(3)用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热2min,加热时间相同,水与食用油吸收的热量相等;
(4)相同时间内,水和物质A吸收的热量相同,所以由公式Q=cmΔt可求出5~8min这段时间物质水的内能增加量,所以可以求出5~8min这段时间物质A的内能增加量。
故答案为:(1)做功;(2)在相同时间内,水和A吸收的热量相同;(3)等于;(4)能。
20.【解答】解:(1)由图甲可知,灯L1、L2和L3并联,电流表是测量电路中电流的工具,所以实验的目的是:探究并联电路中的电流规律;
(2)图甲闭合开关,灯L1、L2和L3并联,发现灯L1、L2亮,L3不亮,说明L1、L2的支路是通路,而L3不亮,说明L3的支路可能是断路或L3实际功率太小,如果L3是短路,整个电路短路,L1、L2也不能工作,故小明判断是错误的;
(3)小明将乙图电路中开关左侧的导线与电流表“﹣”接线柱相连的那一端改接到“0.6”接线柱上,其它都不动,这时电流表与灯泡L2串联,测量灯泡L2的电流,但这样做电流表的正负接线柱接反了,故不可行。
故答案为:(1)并联电路中的电流规律;(2)错误;(3)L2;电流表的正负接线柱接反了。
21.【解答】解:(1)由图甲可知,两灯泡串联,电流从电源的正极经过开关,再分别经过灯泡L2和L1回到电源的负极,因为电源为两节干电池,所以电源电压U=2×1.5V=3V,因此电压表选用0~3V的量程,将电压表并联在灯泡L1两端,如图所示:
;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;若连电路时开关闭合,当接好最后一根导线时,电路为通路,小灯泡立即发光;
(3)电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,或与电压表并联电路以外的电路断路了,因此小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路;
A、在实验的过程中会存在误差,在误差允许的范围内可知,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,所以结论①是正确的,故A正确;
B、由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验,故B错误;
C、用电压表分别测出AC两端的电压和电源电压,进行比较,可以继续探究UAC是否等于电源电压,故C正确;
D、由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,故D正确。
故选B。
故答案为:(1)如图所示;(2)当接好最后一根导线时,小灯泡立即发光;(5)L1短路;L2断路;B。
22.【解答】解:(1)在探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器连入电路中的阻值变化,电路中的电流变化,定值电阻两端的电压变化,故获得多组实验数据是通过调节滑动变阻器的滑片来实现的。
(2)根据U=IR,当电阻不变时,电压变大,电流变大,故电流表示数变大。
(3)探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变,故更换电阻后要调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,故电压表示数仍为U1。
(4)根据U=IR,可知在电流﹣电阻图象中阴影部分面积表示的物理量为电压,U1的示数为0.6A×5Ω=3V。
故答案为:(2)调节滑动变阻器的滑片;(3)变大;(5)等于;(6)电压;3。
23.【解答】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小;
(2)多次实验取平均值的目的是减小误差;
(3)①闭合开关S,S1接1时,定值电阻与电压表串联,电压表示数为2.5V,电源电压恒为3V,串联电路总电压等于各3部分电压之和,由串联电路电压的规律可知定值电阻的电压为:U0=3V﹣2.5V=0.5V,由串联分压原理可知电压表内阻为:RV=×2000Ω=10000Ω;
②闭合开关S,S1接2时,待测电阻与电压表串联,电压表示数为2V;
③电压表示数变小,根据串联分压原理可知R'x大于R0;
④由串联电路电压的规律可知待测电阻的电压为:U′x=3V﹣2V=1V,由分压原理可知R'x=×10000Ω=5000Ω。
故答案为:(1)小;(2)减小误差;(3)大于;5000。
五、综合应用题(6分)
24.【解答】解:(1)电路中的A、B两点间先后接入长度和横截面积相同的:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。该实验现象说明:导体的电阻与材料有关;
(2)为了能够更好地反映出电阻的变化,可以通过电流的大小进行判断,需要接入电流表;
(3)将电阻线b、c分别接入电路,当b接入电路中时,小灯泡更亮,说明在材料和横截面积相同时,长度越小,电阻越大;
(4)热敏电阻受热后这些材料的电阻迅速减小;而温度降低时这些材料的电阻迅速增大;将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变小;
(5)当热敏电阻附近的温度小于20℃时,热敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,所以15℃的刻度应在20℃的左边。
故答案为:(1)导体的电阻与材料有关;(2)电流表;(3)材料和横截面积;长度越小;(4)小;(5)左。
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