云南省曲靖市罗平县罗雄一中2020-2021学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份云南省曲靖市罗平县罗雄一中2020-2021学年九年级上学期期中物理试题,共18页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验,探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年云南省曲靖市罗平县罗雄一中九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每题3分,共24分)
1.(3分)下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.秋天落叶纷飞
B.在花园中闻到阵阵花香
C.毛皮摩擦过的橡胶棒吸引小纸屑
D.打扫卫生时灰尘飞扬
2.(3分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.同一物体,温度升高,内能一定增加
C.物体的温度越低,所含的热量越小
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能不变
3.(3分)汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带(安全带控制开关S2断开)则语音提示:“请系好安全带”,系上安全带后,安全带控制开关S2闭合,语音提示器不工作。下图中R是限流电阻,能够满足要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(3分)如图所示电路,闭合开关S后,甲、乙两表是电压表,示数之比是5:2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表,则两表的示数之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
5.(3分)在如图中,要使L1与L2串联,在“〇”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是( )
A.a为电流表,b为电流表 B.a为电压表,b为电流表
C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电压表
6.(3分)如图所示,长度相同,横截面积不同的同种材料制成的金属棒A和B连在一起接入电路,则( )
A.UA=UB B.RA>RB C.IA=IB D.UA>UB
7.(3分)如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
二、填空题(每空1分,,共20分)
9.(2分)今年5月18日复课后,为了保障每位师生的安全,学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消毒杀菌。消毒杀菌过后,同学们都闻得到消毒液的味道,这是 现象;在治疗高烧病人时,可以采用敷冰袋的方式来退烧,这实际上就是采用 的方法来改变物体内能。
10.(2分)用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃,消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.0×107J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 。
11.(3分)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J.汽油机用水作冷却液,是利用水的 大的特点。(q汽油=4.6×107J/kg)
12.(2分)如图所示,一根实验室中常用的橡胶棒与毛皮摩擦后,橡胶棒所带的电荷量约为10﹣7 ,然后立即将该橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,在发生电荷转移的瞬间,电流的方向为 (选填字母“A”或“B”。A为“从橡胶棒到金属球”,B为“从金属球到橡胶棒”)。
13.(1分)一节干电池的电压是 V;家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是 联。
14.(3分)如图所示的电路中,要使R1、R2串联,应闭合的开关是 ;要使R1、R2并联,应闭合的开关是 ,(选填“S1”、“S2”、“S3”);该电路中干电池供电时将 能转化为电能。
15.(2分)A、B两根完全一样的导线,长度都是1m,把A剪去一半,剩下的一半跟B相比, 的电阻大;把A剩下的一半再均匀拉长到1m跟B相比, 的电阻小。(选填A或B)
16.(2分)如图所示,电源电压是3V且不变,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”)。
17.(1分)两个小灯泡串联在电路中,电源电压为16伏,现测得其中一个小灯泡两端的电压为6V,通过这个小灯泡的电流为0.5安,则另一个小灯泡两端的电压为 V,通过它的电流为 A。
三、实验,探究题(共5题,共32分)
18.为了比较水和食用油的吸热能力,物理兴趣小组粗用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。
物质
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)组装该装置时的顺序是 (选填“自上而下”或者“自下而上”),组装时酒精灯应 (选填“点燃”或者“不点燃“)
(2)这个实验中以实验中水和食用油的质量应该 (选填“相同”或“不相同”)。并且还要控制两个酒精灯完全一样,这是为了保证相同的时间里放出相同的 ,这里用到了 法(填物理研究方法)。
(3)小明的实验数据记录知表所示,在实验过程中通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(4)由表中数据可知,在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(5)通过实验可以初步得出结论:不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物连量来描述。
19.(7分)小徐和小静探究“并联电路电压的关系”,小徐先按如图甲所示的电路图连接成图乙的实物图(电压表尚未连接)。
(1)小静一眼就看出了小徐连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现 (选填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能会造成滑动变阻器或 损坏。
(2)小静只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。她的做法可能是 (写出一种即可)。
(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中,通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示,则电压表V的示数是 V。
(4)在电路中串联滑动变阻器的作用是 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(填“左”或“右”);
(5)该实验的结论是 。
20.图甲是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究。
(1)连接电路前,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)。
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(4)将不同小组的数据汇总后,得到下表的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 比;
R1
5Ω
R2
10Ω
R3
15Ω
U/V
0.8
1.0
1.5
2.0
U/V
1.2
1.8
2.2
2.6
U/V
1.5
1.8
2.1
2.4
I/A
0.16
0.20
0.30
0.40
I/A
0.12
0.18
0.22
0.26
I/A
0.10
0.12
0.14
0.16
(5)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大阻值太 (选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 (选填下列选项前的字母)。
A.10Ω、3A
B.20Ω、2A
C.50Ω、1A
21.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的材料有关;
②导体的电阻与导体的长度有关;
③导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如表所示,所用电路连接如图所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金
1.2
0.5
b
锰铜
1.2
0.5
c
锰铜
1.2
1
d
锰铜
0.8
0.5
请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是a和 ;(填字母)
(2)选择两段导体b和c,能够验证猜想 ;(填序号)
(3)该探究实验中应用的实验方法有 。(多选)。
A.等效替代法
B.转换法
C.放大法
D.控制变量法
22.小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下;两节新干电池,标有2.5V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”,开关、导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑片置于 (选填“A”或“B”)端,正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表指针几乎未偏转,则故障原因可能是 。
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为 A;第4次实验时灯泡电阻值为 Ω。由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是 (选填R1或R2)。
(3)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是: 。
表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.9
9.7
表二
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.30
0.20
0.12
四、计算题(共3题,共24分)
23.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.2×107J/m3,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
24.如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为6Ω。当开关S闭合时,通过电阻R2的电流表示数0.5A。求:
(1)电压表的示数;
(2)R2两端的电压;
(3)电阻R2的阻值。
25.如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω.当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.5A.求:
(1)电源电压;
(2)当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数变化了0.4A.则R3的阻值是多大?
2020-2021学年云南省曲靖市罗平县罗雄一中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共24分)
1.【解答】解:
A、秋天落叶纷飞,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子在做无规则运动,故A错误;
B、花园中闻到阵阵花香,属于扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、毛皮摩擦过的橡胶棒吸引小纸屑,说明带电体能够吸引轻小物体,故C错误;
D、灰尘飞扬属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子在做无规则运动,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、一切物体都具有内能,故A错误;
B、同一物体温度升高,内能一定增加,故B正确;
C、热量是一个过程量,不能用含有来表示,故C错误;
D、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因素,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,即安全带控制开关S2断开,则语音提示:“请系好安全带”;系上安全带后,安全带控制开关S2闭合,语音提示器不工作,则将语音提示器短路了,只有C正确。
故选:C。
4.【解答】解:当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压,
因为U:U2=5:2,所以R1、R2两端的电压之比:
U1:U2=(5﹣2):2=3:2,
又因为串联电路各部分电压之比等于电阻之比,所以R1:R2=3:2,
当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路中的电流,
因为并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,所以I1:I2=R2:R1=2:3,
又因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以I2:I=3:(2+3)=3:5。
故选:D。
5.【解答】解:由图可知,a表跟灯泡L1并联,所以a应为电压表;b表串联在电路中,所以b应为电流表,此时电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。
故选:B。
6.【解答】解:
因两金属棒串联,所以通过两部分导体的电流相等,即IA=IB;故C正确;
由于导体A和B的材料相同,长度相同,但是横截面积不同,且SA>SB,
所以,A段导体的电阻小于B段的电阻,即:RA<RB,故B错误;
根据I=可得U=IR,所以UA<UB,故AD错误。
故选:C。
7.【解答】解:
A图滑动变阻器的接线柱接C和D,无电阻丝连入电路。此选项不符合题意;
B图滑动变阻器的接线柱接B和D,连入电路中的电阻丝是PB部分。当滑片P向左滑动时,PB电阻丝长度变大,电阻变大。此选项不符合题意;
C图滑动变阻器的接线柱接B和A,连入电路中的电阻丝是AB部分。无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路电阻不变。此选项不符合题意;
D图滑动变阻器的接线柱接A和D,连入电路中的电阻丝是AP部分。当滑片P向左滑动时,AP电阻丝长度变小,电阻变小。此选项符合题意。
故选:D。
8.【解答】解:
ABC.滑片不动时,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,变阻器两端电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,定值电阻两端的电压变大,
因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,
所以,应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,即将变阻器滑片适当向右移动,故AB错误,C正确;
D.滑片不动时,适当的加电池的节数,会使电阻两端的电压更大,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每空1分,,共20分)
9.【解答】解:
(1)消毒杀菌过后,同学们都闻得到消毒液的味道,是消毒液分子发生的扩散现象,说明分子在不停息地做无规则运动;
(2)采用敷冰袋的方式来退烧,热量从人体转移到冰袋,该过程是通过热传递的方法来改变物体内能。
故答案为:扩散;热传递。
10.【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃﹣20℃)
=4.2×105J;
(2)20g煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=20×10﹣3kg×4.0×107J/kg=8.0×105J;
燃气灶烧水的效率:
η==×100%=52.5%。
故答案为:4.2×105;52.5%。
11.【解答】解:
汽油机飞轮转速是3600r/min=60r/s,每秒钟飞轮转动60圈,完成30个工作循环,对外做功30次;
0.5kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
因为水的比热容较大,所以常用来作为冷却液使用。
故答案为:30;2.3×107;比热容。
12.【解答】解:
橡胶棒所带的电荷量约为10﹣7C;
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将该橡胶棒接触不带电的验电器金属球时,橡胶棒上的负电荷移动到了金属球上,因负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故产生的瞬间电流方向是从金属球流向橡胶棒;
故答案为:C;B。
13.【解答】解:由电学常识可知,一节干电池的电压是1.5V;
家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器可以独立工作,互不影响,因此它们的连接方式是并联。
故答案为:1.5;并。
14.【解答】解:(1)要使R1、R2串联,电流只有一条流通路径,由电路图知,电流路径应为:电源正极﹣﹣R1﹣﹣﹣S2﹣﹣R2﹣﹣﹣﹣电源负极,由此可判断出:开关S1、S3应断开,而开关S2应闭合;
(2)要使R1、R2并联时,电流有两条流通路径,由电路图知:开关S1与S3闭合,而S2应断开;
(3)干电池为电路提供电能过程中,干电池内部发生化学变化,将化学能转化为电能。
故答案为:S2;S1、S3;化学。
15.【解答】解:
把A剪去一半,剩下的一半导线跟B相比,材料、横截面积都相同,但长度减小了,电阻变小,所以小于B的电阻,即B的电阻大;
把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比,材料不变,长度一样,但是横截面积变小了,电阻变大,所以大于B的电阻,即B的电阻小。
故答案为:B;B。
16.【解答】解:
由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压;
已知此时电压表示数是1V,则灯L2两端的电压是1V;
断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大。
故答案为:1;变大。
17.【解答】解:因两灯串联,由串联电路的电流规律可知电流相等,即电路中的电流为0.5A;由串联电路中的电压规律可知两灯上的电压之和等于总电压即电源电压;故另一灯泡上的电压为:U﹣U1=16V﹣6V=10V。
故答案为:10,0.5
三、实验,探究题(共5题,共32分)
18.【解答】解:(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据点燃酒精灯确定铁圈得位置;又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以要根据温度计的长度确定横杆的位置,因此按照“自下而上”安装实验装置;
(2)从表中数据可知,水和食用油的质量都是60g,所以实验前控制了水和食用油质量相同;
选用相同的酒精灯加热,加热相同的时间,是为了使水和食用油吸收相同的热量,这用到了控制变量法;
(3)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异;
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给食用油加热时间短,水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(5)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
故答案为:(1)自下而上;点燃;(2)质量;热量;控制变量;(3)升高的温度;(4)水;大于;(5)比热容。
19.【解答】解:(1)根据焦耳定律,在电阻一定,通电时间一定时,电流越大,产生的电热越多。如图连接,AC导线把两个小灯泡都短路了,会造成电路中电流增大,烧坏电源或滑动变阻器。
(2)只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,将导线②的上端A改接到B或D,也可以将导线①的右端C改接到B或D,就使电路连接正确了。
(3)电压表使用的0~3V的量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,V1示数为2.5V,由并联电路电压等于各支路两端电压可知:电压表V的示数与电压表V1的示数相等,所以V的示数为2.5V。
(4)实验中使用滑动变阻器改变灯泡两端的电压,多获得几次数据,使实验结论更具有普遍性。
(5)由实验可知,并联电路各支路两端的电压相等。
故答案为:(1)短路;电源;(2)将导线①由C改接到D;(3)2.5;(4)改变灯泡两端的电压,多获得几次数据;左;(5)并联电路各支路的电压相等。
20.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路前,开关应断开;
(2)探究电流与电压的关系时,需要测量定值电阻两端的电压,因此电压表与定值电阻并联;滑片P向B端移动时,电路中的电流变大,由电阻变小,故变阻器右下接柱连入电路中;
;
(3)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了;
根据图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;
(4)由表格中数据知,当电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此可得出的结论为:电阻一定时,通过它们的电流跟它们两端的电压成正比;
(5)由题意可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,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﹣1.5V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍,根据分压原理,当接入15Ω的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×15Ω=30Ω;当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×30Ω=60Ω,即变阻器的最大阻值不能小于60Ω;因此无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V(大于1.5V),其原因是滑动变阻器的最大阻值太小;该小组所使用的滑动变阻器的规格为30Ω≤R滑<60Ω,故选C。
21.【解答】解:(1)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的材料有关,应控制导体横截面积与长度相同而材料不同,由表中数据可知,应选编号为a、b的两根电阻丝进行实验;
(2)由表中数据可知,b、c两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,所以探究的是导体的电阻与横截面积的关系,即验证猜想③。
(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想;在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这种方法是转换法,故BD正确。
故答案为:(1)b;(2)③;(3)BD。
22.【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片置于阻值最大处,即A端;
闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路;电压表指针几乎末偏转,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即小灯泡短路或电压表短路,故选A;
(2)由图丙可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
第4次实验时灯泡两端的电压为2V,通过灯泡的电流为0.25A,由欧姆定律可得此时灯泡的电阻:R4===8Ω;
由表一可知通过电路的最小电流为0.16A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡两端的电压为0.5V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压:UP=U﹣U1=3V﹣0.5V=2.5V,
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻:RP===15.625Ω>10Ω,故小张选用的滑动变阻器应是R2;
(5)将表二数据代入U=IR可得定值电阻两端的电压不相等,所以通过导体的电流跟电阻不成反比的原因可能是没有控制定值电阻两端的电压不变。
故答案为:(1)A;A;(2)0.2;8;R2;(3)没有控制定值电阻两端电压不变。
四、计算题(共3题,共24分)
23.【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃﹣20℃)
=1.26×107J;
(3)该热水器的效率:
η=×100%=×100%=39.4%。
答:(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J;
(2)水吸收的热量为1.26×107J;
(3)该热水器工作时的效率为39.4%。
24.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测量电阻R1两端的电压。
(1)由串联电路电流的规律知通过R1的电流为0.5A;
由I=可得电阻R1两端的电压为:
U1=IR1=0.5A×6Ω=3V,即电压表的示数为3V;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以R2两端的电压为:
U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V;
(3)由I=可得电阻R2的阻值为:
R2===18Ω。
答:(1)电压表的示数为3V;
(2)R2两端的电压为9V;
(3)电阻R2的阻值为18Ω。
25.【解答】解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,R1和R2串联接入电路中,电流表测电路中的电流,
根据电阻的串联和I=可知,电源电压为:U=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V;
(2)当S1、S2、S3都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,
当S1闭合,S2、S3断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,
所以,R1和R3并联的总电阻小于R1和R2串联的总电阻,
由欧姆定律可知,当S1、S2、S3都闭合时,干路中的电流变大,
故并联后干路中的电流为:I'=0.4A+0.5A=0.9A;
通过R1的电流为:I1===0.75A;
由并联电路的电流特点可得,通过R3的电流为:I3=I′﹣I1=0.9A﹣0.75A=0.15A;
则R3的阻值为:R3===100Ω。
答:(1)电源电压为15V。
(2)R3的阻值为100Ω。
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