四川省成都市双流区实外西区学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
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这是一份四川省成都市双流区实外西区学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷,共40页。试卷主要包含了单项选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)下列说法正确的是( )
A.手电筒小灯泡的电阻大约为100Ω
B.家里电冰箱正常工作的电流约为10A
C.一节新干电池的电压约1.5V
D.家庭电路电压为110V
2.(2分)中华文化博大精深,有些诗词包含了大量的物理知识。宋代著名诗人陆游在成都为官期间,曾在《梅花绝句》中写道“二十里中香不断( )
A.分子间有引力B.分子间有斥力
C.分子在不停的运动D.分子间有间隙
3.(2分)下列说法正确的是( )
A.减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B.热机的效率越低说明热机做功越慢
C.新型燃料汽车的效率达到100%
D.柴油机的效率通常会高于火箭发动机
4.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲冲程将内能转化为机械能
B.乙冲程将内能转化为机械能
C.丙冲程是排气冲程
D.丁冲程是压缩冲程
5.(2分)下列现象关于比热容知识解释正确的是( )
A.初春培育水稻秧苗时,傍晚往稻田里灌水,是因为水的比热容大
B.沙漠地区昼夜温差较大,是因为砂石比热容大
C.炎热的夏天在房间放冰块降温,是因为冰的比热容大
D.用水银做体温计,是因为水银的比热容大
6.(2分)小红在科技馆用手触摸静电球时,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠“的有趣现象( )
A.正电荷B.负电荷C.同种电荷D.异种电荷
7.(2分)用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.7A 0.4AB.0.3A 0.4A
C.0.14A 0.26AD.0.7A 1.3A
8.(2分)下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是( )
A.自由电荷的移动形成了电流
B.导体两端有电压,导体中一定有电流
C.没有电流通过导体时,导体的电阻为零
D.电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
9.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流小
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
10.(2分)从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是( )
A.当电压为0时,电路没有电流,因此电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时,电阻减小为原来的
C.当电阻增大为原来的2倍时,电流减小为原来的
D.以同一导体,电流与电压成正比,电阻不变
11.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定
12.(2分)如图所示,开关S闭合后,电路中可能发生的情况是( )
A.灯L2发光,灯L1不发光
B.电源被烧坏
C.L1灯丝被烧坏
D.L2灯丝被烧坏
13.(2分)在如图所示的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是L1的电压
B.电压表测量的是L1和L2的总电压
C.如果L2比L1亮,说明通过L2的电流比L1大
D.用一根导线接在L2的两端,L1和L2都不发光
14.(2分)为了生活方便,卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制。一个安装在进门处,另一个在床头附近,能满足要求的是(其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关)( )
A.B.
C.D.
15.(2分)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
二、填空题(每空2分,共32分)
16.(4分)牛肉面是内江人爱吃的食物,路过牛肉面馆可以闻见香味,这是 现象;端碗时很烫手,是通过 的方式增加了手的内能。
17.(4分)某汽油机的各项能量损失所占的百分率分别是:废气内能35%,散热损失30%,机械失10% 。一般情况下柴油机的热机效率 汽油机的热机效率。(选填:“大于”“等于”或“小于”)
18.(4分)如图所示,丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带的电为 (选填“正电”或“负电”),再用玻璃棒接触原来不带电的验电器的金属球,验电器的金属箱张开 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
19.(4分)如图所示电路,只闭合开关 时,L1和L2组成串联电路,此时可以看到L1较亮L2较暗,则通过L1的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过L2的电流。
20.(4分)如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关。
21.(4分)小宇将手机插在插排上充电。这时手机与房间里的电脑是 (选填“串联”或“并联”)的,充电过程中,手机电池相当于充电电路中的 。
22.(4分)如图所示是电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图象,甲的电阻是 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 Ω。
23.(4分)甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,电压表应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两点之间;若电压表和电流表示数分别为4V和0.5A,则短路位置离甲地 km。
三.作图与计算(作图题每题2分,计算题每题6分,共16分)
24.(2分)按如图所示的实物图在右边的方框内画出它相应的电路图。
25.(2分)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:
①电压表测小灯两端电压;
②闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
26.(6分)随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已成为许多家庭的必备出行工具。某品牌国产汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶600s,消耗汽油1.2kg。已知该汽车发动机的功率为23kW7J/kg。假设汽油在发动机气缸内完全燃烧,求该汽车在匀速行驶600s的过程中:
(1)汽车发动机牵引力所做的功;
(2)该汽车发动机的效率。
27.(6分)已知电源电压为10V保持不变,R1=25Ω,小灯泡正常发光时的电流为0.3A。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)断开S1、S2此时小灯泡L正常发光,求小灯泡正常发光的电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值。
四.实验探究题(每空2分,共22分)
28.(6分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g
(1)为了比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验;
(2)不同物质吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,由图可以看出, 液体的比热容较大。
29.(8分)小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义。L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小希根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)小聪帮助小希排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 。
(4)测出L1两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的,原因是 。
30.(8分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到 端;(选填:“左”或“右”)
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动;
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器规格是 。(选填字母)
A.50Ω、1.0A
B.30Ω、1.0A
C.20Ω、1.0A
D.10Ω、1.0A
一.不定项选择(下列每题中有1-2项答案正确,每题2分,共10分;将答案填在下面表格中)
31.(2分)下列关于冰熔化时的说法中,正确的是( )
A.冰熔化前温度越高,分子运动也越快,它含有的热量就越多
B.冰在熔化过程中会吸收热量,温度不变,但内能会增加
C.冰块很难被压缩,说明它的分子间无间隙
D.冰和水是同种物质,冰熔化成水后比热容不变
32.(2分)中央气象台每天都会发布我国主要城市的天气预报,下表列出的是2022年8月16日内陆城市兰州和沿海城市上海两地的气温情况,根据气温变化情况作出的判断和判断依据正确的是( )
A.城市甲是上海,依据是水的比热容较大
B.城市乙是兰州,依据是砂石的比热容较大
C.城市甲是兰州,依据是砂石的比热容较大
D.城市乙是上海,依据是水的比热容较大
33.(2分)如图所示是一段均匀导线围成的等边三角形,已知其每边的电阻均为10Ω,D为AB边中点( )
A.7.5ΩB.15ΩC.20ΩD.30Ω
(多选)34.(2分)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.若定值电阻R1出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
C.定值电阻R1的阻值为5Ω
D.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
(多选)35.(2分)如图电路中,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=10Ω,R2=2Ω,电压表V1、V2所选量程均为0~3V。电流表A1、A2所选量程分别为0~0.6A和0~3A,滑动变阻器R3的规格为“20Ω,2A”,在保证电路各元件安全的情况下( )
A.只闭合S2,电流表A2的示数为0.375A
B.只闭合S2,电流表A1的示数变化范围是0.15A~0.45A
C.只闭合S3、S4,电压表V2的示数变化范围是0~3V
D.闭合S1、S2、S3,断开S4,则R3接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω
二.综合题(6题4分,7题6分共10分)
36.(4分)在某次课外实验中,老师让同学们尝试测一个阻值约为100Ω的电阻Rx。老师提供的器材有:恒压电源(电压恒为U=3V)、电流表A1(量程为0~0.6A)、电压表V1(量程为0~3V)、定值电阻R1=20Ω、电阻箱R2(0~9999Ω,5A)各一个,开关S、导线若干。小明和同学经过思考后选用上述部分器材设计了一个实验,较精确地测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示。
(1)连接电路的过程中,开关S应处于 状态。
(2)根据小明和同学设计的电路图,当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R0,此时Rx R0(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R2,则Rx的测量值为 (用字母U、U2、R2表示)。
(4)实验后老师告诉小明,该实验仍然有局限,原因在于电压表V1不是理想电表,即它的电阻不是无穷大,则Rx的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
37.(6分)图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况,设计了其电路原理图,如图乙所示。电源UA的电压大小未知,电压表量程为0~15V,电流表A1量程为0~0.6A,滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒,其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比B的电压为3V,脚踏板下方有一压敏电阻R3,其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2,身高h1=160cm的小明站在踏板上时,电流表A2的示数为0.15A,此时滑片恰好在R2中点,电压表示数为14.4V,电流表A1的示数为0.36A;身高h2=140cm的小红站在踏板上时,电压表示数为12V,电流表A1的示数为0.6A。求:
(1)小明的重力;
(2)电源UA的电压;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围。
2023-2024学年四川省成都市双流区实外西区学校九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(下列每题中只有1项答案正确,每题2分,共30分,将答案填在下面表格中)
1.(2分)下列说法正确的是( )
A.手电筒小灯泡的电阻大约为100Ω
B.家里电冰箱正常工作的电流约为10A
C.一节新干电池的电压约1.5V
D.家庭电路电压为110V
【答案】C
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。此题就是估测题题型,知识覆盖面广,应答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A.手电筒小灯泡的电阻大约为10Ω,故A错误;
B.家里电冰箱正常工作的电流约为1A,故B错误;
C.一节新干电池的电压约1.5V,故C正确;
D.家庭电路电压为220V,故D错误。
故选:C。
2.(2分)中华文化博大精深,有些诗词包含了大量的物理知识。宋代著名诗人陆游在成都为官期间,曾在《梅花绝句》中写道“二十里中香不断( )
A.分子间有引力B.分子间有斥力
C.分子在不停的运动D.分子间有间隙
【答案】C
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:“香不断”这是扩散现象,说明花香分子在不停地运动。
故选:C。
3.(2分)下列说法正确的是( )
A.减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B.热机的效率越低说明热机做功越慢
C.新型燃料汽车的效率达到100%
D.柴油机的效率通常会高于火箭发动机
【答案】A
【分析】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,比值越高,效率越高,通过提高燃料的利用率和减少能量损失均可以提高热机效率;任何机械的效率都不可能达到100%。
【解答】解:A、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,减少各部件间的摩擦可以减少能量损失,故A正确;
B、由热机效率的概念可知热机效率与做功快慢无关;
C、机器在工作过程中不可避免地要克服机械间地摩擦而产生额外功,故C错误;
D、火箭发动机的效率高于柴油机的效率。
故选:A。
4.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲冲程将内能转化为机械能
B.乙冲程将内能转化为机械能
C.丙冲程是排气冲程
D.丁冲程是压缩冲程
【答案】A
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
【解答】解:
汽油机的四个冲程是,吸气冲程、做功冲程。
A、甲图:气门都关闭,气缸容积增大,将内能转化为了机械能;
B、乙图:气门都关闭,气缸容积减小,将机械能转化为了内能;
C、丙图:进气门打开,气缸容积增大,没有能量转化的过程;
D、丁图:排气门打开,气缸容积减小,没有能量转化的过程。
故选:A。
5.(2分)下列现象关于比热容知识解释正确的是( )
A.初春培育水稻秧苗时,傍晚往稻田里灌水,是因为水的比热容大
B.沙漠地区昼夜温差较大,是因为砂石比热容大
C.炎热的夏天在房间放冰块降温,是因为冰的比热容大
D.用水银做体温计,是因为水银的比热容大
【答案】A
【分析】(1)比热容的大小与质量、温度无关,与物质的种类和状态有关;
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:
A、因为水的比热容大,降低相同的温度,所以晚上向秧苗田里灌水,故A正确;
B、沙漠地区的砂石多,砂石吸收热量,因此温度变化大;晚上,由于砂石的比热容小,气温降得很低,故B错误;
C、炎热的夏天在房间放冰块降温,与比热容无关;
D、用水银做体温计,同等情形下吸收相同的热量,变化明显。
故选:A。
6.(2分)小红在科技馆用手触摸静电球时,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠“的有趣现象( )
A.正电荷B.负电荷C.同种电荷D.异种电荷
【答案】C
【分析】在自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷,且电荷间存在着相互作用规律,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故该题据上分析即可解决。
【解答】解:当人在触摸静电球时,人的身体就会带上电荷,由于同种电荷相互排斥。
故选:C。
7.(2分)用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.7A 0.4AB.0.3A 0.4A
C.0.14A 0.26AD.0.7A 1.3A
【答案】B
【分析】由实物图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流,根据图示和并联电路的电流特点求出通过两灯的电流。
【解答】解:
由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A7测干路电流,A2测L2支路的电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则A7的示数应大于A2的示数,而图中电流表A1的指针偏转角度比A3的小,所以电流表A1选择的是大量程(即0~8A),分度值为0.1A,即干路电流为2.7A;
电流表A2选择的是小量程(即8~0.6A),分度值为7.02A,即通过灯泡L2的电流为0.7A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L1的电流为I1=I﹣I2=0.7A﹣8.4A=0.2A。
综上分析可知,ACD错误。
故选:B。
8.(2分)下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是( )
A.自由电荷的移动形成了电流
B.导体两端有电压,导体中一定有电流
C.没有电流通过导体时,导体的电阻为零
D.电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
【答案】D
【分析】(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)电路中得到持续电流的条件:一是有电源提供电压,二是电路闭合;
(3)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(4)电压是形成电流的原因。
【解答】解:A、电荷的定向移动形成了电流;
B、导体两端有电压,电路中才有电流;
C、电阻是导体本身的一种性质、长度、温度有关,因此没有电流通过导体时,故C错误;
D、电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。
故选:D。
9.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流小
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
【答案】C
【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小;串联电路中电流处处相等。
【解答】解:已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,BC的横截面积大于AB的横截面积;由于两个电阻是串联的。
故选:C。
10.(2分)从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是( )
A.当电压为0时,电路没有电流,因此电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时,电阻减小为原来的
C.当电阻增大为原来的2倍时,电流减小为原来的
D.以同一导体,电流与电压成正比,电阻不变
【答案】D
【分析】电阻是导体阻碍电流的性质,它与两端的电压和通过电流无关,R=只说明导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
【解答】解:AB、电阻是导体本身的一种性质、长度,与导体两端的电压和通过的电流无关;
C、只有在电压一定时,电流减小为原来的;
D、对于同一导体,电流与电压成正比。
故选:D。
11.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定
【答案】A
【分析】当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。从图像中读出:当R1与R2两端的电压为U一定值时,比较对应的电流值;通过电流的大小关系判断两电阻的阻值大小关系。
【解答】解:
由U﹣I图像(见下图)
得出:当R1与R2两端电压相同时,I7<I2,
电压一定时,导体中通过的电流与电阻成反比1>R2。
故选:A。
12.(2分)如图所示,开关S闭合后,电路中可能发生的情况是( )
A.灯L2发光,灯L1不发光
B.电源被烧坏
C.L1灯丝被烧坏
D.L2灯丝被烧坏
【答案】B
【分析】开关断开时,两灯泡并联;开关闭合后,形成电源短路。
【解答】解:开关断开时,电路为并联电路,会形成电源短路,而两灯泡均不发光。
故选:B。
13.(2分)在如图所示的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是L1的电压
B.电压表测量的是L1和L2的总电压
C.如果L2比L1亮,说明通过L2的电流比L1大
D.用一根导线接在L2的两端,L1和L2都不发光
【答案】B
【分析】首先判定电路的连接方式,然后根据电压表的使用方法分析电压表的测量对象;在串联电路中,各处的电流是相同的;一段导线接在用电器的两端,则该用电器被短路。
【解答】解:AB、由图可知,电压表并联到电源的两端,即L1和L2的总电压,故A错误;
C、由于两盏灯是串联的,故C错误;
D、用一根导线接在L8的两端,L2被短路不发光;而L1有电流,L7发光,电压测电源电压,故D错误。
故选:B。
14.(2分)为了生活方便,卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制。一个安装在进门处,另一个在床头附近,能满足要求的是(其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关)( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】操作任意一个开关均可以开灯、关灯,说明任何一个开关闭合时,灯泡都亮,任何一个开关断开时灯泡都灭。
【解答】解:A、图中S1和S2为单刀双掷开关,S2向上掷时灯泡不发光,S1向下掷时灯泡发光;S2向上掷时灯泡发光,S2向下掷时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯,符合题意;
B、图中两个单刀开关串联,只有两个开关都闭合时,不符合题意;
C、图中S1为单刀双掷开关,S2为单刀开关,当S8断开时,无论S1往哪个方向掷,灯泡都不能发光;
D、图中两个单刀开关并联1或S7都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,不符合题意。
故选:A。
15.(2分)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
【答案】B
【分析】ABC、两电阻串联,电压表测定电阻的电压,由图丙知,体温越高,红外线热敏电阻越小;
由分压原理分析热敏电阻的电压变化,根据串联电路电压的规律确定电压表示数变化;
D、体温越低,红外线热敏电阻越大,由分压原理和串联电路电压的规律分析电压表示数变化。
【解答】解:ABC、两电阻串联,体温越高,红外线热敏电阻越小;
由分压原理,热敏电阻的电压越小,电压表示数越大,C错误;
D、体温越低,由分压原理,由串联电路电压的规律,故D错误。
故选:B。
二、填空题(每空2分,共32分)
16.(4分)牛肉面是内江人爱吃的食物,路过牛肉面馆可以闻见香味,这是 扩散 现象;端碗时很烫手,是通过 热传递 的方式增加了手的内能。
【答案】扩散;热传递。
【分析】扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动;
改变物体内能的方式有热传递和做功。
【解答】解:
端上一碗米线,香味扑鼻而来,说明分子在不停地做无规则运动;
端碗时很烫手,手从碗上吸收了热量。
故答案为:扩散;热传递。
17.(4分)某汽油机的各项能量损失所占的百分率分别是:废气内能35%,散热损失30%,机械失10% 25% 。一般情况下柴油机的热机效率 大于 汽油机的热机效率。(选填:“大于”“等于”或“小于”)
【答案】25%;大于。
【分析】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值;汽油机的效率一般在20%~30%,柴油机的效率高一些,在30%~40%左右。
【解答】解:热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,
由题可知该汽油机的热机效率为:η=100%﹣35%﹣30%﹣10%=25%;
一般情况下,柴油机的效率为30%~40%,柴油机的效率一般要高于汽油机。
故答案为:25%;大于。
18.(4分)如图所示,丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带的电为 正电 (选填“正电”或“负电”),再用玻璃棒接触原来不带电的验电器的金属球,验电器的金属箱张开 从A到B (选填“从A到B”或“从B到A”)。
【答案】正电;从A到B。
【分析】(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带上了正电,它接触验电器时,因为电流方向是正电荷定向移动的方向,所以电流方向就是由A到B。
故答案为:正电;从A到B。
19.(4分)如图所示电路,只闭合开关 S1 时,L1和L2组成串联电路,此时可以看到L1较亮L2较暗,则通过L1的电流 相等 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过L2的电流。
【答案】S1;相等。
【分析】(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;
(2)两灯串联在电路中时,通过它们的电流一定相等,根据灯泡的亮度可判断两灯泡实际功率的大小。
【解答】解:(1)只闭合S1时,则电流只有一条路径:正极→L1→S7→L2→负极,因此L1、L6是串联;
(2)由于串联电路中各处的电流相等,所以,通过它们的电流一定相等。
故答案为:S1;相等。
20.(4分)如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时 导体 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 长度 有关。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
(2)由灯泡亮度可判断电流大小,由电流大小可判断电阻大小;影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
【解答】解:(1)因为铅笔芯接入电路中灯泡发光,说明铅笔芯能够导电;
(2)当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,改变了铅笔芯接入电路的长度,改变了电流,所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关,制成了滑动变阻器。
故答案为:导体;长度。
21.(4分)小宇将手机插在插排上充电。这时手机与房间里的电脑是 并联 (选填“串联”或“并联”)的,充电过程中,手机电池相当于充电电路中的 用电器 。
【答案】并;用电器。
【分析】(2)串联电路各用电器工作情况互相影响,并联电路各用电器工作情况互不影响。
(3)根据手机电池在电路中的作用(消耗电能)进行判断。
【解答】解:(1)手机与房间里的电脑之间工作情况是互不影响,所以手机与房间里的电脑之间是并联;
(3)在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,手机电池相当于用电器。
故答案为:并;用电器。
22.(4分)如图所示是电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图象,甲的电阻是 5 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 2.5 Ω。
【答案】5;2.5。
【分析】由图可知甲两端的电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,根据欧姆定律计算甲的电阻;
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据图象读出符合电路要求的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,根据欧姆定律计算把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻。
【解答】解:由图象可知,通过甲的电流与它两端的电压成正比,甲两端的电压为2V时,
由欧姆定律可得甲的电阻:R甲===5Ω;
把甲、乙串联在电源电压为4V的电路中,串联电路总电压等于各部分电压之和,甲两端的电压为2V,则电源电压为3V乙===2.5Ω。
故答案为:5;8.5。
23.(4分)甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,电压表应接在 A、B (选填“A、B”或“C、D”)两点之间;若电压表和电流表示数分别为4V和0.5A,则短路位置离甲地 20 km。
【答案】A、B;20。
【分析】知道电表的示数,根据欧姆定律求出导线的总电阻,又知道每千米导线的电阻值,可求导线的长度,然后除以2即可求出短路位置离甲地的距离。
【解答】解:
(1)图中CD为短路位置,若电压表接在CD两点之间,电压表示数为0;要确定短路位置、BD两输电线串联的总电阻,所以电压表应接在AB两点之间;
(2)由I=可得==8Ω,
由输电线每千米的电阻为8.2Ω可得,输电线的长度:L=,
因两条输电线是并排架设的,
所以短路位置离甲地的距离:s=L=。
故答案为:A、B;20。
三.作图与计算(作图题每题2分,计算题每题6分,共16分)
24.(2分)按如图所示的实物图在右边的方框内画出它相应的电路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】首先对电路进行分析,明确电路的连接方式和电流表、电压表的作用,然后画出相应的电路图。
【解答】解:由图可知,灯泡,电压表并联在灯泡的两端
25.(2分)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:
①电压表测小灯两端电压;
②闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
【答案】
【分析】电压表与待测电路并联,根据向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮确定变阻器的连接。
【解答】解:根据图片可知,电源由两节干电池组成,所以电压表选择0~3V的量程,电压表应与灯并联;
闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,说明电路中的电流变大,电路中的总电阻变小,将变阻器的a接线柱接入电路中
26.(6分)随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已成为许多家庭的必备出行工具。某品牌国产汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶600s,消耗汽油1.2kg。已知该汽车发动机的功率为23kW7J/kg。假设汽油在发动机气缸内完全燃烧,求该汽车在匀速行驶600s的过程中:
(1)汽车发动机牵引力所做的功;
(2)该汽车发动机的效率。
【答案】(1)汽车发动机牵引力所做的功为1.38×107J;
(2)该汽车发动机的效率为25%。
【分析】(1)知道该汽车发动机的功率和汽车行驶的时间,根据W=Pt计算汽车发动机牵引力所做的功;
(2)知道消耗汽油的质量和汽油的热值,可以计算出汽油完全燃烧放出的热量,(1)中计算出来了汽车发动机牵引力所做的功,根据η=计算该汽车发动机的效率。
【解答】解:(1)根据P=得汽车发动机牵引力所做的功W=Pt=23×103W×600s=1.38×106J;
(2)消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=1.2kg×8.6×107J/kg=4.52×107J,
该汽车发动机的效率为η=×100%=。
答:(1)汽车发动机牵引力所做的功为1.38×107J;
(2)该汽车发动机的效率为25%。
27.(6分)已知电源电压为10V保持不变,R1=25Ω,小灯泡正常发光时的电流为0.3A。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)断开S1、S2此时小灯泡L正常发光,求小灯泡正常发光的电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与灯泡串联,由于灯泡正常发光,据此可知电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光的电压;
(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,利用欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解:(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R3与灯泡串联,
因小灯泡正常发光,则电路中电流I=IL=0.3A,
由I=得:
U7=IR1=0.6A×25Ω=7.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,UL=U﹣U2=10V﹣7.5V=4.5V;
(2)由电路图知,S1、S4都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R7的电流:
I1===3.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I4=I﹣I1=0.3A﹣0.4A=2.2A,
则由I=得R2的阻值:
R7===50Ω。
答:(1)断开S1、S2此时小灯泡L正常发光,小灯泡正常发光的电压为2.5V。
(2)S1、S3都闭合时,电流表示数变为0.6A,R8的阻值为50Ω。
四.实验探究题(每空2分,共22分)
28.(6分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g
(1)为了比较不同物质吸热升温的特点,应选择 甲、丙 两图进行实验;
(2)不同物质吸热的多少是通过 加热时间 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,由图可以看出, B 液体的比热容较大。
【答案】(1)甲、丙;(2)加热时间;(2)B。
【分析】(1)(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;
(3)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高的慢。
【解答】解:(1)(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,让液体的质量和温度的变化相同,进而判断两种比热容的大小关系;
(2)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,由图可以看出,B液体的比热容较大。
故答案为:(1)甲、丙;(2)加热时间。
29.(8分)小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义。L1、L2应该选择 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小希根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)小聪帮助小希排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 断开开关,电压表换用0﹣3V的量程 。
(4)测出L1两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的,原因是 电压表的正负接线柱接反了 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障;
(3)实验时,电压表的指针偏转角度太小,说明选用的量程过大,据此回答;
(4)测电压时要注意电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
【解答】解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不相同的小灯泡进行实验;
(2)闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连7发生断路。
(3)由图可知,测量时,说明选用的量程过大;为了使实验结果更准确,电压表换用0﹣3V的量程。
(4)因已测量出L4的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱;在测L2两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,并改接到C接点上,即电压表的正负接线柱接反了。
故答案为:(1)不相同;(2)断路,电压表换用0﹣8V的量程。
30.(8分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到 左 端;(选填:“左”或“右”)
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 2 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向 左 (选填“左”或“右”)端滑动;
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器规格是 A 。(选填字母)
A.50Ω、1.0A
B.30Ω、1.0A
C.20Ω、1.0A
D.10Ω、1.0A
【答案】(1)左;(2)2;左;(3)A。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,断开开关,并将滑动变阻器滑片P调到阻值最大处;
(2)根据图像乙结合欧姆定律求出R两端的电压;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格。
【解答】解:
(1)连接电路时,断开开关,即左端;
(2)由图像乙可知,电阻两端的电压:UV=IR=0.1A×20Ω=…=3.4A×5Ω=3V;
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,其分得的电压增大;
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,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数不变;
(3)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=7V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,故选A。
故答案为:(1)左;(2)4;左。
一.不定项选择(下列每题中有1-2项答案正确,每题2分,共10分;将答案填在下面表格中)
31.(2分)下列关于冰熔化时的说法中,正确的是( )
A.冰熔化前温度越高,分子运动也越快,它含有的热量就越多
B.冰在熔化过程中会吸收热量,温度不变,但内能会增加
C.冰块很难被压缩,说明它的分子间无间隙
D.冰和水是同种物质,冰熔化成水后比热容不变
【答案】B
【分析】(1)热量是热传递过程中传递的能量,不能说“含有”热量;
(2)冰在熔化过程中吸热,温度不变,内能增加;
(3)物体很难被压缩是因为分子之间存在斥力;
(4)冰和水的比热容不同。
【解答】解:A、热量是过程量,故A错误;
B、冰在熔化过程中会吸收热量,但内能会增加;
C、冰块很难被压缩,故C错误;
D、冰和水是同种物质,冰熔化成水后比热容变大。
故选:B。
32.(2分)中央气象台每天都会发布我国主要城市的天气预报,下表列出的是2022年8月16日内陆城市兰州和沿海城市上海两地的气温情况,根据气温变化情况作出的判断和判断依据正确的是( )
A.城市甲是上海,依据是水的比热容较大
B.城市乙是兰州,依据是砂石的比热容较大
C.城市甲是兰州,依据是砂石的比热容较大
D.城市乙是上海,依据是水的比热容较大
【答案】D
【分析】根据水的比热容较大的特点分析沿海城市和内陆城市的温差变化不同,而后再做出判断。
【解答】解:沿海地区水多,水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,水的温度升高的少;
夜晚,放出相同的热量,使得沿海地区昼夜的温差小,而内陆地区的温度变化比较大,依据是水的比热容较大;
故选:D。
33.(2分)如图所示是一段均匀导线围成的等边三角形,已知其每边的电阻均为10Ω,D为AB边中点( )
A.7.5ΩB.15ΩC.20ΩD.30Ω
【答案】A
【分析】△ABC为等边三角形,已知其每边的电阻均为10Ω,D为AB边中点,CD两端的电阻为DAC和DBC并联,据此可求CD两点间的电阻;
【解答】解:已知每边的电阻均为10Ω,D为AB边中点,
则RDAC=RDBC=R,
CD两点间的电阻为RDAC和RDBC并联,
RCD=×RDAC=××10Ω=6.5Ω,
故选:A。
(多选)34.(2分)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.若定值电阻R1出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
C.定值电阻R1的阻值为5Ω
D.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
【答案】BD
【分析】根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压(电源电压),此时电路中的电流最大,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,根据图像读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源的电压,利用欧姆定律求R1的阻值;
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,根据图象读出电路最小电流,根据欧姆定律求出电路最大总电阻,再根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值;
(3)当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电压表相当于串联在电路中,测量电源电压。
【解答】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电流表测量电路中的电流2两端的电压;
当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压(电源电压),此时电路中的电流最大;
由图象可知,此时电路中的电流I7=1.5A,R8两端的电压U1=9V,即电源电压为3V;
由欧姆定律可知定值电阻R1的阻值为:R1===6Ω;
(2)当滑片P位于a端时,定值电阻R2与滑动变阻器R2的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图像可知,电路中的最小电流I′=0.4A,
则电路中的总电阻:R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω;
(3)当定值电阻R4出现接触不良时,则串联电路断路,电压表串联在电路中,其示数为9V。
故选:BD。
(多选)35.(2分)如图电路中,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=10Ω,R2=2Ω,电压表V1、V2所选量程均为0~3V。电流表A1、A2所选量程分别为0~0.6A和0~3A,滑动变阻器R3的规格为“20Ω,2A”,在保证电路各元件安全的情况下( )
A.只闭合S2,电流表A2的示数为0.375A
B.只闭合S2,电流表A1的示数变化范围是0.15A~0.45A
C.只闭合S3、S4,电压表V2的示数变化范围是0~3V
D.闭合S1、S2、S3,断开S4,则R3接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω
【答案】AD
【分析】A、闭合开关S2,断开开关S1、S3、S4,定值电阻R1、R2串联接入电路,两电流表均测通过电路的电流,电压表V1测电阻R1两端的电压,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流;
BC、闭合开关S3,断开开关S1、S2,定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测电阻R1两端的电压,(闭合开关S3、S4,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,)两电流表均测通过电路的电流,
电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A2所选量程为0~3A,电压表V1所选量程为0~3V,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电压表V1的示数最大,
根据欧姆定律计算此时通过电路的电流并确定通过电路的最大电流,进一步确定此时滑动变阻器两端的电压,电压表V2所选量程为0~3V,进一步确定电压表V2的示数变化范围;
根据欧姆定律计算当滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的最小电流,进一步确定电流表A1的示数变化范围;
D、闭合开关S1、S2、S3,断开开关S4,定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路,根据欧姆定律计算通过电阻R2的电流,电流表A2测干路电流,电流表A2所选量程为0~3A,根据并联电路电流规律计算通过滑动变阻器的最大电流,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小阻值,滑动变阻器接入电路的阻值越大,通过电路的电流越小,进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范。
【解答】解:A、闭合开关S2,断开开关S1、S8、S4,定值电阻R1、R4串联接入电路,两电流表均测通过电路的电流1测电阻R1两端的电压,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I4===6.375A;
BC、只闭合S3,断开开关S1、S7,定值电阻R1和滑动变阻器R3串联接入电路,电压表V4测电阻R1两端的电压,(闭合开关S3、S2,电路不变,电压表V2测滑动变阻器R3两端的电压,)两电流表均测通过电路的电流,
电流表A6所选量程为0~0.8A,电流表A2所选量程为0~7A,电压表V1所选量程为0~5V,
根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电压表V1的示数最大,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I===0.3A<0.6A,
根据串联电路电阻规律可知此时通过电路的电流最大,串联电路各处电流相等,
此时滑动变阻器两端的电压最小为U6min=U﹣U1max=4.7V﹣3V=1.3V,即V2的最小示数为1.6V,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,通过电路的电流最小min===0.15A,
所以电流表A6的示数变化范围是0.15A~0.8A,故B错误;
由串联分压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压最大,则U3max=IminR3=5.15A×15Ω=2.25V<3V,即V4的最大示数为2.7V,
由此可知,电压表V4的示数变化范围是1.5V~2.25V,故C错误;
D、闭合开关S1、S2、S6,断开开关S4,定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路,电流表A4测干路电流,
根据欧姆定律可得通过R2的电流:I2===2.25A,
电流表A2所选量程为3~3A,根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器R3的最大电流:I8=I最大﹣I2=3A﹣3.25A=0.75A,
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小阻值为:R3===6Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值越大,通过电路的电流越小,故D正确。
故选:AD。
二.综合题(6题4分,7题6分共10分)
36.(4分)在某次课外实验中,老师让同学们尝试测一个阻值约为100Ω的电阻Rx。老师提供的器材有:恒压电源(电压恒为U=3V)、电流表A1(量程为0~0.6A)、电压表V1(量程为0~3V)、定值电阻R1=20Ω、电阻箱R2(0~9999Ω,5A)各一个,开关S、导线若干。小明和同学经过思考后选用上述部分器材设计了一个实验,较精确地测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示。
(1)连接电路的过程中,开关S应处于 断开 状态。
(2)根据小明和同学设计的电路图,当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R0,此时Rx = R0(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R2,则Rx的测量值为 •R2 (用字母U、U2、R2表示)。
(4)实验后老师告诉小明,该实验仍然有局限,原因在于电压表V1不是理想电表,即它的电阻不是无穷大,则Rx的测量值与真实值相比 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)断开;(2)=;(3)•R2;(4)偏大。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路的过程中,开关S应处于断开状态;
(2)根据串联电路电压规律和分压原理分析回答;
(3)根据欧姆定律求出串联电路的电流,利用串联电路电压规律求出Rx两端的电压,然后由欧姆定律求出Rx的测量值;
(4)根据电压表的分流作用分析。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路的过程中;
(2)电源电压恒为U=3V,当调节电阻箱R2使电压表V4的示数为1.5V时,根据串联电路电压规律,Rx两端电压为3.5V,根据分压原理可知x=R0;
(3)小明调节电阻箱使电压表V2的示数为U2时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R2,则电路中的电流为:
I=,
根据串联电路电压规律,Rx两端的电压为Ux=U﹣U2,故Rx的测量值为:
Rx===•R2;
(4)因电压表V4不是理想电表,它的电阻不是无穷大2的电流之和等于Rx的电流,而实际上计算时是按R2的电流计算,比实际通过Rx的电流偏小,因而计算出的电阻偏大。
故答案为:(1)断开;(2)=•R2;(4)偏大。
37.(6分)图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况,设计了其电路原理图,如图乙所示。电源UA的电压大小未知,电压表量程为0~15V,电流表A1量程为0~0.6A,滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒,其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比B的电压为3V,脚踏板下方有一压敏电阻R3,其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2,身高h1=160cm的小明站在踏板上时,电流表A2的示数为0.15A,此时滑片恰好在R2中点,电压表示数为14.4V,电流表A1的示数为0.36A;身高h2=140cm的小红站在踏板上时,电压表示数为12V,电流表A1的示数为0.6A。求:
(1)小明的重力;
(2)电源UA的电压;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围。
【答案】(1)小明的重力为500N;
(2)电源UA的电压为18V;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围140cm~170cm。
【分析】(1)根据乙图中右电路可知,电路为R3的简单电路,电流表A1测量电路电流,根据欧姆定律求出小明站在踏板上时R1的阻值,再根据图象数据读出压力的大小,最后根据压力等于重力可知小明的重力;
(2)根据乙图中左电路可知,滑动变阻器与R2串联,电流表A2测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压;根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压,联立关系式可求出电源电压;
(3)当滑片恰好在R2中点时,电压表示数为14.4V,电流表A2的示数为0.36A,根据串联电路电流规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;根据欧姆定律求出小明和小红测量时动变阻器的连入电路的电阻,根据他们身高的变化得出滑动变阻器的长度,为保证电路安全,根据电压表和电流表的量程分别判断出电路中的最小电流和最大电流,据此求出身高测量仪的测量范围。
【解答】解:(1)根据乙图中右电路可知,电路为R3的简单电路,电流表A2测量电路电流,
小明站在踏板上时,由I=,R4的阻值:
R3===20Ω,
由图丙可知,当R3=20Ω时,F=500N,
由于压力等于重力,所以小明的重力:G=F=500N;
(2)乙图中左电路可知,R5、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表A2测量电路中的电流,
因串联电路处处电流相等,所以滑动变阻器接入电路的阻值:
R中===40Ω,
小明站在踏板上时,滑片恰好在R2中点,则滑动变阻器的最大阻值:R=8R中=2×40Ω=80Ω;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以由I=
小明站在踏板上时,UA=U1+I4R1=14.4V+5.36A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
小红站在踏板上时,UA=U2+I5R1=12V+0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:R1=10Ω,UA=18V;
(3)乙图中左电路可知,在电路安全前提下;所以电流表A的示数为3.6A时,
所以,身高测量仪的最小测量值为:h最小=h2=140cm;
已知小明身高h7=160cm,小红身高h2=140cm,则此时滑片是下移
Δh=h1﹣h2=160cm﹣140cm=20cm,
小红站在踏板上时,由I=
R红===20Ω,
小明站在踏板上时,滑动变阻器R2接入电路的阻值:R中=40Ω,
则两次测量之间,滑片移动后中﹣R红=40Ω﹣20Ω=20Ω,
所以,滑动变阻器R6的总长度为:
L=×R2=×80Ω=80cm;
由于电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V
U6小=UA﹣U大=18V﹣15V=3V,
此时最小电流为:
I小===0.8A,
滑动变阻器R接入电路的阻值:
R2大===50Ω,
滑动变阻器R2接入电路的长度为:
L大=×R6大=×50Ω=50cm;
所以,最大测量值:h大=h1+(L大﹣L)=160cm+(50cm﹣;
由此可知:身高测量仪的测量范围为140cm~170cm;
答:(1)小明的重力为500N;
(2)电源UA的电压为18V;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围140cm~170cm。2022年8月16日
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