辽宁省大连市普兰店区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
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这是一份辽宁省大连市普兰店区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷,共34页。试卷主要包含了填空题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)下列现象用分子动理论解释,其中正确的是( )
A.石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B.墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
2.(2分)小明在做完“压缩点火”实验后,将桶盖拧开,用手甩一甩小桶,将桶中废气甩出,这个过程与四冲程汽油机相似的冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
3.(2分)关于电流表和电压表的使用,下列说法正确的是( )
A.两表都可以与被测电路串联使用
B.若有两个量程,一般先用小量程试触
C.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
4.(2分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示.再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大.则下列说法正确的是( )
A.验电器原理是异种电荷相互吸引
B.C棒与其手柄D均为导体
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由毛皮转移到橡胶棒
D.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为 A到B
5.(2分)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路B.电阻R2断路
C.电阻R2短路D.电阻R3断路
6.(2分)如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值R1>R2.闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为Il、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,下列关系式正确的是( )
A.I1<I2 U1=U2=U3B.I1=I2 U1>U2=U3
C.I1>I2 U2=U1+U3D.I1=I2 U2=Ul+U3
7.(2分)在如图所示的电路中,S闭合后,下列各种情况正确的是( )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,U甲>U乙
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开形成并联电路
C.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
8.(2分)如图所示,用规格相同的加热器分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,不计热损失,均没有达到沸点。丙图所示为液体温度与加热时间的关系图,则下列说法中正确的是( )
A.甲液体比乙液体的比热容比大
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2:3
C.加热相同的时间,甲、乙两种液体升高的温度之比3:2
D.将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃,所需要的时间之比为3:2
(多选)9.(2分)汽油机一个工作循环有四个冲程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程,吸入的是空气和汽油的混合物
B.压缩冲程,是机械能转化为内能的过程
C.做功冲程,是内能转化为机械能的过程
D.排气冲程,这个过程使汽车获得动力
(多选)10.(2分)如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动,对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A.若相互吸引,可能带正电
B.若相互吸引,可能不带电
C.若相互排斥,一定带正电
D.若相互排斥,一定带负电
(多选)11.(2分)如图所示电路,只闭合S1时电压表的示数为U1;只闭合S2时电压表的示数为U2;若S1、S2同时闭合,电压表示数为U3。关于三个电压值的大小,正确的是( )
A.U1<U2B.U1=U3C.U3>U2D.U3>U1
(多选)12.(2分)如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变。检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( )
A.测试仪中电压表的示数越大
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路中的总电阻越小
D.电压表与电流表示数的比值不变
二、填空题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
13.(2分)在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同。物体吸热升温,这里的“热”是指 ;摩擦生热,这里的“热”是指 。
14.(2分)目前,越来越多的家庭安装上了LED灯,LED灯具有节能、环保等特点,其核心元件发光二极管的主要材料是 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。科学家发现某些物质在温度很低时,导体的电阻变为0,这是 现象。
15.(2分)如图是汽油机工作过程中的 冲程,除该冲程外,其他冲程是靠飞轮的 来完成的。
16.(2分)如图甲为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的 ;如图乙所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的 (以上两空均选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)
17.(2分)如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 V,电源电压是 V。
18.(2分)中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
19.(2分)如图所示,是水的凝固图象。分析图象发现,AB段比CD段降温慢,其原因是水的比热容比冰的 (选填“大”或“小”)。图象中,B点的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)C点内能。
20.(2分)小明家的汽车发动机为四缸汽油机,该发动机在工作时汽缸内的燃气的平均气压为1×106Pa,汽缸的横截面积为50cm2,活塞的行程长10cm,转速3600r/min,则该发动机1s对外做功 次,该发动机的功率为 。
21.(2分)如图所示,根据图甲中的电路图,将图乙中的电路元件连接成实物电路。(要求导线不能交叉)
三、计算题(本题共2小题,共14分)
22.(7分)吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶,使这袋质量为250g的牛奶的温度由12℃升高到42℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃),不计热量损失]
(1)牛奶吸收的热量是多少?
(2)妈妈所用热水的质量为0.3kg,则水的初始温度至少为多少度?(结果保留1位小数)
23.(7分)空气污染指数(API﹣Air Pllutin Index的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表示数为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时气敏电阻的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数。
四、综合题(本题共5小题,共24分)
24.(3分)如图所示,2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在黑夜、低温的条件下成功着陆在东风着陆场。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时,指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火,给返回舱一个向上抬的力,使返回舱的落地速度进一步减小,航天员便可安全着陆。为方便夜间寻找返回舱,飞船返回舱的“肩部”位置装有多个闪光灯。请回答:
(1)返回舱穿越大气层的过程中机械能和内能是如何转化的?
(2)发动机点火,给返回舱一个向上抬的力相当于内燃机的那个冲程?
(3)飞船返回舱“肩部”的多个闪光灯是串联还是并联?
25.(5分)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,加热水和煤油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收的热量的多少,从而比较这两种物质的吸热能力。
(1)除了图中已经呈现的器材,还需要使用到的测量工具有天平和 。
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(3)本实验选择规格相同的电加热器,目的是为了使两种物质在相同加热时间内 相同。
(4)小志通过实验得到升高相同温度,水加热时间比煤油的长,由此可得出 的吸热能力强。实验结束后,爱动脑筋的小志发现在不改变实验器材的情况下,通过比较水和煤油的温度也能判断出这两种物质的吸热能力,请你帮助小志写出实验的理由 。
26.(5分)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)表格的数据是小亮同学在实验中用两盏规格 (填“相同”或“不同”)的灯泡得出的,这样的实验结果是欠妥的;改进实验方法,正确进行实验后,A、B、C三点的电流IA、IB、IC正确的关系应该是 。
27.(5分)物理研究小组的同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如表所示。
对所要探究的问题,他们作出如下猜想:
①电阻与导体的长度有关;
②电阻与导体的材料有关;
③电阻与导体的横截面积有关。同学们设计如图所示的实验电路。
请回答下列问题:
(1)实验中通过观察 ,来判断电阻丝电阻的大小。
(2)若要验证猜想②,可选用的导体编号是 ,选择的理由是 。
(3)选用a、b两根电阻丝进行实验,目的是为了验证猜想 (填序号)。
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
28.(6分)在“探究通电导体的电流与电阻的关系”实验中,电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,选用30Ω、25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻由大到小依次正确接入电路。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片时,电流表示数随之变化。则故障可能是 。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随定值电阻R变化的图像,实验得到的结论是 。学习过欧姆定律,由图像可知R两端电压为 V。
(4)某次实验,更换电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片P,直接闭合开关S,此时电压表示数如图丙所示,其值为 V,则刚拆下电阻R的阻值为 Ω。
2023-2024学年辽宁省大连市普兰店区九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每题2分,共24分)第1~8小题中,每小题只有一个选项正确。第9~12小题中,每小题至少有两个选项正确。
1.(2分)下列现象用分子动理论解释,其中正确的是( )
A.石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B.墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
【分析】(1)物质是由分子或原子构成的;
(2)温度越高,分子无规则运动越剧烈;
(3)分子间有间隙;
(4)分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:A.石灰石能被粉碎成粉末,固体大颗粒变成小颗粒,小颗粒不是分子,故A错误;
B.分子热运动剧烈程度与温度有关,墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子的无规则运动速度越快,故B正确;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵之间有空隙,而不是分子间的间隙,故C错误;
D.扫地时尘土飞扬,尘土不是分子,不能说明分子在不停地运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了分子动理论的内容,属于基础题。
2.(2分)小明在做完“压缩点火”实验后,将桶盖拧开,用手甩一甩小桶,将桶中废气甩出,这个过程与四冲程汽油机相似的冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【分析】汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:小明在做完“压缩点火”实验后,将桶盖拧开,用手甩一甩小桶,将桶中废气甩出,这相当于汽油机的排气冲程。
故选:D。
【点评】本题主要考查内燃机的工作过程,基础性题目。
3.(2分)关于电流表和电压表的使用,下列说法正确的是( )
A.两表都可以与被测电路串联使用
B.若有两个量程,一般先用小量程试触
C.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
【分析】(1)电流表的正确使用方法是:与被测用电器串联;电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;所测量的电流不能超过电流表的量程;绝对不允许不经过用电器把电流表直接接在电源两极上;
(2)电压表的正确使用方法是:把它并联在用电器两端;必须让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出(正接线柱与正极相连,负接线柱与负极相连);被测电压不能超过电压表所选的量程,否则会烧坏电压表。
【解答】解:A、使用时,电流表要与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联,故A错误;
B、为了保护电表不被烧毁,在使用前一般都先用大量程并“试触;故B错误;
C、因为电流表电阻太小,相当于导线,若把电流表直接连接到电源两极,电流会很大,烧坏电流表,所以,不允许把电流表直接连接到电源两极;但电压表可以并联在电源两端,但电压需小于电压表的量程,故C错误;
D、根据电压表、电流表的使用方法:电流都要从“+”接线柱入,从“﹣”接线柱出;故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查电流表和电压表的使用方法,这是初中物理学习的重要内容,必须掌握。
4.(2分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示.再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大.则下列说法正确的是( )
A.验电器原理是异种电荷相互吸引
B.C棒与其手柄D均为导体
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由毛皮转移到橡胶棒
D.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为 A到B
【分析】(1)验电器原理是同种电荷相互排斥;
(2)手柄应是绝缘体;C棒应该是导体;
(3)用毛皮擦过的橡胶棒得到电子带负电;
(4)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:
A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故A错误;
B、C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故B错误;
C、毛皮摩擦橡胶棒带负电,故电子是由毛皮转移到橡胶棒,故C正确;
D、毛皮摩擦橡胶棒带负电,该橡胶棒去接触验电器A时,验电器A也会带负电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为B到A,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查两种电荷、验电器原理、以及电流的方向的规定,难度不大。
5.(2分)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路B.电阻R2断路
C.电阻R2短路D.电阻R3断路
【分析】电路故障有两种:断路和短路,根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解:开关S断开时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;电流表无示数,说明电路出现了断路现象;电压表无示数,说明电压表与电源之间是断开的,所以故障可能是R3断路或R1断路;
S闭合时,只有R1接入电路中,电流表测量电路中的电流,有示数,说明R1是通路,电压表被短路,电压表无示数,所以故障是电阻R3断路。
故选:D。
【点评】电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况。
6.(2分)如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值R1>R2.闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为Il、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,下列关系式正确的是( )
A.I1<I2 U1=U2=U3B.I1=I2 U1>U2=U3
C.I1>I2 U2=U1+U3D.I1=I2 U2=Ul+U3
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表A1、A2均测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测R1两端的电压。根据串联电路的电流特点可知两电流表示数之间的关系,根据欧姆定律可知两电阻两端的电压关系,根据串联电路的电压特点可知三电压表示数之间的关系。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表A1、A2均测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测R1两端的电压。
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电流表的示数I1=I2,故AC错误;
又因R1>R2,
所以,由I=的变形式U=IR可知,U3>U1,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,U2=U1+U3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是电路串并联的不变和电表所测电路元件的判断。
7.(2分)在如图所示的电路中,S闭合后,下列各种情况正确的是( )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,U甲>U乙
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开形成并联电路
C.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
【分析】(1)如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,该电路为R1和R2的串联电路,电压表甲测R2两端的电压,电压表乙测R1两端的电压,电压表丙测电源电压;根据串联电路的电流规律和U=IR分析甲、乙两表的示数大小关系;
(2)如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开,则两个电阻并联,电压表甲测电源电压,电流表乙测干路电流,电流表丙测通过R1的电流,并联电路的干路电流等于通过各个支路的电流之和,据此分析;
(3)电流表内电阻很小,相当于导线,据此分析。
【解答】解:A、如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,该电路为R1和R2的串联电路,电压表甲测R2两端的电压,电压表乙测R1两端的电压,电压表丙测电源电压;
串联电路中各处的电流相等,由U=IR可知,由于R1与R2的阻值关系不明确,所以无法确定甲、乙两表的示数大小,故A错误;
BD、如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开,则两个电阻并联,电压表甲测电源电压,电流表乙测干路电流,电流表丙测通过R1的电流,由并联电路的电流特点可知乙表的示数大于丙表的示数,故D错误,B正确;
C、如果甲、乙同时是电流表,则相当于一根导线连接在电源两端,会造成电源短路,因此甲、乙不能同时是电流表,故C错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电流表和电压表的使用,以及对电路的分析,熟练掌握串、并联电路的特点是解题的关键。
8.(2分)如图所示,用规格相同的加热器分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,不计热损失,均没有达到沸点。丙图所示为液体温度与加热时间的关系图,则下列说法中正确的是( )
A.甲液体比乙液体的比热容比大
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2:3
C.加热相同的时间,甲、乙两种液体升高的温度之比3:2
D.将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃,所需要的时间之比为3:2
【分析】(1)升高相同的温度,比较加热时间可得吸收热量之比;由Q吸=cmΔt可知,质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量之比与比热容成正比,据此可得比热容之比;
(2)用规格相同的加热器加热,则在相同时间内加热器放出的热量相同;
(3)加热相同的时间,即吸收的热量相同,由Q吸=cmΔt可知,加热相同的时间,即吸收的热量相同,甲、乙两种液体升高的温度与比热容成反比,据此可得升高的温度之比;
(4)质量相同,升高相同的温度,吸收热量之比与比热容成正比,加热时间与吸收热量成正比。
【解答】解:A、由图丙可知,将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时,甲用时2min,乙用时3min,由于用规格相同的加热器,相同的时间内两种液体吸收的热量相同,则甲乙所吸收的热量之比Q甲:Q乙=2:3,
由Q=cmΔt可知,在液体质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比,所以比热容之比c甲:c乙=Q甲:Q乙=2:3,所以甲的比热容比乙小,故A错误;
B、用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同,甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比应为1:1,故B错误;
C、加热相同的时间,即吸收的热量相同,由Q=cmΔt可知,在液体质量相同、吸收的热量相同时,升高的温度与比热容成反比,则升高的温度之比Δt甲:Δt乙=c乙:c甲=3:2,故C正确;
D、将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃,即升高的温度相同,质量相同,由Q=cmΔt可知,在液体质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比,则吸收的热量之比Q甲′:Q乙′=c甲:c乙=2:3,而两个加热器是相同的,吸收热量与加热时间成正比,则需要时间t甲:t乙=Q甲′:Q乙′=2:3,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查的是利用图象比较不同物质的比热容,得到正确结论的前提是读懂图象提供的信息、理解比热容的物理意义。
(多选)9.(2分)汽油机一个工作循环有四个冲程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程,吸入的是空气和汽油的混合物
B.压缩冲程,是机械能转化为内能的过程
C.做功冲程,是内能转化为机械能的过程
D.排气冲程,这个过程使汽车获得动力
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
【解答】解:A.汽油机的吸气冲程中,吸入的是空气和汽油的混合物,故A正确;
B.汽油机的压缩冲程将燃料混合物压缩,是通过做功的方式使燃料混合物的内能变大,是机械能转化为内能的过程,故B正确;
C.在做功冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生的高温高压的气体推动活塞向下运动,是内能转化为机械能的过程,使汽车获得动力,故C正确;
D.排气冲程活塞向上运动,将废气排出汽缸,没有能量的转化,这个过程中,汽车不会获得动力,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程,要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
(多选)10.(2分)如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动,对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A.若相互吸引,可能带正电
B.若相互吸引,可能不带电
C.若相互排斥,一定带正电
D.若相互排斥,一定带负电
【分析】带电体能够吸引轻小物体;
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:带电体能够吸引轻小物体,异种电荷相互吸引;带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端,若相互吸引,A端有可能不带电或带正电;故AB正确;
若相互排斥,A端一定带负电,故C错误,D正确。
故选:ABD。
【点评】此题考查带电体的性质和电荷间的相互作用规律,要综合分析解答。
(多选)11.(2分)如图所示电路,只闭合S1时电压表的示数为U1;只闭合S2时电压表的示数为U2;若S1、S2同时闭合,电压表示数为U3。关于三个电压值的大小,正确的是( )
A.U1<U2B.U1=U3C.U3>U2D.U3>U1
【分析】分析电路结构,确定三种状态下电压表所测的示数,然后根据串联电路的电压特点做出判断。
【解答】解:
(1)只闭合S1时,两个灯泡串联,电压表测串联电路两端的电压,即电源电压,所以电压表示数U1=U;
(2)只闭合S2时,两个灯泡串联,电压表测右边灯泡两端的电压,所以电压表示数U2=U右灯,
因为两个灯泡串联,所以由串联电路的电压特点可知U2<U;
(3)若S1、S2同时闭合,左边的灯泡被短路,只有右边灯泡接入电路,电压表测右边灯泡两端的电压,即电源电压,所以电压表示数U3=U;
由以上分析可知:U1=U3>U2,故AD错误,BC正确。
故选:BC。
【点评】本题通过电压表测量示数的判断,考查了串联电路的电压规律,难易程度适中。
(多选)12.(2分)如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变。检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( )
A.测试仪中电压表的示数越大
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路中的总电阻越小
D.电压表与电流表示数的比值不变
【分析】由电路图可知,气敏电阻R1与定值电阻R2串联,电压表测电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流。由图象可知气敏电阻随酒精气体浓度的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R2两端的电压变化,根据欧姆定律结合定值电阻R2的阻值判断电压表与电流表示数的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,气敏电阻R1与定值电阻R2串联,电压表测电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图象可知气敏电阻随酒精气体浓度的增大而减小,则驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,
由I=可得,电路中的电流越大,即电流表的示数越大;
由U=IR可得,定值电阻R2两端的电压越大,即电压表的示数越大;
因电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值,
所以,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值,保持不变;故ACD正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象得出气敏电阻的阻值随酒精浓度的变化关系。
二、填空题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
13.(2分)在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同。物体吸热升温,这里的“热”是指 热量 ;摩擦生热,这里的“热”是指 内能 。
【分析】(1)用热量反应物体热传递过程中传递能量的多少;
(2)摩擦生热使物体内能增加。
【解答】解:物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。
摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
故答案为:热量;内能。
【点评】本题主要考查了同学们对温度、热量、内能的区分,是一道基础题。
14.(2分)目前,越来越多的家庭安装上了LED灯,LED灯具有节能、环保等特点,其核心元件发光二极管的主要材料是 半导体 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。科学家发现某些物质在温度很低时,导体的电阻变为0,这是 超导 现象。
【分析】利用半导体材料可以制成二极管、三极管、光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等,半导体具有单向导电性;
铅常温下有电阻,但在﹣265.9℃以下,电阻就变为了0Ω。
【解答】解:发光二极管的主要材料是半导体;发光二极管具有单向导电性;在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变为0Ω,这是超导现象。
故答案为:半导体;超导。
【点评】本题考查的是半导体和超导现象,重点在于半导体和超导体的应用,复习时候需要重点关注。
15.(2分)如图是汽油机工作过程中的 做功 冲程,除该冲程外,其他冲程是靠飞轮的 惯性 来完成的。
【分析】根据气门的闭合情况、活塞的运动方向判定是哪个冲程;汽油机的吸气、压缩、排气三个冲程是利用飞轮的惯性来完成的。
【解答】解:图中进气门和排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,故此冲程为汽油机的做功冲程;除该冲程外,其他冲程是靠飞轮的惯性来完成的。
故答案为:做功;惯性。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程,属于基础题。
16.(2分)如图甲为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的 开关 ;如图乙所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的 用电器 (以上两空均选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)
【分析】(1)开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器;
(2)电路由电源、开关、导线、用电器组成,分析题意,然后答题。
【解答】解:
房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当家庭电路的开关;
在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,在电路中手机电池消耗电能,故手机电池相当于用电器。
故答案为:开关;用电器。
【点评】本题考查了开关的作用、电路的组成,要求学生联系生活实际会辨认,会解释。
17.(2分)如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 4 V,电源电压是 6 V。
【分析】(1)由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压。
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测L1两端的电压,知道电源电压,可以计算出灯泡L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,由图乙可知,电源的电压U=6V,
当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,U1=2V,故灯泡L2两端的电压是:U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4;6。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到电压的串联的特点,故据题意和图乙得出对应的电压是解决该题的关键。
18.(2分)中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 滑动变阻器 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 绝缘体 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
【分析】滑动变阻器是通过改变连接在电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的,通过改变电阻的大小来改变电路中电流的大小;
容易导电的是导体,不容易导电的是绝缘体。
【解答】解:电动自行车上的“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器,它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻,从而达到改变电路中电流大小的目的;
上面会聚集大量的灰尘而接触不良,这说明灰尘属于绝缘体。
故答案为:滑动变阻器;绝缘体。
【点评】本题考查了滑动变阻器的使用、导体和绝缘体的认识,有一定综合性,但都是基础知识。
19.(2分)如图所示,是水的凝固图象。分析图象发现,AB段比CD段降温慢,其原因是水的比热容比冰的 大 (选填“大”或“小”)。图象中,B点的内能 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)C点内能。
【分析】(1)水的比热容较大,质量相同的水与其它物质相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小;
(2)水凝固过程,放出热量、内能减小,温度不变。
【解答】解:由于水的比热容比冰大,由Q=cmΔt知,冰和水的质量相等,放出相同的热量时,水的温度下降得少,所以AB段比CD段降温慢;
BC段是水的凝固过程,该过程放出热量、内能减小,温度不变,所以物体在B点时具有的内能大于在C点时的内能。
故答案为:大;大于。
【点评】本题考查了对比热容特性的理解、吸放热公式的应用、水凝固的特点,属于基础内容,要熟练掌握。
20.(2分)小明家的汽车发动机为四缸汽油机,该发动机在工作时汽缸内的燃气的平均气压为1×106Pa,汽缸的横截面积为50cm2,活塞的行程长10cm,转速3600r/min,则该发动机1s对外做功 120 次,该发动机的功率为 60kW 。
【分析】(1)热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关,做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关,计算功率要在对应的时间内计算做功的多少,
(2)根据四冲程内燃机1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转两圈,对外做功1次的特点,四缸汽油机在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作,求出每秒柴油机做功的次数,再求出做的总功,利用公式P=即可求出该柴油机的功率。
【解答】解:燃气对活塞的平均压力:
F=pS=1×106Pa×50×10﹣4m2=5000N;
一个气缸在一个做功冲程中燃气对活塞做的功:
W1=Fs=5000N×0.1m=500J;
飞轮转速:3600r/min=60r/s,
由于一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次,
所以每秒共有30个工作循环,一个汽缸对外做功30次,
则总共做功次数:30×4=120次;
该柴油机每秒做的功:
W=120×500J=60000J,
柴油机的功率为:
P===60000W=60kW。
故答案为:120;60kW。
【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算。在计算功率和效率时要注意对应关系,特别要注意每分钟做功的次数,这是最容易出错的地方。
21.(2分)如图所示,根据图甲中的电路图,将图乙中的电路元件连接成实物电路。(要求导线不能交叉)
【分析】分析电路的连接,以及开关的位置,根据电路图,按照“先串后并”的原则连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应。
【解答】解:由电路图可知,两灯并联,开关S2与灯L2串联,S1在干路上。先串联好电源,从电源正极,依次串联L2、S2、S1、电源负极,再将灯L1并联在L2、S2两端,如图所示:
【点评】本题考查根据电路图连接实物图,关键是分清电路连接关系,注意各元件顺序与电路图一一对应。
三、计算题(本题共2小题,共14分)
22.(7分)吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶,使这袋质量为250g的牛奶的温度由12℃升高到42℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃),不计热量损失]
(1)牛奶吸收的热量是多少?
(2)妈妈所用热水的质量为0.3kg,则水的初始温度至少为多少度?(结果保留1位小数)
【分析】(1)知道牛奶的质量、比热容、初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求牛奶吸收的热量;
(2)不计热损失,水吸收的热量Q吸=Q放,知道水的比热容、质量,利用Q放=cm(t0﹣t)求水的温度降低值,知道末温可求水的初温。
【解答】解:
(1)牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0牛奶)
=2.5×103J/(kg•℃)×0.25kg×(42℃﹣12℃)
=18750J,
(2)不计热损失,水吸收的热量Q吸=Q放=18750J,
由Q放=cm(t0﹣t)可得热水的温度降低值:
Δt水==≈14.9℃,
水的末温t=42℃,
热水的初温t0水=t+Δt水=42℃+14.9℃=56.9℃。
答:(1)牛奶吸收的热量是18750J;
(2)妈妈所用热水的质量为0.3kg,则水的初始温度至少为56.9℃。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)、放热公式Q放=cm(t0﹣t)的应用,利用好条件“不计热损失,Q放=Q吸”是关键!
23.(7分)空气污染指数(API﹣Air Pllutin Index的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表示数为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时气敏电阻的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数。
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)根据欧姆定律求出当电压表示数为4V时通过R0的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,根据欧姆定律和串联电路的特点求出此时R的阻值,然后求出,根据图乙可知此时空气质量指数。
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)当电压表示数为4V时,通过电阻R0的电流:
I0===0.8A;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压:UR=U﹣U0=12V﹣4V=8V,
因串联电路中各处的电流相等,则IR=I0=0.8A;
所以由I=得R的阻值:
R===10Ω;
(3)当电路中电流为1.2A时,由I=可得,电路中的总电阻为:
R总===10Ω;
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:
R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,
则==0.2Ω﹣1,
由图乙可知,此时空气质量指数为50。
答:(1)通过R0的电流为0.8A;
(2)此时气敏电阻的阻值为10Ω;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数为50。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出有用的信息。
四、综合题(本题共5小题,共24分)
24.(3分)如图所示,2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在黑夜、低温的条件下成功着陆在东风着陆场。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时,指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火,给返回舱一个向上抬的力,使返回舱的落地速度进一步减小,航天员便可安全着陆。为方便夜间寻找返回舱,飞船返回舱的“肩部”位置装有多个闪光灯。请回答:
(1)返回舱穿越大气层的过程中机械能和内能是如何转化的?
(2)发动机点火,给返回舱一个向上抬的力相当于内燃机的那个冲程?
(3)飞船返回舱“肩部”的多个闪光灯是串联还是并联?
【分析】(1)物体克服摩擦做功,机械能转化为内能;
(2)发动机点火时,内能转化为机械能,据此分析;
(3)并联电路中各用电器既可以单独工作又互不影响。
【解答】答:(1)返回舱穿越大气层时与大气摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;
(2)发动机点火时,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程中的能量转化相同;
(3)为了保证某一盏灯损坏后,其它灯仍然能够正常工作,并不会受到影响,闪光灯应该是并联。
【点评】本题考查了串并联电路的判断、内能的改变、热机冲程中的能量转化,综合性强,难度不大。
25.(5分)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,加热水和煤油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收的热量的多少,从而比较这两种物质的吸热能力。
(1)除了图中已经呈现的器材,还需要使用到的测量工具有天平和 秒表 。
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入 质量 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(3)本实验选择规格相同的电加热器,目的是为了使两种物质在相同加热时间内 吸收热量 相同。
(4)小志通过实验得到升高相同温度,水加热时间比煤油的长,由此可得出 水 的吸热能力强。实验结束后,爱动脑筋的小志发现在不改变实验器材的情况下,通过比较水和煤油的温度也能判断出这两种物质的吸热能力,请你帮助小志写出实验的理由 相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强 。
【分析】(1)“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,需要用温度计测量液体的温度、用秒表测量加热时间、用天平测量液体的质量;
(2)(3)(4)我们使用相同的电加热器,通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:(1)实验中需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;
(2)在“比较不同物质的吸热情况”实验中,需要控制水和煤油的质量相同;
(3)用相同的电加热器加热,在相同的时间内,物质吸收的热量相同,故用加热时间表示物质吸收热量的多少;
(4)由题意可知,升高相同的温度,水加热时间较长,根据比较吸热能力的第1种方法,则水的吸热能力强,即水的比热容较大;也可以通过加热相同的时间,比较升高的温度,是相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
故答案为:(1)秒表;(2)质量;(3)吸收热量;(4)水;(5)相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【点评】本题比较水和煤油的吸热能力和煤油比热容小的应用,考查测量的工具、控制变量法和转换法的运用,难度不大。
26.(5分)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 串联 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 C 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 0.24 A。
(3)表格的数据是小亮同学在实验中用两盏规格 相同 (填“相同”或“不同”)的灯泡得出的,这样的实验结果是欠妥的;改进实验方法,正确进行实验后,A、B、C三点的电流IA、IB、IC正确的关系应该是 IC=IA+IB 。
【分析】(1)电流表要串联在被测电路中;
(2)电流表的读数要先看量程和分度值,然后进行读数;
(3)为了避免偶然性,寻找普遍规律,要选择不同规格的灯泡进行多次实验;
并联电路的电流规律:并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。
【解答】解:(1)电流表要串联在被测电路中;若测量干路电流,则需要将电流表接在甲图中的C点;
(2)图乙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针在0.2A右边两个小格处,其示数为0.24A;
(3)由表格数据可知A、B两点的电流相等,即通过两条支路的电流相等,这并不是并联电路的普遍规律,之所以得到了“两条支路的电流相等”,是因为他在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的;
由表格数据可知:0.32A=0.16A+0.16A,所以,可以初步得出结论:并联电路中干路的电流等于各支路电流之和,改进实验方法,正确进行实验后,A、B、C三点的电流IA、IB、IC正确的关系应该是IC=IA+IB。
故答案为:(1)串联;C;(2)0.24;(3)相同;IC=IA+IB。
【点评】此题是探究并联电路中电流规律的实验,考查了电流表的连接和读数、以及归纳法的运用。
27.(5分)物理研究小组的同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如表所示。
对所要探究的问题,他们作出如下猜想:
①电阻与导体的长度有关;
②电阻与导体的材料有关;
③电阻与导体的横截面积有关。同学们设计如图所示的实验电路。
请回答下列问题:
(1)实验中通过观察 电流表的示数 ,来判断电阻丝电阻的大小。
(2)若要验证猜想②,可选用的导体编号是 c、d ,选择的理由是 导体c、d的长度、横截面积,温度都相同,只有材料不同 。
(3)选用a、b两根电阻丝进行实验,目的是为了验证猜想 ③ (填序号)。
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 减小 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,这用到了转换法;
(2)(3)(4)影响导体电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积和材料,研究电阻大小与其中一个因素关系时,要控制另外两个因素不变。
【解答】解:(1)根据转换法可知,实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导线电阻大小的;
(2)为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想,应选用除材料不同之外,其它因素都相同的,所以应选用c、d两个代号的导体;
(3)选用a、b两根电阻丝进行实验,a和b的材料、长度相同,横截面积不同,可以探究电阻大小与横截面积的关系,即为了验证猜想③;
(4)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,这样就减小了输电线的电阻,导线上损失的电能也就减小了。
故答案为:(1)电流表的示数;(2)c、d;导体c、d的长度、横截面积,温度都相同,只有材料不同;(3)③;(4)减小。
【点评】本题考查影响电阻大小的实验,控制变量法的应用是解题的关键。
28.(6分)在“探究通电导体的电流与电阻的关系”实验中,电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,选用30Ω、25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻由大到小依次正确接入电路。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片时,电流表示数随之变化。则故障可能是 定值电阻R短路 。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随定值电阻R变化的图像,实验得到的结论是 在电压一定时,电流随电阻的增大而减小得越来越慢 。学习过欧姆定律,由图像可知R两端电压为 3 V。
(4)某次实验,更换电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片P,直接闭合开关S,此时电压表示数如图丙所示,其值为 2.7 V,则刚拆下电阻R的阻值为 20 Ω。
【分析】(1)根据滑动变阻器的滑片P向A端移动,电路中电流变大确定变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,据此连接电路图;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,闭合开关后,若发现电压表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数随之变化.说明电压表与导线并联;
(3)由图乙求出电流与电阻之积即为R两端电压;
(4)电表读数应先确定电表的量程和分度值;
更换电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片即滑动变阻器的阻值保持不变,根据串联电路的电压特点以及电压分配规律分别求出更换电阻前后电阻和滑动变阻器的阻值之间的关系式,进而求出更换电阻前电阻R的阻值。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向A端移动,电路中电流变大,说明电阻变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱串联入电路中,如下图所示:
(2)闭合开关后,若发现电压表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数随之变化.说明电压表与导线并联,造成这一现象的原因可能是定值电阻短路;
(3)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:
UR=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.1A×30Ω=3V;
(4)由图丙可知电压表量程为0~3V,分度值0.1V,电压表的示数为2.7V;
设此时电阻为R′,
此时滑动变阻器两端的电压为:U滑′=U﹣UR′=4.5V﹣2.7V=1.8V,
根据串联电路的分压特点可知此时===,所以R′=R滑,
更换电阻前,R两端的电压UR=3V不变,动变阻器两端的电压U滑=U﹣UR=4.5V﹣3V=1.5V,
设拆下的电阻为R,则根据串联电路的分压特点可知===,所以R=2R滑,
由题意,选用25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻R由大到小依次正确接入电路,
可知R′=R﹣5Ω,
即R滑=2R滑﹣5Ω,
解得:R滑=10Ω,
所以R=2R滑=2×10Ω=20Ω,即刚拆下电阻R的阻值为20Ω。
故答案为:(1)见解析;(2)定值电阻R短路;(3)在电压一定时,电流随电阻的增大而减小得越来越慢;3;(4)2.7;20。
【点评】此题考查了探究电流与电阻关系的实验过程,包括实物图的连接、电路故障的判断、实验器材的选择和串联电路电压规律的应用,是一道综合题。A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
导体编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金
1.0
0.4
b
镍铬合金
1.0
0.2
c
镍铬合金
0.5
0.2
d
锰铜合金
0.5
0.2
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
导体编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金
1.0
0.4
b
镍铬合金
1.0
0.2
c
镍铬合金
0.5
0.2
d
锰铜合金
0.5
0.2
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