2023-2024学年物理九年级第一学期期末学业水平测试模拟试题
展开1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.由于水的比热容大,烧开水时,需要吸收更多的热量,要消耗更多的燃料
B.用打气筒给自行车轮胎打气时主要是通过克服摩擦做功增加筒内气体的内能
C.电荷移动形成电流,而且正电荷移动的方向规定为电流的方向
D.通电导体在磁场中一定会受到磁场力的作用
2.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害.这主要是因为水的
A.密度较小B.凝固点较低C.沸点较高D.比热容较大
3.以下有关电阻的观点中,错误的是
A.不同的导体,电阻一般不同
B.导体被加热后,电阻一般会随温度升高而增大
C.导体的电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度
D.一个导体两端的电压越大,电流越大,则它的电阻就越小
4.关于电,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电的实质就是创造了电荷B.只要电荷运动,就会形成电流
C.串联电路中的各部分电压一定不会相等D.若导体中有电流通过,则导体两端一定有电压
5.无风的下午,小朋友从滑梯顶端滑到底部后不动时,小俭发现:小朋友原来伏贴的头发竖起并分开。由上述信息可知:小朋友与滑梯摩擦过程中( )
A.小朋友的头发带上了正电荷
B.小朋友的头发带上了负电荷
C.负电荷在小朋友和滑梯之间发生了转移
D.正电荷在小朋友和滑梯之间发生了转移
6.下列有关导体的说法中正确的是
A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
B.导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D.导体都是通过自由电子导电的
7.以下各种用电器中,工作时能量转化的主要形式与其它三件不同的是
A.电风扇B.电饭锅C.电熨斗D.电水壶
8.如图所示的四种情况中,符合安全用电原则的是
A.洗衣机的金属外壳安装接地线
B.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
C.用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D.人靠近高压带电体
9.下列关于生活中常见的电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.家用电冰箱工作电流约10 mA
B.对人体的安全电压不高于36 V
C.手机正常工作的电流约为10 A
D.一节干电池的电压为220 V
10.把一段粗细均匀的电阻线对折后使用,则电阻( ).
A.不变B.变为原来的
C.变为原来的D.变为原来的2倍
11.如图四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理,下列表述正确的是( )
A.图①研究电磁感应现象B.图②研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C.图③说明电动机原理D.图④说明发电机原理
12.甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示。电源电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,污染指数在50以下为轻度污染,50~100间为中度污染,100以上为重度污染。以下分析正确的是( )
A.污染指数越大,电压表示数越小
B.污染指数越小,电路中消耗的总功率越大
C.电压表示数为1V时,属于重度污染
D.污染指数为50时,电压表示数为2.5V
二、填空题
13.阅读短文,回答以下问题。
新能源混合动力汽车
油电混合双动力汽车,通俗的说是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池——电动机系统承担。 随着石油资源危机及环境保护的需要,发展新能源汽车已成社会共识。由于纯电动汽车在关键技术——电池技术和充电设施上还有很长的路要走,因此,混合动力汽车将是今后一段时间中国节能汽车的主力军。这种混合动力汽车自带内燃机、发电机、充电机,它的优势十分显著:与同样级别的普通车相比,百公里综合工作情况油耗(燃油消耗量)只有 4.3L,相当于普通燃油汽车的一半;通过内燃机可以十分方便地解决车内耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题;在繁华市区,则可关停内燃机,切换到电池单独驱动,实现“零”排放;电动模式工作时,感觉不到发动机的振动,能确保极佳的低噪音;在行驶过程中就可以满足充电需要,利用减速时动能回收和匀速行驶时的剩余能量回收向蓄电池充电,无需外部电 源充电。
这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长、动力好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪音的好处,二者并肩战斗,取长补短,汽车的热效率提高 10%以上,废气排放量可改善 30%以上。
(1)发电机的工作原理是_____;
(2)文中的“新能源”油电混合双动力汽车除了能将内能转化为机械能外,在行驶过程中还可以实现_____能向汽车的机械能转化;
14.有物理爱好的刘畅观察到连接不同截面的如图所示的铜制元件时,产生了兴趣。根据所学知识判断:
(1)铜导体外面包有一层皮,是因为这层皮是良好的_____,而铜能良好的导电是因为它有大量的_____,这种粒子带_____(正/负)电。
(2)通电时,_____,_____,_____(>/</=)。
15.某会议室里安装了100只相同的LED节能灯,这些灯全部正常发光2 h,且无其他用电器工作,电能表的示数由变为.已知每只LED节能灯的额定电压为220 V,则通过每只灯泡的电流为________A.
16.一个标有“6V 3.6W”的灯泡两端电压为5V时,实际发光功率为________W.
三、实验题
17.(8分)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω2A”:B:“20Ω 0.5A”).
(1)该实验中应选用的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”).
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉).
(______)
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是_____.
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_____W.
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图.
(______)
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1_____P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
18.(8分)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)有两个不同规格的滑动变阻器:甲标有“5Ω 1A”乙标有“20Ω 2A”,实验时应该选择滑动变阻器_____(选填“甲”或“乙”);
(2)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗);
(________)
(3)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭,出现这一故障的原因可能是_____。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动,电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为_____W;
(4)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_____;
(5)若将小灯泡换成定值电阻Rx,且电路连接完好,还可以完成的实验是_____(填标号)
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
(6)小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,重新设计电路,选了一个阻值已知的R1,连接电路如图丁所示,他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“3”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为_____(用已知字母表示)。
19.(8分)小芳为了探究“电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V且恒定)。
(1)用笔画线将甲图中电路连接完整。
(________)
(2)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是_____。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,根据实验数据绘制了电阻R的I-U图像如图丙中a,分析图像中数据,电阻R的阻值R=_____Ω,可得结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体_____。滑动变阻器除保护电路外,另一作用是_____。
(4)小红想测定“小灯泡电功率”,她仅将前面实验中的电阻R拆下,换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,继续实验。当移动滑片P到某一点,电压表如图乙所示,此时小灯泡两端电压为_____V,若她想测出小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动。小红通过实验得到灯泡的I-U图像如丙中的图像b,则小灯泡的额定功率为_____W。
(5)小红根据I-U图像中数据计算还发现:小灯泡两端电压不同 时灯丝的电阻不相等,你认为原因可能是_____。
四、作图题
20.(8分)某同学在做电学实验时,用电源、电压表、电流表、开关各一只,两个阻值相等的电阻和导线若干,设计了一个电路。如图所示,当虚线框内开关由断开到闭合时,电压表示数不变,电流表示数增加一倍,请在虚线框中画出电阻和开关的连接方式。
21.(8分)如下图是模拟家庭照明电路的部分电路图,请根据图中已知的信息,将电路连接完整。
(____)
五、计算题
22.(10分)汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能,车主可通过旋钮开关实现功能切换进行防雾、除露、化霜。如图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
(1)开关旋至“1”档,开启的是什么功能?说明理由。
(2)开启化霜功能工作时消耗的电功率是多少?
(3)已知后视镜玻璃的质量为100g,玻璃的比热容为,加热器电阻产生的热量的50%被玻璃吸收,化霜功能开启1分钟玻璃的温度能升高多少?
23.(12分)在如图的电路中,灯泡L标有“12V 6W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω,定值电阻R0=20 Ω。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,此时电流表的示数;
(3)S闭合、S1断开,且滑片P移动到最右端时,通电1min电路产生的总热量。
参考答案
一、选择题
1、A
【详解】A.水的比热容大,在质量相同、升高相同温度时,需要吸收更多的热量,那么要消耗更多的燃料,A正确;
B.打气筒给自行车轮胎打气时,主要是通过活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,B错误;
C.电荷的定向移动形成电流,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,如果正电荷不是定向移动,那么这个方向不能规定为电流的方向,C错误;
D.通电导体的电流方向如果与磁场方向平行,那么这导体是不会受到磁场力的作用,D错误。
2、D
【详解】因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害.故D正确.
3、D
【解析】电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,不同的导体,材料不同,所以电阻一般不同,大多数导体的电阻随温度的升高而增大,如灯丝;也有少数导体,电阻随温度的升高而减小,综上所述ABC正确D错误.
点睛:电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关.据此分析判断.
4、D
【详解】A.摩擦起电的实质,并不是创造了电荷,只是通过摩擦,使电子由一个物体转移到另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故A错误;
B.运动的电荷不一定能形成电流,必须是电荷的定向移动才形成电流,故B错误;
C.串联电路中的各部分电压可能相等也可能不相等,故C错误。
D.电压是使电路中形成电流的原因,电路中有电流,两端就一定有电压,故D正确。
故选D 。
5、C
【解析】孩子的头发竖直并分开说明头发上带同种电荷,是因为摩擦过程中带负电荷的电子转移,故选C。
6、C
【解析】试题分析:电阻是导体本身的性质,跟电流和电压无关,不论导体中是否有电流通过,导体的电阻是不变的,所以选项AB说法是错误的;对于同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电阻是不变的,即电压与电流的比值不变,选项C的说法是正确的;导体在导电是有的是自由电子的移动,比如金属导体,有的是正电荷的运动,有的是正负离子的运动.所以导体都是通过自由电子导电的说法是错误的.故选C.
考点:电流、电压和电阻的关系
7、A
【详解】A.电风扇是将电能转化为机械能和内能;
B.电饭锅是将电能转化为内能;
C.电熨斗是将电能转化为内能;
D.电水壶是将电能转化为内能。比较分析可知:只有电风扇使用时主要将电能转化为机械能。 故选A。
8、A
【解析】A. 有金属外壳的用电器,外壳一定要接地,可防止外壳漏电时发生触电事故,故A符合题意;
B. 使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,这样才能构成通路,氖管会发光,故B不符合题意;
C. 水是导体,用湿抹布擦正在工作的台灯时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,所以不能用湿抹布擦拭正在工作的台灯,故C不符合题意;
D. 安全用电的基本原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故D不符合题意.
故选A.
9、B
【解析】A.家用电冰箱工作电流约1A,即1000mA;不符合题意;
B.由常见的电压可知,对人体安全的电压为不高于36V,符合题意;
C.手机正常工作的电流大约0.3A;不符合题意;
D.一节干电池的电压是1.5V;不符合题意。
10、C
【详解】当电阻丝的温度相同时,导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积有关,且与导体的长度的成正比,与横截面积成反比,所以将一段粗细均匀的电阻线对折后,长度变为原来的1/2,横截面积变为原来的2倍,则此时电阻变为原来的1/4;故ABD项不符合题意,C项符合题意。
11、B
【分析】(1)电流磁效应是指电流能产生磁场;
(2)比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针;
(3)电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流;
(4)研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中.
根据不同实验的特点,对照各图进行判断即可.
【详解】A. 是奥斯特实验,即演示电流的磁效应的实验装置,故A错误;
B. 是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置,故B正确;
C. 是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机原理,故C错误;
D. 是演示磁场对电流作用的实验装置,是电动机的原理,故D错误;
故选B.
12、C
【详解】A.由图像可知,污染指数越大,可变电阻的阻值越小,根据串联电路的分压特点可知,可变电阻两端的电压越小,则定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大,故A项错误;
B.由图像可知,污染指数越小,可变电阻的阻值越大,电路总电阻越大,根据可知,电源电压不变,总电阻越大,总功率越小,故B项错误;
C.电压表示数为1V时,电路中电流为
可变电阻两端电压为
根据欧姆定律可得,可变电阻连入电路中的阻值为
由图像可知,电阻为20Ω时,污染指数为150,属于重度污染,故C项正确
D.由图像可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,根据串联电路的分压特点可知,
即
解得:,即电压表示数为0.5V,故D项错误。
故选C。
二、填空题
13、电磁感应 电
【详解】(1)[1]发电机是利用电磁感应现象的原理制成的;
(2)[2] 由文中“油电混合双动力汽车是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池--电动机系统承担”可知,油电混合双动力汽车在行驶过程中可以实现电能向汽车的机械能转化;
14、绝缘体 自由电子 负 = < <
【详解】(1)[1]铜导体外面包有一层皮,为保证用电安全,这层材料具有良好的绝缘性,是绝缘体;
[2]铜具有良好的导电性,是因为其中具有大量的自由电子;
[3]自由电子带负电;
(2)[4]由题图知,AB、BC两段导体串联,所以通过的电流相同,即;
[5][6]两段导体的材料和长度相同,AB段的横截面积较大,所以电阻较小,即,因为串联导体两端电压与其阻值成正比,所以。
15、0.1
【解析】试题分析:根据电能表的示数计算出2h消耗的电能,计算出一只节能灯消耗的电能;由电功的计算公式W=UIt计算出每只节能灯的电流.
解:消耗的电能等于某段时间末的读数减去起始数:W=5863.5kW•h﹣5861.3kW•h=2.2kW•h,
一只节能灯消耗的电能W′===0.022kW=79200J;
由W=UIt得,I===0.1A,
故答案为0.1.
16、2.5
【详解】由可得灯泡的电阻为:
当灯泡两端电压为5V时,实际发光功率为:
三、实验题
17、B 灯泡断路 1.14 大于
【解析】(1)该实验的实验原理是P=UI;小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为11Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:I==≈0.31A<0.5A,电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:=≈6.9Ω,所以选用“10Ω 0.5A”的滑动变阻器B;
(1)原电路中,灯与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与灯并联,电流表与灯串联,如下如图所示:
(3)经分析,小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是灯泡断路.
(4)由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知,灯的额定电压下的电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(5)根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:6V﹣3.8V=1.1V时,灯的电压为额定电压,故将电压表并联在变阻器的两端,如下如图左所示:
(6)由如图右知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.11A,电功率为:
P1=1.9V×0.11A=0.399W;小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:P1=1V×0.15A=0.15W,则P1大于P1.
18、乙 变阻器连入电路的电阻太小 A 0.8 灯的电阻随温度的变化而变化 A
【分析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,由欧姆定律求出灯的额定电流为,灯正常发光时,由串联电路的规律及欧姆定律求出变阻器连入的电阻,从而确定应该选择滑动变阻器;
(2)根据滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗确定变阻器的连接;
(3)连接电路过程中,开关需断开,闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;根据图乙读出电压表的示数;根据串联分压原理可知,要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器的阻值,当电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据图丙读出电流表的示数,由计算出电功率的值;
(4)根据,当灯泡两端电压为额定电压的一半,根据灯的电阻随温度的变化而变化分析;
(5)已知电阻值,电路可测电阻两端的电压,流过电阻的电流,据此判断可完成哪个实验;
(6)分析开关时电路的连接及电流表测量的电流,根据欧姆定律求出电源电压;根据并联电路电流的特点得,得出通过Rx的电流; 由欧姆定律得出待测电阻的表达式。
【详解】(1)[1]电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流为:
,
灯正常发光时,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入的电阻约为:
,
故实验时应该选择滑动变阻器乙;
(2)[2]滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗,即电流变小电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,如下所示:
(3)[3]某小组连接好电路后,闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭,说明闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处,即滑动变阻器的阻值太小,致使灯泡烧坏;
[4]由图乙知,电压表的量程应为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;灯泡两端电压低于额定电压,为使其正常发光,应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左端即A端滑动,使电压表的示数为2.5V为止;
[5]由图丙知,电流表的量程应为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A,则小灯泡的额定功率为:
;
(4)[6]若灯泡的电阻不变,根据,灯泡两端电压为额定电压的一半,实际功率为额定,而实际中灯泡的电阻随温度的变化而变化,故测得的功率不等于其额定功率的;
(5)[7]A.把小灯泡换成定值电阻后,电阻阻值R一定,由电压表可测出电阻两端的电压U,电流表可测流过电阻的电流,移动变阻器的滑片可多次实验,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,A可行;
B.探究电流与电阻的关系时,要记录电流随电阻的变化关系,则实验中只有一个电阻,B不可行;
故选A;
(6)[8]将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上,R1与Rx并联,此时电流表测干路总电流I1,将导线C端接到电流表“3”接线柱上,R1与Rx并联,此时电流表测通过R1的电流I2,则定值电阻R1两端电压:
,
因并联电路,故为电源电压:
,
根据并联电路电流的特点得,通过Rx的电流为:
,
故电阻Rx的表达式为:
。
19、 电阻R断路 5 电压成正比 改变电阻两端的电压 1.8 B 0.625 灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]要探究电流与导体两端电压的关系,滑动变阻器需要遵循一上一下的连接原则,因此电流表负接线柱应接滑动变阻器的上端接线柱,如图所示
(2)[2]电流表无示数,电压表示数等于电源电压为3V,出现此种现象的原因只能是与电压表并联的部分断开了,所以只能是电阻R断路;
(3)[3]由图像可知,当电压为1V时,通过的电流为0.2A,可求出电阻R的阻值为:
;
[4]由R=可知,当导体的电阻一定时,流过导体的电流与导体两端的电压成正比;
[5]滑动变阻器在电路中起两个作用:一是保护电路,二是改变电阻两端的电压;
(4)[6]由图可知,电压表选择0~3V量程,每一小格是0.1V,故电压表读数为1.8V;
[7]换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,比现在所分得的电压大,故向B端移动减小滑动变阻器的阻值;
[8]由丙图可知灯泡正常发光时通过的电流为0.25A,故灯泡的额定功率为:
(5)[9]小灯泡两端电压不同时灯丝电阻不相等,原因是灯丝两端电压不同时,灯泡的功率不同,灯丝温度不同,从而导致灯丝电阻不同,即灯丝电阻随温度变化。
四、作图题
20、
【分析】由题中“当虚线框内开关由断开到闭合时,电压表示数不变,电流表示数增加一倍”可以判断出电压表接在电源的两端,开关控制其中一个电阻,两个电阻可以是并联,也可以是串联。
本题考查了串并联的辨别和开关的作用,根据题意得出电压表所测的电路元件和开关的位置是关键。
【详解】当虚线框内开关由断开到闭合时,电压表示数不变,电流表示数增加一倍,说明虚线框内的开关由断开到闭合过程中,内部的总电阻由大变小,因此电路如下图所示:
21、
【详解】火线进开关,再接入灯泡的顶端金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套;三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
五、计算题
22、 (1)见解析;(2)20W;(3)
【详解】(1)开关旋至“1”档,开启的是防雾功能。因为这时两段电热丝串联,电路中的电阻最大,根据可知,加热功率最小。
(2)当两段电热丝并联时,加热功率最大为化霜功能,其大小是
(3)由题意可知
玻璃的温度变化量是
答:(1)开关旋至“1”档,开启的是防雾功能;因为这时两段电热丝串联,加热功率最小;(2)开启化霜功能工作时消耗的电功率是20W;(3)化霜功能开启1分钟玻璃的温度变化量是。
23、 (1)24Ω;(2)1.1A;(3)144J。
【详解】(1)灯泡的额定电流
I额==0.5A,
灯泡正常发光时的电阻
RL==24Ω;
(2)当S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,R0与灯泡L并联,电流表测量干路电流;由于灯泡L正常发光,则电源电压
U=U额=12V;
通过R0的电流:
I0==0.6A,
由于灯泡L正常发光,则
IL=I额=0.5A;
电流表的示数
I=I0+IL=0.6A+0.5A=1.1A;
(3)当S闭合、S1断开,且滑片P移动到最右端,R0与变阻器R的最大阻值串联,则此时电路的总电阻:
R总=R0+R=20Ω+40Ω=60Ω,
1min内电路中的产生的热量:
Q=W=×60s=144J。
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻是24Ω;
(2)S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,此时电流表的示数是1.1A;
(3)S闭合、S1断开,且滑片P移动到最右端时,通电1min电路产生的总热量是144J。
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