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    [物理]四川省绵阳市江油市2023-2024学年九年级下学期开学考试试题(解析版)

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    [物理]四川省绵阳市江油市2023-2024学年九年级下学期开学考试试题(解析版)

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    这是一份[物理]四川省绵阳市江油市2023-2024学年九年级下学期开学考试试题(解析版),共22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。
    一、选择题(满分45分)
    1. 下列不属于扩散现象的是( )
    A. 臭气熏天
    B. 将盐放入水中形成盐水
    C. 雪花纷飞
    D. 将硼、磷等物质加入硅晶体中,可以制成各种性能的半导体
    【答案】C
    【解析】A.臭气熏天是分子的无规则运动形成的,属于扩散现象,故A不符合题意;
    B.盐在水中融化的过程是分子的无规则运动,属于扩散现象,故B不符合题意;
    C.雪花纷飞是由于空气流动和雪花受重力作用形成的,是宏观上的机械运动,此现象不属于扩散现象,故C符合题意;
    D.将硼、磷等物质加入硅晶体中,利用了分子的无规则运动,属于扩散现象,故D不符合题意。
    故选C。
    2. 下列关于热学知识的几种说法中,正确的是( )
    A. 把一瓶柴油倒去一半,剩下的柴油的比热容和热值均不变
    B. 0℃的冰变成0℃的水,温度不变,所以内能不变
    C. 物体的温度越高,含有的热量越多
    D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
    【答案】A
    【解析】A.柴油用去了一半,质量和体积均减小一半。而比热容、热值都是物质的一种特性,不随质量和体积的变化而变化,故剩下的柴油热值与比热容都不变,故A正确;
    B.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃的水,吸收热量、内能增加,但温度不变,故B错误;
    C.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故C错误;
    D.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,发生热传递的条件是存在温度差,不是内能差,故D错误。
    故选A。
    3. 已知水的比热容比煤油大,煤油的比热容比砂石大。则下列说法正确的是( )
    A. 一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
    B. 水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
    C. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
    D. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
    【答案】D
    【解析】A.比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
    B.由 可知,物体放出相同的热量降低的温度与物体质量和比热容有关,未知质量不能比较降低的温度,故B错误;
    C.水比热容为,表示质量1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是 ,故C错误;
    D.由可知,水和煤油的质量、吸收热量相等,由于煤油的比热容小,煤油温度升高较多,故D正确。
    故选D。
    4. 汽油机和柴油机有很多的异同点,下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是( )
    A. 汽油机和柴油机都是内燃机
    B. 汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次
    C. 吸气冲程,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
    D. 柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高
    【答案】C
    【解析】A.柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器,都是热机,因为燃料都是在汽缸内燃烧,又都叫做内燃机,故A正确,不符合题意;
    B.四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环,四个冲程,只是在做功冲程对外做功一次,活塞往复运动两次,曲轴连杆转两周,飞轮转两周,故B正确,不符合题意;
    C.内燃机工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故C错误,符合题意;
    D.柴油机属于压燃式,压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高,故D正确,不符合题意。
    故选C。
    5. 小王在探究“串联电路特点”的实验中,连接了如图所示的电路。闭合开关S后,小王发现两个灯泡都不发光,于是小王将一根导线接在灯L1两端,发现L2发光,然后再将导线接在L2两端,发现L1不发光,则故障可能是( )
    A. L1断路B. L1短路C. L2断路D. L2短路
    【答案】A
    【解析】由图可知,两灯串联,闭合开关S后,两个灯泡都不发光,说明电路出现断路,将一根导线接在灯L1两端,发现L2发光,表明L2完好,然后再将导线接在L2两端,发现L1不发光,说明L1断路,故A符合题意, BCD不符合题意。
    故选A。
    6. 对于如图所示的电路,下列说法不正确的是( )
    A. 断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
    B. 只闭合S1,通过电阻R1、R2的电流相等
    C. 只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
    D. 同时闭合S1、S3,会造成电源短路
    【答案】C
    【解析】A.由图可知,当闭合S2、S3,断开S1时,电流有两条路径,所以R1、R2并联,根据并联电流电压的特点可知,电阻R1、R2两端电压相等,故A正确,不符合题意;
    B.只闭合S1,电流只有一条路径,所以R1、R2串联,根据串联电路电流的特点可知,通过电阻R1、R2的电流相等,故B正确,不符合题意;
    C.只闭合S1、S2,R2被短路(即被短接),电流只有一条路径,故C错误,符合题意;
    D.同时闭合S1、S3,由图可知,电流不经用电器直接回负极,会出现电源短路现象,故D正确,不符合题意。
    故选C。
    7. 如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,应选择下列的哪两个电阻( )
    A. 10Ω和40ΩB. 10Ω和20Ω
    C. 30Ω和40ΩD. 20Ω和30Ω
    【答案】B
    【解析】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则滑动变阻器两端的电压
    U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V
    串联电路中各处的电流相等,则根据欧姆定律可得
    当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值
    Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω
    即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω,故ACD不符合题意,B符合题意。
    8. 如图分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
    A. 小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
    B. 小英家上个月消耗的电能为1011
    C. 电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW·h
    D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越快
    【答案】C
    【解析】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
    B.小英家上月消耗的电能为
    5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
    故B错误;
    C.指示灯闪烁320次消耗的电能
    W=kW·h=0.2 kW·h
    故C正确;
    D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D错误。
    故选C。
    9. 如图所示电路中,L1“3V 3W”、L2“3V 1.5W”,其中一灯泡能正常工作。开关S闭合后,下列说法正确的是(忽略灯泡电阻的变化)( )
    A. L1和L2的电阻之比是2:1B. L1和L2的电流之比是1:2
    C. 电源电压是4.5VD. 两灯消耗的总功率是4.5W
    【答案】C
    【解析】A.忽略灯泡电阻的变化时,灯L1的阻值
    灯L2的阻值
    L1与L2的电阻之比
    R1:R2=3Ω:6Ω=1:2
    故A错误;
    B.由电路图知,两灯串联在电路中,通过的电流相等,故B错误;
    C.两灯正常发光时,通过L1和L2的电流

    所以串联时,正常发光的是灯L2,此时灯L1两端的电压
    电源电压
    U总=U1+U=1.5V+3V=4.5V
    故C正确;
    D.两灯消耗的总功率
    P总=U总I2=4.5V×0.5A=2.25W
    故D错误。
    故选C。
    10. 如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中( )
    A. 电流表示数为3A时滑片在b点
    B. 滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为90J
    C. 图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
    D. 滑片从a点滑到b点的过程中,电路消耗的总功率最大值为22.5W
    【答案】D
    【解析】由图甲知,R、R1、R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
    C.滑片P从a点滑到b点的过程中,R1连入阻值变大,电路中总电阻变大,由可知,电路中电流变小,根据可知R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,综上可知,图乙中dc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线,ec段表示V2的示数随电流表示数变化的图线,故C错误;
    AD.当滑片位于b点时,接入电路中的电阻较大,由可知,电路中电流较小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=1A,此时R1两端的电压U1=6V,R2两端的电压U2=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为
    U=U1+U2+I小R=6V+1V+1A×R ①
    当滑片位于a点时,接入电路中的电阻较小,电流较大,电路消耗的总功率最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,此时R1两端的电压U1′=3V,R2两端的电压U2′=3V,则电源的电压为
    U=U1′+U2′+I大R=3V+3V+3A×R ②
    联立①②,解得R=0.5Ω,电源的电压U=7.5V,则电路消耗的最大总功率为
    P大=UI大=7.5V×3A=22.5W
    故A错误,D正确;
    B.滑片在a点时,电流为3A,则10s内电阻R消耗的电能为
    故B错误。
    故选D。
    11. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R0为定值电阻、R为电阻箱,调整电阻箱R的电阻值,电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示,以下说法中正确的是( )
    A. 通过R0的最大电流为2A
    B. R0的阻值为10Ω
    C. 电源电压为3.6V
    D. 调整电阻箱R的阻值,则R0的最大功率为3W
    【答案】D
    【解析】A.通过R0的最大电流为A,故A错误;
    BC.由图可知,当R电阻为0时,电路中电流为A,即
    当R电阻为18Ω时,电路中电流为A,即
    联立两式可得
    故BC错误;
    D.电路中电流最大时,电阻R0功率最大,为
    故D正确。
    12. 如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是( )
    A. 电源电压为10V
    B. R1的阻值为18Ω
    C. 滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
    D. R1先后两次消耗的电功率之比4∶3
    【答案】B
    【解析】ABC.由电路图可知R和R1串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压;设滑动变阻器的最大阻值为R,即当滑片置于滑动变阻器的b端时,其阻值为R;当滑片P置于滑动变阻器的中点时,其阻值为;由题意可知,当滑片置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为4V,即UR=4V,由欧姆定律可得此时电流为
    当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,即
    由欧姆定律可得此时电流为
    则前后两次的电流之比为
    滑片置于滑动变阻器的中点时,由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为
    滑片置于滑动变阻器的b端时,同理可得电源电压为
    因电源电压不变,联立①②③解得
    当滑片置于滑动变阻器的b端时,变阻器的最大电阻和R1串联,且二者的阻值相等
    由串联分压的规律可知,此时R1的电压
    则电源电压
    故A错误;
    此时100s内定值电阻R1产生的热量为200J,由可得R1的阻值
    则滑动变阻器R的最大阻值也为18Ω,故B正确;C错误;
    D.当滑片P置于滑动变阻器的中点时,R1消耗的电功率为
    当滑片P置于滑动变阻器的b端时,R1消耗的电功率为
    则R1先后两次消耗的电功率之比为
    故D错误。
    故选B。
    13. 随着人们生活水平的逐步提高,家用电器的不断增多。下列关于家庭电路的说法中,正确的是( )
    A. 电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大
    B. 使用测电笔时,不能用手接触到笔尾的金属体
    C. 灯与控制它的开关是并联的,与插座是串联的
    D. 增加大功率用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可
    【答案】A
    【解析】A.家庭电路中电流过大的原因有:短路或使用的电器总功率过大,故A正确;
    B.使用测电笔时,不能用手接触到笔尖的金属体,但要接触笔尾的金属体,故B错误;
    C.在家庭电路的连接中,灯与控制它的开关是串联的,而与插座则应该是并联的,故C错误;
    D.增加大功率用电器时,会造成电路中电流变大,产生电热增多,仅换上足够粗的保险丝是比较危险的,故D错误。
    故选A。
    14. “安全用电,珍爱生命”是人们日常生活中应有的意识。下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
    A. 在使用试电笔时,手要接触笔尖金属部分
    B. 电线绝缘皮破损,只要不触碰仍可使用
    C. 三脚插头可以插入两孔插座使用
    D. 发现有人触电时,应立即切断电源
    【答案】D
    【解析】A.在使用试电笔时,手要接触笔尾金属部分,不能接触笔尖金属部分,故A错误;
    B.电线绝缘皮破损,易造成触电事故,不可使用,故B错误;
    C.三脚插头有接地线,不可以插入两孔插座使用,故C错误;
    D.发现有人触电时,应立即切断电源,使人体和火线断开,故D正确。
    故选D。
    15. 一只汽车上的灯泡标有“12V、××W”,为了确定该灯泡的额定功率,下列最佳的方案是( )
    A. 接入12V电路,使之正常发光,再去与有标记的灯泡比亮度判断
    B. 在实验室用干电池、电压表、电流表器材测出灯丝的电阻,再用公式来计算
    C. 接入12V电路,测出通过灯泡的电流,再用计算
    D. 直接与其它标有“12V”字样的灯泡从外观上比较确定
    【答案】C
    【解析】A.接入12V电路,使之正常发光,再去与有标记的灯泡比亮度判断,如果亮度一样,那么此灯泡的电功率就是这个有标记的灯泡的示数,但是人的眼睛判断不准确,可能有误差,这不是最佳方案,A项不合题意;
    B.灯丝电阻大小会随灯丝的温度变化而变化,所以不能在实验室用干电池、电压表、电流表器材测出灯丝的电阻,再用公式来计算,B项不合题意;
    C.接入12V电路,用电流表测出它的电流,再用计算,这样比较准确,选项C符合题意;
    D.用人的眼睛直接与其它标有“12V”字样的灯泡从外观上比较确定,这样不准确,存在误差,D项不合题意。
    二、填空题(每空1分,共28分)
    16. 新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装10kg液化气,液化气的热值取J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量为 ___________J;若放出的热量有40%被水吸收,在标准大气压下可让500kg、25℃的水温度升高 ___________℃。[]
    【答案】 75
    【解析】[1]每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量
    [2]水吸收的热量
    水升高的温度
    水在标准大气压下的沸点为100摄氏度,所以水温度升高
    17. 某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图,其中正确的是_____,海陆风形成的根本原因是水的比热容比砂石_____(选填“大”或“小”).
    【答案】甲 大
    【解析】白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地土壤比热容比海水比热容小,且土壤容量比海水容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高,陆地上空气气压低于海洋表面气压,海陆风由海洋吹向陆地.
    18. 我国“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭搭载发射升空(如图),这是我国自主实现火星探测的第一步!长征五号火箭主要是用液态氢做燃料,是因为它的___________;为防止高速运行的火箭外壳与空气摩擦而导致温度过高,在其外部涂有特殊的固体涂层,这是利用了涂层在发生物态变化时要 ___________热量。
    【答案】热值大 吸收
    【解析】[1]液态氢的热值大,常用作火箭燃料。
    [2]高速运行的火箭外壳与空气摩擦而导致温度升高,为保护火箭,在其外部涂有特殊的固体涂层,利用涂层发生物态变化时吸收多余的热量,防止过热。
    19. 在如图所示的电路中,已知定值电阻,R1=10Ω,R2=20Ω。闭合开关S,电压表V2的示数为4V,则电源电压为________V;通过R1的电流是________A。

    【答案】6 0.2
    【解析】[1][2]根据电路图可知,闭合开关S,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,根据串联电路电流处处相等和欧姆定律可得,电路中的电流为
    电路的总电阻为
    电源电压为
    20. 市面上流行一款暖手鼠标垫,额定电压为5V,鼠标垫内有两个10Ω的定值电阻,改变两个电阻的连接方式可实现多挡位调节。当加热功率最大时,两个电阻应___________联。若鼠标垫以此挡位连续工作5min,消耗电能___________J。
    【答案】并 1500
    【解析】[1]由题意可知,暖手鼠标垫正常工作时的电压一定, 由P=UI=可知,当加热功率最大时,电路的总电阻最小,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以当加热功率最大时,两个电阻应并联。
    [2]并联电路的总电阻
    鼠标垫以此挡位连续工作5min,消耗的电能
    21. 现有一只标有“30Ω 0.5A”的滑动变阻器和“3V ?W”的小灯泡,灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响将他们并联接入电路中时,电路允许的最大总功率是2.25W,小灯泡的额定功率是________W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为________V。
    【答案】0.75 10.5
    【解析】[1]将他们并联接入电路中时两端电压相同,灯泡允许的两端电压最大为3V,由可知滑动变阻器所在支路达到最大电流0.5A时,整个电路的电功率最大,此时
    [2]灯泡允许通过的最大电流为
    灯泡的电阻为
    将它们串联接入电路时电路中的电流最大为0.25A,滑动变阻器接入最大阻值时,它们两端允许加的电压最大
    22. 按要求填空;
    (1)家庭电路中,电饭煲与空调是___________连接的(选填“串联”或“并联”);
    (2)如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的。请指出甲图电流过大的原因___________。
    【答案】(1)并联 (2)用电器总功率过大
    【解析】(1)在家庭电路中,电饭煲与空调之间工作互不影响,是以并联的方式连接。
    (2)图甲总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据公式P=UI,电流会非常大;图乙金属线将火线和零线接通,造成短路,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大。
    三、实验探究题(每空、每图2分,共24分)
    23. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是________图;与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验.
    【答案】丁 甲
    【解析】甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程.乙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能.丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为内能的过程.丁图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;做功冲程将内能转化为机械能.因此利用内能来做功的冲程是丁;压缩冲程原理相同的是甲实验.故答案为丁;甲.
    24. 小明进行实验操作练习,实验桌上摆放的实验器材有:电压为6V的电源、不同规格的滑动变阻器4个、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻若干,导线若干。小明先选择了适当的器材探究“电流与电阻的关系”,实验电路如图甲所示:
    (1)开始实验时,小明闭合开关,他发现电流表、电压表示数不稳定,原因可能是___________(选填字母);
    A. 电压表的正负接线柱接反了
    B. 电流表选错了量程
    C. 电路某处接触不良
    (2)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验测得数据并绘制出I﹣R图像如图乙所示,分析数据和图像得出结论:导体两端的电压一定时___________比(选填“正”或“反”);
    (3)实验过程中,先用5Ω的定值电阻进行实验,再换用10Ω的定值电阻时,闭合开关后,电压表的示数将___________2V(选填“大于”、“小于”或“等于”),因此要向___________(选填“右”或“左”)端调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数等于2V;
    (4)根据乙图中的数据判断实验所选用的滑动变阻器可能是___________(选填字母)。
    A. 20Ω,1AB. 30Ω,0.5A
    C. 50Ω,0.5AD. 60Ω,0.3A
    【答案】(1)C (2)反 (3)大于 右 (4)C
    【解析】(1)闭合开关,电流表、电压表示数不稳定,原因是电路某处接触不良。
    故选C。
    (2)根据绘制出I-R图像可知电阻的电压为
    UV=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
    即电流与电阻之积为一定值,得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
    (3)[1]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表的示数将大于2V;
    [2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,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,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V。
    (4)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
    U滑=U-UV=6V-2V=4V
    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20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
    R滑=2×20Ω=40Ω
    考虑到电阻为5Ω时,电流为0.4A,实验所选用的滑动变阻器可能是50Ω,0.5A。
    故选C。
    25. 小虎利用如图甲所示电路探究小灯泡亮度与实际电功率关系,小灯泡标有“2.5V”的字样。
    (1)如图甲所示的电路中,接错了一根导线,请在错误的线上打“×”___________;
    (2)改正错误后,小虎将滑片滑至最左端。闭合开关,移动滑片P,两表指针均不动,产生这一现象的原因是___________;
    (3)排除故障后,小虎调节滑动变阻器,将电压表示数调到2.5V,此时电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为0.75W,小虎接下来的操作是___________;
    A. 结束实验,整理器材
    B. 将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
    C. 换用另一个小灯泡将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
    (4)小虎通过分析认为电压表中也有电流通过,上述实验中测得小灯泡的电功率与真实值相比___________(选填“偏大”或“偏小”);
    (5)小虎想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,发现实验无法进行,原因是___________。
    【答案】(1)见解析 (2)滑动变阻器断路 (3)B (4)偏大 (5)电路中的电流太小,小于电流表分度值
    【解析】(1)在控制小灯泡亮度与实际功率的关系时,需要用电压表测小灯泡两端的电压,电压表应并联在小灯泡两端,所以错误的是连接滑动变阻器与电压表负接线柱的导线,此导线连接变阻器的一端改接到小灯泡的左接线柱上,如图所示:
    (2)实验电路为串联连接,闭合开关,移动滑片P,两表指针均不动,说明电流表无示数,则电路中可能出现了断路,电压表也无示数,则是电压表与电源的连接断开,所以可能是滑动变阻器断路了。
    (3)测出小灯泡正常工作时的电功率,并观察其亮度,接下来应调节滑片,让小灯泡在不同的电压下工作,并观察其亮度,得出小灯泡的实际功率,故B符合题意,AC不符合题意。
    故选B。
    (4)电压表也有电流通过,则电流表测量的是通过灯泡及电压表的总电流,所以通过小灯泡的电流比电流表的示数小,而电压测量是准确值,据P=UI可知,测得的小灯泡的电功率比真实值大。
    (5)实验中,电源为2节干电池,电压为3V,接入500Ω的电阻时,电路中的电流最大为
    电流表选用小量程,分度值为0.02A>0.006A,电路中的电流小于电流表的分度值,无法测量电路中的电流,实验无法进行。
    四、计算题(共18分)
    26. “绿色出行,低碳生活”,新能源汽车靠电池提供能量,具有环保节能、高效等优势,已成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示是一款新型电动汽车,该电动汽车内部的电池能量为1.62×108J,电动机工作时把80%的电能转化为动能后需重新充电;(已知q汽油=4.6×107J/kg,g=10N/kg)求
    (1)该汽车以9.6kW的功率匀速行驶,当速度为36km/h时,所受平均阻力;
    (2)该汽车电池充满电后使用,以36km/h的速度在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程;
    (3)燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为动能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供动能,燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油(结果保留一位小数)。
    【答案】(1)960N;(2)135km;(3)11.3kg
    【解析】解:(1)汽车行驶的速度v=36km/h=10m/s,因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以,由
    可得,所受平均阻力
    (2)由题意知,牵引力做的功W′=80%E,电池最大容量
    汽车在电池充满电的情况下以36km/h最多可行驶的路程
    (3)汽车的有用能量W=1.296×108J,由
    可得,燃烧汽油所需能量

    可得,所需汽油的质量
    答:(1)所受平均阻力为960N;
    (2)最多可以匀速行驶的路程为135km;
    (3)燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。
    27. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡L正常发光,电压表V1的示数为6V,电流表A2的示数为0.4A。只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表A1的示数为0.2A,灯泡L的实际功率为0.4W (不考虑温度对灯丝电阻的影响)若通电时间为10s。求:
    (1)电阻 R1的阻值;
    (2)只闭合S1,滑片P移到b端时,整个电路消耗的电能;
    (3)灯泡L的额定功率
    (4)滑动变阻器 R2的最大阻值。
    【答案】(1)15Ω;(2)12J;(3)3.6W;(4)20Ω
    【解析】解:(1)由图可知,闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,R2阻值为0,灯泡L与电阻R1并联,电压表测量并联电路的电压,电流表A1测量干路电流,A2测量通过R1的电流。此时灯泡正常发光,根据并联电路电压规律有
    U=UL额=U1=6V

    (2)只闭合S1,滑片P移到b端时,灯泡L与R2串联,此时滑动变阻器阻值最大,电流表A1测量电路的电流,整个电路消耗的电能为
    W=UIt=6V×0.2A×10s=12J
    (3)由公式P=I2R可得,灯泡的电阻为
    则灯泡L的额定功率
    (4)只闭合S1,滑片P移到b端时,灯泡L与R2串联,此时滑动变阻器阻值最大,电流表A1测量电路的电流,此时灯泡的实际电压为
    UL=IRl=0.2A×10Ω=2V
    根据串联电路电流特点可知,滑动变阻器两端电压
    U2=U-UL=6V-2V=4V
    则滑动变阻器 R2的最大阻值
    答:(1)电阻 R1的阻值为15Ω;
    (2)只闭合S1,滑片P移到b端时,整个电路消耗的电能为12J;
    (3)灯泡L的额定功率为3.6W;
    (4)滑动变阻器 R2的最大阻值为20Ω。

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