福建省泉州第五中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题(解析版)-A4
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一、单项选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示。神舟十八号载人飞船与长征二号F遥十八运载火箭一同升空的过程,火箭下方有一水池来吸收火箭尾部放出的热量,从而保护发射架,这是利用了水的( )
A. 热量小B. 比热容大C. 热值大D. 密度小
【答案】B
【解析】
【详解】水的比热容较大,吸收相同的热量温度升高的较少,故火箭下方有一水池来吸收火箭尾部放出的热量,是利用水的比热容大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验说明
A. 分子间有空隙B. 分子之间存在斥力
C. 分子之间存在引力D. 分子在做永不停息的无规则运动
【答案】C
【解析】
【详解】重物无法拉开紧压在一起的铅柱,说明分子间有引力,故ABD错误,C正确。
3. “在物理的花园里,挖呀挖呀挖……”,“物理的花园”里有很多与生活相关的知识,你判断下列物理量中最接近生活实际的是( )
A. 不高于220V的电压对人体是安全的
B. 电子计算器的工作电流约10A
C. 人体感觉较舒服的气温是25℃
D. 电流表的内阻约2000Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体的安全电压不高于36V,故A不符合题意;
B.由物理常识可知,常用的电子计算器的工作电流约为0.1mA,故B不符合题意;
C.由物理常识可知对人体来说感觉较为舒适的气温约为25℃,故C符合题意;
D.电流表的内阻很小,一般约为0.2Ω,故D不符合题意。
故选C
4. 在寒冷的冬天里,如图所示的各种方法都可以使身体暖和。其中通过热传递的方式增加内能的是( )
A. 双手互搓
B. 举哑铃
C. 用热水泡脚
D. 跑步
【答案】C
【解析】
【详解】A.双手互搓,是利用做功来改变物体内能的,故A不符合题意;
B.举哑铃,是利用做功来改变物体内能的,故B不符合题意;
C.用热水泡脚,脚从热水中吸收热量,是通过热传递改变了物体的内能,故C符合题意;
D.跑步,是利用做功来改变物体内能的,故D不符合题意。
故选C。
5. 下列现象所对应的物态变化中,属于升华的是( )
A. 冰的形成B. 常温下干冰变小
C. 露珠的形成D. 霜的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰是水凝固而成,故A不符合题意;
B.常温下干冰变小,是固态直接变成气态的升华过程,故B符合题意;
C.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C不符合题意;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,变成盒盖的机械能;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程。A为压缩冲程,B为吸气冲程,C为排气冲程,D为做功冲程,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示,羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是( )
A. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引
B. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体
C. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引
D. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体
【答案】B
【解析】
【详解】摩擦起电就是使电子从一个物体转移到另一个物体,得到电子带负电,失去电子带正电,使物体各自带上了等量的异种电荷。手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,根据摩擦起电的原因可知,羽毛和纸垫带上了异种电荷,羽毛带了电,靠近金箔,因带电体会吸引轻小物体,因此羽毛可以将金箔吸住,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图所示,电阻箱的示数( )Ω
A. 8306B. 8063C. 6038D. 6830
【答案】C
【解析】
【详解】由图知,电阻箱的示数为
6×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+8×1Ω=6038Ω
故C符合题意。
故选C。
9. 如图是滑动变阻器四种接入电路的情形,滑片向左移动时,连入电路中的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图中滑动变阻器“一上一下”连接且使用左下接线柱,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变短,则电阻变小,故AB不符合题意;
C.图中滑动变阻器“一上一下”连接且使用右下接线柱,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变长,电阻变大,故C符合题意;
D.图中滑动变阻器同时使用下接线柱,此时无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值不变,故D不符合题意。
故选C。
10. 物理学中经常看到形如的公式。一种情况是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中,属于前一种情况的是( )
A. 密度B. 热值
C. 电流D. 电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度在数值上等于物体质量与其体积之比,但密度是物质的一种特性,与质量、体积无关,故A不符合题意;
B.热值在数值上等于燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值,但热值是物质的一种特性与热量、质量的大小无关,故B不符合题意;
C.根据欧姆定律可知,电流与电压成正比,与电阻成反比,表达式为,故C符合题意;
D.电阻在数值上等于导体两端电压与通过的电流的比值,但电阻与电压、电流无关,只与电阻的材料,电阻的长度和横截面积有关,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1,R2,按图示方向串联接入电路,则( )
A. R1+R2<RB. R1<R2C. I1<I2D. U1>U2
【答案】D
【解析】
【详解】A.把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1、R2(即右图中R1、R2串联),在串联电路中总电阻等于各电阻之和,所以
故A不符合题意;
BCD.R1、R2的材料和长度均相同,R2的横截面积较大,所以R2的电阻较小,即;R1、R2串联,所以通过的电流相等,即;在串联电路中,电阻越大,其分担的电压越大,所以,故BC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. “一盔一带,安全常在”,最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查,小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动车,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 乙是小灯泡的图象
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,故A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
故B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压
U=4V+1V=5V
故D不符合题意。
故选C。
14. 如图所示,是小丁设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值时,就会触发报警。电压表示数为时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A. 为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值较小的定值电阻,警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知电阻、串接入电路,电压表测量电阻两端的电压;
AB.压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,当油箱中的油量减少时,压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担电压变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变小,由于电压表示数大于某一值时,就会触发报警,所以是压敏电阻;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故AB错误;
C.电压表的报警电压不变,由串联电路的电压特点可知报警时定值电阻两端的电压也不变,若换用阻值较小的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据可知报警时压敏电阻的阻值变小,则可知警戒油量将变大,故C错误;
D.电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据可知,压敏电阻的阻值变小,警戒油量将变大,故D正确。。
二、填空题:共6小题,每空1分,共12分。
15. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过___________的方式,使筒内空气的内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点。用燃烧的艾绒引燃木柴进行烤肉时,烤肉香气四溢属于___________现象。
【答案】 ①. 做功 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]把木制推杆迅速推入牛角套筒时,推杆对套筒内的气体做功,将机械能转化为内能,使气体内能增大,温度升高,这是通过做功的方式,使筒内空气的内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点。
[2]烤肉香气四溢属于扩散现象,是由于烤肉分子扩散到空气中。
16. 夏天,自来水管外挂满了小水珠,这是________现象;“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是是________现象。(两空均填写物态变化名称)
【答案】 ①. 液化 ②. 凝华
【解析】
【详解】[1][2]自来水管外挂满了小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶。
17. 自然界中只有两种电荷,摩擦起电实际上是电子在物体之间的转移,与丝绸摩擦过的玻璃棒带___________电,是因为在摩擦过程中玻璃棒___________了电子(选填“得到”或“失去”)。
【答案】 ①. 正 ②. 失去
【解析】
【详解】[1][2]与丝绸摩擦过的玻璃棒对电子的束缚能力比较丝绸要弱,在摩擦过程中玻璃棒失去了电子带正电。
18. 如图所示,闭合开关,电压表和的示数分别为和,则两端的电压是________,两端的电压是________。
【答案】 ①. 4 ②. 8
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,电路为两灯泡串联,电压表V1测电源电压,V2测灯泡L1两端电压,已知的示数是4V,则L1两端电压为4V,根据串联电路中电压规律可得两端的电压是
19. 两只定值电阻R1标有“20Ω、2A”R2标有“30Ω、1.2A”把它们串联起来使用两端允许加的最高电压是_____V,把它们并联起来使用干路中允许通过的最大电流是_____A。
【答案】 ①. 60 ②. 3
【解析】
【详解】[1]两只定值电阻串联时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路的最大电流I=1.2A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得,两端允许加的最大电压
U=I(R1+R2)=1.2A×(20Ω+30Ω)=60V
[2]两电阻两端允许所加的最大电压分别为
U1=I1R1=2A×20Ω=40V
U2=I2R2=1.2A×30Ω=36V
将两只电阻并联时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两端的最大电压U′=36V,此时通过R2的电流I2=1.2A,通过R1电阻的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中允许通过的最大电流
I′=I1′+I2=1.8A+1.2A=3A
20. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。当滑动变阻器R2的滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器的U~I图线如图乙所示。则电源电压为______V;定值电阻R1的阻值是______Ω。
【答案】 ①. 18 ②. 30
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路的电流,由乙图可知电流表示数为0.3A时,电压表示数为9V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压
当电流表示数为0.4A时,电压表示数为6V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压
解得R1=30Ω,则电源电压
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图所示,这是小明家客厅的部分家庭电路,在遵守安全用电原则的前提下,请用笔画线代替导线把三孔插座和分别正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;为了用电安全,带有开关的电灯的接法是开关接在灯泡与火线之间,电流从灯泡的顶端流入,如下图所示:
22. 根据图所示的实物图,请在方框内画出其电路图。
( )
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知两灯泡并联,开关在干路上,电流表测量L2电流,根据电流的流向画出电路图,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 龙州湿地公园作为龙岩城区海绵生态公园之一,不仅起到美化绿化的作用,还有效的调节周围环境的气温,请你用所学的物理知识解释湿地公园能有效调节气温的主要原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】湿地公园水多,水的比热容大,由可知,一定质量的水吸收或放出相同的热量,水的温度变化小,所以湿地公园能有效调节气温。
五、实验题:本题共5小题,共31分。
24. 如图甲、乙是“探究水的沸腾特点”实验的装置和数据关系图线。
(1)组装实验装置时,应先调整图甲中________(选填“A”或“B”)的高度。
(2)小康同学用相同的装置先后做了两次实验,绘制出图乙所示的a、b两条图线。由图线可知:实验中水的沸点为________℃;沸腾过程中水的温度保持________;若两次实验所用水的质量分别为、,则________(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)观察到水沸腾时,气泡上升过程中体积________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小康同学在做完“观察水的沸腾”实验后,又进一步研究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,将实验数据通过描点画出如图丙所示的水温随时间变化的曲线。结合该曲线分析,如果有一天你要喝一杯自制奶茶,可以有两种方法供你选择:
甲:先将滚烫热茶冷却,然后加一匙冷牛奶。
乙:先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却。
你认为方法________冷却效果较好。
【答案】(1)A (2) ①. 97 ②. 不变 ③. <
(3)变大 (4)甲
【解析】
【小问1详解】
实验仪器的组装要遵循先下后上的顺序原则,因此组装实验装置的时候,应先调整A的高度。
【小问2详解】
[1][2]水沸腾时的特点:持续吸热,温度不变,分析图乙,当温度升高到97℃,温度不再升高,因此水的沸点是97℃,且沸腾过程中水的温度保持不变。
[3]根据图乙可知,使用相同的装置,加热质量不同的水,a水达到沸腾的时间比b水达到沸腾的时间要短,吸收热量较少,根据可知,同种液体,温度变化相同时,b吸收热量多,因此b水的质量大。
【小问3详解】
水沸腾时,产生大量气泡,气泡上升,上升过程中,气泡体积变大,最后破裂。
【小问4详解】
由丙图可知,温度越高的水,温度下降得越快。所以让热茶在高温下先冷却,温度下降得更快些,之后再添加冷牛奶,故采取甲方法对热茶进行冷却效果较好。
25. 如图所示,甲、乙、丙的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过______来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择______两图进行实验:需要的测量器材:天平、温度计、______;
②不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
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所示,______液体的比热容较大。
【答案】 ①. 甲乙 ②. 温度计上升示数 ③. 甲丙 ④. 秒表 ⑤. 加热时间 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1][2]比较不同燃料的热值,燃料的种类应该不同,所以应选择甲乙;燃料燃烧的热量被液体a吸收,使液体a的温度上升,因此可以通过观察温度计上升的示数来比较燃料燃烧释放的热量。
(2)[3][4]比较不同物质吸热升温的特点,应该控制吸收的热量相同,所以选甲丙;实验时燃料在相同时间释放出相同的热量,因此对时间进行计量,故需要时间测量工具秒表。
[5]使用相同的燃料,在相同时间内放出的热量是相同的,液体吸收的热量也是相同的。因此可以通过加热时间来确定物质吸热多少。
[6]根据可知,质量和初温均相同的A、B,吸收相同的热量(加热相同时间),A的温度变化量大于B的温度变化量。所以B的比热容大。
26. 在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)实验前,小华观察到电流表指针偏转到零刻线左侧,则小华连接的电路存在的问题是________;
(2)在实验过程中,突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是________路。排除故障后,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程。闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为、、。更换多组________(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验,部分实验数据如表所示;
(3)本实验要进行多次实验的目的是________;
(4)小华在第4次实验时,测得处电流为,观察到处电流表指针位置如图乙所示,则A处电流大小为________A。
【答案】(1)电流表未调零
(2) ①. 断 ②. 不同
(3)寻找普遍规律 (4)0.8
【解析】
【小问1详解】
实验前,电流表发生左偏是由于电流表未调零。
【小问2详解】
[1]并联电路中一处短处处短,由于亮度不变,则说明电路发生的是断路故障,突然熄灭,即断路。
[2]实验中为了得到普遍规律应换用不同规格的灯泡,进行多次实验。
【小问3详解】
本实验要进行多次实验的目的是为了寻找普遍规律,减小实验的偶然性。
【小问4详解】
处测量的电流是干路电流,根据并联电路中电流规律可知,干路电流大于支路电流,处支路电流是,则A处电流表选择大量程,读数为0.8A。
27. 小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,学生电源(调至进行实验),改变电阻箱的阻值依次为、、,多次实验得数据如表。
(1)开关闭合后电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是________;
A. 电流表坏了B. 滑动变阻器短路
C. 电阻箱处接触不良D. 电阻箱短路
(2)修正电路并完成第一组实验,断开开关,将电阻箱的阻值由调到。继续操作有以下四步:
①闭合开关 ②将滑动变阻器的滑片移到最左端;
③记录电流表示数 ④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑,正确的顺序是________;
(3)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表的示数为________V。本操作中滑动变阻器在实验中的主要作用是________;
(4)在做第三次实验时,电流指针如图乙所示,分析表中数据,可以得出结论:________;
(5)依据表中数据作出如图像,能体现电流与电阻间关系的是________;(不定项选择)
A. B. C. D.
(6)由表中所示的实验数据,要完成本次实验,应选取的滑动变阻器的规格是________(填字母);
A. 、B. 、C. 、
(7)结合(6)中所选滑动变阻器和所控制的电压,在保证电路安全的情况下,仍用、、三个阻值完成该探究实验,电源电压可调节的最大值是________V。
【答案】(1)D (2)②①④③
(3) ①. 2 ②. 保持定值电阻两端的电压不变
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5)AB (6)B
(7)5
【解析】
【小问1详解】
串联电路中有电流,说明电路发生短路,电压表无示数,与电压表并联的用电器发生短路,电压表测导线电压,因此电压表无示数,因此是电阻箱短路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问2详解】
更 换电阻后,闭合开关后滑动变阻器需要移至阻值最大处,即最左端,然后调节滑动变阻器至适当位置,记录此时电流表的示数,因此步骤顺序为②①④③。
【小问3详解】
[1]根据表格数据当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
该实验中国需要保持定值电阻两端电压不变,因此上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表的示数保持为2V。
[2]该实验需要保持定值电阻两端电压不变,因此滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。
【小问4详解】
分析表格数据,电流与电阻的乘积是一个定值,且当电阻变大时,电流变小,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
AD.由表中数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一倍,即电压不变时,电流与电阻成反比,A符合题意,D不符合题意;
BC.电流与电阻成反比,即电流与电阻的倒数成正比,B符合题意,C不符合题意。
故选AB。
【小问6详解】
本实验中电阻两端控制的电压为,当滑动变阻器的滑片不动时,将阻值较小的电阻更换为阻值较大的电阻时,阻值较大的电阻分得的电压会变大,为了控制阻值较大的电阻两端的电压不变,应减小较大阻值两端的电压,根据串联电路的电压规律可知,应增大滑动变阻器两端的电压,即应增大滑动变阻器接入电路的阻值,且接入的定值电阻越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,当电路中接入的定值电阻时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端的电压为
根据串联分压原理可得
即
所以,由图丙可知,电路中的电流可达到,大于,所以应选规格为“,”的滑动变阻器,故选B。
【小问7详解】
当选规格为“,”的滑动变阻器时,定值电阻两端控制的电压为,在保证电路安全的情况下,用所有的定值电阻完成实验,设电源电压的最大值为,则有
即
则。
28. 在“用电压表和电流表测电阻的实验”中:
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将如图乙的实物图连接起来_________;
(2)该实验原理为________;
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调至最________端(选填“左”或“右”);
(4)闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到某处时,电压表的示数为,电流表的示数如图丙所示,被测电阻的阻值为________;
(5)应多次改变滑片的位置,读出多组数据进行计算,这么做的目的是________;
(6)在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只最大阻值为的滑动变阻器,并设计了如图所示实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为;
②闭合开关,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为;
③未知电阻的阻值:丁图中________。(用已知量和测量量符号来表示)
【答案】(1) (2)
(3)右 (4)
(5)取平均值减小误差
(6)
【解析】
【小问1详解】
由图甲得,实验中,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,如图所示:
【小问2详解】
该实验先测量电阻的电压与电流,再通过求出电阻大小,则实验原理为。
【小问3详解】
开关S闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大的最右端。
【小问4详解】
由图丙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A。由欧姆定律得,被测电阻R的阻值为
【小问5详解】
通过多次测量,取平均值可以有效地减小偶然误差,使测量结果更加准确可靠。
【小问6详解】
如图,当滑片在最左端时,此时电路中只有工作,则有电源电压
①
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值最大为,此时与串联工作,则电源电压
②
由①②式可得
六、计算题:本题共3小题,共21分。
29. 在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)20Ω
【解析】
【详解】解:由电路图知道,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,电源的电压
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)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
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
则电阻R2的阻值
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为20Ω。
30. 某家庭需要将、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧的煤气。[,]
(1)这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为多少?
(2)的煤气完全燃烧放出的热量为多少?
(3)煤气灶烧水的效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)25%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
煤气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
煤气灶烧水的效率
31. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度检测装置的简化电路图,已知电源电压为,为定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表示数为时,显示的湿度为60%,求定值电阻的阻值大小?
(2)当电压表示数为时,湿度是多少?
(3)为了电路安全,装置能检测湿度的范围是多少?
【答案】(1)
(2)40% (3)20%-80%
【解析】
【小问1详解】
当电流表的示数为时,总电阻
由图丙知湿度为60%时的阻值为,定值电阻的阻值为
【小问2详解】
当电压表示数为时,两端的电压
此时通过的电流
湿敏电阻的阻值
由图丙知湿度为40%。
【小问3详解】
当湿敏电阻最小时,电路中的电流最大
此时电路中的最小总电阻为
是敏电阻的最小阻值为
由图丙可知能监测湿度的最小值为20%。由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),因为电压表量程为,所以湿敏电阻两端的电压最大为时,此时监测的湿度最大;两端的最小电压
则电路中的最小电流
接入电路的最大阻值
序号
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
实验组别
1
2
3
电阻
5
10
20
电流
0.4
0.2
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