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文檔簡介
重慶市重點中學2023-2024學年九年級上學期物理期末考試姓名:__________班級:__________考號:__________題號一二三四總分評分一、選擇題1.估測是物理學習中一種非常重要的能力,下列估測符合實際的是()A.冰箱冷凍室的溫度大約為5℃B.一節(jié)新的干電池的電壓是1.5VC.家用空調正常工作時的電流約為1AD.教室內一盞日光燈正常工作時功率約為200W2.下列說法正確的是()A.電路中有電流,就一定有電壓B.額定功率越大的用電器,做功越多C.家庭電路中空氣開關跳閘,一定是用電器短路D.用毛皮摩擦過的橡膠棒因為失去了正電荷而帶上了負電3.熱現象與我們的生活息息相關,下列說法中正確的是()A.冬天草葉上有一層霜,霜是凝固形成的B.磁器口麻花被炸得酥脆是因為油的熔點高C.重慶小面香氣四溢說明分子在做無規(guī)則運動D.樟腦丸時間久了會變小,是因為樟腦丸汽化了4.如圖所示現象中涉及的物理知識錯誤的是()A.如圖甲,電流周圍存在磁場是由奧斯特第一個發(fā)現的B.如圖乙,電動機的工作過程將電能主要轉化為機械能C.如圖丙,導體在磁場中沿任何方向運動,閉合回路中都會產生感應電流D.如圖丁,滑動變阻器的滑片向左滑動,電磁鐵的磁性會增強,吸引的鐵釘會增加5.將一根細金屬絲置入柔性塑料中,可以制成用來檢測物體形變的器件應變片,其結構如圖甲所示。將它接入圖乙所示的電路,電源電壓不變,R為定值電阻。閉合開關S,當應變片隨被檢測物體發(fā)生拉伸形變時,塑料中的金屬絲會被拉長變細,則電路中的()A.電路的總功率變大B.定值電阻R的功率變小C.電壓表和電流表示數都變大D.電壓表示數與電流表示數的比值變小6.把標有“6V6W”的小燈泡L1和“12V?W”的小燈泡L2并聯接在電路中(燈泡電阻不變),若兩燈的實際功率之比為2∶1,在電路安全的條件下,下列說法正確的是()A.L1、L2額定功率之比為2∶1B.若L1、L2串聯,L1燈較亮C.若L1、L2并聯,電源允許通過的最大電流為2AD.若L1、L2串聯,電路中電源的最大電壓為18V7.如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L的阻值不變,滑動變阻器R的規(guī)格是“100Ω0.6A”。閉合開關,在電路元件安全的前提下,最大范圍內移動滑片,繪制了通過變阻器的電流與變阻器阻值關系的圖像,如圖乙所示。下列說法正確的是()A.電源電壓為9VB.小燈泡的電阻為10ΩC.小燈泡的額定功率為1.8WD.整個電路電功率最小時,20s內滑動變阻器消耗的電能為12J8.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電流表的量程為0~3A,電壓表V1的量程為0~15V,電壓表V2的量程為0~3V,小燈泡L標有“6V,3W”字樣,燈泡的電阻不變。當閉合開關S1、S2、S3且R2的滑片在最左端時,燈泡正常發(fā)光,電流表的示數為0.75A;當閉合開關S1、S2,斷開S3,將R2的滑片置于距左端13處,R1的滑片在最右端時,電壓表V1的示數為U1;當閉合開關S3,斷開S1、S2,在電路安全的前提下移動R2的滑片,當R2的滑片在距左端13處時,電壓表V2的示數為U2;已知U1:U①R1的最大阻值為36Ω②當閉合開關S2,斷開S1、S3,R2功率最大值為0.375W③當閉合開關S3,斷開S1、S2,R2接入電路的阻值范圍0~12Ω④通過開關的斷開、閉合和移動滑片,電路總功率最大值為5.4WA.②④ B.③④ C.①③ D.②③二、填空題9.手機無線充電技術是通過電磁感應原理來實現充電的,該原理的發(fā)現者是;利用該原理制成的發(fā)電機在工作時將機械能轉化為。10.熱愛勞動的津津學做天津特色菜“貼餑餑熬魚”。烹飪時主要是通過的方式來增大食材的內能(選填“做功”或“熱傳遞”);鍋內冒出的大量“白氣”是水蒸氣形成的小水滴(填物態(tài)變化名稱)。11.如圖所示是電阻R和燈泡L的I-U圖像,若將電阻R和燈泡L并聯接在電壓為6V的電源上,電路的總功率為W;若電阻R和燈泡L串聯接在9V電源上時,燈泡L的電阻為Ω。12.如圖所示的電路中,電源電壓恒為9V,定值電阻R0為30Ω,滑動變阻器的最大阻值為30Ω,小燈泡標有“6V”字樣,燈泡的電阻不變。若開關S、S1、S2都閉合,當滑片P在b端時,電流表示數為A。若開關S閉合,S1、S2都斷開,當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω時,電流表的示數為0.3A,則小燈泡的額定電功率是W。13.如圖甲所示,電源電壓可調,燈泡L規(guī)格為“15V45W”,且燈泡的電阻不變,電流表量程為“0~0.6A”和“0~3A”,電壓表的量程符合要求,滑動變阻器R的規(guī)格分別為“10Ω3A”和“25Ω2A”。將電源調到18V,電流表量程為“0~3A”,只閉合開關S1,選擇合適規(guī)格的變阻器后,移動滑片P,可使燈泡L正常發(fā)光,流過電流表的最小電流是A;若將電源調到15V,只閉合開關S2、S4,將滑片置于中點O處(可能重新選擇了電流表量程和變阻器R)電流表指針指到滿偏刻度的23位置,若將滑片P從中點移到最左端A,兩表示數的I-U關系如圖乙所示,則滑片P在最右端B處時,R0消耗的電功率是14.用筆畫線代替導線,將圖中燈泡、開關正確接入家庭電路中。15.如圖所示,按照小磁針N極所示方向在括號中標出電源的“+”或“-”極。三、實驗探究題16.如圖甲所示,是超超“探究物質的熔化規(guī)律”的實驗裝置。實驗時先將固體物質和溫度計分別放入試管內,再放入大燒杯的水中,觀察固體的熔化過程。(1)完成器材組裝后,為了使物質受熱均勻,試管中應加入(選填“大顆粒”或“小顆?!保┪镔|;(2)試管內物質在加熱過程中,某時刻溫度如圖乙所示,讀數方法正確的是(選填“A”、“B”或“C”),某同學根據實驗記錄的數據描繪出該物質的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示,則可知該物質是(選填“晶體”或“非晶體”);(3)試管內物質第6min的內能(選填“大于”“小于”或“等于”)第4min的內能;該物質固態(tài)時的比熱容與液態(tài)時比熱容的比值為(忽略溫度與狀態(tài)變化對吸熱速率的影響);(4)超超通過學習明白了用爐火燉湯時,在湯沸騰后最好(填“保持大火”或“調為小火”)從而實現節(jié)能。17.聰聰用圖甲所示電路“探究電流與電阻的關系”。其中電源電壓為4.5V不變,R1為電阻箱(0~999.9Ω),R2為滑動變阻器(20Ω1A)。(1)如圖甲,連接電路時,開關應(選填“斷開”或“閉合”)。(2)聰聰在正確連接電路后閉合開關,發(fā)現無論怎樣移動滑片P,電流表和電壓表V2的示數都很小,電壓表V1的示數接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?,經檢查并非故障問題,那么其原因是;(3)接著聰聰先將電阻箱R1調為12Ω,將滑動變阻器R2的滑片P移至合適位置,電壓表V1的示數如圖乙所示,示數為V,記下電流表的示數。斷開開關,將電阻箱R1調為10Ω后,為了使(選填“電壓”或“電流”)表的示數與前一次相同,應該將滑動變阻器R2的滑片P往(選填“a”或“b”)端移動;(4)依次改變電阻箱R1的阻值,共測得五組實驗數據,根據實驗數據,在圖丙的坐標系中描繪出I-R1圖像為曲線A。根據上面所測的五組實驗數據,把每次實驗時記錄的電流值和對應滑動變阻器R2的阻值,也在圖丙坐標系中描成點繪成曲線B,發(fā)現曲線B與曲線A(選填“有交點”或“無交點”),原因是對每一個電流值,對應的滑動變阻器阻值與電阻箱阻值的比值(選填“不變”,“變小”或“變大”);(5)當將電阻箱R1選取為24Ω時,聰聰發(fā)現無論怎樣移動滑片,都不能使電壓表示數達到原來的數值,為了能完成這次實驗,你認為以下措施不可行的是____。A.將電源電壓調為2.4V~4.4V范圍內,其余不變B.換一個最大阻值為40Ω的滑動變阻器,其余不變C.在電路中串聯一個定值電阻R0,R0的阻值范圍為22Ω~25Ω,其余不變18.如圖所示,小欣做“測量小燈泡電功率”實驗中,所用電源電壓恒為6V,小燈泡標有“2.5V”字樣,滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω1A”。(1)測量小燈泡功率的原理是;(2)連接好的電路如圖甲所示,在檢查電路時小欣發(fā)現有一根導線連接錯誤,請在連接錯誤的導線上畫“×”,并用筆畫線代替導線將電路連接正確;()(3)電路故障排除后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應置于(選填“左”或“右”)端。接著閉合開關并移動滑片,直到燈泡正常發(fā)光,讀出電流表的示數如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;接著繼續(xù)移動滑片并記錄實驗數據,進一步分析,可以發(fā)現燈泡的電阻是變化的,原因是燈泡燈絲的電阻隨的變化而變化;(4)實驗中要多次移動滑片的位置,滑動變阻器的作用與下列哪個實驗相同____;A.探究電流與電壓的關系 B.探究電流與電阻的關系(5)小欣根據實驗數據畫出小燈泡U-I關系圖像如圖丙所示,結合圖像可知,當小燈泡兩端電壓為2V時,實際功率范圍是____;A.P<0.384W B.0.384W<P<0.48WC.0.48W<P<0.6W D.P>0.6W(6)小欣繼續(xù)利用以上器材探究滑動變阻器功率隨電流的變化規(guī)律。她閉合開關后,逐漸向同一個方向移動滑動變阻器的滑片P,將實驗數據記錄下來并通過計算描繪出圖像如圖丁所示。當電流從I1變化到I2的過程中,滑動變阻器和小燈泡的功率變化量分別記為ΔP滑、ΔP燈,通過圖像可以推測出ΔP滑ΔP燈(選填“>”“=”或“<”)。四、計算題19.如圖所示的電路中,電源電壓不變,定值電阻R1的阻值為20Ω。閉合開關S,電流表A1的示數為0.6A,電流表A的示數為1.4A,求:(1)通過定值電阻R2的電流;(2)1min內電路所消耗的總電能。20.某用電器可以實現照明和加熱功能,如圖甲所示,小燈泡L標有“25V1A”字樣,且燈泡的電阻不變,電流表有0~0.6A和0~3A兩個量程,電壓表接0~15V量程,R1為阻值未知的定值電阻,滑動變阻器R2上標有“30Ω2A”字樣,電源電壓恒為24V,求:(1)小燈泡L正常發(fā)光時電阻;(2)開關S1斷開,S、S2閉合,移動滑片,使小燈泡L的實際功率為9W,求此時滑動變阻器R2接入電路的阻值;(3)若保持電壓表0~15V量程不變,電流表可以改變量程,開關S2斷開,S、S1閉合,移動滑片,發(fā)現在電路安全的前提下電流表示數能夠達到的最小值如圖乙所示,請通過計算判斷R1可能的阻值。21.重慶火鍋,又稱麻辣火鍋,深受廣大重慶老百姓的喜愛,俗話說:沒有一個難題是一頓火鍋解決不了的。如圖甲就是一款常見的便攜式電火鍋,圖乙是其簡化電路圖,R1和R2是兩個定值電阻(表示兩個電熱絲),單刀雙擲開關S2可接a或b,該電路通過開關S1和S2的不同接法組合,實現“高溫擋、中溫擋、低溫擋”三種加熱功能。已知正常工作時,低溫擋加熱功率為242W,中溫擋加熱功率為484W。求:(1)電火鍋在低溫擋正常工作時的電流;(2)在用電高峰期,家庭電路的實際電壓只有200V,關掉家里的其他用電器,只有電火鍋在中溫擋狀態(tài)工作,5min內標有“3000imp/(kW·h)”的電能表指示燈將會閃爍多少次;(3)如圖丙所示,已知燙熟一盤牛肉丸需要2.42×105J的熱量。該電火鍋的加熱效率為80%,電火鍋正常工作情況下用高溫擋燙熟這盤牛肉丸,需要多少秒。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.冰箱冷凍室的溫度大約為-6℃,故A錯誤;
B.一節(jié)新的干電池的電壓是1.5V,故B正確;
C.家用空調正常工作時的電流約為10A,故C錯誤;
D.教室內一盞日光燈正常工作時功率約為40W,故D錯誤。
故選B。
【分析】根據對溫度、電壓、電流和功率的認識判斷。2.【答案】A【解析】【解答】A.電路中有電流,就一定有電壓,故A正確;
B.根據W=Pt可知,當正常工作且工作時間相同時,額定功率越大的用電器,做功越多,故B錯誤;
C.家庭電路中空氣開關跳閘,可能是用電器短路,也可能是用電器總功率過大,故C錯誤;
D.用毛皮摩擦過的橡膠棒因為得到電子而帶上了負電,故D錯誤。
故選A。
【分析】A.根據電壓與電流的關系判斷;
B.根據W=Pt判斷;
C.根據家庭電路電流過大的原因判斷;
D.根據摩擦起電的本質判斷。3.【答案】C【解析】【解答】A.霜是空氣中的水蒸氣從氣態(tài)變成固態(tài)發(fā)生凝華形成的,故A錯誤;
B.磁器口麻花被炸得酥脆是因為油的沸點高,故B錯誤;
C.重慶小面香氣四溢說明分子在做無規(guī)則運動,故C正確;
D.樟腦丸時間久了會變小,是因為樟腦丸從固態(tài)變成氣態(tài)發(fā)生升華形成的,故D錯誤。
故選C。
【分析】AD..根據物質的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)的名稱;
B.液體沸騰時保持不變的溫度叫沸點;
C.根據分子運動的知識判斷。4.【答案】C【解析】【解答】A.如圖甲,電流周圍存在磁場是由奧斯特第一個發(fā)現的,故A正確不合題意;
B.如圖乙,電動機的工作過程將電能主要轉化為機械能,故B正確不合題意;
C.如圖丙,導體在磁場中沿豎直方向運動,此時不切割磁感線,因此閉合回路中不會產生感應電流,故C錯誤符合題意;
D.如圖丁,滑動變阻器的滑片向左滑動,變阻器的阻值變小而電流變大,電磁鐵的磁性會增強,吸引的鐵釘會增加,故D正確不合題意。
故選C。
【分析】A.根據科學發(fā)展史判斷;
B.根據電動機的能量轉化過程判斷;
C.根據感應電流的產生條件判斷;
D.電磁鐵的磁場強弱與電流大小有關。5.【答案】B【解析】【解答】根據乙圖可知,應變片和定值電阻串聯,電壓表測應變片的電壓,電流表測總電流。
ABC.塑料中的金屬絲會被拉長變細,則電阻變大。根據據R總=Rx+R可知,總電阻變大,根據歐姆定律可知,則總電流變小,即電流表的示數變小。根據串聯電路的分壓規(guī)律可知,電壓表的示數變大。根據P=UI可知,電路的總功率變小。根據P=I2R可知,定值電阻R的功率變小,故A、C錯誤,B正確;
D.電壓表的示數與電流表的示數的比值等于應變片的阻值,因此比值變大,故D錯誤。
故選B。
【分析】ABC.首先根據導體電阻的影響因素的知識確定應變片的阻值變化,再根據R總=Rx+R分析總電阻的變化,根據歐姆定律分析電流表的示數變化,根據串聯電路的分壓規(guī)律分析電壓表的示數變化,根據P=UI分析總功率的變化,根據P=I2R分析定值電阻的功率變化。
D.根據公式R=U6.【答案】D【解析】【解答】A.燈泡L1的電阻為:R1=U12P1=6V26W=6Ω;
在并聯電路中,功率與電阻成反比,即電阻R1:R2=1:2,那么R2=12Ω;
則L2的額定功率為:P2=U22R2=12V212Ω=12W;
那么二燈的額定功率之比:6W:12W=1:2,故A錯誤;
B.在串聯電路中,功率與電阻成正比,因為L2的電阻大,所以L2的實際功率大,即L2更亮,故B錯誤;
C.若L1、L2并聯,那么它們兩端的電壓相等,即應為6V;
則電路的最大電流:I總=I1+I2=6V6Ω+6V12Ω=1.5A,故C錯誤;
D.通過L1的額定電流為:I1=P1U1=6W6V=1A;
通過L2的額定電流為:I2=P2U7.【答案】C【解析】【解答】根據甲圖可知,燈泡L與變阻器R串聯,電流表測量電路中的電流,電壓表測量變阻器R兩端的電壓;
AB.當電路中的電流I1=0.3A時,此時變阻器電阻為20Ω,
則電源電壓U=I1RL+I1R1=0.3A×RL+0.3A×20Ω——————①
當電路中的電流I2=0.1A時,此時變阻器電阻為100Ω,
則電源電壓U=I2RL+I2R2=0.1A×RL+0.1A×100Ω——————②
聯立①②解得:電源電壓U=12V,燈泡L的電阻RL=20Ω,故A、B錯誤;
C.由圖乙可知,電路中的最大電流為0.3A,
為保證電路元件安全,電路中的電路不能超過燈泡L的額定電流和變阻器允許通過的最大電流中的任意一個電流值,
由變阻器的規(guī)格可知,變阻器允許通過的最大電流為0.6A,大于0.3A,
所以燈泡L的額定電流IL=0.3A,
小燈泡的額定電壓:UL=ILRL=0.3A×20Ω=6V,
那么燈泡的額定功率PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W。故C正確;
D.電路中電源電壓不變,當電路中的電流最小時,整個電路電功率最小,
由圖乙可知,電路中的最小電流為I1=0.1A,此時變阻器的電阻R1=100Ω,
那么20s內滑動變阻器消耗的電能W=I12R1t=(0.1A)2×100Ω×20s=20J,故D錯誤。
故選C。
【分析】根據圖片可知,燈泡L與變阻器R串聯,電流表測量電路中的電流,電壓表測量變阻器R兩端的電壓;
AB.當電路中的電流I1=0.3A時,根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓U=I1RL+I1R1,
當電路中的電流I2=0.1A時,根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓U=I2RL+I2R2,
聯立可得電源電壓U和燈泡L的電阻RL;
C.由圖乙可知,電路中的最大電流為0.3A,
為保證電路元件安全,電路中的電路不能超過燈泡L的額定電流和變阻器允許通過的最大電流,由變阻器的規(guī)格可知,變阻器允許通過的最大電流為0.6A,大于0.3A,據此可判斷燈泡L的額定電流,根據U=IRL可求出小燈泡的額定電壓,再根據PL=ULIL計算燈泡的額定功率;
D.電路中電源電壓不變,當電路中的電流最小時,整個電路電功率最小,
由圖乙可知電路中的最小電流和此時變阻器的阻值,根據W=I2Rt計算出20s內滑動變阻器消耗的電能。8.【答案】D【解析】【解答】①如圖所示,當閉合開關S1、S2、S3且R2的滑片在最左端時,電阻R1與燈泡L并聯,電流表A測量通過干路的電流;
小燈泡L標有“6V,3W”字樣,則燈泡正常發(fā)光時通過小燈泡的電流為IL=PLUL=3W6V=0.5A;
則通過電阻R1的電流:I1=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A,
因為R1與燈泡L并聯,根據并聯電路電壓規(guī)律可知,電阻R1兩端的電壓:U1=U=UL=6V,
則由歐姆定律可得,R1的阻值R1=U1I1=6V0.25A=24Ω;
故①錯誤;
②當閉合開關S2,斷開S1、S3,此時R1與R2串聯,則當R2的阻值與R1的阻值相同時電功率最大,
根據串聯電路的分壓規(guī)律可知,此時二者電壓都等于總電壓的一半,即為3V;
即變阻器R2的最大功率為:P2=U22R2=3V224Ω=0.375W,故②正確;
③當只閉合S3時,電路中燈泡L與電阻R2串聯,電壓表V2測量R2兩端的電壓,
電壓表V2的量程為0~3V,當R2的阻值最大時,電壓表示數為最大3V,
根據串聯電路電壓規(guī)律可知,燈泡L兩端電壓為UL=U總-U2=6V-3V=3V,因為小燈泡的額定電流為0.5A,
則小燈泡的電阻:RL=ULIL=6V0.5A=12Ω,
根據串聯電路電壓與電阻成正比可知,此時R2阻值:R2=RL=12Ω,
故當只閉合S3,為保證安全,R2接入電路的阻值范圍是0~12Ω,
故③正確;
④電源電壓不變,根據P=U2R可知,當總電阻最小時,總功率最大。觀察發(fā)現,R1始終全部接入電路,當R1和燈泡并聯時總電阻最小,則此時總功率最大。根據題意可知,此時干路電流為0.75A,則電路的最大功率為P=UI=6V×0.75A=4.5W,故④錯誤。
那么正確的是②③。
故選D。
【分析】①當閉合開關S1、S2、S3且R2的滑片在最左端時,電阻R1與燈泡L并聯,電流表測量通過干路的電流。首先根據IL=PLUL計算燈泡的額定電流,由并聯電路的電流特點知通過電阻R9.【答案】法拉第;電能【解析】【解答】手機無線充電技術是通過電磁感應原理來實現充電的,該原理的發(fā)現者是法拉第;利用該原理制成的發(fā)電機在工作時將機械能轉化為電能。
【分析】根據電磁感應的科學發(fā)展史和能量轉化分析解答。10.【答案】熱傳遞;液化【解析】【解答】(1)烹飪時主要是通過熱傳遞的方式來增大食材的內能;
(2)鍋內冒出的大量“白氣”是水蒸氣從氣態(tài)變成液態(tài)發(fā)生液化現象形成的小水滴。
【分析】(1)改變物體內能的方式:①做功,本質為能量的轉化了;②熱傳遞,本質為能量的轉移;
(2)根據物質的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱。11.【答案】8.4;5【解析】【解答】(1)當燈泡與R并聯時,二者的電壓都等于電源電壓,即都為6V。根據圖像可知,此時通過燈泡的電流為0.8A,通過R的電流為0.6A,則電路總電流為I總=I+IL=0.8A+0.6A=1.4A,那么總功率為P總=U總I總=6V×1.4A=8.4W;
(2)根據圖片可知,當電流為0.6A時,燈泡的電壓為3V,定值電阻的電壓為6V,則此時電源電壓為:U總=UL+U=3V+6V=9V,符合題意。則燈泡的電阻為:RL=ULIL=3V0.6A=5Ω。
【分析】(1)根據圖像確定電壓為6V時通過電阻和燈泡的電流,然后根據I總=I+IL計算總電流,根據P總=U總I12.【答案】0.6;3.6【解析】【解答】(1)若開關S、S1、S2都閉合,定值電阻R0與滑動變阻器R并聯,
當滑片P在b端時,滑動變阻器R接入阻值最大為30Ω,
則通過R的電流:IR=UR=9V30Ω=0.3A,
通過R0的電流:I0=UR0=9V30Ω=0.3A,
所以電流表示數為I=I0+IR=0.3A+0.3A=0.6A;
(2)若開關S閉合,S1、S2都斷開,L和滑動變阻器R串聯,
此時滑動變阻器兩端的電壓:UR=I′R′=0.3A×20Ω=6V,
因串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和,
所以,燈泡兩端的電壓:UL=U-UR=9V-6V=3V,
燈泡的電阻:RL=ULI'=13.【答案】1.2;2.25【解析】【解答】(1)根據題意可知,小燈泡的電阻:RL=UL2PL=(15V)245W=5Ω;
只閉合開關S1且燈泡L正常發(fā)光時,等效電路圖如下圖所示:
燈泡正常發(fā)光時,通過的電流:IL=ULRL=15V5Ω=3A,
則滑動變阻器R的規(guī)格為“10Ω3A”,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,流過電流表的示數最小,
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,流過電流表的示數最?。篒最小=UR+RL=18V10Ω+5Ω=1.2A;
(3)只閉合開關S2、S4,將滑片P置于中點O處,等效電路圖如下圖所示:
滑片P移到最左端A時,R0兩端的電壓等于電源的電壓UA=U′=15V,
由圖乙可知,橫坐標每個小格代表的電壓為15V6=2.5V,
則P在中點O時的電壓UO=4×2.5V=10V,
此時電流表指針指到滿偏刻度的23位置,其示數為2A或0.4A,
電流表的示數為I1=2A時,變阻器的最大阻值R=2×U'?UOI1=2×15V?10V2A=5Ω,與題意不符;
當電流表的示數為I2=0.4A時,變阻器的最大阻值R=2×U'?UOI1=2×15V?10V0.4A=25Ω,符合題意,
所以,所用變阻器的規(guī)格為“25Ω2A”,電流表的量程為“0~0.6A”
此時電路的總電阻R總=U'I2=15V0.4A=37.5Ω,
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R0的阻值:R014.【答案】【解析】【解答】在家庭電路中,為了用電安全,開關必須接在燈泡和火線之間;燈泡的尾部接火線,而螺旋套接零線,如下圖所示:
【分析】根據家庭電路連接和安全用電的常識分析解答。15.【答案】【解析】【解答】根據圖片可知,小磁針的左端為N極,根據“異名磁極相互吸引”可知,電磁鐵的右端為S極,左端為N極。右手握住螺線管,大拇指指向左端,此時彎曲的四指指尖向上,那么線圈上電流方向向上,因此電源的右端為正極,左端為負極,如下圖所示:
【分析】首先根據磁極之間的相互作用規(guī)律確定電磁鐵的磁極方向,再根據安培定則判斷線圈上的電流方向,最終確定電源的正負極方向。16.【答案】(1)小顆粒(2)B;晶體(3)大于;2∶1(4)調為小火【解析】【解答】(1)完成器材組裝后,為了使物質受熱均勻,試管中應加入小顆粒物質;
(2)①讀取溫度計的示數時,視線應該與液面相平,故選B;
②根據丙圖可知,該物質熔化時溫度保持不變,即有熔點,那么為晶體;
(3)①6min大于4min,則試管內物質第6min的內能大于第4min的內能;
②根據丙圖可知,AB為固態(tài),即加熱3min升高(50℃-20℃=30°);
CD段為液態(tài),則2min內升高(90℃-50℃=40℃)。
根據Q=cm△t可知,那么AB和CD段吸收的熱量之比:QQ'=cm△tc'm△t';
32=c×30℃c'×40℃;
解得:cc'=21。
(4)當湯沸騰后,無論大火還是小火,溫度都保持不變,對于食物的成熟沒有影響。由于小伙節(jié)省燃料,因此最好調為小火。
【分析】(1)試管中的顆粒越小,則受熱面積越大,那么受熱越均勻,越有利于得到物質熔化時的溫度變化規(guī)律;
(2)①根據溫度計的讀數方法解答;17.【答案】(1)斷開(2)電阻箱R1接入電路的阻值過大(3)2.4;電壓;b(4)無交點;不變(5)C【解析】【解答】(1)如圖甲,連接電路時,開關應斷開;
(2)聰聰在正確連接電路后閉合開關,發(fā)現無論怎樣移動滑片P,電流表和電壓表V2的示數都很小,電壓表V1的示數接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儯洐z查并非故障問題,那么其原因是:電阻箱R1接入電路的阻值過大。
(3)①根據乙圖可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,則示數為2.4V;
②斷開開關,將電阻箱R1調為10Ω后,為了使電壓表的示數與前一次相同。
根據題意可知,電壓表V1和V2的示數都保持不變,那么二者的比值不變。在串聯電路中,電壓的分配與電阻成反比,則當R1變小時,那么R2也要減小,即滑片向b端移動。
(4)根據上面所測的五組實驗數據,把每次實驗時記錄的電流值和對應滑動變阻器R2的阻值,也在圖丙坐標系中描成點繪成曲線B,發(fā)現曲線B與曲線A1無交點,原因是對每一個電流值,對應的滑動變阻器阻值與電阻箱阻值的比值不變。
(5)A.實驗過程中,電壓表V1的示數要始終保持2.4V。當變阻器R1接入的阻值為零時,則電壓表V2的示數為零,那么電源電壓的最小值為2.4V。當R1的阻值為最大值為20Ω時,根據串聯電路的分壓規(guī)律得到:20Ω24Ω=U22.4V,解得:U2=2V,那么電源電壓的最大值為:U總=U1+U2=2.4V+2V=4.4V,故A正確不合題意;
B.如果換用阻值更大的變阻器,那么根據分壓規(guī)律得到:R224Ω=4.5V-2.4V2.4V,解得:R2=21Ω,故B正確不合題意;
C.根據B中分析可知,滑動變阻器的最大阻值為21Ω。如果變阻器仍然為20Ω,那么串聯接入的R0的最小阻值為1Ω;如果變阻器接入的阻值為0,那么R0的阻值為21Ω,故C錯誤符合題意。
故選C。
【分析】(1)連接電路時,為了避免電路時通時斷燒毀用電器,要求開關必須斷開;
(2)在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比。據此可知,由于電壓表V1的示數遠遠大于V2的示數,那么說明變阻器接入的阻值遠遠大于變阻器的阻值;
18.【答案】(1)P=UI(2)(3)右;0.6;溫度(4)A(5)B(6)<【解析】【解答】(1)測量小燈泡功率的原理是P=UI;
(2)在測量燈泡功率的實驗中,除了電壓表與燈泡并聯,其它的都是串聯。根據甲圖可知,此時可將燈泡與電壓表相連的導線從電壓表上拆下,改接在電壓表的“-”接線柱上即可,如下圖所示:
(3)①根據圖片可知,變阻器的滑片在最右端時阻值最大,則閉合開關時,滑片應該調到最右端;
②根據乙圖可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,則示數為0.24A,那么燈泡的功率為P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
③進一步分析,可以發(fā)現燈泡的電阻是變化的,原因是燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。
(4)在測量小燈泡額定功率的實驗中,變阻器用于調節(jié)定值電阻兩端的電壓。
A.探究電流與電壓的關系時,需要不斷改變定值電阻兩端的電壓,故A符合題意;
B.探究電流與電阻的關系,需要控制定值電阻兩端的電壓不變,故B不合題意。
故選A。
(5)根據題意可知,燈泡正常發(fā)光時的電阻為:RL=ULIL=2.5V0.24A≈10.42Ω;
假設燈泡電阻不變,則2V時的電流為:IL'=UL'RL=2V10.42A≈0.192A;
實際上2V時燈絲溫度較低,則電阻較小,那么對應的電流肯定大于0.192A;
則通過燈泡的電流范圍為0.192A<IL<0.24A;
燈泡的實際電壓為2V,根據P=UI可知,則燈泡的功率范圍為:0.384W<P<0.48W。
故選B。
(6)根據丁圖可知,電流是變大的,根據P=UI可知,電路的總電壓不變,則總功率變大。
當電流增大時,燈泡的電壓變大,根據P=UI可知,燈泡的電功率變大;
根據圖丁可知,變阻器的功率是變小的。
根據P總=PL+P變可知,燈泡增大的功率肯定大于變阻器減小的功率,即ΔP滑<ΔP燈。
【分析】(1)根據P=UI可知,只要測出燈泡的電壓和電流,就能計算出燈泡的功率;
(2)根據實驗目的確定電器元件的串并聯關系,再與甲圖進行比較即可;
(3)19.【答案】(1)由圖可知,R1、R2并聯,電流表A測量干路總電流,電流表A1測量通過R1的電流;根據并聯電路的電流特點可知,通過定值電阻R2的電流I2=I-I1=1.4A-0.6A=0.8A(2)電源電壓為U=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V1min內電路所消耗的總電能W=UIt=12V×1.4A×60s=1008J【解析】【分析】(1)由圖可知,R1、R2并聯,電流表A測量干路總電流,電流表A1測量通過R1的電流,根據并聯電路的電流特點I2=I-I1計算通過R2的電流;
(2)首先根據U1=I1R1計算R1兩端的電壓,然后根據并聯電路的電壓規(guī)律計算電源電壓,最后根據W=UIt計算電路消耗的總電能。20.【答案】(1)根據歐姆定律可得小燈泡正常發(fā)光時的電阻R(2)開關S1斷開,S、S2閉合時,小燈泡與R2串聯,使小燈泡
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