重庆市部分区县(涪陵区、铜梁区)2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份重庆市部分区县(涪陵区、铜梁区)2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案),共25页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,论述计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年重庆市部分区县(涪陵区、铜梁区)九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.小灯泡发光时的电流约为0.2A
B.一节新干电池的电压为3V
C.家用冰箱的功率约为2000W
D.冬天洗澡水的温度为90℃
2.(3分)如图所示的现象中,属于熔化的是( )
A.甲图中用久了的灯泡灯丝变细
B.乙图中燃烧的蜡烛逐渐变短
C.丙图中冬天房屋玻璃窗表面出现冰花
D.丁图中寒冷的冬天河水结冰
3.以下有关热现象的描述正确的是( )
A.物体吸收热量越多,说明它的比热容越大
B.用水给汽车发动机散热是利用了水的比热容大的性质
C.内陆地区昼夜温差较大是因为砂石的比热容较大的原因
D.同种物质的比热容一定不变
4.(3分)以下与热现象有关的认识中,说法不正确的是( )
A.做功和热传递都可以改变物体内能
B.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
C.海波在熔化过程中持续吸热,温度不变,但内能增大
D.水在凝固成冰的过程中内能不变
5.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.照明电路中开关应接在零线上
B.用电器的金属外壳可以不用接地
C.电线着火时,应先切断电源再救火
D.使用试电笔时,手不能接触笔尾金属
6.(3分)以下有关电的说法中正确的是( )
A.电源都是将机械能转化为电能的装置
B.电炉是一种提供电能的装置
C.电动机通电转动,电能主要转化为机械能
D.电流的方向与导体中电子的定向移动方向相同
7.(3分)某小组同学在测小灯泡电阻时,电路如图所示,闭合开关后,电压表无示数,但电流表有示数( )
A.灯泡短路 B.灯泡开路 C.电流表开路 D.电流表短路
8.(3分)在某一温度下连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻值为10Ω
B.A导体电阻值为B导体电阻值的2倍
C.A、B导体串联在电源两端,通过它们的电流之比为2:1
D.A、B导体并联在电压为2V的电源两端时,整个电路消耗的功率为1.2W
9.(3分)如图使用电流表、电压表连接的电路中。以下描述正确的是( )
A.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,R1、R2串联
B.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,a测量通过R1的电流
C.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,b测量R2两端电压
D.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,a的示数一定比b的示数小
10.(3分)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表选用了0~0.6A量程,电压表连接了“15”“一”接线柱。连接好电路2的滑片到某一端点位置M,闭合开关S,两表的示数分别为0.3A和9V2的滑片P至另一位置N,两表的示数分别变为0.5A和6V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为15V
B.R2的最大阻值为45Ω
C.滑片P从位置M移向N过程中,电路的总功率变小
D.在保证电路安全的情况下,调节滑片位置,R1的最大功率为5.4W
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
11.(2分)教室里的日光灯与电风扇之间是 (选填“串联”或“并联”)的,若将教室里亮着的灯关掉一些后,电路的总电阻将变 (选填“大”或“小”)。
12.(2分)将电阻R1和R2串联在电路中,若R1和R2两端的电压之比为3:1,则R1和R2的阻值之比为 ,若把它们并联在电路中,则干路电流与通过R1的电流之比为 。
13.(2分)某实验小组利用一酒精炉给质量为1000g、温度为18℃的水加热,加热结束时,酒精质量减少了4.2g J的热量;若测得水温恰好升高了18℃,则酒精炉的效率为 %。[当时气压为1个标准大气压,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]
14.(2分)如图所示电路,电源电压不变,电阻R0的阻值为24Ω,当把标有“6V,3W”的小灯泡接在AB间,闭合开关S,小灯泡正常发光 Ω。如果把这个小灯泡(灯泡电阻不变)接在CD间;AB间接电压表,则电压表的示数为 V。
15.(2分)小明周末陪父母自驾纯电汽车外出,途经高速公路服务区时,小明爸爸利用服务区的充电桩进行了25分钟的定时充电,则这次充电的平均功率为 kW。从汽车仪表盘上发现汽车此时的电量为90%,可续航里程为630.0km,若汽车满电量(电量100%) km。
16.(2分)科技创新小组的同学们在实验室中组装了如图甲所示电路,假设滑动变阻器阻值随长度均匀变化,闭合开关,则电流表A的示数将 (选填“变大”“变小“或“不变“)。实际测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图象。图乙是U与x关系的部分图象,则变阻器电阻线圈总长度为 cm。
三、实验探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
17.(6分)在探究不同物质吸热能力强弱实验中,实验小组的同学用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)实验中,同学们应该选用 (选填“相同”或“不同”)的酒精灯加热;在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油;
(2)温度计的玻璃泡 (选填“能”或“不能”)触碰容器底;
(3)水和煤油吸热的多少可以通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映;
(4)为了便于分析实验数据所反映的规律,作出了如图乙所示的“温度﹣时间”图象,由此分析可知 (选填“水”或“煤油”);
(5)结束实验后,熄灭的酒精灯温度会降低,内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(8分)在进行“伏安法测定小灯泡电功率”的实验中。实验室提供了以下器材:电流表、电压表和开关各1个、2节新干电池、导线若干、标有“2.5V”字样的待测小灯泡、滑动变阻器3个,规格分别为“5Ω,0.5A”、“15Ω,1A”。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.2
0.12
2
0.24
3
2.8
0.25
(1)该实验原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线将图甲所示实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现灯不亮,则可能的电路故障是 (选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)开路造成的;
(4)重新调整并排除故障后,测量了三组数据:首先读出开关刚闭合时的数据,其中电流表示数为0.12A,读出此时的电流为0.24A;最后他再次移动滑片,分析数据可知,灯丝的电阻在发生变化 的影响;
(5)实验中,当电压表示数为 时,小灯泡正常发光,则该小灯泡的额定功率是 W;
(6)本实验选用的滑动变阻器规格为 。
19.(8分)利用如图所示的电路图进行“探究电流跟电阻关系”实验,选用的电源电压为4.5V,滑动变阻器上标有“30Ω,定值电阻有10Ω、20Ω、30Ω,电流表、电压表的量程可根据实际需求选择。
(1)在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至图中最 (选填“左端”或“右端”),该探究过程中滑动变阻器的作用是保护电路和 。读取数据时观察到电压表指针在零刻度线左侧,这是由于 造成的;
(3)若闭合开关S时,发现电流表、电压表指针均不动。假设电路只有一处故障,出现这一现象的原因可能是 (选填字母);
A.定值电阻短路
B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器使电压表示数U0为2V时记录下电流表的示数。若不改变滑片位置,将10Ω的定值电阻更换为20Ω,闭合开关 (选填“大于”“等于”或“小于”)2V,为完成实验,接下来应将滑动变阻器阻值调 (选填“大”或“小”);
(5)继续实验,发现当定值电阻为30Ω时,无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验 (选填字母)。
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.控制U0为2V不变,改变电源电压U,U可调节范围是2V~4V之内
C.电源电压U不变,调整实验控制的U0,U0可取值范围是2.5V~4.5V之内
D.实验中,先将30Ω阻值的定值电阻接入电路以确定恰当的U0大小,然后换其它定值电阻进行实验
四、论述计算题(本题共3个小题,第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能得分)
20.(6分)如图所示,电源电压恒定,R1的电阻为10Ω,当闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.5A;再断开开关S1时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的电阻。
21.(8分)如图所示电路,电源电压恒为9V,R1为阻值9Ω的定值电阻,滑动变阻器R2的规格为“50Ω,1A”,小灯泡上标有“6V(忽略灯丝电阻变化)。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,通电5min,R1消耗的电能;
(3)当S2闭合,S1、S3断开时,从左向右调节滑动变阻器滑片,在电路安全的情况下
22.(8分)小明家中有一个标有“220V,2200W”的即热式水龙头,其电热丝电阻为R0,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻R改装了电路,开关S1可以同时与a、b相连,或只与c相连。求:
(1)改装前,即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流;
(2)改装前,若水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热,电热丝每分钟能提供的热量;
(3)改装后,若水龙头正常工作时高温挡的功率为2750W,求正常工作时低温挡的功率。
2022-2023学年重庆市部分区县(涪陵区、铜梁区)九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.小灯泡发光时的电流约为0.2A
B.一节新干电池的电压为3V
C.家用冰箱的功率约为2000W
D.冬天洗澡水的温度为90℃
【解答】解:A.实验室常用的小灯泡,故A符合实际;
B.一节新干电池的电压是1.5V;
C.家用冰箱的功率约为200W;
D.洗澡水的温度比人体温度略高,故D不符合实际。
故选:A。
2.(3分)如图所示的现象中,属于熔化的是( )
A.甲图中用久了的灯泡灯丝变细
B.乙图中燃烧的蜡烛逐渐变短
C.丙图中冬天房屋玻璃窗表面出现冰花
D.丁图中寒冷的冬天河水结冰
【解答】解:A.灯泡的灯丝变细,故A不符合题意;
B.燃烧的蜡烛由固态变为液态,故B符合题意;
C.冰花是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃凝华形成的;
D.冬天河水结冰是由液态变为固态,故D不符合题意。
故选:B。
3.以下有关热现象的描述正确的是( )
A.物体吸收热量越多,说明它的比热容越大
B.用水给汽车发动机散热是利用了水的比热容大的性质
C.内陆地区昼夜温差较大是因为砂石的比热容较大的原因
D.同种物质的比热容一定不变
【解答】解:A、比热容是物质的特性,故A错误;
B、用水给汽车散热,故B正确;
C、水的比热容最大,水的温度变化小;而砂石的比热容小,砂石的温度变化大,故C错误;
D、比热容是物质的特性,如冰化成水,比热容也会改变。
故选:B。
4.(3分)以下与热现象有关的认识中,说法不正确的是( )
A.做功和热传递都可以改变物体内能
B.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
C.海波在熔化过程中持续吸热,温度不变,但内能增大
D.水在凝固成冰的过程中内能不变
【解答】解:A、做功和热传递都可以改变物体的内能;
B、物体内能增加,可能外界对物体做功;
C、海波是晶体,温度不变,故C正确;
D、水在凝固成冰的过程中放出热量,故D错误。
故选:D。
5.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.照明电路中开关应接在零线上
B.用电器的金属外壳可以不用接地
C.电线着火时,应先切断电源再救火
D.使用试电笔时,手不能接触笔尾金属
【解答】解:A、照明电路中,这样开关断开后,可以避免触电事故的发生;
B、将家用电器的金属外壳接地,地线把人体短路,故B错误;
C、电线着火时,再救火,故C正确;
D、使用试电笔辨别火线和零线时,笔尖接触电线,表明检测的是火线。
故选:C。
6.(3分)以下有关电的说法中正确的是( )
A.电源都是将机械能转化为电能的装置
B.电炉是一种提供电能的装置
C.电动机通电转动,电能主要转化为机械能
D.电流的方向与导体中电子的定向移动方向相同
【解答】解:A、电源是把其它形式的能转化为电能的装置;
B、电炉是一种消耗电能的装置;
C、电动机通电转动,故C正确;
D、在物理学中;电流的方向与导体中电子的定向移动方向相反。
故选C。
7.(3分)某小组同学在测小灯泡电阻时,电路如图所示,闭合开关后,电压表无示数,但电流表有示数( )
A.灯泡短路 B.灯泡开路 C.电流表开路 D.电流表短路
【解答】解:由图知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,则排除断路,则说明灯泡两端没有电压。
故选:A。
8.(3分)在某一温度下连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻值为10Ω
B.A导体电阻值为B导体电阻值的2倍
C.A、B导体串联在电源两端,通过它们的电流之比为2:1
D.A、B导体并联在电压为2V的电源两端时,整个电路消耗的功率为1.2W
【解答】解:当A B两端电压为3V时,通过A B中的电流分别是0.5A和0.3AΩ,Ω;
故选项A、B错误;
A、B串联电路电流相等;
A、B并联且A B两端的电压为2V时==Ω;电路电流I==,整个电路消耗的功率为P=UI=2V×0.7A=1.2W。
故选:D。
9.(3分)如图使用电流表、电压表连接的电路中。以下描述正确的是( )
A.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,R1、R2串联
B.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,a测量通过R1的电流
C.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,b测量R2两端电压
D.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,a的示数一定比b的示数小
【解答】解:AB.由图可知、b处接入电流表,两电阻R1和R2并联,a测R4的电流,故AB错误;
CD.a、b处接入电压表,则两电阻R1和R2串联,a测总电压6两端的电压,a的示数一定比b的示数大,D错误。
故选:C。
10.(3分)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表选用了0~0.6A量程,电压表连接了“15”“一”接线柱。连接好电路2的滑片到某一端点位置M,闭合开关S,两表的示数分别为0.3A和9V2的滑片P至另一位置N,两表的示数分别变为0.5A和6V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为15V
B.R2的最大阻值为45Ω
C.滑片P从位置M移向N过程中,电路的总功率变小
D.在保证电路安全的情况下,调节滑片位置,R1的最大功率为5.4W
【解答】解:由图可知,R1和R2串联,电压表测滑动变阻器R6两端的电压,电流表测电路中的电流;
B、由题意可知,两表的示数分别为0.2A和3V,说明滑动变阻器的滑片P应该在阻值最大处,滑动变阻器的最大阻值为:R2===30Ω;
A、当滑动变阻器连入电路的阻值最大时7+U2=0.6A×R1+9V……①
当滑片P至另一位置N时,电源电压为:U=I′R8+U2′=0.4A×R1+6V……②
由①②解得:R3=15Ω,U=13.5V;
C、由(2)可知,因此移动R2的滑片P至另一位置N,只能减小滑动变阻器连入电路的阻值,此过程中电源电压不变,由P=UI可知,故C错误;
D、由P=UI=I3R可知,当电路中的电流最大时,R1的功率最大,因为电流表的量程为0~5.6A,电路中的最大电流为0.8A,R1的最大功率:P1最大=I最大4R1=(0.5A)2×15Ω=5.4W,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
11.(2分)教室里的日光灯与电风扇之间是 并联 (选填“串联”或“并联”)的,若将教室里亮着的灯关掉一些后,电路的总电阻将变 大 (选填“大”或“小”)。
【解答】解:(1)教室里的日光灯与电风扇可以单独工作,互不影响;
(2)教室里工作的用电器越多,相当于横截面积越大,将教室里亮着的灯关掉一些后。
故答案为:并联;大。
12.(2分)将电阻R1和R2串联在电路中,若R1和R2两端的电压之比为3:1,则R1和R2的阻值之比为 3:1 ,若把它们并联在电路中,则干路电流与通过R1的电流之比为 4:1 。
【解答】解:两电阻R1和R2串联在电路中,根据欧姆定律可知5=,I3=,
串联电路中电流处处相等,因此,I3=I2,即=,
所以,R3与R2两端的电压之比为:==,
可得,R1=2R2;
若将两电阻R1和R4并联在电路中,并联电路中各个支路两端的电压都等于电源电压,
根据欧姆定律可知,通过两个电阻的电流分别为:I′1===,I′2==,
由并联电路的电流规律可知,干路电流:I′=I′1+I′6=+
因此两电阻R1和R2并联在电路中,干路电流与通过R3的电流之比:
==;
故答案为:6:1,4:7。
13.(2分)某实验小组利用一酒精炉给质量为1000g、温度为18℃的水加热,加热结束时,酒精质量减少了4.2g 1.26×105 J的热量;若测得水温恰好升高了18℃,则酒精炉的效率为 60 %。[当时气压为1个标准大气压,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]
【解答】解:(1)酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q酒精=4.2×10﹣2kg×3.0×106J/kg=1.26×105J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t8)=4.2×103J/(kg•℃)×1000×10﹣3kg×18℃=7.56×105J;
酒精灯的效率:
η==×100%=60%。
故答案为:5.26×105;60。
14.(2分)如图所示电路,电源电压不变,电阻R0的阻值为24Ω,当把标有“6V,3W”的小灯泡接在AB间,闭合开关S,小灯泡正常发光 12 Ω。如果把这个小灯泡(灯泡电阻不变)接在CD间;AB间接电压表,则电压表的示数为 4 V。
【解答】解:灯泡接在 AB ,电路为并联电路,小灯泡两端的电压为6V;
小灯泡的电阻为RL==12Ω,
在串联电路中,电流相等,即电压之比等于电阻之比R:UL=R7:RL=24Ω:12Ω=2:1,且 UR+UL=3V,由此可得UR=4V。
故答案为:12;4。
15.(2分)小明周末陪父母自驾纯电汽车外出,途经高速公路服务区时,小明爸爸利用服务区的充电桩进行了25分钟的定时充电,则这次充电的平均功率为 120 kW。从汽车仪表盘上发现汽车此时的电量为90%,可续航里程为630.0km,若汽车满电量(电量100%) 700 km。
【解答】解:这次充电的平均功率为P===120kW;
电量每1%可续航里程=7km,
若汽车满电量(电量100%)可续航里程s=7km×100=700km。
故答案为:120;700。
16.(2分)科技创新小组的同学们在实验室中组装了如图甲所示电路,假设滑动变阻器阻值随长度均匀变化,闭合开关,则电流表A的示数将 变大 (选填“变大”“变小“或“不变“)。实际测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图象。图乙是U与x关系的部分图象,则变阻器电阻线圈总长度为 16.25 cm。
【解答】解:(1)由图甲可知滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;电路元件正常的情况,变阻器接入电路的电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大;
(2)由图乙可知,让滑片P从最右端开始向左滑动5cm以内时,电压表示数为2.2V不变,电压表测量电源电压,即电流表示数为0且不变;
由图乙可知,当x<5cm时,则电源电压为U=4.2V;
由图乙和图丙可知,当x=3cm时可知滑动变阻器接入电路中的电阻:R1===9Ω,
同理可知,当x=10cm时4=2.1V,电流表示数I3=0.42A,
则滑动变阻器接入电路中的电阻R2===5Ω,
滑动变阻器滑动7cm电阻的改变量是:ΔR=R1﹣R2=2Ω﹣5Ω=4Ω,
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动8cm的阻值变化是;
滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻:R总=R3+5cm×0.8Ω/cm=9Ω+4Ω=13Ω,
则电阻丝的总长为:L==16.25cm,x=16.25cm。
故答案为:变大;16.25cm。
三、实验探究题(本题共3个小题,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
17.(6分)在探究不同物质吸热能力强弱实验中,实验小组的同学用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)实验中,同学们应该选用 相同 (选填“相同”或“不同”)的酒精灯加热;在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 质量 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油;
(2)温度计的玻璃泡 不能 (选填“能”或“不能”)触碰容器底;
(3)水和煤油吸热的多少可以通过 加热时间 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映;
(4)为了便于分析实验数据所反映的规律,作出了如图乙所示的“温度﹣时间”图象,由此分析可知 水 (选填“水”或“煤油”);
(5)结束实验后,熄灭的酒精灯温度会降低,内能 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)根据转换法,实验中;根据比较吸热能力的方法,根据m=ρV,在两个相同的烧杯中应加入初温相同;
(2)温度计的玻璃泡不能触碰容器底;
(3)根据转换法,水和煤油吸热的多少可以通过加热时间来反映;
(4)根据如图乙所示的“温度﹣时间”图象知,加热相同时间,由此分析可知;
(5)结束实验后,熄灭的酒精灯温度会降低。
故答案为:(1)相同;质量;(3)加热时间;(5)变小。
18.(8分)在进行“伏安法测定小灯泡电功率”的实验中。实验室提供了以下器材:电流表、电压表和开关各1个、2节新干电池、导线若干、标有“2.5V”字样的待测小灯泡、滑动变阻器3个,规格分别为“5Ω,0.5A”、“15Ω,1A”。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.2
0.12
2
0.24
3
2.8
0.25
(1)该实验原理是 P=UI ;
(2)请用笔画线代替导线将图甲所示实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现灯不亮,则可能的电路故障是 小灯泡 (选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)开路造成的;
(4)重新调整并排除故障后,测量了三组数据:首先读出开关刚闭合时的数据,其中电流表示数为0.12A,读出此时的电流为0.24A;最后他再次移动滑片,分析数据可知,灯丝的电阻在发生变化 温度 的影响;
(5)实验中,当电压表示数为 2.5 时,小灯泡正常发光,则该小灯泡的额定功率是 0.6 W;
(6)本实验选用的滑动变阻器规格为 “15Ω 1A”。 。
【解答】解:(1)小渝的实验原理是P=UI;
(2)因滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮,即电流变小电阻变大,根据表格数据知电流表选用小的量程与小灯泡串联
(3)灯泡不亮,可能是灯泡断路或断路,说明电压表与电源连通,与电压表并联的开路;
(4)根据R=得小灯泡的电阻分别是10Ω、11.2Ω,小灯泡两端的电压越大,由P=UI知小灯泡的实际功率越大,灯丝的温度越高,即导体的电阻会受温度的影响;
(5)要使小灯泡正常发光,应该让小灯泡两端的电压等于额定电压,
由表格数据可知,小灯泡正常发光时的电流为0.24A,
则小灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=4.5V×0.24A=4.6W;
(6)开关刚闭合时,小灯泡两端的电压为1.8V,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣UL=3V﹣1.5V=1.8V,此时电路中的电流为3.12A,
滑动变阻器接入电路的电阻为:
R滑===15Ω,
滑动变阻器的规格是“15Ω 1A”。
故答案为:(1)P=UI;(2)见解答图;(4)温度;0.6。
19.(8分)利用如图所示的电路图进行“探究电流跟电阻关系”实验,选用的电源电压为4.5V,滑动变阻器上标有“30Ω,定值电阻有10Ω、20Ω、30Ω,电流表、电压表的量程可根据实际需求选择。
(1)在连接电路时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至图中最 左端 (选填“左端”或“右端”),该探究过程中滑动变阻器的作用是保护电路和 保持电阻两端的电压不变 。读取数据时观察到电压表指针在零刻度线左侧,这是由于 电压表的正负接线柱接反 造成的;
(3)若闭合开关S时,发现电流表、电压表指针均不动。假设电路只有一处故障,出现这一现象的原因可能是 C (选填字母);
A.定值电阻短路
B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器使电压表示数U0为2V时记录下电流表的示数。若不改变滑片位置,将10Ω的定值电阻更换为20Ω,闭合开关 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)2V,为完成实验,接下来应将滑动变阻器阻值调 大 (选填“大”或“小”);
(5)继续实验,发现当定值电阻为30Ω时,无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验 C (选填字母)。
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.控制U0为2V不变,改变电源电压U,U可调节范围是2V~4V之内
C.电源电压U不变,调整实验控制的U0,U0可取值范围是2.5V~4.5V之内
D.实验中,先将30Ω阻值的定值电阻接入电路以确定恰当的U0大小,然后换其它定值电阻进行实验
【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路;
(2)连接电路时,为保护电路,即调至最左端,应保持电阻两端的电压不变;电压表的正负接线柱接反,因此,这是由于 电压表的正负接线柱接反造成的;
(3)若闭合开关S时,发现电流表指针不动;电压表指针不动;故选C;
(4)根据串联分压原理可知,将10Ω的定值电阻更换为20Ω,其分得的电压增大;
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,由分压原理;
(4)由题意知,定值电阻两端的电压为UV=2V;滑动变阻器两端的电压U滑=4.3V﹣2V=2.6V;
A、30Ω的电阻接入电路时==A;则滑动变阻器应接入电路的电阻为:R滑===37.6Ω,所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验;
B、由于定值电阻的阻值较大,换用30Ω的电阻时,会大于2V;
定值电阻两端的控制电压为2V,故电源电压最小为6V,滑动变阻器两端的电压最大2=A×30Ω=5V;
则电源的最大电压为U=2V+2V=4V,故B正确;
C、滑动变阻器阻值调至最大时,则最小电压为:Umin=×R=;电源电压为8.5V,即U0的取值范围为7.25V~4.5V,故C错误;
D.实验中,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻最大,可以将30Ω阻值的定值电阻接入电路确定恰当的U2大小,然后换其它定值电阻进行实验;
故D正确;
故选C。
故答案为:(1)断开;(2)左端;电压表的正负接线柱接反;(4)大于;大。
四、论述计算题(本题共3个小题,第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能得分)
20.(6分)如图所示,电源电压恒定,R1的电阻为10Ω,当闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.5A;再断开开关S1时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的电阻。
【解答】解:(1)闭合开关S,S1时,两电阻并联;
再断开S1时,电路为R7的简单电路,电流表测通过R1的电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,电流表的示数即为R2的电流I1=0.3A,
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﹣I5=0.5A﹣7.3A=0.8A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=,电源的电压:
U=I1R1=7.3A×10Ω=3V;
(2)R8的阻值:
R2===15Ω。
答:(1)电源电压为2V;(2)R2的阻值为15Ω。
21.(8分)如图所示电路,电源电压恒为9V,R1为阻值9Ω的定值电阻,滑动变阻器R2的规格为“50Ω,1A”,小灯泡上标有“6V(忽略灯丝电阻变化)。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,通电5min,R1消耗的电能;
(3)当S2闭合,S1、S3断开时,从左向右调节滑动变阻器滑片,在电路安全的情况下
【解答】解:(1)由P=可知,
小灯泡正常发光时的电阻RL==12Ω,
(2)当S4闭合,S2、S3断开时,电路为只有R6的简单电路,
通电5min,R1消耗的电能W=UIt=t=;
(3)当S2闭合,S1、S6断开时,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电流表测通过电路的电流,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,
由P=UI知,灯泡正常发光的电流IL===4.5A,
滑动变阻器的电压U'=U﹣UL=9V﹣6V=3V;
滑动变阻器的最小电阻Rmin===6Ω,
当滑动变阻器接入电路电阻越大时,电流越小,
滑动变阻器的阻值调节范围3Ω~50Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻12Ω;
(2)R1消耗的电能2700J;
(3)滑动变阻器的阻值调节范围6Ω~50Ω。
22.(8分)小明家中有一个标有“220V,2200W”的即热式水龙头,其电热丝电阻为R0,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻R改装了电路,开关S1可以同时与a、b相连,或只与c相连。求:
(1)改装前,即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流;
(2)改装前,若水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热,电热丝每分钟能提供的热量;
(3)改装后,若水龙头正常工作时高温挡的功率为2750W,求正常工作时低温挡的功率。
【解答】解:(1)由P=UI可知,改装前==10A;
(2)由P=可知,电热丝每分钟消耗的电能:W=Pt=2200W×1×60s=1.32×105J,
由于水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热,所以电热丝每分钟能提供的热量为1.32×105J;
(3)根据串并联电路的特点可知,当S5闭合,S1接a、b时0并联,此时电路中的总电阻最小可知,水龙头处于高温挡;
当S2闭合,S1接c时,R与R6串联,电路中的总电阻最大,水龙头处于低温挡;
由P=可知,R0的阻值:R4===22Ω,
根据并联电路的特点可知,R的电功率:PR=P高﹣P=2750W﹣2200W=550W,
由P=可知==88Ω,
根据串联电路的特点可知,当R与R7串联时,电路中的总电阻:R总=R+R0=88Ω+22Ω=110Ω,
则低温挡的功率:P低===440W。
答:(1)改装前,即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流为10A;
(2)改装前,若水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热5J;
(3)正常工作时低温挡的功率440W。
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