浙江省宁波市北仑区联合实验中学2022-2023学年八年级下学期期中科学试卷
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一、选择题(本题共15小题,第1-10小题,每小题4分,第11-15题,每小题4分,共55分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.(4分)歌剧《呦呦鹿鸣》是浙江省历史上首部原创宁波本土民族歌剧,展现了诺贝尔获奖者屠呦呦成长、学习和工作的全景画面。歌剧中既有小提琴、钢琴等交响乐器的恢弘演奏,又有演员的倾情演绎。以下叙述中( )
A.听众听到的声音主要是通过空气传播
B.小提琴演奏时,琴弦振动产生声音
C.听众主要是通过声音的音色区分小提琴和钢琴
D.男高音和女低音合唱时,声音的响度肯定不同
2.(4分)超声波具有许多奇特的效应:净化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡,气泡破裂后能产生强冲击力的微波水柱,它能不断冲击物体表面进而达到净化的目的。此外,在均匀介质中能定向直线传播,根据这一特性可用来探伤、测距、测量、医学诊断等。据此分析( )
A.人耳不能听到超声波
B.超声波能够清洗物件是因为声波具有能量
C.由于超声波波长短,故在月球上可以用超声波测定两山间的距离
D.B超是超声波在医学诊断中的重要应用
3.(4分)如图所示,两平面镜相交成30°角,一束光线垂直入射到平面镜A( )
A.0°、30° B.0°、60° C.90°、60° D.90°、30°
4.(4分)如图1所示,四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气。如果能分别吹出“dou(1)(2)”“mi(3)“fa(4),则与这四个音阶相对应的瓶子的序号( )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
5.(4分)四个悬挂着的轻质小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
6.(4分)如图所示,在水中A处有一块鹅卵石,人眼看到鹅卵石时认为它在A′点。小科要用激光笔照射到鹅卵石,则应将激光笔( )
A.对准A′点照射 B.对准A点照射
C.对着A′点上方照射 D.对着A′点下方照射
7.(4分)将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是( )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片
B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片
D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
8.(4分)如图所示,该视力表进行测试时,被测者需距离视力表5米,可利用平面镜来增距。以下是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A.镜中视力表的像是实像
B.该同学应距离视力表 2 米处进行测试
C.该同学应距离视力表 1 米处进行测试
D.镜中视力表的像是由光的折射形成的
9.(4分)如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40°
B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20°
D.θ1和θ2均逆时针转过40°
10.(4分)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,则故障原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路
11.(3分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距大于20cm
C.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
D.将蜡烛移动到40cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不会在光屏上成像
12.(3分)如图所示电路中,电源两端电压不变,R1是定的电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中( )
A.电流表A示数变小,电压表V1示数变小,V2示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变大,V2示数不变
C.电流表A示数变大电压表V1示数变小,V2示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V1示数不变,V2示数变小
13.(3分)清晨,太阳从东方内冉升起,云缝中射出道道葭光,让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中,结论正确的是( )
A.甲图为宇航员王亚平在太空中所做的实验,所成的像为倒立缩小的实像,此实验的成像原理与照相机的成像原理相同
B.乙图央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞而面中,舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C.丙图光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像,此时飞来一只小虫落在凸透镜上,则光屏上光源的像不完整
D.丁图小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上清晰的像变模糊,只将光屏靠近凸透镜时,又能在光屏上看到清晰的像,则该眼镜是近视眼镜
14.(3分)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开,两表的示数之比I甲:I乙=2:5,当开关S闭合时,甲、乙两表为电压表时甲:U乙为( )
A.2:5 B.3:2 C.5:2 D.5:3
15.(3分)在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表,改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1,V2 和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示,则下列判断中正确的是( )
A.V1示数变化图线为b
B.电阻R0的阻值为2Ω
C.电源电压为12V
D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共36分)
16.(4分)2021年7月24日东京奥运会击剑比赛中,当孙一文的剑击中对方胸部时,裁判面前的指示灯会发光 (选填“导体”或“绝缘体”);剑、上衣、背上的金属线与电源、指示灯形成了 (选填“短路”“开路”或“通路”)。
17.(6分)小红的爷爷在岸上看到水中有一条鱼在云朵里游泳,看到的鱼是 所成的像(选填“光的折射”或“光的反射”),看到的白云是 (填虚像或实像)。根据光路可逆原理,在鱼的视觉中,人的像比人实际身高 (填高或矮)。
18.(4分)在一些闹市区,常会看到如图所示的监测设备,显示屏上所示分贝数值为声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”),广场周边禁止汽车鸣笛是在 处减弱噪声。
19.(6分)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,则反射角是 °;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光点S′将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
20.(6分)如图所示,是一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图,O为入射点 是折射光线,反射角为 度,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是玻璃。
21.(4分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示。
(1)该凸透镜的焦距是 。
(2)把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中,像逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
22.(6分)小应制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当称盘上所放钩码个数增多时。通过R1的电流将 (填“变大”“变小”或“不变“下同)电压表示数将 。
(2)若电源电压为6V,R1的阻值为10Ω,当滑片P位于b点时,电压表示数为4V2的电阻为 Ω。
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共48分)
23.(9分)小科学完光学知识后回家进行了实验,先根拟课本介绍将铅笔放入水中观察到了预期的现象(图甲),后又发现将铅笔竖直放入盛有水的圆柱形的杯子当中,发现水中的铅笔借位更加明显,快到水杯边上时,如图乙。于是小科在老师的指导下,查阅了一些资料,可以将折射点及反射点的切面视为该点的折射由(图丙)。资料二:光从水中射向空气中折射角与入射角的变化规律如下表,
入射角
折射角
0°
0°
10°
13.4°
20°
27.1°
30°
41.7°
40°
58.7°
50°
无
60°
无
(1)请在图丙中画出入射光线ao大致的折射光线。
(2)当铅笔放入盛有水的圆柱形杯子当中,水杯相当于凸透镜,铅笔的位置小于一倍焦距成正立放大的 (填“虚”或“实”)像,因此筷子变粗。
(3)分析表中数据,反射的光线通过折射面射入人眼,折射角大于入射角,随着入射角的增大而 ,因此铅笔错位更加厉害。
24.(15分)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小科设计了如图电路。
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 。
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表,你认为 同学的改进更好一些。
(4)同学们为了完成探究活动,从实验室倡来了四根电阻丝(如表).如选择A、B两电阻丝进行实验 的关系;为了探究导体电阻与材料的关系,应选择电阻丝D和 。
编号
材料
长度
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
0.5
25.(12分)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,甲行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 上。
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,以下操作可达到目的的是 。
A.将凸透镜往上移
B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移
D.将蜡烛化下移
(3)保持图乙中的凸透视与光屏位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像 的,相当于物体远离时要调节晶状体的屈光度才能观察清楚。
(4)如图乙,若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像 厘米刻度处。
26.(9分)小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为Rx的阻值约为10Ω。
(1)如图所示是小明连接的实验电路。该电路中存在一处导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路连接图。
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,值为 V。为了使测量值便接近真实值,应进行多次测量并计算电阻阻值的平均值,以减小实验误差。
(3)在实验过程中,电流表突然损坏而无法正常使用,小明用一根导线替代电流表
①调节滑片P至滑动变阻器的阻值最大处,闭合开关,读出电压表示数为U1;
②调节滑片P至滑动变阻器的阻值最小处,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
四、作图题(本题共3小题,每题3分,共9分)
27.(3分)作光路图。(图中显示作图痕迹)画平面镜成像。
28.(3分)如图,P为平放的平面镜上方的一块挡板,BA、DC为挡板左侧一点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线
29.(3分)根据如图所示的实物图,在框中画出电路图。
五、计算题(本题共3小题,30题5分,31题8分,32题9分,共22分)
30.(5分)在某金属管的一端敲一下,在管的另一端听到两次声音,管长1020m,如果当时空气中的声速是340m/s,求:
(1)敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒?
(2)该金属中的声速。
31.(8分)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
(3)总电阻R的阻值。
32.(9分)如图所示电路中,电源电压U=12V恒定不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,小灯泡L正常发光时两端的电压为5V,电流表的量程(0﹣0.6A 或0﹣3A)3,且变阻器连入电路的电阻为30Ω时,电流表的示数为0.3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)灯丝电阻。
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值。
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表示数的变化范围。
2022-2023学年浙江省宁波市北仑区联合实验中学八年级(下)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共15小题,第1-10小题,每小题4分,第11-15题,每小题4分,共55分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.(4分)歌剧《呦呦鹿鸣》是浙江省历史上首部原创宁波本土民族歌剧,展现了诺贝尔获奖者屠呦呦成长、学习和工作的全景画面。歌剧中既有小提琴、钢琴等交响乐器的恢弘演奏,又有演员的倾情演绎。以下叙述中( )
A.听众听到的声音主要是通过空气传播
B.小提琴演奏时,琴弦振动产生声音
C.听众主要是通过声音的音色区分小提琴和钢琴
D.男高音和女低音合唱时,声音的响度肯定不同
【答案】D
【分析】(1)声音的传播需要介质,气体、液体、固体都能够传声,真空不能传声。
(2)声音是由物体的振动产生的。
(3)声音三个特性:音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关;响度跟发声体的振幅有关;音色跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解:
A、听众能听到声音,故A正确;
B、小提琴演奏时,能产生声音;
C、不同发声体发出的声音的音色是不同的,故C正确;
D、音调高低跟发声体的振动频率有关,音调越高,所以声音的音调肯定不同的,响度可能相同。
故选:D。
2.(4分)超声波具有许多奇特的效应:净化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡,气泡破裂后能产生强冲击力的微波水柱,它能不断冲击物体表面进而达到净化的目的。此外,在均匀介质中能定向直线传播,根据这一特性可用来探伤、测距、测量、医学诊断等。据此分析( )
A.人耳不能听到超声波
B.超声波能够清洗物件是因为声波具有能量
C.由于超声波波长短,故在月球上可以用超声波测定两山间的距离
D.B超是超声波在医学诊断中的重要应用
【答案】C
【分析】①人的听觉频率范围是20Hz~20000Hz之间,大于20000Hz的声波,人们听不见,叫超声波,小于20Hz的,人们也听不见,叫次声波;
②声音能够传递信息和能量;
③声音传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:
A、人耳听不到超声波,人们听不见;
B、声音具有能量。故B正确;
C、月球上是真空状态。所以在月球上无法用超声波测定两山间的距离;
D、声音可以传递信息。故D正确。
故选:C。
3.(4分)如图所示,两平面镜相交成30°角,一束光线垂直入射到平面镜A( )
A.0°、30° B.0°、60° C.90°、60° D.90°、30°
【答案】A
【分析】(1)要解决此题需要掌握光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
(2)要掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:光线垂直射到镜面,反射光线沿原路返回,根据光的反射定律。
如图所示:两平面镜相交成30°角,则所以反射光线与界面的夹角为90°﹣30°=60°,反射角也等于30°。
故选:A。
4.(4分)如图1所示,四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气。如果能分别吹出“dou(1)(2)”“mi(3)“fa(4),则与这四个音阶相对应的瓶子的序号( )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
【答案】A
【分析】用嘴向瓶内吹气发声,靠的是瓶内空气柱的振动,根据频率和音调的关系,结合水位的不同进行判断即可。
【解答】解:当用嘴向瓶内吹气时,瓶内的空气柱振动发声,瓶内的空气柱越来越短,因此音调也会越来越高;
由图知:四个瓶子的水位,从低到高分别是:丙、乙、甲、丁、2、3、8。
故选:A。
5.(4分)四个悬挂着的轻质小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
【答案】D
【分析】利用图示的A、B、C三个带电小球的相互作用情况,结合电荷间的作用规律,以B球的带电情况为突破口来解决此题。
异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:AB相互排斥,因此它们一定带同种电荷,也可能是负电,则C可能带异种电荷。CD相互吸引,也可能为不带电的轻小物体。
故选:D。
6.(4分)如图所示,在水中A处有一块鹅卵石,人眼看到鹅卵石时认为它在A′点。小科要用激光笔照射到鹅卵石,则应将激光笔( )
A.对准A′点照射 B.对准A点照射
C.对着A′点上方照射 D.对着A′点下方照射
【答案】A
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质,光路会发生改变,所以看到水中的鹅卵石是由光的折射形成的;在光的折射中光路是可逆的。
【解答】解:A反射的光线从水中斜射入空气中时发生了折射现象,人眼逆着折射光线看去;由于在光的折射中光路是可逆的,需要将激光笔对准A′点照射。
故选:A。
7.(4分)将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是( )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片
B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片
D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
【答案】B
【分析】滑动变阻器与灯泡串联,转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
【解答】解:若要使灯泡逐渐变亮,通过灯泡的电流变大,电路中的总电阻变小;
A、M、N分别连接X、Y,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
B、M、N分别连接X、Y,滑动变阻器接入电路的电阻变小;
C、M、N分别连接X、Z,滑动变阻器接入电路的电阻不变;
D、M、N分别连接Y、Z,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
故选:B。
8.(4分)如图所示,该视力表进行测试时,被测者需距离视力表5米,可利用平面镜来增距。以下是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A.镜中视力表的像是实像
B.该同学应距离视力表 2 米处进行测试
C.该同学应距离视力表 1 米处进行测试
D.镜中视力表的像是由光的折射形成的
【答案】C
【分析】根据平面镜成像特点进行判断:平面镜成的像与物体等大,与物体到平面镜的距离相等,与物体的连线与镜面垂直,是虚像,是由光的反射形成的。
【解答】解:A、视力表在平面镜中成正立等大的虚像。
BC、要求被测者需距离视力表5米,视力表的像到平面镜的距离是3m,该同学应距离视力表2m处。故C正确。
D、镜中视力表的像属于平面镜成像,故D错误。
故选:C。
9.(4分)如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40°
B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20°
D.θ1和θ2均逆时针转过40°
【答案】D
【分析】如图,EF为转动前镜面位置,转动前点光源S、反射光线、入射光线、法线位置皆与OB重合,GH为转动后镜面位置,ON为转动后法线位置,据此可推断∠BON=20°,反射光斑在转动后反射光线OD上,根据反射定律,可知反射角∠NOD角度,得出∠BOD即θ2角度;根据平面镜成像原理,转动前像点S′位置在OB反向延长线OA上,转动后像点S′位置在OD反向延长线OC上,所以点光源在镜中所成的像转过的角度θ1=∠AOC,根据对顶角相等,可知∠AOC即θ1角度。
【解答】解:如图所示,EF为转动前镜面位置,所以反射光线、法线位置皆与OB重合,ON为转动后法线位置,所以镜面转动20°角时,即入射角∠BON=20°,照射到筒壁上的反射光斑在反射光线OD上,反射角∠NOD=20°2=40°;根据平面镜成像原理,转动后像点S′位置在OD反向延长线OC上1=∠AOC,而据图所知,所以∠AOC即θ2=40°。
故选:D。
10.(4分)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,则故障原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路
【答案】D
【分析】分析电路知,两只灯泡并联,电流表测量L2支路电流,电压表测量电源电压。
并联电路的特点是:各用电器工作状态互不影响。根据电流表、电压表在电路中特征来判断。
【解答】解:A、L1短路,则电流表直接与电源两极相连。不合题意。
B、L2短路,则电压表也会被短路。不合题意。
C、L7断路,电流表无示数。
D、L2断路,则电压表直接测电源电压。L1支路不受影响。符合题意。
故选:D。
11.(3分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距大于20cm
C.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
D.将蜡烛移动到40cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不会在光屏上成像
【答案】B
【分析】(1)根据像距和物距的关系判断成像的特点;
(2)物距成像的特点,根据物距的范围确定焦距的大小;
(3)凸透镜成实像时,具有物近像远像变大的特点;
(4)根据焦距的大小,由物距与焦距的关系进行判断。
【解答】解:A、由图知,此时成倒立缩小的实像;
B、由于成倒立缩小的实像,v=70cm﹣50cm=20cm,f<20cm<2f;而u+v>4f,解得:f<13.75cm,10cm<f<13.4cm;
C、将蜡烛移动到25cm刻度处,像距将变大,所以应向右移动光屏;
D、将蜡烛移动到40cm刻度处,物距小于焦距,不能成在光屏上。
故选:B。
12.(3分)如图所示电路中,电源两端电压不变,R1是定的电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中( )
A.电流表A示数变小,电压表V1示数变小,V2示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变大,V2示数不变
C.电流表A示数变大电压表V1示数变小,V2示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V1示数不变,V2示数变小
【答案】A
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。
【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V6测R1两端的电压,电压表V2测R7两端的电压,电流表测电路中的电流;
在滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I=,电路中的电流变小;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,电压表V1示数变小;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R4两端的电压变大,即电压表V2的示数变大。
故选:A。
13.(3分)清晨,太阳从东方内冉升起,云缝中射出道道葭光,让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中,结论正确的是( )
A.甲图为宇航员王亚平在太空中所做的实验,所成的像为倒立缩小的实像,此实验的成像原理与照相机的成像原理相同
B.乙图央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞而面中,舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C.丙图光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像,此时飞来一只小虫落在凸透镜上,则光屏上光源的像不完整
D.丁图小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上清晰的像变模糊,只将光屏靠近凸透镜时,又能在光屏上看到清晰的像,则该眼镜是近视眼镜
【答案】A
【分析】(1)物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;当物距大于焦距,小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像;凹透镜可以成正立缩小的虚像;
(2)平面镜成像是由于光的反射形成的;
(3)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗;
(4)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;近视眼镜是凹透镜,远视眼镜是凸透镜。
【解答】解:A、水球被气泡变为了两部分,气泡周围是水,外圈成为了一个凸透镜,内圈相当于变成了凹透镜,故A正确;
B、因为光滑的舞台相当于平面镜,即光的反射形成的,故B错误;
C、凸透镜成实像时,小虫落在透镜上后,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,像与原来相同,故C错误;
D、将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,只将光屏靠近透镜移动时,说明眼镜对光线有会聚作用,应用于远视眼镜。
故选:A。
14.(3分)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开,两表的示数之比I甲:I乙=2:5,当开关S闭合时,甲、乙两表为电压表时甲:U乙为( )
A.2:5 B.3:2 C.5:2 D.5:3
【答案】D
【分析】由电路图可知,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测R2的电流,乙测干路的电流,已知两电表示数之比,由并联电路特点与欧姆定律可以求出两电阻阻值之比;
当开关S闭合时,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端电压,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出两电表示数之比。
【解答】解:由电路图可知,当开关S断开,甲,两电阻并联2的电流,电流表乙测干路的电流2=I甲,I6=I乙﹣I甲,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,两表的示数之比I甲:I乙=2:5,则===,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得两电阻阻值之比:===,
甲乙同时为电压表,开关闭合时,电压表甲测电源电压6两端电压,即U甲=U,U乙=U2′,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得:====。
故选:D。
15.(3分)在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表,改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1,V2 和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示,则下列判断中正确的是( )
A.V1示数变化图线为b
B.电阻R0的阻值为2Ω
C.电源电压为12V
D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω
【答案】BCD
【分析】(1)由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,
当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;
(2)由图象可知:当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2的示数(R2两端的电压)为1V,电路中的电流为1A,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即为最大阻值,最后利用电阻的串联表示出电源的电压;由图象可知:当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A,此时两电压表的示数都为4V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压
【解答】解:A、由电路图可知1、电阻R2、电阻R2串联在电路中,电压表V1测量R1和R7两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,
当滑片P向左移动时,滑动变阻器R2连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R7和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分a为电压表V1示数变化图线,下半部分b为电压表V2示数变化图线,故A错误;
BCD、由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R5两端的电压为1V,电路中的电流最小为1A,
串联电路的总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压为:U5=﹣U2=10V﹣6V=9V,
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值:R1===6Ω,
串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电源电压为:U=U1+U0=10V+IR3=10V+1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为81两端的电压,示数都为4V,
电源电压为:U=U7′+U0′=4V+4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:10V+1A×R5=4V+4A×R3
解得:R0=2Ω,
电源电压为:U=U6+U0=10V+IR0=10V+8A×2Ω=12V,故BCD正确。
故选:BCD。
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共36分)
16.(4分)2021年7月24日东京奥运会击剑比赛中,当孙一文的剑击中对方胸部时,裁判面前的指示灯会发光 导体 (选填“导体”或“绝缘体”);剑、上衣、背上的金属线与电源、指示灯形成了 通路 (选填“短路”“开路”或“通路”)。
【答案】导体;通路
【分析】容易导电的物体是导体;用电器能正常工作的电路叫通路;根据通路的特点进行分析即可。
【解答】解:当孙一文的剑击中对方胸部时,裁判面前的指示灯会发光,是导体;
裁判面前的指示灯发光说明:剑、上衣、指示灯以及电源形成通路,灯泡都不能发光。
故答案为:导体;通路。
17.(6分)小红的爷爷在岸上看到水中有一条鱼在云朵里游泳,看到的鱼是 光的折射 所成的像(选填“光的折射”或“光的反射”),看到的白云是 虚像 (填虚像或实像)。根据光路可逆原理,在鱼的视觉中,人的像比人实际身高 高 (填高或矮)。
【答案】光的折射;虚像;高。
【分析】光的折射现象,知道看水中的物体如“鱼”、水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼等都是光的折射形成的,看到水中的鱼是鱼的虚像。
【解答】解:水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像;水中的白云是平面镜成像;
看到的鱼(虚像)在实际鱼位置的上方,则实际鱼的位置在看到的像点的下方,在鱼的视觉中。
故答案为:光的折射;虚像;高。
18.(4分)在一些闹市区,常会看到如图所示的监测设备,显示屏上所示分贝数值为声音的 响度 (选填“音调”、“响度”或“音色”),广场周边禁止汽车鸣笛是在 声源 处减弱噪声。
【答案】响度;声源。
【分析】(1)噪声监测器是用来监测噪声强弱的仪器,外界的噪声越大,也就是声音的响度越大,其所显示的数字就越大;
(2)减弱噪声的方法有三个:在声源处减弱;在人耳处减弱;在传播过程中减弱。
【解答】解:图中噪声监测器显示此时的噪声是63.0分贝,该装置是用来监测噪声强弱的仪器;
广场周边禁止汽车鸣笛是从声源处减弱噪声。
故答案为:响度;声源。
19.(6分)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,则反射角是 40 °;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光点S′将 向右 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
【答案】40;不变;向右。
【分析】(1)入射角是入射光线与法线的夹角,据此可知入射角大小;根据反射角等于入射角,可确定反射角的大小;
(2)根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射角的大小不变,作图可知光点S′的移动方向。
【解答】解:由题意可知,激光与水平液面成50°角射向平静的液面,因为反射角等于入射角;
(2)当液面下降时,由于入射角的大小不变;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示:
故答案为:40;不变。
20.(6分)如图所示,是一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图,O为入射点 OC 是折射光线,反射角为 60 度,界面的 右 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是玻璃。
【答案】OC;60;右
【分析】首先根据反射角和入射角相等,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线以及折射角的度数。
【解答】解:由图可知,∠AOM=∠BOM'=30°,根据反射角等于入射角可知,MM'为界面;
折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,OA为反射光线;
折射角为∠COM'=90°﹣55°=35°,根据折射角小于入射角可知,右边是玻璃。
故答案为:OC;60;右。
21.(4分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示。
(1)该凸透镜的焦距是 10cm 。
(2)把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中,像逐渐 变大 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】(1)10cm;(2)变大。
【分析】(1)当物距等于像距时,物距和像距等于二倍的焦距;
(2)根据凸透镜的成像规律进行判断。
【解答】解:(1)如图所示,当物距u=20cm时,所以该凸透镜的焦距为:f=;
(2)该凸透镜的焦距为10cm,当把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中,像变大。
故答案为:(1)10cm;(2)变大。
22.(6分)小应制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当称盘上所放钩码个数增多时。通过R1的电流将 不变 (填“变大”“变小”或“不变“下同)电压表示数将 变大 。
(2)若电源电压为6V,R1的阻值为10Ω,当滑片P位于b点时,电压表示数为4V2的电阻为 20 Ω。
【答案】(1)不变;变大;(2)20。
【分析】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压,根据拉力的变化可知滑片移动的方向,进一步判断接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电压表示数的变化;
(2)根据串联电压规律计算定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算滑动变阻器的阻值。
【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;
由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路2始终以最大阻值接入电路,则滑片移动时,电路中电流保持不变;
当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片向下移,但是电路中电流保持不变,电阻丝aP两端的电压增大;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,定值电阻两端的电压:U1=U﹣U2=2V﹣4V=2V,
根据欧姆定律可得通过电路的电流:I===5.2A,
串联电路各处电流相等,则R2的电阻为:R7===20Ω。
故答案为:(1)不变;变大。
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共48分)
23.(9分)小科学完光学知识后回家进行了实验,先根拟课本介绍将铅笔放入水中观察到了预期的现象(图甲),后又发现将铅笔竖直放入盛有水的圆柱形的杯子当中,发现水中的铅笔借位更加明显,快到水杯边上时,如图乙。于是小科在老师的指导下,查阅了一些资料,可以将折射点及反射点的切面视为该点的折射由(图丙)。资料二:光从水中射向空气中折射角与入射角的变化规律如下表,
入射角
折射角
0°
0°
10°
13.4°
20°
27.1°
30°
41.7°
40°
58.7°
50°
无
60°
无
(1)请在图丙中画出入射光线ao大致的折射光线。
(2)当铅笔放入盛有水的圆柱形杯子当中,水杯相当于凸透镜,铅笔的位置小于一倍焦距成正立放大的 虚 (填“虚”或“实”)像,因此筷子变粗。
(3)分析表中数据,反射的光线通过折射面射入人眼,折射角大于入射角,随着入射角的增大而 增大 ,因此铅笔错位更加厉害。
【答案】(1)见解析;(2)虚;(3)增大
【分析】(1)光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;
(2)物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像;
(3)根据表格中的数据得出结论。
【解答】解:(1)根据光的折射规律可知,光从水中斜射入空气中时,折射光线会偏离法线
;
(2)水杯相当于凸透镜,铅笔的位置小于一倍焦距时、放大的虚像;
(3)分析表中数据,反射的光线通过折射面射入人眼;进一步分析可得到折射角之间的差值,因此铅笔错位更加厉害。
故答案为:(1)见解析;(2)虚。
24.(15分)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小科设计了如图电路。
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 开关 。
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察 灯泡亮度 。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表,你认为 乙 同学的改进更好一些。
(4)同学们为了完成探究活动,从实验室倡来了四根电阻丝(如表).如选择A、B两电阻丝进行实验 长度 的关系;为了探究导体电阻与材料的关系,应选择电阻丝D和 B 。
编号
材料
长度
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
0.5
【答案】(1)开关;(2)灯泡亮度;(3)乙;(4)长度;D。
【分析】(1)基本的电路是由电源、开关、导线、用电器组成;
(2)在该实验中,由于电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小;
(3)从保护电路的角度分析即可判断出该题的答案。
(4)导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。探究导体电阻大小与材料的关系时,导体的长度、横截面积必须相同;探究导体电阻大小与长度的关系时,导体的材料、横截面积必须相同;探究导体电阻大小与横截面积的关系时,导体的材料、长度必须相同。
【解答】解:(1)基本的电路是由电源、开关、用电器组成;
(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,灯泡越亮。即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;
(3)从保护电路的角度分析,当电阻丝的电阻过小时,可能烧坏电流表和电源,所以应选择乙方案;
(4)A、B导体的材料和横截面积相同,可以研究导体电阻大小与长度的关系。
为了探究导体电阻与材料的关系,控制长度,故应选择电阻丝D和B。
故答案为:(1)开关;(2)灯泡亮度;(4)长度;D。
25.(12分)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,甲行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑 10.0 cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 同一高度 上。
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,以下操作可达到目的的是 C 。
A.将凸透镜往上移
B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移
D.将蜡烛化下移
(3)保持图乙中的凸透视与光屏位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像 大 的,相当于物体远离时要调节晶状体的屈光度才能观察清楚。
(4)如图乙,若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像 40 厘米刻度处。
【答案】(1)10.0;同一高度;(2)C;(3)大;(4)40。
【分析】(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一高度上;
(2)根据过光心的光线传播方向不变分析回答;
(3)图乙中,若将蜡烛向左移动,即物距增大,根据凸透镜的成像规律知,像距会减小,所以可以从增大像距的角度分析更换凸透镜的焦距的变化情况;
(4)先确定图乙中物距和像距的大小,再根据光路是可逆的分析凸透镜的位置。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;
(2)实验时,由于实验时间较长,根据过光心的光线传播方向不变可知,为了使像回到光屏的正中央,可以将透镜向下调节;
(3)图乙中,保持凸透镜与光屏位置不变时,即物距增大,像距会减小,使光屏上的像再次变清晰;
为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、光屏三者的中心;
(4)由图乙知,物距的大小为:u=25.0cm﹣10.0cm=15.2cm,此时光屏上成的是清晰的像,当物距为30.0cm,光屏上还能再次成清晰的像。
故答案为:(1)10.0;同一高度;(3)大。
26.(9分)小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为Rx的阻值约为10Ω。
(1)如图所示是小明连接的实验电路。该电路中存在一处导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路连接图。
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,值为 2.6 V。为了使测量值便接近真实值,应进行多次测量并计算电阻阻值的平均值,以减小实验误差。
(3)在实验过程中,电流表突然损坏而无法正常使用,小明用一根导线替代电流表
①调节滑片P至滑动变阻器的阻值最大处,闭合开关,读出电压表示数为U1;
②调节滑片P至滑动变阻器的阻值最小处,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析;(2)2.6;(3)。
【分析】(1)电压表与电流表串联后并联在待测电阻Rx的两端,因电压表内阻很大,可视为断路,分析电压表和电流表有无示数;分析电路图;
(2)根据电压表的量程读出电压表的示数,再根据欧姆定律计算电阻;
(3)分析电路图,补充实验步骤,根据串联电路电压特点和欧姆定律计算电阻;
【解答】解:(1)该实验中,电压表应与Rx并联,故连接与滑动变阻器之间的导线接错,正确的电路连接如图所示:
(2)①如图乙所示,电压表选用的是小量程,电压表的示数为2.6V;
②因电压表示数接近8V,要进行多次实验x两端的电压,由U=IR可知,即增大滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)用一根导线替代电流表,Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端的电压,实验时,闭合开关,Rx两端电压为U1,再调节滑片,当滑片位于最小阻值处时,Rx两端电压为U2,为电源电压;当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时x的电流为:,则待测电阻Rx==;
故答案为:(1)见解析;(2)6.6。
四、作图题(本题共3小题,每题3分,共9分)
27.(3分)作光路图。(图中显示作图痕迹)画平面镜成像。
【答案】见解答图
【分析】平面镜成像的特点:像物大小相等、连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这些关系作出物体AB的像。
【解答】解:先根据像与物关于平面镜对称,作出端点A、B′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像
28.(3分)如图,P为平放的平面镜上方的一块挡板,BA、DC为挡板左侧一点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线
【答案】见试题解答内容
【分析】根据反射光线反向延长过像点,作出反光点的像点S′,再根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置,补出入射光线。
【解答】解:先将两条反射光线反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,并联接S与两个反射点画出入射光线
29.(3分)根据如图所示的实物图,在框中画出电路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据实物图分析两灯的连接情况,再画出电路图。
【解答】解:
由实物图知,两灯并联,另一开关在上面灯泡的支路上
五、计算题(本题共3小题,30题5分,31题8分,32题9分,共22分)
30.(5分)在某金属管的一端敲一下,在管的另一端听到两次声音,管长1020m,如果当时空气中的声速是340m/s,求:
(1)敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒?
(2)该金属中的声速。
【答案】(1)声音在空气中从金属管一端传播到另一端所用的时间是3s;
(2)该金属中的声速是2040m/s。
【分析】(1)由速度公式的变形公式求出声音在空气中的传播时间;
(2)根据题意求出声音在金属中的传播时间,再由速度公式求出声音在金属中的传播速度。
【解答】解:(1)由v=得,声音在空气中传播时间为:
t空气===3s;
(2)由于声音在金属中传播速度大于空气中传播速度,第一次听到的声音是由金属管传播的,
声音在该金属中的传播时间:t金=t空气﹣Δt=3s﹣5.5s=0.4s,
金属中的声速为:
v金===2040m/s。
答:(1)声音在空气中从金属管一端传播到另一端所用的时间是8s;
(2)该金属中的声速是2040m/s。
31.(8分)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
(3)总电阻R的阻值。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据I=即可求出电流表A1的示数。
(2)根据并联电路电流的特点求出R2的电流,根据R=即可求出R2的阻值。
(3)根据R=即可求出总电阻R。
【解答】解:
(1)由图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流4测通过电阻R1的电流;
根据并联电路各支路两端的电压相等可知:U1=U3=U=9V;
则电流表A1的示数:I7===0.9A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R3的电流:
I2=I﹣I1=4.2A﹣0.2A=0.3A,
根据I=可得R3的阻值:
R2===30Ω;
(3)根据I=可得总电阻:
R===7.5Ω。
答;(1)电流表A2的示数I1为0.7A;
(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)总电阻R的阻值为7.6Ω。
32.(9分)如图所示电路中,电源电压U=12V恒定不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,小灯泡L正常发光时两端的电压为5V,电流表的量程(0﹣0.6A 或0﹣3A)3,且变阻器连入电路的电阻为30Ω时,电流表的示数为0.3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)灯丝电阻。
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值。
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表示数的变化范围。
【答案】(1)灯丝电阻为10Ω;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值为14Ω;
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,R2取值范围为5Ω~50Ω,电流表的示数范围为3A~0.84A。
【分析】(1)只闭合S3时,R2与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出灯丝的电阻;
(2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出通过R1的电流,然后确定电流表的量程;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出其大小;当电流表的示数最大为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值即可得出答案。
【解答】解:(1)只闭合S3时,R2与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
由I=可得
R===40Ω,
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
所以,灯丝的电阻:
RL=R﹣R2=40Ω﹣30Ω=10Ω;
(2)只闭合S8时,灯泡正常发光时的电压为5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流I′=IL===6.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U2=U﹣UL=12V﹣4V=7V,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2===14Ω;
(3)闭合S1、S2、S6时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R7的电流:
I1===6.6A,
则电流表的量程为0~6A,
当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=50Ω时电流表的示数最小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表的最小示数:
Imin=+=+=0.6A+3.24A=0.84A,
当电流表选接0~4A,且示数为3A时,
此时通过滑动变阻器的电流:
I2=Imax﹣I6=3A﹣0.8A=2.4A,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2′===5Ω,
即R2取值范围为3Ω~50Ω,电流表的示数范围为3A~0.84A。
答:(1)灯丝电阻为10Ω;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光2连入电路的阻值为14Ω;
(3)闭合S1、S4、S3,为保证不损坏电流表,R2取值范围为7Ω~50Ω,电流表的示数范围为3A~0.84A。
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