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    天津市重点中学2024年寒假物理提升试题
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    天津市重点中学2024年寒假物理提升试题

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    这是一份天津市重点中学2024年寒假物理提升试题,共17页。试卷主要包含了下列做法不符合安全用电原则的是等内容,欢迎下载使用。

    1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
    2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
    3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
    4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
    5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
    一、选择题
    1.如图是某时刻四冲程汽油机工作状态示意图,下列说法正确的是
    A.此时它正处在压缩冲程
    B.此热机的效率可以达到
    C.热机做功冲程中高温高压气体推动活塞运动带动曲轴运动,对外做功。
    D.热机压缩冲程中存在内能转化为机械能
    2.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
    A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
    B.尽量增加热机的工作时间
    C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
    D.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
    3.两盏灯L1、L2的额定电压分别为6V、4V,将两盏灯串联接入6V的电路中,L2能正常发光,则L1、L2两盏灯额定功率之比为(假设灯丝的电阻不随温度变化)
    A.1:2B.9:2
    C.9:4D.3:2
    4.如图所示的电路,闭合开关,两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是( )
    A.L1灯泡断路
    B.开关S2短路
    C.L1灯泡被短接
    D.L2灯泡被短接
    5.如图甲所示电路,闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则通过L1与L2的电流分别是
    A.2.2A 0.44A
    B.1.76A 0.44A
    C.0.44A 1.76A
    D.0.42A 2.2A
    6..经常下厨的小关发现,同时用相同的煤和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些.这是因为
    A.水的比热容小,吸热后温度升高得慢
    B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
    C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
    D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
    7.下列做法不符合安全用电原则的是( )
    A.可用铜丝代替熔丝
    B.电冰箱的金属外壳应该接地线
    C.控制电灯的开关必须接在火线上
    D.使用测电笔时,手要接触笔尾金属电极
    8.自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜等现象,都是水的物态发生变化形成的,对图中物理现象描述正确的是
    A.“飘渺的雾”是升华现象,要吸热
    B.“晶莹的露”是熔化现象,要吸热
    C.“凝重的霜”是凝华现象,要放热
    D.“轻柔的雪”是凝固现象,要放热
    9.下列关于分子动理论的说法中,正确的是( )
    A.人们通常以纳米为单位量度分子的直径
    B.海绵可以被捏扁说明分子间有间隙
    C.分子间距离减小时,分子间的引力和斥力都增大
    D.质子、分子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
    10.在探究电流产生的热量与什么因素有关时,小李设计了如图的实验装置.甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,里面各放有一根5Ω的电阻丝,其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联,两个U型管中装有等量的水.把这个装置接入电源,利用这套装置可来探究电流产生热量
    A.与电压的关系 B.与电阻的关系 C.与电流的关系 D.与电能的关系
    11.汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大,图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是
    A.钻木取火
    B.金属勺放在热汤中
    C.食品放入冰箱内
    D.物体放在取暖器旁
    12.为庆视中国人民将军建率70周年,我国举行了盛大的海上阅兵仪式,集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机,彰显了我国海军强大的军事实力.下列说法正确的是
    A.当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物是运动的
    B.作战飞机在加速升空过程中,动能转化为重力势能,机械能保持不变
    C.潜水艇在下潜的过程中,受到海水的压强不变
    D.水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,是为了避兔舰艇相“吸”而发生碰撞
    二、填空题
    13.如图,在一个厚壁筒里放有一块浸透乙醚的棉花球,用力把活塞迅速向下压,棉花球会立即燃烧起来,此过程中,活塞对筒内气体 ____,气体的内能增加,这与四冲程汽油机的_______冲程的能量转化相同。
    14.如图装置是某同学在科技创新大赛时发明的可直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长100cm的杠杆,调节两边的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。在A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器,OA=10cm。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
    (1)该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O___________cm处;
    (2)该“密度天平”的量程为____________g/cm3;
    (3)若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将___________(选填“增大”“减小”或“不变”)
    15. “地球一小时”节能活动是指在每年的三月最后一个周六晚上自愿关灯一小时。若益阳市区有5万个家庭响应号召,每个家庭的照明功率如果为60W,那么关灯一小时可节约________度的电能,相当于________kg热值为3.0×107J/kg的标准煤完全燃烧所释放出的热量。这样的举措可以起到了在美丽的黑暗瞬间中展示他们对节能减排、应对全球气候变化无声的支持。
    16.如图是烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变,为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,电流表示数________,电压表示数________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
    三、实验题
    17.(8分)为了测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率,小华同学设计了图甲所示的电路图,电源电压为6V,小灯泡电阻约为10Ω.
    (1)为了完成实验,在标有“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的两种滑动变阻器中应选用_____的滑动变阻器.
    (2)图乙为小华同学连接的电路,闭合开关后,小灯泡不发光,电压表无示数,但电流表有示数,经仔细检查,发现多连接了一根导线,将其拆掉后,电路恢复正常,请在多连接的导线上画“×”.
    (______)
    (3)拆除多余导线后,闭合开关又发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填选项前的字母)
    A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器的滑片
    (4)实验中,小华看到电压表示数为2V,则要使灯泡L正常发光,应向______(选填“左”或“右”)端移动滑片P,同时视线应注意观察_________(选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是
    ______W.
    (5)小华还想探究电流与电阻的关系,于是将图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数.在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于______Ω.
    18.(8分)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
    (1)请你根据图甲,用笔划线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,电压表选择合适的量程,且导线不交叉).
    (_______)
    (2)闭合开关前,应将滑片P置于__________(选填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表示数几乎为0,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是__________.
    (3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙所示,此时电路中的电流为__________A;第4次实验时灯泡电阻值为__________Ω.由表一中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是__________(选填“R1”或“R2”).
    表格一
    表格二
    (4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是__________(选填“合理”或“不合理”)的.
    (5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其中原因可能是:_______________________.
    19.(8分)如图(甲)所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求.
    (1)连接电路时,开关应处于_____(选填“断开”或“闭合”)状态.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最_____(选填“左”或“右”)端的位置.
    (2)调节滑动变阻器,当电压表的示数为4V时,电流表的示数如图(乙)所示,可计算出电阻Rx的阻值为_____Ω.进行了多次实验,测出了Rx的阻值.
    (3)后来小明设计了另一种测量电阻的方案,电路如图(丙)所示,方案中定值电阻的阻值为R0,步骤如下:
    A.断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表示数为U1;
    B.断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表示数为U2;
    则电阻Rx的阻值表达式为Rx=_________(用R0、U1、U2表示)
    四、作图题
    20.(8分)如图所示,根据小磁针静止时的指向标出电源的“+”“-”极和磁感线的方向.
    (______)
    21.(8分)图是一个由开关控制的灯泡,请将它们按安全用电规定连入电路中.
    五、计算题
    22.(10分)新型电饭锅煮饭时采用高温和低温两种方式交替加热,其内部的电路可简化成如图所示的电路,R1和R2均为电热丝,S是温度自动控制开关,高、低温挡的额定电功率如下表表所示。求:
    (1)低温煮饭时通过R1的电流;
    (2)高温焖煮10min消耗的电能;
    (3)电热丝R2的阻值。
    23.(12分)如图所示,电源电压恒为 4.5V,灯泡 L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器 R2 上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻 R1 阻值为 10Ω,电流表量程为 0—3A,电压表量程为 0—3V,不计温度对灯丝电阻的影响.求:
    (1)灯泡正常工作时电阻为多大;
    (2)当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,电路最小总功率为多大;
    (3)当开关 S、S3 闭合,S1、S2 断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器 R2 的取值范围
    参考答案
    一、选择题
    1、C
    【详解】A.如图所示,两个气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火说明此过程为做功冲程,故A错误;
    B.任何热机的效率都不可能达到100%,因为燃料燃烧时有热量损失,机械转动部分也要损失一定的热量,以及尾气排放时也会带走热量等等,故B错误;
    C.热机做功冲程的时候火花塞点火,活塞向下运动并带动曲轴运动,此时对外做功,内能转化为机械能,故C正确;
    D.热机压缩冲程中外界对气体做功,活塞向上运动,此时机械能转化为内能,故D错误。
    2、B
    【详解】ACD.热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦、在设计与制造热机时不断改进与创新,都可以减少热量的损失,提高效率,故ACD正确,不符合题意;
    B.增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故B错误,符合题意。
    故选B。
    3、B
    【详解】两灯串联在6V电路中,L2能正常发光,则L2两端的电压U2=4V,由串联电路的电压特点可得L1两端的电压为:
    U1=U-U2=6V-4V=2V,
    根据串联电路的分压原理可得:



    假设灯丝的电阻不随温度变化,L1、L2两盏灯额定功率之比:

    故选B。
    4、A
    【详解】分析电路可知,这是一个并联电路,电流表测干路总电流,电压表测电源电压。
    A.若L1灯泡断路,L2灯中仍有电流通过,所以电流表和电压表均有示数,故A符合题意;
    B.若开关S2短路,L1和L2均发光,故B不符合题意;
    C.若L1灯泡被短接,那L2也被短接,两个灯泡均不发光,故C不符合题意;
    D.若L2灯泡被短接,那L1也被短接,两个灯泡均不发光,故D不符合题意。
    故选A。
    5、C
    【详解】如图所示电流表A在干路,A1在支路,但闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示指针偏转幅度一样,因此电流表A选用0-3A的量程,A1选用0-0.6A的量程,因此电流表A和A1的示数分别为2.2A和0.44A,流过L2的电流为

    故选C。
    6、B
    【详解】用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故CD错误;
    质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cm△t知,油的温度升高得快些,故A错误、B正确.
    7、A
    【详解】A.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故A不符合安全用电原则;
    B.家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施,故B符合安全用电原则;
    C.开关接在火线上,更换灯泡时才能更安全,故C符合安全用电原则;
    D.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,故D符合安全用电原则。
    故选A。
    8、C
    【解析】雾是空气中的水蒸气液化形成的,属于是液化现象,要放热,故A不符合题意;露是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于是液化现象,要放热,故B不合题意;霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,属于是凝华现象,要放热,故C符合题意;雪是由空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于是凝华现象,故D不符合题意,故选C。
    9、C
    【详解】A.分子的体积很小,分子直径一般在10-10m级别,所以用10-10m为单位来度量分子,故A错误;
    B.肉眼是无法直接看到分子之间的间隙,故B错误;
    C.分子之间距离减小时,引力和斥力都增大,故C正确;
    D.按照尺度大小排列,分子的直径最大,质子次之,电子最小。故D错误。
    故选C。
    10、C
    【分析】探究电流产生热量跟电流关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变.
    【详解】图中两个相同的电阻串联,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量跟电流关系.
    故选C.
    【点睛】
    本题考查电流产生的热量的影响因素,知道电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.
    11、A
    【详解】汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,轮胎温度急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变内能的;
    A. 钻木取火是克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A项与题意相符;
    B. 金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,是通过热传递改变内能,故B项与题意不相符;
    C. 食品放入冰箱内,食品放出热量,属于热传递改变内能,故C与题意不相符;
    D. 物体放在取暖器旁边,会吸收热量,属于热传递改变内能,故D项与题意不相符.
    12、D
    【解析】A.当舰载飞机起飞后,飞行员与他的座椅之间没有位置变化,所以,以他的座椅为参照物,飞行员是静止的,故A错误;
    B.作战飞机在加速升空过程中,由于燃料的化学能转化为舰载机的机械能,所以机械能增大,故B错误;
    C.潜水艇在下潜过程中,海水的密度一定,由p=ρ液 gh知道,随着潜水艇所处的深度不断增大,则受到海水的压强变大,故C错误;
    D.当舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;由于水的流速越大,压强越小,流速越小压强越大,使舰艇内外测的水存在压强差而使两舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免舰艇相“吸”碰撞,故不采用“并排”护航,故D正确.
    二、填空题
    13、做功 压缩
    【详解】[1]下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使其气体的内能增加,温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来;
    [2]四冲程汽油机的压缩冲程是活塞压缩气体做功,机械能转化为气缸内物质的内能,所以压缩冲程能量转化形式与此过程的能量转化形式相同;
    14、30 0~1.25 增大
    【详解】(1)[1]根据杠杆的平衡条件公式F1l1=F2l2,
    m1gl1=m2gl2,
    m1l1=m2l2,
    150g×10cm=50g×l2,
    解得,
    l2=30cm,
    则应将该“密度天平”的“零刻线”标在支点“O”右侧30cm处;
    (2)[2]根据题意钩码移动至最右端,该“密度天平”达到最大量程,设OA为l1′,O点距最右端的距离为l2′,容器的质量为m1,钩码的质量为m2,容器中加满液体的质量为m,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,
    (m1+m)gl1′=m2gl2′,
    (m1+m)l1′=m2l2′,
    (150g+m)×10cm=50g×50cm,
    解得:
    m=100g,
    ρ==1.25g/cm3,
    该“密度天平”的量程为0~1.25g/cm3;
    (3)[3]当钩码的质量适当增大时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大。
    15、3000 360
    【详解】[1]由题意可知,照明灯的总功率:
    P=60W×50000=3×106W=3000kW,
    关灯一小时可节约的电能:
    W=Pt=3000kW×1h=3000kW•h;
    [2]标准煤完全燃烧释放的热量:
    Q放=W=3000kW•h=1.08×1010J,
    由Q放=mq可得,所需完全燃烧标准煤的质量:

    16、减小 增大
    【分析】分析电路的连接及电表测量的量,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度的减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律判断总电阻变化,由欧姆定律分析电路中电流变化,根据确定定值电阻电压变化,根据串联电路电压的规律得出电压表示数变化。
    【详解】[1]由图知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R的电压,电流表测电路中的电流; 当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数减小。
    [2]根据可知,定值电阻R0的电压变小,根据串联电路电压的规律,光敏电阻R的电压增大,即电压表示数增大。
    三、实验题
    17、50Ω C 左 0.6 25
    【详解】(1)测灯泡功率实验的原理是: ,由串联电路电压特点知,灯正常发光时变阻器两端电压: ,根据分压原理有: ,所以变阻器连入电路的阻值: ,故应选用50Ω1A的变阻器;
    (2)由电路图知,灯泡、开关、滑动变阻器应串联在电路中,电压表并联在小灯泡的两端,连接灯泡的右接线柱与电压表的左接线柱之间的导线有误,应去掉此根导线,如图所示:
    (3)拆除多余导线后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,只是电流太小,不用更换小灯泡,向左移动滑动变阻器的滑片,使电流逐渐变大,小灯泡就会逐渐亮起来,故C正确,AB错误.
    故选C.
    (4)电压表示数为2V,低于额定电压,所以应减小滑动变阻器的阻值,滑动变阻器滑片应向左端移动,使电压表的示数等于2.5V;将电压表示数调到2.5V时小灯泡正常发光,电流表分度值为0.02A,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率: ;
    (5)电压表的示数始终保持 2V 不变,滑动变阻器分到的的电压是:,电路中的最小电流: ,故更换的定值电阻 R 的阻值不能大于: .
    18、A灯泡断路0.28R2不合理没有保持电阻两端的电压不变
    【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题知,P向右移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值变小,故应将其右下接线柱接入电路中,如图所示:

    (2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大处,即A端;电流表指针几乎没有偏转,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了;
    (3)图丙中电流表量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.2A;由表中数据知,第4次实验时灯泡两端电压2.0V,电流0.25A,根据可得,此时灯泡电阻值为:
    ;电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V,第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压为:,
    则此时变阻器连入电路中的电阻:,这说明小张选用的滑动变阻器应是R2;
    (4)灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故取平均值没有意义,是不合理的;
    (5)实验时,分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示;分析表二数据可知,通过导体的电流跟电阻不成反比,且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的(即电压不同),所以其原因是没有保持电阻两端的电压不变.
    19、断开 右 8
    【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关断开,变阻器连入电路中阻值应最大;
    (2)根据图乙读出电流表的示数,根据计算出电阻值;
    (3)根据电路图知:断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表测量电阻Rx两端的电压,电压表示数为U1;断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表测量电源电压,电压表示数为U2,定值电阻与待测电阻串联,已知定值电阻的电压与阻值,由欧姆定律可以求出电路中的电流,已知待测电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值.
    【详解】(1)[1]连接电路时,开关应处于断开状态.
    [2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端的位置;
    (2)[3]由图乙知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.2A,示数为0.5A,则电阻Rx的阻值为:

    (3)[4]根据电路图知:断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表测量电阻Rx两端的电压,电压表示数为U1;断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表测量电源电压,电压表示数为U2,流过电路的电流:

    由欧姆定律得Rx的阻值:

    【点睛】
    本题考查伏安法测电阻的实验操作、步骤、数据分析及注意事项,然后拓展到特殊测电阻法——伏阻法测电阻.
    四、作图题
    20、
    【解析】因为异名磁极相互吸引,所以当小磁针自由静止时,与小磁针S极靠近的螺线管的左端一定是N极;根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S极,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入,左端流出,因此电源的右端为正极,左端为负极;磁感线方向从N极指向S极.答案如下图所示:
    21、
    【解析】电灯与开关串联,开关联在火线上,电灯联在零线上,这样联才能保证用电安全.当开关断开后,人接触电灯没有触电的危险.
    五、计算题
    22、(1)0.5A (2) 0.11KW·h (3)88Ω
    【详解】(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1 时,电路为R1 的简单电路,电饭锅处于低温档,由P=UI可知,通过R1 的电流:

    (2)由表中数据知高温焖煮时的功率
    P高温=660W=0.66kW,
    高温焖煮的时间

    故高温焖煮10min消耗的电能

    (3)由电路图可知,闭合开关S、S1 时,R1 与R2 并联,电饭锅处于高温档, 因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以R2的电功率:

    由 可得,电热丝R2的阻值:

    答:(1)低温煮饭时通过R1的电流为0.5A;
    (2)高温焖煮10min消耗的电能是0.11KW·h;
    (3)电热丝R2的阻值为88Ω。
    23、(1)6Ω(2)3.375W(3)3Ω~12Ω
    【详解】(1)
    (2)当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,R1、R2并联,灯泡短路,则要使功率最小,滑动变阻器应滑至最大阻值15Ω处


    (3)当开关 S、S3 闭合,S1、S2 断开时,灯泡L和R2串联,电压表测量滑动变阻器电压
    则电路能承受最大电流为0.5A,对应电路电阻为
    则R2最小为
    电压表最大能承受电压为3V

    则R2最大为
    故R2范围为3Ω~12Ω
    【点睛】
    抓住电表量程确定最大或最小电压电流值,不要忽视滑动变阻器及灯泡额定电流的影响.
    实验次数
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    电压U/V
    0.5
    1.0
    1.5
    2.0
    2.5
    2.8
    电流I/A
    0.16
    0.22
    0.25
    0.28
    0.29
    电阻R/Ω
    3.1
    6.8
    8.9
    9.7
    实验次数
    1
    2
    3
    电阻R/Ω
    5
    10
    20
    电流I/A
    0.30
    0.20
    0.12
    额定电压
    220V
    额定电功率
    低温挡
    110W
    高温挡
    660W
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