海南省琼海市嘉积中学2024-2025学年九年级(上)期中物理试卷-(解析版)
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这是一份海南省琼海市嘉积中学2024-2025学年九年级(上)期中物理试卷-(解析版),共19页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1.下列数据最符合实际的是( )
A. 人体正常体温为42℃B. 人体的安全电压为36V
C. 一节新5号干电池的电压为1.5VD. 家用空调正常工作电流约为0.1A
2.下列实例,通过做功改变物体内能的是( )
A. 晒太阳B. 搓手取暖C. 用暖手袋取暖D. 向双手哈气取暖
3.下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能B. 同一物体,温度越高内能越大
C. 物体温度越高,所含热量越多D. 物体内能减少,一定对外做功
4.下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 橡皮B. 塑料尺C. 铅笔芯D. 玻璃棒
5.下列关于电学知识的说法,正确的是( )
A. 只有自由电子定向移动才能形成电流
B. 只要电路中有电压存在,电路中就一定有电流
C. 摩擦起电的原因是创造了电荷
D. 在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿“正极→用电器→负极”的方向流动
6.日光灯长期使用后,灯管的两端会出现黑斑,钨丝会变细。下列说法正确的是( )
A. 这些黑斑是钨丝中的钨熔化形成的B. 变细后的钨丝与原来相比电阻变大
C. 变细后的钨丝与原来相比比热容变大D. 变细后的钨丝与原来相比熔点变低
7.在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡不能发光的电路是( )
A. B.
C. D.
8.验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A. 连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
B. 连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
C. 丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D. 验电器的原理是同种电荷相互排斥
9.如图是电阻甲和乙的I−U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A. 若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
B. 将甲和乙串联在电源电压为2V的电路中,此时总电流为0.3A
C. 由图可知乙的电阻为5Ω
D. 甲的电阻随温度的升高而增大
10.如甲图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. R1的阻值为15Ω
C. 当滑动变阻器滑片P在中点时,两电表的示数对应与图中的C点
D. 滑片P从a向b移动的过程中R2的阻值变化了20Ω
第II卷(非选择题)
二、填空题:本大题共7小题,共28分。
11.“酒香不怕巷子深”,远处闻到酒的香味是因为分子永不停息地做无规则______;酒精和水充分混合后总体积变小,此现象说明组成物质的分子间存在______。
12.德国物理学家______总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他,人们将他的名字命名为______的单位。
13.如图为小明连接的实物电路,由于多连了一条导线______(AC/DE/DF/BF),当开关闭合时,电路会发生______。
14.四个悬挂着的轻质塑料球,相互作用情况如图所示,已知A带负电,那么B的带电情况是______(选填“一定不带电”、“一定带正电”或者“不带电或带正电”);如果将A球和D球靠近,则它们会相互______(选填“吸引”或“排斥”).
15.汽车各个转向灯能独立工作,因此转向灯的连接方式是______联的;给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”)。
16.如图所示是小宇设计的电子身高测量仪,电源电压为6V,R是固定的竖直放置的硬电阻棒总长度40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比。R0=20Ω,整个电路接触良好,身高为160cm的小王用该测量仪测量时,滑片刚好在ab中点,此时电压表示数为3V,电阻棒的总电阻为______Ω,测量小张身高时电压表的示数为3.6V,由此可知小张身高为______cm。
17.如图甲电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数的变化关系图象如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为______Ω;电源电压为______V。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
18.如图所示,请用笔画线表示导线,将电灯和插座接入家庭电路中。
19.如图所示,R1和R2串联,用电压表测量R1两端的电压,请将电路图补充完整。
四、实验探究题:本大题共2小题,共16分。
20.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最大阻值处。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A;
(3)小明根据实验数据绘制了I−U和I−R的图像,如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成______。
21.如图所示,小强和小冬设计了用“伏安法”测量未知电阻Rx(约10Ω)的阻值的实验。准备了以下器材:二节新干电池(电压恒定),电流表、电压表各一个,开关一个,待测电阻Rx,滑动变阻器,导线若干。
(1)伏安法测电阻的原理是______;
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx为______Ω;
(3)实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ______,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= ______(用已知量和测量量表示)。
五、计算题:本大题共2小题,共22分。
22.如图所示,这是某家庭安装的壁挂式太阳能热水器,假设太阳能面板受到阳光照射时,平均每小时吸收8.0×106J的太阳能,若热水器吸收7h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度由20℃升高到70℃。求:[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率;
(3)若用效率为60%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要的燃气质量。(燃气的热值为4.0×107J/kg)
23.如图甲所示是一个电子拉力器原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V。
(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为多少伏?
(2)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为多少欧?
(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.人体正常体温为37℃且变化幅度很小,故A不符合实际;
B.人体的安全电压不高于36V,故B不符合实际;
C.一节新5号干电池的电压为1.5V,故C符合实际;
D.家用空调正常工作电流约为5A,故D不符合实际。
故选:C。
首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】B
【解析】解:A、晒太阳属于热传递是改变物体内能。故A错误;
B、搓手时克服摩擦做功,属于做功改变物体内能。故B正确;
C、用暖手袋取暖属于热传递是改变物体内能。故C错误;
D、向双手哈气,手吸收热量,属于热传递是改变物体内能。故D错误。
故选:B。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
本题考查了改变物体内能方式的判断,知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:A、一切物体的分子都在不停的做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故A错误;
B、同一物体,温度越高,内能越大,故B正确;
C、热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有表示,故C错误;
D、改变物体内能的方法有:做功和热传递,物体内能减少,可能是对外做功,也可能是散失了热量,故D错误。
故选:B。
要解答本题需掌握:(1)一切物体都具有内能;
(2)内能与物体的质量、温度、状态等因素有关;
(3)描述热量的物理术语;
(4)改变物体内能的两种方法是等效的。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、分子的热运动及改变物体内能方法的理解,是中招的热点,热学的难点。
4.【答案】C
【解析】解:A.橡皮的材料是橡胶,属于绝缘体;故A错误;
B.塑料尺的材料是塑料,属于绝缘体;故B错误;
C.铅笔芯的材料是碳,属于导体;故C正确;
D.玻璃棒的材料是玻璃,属于绝缘体;故D错误;
故选:C。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
5.【答案】D
【解析】解:A、电荷的定向移动形成电流,因此电路中发生定向移动形成电流的可以是正电荷,也可以是负电荷,故A错误;
B、因为形成持续电流的条件:一是有电源,二是闭合回路,只有电源提供电压不一定有电流产生,故B错误;
C、摩擦起电的原因是电荷发生转移,故C错误;
D、电源外部,电流从电源正极经过用电器回到电源负极,故D正确。
故选:D。
①电荷定向移动形成了电流,将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
②形成持续电流的条件:一是有电源,二是闭合回路;
③摩擦起电的原因是电荷发生转移;
④电源外部,电流从电源正极经过用电器回到电源负极。
本题考查电流和电路的基础知识,难度不大。
6.【答案】B
【解析】解:(1)灯丝被加热后变为气态,物质直接从固态变为气态,这种现象成为升华,遇到冷的玻璃管又变为固态的黑斑,是气态直接变为固态,是凝华现象,故A错误;
(2)白炽灯灯泡长期使用后由于灯丝变细,即横截面积减小,在材料、长度不变的情况下,横截面积越小,导体的电阻越大,由此可知导灯丝的电阻变大。故B正确;
(3)变细后的钨丝与原来相比比热容和熔点不变,故CD错误。
故选:B。
(1)灯丝是固态,黑斑也是固态,中间转化为了气态;
(2)导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大。
(3)晶体在熔化时的温度叫熔点,熔点不变。比热容是物质的一种特性,同种物质(状态不变)比热容相同,不同物质比热容一般不同。
此题考查了物态变化、物质的熔点、比热容、电阻等特性,要对比记忆。
7.【答案】D
【解析】解:
AB、由图知,开关闭合后,灯泡与电铃并联,灯泡能发光,故AB不符合题意;
C、由图知,开关闭合后,形成电铃短路,灯泡能发光,故C不符合题意;
C.由图知,开关闭合后,形成电源短路,灯泡不能发光,故D符合题意。
故选:D。
正常连接的电路,即用电器能够工作的电路;断路特征:电路中无电流,用电器不工作;短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。
本题考查电路的三种状态,灯泡发光的条件是:电路不能断路,也不能短路,属于基础题。
8.【答案】A
【解析】解:C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故C正确;
AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,验电器A也带上正电。再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故A错误,B正确;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器的原理是同种电荷相互排斥,所以金属箔张开。故D正确。
故选:A。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触后A带正电。用金属棒连接后,自由电子从B转移到A,电流从A到B。验电器的原理是同种电荷相互排斥。
本题考查了电流的方向、电性的判断、验电器的原理等概念,属于初学电学时的基础问题。
9.【答案】B
【解析】解:A.将甲和乙并联,若电压为1V,则两灯泡两端的电压均为1V,由图象可知,I甲=0.2A,I乙=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,故A错误;
B、将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象可知,U甲=1.5V,U乙=0.5V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V,符合题意,故B正确;
C、由图象可知,乙对应的电流与电压不成正比,所以乙电阻的阻值是变化的,故C错误;
D、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲为定值电阻,其电阻值不变,故D错误。
故选:B。
(1)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(2)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,利用串联电路的电压特点求出它们两端的电压;
(3)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象乙电阻的变化;
(4)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象甲甲电阻的变化。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用,关键是根据图象得出相关的信息。
10.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图象可知,此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,
由欧姆定律可得,R2的最大阻值:R2=U2Ia=4V0.2A=20Ω,即滑片P从a向b移动的过程中R2的阻值变化了20Ω,故D正确
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V------------①
当滑片P位于b端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图象可知,这时电路中电流为Ib=0.6A,
则电源的电压:U=IbR1=0.6A×R1--------------②
解①②得:R1=10Ω,U=6V,故AB错误;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:R2′=12R2=12×20Ω=10Ω,
则电流表的示数为:I′=UR1+R′2=6V10Ω+10Ω=0.3A,
电压表的示数:U2′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V,由图象可知两电表的示数对应于乙图中的B点,故C错误。
故选:D。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,即滑片P从a向b移动的过程中R2的阻值的变化量;
根据串联电路的电压特点表示出电源的电压;当滑片P位于b端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R1的阻值和电源的电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后确定图象中对应的位置。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】运动 间隙
【解析】解:(1)能闻到酒香是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(2)酒精和水都是由分子构成的物质,它们的分子之间都存在一定的间隙,当把酒精和水混合以后,两种物质的分子进入彼此对方分子的间隙,所以总体积会变小。
故答案为:运动;间隙。
根据分子动理论的内容回答:物质都是由分子组成的,分子之间存在一定的间隙,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力
本题考查了分子在永不停息做无规则运动的知识以及分子间有间隙的知识,属基础知识的考查。
12.【答案】欧姆 电阻
【解析】解:德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律;
为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位;
故答案为:欧姆;电阻。
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律;电阻的单位是欧姆。
本题考查了学生对物理学史的掌握和运用,基础性题目。
13.【答案】DF 短路
【解析】解:根据图示可知,由于多连了一条导线DF,当开关闭合时,电源的两端被导线相连,电源会被短路。
故答案为:DF;短路。
正常连接的电路,即用电器能够工作的电路;断路(开路):断开的电路;短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。
本题主要考查了电路的状态,属于基础题。
14.【答案】一定带正电;吸引
【解析】已知A带负电,由图可知,AB相互吸引,由于异种电荷相互吸引、带电体会吸引轻小物体,所以B可能带正电,也可能不带电;
又因为BC相互排斥,说明BC一定带同种电荷,则说明B球一定带正电,因此C球也一定带正电;
CD相互排斥,说明CD带同种电荷,则D球一定带正电.
如果将A球和D球靠近,则它们因带异种电荷会相互吸引.
故答案为:一定带正电;吸引.
(1)电荷间作用规律:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引.
(2)带电体的基本性质:吸引轻小物体.所以当两个小球排斥时,两小球一定带同种电荷,当两个小球吸引时,两小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电.
本题考查了电荷间的作用规律,要找准突破口.并注意两小球吸引时,两小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电.
15.【答案】并 用电器
【解析】解:(1)汽车各转向灯能独立工作,互不影响,因此转向灯是并联的;
(2)给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器。
故答案为:并;用电器。
(1)在串联电路中各用电器互相影响,在并联电路中各用电器互不影响;
(2)蓄电池供电时,提供电能,是电源;对蓄电池充电时,消耗电能为用电器。
本题考查了串并联的判断、蓄电池充电时的能量转化,属于基础题目。
16.【答案】40 170
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R0和电阻棒R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻棒R两端的电压。
测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,由欧姆定律可得电阻棒接入电路的电阻:12R1=UVI=3V0.15A=20Ω,
则电阻棒的总电阻:R=2×20Ω=40Ω
测量小张身高时电压表的示数为3.6V,此时定值电阻两端的电压:U0=U−UR=6V−3.6V=2.4V,
此时通过电路的电流:I′=U0R0=2.4V20Ω=0.12A,
此时电阻棒接入电路的电阻:R′=URI′=Ω,
已知电阻棒总长为40cm,总电阻为40Ω,所以每厘米长的电阻棒的阻值为1Ω,所以电阻棒接入电路的长度为30cm,
身高为160cm的小王用该测量仪测量时,滑片刚好在ab中点,则小张身高为160cm−20cm+30cm=170cm。
故答案为40;170。
由电路图可知,定值电阻R0和电阻棒R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻棒R两端的电压,
测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,由欧姆定律计算电阻棒接入电路的电阻,进一步计算电阻棒的总电阻;
测量小张身高时电压表的示数为3.6V,根据串联电路等于规律计算定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算此时电阻棒接入电路的电阻,
已知电阻棒总长为40cm,进一步计算每厘米长的电阻棒的阻值,据此确定电阻棒接入电路的长度,身高为160cm的小王用该测量仪测量时,滑片刚好在ab中点,据此计算小张身高。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
17.【答案】2.5 4.5
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,灯泡、R1、R2串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的I−U图像,由图线②可知,电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,即并联在滑动变阻器R2两端;
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,最大电流为0.5A,此时灯泡两端的电压UL=2.5V,
根据I=UR得小灯泡正常发光时的电阻:RL=ULI=Ω;
由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时,灯泡两端的电压UL′=1.5V,变阻器R2两端的电压U2=2V,
则电源的电压为:
U=UL′+U2′+I′R1=1.5V+2V+0.4A×R1-------①
当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压UL″=0.5V,变阻器R2两端的电压U2″=3.5V,电路中的电流I″=0.2A,则电源的电压为:
U=UL″+U2″+I″R1=0.5V+3.5V+0.2A×R1---------②
由①②可得:R1=2.5Ω,U=4.5V。
故答案为:2.5;4.5。
由电路图可知,闭合开关S后,灯泡、R1、R2串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据灯泡两端的电压越大时通过的电流越大判断出小灯泡的I−U图像,根据图乙可知电压表V2的示数随电流表示数的变化关系,然后结合电流相等时两电压表的示数之和不相等判断出电压表V2并联的位置;
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,根据图乙读出电表的示数,根据欧姆定律即可求出灯泡正常发光时的电阻;
由图乙读出:当电路中的电流I′=0.4A时,灯泡两端的电压和变阻器R2两端的电压,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;
当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;
然后联立等式即可求出R1的阻值和电源的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律,正确判断出电压表V2并联的位置是关键,有一定的难度。
18.【答案】解:根据安全用电的基本原则和开关、两孔插座的正确接法,开关与灯泡串联后接在火线上;两孔插座的正确接法是左零右火;接线如下:
。
【解析】开关与灯泡串联后接在火线上;
两孔插座的正确接法是左零右火。
本题考查的是照明电路的组成;知道开关和插座的正确接法。
19.【答案】解:根据电压表的使用规则,用电压表测量R1两端的电压,应该将电压表并联在R1两端,如图所示:
。
【解析】电压表要并联在被测电路的两端。
本题考查的是电压表的使用,属于基础性题目。
20.【答案】断开 0.4 正比 反比
【解析】解:(1)为保护电路,连接电路时,应断开开关;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A;
(3)由图丙可知,图线为一条过原点的斜线,故可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比;
由图丁可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故可以得到的实验结论是:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为:(1)断开;(2)0.4;(3)正比;反比。
(1)为保护电路,连接电路时,应断开开关;
(2)根据电流表选用量程确定分度值读数;
(3)根据图象分析得出结论。
本题探究电流与电压、电阻的关系实验,考查了控制变量法、注意事项、电流表读数、实验操作和数据分析等知识。
21.【答案】R=UI 10 将滑动变阻器的滑片移至最右端时 U1RU−U1
【解析】解:(1)伏安法测电阻的原理是R=UI;
(2)闭合开关,电压表、电流表示数如图乙所示,根据甲图知,都是小量程,电压U=2.4V,I=0.24A,
则未知电阻Rx=UI=Ω;
(3)实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U,即电源电压为U;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端时,电压表测量Rx的电压,读出电压表示数为U1;R的电压UR=U−U1;
③根据串联分压规律,则U1:UR=Rx:R;
即U1:(U−U1)=Rx:R;
待测电阻的阻值表达式为Rx=U1RU−U1。
故答案为:(1)R=UI;(2)10;(3)将滑动变阻器的滑片移至最右端时;U1RU−U1。
(1)伏安法测电阻的原理是R=UI;
(2)根据图中表的示数结合欧姆定律计算电阻;
(3)根据串联分压规律结合欧姆定律解答。
本题测量定值电阻的阻值实验,考查了电流表读数、电阻的计算及设计实验方案测电阻的能力。
22.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(70℃−20℃)=2.1×107J;
(2)热水器吸收的太阳能:
Q总=8.0×106J/h×7h=5.6×107J,
热水器的效率:
η=Q吸Q总=2.1×107J5.6×107J×100%=37.5%;
(3)需要的热量:
Q放=Q吸60%=2.1×107J60%=3.5×107J,
需要的燃气质量:
m燃气=Q放q=3.5×107J4.0×107J/kg=0.875kg。
答:(1)水吸收的热量是2.1×107J;
(2)该太阳能热水器的效率是37.5%;
(3)若用效率为60%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要的燃气质量是0.875kg。
【解析】(1)根据热量的计算公式Q吸=cmΔt可求出水吸收的热量;
(2)先求得热水器吸收的太阳能,利用η=Q吸Q总求得该太阳能热水器的效率;
(3)利用η=Q吸Q放=60%求燃气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=m燃气q求燃气的热值。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,难度不大。
23.【答案】解:
(1)由图甲可知,当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,此时电压表被短路,其示数为0V;
(2)因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时接入电路中的电阻不变,
当滑片位于b端且电压表的示数为3V时,R0的阻值最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U−U1=6V−3V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I=U1R1=U0R0,即3V30Ω=3VR0,
解得:R0=30Ω;
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当R0=45Ω时,电路中的电流:
I′=UR1+R0=6V30Ω+45Ω=0.08A,
当电压表指针指在0.8V处,电压表并联部分电阻丝的阻值:
R并=U并I′=Ω,
因a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,
所以,电压表并联部分电阻丝的长度即弹簧伸长的长度ΔL=10Ω30Ω×6cm=2cm,
由图乙可知,作用在拉环上水平向右的拉力F=200N。
答:(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的示数为0V;
(2)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为30Ω;
(3)当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为200N。
【解析】(1)由图甲可知,当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,此时电压表被短路,据此得出电压表的示数;
(2)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,当滑片位于b端且电压表的示数最大时,R0的阻值最小,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R0的最小阻值;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律求出R0=45Ω时电路中的电流,当电压表指针指在0.8V处,根据欧姆定律求出电压表并联部分电阻丝的阻值,然后根据题意求出电压表并联部分电阻丝的长度即弹簧伸长的长度,根据图乙读出作用在拉环上水平向右的拉力。
本题考查了电路的三种状态和串联电路的特点、欧姆定律的应用,根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变是关键。
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