四川省宜宾市兴文县2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题(word版 含答案)
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这是一份四川省宜宾市兴文县2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题(word版 含答案),共20页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验与探究题,计算与解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年四川省宜宾市兴文县九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(选择题共14小题,每小题3分,共42分,其中第1-10题为单项选择题,第11-14题为多项选择题,选对未选全给2分,错选和不选给0分)
1.(3分)下列电学仪器中,能够直接测量电能的是( )
A.验电器 B.电压表 C.电能表 D.电流表
2.(3分)下列实例中,通过做功改变内能的是( )
A.热水袋暖手 B.搓手取暖
C.燃气烧水 D.冷敷贴降温
3.(3分)如图所示,以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是( )
A. 电风扇
B. 笔记本电脑
C. 台灯
D. 空调
4.(3分)在冷水和热水中,各滴入一滴墨水,墨水在热水中扩散得快,这说明影响扩散快慢的因素是( )
A.质量 B.温度 C.体积 D.热量
5.(3分)下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A.电热孵化器孵小鸡 B.电热水壶烧水
C.电熨斗熨衣服 D.电脑防热风扇
6.(3分)居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着造成很大浪费。科研人员利用“光敏”材料制在“光控开关”﹣﹣天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;利用“声敏”材料造成“声控开关”﹣﹣当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用,就可以使楼道灯变得“聪明”。则这种“聪明”的电路是下图中的( )
A. B.
C. D.
7.(3分)下列符合安全用电的是( )
A.将开关接在零线与灯泡之间
B.保险丝熔断后可用铜丝代替
C.用湿布擦拭正在工作的用电器
D.高压输电线路即使不接触也会有危险,应该远离
8.(3分)关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机的效率越高,说明做功越快
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的燃料越多
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
9.(3分)如图所示,电源电压为3V恒定不变,闭合开关后,测得通过LED灯的电流为0.03A,通过小灯泡的电流为0.3A,下列正确的是( )
A.L2两端电压大于L1两端电压
B.L2的实际功率比L1的实际功率大
C.工作相同的时间,L2比L1消耗的电能多
D.工作相同的时间,L2比L1消耗的电能少
10.(3分)如图为串联在某台灯中用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将A、B接入电路;顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将A、C接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
(多选)11.(3分)下列事例中有关能量转化的分析正确的是( )
A.给蓄电池充电﹣﹣化学能转化为电能
B.使用电饭锅煮饭﹣﹣电能转化为内能
C.热机压缩冲程﹣﹣机械能转化为内能
D.太阳能电池板﹣﹣太阳能转化为电能
(多选)12.(3分)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2
B.加热相同的时间,B吸收的热量较多
C.A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
D.B物质更适宜做汽车发动机的冷却液
(多选)13.(3分)验电器甲带正电,乙不带电,现用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来如图所示,发现甲金属箔张角变小,乙金属箔张开,则下列说法正确的是( )
A.验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
B.正电荷从甲移到乙,所以两个验电器都带正电荷
C.金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙
D.利用此装置不能得到持续的电流
(多选)14.(3分)如图所示是某同学设计的电子长度测量仪的示意图,其中定值电阻R1为10Ω,电源电压恒为6V,变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,电压表的量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。下列说法正确的( )
A.当被测物体的长度变长时,电流表的示数会变小
B.当被测物体的长度变长时,电压表的示数会变小
C.当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时,电压表的示数是3V
D.为了不损坏电路中的元件,变阻器接入电路的阻值范围是2~10Ω
二、填空题
15.(2分)在家庭电路中电灯与电视机的连接方式是 ;一种节日彩灯上串联着50只小灯泡,如果电源插头处的电流为100mA,那么通过每只小灯泡的电流是 A。
16.(2分)2021年8月30日,我国火星车“祝融号”驶上火星表面满100天。如图火星又被称为沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水,在这样的环境下,火星的昼夜温差应该 (选填“较大”或“较小”),原因是沙石的 较小。
17.(2分)2021年10月16日凌晨,长征二号运载火箭搭载神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火起飞,火箭工作时燃料燃烧的燃气对火箭做功,燃气的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭 热机(选填“属于”或“不属于”)。
18.(2分)页岩气的热值是4.8×107J/m3,1.5m3的页岩气完全燃烧放出的热量为 J,若未完全燃烧,剩余页岩气的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(2分)如图是航拍无人机,航拍器上的LED灯是由 (填“半导体”或“超导体”)材料制成的发光二极管;给无人机充电时,它的电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
20.(2分)如图所示,电能表的示数为 kW•h。若用这个电能表测量某用电器消耗的电能时,转盘在3min内转了36转,则用电器电功率是 W。
21.(2分)空气开关是现在家庭电路中常用的可替代闸刀开关和熔断器(保险丝)的一种电气元件,家里的空气开关安装在各用电器及插座之 (选填“前”或“后”);若家庭电路中导线绝缘皮破损或老化,裸露的导线相接触会发生 ,这时空气开关会跳闸保护电路。
22.(2分)甲、乙两地相距40千米,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2欧。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表。电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0伏时,电流表的示数为0.5安,则电流通过导线的电阻为 则短路位置离甲地的距离为 。
三、作图题
23.(3分)如图甲是一个带开关和指示灯(连有限流电阻的发光二极管)的三孔插座。小明发现当开关断开时指示灯不发光,插孔也不能提供工作电压,当开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座中的开关、指示灯和插孔的连接方式。
24.(3分)按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,把图乙中的实物连接起来。
四、实验与探究题
25.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源(电压不变)。
(1)实验中通过比较U形管中 来比较电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫 。
(2)甲装置是探究电流产生的热量与 的关系,乙装置是探究电流产生的热量与 的关系。
(3)通电一段时间后,甲装置中 (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面高度差较大,为了使甲实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻更换为 (选填“大于”或“小于”)5Ω的电阻。
26.(9分)如图甲所示为“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(不要更改原有导线,导线不能交叉)。
(2)连接电路前,开关必须断开,电路接通前,滑动变阻器的滑片应该移至图中 处(选填“A”或“B“)。
(3)闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处,是待测电阻Rx (选填“短路“或“断路”)。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器连入电路中的阻值,记录每次对应的电流值和电压值,其中一次电流表和电压表的指针如图乙所示,请计算出电阻Rx为 Ω。
(5)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了如图丙所示的U﹣I图像。根据图像发现实验操作中出现的问题是电压表测量的是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)两端电压,根据该图像计算出被测电阻Rx为 。
(6)在完成上述实验后,还想测另一未知电阻Rx1的阻值,但是电流表突然坏了,于是设计了如图所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),请把缺少的步骤补全,并写Rx1的表达式。
实验步骤:
①按照设计的电路图连接电路;
②只闭合开关 ,记下电压表的示数U0;
③再闭合开关 ,记下电压表的示数U;
④Rx1= (用已知量和测量量的符号表示)。
五、计算与解答题
27.(21分)如图所示是某家用电饭煲的原理图,其额定电压为220V,在额定电压下有加热和保温两挡,通过开关S进行调节,当开关S闭合时,处于加热挡,额定功率为1210W,当开关S断开时,处于保温挡,额定功率为44W。(温度对电阻的影响忽略不计)求:
(1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,电路中的实际电流是多少?
(2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min消耗的电能是多少?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
(4)若电路的实际电压为200V,该电饭煲在加热挡加热2min产生的热量是多少?
28.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=9V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如乙图所示。呼出气体中酒精含量大于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,调零后电压表示数为U1=5V,调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)进行调零后气体中酒精含量为0时,通过R1的电流是多少?
(2)进行调零后,求R2接入电路中的阻值是多少?
(3)某次检测,电流表示数为0.15A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾?
(4)若检测中刚好到达醉驾标准时,电压表的示数是多少?
2021-2022学年四川省宜宾市兴文县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(选择题共14小题,每小题3分,共42分,其中第1-10题为单项选择题,第11-14题为多项选择题,选对未选全给2分,错选和不选给0分)
1.【解答】解:A、验电器是检验物体是否带电的仪器,不能测量消耗电能的多少,故A错误;
B、电压表是测量电路两端电压大小的仪表,它可以和电流表、秒表配合使用,通过W=UIt计算消耗的电能,但不能直接测量电能,故B错误;
C、电能表可以直接测量电路消耗的电能,故C正确;
D、电流表是测量电路中电流大小的仪表,它可以和电压表、秒表配合使用,通过W=UIt计算消耗的电能,但不能直接测量电能,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:A、用热水袋暖手时,手从热水袋吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、搓手取暖时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,手的温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、燃气烧水时,水从燃气火焰吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、使用冷敷贴降温时,人体放出热量、温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
3.【解答】解:A、电风扇工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故A错误;
B、笔记本电脑工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故B错误;
C、台灯工作时的功率约为40W,电流大约是0.2A,故C错误;
D、空调的电功率约为1000W,工作电流约为5A,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:在冷水和热水中,各滴入一滴墨水,墨水在热水中扩散得快,这说明影响扩散快慢的因素是温度;故ACD错误,B正确。
故选:B。
5.【解答】解:
A、用电热孵化器孵小鸡,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故A不符合题意;
B、使用电热水壶烧水,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故B不符合题意;
C、用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故C不符合题意;
D、启动电脑防热风扇可给电脑降温,是为了防止电热产生危害,故D符合题意。
故选:D。
6.【解答】解:
根据题意可得,声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡,即用导线将各元件依次连接起来。故ABC不合题意,D符合题意。
故选:D。
7.【解答】解:
A、将开关接在零线和电灯之间,断开开关时,不能切断火线,容易发生触电事故,故A错误;
B、保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金,在电流过大时熔断,自动切断电路,起到保护作用;铜导线的熔点很高,当电流过大时,不能熔断起不到保护作用,容易引起火灾,故B错误;
C、生活用水是导体,用湿布擦拭正在工作的用电器,可能会因湿布导电而发生触电事故,故C错误;
D、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:A、热机的效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,与做功快慢无关,故A错误;
B、由热机效率的概念可知,在做功同样多的情况下,消耗的燃料越少,则有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即热机的效率越高,故B错误;
C、使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的利用率,即可以提高热机效率,故C正确;
D、热机损失的能量中,废气温度最高,带走热量最多,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:由图知,闭合开关后,灯泡L1与LED灯L2并联,
A、因为并联电路中,各支路两端电压相等,所以L1和L2两端电压相等,故A错误;
B、L1和L2两端电压相等,通过灯泡L1的电流为0.3A,通过LED灯L2的电流为0.03A,由P=UI可知,L2的实际功率比L1的实际功率小,故B错误;
CD、由W=Pt知,工作相同时间,L2比L1消耗的电能少,故C错误,D正确。
故选:D。
10.【解答】解:
AC、若只将A、C接入电路,滑动变阻器以最大阻值接入电路,顺时针或逆时针转动旋钮时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故AC错误;
B、若只将A、B接入电路,则滑片左边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故B错误;
D、若只将B、C接入电路,则滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,灯泡变暗,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
A、给蓄电池充电时,蓄电池会消耗电能,相当于用电器,是电能转化为化学能,故A错误;
B、电饭锅煮饭将电能转化为内能,故B正确;
C、热机压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,使气体的内能增加,机械能转化为内能,故C正确;
D、太阳能电池板在使用时,将太阳能直接转化为电能,故D正确。
故选:BCD。
12.【解答】解:用相同的电加热器加热时,加热时间相同,吸收的热量相同;
A、已知A和B的质量相同,当吸收相同的热量时(即加热相同时间),A的温度变化量为ΔtA=80℃﹣20℃=60℃,B的温度变化量为ΔtB=50℃﹣20℃=30℃,
由c=可知A的比热容为:cA=,B的比热容为:cB=;
则A的比热容与B的比热容之比为:cA:cB=:=ΔtB:ΔtA=30℃:60℃=1:2,故A正确;
B、加热相同时间,A和B吸收的热量同样多,故B错误;
C、由图可知,若A和B升高相同的温度,B的加热时间较长,因此B吸收的热量较多,故C错误;
D、由上述分析可知,B的比热容较大,由Q=cmΔt可知质量相同的A和B升高相同的温度,B吸收的热量更多,因此B更适合做汽车发动机的冷却液,故D正确。
故选:AD。
13.【解答】解:A、验电器的工作原理:同种电荷相互排斥,所以验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷,故A正确;
B、验电器甲带正电,乙不带电,连接后,乙的部分电子转移到甲上,导致乙带正电,甲仍带部分正电,故B错误;
C、验电器甲带正电,乙不带电,连接后,乙的电子转移到甲上,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,所以金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,故C正确。
D、当两个验电器中的电荷达到平衡后,将不会产生电流,所以不能获得持续的电流,故D正确。
故选:ACD。
14.【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当被测物体的长度变长时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器分担的电压变大,电压表示数变大;此时电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A正确,B错误;
C、串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,当R2接入电路中的电阻为10Ω时,由欧姆定律可得电路中的电流:I===0.3A;
电压表的示数:U2=IR2=0.3A×10Ω=3V,故C正确;
D、变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,串联电路各处电流相等,所以电路允许通过的最大电流为0.5A,
由欧姆定律可得此时电路的总电阻:R===12Ω,
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻为:R2′=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω;
电压表的量程为0~3V,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由C项解答可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,所以为了不损坏电路中的元件,变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω,故D正确。
故选:ACD。
二、填空题
15.【解答】解:(1)在家庭电路中电灯、电视机能够独立工作,互不影响,它们是并联的;
(2)因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为100mA=0.1A。
故答案为:并联;0.1。
16.【解答】解:火星的昼夜温差应该较大;因为火星被称为沙漠星球,沙子的特点是比热容小,根据Q=cmΔt可知,当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下,比热容越小,温度变化越大,所以火星昼夜温差应该较大。
故答案为:较大;比热容。
17.【解答】解:火箭点火起飞时,燃气对火箭做功,内能转化为机械能,所以燃气的内能会减小;
火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能,将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能,属于热机。
故答案为:减小;属于。
18.【解答】解:1.5m3的页岩气完全燃烧放出的热量Q放=qV=4.8×107J/m3×1.5m3=7.2×107J,
热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关,若未完全燃烧,剩余页岩气的热值将不变。
故答案为:7.2×107;不变。
19.【解答】解:(1)LED灯是一种发光二极管,由半导体材料制成;
(2)给无人机充电时,电池将电能转化为化学能储存起来,它相当于电路中的用电器。
故答案为:半导体;用电器。
20.【解答】解:
(1)电能表的读数:数字方框中的最后一位是小数,单位是kW•h,由图可知此时电能表的读数是5170.5kW•h;
(2)由图可知,电能表上标有720r/(kW•h)字样,它表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过720转;
则转盘转了36转,用电器消耗的电能:W==;
则用电器的电功率:P===1kW=1000W。
故答案为:5170.5;1000。
21.【解答】解:(1)由空气开关的作用可知,它可替代闸刀开关和熔断器,是电路的总保护开关,因此应安装在各用电器及插座之前;
(2)若家庭电路中导线绝缘皮破损或老化,裸露的导线相接触会发生短路,这时空气开关会跳闸保护电路。
故答案为:前;短路。
22.【解答】解:由I=可得,电流通过导线的电阻:
R===6Ω,
导线长度:
L==30km,
则短路位置离甲地的距离:
s=L=×30km=15km。
故答案为:6Ω;15km。
三、作图题
23.【解答】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,三孔插座采用“左零右火上地”的接法。如图所示:
24.【解答】解:由电路图知,两灯并联,开关和电流表A1在干路上,A2在L1支路上,由于电流大小未知,为了安全电流表可都使用大量程。实物连接如图所示:
。
四、实验与探究题
25.【解答】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,可以通过液面高度差的变化来反映,这属于转换法的应用;
(2)甲装置中,右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后,再与左侧容器中的电阻串联,根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知两容器中电阻的电流不同,通过两容器中的电阻和通电时间相同,而通过两容器中电阻的电流不同,因此甲装置可探究电流产生的热量与电流的关系;
乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流与通电时间相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系;
(3)甲装置中左侧容器中的电流较大,由Q=I2Rt可知,通电一段时间后,左侧容器中的电阻产生的热量较多,即左侧容器中U形管中液面高度差较大;为了使甲实验中两侧U形管液面高度差更明显,由Q=I2Rt可知需使通过两电阻的电流差别较大,通过右侧两电阻的电流之和等于通过左侧电阻的电流,所以需增大通过右侧容器外的电阻的电流,根据欧姆定律可知需将空气盒外电阻更换为小于5Ω的电阻。
故答案为:(1)高度差;转换法;(2)电流;电阻;(3)左;小于。
26.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明变阻器接入电路的电阻变大,故应将变阻器的左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处,即B端;
(3)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,电路可能断路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx断路;
(4)其中一次测量电流表和电压表的指针如图乙、丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流为0.26A,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则电压为2.6V,
由欧姆定律可得,此次测得的电阻值Rx===10Ω;
(5)通过定值电阻的电流和电压成正比,从图中可知电路中的电流越大,电压表的示数越小,据此可知电压表测量的是滑动变阻器两端电压;
从图中可知,当电压表的示数为0时,电路中的电流为0.3A,根据欧姆定律可知电源电压U=I1Rx=0.3A×Rx.......①,
当电压表的示数为2V时,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U=U滑+U定=2V+0.1A×Rx.......②,
联立①②得:Rx=10Ω;
(6)①按照设计的电路图连接电路;
②只闭合开关S1时,R0与Rx串联,电压表测R0两端电压U0;
③再闭合开关S2后,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;
④因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以串联时Rx两端的电压Ux=U﹣U0,
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流I===,解得:Rx=R0。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;(3)断路;(4)10;(5)滑动变阻器;10Ω;(6)②S1;③S2;④R0。
五、计算与解答题
27.【解答】解:
(1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,根据P=UI可知电路中的实际电流:I1===0.2A;
(2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min消耗的电能:W=P加热t=1210W×5×60s=3.63×105J;
(3)当开关S闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,且电饭煲处于加热挡,
根据P=可知电热丝R2的阻值:R2===40Ω;
(4)若电路的实际电压为200V,该电饭煲在加热挡加热2min产生的热量:
Q=W=t=×2×60s=1.2×105J。
答:(1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,电路中的实际电流是0.2A;
(2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min消耗的电能是3.63×105J;
(3)电热丝R2的阻值是40Ω;
(4)若电路的实际电压为200V,该电饭煲在加热挡加热2min产生的热量是1.2×105J。
28.【解答】解:
由电路图可知,气敏电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)使根据题意可知,当气体中酒精含量为0时,电压表示数为U1=5V,
由图乙可知,气体中酒精含量为0mg/100mL时,气敏电阻的阻值R1=50Ω,
则通过R1的电流:I1===0.1A;
(2)当气体中酒精含量为0时,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的总电阻:R===90Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2接入电路中的阻值:R2=R﹣R1=90Ω﹣50Ω=40Ω;
(3)电流表示数I1′=0.15A时,电路中的总电阻:R′===60Ω,
此时热敏电阻的阻值:R1′=R′﹣R2=60Ω﹣40Ω=20Ω,
因20Ω位于10Ω到50Ω之间,所以,由图乙可知,驾驶员呼出气体中酒精的含量大于0且小于80mg/100mL,属于酒驾;
(4)检测中刚好到达醉驾标准时,由图乙可知气敏电阻的阻值为10Ω,
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以电路的总电阻:R″=R1′+R2=10Ω+40Ω=50Ω;
此时电路电流:I===0.18A,
电压表的示数:UV=IR1′=0.18A×10Ω=1.8V。
答:(1)进行调零后气体中酒精含量为0时,通过R的电流是0.1A;
(2)进行调零后,求R2接入电路中的阻值是40Ω;
(3)此驾驶员为酒驾;
(4)若检测中刚好到达醉驾标准时,电压表的示数是1.8V。
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