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2022-2023学年湖北省黄冈市九年级上册物理期末专项提升模拟题(AB卷)含解析
展开这是一份2022-2023学年湖北省黄冈市九年级上册物理期末专项提升模拟题(AB卷)含解析,共41页。试卷主要包含了单 选 题,多选题,填 空 题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省黄冈市九年级上册物理期末专项提升模拟题(A卷)
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选一选,所必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选一选,所必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,没有予记分。
一、单 选 题
1、某同学用导线把干电池、小灯泡和开关连成了一个电路,闭合开关后,小灯泡没有发光,一会儿电池却发热了,这个电路的故障可能是( )
A. 断路 B. 短路 C. 灯泡坏了 D. 电池正负极接反
2、如图所示,旗杆顶端安装的滑轮是可( )
A. 省力的定滑轮 B. 改变力的方向的动滑轮
C. 省力的动滑轮 D. 改变力的方向的定滑轮
3、如图所示,将两只没有同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1比L2亮。则( )
A. L1中的电流大于L2中的电流 B. L1中的电流等于L2中的电流
C. L1中的电流小于L2中的电流 D. 无法判断
4、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
5、下列是一些物质的比热容,根据表中的数据,下列判断正确的是( )
A. 没有同物质的比热容没有可能相同
B. 因为水的比热容大,沿海地区比内陆昼夜温差大
C. 物质的比热容与物质的状态无关
D. 质量相等的水和蓖麻油吸收相同的热量,水的温度变化较小
6、如图所示,建筑工地用起重机运转,很短时间内便能将所需的砖块吊到楼顶;用滑轮组来提升相同数量的砖块则需要很长时间,其中道理是( )
A. 起重机的功率大,所做的功较多 B. 滑轮组的效率高,所需的时间长
C. 起重机的功率大,做功比较快 D. 滑轮组的功率大,所做的功较多
7、如图所示,下列关于电动自行车的说法错误的是( )
A. 它的刹车把手属于省力杠杆
B. 它的电池在充电时将电能转化为化学能
C. 它左侧(或右侧)前后两个转向灯同时亮同时灭,它们是串联
D. 当遇到紧急情况刹车时电动自行车的动能减小,机械能减小
二、多选题
1、如图所示,一个管壁很厚的玻璃管中,用活塞密封着一定质量的气体。在向下压活塞的过程中,玻璃管内的气体( )
A. 密度没有变 B. 温度升高 C. 分子热运动变缓 D. 内能增大
三、填 空 题
1、如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”,当路上车辆没有多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人通过,按钮相当于电路中的______;红灯和绿灯是______联的。
2、如图所示,是家用电冰箱的部分电路图,冰箱压缩机由温控开关自动,冷藏室照明灯由冰箱室由冰箱门门控开关,冰箱门关闭后,门控开关应该处于______状态(选填“断开”或“闭合”),当冰箱里的温度______(选填“升高”或“降低”)到一定程度时,温控开关会自动闭合。
3、如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计图,与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将______能转化为______能储存,此过程中机械能总量______。
4、用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m,拉力F为50N(没有计和绳重)。此过程中有用功为______J,总功为______J,滑轮组机械效率为______,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有______和______(选填序号)
5、如图是内燃机______冲程,一台单缸冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟内做功______次。
6、如甲图电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中a电流表测量的是通过______(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为______A.灯泡L2中的电流为______A.
7、如图中,欲使两灯泡以串联的方式接在电路中,应用导线连接______两点:若要使
两灯泡以并联的方式接在电路中,则应用导线连接______两点和______两点。
8、如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置;“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关。闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯______(填“会”或“没有会”)亮,播放器______(填“会”或“没有会”)播放音乐;到达设定时间,“定时开关”处于______ (填“闭合”或“断开”)状态,“播放器”播放音乐。
四、作图题
1、作图:
如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1,以及对应的动力臂l1。
______
2、按题目要求作图
如图所示,通过滑轮组向下用力提升重物,请用笔画出线组装滑轮组。
______
3、如图,使用笔画线代替导线完成电路。要求:两灯并联,开关干路,电流表只测量灯L1中的电流,且所有导线没有能交叉。
______
五、实验探究题
1、某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
A、与卡片的质量有关 B、与橡皮筋的形成变量有关
C、与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是______,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______,因此它具有弹性势能。
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量没有同的卡片,其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是______。
(3)探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量没有同的两种方法:①______②______。
______
2、如图所示,探究没有同物质吸热升温现象。取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热,实验数据记录表中。
(1)实验通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析实验数据可知:升高相同温度时,______(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多;吸收相同热量时,______液体升温更高。
(3)两种液体中,选作汽车发动机的冷却剂,______液体冷却。
(4)实验选取甲、乙两种液体的质量和初温要相同,其中的道理是______。
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
82
126
乙
0
18
40
64
______
3、小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是______(由下而上/由上而下)。
(2)为保证实验结论的可靠,在实验中应的因素有:______,______等。
(3)实验数据记录如表:
燃 料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒 精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是______J/kg。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏______(选填“大”或“小”),你认为出现这样情况的主要原因是:______。
(5)另一组同学用同样的装置进行实验,在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,你能否比较出两种燃料的热值?______(能/没有能)理由:______,为避免这种情况的出现,你可以对他们组提什么改进建议?______。
______
六、计算题
1、如图1是“探究并联电路电流规律”的实验电路图
I1/A
I2/A
I3/A
1
0.2
0.2
0.4
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
(1)连接电路时开关要______;连接时螺丝要旋紧,防止接触没有良,接触没有良就会造成______(填“通路”“断路”或“短路”)。
(2)把电流表接入电路时,有时要试触,其目的是______
A.检查电流表是否完好
B.检查电流表的连接方式是否正确
C.检查整个电路连接是否正确
D.选择最合适于被测量电流的量程
(3)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处:当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上)
甲:______。
乙:______。
(4)实验中测量三次的目的是______。
(5)该同学根据实验得出结论:并联电路干路电流为支路电流的2倍,该实验有没有完善之处,请你提出改进的建议:______。
______
2、小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力______(大于/小于/等于)阻力,阻力大小为______N。
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率多大?
______
3、液化石油气的热值高达4.6×107J/kg,一些没有法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内给客户。质监局对某液化石油气站的瓶装燃气进行检测:将质量为100kg、初始温度为20℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水升温至95℃,瓶内燃气消耗了1kg.通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%.已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)水吸收的热量Q;
(2)瓶内燃气的热值q;
(3)该液化石油气站的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?
______
答案
一、单 选 题
第1题
答案: B
解:用导线把干电池、小灯泡和开关连接成一个电路,用电器只有小灯泡一个,开关闭合后,小灯泡没有发光说明没有电流通过小灯泡,但一会儿电池发热,说明电路中有很大的电流,即把电源的正负两极没有用电器直接连接,造成了短路。
故选:B。
电池发热是指电流在电源内部产生大量的内能,使电池温度升高,这样会损坏电源,是没有允许的。
同时掌握电源短路是指电源两极没有用电器直接连通的电路,这样电路中电流会过大,烧坏电源。
本题考查了短路的概念及短路对电路元件的危害,从而让学生知道在连接电路时要认真仔细,没有能对电源的短路现象。
第2题
答案: D
解:杆上的滑轮为定滑轮,它相当于一个等臂杠杆,所以利用它来升,没有能省力,可以改变力的方向。
故选:D。
定滑轮的本质是等臂杠杆,使用时没有能省力,但是可以改变力的方向。
本题考查了定滑轮的特点,属于基础知识的考查,比较简单。
第3题
答案: B
解:由电路图可知,两灯泡串联,因此流过它们的电流相等,故ACD错误,B正确。
故选:B。
根据串联电路特点分析答题:串联电路电流处处相等。
本题考查了串联电路的特点,分析清楚电路结构,熟练应用串联电路特点即可正确解题。
第4题
答案: A
解:汽车紧急刹车时,轮胎与地面,克服做功,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、钻木取火是克服做功,属于做功改变物体的内能。故A正确;
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错误;
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错误;
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错误;
故选:A。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移。
做功和热传递是改变物体内能的两种方法,是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是其他形式能和内能的转化;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物体转移到另一个物体上。
第5题
答案: D
解:
A、由表中数据可知,没有同物质比热一般没有同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A错误;
B、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故B错误;
C、分析表中数据可知,水和冰是水的两种状态,比热容是没有同的,说明比热容与物质状态有关,故C错误;
D、分析表中数据可知c_{水} > c_{煤油},质量相同的水和煤油吸收相同的热量时,根据\triangle t= \dfrac {Q}{cm}知,水的温度变化小,故D正确。
故选:D。
(1)比热容是物质本身的一种特性,同种物质(状态没有变)比热相同,没有同物质比热一般没有同;
(2)由Q=cm\triangle t可知:质量相同的没有同物质,吸收相同的热量,比热容小的温度升高的多;
(3)比热容是物质的一种特性,决定于物质的种类和状态。没有同的物质比热容一般没有同,同种物质状态改变,比热容也发生改变;
(4)相同质量的没有同物质,吸收相同的热量,温度变化用公式\triangle t= \dfrac {Q}{cm}比较。
本题考查了比热容的相关知识,同时也考查了学生根据这个知识点对数据进行分析归纳的能力,比较物理量大小关系时,可用相关的公式进行分析。
第6题
答案: C
解:
ACD、用起重机和滑轮组对砖做功相同,起重机做的额外功多,总功多,起重机用时少,做功快,功率大。AD错误,C正确;
B、起重机和滑轮组做的有用功相同,起重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低。所以B错误。
故选:C。
(1)起重机和人把相同的砖运到楼顶,对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功率大。
(2)起重机和人对砖做功相同,做的有用功相同,起重机做的额外功比人做的额外功多,做的总功多,有用功在总功中的比值小,机械效率低。
功率是表示物体做功快慢的物理量,比较物体做功快慢有两种方法:完成相同的功用时越少做功越快;用时相同时完成的功越多做功越快,物体做功快功率大;
机械效率是有用功和总功的比值,有用功在总功中占的比值越大,机械效率越高。功率大小和机械效率高低没有关系。
第7题
答案: C
解:
A、自行车的刹车把手相当于杠杆,且动力臂大于阻力臂,所以刹车把手属于省力杠杆。故A正确;
B、电池在充电时,消耗了电能,得到了化学能储存在电池中,即电池在充电时将电能转化为化学能。故B正确;
C、它左侧(或右侧)前后两个转向灯,虽然同时亮同时灭,但它们工作时互没有影响,一个转向灯坏了,另一个转向灯仍能工作,所以它们是并联的。故C错误;
D、当遇到紧急情况刹车时,它的质量没有变,速度减小,故动能减小,水平路面上车的重力势能没有变,因此机械能减小。故D正确。
故选:C。
自行车中有很多地方用到了物理的知识,具体分析选项中所描述的现象或原理,相关知识点可逐一做出判断。
本题以自行车为例,考查了力学、电学、能量转化等多个知识点,考查全面,但难度没有大,同时体现了物理与生活的密切联系,属常见题型。
二、多选题
第1题
答案: B
解:A.因玻璃管中气体被密封,所以气体的质量没有变,当气体的体积减小时,气体的密度增大;故A错误
B、空气被压缩时,活塞对气体做功,气体的内能增大,温度升高;故B正确;
C、温度升高,分子的热运动加快,故C错误;
D、温度升高,物体的内能增加;故D正确。
故选:BD。
做功过程中,能量之间可以相互转化,在机械能转化为内能时,内能增大,温度升高。
分子热运动的快慢与温度有关,温度越高运动的越快。
此题是考查根据生活情景物理知识进行分析解答问题的能力。
三、填 空 题
第1题
答案: 开关 并 ;
解:
由题意可知,按钮相当于电路中的开关;
交通指示灯可以通过没有同颜色灯光的变化指挥车辆和行人,由于指示灯可以工作、互没有影响,因此红灯和绿灯是并联连接的。
故开关;并。
(1)电路是指用导线把电源、用电器、开关连接组成的电流路径;
(2)并联电路可以使几个用电器在工作时互没有影响,而交通指示灯工作状态总是没有一致,并且互没有影响,所以是并联电路;
本题考查了电路的组成、红绿灯的连接方式,属于综合性题目。
第2题
答案: 断开 升高 ;
解:(1)由题意可知,冰箱门关上时,照明灯应熄灭,则联动开关应处于断开状态。
(2)当冰箱里的温度升高到一定程度时,压缩机要工作,所以温控开关会自动闭合。
故断开;升高。
(1)根据冰箱门开,灯亮可知:开关应闭合;则冰箱门关闭,灯灭,开关应断开。
(2)冰箱里的温度降低到一定程度后,压缩机应停止工作,温控开关应断开。
本题考查了电冰箱考查电路的基本连接方式,平时应注意多观察、多思考,所学知识解释生活现象,这对我们解这类题有帮助。
第3题
答案: 动 重力势 减少 ;
解:列车进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存;出站时下坡,高度降低,速度增大,再将储存的重力势能转化为动能;列车在运动的过程中克服做功,机械能转化为内能,机械能会减少。
故动;重力势;减少。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)列车克服做功,机械能转化为内能。
掌握动能、重力势能大小的影响因素,根据影响因素能判断各种形式的能量转化情况,是解答的关键。
第4题
答案: 170 200 85% ① ③ ;
解:
(1)拉力做的有用功:W_{有}=Gh=85N×2m=170J;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功:W_{总}=Fs=50N×4m=200J;
(3)滑轮组的机械效率:
η= \dfrac {W_{{有}}}{W_{{总}}}= \dfrac {170J}{200J}×100\%=85\%;
(4)①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,大小为2m;
②没有计和绳重,拉力F= \dfrac {1}{2}(G+G_{轮}),据此可求动滑轮重力;
③额外功等于总功减去有用功,W_{额}=W_{总}-W_{有用}=200J-170J=30J;
④因为没有知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。
可见,还能求出的有①、②、③。
故170;200;85\%;①;③。
(1)利用W=Gh求拉力做的有用功;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功;
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)①使用滑轮组提升重物时,由于动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度;
②没有计和绳重,拉力F= \dfrac {1}{2}(G+G_{轮});
③额外功等于总功减去有用功;
④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。
本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算,关键是明确有用功、总功的含义,注意:没有计和绳重,拉力F= \dfrac {1}{2}(G+G_{轮})。
第5题
答案: 做功 10 ;
解:由题中示意图可知:两气门关闭、活塞下移,是做功冲程。
汽油机的转速为1200r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于20.一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功,1s内曲轴转动20次,对外做功10次;
故做功;10。
(1)四冲程汽油机的四个冲程为一个工作循环,一个工作循环中只有做功冲程对外做功,活塞往复两次,曲轴转动两周。先根据汽油机的转速求出1s内汽油机曲轴的转动圈数,然后求出1s内汽油机对外做功的次数;
(2)在压缩冲程末、做功冲程初,火花塞冒出电火花,将混合气体点燃,混合气体剧烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
此题考查内燃机四个冲程的判断,以及内燃机转速的计算。在四冲程汽油机中,一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功,这个知识是平常学习中比较容易忽视的,需要引起注意。
第6题
答案: L1 1.2 0.9 ;
解:(1)由电路图可知,a电流表与灯L_{1}串联,所以a电流表测量的是通过L_{1}的电流。
(2)b电流表在干路中,测的是干路中电流,所以b电流表的示数一定比a电流表示数大,但指针偏转角度却比a电流表小,所以a电流表选用的量程是0~0.6A,b电流表选用的量程是0~3A.因此,a电流表的示数是0.3A,b电流表的读数应为1.2A。
(3)根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,可知,通过灯L_{2}的电流是:1.2A-0.3A=0.9A。
故L_{1};1.2;0.9。
(1)电流表要串联使用,电流表与哪个用电器串联就是测的哪个用电器的电流;
(2)电流表读数规则:一看清量程,二看清分度值,三看清表针停留位置;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
据此分析回答。
此题主要考查了电流表的读数、使用以及并联电路电流的特点,注意读数时要先确定量程和分度值,否则容易读错量程。
第7题
答案: BC AB CD ;
解:(1)若要使两小灯泡串联,则电流只有一条通路,通过一个小电灯泡的电流同时也通过另一个,应把电源、两个小灯泡用导线顺次连接,应用导线连接BC两点;
(2)若要使两小灯泡并联,则电路有两条通路,干路的电流在分支处分成两部分,分别连接A、B和C、D,使之构成两条通路。
故BC;AB;CD。
串联电路是把元件逐个顺次连接,并联电路是把元件并列地连接。
本题考查了什么是串并联以及串并联电路、通路和断路的特点,掌握串联电路和并联电路的定义是解题的关键。
第8题
答案: 会 没有会 断开 ;
解:由图可知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯形成通路,则会亮,播放器被短路,则播放器中没有电流通过,播放器没有会播放音乐;
由题意可知,到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,有电流通过,则“播放器”播放音乐。
故会;没有会;断开。
由图可知当定时开关闭合时播放器被短路,则播放器中没有电流通过;若定时开关断开时,播放器将接在电源两端,由以上原理可知答案。
本题考查物理知识在生产生活中的应用,应在认真分析题意及电路的基础上找到合适的物理规律作答。
四、作图题
第1题
答案: 解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即连接OA即为最长力臂L1,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可,如下图所示:
由杠杆的平衡条件可知,当动力臂时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
第2题
答案: 解:根据拉力方向向下先确定末端拉力,绳子从定滑轮开始绕,每个滑轮只能绕,然后依次绕线,如图所示:
滑轮组最省力问题:最省力时绳子段数n与滑轮个数n{{'}}的关系是:n=n{{'}}+1;
若n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若n为奇数,绳子固定端在动滑轮上;即:“奇动偶定”。根据向下用力的要求先确定绳子的末端,然后顺次绕线。
此题考查了有关滑轮组的组装,在绕线时有时根据绳子的末端拉力确定滑轮组的绕线,有时根据承担物重的绳子段数来确定滑轮组的绕线,遵循奇动偶定的原则。
第3题
答案: 解:两灯并联,开关干路,开关接在干路中;
电流表测量灯泡L1中电流,故电流表与L1串联,如下所示:
两灯并联,开关与的电路串联,电流表与待测电路串联。
本题考查根据要求连接实物图,关键是开关与电流表连接。
五、实验探究题
第1题
答案: 卡片被弹起 做功 橡皮筋的形成变量相同 分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个没有压平 使小豁口A、B的间距没有相同
解:(1)“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施力,使他弹起。
橡皮筋对卡片施力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
(2)操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是橡皮筋的形成变量相同;
(3)没有同橡皮筋,弹性没有同,是没有好比较的。要用同一根橡皮筋。所以使橡皮筋的形变量没有同的方法有::①分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个没有压平; ②使小豁口A、B的间距没有相同。
故(1)卡片被弹起;做功;(2)橡皮筋的形成变量相同;(3)①分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个没有压平; ②使小豁口A、B的间距没有相同。
(1)发生弹性形变的物体就具有了弹性势能,也具有了弹力,必然会对使它发生形变的物体施加力的作用。若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离,就说它做了功。
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应该橡皮筋的形成变量、橡皮筋的条数没有变,卡片的质量没有同;
(3)没有同橡皮筋,弹性没有同,是没有好比较的。要用同一根橡皮筋,改变剪开豁口的距离,或改变剪开豁口的深度,或改变每次下压的幅度都可以使橡皮筋的形变量没有同。
此题为探究性实验题,物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每只改变其中的某一个因素,而其余几个因素没有变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,再综合解决,这种方法叫变量法。
第2题
答案: 加热时间 甲 乙 甲 实验中应采用变量法
解:(1)用相同的装置加热,加热相同的时间,放出的热量就是相等的,甲和乙吸收的热量也就是相等的,所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
(2)由表中实验数据可知,甲升高10℃时需要的时间为40s,乙升高10℃需要的时间为18s,甲需要的加热时间长、吸收的热量多;
当它们加热相同的时间(40s),甲升高10℃,乙升高20℃,则它们吸收相同热量时,乙温度升高的多;
(3)根据Q=cm\triangle t,吸收相同的热量,吸热能力强的,温度升高的就小,就更适合做冷却液。故甲做冷却液;
(4)探究物质的吸热能力的大小时,采用的是变量法,实验时应甲、乙两种液体的质量和初温要相同,这样容易根据升高的温度判定比热容的大小。
故(1)加热时间;(2)甲;乙;(3)甲;(4)实验中应采用变量法。
(1)相同的热源对液体加热,液体在相等时间内吸收的热量相等;
(2)分析表中数据,得出升高相同温度哪个加热时间长,则吸热多;加热相同的时间,看哪个升高温度多;
(3)根据吸收热量的公式Q=Cm\triangle t,质量相等的甲、乙液体,吸收相同的热量,温度升高的就小,比热容大的,就更适合做冷却液;
(4)根据变量法分析。
本题考查了实验注意事项、实验数据分析,应用变量法是正确解题的关键,熟练应用变量法、分析表中实验数据即可解题。
第3题
答案: 由下而上 酒精和碎纸片的质量 两杯水的质量 1.2×106 小 存在热损失或者燃料没有完全燃烧 没有能 水沸腾后吸热温度保持没有变,因此无法比较燃料放出热量的多少 增加水的质量或减少燃料的质量
解:
(1)为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计没有要碰到烧杯壁和烧杯底,应按照由下往上的顺序组装器材;
(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;
(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为1.2×10^{6}J/kg;
(4)因为烧杯、空气也吸收热量,并且燃料没有可能完全燃烧,所以测得的热值会偏小。
(5)因为水沸腾后吸热温度保持没有变,因此无法比较燃料放出热量的多少,所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,将没有能比较两种燃料的热值;为避免出现在实验中水沸腾的现象,应增加水的质量或减少燃料的质量。
故(1)由下而上;(2)酒精和碎纸片的质量;两杯水的质量;(3)1.2×10^{6};(4)小;存在热损失或者燃料没有完全燃烧;(5)没有能;水沸腾后吸热温度保持没有变,因此无法比较燃料放出热量的多少;增加水的质量或减少燃料的质量。
(1)安装实验仪器一般按照先下后上,先左后右的顺序安装;
(2)本实验是用燃烧酒精和碎纸片放出的热量加热烧杯内的水,通过水温度的变化,比较水吸热的多少,从而得出碎纸片的热值与酒精热值的大小关系,再计算出碎纸片的热值,因此要变量(酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯)相等或相同;
(3)通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系,也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系,又知道燃烧的质量相同,据此得出热值关系,求出碎纸片的热值;
(4)有两个原因,一是“烧杯、空气也吸收热量”,二是“燃料没有可能完全燃烧”;
(5)液体沸腾后吸热温度保持没有变,据此进行分析。
用相同质量的酒精和碎纸片燃烧加热水,通过水温的变化比较水吸热多少,通过水吸热多少比较放热多少,从而得出相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热多少,即热值的大小,较难理解!
六、计算题
第1题
答案: 断开 断路 D 电流表正负接线柱接反了 电流表量程选择太大 避免实验的偶然性得出普遍性的结论 换用没有同规格的灯泡多次测量
解:(1)连接电路时开关要断开;连接时螺丝要旋紧,防止接触没有良,接触没有良就会造成断路;
(2)把电流表接入电路时,有时要试触,其目的是选择最合适于被测量电流的量程,选D;
(3)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况,即电流表指针反向偏转和电流表指针偏转角度太小,他们在使用中存在的问题:
甲中:电流表正负接线柱接反了;
乙中:电流表量程选择太大;
(4)实验中测量三次的目的是:避免实验的偶然性得出普遍性的结论;
(5)该同学根据实验得出:并联电路干路电流为支路电流的2倍,是因为选用规格相同的灯泡,选用的器材太,为得出普遍性的结论:换用没有同规格的灯泡多次测量。
故(1)断开;断路;(2)D;(3)甲:电流表正负接线柱接反了;乙电流表量程选择太大;
(4)避免实验的偶然性得出普遍性的结论;(5)换用没有同规格的灯泡多次测量。
(1)连接电路时开关要断开;连接时螺丝要旋紧,反之接触没有良就会造成断路;
(2)将电流表试触的目的是选择最合适于被测量电流的量程;
(3)电流从正接线柱流入、负接线柱流出时,电流表指针正向偏转,否则反向偏转;电流表所选量程如果太大,则电流表指针偏转角度太小;
(4)(5)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题探究并联电路电流规律”的实验,考查注意事项、试触的目的和归纳法的运用。
第2题
答案: 大于 45
解:
(1)由v-t图象可知,在0~10s内小推车做加速运动,处于非平衡状态,水平推力大于阻力;
阻力的大小:f=0.15G_{总}=0.15×(m_{物品}g+G_{车})=0.15×(17kg×10N/kg+130N)=45N;
(2)由v-t图象可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45N,
由v= \dfrac {s}{t}可得,10~20s内小推车运动的距离:s=vt=0.8m/s×10s=8m,
10~20s内水平推力做的功:W=Fs=45N×8m=360J;
(3)10~20s内水平推力的功率:P= \dfrac {W}{t}= \dfrac {360J}{10s}=36W。
答:(1)大于;45;
(2)10~20s内水平推力做了360J;
(3)10~20s内水平推力的功率是36W。
(1)由v-t图象,可知在0~10s内,小推车加速运动,据此分析解答,根据f=0.15G可求;
(2)由v-t图象,可知在10~20s内,小推车做匀速运动,处于平衡状态,推力等于阻力,根据s=vt求出路程,再根据W=Fs求功;
(3)根据P= \dfrac {W}{t}求出10~20s内水平推力的功率。
本题主要考查v-t图象,非平衡力与平衡力,以及功和功率的计算,是一道综合题。
第3题
答案: 解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(95℃-20℃)=3.15×107J;
(2)由η=可得,燃气燃烧放出的热量为:
Q放===4.2×107J;
瓶内燃气的热值为:
q===4.2×107J/kg;
(3)由于:4.6×107J/kg>4.2×107J/kg>2.9×107J/kg,即瓶内气体的热值介于液化石油气和二甲醚之间,说明掺混了二甲醚。
答:(1)水吸收的热量为3.15×107J;
(2)瓶内燃气的热值是4.2×107J/kg;
(3)该液化石油气站的瓶装液化石油气掺混了二甲醚。
(1)根据水的质量、比热容、温度变化量,计算出水吸收的热量;
(2)根据炉灶的热效率,可求出燃气燃烧放出的热量,根据热值的概念,求出燃气的热值;
(3)对照所求热值与石油气热值的关系,判断是否掺假。
此题属于热学的综合题,将比热容与热值的相关计算,通过热效率联系在一起;根据相应的计算公式可解答。
2022-2023学年湖北省黄冈市九年级上册物理期末专项提升模拟题(B卷)
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选一选,所必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选一选,所必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,没有予记分。
一、单 选 题
1、根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C. 通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D. 导体两端的电压为零时,电阻值也为零
2、压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。以下电路没有符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3、如图所示的电路中,电源电压6V保持没有变,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的阻值为20Ω.当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说确的是( )
A. 电压表的示数减小 B. 电压表示数与电流表示数的比值没有变
C. 当滑片移动中点时,电压表示数为2V D. 当滑片移到a端时,电流表示数为0.2A
4、如图所示的电路中,电源两端的电压保持没有变,当开关S闭合后,灯L没有发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路可能故障的判断,下列说法中没有正确的是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路
C. 滑动变阻器R2断路 D. 定值电阻R1断路
5、如图所示,闭合开关后,电流表A1,A2的示数比为1:4,则下列说确的是( )
A. 通过R1、R2的电流之比是1:4 B. R1、R2两端的电压之比是3:1
C. R1、R2的阻值之比是1:3 D. R1、R2的电功率之比是1:3
6、为响应国家严禁在公共场所所吸烟的规定,某同学设计了一种烟雾报警装置,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小至某一值时,装置报警。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A. R0两端电压增大
B. 电路消耗的总功率增大
C. 电压表与电流表的示数之比增大
D. 增大R0的阻值,可使装置在更高浓度烟雾下才报警
7、如图,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻没有变)。电流表量程为“0~0.6A”,在保证电路元件的情况下,下列说确的是( )
A. 电路中电流变化的范围是0.18~0.5A B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5~10Ω
C. 灯泡的最小功率是0.162W D. 该电路的功率是2.25W
二、填 空 题
1、防电墙技术是为了适应我国的用电环境开发的一种利用在电热水器上的新技术。这项技术相当于在人体和火线之间装了一个很大的“水电阻”,一旦发生漏电现象,“水电阻”,与人体______(填“串联”或“并联”)在一起;这个“水电阻”会起到______(填“分压”或“分流”)的作用;若发生漏电后,加在人体两端电压恰好为12V,则“水电阻”的阻值与人体阻值的比值______。
2、把标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“12V 3W”的灯泡L2串联接在电压为6V的电源两端,通过它们的电流为______A,它们消耗的功率之比为______;若将它们并联接在该电源上,消耗的总功率为______W。
3、如图为我市某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中定值电阻R1=6Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω0.5A”,电压表量程为3V,电流表量程为0.6A,闭合开关S:
(1)当被测身高变矮时,电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“没有变”)。
(2)当R2接入电路中的电阻为9Ω时,电压表的示数是______V。
(3)为了保证电路中各元件工作,变阻器接入电路的阻值范围是______。
4、如图所示的电路,电源电压保持没有变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图所示。根据图线的信息可知:______(甲/乙)是电压表V2示数变化的图象,电源电压为______V,电阻R1的阻值为______Ω。
三、作图题
1、根据如图的实物连线图,在虚线框中,画出它的电路图。
______
四、实验探究题
1、小强探究“电流与电阻的关系”,设计了如图所示的电路图,采用的器材有:电源(电压3V没有变)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。
(1)连接完电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片p应置于阻值最______端(选填“大”或“小”)。
(2)闭合开关,发现电流表指针反向偏转,则说明电流表正、负接线柱______。
(3)故障排除后,小强将5Ω电阻接入电路中,移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V,记录此时电流表示数;用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,______(选填“向左”或“向右”)移动滑片P,应使电压表示数为______V时再记录此时电流表示数。
______
2、如图甲,是一实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实物图,所用的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上划“×”,并画出正确的连线。
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表读数如图乙,小灯泡正常发光,此时灯丝的电阻为______Ω.向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也没有断降低,测量数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
明亮
较亮
没有很亮
较暗
微光
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
(3)对比没有同电压下小灯泡的阻值,把你的发现写成具有概括性的一句话:______。
______
3、小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小明选择了满足这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,并设计了如下实验步骤,如图。
(1)为了测出电阻RX的阻值,请你只添加两根导线完成如图的实验电路的连接。
(2)实验步骤:A.按照设计的电路图连接电路;
B.只闭合开关S1,读出电流表的示数记录为I1;
C.______。表达式:RX=______(用已知物理量和测量出的物理量的符号表示)
______
五、计算题
1、如图所示,电源电压为6V,滑动变阻器R1标有“10Ω2A”的字样,当滑动变阻器滑片P在最右端时,闭合开关S,电流表为0.5A.求:
(1)R2的阻值;
(2)此时电流表的示数;
(3)若在电路工作的前提下,移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围。
______
2、某课外小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示,电源电压没有变,定值电阻R=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为20℃时,电压表示数为2V,电源电压多大?此时R1的电功率是多少?
(2)如果将R、R1并联在该电路两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是多少?
______
答案
一、单 选 题
第1题
答案: C
解:
AB、影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;与导体两端电压、通过的电流无关,故AB错误;
C、由欧姆定律可知,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,故C正确;
D、电阻是导体本身的一种属性,与所加电压无关,故D错误。
故选:C。
(1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;与导体两端电压、通过的电流无关;
(2)欧姆定律:导体中的电流与其两端的电压成正比,与其电阻成反比。据此分析解答。
此题主要考查学生对于电阻是导体一种性质的理解,利用欧姆定律只能求解电阻大小。
第2题
答案: D
解:由图知:
A、压敏电阻与定值电阻并联。当压力增大时,压敏电阻阻值减小,并联电路总电阻减小,电源电压一定,所以干路电流增大,电流表示数增大。符合要求;
B、压敏电阻与定值电阻并联。当压力增大时,压敏电阻阻值减小,两端电压一定,所以电流表示数增大。符合要求;
C、压敏电阻与定值电阻串联。当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,压敏电阻两端电压减小,所以定值电阻两端电压增大,电压表示数增大。符合要求;
D、压敏电阻与定值电阻串联。当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,压敏电阻两端电压减小,所以电压表示数减小。没有符合要求。
故选:D。
①在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;
②在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;支路电流与其阻值成反比。
此题考查的是电路设计问题,解答的关键有二:知道串联电路用电器两端电压与其阻值成正比;知道并联电路支路电流与其阻值成反比。
第3题
答案: B
解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,
由I= \dfrac {U}{R}可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,电压表的示数增大,故A错误;
因电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值,
所以,电压表示数与电流表示数的比值没有变,故B正确;
(2)当滑片移动中点时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I= \dfrac {U}{R+ \dfrac {1}{2}R_{{滑}}}= \dfrac {6V}{10Ω+ \dfrac {1}{2}×20Ω}=0.3A,
则电压表的示数:
U_{R}=IR=0.3A×10Ω=3V,故C错误;
(3)当滑片移到a端时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
I′= \dfrac {U}{R}= \dfrac {6V}{10\Omega }=0.6A,故D错误。
故选:B。
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)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定值电阻两端的电压变化,根据欧姆定律定值电阻的阻值可知两表示数之比的变化;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片移动中点时电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数;
(3)当滑片移到a端时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数。
本题考查了电路的动态分析和串联电路特点以及欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
第4题
答案: B
解:
A、如果灯泡L短路,闭合开关没有会发光,电压表测量电源电压指针偏转。此选项正确,没有符合题意;
B、如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡没有亮,电压表指针没有偏转。此选项错误,符合题意;
C、如果滑动变阻器R_{2}断路,灯泡中无电流通过,没有能发光;电压表测量电源电压指针偏转。此选项正确,没有符合题意;
D、如果定值电阻R_{1}断路,灯泡中无电流通过,没有能发光;电压表测量电源电压指针偏转。此选项正确,没有符合题意。
故选:B。
由电路图知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,其中电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压。
闭合开关,灯泡没有亮,原因有二:灯泡短路或其它串联部分断路。
用电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联,电压表有较大示数(接近电源电压),此处用电器断路或与之串联的用电器短路;电压表无示数,此处用电器短路或与之串联的用电器断路。
第5题
答案: D
解:由电路图可知,R_{1}与R_{2}并联,电流表A_{1}测R_{1}支路的电流,电流表A_{2}测干路电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R_{1}、R_{2}的电流之比:
\dfrac {I_{1}}{I_{2}}= \dfrac {I_{A1}}{I_{A2}-I_{A1}}= \dfrac {1}{4-1}= \dfrac {1}{3},故A错误;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R_{1}、R_{2}两端的电压之比是1:1,故B错误;
由I= \dfrac {U}{R}可得,R_{1}、R_{2}的阻值之比:
\dfrac {R_{1}}{R_{2}}= \dfrac { \dfrac {U}{I_{1}}}{ \dfrac {U}{I_{2}}}= \dfrac {I_{2}}{I_{1}}= \dfrac {3}{1},故C错误;
由P=UI可得,R_{1}、R_{2}的电功率之比:
\dfrac {P_{1}}{P_{2}}= \dfrac {UI_{1}}{UI_{2}}= \dfrac {I_{1}}{I_{2}}= \dfrac {1}{3},故D正确。
故选:D。
由电路图可知,R_{1}与R_{2}并联,电流表A_{1}测R_{1}支路的电流,电流表A_{2}测干路电流。根据并联电路的电流特点求出通过R_{1}、R_{2}的电流之比,根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压关系,根据欧姆定律可知R_{1}、R_{2}的阻值之比,利用P=UI求出R_{1}、R_{2}的电功率之比。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
第6题
答案: C
解:由电路图可知,R与R_{0}串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值变大,电路中的总电阻变大,
由I= \dfrac {U}{R}可知,电路中的电流减小,
由U=IR可知,R_{0}两端电压减小,故A错误;
由P=UI可知,电路消耗的总功率减小,故B错误;
由R= \dfrac {U}{I}可知,电压表与电流表的示数之比等于R的阻值,则电压表与电流表的示数之比增大,故C正确;
(2)增大R_{0}的阻值时电路中的总电阻增大,
由I= \dfrac {U}{R}可知,电路中的电流减小,则可使装置在更低浓度烟雾下报警,故D错误。
故选:C。
由电路图可知,R与R_{0}串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据光敏电阻与烟雾浓度的关系可知有烟雾遮挡射向R的激光时其阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R_{0}两端电压的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化,再根据欧姆定律R的阻值判断电表示数比值的变化;
(2)增大R_{0}的阻值时电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化,再根据题意可知该装置报警时与烟雾浓度的关系。
本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律和电功率公式的应用,从题干中获取有用的信息是关键。
第7题
答案: D
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由题知,灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,
当灯泡正常发光时,
因串联电路总电压等于各分电压之和,
则此时电压表的示数:U_{滑}=U-U_{L}=4.5V-2.5V=2V,
2V < 3V,没有超出电压表的量程,
因串联电路中各处的电流相等,
根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:
I=I_{L}= \dfrac {P_{L}}{U_{L}}= \dfrac {1.25W}{2.5V}=0.5A,
滑动变阻器允许通过的电流为1A,电流表量程为“0~0.6A”,
所以,在保证电路元件的情况下,电路中的电流I_{max}=0.5A,
电路的电功率:P_{max}=UI_{max}=4.5V×0.5A=2.25W,故D正确;
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,其最小阻值为:
R_{滑min}= \dfrac {U_{{滑}}}{I_{max}}= \dfrac {2V}{0.5A}=4Ω;
(2)灯泡的电阻:R_{L}= \dfrac {U_{L}}{I_{L}}= \dfrac {2.5V}{0.5A}=5Ω,
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻,电路中的电流最小,
此时灯泡两端的电压:U_{L}′=U-U_{滑max}=4.5V-3V=1.5V,
电路中的最小电流:
I_{min}= \dfrac {U_{L}′}{R_{L}}= \dfrac {1.5V}{5\Omega }=0.3A,
所以电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故A错误;
滑动变阻器接入电路中的阻值:
R_{滑max}= \dfrac {U_{{滑}max}}{I_{min}}= \dfrac {3V}{0.3A}=10Ω,
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故B错误;
(3)灯泡的最小功率:P_{min}=U_{L}′I_{min}=1.5V×0.3A=0.45W,故C错误;
故选:D。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为3V时灯泡两端的电压,确定灯泡是否可以正常发光;根据串联电路的电流特点可知电路中的电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过电流中较小的一个,根据P=UI求出电路中的电功率,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(2)当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的范围,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围;
(3)利用P=UI求出灯泡的最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的电流和电压表的示数确定电路中的最小电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
二、填 空 题
第1题
答案: 串联 分压 52:3 ;
解:(1)由题意可知,胆内的水较长的管路再流到人体上,即电流依次电阻和人体,电流只有一条路径,它们为串联;
(2)因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,“水电阻”会起到分压的作用;
水电阻两端分得的最小电压U_{水}=U-U_{人}=220V-12V=208V;
根据I= \dfrac {U}{R}可知:
则阻值比值为 \dfrac {R_{{水}}}{R_{{人}}}= \dfrac { \dfrac {U_{{水}}}{I}}{ \dfrac {U_{{人}}}{I}}= \dfrac {U_{{水}}}{U_{{人}}}= \dfrac {208V}{12V}= \dfrac {52}{3}。
故串联;分压;52:3。
(1)串联电路是指各元件顺次逐个连接,电流只有一条路径可以通过;而并联电路则是各用电器并列连接,电流有至少两条路径可以通过;
(2)根据串联电路的电压特点求出水电阻两端分得的电压,根据欧姆定律即可求出电阻的比值。
本题考查了影响电阻大小的因素和串并联的辨别以及串联电路的电压特点,从题干中获取有用的信息是关键。
第2题
答案: 0.1 1:4 3.75 ;
解:灯泡L_{1}电阻R_{1}= \dfrac { U_{ 1 }^{ 2 }}{P_{1}}= \dfrac {(6V)^{2}}{3W}=12Ω,灯泡L_{2}的电阻R_{2}= \dfrac { U_{ 2 }^{ 2 }}{P_{2}}= \dfrac {(12V)^{2}}{3W}=48Ω,
串联时通过它们的电流为I_{串}= \dfrac {U}{R_{1}+R_{2}}= \dfrac {6V}{12\Omega +48\Omega }=0.1A,
它们消耗的功率之比为 \dfrac {P_{1}}{P_{2}}= \dfrac { I_{ {串} }^{ 2 }R_{1}}{ I_{ {串} }^{ 2 }R_{2}}= \dfrac {R_{1}}{R_{2}}= \dfrac {12Ω}{48\Omega }= \dfrac {1}{4},
并联后总电阻R_{并}= \dfrac {R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}= \dfrac {12Ω×48Ω}{12\Omega +48\Omega }=9.6Ω,
消耗的总功率为P= \dfrac {U^{2}}{R_{{并}}}= \dfrac {(6V)^{2}}{9.6\Omega }=3.75W。
故0.1;1:4;3.75。
已知灯泡的额定功率和额定电压,根据公式R= \dfrac {U^{2}}{P}可求灯泡的电阻,根据公式I= \dfrac {U}{R}求出串联电路的电流,再利用公式P=I^{2}R求出它们消耗的功率之比。
先计算并联后的总电阻,再利用公式P= \dfrac {U^{2}}{R}求出它们消耗的总功率。
本题考查电阻、电流、电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道串、并联电路电阻的规律,还要知道串联电路电流的规律。
第3题
答案: 变大 2.7 3~12Ω ;
解:(1)由电路图可知,R_{1}与R_{2}串联,当被测身高较矮时,滑片向下移动,R_{2}阻值变小,根据I= \dfrac {U}{R_{1}+R_{2}}可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;
(2)当R_{2}=9Ω时,电路中的电流I= \dfrac {U}{R_{1}+R_{2}}= \dfrac {4.5V}{6\Omega +9\Omega }=0.3A,
则电压表示数为:U_{2}=IR_{2}=0.3A×9Ω=2.7V;
(3)因为滑动变阻器R_{2}的规格是“15Ω 0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中允许通过的电流为0.5A。
当I_{}=0.5A时,由I= \dfrac {U}{R}可知电路中的总电阻为:
R_{总}= \dfrac {U}{I_{{}}}= \dfrac {4.5V}{0.5A}=9Ω;
所以根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:
此时滑动变阻器接入的最小电阻R_{2最小}=R_{总}-R_{1}=9Ω-6Ω=3Ω。
根据串联分压,R_{2}电阻越大,其两端电压越大,但电压表量程为0~3V,所以当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入的电阻。
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
此时U_{1最小}=U-U_{2}=4.5V-3V=1.5V;
此时电路中的电流I_{最小}= \dfrac {U_{1{最小}}}{R_{1}}= \dfrac {1.5V}{6\Omega }=0.25A
由I= \dfrac {U}{R}可知滑动变阻器阻值为:R_{2}= \dfrac {U_{2{}}}{I_{{最小}}}= \dfrac {3V}{0.25A}=12Ω,
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3~12Ω。
故答案是:(1)变大;(2)2.7;(3)3~12Ω。
(1)电路由R_{1}与R_{2}串联而成,当人身高没有同时,R_{2}接入电路中的电阻值发生变化,根据欧姆定律可知电流表示数变化;
(2)根据欧姆定律求出电流,根据U=IR求出电压表示数;
(3)由滑动变阻器的规格和电流表的量程可得出电路中允许通过的电流,根据这个电流可求出电路中的最小电阻,然后可得出变阻器接入电路的最小阻值;再根据电压表量程,由串联分压,可以求出变阻器接入电路的阻值。
该题考查了欧姆定律的应用,在解答第三问题时,关键是利用题中电流表、电压表的量程,以及滑动变阻器的规格,找出这些与滑动变阻器阻值之间的关系。
第4题
答案: 乙 6 10 ;
解:图示电路为串联电路,电压表V_{1}测量R_{1}两端的电压,电压表V_{2}测量滑动变阻器两端的电压;
当滑动变阻器的阻值为0时,电压表V_{2}示数为0,此时电压表V_{1}的示数等于电源电压,因此与横坐标相交的图象是电压表V_{2}示数变化的图象,即乙图;此时电压表V_{1}的示数等于6V,通过电路中的电流为0.6A,故电源电压为6V,R_{1}= \dfrac {U}{I}= \dfrac {6V}{0.6A}=10Ω。
故答案为 乙,6,10。
先分析电路的连接方式,然后确定V_{1}、V_{2}测量的电压,再根据滑动变阻器的阻值为O时,判断出电压表V_{2}示数的变化图象,并读出电压表V_{1}此时的示数(即电源电压)和对应的电流,根据R= \dfrac {U}{I}求出R_{1}的阻值。
本题考查学生的识图能力和电压表的使用、滑动变阻器的使用以及欧姆定律的应用情况。
三、作图题
第1题
答案: 解:
由实物图知,电流从电源正极流出,通过开关、滑动变阻器后分成两支,一支通过L1、电流表,另一支通过L2,两支电流汇合后回到电源的负极,由此画出电路图如图所示:
由实物图根据电流的流向分析电路的连接,再画出电路图。
此题考查的是根据实物图画电路图,分析各元件连接方式和开关的位置是画出正确电路图的关键。
四、实验探究题
第1题
答案: 大 接反了 向左 1
解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片p应置于阻值端;
(2)闭合开关,发现电流表指针反向偏转,说明电流表正、负接线柱接反了;
(3)实验中,更换定值电阻时,每次应调节滑动变阻器,使电压表的示数保持没有变,记录电流表示数;所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,应向左移动滑片P,使滑动变阻器的电阻变大,其分担的电压增大,应使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数。
故(1)大;(2)接反;(3)向左;1。
(1)闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到阻值出,是为了让电路中有较大的电阻,防止电路中电流过大而烧坏用电器。
(2)连接电路时应使电流表正负接线柱连接电源正极一端,负接线柱连接电源负极一端,否则电表指针将反向偏转;
(3)探究通过导体的电流与电阻的关系时,应电阻两端的电压没有变即电压表的示数没有变。
此题主要考查的是基础性题目,难度没有大。本题考查了连接电路时的注意事项、滑动变阻器的正确使用和连接方法、实验的注意事项和电路故障的判断等;第(4)有一定难度,要学会熟练运用串联电路的电流和电压关系解答。
第2题
答案: 8.9 左 灯丝温度越高,灯丝电阻越大
解:(1)由图甲所示电路可知,灯泡与电流表并联,且电压表串联在电路中,所以电流表、电压表的连接错误,应该将电流表与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A,
此时灯丝的电阻为R= \dfrac {U}{I}= \dfrac {2.5V}{0.28A}≈8.9Ω;
由图甲所示电路图可知,向左移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,由串联分压的规律可知,变阻器分得的电压增大,则灯泡两端电压逐次下降,灯泡消耗的实际功率逐渐减小,则灯丝温度也没有断降低。
(3)由表中实验数据可知,灯泡两端电压与通过灯泡的电流越大,灯泡实际功率越大,灯泡温度越高,灯丝电阻越大,由此可知:灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
故(1)见上图;(2)8.9;左;(3)灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
(1)测灯泡电阻实验,灯泡与电流表应串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,分析图示电路图,然后答题。
(2)由图示电表确定其量程与分度值,然后读出其示数,由欧姆定律求出灯泡电阻阻值;根据电路图分析答题。
(3)分析表中实验数据,然后得出结论
本题考查了修改实验电路图、电表读数、求灯泡电阻、实验数据分析,对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直。
第3题
答案: 开关S1、S2都闭合时,记下电流表的示数I2
解:(1)使已知定值电阻和被测电阻串联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流。
再把被测电阻短路,只有已知电阻接在电路中,测此时电路的电流。如下图。
(2)B、只闭合开关S_{1},读出电流表的示数记录为I_{1};
C、开关S_{1}、S_{2}都闭合时,记下电流表的示数I_{2},
只闭合开关S_{1},定值电阻和被测电阻串联,则根据串联电路的特点和欧姆定律可知:
电源电压U=U_{0}+U_{X}=I_{1}(R_{0}+R_{X});
开关S_{1}、S_{2}都闭合时,只有连入R_{0}电路,则根据欧姆定律可知:
电源电压U=I_{2}R_{0};
由于两种电路状态下的电源电压相等,所以,I_{1}(R_{0}+R_{X})=I_{2}R_{0},
则:R_{X}= \dfrac {(I_{2}-I_{1})R_{0}}{I_{1}}。
故(1)如上图;(2)开关S_{1}、S_{2}都闭合时,读出电流表的示数记录为I_{2}; \dfrac {(I_{2}-I_{1})R_{0}}{I_{1}}。
实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关短路,没有能设计成并联电路找电压相等。
通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持没有变,使电路两种状态下的电压相等。
可以使已知电阻和被测电阻串联,通过开关的转换电流表分别测量串联电路的电流和已知电阻的电流,由欧姆定律,利用电源电压相等,列出等式求解。
在实验设计题中和计算题中,通过闭合和断开开关或移动滑片来改变电路连接状态,利用电源电压没有变或并联电路支路电压相等,列出等式解题,是很典型、很常见、很简单的方法,一定要掌握。
五、计算题
第1题
答案: 解:由电路图可知,滑动变阻器R1和定值电阻R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R2支路的电流。
(1)∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得,R2的阻值:
R2===12Ω;
(2)此时通过滑动变阻器的电流:
I1===0.6A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴此时电流表A的示数为:
I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A;
(3)电路消耗的最小总功率:
Pmin=UI=6V×1.1A=6.6W,
由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的电流为2A,电路中的电流:
I′=I1′+I2=2A+0.5A=2.5A,
电路消耗的总功率:
Pmax=UI′=6V×2.5A=15W,
∴在电路工作的前提下,移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围为6.6W~15W。
答:(1)R2的阻值为12Ω;
(2)此时电流表A的示数为1.1A;
(3)若在电路工作的前提下,移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围为6.6W~15W。
由电路图可知,滑动变阻器R_{1}和定值电阻R_{2}并联,电流表A测干路电流,电流表A_{1}测R_{2}支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R_{2}的阻值;
(2)根据欧姆定律求出当滑动变阻器滑片P在最右端时通过的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流表的示数;
(3)根据P=UI求出此时电路消耗的最小电功率,由变阻器的铭牌可知通过的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路消耗的电功率,即可求出电路消耗的总功率范围。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据滑动变阻器的铭牌确定电路中的电流,同时要注意滑片移动时通过定值电阻的电流没有变。
第2题
答案: 解:(1)由图甲知,两电阻串联,电压表测量R两端的电压,电压表的示数为2V,则电路中电流I===0.1A;
由图乙知,当环境温度为20℃时,R1的阻值为40Ω,则R1两端的电压U1=IR1=0.1A×40Ω=4V;
则电源电压U=UR+U1=2V+4V=6V;
R1的电功率P1=U1I=4V×0.1A=0.4W;
(2)如果将R、R1并联在该电路两端,两电阻两端的电压均等于电源电压等于6V;
此时通过R的电流IR===0.3A;
则通过电阻R1的电流I1′=0.5A-0.3A=0.2A;
由I=得,电阻R1的阻值为R1′===30Ω;
由图乙知,此时温度为30℃。
答:(1)电源电压是6V;R1的电功率是0.4W;
(2)将R、R1并联在电路两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是30℃。
(1)根据电压表的示数和电阻求出电路中的电流,由图乙读出20℃时电阻R1的阻值,求出R1两端的电压,从而可计算出电源电压;
根据P_{1}=U_{1}I_{1}求出R_{1}的电功率;
(2)根据并联的特点求出R的电流,得出R_{1}的电流值,从而可计算出R_{1}的电阻值,由图象得出环境温度。
本题是有关电学的综合计算题目,要熟练掌握欧姆定律及电功率的计算公式,掌握串并联电路的特点,关键能够看懂图象,找出电阻与温度的对应关系。
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