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广东省湛江市寸金培才学校2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题(原卷版+解析版)
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一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共2)
1. 下列各组物质中,通常情况下都属于绝缘体的一组是( )
A. 人体、盐水、橡胶B. 玻璃、橡胶、陶瓷
C. 人体、大地、塑料D. 金属、陶瓷、大地
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体和大地都是导体,故A不符合题意;
B.玻璃、橡胶和陶瓷都不容易导电,都是绝缘体,故B符合题意;
C.人体和大地都是导体,故C不符合题意;
D.金属和大地是导体,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列关于功、内能、热量的描述正确的是( )
A. 机械能为零的物体,内能也一定为零B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 做功和热传递都能改变物体内能D. 物体的内能增大,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,机械能为零的物体,也有内能,A错误;
B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,B错误;
C.做功和热传递都能改变物体的内能,它们在改变物体的内能上是等效的,C正确;
D.物体的内能增大,有可能是外界对物体做功,不一定是温度升高,D错误。
3. 用电流表测量灯L2的电流强度,下图所示的四个电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流表在干路上,测总电流,故A错误;
B.电流表在L2支路上,符合电流正进负出原则,故B正确;
C.电流表并联在电路中,会造成短路,故C错误;
D.电流表的正负接线柱接反了,故D错误。
故选B。
4. 下列说法,正确的是( )
A. 橡皮筋被拉长后,分子之间只有引力
B. 建筑工地上,汽车驶过时尘土飞扬,这是一种扩散现象
C. 锯木头,锯条发热,这是通过热传递改变物体的内能
D. 四冲程汽油机的做功冲程使汽车获得动力
【答案】D
【解析】
【详解】A.橡皮筋被拉长后,分子之间有引力也有斥力,故A错误;
B.尘土飞扬是沙子颗粒的运动,不是分子运动,不属于扩散现象,故B错误;
C.用锯条锯木头,要克服摩擦做功,消耗机械能转化为内能,使锯条的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式使锯条内能改变的,故C错误;
D.在汽油机的四个冲程中,只有做功冲程可以使汽车获得动力,故D正确。
故选D。
5. 图的电路中不属于并联电路的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该电路的两只灯泡首尾顺次连接,属于串联电路,故A符合题意;
B.该电路中的两盏灯泡的两端分别连在一起,各有一只开关控制,它们是并联在一起的,故B不符合题意;
C.该电路中的两盏灯泡的两端分别连在一起,一只开关在干路上,一只开关在支路上,它们是并联在一起的,故C不符合题意;
D.该电路中的两盏灯泡的两端分别连在一起,它们是并联在一起的,开关在干路上,控制整个电路,故D不符合题意。
故选A。
6. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大。如图所示,再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大,则下列说法正确的是( )
A. 验电器原理是异种电荷相互吸引
B. C棒与其手柄D均为导体
C. 丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子是由丝绸转移到玻璃棒
D. 当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为A到B
【答案】D
【解析】
【详解】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故A错误;
B.C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体流出,故B错误;
CD.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该玻璃棒去接触验电器A时,验电器A也会带正电(接触带电);用C棒去同时接触A、B验电器的金属球时,因验电器A带了正电,B验电器上自由电子向A验电器转移;又因为负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以产生的电流方向为A到B;丝绸摩擦玻璃棒的过程中,玻璃棒失去电子而带正电,即电子是由玻璃棒转移到丝绸,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A. 用5Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B. 用5Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C. 用20Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D. 用20Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】题目要探究的是:电流与电阻的关系,接入10Ω的电阻时,电压表的示数为2V,此时变阻器两端的电压为1V,即定值电阻与变阻器的电压之比为2:1,用5Ω或20Ω的电阻替换10Ω的电阻时,电压表的示数应保持不变,即定值电阻与变阻器的电压之比保持为2:1,若用5Ω的电阻替换,据串联电路的分压特点,则变阻器接入电路的阻值应变小,那么滑片P应向左移动,此时电路中的电流变大;若用20Ω的电阻替换,则变阻器接入电路的电阻应变大,那么滑片P应向右移动,此时电路中的电流变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共7小题,每空,共2)
8. 扣肉米粉是乐昌人爱吃的食物,路过米粉店可以闻见汤的香味,这是______现象;把酒精和水在长玻璃管中混合后,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在______;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为10-10m,合______nm。
【答案】 ①. 扩散 ②. 间隙 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]路过米粉店可以闻见汤的香味是因为汤香分子在空气中不停的做无规则运动被路人闻到,这是扩散现象。
[2] 把酒精和水在长玻璃管中混合后,发现总体积减小,是因为酒精分子和水分子之间有间隙,说明分子间存在间隙。
[3]1m=109nm,故10-10m=0.1nm。
9. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个带电小球,甲吸引乙,甲排斥丙,丙吸引丁.如果丙带正电,则甲带________ 电,乙带________ 电,丁带________ 电.
【答案】 ①. 正 ②. 负 ③. 负
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;丙带正电,甲排斥丙,则甲一定带正电,甲吸引乙,则乙一定带负电,丙吸引丁,则丁一定带负电.
10. 如图所示,给试管内的水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过______方式使水的内能增加;木塞被推出后水蒸气的内能将______(选填“增大”“减小”或“不变”)四冲程内燃机的________冲程与这个原理相同。
【答案】 ①. 热传递 ②. 减小 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]水加热是通过热传递方式使水的内能增加。
[2][3]木塞被推出,是水蒸气木塞对做功,使木塞由静止变为运动,水蒸气的内能减小,木塞的机械能增大,水蒸气的内能转化为木塞的机械能。四冲程内燃机的做功冲程与这个原理相同。
11. 甲、乙两铁块,质量之比是2∶1,甲、乙吸收相同的热量,甲温度升高了20℃,两铁块的比热容之比是_________,乙温度升高了_________℃;若甲、乙升高温度之比3∶2时,吸收热量之比为________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 40 ③. 3∶1
【解析】
【详解】[1]比热容是物质的特性,与物质的种类和状态有关,与质量、吸收的热量和温度变化量无关,根据题意知道,甲、乙均是铁块,所以,两物体的比热容之比是1∶1。
[2] 由知道,甲、乙升高的温度之比
根据题意知道
Δt甲=20℃
则乙升高的温度
Δt乙=2Δ甲=2×20℃=40℃
[3]若甲、乙升高温度之比为
则两物体吸收的热量之比为
12. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为,电源电压为________;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为___________;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为_________。
【答案】 ①. 6 ②. 0.2 ③. 0.9
【解析】
【分析】
【详解】[1]由电路图知,当S1闭合、S2、S3断开时,电路中只有电阻R2工作,则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
[2]当S2闭合、S1、S3断开时,两个电阻串联在电路中,电路中的电流
[3]当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联在电路中,电流表测干路电路。通过R1、R2的电流分别为
,
所以电流表的示数为
Iˊ=I1ˊ+I2ˊ=0.3A+0.6A=0.9A
13. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关______,此时电流表的示数为I1;要使电阻R1、R2串联,应断开开关______,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=______。
【答案】 ①. S1、S2 ②. S1、S2 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S1、S2时,电阻R1被短路,电流有两条路径,分别经过R2、R3,故此时R2、R3并联接入电路。
[2]当断开开关S1、S2时,电阻R3没有接入电路,电流顺次经过电阻R1、R2,故此时电阻R1、R2串联。
[3]当闭合开关S1、S2时,R2、R3并联,电流表测量干路电流为I1,当断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电路电流为I2,则
14. 用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃,消耗了20g煤气;已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.0×107J/kg,则水吸收的热量为______J,煤气完全燃烧放出的热量为______J,该过程中是利用了______方式使水的内能增加。
【答案】 ①. 4.2×105 ②. 8×105 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1] 把2kg、初温为20℃的水加热到70℃,则水吸收的热量为
[2] 消耗了煤气m煤气=20g=0.02kg,煤气完全燃烧放出的热量为
[3]改变内能的方式有做功和热传递,加热水是水通过热传递方式吸收热量。
三、作图题(本大题共7分)
15. 开关S闭合后,灯L1和L2都能发光,请在如图电路中的圆圈内填上适当的电表(电流表或电压表)
【答案】
【解析】
【详解】根据电路图可知,灯泡L2直接和电源相接,则开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光,两个灯泡一定是并联的。则根据电流流向可知,电流从电源正极经过开关后开始分支,一支经过L2,另一支经过上面圈和L1,然后两路汇合共同回到电源负极,因此下面圈为电压表,如下图所示:
16. 按要求完成下列作图,如图所示是一个电学实验的实物连接图,请在虚线框内画出它的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由食物图可知,两灯泡串联,电压表测量两灯泡两端总电压(即电源电压),从电源正极,依次连接开关、小灯泡L2、小灯泡L1、电流表,然后回到电源负极,电压表并联在两灯泡两端,如图所示
17. 小明想利用光控开关和声控开关设计出一种“聪明”的声控电路——晚上且有人走动发出声音,灯亮;白天无论发出多大声音,电灯也不会亮。请把图中的器材连接成符合要求的电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,晚上,有人走动发出声音,灯亮;白天,无论发出多大声音,电灯也不会亮,说明两个开关和灯泡串联,电路图如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,共20分)
18. 如图所示的四幅图,是某学习小组同学做的几个探究性小实验,请回答:
(1)甲图:分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水,5秒后的现象如图甲所示,该现象说明_______越高,______________越快;
(2)乙图:用手把活塞迅速压下去,厚玻璃筒内空气的内能___________,温度________,达到棉花的燃点,玻璃筒内棉花着火;
(3)丙图:使玻璃板水平接触水面时,稍稍用力向上拉,测力计的示数会大于玻璃板的重力,说明________;
(4)丁图:用带电的橡胶棒接触金属球时,验电器的金属箔片会张开是因为___________。
【答案】 ①. 温度 ②. 分子热运动 ③. 增大 ④. 升高 ⑤. 玻璃板分子和水分子之间存在相互作用的引力 ⑥. 金属箔片带上同种电荷,同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】(1)[1][2]由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快。这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
(2)[3][4]活塞迅速向下压时,活塞压缩气体做功,空气内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,棉花就会燃烧;
(3)[5]缓慢向上提与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子水分子和玻璃分子间存在引力;
(4)[6]电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔,两片金属箔带同种电荷,即由于同种电荷相互排斥而张开。
19. “探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示,请完成下列问题。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)在连接电路时,开关必须___________;小明根据电路图连接电路,闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度线的左侧,造成这种现象的原因是___________;
(3)正确连接后闭合开关,发现电压表示数为零,则故障可能是L1___________或L2___________;
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上。小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答:___________;
(5)排除故障后进行测量,小明用电压表分别测A与B、A与C之间的电压,电压表的示数分别如图乙和图丙所示,则电压表的示数分别为UAB___________V,UAC__________V。
【答案】 ①. 不同 ②. 断开 ③. 电压表没调零 ④. 短路 ⑤. 断路 ⑥. 不能,会导致电压表正负接线柱接反了 ⑦. 2.8 ⑧. 5
【解析】
【详解】(1)[1]为了使探究得出结论更具有普遍性,应使用不同规格的小灯泡进行实验。
(2)[2]在连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[3]小明在闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度的左侧,造成这种现象的原因是使用前未调零。
(3)[4][5]电压表测L1两端的电压, 当L1短路时,电压表时相当于测导线两端的电压,而导线两端是没有电压的,所以电压表示数为零;当L2断路时,电压表不能接到电源两端,电压表示数为零,所以电路故障可能是L1短路或L2断路。
(4)[6]在测L1两端的电压时,与B相连的为电压表的正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱;在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表的正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压。
(4)[7]AC间的电压是电源电压,AB间的电压是L1的电压,根据串联电路的电压特点得出电压大小关系,根据图中测量值大的偏转角度小,所以测量AB之间电压所用的电压表的量程是0~3V,读数为2.8V,测量AC之间的电压所用的电压表的量程是0~15V,读数为5V。
20. 小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω.
(1) 请你根据电路图,用笔画线代替导线,在如图中完成实验电路的连接______.
(2) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________端(选填“A”或“B”).
(3) 闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是__________.
(4) 排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图所示.由图像可得Rx=__________Ω.
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值.电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变.测量步骤如下:
①当开关__________时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=__________.(用已知和测出物理量符号表示)
【答案】 ①. ②. B ③. 滑动变阻器断路 ④. 4 ⑤. S1闭合、S2断开 ⑥.
【解析】
【详解】分析:(1)根据电源电压选择电压表量程,根据图像选择电流表量程,根据电路图连接实物电路图.
(2)连接电路时,应断开开关,闭合开关前滑片应置于阻值最大处.
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.说明电路开路;小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.根据上述现象,就可以判断出故障;
(4)根据图像和欧姆定律就可以算出Rx的阻值;
(5)根据电源电压不变,设计实验步骤,利用欧姆定律计算出Rx的阻值.
解答:(1)电源为两节干电池,最大电压3V,所以电压表应选0—3V,根据图像可以看出电路中的最大电流为0.6A,所以电流表应选0—0.6A量程;答案如下图:
(2)连接电路时,应断开开关,闭合开关前滑片应置于阻值最大处.根据滑动变阻器的接法,滑片滑到B端阻值最大;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.说明电路开路;小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,接在a、c之间,电压表无示数.说明根据上述现象,就可以判断出滑动变阻器断路;
(4)从图像取一个点(2.0,0.5),根据欧姆定律就可以算出;
(5)由图可知,闭合开关S1,断开开关S2,则两个电阻串联,此时R0两端的电压,当两个开关均闭合时,电阻Rx被短路,则电源电压 ,则Rx两端的电压;则 .
故答案为 (1). (2). B (3). 滑动变阻器断路 (4). 4 (5). S1闭合、S2断开 (6).
【点睛】本题考查了伏安法测电阻的实验,涉及到电路的连接、变阻器的使用、电流表的读数和欧姆定律的应用等,难点是第(5)问特殊方法测电阻.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
21. 小明家新买来一台燃气热水器,该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的,假设该燃气热水器10秒内能放出1L、末温为50℃的热水,水的初温为15℃,某次洗漱时小明放了10s的水,该过程消耗了0.014m3的天然气(只有有水流出时,该热水器才会工作)
[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)10s内放出的水吸收的热量;
(2)该过程中热水器加热水的效率;(假设该过程中天然气完全燃烧)
(3)若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供,需要完全燃烧0.04kg干木柴,则干木柴的热值。
【答案】(1)1.47×105J;(2)25%;(3)1.47×107J/kg
【解析】
【详解】解:(1)该燃气热水器10秒内能放出1L水,燃气热水器10s内放出水的体积
V=1L=1×10-3m3
燃气热水器10s内放出水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
10s内放出的水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq天然气=0.014m3×4.2×107J/m3=5.88×105J
该过程中热水器加热水的效率
(3)根据题意知道,干木柴完全燃烧放出的热量
Q干木柴=Q放=5.88×105J
则干木柴的热值
答:(1)10s内放出的水吸收的热量为1.47×105J;
(2)该过程中热水器加热水的效率为25%;
(3)干木柴的热值为1.47×107J/kg。
22. 在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”的字样,闭合开关,某一时刻电流表示数为0.2A。求:
(1)电压表示数;
(2)此时R2连入电路中的阻值。
【答案】(1) 2V;(2)20Ω
【解析】
【详解】解:(1)电阻R1的阻值为10Ω,通过电阻的电流为0.2A,由可得
(2)滑动变阻器两端电压和电流为
由得
答:(1)电压表示数为2V;
(2)R2连入电路中的阻值为20Ω。
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
23. 如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 _____________ 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 ______________ (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 ______________ 两图进行实验。
(3)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
根据表中数据计算,完全燃烧10g燃料1放出的热量为 ______ J,燃料2的热值是 _______ J/kg。
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 温度计示数 ③. 甲、丙 ④. 2.4×104 ⑤. 1.2×106
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。
(2)[3]为了比较不同物质吸热升温的特点,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种物质吸热升温的情况,故应选择甲和丙两图进行实验。
(3)[4]完全燃烧10g燃料1放出的热量
[5]因为
Q吸=Q放
所以根据表中数据,对于燃料1有
即
相同质量的燃料完全燃烧,故对于燃料2有
即
联立以上两式可得
q2=1.2×106J/kg
24. 用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是___________(填选项);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动;
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成___________比;
(5)为完成整个实验,应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.6A
【答案】 ①. 左 ②. B ③. 左 ④. 反 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图知道,在连接电路时,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的左端。
(2)[2]闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,即此时电路可能的故障是定值电阻R断路。
故选B。
(3)[3]由串联分压原理知道,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;由于探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,所以,此时应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动。
(4)[4]由于电流I与电阻倒数变化的图像乙,说明电压一定时电流与电阻的倒数成正比,即说明导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(5)[5]由图像知道,电阻两端的电压始终保持U=IR =2V,由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压
U滑 =6V-2V=4V
即变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,由分压原理知道,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑 =2×40Ω=80Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器。
故选B。
25. 阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为方便计算,已将图线作了近似处理)。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时, R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 ______ (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 ______ Ω;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 ______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是20℃,此时电源电压为 ______ V;
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ______ ℃。
【答案】 ①. 负 ②. 520 ③. 变小 ④. 0.92 ⑤. 2.5~40
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而变小,即为负温度系数热敏电阻。
[2]在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知,热敏电阻R1在0℃时的电阻值为520Ω。
(2)[3]测温时,保持R2两端电压为0.20V,即电路中的电流保持不变,而R1的阻值随温度升高而变小,由欧姆定律可知,R1两端的电压逐渐变小
(3)[4]由图乙可知,当温度是20℃时,热敏电阻R1的阻值为
此时电源电压
(4)[5]当电源电压为0.6V时,电路中的总电阻
此时热敏电阻R1的阻值
由图乙可知,此时的温度
当电源电压为1.2V时,电路中的总电阻
此时热敏电阻R1阻值
由图乙可知,此时的温度
故该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5~40℃。燃料
加热前液体温度/°C
燃料燃尽时液体温度/°C
燃料的热值/J•kg-1
1
15
35
2.4×106
2
15
25
?
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