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    黑龙江省哈尔滨工业大学附属中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷-A4

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    黑龙江省哈尔滨工业大学附属中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷-A4

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    这是一份黑龙江省哈尔滨工业大学附属中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷-A4,共31页。
    A.一节新干电池的电压约为2V
    B.教室内一盏日光灯的额定功率约400W
    C.家用电饭锅的电流约为4A
    D.分子直径大约为10﹣11m
    2.(3分)关于下列热学实验的说法不正确的是( )
    A.如图甲中红墨水在热水中扩散更快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
    B.如图乙从滑梯上滑下的小朋友通过做功的方式增加了内能
    C.如图丙中用注射器活塞压缩注射器内的水,水很难被压缩,说明分子间存在斥力
    D.如图丁中水蒸气的压力把塞子推出去,水蒸气的内能减小,塞子的机械能也减小
    3.(3分)下列说法中正确的是( )
    A.摩擦起电就是创造了电荷
    B.空气中颗粒物超标形成的雾霾说明分子在不停地做无规则运动
    C.南极是地球上最冷的地方,但南极冰山仍然有内能
    D.工厂里的冷却塔用水作冷却介质,是因为水的比热容小,吸热快
    4.(3分)对于下列公式的分析,其中说法正确的是( )
    A.由公式可知,物质的比热容与热量、质量、温度有关
    B.由公式可知,热值是由热量和质量共同决定的
    C.由公式P=UI可知,导体的电功率与导体两端的电压和通过导体的电流有关
    D.由公式可知,导体电阻与电压成正比,与电流成反比
    5.(3分)下列说法中,正确的是( )
    A.开关必须接在电源正极和用电器之间才能控制用电器
    B.电路中有电压就一定有电流
    C.电流的方向与正电荷移动的方向相同
    D.物体吸收热量,温度可能升高
    6.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近用细线吊起的轻小通草球产生互相吸引现象,则这个通草球( )
    A.一定带正电
    B.可能带正电,也可能不带电
    C.一定带负电
    D.可能带负电,也可能不带电
    7.(3分)下列说法正确的是( )
    A.两根长度和粗细都相同的电阻丝电阻一定相同
    B.在并联电路中,干路上的电流比任一支路电流都要大
    C.两个电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都大
    D.通过两个用电器的电流相等,这两个用电器一定是串联
    8.(3分)某种电子测温枪靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作。测温枪的显示屏显示被测者温度;在环境光线较暗看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光:在测温开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是( )
    A.B.
    C.D.
    9.(3分)小红同学在物理实践活动中,设计了如图所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间的电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力减小,电表示数减小,这个电路是( )
    A.
    B.
    C.
    D.
    10.(3分)如图所示电路,甲、乙是电学仪表,闭合开关S后,灯泡L1、L2均正常发光,则( )
    A.甲是电流表,乙是电压表
    B.甲是电压表,乙是电流表
    C.甲、乙都是电流表
    D.甲、乙都是电压表
    (多选)11.(3分)如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
    A.通过R0的电流是0.6A
    B.当R为30Ω时,电路总功率是10.8W
    C.R0的阻值是5Ω
    D.当R为20Ω时,电流通过R在1分钟产生的热量为108J
    (多选)12.(3分)如图所示电路图,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是( )
    A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.6A
    B.灯泡两端最小的电压是1.5V
    C.电路中灯泡功率的变化范围是0.162W~1.8W
    D.滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω
    二、非选择题
    13.(2分)如图是热机的 冲程,汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会 (选填“降低”或“提高”)热机的效率。
    14.(2分)如图所示,一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶,要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开,水需要吸收的热量是 J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是 s.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
    15.(2分)有三个用电器,其中一个是“220V 60W”的电风扇,一个是“220V 60W”的白炽灯,另一个是“220V 60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间, 产生的热量最多,三个用电器消耗的电能 。(相同/不同)
    16.(2分)小聪家的电能表表盘如图,关闭家中其它的用电器,让电饭锅单独焖煮米饭,6分钟后,电能表的转盘转了360r,则此电饭锅的功率为 W,0.5小时后电能表计数器上的示数为 。
    17.(2分)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,观察图象可知 是灯泡中电流随电压变化的图象;把定值电阻R和小灯泡L串联起来,当电流是0.4A时电路的总功率是 。
    18.(2分)如图所示有两个相同的验电器,其中A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。连接的一瞬间,电流的方向是 (选填“从A到B”或“从B到A”), 的张角变大(选填“A”或“B”)。
    19.如图所示,生活中手机没电,扫码充电,但充电宝没电时也需要充电,当给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 ;如图为宾馆房间取电房卡,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于电路元件中的 。
    20.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙= 。
    21.(2分)把标有“5V 10W”的灯泡和“15Ω 0.6A”的滑动变阻器并联后接到电源上,要使灯泡不被损坏,则电路的最大电流应为 A;电路的最大功率是 W。
    22.(3分)将L1:“2.5V 0.3A”、L2:“3.8V 0.3A”两个小灯泡接在2.5V的电源上并联,当两个小灯泡均发光时, 更亮,原因是 。
    23.(2分)某办公室墙上有两个开关,控制屋内的四盏灯,每个开关只控制其中两盏,请你画出符合题意的电路图。
    24.(2分)长距离输电的两条输电线的电阻很大。当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变。请你利用学过的电学知识,在上面的虚线框内,利用电压表、电流表、开关和电源为检修人员设计一个检修电路,以确定输电线短路的位置,便于检修。
    25.(5分)小明同学按图甲所示电路图连接电路完成“探究串联电路电流规律”的实验:
    (1)选择多个规格不同的灯泡进行多次实验,其目的是 。
    (2)闭合开关后发现电流表的指针偏转到如图乙所示的位置,产生这种现象的原因是 。
    (3)改正连接再次闭合开关S后,发现L1发光,L2不发光,发生此现象的两个原因可能是L2发生了 故障,也可能是L2 。
    (4)当电流表连接在C处时,小明读取示数后填入下表中,同组同学告诉小明该数据存在问题,请说明存在问题的原因是 。
    26.(4分)如图在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,电源使用三节新干电池,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”。
    (1)在连接电路时,某同学刚连好最后一根线,电流表就有示数了,原因是 。
    (2)电路连接正确后,实验数据记录如乙表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请你指出并说明判断依据 。
    (3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小雨设计了如图丙所示的电路同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
    ①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1。
    ② ,用电压表测出电源电压U。
    ③则电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
    27.(6分)在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验电路如图甲所示。已知电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“10Ω 0.5A”,定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。
    (1)请根据图甲,用笔画线代替导线把图乙的实物图连接完整;
    (2)连好电路,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。当将5Ω的电阻换成10Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数与原来相同。
    (3)某小组同学进行了3次实验,他们将3次实验数据描绘在图丙中。观察图像可知实验时控制的电压表的示数保持 V不变;可以得出的实验结论是: 。
    (4)小红想继续探究,用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验,发现无论怎样移动滑片都不能使电压表示数为2V,原因是 (写出其中一种原因即可)。
    (5)若要30Ω的定值电阻也能完成实验,不改变电路元件的情况下,设定的电压表示数的范围是 ,才能保证实验顺利进行,得出正确结论。
    28.(6分)“开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图,电源电压U=12V,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数U1=10V,调零后R2的滑片位置保持不变。求:
    (1)调零后R2接入电路中的阻值;
    (2)当U1=10V时,R2消耗的电功率;
    (3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,试通过计算分析,判断该司机是否属于酒驾?
    2024-2025学年黑龙江省哈工大附中九年级(上)期中物理试卷
    参考答案与试题解析
    一.选择题(14--23题为单项选择题,24、25为双项选择题;每道选择题2分)
    1.(3分)关于一些物理量的估计,下列数据最接近实际的是( )
    A.一节新干电池的电压约为2V
    B.教室内一盏日光灯的额定功率约400W
    C.家用电饭锅的电流约为4A
    D.分子直径大约为10﹣11m
    【答案】C
    【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
    【解答】解:A.家用小家电常用干电池作为电源,一节新干电池的电压约为1.5V,故A不符合题意;
    B.教室内一盏日光灯的额定功率约40W,故B不符合题意;
    C.家用电饭锅的电功率大约是800W,家用电饭锅的电流约为I=4A,故C符合题意;
    D.分子通常以10﹣10m衡量大小,故D不符合题意。
    故选:C。
    【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
    2.(3分)关于下列热学实验的说法不正确的是( )
    A.如图甲中红墨水在热水中扩散更快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
    B.如图乙从滑梯上滑下的小朋友通过做功的方式增加了内能
    C.如图丙中用注射器活塞压缩注射器内的水,水很难被压缩,说明分子间存在斥力
    D.如图丁中水蒸气的压力把塞子推出去,水蒸气的内能减小,塞子的机械能也减小
    【答案】D
    【分析】(1)物质是由分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;
    (2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
    (3)分之间存在相互作用的引力和斥力;
    (4)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
    【解答】解:A.温度越高,分子运动的越剧烈,因此甲中红墨水在热水中扩散更快,故A正确;
    B.从滑梯上滑下的小朋友,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变了内能,故B正确;
    C.由于分子间存在斥力,因此用注射器活塞压缩注射器内的水,水很难被压缩,故C正确;
    D.水蒸气的压力把塞子推出去,水蒸气对木塞做功,将内能转化为机械能,水蒸气的内能减小,塞子的机械能会增加,故D错误。
    故选:D。
    【点评】此题考查了分子热运动、做功改变内能、分之间的作用力,属于典型题。
    3.(3分)下列说法中正确的是( )
    A.摩擦起电就是创造了电荷
    B.空气中颗粒物超标形成的雾霾说明分子在不停地做无规则运动
    C.南极是地球上最冷的地方,但南极冰山仍然有内能
    D.工厂里的冷却塔用水作冷却介质,是因为水的比热容小,吸热快
    【答案】C
    【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
    (2)组成物质的分子不停地做无规则运动,扩散现象证明了分子的无规则运动;分子很小,用肉眼直接观察不到分子;
    (3)一切物体都具有内能;
    (4)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
    【解答】解:A、摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造了电荷,故A错误;
    B、空气中颗粒物超标形成的雾霾是固体颗粒,是机械运动,不是分子的无规则运动,故B错误;
    C、一切物体,不论温度高低,都具有内能,所以冰山有内能,故C正确;
    D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以工厂里的冷却塔用水作为冷却介质,故D错误。
    故选:C。
    【点评】本题考查了摩擦起电、内能、水的比热容较大的应用和分子的热运动,属于基础题。
    4.(3分)对于下列公式的分析,其中说法正确的是( )
    A.由公式可知,物质的比热容与热量、质量、温度有关
    B.由公式可知,热值是由热量和质量共同决定的
    C.由公式P=UI可知,导体的电功率与导体两端的电压和通过导体的电流有关
    D.由公式可知,导体电阻与电压成正比,与电流成反比
    【答案】C
    【分析】(1)比热容是物质本身的一种特性,是由物质的种类和状态决定的。
    (2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧时放出的热量,与燃料的质量没有关系。
    (3)导体的电功率与导体两端的电压和通过导体的电流有关。
    (4)电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
    【解答】解:A.比热容是物质本身的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与热量、质量、温度无关,故A错误;
    B.燃料的热值是指单位质量某种燃料 完全燃烧时放出的热量,热值只与燃料的种类有关,与质量没有关系,故B错误;
    C.导体的电功率会随导体两端的电压和通过导体的电流改变而改变,所以导体的电功率与导体两端的电压和通过导体的电流有关,故C正确;
    D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,与电流和电压无关,故D错误。
    故选:C。
    【点评】本题考查了学生对比热容、热值、电阻、电功率的理解与掌握,是一道综合性题目。
    5.(3分)下列说法中,正确的是( )
    A.开关必须接在电源正极和用电器之间才能控制用电器
    B.电路中有电压就一定有电流
    C.电流的方向与正电荷移动的方向相同
    D.物体吸收热量,温度可能升高
    【答案】D
    【分析】(1)根据开关和其控制的用电器之间是串联的进行连接即可;
    (2)电路中有持续电流的条件是有电源、电路是通路;
    (3)物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向;
    (4)物体吸收热量,内能会增加,温度可能升高,也可能保持不变。
    【解答】解:A.开关串联在控制电路的任何位置都能控制此段电路的用电器,故A错误;
    B.电路中产生电流的条件有两个:一是有电压,二是有闭合的回路,故B错误;
    C.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,但正电荷任意运动的方向不是电流的方向,故C错误;
    D.物体吸收热量,内能会增加,温度可能升高,也可能保持不变,晶体熔化前,吸收热量,温度增加,晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,故D正确。
    故选:D。
    【点评】本题考查了开关的连接方法、电流的方向、电路中有电流的条件、温度与热量的关系,属基础知识的考查。
    6.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近用细线吊起的轻小通草球产生互相吸引现象,则这个通草球( )
    A.一定带正电
    B.可能带正电,也可能不带电
    C.一定带负电
    D.可能带负电,也可能不带电
    【答案】B
    【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;异种电荷相互吸引、带电体能吸引轻小物体。
    【解答】解:因为毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;如果通草球带电,根据异种电荷相互吸引可知,通草球带正电;由于橡胶棒球吸引轻质通草球,根据带电体吸引轻小物体可知,通草球可能不带电。
    故选:B。
    【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质,属于基础题。
    7.(3分)下列说法正确的是( )
    A.两根长度和粗细都相同的电阻丝电阻一定相同
    B.在并联电路中,干路上的电流比任一支路电流都要大
    C.两个电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都大
    D.通过两个用电器的电流相等,这两个用电器一定是串联
    【答案】B
    【分析】(1)影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度;
    (2)并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和;
    (3)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和;
    (4)用电器的电阻相同且并联时,各支路中的电流相等。
    【解答】解:A.影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,在温度不计的情况下,两根长度和粗细都相同的电阻丝电阻材料不能确定,不能判断电阻大小,故A错误;
    B.并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,所以干路上的电流比任一支路电流都要大,故B正确;
    C.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,两个电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小,故C错误;
    D.当两个用电器的规格相同,且并联在电路中时,通过各用电器的电流相等,故D错误。
    故选:B。
    【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、并联电路电流、电压的关系,要求学生熟练掌握并联电路的基础知识。
    8.(3分)某种电子测温枪靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作。测温枪的显示屏显示被测者温度;在环境光线较暗看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光:在测温开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】C
    【分析】由题意可知,闭合开关S1,只有热敏电阻R工作,说明S1只控制热敏电阻R,闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光;在测温开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光,说明灯泡与热敏电阻R并联,S1在干路上,S2在灯泡L的支路上。
    【解答】解:由题意可知,灯泡L和热敏电阻R并联,S1在干路上,S2在灯泡L的支路上。
    A、图中灯泡与热敏电阻R串联,故A不符合题意;
    B、关S1断开时,闭合开关S2,灯泡L发光,故B不符合题意;
    C、闭合温控开关S1,只有热敏电阻R工作,再闭合开关S2,灯泡L发光,开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光,故C符合题意;
    D、由图可知,只闭合测温开关S1,灯泡和热敏电阻R都工作,故D不符合题意;
    故选:C。
    【点评】此题以电子测温枪考查电路图的设计,读懂题意,明确灯泡L和热敏电阻R并联是关键。
    9.(3分)小红同学在物理实践活动中,设计了如图所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间的电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力减小,电表示数减小,这个电路是( )
    A.
    B.
    C.
    D.
    【答案】B
    【分析】四个电路图中,压力减小时,滑动变阻器接入电路的电阻均减小,所以:
    A.电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,电路的总电阻减小,则电流表的示数变大;
    B.根据串联分压原理可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小;
    C.图中电压表测量电源电压,电压表的示数都不变;
    D.电路为串联电路,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大。
    【解答】解:A.电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,当压力减小时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路的总电阻减小,则电流表的示数变大,故A不符合题意;
    B.电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当压力减小时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据串联分压原理可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B符合题意;
    C.图中电压表测量电源电压,无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C不符合题意;
    D.电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,当压力减小时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D不符合题意。
    故选:B。
    【点评】本题是动态电路问题,根据串、并联电路电流的电压特点分析。
    10.(3分)如图所示电路,甲、乙是电学仪表,闭合开关S后,灯泡L1、L2均正常发光,则( )
    A.甲是电流表,乙是电压表
    B.甲是电压表,乙是电流表
    C.甲、乙都是电流表
    D.甲、乙都是电压表
    【答案】B
    【分析】要确定圆圈中的电表符号,首先要弄清电压表和电流表的正确使用方法:
    电流表要串联在电路中使用,而电压表要与被测用电器并联;
    根据图中各圆圈的位置以及和用电器的连接方式,结合电表的使用方法逐项进行分析。
    【解答】解:A、如果甲是电流表,乙是电压表,电压表串联在电路中了,电阻很大,则两灯泡都不能发光,故A错误;
    B、如果甲是电压表,乙是电流表,则电流分别经灯L1和L2回负极,两灯都能发光,即灯L1和L2并联,故B正确;
    C、甲、乙都是电流表,则会造成电源短路,故C错误;
    D、甲、乙都是电压表,由于电压表电阻很大,电路中电流几乎为零,灯泡不发光,故D错误。
    故选:B。
    【点评】知道电压表与电流表在电路中的连接方式,分析清楚电路结构即可正确解题。
    (多选)11.(3分)如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
    A.通过R0的电流是0.6A
    B.当R为30Ω时,电路总功率是10.8W
    C.R0的阻值是5Ω
    D.当R为20Ω时,电流通过R在1分钟产生的热量为108J
    【答案】AD
    【分析】(1)由图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据滑动变阻器接入电路中的电阻,利用欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流;根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流;根据欧姆定律求出定值电阻阻值的大小;
    (2)当R为30Ω时,根据欧姆定律可知通过R的电流,根据并联电路的电流特点得出此时电路中总电流,根据P=UI得出此时的总功率;
    (3)当R为20Ω时,根据Q=W=t得出电流通过R在1分钟产生的热量。
    【解答】解:
    AC.由图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流。根据并联电路电压规律:电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,所以通过滑动变阻器R的电流为
    通过R0的电流为
    I0=I﹣IR=1.8A﹣1.2A=0.6A
    根据欧姆定律可知R0的阻值为

    故AC错误;
    B.当R为30Ω时,根据欧姆定律可知通过R的电流为
    所以此时电路中总电流为
    I′=I0+IR'=0.6A+0.2A=0.8A
    根据P=UI可知此时的总功率为
    P=UI′=6V×0.8A=4.8W
    故B错误;
    D.当R为20Ω时,根据Q=W=t得出电流通过R在1分钟产生的热量为
    故D正确。
    故选:AD。
    【点评】本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用、并联电路的电流规律,是一道简单的计算题。
    (多选)12.(3分)如图所示电路图,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是( )
    A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.6A
    B.灯泡两端最小的电压是1.5V
    C.电路中灯泡功率的变化范围是0.162W~1.8W
    D.滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω
    【答案】AC
    【分析】由图可知:灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;已知灯泡L的规格,由可求出灯泡L的电阻;
    因电源电压、灯泡的电阻都不变,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,电路电流最小,此时滑动变阻器两端电压最大,灯泡电压最小;
    当滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电路总电阻最小,电路电流最大,此时滑动变阻器两端电压最小,灯泡电压最大;
    由题意可知:在不损坏电路元件的情况下,滑动变阻器最大电压为3V,灯泡最大电压为2.5V,电路电流最大为0.5A;
    根据上述分析,利用电学公式可求出电路中电流变化的范围、灯泡两端最小电压、灯泡功率的变化范围、滑动变阻器阻值变化的范围。
    【解答】解:由图可知:灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
    由可知:灯泡电阻;
    电源电压、灯泡电阻均不变,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,由串联电路电阻规律可知:电路总电阻最大,由串联分压特点可知:此时滑动变阻器两端电压最大,由欧姆定律可知:此时电路电流最小;
    在不损坏电路元件的情况下,滑动变阻器最大电压U滑大=3V,则灯泡两端最小电压UL小=U﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V;
    电路最小电流;灯泡最小功率;
    此时滑动变阻器接入的最大阻值;
    当滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电路总电阻最小,由串联分压特点可知:此时滑动变阻器两端电压最小、灯泡两端电压最大,由欧姆定律可知:此时电路电流最大;
    在不损坏电路元件的情况下,电路最大电流为0.5A,此时灯泡L正常工作,灯泡电压最大,UL大=2.5V;
    灯泡最大功率PL大=UL大I大=2.5V×0.5A=1.25W;U滑小=U﹣UL大=4.5V﹣2.5V=2V;
    此时滑动变阻器接入的最小阻值;
    由此可知:灯泡两端最小的电压是1.5V,电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,电路中灯泡功率的变化范围是0.45W~1.25W,滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故BD正确、AC错误。
    故选:AC。
    【点评】本题主要考查串联电路的电流、电压规律、欧姆定律求范围值、电功率范围值问题。解题关键是掌握电路的特点,找出电路元件的最大值及对应状态,熟练运用电学公式。
    二、非选择题
    13.(2分)如图是热机的 压缩 冲程,汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会 降低 (选填“降低”或“提高”)热机的效率。
    【答案】压缩;降低。
    【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
    汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功和排气冲程,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定哪个冲程,同时还可参考火花塞的状态进行判断。
    【解答】解:图中两侧气门关闭,活塞向上运动,将机械能转化为内能,所以是压缩冲程。
    “汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,说明燃料的利用率降低,热机的效率降低。
    故答案为:压缩;降低。
    【点评】此题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素,压缩冲程的判断,比较简单。
    14.(2分)如图所示,一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶,要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开,水需要吸收的热量是 3.36×105 J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是 336 s.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
    【答案】见试题解答内容
    【分析】根据水吸热公式Q=cm(t﹣t0)可计算出水烧开需吸收的热量。
    水吸收的热量等于电热水壶释放的热量,根据公式Q=W=Pt可计算出电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间。
    【解答】解:水需要吸收的热量是Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
    因为Q=W=Pt,
    所以电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间。
    故答案为:3.36×105;336。
    【点评】本题考查水吸收热量的计算和电热水壶烧开一壶水所以时间的计算,关键是水吸收的热量等于电热水壶释放的热量。
    15.(2分)有三个用电器,其中一个是“220V 60W”的电风扇,一个是“220V 60W”的白炽灯,另一个是“220V 60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间, 电热器 产生的热量最多,三个用电器消耗的电能 相同 。(相同/不同)
    【答案】电热器;相同。
    【分析】利用W=Pt可分析电风扇、白炽灯和电热器消耗的电能多少关系;纯电阻用电器会将电能全部转化内能;非纯电阻用电器会将电能转化为内能和其他能,据此分析。
    【解答】解:已知电风扇、白炽灯和电热器的额定电压和额定功率均相同,因此在额定电压下工作相同的时间,由W=Pt可知三个用电器消耗的电能相同;
    由于电风扇和白炽灯均属非纯电阻用电器,电风扇主要将电能转化为机械能和内能,白炽灯主要将电能转化为光能和内能;
    而电热器属于纯电阻用电器,主要将电能转化为内能;由上述分析可知电热器产生的热量最多。
    故答案为:电热器;相同。
    【点评】本题考查了电能计算公式的应用和对能量转化的理解,属于基础题,难度不大。
    16.(2分)小聪家的电能表表盘如图,关闭家中其它的用电器,让电饭锅单独焖煮米饭,6分钟后,电能表的转盘转了360r,则此电饭锅的功率为 1200 W,0.5小时后电能表计数器上的示数为 07608 。
    【答案】1200;07608
    【分析】根据电能表转盘转3000r消耗1kW•h的电能求出转600r消耗的电能,然后利用P=可求出电水壶的实际电功率,根据W=Pt计算消耗的电能加上原来的示数即为现在的示数。
    【解答】解:
    根据标有
    3000r/kW•h,电路中每消耗1kW•h电能,转动3000r,则6分钟内,电能表的转盘转了360r,所以6分钟消耗的电能为

    电饭锅的功率为

    电饭锅工作0.5小时消耗的电能为
    W=Pt=1.2kW×0.5h=0.6kW•h;
    电能表的示数为:760.2kW•h+0.6kW•h=760.8kW•h。
    则此时电能表计数器上的示数为07608。
    故答案为:1200;07608。
    【点评】本题考查电功率的测量与电能的计算以及电能表的读数,属于中档题。
    17.(2分)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,观察图象可知 甲 是灯泡中电流随电压变化的图象;把定值电阻R和小灯泡L串联起来,当电流是0.4A时电路的总功率是 2W 。
    【答案】甲;2W。
    【分析】灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此U﹣I关系图像是弯曲的线,即甲是灯泡电流随电压变化的图像。由图可知,当电流为0.4A时灯泡和定值电阻两端电压,根据串联电路电压规律可得电源电压,根据UI可知电路的总功率。
    【解答】解:
    灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此U﹣I关系图像是弯曲的线,即甲是灯泡电流随电压变化的图像。
    当电流为0.4A时,灯泡和定值电阻两端的电压分别为1V、4V,根据串联电路电压规律可得,电源电压为U=1V+4V=5V,
    电路的总功率是P=UI=5V×0.4A=2W。
    故答案为:甲;2W。
    【点评】本题考查电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
    18.(2分)如图所示有两个相同的验电器,其中A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。连接的一瞬间,电流的方向是 从B到A (选填“从A到B”或“从B到A”), B 的张角变大(选填“A”或“B”)。
    【答案】从B到A;B。
    【分析】电流的方向:物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
    电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
    【解答】解:A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。连接的一瞬间,A上多余的电子向B移动,使得B也带上负电荷,B的金属箔因带同种电荷相互排斥而张开即张角变大,电流方向是从B到A,因为电流方向与电子定向移动的方向相反。
    故答案为:从B到A;B。
    【点评】本题考查电流方向的规定以及电荷间的相互作用规律,属于基础性题目。
    19.如图所示,生活中手机没电,扫码充电,但充电宝没电时也需要充电,当给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 用电器 ;如图为宾馆房间取电房卡,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于电路元件中的 开关 。
    【答案】用电器;开关。
    【分析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成。
    【解答】解:当给充电宝充电时,充电宝消耗电能,在电路中相当于用电器;
    将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,说明房卡对电路起到控制作用,在电路中相当于开关。
    故答案为:用电器;开关。
    【点评】知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的,知道各元件在电路中的作用是解题的关键。
    20.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙= 3:2 ;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙= 1:3 。
    【答案】见试题解答内容
    【分析】(1)当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律求出两电压表的示数之比;
    (2)当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两电阻并联,甲电流表测通过R2支路的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,再根据并联电路的电流特点求出两表示数之比。
    【解答】解:
    (1)当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且各处的电流相等,
    所以,由I=可得,两电压表的示数之比:
    ====;
    (2)当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两电阻并联,甲电流表测通过R2支路的电流,乙电流表测干路电流,
    因并联电路中各支路两端的电压相等,
    所以,R1、R2两支路的电流之比:
    ====,
    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
    所以,两表示数之比:
    ===。
    故答案为:3:2; 1:3。
    【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
    21.(2分)把标有“5V 10W”的灯泡和“15Ω 0.6A”的滑动变阻器并联后接到电源上,要使灯泡不被损坏,则电路的最大电流应为 2.6 A;电路的最大功率是 13 W。
    【答案】2.6;13。
    【分析】根据并联电路中电压规律,不损坏灯泡的前提下,电路中的最大电压是5V,根据P=UI可知灯泡此时的电流;滑动变阻器允许通过的电流为0.6A,根据并联电路的电流特点可知电路的最大电流,根据P=UI可知电路的最大功率。
    【解答】解:
    根据并联电路中电压规律,不损坏灯泡的前提下,电路中的最大电压是5V,则灯泡此时的电流为

    滑动变阻器允许通过的电流为0.6A,则电路的最大电流应为
    I=IL+IP=2A+0.6A=2.6A,
    电路的最大功率是P=UI=5V×2.6A=13W。
    故答案为:2.6;13。
    【点评】本题考查电功率的计算,是一道综合题。
    22.(3分)将L1:“2.5V 0.3A”、L2:“3.8V 0.3A”两个小灯泡接在2.5V的电源上并联,当两个小灯泡均发光时, L1 更亮,原因是 L1的实际功率较大 。
    【答案】L1;L1的实际功率较大。
    【分析】根据欧姆定律可知二者电阻大小;并联电路中各支路两端的电压相等,根据P=可知二者实际功率大小,实际功率较大的灯较亮。
    【解答】解:根据欧姆定律可知二者电阻分别为:R1==≈8.3Ω,R2==≈12.7Ω,R1<R2;
    并联电路中各支路两端的电压相等,根据P=可知L1的实际功率较大,故L1较亮。
    故答案为:L1;L1的实际功率较大。
    故答案为:L1;L1的实际功率较大。
    【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,是一道综合题。
    23.(2分)某办公室墙上有两个开关,控制屋内的四盏灯,每个开关只控制其中两盏,请你画出符合题意的电路图。
    【答案】见试题解答内容
    【分析】每盏灯的额定电压均为220V,且灯全部正常发光说明四盏灯是并联的,若是串联,灯泡不能正常发光,据此判断选项即可得出答案。
    【解答】解:由题意可知,教室的照明电路额定电压均为220V,则四盏灯全部正常发光,则它们之间的连接方式只能是并联;
    每个开关都能独立控制两盏灯,则开关在控制的两盏灯的干路上。如图所示:

    【点评】本题考查了家庭电路各用电器的连接,是一道基础题,学生易于解答。
    24.(2分)长距离输电的两条输电线的电阻很大。当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变。请你利用学过的电学知识,在上面的虚线框内,利用电压表、电流表、开关和电源为检修人员设计一个检修电路,以确定输电线短路的位置,便于检修。
    【答案】。
    【分析】根据题意,当输电线杲处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变,即需要测量故障位置的电阻,则将开关、电源、故障导线、电流表串联在电路中,将电压表并联在故障线路两端,用电流表测量导线的电流。
    【解答】解:根据题意,当输电线杲处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变,根据欧姆定律可以求得故障电线的电阻,从而确定故障位置,则将开关、电源、故障导线、电流表串联在电路中,将电压表并联在故障线路两端,用电流表测量导线的电流,设计电路如下:

    【点评】本题考查欧姆定律的实际应用,电路图设计。
    25.(5分)小明同学按图甲所示电路图连接电路完成“探究串联电路电流规律”的实验:
    (1)选择多个规格不同的灯泡进行多次实验,其目的是 使实验所得结论更具有普遍性 。
    (2)闭合开关后发现电流表的指针偏转到如图乙所示的位置,产生这种现象的原因是 电流表选用的量程过小 。
    (3)改正连接再次闭合开关S后,发现L1发光,L2不发光,发生此现象的两个原因可能是L2发生了 短路 故障,也可能是L2 分得的电压太小 。
    (4)当电流表连接在C处时,小明读取示数后填入下表中,同组同学告诉小明该数据存在问题,请说明存在问题的原因是 电流表选用大量程却按小量程进行读数了 。
    【答案】(1)使实验所得结论更具有普遍性;
    (2)电流表选用的量程过小;
    (3)短路;分得的电压太小;
    (4)电流表选用大量程却按小量程进行读数了。
    【分析】(1)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;
    (2)用电流表测量电流时要选择合适的量程,否则电流表指针偏转角度过小或过大;
    (3)串联电路中电流只有一条路径,有灯泡发光,说明电路中有电流,根据L2不发光分析;
    (4)根据电流表大小量程之比为5:1。
    【解答】解:(1)实验中为了得到普遍规律,应换用不用规格的灯泡进行多次实验。
    (2)闭合开关后,电流表超过最右侧的刻线继续往右偏,说明电流表选择额量程过小。
    (3)串联电路中,有灯泡发光,说明电路中有电流,灯泡L2不发光,可能的原因是灯泡L2短路或灯泡L2分得的电压太小了。
    (4)根据串联电路中电流是处处相等的,此时正确的数据刚好是现在数据的5倍,因此可能的原因是电流表选用大量程却按小量程进行读数了。
    故答案为:(1)使实验所得结论更具有普遍性;
    (2)电流表选用的量程过小;
    (3)短路;分得的电压太小;
    (4)电流表选用大量程却按小量程进行读数了。
    【点评】本题探究串联电路电流规律,考查归纳法的运用、注意事项、故障分析等知识。
    26.(4分)如图在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,电源使用三节新干电池,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”。
    (1)在连接电路时,某同学刚连好最后一根线,电流表就有示数了,原因是 连接电路时开关未断开 。
    (2)电路连接正确后,实验数据记录如乙表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请你指出并说明判断依据 电流表选择的量程是0﹣0.6A,第四组实验中电流超过电流表的量程 。
    (3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小雨设计了如图丙所示的电路同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
    ①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1。
    ② 闭合S、S1 ,用电压表测出电源电压U。
    ③则电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
    【答案】(1)连接电路时开关未断开;
    (2)电流表选择的量程是0﹣0.6A,第四组实验中电流超过电流表的量程;
    (3)②闭合S、S1;③。
    【分析】(1)连接电路时开关应该断开,本题刚连好最后一根线,电流表就有示数了,说明开关没断开;(2)第四组实验中电流超过电流表的量程,是拼凑数据;(3)同时闭合S、S1,电压表测电源电压为U,可得两电阻串联时R0两端电压,由欧姆定律得到电路中的电流,进一步得到未知电阻的阻值。
    【解答】解:(1)刚连好最后一根线,电流表就有示数了,说明电路接通了,原因是连接电路时开关未断开;
    (2)图中电流表选择的量程是0﹣0.6A,第四组实验中电流超过电流表的量程,因此是拼凑数据;
    (3)②再闭合S、S1,电阻R0被短路,电压表测电源电压为U,可得两电阻串联时,R0两端电压为U0=U﹣U1
    ③电路中的电流为:
    则未知电阻的阻值为:

    故答案为:(1)连接电路时开关未断开;(2)电流表选择的量程是0﹣0.6A,第四组实验中电流超过电流表的量程;(3)②闭合S、S1;③。
    【点评】本题考查测电阻实验,难度中上。
    27.(6分)在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验电路如图甲所示。已知电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“10Ω 0.5A”,定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。
    (1)请根据图甲,用笔画线代替导线把图乙的实物图连接完整;
    (2)连好电路,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。当将5Ω的电阻换成10Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 右 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数与原来相同。
    (3)某小组同学进行了3次实验,他们将3次实验数据描绘在图丙中。观察图像可知实验时控制的电压表的示数保持 2 V不变;可以得出的实验结论是: 电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比 。
    (4)小红想继续探究,用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验,发现无论怎样移动滑片都不能使电压表示数为2V,原因是 滑动变阻器的阻值太小了 (写出其中一种原因即可)。
    (5)若要30Ω的定值电阻也能完成实验,不改变电路元件的情况下,设定的电压表示数的范围是 2.25V~2.5V ,才能保证实验顺利进行,得出正确结论。
    【答案】(1)见解答;(2)右;(3)2;电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;(4)滑动变阻器的阻值太小;(5)2.25V~2.5V。
    【分析】(1)根据甲图,电路是串联的,且滑动变阻器使用的是左下接线柱,电压表测定值电阻两端电压;
    (2)探究电流与电阻实验,需要保持定值电阻两端电压不变,当将5Ω的电阻换成10Ω时,根据串联分压的分配与电阻成正比,定值电阻变大,滑动变阻器接入的阻值也变大;
    (3)丙图中,可知通过导体的电流与对应的电阻,由欧姆定律求出两端电压;分析实验数据可知,电压一定时,电阻与电流的乘积时一个定值;
    (4)当定值电阻的阻值是30Ω接入电路时,由串联电路中,电压的分配与电阻成正比,可知滑动变阻器的最值太小了,不能完成实验;
    (5)不改变电路元件的情况下,定值电阻两端的电压最大值时把最小电阻接入电路时,电路中的电流为电路允许的最大电流,定值电阻两端电压的最小值为把最大电阻接入电路,滑动变阻器处于最大值时定值电阻两端的电压。
    【解答】解:(1)根据甲图,电路是串联的,且滑动变阻器使用的是左下接线柱,电压表测定值电阻两端电压,连接实物图如下所示:
    (2)探究电流与电阻实验,需要保持定值电阻两端电压不变,当将5Ω的电阻换成10Ω时,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大,因此应向阻值大的方向移动滑动变阻器增加滑动变阻器两端电压,即向右端移动,直到电压表示数与原来相同;
    (3)由丙图中数据可知,电压表的示数是U=0.4A×5Ω=2V;分析实验数据可知,电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
    (4)当定值电阻的阻值是30Ω,电路中的电流为
    此时滑动变阻器两端电压为
    UP=U﹣UR=3V﹣2V=1V
    滑动变阻器的阻值为
    此时超过滑动变阻器的最大阻值,因此无法完成实验。
    (5)由滑动变阻器的规格和电流表的量程可知,电路中允许的最大电流I大=0.5A,
    所以电阻电阻两端电压的最大值为U0大=I大R1=0.5A×5Ω=2.5V;
    当电阻R阻值最大,滑动变阻器连入电路中的阻值也最大时
    解得U0小=2.25V,
    设定的电压表示数的范围是2.25V~2.5V;
    故答案为:(1)见解答;(2)右;(3)2;电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;(4)滑动变阻器的阻值太小;(5)2.25V~2.5V。
    【点评】本题考查了实物图的连接欧姆定律的应用,探究电流与电阻的关系实验中常遇到的问题及解决方法。
    28.(6分)“开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图,电源电压U=12V,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数U1=10V,调零后R2的滑片位置保持不变。求:
    (1)调零后R2接入电路中的阻值;
    (2)当U1=10V时,R2消耗的电功率;
    (3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,试通过计算分析,判断该司机是否属于酒驾?
    【答案】(1)调零后R2接入电路中的阻值为20Ω;
    (2)当U1=10V时,R2消耗的电功率为0.2W;
    (3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,该司机属于酒驾。
    【分析】(1)甲图中,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流:
    由乙图可知当气体中的酒精浓度为0时R1为100Ω,由欧姆定律求出此时电路中的电流,根据串联电路电压的规律及欧姆定律求出R2;
    (2)利用串联电路的电压关系求得R2两端的电压,根据P=UI求出R2消耗的电功率;
    (3)由欧姆定律得出电路的总电阻,由电阻的串联规律得出气敏电阻的阻值,由图乙结合已知条件判断。
    【解答】解:
    (1)由乙图知,当气体中的酒精浓度为0时,R1=100Ω,此时电路中的电流,
    根据串联电路电压的规律知:R2两端的电压为U2=U﹣U1=12V﹣10V=2V,
    R2的电阻是;
    (2)R2消耗的电功率P2=U2I=2V×0.1A=0.2W;
    (3)当电流表示数为0.2A时,由欧姆定律知,电路的总电阻,
    由串联电路电阻规律知此时气敏电阻的阻值为R1′=R′﹣R2=60Ω﹣20Ω=40Ω,
    由图乙知,当气敏电阻的阻值为40Ω时,气体中的酒精浓度为40mg/100mL,
    20mg/100m1<40mg/100m1<80mg/100m1,
    可知该司机属于酒驾。
    答:(1)调零后R2接入电路中的阻值为20Ω;
    (2)当U1=10V时,R2消耗的电功率为0.2W;
    (3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,该司机属于酒驾。
    序号
    电流IA/A
    电流IB/A
    电流IC/A
    1
    1.2
    1.2
    0.24
    实验序号
    1
    2
    3
    4
    电压/V
    1.5
    1.8
    2.6
    3.2
    电流/A
    0.3
    0.36
    0.52
    0.64
    题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    答案
    C
    D
    C
    C
    D
    B
    B
    C
    B
    B
    序号
    电流IA/A
    电流IB/A
    电流IC/A
    1
    1.2
    1.2
    0.24
    实验序号
    1
    2
    3
    4
    电压/V
    1.5
    1.8
    2.6
    3.2
    电流/A
    0.3
    0.36
    0.52
    0.64

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