1.本試題分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷、第Ⅲ卷三部分,共30題。第Ⅰ卷為客觀題,共15題,35分;第Ⅱ卷為主觀題,共11題,65分;第Ⅲ卷為附加題,共4題,20分。
2.第Ⅲ卷僅提供給學有余力學生完成,不計入學科總成績。
3.所有題目均在答題卡上作答,在試題上作答無效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、單項選擇題:(滿分20分,共10題,每題2分。每題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求)
1. 能源的利用需要考慮可持續(xù)發(fā)展。理想能源需要具備環(huán)境破壞小、足夠豐富、可再生等條件,以下各種形式的能源中可作為理想能源的是( )
A. 太陽能B. 天然氣C. 石油D. 煤炭
2. 家庭照明電路開關的外殼通常用塑料制作,這主要是利用塑料的( )
A. 塑性B. 絕緣性C. 延展性D. 導熱性
3. “金陵金箔”是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn),手工打造的金箔輕薄柔軟,最薄可達。直接用手拿取會導致破碎。制箔匠人會手持羽毛輕輕掃過紙墊如圖甲,再將羽毛靠近金箔,羽毛就會吸起金箔如圖乙。羽毛能夠吸起金箔的原因是( )
A. 帶電物體能夠吸引輕小物體B. 羽毛與金箔摩擦產(chǎn)生電荷
C 異種電荷相互吸引D. 同種電荷相互排斥
4. 我國天宮空間站使用4對柔性三結(jié)砷化鎵太陽能電池板來發(fā)電,它的技術非常先進,光電轉(zhuǎn)換效率超30%。下列說法正確的是( )
A. 太陽能電池板所用材料三結(jié)砷化鎵是超導體
B. 太陽能電池板面積越大,發(fā)電效率越高
C. 太陽能電池板工作的效率超30%,表明太陽能電池板把至少30%的太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
D. 太陽能電池板工作的效率超30%,表明太陽能電池板把至少30%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能
5. 如圖,爺爺過生日時,曉宇精心準備了一份長壽面,香味四溢。制作這碗長壽面的過程中,所包含的物理原理描述正確的是( )
A. 爐火加熱使鍋內(nèi)水的溫度升高,是通過做功的方式改變內(nèi)能
B. 水開后將鍋蓋頂起,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 出鍋后的面條逐漸變涼,分子運動不斷加快
D. 香味四溢是因為分子在不停地做無規(guī)則運動
6. 如圖所示,實物電路連接圖,與之相對應的電路圖是( )
A. B.
C. D.
7. 如圖所示電路,關于電表測量位置說法正確的是( )
A. 電流表測量通過的電流B. 電流表測量通過的電流
C. 電壓表測量開關兩端的電壓D. 電壓表測量兩端的電壓
8. 利用玻璃泡破碎但鎢絲完好的廢白熾燈、小燈泡L、電池、開關S、導線若干,連接電路如圖所示。閉合開關S,用酒精燈對鎢絲加熱,觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,則( )
A. 電路中的電子從電源正極出發(fā),通過鎢絲、燈泡回到負極
B. 鎢絲被加熱過程中,溫度升高,內(nèi)能增加
C. 加熱鎢絲,電路中的總電阻減小
D. 這個實驗說明電流通過導體時會產(chǎn)生熱
9. 如圖是一種佩戴在手腕上的“計步器”,內(nèi)部的基本構造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵,管外繞著線圈。運動時,磁鐵在管中往復運動,線圈輸出不斷變化的電流,實現(xiàn)計步。下列設備與“計步器”產(chǎn)生電流的原理相同的是( )
A. 發(fā)電機B. 電風扇C. 汽油機D. 電水壺
10. 某品牌電視機的銘牌如圖所示。如果這臺電視機每天正常使用3h,一個月(30天)耗電( )
A. 0.45kW?hB. 450kW?h
C. 13.5kW?hD.
二、多項選擇題(滿分15分,共5題。每題給出的四個選項中,有2~3個選項符合題目要求,每題全選對得3分,漏選得1分,錯選或不選得0分)
11. 下列關于物理概念的說法不正確的是( )
A. 熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
B. 兩個用電器的電流相等,則它們一定是串聯(lián)電路
C. 比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高所吸收的熱量
D. 做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
12. 巨磁電阻(GMR)效應是指某些材料的電阻在磁場中隨磁場的增強而急劇減小的現(xiàn)象。如圖所示電路,電源電壓U不超過指示燈額定電壓,GMR是巨磁電阻。閉合開關、,則( )
A. 電磁鐵B端是N極
B. 向左移動滑片P,電磁鐵磁性變強
C. 向左移動滑片P,GMR兩端的電壓增大
D. 向右移動滑片P,指示燈會變暗
13. 如圖甲所示電路,閉合開關S,兩燈均發(fā)光,兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)都如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A. 電壓表的讀數(shù)為1.5V
B. 和兩燈的電壓之比為
C. 和兩燈的電流之比為
D. 和兩燈的電阻之比為
14. 探究小組用如圖甲所示數(shù)字化實驗設備探究水和食用油的吸熱本領,裝置中的兩個試管分別裝有100g水和100g食用油。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制溫度隨加熱時間變化的圖像,如圖乙。則( )
A. A是水
B. 比熱容
C. B的比熱容
D 加熱3min,A吸收熱量
15. 利用如圖甲所示電路探究電流和電阻的關系。電源電壓保持3V不變,分別將、、、、的定值電阻R連入電路。按實驗要求測得通過各定值電阻的電流,描繪出圖乙所示的圖像。在實驗中( )
A. 電壓表示數(shù)保持不變
B. 當R的阻值是時,通過R的電流為
C. 當R的阻值是時滑動變阻器連入電路中的阻值為
D. 滑動變阻器連入電路阻值變化范圍為
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空與作圖題(滿分12分,共3題)
16. 當電流通過燈絲,白熾燈的燈絲就會發(fā)熱發(fā)光,此過程________能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。曉麗在打掃實驗室衛(wèi)生時偶然發(fā)現(xiàn):將磁體靠近通電白熾燈的燈絲(如圖所示),燈絲在晃動。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是____________。
17. 如圖甲所示是測電筆的結(jié)構,圖中a為電阻、b為氖管。
(1)筆中的電阻與氖管的連接方式是________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”);在使用測電筆時,圖乙中正確的握法是________。
(2)如圖丙所示,小宇準備在屋里加裝一盞燈和一個三孔插座。用試電筆測試的供電線是________線。請按照安全用電原則,將三孔插座和帶開關的燈泡正確連入電路________。
18. 家中的電吹風,可以吹冷風(自然風),也可以吹熱風。探究小組設計出電吹風的模擬電路(如圖所示),并連接了部分導線。
(1)請用筆畫線代替導線將剩余電路補充完整________。
(2)連接好的電路,只閉合開關________吹冷風,只閉合開關________既無風也不發(fā)熱。
四、實驗探究題(滿分34分,共4題)
19. 電和磁有緊密的聯(lián)系。下面是探究小組進行的一些與電和磁有關的實驗。
(1)如圖甲所示,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象說明了________;斷開開關,小磁針在________的作用下又恢復到原來的位置。
(2)如圖乙所示,將導線纏繞成螺線管后通電,磁場會增強?;恢貌蛔儠r,開關在________(選填“1”或“2”)時的磁場更強。
(3)如圖丙所示,在M、N之間接入________,就可以探究磁場對電流的作用,這一實驗將________能轉(zhuǎn)化成________能。
20. 實驗中采用如圖甲所示的實驗裝置探究影響導體電阻大小的因素,a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線,a、b長度相同但橫截面積不同,a、c橫截面積相同而長度不同。
(1)為了探究電阻與長度的關系,應選擇________、________兩根導線先后接入M、N間,通過觀察________來比較導線電阻的大小。
(2)將導線a和b先后接入M、N間,發(fā)現(xiàn)接入a導線時電流表的示數(shù)比接入b導線時的________。
(3)將水槽中加入淡鹽水,兩鐵釘插入鹽水中(如圖乙所示),將鐵釘與M、N相連,不斷加入鹽攪拌均勻(鹽水始終未達到飽和狀態(tài)),獲得電流表示數(shù)如圖表所示。說明相同條件下,溶液的電阻與________有關。
(4)將水槽中的鹽水更換為煤油,再次進行實驗,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?請分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:__________。
21. 利用2節(jié)干電池組成的電源,兩個燈泡,開關、電流表、電壓表各一和導線若干,探究電路中電流、電壓規(guī)律。
(1)連接電路如圖甲,探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律:
①閉合開關,發(fā)現(xiàn)亮,不亮,電流表有示數(shù),可判斷燈泡___________出現(xiàn)___________選填“短接”或“斷路”。
②排除電路故障后進行實驗,測得通過電流,通過的電流,則圖甲中電流表的示數(shù)是___________,測量干路電流時,應當選擇電流表的量程為___________ A。
③實驗后,小宇發(fā)現(xiàn)燈泡上標注有“”,什么原因造成通過的電流不是,請說明原因:___________。
(2)如圖乙,探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
①請在圖乙中用筆畫線代替導線將電路補充完整___________。
②實驗中換用不同小燈泡進行多次實驗并記錄數(shù)據(jù)如表。由此可得出串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于___________。
③排除電路連接造成的誤差,第___________次實驗采用的是2個規(guī)格完全相同的燈泡。
22. 探究小組利用干電池4節(jié),定值電阻3個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω,滑動變阻器,電流表、電壓表、開關各一個,導線若干,探究電流與電壓的關系。
(1)實驗中,滑動變阻器的滑片向右移動時,兩個電表的示數(shù)均增大,請用筆畫線代替導線將甲實驗電路補充完整_______。
(2)選用某一電阻進行實驗,獲得實驗數(shù)據(jù)如表,請在圖乙中畫出此電阻的I-U圖像_________。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知:實驗中采用的電阻是________Ω。
(4)完成探究后,實驗小組想要繼續(xù)探究電流與電阻的關系。他們先將的電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表的示數(shù);然后更換的電阻,向________移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為________V,讀出電流表的示數(shù);再換用其它電阻重復實驗。實驗獲得的數(shù)據(jù)可以通過圖丙中的圖線________展示出其規(guī)律。
23. 利用如圖甲所示的裝置測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,實驗中使用的電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為,燈泡正常工作時的電流表示數(shù)如圖乙所示。
(1)在圖甲中所示的電路中,有一根導線連錯了,請在錯誤的導線上畫“”,并用筆畫出正確的連接方式__________;
(2)改正錯誤后進行實驗,得到了如表所示的實驗數(shù)據(jù),請將表格中空缺位置填充完整;①___________,②___________;
(3)通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)同一個燈泡越亮,燈泡的電阻越___________。燈泡的電阻產(chǎn)生變化的原因是燈絲的電阻隨___________發(fā)生變化;
(4)實驗中使用的燈泡正常工作時的功率是___________。
五、計算題(滿分19分,共3題)
24. 電焊利用電流的熱效應將焊條熔化,從而使金屬部件連接在一起。某電焊機輸出電壓40V、輸出功率2000W。各種橡膠絕緣銅芯導線在常溫下安全載流量(長時間通電時的最大安全電流)如下表。從安全角度考慮,應選擇哪種導線作為電焊機的輸出導線?請計算后說明。
25. 小華嘗試估測家中所使用的天然氣熱水器的熱效率。他把家里自動洗衣機的“水量”設置為40kg,用熱水器輸出的熱水注入洗衣機,當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水。已知當時自來水的溫度是15℃,熱水器輸出熱水的溫度為40℃,注水前天然氣表的示數(shù)是,注水后變?yōu)?,天然氣的熱值為。?br>(1)將40L自來水加熱至輸出溫度需要的熱量Q;
(2)該熱水器的熱效率η。
26. 如圖所示,這是某品牌的即熱型水龍頭,它的特點是即開即有熱水,無需提前預熱,旋轉(zhuǎn)手柄S可處于冷水檔a、溫水檔b、熱水檔c,它的簡要工作電路如圖乙所示,虛線方框內(nèi)有兩個發(fā)熱電阻、(方框內(nèi)未畫出)。已知:溫水檔加熱功率1100W,高溫檔時發(fā)熱電阻的總電阻是,供電電壓為220V。
(1)當S旋到b擋位時,求通電10s電流產(chǎn)生的熱量Q;
(2)求兩個電阻的阻值、;
(3)請你在虛線方框內(nèi)畫出發(fā)熱電阻的電路,并連接完整工作電路。
第Ⅲ卷(共20分)
說明:
1.下面的題目提供給學有余力的同學完成,不計入學科總成績。請先將前面的題目進行確認,沒有問題再進行本卷的解答。
2.本卷中所有選擇題為多項選擇題。
六、附加題(滿分20分,共4題)
27. 為測出未知電阻Rx的阻值(約600Ω),小紅選用電壓小于3V的穩(wěn)壓電源、R1=500Ω與R2=10Ω的定值電阻、量程為3V的實驗室電壓表、量程為0.6A的實驗室電流表等元件,設計了下面四個測量電路,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
28. 如圖所示是某同學設計的監(jiān)測河水流速變化的裝置原理圖。機翼狀的探頭始終浸沒在水中,通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動。電源電壓保持4.8V不變,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,定值電阻,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開關S,隨著水流速度的變化,下列說法正確的是( )
A. 當水流速度增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比不變
B. 當水流速度減小時,機翼狀的探頭受到水的浮力不變
C. 電阻的最大電功率為0.96W
D. 電阻的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W
29. 如圖所示電路,電源電壓6V保持不變,滑動變阻器R2的規(guī)格為“24Ω; 0.3A”,電壓表的量程為0~3V,小燈泡額定電流為0.2A(燈絲電阻不變),閉合S1,S2接1,滑動變阻器的滑片P在最右端時電壓表示數(shù)為1.5V;閉合S1,S2接2,滑動變阻器的滑片P在最右端時電壓表示數(shù)為1.2V,在保證電路元件安全的前提下,下列說法正確的是( )

A. R1的阻值為8Ω
B. 閉合S1,S2接1時,通電1min,整個電路消耗的電能最多為135J
C. 閉合S1,S2接2時,移動滑片P,當電壓表的示數(shù)為1.6V時,小燈泡正常發(fā)光
D. 閉合S1,S2接2時,滑片P從最右端向左最大范圍移動,電壓表示數(shù)將增大0.4V
30. 如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,,為定值電阻,為滑動變阻器,燈L上標有“8V;1.6W”。當閉合開關,斷開,移動滑動變阻器的滑片至B點時,燈L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為,此時的功率為,當閉合開關,斷開,移動滑動變阻器的滑片從A點移動到B點時,電壓表、示數(shù)與滑動變阻器阻值關系如圖乙所示,當滑動變阻器的滑片在B點時電流表示數(shù)為,此時功率為,其中求:
(1)?
(2)電源電壓U。
九年級物理試題
(考試時間:90分鐘 本試題滿分:100分+20分)
說明:
1.本試題分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷、第Ⅲ卷三部分,共30題。第Ⅰ卷為客觀題,共15題,35分;第Ⅱ卷為主觀題,共11題,65分;第Ⅲ卷為附加題,共4題,20分。
2.第Ⅲ卷僅提供給學有余力學生完成,不計入學科總成績。
3.所有題目均在答題卡上作答,在試題上作答無效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、單項選擇題:(滿分20分,共10題,每題2分。每題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求)
1. 能源的利用需要考慮可持續(xù)發(fā)展。理想能源需要具備環(huán)境破壞小、足夠豐富、可再生等條件,以下各種形式的能源中可作為理想能源的是( )
A. 太陽能B. 天然氣C. 石油D. 煤炭
【答案】A
【解析】
【詳解】以下各種形式的能源中可作為理想能源的是太陽能,因為它無污染,是清潔能源,還可以源源不斷地從自然界獲得;而天然氣、石油、煤灰都是化石燃料,有污染,是不可再生能源;故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
2. 家庭照明電路開關的外殼通常用塑料制作,這主要是利用塑料的( )
A. 塑性B. 絕緣性C. 延展性D. 導熱性
【答案】B
【解析】
【詳解】家庭照明電路開關的外殼通常用塑料制作,這主要是利用塑料的絕緣性,不容易導電,防止觸電事故的發(fā)生,故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
3. “金陵金箔”是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn),手工打造的金箔輕薄柔軟,最薄可達。直接用手拿取會導致破碎。制箔匠人會手持羽毛輕輕掃過紙墊如圖甲,再將羽毛靠近金箔,羽毛就會吸起金箔如圖乙。羽毛能夠吸起金箔的原因是( )
A. 帶電物體能夠吸引輕小物體B. 羽毛與金箔摩擦產(chǎn)生電荷
C. 異種電荷相互吸引D. 同種電荷相互排斥
【答案】A
【解析】
【詳解】手持羽毛輕輕掃過紙墊,羽毛由于摩擦而帶上了電荷,帶電物體具有吸引輕小物體的性質(zhì),羽毛與金箔靠近時,帶電的羽毛可以吸引輕薄的金箔,故BCD錯誤,A正確。
故選A。
4. 我國天宮空間站使用4對柔性三結(jié)砷化鎵太陽能電池板來發(fā)電,它的技術非常先進,光電轉(zhuǎn)換效率超30%。下列說法正確的是( )
A. 太陽能電池板所用材料三結(jié)砷化鎵是超導體
B. 太陽能電池板面積越大,發(fā)電效率越高
C. 太陽能電池板工作的效率超30%,表明太陽能電池板把至少30%的太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
D. 太陽能電池板工作的效率超30%,表明太陽能電池板把至少30%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】D
【解析】
【詳解】A.太陽能電池板所用材料三結(jié)砷化鎵是半導體,故A錯誤;
B.太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率超30%,與電池板的面積無關,太陽能電池板面積越大,發(fā)電功率越大,故B錯誤;
CD.太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化成電能,以化學能的形式儲存在電池中;太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換效率超30%,表明太陽能電池板能把至少30%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故C錯誤,D正確。
故選D。
5. 如圖,爺爺過生日時,曉宇精心準備了一份長壽面,香味四溢。制作這碗長壽面的過程中,所包含的物理原理描述正確的是( )
A. 爐火加熱使鍋內(nèi)水的溫度升高,是通過做功的方式改變內(nèi)能
B. 水開后將鍋蓋頂起,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 出鍋后的面條逐漸變涼,分子運動不斷加快
D. 香味四溢是因為分子在不停地做無規(guī)則運動
【答案】D
【解析】
【詳解】A.爐火加熱使鍋內(nèi)水的溫度升高,這是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能,故A錯誤;
B.水開后將鍋蓋頂起,水蒸氣對鍋蓋做功,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能,故B錯誤;
C.出鍋后的面條逐漸變涼,溫度降低,分子運動不斷減慢,故C錯誤;
D.香味四溢,屬于擴散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運動,故D正確。
故選D。
6. 如圖所示,實物電路連接圖,與之相對應的電路圖是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】開關S在干路上,燈泡L1與燈泡L2并聯(lián),故C符合題意。
故選C。
7. 如圖所示電路,關于電表測量位置的說法正確的是( )
A. 電流表測量通過的電流B. 電流表測量通過的電流
C. 電壓表測量開關兩端的電壓D. 電壓表測量兩端的電壓
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖可知,兩燈并聯(lián),電流表測量干路電路,電壓表測量并聯(lián)電路兩端的電壓,既是測量L1兩端的電壓也是測量L2兩端的電壓、電源電壓,但不是測量開關兩端的電壓,故ABC錯誤,D正確。
故選D。
8. 利用玻璃泡破碎但鎢絲完好的廢白熾燈、小燈泡L、電池、開關S、導線若干,連接電路如圖所示。閉合開關S,用酒精燈對鎢絲加熱,觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,則( )
A. 電路中的電子從電源正極出發(fā),通過鎢絲、燈泡回到負極
B. 鎢絲被加熱過程中,溫度升高,內(nèi)能增加
C. 加熱鎢絲,電路中的總電阻減小
D. 這個實驗說明電流通過導體時會產(chǎn)生熱
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)電流方向的規(guī)定,負電荷定向移動的方向與電流方向相反,在電源外部分,電子從電源負極出發(fā),經(jīng)燈絲、鎢絲、開關回到正極,故A錯誤;
B.酒精燈溫度較高,鎢絲被加熱過程中,鎢絲吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加,故B正確;
CD.燈絲電阻與溫度有關,加熱鎢絲,溫度升高,鎢絲的電阻增大,電路中的總電阻增大,這個實驗說明導體的電阻與溫度有關,故CD錯誤。
故選B。
9. 如圖是一種佩戴在手腕上的“計步器”,內(nèi)部的基本構造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵,管外繞著線圈。運動時,磁鐵在管中往復運動,線圈輸出不斷變化的電流,實現(xiàn)計步。下列設備與“計步器”產(chǎn)生電流的原理相同的是( )
A. 發(fā)電機B. 電風扇C. 汽油機D. 電水壺
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)計步器的特點可知,運動時,磁鐵在管中反復運動,切割磁感線而產(chǎn)生電流。因此,計步器的基本原理是電磁感應,產(chǎn)生電流的過程中將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
A.發(fā)電機是利用電磁感應原理來工作的,故A符合題意;
B.電風扇的主要部件是電動機,是利用通電導體在磁場中受力的作用的原理來工作的,故B不符合題意;
C.汽油機是熱機,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故C不符合題意;
D.電水壺是利用電流的熱效應來工作的,故D不符合題意。
故選A。
10. 某品牌電視機的銘牌如圖所示。如果這臺電視機每天正常使用3h,一個月(30天)耗電( )
A. 0.45kW?hB. 450kW?h
C. 13.5kW?hD.
【答案】C
【解析】
【詳解】電視機每天正常使用3h,一個月按30天計算消耗的電能W=Pt=0.15kW×3×30h=13.5kW?h
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
二、多項選擇題(滿分15分,共5題。每題給出的四個選項中,有2~3個選項符合題目要求,每題全選對得3分,漏選得1分,錯選或不選得0分)
11. 下列關于物理概念的說法不正確的是( )
A. 熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
B. 兩個用電器的電流相等,則它們一定是串聯(lián)電路
C. 比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高所吸收的熱量
D. 做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A.發(fā)生熱傳遞時,熱量總是從高溫物體傳遞給低溫物體,內(nèi)能大的物體的溫度不一定高,故A錯誤,A符合題意;
B.同一電路中,通過的電流相等的兩個用電器,可能是串聯(lián)的,也可能是兩用電器的規(guī)格相同,但它們是并聯(lián)的,故B錯誤,B符合題意;
C.由比熱容的定義可知,比熱容在數(shù)值上等于1kg的某種物質(zhì)溫度升高所吸收的熱量,故C正確,C不符合題意;
D.做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是其他形式能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化(如機械能或電能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化),故D錯誤,D符合題意。
故選ABD。
12. 巨磁電阻(GMR)效應是指某些材料的電阻在磁場中隨磁場的增強而急劇減小的現(xiàn)象。如圖所示電路,電源電壓U不超過指示燈額定電壓,GMR是巨磁電阻。閉合開關、,則( )
A. 電磁鐵B端是N極
B. 向左移動滑片P,電磁鐵磁性變強
C. 向左移動滑片P,GMR兩端的電壓增大
D. 向右移動滑片P,指示燈會變暗
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.利用安培定則可知,右手握住螺線管,四指指向螺線管中電流的方向,大拇指指向電磁鐵的左端A為N極、右端B為S極,故A不符合題意;
BCD.由左圖可知,滑動變阻器的滑片P向左滑動過程中接入電路中電阻變小,由可知,電路中的電流變大,此時電磁鐵的磁性變強,由右圖可知,巨磁電阻和燈泡串聯(lián),因巨磁電阻在磁場中隨磁場的增強而急劇減小,所以,此時巨磁電阻的阻值會變小,巨磁電阻所在電路中的總電阻變小,由可知,電路中的電流變大,通過燈泡的電流變大,小燈泡兩端的電壓增大;由于電源電壓不變,所以GMR兩端的電壓變小,因為P=I2R,且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,所以,燈泡的實際功率變大,燈泡變亮;若向右移動滑片P,則指示燈會變暗,故C錯誤、BD正確。
故選BD。
13. 如圖甲所示電路,閉合開關S,兩燈均發(fā)光,兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)都如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A. 電壓表的讀數(shù)為1.5V
B. 和兩燈的電壓之比為
C. 和兩燈的電流之比為
D. 和兩燈的電阻之比為
【答案】CD
【解析】
【詳解】由圖甲可知,燈泡L1、L2串聯(lián),電壓表V1測量總電壓,電壓表V2測量燈泡L1兩端的電壓;
A.兩個電壓表的指針位置相同,由于串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,則電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù),所以電壓表V1的量程為,分度值為0.5V,示數(shù)為7.5V,即電源電壓為,電壓表V2的量程為,示數(shù)為1.5V,即L1兩端的電壓為,故A錯誤;
B.根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知,L2兩端的電壓
則L1和L2兩燈的電壓之比
故B錯誤;
C.串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以通過L1和L2的電流相等,即通過L1、L2兩燈的電流之比為1:1,故C正確;
D.由可得,L1、L2兩燈的電阻之比為
故D正確。
故選CD。
14. 探究小組用如圖甲所示數(shù)字化實驗設備探究水和食用油吸熱本領,裝置中的兩個試管分別裝有100g水和100g食用油。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制溫度隨加熱時間變化的圖像,如圖乙。則( )
A. A是水
B. 比熱容
C. B的比熱容
D. 加熱3min,A吸收熱量
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A.質(zhì)量和初溫相同的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,比熱容大的升溫慢,所以A是水,B是食用油,故A符合題意;
B.根據(jù)圖乙,水和食用油加熱相同時間吸收相同的熱量,都加熱6min時,A升高的溫度為
B升高的溫度為
則都加熱6min時,有如下關系成立:,則比熱容,故B不符合題意;
C.由可知,B的比熱容為
故C符合題意;
D.加熱6min,A吸收的熱量為
加熱3min,A吸收的熱量只有加熱6分鐘的一半,即
故D符合題意。
故選ACD。
15. 利用如圖甲所示電路探究電流和電阻的關系。電源電壓保持3V不變,分別將、、、、的定值電阻R連入電路。按實驗要求測得通過各定值電阻的電流,描繪出圖乙所示的圖像。在實驗中( )
A. 電壓表示數(shù)保持不變
B. 當R的阻值是時,通過R的電流為
C. 當R的阻值是時滑動變阻器連入電路中的阻值為
D. 滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍為
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A.由圖乙可知,電壓表的示數(shù):
則實驗中電壓表示數(shù)保持不變,故A符合題意;
B.由圖乙可知,當R的阻值是時,通過R的電流為,故B符合題意;
C.由圖乙可知,當R的阻值是時,通過R的電流為,由歐姆定律可知電路中的總電阻
由串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時滑動變阻器接入電路的最大電阻
故C符合題意;
D.根據(jù)圖乙可知,當時,電路電流為,滑動變阻器兩端電壓
由歐姆定律可得,滑動變阻器接入電路的最小電阻為
所以滑動變阻器連入電路的阻值范圍,故D不符合題意。
故選ABC。
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空與作圖題(滿分12分,共3題)
16. 當電流通過燈絲,白熾燈的燈絲就會發(fā)熱發(fā)光,此過程________能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。曉麗在打掃實驗室衛(wèi)生時偶然發(fā)現(xiàn):將磁體靠近通電白熾燈的燈絲(如圖所示),燈絲在晃動。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是____________。
【答案】 ①. 電 ②. 通電導體磁場中受力運動
【解析】
【詳解】[1]白熾燈的燈絲發(fā)熱發(fā)光,此過程電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。
[2]通電導體在磁場中會受力運動,導體的受力方向與磁場方向和電流的方向有關,所以將磁體靠近通電白熾燈的燈絲,因燈泡中有電流通過,并且是交流電,所以燈絲會受到磁場力的作用,并且受力的方向在時刻改變,所以燈絲會發(fā)生晃動。
17. 如圖甲所示是測電筆的結(jié)構,圖中a為電阻、b為氖管。
(1)筆中的電阻與氖管的連接方式是________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”);在使用測電筆時,圖乙中正確的握法是________。
(2)如圖丙所示,小宇準備在屋里加裝一盞燈和一個三孔插座。用試電筆測試的供電線是________線。請按照安全用電原則,將三孔插座和帶開關的燈泡正確連入電路________。
【答案】(1) ①. 串聯(lián) ②. ②
(2) ①. 火線 ②.
【解析】
【小問1詳解】
[1][2]測電筆中的金屬比尖、電阻與氖管金屬筆卡的連接方式是串聯(lián),使用時與人體、大地一起構成閉合回路;在使用測電筆時,圖乙中正確的握法是②,即使用測電筆辨別火線和零線時,手指一定要接觸筆尾金屬體,但不能接觸筆尖金屬體。
【小問2詳解】
[1][2]如圖丙所示,用測電筆測試的供電線時,氖管發(fā)光,試電筆測試的是火線;將三孔插座接入電路時,左孔接零線,右孔接火線,上孔接地線;帶開關的燈泡連入電路時,為了用電安全,開關接在火線和用電器之間,如圖
18. 家中的電吹風,可以吹冷風(自然風),也可以吹熱風。探究小組設計出電吹風的模擬電路(如圖所示),并連接了部分導線。
(1)請用筆畫線代替導線將剩余電路補充完整________。
(2)連接好的電路,只閉合開關________吹冷風,只閉合開關________既無風也不發(fā)熱。
【答案】(1) (2) ①. S1 ②. S2
【解析】
【小問1詳解】
家中的電吹風,可以吹冷風(自然風),也可以吹熱風,這說明電動機和電熱絲是并聯(lián)的;開關S2在電熱絲的電路中,開關S1在干路中,如下所示:
【小問2詳解】
[1][2]根據(jù)實物圖可知,只閉合開關S1吹冷風,只有電動機工作;只閉合開關S2,電路中無電流,既無風也不發(fā)熱。
四、實驗探究題(滿分34分,共4題)
19. 電和磁有緊密的聯(lián)系。下面是探究小組進行的一些與電和磁有關的實驗。
(1)如圖甲所示,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象說明了________;斷開開關,小磁針在________的作用下又恢復到原來的位置。
(2)如圖乙所示,將導線纏繞成螺線管后通電,磁場會增強?;恢貌蛔儠r,開關在________(選填“1”或“2”)時的磁場更強。
(3)如圖丙所示,在M、N之間接入________,就可以探究磁場對電流的作用,這一實驗將________能轉(zhuǎn)化成________能。
【答案】(1) ①. 通電導體周圍存在著磁場 ②. 地磁場
(2)1 (3) ①. 電源 ②. 電 ③. 機械
【解析】
【小問1詳解】
[1]這是著名的奧斯特實驗,實驗中,開關閉合時,通電導線周圍的磁場和小磁針的磁場相互作用,使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導體周圍存在著磁場。
[2]斷開開關,導線的磁場消失,小磁針在地磁場的作用下又恢復到原來的位置。
【小問2詳解】
電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)、電流大小有關,在電流一定時,線圈匝數(shù)越多,磁性越強,滑片位置不變時,開關在1時的磁場更強。
【小問3詳解】
[1][2][3]通電導體在磁場中會受到力的作用,在M、N兩接線柱間換接電源可以探究“磁場對電流的作用”的實驗。閉合開關,導體的磁場和磁體的磁場相互作用,使導體運動,這一過程消耗電能,電能轉(zhuǎn)化為機械能。
20. 實驗中采用如圖甲所示的實驗裝置探究影響導體電阻大小的因素,a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線,a、b長度相同但橫截面積不同,a、c橫截面積相同而長度不同。
(1)為了探究電阻與長度的關系,應選擇________、________兩根導線先后接入M、N間,通過觀察________來比較導線電阻的大小。
(2)將導線a和b先后接入M、N間,發(fā)現(xiàn)接入a導線時電流表的示數(shù)比接入b導線時的________。
(3)將水槽中加入淡鹽水,兩鐵釘插入鹽水中(如圖乙所示),將鐵釘與M、N相連,不斷加入鹽攪拌均勻(鹽水始終未達到飽和狀態(tài)),獲得電流表示數(shù)如圖表所示。說明相同條件下,溶液的電阻與________有關。
(4)將水槽中的鹽水更換為煤油,再次進行實驗,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?請分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:__________。
【答案】(1) ①. a ②. c ③. 電流表示數(shù)
(2)小 (3)鹽水濃度 (4)見解析
【解析】
【小問1詳解】
[1][2][3]導體的電阻大小與材料、長度、橫截面積、溫度有關,無特殊說明時,默認溫度相同,題中采用控制變量法,探究電阻的大小與導體的長度關系時,應控制導體的橫截面積、材料相同,長度不同,即選a、c兩根導線;由于電阻的大小不好比較,所以實驗中是將電阻的大小轉(zhuǎn)化成電流表的示數(shù)大小來比較,即用到了轉(zhuǎn)換法。
【小問2詳解】
導線a和b材料及長度相同,橫截面積不同,將導線a和b先后接入M、N間,發(fā)現(xiàn)接入a導線時電流表的示數(shù)比接入b導線時的小,說明b導線的電阻小,該實驗表明:在其他條件相同時,導體橫截面積越小,電阻越大。
【小問3詳解】
將鐵釘與M、N相連,不斷加入鹽攪拌均勻(鹽水始終未達到飽和狀態(tài)),獲得電流表示數(shù)不同,說明相同條件下,溶液的電阻與鹽水濃度有關。
【小問4詳解】
煤油是絕緣體,不容易導電,會出現(xiàn)電流表沒有示數(shù)現(xiàn)象。
21. 利用2節(jié)干電池組成的電源,兩個燈泡,開關、電流表、電壓表各一和導線若干,探究電路中電流、電壓規(guī)律。
(1)連接電路如圖甲,探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律:
①閉合開關,發(fā)現(xiàn)亮,不亮,電流表有示數(shù),可判斷燈泡___________出現(xiàn)___________選填“短接”或“斷路”。
②排除電路故障后進行實驗,測得通過的電流,通過的電流,則圖甲中電流表的示數(shù)是___________,測量干路電流時,應當選擇電流表的量程為___________ A。
③實驗后,小宇發(fā)現(xiàn)燈泡上標注有“”,什么原因造成通過的電流不是,請說明原因:___________。
(2)如圖乙,探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
①請在圖乙中用筆畫線代替導線將電路補充完整___________。
②實驗中換用不同小燈泡進行多次實驗并記錄數(shù)據(jù)如表。由此可得出串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于___________。
③排除電路連接造成的誤差,第___________次實驗采用的是2個規(guī)格完全相同的燈泡。
【答案】(1) ①. ②. 斷路 ③. ④. ⑤. 燈泡兩端電壓小于額定電壓
(2) ①. ②. 各部分電壓之和 ③. 3
【解析】
【小問1詳解】
①[1][2]閉合開關后,發(fā)現(xiàn)亮,電流表有示數(shù),說明支路是通路,不亮,說明支路可能斷路,即可判斷燈泡出現(xiàn)斷路。
②[3][4]由圖甲可知,兩燈泡并聯(lián),電流表測的電流;因通過的電流,通過的電流,故圖甲中電流表的示數(shù)是
根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律,干路電流等于各支路電流之和,即
故測量干路電流時,應當選擇電流表的量程為。
③[5]由圖甲可知,兩燈泡并聯(lián),電源為兩節(jié)干電池串聯(lián),電源電壓為3V;燈泡標注有“”,表示它的額定電壓為3.8V,額定電流為0.3A,燈泡兩端電壓小于額定電壓,不能正常發(fā)光,故通過的電流不是。
【小問2詳解】
①[1]在探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律實驗中,兩燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,如下圖所示:
②[2]由表中數(shù)據(jù)可知,第一次實驗時可得:
第二次實驗時可得:
第三次實驗時可得:
因此可以得出:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電壓之和,即。
③[3]2個規(guī)格完全相同的燈泡串聯(lián)電路中,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,兩個燈泡兩端電壓相等,由表中數(shù)據(jù)可知,第3次實驗采用的是2個規(guī)格完全相同的燈泡。
22. 探究小組利用干電池4節(jié),定值電阻3個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω,滑動變阻器,電流表、電壓表、開關各一個,導線若干,探究電流與電壓的關系。
(1)實驗中,滑動變阻器的滑片向右移動時,兩個電表的示數(shù)均增大,請用筆畫線代替導線將甲實驗電路補充完整_______。
(2)選用某一電阻進行實驗,獲得實驗數(shù)據(jù)如表,請在圖乙中畫出此電阻的I-U圖像_________。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知:實驗中采用的電阻是________Ω。
(4)完成探究后,實驗小組想要繼續(xù)探究電流與電阻的關系。他們先將的電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表的示數(shù);然后更換的電阻,向________移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為________V,讀出電流表的示數(shù);再換用其它電阻重復實驗。實驗獲得的數(shù)據(jù)可以通過圖丙中的圖線________展示出其規(guī)律。
【答案】(1) (2) (3)15
(4) ①. 左 ②. 2 ③. ②
【解析】
【小問1詳解】
由(2)表中數(shù)據(jù)可知,電壓表選用小量程;滑動變阻器的滑片向右移動時,兩個電表的示數(shù)均增大,即電流表示數(shù)變大,說明電路中電流變大,滑動變阻器阻值變小,故滑動變阻器選用右下接線柱與開關串聯(lián)在電路中;因電路中電流變大,根據(jù)歐姆定律可知,電阻R兩端電壓變大,說明電壓表并聯(lián)在電阻R兩端,如圖所示:
【小問2詳解】
根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點畫出電阻的I﹣U圖像,如圖所示:
【小問3詳解】
由表中數(shù)據(jù)可知,定值電阻R的阻值為
【小問4詳解】
[1][2]實驗中,當把5Ω電阻換成10Ω的電阻后,根據(jù)分壓原理,電阻兩端的電壓變大,研究電流與電阻關系時要控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,要增大滑動變阻器兩端的電壓,由串聯(lián)分壓原理可知,要增大滑動變阻器電阻阻值,故應向左移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表的示數(shù)。
[3]根據(jù)可知,當電壓一定時,電流與電阻的倒數(shù)成正比,故實驗獲得的數(shù)據(jù)可以通過圖丙中的圖線②展示出其規(guī)律。
23. 利用如圖甲所示的裝置測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,實驗中使用的電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為,燈泡正常工作時的電流表示數(shù)如圖乙所示。
(1)在圖甲中所示的電路中,有一根導線連錯了,請在錯誤的導線上畫“”,并用筆畫出正確的連接方式__________;
(2)改正錯誤后進行實驗,得到了如表所示的實驗數(shù)據(jù),請將表格中空缺位置填充完整;①___________,②___________;
(3)通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)同一個燈泡越亮,燈泡的電阻越___________。燈泡的電阻產(chǎn)生變化的原因是燈絲的電阻隨___________發(fā)生變化;
(4)實驗中使用的燈泡正常工作時的功率是___________。
【答案】(1) (2) ①. 0.3 ②. 8.33
(3) ①. 大 ②. 溫度
(4)
【解析】
小問1詳解】
圖中電壓表串聯(lián)在電路中,應將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,故將小燈泡的右接線柱與滑動變阻器的左上接線柱相連,正確連接如下:
【小問2詳解】
[1]小燈泡的額定電壓為,燈泡正常工作時的電流表示數(shù)如圖乙所示。電流表接小量程,分度值為,示數(shù)為。
[2]小燈泡正常發(fā)光的電阻
【小問3詳解】
[1]通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),燈泡兩端的電壓越大,通過的電流也越大,則其高度越亮,而燈泡的電阻也越大。
[2]燈泡兩端的電壓增大時,燈絲的溫度隨之升高,而燈絲的阻值也隨著增大。則燈泡的電阻產(chǎn)生變化的原因是燈絲的電阻隨溫度發(fā)生變化。
小問4詳解】
實驗中使用的燈泡正常工作時的功率是
五、計算題(滿分19分,共3題)
24. 電焊利用電流的熱效應將焊條熔化,從而使金屬部件連接在一起。某電焊機輸出電壓40V、輸出功率2000W。各種橡膠絕緣銅芯導線在常溫下安全載流量(長時間通電時的最大安全電流)如下表。從安全角度考慮,應選擇哪種導線作為電焊機的輸出導線?請計算后說明。
【答案】10mm2
【解析】
【詳解】解:電焊機工作時電流
由表可知,應選橫截面積為10mm2的導線。
答:應選橫截面積為10mm2的導線。
25. 小華嘗試估測家中所使用的天然氣熱水器的熱效率。他把家里自動洗衣機的“水量”設置為40kg,用熱水器輸出的熱水注入洗衣機,當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水。已知當時自來水的溫度是15℃,熱水器輸出熱水的溫度為40℃,注水前天然氣表的示數(shù)是,注水后變?yōu)?,天然氣的熱值為。?br>(1)將40L自來水加熱至輸出溫度需要的熱量Q;
(2)該熱水器的熱效率η。
【答案】(1)4.2×106J; (2)82%
【解析】
【25題詳解】
水的體積為V水=40L=0.04m3
由可得,水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg
水加熱到輸出溫度40℃吸收的熱量
【26題詳解】
由題知,使用天然氣的體積V天然氣=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3
天然氣完全燃燒放出熱量Q放=V天然氣q=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J
熱水器的熱效率
26. 如圖所示,這是某品牌的即熱型水龍頭,它的特點是即開即有熱水,無需提前預熱,旋轉(zhuǎn)手柄S可處于冷水檔a、溫水檔b、熱水檔c,它的簡要工作電路如圖乙所示,虛線方框內(nèi)有兩個發(fā)熱電阻、(方框內(nèi)未畫出)。已知:溫水檔加熱功率1100W,高溫檔時發(fā)熱電阻的總電阻是,供電電壓為220V。
(1)當S旋到b擋位時,求通電10s電流產(chǎn)生的熱量Q;
(2)求兩個電阻的阻值、;
(3)請你在虛線方框內(nèi)畫出發(fā)熱電阻的電路,并連接完整工作電路。
【答案】(1)11000J
(2)44Ω,53.8Ω
(3)
【解析】
【小問1詳解】
當S旋到b擋位時,電熱水龍頭處于溫水擋,則通電10秒電流產(chǎn)生的熱量
【小問2詳解】
由題意可知,當S旋到溫水檔b擋位時,電路為R1的簡單電路,當S旋熱水c擋位時,R1與R2并聯(lián);開關處于溫水檔b時,電路中的總電阻
熱水擋時發(fā)熱電阻的總電阻是,熱水當時兩個電阻并聯(lián);溫水檔b時只有一個電阻接入電路,此電阻;根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關系
代入數(shù)據(jù)
解得
【小問3詳解】
由電路圖可知,當S旋到b擋位時,電路為R1的簡單電路,當S旋c擋位時,R1與R2并聯(lián),即虛線方框內(nèi)發(fā)熱電阻并聯(lián),連接完整工作電路如圖
第Ⅲ卷(共20分)
說明:
1.下面的題目提供給學有余力的同學完成,不計入學科總成績。請先將前面的題目進行確認,沒有問題再進行本卷的解答。
2.本卷中所有選擇題為多項選擇題。
六、附加題(滿分20分,共4題)
27. 為測出未知電阻Rx的阻值(約600Ω),小紅選用電壓小于3V的穩(wěn)壓電源、R1=500Ω與R2=10Ω的定值電阻、量程為3V的實驗室電壓表、量程為0.6A的實驗室電流表等元件,設計了下面四個測量電路,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A.開關S1、S2都閉合,電壓表測量電源電壓;開關S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R1串聯(lián),電壓表測量定值電阻R1兩端的電壓;因Rx的阻值(約600Ω)與R1=500Ω的阻值相差不多,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知R1兩端的電壓U1約小于1.5V,故利用0~3V量程的電壓表能測量定值電阻R1兩端的電壓U1,然后根據(jù)可以求出通過定值電阻R1的電流I1;根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過Rx的電流等于通過定值電阻R1的電流,即:Ix=I1,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出Rx兩端的電壓Ux,最后根據(jù)求出Rx的阻值,故A符合題意;
B.開關S1斷開、S2閉合,電壓表測量電源電壓;開關S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R2串聯(lián),電壓表測量定值電阻Rx兩端的電壓;因Rx的阻值(約600Ω)與R2=10Ω的阻值相差太大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知Rx兩端的電壓接近電源電壓,故0~3V量程的電壓表無法準確測量Rx兩端的電壓,故B不符合題意;
C.開關S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R2并聯(lián),電流表測量干路電流;S1斷開、S2閉合,電流表測量Rx的電流;因電源電壓小于3V,Rx與R1的阻值又較大,根據(jù)歐姆定律可知Rx和定值電阻R1并聯(lián)時通過Rx和R1的電流非常小,無法利用量程為0.6A的實驗室電流表測出Rx的電流和干路電流,故C不符合題意;
D.開關S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R1并聯(lián),電流表測量Rx的電流;開關S1斷開、S2閉合,電流表測量R2的電流;因電源電壓小于3V,Rx的阻值較大,根據(jù)歐姆定律可知Rx和定值電阻R1并聯(lián)時通過Rx的電流非常小,通過R1的電流約0.3A,所以利用量程為0.6A的實驗室電流表能通過R2的電流,但無法利用量程為0.6A的電流表測出Rx的電流,故D不符合題意。
故選A。
28. 如圖所示是某同學設計的監(jiān)測河水流速變化的裝置原理圖。機翼狀的探頭始終浸沒在水中,通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動。電源電壓保持4.8V不變,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,定值電阻,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開關S,隨著水流速度的變化,下列說法正確的是( )
A. 當水流速度增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比不變
B. 當水流速度減小時,機翼狀的探頭受到水的浮力不變
C. 電阻的最大電功率為0.96W
D. 電阻的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W
【答案】BCD
【解析】
【詳解】由圖知道,定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器的電壓,電流表測電路的電流;
A.流體的壓強跟流速有關,流速越大的位置,壓強越小,當水流速度增大時,機翼狀的探頭上下表面受到的壓強不同,下表面受到的壓強大于上表面受到的壓強,的滑片上移,接入電路的阻值減小,根據(jù)可知,電壓表與電流表的示數(shù)之比表示的阻值,所以電壓表與電流表的示數(shù)之比變小,故A錯誤;
B.機翼狀的探頭始終浸沒在水中,根據(jù),機翼狀的探頭受到水的浮力不變,故B正確;
C.根據(jù)可知,的電功率為
由上式可知,當滑動變阻器的阻值等于定值電阻的阻值時,滑動變阻器的電功率有最大值,最大值為
故C正確;
D.電路中最大電流為0.6A,則根據(jù)可知,電阻的電功率最大為
當電壓表的示數(shù)為3V時,滑動變阻器接入電路中的阻值最大,此時電路中的電流最小為
電阻的電功率最小為
電阻R1的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W。故D正確。
故選BCD。
29. 如圖所示電路,電源電壓6V保持不變,滑動變阻器R2的規(guī)格為“24Ω; 0.3A”,電壓表的量程為0~3V,小燈泡額定電流為0.2A(燈絲電阻不變),閉合S1,S2接1,滑動變阻器的滑片P在最右端時電壓表示數(shù)為1.5V;閉合S1,S2接2,滑動變阻器的滑片P在最右端時電壓表示數(shù)為1.2V,在保證電路元件安全的前提下,下列說法正確的是( )

A. R1的阻值為8Ω
B. 閉合S1,S2接1時,通電1min,整個電路消耗的電能最多為135J
C. 閉合S1,S2接2時,移動滑片P,當電壓表的示數(shù)為1.6V時,小燈泡正常發(fā)光
D. 閉合S1,S2接2時,滑片P從最右端向左最大范圍移動,電壓表示數(shù)將增大0.4V
【答案】ACD
【解析】
【詳解】AB.閉合S1,S2接1,滑動變阻器R2與定值電阻R1串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,滑片P在最右端時,滑動變阻器接入電路的電阻最大為24Ω,串聯(lián)電路的電壓特點可知,滑動變阻器R2兩端的電壓
此時電路中的電流
由歐姆定律可知,R1的阻值
由滑動變阻器的規(guī)格可知,電路中的最大電流為0.3A,由歐姆定律可知,此時R1的最大電壓
則電壓表安全,整個電路消耗的最多電能
故A正確,B錯誤;
CD.閉合S1,S2接2,滑動變阻器R2、燈泡、定值電阻R1串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電壓表示數(shù)為1.6V時電路中的電流
此時電路的電流等于燈泡的額定電流,因此燈泡正常發(fā)光;滑片P在最右端時,滑動變阻器接入電路的電阻最大為24Ω,此時電路中的電流
由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻
由串聯(lián)電路的電阻特點可知,燈泡的電阻
滑動變阻器允許通過的電流為0.3A、燈泡的額定電流為0.2A,由串聯(lián)電路的電流特點可知,在保證電路元件安全的前提下,電路中的最大電流為0.2A,由歐姆定律可知,此時R1兩端的電壓
則電壓表安全,因此滑片P從最右端向左最大范圍移動的過程中,電壓表的示數(shù)由1.2V增大到1.6V,則電壓表示數(shù)將增大
故CD正確。
故選ACD。
30. 如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,,為定值電阻,為滑動變阻器,燈L上標有“8V;1.6W”。當閉合開關,斷開,移動滑動變阻器的滑片至B點時,燈L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為,此時的功率為,當閉合開關,斷開,移動滑動變阻器的滑片從A點移動到B點時,電壓表、示數(shù)與滑動變阻器阻值關系如圖乙所示,當滑動變阻器的滑片在B點時電流表示數(shù)為,此時功率為,其中求:
(1)?
(2)電源電壓U。
【答案】(1)2:3 (2)15V
【解析】
【小問1詳解】
當閉合開關S2,斷開S1時,電路為燈L與R3串聯(lián);當閉合開關S1,斷開S2時,電路為R1、R2與R3串聯(lián),由可得

則兩次電流的比值為
【小問2詳解】
當閉合開關S2,斷開S1,移動滑動變阻器的滑片至B點時,燈L與R3串聯(lián),因為燈L正常發(fā)光,所以電路中的電流為
又因為,所以I2=0.3A,滑動變阻器此時接入電路的電阻為……①
當閉合開關S1,斷開S2時,R1、R2與R3串聯(lián),電壓表V1測R2兩端的電壓,V2測R2和R3兩端的電壓之和,移動滑動變阻器的滑片至B點時,由圖乙可知,,,則滑動變阻器兩端的電壓為
滑動變阻器此時接入電路的電阻為……②
由①②得 ……③
滑動變阻器的滑片從A點移動到B點時,電壓表V2的示數(shù)變化量為
即R1兩端的電壓變化量為2U0,電壓表V1的示數(shù)變化量為
即R2兩端的電壓變化量為U0,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知
所以當滑動變阻器的滑片在B點時,R2兩端的電壓為U0,則R1兩端的電壓為2U0,電源電壓為……④
由③④得:U0=1.5V,U=15V。
加鹽量/勺
1
2
3
4
電流I/A
0.08
0.14
0.2
0.28
次數(shù)
兩端電壓
兩端電壓
、兩端電壓
1
2
3
U/V
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
I/A
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18

5.56
6.82

導線規(guī)格
導線橫截面積S/
2.5
4
6
10
安全載流量I/A
28
37
47
68
加鹽量/勺
1
2
3
4
電流I/A
0.08
0.14
0.2
0.28
次數(shù)
兩端電壓
兩端電壓
、兩端電壓
1
2
3
U/V
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
I/A
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18

5.56
6.82

導線規(guī)格
導線橫截面積S/
2.5
4
6
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安全載流量I/A
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