【精品解析】湖南省长沙市长郡教育集团联考2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

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湖南省长沙市长郡教育集团联考2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
1.(2025九上·长沙月考)留心生活,处处皆学问。下列对生活中的现象解释正确的是(  )
A.水结成冰后,分子停止运动
B.松软的馒头用手一捏体积会大大缩小,说明分子间存在间隙
C.城市里修建人工湖来调节空气的温度,主要是因为水的比热容大
D.在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是分子运动
【答案】C
【知识点】分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解:A.分子在永不停息地做无规则运动,则水结成冰后,分子仍然在运动,故A错误;
B.松软的馒头用手一捏体积会大大缩小,这是因为馒头内部有很多空隙,里面充满了空气,故B错误;
C.水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,水升高或降低的温度较少,即水的温度变化幅度较小,故城市里修建人工湖可以用来调节空气的温度,故C正确;
D.烟雾是很小的固体颗粒,烟雾弥漫属于较小颗粒的机械运动,故D错误。
故选:C。
【分析】 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
2.(2025九上·长沙月考)酷爱物理的小郡用一根丝绸摩擦过的玻璃棒靠近支架上的塑料吸管,发现它们互相吸引,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.吸管可能带电 B.吸管一定带负电
C.吸管和玻璃棒一定带异种电荷 D.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
【答案】A
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】 解:用一根丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电。因带电体能够吸引轻小物体,塑料吸管可能不带电;又因为异种电荷相互吸引,塑料吸管可能带负电荷,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【分析】带电体可以吸引轻小物体;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。
3.(2025九上·长沙月考)下列数据符合实际的是(  )
A.一节新的干电池的电压是2V
B.人体的安全电压是不高于63V
C.教室里一盏日光灯的电流约为20A
D.我国家庭电路的电压是220V
【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据生活经验可知,一节新的干电池的电压是1.5V,人体的安全电压是不高于36V,教室里一盏日光灯的电流约为0.2A,我国家庭电路的电压规定为220V,
故ABC不合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据自己对常见用电器电压和电流的认识判断。
4.(2025九上·长沙月考)如图所示为一款户外旅行用的太阳能背包,背包表面有一块太阳能电池板,背包里有一块蓄电池,可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列说法中不正确的是(  )
A.小风扇工作时将电能转化为机械能
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能
C.蓄电池充电时将内能转化为化学能
D.蓄电池放电时将化学能转化为电能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 解:A.小风扇工作时,消耗电能使扇叶转动,将电能转化为机械能,故A正确;
B.太阳能电池板的核心作用是将太阳能转化为电能,用于供电或给蓄电池充电,故B正确;
C.蓄电池充电时,是将电能转化为化学能储存起来,故C错误;
D.蓄电池放电时,将储存的化学能转化为电能,为电子产品供电,故D正确。
故选:C。
【分析】能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加;分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。
5.(2025九上·长沙月考)有一种防倾斜报警电路,将该电路固定在某物体上,当物体处于竖直方向时,不报警;当物体向左或向右倾斜时,一盏灯亮、电铃响,人们可根据亮灯的颜色判断物体向哪边倾斜。其中S为重力开关,金属棒a可绕O点自由转动,则下列设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:A.图中当金属棒a因向左倾斜接触触点A时,灯L1和L2并联接入电路,导致两灯同时亮起,无法通过灯的颜色区分倾斜方向;触点B未接入电路,向右倾斜时不会报警,故A错误;
B.图中触点A未接入电路,当金属棒a因向左倾斜接触触点A时,电路不会报警,故B错误;
C.图中电铃串联在干路中,金属棒a因向左倾斜接触触点A时,电铃响,L1发光,金属棒a因向右倾斜接触触点B时,电铃响,L2发光,故C正确;
D.图中金属棒a因向右倾斜接触触点B时,电铃和两个灯泡串联,电铃响,两个灯泡都发光,无法通过灯的颜色区分倾斜方向,故D错误。
故选:C。
【分析】根据电路开关在不同位置的连接分析是否符合题意分析。
6.(2025九上·长沙月考)如图是小郡同学自制的简易热机模型,在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后,酒精燃烧,纸杯飞出。下列说法正确的是(  )
A.纸杯飞出的过程相当于热机的做功冲程
B.纸杯飞出时,瓶内气体内能增大
C.酒精燃烧时,酒精的热值会随质量减小而减小
D.通过改进热机模型的结构,其效率可达100%
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机;热机的效率
【解析】【解答】 解:A、燃气推动纸杯飞出去,将内能转化为机械能,而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能,因此燃气推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲,故A正确;
B、纸杯飞出时,瓶内气体对外做功,将内能转化为机械能,气体内能减小,故B错误;
C、热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以酒精燃烧时,酒精的热值不变,故C错误;
D、热机在工作时,不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,此外还有热量的散失,通过改进热机模型的结构,机械效率也不可能达到100%,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)做功改变内能的实质是能量的转化,物体对外做功是内能转化为机械能;
(2)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大;当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
(3)热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关;
(4)任何机器都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%。
7.(2025九上·长沙月考)如图是一台电视机的铭牌,下列说法正确的是(  )
A.这台电视机可以在380V的电压下工作
B.这台电视机的实际功率一定为150W
C.这台电视机正常工作时,每小时消耗150J的电能
D.这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W
【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】解 :A.由铭牌参数可知该电视机的正常工作电压为220V,380V远高于电视机额定电压220V,所以电视机不能380V下工作,故A错误;
B.用电器在额定电压下可以正常工作,正常工作时实际功率等于额定功率,故这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W,故B错误、D正确。
C.由可得,这台电视机正常工作时,每小时消耗的电能为W=Pt=150×10-3kW×1h=0.15kW h=5.4×105J,故C错误。
故选:D。
【分析】 (1)由铭牌参数可知该电视机的正常工作电压;
(2)用电器只有在实际电压等于额定电压下,实际功率才等于额定功率;
(3)根据求该电视机正常工作时,1h内消耗的电能。
8.(2025九上·长沙月考)如图为实验小组的同学用完好的器材做自主探究实验时连接的实物电路,电源电压为6V保持不变,当他闭合开关S1时,两表示数均为0.3A,再闭合开关S2,一个电表示数变化了0.2A,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的示数变成0.1A B.干路电流为0.3A
C.小灯泡L2的电阻为30Ω D.两个小灯泡的亮度相同
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 解:A、由图可知,当只闭合S1时,只有L1工作,两个电流表均测量通过L1的电流,当再闭合S2时,灯L1与L2并联,电流表A1仍测量通过L1的电流,根据并联电路电流特点可知通过L1的电流仍为0.3A,故A错误;
B、同时闭合S1、S2时,L1与L2并联,电流表A2接在干路上,则电流表A2的示数增大了0.2A,即L2的电流为0.2A,根据并联电路电流的特点可知干路电流为:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,故B错误;
C.根据并联电路电压特点可得灯泡L2两端的电压为U2=U=6V,通过L2的电流I2=0.2A,根据欧姆定律可得灯泡L2的电阻为:,故C正确;
D.两个灯泡两端的电压相等,通过它们的电流不相等,根据P=UI可知它们的电功率不相等,则两个小灯泡的亮度不同,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)当只闭合S1时,只有L1工作,两个电流表均测量通过L1的电流,当再闭合S2时,灯L1与L2并联,电流表A1仍测量通过L1的电流,根据并联电路电流特点求出电流表A1的示数变化;
(2)根据并联电路电流的特点可求出干路电流;
(3)根据欧姆定律结合并联电路电压特点求出灯泡L2的电阻;
(4)灯泡的亮暗由它的实际功率决定,根据P=UI可判断它们的亮暗。
9.(2025九上·长沙月考)物理有趣又好玩,如图是小郡设计的物理版《状态机》游戏电路原理图,可以根据不同条件改变状态。闭合开关S后,下列说法正确的是(  )
A.若甲、乙为电压表,丙为电流表,则两灯并联
B.若甲为电压表,乙、丙为电流表,则L2短路
C.若甲、乙、丙均为电流表,则两灯并联
D.若甲为电压表,乙、丙为电流表,则电源短路
【答案】B
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:A.若甲、乙为电压表,丙为电流表,此时电流依次经过两灯泡后回到电源负极,电路为两灯泡串联,故A错误;
BD.若甲为电压表,乙、丙为电流表,此时乙电流表将小灯泡L2短路,电压表测电源电压,故B正确,D错误;
C.若甲、乙、丙均为电流表,此时电源短路,两灯不能发光,可能导致电源及电流表损坏,故C错误。
故选:B。
【分析】电压表要和被测用电器并联,电流表要和被测用电器串联;串联电路中,电流的路径只有一条;并联电路中,电流有多条路径。
10.(2025九上·长沙月考)假期小郡一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为
0 5 6 4 0 8
过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是(  )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
B.截至目前,电能表消耗的电能是5647.8kW·h
C.冰箱每天平均工作的时间为5h
D.其他家电和冰箱一同正常工作后,电能表的指示灯闪烁速度不变
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:A、电能表读数时,数字框内最后一位是小数,单位是kW h
所以出发前电能表示数为W1=5640.8kW h,回家后为W2=5647.8kW h,
则这段时间内,冰箱消耗的电能W=W2-W1=5647.8kW h-5640.8kW h=7kW h,故A错误;
B、由图可知,截至目前,小郡一家所有用电器消耗电能的总和,电能表是测量用电器消耗电能的工作,而不是电能表消耗的电能,故B错误;
C、由冰箱每天平均工作的时间:,则每天工作的时间:,故C正确;
D、其他家电与冰箱同时工作时,总功率增大,电能消耗加快,指示灯闪烁速度会变快,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)电能表读数时,数字框内最后一位是小数,单位是kW h;电能表的两次示数之差即为这段时间内用电器消耗的电能;
(2)根据求出冰箱每天平均工作的时间;
(3)电能表指示灯闪烁的快慢反应用电器的电功率。
11.(2025九上·长沙月考)如图是某小组课外实践活动中的电路图,连好实物闭合开关后,发现两电压表的示数相等且不为零,如果电路中只有一处故障,则故障可能为(  )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:由图可知,两个电阻串联,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量电源电压。
将开关闭合后,两电压表的示数相等且不为零,说明R1的电压为0,故可能是R1短路使得其电压为0,也可能是电路断路,电流为0,但电压表都有示数,只能是R2断路。
故选:AD。
【分析】根据两电压表的示数相等且不为零分析R1的电压,结合电路故障是短路或断路分析。
12.(2025九上·长沙月考)如图所示,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是(  )
A.电源电压是15V
B.R2的阻值是30Ω
C.S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数是0.35A
D.S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数是0.18A
【答案】B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流。
根据欧姆定律可得,电源电压:U=U1=I1R1=0.45A×20Ω=9V,故A错误;
B、当S1断开,S2、S3闭合时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。
由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流仍为0.45A不变,
根据并联电路的电流规律可得,通过电阻R2的电流:I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2两端的电压为:U2=U=9V,
根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值:,故B正确;C、当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
则电流表的示数: ,故C错误;
D.当S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,电流表的示数:,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)由图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求电源电压;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。根据并联电路的特点可知通过R1的电流,根据并联电路的电流规律可得通过R2的电流,根据并联电路的电压规律可知R2两端的电压,根据欧姆定律求R2的阻值;
(3)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求通过R2的电流,即电流表的示数;
(4)当S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求电路中的电流,即电流表的示数;
13.(2025九上·长沙月考)酷爱打乒乓球的小郡,一次课间乒乓球被路过的同学踩了一个小坑,于是小郡把这个乒乓球放入盛有热水的杯子中,乒乓球就恢复了球形。这是利用了   的方式使乒乓球内气体的   能增加。
【答案】热传递;内
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:把乒乓球放入盛有热水的杯子中,乒乓球内的气体吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式增大了乒乓球内气体的内能。之后,乒乓球内气体体积膨胀,对外做功,将乒乓球的形状恢复至球形。
故答案为:热传递;内。【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
14.(2025九上·长沙月考)现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路中的   ,该装置应该安装在电路的   (“干路”或“支路”)上。
【答案】开关;干路
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的组成
【解析】【解答】 解:房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当于家庭电路干路上的总开关,故该装置应该安装在电路的干路上。
故答案为:开关;干路。【分析】(1)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;
(2)干路开关控制整个电路。
15.(2025九上·长沙月考)小郡测得某导体两端的电压为6V,通过该导体的电流为0.5A,则10秒内电流做功为   J;若该导体两端电压为0V,则导体的电阻值为   Ω。
【答案】30;12
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】 解:10s内电流做功W=UIt=6V×0.5A×10s=30J;
该导体的电阻为,
电阻是导体自身的一种性质,其大小与导体的材料、长度和横截面积有关,与导体的电压和电流无关,故当电压为0V时,该导体的电阻不变,仍为12Ω。
故答案为:30;12。
【分析】 由W=UIt得到10s内电流做的功,由欧姆定律得到该导体的电阻,由导体的电阻与电压无关得到电压为0V时,该导体的电阻。
16.(2025九上·长沙月考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为   V,滑动变阻器的最大阻值为   Ω。
【答案】6;20
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:图中灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L两端的电压。当滑片在最左端时,只有灯泡接入电路,其电压等于电源电压;由图乙可知,此时电压表的示数为6V,即电源电压U=6V
当滑片在最右端时,电路的总电阻最大,电路中电流最小,由图乙可知,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律和串联电路电压特点可知,U=UL+UR=2V+0.2A×R=6V
解得滑动变阻器的最大阻值R=20Ω。
故答案为:6;20。
【分析】图中灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片在最左端时,只有灯泡接入电路,其电压等于电源电压;
当滑片在最右端时,电路的总电阻最大,根据串联电路的特点和欧姆定律计算变阻器的最大值。
17.(2025九上·长沙月考)在图(a)、(b)所示的电路中,所有元件均完好,电源电压相等且保持不变。闭合开关,观察到三个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,电流表表盘如图(c)所示。若三个电流表A1、A2、A3的示数分别记为I甲、I乙、I丙,三个电阻阻值分别记为R1、R2、R3,则I甲:I乙=   ,I甲:I丙=   ,R2:R3=   。
【答案】1∶5;1∶1;1∶3
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据(a)图可知,定值R1与R2并联,电流表A1测R1中的电流,电流表A2测干路电流。
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A1示数小于电流表A2示数,
所以电流表A1接的是小量程0-0.6A,电流表A1接的是大量程0-3A,
则I甲:I乙=1:5。
(2)由(b)图可知,定值电阻R2与R3串联,电流表A3测串联电路的电流,
根据电阻串联和并联的知识可知,a图中的R并根据可知,则I并>I串,
由于A2选择电流表的0-3A量程,因此A3应该选择0-0.6A量程,
根据电流表的指针偏转角度相同,所以甲和丙的示数相同,即I甲:I丙=1:1。
(3)综上所述,I甲:I丙=1:1,根据欧姆定律得到:;
解得:R1=R2+R3……①
又因为I甲:I乙=1:5,根据欧姆定律得到:;


解得:R1=4R2……②
联立①②两式可得,R2:R3=1:3。
【分析】(1)首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,然后确定它们的量程和分度值,进而确定电流表的读数,然后计算比值;
(2)a图中两个电阻并联,b图中两个电阻串联,根据比较两个电路总电流大小,进而确定电流表A3的量程,最后计算I甲:I丙的比值;
(3)根据前面计算出的两个比值,结合欧姆定律列出关系式,然后联立计算R2和R3的比值。
18.(2025九上·长沙月考)请在两个空白圆圈处画入电流表或电压表,使开关S闭合时,两灯均能发光。
【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:根据电流表与灯泡串联,则右侧为电流表,而上方的电表与L1并联,说明是电压表,如图所示:
【分析】 电流表在电路中起导线作用,与用电器串联,电压表在电路中相当于开路,与用电器并联,据此围绕两灯串联进行分析。
19.(2025九上·长沙月考)小郡用如图所示的电路“探究串联电路中各处电流的关系”。图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在 A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于   状态;
(2)小郡记录数据如下表所示,分析数据可得结论:串联电路中,   ;
实验次数 A 处的电流 I1/A B处的电流 I2/A C处的电流I3/A
1 0.32 0.32 0.32
2 0.3 0.3 0.3
3 0.4 0.4 0.4
(3)实验中发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因是 。
A.通过两个灯泡的电流大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的实际电功率不同 D.发光微弱的灯泡被短接
【答案】(1)断开
(2)电流处处相等
(3)C
【知识点】串联电路的电流规律;探究串并联电路中的电流特点实验;实际功率
【解析】【解答】 解:(1)连接实物电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)分析表格中三次实验数据可知,在串联电路中,各处的电流是相等的。
(3)A.由于两个灯泡是串联的,则通过它们的电流大小相同,故A不正确;
B.如果灯丝断了,则该灯泡不可能发光,故B不正确;
C.灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定的,灯泡的实际功率越大,其亮度越大,故C正确;
D.如果灯泡被短接,则该灯泡不可能发光,故D不正确。
故选:C。
故答案为:(1)断开;(2)电流处处相等;(3)C。
【分析】 (1)为保护电路,连接实物电路时,开关应处于断开状态。
(2)分析表中数据得出结论。
(3)串联电路中,灯的规格不同,导致灯的亮度不同。
(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)分析表格中三次实验数据可知,在串联电路中,各处的电流是相等的。
(3)A.由于两个灯泡是串联的,则通过它们的电流大小相同,故A错误;
B.如果灯丝断了,则该灯泡不可能发光,故B错误;
C.灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定的,灯泡的实际功率越大,其亮度越大,故C正确;
D.如果灯泡被短接,则该灯泡不可能发光,故D错误。
故选C。
20.(2025九上·长沙月考)小郡在“探究并联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路:
(1)连接电路前,小郡发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是   ;
L1两端电压U1/V L2 两端电压U2/V 电源两端电压U/V
2 2 2
(2)小郡记录数据如上,于是得出结论;并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小郡的实验在设计方案上存在的不足之处是   。
(3)小郡发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯两端的电压分别为U1、U2,则U1   U2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)将电压表调零
(2)实验次数太少
(3)=
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 解:(1)连接电路前,发现电压表指针反偏,接下来应该进行的操作是将电压表调零。
(2)实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一组数据,实验次数太少。
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以家里客厅的灯和卧室的灯虽然亮度不同,但两灯并联,且都在家庭电路中,所以两灯两端的电压相等,即U1=U2。
故答案为:(1)将电压表调零;(2)实验次数太少;(3)=。【分析】 (1)电压表使用前要调零。
(2)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;
(3)并联电路中各支路两端的电压相等。
(1)连接电路前,发现电压表指针反偏,接下来应该进行的操作是将电压表调零。
(2)实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一组数据,实验次数太少。
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以家里客厅的灯和卧室的灯虽然亮度不同,但两灯并联,且都在家庭电路中,所以两灯两端的电压相等,即。
21.(2025九上·长沙月考)小山用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小);
(2)根据实验数据描绘电流与电阻的关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为   V;
(3)本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有   ;分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于   Ω。
【答案】(1)
(2)2
(3)控制定值电阻两端电压不变;10
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,根据欧姆定律可知电路中总电阻变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,由此可知滑动变阻器的左下接线柱应接入电路中。如图所示:
(2)根据图乙可知,电阻R两端的电压为U0=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变,分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值。
本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。
故答案为:(1) ; (2)2;(3)控制定值电阻两端电压不变;10。
【分析】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,可知总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的阻值变大,可将滑动变阻器的左下接线柱和电源的负极接线柱相连,据此完成电路连接;
(2)根据图乙可计算歘电阻R两端的电压大小;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变;
分析实验数据可知,电路中电流最小值,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值大小。
(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,根据欧姆定律可知总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的阻值变大,可将滑动变阻器的左下接线柱和电源的负极接线柱相连。如图所示:
(2)根据图乙可知,电阻R两端的电压为
(3)[1][2]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变, 分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值
本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。
22.(2025九上·长沙月考)小郡和小山通过物理学习,了解到盐水是一种导体,于是用学过的测电阻的方法,设计了一个实验来测量盐水柱的电阻。
(1)如图所示,把两端装有   (填“金属”或“塑料”)活塞的塑料管接入电路。在塑料管中注满浓度均匀的盐水;
(2)移动滑片P,测得多组数据,记录在表格中。
数据序号 1 2 3 4
电压U/V 1.10 1.40 1.80 2.60
电流I/A 0.10 0.14 0.18 0.25
分析数据可知,实验中盐水柱的电阻为   Ω;
(3)有同学想到导体的电阻与长度和横截面积有关,于是利用现有装置继续探究盐水柱的电阻与长度的关系。将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度得出结论。经过讨论,同学们认为该操作不能说明盐水柱的电阻与长度有关,他们判断的依据是   。
【答案】(1)金属
(2)10.35
(3)向内推动活塞,盐水柱的横截面积也发生了变化
【知识点】导体与绝缘体;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;物理学方法
【解析】【解答】解:(1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极,所以应选择金属活塞。
(2)根据表格数据可知,,,,,实验中盐水柱的电阻为。
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,这意味着盐水柱长度减小,但体积不变,所以横截面积会增大,这样做时,长度和横截面积同时变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
故答案为:(1)金属;(2)10.35;(3)向内推动活塞,盐水柱的横截面积也发生了变化。
【分析】 (1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。为了使电流能顺利流经盐水柱,两端的活塞必须是导体,才能与盐水良好接触并传导电流,“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极。
(2)根据表格数据求出四次电阻的阻值,根据求电阻的平均值。
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,同时横截面积变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
(1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。为了使电流能顺利流经盐水柱,两端的活塞必须是导体,才能与盐水良好接触并传导电流。“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极,所以,应选择金属活塞。
(2)根据表格数据可知,,,,
实验中盐水柱的电阻为
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,这意味着盐水柱长度减小,但体积不变,所以横截面积会增大,这样做时,长度和横截面积同时变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
23.(2025九上·长沙月考)如图所示为小郡家的恒温热水壶,其烧水功率为。在一个标准大气压下,用该电热水壶烧水时,小郡发现将质量为,初始温度为的水烧开,用时10分钟。已知水的比热容是,求此过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的电能;
(3)该热水壶的烧水效率(结果保留一位小数)。
【答案】(1)解:根据热量公式可知,水吸收的热量为。
答:水吸收的热量为6.72×105J。
(2)解:由电能公式可知,消耗的电能为:W=Pt=1200W×10×60s=7.2×105J。
答:消耗的电能为7.2×105J。
(3)解:由效率公式可知,热水壶的烧水效率为:。
答:该热水壶的烧水效率93.3%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功的计算
【解析】【分析】 (1)利用Q吸=cm(t-t0)求出把电热水壶中的水烧开,水需要吸收的热量;(2)根据求出电热水壶消耗的电能;
(3)利用效率公式求出该热水壶烧水时的效率。
(1)水吸收的热量
(2)消耗的电能
(3)热水壶的烧水效率
24.(2025九上·长沙月考)小郡为爷爷的养鸡场里的水箱设计了一款测量水箱内水量的装置,如图1所示,滑杆可绕固定点轴O转动,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的测量范围为0~0.6A,滑动变阻器R2规格为“30Ω 2A”。当水位最低时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于a端,此时电流表示数I1为0.2A。当水位最高时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于b端,此时电流表示数为I2,已知。
(1)当水量最低时,R2两端的电压为多少?
(2)R1的电阻和电源电压U为多少?
(3)在设定水量表时,发现刻度不均匀,且指针偏转角度太小。于是小郡利用身边还有的器材:测量范围为0~8V的电压表,40Ω的定值电阻R3与“50Ω 2A”滑动变阻器R4,改成如图2所示的电路,发现利用电压表作为水量表可以解决表刻度均匀这一问题,图2中的定值电阻可以在R1和R3中选择,滑动变阻器可以在和中选择。请问在图2中保证电路安全的情况下,选择哪个定值电阻和滑动变阻器接入电路,使得水量表指针偏转角度最大?请你通过计算说明。
【答案】(1)解:当水位最低时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于a端,此时滑动变阻器R2全部接入电路,此时电流表示数I1为0.2A,则R2两端的电压为:U2=I1R2=0.2A×30Ω=6V。
答:当水量最低时,R2两端的电压为6V。
(2)解:因为I1:I2=5:8,I1=0.2A,则I2=0.32A;
水量最高时,R2=0Ω,U=I2R1=0.32A×R1……①;
水量最低时,R2=30Ω,U=I1(R1+R2)=0.2A×(R1+30Ω)……②;
由①②解得:U=16V,R1=50Ω。
答:R1的电阻为50Ω,电源电压U为16V。
(3)解:由图2可知,定值电阻与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
方案一:选R1和R2,电路电流为:,
电压表示UV=IR2=0.2A×30Ω=6V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~6V;
方案二:选R1和R4,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.16A×50Ω=8V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~8V;
方案三:选R3和R4,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.178A×50Ω=8.89V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~8.89V,超过电压表量程范围,舍去;
方案四:选R2和R3,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.229A×30Ω=6.86V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~6.86V;
综上所述,要使水量表指针偏转角度最大,即电压表测量范围最大,应选择R1和R4接入电路。
答:应选择R1和R4接入电路,水量表指针偏转角度最大。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)根据U=IR求出R2两端的电压;
(2)已知I1:I2=5:8,据此求出I2的电流;滑片位于a、b两端时,根据串联电路电压规律结合欧姆定律列方程求出电源电压和R1的电阻;
(3)分析电路连接,根据电阻的串联结合欧姆定律分析回答。
(1)当水位最低时,滑片位于a端,滑动变阻器R2接入电路的电阻最大,其最大阻值为30Ω,此时电路中的电流为0.2A,R2两端的电压为
(2)当水位最高时,滑片位于b端,滑动变阻器R2接入电路的电阻为0,电路中只有用电器R1工作,已知电流关系,则
由于电源电压U恒定,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:
当水位最低时:……①
当水位最高时:……②
联立①②两式可得:,。
(3)在图2电路中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。为使水量表(电压表)指针偏转角度最大,应使电压表示数的变化范围最大,同时要保证电路安全。
当选择R1和R2时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~6V。
当选择R1和R4时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~8V。
当选择R3和R2时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~6.9V。
当选择R3和R4时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
此时超出电压表的最大测量值。
综上可知:选择R1和R4时,电路安全且电压表示数的变化范围最大,故应该选择定值电阻R1和滑动变阻器R4。
1 / 1湖南省长沙市长郡教育集团联考2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
1.(2025九上·长沙月考)留心生活,处处皆学问。下列对生活中的现象解释正确的是(  )
A.水结成冰后,分子停止运动
B.松软的馒头用手一捏体积会大大缩小,说明分子间存在间隙
C.城市里修建人工湖来调节空气的温度,主要是因为水的比热容大
D.在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是分子运动
2.(2025九上·长沙月考)酷爱物理的小郡用一根丝绸摩擦过的玻璃棒靠近支架上的塑料吸管,发现它们互相吸引,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.吸管可能带电 B.吸管一定带负电
C.吸管和玻璃棒一定带异种电荷 D.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
3.(2025九上·长沙月考)下列数据符合实际的是(  )
A.一节新的干电池的电压是2V
B.人体的安全电压是不高于63V
C.教室里一盏日光灯的电流约为20A
D.我国家庭电路的电压是220V
4.(2025九上·长沙月考)如图所示为一款户外旅行用的太阳能背包,背包表面有一块太阳能电池板,背包里有一块蓄电池,可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列说法中不正确的是(  )
A.小风扇工作时将电能转化为机械能
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能
C.蓄电池充电时将内能转化为化学能
D.蓄电池放电时将化学能转化为电能
5.(2025九上·长沙月考)有一种防倾斜报警电路,将该电路固定在某物体上,当物体处于竖直方向时,不报警;当物体向左或向右倾斜时,一盏灯亮、电铃响,人们可根据亮灯的颜色判断物体向哪边倾斜。其中S为重力开关,金属棒a可绕O点自由转动,则下列设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2025九上·长沙月考)如图是小郡同学自制的简易热机模型,在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后,酒精燃烧,纸杯飞出。下列说法正确的是(  )
A.纸杯飞出的过程相当于热机的做功冲程
B.纸杯飞出时,瓶内气体内能增大
C.酒精燃烧时,酒精的热值会随质量减小而减小
D.通过改进热机模型的结构,其效率可达100%
7.(2025九上·长沙月考)如图是一台电视机的铭牌,下列说法正确的是(  )
A.这台电视机可以在380V的电压下工作
B.这台电视机的实际功率一定为150W
C.这台电视机正常工作时,每小时消耗150J的电能
D.这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W
8.(2025九上·长沙月考)如图为实验小组的同学用完好的器材做自主探究实验时连接的实物电路,电源电压为6V保持不变,当他闭合开关S1时,两表示数均为0.3A,再闭合开关S2,一个电表示数变化了0.2A,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的示数变成0.1A B.干路电流为0.3A
C.小灯泡L2的电阻为30Ω D.两个小灯泡的亮度相同
9.(2025九上·长沙月考)物理有趣又好玩,如图是小郡设计的物理版《状态机》游戏电路原理图,可以根据不同条件改变状态。闭合开关S后,下列说法正确的是(  )
A.若甲、乙为电压表,丙为电流表,则两灯并联
B.若甲为电压表,乙、丙为电流表,则L2短路
C.若甲、乙、丙均为电流表,则两灯并联
D.若甲为电压表,乙、丙为电流表,则电源短路
10.(2025九上·长沙月考)假期小郡一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为
0 5 6 4 0 8
过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是(  )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
B.截至目前,电能表消耗的电能是5647.8kW·h
C.冰箱每天平均工作的时间为5h
D.其他家电和冰箱一同正常工作后,电能表的指示灯闪烁速度不变
11.(2025九上·长沙月考)如图是某小组课外实践活动中的电路图,连好实物闭合开关后,发现两电压表的示数相等且不为零,如果电路中只有一处故障,则故障可能为(  )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
12.(2025九上·长沙月考)如图所示,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是(  )
A.电源电压是15V
B.R2的阻值是30Ω
C.S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数是0.35A
D.S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数是0.18A
13.(2025九上·长沙月考)酷爱打乒乓球的小郡,一次课间乒乓球被路过的同学踩了一个小坑,于是小郡把这个乒乓球放入盛有热水的杯子中,乒乓球就恢复了球形。这是利用了   的方式使乒乓球内气体的   能增加。
14.(2025九上·长沙月考)现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路中的   ,该装置应该安装在电路的   (“干路”或“支路”)上。
15.(2025九上·长沙月考)小郡测得某导体两端的电压为6V,通过该导体的电流为0.5A,则10秒内电流做功为   J;若该导体两端电压为0V,则导体的电阻值为   Ω。
16.(2025九上·长沙月考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为   V,滑动变阻器的最大阻值为   Ω。
17.(2025九上·长沙月考)在图(a)、(b)所示的电路中,所有元件均完好,电源电压相等且保持不变。闭合开关,观察到三个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,电流表表盘如图(c)所示。若三个电流表A1、A2、A3的示数分别记为I甲、I乙、I丙,三个电阻阻值分别记为R1、R2、R3,则I甲:I乙=   ,I甲:I丙=   ,R2:R3=   。
18.(2025九上·长沙月考)请在两个空白圆圈处画入电流表或电压表,使开关S闭合时,两灯均能发光。
19.(2025九上·长沙月考)小郡用如图所示的电路“探究串联电路中各处电流的关系”。图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在 A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于   状态;
(2)小郡记录数据如下表所示,分析数据可得结论:串联电路中,   ;
实验次数 A 处的电流 I1/A B处的电流 I2/A C处的电流I3/A
1 0.32 0.32 0.32
2 0.3 0.3 0.3
3 0.4 0.4 0.4
(3)实验中发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因是 。
A.通过两个灯泡的电流大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的实际电功率不同 D.发光微弱的灯泡被短接
20.(2025九上·长沙月考)小郡在“探究并联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路:
(1)连接电路前,小郡发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是   ;
L1两端电压U1/V L2 两端电压U2/V 电源两端电压U/V
2 2 2
(2)小郡记录数据如上,于是得出结论;并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小郡的实验在设计方案上存在的不足之处是   。
(3)小郡发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯两端的电压分别为U1、U2,则U1   U2(选填“>”“=”或“<”)。
21.(2025九上·长沙月考)小山用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小);
(2)根据实验数据描绘电流与电阻的关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为   V;
(3)本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有   ;分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于   Ω。
22.(2025九上·长沙月考)小郡和小山通过物理学习,了解到盐水是一种导体,于是用学过的测电阻的方法,设计了一个实验来测量盐水柱的电阻。
(1)如图所示,把两端装有   (填“金属”或“塑料”)活塞的塑料管接入电路。在塑料管中注满浓度均匀的盐水;
(2)移动滑片P,测得多组数据,记录在表格中。
数据序号 1 2 3 4
电压U/V 1.10 1.40 1.80 2.60
电流I/A 0.10 0.14 0.18 0.25
分析数据可知,实验中盐水柱的电阻为   Ω;
(3)有同学想到导体的电阻与长度和横截面积有关,于是利用现有装置继续探究盐水柱的电阻与长度的关系。将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度得出结论。经过讨论,同学们认为该操作不能说明盐水柱的电阻与长度有关,他们判断的依据是   。
23.(2025九上·长沙月考)如图所示为小郡家的恒温热水壶,其烧水功率为。在一个标准大气压下,用该电热水壶烧水时,小郡发现将质量为,初始温度为的水烧开,用时10分钟。已知水的比热容是,求此过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的电能;
(3)该热水壶的烧水效率(结果保留一位小数)。
24.(2025九上·长沙月考)小郡为爷爷的养鸡场里的水箱设计了一款测量水箱内水量的装置,如图1所示,滑杆可绕固定点轴O转动,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的测量范围为0~0.6A,滑动变阻器R2规格为“30Ω 2A”。当水位最低时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于a端,此时电流表示数I1为0.2A。当水位最高时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于b端,此时电流表示数为I2,已知。
(1)当水量最低时,R2两端的电压为多少?
(2)R1的电阻和电源电压U为多少?
(3)在设定水量表时,发现刻度不均匀,且指针偏转角度太小。于是小郡利用身边还有的器材:测量范围为0~8V的电压表,40Ω的定值电阻R3与“50Ω 2A”滑动变阻器R4,改成如图2所示的电路,发现利用电压表作为水量表可以解决表刻度均匀这一问题,图2中的定值电阻可以在R1和R3中选择,滑动变阻器可以在和中选择。请问在图2中保证电路安全的情况下,选择哪个定值电阻和滑动变阻器接入电路,使得水量表指针偏转角度最大?请你通过计算说明。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 解:A.分子在永不停息地做无规则运动,则水结成冰后,分子仍然在运动,故A错误;
B.松软的馒头用手一捏体积会大大缩小,这是因为馒头内部有很多空隙,里面充满了空气,故B错误;
C.水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,水升高或降低的温度较少,即水的温度变化幅度较小,故城市里修建人工湖可以用来调节空气的温度,故C正确;
D.烟雾是很小的固体颗粒,烟雾弥漫属于较小颗粒的机械运动,故D错误。
故选:C。
【分析】 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
2.【答案】A
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】 解:用一根丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电。因带电体能够吸引轻小物体,塑料吸管可能不带电;又因为异种电荷相互吸引,塑料吸管可能带负电荷,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【分析】带电体可以吸引轻小物体;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。
3.【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据生活经验可知,一节新的干电池的电压是1.5V,人体的安全电压是不高于36V,教室里一盏日光灯的电流约为0.2A,我国家庭电路的电压规定为220V,
故ABC不合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据自己对常见用电器电压和电流的认识判断。
4.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 解:A.小风扇工作时,消耗电能使扇叶转动,将电能转化为机械能,故A正确;
B.太阳能电池板的核心作用是将太阳能转化为电能,用于供电或给蓄电池充电,故B正确;
C.蓄电池充电时,是将电能转化为化学能储存起来,故C错误;
D.蓄电池放电时,将储存的化学能转化为电能,为电子产品供电,故D正确。
故选:C。
【分析】能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加;分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:A.图中当金属棒a因向左倾斜接触触点A时,灯L1和L2并联接入电路,导致两灯同时亮起,无法通过灯的颜色区分倾斜方向;触点B未接入电路,向右倾斜时不会报警,故A错误;
B.图中触点A未接入电路,当金属棒a因向左倾斜接触触点A时,电路不会报警,故B错误;
C.图中电铃串联在干路中,金属棒a因向左倾斜接触触点A时,电铃响,L1发光,金属棒a因向右倾斜接触触点B时,电铃响,L2发光,故C正确;
D.图中金属棒a因向右倾斜接触触点B时,电铃和两个灯泡串联,电铃响,两个灯泡都发光,无法通过灯的颜色区分倾斜方向,故D错误。
故选:C。
【分析】根据电路开关在不同位置的连接分析是否符合题意分析。
6.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机;热机的效率
【解析】【解答】 解:A、燃气推动纸杯飞出去,将内能转化为机械能,而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能,因此燃气推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲,故A正确;
B、纸杯飞出时,瓶内气体对外做功,将内能转化为机械能,气体内能减小,故B错误;
C、热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以酒精燃烧时,酒精的热值不变,故C错误;
D、热机在工作时,不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,此外还有热量的散失,通过改进热机模型的结构,机械效率也不可能达到100%,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)做功改变内能的实质是能量的转化,物体对外做功是内能转化为机械能;
(2)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大;当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
(3)热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关;
(4)任何机器都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%。
7.【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】解 :A.由铭牌参数可知该电视机的正常工作电压为220V,380V远高于电视机额定电压220V,所以电视机不能380V下工作,故A错误;
B.用电器在额定电压下可以正常工作,正常工作时实际功率等于额定功率,故这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W,故B错误、D正确。
C.由可得,这台电视机正常工作时,每小时消耗的电能为W=Pt=150×10-3kW×1h=0.15kW h=5.4×105J,故C错误。
故选:D。
【分析】 (1)由铭牌参数可知该电视机的正常工作电压;
(2)用电器只有在实际电压等于额定电压下,实际功率才等于额定功率;
(3)根据求该电视机正常工作时,1h内消耗的电能。
8.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 解:A、由图可知,当只闭合S1时,只有L1工作,两个电流表均测量通过L1的电流,当再闭合S2时,灯L1与L2并联,电流表A1仍测量通过L1的电流,根据并联电路电流特点可知通过L1的电流仍为0.3A,故A错误;
B、同时闭合S1、S2时,L1与L2并联,电流表A2接在干路上,则电流表A2的示数增大了0.2A,即L2的电流为0.2A,根据并联电路电流的特点可知干路电流为:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,故B错误;
C.根据并联电路电压特点可得灯泡L2两端的电压为U2=U=6V,通过L2的电流I2=0.2A,根据欧姆定律可得灯泡L2的电阻为:,故C正确;
D.两个灯泡两端的电压相等,通过它们的电流不相等,根据P=UI可知它们的电功率不相等,则两个小灯泡的亮度不同,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)当只闭合S1时,只有L1工作,两个电流表均测量通过L1的电流,当再闭合S2时,灯L1与L2并联,电流表A1仍测量通过L1的电流,根据并联电路电流特点求出电流表A1的示数变化;
(2)根据并联电路电流的特点可求出干路电流;
(3)根据欧姆定律结合并联电路电压特点求出灯泡L2的电阻;
(4)灯泡的亮暗由它的实际功率决定,根据P=UI可判断它们的亮暗。
9.【答案】B
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:A.若甲、乙为电压表,丙为电流表,此时电流依次经过两灯泡后回到电源负极,电路为两灯泡串联,故A错误;
BD.若甲为电压表,乙、丙为电流表,此时乙电流表将小灯泡L2短路,电压表测电源电压,故B正确,D错误;
C.若甲、乙、丙均为电流表,此时电源短路,两灯不能发光,可能导致电源及电流表损坏,故C错误。
故选:B。
【分析】电压表要和被测用电器并联,电流表要和被测用电器串联;串联电路中,电流的路径只有一条;并联电路中,电流有多条路径。
10.【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:A、电能表读数时,数字框内最后一位是小数,单位是kW h
所以出发前电能表示数为W1=5640.8kW h,回家后为W2=5647.8kW h,
则这段时间内,冰箱消耗的电能W=W2-W1=5647.8kW h-5640.8kW h=7kW h,故A错误;
B、由图可知,截至目前,小郡一家所有用电器消耗电能的总和,电能表是测量用电器消耗电能的工作,而不是电能表消耗的电能,故B错误;
C、由冰箱每天平均工作的时间:,则每天工作的时间:,故C正确;
D、其他家电与冰箱同时工作时,总功率增大,电能消耗加快,指示灯闪烁速度会变快,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)电能表读数时,数字框内最后一位是小数,单位是kW h;电能表的两次示数之差即为这段时间内用电器消耗的电能;
(2)根据求出冰箱每天平均工作的时间;
(3)电能表指示灯闪烁的快慢反应用电器的电功率。
11.【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:由图可知,两个电阻串联,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量电源电压。
将开关闭合后,两电压表的示数相等且不为零,说明R1的电压为0,故可能是R1短路使得其电压为0,也可能是电路断路,电流为0,但电压表都有示数,只能是R2断路。
故选:AD。
【分析】根据两电压表的示数相等且不为零分析R1的电压,结合电路故障是短路或断路分析。
12.【答案】B,D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流。
根据欧姆定律可得,电源电压:U=U1=I1R1=0.45A×20Ω=9V,故A错误;
B、当S1断开,S2、S3闭合时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。
由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流仍为0.45A不变,
根据并联电路的电流规律可得,通过电阻R2的电流:I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2两端的电压为:U2=U=9V,
根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值:,故B正确;C、当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
则电流表的示数: ,故C错误;
D.当S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,电流表的示数:,故D正确。
故选:BD。
【分析】 (1)由图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求电源电压;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流。根据并联电路的特点可知通过R1的电流,根据并联电路的电流规律可得通过R2的电流,根据并联电路的电压规律可知R2两端的电压,根据欧姆定律求R2的阻值;
(3)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求通过R2的电流,即电流表的示数;
(4)当S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求电路中的电流,即电流表的示数;
13.【答案】热传递;内
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:把乒乓球放入盛有热水的杯子中,乒乓球内的气体吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式增大了乒乓球内气体的内能。之后,乒乓球内气体体积膨胀,对外做功,将乒乓球的形状恢复至球形。
故答案为:热传递;内。【分析】 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
14.【答案】开关;干路
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的组成
【解析】【解答】 解:房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当于家庭电路干路上的总开关,故该装置应该安装在电路的干路上。
故答案为:开关;干路。【分析】(1)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;
(2)干路开关控制整个电路。
15.【答案】30;12
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】 解:10s内电流做功W=UIt=6V×0.5A×10s=30J;
该导体的电阻为,
电阻是导体自身的一种性质,其大小与导体的材料、长度和横截面积有关,与导体的电压和电流无关,故当电压为0V时,该导体的电阻不变,仍为12Ω。
故答案为:30;12。
【分析】 由W=UIt得到10s内电流做的功,由欧姆定律得到该导体的电阻,由导体的电阻与电压无关得到电压为0V时,该导体的电阻。
16.【答案】6;20
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:图中灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L两端的电压。当滑片在最左端时,只有灯泡接入电路,其电压等于电源电压;由图乙可知,此时电压表的示数为6V,即电源电压U=6V
当滑片在最右端时,电路的总电阻最大,电路中电流最小,由图乙可知,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律和串联电路电压特点可知,U=UL+UR=2V+0.2A×R=6V
解得滑动变阻器的最大阻值R=20Ω。
故答案为:6;20。
【分析】图中灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片在最左端时,只有灯泡接入电路,其电压等于电源电压;
当滑片在最右端时,电路的总电阻最大,根据串联电路的特点和欧姆定律计算变阻器的最大值。
17.【答案】1∶5;1∶1;1∶3
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据(a)图可知,定值R1与R2并联,电流表A1测R1中的电流,电流表A2测干路电流。
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A1示数小于电流表A2示数,
所以电流表A1接的是小量程0-0.6A,电流表A1接的是大量程0-3A,
则I甲:I乙=1:5。
(2)由(b)图可知,定值电阻R2与R3串联,电流表A3测串联电路的电流,
根据电阻串联和并联的知识可知,a图中的R并根据可知,则I并>I串,
由于A2选择电流表的0-3A量程,因此A3应该选择0-0.6A量程,
根据电流表的指针偏转角度相同,所以甲和丙的示数相同,即I甲:I丙=1:1。
(3)综上所述,I甲:I丙=1:1,根据欧姆定律得到:;
解得:R1=R2+R3……①
又因为I甲:I乙=1:5,根据欧姆定律得到:;


解得:R1=4R2……②
联立①②两式可得,R2:R3=1:3。
【分析】(1)首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,然后确定它们的量程和分度值,进而确定电流表的读数,然后计算比值;
(2)a图中两个电阻并联,b图中两个电阻串联,根据比较两个电路总电流大小,进而确定电流表A3的量程,最后计算I甲:I丙的比值;
(3)根据前面计算出的两个比值,结合欧姆定律列出关系式,然后联立计算R2和R3的比值。
18.【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:根据电流表与灯泡串联,则右侧为电流表,而上方的电表与L1并联,说明是电压表,如图所示:
【分析】 电流表在电路中起导线作用,与用电器串联,电压表在电路中相当于开路,与用电器并联,据此围绕两灯串联进行分析。
19.【答案】(1)断开
(2)电流处处相等
(3)C
【知识点】串联电路的电流规律;探究串并联电路中的电流特点实验;实际功率
【解析】【解答】 解:(1)连接实物电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)分析表格中三次实验数据可知,在串联电路中,各处的电流是相等的。
(3)A.由于两个灯泡是串联的,则通过它们的电流大小相同,故A不正确;
B.如果灯丝断了,则该灯泡不可能发光,故B不正确;
C.灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定的,灯泡的实际功率越大,其亮度越大,故C正确;
D.如果灯泡被短接,则该灯泡不可能发光,故D不正确。
故选:C。
故答案为:(1)断开;(2)电流处处相等;(3)C。
【分析】 (1)为保护电路,连接实物电路时,开关应处于断开状态。
(2)分析表中数据得出结论。
(3)串联电路中,灯的规格不同,导致灯的亮度不同。
(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)分析表格中三次实验数据可知,在串联电路中,各处的电流是相等的。
(3)A.由于两个灯泡是串联的,则通过它们的电流大小相同,故A错误;
B.如果灯丝断了,则该灯泡不可能发光,故B错误;
C.灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定的,灯泡的实际功率越大,其亮度越大,故C正确;
D.如果灯泡被短接,则该灯泡不可能发光,故D错误。
故选C。
20.【答案】(1)将电压表调零
(2)实验次数太少
(3)=
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 解:(1)连接电路前,发现电压表指针反偏,接下来应该进行的操作是将电压表调零。
(2)实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一组数据,实验次数太少。
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以家里客厅的灯和卧室的灯虽然亮度不同,但两灯并联,且都在家庭电路中,所以两灯两端的电压相等,即U1=U2。
故答案为:(1)将电压表调零;(2)实验次数太少;(3)=。【分析】 (1)电压表使用前要调零。
(2)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;
(3)并联电路中各支路两端的电压相等。
(1)连接电路前,发现电压表指针反偏,接下来应该进行的操作是将电压表调零。
(2)实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一组数据,实验次数太少。
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以家里客厅的灯和卧室的灯虽然亮度不同,但两灯并联,且都在家庭电路中,所以两灯两端的电压相等,即。
21.【答案】(1)
(2)2
(3)控制定值电阻两端电压不变;10
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,根据欧姆定律可知电路中总电阻变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,由此可知滑动变阻器的左下接线柱应接入电路中。如图所示:
(2)根据图乙可知,电阻R两端的电压为U0=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变,分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值。
本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。
故答案为:(1) ; (2)2;(3)控制定值电阻两端电压不变;10。
【分析】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,可知总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的阻值变大,可将滑动变阻器的左下接线柱和电源的负极接线柱相连,据此完成电路连接;
(2)根据图乙可计算歘电阻R两端的电压大小;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变;
分析实验数据可知,电路中电流最小值,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值大小。
(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,根据欧姆定律可知总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的阻值变大,可将滑动变阻器的左下接线柱和电源的负极接线柱相连。如图所示:
(2)根据图乙可知,电阻R两端的电压为
(3)[1][2]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,还有通过改变接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变, 分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值
本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。
22.【答案】(1)金属
(2)10.35
(3)向内推动活塞,盐水柱的横截面积也发生了变化
【知识点】导体与绝缘体;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;物理学方法
【解析】【解答】解:(1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极,所以应选择金属活塞。
(2)根据表格数据可知,,,,,实验中盐水柱的电阻为。
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,这意味着盐水柱长度减小,但体积不变,所以横截面积会增大,这样做时,长度和横截面积同时变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
故答案为:(1)金属;(2)10.35;(3)向内推动活塞,盐水柱的横截面积也发生了变化。
【分析】 (1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。为了使电流能顺利流经盐水柱,两端的活塞必须是导体,才能与盐水良好接触并传导电流,“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极。
(2)根据表格数据求出四次电阻的阻值,根据求电阻的平均值。
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,同时横截面积变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
(1)实验目的是测量盐水柱的电阻,因此盐水柱必须作为电路中的导体部分接入电路。为了使电流能顺利流经盐水柱,两端的活塞必须是导体,才能与盐水良好接触并传导电流。“塑料”是绝缘体,无法导电;“金属”是良导体,适合做电极,所以,应选择金属活塞。
(2)根据表格数据可知,,,,
实验中盐水柱的电阻为
(3)将两端的活塞同时向内推动一段距离来改变长度,这意味着盐水柱长度减小,但体积不变,所以横截面积会增大,这样做时,长度和横截面积同时变化了,无法判断电阻变化是由长度引起,还是由横截面积引起。
23.【答案】(1)解:根据热量公式可知,水吸收的热量为。
答:水吸收的热量为6.72×105J。
(2)解:由电能公式可知,消耗的电能为:W=Pt=1200W×10×60s=7.2×105J。
答:消耗的电能为7.2×105J。
(3)解:由效率公式可知,热水壶的烧水效率为:。
答:该热水壶的烧水效率93.3%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功的计算
【解析】【分析】 (1)利用Q吸=cm(t-t0)求出把电热水壶中的水烧开,水需要吸收的热量;(2)根据求出电热水壶消耗的电能;
(3)利用效率公式求出该热水壶烧水时的效率。
(1)水吸收的热量
(2)消耗的电能
(3)热水壶的烧水效率
24.【答案】(1)解:当水位最低时,滑动变阻器R2的滑片恰好位于a端,此时滑动变阻器R2全部接入电路,此时电流表示数I1为0.2A,则R2两端的电压为:U2=I1R2=0.2A×30Ω=6V。
答:当水量最低时,R2两端的电压为6V。
(2)解:因为I1:I2=5:8,I1=0.2A,则I2=0.32A;
水量最高时,R2=0Ω,U=I2R1=0.32A×R1……①;
水量最低时,R2=30Ω,U=I1(R1+R2)=0.2A×(R1+30Ω)……②;
由①②解得:U=16V,R1=50Ω。
答:R1的电阻为50Ω,电源电压U为16V。
(3)解:由图2可知,定值电阻与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
方案一:选R1和R2,电路电流为:,
电压表示UV=IR2=0.2A×30Ω=6V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~6V;
方案二:选R1和R4,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.16A×50Ω=8V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~8V;
方案三:选R3和R4,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.178A×50Ω=8.89V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~8.89V,超过电压表量程范围,舍去;
方案四:选R2和R3,电路电流为:,
电压表示UV=IR4=0.229A×30Ω=6.86V,
电压表示数最小为0,变化范围:0~6.86V;
综上所述,要使水量表指针偏转角度最大,即电压表测量范围最大,应选择R1和R4接入电路。
答:应选择R1和R4接入电路,水量表指针偏转角度最大。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)根据U=IR求出R2两端的电压;
(2)已知I1:I2=5:8,据此求出I2的电流;滑片位于a、b两端时,根据串联电路电压规律结合欧姆定律列方程求出电源电压和R1的电阻;
(3)分析电路连接,根据电阻的串联结合欧姆定律分析回答。
(1)当水位最低时,滑片位于a端,滑动变阻器R2接入电路的电阻最大,其最大阻值为30Ω,此时电路中的电流为0.2A,R2两端的电压为
(2)当水位最高时,滑片位于b端,滑动变阻器R2接入电路的电阻为0,电路中只有用电器R1工作,已知电流关系,则
由于电源电压U恒定,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:
当水位最低时:……①
当水位最高时:……②
联立①②两式可得:,。
(3)在图2电路中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。为使水量表(电压表)指针偏转角度最大,应使电压表示数的变化范围最大,同时要保证电路安全。
当选择R1和R2时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~6V。
当选择R1和R4时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~8V。
当选择R3和R2时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
电压表示数变化范围为0~6.9V。
当选择R3和R4时,电路中的电流为
水位最高时,滑片在b端,此时电压表的示数为
此时超出电压表的最大测量值。
综上可知:选择R1和R4时,电路安全且电压表示数的变化范围最大,故应该选择定值电阻R1和滑动变阻器R4。
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