【精品解析】广东省揭阳真理中学2025-2026学年九年级下学期物理综合训练题

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【精品解析】广东省揭阳真理中学2025-2026学年九年级下学期物理综合训练题

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广东省揭阳真理中学2025-2026学年九年级下学期物理综合训练题
1.南海千灯湖公园鲜花竞相盛开,游客游玩时能闻到淡淡花香的现象能说明(  )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
2.如图所示,是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是(  )
A.锻打过程中锤头的内能不变
B.把铁放入炉中加热是通过热传递改变内能
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时铁器都在吸收热量
3.2024年珠海航展上,全新的舰载机歼-15T首次公开展示,歼-15T搭载了国产涡扇WS-10发动机,其中提供动力的原理与下面汽油机的哪个冲程相似(  )
A. B. C. D.
4.智能快递柜取件时,通过手机扫码使开关S1闭合,也可通过输入密码使开关S2闭合,启动电子锁开锁完成取件,下列能实现以上功能的电路图是(  )
A. B.
C. D.
5.选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图所示电路。固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,此实验可以说明影响导体电阻大小的因素是(  )
A.长度 B.温度 C.材料 D.横截面积
6.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电表示数变化情况是
A.表和表示数均变小
B.表示数变大,表示数变小
C.表示数变小,表示数变大
D.表和表示数均变大
7.如图中,符合安全用电的情形是(  )
A.甲图,将湿毛巾覆盖在电暖器上烘干
B.乙图,一个插排同时接多个大功率用电器
C.丙图,电热水壶使用三脚插头
D.丁图,使用绝缘皮破损的导线
8.如图是氦的原子模型示意图,其中A为带   电的核外电子;B为原子核,它是由带正电的    和不带电的   构成。
9.长征五号B运载火箭用液态氢作为燃料,原因是液态氢的   (选填“热值”或“比热容”)大,发射过程中主要是将燃料的化学能转化为火箭的   能,火箭升空过程,   (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
10.随着汽车智能化发展,公路上出现越来越多的无人驾驶汽车,它们利用北斗卫星导航,有些还自带太阳能电池板补能。无人驾驶汽车与北斗卫星的通信是靠   来传递数据信息的,其传播速度是   。太阳能属于   再生能源。
11.如图甲所示,该电路是    (选填 “串联”或“并联”)电路,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源电压是    V;灯L2两端电压是   V。
12.如图是测定油箱内油量的装置原理简化图,则油量表是由   (选填“电压表”或“电流表”)改装,该仪表示数增大时,说明油箱内油量   (选填“增加”或“减少”),能保护电路的元件是   (选填“R”或“”)。
13.如图是探究导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置,实验时,R1和R2是   联,通过它们的电流   ,可探究电流产生的热量与   的关系。
14.如图为探究磁场对电流的作用的实验装置,闭合开关,导体ab运动起来,    (选填“电动”或“发电”)机是根据此原理制成的。调转蹄形磁铁的磁极,导体ab运动方向与原来     ;增大电源电压,导体ab运动速度比原来的更     。
15.(1)请在如图所示电路的两个“○”中填入电压表或电流表的电路元件符号,使小灯泡正常发光;
(2)如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧。标出小磁针的N极并在虚线上用箭头标出磁感线方向;
(3)如图所示,请用笔画线代替导线,在符合安全用电原则的前提下,将带开关的三孔插座接入家庭电路。
16.现有下列器材:学生电源(恒为6V),电流表(,)、电压表(,)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应该   (选填“断开”或“闭合”);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于   端(选填“左”或“右”);
(3)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有   ;
(4)实验中依次接入三个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成   ;
(5)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向   (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A.20Ω 1.0A
B.30Ω 1.0A
C.50Ω 1.0A
17.小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为,电源电压为,可供选用的滑动变阻器有和;
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是   (选填“”或“”)
(2)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现   (选填“电压表”或“电流表”)无示数.通过分析发现图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线   ;
(3)下表是按正确操作测得的数据,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则表格中▲应填入的数值是   ;
(4)下表是按正确操作测得的数据,小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是   ;
实验次数 电压 电流 灯泡电阻
1 2.0 0.32 6.3
2 3.0 0.34 8.8
3 3.8 ? ▲
(5)小明又取来的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为   时,小灯泡正常发光。
18.小明利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)实验中,通过观察   来判断电路中是否有感应电流产生;
(2)通过___________(选填字母)的操作可以在电路中产生感应电流;
A.磁体不动,导体AB上下运动
B.导体AB不动,磁体左右运动
C.以上两种方法都可以
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,为使实验现象更明显,可选择___________(选填字母);
A.改变磁场方向
B.把灵敏电流计换成电流表
C.换用磁性更强的磁铁
(4)当导体AB向右运动时,导体AB   (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用;
(5)生活中利用该原理的例子有   (选填“电动机”或“发电机”);
(6)小明将灵敏电流计更换成带有开关的电池组,闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动,若想改变导体棒摆动方向应___________(选填字母)。
A.改变磁场方向
B.增大电源电压
C.增大磁场强度
D.同时改变磁场方向和电路中的电流方向
19.如图所示的电路,电源电压不变,电阻的阻值为,当开关闭合、断开时,电流表的示数为;当开关均闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压
(2)电阻的阻值。
20.“工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V,保温功率为,R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响,的阻值为,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小;
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小;
(3)电阻的阻值。
21.如图甲所示,是一种“创可贴智能体温计”,使用时将其粘贴在人体皮肤上,通过连接手机蓝牙就可以监测体温。图乙是模拟其内部电路原理图,电源电压6V不变,为定值电阻,R为高精度的热敏电阻,其阻值随温度的变化的图像如图丙所示,数字式电流表和电压表的量程分别为和,当检测温度为40℃时,对应的电流表示数为0.01A。
(1)热敏电阻R是利用   (选填“超导体”或“半导体”)制作而成;
(2)人体温度升高时,图乙中示数增大的仪表应该是   (选填“电压表”或“电流表”);
(3)当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻的阻值为   Ω,电压表的示数是   V。
(4)为了保证各元件的安全情况下,该装置可测量温度最低   ℃,最高   ℃。
22.在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】
制作一个简易的空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~250
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻,通过说明书获悉,其电阻值随空气质量指数的关系如图甲所示:
【方案设计】
小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻,电源电压恒为6V不变,用电流表的示数表示对应空气的质量指数:闭合开关S,当电流表的示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】如图乙,闭合开关S:
(1)电磁继电器中电磁铁的上端为   (选填“N”或“S”)极。当净化系统工作时,弹簧对点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”);
(2)当空气质量指数值升高时,电路中电流表的示数将   (选填“增大”“不变”或“减小”)。当空气质量指数为50时,电阻两端的电压为   V。当电磁铁恰好将衔铁吸下来,电路报警,此时对应的空气质量等级为   。
【评价反思】
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数略低于“方案设计”中的数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①   ;②   。
23.我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量
(1)给电池充电的过程,电能转化为   能。在这个过程中电池属于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)表格中的电池“容量”,是由电流与时间乘积所得,该锂电池充满电后能储存的电能为   J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要细一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是   电阻(选填“增大”或“减小”),使充电过程中产生的热量少一些。
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V 600mA”,另一个标注“输出5V 4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要   min。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,是分子的热运动,游客游玩时,能闻到花香味,是分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】分子在不停的做无规则运动,形成扩散现象;分子间存在引力和斥力。
2.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、锻打过程中,锤头对铁器做功,机械能转化为内能,锤头自身也会因摩擦、碰撞导致内能增加,故 A 错误;
B、把铁放入炉中加热,铁从火焰吸收热量,是通过热传递改变内能,故 B 正确;
C、淬火时,铁器放入冷水中,铁器放出热量,内能减少,温度降低,故 C 错误;
D、加热时铁器吸收热量,淬火时铁器放出热量,并非都在吸热,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查改变内能的方式,锻打过程是做功改变内能,锤头的内能会增加;
B、考查热传递改变内能,加热过程是通过热传递使铁器内能增加;
C、考查内能与温度的变化,淬火时铁器放热降温,内能减少;
D、考查热量传递的方向,加热吸热、淬火放热,两个过程的热量变化相反。
3.【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,不提供动力,故 A 错误;
B、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,为排气冲程,不提供动力,故 B 错误;
C、两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,不提供动力,故 C 错误;
D、两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,将内能转化为机械能,提供动力,与发动机提供动力的原理相同,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查汽油机冲程的判断,进气门开、活塞向下为吸气冲程,此冲程不做功;
B、考查汽油机冲程的判断,排气门开、活塞向上为排气冲程,此冲程不做功;
C、考查汽油机冲程的判断,气门都关、活塞向上为压缩冲程,此冲程是机械能转化为内能;
D、考查汽油机冲程的判断,气门都关、火花塞点火、活塞向下为做功冲程,此冲程内能转化为机械能,为发动机提供动力。
4.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】智能快递柜取件时,通过手机扫码使开关S1闭合,或输入密码使开关S2闭合,电子锁开锁完成取件,两开关可以独立工作、互不影响,两开关并联后共同控制电动机。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】多个开关分别控制用电器,开关并联,再和用电器串联,控制用电器。
5.【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、实验中铅笔芯的材料、横截面积和温度均不变,仅改变接入电路的长度,小灯泡亮度变化说明电阻变化,因此可以探究电阻与长度的关系,故 A 正确;
B、实验过程中铅笔芯的温度基本不变,没有改变温度这一变量,故 B 错误;
C、实验中导体材料始终为铅笔芯,没有改变材料,故 C 错误;
D、铅笔芯粗细均匀,横截面积始终不变,没有改变横截面积,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查控制变量法在探究电阻影响因素中的应用,解题关键是明确实验中唯一改变的变量是导体长度;
B、考查电阻与温度的关系,易错点是误认为灯泡亮度变化会导致温度变化影响电阻,实际上本实验温度不是控制变量;
C、考查电阻与材料的关系,本实验中导体材料始终为铅笔芯,没有改变材料;
D、考查电阻与横截面积的关系,铅笔芯粗细均匀,横截面积始终不变,没有改变该变量。
6.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】光敏电阻 R 与定值电阻 R0串联,电流表测电路电流,电压表测 R0两端电压;当光照强度增大时,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,由欧姆定律可知电路电流增大,因此电流表示数变大;R0阻值不变,电流增大,由 U=IR 可知 R0两端电压增大,因此电压表示数变大,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查串联电路动态分析,明确光敏电阻阻值随光照强度的变化规律,结合欧姆定律判断电流和电压的变化;
B、考查串联电路电压与电流的关系,易错点是误认为电阻减小会导致电压表示数减小;
C、考查欧姆定律的应用,电路总电阻减小,电流一定增大,因此电流表示数不可能变小;
D、考查串联电路中电流和电压的同步变化,定值电阻两端电压随电流增大而增大,因此两电表示数均变大。
7.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A.图甲中,湿毛巾是导体,覆盖在电暖器上容易发生触电事故,毛巾长时间烘干也容易引起火灾,故A不符合题意;
B.图乙中,将多个大功率用电器接在一个插线板上同时工作,可能导致电流过大,故B不符合题意;
C.图丙中,有金属外壳的用电器使用时,需要使用三脚插头,接地防止漏电,故C符合题意;
D.图丁中,导线的绝缘皮破损,容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选C。
【分析】潮湿的物体容易导电,多个大功率用电器同时使用,总电流过大,容易发生危险;有金属外壳的用电器,需要三孔插座使外壳接地,避免人体触电;绝缘体破损时,容易发生触电事故。
8.【答案】负;质子;中子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子的结构由两部分组成:中心带正电的原子核,以及核外带负电的核外电子。而原子核又由带正电的质子和不带电的中子两种微粒构成。以氦原子模型为例,其中 A 部分代表带负电的核外电子,B 部分代表原子核,原子核内部包含带正电的质子和不带电的中子。
故答案为:负;质子;中子;
【分析】本题考查原子的基本结构,核心知识点为原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子和中子组成。解题关键是明确各组成部分的带电性质,根据原子模型示意图,区分核外电子、原子核及其内部质子、中子的位置和属性。
9.【答案】热值;机械;遵循
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能量守恒定律
【解析】【解答】火箭一般使用液态氢作为燃料,是液态氢具有较大的热值,消耗相同质量的液态氢和其他燃料时,液态氢释放出热量更多。
氢燃料燃烧时发生化学变化,将化学能转化为内能,再将内能转化为火箭的机械能。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。发射过程中遵循能量守恒定律。故第1空填:热值;第2空填:机械;第3空填:遵循。
【分析】氢燃料的热值很大,消耗相同质量,放出的热量更多;火箭升空时,将燃气燃烧获得的内能转化为机械能;能量在转移和转化时,总量守恒不变。
10.【答案】电磁波;;可
【知识点】能源及其分类;电磁波的传播;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】卫星与地面设备的通信需要在真空环境中传递信息,而电磁波能够在真空中传播,因此可满足该通信需求。电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的速度相同,数值为 。
可再生能源是指可以源源不断从自然界获取的能源,太阳能符合这一特点,属于可再生能源。
故答案为:电磁波;;可;
【分析】根据电磁波的传播特性,电磁波可以在真空中传播,而声波等机械波不能,因此卫星通信需使用电磁波。
电磁波在真空中的传播速度等于光速,为固定值 ,这是电磁波的基本物理常数。
根据可再生能源的定义,判断能源是否能从自然界持续获取,太阳能可以不断得到补充,因此属于可再生能源。
11.【答案】串联;8.5;6.8
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1) 由电路图可知,电流路径只有一条,电路为串联电路;电压表测电源电压,电压表测灯泡两端的电压。
故答案为: 串联 ;
(2) 串联电路中总电压等于各分电压之和,即 。由于和指针偏转角度相同,且,因此:电压表选用量程,分度值为,电源电压 ;
电压表选用量程,分度值为,灯泡两端的电压 。
故答案为:8.5;
(3) 根据串联电路电压规律,灯泡两端的电压:
故答案为:6.8;
【分析】(1) 根据电流路径条数判断电路连接方式,结合电压表的并联位置确定测量对象。
(2) 串联电路总电压大于各部分电压,指针偏转角度相同时,大量程示数是小量程的倍,据此确定两个电压表的量程并读取示数。
(3) 根据串联电路电压规律 ,变形为 ,代入数据计算两端电压。
12.【答案】电流表;增加;R0
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】图中,R0与R串联,油量表串联在电路中,为电流表;油量表示数变大,电路的总电阻变小,R接入电路的电阻变小,油量增加,液面上升,浮子上升,另一端的滑杆下降,滑动变阻器连入电路的阻值变少,当油面上升到一定程度,滑动变阻器连入电路中的电阻为0时,若电路中没有R0,会造成电源短路,在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用。故第1空填:电流表;第2空填:增加;第3空填:R0。
【分析】油量表串联,是电流表改装而成的;当油量增大,浮子上升,滑片接入电路的电阻减小,电流变大;电路中的定值电阻有保护电路的作用。
13.【答案】串;相等;电阻
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电流规律;电流的热效应
【解析】【解答】由电路图可知,电流只有一条路径,因此 与 为串联连接。根据串联电路的电流规律,通过 和 的电流 相等,且通电时间 相同。又因为 和 的电阻值不同,根据焦耳定律 ,在控制电流 和通电时间 不变的情况下,可探究电流产生的热量 与电阻 的关系。
故答案为:串;相等;电阻;
【分析】本题考查焦耳定律实验的探究方法,核心公式为焦耳定律 。解题关键是通过串联电路的特点,保证通过两个电阻的电流 和通电时间 相同,从而利用控制变量法,探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
14.【答案】电动;相反;大
【知识点】磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】磁场对通电导体有力的作用,电动机正是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。题图装置中包含电源,闭合开关后,导体 会在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理。
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。当电流方向不变、仅调转蹄形磁铁的磁极(即改变磁场方向)时,导体 的受力方向会发生改变,因此其运动方向与原来相反。
通电导体在磁场中受到的力的大小与电流大小有关。若增大电路中的电流,导体 受到的磁场力会增大,运动速度也会比原来更大。
故答案为:电动;相反;大;
【分析】根据装置中是否有电源,区分电动机与发电机的原理;有电源的装置是利用通电导体在磁场中受力运动,对应电动机的原理。
通电导体的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定,改变其中一个因素,受力方向就会改变。本题中仅改变磁场方向,因此导体运动方向相反。
通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比,在磁场不变时,电流越大,受力越大,运动速度越快。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】电压的测量及电压表的使用;家庭电路的连接;磁感线及其特点
【解析】【解答】(1)电路图中,上方电表并联在电源两端,因此是电压表;下方电表串联在灯泡支路中,因此是电流表。 如图所示:
故答案为:;
(2)闭合开关后,螺线管中电流方向为 “上入下出”。根据安培定则,可判断螺线管下端为 N 极、上端为 S 极;在磁体外部,磁感线从 N 极出发回到 S 极,因此图中磁感线方向向上。小磁针静止时 N 极指向与磁感线方向一致,故小磁针上端为 N 极。如图所示:
故答案为:;
(3) 开关与三孔插座串联,开关需接在火线上;三孔插座遵循 “左零右火上接地” 的接线原则,图中已按此规范连接火线、零线与地线。如图所示:
故答案为:;
【分析】(1) 根据电表的连接方式判断类型,并联在电路中的是电压表,串联在电路中的是电流表,再按规范画出电路图即可。
(2) 利用安培定则判断螺线管的磁极,再根据 “磁体外部磁感线从 N 极指向 S 极” 确定磁感线方向,最后根据 “小磁针 N 极指向与磁感线方向一致” 判断小磁针的磁极。
(3) 根据家庭电路安全规范,开关需接在火线上,三孔插座需遵循 “左零右火上接地” 的原则,按此要求完成接线即可。
(1)由电路图可知,上面的电表并联在电路中,是电压表;下面的电表串联在电路中,为电流表。如图所示:
(2)由图可知,闭合开关后螺线管的电流方向是上入下出,由安培定则可得螺线管的下端为N极、上端为S极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以图中磁感线的方向是向上的,磁场中的小磁针静止时N极指向磁感线的方向,则其上端为N极。如图所示:
(3) 开关和插座串联,开关接在火线上;三孔插座的正确接法是左零右火上接地。如图所示:
16.【答案】(1)断开
(2)左
(3)控制电阻两端的电压不变
(4)反比
(5)左;2V
(6)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 为保护电路元件,防止连接过程中电流过大造成损坏,连接电路时开关应处于断开状态。
故答案为:断开;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即左端,使电路初始电流最小,起到保护电路的作用。
故答案为:左;
(3) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还需通过调节滑片位置,控制定值电阻两端的电压保持不变,以确保每次实验的电压条件一致。
故答案为:控制电阻两端的电压不变;
(4) 由图乙数据可知,电流与对应电阻的乘积为定值,由此可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:反比;
(5) 当把 的电阻换成 的电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压会变大。为保持定值电阻两端电压为 不变,需增大滑动变阻器两端的电压,因此应将滑片向左端移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数回到 。
故答案为:左;2V;
(6) 电源电压为 ,定值电阻两端需保持 不变,则滑动变阻器两端的电压为:,电路中最小电流为 ,此时滑动变阻器需要接入的最大阻值为:
因此,应选择规格为“”的滑动变阻器,故选项C正确。
故答案为:C;
【分析】(1) 连接电路时断开开关,是电路实验的基本安全操作,可防止接线过程中电路意外导通造成元件损坏。
(2) 闭合开关前,将滑动变阻器调至最大阻值处,是为了使电路初始电流最小,避免电流过大烧坏电表或元件。
(3) 探究电流与电阻的关系时,需控制变量,保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的主要作用就是调节自身阻值,从而控制定值电阻两端的电压恒定。
(4) 通过计算电流与电阻的乘积,发现其为定值,根据欧姆定律 ,可推导出“电压一定时,电流与电阻成反比”的结论。
(5) 根据串联分压原理,当定值电阻增大时,其两端电压会升高。为保持电压不变,需增大滑动变阻器的分压,因此应增大滑动变阻器的接入电阻,即向左移动滑片。
(6) 先根据串联电路电压规律计算出滑动变阻器两端的电压,再结合电路中的最小电流,利用欧姆定律 计算出所需滑动变阻器的最大阻值,从而选出符合规格的器材。
(1)为保护电路,连接电路时,开关应该断开。
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处,即左端。
(3)探究“电流与电阻的关系”,要通过移动滑动变阻器的滑片控制电阻两端的电压不变。所以该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻两端的电压不变。
(4)由图乙可知,电流与电阻的乘积为
乘积为定值,可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1][2]小明用5Ω的电阻做完实验后,接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,根据串联分压原理可知,定值电阻的电压变大。要保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器的电压,则滑片应向左端移动,增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数为2V。
(6)根据串联电压规律,实验中滑动变阻器的电压为
由图乙可知,电流最小为0.1A,则此时滑动变阻器需要接入电路中的阻值为
所以为完成整个实验,应该选取规格为“50Ω 1.0A”的滑动变阻器,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.【答案】(1)
(2)电流表;
(3)9.5
(4)灯丝电阻受温度影响
(5)0.38
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 小灯泡的额定电压 ,电阻约 ,由欧姆定律 得额定电流:
,该电流大于 ,因此应选择滑动变阻器 ()。
故答案为:;
(2)原电路图中,电压表串联接入电路,因电压表电阻很大,此时电路中几乎没有电流通过,故闭合开关,电流表几乎无示数;在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
故答案为:电流表;;
(3) 当灯泡两端电压为 时正常发光,电流表选用小量程(分度值 ),示数为 ,由欧姆定律 得正常发光时的电阻:
故答案为:9.5;
(4) 小灯泡亮度不同时,两端电压不同,灯丝温度不同,导致电阻不同。由数据可知,灯丝电阻随温度升高而增大。
故答案为:灯丝电阻受温度影响;
(5) 图丙中灯泡 与电阻 并联,小灯泡正常发光时,根据并联电路电压规律,。当电流表示数(通过 的电流)为 时,小灯泡正常发光。
故答案为:0.38;
【分析】(1) 根据小灯泡的额定电压和电阻,利用欧姆定律 计算额定电流,再结合电流大小选择规格合适的滑动变阻器。
(2) 根据电路故障分析,电压表串联时电路几乎断路,电流表无示数;正确接法应遵循“电流表串联、电压表并联”的原则。
(3) 根据电流表量程和分度值读取电流,再利用欧姆定律 计算小灯泡正常发光时的电阻。
(4) 灯丝电阻受温度影响,亮度越高,温度越高,电阻越大,因此灯丝电阻随温度升高而增大。
(5) 利用并联电路电压相等的特点,结合灯泡的额定电压,分析电阻两端的电压,再通过电流判断灯泡是否正常发光。
(1)小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的电阻约为10Ω,由欧姆定律可知,灯的额定电流约为,所以应该选择的滑动变阻器为R1(20Ω 1A)。
(2)[1][2]原电路图中,电压表串联接入电路,因电压表电阻很大,此时电路中几乎没有电流通过,故闭合开关,电流表几乎无示数;在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)当灯泡两端的电压为3.8V时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)小灯泡亮度不同时,两端的电压不等,灯丝的温度不同,导致灯丝的电阻不同。由表格数据可知,灯丝电阻随温度升高而增大。
(5)如图丙所示的电路图,闭合开关,灯泡L与电阻R并联,小灯泡正常发光时,电流表测量通过电阻R的电流,根据并联电路的电压特点可知,R两端的电压UR=UL=3.8V,则通过R的电流
即电流表示数为0.38A时小灯泡正常发光。
18.【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)B
(3)C
(4)受到
(5)发电机
(6)A
【知识点】产生感应电流的条件;探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究产生感应电流的条件时,
(1)实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,判断电路中是否有感应电流产生。
(2)AC、磁体不动,导体AB上下运动,导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故AC错误;
B、导体AB不动,磁体左右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B正确。
故选B。
(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的速度有关,换用更强的磁铁,可以增大电流,而改变磁场方向只能改变电流方向,灵敏电流计换为电流表,指针偏转不明显,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)由于通电导体在磁场中会受到力的作用,当导体AB向右运动时,会受到磁场对它的力的作用。
(5)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,是电磁感应现象;发电机是利用电磁感应现象制成的。
(6)当灵敏电流计换位电池组时,导体通电,在磁场中受力向左运动,是电流在磁场中受力的作用,受力方向和电流方向、磁场方向有关,若改变受力方向,应改变电流方向或磁场方向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】(1)导体切割磁感线,产生感应电流,通过灵敏电流计的指针偏转,反映是否有电流产生;
(2)产生感应电流的条件是:电路闭合,一部分导体能切割磁感线,电路中有电流产生;
(3)电磁感应现象中,产生的感应电流越大, 则磁场强度越大,或切割磁感线的速度越大,电流越大;
(4)磁场对通电导体有力的作用,即导体在磁场中受力;
(5)利用了电磁感应现象,制成了发电机;
(6)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关,改变其中一个因素,电流方向改变。
(1)电流是看不到的,实验中应用转换法,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)AC.磁体不动,导体AB上下运动,此时导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故AC错误;
B.导体AB不动,磁体左右运动,此时导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B正确。
故选B。
(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的速度有关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)由于通电导体在磁场中会受到力的作用,所以,当导体AB向右运动时,会受到磁场对它的力的作用。
(5)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象;发电机是利用电磁感应现象制成的。
(6)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.【答案】(1)解:只闭合 时,电路为 的简单电路,电流表测通过 的电流。根据欧姆定律,电源电压:

(2)解:当 、 都闭合时, 与 并联,电流表测干路电流。根据并联电路的特点,通过 的电流不变,仍为 。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过 的电流:
再根据欧姆定律, 的阻值:
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 利用开关 单独闭合时的简单电路,结合欧姆定律 ,通过已知的电阻 和电流 求出电源电压。
(2) 当两个开关都闭合时,电路为并联电路。首先根据并联电路“各支路互不影响”的特点,确定通过 的电流不变;再根据“干路电流等于各支路电流之和”求出通过 的电流;最后利用欧姆定律 ,结合电源电压和通过 的电流,求出 的阻值。
(1)只闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;由题意知,电阻的阻值为,电流表的示数为0.4A,所以电源电压
(2)当都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为
则电阻R2的阻值
20.【答案】(1)根据电功率公式 ,保温状态下电路中的电流为:
(2)开关置于2时,电路中只有 工作,为加热状态。根据公式 ,电路的加热功率为:
(3)开关置于1时, 与 串联,为保温状态。根据公式 ,电路的总电阻为:
根据串联电路的电阻规律,电阻 的阻值为:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 利用电功率公式 的变形公式 ,结合已知的保温功率和电源电压,直接计算电路中的电流;关键知识点:电功率公式的应用。
(2) 先分析电路结构,确定加热状态下只有 接入,再利用电功率公式 计算加热功率;关键知识点:电功率公式的应用、电路结构分析。
(3) 先分析保温状态下的串联电路结构,利用公式 求出总电阻,再根据串联电路的电阻规律 ,计算出 的阻值;关键知识点:电功率公式的应用、串联电路的电阻规律。
(1)根据公式P=UI可得,保温状态下电路中的电流大小为
(2)由图可知,开关在2时,电路中只有,为加热状态,电路中的电功率大小
(3)开关在1时,与串联,为保温状态,电路总电阻
则电阻的阻值
21.【答案】(1)半导体
(2)电流表
(3)300;3
(4)34;42
【知识点】串联电路的电压规律;半导体特点及作用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)热敏电阻的阻值随温度变化显著,因此它是利用半导体材料制作而成。
(2)根据乙图可知,定值电阻R0与热敏电阻R串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。由图丙可知,当人体温度升高时热敏电阻阻值减小,根据串联分压规律可知,热敏电阻两端电压减小,故电压表示数减小。根据R总=R+R0可知,串联电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,故电流表示数增大。
(3)根据图丙可知,当时热敏电阻。
此时电路总电阻;
R0的阻值为。
则电压表示数为。
(4)根据题意可知,为了保证各元件的安全,电压表最大值 ,电流表最大值
此时电路总电阻;
那么热敏电阻最小值。
根据图丙,当时对应的温度 。
当时,此时两端的电压为;
此时电路中的电流;
热敏电阻为最大值;
根据图丙,当时,对应的温度。
【分析】 (1)根据半导体的性质和应用解答。
(2)根据乙图可知,定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中,电流表测通过电路的电流,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表示数随着温度的升高如何变化;
(3)由丙图可知当t=40℃时,R0=300Ω;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时R0的阻值和电压表的示数;
(4)结合电压表电流表量程,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算当时热敏电阻接入电路的阻值,由图丙可知测量的最高/低温度。
(1)热敏电阻是利用半导体材料制作而成,因其阻值随温度变化显著,符合半导体特性。
(2)当人体温度升高时,由图丙可知热敏电阻阻值减小,电源电压恒定,根据串联分压规律可知热敏电阻两端电压减小,故电压表示数减小;同时串联电路总电阻减小,根据欧姆定律,电流增大,故电流表示数增大。
(3)[1][2]已知当时,,根据图丙,当时,。根据欧姆定律,电路总电阻
R0的阻值为
电压表测量的是两端的电压,则电压表示数为
(4)[1][2]为了保证各元件的安全,需要分别考虑电流表和电压表的量程限制:电压表最大值 ,电流表最大值
当时,电路总电阻
热敏电阻最小值
根据图丙,当时,对应的温度 ,这是可测量的最高温度,因为温度越高,R越小。
当时,由串联电路电压的特点可知,此时两端的电压为
此时电路中的电流
热敏电阻为最大值
根据图丙,当时,对应的温度。这是可测量的最低温度,因为温度越低,R越大。
22.【答案】N;下;增大;1;中度污染;减小定值电阻的阻值;增大电源电压
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 结合图乙电路,电流从电磁铁 M 上端流入、下端流出,依据安培定则判断,电磁铁 M 上端为 N 极。净化系统启动工作时,衔铁被电磁铁吸引下落,P 点随之向上移动,弹簧被拉长,因此弹簧对 P 点的拉力方向竖直向下。
(2)图乙控制电路内,定值电阻与气敏电阻、螺线管串联。由表格规律可知:空气质量指数 K 越高,气敏电阻阻值越小,电路总电阻越小;电源电压保持不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表示数变大。 当空气质量指数 K=50 时,查表得出气敏电阻阻值。利用串联电路电阻规律结合欧姆定律,求出电路电流 ,进而计算出定值电阻两端电压 。设定报警电流为 0.15A,根据串联电路规律与欧姆定律,列式求出此时气敏电阻阻值 ;对照表格确定对应空气质量指数为 200,对应空气质量等级为中度污染。
(3) 气敏电阻阻值随空气质量指数降低而增大。当空气质量指数略低于设定报警数值时,气敏电阻阻值变大,电路总电阻增大;装置报警电流固定不变,为满足报警条件,可减小串联定值电阻的阻值,或适当增大控制电路的电源电压。
【分析】(1)电磁铁磁极判断,利用安培定则判识:已知电流从电磁铁上端流入、下端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向 N 极,直接判断上端为 N 极。
(2) 净化系统工作,电磁铁吸下衔铁,P 点上移,弹簧被拉长;弹簧发生拉伸形变,对 P 点的拉力沿弹簧向下。
(3)串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
(4)串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
(5) 电源电压不变:总电阻需不变,减小定值电阻阻值,抵消气敏电阻的增大;
电阻不变:增大电源电压,提升电路电流,达到报警电流。
23.【答案】(1)化学;用电器
(2)59940
(3)减小
(4)44.4
【知识点】电路的构成及电路图;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1) 给电池充电时,电池消耗电能,将其转化为化学能储存起来,此时电池在电路中属于用电器。
故答案为:化学;用电器;
(2) 电池充满电储存的电能,可根据公式 计算:
故答案为:59940;
(3) 充电线存在电阻,根据焦耳定律 ,充电时会产生热量。在材料和长度一定时,将充电线做得更粗,可减小其电阻,从而减少充电过程中产生的热量。
故答案为:减小;
(4) 先计算两个充电器的充电功率:
,功率大的充电速度更快,因此第二个是快速充电器。已知充电效率 ,将电池从20%充满,需要消耗的电能:
根据功率公式 ,可得所需时间:
故答案为:44.4;
【分析】(1) 根据电路中能量的转化方向判断元件角色,消耗电能的是用电器,充电时电池消耗电能,属于用电器。
(2) 利用电池电能的计算公式 ,直接代入电压、电流和时间(或电荷量)计算储存的电能。
(3) 结合焦耳定律 和电阻的影响因素分析,通过增大导线横截面积来减小电阻,从而减少热量产生。
(4) 首先根据 计算两个充电器的功率,判断快充型号;再结合充电效率,计算将电池从20%充满所需的总电能;最后利用 计算充电时间。
(1)[1][2]给电池充电的过程,消耗的是电能,获得的是化学能,电能转化为化学能,此时电池属于用电器。
(2)电池充满电储存的电能
(3)充电器的充电线有电阻,由焦耳定律可知,工作过程中会产生热量,充电线尽可能做得粗一些,目的是在长度和材料一定时,减小电阻,使充电过程中产生的热量少一些。
(4)两个充电器的充电功率分别为
所以第二个的充电速度快,即第二个为快速充电器, 已知充电效率为, 则选用快速充电器将电池从20%充满需要消耗的电能
由可得,选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间
1 / 1广东省揭阳真理中学2025-2026学年九年级下学期物理综合训练题
1.南海千灯湖公园鲜花竞相盛开,游客游玩时能闻到淡淡花香的现象能说明(  )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,是分子的热运动,游客游玩时,能闻到花香味,是分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】分子在不停的做无规则运动,形成扩散现象;分子间存在引力和斥力。
2.如图所示,是古人锻造铁器的情景,下列说法正确的是(  )
A.锻打过程中锤头的内能不变
B.把铁放入炉中加热是通过热传递改变内能
C.淬火时铁的内能增加,温度升高
D.加热和淬火时铁器都在吸收热量
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、锻打过程中,锤头对铁器做功,机械能转化为内能,锤头自身也会因摩擦、碰撞导致内能增加,故 A 错误;
B、把铁放入炉中加热,铁从火焰吸收热量,是通过热传递改变内能,故 B 正确;
C、淬火时,铁器放入冷水中,铁器放出热量,内能减少,温度降低,故 C 错误;
D、加热时铁器吸收热量,淬火时铁器放出热量,并非都在吸热,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查改变内能的方式,锻打过程是做功改变内能,锤头的内能会增加;
B、考查热传递改变内能,加热过程是通过热传递使铁器内能增加;
C、考查内能与温度的变化,淬火时铁器放热降温,内能减少;
D、考查热量传递的方向,加热吸热、淬火放热,两个过程的热量变化相反。
3.2024年珠海航展上,全新的舰载机歼-15T首次公开展示,歼-15T搭载了国产涡扇WS-10发动机,其中提供动力的原理与下面汽油机的哪个冲程相似(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,不提供动力,故 A 错误;
B、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,为排气冲程,不提供动力,故 B 错误;
C、两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,不提供动力,故 C 错误;
D、两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,将内能转化为机械能,提供动力,与发动机提供动力的原理相同,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查汽油机冲程的判断,进气门开、活塞向下为吸气冲程,此冲程不做功;
B、考查汽油机冲程的判断,排气门开、活塞向上为排气冲程,此冲程不做功;
C、考查汽油机冲程的判断,气门都关、活塞向上为压缩冲程,此冲程是机械能转化为内能;
D、考查汽油机冲程的判断,气门都关、火花塞点火、活塞向下为做功冲程,此冲程内能转化为机械能,为发动机提供动力。
4.智能快递柜取件时,通过手机扫码使开关S1闭合,也可通过输入密码使开关S2闭合,启动电子锁开锁完成取件,下列能实现以上功能的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】智能快递柜取件时,通过手机扫码使开关S1闭合,或输入密码使开关S2闭合,电子锁开锁完成取件,两开关可以独立工作、互不影响,两开关并联后共同控制电动机。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】多个开关分别控制用电器,开关并联,再和用电器串联,控制用电器。
5.选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图所示电路。固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,此实验可以说明影响导体电阻大小的因素是(  )
A.长度 B.温度 C.材料 D.横截面积
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、实验中铅笔芯的材料、横截面积和温度均不变,仅改变接入电路的长度,小灯泡亮度变化说明电阻变化,因此可以探究电阻与长度的关系,故 A 正确;
B、实验过程中铅笔芯的温度基本不变,没有改变温度这一变量,故 B 错误;
C、实验中导体材料始终为铅笔芯,没有改变材料,故 C 错误;
D、铅笔芯粗细均匀,横截面积始终不变,没有改变横截面积,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查控制变量法在探究电阻影响因素中的应用,解题关键是明确实验中唯一改变的变量是导体长度;
B、考查电阻与温度的关系,易错点是误认为灯泡亮度变化会导致温度变化影响电阻,实际上本实验温度不是控制变量;
C、考查电阻与材料的关系,本实验中导体材料始终为铅笔芯,没有改变材料;
D、考查电阻与横截面积的关系,铅笔芯粗细均匀,横截面积始终不变,没有改变该变量。
6.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电表示数变化情况是
A.表和表示数均变小
B.表示数变大,表示数变小
C.表示数变小,表示数变大
D.表和表示数均变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】光敏电阻 R 与定值电阻 R0串联,电流表测电路电流,电压表测 R0两端电压;当光照强度增大时,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,由欧姆定律可知电路电流增大,因此电流表示数变大;R0阻值不变,电流增大,由 U=IR 可知 R0两端电压增大,因此电压表示数变大,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查串联电路动态分析,明确光敏电阻阻值随光照强度的变化规律,结合欧姆定律判断电流和电压的变化;
B、考查串联电路电压与电流的关系,易错点是误认为电阻减小会导致电压表示数减小;
C、考查欧姆定律的应用,电路总电阻减小,电流一定增大,因此电流表示数不可能变小;
D、考查串联电路中电流和电压的同步变化,定值电阻两端电压随电流增大而增大,因此两电表示数均变大。
7.如图中,符合安全用电的情形是(  )
A.甲图,将湿毛巾覆盖在电暖器上烘干
B.乙图,一个插排同时接多个大功率用电器
C.丙图,电热水壶使用三脚插头
D.丁图,使用绝缘皮破损的导线
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A.图甲中,湿毛巾是导体,覆盖在电暖器上容易发生触电事故,毛巾长时间烘干也容易引起火灾,故A不符合题意;
B.图乙中,将多个大功率用电器接在一个插线板上同时工作,可能导致电流过大,故B不符合题意;
C.图丙中,有金属外壳的用电器使用时,需要使用三脚插头,接地防止漏电,故C符合题意;
D.图丁中,导线的绝缘皮破损,容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选C。
【分析】潮湿的物体容易导电,多个大功率用电器同时使用,总电流过大,容易发生危险;有金属外壳的用电器,需要三孔插座使外壳接地,避免人体触电;绝缘体破损时,容易发生触电事故。
8.如图是氦的原子模型示意图,其中A为带   电的核外电子;B为原子核,它是由带正电的    和不带电的   构成。
【答案】负;质子;中子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子的结构由两部分组成:中心带正电的原子核,以及核外带负电的核外电子。而原子核又由带正电的质子和不带电的中子两种微粒构成。以氦原子模型为例,其中 A 部分代表带负电的核外电子,B 部分代表原子核,原子核内部包含带正电的质子和不带电的中子。
故答案为:负;质子;中子;
【分析】本题考查原子的基本结构,核心知识点为原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子和中子组成。解题关键是明确各组成部分的带电性质,根据原子模型示意图,区分核外电子、原子核及其内部质子、中子的位置和属性。
9.长征五号B运载火箭用液态氢作为燃料,原因是液态氢的   (选填“热值”或“比热容”)大,发射过程中主要是将燃料的化学能转化为火箭的   能,火箭升空过程,   (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
【答案】热值;机械;遵循
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能量守恒定律
【解析】【解答】火箭一般使用液态氢作为燃料,是液态氢具有较大的热值,消耗相同质量的液态氢和其他燃料时,液态氢释放出热量更多。
氢燃料燃烧时发生化学变化,将化学能转化为内能,再将内能转化为火箭的机械能。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。发射过程中遵循能量守恒定律。故第1空填:热值;第2空填:机械;第3空填:遵循。
【分析】氢燃料的热值很大,消耗相同质量,放出的热量更多;火箭升空时,将燃气燃烧获得的内能转化为机械能;能量在转移和转化时,总量守恒不变。
10.随着汽车智能化发展,公路上出现越来越多的无人驾驶汽车,它们利用北斗卫星导航,有些还自带太阳能电池板补能。无人驾驶汽车与北斗卫星的通信是靠   来传递数据信息的,其传播速度是   。太阳能属于   再生能源。
【答案】电磁波;;可
【知识点】能源及其分类;电磁波的传播;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】卫星与地面设备的通信需要在真空环境中传递信息,而电磁波能够在真空中传播,因此可满足该通信需求。电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的速度相同,数值为 。
可再生能源是指可以源源不断从自然界获取的能源,太阳能符合这一特点,属于可再生能源。
故答案为:电磁波;;可;
【分析】根据电磁波的传播特性,电磁波可以在真空中传播,而声波等机械波不能,因此卫星通信需使用电磁波。
电磁波在真空中的传播速度等于光速,为固定值 ,这是电磁波的基本物理常数。
根据可再生能源的定义,判断能源是否能从自然界持续获取,太阳能可以不断得到补充,因此属于可再生能源。
11.如图甲所示,该电路是    (选填 “串联”或“并联”)电路,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源电压是    V;灯L2两端电压是   V。
【答案】串联;8.5;6.8
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1) 由电路图可知,电流路径只有一条,电路为串联电路;电压表测电源电压,电压表测灯泡两端的电压。
故答案为: 串联 ;
(2) 串联电路中总电压等于各分电压之和,即 。由于和指针偏转角度相同,且,因此:电压表选用量程,分度值为,电源电压 ;
电压表选用量程,分度值为,灯泡两端的电压 。
故答案为:8.5;
(3) 根据串联电路电压规律,灯泡两端的电压:
故答案为:6.8;
【分析】(1) 根据电流路径条数判断电路连接方式,结合电压表的并联位置确定测量对象。
(2) 串联电路总电压大于各部分电压,指针偏转角度相同时,大量程示数是小量程的倍,据此确定两个电压表的量程并读取示数。
(3) 根据串联电路电压规律 ,变形为 ,代入数据计算两端电压。
12.如图是测定油箱内油量的装置原理简化图,则油量表是由   (选填“电压表”或“电流表”)改装,该仪表示数增大时,说明油箱内油量   (选填“增加”或“减少”),能保护电路的元件是   (选填“R”或“”)。
【答案】电流表;增加;R0
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】图中,R0与R串联,油量表串联在电路中,为电流表;油量表示数变大,电路的总电阻变小,R接入电路的电阻变小,油量增加,液面上升,浮子上升,另一端的滑杆下降,滑动变阻器连入电路的阻值变少,当油面上升到一定程度,滑动变阻器连入电路中的电阻为0时,若电路中没有R0,会造成电源短路,在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用。故第1空填:电流表;第2空填:增加;第3空填:R0。
【分析】油量表串联,是电流表改装而成的;当油量增大,浮子上升,滑片接入电路的电阻减小,电流变大;电路中的定值电阻有保护电路的作用。
13.如图是探究导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置,实验时,R1和R2是   联,通过它们的电流   ,可探究电流产生的热量与   的关系。
【答案】串;相等;电阻
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电流规律;电流的热效应
【解析】【解答】由电路图可知,电流只有一条路径,因此 与 为串联连接。根据串联电路的电流规律,通过 和 的电流 相等,且通电时间 相同。又因为 和 的电阻值不同,根据焦耳定律 ,在控制电流 和通电时间 不变的情况下,可探究电流产生的热量 与电阻 的关系。
故答案为:串;相等;电阻;
【分析】本题考查焦耳定律实验的探究方法,核心公式为焦耳定律 。解题关键是通过串联电路的特点,保证通过两个电阻的电流 和通电时间 相同,从而利用控制变量法,探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
14.如图为探究磁场对电流的作用的实验装置,闭合开关,导体ab运动起来,    (选填“电动”或“发电”)机是根据此原理制成的。调转蹄形磁铁的磁极,导体ab运动方向与原来     ;增大电源电压,导体ab运动速度比原来的更     。
【答案】电动;相反;大
【知识点】磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】磁场对通电导体有力的作用,电动机正是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。题图装置中包含电源,闭合开关后,导体 会在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理。
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。当电流方向不变、仅调转蹄形磁铁的磁极(即改变磁场方向)时,导体 的受力方向会发生改变,因此其运动方向与原来相反。
通电导体在磁场中受到的力的大小与电流大小有关。若增大电路中的电流,导体 受到的磁场力会增大,运动速度也会比原来更大。
故答案为:电动;相反;大;
【分析】根据装置中是否有电源,区分电动机与发电机的原理;有电源的装置是利用通电导体在磁场中受力运动,对应电动机的原理。
通电导体的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定,改变其中一个因素,受力方向就会改变。本题中仅改变磁场方向,因此导体运动方向相反。
通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比,在磁场不变时,电流越大,受力越大,运动速度越快。
15.(1)请在如图所示电路的两个“○”中填入电压表或电流表的电路元件符号,使小灯泡正常发光;
(2)如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧。标出小磁针的N极并在虚线上用箭头标出磁感线方向;
(3)如图所示,请用笔画线代替导线,在符合安全用电原则的前提下,将带开关的三孔插座接入家庭电路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】电压的测量及电压表的使用;家庭电路的连接;磁感线及其特点
【解析】【解答】(1)电路图中,上方电表并联在电源两端,因此是电压表;下方电表串联在灯泡支路中,因此是电流表。 如图所示:
故答案为:;
(2)闭合开关后,螺线管中电流方向为 “上入下出”。根据安培定则,可判断螺线管下端为 N 极、上端为 S 极;在磁体外部,磁感线从 N 极出发回到 S 极,因此图中磁感线方向向上。小磁针静止时 N 极指向与磁感线方向一致,故小磁针上端为 N 极。如图所示:
故答案为:;
(3) 开关与三孔插座串联,开关需接在火线上;三孔插座遵循 “左零右火上接地” 的接线原则,图中已按此规范连接火线、零线与地线。如图所示:
故答案为:;
【分析】(1) 根据电表的连接方式判断类型,并联在电路中的是电压表,串联在电路中的是电流表,再按规范画出电路图即可。
(2) 利用安培定则判断螺线管的磁极,再根据 “磁体外部磁感线从 N 极指向 S 极” 确定磁感线方向,最后根据 “小磁针 N 极指向与磁感线方向一致” 判断小磁针的磁极。
(3) 根据家庭电路安全规范,开关需接在火线上,三孔插座需遵循 “左零右火上接地” 的原则,按此要求完成接线即可。
(1)由电路图可知,上面的电表并联在电路中,是电压表;下面的电表串联在电路中,为电流表。如图所示:
(2)由图可知,闭合开关后螺线管的电流方向是上入下出,由安培定则可得螺线管的下端为N极、上端为S极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以图中磁感线的方向是向上的,磁场中的小磁针静止时N极指向磁感线的方向,则其上端为N极。如图所示:
(3) 开关和插座串联,开关接在火线上;三孔插座的正确接法是左零右火上接地。如图所示:
16.现有下列器材:学生电源(恒为6V),电流表(,)、电压表(,)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应该   (选填“断开”或“闭合”);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于   端(选填“左”或“右”);
(3)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有   ;
(4)实验中依次接入三个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成   ;
(5)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向   (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A.20Ω 1.0A
B.30Ω 1.0A
C.50Ω 1.0A
【答案】(1)断开
(2)左
(3)控制电阻两端的电压不变
(4)反比
(5)左;2V
(6)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 为保护电路元件,防止连接过程中电流过大造成损坏,连接电路时开关应处于断开状态。
故答案为:断开;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即左端,使电路初始电流最小,起到保护电路的作用。
故答案为:左;
(3) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还需通过调节滑片位置,控制定值电阻两端的电压保持不变,以确保每次实验的电压条件一致。
故答案为:控制电阻两端的电压不变;
(4) 由图乙数据可知,电流与对应电阻的乘积为定值,由此可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:反比;
(5) 当把 的电阻换成 的电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压会变大。为保持定值电阻两端电压为 不变,需增大滑动变阻器两端的电压,因此应将滑片向左端移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数回到 。
故答案为:左;2V;
(6) 电源电压为 ,定值电阻两端需保持 不变,则滑动变阻器两端的电压为:,电路中最小电流为 ,此时滑动变阻器需要接入的最大阻值为:
因此,应选择规格为“”的滑动变阻器,故选项C正确。
故答案为:C;
【分析】(1) 连接电路时断开开关,是电路实验的基本安全操作,可防止接线过程中电路意外导通造成元件损坏。
(2) 闭合开关前,将滑动变阻器调至最大阻值处,是为了使电路初始电流最小,避免电流过大烧坏电表或元件。
(3) 探究电流与电阻的关系时,需控制变量,保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的主要作用就是调节自身阻值,从而控制定值电阻两端的电压恒定。
(4) 通过计算电流与电阻的乘积,发现其为定值,根据欧姆定律 ,可推导出“电压一定时,电流与电阻成反比”的结论。
(5) 根据串联分压原理,当定值电阻增大时,其两端电压会升高。为保持电压不变,需增大滑动变阻器的分压,因此应增大滑动变阻器的接入电阻,即向左移动滑片。
(6) 先根据串联电路电压规律计算出滑动变阻器两端的电压,再结合电路中的最小电流,利用欧姆定律 计算出所需滑动变阻器的最大阻值,从而选出符合规格的器材。
(1)为保护电路,连接电路时,开关应该断开。
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处,即左端。
(3)探究“电流与电阻的关系”,要通过移动滑动变阻器的滑片控制电阻两端的电压不变。所以该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻两端的电压不变。
(4)由图乙可知,电流与电阻的乘积为
乘积为定值,可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1][2]小明用5Ω的电阻做完实验后,接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,根据串联分压原理可知,定值电阻的电压变大。要保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器的电压,则滑片应向左端移动,增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数为2V。
(6)根据串联电压规律,实验中滑动变阻器的电压为
由图乙可知,电流最小为0.1A,则此时滑动变阻器需要接入电路中的阻值为
所以为完成整个实验,应该选取规格为“50Ω 1.0A”的滑动变阻器,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为,电源电压为,可供选用的滑动变阻器有和;
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是   (选填“”或“”)
(2)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现   (选填“电压表”或“电流表”)无示数.通过分析发现图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线   ;
(3)下表是按正确操作测得的数据,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则表格中▲应填入的数值是   ;
(4)下表是按正确操作测得的数据,小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是   ;
实验次数 电压 电流 灯泡电阻
1 2.0 0.32 6.3
2 3.0 0.34 8.8
3 3.8 ? ▲
(5)小明又取来的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为   时,小灯泡正常发光。
【答案】(1)
(2)电流表;
(3)9.5
(4)灯丝电阻受温度影响
(5)0.38
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 小灯泡的额定电压 ,电阻约 ,由欧姆定律 得额定电流:
,该电流大于 ,因此应选择滑动变阻器 ()。
故答案为:;
(2)原电路图中,电压表串联接入电路,因电压表电阻很大,此时电路中几乎没有电流通过,故闭合开关,电流表几乎无示数;在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
故答案为:电流表;;
(3) 当灯泡两端电压为 时正常发光,电流表选用小量程(分度值 ),示数为 ,由欧姆定律 得正常发光时的电阻:
故答案为:9.5;
(4) 小灯泡亮度不同时,两端电压不同,灯丝温度不同,导致电阻不同。由数据可知,灯丝电阻随温度升高而增大。
故答案为:灯丝电阻受温度影响;
(5) 图丙中灯泡 与电阻 并联,小灯泡正常发光时,根据并联电路电压规律,。当电流表示数(通过 的电流)为 时,小灯泡正常发光。
故答案为:0.38;
【分析】(1) 根据小灯泡的额定电压和电阻,利用欧姆定律 计算额定电流,再结合电流大小选择规格合适的滑动变阻器。
(2) 根据电路故障分析,电压表串联时电路几乎断路,电流表无示数;正确接法应遵循“电流表串联、电压表并联”的原则。
(3) 根据电流表量程和分度值读取电流,再利用欧姆定律 计算小灯泡正常发光时的电阻。
(4) 灯丝电阻受温度影响,亮度越高,温度越高,电阻越大,因此灯丝电阻随温度升高而增大。
(5) 利用并联电路电压相等的特点,结合灯泡的额定电压,分析电阻两端的电压,再通过电流判断灯泡是否正常发光。
(1)小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的电阻约为10Ω,由欧姆定律可知,灯的额定电流约为,所以应该选择的滑动变阻器为R1(20Ω 1A)。
(2)[1][2]原电路图中,电压表串联接入电路,因电压表电阻很大,此时电路中几乎没有电流通过,故闭合开关,电流表几乎无示数;在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)当灯泡两端的电压为3.8V时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)小灯泡亮度不同时,两端的电压不等,灯丝的温度不同,导致灯丝的电阻不同。由表格数据可知,灯丝电阻随温度升高而增大。
(5)如图丙所示的电路图,闭合开关,灯泡L与电阻R并联,小灯泡正常发光时,电流表测量通过电阻R的电流,根据并联电路的电压特点可知,R两端的电压UR=UL=3.8V,则通过R的电流
即电流表示数为0.38A时小灯泡正常发光。
18.小明利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)实验中,通过观察   来判断电路中是否有感应电流产生;
(2)通过___________(选填字母)的操作可以在电路中产生感应电流;
A.磁体不动,导体AB上下运动
B.导体AB不动,磁体左右运动
C.以上两种方法都可以
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,为使实验现象更明显,可选择___________(选填字母);
A.改变磁场方向
B.把灵敏电流计换成电流表
C.换用磁性更强的磁铁
(4)当导体AB向右运动时,导体AB   (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用;
(5)生活中利用该原理的例子有   (选填“电动机”或“发电机”);
(6)小明将灵敏电流计更换成带有开关的电池组,闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动,若想改变导体棒摆动方向应___________(选填字母)。
A.改变磁场方向
B.增大电源电压
C.增大磁场强度
D.同时改变磁场方向和电路中的电流方向
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)B
(3)C
(4)受到
(5)发电机
(6)A
【知识点】产生感应电流的条件;探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究产生感应电流的条件时,
(1)实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,判断电路中是否有感应电流产生。
(2)AC、磁体不动,导体AB上下运动,导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故AC错误;
B、导体AB不动,磁体左右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B正确。
故选B。
(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的速度有关,换用更强的磁铁,可以增大电流,而改变磁场方向只能改变电流方向,灵敏电流计换为电流表,指针偏转不明显,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)由于通电导体在磁场中会受到力的作用,当导体AB向右运动时,会受到磁场对它的力的作用。
(5)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,是电磁感应现象;发电机是利用电磁感应现象制成的。
(6)当灵敏电流计换位电池组时,导体通电,在磁场中受力向左运动,是电流在磁场中受力的作用,受力方向和电流方向、磁场方向有关,若改变受力方向,应改变电流方向或磁场方向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】(1)导体切割磁感线,产生感应电流,通过灵敏电流计的指针偏转,反映是否有电流产生;
(2)产生感应电流的条件是:电路闭合,一部分导体能切割磁感线,电路中有电流产生;
(3)电磁感应现象中,产生的感应电流越大, 则磁场强度越大,或切割磁感线的速度越大,电流越大;
(4)磁场对通电导体有力的作用,即导体在磁场中受力;
(5)利用了电磁感应现象,制成了发电机;
(6)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关,改变其中一个因素,电流方向改变。
(1)电流是看不到的,实验中应用转换法,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)AC.磁体不动,导体AB上下运动,此时导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故AC错误;
B.导体AB不动,磁体左右运动,此时导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B正确。
故选B。
(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的速度有关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)由于通电导体在磁场中会受到力的作用,所以,当导体AB向右运动时,会受到磁场对它的力的作用。
(5)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象;发电机是利用电磁感应现象制成的。
(6)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.如图所示的电路,电源电压不变,电阻的阻值为,当开关闭合、断开时,电流表的示数为;当开关均闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)解:只闭合 时,电路为 的简单电路,电流表测通过 的电流。根据欧姆定律,电源电压:

(2)解:当 、 都闭合时, 与 并联,电流表测干路电流。根据并联电路的特点,通过 的电流不变,仍为 。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过 的电流:
再根据欧姆定律, 的阻值:
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 利用开关 单独闭合时的简单电路,结合欧姆定律 ,通过已知的电阻 和电流 求出电源电压。
(2) 当两个开关都闭合时,电路为并联电路。首先根据并联电路“各支路互不影响”的特点,确定通过 的电流不变;再根据“干路电流等于各支路电流之和”求出通过 的电流;最后利用欧姆定律 ,结合电源电压和通过 的电流,求出 的阻值。
(1)只闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;由题意知,电阻的阻值为,电流表的示数为0.4A,所以电源电压
(2)当都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为
则电阻R2的阻值
20.“工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V,保温功率为,R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响,的阻值为,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小;
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小;
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)根据电功率公式 ,保温状态下电路中的电流为:
(2)开关置于2时,电路中只有 工作,为加热状态。根据公式 ,电路的加热功率为:
(3)开关置于1时, 与 串联,为保温状态。根据公式 ,电路的总电阻为:
根据串联电路的电阻规律,电阻 的阻值为:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 利用电功率公式 的变形公式 ,结合已知的保温功率和电源电压,直接计算电路中的电流;关键知识点:电功率公式的应用。
(2) 先分析电路结构,确定加热状态下只有 接入,再利用电功率公式 计算加热功率;关键知识点:电功率公式的应用、电路结构分析。
(3) 先分析保温状态下的串联电路结构,利用公式 求出总电阻,再根据串联电路的电阻规律 ,计算出 的阻值;关键知识点:电功率公式的应用、串联电路的电阻规律。
(1)根据公式P=UI可得,保温状态下电路中的电流大小为
(2)由图可知,开关在2时,电路中只有,为加热状态,电路中的电功率大小
(3)开关在1时,与串联,为保温状态,电路总电阻
则电阻的阻值
21.如图甲所示,是一种“创可贴智能体温计”,使用时将其粘贴在人体皮肤上,通过连接手机蓝牙就可以监测体温。图乙是模拟其内部电路原理图,电源电压6V不变,为定值电阻,R为高精度的热敏电阻,其阻值随温度的变化的图像如图丙所示,数字式电流表和电压表的量程分别为和,当检测温度为40℃时,对应的电流表示数为0.01A。
(1)热敏电阻R是利用   (选填“超导体”或“半导体”)制作而成;
(2)人体温度升高时,图乙中示数增大的仪表应该是   (选填“电压表”或“电流表”);
(3)当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻的阻值为   Ω,电压表的示数是   V。
(4)为了保证各元件的安全情况下,该装置可测量温度最低   ℃,最高   ℃。
【答案】(1)半导体
(2)电流表
(3)300;3
(4)34;42
【知识点】串联电路的电压规律;半导体特点及作用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)热敏电阻的阻值随温度变化显著,因此它是利用半导体材料制作而成。
(2)根据乙图可知,定值电阻R0与热敏电阻R串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。由图丙可知,当人体温度升高时热敏电阻阻值减小,根据串联分压规律可知,热敏电阻两端电压减小,故电压表示数减小。根据R总=R+R0可知,串联电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,故电流表示数增大。
(3)根据图丙可知,当时热敏电阻。
此时电路总电阻;
R0的阻值为。
则电压表示数为。
(4)根据题意可知,为了保证各元件的安全,电压表最大值 ,电流表最大值
此时电路总电阻;
那么热敏电阻最小值。
根据图丙,当时对应的温度 。
当时,此时两端的电压为;
此时电路中的电流;
热敏电阻为最大值;
根据图丙,当时,对应的温度。
【分析】 (1)根据半导体的性质和应用解答。
(2)根据乙图可知,定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中,电流表测通过电路的电流,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表示数随着温度的升高如何变化;
(3)由丙图可知当t=40℃时,R0=300Ω;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时R0的阻值和电压表的示数;
(4)结合电压表电流表量程,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算当时热敏电阻接入电路的阻值,由图丙可知测量的最高/低温度。
(1)热敏电阻是利用半导体材料制作而成,因其阻值随温度变化显著,符合半导体特性。
(2)当人体温度升高时,由图丙可知热敏电阻阻值减小,电源电压恒定,根据串联分压规律可知热敏电阻两端电压减小,故电压表示数减小;同时串联电路总电阻减小,根据欧姆定律,电流增大,故电流表示数增大。
(3)[1][2]已知当时,,根据图丙,当时,。根据欧姆定律,电路总电阻
R0的阻值为
电压表测量的是两端的电压,则电压表示数为
(4)[1][2]为了保证各元件的安全,需要分别考虑电流表和电压表的量程限制:电压表最大值 ,电流表最大值
当时,电路总电阻
热敏电阻最小值
根据图丙,当时,对应的温度 ,这是可测量的最高温度,因为温度越高,R越小。
当时,由串联电路电压的特点可知,此时两端的电压为
此时电路中的电流
热敏电阻为最大值
根据图丙,当时,对应的温度。这是可测量的最低温度,因为温度越低,R越大。
22.在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】
制作一个简易的空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~250
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻,通过说明书获悉,其电阻值随空气质量指数的关系如图甲所示:
【方案设计】
小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻,电源电压恒为6V不变,用电流表的示数表示对应空气的质量指数:闭合开关S,当电流表的示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】如图乙,闭合开关S:
(1)电磁继电器中电磁铁的上端为   (选填“N”或“S”)极。当净化系统工作时,弹簧对点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”);
(2)当空气质量指数值升高时,电路中电流表的示数将   (选填“增大”“不变”或“减小”)。当空气质量指数为50时,电阻两端的电压为   V。当电磁铁恰好将衔铁吸下来,电路报警,此时对应的空气质量等级为   。
【评价反思】
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数略低于“方案设计”中的数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①   ;②   。
【答案】N;下;增大;1;中度污染;减小定值电阻的阻值;增大电源电压
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1) 结合图乙电路,电流从电磁铁 M 上端流入、下端流出,依据安培定则判断,电磁铁 M 上端为 N 极。净化系统启动工作时,衔铁被电磁铁吸引下落,P 点随之向上移动,弹簧被拉长,因此弹簧对 P 点的拉力方向竖直向下。
(2)图乙控制电路内,定值电阻与气敏电阻、螺线管串联。由表格规律可知:空气质量指数 K 越高,气敏电阻阻值越小,电路总电阻越小;电源电压保持不变,根据欧姆定律,电路电流增大,电流表示数变大。 当空气质量指数 K=50 时,查表得出气敏电阻阻值。利用串联电路电阻规律结合欧姆定律,求出电路电流 ,进而计算出定值电阻两端电压 。设定报警电流为 0.15A,根据串联电路规律与欧姆定律,列式求出此时气敏电阻阻值 ;对照表格确定对应空气质量指数为 200,对应空气质量等级为中度污染。
(3) 气敏电阻阻值随空气质量指数降低而增大。当空气质量指数略低于设定报警数值时,气敏电阻阻值变大,电路总电阻增大;装置报警电流固定不变,为满足报警条件,可减小串联定值电阻的阻值,或适当增大控制电路的电源电压。
【分析】(1)电磁铁磁极判断,利用安培定则判识:已知电流从电磁铁上端流入、下端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向 N 极,直接判断上端为 N 极。
(2) 净化系统工作,电磁铁吸下衔铁,P 点上移,弹簧被拉长;弹簧发生拉伸形变,对 P 点的拉力沿弹簧向下。
(3)串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
(4)串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
(5) 电源电压不变:总电阻需不变,减小定值电阻阻值,抵消气敏电阻的增大;
电阻不变:增大电源电压,提升电路电流,达到报警电流。
23.我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量
(1)给电池充电的过程,电能转化为   能。在这个过程中电池属于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)表格中的电池“容量”,是由电流与时间乘积所得,该锂电池充满电后能储存的电能为   J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要细一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是   电阻(选填“增大”或“减小”),使充电过程中产生的热量少一些。
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V 600mA”,另一个标注“输出5V 4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要   min。
【答案】(1)化学;用电器
(2)59940
(3)减小
(4)44.4
【知识点】电路的构成及电路图;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1) 给电池充电时,电池消耗电能,将其转化为化学能储存起来,此时电池在电路中属于用电器。
故答案为:化学;用电器;
(2) 电池充满电储存的电能,可根据公式 计算:
故答案为:59940;
(3) 充电线存在电阻,根据焦耳定律 ,充电时会产生热量。在材料和长度一定时,将充电线做得更粗,可减小其电阻,从而减少充电过程中产生的热量。
故答案为:减小;
(4) 先计算两个充电器的充电功率:
,功率大的充电速度更快,因此第二个是快速充电器。已知充电效率 ,将电池从20%充满,需要消耗的电能:
根据功率公式 ,可得所需时间:
故答案为:44.4;
【分析】(1) 根据电路中能量的转化方向判断元件角色,消耗电能的是用电器,充电时电池消耗电能,属于用电器。
(2) 利用电池电能的计算公式 ,直接代入电压、电流和时间(或电荷量)计算储存的电能。
(3) 结合焦耳定律 和电阻的影响因素分析,通过增大导线横截面积来减小电阻,从而减少热量产生。
(4) 首先根据 计算两个充电器的功率,判断快充型号;再结合充电效率,计算将电池从20%充满所需的总电能;最后利用 计算充电时间。
(1)[1][2]给电池充电的过程,消耗的是电能,获得的是化学能,电能转化为化学能,此时电池属于用电器。
(2)电池充满电储存的电能
(3)充电器的充电线有电阻,由焦耳定律可知,工作过程中会产生热量,充电线尽可能做得粗一些,目的是在长度和材料一定时,减小电阻,使充电过程中产生的热量少一些。
(4)两个充电器的充电功率分别为
所以第二个的充电速度快,即第二个为快速充电器, 已知充电效率为, 则选用快速充电器将电池从20%充满需要消耗的电能
由可得,选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间
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