【精品解析】陕西省西安市西光中学教育集团2025-2026学年九年级上学期期中物理试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】陕西省西安市西光中学教育集团2025-2026学年九年级上学期期中物理试题

资源简介

陕西省西安市西光中学教育集团2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是(  )
A.伏特 B.安培
C.牛顿 D.欧姆
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】根据物理学的常识可知,伏特为电压单位,安培为电流单位,牛顿为力的单位,欧姆为电阻的单位,故D正确,而ABC错误。
故选D。
【分析】根据有关物理学单位的知识分析判断。
2.高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体具有较大的(  )
A.动能 B.弹性势能 C.重力势能 D.内能
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 物体在高处时具有重力势能,高度越高,重力势能越大。物体下落过程中,重力势能转化为动能,下落高度越大,转化得到的动能就越大,撞击物体时产生的冲击力越强,危险性越高,因此 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选 C。
【分析】 1、重力势能的影响因素:质量、高度;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
2、动能的影响因素:质量、速度;质量一定时,速度越大,动能越大。
3、能量转化:物体自由下落,重力势能转化为动能。
4、高空坠物危险的原理:高处物体储存较大重力势能,下落转化为动能,撞击时释放能量,造成破坏。
3.如图中使用的工具都属于杠杆,其中为了省距离的是(  )
A.镊子 B.独轮车
C.羊角锤 D.钢丝钳
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子工作时,支点到动力作用线的距离比支点到阻力作用线的距离短,也就是动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。使用费力杠杆虽然费力,但能够缩短移动距离,故A正确。
B.推独轮车的时候,动力臂的长度大于阻力臂,属于省力杠杆。省力杠杆的特点是省力,不过动力端需要移动更长的距离,故B错误。
C.羊角锤拔钉子时,动力臂长、阻力臂短,是省力杠杆,省力的同时要多移动距离,故C错误。
D.钢丝钳剪切物体,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离,故D错误。
故选:A。
【分析】判断杠杆类型,核心就是对比动力臂和阻力臂的长短。动力臂更长就是省力杠杆,省力但费距离;阻力臂更长则是费力杠杆,费力但省距离。
4.投掷实心球是我市体育中考项目之一。投掷过程中,考生对实心球没有做功的是(  )
A.从地面拿起实心球
B.将实心球举高
C.用力将实心球掷出
D.实心球离开手后继续在空中飞行
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.B. 从地面拿起实心球 , 将实心球举高 ,实心球在考生向上的力的作用下向上移动了距离,故考生对实心球做功,故AB不符合题意;
C. 用力将实心球掷出 ,实心球在人投掷的力的作用下移动了距离,故考生对实心球做功,故C不符合题意;
D.实心球离开手后继续飞行,考生对实心球没有力的作用,故不做功,故D符合题意。
故选项为:D。
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是在力的作用下沿力的方向移动了距离。
5.未央龙湖天街项目目前施工稳步进行,下列有关挖掘机施工时和人施工时,关于机械做功、功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.挖掘机机械效率高,所以其功率大
B.挖掘机功率更大,所以其做功更快
C.挖掘机做功越多,其功率越大
D.挖掘机挖的土多,所以其机械效率大
【答案】B
【知识点】功率的概念;功率大小的比较;机械效率
【解析】【解答】A.机械效率代表有用功在总功里的占比,功率反映物体做功的快慢,这两个物理量描述的物理意义完全不同,不存在必然关联。就算挖掘机的机械效率较高,它的功率也不一定更大,故A错误。
B.功率的物理含义就是衡量做功快慢,挖掘机功率数值更大,代表单位时间内能够完成更多的功,也就是做功速度更快,故B正确。
C.功率大小由做功多少和所用时间共同决定。只知道挖掘机做功总量多,不清楚完成这些功花费的时间长短,无法判定功率大小,故C错误。
D.挖出的土比较多,仅代表挖掘机完成的有用功偏大。机械效率是有用功和总功的比值,和做功总量多少没有直接关系,挖土数量不能决定这个比值的大小,故D错误。
故选:B。
【分析】功率和机械效率是极易混淆的两个物理概念。功率只体现做功快慢,和功的大小、时间有关;机械效率体现能量利用的有效程度,反映有用功占总功的比例。二者互不影响,功率大的机械效率未必高,机械效率高的功率也未必大。
6.如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中(  )
A.动能一直减小 B.动能先增大后减小
C.重力势能一直增大 D.重力势能先增大后减小
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】铅球从 a 处向右上方推出时,质量不变,高度逐渐增加,速度逐渐减小。此阶段重力势能增大,动能减小。到达最高点后,铅球下落,高度降低,速度增大。则此时重力势能减小,动能增大。则铅球在飞行过程中,重力势能先增大后减小,动能先减小后增大。综上所述,故ACB不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
7.如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是(  )
A. 搓手取暖
B. 烧煮食物
C. 臀部感觉发热
D. 瓶塞冲出
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、钻木取火时克服摩擦做功,机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体内能;
B、烧煮食物,食物吸收热量,是利用热传递的方式改变物体内能;
C、从滑梯滑下,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体内能;
D、塞子飞出,瓶内气体对塞子做功,内能转化为机械能,是利用做功的方式改变物体内能;
A、C、D 均为做功改变内能,B 为热传递改变内能,因此和其他三个实例方式不同的是 B,
故选 B。
【分析】 1、改变物体内能的两种途径:做功、热传递。
2、做功改变内能的本质:能量转化,机械能与内能之间相互转化,常见形式有摩擦生热、气体对外做功等。
3、热传递改变内能的本质:能量转移,热量从高温物体转移到低温物体,只需要存在温度差。
4、判断方法:存在摩擦、挤压、气体膨胀做功现象,属于做功;物体之间吸热、放热,没有发生力做功,属于热传递。
8.下列关于热值的说法正确的是(  )
A.汽油在汽缸中燃烧越充分其热值越大
B.2kg的汽油完全燃烧比1kg的汽油完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出J的热量,则煤的热值为J/kg
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.热值是燃料的一种特性,与燃烧是否充分无关, 汽油在汽缸中燃烧越充分其热值不变,故A错误;
B.热值与燃料的质量无关,2kg汽油和1kg汽油的热值是相同的,故B错误;
C.热值的定义是“1kg某种燃料完全燃烧”时放出的热量,而选项中“燃烧放出”未明确是“完全燃烧”,因此不能直接得出煤的热值,故C错误;
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同,故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关。
9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
D.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
【答案】C
【知识点】晶体和非晶体;热量的概念;温度、热量与内能的关系;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热量是热传递时改变的能量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.热传递的条件是温度差,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故C正确;
D.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等,不确定质量、状态时,温度高的物体内能不能确定,故D错误。
故选C。
【分析】内能和物体的质量、温度、状态有关;热传递的条件是温度差,热传递时,改变的能量是热量。
10.下表是常温常压下一些常见物质的比热容,结合表中数据,下列说法正确的是(  )
一些常见物质的比热容[]
水 4.2 水银 0.14 玻璃 0.84 干泥土 0.84
冰 2.1 酒精 2.4 木材 2.4 铜 0.39
煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 铅 0.13
A.不同物质的比热容一定不同
B.水和砂石吸收相同的热量,砂石温度升高得多
C.质量相同的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的热量少
D.吸收相同热量的铜块和铅块,升高相同温度,铜块与铅块的质量之比为
【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】A. 查表可知冰与煤油比热容相等,数值都是,说明不同物质的比热容有可能相同,故A错误;
B.根据可知, 水和砂石吸收热量相等,但二者质量未知,无法比较温度变化量 ,故B错误;
C.根据可知, 铜块、铝块质量相同,降低温度相同,c铜小于c铝, 所以铝放出的热量多,故C正确;
D. 铜块、铅块吸收热量相同,升高温度相同,所以质量之比为,故D错误。
故选C。
【分析】 1、比热容是物质的一种特性,一般不同物质比热容不同,但存在特例,冰和煤油比热容相同。
2、热量计算公式:Q=cmΔt,Δt=Q/(c*m),控制变量法使用时,必须固定其余两个量,才能比较第三个量。
3、放出热量的判断:m、Δt 相同时,c 越大,放出热量 Q 越大。
4、比值计算:Q、Δt 相等时,质量与比热容成反比。
11.2024年9月20日,华为最新的三折叠屏手机发售,该手机搭载了麒鳞9010芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片,芯片的主要材料是(  )
A.超导体 B.导体 C.绝缘体 D.半导体
【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】按照导电能力的差异,物质可以划分成导体、半导体和绝缘体。导体导电能力强,绝缘体几乎不能导电,而半导体的导电特性处在导体、绝缘体两者中间。制作芯片的核心原材料为硅,硅属于半导体材料,故D正确,A、B、C错误。
故选:D。
【分析】本题考查半导体的应用。芯片内部集成大量电路,正是利用半导体材料独有的导电特性来实现,要区分导体、半导体、绝缘体三者导电性能上的差别。
12.下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是(  )
A.塑料、空气、玻璃 B.橡胶、陶瓷、人体
C.金属、盐水、人体 D.大地、煤油、食用油
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 在常温条件下,容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。金属、盐水、人体、大地都属于导体;塑料、空气、玻璃、橡胶、陶瓷、煤油、食用油都属于绝缘体,因此 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选 C。
【分析】 1、导体定义:容易导电的物体,常见例子:各类金属、盐水等溶液、人体、大地。
2、绝缘体定义:不容易导电的物体,常见例子:塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、空气、油类。
3、注意:导体和绝缘体没有绝对界限,在高温、高压等特殊条件下绝缘体可以变成导体。
13.、是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,比的横截面积大,将它们串联接入电路中,如图所示,通过、电流分别为,,则下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】判断电阻大小
电阻的影响因素:同种材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
已知a、b材料相同、长度相同,且a的横截面积大于b,因此 ,选项B()、C()均错误。
判断电流大小
串联电路的核心规律:串联电路中各处的电流相等(与电阻大小无关)。
因此a、b串联时,通过它们的电流 ,选项A()错误,D正确。
综上,正确答案是。
【分析】本题关键是依据电阻的影响因素判断a、b的电阻大小,结合串联电路电流处处相等的特点,确定正确选项。
14.随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法错误的是(  )
A.甲图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
B.乙图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
C.丙图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
D.丁图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A. 家庭电路里的用电器额定电压都是 220V,需要独立工作、互不影响。餐厅三盏灯由一个总开关同时控制,开关接在干路,灯与灯之间是并联,不是串联,故A错误,符合题意;
B. 开关想要控制台灯的通断,需要和台灯串联,故B正确,不符合题意;
C. 三合一数据线同时给多部手机充电,每台手机可以独立充电、互不干扰,两端电压相等,属于并联,故C正确,不符合题意;
D. 小彩灯取下一只灯泡,整串灯全部熄灭,各灯之间互相影响,符合串联电路特点,故D正确,不符合题意。
故选 A。
【分析】 1、串联电路特点:电流只有一条路径,一处断路,整个电路都不通,用电器相互影响;
2、并联电路特点:电流有多条独立支路,支路之间互不影响,一条支路断开,其他支路照常工作;
3、开关控制规律:串联在支路只控制该支路用电器,串联在干路可以同时控制全部并联用电器;
4、家庭电路规则:所有家用电器正常工作时都采用并联方式,保证电压等于电源电压。
15.如图,若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,应连接(  )
A.ac B.ab C.bd D.cd
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,则接入电路中的电阻丝长度减小,采用右下角连接,c、d任意选一个即可,C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
16.两个电阻、(),用下列方式接入6V电路中,电路中总电流最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻串联,总电阻等于各电阻相加,串联后总电阻会大于任意一个分电阻;电阻并联,相当于增大导体的横截面积,总电阻会小于任意一个分电阻。由此可知,将R1、R2并联接入电路,电路总电阻达到最小值。电源电压保持不变,依据欧姆定律,电路总电阻越小,电路中的总电流就越大。因此A、C、D不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【分析】串联总电阻增大,并联总电阻减小,结合电源电压不变的条件,就能判断电路中电流大小的变化
17.如图甲所示,闭合开关后灯L1和L2均发光,两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示。则电源和灯L2两端的电压分别是(  )
A.7.5V 6V B.7.5V 1.5V
C.6.8V 1.5V D.1.7V 6.8V
【答案】A
【知识点】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】由图甲,两灯串联,V1测电源电压,V2测L1两端电压。串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以V1示数大于V2示数 。因V1、V2指针偏转角度相同,V1选大量程(0-15V),分度值0.5V,读数为7.5V(即电源电压U=7.5V);V2选小量程(0-3V),分度值0.1V,读数为1.5V(即L1两端电压U1=1.5V)。根据串联电路电压规律U=U1+U2,可得L2两端电压U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V,所以电源电压7.5V,L2两端电压6V,A选项正确,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、串联电路电压规律:串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
2、选择合适量程(大量程或小量程)。不同量程分度值不同,大量程(0-15V)分度值0.5V,小量程(0-3V)分度值0.1V。
3、电路连接方式判断:识别电路是串联还是并联,是分析电路电压、电流规律的基础。
18.如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当开关闭合后,下列接法中能使两灯均发光的是(  )
A.甲、乙均接电压表 B.甲、乙均接电流表
C.甲接电流表、乙接电压表 D.甲接电压表、乙接电流表
【答案】C
【知识点】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】A、D:甲串联接入电路,如果甲是电压表,电压表内阻极大,电路相当于断路,两灯都无法发光,故A、D 不符合题意;
B:乙和灯泡并联,如果乙是电流表,电流表会直接把并联的灯泡短路,灯泡不发光,故B 不符合题意;
C:甲串联在电路中,为电流表;乙并联在左侧灯泡两端,为电压表。此时两灯串联,电流表测电路电流,电压表测左侧灯泡两端电压,电路正常工作,故C 符合题意;
故选 C。
【分析】 1、电流表使用规则:串联接入电路,相当于导线;不能直接并联在用电器两端,否则造成短路。
2、电压表使用规则:并联接入被测用电器两端,相当于开路;不能串联在电路中,串联后电路几乎无电流,用电器不工作。
3、电路判断思路:先看元件连接方式,串联位置放电流表、并联位置放电压表,保证电路通路且不出现短路。
19.如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是(  )
A.灯泡L短路 B.开关S接触不良
C.灯泡L断路 D.滑动变阻器R断路
【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.如果灯泡L短路,电路是通路,电流表会有示数,电压表测量短路的灯泡,电压表示数为0,故A错误。
B.若开关S接触不良,整个电路发生断路,电压表两端无法接到电源两极,电压表不会有示数,故B错误。
C.灯泡L断路之后,整个电路断开,电路中没有电流,电流表示数变为零;电压表两端通过滑动变阻器、电流表、开关直接连接到电源两极,电压表相当于测电源电压,因此电压表有示数,故C正确。
D.滑动变阻器R断路,整个电路断开,电压表无法连通电源,电压表没有示数,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)电流表示数为零,一般代表电路出现断路。
(2)电压表有示数,说明电压表的两个接线柱能够连通电源两端。
(3)灯泡短路时电路导通,电流表有读数,电压表无读数。
(4)滑动变阻器断路、开关接触不良,都会造成电压表无法接入电源,电压表示数为0。
20.对如图所示的实物电路,下列分析正确的是(  )
A.连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表正负接线柱接反了
B.闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C.闭合开关后,电压表测量滑动变阻器两端的电压
D.闭合开关后,滑片向A端滑动时,电压表示数变大,灯泡变亮
【答案】D
【知识点】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;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.接线操作阶段就把开关断开,电路中不存在电流。若这时电流表指针停留在零刻度线左边,问题出在电流表使用前没有完成调零操作,并非电路故障,故A错误。
B.接通开关,电流从电源正极流出,先后经过滑动变阻器、小灯泡,全程只有一条电流路径,滑动变阻器与小灯泡属于串联,并非其他连接方式,故B错误。
C.开关闭合之后,电压表的接线柱直接并联在小灯泡两侧,它所测量的是小灯泡两端的电压,故C错误。
D.开关闭合,滑片朝着 A 端移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入电路阻值减小。整个串联电路总电阻随之变小,电路中的电流增大,小灯泡两端电压升高,电压表示数变大,灯泡实际功率增加,亮度变亮,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)电流表在通电前指针偏离零刻度,需要进行调零。
(2)只有一条电流通路的电路为串联电路。
(3)电压表并联在哪段用电器两端,就测量该用电器两端电压。
(4)滑动变阻器滑片移动会改变接入电阻,进而引起电路电流、灯泡电压以及亮度的变化。
21.晶晶家的豆浆机有安全开关和工作开关,安全开关按下,指示灯亮起;再闭合工作开关时,豆浆机中的电动机才开始工作;安全开关断开时,指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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】A.图中两个开关分别控制电动机与指示灯,二者属于并联关系。只闭合S1,电动机工作,指示灯不亮;只闭合S2,指示灯发光,电动机不工作,故A错误。
B.图中S1、S2、电动机、指示灯全部串联,必须两个开关同时闭合,电动机和指示灯才会一起工作,单独按下S1时指示灯不会亮起,故B错误。
C.图中S1控制指示灯支路,S2控制电动机支路,两条支路独立工作。只闭合S1只有灯亮,只闭合S2只有电动机运转,S1断开时,电动机仍然可以通过S2启动,不符合“S1断开,指示灯与电动机均不工作”的条件,故C错误。
D.图中S1接在干路上,对整个电路起到总控制作用;指示灯直接并联在电源两端,电动机和S2串联形成独立支路。按下S1,干路接通,指示灯立刻点亮;再闭合S2,电动机所在支路导通,电动机开始运转;一旦S1断开,整个电路断电,指示灯、电动机都停止工作,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)安全开关S1为总开关,控制整个电路。
(2)S1闭合后灯先亮,再闭合S2电动机才启动,说明灯和电动机相互独立,属于并联。
(3)S2仅管控电动机这条支路,不会影响指示灯。
(4)S1断开,全部元件都不能工作。
22.在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大(即总电阻变化最大)的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解析】灯泡亮度变化的关键在于电路中电阻变化的幅度,电阻变化越大,电流变化越明显,亮度变化也就越显著。假设单根铅笔芯的电阻为R:
A方案:铅笔芯仅部分接入电路,电阻变化范围为0到R;
B方案:两根铅笔芯串联接入,电阻变化范围扩大至0到2R;
C方案:将下方铅笔芯的左段与上方铅笔芯的右段串联接入,滑动曲别针时,铅笔芯总接入长度基本不变,因此电阻几乎不变,灯泡亮度无明显变化;
D方案:两根铅笔芯并联时,最大总电阻为,电阻变化范围为0到。
通过比较可知,B方案的电阻变化范围最大(0-2R),导致电路中电流变化最显著,因此灯泡亮度变化最明显。
综上所述,正确答案为B选项。
【分析】电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
变阻器是通过调节接入电路的电阻丝长度进而调节电阻和电流的。
23.如图所示,电路中电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为(  )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大 D.电压表的示数不变
【答案】B,C
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】开关断开的时候,电阻R1与R2串联在一起,电流表测串联电路里的电流,电压表并联在R2两端,测量R2的分压。根据串联分压规律,此时电压表示数会小于电源电压,电路总电阻等于两个电阻相加,电路里的电流大小由电源电压除以R1、R2的总阻值。当开关闭合之后,电阻R1被导线短路,不再接入电路,电路中只剩下R2单独工作。此时电路总电阻减小为R2,电源电压保持不变,由欧姆定律能够判断,电路中的电流会增大,也就是电流表示数变大。电压表此时直接测量电源电压,对比开关断开时只测R2部分电压的情况,电压表示数也随之变大,故BC正确,AD错误。
故选:BC。
【分析】开关断开,R1、R2串联;开关闭合,R1被短路,只有R2接入电路,总电阻减小。
电源电压恒定,总电阻变化会引起电路电流以及R2两端电压的改变。
24.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围为
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为
【答案】A,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】观察U-I图像曲线特征,乙图线的电压与电流成正比,符合定值电阻的电学特点,代表定值电阻R1;当电路电流达到0.6A时,滑动变阻器接入电阻减小到零,它两端的电压也就降为0,对应甲图线,因此甲是滑动变阻器R2的U-I图像。
A.R1和R2串联,滑动变阻器调到最大阻值位置时,整个电路总电阻最大,电路电流降到最小值0.2A。对照图像,此时定值电阻R1两端电压是2V,滑动变阻器R2两端电压为4V。根据串联电路电压规律,电源总电压等于两个用电器电压相加,U=U1+U2=2V+4V=6V,故A正确。
B.利用欧姆定律计算定值电阻R1,选取电流0.2A、电压2V这一组数据,,故B错误。
C.电路最大电流0.6A时,滑动变阻器接入电阻为0Ω;取最小电流0.2A时滑动变阻器电压4V,算出滑动变阻器最大阻值,所以滑动变阻器的调节区间是0~20Ω,故C错误。
D.滑片移动到中点,滑动变阻器接入阻值为最大阻值的一半,也就是10Ω。此时R1与R2接入阻值相等,串联电路中电阻相等则分压相等,查看图像可以查到,这种状态下电路电流是0.3A,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)定值电阻的U-I图像是过原点的倾斜直线,滑动变阻器的电压会随电路电流变化而改变。(2)串联电路总电压等于各元件两端电压之和,可用来求解电源电压。
(3)利用欧姆定律,结合图像上的电压、电流数值,能够计算电阻大小。
(4)串联电路中,两个电阻阻值相等时,它们分得的电压大小相同。
25.如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手,AB>BC,该工具使用时是一个   (选填“滑轮”“轮轴”),图   (选填“乙”“丙”)中的方法可以更轻松的拧动螺丝。
【答案】轮轴;乙
【知识点】杠杆及其五要素;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴属于简单机械,由同轴转动的轮与轴组合而成;滑轮则是绕中心转轴转动的圆轮。用来拧紧内六角螺丝的扳手,工作时围绕螺丝的中心轴线转动,满足轮轴的结构特点,所以扳手属于轮轴。轮轴本质上是变形杠杆,使用扳手拧螺丝时,动力作用在轮的位置。当阻力、阻力臂保持不变,动力臂越长,所需要的动力就越小。乙图里动力施加在A点,动力臂是AB的长度;丙图动力施加在C点,动力臂为BC的长度,已知AB大于BC。根据杠杆平衡条件,乙方式的动力臂更长,需要的动力更小,采用乙的操作方式拧螺丝会更加省力。
故答案为:轮轴;乙。
【分析】轮轴是杠杆的变形,同轴转动,动力臂越大越省力。
对比不同作用点的动力臂长短,结合杠杆平衡条件判断省力情况。
26.锯木头时锯条发热、温度升高,是用   的方法改变内能,太阳能热水器中的水在阳光暴晒下温度升高,是用   的方法改变内能。
【答案】做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】锯木头的过程里,锯条和木头相互摩擦,持续克服摩擦阻力做功,机械能不断转化为锯条自身的内能,锯条温度上升,出现发烫的现象,这种改变物体内能的方式属于做功。太阳能热水器内的水接收太阳光的辐射,吸收热量之后水温上升,水的内能增大。该过程中能量直接从太阳转移到水中,没有发生能量形式的转化,依靠热传递改变内能,热传递的实质就是内能在物体之间发生转移。故答案为:做功;热传递。
【分析】做功改变内能,本质是机械能和内能之间的相互转化。
热传递改变内能,本质只是内能发生转移,能量种类不改变。
27.如图所示是家用四冲程汽车发动机的工作原理图,其中   图是压缩冲程,   图是获得动力的冲程。
【答案】A;D
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】A图中进气门与排气门全部关闭,活塞朝着气缸上部移动,气缸内部空间不断压缩变小,该过程属于压缩冲程,故A符合题意。
B图的排气门处于打开状态,气缸内的废气向外排出,属于排气冲程,故B不符合题意。
C图的进气门开启,外界混合气进入气缸,属于吸气冲程,故C不符合题意。
D图两个气门全部关闭,火花塞产生电火花引燃燃气,燃气推动活塞向下运动,气缸容积变大,此为做功冲程。在这个冲程当中,燃料燃烧释放的内能转化为机械能,给车辆提供动力,故D符合题意。
故答案为:A;D。
【分析】判断内燃机冲程,主要观察气门开闭状态与活塞运动方向。
做功冲程实现内能向机械能转化,是内燃机提供动力的冲程。
28.小汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶5min时,汽车发动机的功率为40kW,则汽车发动机提供的牵引力为   N。
【答案】2000
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】先统一单位,汽车行驶速度v=72km/h=20m/s,发动机功率P=40kW=40000W。功率推导公式,变形可得牵引力。把数据代入公式:。汽车做匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此发动机提供的牵引力为2000N。
故答案为:2000。
【分析】利用功率变形式P=Fv,代入换算好的速度、功率数值直接求出牵引力。
29.如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻R1:R2=3:5,当开关S闭合时,定值电阻R1、R2两端的电压之比为   ;电流表A1和A2的示数之比为   。
【答案】1:1;5:3
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S闭合后,电阻R1与R2构成并联电路。根据并联电路的电压特点,各支路两端电压都等于电源电压,所以R1、R2两端电压大小相同,两者电压之比U1:U2=1:1。两支路的电流表A1、A2,分别单独测出通过R1、R2支路的电流。并联电路中两支路电压保持一致,依据欧姆定律可知,电压一定时,导体中的电流和电阻成反比,所以两支路电流之比I1:I2=R2:R1=5:3。
故答案为:1:1;5:3。
【分析】并联电路各支路两端电压大小相等,据此可以直接得出两个电阻的电压之比。
结合欧姆定律,电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值成反比,求解两支路电流比值。
30.当某导体两端电压是4V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是   Ω;这段导体两端电压为6V时,它的电流为   A,当它两端电压为0V时,该导体的电阻为   Ω。
【答案】20;0.3;20
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】已知导体两端施加4V电压时,电路中流过导体的电流是0.2A,根据欧姆定律,可以算出导体电阻。。
导体的电阻只由自身材料、长度、横截面积与温度决定,和导体两端电压、电路电流无关。当导体两端电压调整至6V,导体电阻仍然是20Ω,再次使用欧姆定律计算此时的电流:。如果将导体两端电压减小到0V,电路中不再有电流,但导体本身结构没有发生变化,所以导体电阻不变,阻值依旧为20Ω。
故答案为:20;0.3;20。
【分析】利用欧姆定律公式,代入已知电压与电流,求解导体的电阻大小。
电阻是导体本身的属性,阻值不会随电压改变,再用欧姆定律计算新电压下对应的电流。
导体两端电压变为零时,导体自身电阻依旧保持原有数值,不会变成零。
31.如图所示,根据电流方向在方框内添加电流表和电源的元件符号,使电路成为并联电路。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电流表的连接
【解析】【解答】 要使两灯泡构成并联电路,两个灯泡各自独立形成一条支路。若上方方框接入电源,无法满足并联结构;将电源接在中间方框,电源上端设为正极,上方方框接入电流表,就可以满足电流方向要求,实现两灯并联据此作图。
【分析】 1、并联电路特点:电流有两条及以上独立支路,各支路用电器互不影响。
2、电流表使用规则:电流表相当于导线,必须串联接入电路,不能直接接电源两端。
3、电流方向:在电源外部,电流由正极流出,经过用电器后流回负极。
4、方框元件选择思路:电源是提供电能的装置,必须放在合适位置来分出两条支路;电流表串联,电压表相当于开路,本题不能选用电压表。
32.在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变暗。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 电压表用来测量小灯泡两端电压,需要并联接在小灯泡两端;滑动变阻器与小灯泡串联,滑片 P 向 a 端移动时小灯泡变暗,说明电路电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因此滑动变阻器要选用右下接线柱接入电路,据此作图:
【分析】1、电压表使用规则:并联在被测用电器两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。
2、滑动变阻器接线原则:一上一下;接入电阻大小看下方接线柱,滑片离下接线柱越远,接入电阻越大。
3、灯泡亮度由实际功率决定,电源电压不变,电阻变大,电路电流变小,灯泡实际功率变小,灯泡变暗。
4、串联电路特点:滑动变阻器与灯泡串联,能够改变电路中的电流,从而调节灯泡亮度。
33.探究影响导体电阻大小的因素,如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金、b、c、d为锰铜合金,导体a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验主要是通过观察   (选填“小灯泡的亮度”或“电流表示数”)能更准确地比较导线电阻的大小;
(2)选用导体   接入电路,可知长度和横截面积都相同的不同材料的导体其电阻一般不同;
(3)选用导体   接入电路中可知长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越   。
【答案】(1)电流表示数
(2)a、b
(3)b、d;大
【知识点】影响电阻大小的因素;物理学方法
【解析】【解答】(1)电阻描述的是导体阻碍电流通过的能力。在本探究实验里,电阻的大小不能直接观测,我们使用转换法,依靠电流表读数来间接判断导线电阻大小。电源保持不变,电路中电流表示数越大,代表电路里阻碍作用弱,导体电阻就越小。
(2)研究导体电阻和材料的关联时,要遵守控制变量法,保证导线长度、横截面积完全一样,仅导体材料不同,因此选择a、b两根导体开展实验。
(3)研究导体电阻和横截面积的关联时,需要固定材料、长度不变,只改变导线粗细,因此选用b、d导体进行对比。实验现象为横截面积更小的导线接入电路后,电流表示数更小。由此得到结论:材料、长度相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
故答案为:(1)电流表示数;(2)a、b;(3)b、d;大。
【分析】(1)电阻大小无法直接肉眼观察,实验采用转换法,借助电流表示数大小反映导体电阻。
(2)探究电阻与材料的关系,要保持导线长度、横截面积一致,只更换材料。
(3)探究电阻与横截面积的关系,要保持导线材料、长度一致,只改变横截面积。
(1)电阻是导体对电流的阻碍作用的大小。在该实验中,电阻的大小不易直接观察,可通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小,电流表示数越大,则导体的电阻越小。
(2)要探究材料对电阻的影响,需控制长度、横截面积相同,材料不同,故选用导体a、b。
(3)[1][2]要探究横截面积对电阻的影响,需控制长度、材料相同,横截面积不同,故选用导体b、d;横截面积越小,接入电路时电流越小,说明长度相同的同种材料导体,横截面积越小,电阻越大。
34.小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于   状态,应将滑动变阻器的滑片移到   端(选填“A”或“B”);
(2)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成   比;
(3)接着实验小组继续“探究电流与电阻的关系”的实验,部分器材选用如下:电压为3V的电源,阻值为0~10Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材。
①实验时,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察   (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)的示数;
②接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向   (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为   V时,读出电流表的示数。
③将20Ω电阻换成30Ω电阻,闭合开关后发现:滑动变阻器的滑片不管如何移动,电压表的示数都无法达到指定电压,为了使实验中提供的定值电阻均能完成上述实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于   Ω。
【答案】(1)断开;A
(2)正
(3)电压表;A;2;25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在组装实物电路的过程中,为防止接线短路造成元件损坏,开关需要保持断开状态。滑动变阻器要调到接入电路阻值最大的位置,也就是A端,以此限制初始电流,起到保护电路的作用。(2)定值电阻的I-U图像是一条穿过坐标原点的直线,这就说明当电阻保持恒定不变时,导体中通过的电流大小和导体两端的电压是成正比的。
(3)探究电流和电阻之间的关系,实验要保证定值电阻两端电压维持恒定。把10Ω电阻接入电路,调节滑片的时候,视线要紧盯电压表,观察电压读数。由图丙计算,需要控制定值电阻两端电压。断开开关,将10Ω电阻替换为20Ω电阻。定值电阻阻值变大,依据串联分压,它分到的电压会升高。想要让定值电阻电压重新回到2V,就要提高滑动变阻器分担的电压,需要增大滑动变阻器接入的电阻,所以闭合开关后,滑片朝A端移动,直到电压表示数等于2V,再记录电流读数。电源电压为3V,定值电阻两端控制电压为2V,则滑动变阻器分压为3V-2V=1V。串联电路电压之比等于电阻之比,定值电阻与滑动变阻器的电阻比值。实验用到最大定值电阻是50Ω,代入比例算出滑动变阻器最大阻值至少要。
故答案为:(1)断开;A;(2)正;(3)①电压表;②A;2;③25。
【分析】(1)连接电路的基础操作规范,闭合开关前断开电路,滑动变阻器调至最大阻值位置保护元件。
(2)I-U图像反映电流电压变化规律,图像为过原点直线,对应电阻不变时电流与电压的定量关系。
(3)探究电流和电阻关系实验使用控制变量法,更换定值电阻后利用串联分压规律调节滑动变阻器,计算滑动变阻器所需最小最大阻值。
(1)[1][2]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,则应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端。
(2)图乙的定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线,故由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]“探究电流与电阻的关系”的实验时,要控制电阻的电压不变,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表的示数。
[2][3]由图丙可知,电压表示数为
接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,电阻变大,由分压原理,电压表示数变大,为控制电压不变,要增大变阻器的电压,由分压原理,要增大变阻器连入电路的电阻,故闭合开关,应向A端移动滑片,直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
[4]根据串联分压特点可知:定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为
阻值最大的定值电阻为50Ω,故滑动变阻器的最大阻值应不小于
35.小松学习小组的同学进行了“测量定值电阻阻值”的实验,连接了如图甲所示的电路图。
(1)小松同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是Rx   (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后小松学习小组测量数据如表,第2次测量时,根据乙图电流表示数算出对应的电阻值为   Ω;
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2 2.5
电流I/A 0.15
0.24
电阻Rx/Ω 10
10.4
(3)小颖设计了另一种方案,也测出了电阻Rx阻值。如图丙所示电路,实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0),电流表、开关、导线若干。实验步骤如下:
①闭合开关后,   ,电流表示数为I1;
②移动滑片P至滑动变阻器最右端时,电流表示数为I2(I2未超过电流表的量程);
③则待测电阻的表达式Rx=   (用字母R0、I1、l2表示);
(4)接着他们测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻如图丁是小灯泡两端电压U和它的电流I的关系图像,发现不同电压下小灯泡阻值不同,原因是灯丝电阻受   影响,小灯泡正常发光时的电阻为   Ω。
【答案】(1)短路
(2)10
(3)移动滑片P至滑动变阻器最左端时;
(4)温度;5
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即出现这种故障的原因可能是小灯泡短路;
(2)由图乙知电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,由I=可得,定值电阻R的阻值为:;
(3)移动滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为未知电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电流表示数为I1,
此时电源电压可表示为:U=I1(RX+R0)--------①,
接下来需要移动滑片P至滑动变阻器最右端,电路为未知电阻单独串联,电流表示数为I2,
电源电压可表示为:U=I2RX---------②
联立①②,解得 ;
(4)由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,所以不同电压下小灯泡阻值不同;
已知灯泡正常发光时的电压为2.5V,据图丁可得灯泡正常发光时的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻为:。
故答案为:(1)短路;(2)10;(3)①移动滑片P至滑动变阻器最左端时;③;(4)温度;5。
【分析】 (1)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,再根据欧姆定律计算出电阻值;
(3)滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为未知电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电流表示数为I1,此时电源电压等于各部分用电器电压之和列等式;
接下来需要移动滑片P至滑动变阻器最右端,电路为未知电阻单独串联,电流表示数为I2,电源电压等于各部分用电器电压之和列等式;联立两个等式就可求出未知电阻的阻值;
(4)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变;已知灯泡正常发光时的电压为2.5V,据图3可得灯泡正常发光时的电流为0.5A,则算出小灯泡正常发光时的电阻。
(1)根据实验,电路是串联的,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表可能被短路,即原因可能是Rx短路。
(2)由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.20A,第2次测量时电压表示数为2.0V,所以第2次测量时对应的电阻值为
(3)[1][2]闭合开关后,滑动变阻器的滑片P在最左端时,Rx与滑动变阻器全部阻值串联,此时电流表示数为I1,根据欧姆定律可得,电源电压为……①
移动滑片P至滑动变阻器最右端,此时只有待测电阻Rx接入电路,电流表示数为I2,根据欧姆定律可得,电源电压为……②
联立①②可得,待测电阻的表达式
(4)[1]因为小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,随着电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大。
[2]小灯泡的定额定电压为“2.5V”,由丁图可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光,此时通过小灯泡的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
36.如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值.
【答案】解:如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A位于干路,测量干路电流,电源电压为9V.
(1)并联电路的各支路电压相等,可得:
;
根据欧姆定律得,通过R1的电流,即电流表A1的示数为:
;
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,得通过电阻R2的电流为:
,
根据可得R2的阻值为:
.。
【知识点】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】【分析】(1)并联电路的各支路电压相等,所以;根据欧姆定律计算通过R1的电流;
(2)通过电阻R2的电流为:,结合可得R2的阻值。
37.如图为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了40g的燃气。已知燃气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求此次泡茶过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(3)燃气炉的热效率。
【答案】(1)解:水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J
(2)解:燃气完全燃烧放出的热量Q放=m燃气q=0.04kg×4.2×107J/kg =1.68×106J
(3)解:燃气炉的热效率
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(2)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;
(3)根据,计算热效率。
(1)水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J
(2)燃气完全燃烧放出的热量Q放=m燃气q=0.04kg×4.2×107J/kg =1.68×106J
(3)燃气炉的热效率
38.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K 0~50 50~100 100~150 150~200 200~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
【答案】(1)解:由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为
此时电路中的电流为
定值电阻R0两端电压为
(2)解:分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为
则此时电流为
即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3)解:由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
此时气敏电阻的阻值
R'=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
【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)结合串联电路电阻规律计算可知电路中总电阻,结合欧姆定律计算电路中的电流,同理计算定值电阻R0两端电压;
(2)空气质量指数为100时,此时气敏电阻60Ω,结合电阻的串联计算电路总电阻,根据欧姆定律计算此时电流,当空气质量指数最大时,电流最大为0.15A,据此计算电流表示数范围。
(3)当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为,此时气敏电阻的阻值R'=R''总-R0,据此分析空气质量。
(1)由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为
此时电路中的电流为
定值电阻R0两端电压为
(2)分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为
则此时电流为
即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3)由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
此时气敏电阻的阻值
R'=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
1 / 1陕西省西安市西光中学教育集团2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是(  )
A.伏特 B.安培
C.牛顿 D.欧姆
2.高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体具有较大的(  )
A.动能 B.弹性势能 C.重力势能 D.内能
3.如图中使用的工具都属于杠杆,其中为了省距离的是(  )
A.镊子 B.独轮车
C.羊角锤 D.钢丝钳
4.投掷实心球是我市体育中考项目之一。投掷过程中,考生对实心球没有做功的是(  )
A.从地面拿起实心球
B.将实心球举高
C.用力将实心球掷出
D.实心球离开手后继续在空中飞行
5.未央龙湖天街项目目前施工稳步进行,下列有关挖掘机施工时和人施工时,关于机械做功、功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.挖掘机机械效率高,所以其功率大
B.挖掘机功率更大,所以其做功更快
C.挖掘机做功越多,其功率越大
D.挖掘机挖的土多,所以其机械效率大
6.如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中(  )
A.动能一直减小 B.动能先增大后减小
C.重力势能一直增大 D.重力势能先增大后减小
7.如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是(  )
A. 搓手取暖
B. 烧煮食物
C. 臀部感觉发热
D. 瓶塞冲出
8.下列关于热值的说法正确的是(  )
A.汽油在汽缸中燃烧越充分其热值越大
B.2kg的汽油完全燃烧比1kg的汽油完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出J的热量,则煤的热值为J/kg
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同
9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
D.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
10.下表是常温常压下一些常见物质的比热容,结合表中数据,下列说法正确的是(  )
一些常见物质的比热容[]
水 4.2 水银 0.14 玻璃 0.84 干泥土 0.84
冰 2.1 酒精 2.4 木材 2.4 铜 0.39
煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 铅 0.13
A.不同物质的比热容一定不同
B.水和砂石吸收相同的热量,砂石温度升高得多
C.质量相同的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的热量少
D.吸收相同热量的铜块和铅块,升高相同温度,铜块与铅块的质量之比为
11.2024年9月20日,华为最新的三折叠屏手机发售,该手机搭载了麒鳞9010芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片,芯片的主要材料是(  )
A.超导体 B.导体 C.绝缘体 D.半导体
12.下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是(  )
A.塑料、空气、玻璃 B.橡胶、陶瓷、人体
C.金属、盐水、人体 D.大地、煤油、食用油
13.、是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,比的横截面积大,将它们串联接入电路中,如图所示,通过、电流分别为,,则下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
14.随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法错误的是(  )
A.甲图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
B.乙图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
C.丙图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
D.丁图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
15.如图,若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,应连接(  )
A.ac B.ab C.bd D.cd
16.两个电阻、(),用下列方式接入6V电路中,电路中总电流最大的是(  )
A. B.
C. D.
17.如图甲所示,闭合开关后灯L1和L2均发光,两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示。则电源和灯L2两端的电压分别是(  )
A.7.5V 6V B.7.5V 1.5V
C.6.8V 1.5V D.1.7V 6.8V
18.如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当开关闭合后,下列接法中能使两灯均发光的是(  )
A.甲、乙均接电压表 B.甲、乙均接电流表
C.甲接电流表、乙接电压表 D.甲接电压表、乙接电流表
19.如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是(  )
A.灯泡L短路 B.开关S接触不良
C.灯泡L断路 D.滑动变阻器R断路
20.对如图所示的实物电路,下列分析正确的是(  )
A.连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表正负接线柱接反了
B.闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C.闭合开关后,电压表测量滑动变阻器两端的电压
D.闭合开关后,滑片向A端滑动时,电压表示数变大,灯泡变亮
21.晶晶家的豆浆机有安全开关和工作开关,安全开关按下,指示灯亮起;再闭合工作开关时,豆浆机中的电动机才开始工作;安全开关断开时,指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
22.在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大(即总电阻变化最大)的是(  )
A. B.
C. D.
23.如图所示,电路中电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为(  )
A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大 D.电压表的示数不变
24.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围为
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为
25.如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手,AB>BC,该工具使用时是一个   (选填“滑轮”“轮轴”),图   (选填“乙”“丙”)中的方法可以更轻松的拧动螺丝。
26.锯木头时锯条发热、温度升高,是用   的方法改变内能,太阳能热水器中的水在阳光暴晒下温度升高,是用   的方法改变内能。
27.如图所示是家用四冲程汽车发动机的工作原理图,其中   图是压缩冲程,   图是获得动力的冲程。
28.小汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶5min时,汽车发动机的功率为40kW,则汽车发动机提供的牵引力为   N。
29.如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻R1:R2=3:5,当开关S闭合时,定值电阻R1、R2两端的电压之比为   ;电流表A1和A2的示数之比为   。
30.当某导体两端电压是4V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是   Ω;这段导体两端电压为6V时,它的电流为   A,当它两端电压为0V时,该导体的电阻为   Ω。
31.如图所示,根据电流方向在方框内添加电流表和电源的元件符号,使电路成为并联电路。
32.在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变暗。
33.探究影响导体电阻大小的因素,如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金、b、c、d为锰铜合金,导体a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验主要是通过观察   (选填“小灯泡的亮度”或“电流表示数”)能更准确地比较导线电阻的大小;
(2)选用导体   接入电路,可知长度和横截面积都相同的不同材料的导体其电阻一般不同;
(3)选用导体   接入电路中可知长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越   。
34.小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于   状态,应将滑动变阻器的滑片移到   端(选填“A”或“B”);
(2)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成   比;
(3)接着实验小组继续“探究电流与电阻的关系”的实验,部分器材选用如下:电压为3V的电源,阻值为0~10Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材。
①实验时,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察   (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)的示数;
②接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向   (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为   V时,读出电流表的示数。
③将20Ω电阻换成30Ω电阻,闭合开关后发现:滑动变阻器的滑片不管如何移动,电压表的示数都无法达到指定电压,为了使实验中提供的定值电阻均能完成上述实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于   Ω。
35.小松学习小组的同学进行了“测量定值电阻阻值”的实验,连接了如图甲所示的电路图。
(1)小松同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是Rx   (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后小松学习小组测量数据如表,第2次测量时,根据乙图电流表示数算出对应的电阻值为   Ω;
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2 2.5
电流I/A 0.15
0.24
电阻Rx/Ω 10
10.4
(3)小颖设计了另一种方案,也测出了电阻Rx阻值。如图丙所示电路,实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0),电流表、开关、导线若干。实验步骤如下:
①闭合开关后,   ,电流表示数为I1;
②移动滑片P至滑动变阻器最右端时,电流表示数为I2(I2未超过电流表的量程);
③则待测电阻的表达式Rx=   (用字母R0、I1、l2表示);
(4)接着他们测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻如图丁是小灯泡两端电压U和它的电流I的关系图像,发现不同电压下小灯泡阻值不同,原因是灯丝电阻受   影响,小灯泡正常发光时的电阻为   Ω。
36.如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值.
37.如图为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了40g的燃气。已知燃气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求此次泡茶过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(3)燃气炉的热效率。
38.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K 0~50 50~100 100~150 150~200 200~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】根据物理学的常识可知,伏特为电压单位,安培为电流单位,牛顿为力的单位,欧姆为电阻的单位,故D正确,而ABC错误。
故选D。
【分析】根据有关物理学单位的知识分析判断。
2.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 物体在高处时具有重力势能,高度越高,重力势能越大。物体下落过程中,重力势能转化为动能,下落高度越大,转化得到的动能就越大,撞击物体时产生的冲击力越强,危险性越高,因此 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选 C。
【分析】 1、重力势能的影响因素:质量、高度;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
2、动能的影响因素:质量、速度;质量一定时,速度越大,动能越大。
3、能量转化:物体自由下落,重力势能转化为动能。
4、高空坠物危险的原理:高处物体储存较大重力势能,下落转化为动能,撞击时释放能量,造成破坏。
3.【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子工作时,支点到动力作用线的距离比支点到阻力作用线的距离短,也就是动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。使用费力杠杆虽然费力,但能够缩短移动距离,故A正确。
B.推独轮车的时候,动力臂的长度大于阻力臂,属于省力杠杆。省力杠杆的特点是省力,不过动力端需要移动更长的距离,故B错误。
C.羊角锤拔钉子时,动力臂长、阻力臂短,是省力杠杆,省力的同时要多移动距离,故C错误。
D.钢丝钳剪切物体,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离,故D错误。
故选:A。
【分析】判断杠杆类型,核心就是对比动力臂和阻力臂的长短。动力臂更长就是省力杠杆,省力但费距离;阻力臂更长则是费力杠杆,费力但省距离。
4.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.B. 从地面拿起实心球 , 将实心球举高 ,实心球在考生向上的力的作用下向上移动了距离,故考生对实心球做功,故AB不符合题意;
C. 用力将实心球掷出 ,实心球在人投掷的力的作用下移动了距离,故考生对实心球做功,故C不符合题意;
D.实心球离开手后继续飞行,考生对实心球没有力的作用,故不做功,故D符合题意。
故选项为:D。
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是在力的作用下沿力的方向移动了距离。
5.【答案】B
【知识点】功率的概念;功率大小的比较;机械效率
【解析】【解答】A.机械效率代表有用功在总功里的占比,功率反映物体做功的快慢,这两个物理量描述的物理意义完全不同,不存在必然关联。就算挖掘机的机械效率较高,它的功率也不一定更大,故A错误。
B.功率的物理含义就是衡量做功快慢,挖掘机功率数值更大,代表单位时间内能够完成更多的功,也就是做功速度更快,故B正确。
C.功率大小由做功多少和所用时间共同决定。只知道挖掘机做功总量多,不清楚完成这些功花费的时间长短,无法判定功率大小,故C错误。
D.挖出的土比较多,仅代表挖掘机完成的有用功偏大。机械效率是有用功和总功的比值,和做功总量多少没有直接关系,挖土数量不能决定这个比值的大小,故D错误。
故选:B。
【分析】功率和机械效率是极易混淆的两个物理概念。功率只体现做功快慢,和功的大小、时间有关;机械效率体现能量利用的有效程度,反映有用功占总功的比例。二者互不影响,功率大的机械效率未必高,机械效率高的功率也未必大。
6.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】铅球从 a 处向右上方推出时,质量不变,高度逐渐增加,速度逐渐减小。此阶段重力势能增大,动能减小。到达最高点后,铅球下落,高度降低,速度增大。则此时重力势能减小,动能增大。则铅球在飞行过程中,重力势能先增大后减小,动能先减小后增大。综上所述,故ACB不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
7.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、钻木取火时克服摩擦做功,机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体内能;
B、烧煮食物,食物吸收热量,是利用热传递的方式改变物体内能;
C、从滑梯滑下,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体内能;
D、塞子飞出,瓶内气体对塞子做功,内能转化为机械能,是利用做功的方式改变物体内能;
A、C、D 均为做功改变内能,B 为热传递改变内能,因此和其他三个实例方式不同的是 B,
故选 B。
【分析】 1、改变物体内能的两种途径:做功、热传递。
2、做功改变内能的本质:能量转化,机械能与内能之间相互转化,常见形式有摩擦生热、气体对外做功等。
3、热传递改变内能的本质:能量转移,热量从高温物体转移到低温物体,只需要存在温度差。
4、判断方法:存在摩擦、挤压、气体膨胀做功现象,属于做功;物体之间吸热、放热,没有发生力做功,属于热传递。
8.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.热值是燃料的一种特性,与燃烧是否充分无关, 汽油在汽缸中燃烧越充分其热值不变,故A错误;
B.热值与燃料的质量无关,2kg汽油和1kg汽油的热值是相同的,故B错误;
C.热值的定义是“1kg某种燃料完全燃烧”时放出的热量,而选项中“燃烧放出”未明确是“完全燃烧”,因此不能直接得出煤的热值,故C错误;
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同,故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关。
9.【答案】C
【知识点】晶体和非晶体;热量的概念;温度、热量与内能的关系;热传递的概念与方式
【解析】【解答】A.热量是热传递时改变的能量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.热传递的条件是温度差,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故C正确;
D.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等,不确定质量、状态时,温度高的物体内能不能确定,故D错误。
故选C。
【分析】内能和物体的质量、温度、状态有关;热传递的条件是温度差,热传递时,改变的能量是热量。
10.【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】A. 查表可知冰与煤油比热容相等,数值都是,说明不同物质的比热容有可能相同,故A错误;
B.根据可知, 水和砂石吸收热量相等,但二者质量未知,无法比较温度变化量 ,故B错误;
C.根据可知, 铜块、铝块质量相同,降低温度相同,c铜小于c铝, 所以铝放出的热量多,故C正确;
D. 铜块、铅块吸收热量相同,升高温度相同,所以质量之比为,故D错误。
故选C。
【分析】 1、比热容是物质的一种特性,一般不同物质比热容不同,但存在特例,冰和煤油比热容相同。
2、热量计算公式:Q=cmΔt,Δt=Q/(c*m),控制变量法使用时,必须固定其余两个量,才能比较第三个量。
3、放出热量的判断:m、Δt 相同时,c 越大,放出热量 Q 越大。
4、比值计算:Q、Δt 相等时,质量与比热容成反比。
11.【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】按照导电能力的差异,物质可以划分成导体、半导体和绝缘体。导体导电能力强,绝缘体几乎不能导电,而半导体的导电特性处在导体、绝缘体两者中间。制作芯片的核心原材料为硅,硅属于半导体材料,故D正确,A、B、C错误。
故选:D。
【分析】本题考查半导体的应用。芯片内部集成大量电路,正是利用半导体材料独有的导电特性来实现,要区分导体、半导体、绝缘体三者导电性能上的差别。
12.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 在常温条件下,容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。金属、盐水、人体、大地都属于导体;塑料、空气、玻璃、橡胶、陶瓷、煤油、食用油都属于绝缘体,因此 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选 C。
【分析】 1、导体定义:容易导电的物体,常见例子:各类金属、盐水等溶液、人体、大地。
2、绝缘体定义:不容易导电的物体,常见例子:塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、空气、油类。
3、注意:导体和绝缘体没有绝对界限,在高温、高压等特殊条件下绝缘体可以变成导体。
13.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】判断电阻大小
电阻的影响因素:同种材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
已知a、b材料相同、长度相同,且a的横截面积大于b,因此 ,选项B()、C()均错误。
判断电流大小
串联电路的核心规律:串联电路中各处的电流相等(与电阻大小无关)。
因此a、b串联时,通过它们的电流 ,选项A()错误,D正确。
综上,正确答案是。
【分析】本题关键是依据电阻的影响因素判断a、b的电阻大小,结合串联电路电流处处相等的特点,确定正确选项。
14.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A. 家庭电路里的用电器额定电压都是 220V,需要独立工作、互不影响。餐厅三盏灯由一个总开关同时控制,开关接在干路,灯与灯之间是并联,不是串联,故A错误,符合题意;
B. 开关想要控制台灯的通断,需要和台灯串联,故B正确,不符合题意;
C. 三合一数据线同时给多部手机充电,每台手机可以独立充电、互不干扰,两端电压相等,属于并联,故C正确,不符合题意;
D. 小彩灯取下一只灯泡,整串灯全部熄灭,各灯之间互相影响,符合串联电路特点,故D正确,不符合题意。
故选 A。
【分析】 1、串联电路特点:电流只有一条路径,一处断路,整个电路都不通,用电器相互影响;
2、并联电路特点:电流有多条独立支路,支路之间互不影响,一条支路断开,其他支路照常工作;
3、开关控制规律:串联在支路只控制该支路用电器,串联在干路可以同时控制全部并联用电器;
4、家庭电路规则:所有家用电器正常工作时都采用并联方式,保证电压等于电源电压。
15.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,则接入电路中的电阻丝长度减小,采用右下角连接,c、d任意选一个即可,C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻。
16.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻串联,总电阻等于各电阻相加,串联后总电阻会大于任意一个分电阻;电阻并联,相当于增大导体的横截面积,总电阻会小于任意一个分电阻。由此可知,将R1、R2并联接入电路,电路总电阻达到最小值。电源电压保持不变,依据欧姆定律,电路总电阻越小,电路中的总电流就越大。因此A、C、D不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【分析】串联总电阻增大,并联总电阻减小,结合电源电压不变的条件,就能判断电路中电流大小的变化
17.【答案】A
【知识点】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】由图甲,两灯串联,V1测电源电压,V2测L1两端电压。串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以V1示数大于V2示数 。因V1、V2指针偏转角度相同,V1选大量程(0-15V),分度值0.5V,读数为7.5V(即电源电压U=7.5V);V2选小量程(0-3V),分度值0.1V,读数为1.5V(即L1两端电压U1=1.5V)。根据串联电路电压规律U=U1+U2,可得L2两端电压U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V,所以电源电压7.5V,L2两端电压6V,A选项正确,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、串联电路电压规律:串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
2、选择合适量程(大量程或小量程)。不同量程分度值不同,大量程(0-15V)分度值0.5V,小量程(0-3V)分度值0.1V。
3、电路连接方式判断:识别电路是串联还是并联,是分析电路电压、电流规律的基础。
18.【答案】C
【知识点】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】A、D:甲串联接入电路,如果甲是电压表,电压表内阻极大,电路相当于断路,两灯都无法发光,故A、D 不符合题意;
B:乙和灯泡并联,如果乙是电流表,电流表会直接把并联的灯泡短路,灯泡不发光,故B 不符合题意;
C:甲串联在电路中,为电流表;乙并联在左侧灯泡两端,为电压表。此时两灯串联,电流表测电路电流,电压表测左侧灯泡两端电压,电路正常工作,故C 符合题意;
故选 C。
【分析】 1、电流表使用规则:串联接入电路,相当于导线;不能直接并联在用电器两端,否则造成短路。
2、电压表使用规则:并联接入被测用电器两端,相当于开路;不能串联在电路中,串联后电路几乎无电流,用电器不工作。
3、电路判断思路:先看元件连接方式,串联位置放电流表、并联位置放电压表,保证电路通路且不出现短路。
19.【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.如果灯泡L短路,电路是通路,电流表会有示数,电压表测量短路的灯泡,电压表示数为0,故A错误。
B.若开关S接触不良,整个电路发生断路,电压表两端无法接到电源两极,电压表不会有示数,故B错误。
C.灯泡L断路之后,整个电路断开,电路中没有电流,电流表示数变为零;电压表两端通过滑动变阻器、电流表、开关直接连接到电源两极,电压表相当于测电源电压,因此电压表有示数,故C正确。
D.滑动变阻器R断路,整个电路断开,电压表无法连通电源,电压表没有示数,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)电流表示数为零,一般代表电路出现断路。
(2)电压表有示数,说明电压表的两个接线柱能够连通电源两端。
(3)灯泡短路时电路导通,电流表有读数,电压表无读数。
(4)滑动变阻器断路、开关接触不良,都会造成电压表无法接入电源,电压表示数为0。
20.【答案】D
【知识点】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;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.接线操作阶段就把开关断开,电路中不存在电流。若这时电流表指针停留在零刻度线左边,问题出在电流表使用前没有完成调零操作,并非电路故障,故A错误。
B.接通开关,电流从电源正极流出,先后经过滑动变阻器、小灯泡,全程只有一条电流路径,滑动变阻器与小灯泡属于串联,并非其他连接方式,故B错误。
C.开关闭合之后,电压表的接线柱直接并联在小灯泡两侧,它所测量的是小灯泡两端的电压,故C错误。
D.开关闭合,滑片朝着 A 端移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入电路阻值减小。整个串联电路总电阻随之变小,电路中的电流增大,小灯泡两端电压升高,电压表示数变大,灯泡实际功率增加,亮度变亮,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)电流表在通电前指针偏离零刻度,需要进行调零。
(2)只有一条电流通路的电路为串联电路。
(3)电压表并联在哪段用电器两端,就测量该用电器两端电压。
(4)滑动变阻器滑片移动会改变接入电阻,进而引起电路电流、灯泡电压以及亮度的变化。
21.【答案】D
【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】A.图中两个开关分别控制电动机与指示灯,二者属于并联关系。只闭合S1,电动机工作,指示灯不亮;只闭合S2,指示灯发光,电动机不工作,故A错误。
B.图中S1、S2、电动机、指示灯全部串联,必须两个开关同时闭合,电动机和指示灯才会一起工作,单独按下S1时指示灯不会亮起,故B错误。
C.图中S1控制指示灯支路,S2控制电动机支路,两条支路独立工作。只闭合S1只有灯亮,只闭合S2只有电动机运转,S1断开时,电动机仍然可以通过S2启动,不符合“S1断开,指示灯与电动机均不工作”的条件,故C错误。
D.图中S1接在干路上,对整个电路起到总控制作用;指示灯直接并联在电源两端,电动机和S2串联形成独立支路。按下S1,干路接通,指示灯立刻点亮;再闭合S2,电动机所在支路导通,电动机开始运转;一旦S1断开,整个电路断电,指示灯、电动机都停止工作,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)安全开关S1为总开关,控制整个电路。
(2)S1闭合后灯先亮,再闭合S2电动机才启动,说明灯和电动机相互独立,属于并联。
(3)S2仅管控电动机这条支路,不会影响指示灯。
(4)S1断开,全部元件都不能工作。
22.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解析】灯泡亮度变化的关键在于电路中电阻变化的幅度,电阻变化越大,电流变化越明显,亮度变化也就越显著。假设单根铅笔芯的电阻为R:
A方案:铅笔芯仅部分接入电路,电阻变化范围为0到R;
B方案:两根铅笔芯串联接入,电阻变化范围扩大至0到2R;
C方案:将下方铅笔芯的左段与上方铅笔芯的右段串联接入,滑动曲别针时,铅笔芯总接入长度基本不变,因此电阻几乎不变,灯泡亮度无明显变化;
D方案:两根铅笔芯并联时,最大总电阻为,电阻变化范围为0到。
通过比较可知,B方案的电阻变化范围最大(0-2R),导致电路中电流变化最显著,因此灯泡亮度变化最明显。
综上所述,正确答案为B选项。
【分析】电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
变阻器是通过调节接入电路的电阻丝长度进而调节电阻和电流的。
23.【答案】B,C
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】开关断开的时候,电阻R1与R2串联在一起,电流表测串联电路里的电流,电压表并联在R2两端,测量R2的分压。根据串联分压规律,此时电压表示数会小于电源电压,电路总电阻等于两个电阻相加,电路里的电流大小由电源电压除以R1、R2的总阻值。当开关闭合之后,电阻R1被导线短路,不再接入电路,电路中只剩下R2单独工作。此时电路总电阻减小为R2,电源电压保持不变,由欧姆定律能够判断,电路中的电流会增大,也就是电流表示数变大。电压表此时直接测量电源电压,对比开关断开时只测R2部分电压的情况,电压表示数也随之变大,故BC正确,AD错误。
故选:BC。
【分析】开关断开,R1、R2串联;开关闭合,R1被短路,只有R2接入电路,总电阻减小。
电源电压恒定,总电阻变化会引起电路电流以及R2两端电压的改变。
24.【答案】A,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】观察U-I图像曲线特征,乙图线的电压与电流成正比,符合定值电阻的电学特点,代表定值电阻R1;当电路电流达到0.6A时,滑动变阻器接入电阻减小到零,它两端的电压也就降为0,对应甲图线,因此甲是滑动变阻器R2的U-I图像。
A.R1和R2串联,滑动变阻器调到最大阻值位置时,整个电路总电阻最大,电路电流降到最小值0.2A。对照图像,此时定值电阻R1两端电压是2V,滑动变阻器R2两端电压为4V。根据串联电路电压规律,电源总电压等于两个用电器电压相加,U=U1+U2=2V+4V=6V,故A正确。
B.利用欧姆定律计算定值电阻R1,选取电流0.2A、电压2V这一组数据,,故B错误。
C.电路最大电流0.6A时,滑动变阻器接入电阻为0Ω;取最小电流0.2A时滑动变阻器电压4V,算出滑动变阻器最大阻值,所以滑动变阻器的调节区间是0~20Ω,故C错误。
D.滑片移动到中点,滑动变阻器接入阻值为最大阻值的一半,也就是10Ω。此时R1与R2接入阻值相等,串联电路中电阻相等则分压相等,查看图像可以查到,这种状态下电路电流是0.3A,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)定值电阻的U-I图像是过原点的倾斜直线,滑动变阻器的电压会随电路电流变化而改变。(2)串联电路总电压等于各元件两端电压之和,可用来求解电源电压。
(3)利用欧姆定律,结合图像上的电压、电流数值,能够计算电阻大小。
(4)串联电路中,两个电阻阻值相等时,它们分得的电压大小相同。
25.【答案】轮轴;乙
【知识点】杠杆及其五要素;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴属于简单机械,由同轴转动的轮与轴组合而成;滑轮则是绕中心转轴转动的圆轮。用来拧紧内六角螺丝的扳手,工作时围绕螺丝的中心轴线转动,满足轮轴的结构特点,所以扳手属于轮轴。轮轴本质上是变形杠杆,使用扳手拧螺丝时,动力作用在轮的位置。当阻力、阻力臂保持不变,动力臂越长,所需要的动力就越小。乙图里动力施加在A点,动力臂是AB的长度;丙图动力施加在C点,动力臂为BC的长度,已知AB大于BC。根据杠杆平衡条件,乙方式的动力臂更长,需要的动力更小,采用乙的操作方式拧螺丝会更加省力。
故答案为:轮轴;乙。
【分析】轮轴是杠杆的变形,同轴转动,动力臂越大越省力。
对比不同作用点的动力臂长短,结合杠杆平衡条件判断省力情况。
26.【答案】做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】锯木头的过程里,锯条和木头相互摩擦,持续克服摩擦阻力做功,机械能不断转化为锯条自身的内能,锯条温度上升,出现发烫的现象,这种改变物体内能的方式属于做功。太阳能热水器内的水接收太阳光的辐射,吸收热量之后水温上升,水的内能增大。该过程中能量直接从太阳转移到水中,没有发生能量形式的转化,依靠热传递改变内能,热传递的实质就是内能在物体之间发生转移。故答案为:做功;热传递。
【分析】做功改变内能,本质是机械能和内能之间的相互转化。
热传递改变内能,本质只是内能发生转移,能量种类不改变。
27.【答案】A;D
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】A图中进气门与排气门全部关闭,活塞朝着气缸上部移动,气缸内部空间不断压缩变小,该过程属于压缩冲程,故A符合题意。
B图的排气门处于打开状态,气缸内的废气向外排出,属于排气冲程,故B不符合题意。
C图的进气门开启,外界混合气进入气缸,属于吸气冲程,故C不符合题意。
D图两个气门全部关闭,火花塞产生电火花引燃燃气,燃气推动活塞向下运动,气缸容积变大,此为做功冲程。在这个冲程当中,燃料燃烧释放的内能转化为机械能,给车辆提供动力,故D符合题意。
故答案为:A;D。
【分析】判断内燃机冲程,主要观察气门开闭状态与活塞运动方向。
做功冲程实现内能向机械能转化,是内燃机提供动力的冲程。
28.【答案】2000
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】先统一单位,汽车行驶速度v=72km/h=20m/s,发动机功率P=40kW=40000W。功率推导公式,变形可得牵引力。把数据代入公式:。汽车做匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此发动机提供的牵引力为2000N。
故答案为:2000。
【分析】利用功率变形式P=Fv,代入换算好的速度、功率数值直接求出牵引力。
29.【答案】1:1;5:3
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S闭合后,电阻R1与R2构成并联电路。根据并联电路的电压特点,各支路两端电压都等于电源电压,所以R1、R2两端电压大小相同,两者电压之比U1:U2=1:1。两支路的电流表A1、A2,分别单独测出通过R1、R2支路的电流。并联电路中两支路电压保持一致,依据欧姆定律可知,电压一定时,导体中的电流和电阻成反比,所以两支路电流之比I1:I2=R2:R1=5:3。
故答案为:1:1;5:3。
【分析】并联电路各支路两端电压大小相等,据此可以直接得出两个电阻的电压之比。
结合欧姆定律,电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值成反比,求解两支路电流比值。
30.【答案】20;0.3;20
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】已知导体两端施加4V电压时,电路中流过导体的电流是0.2A,根据欧姆定律,可以算出导体电阻。。
导体的电阻只由自身材料、长度、横截面积与温度决定,和导体两端电压、电路电流无关。当导体两端电压调整至6V,导体电阻仍然是20Ω,再次使用欧姆定律计算此时的电流:。如果将导体两端电压减小到0V,电路中不再有电流,但导体本身结构没有发生变化,所以导体电阻不变,阻值依旧为20Ω。
故答案为:20;0.3;20。
【分析】利用欧姆定律公式,代入已知电压与电流,求解导体的电阻大小。
电阻是导体本身的属性,阻值不会随电压改变,再用欧姆定律计算新电压下对应的电流。
导体两端电压变为零时,导体自身电阻依旧保持原有数值,不会变成零。
31.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电流表的连接
【解析】【解答】 要使两灯泡构成并联电路,两个灯泡各自独立形成一条支路。若上方方框接入电源,无法满足并联结构;将电源接在中间方框,电源上端设为正极,上方方框接入电流表,就可以满足电流方向要求,实现两灯并联据此作图。
【分析】 1、并联电路特点:电流有两条及以上独立支路,各支路用电器互不影响。
2、电流表使用规则:电流表相当于导线,必须串联接入电路,不能直接接电源两端。
3、电流方向:在电源外部,电流由正极流出,经过用电器后流回负极。
4、方框元件选择思路:电源是提供电能的装置,必须放在合适位置来分出两条支路;电流表串联,电压表相当于开路,本题不能选用电压表。
32.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 电压表用来测量小灯泡两端电压,需要并联接在小灯泡两端;滑动变阻器与小灯泡串联,滑片 P 向 a 端移动时小灯泡变暗,说明电路电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因此滑动变阻器要选用右下接线柱接入电路,据此作图:
【分析】1、电压表使用规则:并联在被测用电器两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。
2、滑动变阻器接线原则:一上一下;接入电阻大小看下方接线柱,滑片离下接线柱越远,接入电阻越大。
3、灯泡亮度由实际功率决定,电源电压不变,电阻变大,电路电流变小,灯泡实际功率变小,灯泡变暗。
4、串联电路特点:滑动变阻器与灯泡串联,能够改变电路中的电流,从而调节灯泡亮度。
33.【答案】(1)电流表示数
(2)a、b
(3)b、d;大
【知识点】影响电阻大小的因素;物理学方法
【解析】【解答】(1)电阻描述的是导体阻碍电流通过的能力。在本探究实验里,电阻的大小不能直接观测,我们使用转换法,依靠电流表读数来间接判断导线电阻大小。电源保持不变,电路中电流表示数越大,代表电路里阻碍作用弱,导体电阻就越小。
(2)研究导体电阻和材料的关联时,要遵守控制变量法,保证导线长度、横截面积完全一样,仅导体材料不同,因此选择a、b两根导体开展实验。
(3)研究导体电阻和横截面积的关联时,需要固定材料、长度不变,只改变导线粗细,因此选用b、d导体进行对比。实验现象为横截面积更小的导线接入电路后,电流表示数更小。由此得到结论:材料、长度相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
故答案为:(1)电流表示数;(2)a、b;(3)b、d;大。
【分析】(1)电阻大小无法直接肉眼观察,实验采用转换法,借助电流表示数大小反映导体电阻。
(2)探究电阻与材料的关系,要保持导线长度、横截面积一致,只更换材料。
(3)探究电阻与横截面积的关系,要保持导线材料、长度一致,只改变横截面积。
(1)电阻是导体对电流的阻碍作用的大小。在该实验中,电阻的大小不易直接观察,可通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小,电流表示数越大,则导体的电阻越小。
(2)要探究材料对电阻的影响,需控制长度、横截面积相同,材料不同,故选用导体a、b。
(3)[1][2]要探究横截面积对电阻的影响,需控制长度、材料相同,横截面积不同,故选用导体b、d;横截面积越小,接入电路时电流越小,说明长度相同的同种材料导体,横截面积越小,电阻越大。
34.【答案】(1)断开;A
(2)正
(3)电压表;A;2;25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在组装实物电路的过程中,为防止接线短路造成元件损坏,开关需要保持断开状态。滑动变阻器要调到接入电路阻值最大的位置,也就是A端,以此限制初始电流,起到保护电路的作用。(2)定值电阻的I-U图像是一条穿过坐标原点的直线,这就说明当电阻保持恒定不变时,导体中通过的电流大小和导体两端的电压是成正比的。
(3)探究电流和电阻之间的关系,实验要保证定值电阻两端电压维持恒定。把10Ω电阻接入电路,调节滑片的时候,视线要紧盯电压表,观察电压读数。由图丙计算,需要控制定值电阻两端电压。断开开关,将10Ω电阻替换为20Ω电阻。定值电阻阻值变大,依据串联分压,它分到的电压会升高。想要让定值电阻电压重新回到2V,就要提高滑动变阻器分担的电压,需要增大滑动变阻器接入的电阻,所以闭合开关后,滑片朝A端移动,直到电压表示数等于2V,再记录电流读数。电源电压为3V,定值电阻两端控制电压为2V,则滑动变阻器分压为3V-2V=1V。串联电路电压之比等于电阻之比,定值电阻与滑动变阻器的电阻比值。实验用到最大定值电阻是50Ω,代入比例算出滑动变阻器最大阻值至少要。
故答案为:(1)断开;A;(2)正;(3)①电压表;②A;2;③25。
【分析】(1)连接电路的基础操作规范,闭合开关前断开电路,滑动变阻器调至最大阻值位置保护元件。
(2)I-U图像反映电流电压变化规律,图像为过原点直线,对应电阻不变时电流与电压的定量关系。
(3)探究电流和电阻关系实验使用控制变量法,更换定值电阻后利用串联分压规律调节滑动变阻器,计算滑动变阻器所需最小最大阻值。
(1)[1][2]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,则应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端。
(2)图乙的定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线,故由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]“探究电流与电阻的关系”的实验时,要控制电阻的电压不变,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表的示数。
[2][3]由图丙可知,电压表示数为
接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,电阻变大,由分压原理,电压表示数变大,为控制电压不变,要增大变阻器的电压,由分压原理,要增大变阻器连入电路的电阻,故闭合开关,应向A端移动滑片,直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
[4]根据串联分压特点可知:定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为
阻值最大的定值电阻为50Ω,故滑动变阻器的最大阻值应不小于
35.【答案】(1)短路
(2)10
(3)移动滑片P至滑动变阻器最左端时;
(4)温度;5
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即出现这种故障的原因可能是小灯泡短路;
(2)由图乙知电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,由I=可得,定值电阻R的阻值为:;
(3)移动滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为未知电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电流表示数为I1,
此时电源电压可表示为:U=I1(RX+R0)--------①,
接下来需要移动滑片P至滑动变阻器最右端,电路为未知电阻单独串联,电流表示数为I2,
电源电压可表示为:U=I2RX---------②
联立①②,解得 ;
(4)由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,所以不同电压下小灯泡阻值不同;
已知灯泡正常发光时的电压为2.5V,据图丁可得灯泡正常发光时的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻为:。
故答案为:(1)短路;(2)10;(3)①移动滑片P至滑动变阻器最左端时;③;(4)温度;5。
【分析】 (1)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,再根据欧姆定律计算出电阻值;
(3)滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为未知电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电流表示数为I1,此时电源电压等于各部分用电器电压之和列等式;
接下来需要移动滑片P至滑动变阻器最右端,电路为未知电阻单独串联,电流表示数为I2,电源电压等于各部分用电器电压之和列等式;联立两个等式就可求出未知电阻的阻值;
(4)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变;已知灯泡正常发光时的电压为2.5V,据图3可得灯泡正常发光时的电流为0.5A,则算出小灯泡正常发光时的电阻。
(1)根据实验,电路是串联的,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表可能被短路,即原因可能是Rx短路。
(2)由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.20A,第2次测量时电压表示数为2.0V,所以第2次测量时对应的电阻值为
(3)[1][2]闭合开关后,滑动变阻器的滑片P在最左端时,Rx与滑动变阻器全部阻值串联,此时电流表示数为I1,根据欧姆定律可得,电源电压为……①
移动滑片P至滑动变阻器最右端,此时只有待测电阻Rx接入电路,电流表示数为I2,根据欧姆定律可得,电源电压为……②
联立①②可得,待测电阻的表达式
(4)[1]因为小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,随着电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大。
[2]小灯泡的定额定电压为“2.5V”,由丁图可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光,此时通过小灯泡的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
36.【答案】解:如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A位于干路,测量干路电流,电源电压为9V.
(1)并联电路的各支路电压相等,可得:
;
根据欧姆定律得,通过R1的电流,即电流表A1的示数为:
;
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,得通过电阻R2的电流为:
,
根据可得R2的阻值为:
.。
【知识点】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】【分析】(1)并联电路的各支路电压相等,所以;根据欧姆定律计算通过R1的电流;
(2)通过电阻R2的电流为:,结合可得R2的阻值。
37.【答案】(1)解:水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J
(2)解:燃气完全燃烧放出的热量Q放=m燃气q=0.04kg×4.2×107J/kg =1.68×106J
(3)解:燃气炉的热效率
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(2)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;
(3)根据,计算热效率。
(1)水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J
(2)燃气完全燃烧放出的热量Q放=m燃气q=0.04kg×4.2×107J/kg =1.68×106J
(3)燃气炉的热效率
38.【答案】(1)解:由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为
此时电路中的电流为
定值电阻R0两端电压为
(2)解:分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为
则此时电流为
即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3)解:由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
此时气敏电阻的阻值
R'=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
【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)结合串联电路电阻规律计算可知电路中总电阻,结合欧姆定律计算电路中的电流,同理计算定值电阻R0两端电压;
(2)空气质量指数为100时,此时气敏电阻60Ω,结合电阻的串联计算电路总电阻,根据欧姆定律计算此时电流,当空气质量指数最大时,电流最大为0.15A,据此计算电流表示数范围。
(3)当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为,此时气敏电阻的阻值R'=R''总-R0,据此分析空气质量。
(1)由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为
此时电路中的电流为
定值电阻R0两端电压为
(2)分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为
则此时电流为
即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3)由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
此时气敏电阻的阻值
R'=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源预览

error当前文档不提供在线查看服务,请下载使用!