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2022-2023 学年度第一学期期中试卷
22 级 1+3 物理
一、单选题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每题2分)
1. 下列四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电视机 B. 电饭锅 C. 电动汽车 D. 电风扇
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电视机工作时,主要将电能转化为光能、声能和少部分内能,不是利用电流的热效应工作的,
故A不符合题意;
B.电饭锅工作时,电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B符合题意;
C.电动汽车工作时,主要是电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D.电风扇工作时,主要是电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的滑动变阻器,通常情况下各部件中属于导体的是( )
A. 金属杆 B. 塑料压线帽 C. 陶瓷芯 D. 电阻丝外的涂层
【答案】A
【解析】
【详解】A.滑动变阻器上的金属杆容易导电,属于导体,故A符合题意;
BCD.塑料压线帽、陶瓷芯、电阻丝外的涂层都不容易导电,属于绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图,气球与头发摩擦,头发会随着气球飘起来。下列说法正确的是( )A. 气球与头发摩擦时创造了电荷
B. 气球因摩擦带电而成为导体
C. 气球与头发摩擦后,它们带等量的异种电荷
D. 气球与头发摩擦后,它们带不等量的同种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.气球与头发摩擦时发生的是电荷的转移而不是创造了电荷,故A错误;
B.气球摩擦带电后仍然不容易导电,故仍是绝缘体,故B错误;
CD.气球与头发摩擦后,气球得到电子带负电,头发失去等量的电子带正电,故可知气球与头发带等量的
异种电荷,故C正确,D错误。
故选C。
4. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动能形成电流
B. 电路两端有电压,电路中一定有电流
C. 导体电阻的大小是由电压和电流决定
D. 自由电子定向移动的方向与电流方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷的定向移动也能形成
电流,故A错误;
B.要使电路中有电流,必须有电源,且电路是通路,故B错误;
C.导体电阻的大小只与导体本身有关,与导体的材料、横截面积、长度有关,故C错误;
D.自由电子带负电,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故D正确;
故选D。
5. 如图是简化了的玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A. 开关 S 控制整个电路
1
B. 电动机与小灯泡不能同时工作
C. 电动机与小灯泡工作时两端的电压相等
D. 开关 S、S 都闭合时,电动机与小灯泡通过的电流相等
1 2【答案】C
【解析】
【详解】A.开关S 在小灯泡所在的支路中,因此开关S 控制小灯泡所在的支路,故A错误;
1 1
B.因为电动机和小灯泡并联,因此电动机与小灯泡工作时互不影响,在开关S 和S 同时闭合的情况下,
1 2
它们可以同时工作,故B错误;
C.因为并联电路两端电压相等,因此电动机与小灯泡工作时两端的电压相等,故C正确;
D.开关S、S 都闭合时电动机与小灯泡是并联连接的,它们中的电流并不一定相等,故D错误。
1 2
故选C。
6. 关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( )
A. 铜、铁和铝都能够被磁体所磁化
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用
D. 小磁针在磁场中静止时,S极所指的方向就是该点磁场的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引铝、铜,铜和铝不能被磁体所磁化,故A错误;
B.为了描述看不见但又客观存在的磁场,人们利用建立模型的方法引入了磁感线,磁感线并不真实存在,
故B错误;
C.小磁针能在地磁场的作用下指南北,故C正确;
D.磁体周围存在着磁场,地球也是一个磁体,周围存在着地磁场,小磁针在地磁场中静止时,N极所指
的方向就是该点磁场的方向,故D错误。
故选C。
7. 下列四个实例中,通过做功的方式使(加“·”)物体内能增大的是( )
A. 炙手可热 B. 钻木取火 C. 扬汤止沸 D. 釜底抽薪
【答案】B
【解析】
【详解】A.炙手可热,手靠近热的物体感觉到热,是通过热传递的方式使手的内能增加,故A不符合题
意;
B.钻木取火是利用摩擦力对木头做功使得木头内能增加,通过的是做功增加了木头的内能,故B符合题
意;
C.扬汤止沸,是将一部分沸水舀出来再倒回原来沸水中,舀出来的水温度变低,再重新倒回去后,锅中
沸水的热量传递给倒回去的温度较低的水,水短时间内不再沸腾,是通过热传递的方式降低热水的内能,故C不符合题意;
D.釜底抽薪,将加热的热源取走,是通过减少热传递的方式降低物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
8. 下列说法中正确的是
A. 电风扇工作时,扇页的机械能是由电能转化的
B. 电动汽车在行驶过程中,发生的能量转化主要是将机械能转化为电能
C. 干电池给小灯泡供电时,发生的能量转化主要是电能转化为化学能
D. 在被阳光照射时,太阳能电池将电能转化为化学能
【答案】A
【解析】
【分析】各种形式的能量是可以相互转化的,认清物体具有的能量形式进行判断.
【详解】电风扇工作时将电能转化为机械能,故A正确;电动汽车在行驶过程中,主要是将电能转化为机
械能,故B错误;干电池给小灯泡供电时,主要是化学能转化为电能,故C错误;在被阳光照射时,太阳
能电池是将光能转化为电能,故D错误,故选A.
9. 2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕,在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”,(“绿电”
是指在发电过程中,二氧化碳排放量为零或趋近于零,比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小)。
这将是奥运史上首次实现全部场馆 绿色电能供应,预计消耗“绿电”约 ,可以节约
标准煤,减排二氧化碳 。若所节约的标准煤完全燃烧,则放出的热量约为(
煤约为 )。( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若所节约的标准煤完全燃烧,则放出的热量
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,小芳戴着一款电加热眼罩,适当使用可以缓解眼部疲劳。它有两个发热电阻R、R,只闭
1 2
合开关S时,R 发热;S、S 都闭合时,R、R 都发热;断开开关S,眼罩停止发热。如图所示是根据上述
1 1 1 2电路特点设计的四个简化模拟电路图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.只闭合开关S时,R、R 都会工作发热,S、S 都闭合时,R 被短路,只有R 正常接入电路而
1 2 1 1 2
工作,故A不符合题意;
B.只闭合开关S时,R 发热,S、S 都闭合时,R、R 都发热,断开开关S,R 仍旧工作发热,故B不符
1 1 1 2 2
合题意;
C.只闭合开关S时,R 发热;S、S 都闭合时,R、R 都发热,断开开关S,眼罩停止发热,故C符合题
1 1 1 2
意;
D.S、S 都闭合时,R、R 都发热;断开开关S,眼罩停止发热,只闭合开关S时,R 发热,故D不符合
1 1 2 2
题意。
故选C。
11. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变, 为定值电阻。开关S闭合后,在滑动变阻器 的滑
片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大 B. 电压表 的示数变大
C. 电压表 的示数变大 D. 电路消耗的总功率变大
【答案】C【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,R 与R 串联,电压表V 测变阻器R 两端的电压,电压表V 测电源两端的电压,
1 2 1 2 2
电流表测电路中的电流;
A.滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,根据 ,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
故A错误;
B.因电源两端电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V 的示数不变,故B错误;
2
C.电路中的电流变小,由U=IR可知,R 两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,
1
R 两端的电压变大,即电压表V 的示数变大,故C正确;
2 1
D.因为电流减小电压不变,根据P=UI,总功率减小,故D错误。
故选C。
12. 如图所示的电路中,L 和L 为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障,且已知是导线ab断路,闭
1 2
合开关S后,可以观察到的现象是( )
A. 灯L 发光、L 不发光 B. 灯L 不发光、L 发光
1 2 1 2
C. 电流表和电压表的指针均无明显偏转 D. 电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转
【答案】D
【解析】
【详解】灯L、L 和电流表串联,电路为串联电路,电压表测量灯L 两端的电压。若导线ab断路,灯泡
1 2 1
L 被断路而不发光,闭合开关S后,电压表与电流表串联于电路中,电压表电阻过大,电路中电流几乎为
1
0,所以电流表指针无明显偏转,灯泡L 也不亮,由串联分压规律可知,电压表示数约等于电源电压,所
2
以电压表有明显偏转,电流表无明显偏转。
故选D。
13. 如图所示的电路中,电源两端电压为 ,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L
1
标有“3V 3W”、灯泡L 标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法
2
正确的是( )A. 甲表为电压表,且示数为 B. 乙表为电流表,且示数为
C. 通电 ,该电路消耗的电能为 D. 该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】
【详解】根据灯泡L 标有“3V 3W”、灯泡L 标有“6V 6W”,可计算两个灯泡的电阻为
1 2
AB.若乙为电流表,则灯泡L 会被短路,所以乙为电压表,测量的是灯泡L 两端的电压;若甲为电压表,
2 2
则灯泡L 不会发光,故甲为电流表,测量的是灯泡L 的电流,故AB错误;
2 2
CD.在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断,两个灯泡并联接入电路,且两灯两端的电压为
U=3V;由于灯泡L 两端电压等于额定电压3V,则灯泡L 实际功率为
1 1
P′=P=3W
1 1
灯泡L 两端电压为U=3V,其实际功率为
2
P′=
2
则电路的总功率为
P=P+P′=3W+1.5W=4.5W
1 2
通电时间t=1min,消耗电能为
W=Pt=4.5W×60s=270J
故C正确,D错误。
故选C。
14. 灯L 上标有“220V;40W”,灯L 上标有“220V;100W”。先将L 和L 串联接到220V的电路中,
1 2 1 2
通过两灯的电流分别为I 和I,两灯的功率分别为P 和P;若将L 和L 并联接到同一电路中,通过两灯
1 2 1 2 1 2的电流分别为I 和I,两灯的功率分别为P 和P。若不计灯丝电阻的变化,下列判断正确的是( )
3 4 3 4
A. I=I;P<P B. I<I;P<P
1 2 1 2 2 4 2 4
C. I<I;P=P D. I>I;P>P
1 3 1 3 3 4 3 4
【答案】B
【解析】
【详解】A.两灯的额定电压相等,根据 有
因灯L 的功率小,可知灯L 的电阻大于灯L 的电阻,即
1 1 2
R> R
1 2
将L 和L 串联接到220V的电路中,因串联电路的电流处处相等,则通过两灯的电流
1 2
I=I
1 2
根据P=I2R可知两灯的功率大小关系为
P>P
1 2
故A错误;
B.根据串联电路电压的规律,L 和L 串联接到220V的电路中时,L 两端的电压小于L 并联接到同一电
1 2 2 2
路中时L 两端的电压,根据欧姆定律 可知
2
I<I
2 4
根据P=I2R可知
P<P
2 4
故B正确;
C.根据串联电路电压的规律,L 和L 串联接到220V的电路中时,L 两端的电压小于L 并联接到同一电
1 2 1 1
路中时L 两端的电压,根据欧姆定律 可知
1
I<I
1 3
根据P=I2R可知
P<P
1 3
故C错误;D.将L 和L 并联接到同一电路中,两灯两端的电压相等,根据欧姆定律 可知,通过两灯的电流分
1 2
别为
I<I
3 4
根据 ,可知两灯的功率
P<P
3 4
故D错误。
故选B。
15. 下列说法中正确的是( )
A. 常见的物质是由大量的分子、原子构成的
B. 原子是由不带电的原子核和带负电的电子构成的
C. 铁块很难被压缩,说明分子间存在相互作用的引力
D. 用力可以把冰糖块碾成粉末,这说明冰糖的分子很小
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子动理论基本内容:物质是由大量分子、原子构成的;分子在不停地做无规则运动,分子
间存在着相互作用的引力和斥力,故A正确;
B.原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,故B错
误;
C.铁块很难被压缩,说明分子间存在相互作用的斥力,故C错误;
D.把水糖块碾成粉末,只是固体的大颗粒变成小颗粒,并不涉及分子变化,不能说明冰糖分子小,故D
错误。
故选A。
二、多选题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。
每题选项全选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,整体内能变大
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 外界对物体做功,物体内能可能增加
【答案】BD【解析】
【详解】AC.在物理学中,热传递方向总是从高温物体传到低温物体,传递的是热量,故AC错误;
B.一块0℃的冰吸热熔化成0℃的水后,由于冰是晶体,温度不变,但整体内能变大,故B正确;
D.改变物体的内能方式包括热传递与做功,则外界对物体做功,物体内能可能增加,故D正确。
故选BD。
17. 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变
阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下到说法正确
的是( )
A. 电源两端电压为5V
B. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
C. 滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路总功率的最大值为3.6W
D. 滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,定值电阻 的电功率最大值与最小值之差为2.5W
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
0 P P
AB.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R 的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知
0
I =0.6A
最大
由欧姆定律可得,电源电压
U=I R =0.6A×R ①
最大 0 0
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知
I =0.1A
最小
此时滑动变阻器的电压(最大)为
U=5V
p
根据串联电路电压特点和欧姆定律,电源电压
U=I R+U =0.1A×R+5V ②
最小 0 p 0
由于电源电压不变,根据①②有0.6A×R=0.1A×R+5V
0 0
解之可得
R=10Ω
0
则电源电压
U=I R=0.6A×10Ω=6V
最大 0
由欧姆定律的变形公式,滑动变阻器的最大电阻
故A错误,B正确;
C.根据P=UI,因电源电压不变,电路的电流最大时,电路消耗的最大功率
P =UI =6V×0.6A=3.6W
最大 最大
故C正确;
D.R 消耗的电功率最大值为
0
P =I 2R
0最大 最大 0
R 消耗的电功率最小值为
0
P =I 2R
0最小 最小 0
定值电阻R 的电功率最大值与最小值之差为
0
ΔP=P -P =I 2R-I 2R=(0.6A)2×10Ω-(0.1A)2×10Ω=3.5W
0 0最大 0最小 最大 0 最小 0
故D错误。
故选BC。
18. 如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A. 将活塞迅速下压,活塞对筒内空气做功,使其内能增大,温度升高,硝化棉燃烧
B. 抽去玻璃隔板后,两瓶气体混合颜色变均匀,说明分子永不停息地做无规则运动
C. 试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于大气压的作用
【答案】ABC
【解析】【详解】A.将活塞迅速下压,活塞压缩筒内的空气,对筒内空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,
空气内能增大,温度升高,到达硝化棉的燃点而燃烧,故A正确;
B.抽去玻璃隔板,空气与二氧化氮接触,由于分子在不停息地做无规则运动,空气与二氧化氮相互扩散,
彼此进入对方,两瓶气体混合颜色变均匀,故B正确;
C.试管中的水加热沸腾后,产生大量的水蒸气,试管内气压越来越高,最后把塞子推出,对塞子做功,
水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故C正确;
D.紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,是因为铅分子之间有引力,故D错误。
故选ABC。
19. 小东同学利用如图所示的器材,做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验。实验板上固定了
号电阻丝,在每根电阻丝的旁边分别标注了电阻丝的材料、长度 及横截面积 。则下列说法中正确
的是( )
A. 选用 号电阻丝,可探究导体电阻跟材料是否有关
B. 选用 号电阻丝,可探究导体电阻跟长度是否有关
C. 选用 号电阻丝,可探究导体电阻跟长度是否有关
D. 选用 号电阻丝,可探究导体电阻跟横截面积是否有关
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据控制变量法,要探究导体电阻跟材料的关系,需要选择不同材料,而长度和横截面积相
同的导体,由图可知1和2号电阻丝符合要求,故A正确;
B.根据控制变量法,要探究导体电阻跟长度的关系,需要选择不同长度,而材料和横截面积相同的导体,
由图可知1和4号电阻丝不符合要求,故B错误;C.根据控制变量法,要探究导体电阻跟长度的关系,需要选择不同长度,而材料和横截面积相同的导体,
由图可知3和4号电阻丝符合要求,故C正确;
D.根据控制变量法,要探究导体电阻跟横截面积的关系,需要选择不同横截面积,而材料和长度相同的
导体,由图可知1和3号电阻丝符合要求,故D正确。
故选ACD。
20. 空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,下表的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,定值电阻R 的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。
0
下列说法正确的是( )
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
A. 气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大
B. 空气污染的程度越小,电路中的电流越小
C. 电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为良
D. 当空气质量指数为300时,R消耗的电功率为2.25W
【答案】BC
【解析】
【详解】由图甲知,气敏电阻R与定值电阻R 串联,电流表测电路中电流;
0
A.由图乙知,气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小,故A错误;
B.由表可知,空气污染的程度越小,空气质量指数越小,气敏电阻R的阻值越大,电路的总电阻越大,
根据 知,在电源电压保持不变,电流中电流变小,故B正确;C.根据 知,电路中电流为0.1A时有
解得,气敏电阻的阻值
R=80Ω
由图象知,空气质量指数K在51~100之间,对应的空气质量等级为良,故C正确;
D.由图象知,当空气质量指数为300时,气敏电阻的阻值R′=20Ω,电路中电流
R消耗的电功率
P=IR=(0.15A)2×20Ω=0.45W
2
故D错误。
故选BC 。
三、作图题(共2分)
21. 根据小磁针的指向,把下面各图中磁体的N、S极标注出来。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针的左端是N极,右端是S极,由异名磁极相互吸引可知,磁体的左端是N极,右端是S极。
如图所示
小磁针的右端是N极,左端是S极,由异名磁极相互吸引可知,左边磁体的磁极是N极,右边磁体的磁极
是S极。如图所示由异名磁极相互吸引可知,左边磁体的磁极是N极,右边磁体的磁极是N极。如图所示
小磁针的左端是N极,右端是S极,由异名磁极相互吸引可知,磁体的左端是S极,右端是N极。如图所
示
四、实验探究题(共28分)
22. 请根据如图甲、乙、丙所示的实验,回答下列问题:
(1)如图甲所示,在广口瓶内装有少量水,向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,能观察到的现象是______,
这是因为利用了______的方法改变了______的内能;
(2)如图乙所示,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下,读出测力计的示数。然后让玻璃板水平接触
水面,再缓慢向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”),产
生此现象的原因是______;
(3)将一根条形磁铁A用细线悬挂起来之后保持静止,用手拿着另一根条形磁铁B,使它的N极靠近A
的S极,如图丙所示,能观察到的现象是______,原因是______。
【答案】 ①. 瓶内出现白雾 ②. 做功 ③. 气体 ④. 变大 ⑤. 分子间存在相互作用的引
力 ⑥. 磁铁A的S极向磁铁B转动 ⑦. 异名磁极相互吸引
【解析】
【详解】(1)[1]向瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以观察到瓶内出现白雾,这是因为水蒸气液化成了小水滴,形成白雾。
[2][3]在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小,即利用了做功的方法改变了气体的内能。
(2)[4][5]让玻璃板水平接触水面,再缓慢向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数变大,产生此现象的原
因是:玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子
之间存在相互作用的引力。
(3)[6][7]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。将一根条形磁铁A用细线悬挂起来之后保持静止,用
手拿着另一根条形磁铁B,使它的N极靠近A的S极,如图丙所示,能观察到的现象是磁铁A的S极向磁
铁B转动,原因是异名磁极相互吸引。
23. 小强将灯泡 串联在电路中,如图所示,闭合开关S,他发现灯泡 比 更亮。他猜想可能有以
下两个原因:猜想一:是由于 更靠近电源正极。猜想二:是由于通过 的电流比通过 的电流大。为
验证猜想,小强做了以下实验。
(1)为验证猜想一,他断开开关S;对调灯泡 和 的位置,闭合开关S,观察到的现象是________。
由此说明:猜想一错误。
(2)为验证猜想二,他用电流表分别测量图中 三点的电流,电流表的示数均相同。由此说明:
猜想二_________(选填“正确”或“错误”)。
【答案】 ①. L 比L 亮 ②. 错误
1 2
【解析】
【详解】(1)[1]灯泡亮度由实际功率决定。断开开关S,对调灯泡 和 的位置,闭合开关S,观察到
的现象仍然是L 比L 亮,。由此说明:猜想一错误。
1 2
(2)[2]为验证猜想二,用电流表分别测量图中 三点的电流,示数均相同。由此说明:串联电
路电流处处相等。故猜想二错误。
24. 小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。(1)如图所示是小华连接的实物电路,电路的连接有一处错误,请你在错接的导线上画×,然后用笔画
线代替导线,画出正确的接线。______
(2)小华改正错误的电路连接后,进行实验。她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到______端。
(选填“左”或“右”)
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图甲、乙所
示,则此时通过小灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率为______W;小灯泡正常发光时的电阻
R =______Ω。(结果保留一位小数)
L
(4)小华在实验中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组电压值和电流值,之后她计算出小灯泡的平均功
率。你认为小华的做法是否正确?请简要说明原因:______。
【答案】 ①.
②. 右 ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. 8.3 ⑥. 不正确,理由见解析。
【解析】
【详解】(1)[1] 图中并联在灯泡和滑动变阻器两端,根据实验原理,电压表应该并联在小灯泡两端测小
灯泡的电压,所以将电压表的正接线柱与滑动变阻器右上接线柱相连的导线,改接到左下接线柱即可,如
下图所示:
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端,目的是当开关闭合时电路中电流最小,起到保护电路的作用,由于图中滑动变阻器接的是左下接线柱,所以滑片移到最右端时接入电路的电阻最
大。
(3)[3]电流表接的是小量程,分度值为0.02A,指针指在0.3A,所以通过小灯泡的电流为0.3A。
[4]已知小灯泡的额定电压为2.5V,根据P=UI可知,小灯泡的额定功率
[5]根据“伏安法”测电阻的原理,小灯泡正常发光时的电阻
(4)[6]不正确,因为小灯泡的实际功率会随着实际电压的增大而增大,小灯泡的实际功率是一个变化的
量,求平均值没有意义,所以不能求平均值。
25. 小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的
电路。在图甲、乙中有 三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电
阻丝,电阻丝的阻值分别为 和 。在C容器的外部有一根 的电阻丝和透明容器内 的电
阻丝并联。
(1)小亮利用图甲所示的电路进行实验,他所探究的问题是:___________;
(2)该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映___________;
(3)若用图乙的装置替换图甲中___________(选填“A”或“B”)密封容器进行实验,可以探究电流通
过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联 电阻,作用是___________。
【答案】 ①. 电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ②. 电阻丝产生的热量多少 ③. B ④.使图乙装置替换图甲装置后,通过左右两个透明容器中的 的电阻丝时的电流不同
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,两端导体串联,电阻不同,通过电流、通电时间相等,根据控制变量法可
知小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关,即探究电流通过导体产生的热量与电阻的关
系。
(2)[2]U形管液面的高度发生变化,是因为气体的热胀冷缩,因此U行管的液面高度变化可以反映电阻
丝产生的热量多少。
(3)[3]若探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关,需保持其他条件不变,根据
可知,电阻大小需相同,故需用图乙的装置替换图甲中B。
[4]因为图乙串联在电路中,根据通过串联电路的电流处处相等可知, ,由干路电流大于支路电流
可知,在C容器外部并联 电阻后,通过乙图中 电阻丝的电流较小。
26. 实验小组在探究电流与电阻的关系中,使用的器材有:电源(电源电压恒为4V)、电流表、电压表、
滑动变阻器各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干,设计了如图甲
所示的电路图。
(1)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是_________。
(2)小组在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数达到某
一数值,电流表的示数如图丙所示,该示数为______A,接着断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻,闭
合开关后,应将滑动变阻器的阻值调_____一些,直至电压表示数为_____V,记下此时电流表的示数。
(3)实验小组随机利用不同的定值电阻进行实验收集的数据如下表,分析表中数据,发现第_______次实验
的数据存在错误,反思产生的原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由_____ Ω变换为错误数据点对应的阻
值时(实验过程并未按表中序号顺序进行),未调节滑片P就读取电流而造成的;
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 15 25 20 10电流I/A 0.10 0.08 0.10 0.20
(4)上面实验结束后,小丽同学设计了一个只用电压表测量小灯泡额定功率的电路图(如下图所示),其中
电源电压和滑动变阻器的阻值未知,定值电阻R的阻值已知,小丽还应已知这只灯泡的___________。
(选填“额定电流I ”或“额定电压U ”)。请你帮她正确完成实验:
额 额
①只闭合开关________,断开其它开关调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为____________;
②然后只闭合开关________断开其它开关,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电压表示数为U;
③小灯泡额定功率表达式为P =_____________(用符号表示)。
额
【答案】 ①. 调零 ②. 0.4 ③. 调大 ④. 2 ⑤. 2 ⑥. 25 ⑦. 额定电流I ⑧. S
额 2
⑨. I R ⑩. S ⑪.
额 1
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是将电流表指针调零。
(2)[2]电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.4A。
[3][4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,该电压为0.4A ×5Ω=2V,将5Ω电阻更换成10Ω电阻,根
据串联分压原理可知,其分得的电压增大,,即应保持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分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左移
动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,记下此时电流表的示数。
(3)[5]研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压大小不变,由表中数据知第2次实验的数据电阻与电流乘
积,即电压(2V),与其他组不同,故分析表中数据,发现第2次实验的数据存在错误。
[6]因电源电压4V一定,电压表示数(2V)一定,由串联电路电压的规律,变阻器的电压也为2V,故变
阻器的阻值应与定值电阻相同,故定值电阻越大,变阻器连入电路的电阻也越大;在第2组实验中,滑动
变阻器电阻为滑动变阻器电阻与第3组实验定值电阻相同,故只有可能是第3组实验定值电阻为25Ω实验时,未调节滑
片P就读取电流而造成的。
(4)[7]由图可知电压表可以测定值电阻的电压,不能单独测小灯泡的电压,故小丽不知道小灯泡的额定电压,
但是知道小灯泡的额定电流。
①[8][9]②[10]因为已经知道小灯泡的额定电流,故只闭合开关S,断开其它开关调节滑动变阻器滑片,使
2
电压表示数为I R,然后只闭合开关S 断开其它开关,同时保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电压表
额 1
示数为U,即测得了定值电阻的电压以及小灯泡和定值电阻的总电压,总电压减去定值电阻电压即小灯泡
额定电压,进而可以求得其额定功率。
③[11]由上述可知,小灯泡额定功率为
五、综合题(共4分,每空1分)
27. 请阅读《智能晾衣机》并回答问题。
智能晾衣机
科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示,是一款智能晾衣机,它采用无线射频
遥控,集 智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体,并且它还支持相应的
和声控操作,通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作,除此之外,它还支持远
程控制。
该款智能晾衣机使用额定功率为 的 照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间,当有人走近晾
衣机时,它会自动开灯,当人离开后,照明灯会自动关闭。
该款智能晾衣机的风干(冷风)和烘干(热风)功能使用也很方便,风干的额定功率为 ,烘干的额定
功率为 。即便在寒冷的冬天,刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家
居产品。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“人体接近传感器”在电路中相当于___________(选填“电源”或“开关”),它与 照明灯应是___________(选填“串联”或“并联”)连接的;
(2)如图所示,是该款晾衣机的部分工作电路图,其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时,晾衣
机开启___________功能(选填“风干”或“烘干”),该功能连续使用 ,电阻R消耗___________度
电。
【答案】 ①. 开关 ②. 串联 ③. 烘干 ④. 0.4
【解析】
【详解】(1)[1][2]当人靠近时,LED灯会照明,当人远离后,LED灯会熄灭,因此“人体接近传感器”
对LED灯的工作起控制作用,它在电路中相当于开关,与LED照明灯串联。
(2)[3]当开关S接通3、4触点时,电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作,所以晾衣机开启烘干功
能。
[4]从电路特征可知,电动机和加热电阻并联,当开启风干功能时,电路的功率为电动机额定功率,即
P=P =20W
1 电动机
当开启烘干功能时,电路功率为电动机功率与加热电阻功率之和,即
P=P +P=220W
2 电动机
因此,加热电阻 的功率为
P=P-P=220W-20W=200W=0.2kW
2 1
当电阻R的工作时间为t=2h,消耗的电能为
W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h
故消耗电能为0.4度电。
六、计算题(共26分,28、29题各3分,30.、31题各4分,32题7分,33题5分)
28. 如图所示,电源两端电压U保持不变.闭合开关S、S,电压表示数为8V,电流表示数为2A.闭合开
1
关S,断开开关S,电压表示数为2V.求:
1
(1)电源两端的电压U.(2)电阻R 和R 的阻值.
1 2
【答案】(1) 8V (2)12Ω; 4Ω
【解析】
【详解】(1)由图可知,当闭合开关S、S ,只有R 接入电路中,R 被短路,电压表测其两端电压,即电源
1 2 1
两端的电压,所以电源电压U=8V;
(2)由欧姆定律可得R 的电阻:
2
R= = =4Ω;
2
当闭合开关S,断开开关S,两电阻串联,电压表测R 两端电压,电流表测电路中电流,
1 2
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流:
I′=I′=I′= = =0.5A,
1 2
由串联电路的电压特点可知:
U=U−U =8V−2V=6V,
1 2
R 的阻值:
1
R= = =12Ω,
1
答:(1)电源两端的电压U为8V.
(2)电阻R 的阻值为12Ω,R 的阻值为4Ω.
1 2
29. 如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅,下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求:
品名 多功能电煮锅
额定电压
频率
五档可调节额定功率
(1)该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q;
(2)该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时,电路的电阻R与 之比。【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】解:(1)该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q
的
(2)电煮锅在最小功率档,工作时 电阻为
电煮锅在最大功率档正常工作时
该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时,电路的电阻R与 之比
答:(1)该电煮锅在最大功率档正常工作 所产生的热量Q为 ;
(2)该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时,电路的电阻R与 之比 。
30. 如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R 两端的电
1
压随滑动变阻器R 阻值变化的图像如图乙所示。问:
2(1)当R 为10Ω时,电压表的示数是多少?
2
(2)当电压表示数为2V时,R 的阻值是多少?
1
(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R 的功率是多少?
1
【答案】(1)3V;(2)10Ω;(3)0.1W
【解析】
【详解】解:(1)从图乙得出,当R 连入的电阻为10Ω时,R 两端的电压为3V,即电压表的示数为
2 1
3V。
(2)当电压表的示数为2V时,即U 2V,滑动变阻器连入电阻R 20Ω。因为R、R 串联,所以滑动变
1 2 1 2
阻器两端电压
U U-U=6V-2V 4V
2 1
电路中的电流
R 的阻值
1
(3)由图乙知,滑片P在b端时,滑动变阻器连入的电阻为50Ω,R 两端的电压U′=1V,即电压表的示
1 1
数为1V,电阻R 的功率
1
答:(1)电压表的示数是3V;
(2)R 的阻值是10Ω;
1
(3)电阻R 的功率是0.1W。
1
31. 如图已知R=2R,电源电压U=10V,且保持不变,当闭合开关S,并调节滑片P使它位于R 的A处,
2 1 3
这时流过R 的电流为I ;后断开开关S,并调节滑片P,使它位于R 的B处,这时流过R 的电流为I ,电
3 A 3 3 B压表示数为3V,若两次电流I ∶I =2∶1,求:
A B
(1)先后两次电压表示数比;
(2)R 与R 之比。
A B
【答案】(1)2∶1;(2)2∶1。
【解析】
【详解】解:(1)当闭合开关S,并调节滑片P使它位于R 的A处时,电路图如下:
3
;
的
当闭合开关S,并调节滑片P使它位于R B处时,电路图如下:
3
.
(2)由上式得到
U=2U′=2×3V=6V
1 1
由图甲
U =U-U=10V-6V=4V
A 1
由图乙得到
U′=2U′=2×3V=6V
2 1
U =U-U′-U′=10V-3V-6V=1V
B 1 2答:(1)先后两次电压表示数比是2∶1;
(2)R 与R 之比是2∶1。
A B
32. 如图所示,灯泡L 铭牌上标有“9V 4.5W”的字样(其阻值不变),电压表选用的是“0~15V”的量程,
1
电流表均选“0~0.6A”的量程,电路总电压不变。当只闭合开关S、S,滑动变阻器的滑片P滑至最左端
1 3
时,电流表A的示数为I,电压表的示数为U;当只断开开关S,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数
1 1 1
为I,电压表的示数为U;当只闭合开关S,滑片P仍在最右端时,电流表A 的示数为I,电压表的示数
2 2 1 1 3
为U,电路消耗的总功率为1.8W。若I∶I=5∶3,U∶U=3∶5。则:
3 1 2 2 3
(1)求L 的阻值;
1
(2)求U∶U;
1 2
(3)求电源电压;
(4)在电路安全的情况下,求电路的最大功率。
【答案】(1)18Ω;(2)5∶2;(3)9V;(4)5.4W
【解析】
【详解】解:(1)灯泡L 铭牌上标有“9V 4.5W”的字样(其阻值不变),由 得
1
(2)只闭合开关S、S,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电阻R
1 3 3
被短路,电路中只有灯泡L工作,电流表测量电路电流,电压表测量电源电压,电流表A的示数为I,电
1
压表V的示数为U,则
1
,
当只断开开关S,滑片P滑至最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联,电阻R 被短路,电流表测量
1 3电路电流,电压表V测量滑动变阻器的最大电阻的电压,电流表A的示数为I,电压表的示数为U,则
2 2
,
由题意得
所以
解得
所以
(3)只闭合开关S,滑片P仍在最右端时,灯泡L、滑动变阻器的最大电阻、电阻R 串联,电流表A开
1 3
路,电流表A 测量电路电流,电压表V测量灯泡L与滑动变阻器最大电阻的总电压,电流表A 的示数为
1 1
I,电压表的示数为U,电路消耗的总功率为1.8W,电路的总电流为
3 3
由欧姆定律得
①
依题意得
所以
②
由①②得
(4)当三个开关都闭合,电路为R 的简单电路,调节滑片P的位置,使电路中的电流最大,此时电流为
2由于电流表的量程为0~0.6A,超过了电流表的量程。因此只断开开关S,滑片P滑至最左端,此时电路中
3
只有R 这一个阻值为15Ω的电阻,此时的电流为
3
所以电路中的最大电流为0.6A,电路的最大功率为
答:(1)L 的阻值为18Ω;
1
(2)U∶U 为5∶2;
1 2
(3)电源电压为9V;
(4)在电路安全的情况下,电路的最大功率为5.4W。
33. 如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变.当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P置于a端时
(a、b是滑动变阻器的两个端点),电压表的示数为U,电流表的示数I 为1A,电阻R 消耗的电功率P
1 1 1 1
为6W,电阻R 消耗的电功率为P,当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P置于b端时,电压表的示数
2 2
为U,电流表的示数为I,电阻R 消耗的电功率为P′,已知P∶P′=1∶9,U∶U=7∶3,求:
2 2 2 2 2 2 1 2
(1)电流表的示数I 为多少安?
2
(2)电源两端的电压U为多少伏?
(3)当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时,通电2min,电阻R 放出的热量为
2
多少焦?
【答案】(1)3A;(2)27V;(3)810J
【解析】
【详解】解:设滑动变阻器的最大阻值为R ,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P置于a端时,等效电
3
路如图甲所示;当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P置于b端时,等效电路如图乙所示(1)由图甲得R 的阻值
1
由图甲、乙得
解得
即
(2)电压表示数比为7∶3,可得两次电压表示数之比
解得
根据电源两端电压不变,由图甲、乙得
解得
再根据图乙得电源电压为
(3)当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时,通过R 的电流
2通电2min,电阻R 放出的热量
2
答:(1)电流表的示数I 为3A;
2
(2)电源两端的电压U为27V;
(3)当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时,通电2min,电阻R 放出的热量为
2
810J。