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《九年级物理全册期末测评高效提分备考卷(人教版)》
模拟 A 卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,
电压表V、V 示数的变化量分别为△U、△U,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻
1 2 1 2
R、R消耗电功率的变化量分别为△P、△P.则下列判断正确的是( )
1 2 1 2
A.△P+△P=△I2(R+R) B.|△U|>|△U|
1 2 1 2 1 2
C.| |+| |=R+R D.|△U|<|△U|
1 2 1 2
【答案】C
【解析】由电路图可知,R与R、R串联,电压表V 测R与R两端的电压之和,电压表V 测R两
1 0 2 1 0 2 2 2
端的电压,电流表测电路中的电流.
BD.将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I、I,
1 2
由I= 可得,电压表V 示数的变化量:
2
△U=U﹣U′=IR﹣IR=(I﹣I)R=△IR,则|△U|=|△IR|,
2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V 示数的变化量:
1
△U=U﹣U′=(U﹣IR)﹣(U﹣IR)=(I﹣I)R=﹣△IR,则|△U|=|△IR|,
1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1
因R、R的阻值相同,
1 2
所以,|△U|=|△U|,故BD错误;
1 2C.由| |=R、| |=R可知,| |+| |=R+R,故C正确;
1 2 1 2
A.定值电阻R、R消耗电功率的变化量分别为△P、△P,
1 2 1 2
则△P+△P=(I2﹣I2)(R+R)=(I﹣I)(I+I)(R+R)=△I(I+I)(R+R),故A
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
错误.
2.为了测出未知电阻R的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R和电流表或电压表分别设计了如图
x 0
所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.图中,两电阻是串联的,通过它们的电流是相等的,当开关S接1时,电压表测定值
电阻R 两端的电压,可求出电路中的电流;当开关S接2时,电压表正负接线柱反接,造成电压表
0
不能正常工作,故A不可行;
B.图中,两个电阻是并联的,电流表在干路上,测通过两个电阻的总电流,无法求出未知电阻两
端的电压和通过的电流,故B不可行;
C.图中,两个电阻是串联的,通过电流表可以知道通过未知电阻的电流,但无法求出未知电阻两
端的电压,故C不可行;
D.图中,当两个开关都闭合时,定值电阻被短路,电压表测的是电源电压,当开关S 闭合,S 断
1 2
开时,两个电阻是串联的,电压表测的是未知电阻两端的电压,根据串联电路的分压关系可求出定
值电阻R 两端的电压,根据欧定律可求出此时电路中的电流也就是通未知电阻的电流大小,电阻可
0
求,故D可行;
3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表的都有示数.如果某时刻电路
出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是( )A.电阻R短路 B.电阻R断路
1 1
C.电阻R短路 D.电阻R断路
2 2
【答案】C
【解析】A. 如图,电压表与电阻R并联,所以电阻R短路后,电压表也被短路,不会有示数,故
1 1
A错误;
B. 电阻R断路后,电压表串联在电路中,电压表通过R 连接在电源两端,所以电压表有示数且接
1 2
近电源电压,但因为电压表的电阻很大,所以电路中电流减小,即电流表示数会减小,故B错误;
C. 电阻R短路后,电压表测量电源电压,示数增大,电路中的总电阻减小,根据 可知,电
2
流变大,即电流表示数变大,故C正确;
D. 电阻R断路后,电路断路,两电阻示数都为零,故D错误;
2
故选C.
4.在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡的铭牌上仅能看清“0.3A”字样,现用电压未知的电
池组、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、单刀双掷开关、导线等,来测量灯泡额定功率,以
下设计的方案中不可行的是( )
A.B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.无论接a还是接b都不能控制通过L的电流达到0.3A,故A不可行,故A符合题意;
B.让S 接a,R调到固定阻值不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数达到R的0.3倍,此时L正
2 0 0
常发光,并记录电压表的示数为U,R与灯L的串联,电流为0.3A;S 接b,R与L的电压为U,
0 0 2 0 1
U-U就是灯L的额定电压,再根据P=UI,可以计算出灯泡的额定功率,故B可行,故B不符合题意;
1 0
C.S 接b,调节滑动变阻器,使电流表的示数达到0.3A,此时L与R两端的电压相等,保持R的
2 0 0
电阻不变,将S 接a,此时的电流表示数为I,通过R的电流为I-0.3A,根据欧姆定律即可计算
2 1 0 1出R两端的电压,也是L两端的电压;再根据P=UI即可得到L的额定功率,故C可行,故C不符合
0
题意;
D.S 接a,R阻值保持不变,调节滑动变阻器,使电流表的示数达到0.3A,再将S 接b,此时L正
2 0 2
常发光;根据R的阻值和电流计算出R的电功率,L与R的电功率相等,故D可行,故D不符合题
0 0 0
意。
故选A。
5.如图,电源电压恒为 6V,电压表量程为 0~3V,电流表量程为 0~3A,滑动变阻器的规格为
“20Ω 1A”,灯泡 L 标有“5V 5W”字样.若闭合开关,在保证电路元件安全的情况下,不考虑
灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A.电压表示数的变化范围是 2~3V
B.B.电流表示数的变化范围是 0.5A~1A
C.滑动变阻器的功率变化范围是 1W~1.8W
D.滑动变阻器的阻值变化范围是 1Ω~10Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电
路中的电流.
(1)由P=UI可得,灯的额定电流: ,
灯泡的电阻: ;
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为1A,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器允许
通过的最大电流为1A,所以,电路中电流表的最大示数I =1A;
大
此时电压表的示数最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,因串联电路中总电压等于各分电压之
和,所以,电压表的最小示数:
,滑动变阻器接入电路中的最小阻值: ;
(2)当电压表的示数U =3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则电
滑大
压表的示数变化范围为1V~3V,故A错误;
此时灯泡两端的电压: ,
电路中的最小电流: ,
所以,电流表示数变化范围0.6A~1A,故B错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值: ,
故滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为1Ω~5Ω,故D错误;
(3)滑动变阻器的最大电功率: ;
最小功率为: ;
故滑动变阻器的功率变化范围是1W~1.8W,故C正确.
故选C.
6.如图所示的电路中,电源电压U保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~
15V,R的阻值为12Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω.只闭合开关S,当变阻器连入电路的阻
1 1
值为R时,电流表的示数为I;只闭合开关S,当变阻器连入电路的阻值为R,时,电流表的示数
a a 2 b
为I,电压表的示数为U,已知R=16Ω,U=8V,R∶R=12∶5,I∶I=3∶5.移动滑动变阻器的
b b b b a 2 a b
滑片时,该电路消耗的总功率描述错误的是( )
A.只闭合开关S 时,电路清耗的最小功率为4.5W
1
B.只闭合开关S 时,电路消耗的最大功率为27W
1C.只闭合开关S 时,电路消耗的最小功率为2.7W
2
D.只闭合开关S 时,电路消耗的最大功率为10.8W
2
【答案】B
【解析】只闭合开关S,滑动变阻器R与R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,当变阻器连
2 2
入电路的阻值为R=16Ω时,电压表的示数为U=8V,此时电路中的电流
b b
I =0.5A
b
电源电压
U=I(R+R)=0.5A×(16Ω+R)
b b 2 2
又因为
I∶I=3∶5
a b
所以I=0.3A,只闭合开关S,滑动变阻器R与R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电源
a 1 1
电压
U=I(R+R)=0.3A×(R+12Ω)
a a 1 a
由于电源电压U保持不变,则有
0.5A×(16Ω+R)=0.3A×(R+12Ω)
2 a
又因为
R∶R=12∶5
a 2
由以上式子可解得
R=20Ω,R=48Ω
2 a
U=18V
A.只闭合开关S 时,滑动变阻器R与R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,当滑动变阻器
1 1
接入电路的阻值最大时,电压表示数达到最大,即U=15V电路中的电流最小,电路消耗的功率最
V
小,则电阻R两端的电压
1
U=U﹣U=18V﹣15V=3V
1 V
电路中的电流
I= =0.25A
1
电路消耗的最小功率
P =UI=18V×0.25A=4.5W
小 1
故A正确,不符合题意;B.当电路中的电流最大时,即I=0.6A时,电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率
A
P =UI=18V×0.6A=10.8W
大 A
故B错误,符合题意;
C.只闭合开关S,滑动变阻器R与R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,当滑动变阻器接
2 2
入电路的阻值最大时,电压表示数达到最大,即U=15V电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
V
则电阻R两端的电压
2
U=U﹣U=18V﹣15V=3V
2 V
电路中的电流
I= =0.15A
2
电路消耗的最小功率
P =UI=18V×0.15A=2.7W
小 1
故C正确,不符合题意;
D.当电路中的电流最大时,即I=0.6A时,电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率
A
P =UI=18V×0.6A=10.8W
大 A
故D正确,不符合题意。
故选B。
7.如图所示,电源电压不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,下列说法正确的
是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小,小灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小,小灯泡变亮
C.电流表示数变小,电压表示数变大,小灯泡变暗
D.电流表示数变大,电压表示数变大,小灯泡变亮
【答案】B
【解析】分析电路结构,明确各电路元件的连接方式;根据滑动变阻器滑片的移动方向判读电路电阻变化情况,然后根据欧姆定律判断电流变化情况;
根据欧姆定律及串联电路特点判断电压表示数变化情况;
由功率公式P=I2R判断灯泡功率变化情况,进一步判断灯亮度变化情况.
解:由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压.
滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻R变小,电源电压U
不变,
电路电流I= 变大,电流表示数变大;
因为电路电流I变大,灯泡电阻R 不变,灯泡两端的电压U=IR 变大;由串联电路的电压特点,滑
L L L
动变阻器两端电压U =U﹣U 变小,电压表示数变小;
滑 L
灯泡功率:由P=I2R 可知P 变大,灯泡变亮.
L L L
由此可知:电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变亮.故B正确,ACD错误.
故选B.
8.如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻
的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。在
电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
①将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S,电压表读数不会超过量程
1
②灯泡L正常发光时的电阻值为9Ω
③只闭合开关S,该电路的最大功率是2.25W
④只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【解析】①将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S 时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,
1
电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程,故①正确;
②由 可得,灯泡正常发光时的电阻
故②正确;③只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡两端的电压等于电源电压且等于小灯泡的额定电压,
此时小灯泡正常发光,电路中的功率等于灯泡的额定功率为 ,此时为该电路的最大功率,
故③正确;
④当电压表的示数 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各
分电压之和,所以,灯泡两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得
所以,滑动变阻器的取值范围是 ,故④正确。
故ABC错误,D正确,故选D。
故选D。
二、填空题(每小题2分,共20分)
9.2020年5月5日,长征五号B运载火箭搭載新一代人试验飞船在海南文昌发射,液氢燃烧将化
学能转化为______能,再转化为火箭和实验飞船的机械能。选择液氢作为燃料,主要是因为液氢的
______(比热容/热值)大,发射台下面大水池装满水是利用水的______大且水剧烈汽化时能吸收
大量的热量来降低发射台温度。
【答案】内 热值 比热容
【解析】[1]液氢燃烧是一种化学反应,燃烧过程中释放出大量的热量,将化学能转化为内能。
[2]由于液氢的热值比较大,由得,相同质量的液氢比其他燃料放出的热量多。因此选择液氢作为燃料。
[3]发射台下装满水来降低发射台的温度,是利用水的比热容比较大,由
得,相同质量的水降低相同的温度,吸收的热量比较多。
10.如图所示电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后,两个电表中只有一个电表有示数.若电路
中除了R、R 外,其它电路元件均完好.
1 2
(1)电路中存在的故障可能是________.
(2)若将R 和R 交换位置,再次闭合电键后,两电表均有示数,则电路中的故障一定是________.
1 2
【答案】R 断路或R 短路或R 断路且R 短路 R 短路
1 1 1 2 1
【解析】(1)当开关闭合后,如果只有电流表有示数:则可能是R 短路;如果只有电压表有示数:
1
则可能是R 断路或R 断路且R 短路;(2)交换位置后,如果R 断路,两表都没有示数,如果R 断
1 1 2 1 1
路且R 短路,则只有电压表有示数,电流表无示数,与题意不符,故只能是R 短路.
2 1
11.在如图所示的电路中,闭合开关后将出现______(选填“通路”“开路”或“短路”),要使电
路中两灯串联,只要拆除导线______;要使电路中两灯并联,只要将导线______接到______.
【答案】短路 c d C接线柱上
【解析】由图可知闭合开关后,导线a、c、b没有经灯泡直接把电池的两极连接起来,将出现短路;
要使电路中两灯串联,应让两个灯泡逐个顺次连接,只要拆除导线c即可;要使电路中两灯并联,
应让两个灯泡并列连接,只要将导线d接到接到C接线柱上(或导线a接到A接线柱上).
12.如图a所示,电源电压一定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中,
电流表示数 与滑动变阻器接入电路的阻值 之间的关系如图b所示。已知定值电阻 ,
则图b中坐标值 ______A,当电流表示数 时, 与 消耗的电功率之比为______。【答案】0.2 2:1
【解析】(1)由电路图可知,滑动变阻器滑片P在最上端时,变阻器的阻值为零,电路中的电流最
大,根据图象读出最大电流。
根据 计算出定值电阻两端的电压,即为电源电压;根据图象读出电流为 时变阻器的阻值,
根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出 。
(2)根据题意计算出 时,变阻器的阻值,根据 来判断两电阻的电功率之比。
详解:[1]由电路图可知,滑动变阻器滑片P在最上端时,变阻器的阻值为零,电路中的电流最大;
由图象知,电流最大为 ,则根据 可得电源电压
由图象知,电流为 时对应的变阻器接入电路的阻值为 ,则根据串联电路的电阻特点和欧姆
定律可得此时电路中的电流
[2]当 时,由 可得,电路中的总电阻
则此时变阻器接入电路的阻值由 可知, 与 消耗的电功率之比
13.如图所示的电路处于_____(通路/断路/短路)状态,会造成_____(电源/灯泡)损坏,要使
其成为正确的电路,只需要拆掉图中标注的_______号导线.
【答案】短路 电源 ②
【解析】如图可知,通过②和④导线及开关,电源被短路,电流非常大,所以容易烧毁电源,撤掉
导线②,则电路恢复为正常的电路.
答案:(1). 短路 (2). 电源 (3). ②
14.如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响).当
S、S 闭合,滑动变阻器滑片P在最右端时,小灯泡L正常发光,则电源电压为______V。当S闭合,
1
S 断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A,则滑动变阻器的最大阻值是
1
______Ω,此电路消耗的最大功率与最小功率之比为______。
【答案】6 36 16:3
【解析】[1]灯泡L标有“6V 3W“字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为3W,当开关S、S 闭
1
合,滑动变阻器的滑片P在最右端时,滑动变阻器与小灯泡L并联,灯泡L正常发,灯的电压即电
源电压为
U=6V。
[2]根据P=UI,灯的额定电流为灯的电阻
当开关S 闭合,S 断开,滑动变阻器的滑片P在中点时,变阻器最大值R的二分之一与灯串联,根
1 2
据欧姆定律,总电阻
根据电阻的串联,则
故滑动变阻器R的最大阻值为
R=36Ω
[3]根据 当电路的电阻最大时,电路有最小功率,当电路的电阻最小时,有最大功率,根
据串联电阻总电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,故当滑片移动到最左端时,只
闭合开关S,灯与变阻器最大电阻串联,总电阻最大,电路的最小功率为
两开关都闭合时,胜滑片移动到最右端时,变阻器与灯并联,此时电路的总电阻为
电路的最大功率为
故此电路消耗的最大功率与最小功率之比为
15.纳米技术是最新科学技术和工程技术,纳米是很小的长度单位,1纳米=10-9米,若原子的直径
为10-10米,把_______个原子一个挨一个地排列起来,其长度是1纳米。
【答案】10【解析】根据题意知:1nm=10-9m,一个原子的直径为10-10m,
所以得:
即把10个原子一个挨一个地排列起来长度是1纳米。
16.把标有“6V、3W”的小灯泡L与最大阻值为100W的滑动变阻器R 连接在总电压恒为18V的电
W
路中,如图所示.电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”.要求闭合开关S后,
两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡L两端电压不超过额定电压(设灯丝电阻不变).则滑动
变阻器R 允许调节的范围是________ .
W
【答案】24Ω~60Ω
【解析】由“6V 3W”可求:灯丝电阻: ,
灯正常发光时的电流: ,
由题知电路中的最大电流应为0.5A,
即: ,
∴滑动变阻器连入电路的最小电阻:
R =24Ω;
最小
为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,
∵U=U′+U,
L R
∴滑动变阻器两端的最大电压:
U=U-U′=18V-15V=3V,
R L
此时电路中的电流:
,∵ ,
即: ,
∴滑动变阻器连入的最大电阻:R′=60Ω;由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω.
17.用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度--时间图象如图
所示,可以看出AB段的比热容____ CD段的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”),CD
段所吸收的热量为____ J.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)
【答案】小于;2.1×105
【解析】用相同的加热器加热,在相等时间内物质吸收的热量相等;
根据图示图象求出在各段温度的变化量,应用热量公式分析答题.
解:在整个过程中冰与水的质量相等,
用相同的加热器加热,在相等时间内吸收的热量相等,
设在1min内吸收的热量为Q,由图示可知,
AB段的加热时间为2min,则吸收的热量:
Q=2Q=cm△t=c×0.5kg×[0℃ ( 40℃)]=20c,c= ;
1 1 1 1 1 1
在CD段的加热时间为16min 8min=8min,吸收的热量:
Q=8Q=cm△t=c×0.5kg×(100℃ 0℃)=50c,c= ,
2 2 2 2 2 2
则AB段的比热容小于CD段的比热容;
在CD段吸收的热量:Q=8Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃ 0℃)=2.1×105J.
2 2 2
故答案为小于;2.1×105.
18.如图甲所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U随滑动变阻
器接入电路的电阻R 的变化情况如图乙所示.则滑片P由b移到a的过程中,电压表示数的变化范
1
围为 V;滑片P移到中点,通电10s,电阻R 消耗的电能为 J.
2【答案】6V~2;9.
【解析】由电路图可知,滑动变阻器R 与定值电阻R 串联,电压表测R 两端的电压.
1 2 2
(1)滑片位于b端时,接入电路中的电阻为0,电压表测电源的电压,由图乙可知电源的电压;当
滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值和电压表的示数;
(2)滑片P移到中点时,由图乙读出电压表的示数,根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压,
1
根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用 W=UIt求出通电10s电阻R 消耗的电
2
能.
解:由电路图可知,滑动变阻器R 与定值电阻R 串联,电压表测R 两端的电压.
1 2 2
(1)滑片位于b端时,接入电路中的电阻为0,电压表测电源的电压,
由图乙可知,电压表的示数为6V,即电源的电压为6V,
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电压表的最小示数为2V,
所以,滑片P由b移到a的过程中,电压表示数的变化范围为6V~2V;
(2)滑片P移到中点时,R=10Ω,由图乙可知,电压表的示数U=3V,
1 2
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R 两端的电压:
1
U=U﹣U=6V﹣3V=3V,
1 2
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I= = =0.3A,
通电10s,电阻R 消耗的电能:
2
W=UIt=3V×0.3A×10s=9J.
2 2
故答案为:6V~2;9.三、作图题(每小题6分,共12分)
19.如图,连接电路能通过单刀双掷开关左右切换控制红绿灯交替发光.
【答案】
【解析】根据题意,开关左右切换控制红绿灯交替发光,所以两灯应并联,再由单刀双掷开关控制。
连接方法,电源正极连接至单刀双掷开关的中间接线柱,单刀双掷开关左接线柱连接至红灯右接线
柱,红灯支路完成;单刀双掷开关右接线柱连接绿灯左接线柱,绿灯右接线柱再连接至电源负极,
电路完成,如图:
20.如图所示,用滑动变阻器来调节灯泡L 的亮度。要求当滑片P向左移动时,灯泡L 变亮灯泡L
1 1 2
亮度不变且灯L 与L 互不影响,请将元件连成符合要求的电路。
1 2
(____)
【答案】
【解析】由题意可知,当滑片P向左移动时,灯泡L 变亮,这说明滑动变阻器和灯泡L 是串联的,
1 1
灯泡L 亮度不变且灯L 与L 互不影响,说明灯泡L 并联接在另一条支路;由于当滑片P向左移动
2 1 2 2时,灯泡L 变亮,即流过灯泡L 的电流变大,这条支路的总电阻变小,从图中可知,滑动变阻器的
1 1
右上端和左下端接入电路;由此连接实物图,如下图所示。
四、实验探究题(每小题11分,共44分)
21.在测量正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率,如图电路已连接
(1)正确接入电压表后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,其
故障可能是___________________________。
(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡正常发光
时的电功率,应将滑片P向_________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为 _________
V。
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U图像,根据
图像信息,可计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
【答案】(1)灯泡断路;(2)右;2.5V;(3)0.75W
【解析】(1)正确接入电压表后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源
电压,其故障可能是灯泡断路;
(2)图乙中电压表的量程是0-3V,示数是2.2V,若要测量小灯泡正常发光时的电功率,应将滑片
P向右移动,使电压表的示数为2.5V;
( 3 ) 从 图 象 得 知 , 灯 泡 在 2.5V 下 的 电 流 为 0.3A , 小 灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 功 率
。22.现有两只小灯泡L、L,它们的额定电压分别为2.5 V和3.8 V。
1 2
(1)如图甲是小明测定灯泡L 额定功率的实物电路图(不完整)。
1
①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_______。
②正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________端(选填“A”或“B”)。闭
合开关后,移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表示数为
__________A,则灯泡L 的额定功率为________W。
1
(2)小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L 的额定功率。图中R为阻值已知的定值电阻,还缺两个开
2
关和一只电表(电流表或电压表),请在虚线框内补上这三个元件的符号,使电路完整,实验操作简单
______。
【答案】 A 0.32 0.8
【解析】(1)滑动变阻器的接线规则是“一上一下,以下为主”,如图根据电流表和电压表的电流方
向,电源正极连接开关,电源负极连接滑动变阻器的D接线柱;
闭合开关前,滑片P应移到接入电路中的阻值最大的A端;由乙图可知,电流为0.32A,则额定功率为:
(2)如图电路,因为电阻与灯泡已经组成串联电路,故空中只能填入电压表,通过开关的断开或闭
合,达到使电压表测量不同电压的目的,故右侧填入电压表,左边两个空中填入开关,电路图如图
所示。
23.如图1所示是某品牌料理机。其炖煮功能有高温和低温两个挡位。煮饭时先用高温挡将食物加
热,达到一定温度时,温控开关自动变为110W的低温挡,以此较低功率缓慢加热直至沸腾,以锁
住食物的营养成分。其简化电路如图2所示,已知电源电压为220V,R=60.5Ω,R、R均为加热电
1 1 2
阻,开关S 为温控开关。求:
1(1)已知炖煮功能最高可设置为120℃,当温度达到120℃是其内部气压______(选填“高于”或
“低于”)1标准大气压;
(2)电阻R的阻值______和高温挡的加热功率______;
2
(3)把质量为1.5kg、20℃的汤在高温挡加热15min,在此加热过程中,电能转化为内能的效率是
75%,加热结束时汤的温度升高到多少______?(不计热量损失,c
汤
=4.0×103J/(kg⋅℃))
【答案】高于 379.5Ω 800W 110℃
【解析】(1)[1]料理机的温度达到120℃时,内部气压高于1标准大气压,因一标准大气压时,水
沸腾的温度为100℃。
(2)[2]料理机低温档的功率为110W,低温地,温控开关S 接通触点2,电阻R、R串联,则电路的
1 1 2
总电阻
那么R的阻值
2
R=R-R=440Ω-60.5Ω=379.5Ω
2 1
[3]处于高温档时,开关S 接通触点1,电路是只有R的简单电路,此时的功率
1 1
(3)[4]在高温档加热15min,消耗的电能
W=P t=800W×15×60s=7.2×105J
高
在这个过程中水吸收的热量
Q=𝜂W=75%×7.2×105J=5.4×105J
据Q=c m(t-t)得,加热结束时汤升高的温度
汤 024.如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V.水箱装水最
多0.3kg,加热功率有大小两个挡位.设计师最初设计的内部电路有如图-2甲、乙两种接法,其中
电热丝R=56Ω,R=44Ω.
1 2
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速_______成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填
物态变化名称);
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为______A;如果选择乙电路,电路中最大电流为
_________A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了
甲电路;(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率__________;
(4)若将水箱中0.22kg的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多长时间________?[水
的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】液化 5 8.9 484W 63s
【解析】(1)[1]高温水蒸气熨烫衣服时,先是液态水吸热汽化成水蒸气,当水蒸气遇到衣服迅速
液化成水珠并放热;从而将衣服烫平;
(2)[2][3]当选中甲电路时,只有R 接入电路时电路中电流最大,即最大电流为
2
;
如果选择乙电路,RR都接入电路时电流最大,此时电路的总电阻为
1 2
,
电路中最大电流为由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了甲电路;
(3)[4]挂烫机大功率档工作时,电路中电流为5A,此时功率
P =UI=220V×5A=1100W;
大
挂烫机在小功率档工作时,R、R串联,则电路中电流
1 2
,
,所以小功率档的功率
P =UI =220×2.2A=484W;
小 小
(4)[5]水吸收的热量
;
要使加热时间最短,应该选用大功率档,且电流产生的热量全部被水吸收,由 得加热时间