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2018-2019学年广西南宁市马山民族中学九年级(上)第二次月考物理
试卷
一、单项选择题(每小题2分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1.生活中当有人在你身边吸烟时,你会闻到烟味,这是因为( )
A.分子很小
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子在不停地做无规则运动
2.“五一”期间,小明和爸爸第一次乘坐如图所示动车。小明在行驶的动车上透过窗户看到路旁的
风景树疾速向车后退去。这是因为小明所选的参照物是( )
A.路旁风景树 B.路旁的房子
C.小明乘坐的动车 D.铁轨
3.小吴家的电能表5月1日的读数如图甲,6月1日的读数如图乙,若电价为0.5元/度,则小吴家5月
份的应交电费是( )
A.33.95元 B.27.75元 C.30.62元 D.277.5元
4.家庭电路中的保险丝烧断了,原因可能是( )
A.电路短路 B.有人触电
C.灯泡的灯丝断了 D.零线出现断路
5.如图,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中(
)A.对外做功内能增加 B.分子热运动加剧
C.内能转化为机械能 D.向外界传递热量
6.如图所示的四种情景中,为了预防惯性造成危害的是( )
A. 跳远前的助跑 B. 溜冰时脚向后蹬地
C. 锤头松了撞击锤柄 D. 司机系安全带
7.甲乙两个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示。下列有关两球
带电情况说法正确的是( )
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.若甲带正电则乙一定带负电
D.若甲带负电,则乙可能不带电
8.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L两端的电压为2V,则下列说法正确的是(
)A.电压表的示数为4V B.电压表的示数为2V
C.电压表的示数为6V D.电压表的示数为10V
9.在家庭电路中,下列做法错误的是( )
A.插座跟照明灯是并联的
B.不能用铁丝或铜丝来代替熔丝
C.发现有人触电,应迅速切断电源
D.使用测电笔测试时,手不能接触笔尾金属体
10.对于公式密度 = 的理解,下列说法中正确的是( )
ρ
A.密度 与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成反比
C.密度 ρ与物体的质量m和体积V都有关
D.密度ρ 在数值上等于物体的质量m与体积V的比值
11.如图是简ρ化了的玩具警车的电路图,以下说法中正确的是( )
A.开关S 控制整个电路
1
B.电动机与小灯泡工作时互不影响
C.电动机与小灯泡工作时两端的电压不相等
D.开关S 、S 都闭合时电动机与小灯泡是串联的
1 2
12.将标有“6V 3W”和”6V 2W”的甲乙两灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路
后,下列说法中正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两灯的电阻关系是R >R
甲 乙
C.通过乙灯的电流大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2W
13.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明绝热
容器中密封着等质量的空气,U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,假设灯泡电阻不发生变
化。如果将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,灯L变亮,电流表示数变小
B.电压表的示数变小,灯L变暗,电流表示数变大
C.电压表的示数变大,灯L变暗,电流表示数变小
D.电压表的示数变小,灯L变亮,电流表示数变大
15.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R 、R 均为电热丝。下列说法正确
1 2
的是( )
A.S 、S 闭合时,电饭锅处于加热状态
1 2
B.S 、S 闭合时,电饭锅处于保温状态
1 2
C.S 闭合、S 断开时,电饭锅处于加热状态
1 2
D.S 断开、S 闭合时,电饭锅处于保温状态
1 2
16.如图所示,滑动变阻器规格为“20 2A”,电源电压不变。闭合开关,当滑动变阻器滑片分别在b
端和ab中点时,电流表的示数之比为Ω 3:4,电压表的示数之差为6V.则下列结果正确的是( )A.电源电压为24V
B.R的阻值为10
C.滑片在ab中点Ω时,电流表示数为1.2A
D.滑片在b点时,滑动变阻器消耗的电功率为12.8W
二、填空题(每空1分,共15分)
17.如图1所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸
气的 能转化为塞子的机械能。图2中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化一
致的是图 。
18.(3分)如图所示的滑轮 (选填“能”或“不能”)省力。使用该滑轮匀速提升货物时,若
货物重5N,拉力为4N,则机械效率为 。
19.有两个电阻:R =3 ,R =4 ,若将它们串联在电路中,则在相同时间内消耗的电能之比W :W
1 2 1 2
= ;若将它们Ω并联在Ω电路中,则在相同时间内产生的热量之比Q :Q = 。
1 2
20.一潜水艇潜入海面下100m深处时,潜水艇上一面积为2m2的舱盖上所受到海水的压强和压力各
是多少?(已知海水的密度约为1.03×103kg/m3)
21.一只标有“6V 1.5W”的灯泡L 和另一只“6V 3W”的灯泡L 串联后接在电源上,通电后有一
1 2
只灯泡正常发光,另一只灯泡较暗,其中能正常发光的是灯泡 ,此时电路中的电流是
A,电源电压是 V。22.由同种物质制成质量不等的物体,其比热容 (选填“相同”或“不同”).质量为1kg的
铜块加热后温度升高 100℃,铜块吸收的热量为 J【已知铜的比热容为 0.39×103
J/(kg •℃)】。
23.A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示。将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电
阻是 ;将A、B并联接入电路,当干路总电流为 1A时,电阻B消耗的电功率是
W。 Ω
三、作图与简答题(共8分)
24.请画出如图所示铅垂静止时受力的示意图。(重心为O)
25.请在图中用笔画线代替导线将图中的灯和开关正确的接入电路。
26.小明在使用电炉子的时候发现,闭合开关,电炉丝红热,但连接电炉丝的导线却并不热,你能帮小
明解释一下吗?
四、实验题(每空1分,共20分)
27.(5分)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张桌子和
一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 程度来确定压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了 (选填“增大”或“减小”)压力大小,可以得出结论:当 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比校图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了 (选填“增大”或“减
小”)受力面积大小,可以得出结论:当 相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
28.(6分)小林用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器
上标有“20 ,2A”字样,阻值分别为5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个。
Ω Ω Ω Ω Ω
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬将5 定值电阻接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所
示,此时电Ω路中的电流为 A。
(3)将5 定值电阻换成10 定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑
片P向Ω (选填“ΩA”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
(4)将10 定值电阻换成20 定值电阻,重复步骤(3)。
(5)实验记Ω录的多组数据如表Ω所示,分析数据可得出结论: 。
实验次数 定值电阻( ) 电流表示数(A)
1 5 Ω ★
2 10 0.18
3 20 0.09
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50 的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了
不能更换的原因。你认为其原因是 。 Ω
29.(9分)利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率,电源电压为3V恒定不变。(1)按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电压表正确接入电路。
(2)开关闭合前,图乙滑片P应移到 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现小灯泡不亮,
但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是 (填字母序号)。
A.检查电路是否断路;B.更换小灯泡;C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)确认电路无误后,闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V时,小灯泡正常发
光,此时电流表示数如图丙所示,示数为 A,则小灯泡的额定功率是 W,此时滑动
变阻器接入电路的阻值为 。
(4)如图乙所示,向A端移动滑片P,Ω小灯泡会变 (选填“暗”或“亮”),当滑片移到某一位
置时,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压,电路的故障可
能是:小灯泡发生 路(选填“断”或“短”)。
五、计算题(共25分)
30.(6分)滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示,小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰
鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2.(g取10N/kg)求:
(1)小兵自身受到的重力;
(2)若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min,小兵滑动的平均速度是多少m/s?
(3)小兵单脚滑行时对地面的压强。
31.(9分)甲图为某同学设计的一电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V,电压表量程为0~
3V,R 是定值电阻,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。将热敏电阻放入标准大
0 t
气压下的冰水混合物中时,电压表示数为2V。(1)电阻R 的阻值为多大?
0
(2)在电路正常工作时,此电子温度计能测量的最高温度为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大电子温度计的测温范围,应如何调整?(写出两条)
32.(10分)如图所示,电源电压保持9V不变,灯泡L标有“6V 3W”的字样,电阻R =20 .只闭
1
合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.3A.(不考虑温度对灯丝电阻Ω的影响,
2
计算结果保留两位小数)求:
(1)只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,此时灯泡L的实际功率是多少;
2
(2)只闭合S ,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少;
2
(3)只闭合S ,将滑动变阻器滑片P移到最右端时,在60s内电流做的功是多少。
12018-2019 学年广西南宁市马山民族中学九年级(上)第二次
月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1.生活中当有人在你身边吸烟时,你会闻到烟味,这是因为( )
A.分子很小
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子在不停地做无规则运动
【分析】一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,吸烟时,烟分子在空气中进行扩散,是分子运动
的结果。
【解答】解:一个人吸烟,由于烟分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,所以别人会闻到烟味。
故选:D。
【点评】本题考查学生对分子运动现象的理解,属于基础知识的考查,比较简单。
2.“五一”期间,小明和爸爸第一次乘坐如图所示动车。小明在行驶的动车上透过窗户看到路旁的
风景树疾速向车后退去。这是因为小明所选的参照物是( )
A.路旁风景树 B.路旁的房子
C.小明乘坐的动车 D.铁轨
【分析】在研究物体的运动情况时,要先选取一个标准作为参照物,物体和参照物之间的位置如果发
生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:透过窗户看到路旁的风景树疾速向车后退去,说明风景树在运动,风景树相对于动车的位
置在发生变化,是以小明乘坐的动车为参照物。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运
动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。3.小吴家的电能表5月1日的读数如图甲,6月1日的读数如图乙,若电价为0.5元/度,则小吴家5月
份的应交电费是( )
A.33.95元 B.27.75元 C.30.62元 D.277.5元
【分析】 电能表最后一位示数是小数位,单位是kW•h;
由图示①电能表读出月初、月末电能表的示数,月末与月初电能表示数之差是本月消耗的电能,然后
②求出需要交纳的电费。
【解答】解:由图示电能表可知:5月1日的读数是612.4kW•h,6月1日的读数是667.9kW•h;
(1)这个月消耗的电能为W=667.9kW•h﹣612.4kW•h=55.5kW•h;
(2)需要交纳的电费为0.5元/kW•h×55.5kW•h=27.75元。
故选:B。
【点评】本题考查了电能表读数、求需要交纳的电费等问题,掌握电能表的读数方法是正确解题的关
键。
4.家庭电路中的保险丝烧断了,原因可能是( )
A.电路短路 B.有人触电
C.灯泡的灯丝断了 D.零线出现断路
【分析】家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起的,而产生电流过大的原因有两个:
一是发生了短路,另一个是用电器总功率过大。
【解答】解:A、根据I= 得,电路短路时电阻很小,电压不变,电流很大,会熔断保险丝,符合题意;
B、有人触电,是有电流通过人体,不会使电路中的电流过大,不会使保险丝熔断;
C、灯泡的灯丝断,通过灯丝的电流为0,不会使电路中的电流过大,不会使保险丝熔断;
D、零线出现断路,使电路中的电流为0,不会使保险丝熔断。
故选:A。
【点评】本题考查了保险丝熔断的原因和电流过大的原因,属于基础题目。
5.如图,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中(
)A.对外做功内能增加 B.分子热运动加剧
C.内能转化为机械能 D.向外界传递热量
【分析】结合改变内能的方法分析内能与机械能的变化,并进一步得出分子热运动的情况等。
【解答】解:A、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能是减小的,故A错误;
B、由于礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小、温度降低,所以分子热运动变慢,故
B错误;
C、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小,转化为机械能,故C正确;
D、礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,而不是向外界传递热量,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查内能及改变内能的两种方式,同时要知道内能与机械能的转化以及对分子热运动的
影响等。
6.如图所示的四种情景中,为了预防惯性造成危害的是( )
A. 跳远前的助跑 B. 溜冰时脚向后蹬地
C. 锤头松了撞击锤柄 D. 司机系安全带
【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的特性叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们
要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响。
【解答】解:A、跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持
运动状态,所以可以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,不符合题意;
B、溜冰时脚向后蹬地,根据力的作用的相互性获得向前的动力,由于惯性再继续向前滑行,是利用惯
性,不符合题意;C、锤头松动时,把锤柄的一端用力撞几下,即该过程中,锤头和锤柄一开始都处于运动状态,当锤柄
撞击到障碍物时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,不符合题意;
D、司机系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,符合题意。
故选:D。
【点评】此题主要考查了几种生活中的惯性现象,惯性在生活中“无处不在”,正确利用和防止惯性
才能更好的为生产生活服务。
7.甲乙两个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示。下列有关两球
带电情况说法正确的是( )
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.若甲带正电则乙一定带负电
D.若甲带负电,则乙可能不带电
【分析】根据电荷间的相互作用规律可做出判断。同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
【解答】解:读图可知,两只轻质小球靠近时相互吸引,说明两只小球带异种电荷或一个带电、另一个
不带电(带电体具有吸引轻小物体的性质);若甲带正电,则乙带负电或不带电;若甲带负电,则乙
带正电或不带电,故D正确。
故选:D。
【点评】知道同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,同时要知道,如果是两球相互吸引,则可能是带
异种电荷,也可能是有个带电,一个不带电。
8.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L两端的电压为2V,则下列说法正确的是(
)
A.电压表的示数为4V B.电压表的示数为2V
C.电压表的示数为6V D.电压表的示数为10V
【分析】串联电路中,各部分电压之和等于总电压,据此分析即可判断。【解答】解:如图所示的电路中,闭合开关S,此时灯泡L和电阻R 、R 串联,电压表测量的是R 和R
1 2 1 2
的电压;已知电源电压为6V,L两端的电压为2V,所以R 和R 两端的电压是U=6V﹣2V=4V;
1 2
故电压表的示数是4V。
故选:A。
【点评】知道并理解串联电路中电压的规律是解决该题的关键。
9.在家庭电路中,下列做法错误的是( )
A.插座跟照明灯是并联的
B.不能用铁丝或铜丝来代替熔丝
C.发现有人触电,应迅速切断电源
D.使用测电笔测试时,手不能接触笔尾金属体
【分析】根据安全用电的要求可知:家庭电路插座与用电器是并联的;保险丝选用要合理,切忌用铜丝、
铝丝或铁丝代替,以防发生火灾;有人触电时不能用身体拉他,应立刻关掉总开关,然后用干燥的
木棒将人和电线分开;使用试电笔不能接触笔尖的金属体。
【解答】解:
A、家庭电路中,插座与用电器之间、用电器与用电器之间都采用并联的方式,此选项不符合题意;
B、熔丝需用电阻率大而熔点低的材料制作,此选项不符合题意;
C、发现有人触电,施救时应先将触电者与带电体断开,如用干燥竹竿等绝缘体将电线跳开,此选项不
符合题意;
D、使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体,手一定要接触笔尾金属体,此选项符合题意。
故选:D。
【点评】本题是对安全用电常识的考查,要求能运用物理知识解决实际问题。
10.对于公式密度 = 的理解,下列说法中正确的是( )
ρ
A.密度 与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成反比
C.密度 ρ与物体的质量m和体积V都有关
D.密度ρ 在数值上等于物体的质量m与体积V的比值
【分析】密度ρ是物质本身的一种属性,与物体的质量和体积没有关系;密度的大小等于质量与体积的
比值。
【解答】解:密度是物质本身的一种特性,密度的大小与物体的质量和体积的大小无关,故A、B、C错
误;
密度是单位体积的某种物质的质量,数值上等于质量m与体积V的比值,故D正确。故选:D。
【点评】本题考查密度公式的应用;解答此题的关键是正确理解密度公式的含义,物理公式和数学公
式是不一样的,并不能完全像数学公式一样来分析成正比反比,因为物理公式有其特定的物理意
义,分析物理公式时要结合具体物理量来进行。
11.如图是简化了的玩具警车的电路图,以下说法中正确的是( )
A.开关S 控制整个电路
1
B.电动机与小灯泡工作时互不影响
C.电动机与小灯泡工作时两端的电压不相等
D.开关S 、S 都闭合时电动机与小灯泡是串联的
1 2
【分析】根据电路图可知,电动机和小灯泡并联,开关S 控制小灯泡,开关S 控制电动机;根据并联电
1 2
路中各支路互不影响、并联电路电压的特点以及开关所在并联电路中的位置决定其作用。
【解答】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;故B正确;
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错误;
D、开关S 、S 都闭合时电动机与小灯泡是并联连接,故D错误。
1 2
故选:B。
【点评】本题考查并联电路的特点、电压规律以及并联电路中开关的作用等内容,属于基础知识考查
范围。
12.将标有“6V 3W”和”6V 2W”的甲乙两灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路
后,下列说法中正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两灯的电阻关系是R >R
甲 乙
C.通过乙灯的电流大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2W
【分析】(1)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求
出两灯泡的电阻;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作,根据P=I2R求出两灯泡的实际功率,进一步求出总功率。
【解答】解:(1)根据P=UI可得,两灯泡的额定电流:
I = = =0.5A,I = = = A,
甲 乙
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻:
R = = =12 ,R = = =18 ;
甲 乙
Ω Ω
则R <R ,故B错误;
甲 乙
(2)甲乙两灯泡串联起来接在电压为6V的电源两端时,由于串联电路中电流处处相等,故C错误;
串联电路中总电阻R =R +R =12 +18 =30 ,
总 甲 乙
Ω Ω Ω
电路中的电流I= = =0.2A;
则I<I <I ,所以两灯泡均不能正常发光,故A错误;
乙 甲
甲、乙两灯泡的实际功率分别为:
P ′=I2R =(0.2A)2×12 =0.48W,P ′=I2R =(0.2A)2×18 =0.72W,
甲 甲 乙 乙
则P ′<P ′,所以乙灯较Ω亮; Ω
甲 乙
电路的实际总功率:
P=P ′+P ′=0.48W+0.72W=1.2W<2W,故D正确。
甲 乙
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,灯泡是否正常发光可以比较电
流与额定电流之间的关系,可以比较两端的电压和额定电压之间的关系。
13.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明绝热
容器中密封着等质量的空气,U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确
的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的
【分析】(1)探究电流产生热量与电阻关系时,控制电流和通电时间不变;
(2)根据Q=I2Rt可知,电流产生热量的多少,即可判断容器内空气吸热量多少;
(3)探究电流产生的热量与电流的关系,控制电阻和通电时间不变;
(4)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方
法叫转化法。
【解答】解:A、装置甲中一个5 的电阻与两个5 的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可
知,右端两个电阻的总电流和Ω左端的电阻电流Ω相等,即I =I ,两个5 的电阻并联,根据并联电
右 左
路的电流特点知I =I +I ,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I =ΩI ,所以右边容器中的通过
右 1 2 1 2
电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、根据选项A分析,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,所以左侧容器内空气吸收的
热量更多,故B错误;
C、在乙装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻
小于右边容器中的电阻,所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故C错误;
D、据实验装置可知,电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致U型管中的液面会
发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U型管液面高度差的变化来反映,故D
正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌
握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。突出运用所学知识解决实际问题的能力,
明白U形管在实验中的作用,具有一定的综合性。
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,假设灯泡电阻不发生变
化。如果将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,灯L变亮,电流表示数变小
B.电压表的示数变小,灯L变暗,电流表示数变大
C.电压表的示数变大,灯L变暗,电流表示数变小D.电压表的示数变小,灯L变亮,电流表示数变大
【分析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的
电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡
两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知灯
泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化。
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路
中的电流,
将滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故A错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
15.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R 、R 均为电热丝。下列说法正确
1 2
的是( )
A.S 、S 闭合时,电饭锅处于加热状态
1 2
B.S 、S 闭合时,电饭锅处于保温状态
1 2
C.S 闭合、S 断开时,电饭锅处于加热状态
1 2
D.S 断开、S 闭合时,电饭锅处于保温状态
1 2
【分析】根据P= 可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热状态,反之为
保温状态。据此分析判断。【解答】解:由电路图可知,当S 、S 闭合时,R 短路,电路中只有R ;当S 闭合、S 断开时,R ,R 串联,
1 2 1 2 1 2 1 2
S 断开、S 闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;
1 2
可见,当S 、S 闭合时,电路中电阻最小,当S 闭合、S 断开时,电路中电阻较大,
1 2 1 2
由P= 可知,当S 、S 闭合时,电功率最大,处于加热状态;
1 2
当S 闭合、S 断开时,电功率较小,处于保温状态。
1 2
故A正确、BCD错。
故选:A。
【点评】本题考查了电功率公式的应用,分析电路图得出开关不同状态下的电路组成是关键。
16.如图所示,滑动变阻器规格为“20 2A”,电源电压不变。闭合开关,当滑动变阻器滑片分别在b
端和ab中点时,电流表的示数之比为Ω 3:4,电压表的示数之差为6V.则下列结果正确的是( )
A.电源电压为24V
B.R的阻值为10
C.滑片在ab中点Ω时,电流表示数为1.2A
D.滑片在b点时,滑动变阻器消耗的电功率为12.8W
【分析】(1)根据串联电路的特点和欧姆定律表示出滑片位于b端、ab中点时电源的电压,利用电源的
电压不变得出等式即可求出R的阻值;
(2)根据欧姆定律表示出两种情况下电压表的示数,进一步表示出电压表的示数之差即可求出滑片
在ab中点时电流表的示数,利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)先求出滑片在b点时电路中的电流,利用P=I2R求出变阻器消耗的电功率。
【解答】解:
(1)设总电压为U,滑片位于b端时电阻R与滑动变阻器的最大阻值R 串联,电流为I ,滑片位于ab
滑 1
中点时电阻R与 R 串联,电流为I ,
滑 2
则有 = ,由于电源电压不变,则根据欧姆定律可知电路中电流之比等于总电阻的反比,
即: = = ,
整理可得:R=R =20 ,故B错误;
滑
(2)图中电压表测电阻RΩ两端的电压,由题意可知,滑片从b端到ab中点时,电流增大,电压表的示
数增大,
根据I= 可得电压表的示数之差:
△U =I R﹣I R=I R﹣ I R= I ×20 =6V,
R 2 1 2 2 2
Ω
解得:I =1.2A,故C正确;
2
电源的电压:
U=I (R+ R )=1.2A×(20 + ×20 )=36V,故A错误;
2 滑
Ω Ω
(3)滑片在b点时,电路中的电流:
I = I = ×1.2A=0.9A,
1 2
此时变阻器消耗的电功率:
P =I 2R =(0.9A)2×20 =16.2W,故D错误。
滑 1 滑
故选:C。 Ω
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是利用好电源的电压
不变和电压表的示数之差。
二、填空题(每空1分,共15分)
17.如图1所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸
气的 内 能转化为塞子的机械能。图2中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化一致
的是图 乙 。
【分析】本题抓住内燃机在做功冲程的能量转化,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能。
【解答】解:
当试管内水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了
塞子的机械能;
汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,而乙图中火花塞点火,活塞下行,故
图乙是做功冲程。
故答案为:内;乙。
【点评】解决此类问题要结合内燃机的做功冲程进行分析解答。
18.(3分)如图所示的滑轮 能 (选填“能”或“不能”)省力。使用该滑轮匀速提升货物时,若货
物重5N,拉力为4N,则机械效率为 62.5% 。
【分析】(1)定滑轮实质上是个等臂杠杆,所以定滑轮不能省力,但能改变动力的方向;动滑轮实质上
是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,所以使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(2)动滑轮绳子的有效股数为2,根据 = = = = 求出机械效率。
η
【解答】解:由图可知,图示滑轮为动滑轮,能省力;
绳子的有效股数为2,则滑轮组的机械效率:
= = = = = ×100%=62.5%。
η
故答案为:能;62.5%。
【点评】本题考查了动滑轮的特点和机械效率的计算,灵活的运用机械效率公式是关键。
19.有两个电阻:R =3 ,R =4 ,若将它们串联在电路中,则在相同时间内消耗的电能之比W :W
1 2 1 2
= 3 : 4 ;若将它Ω们并联在Ω电路中,则在相同时间内产生的热量之比Q :Q = 4 : 3 。
1 2
【分析】(1)串联电路中电流相等,根据W=UIt=I2Rt可以求出消耗电能之比;
(2)并联电路两端的电压相等,根据Q=W= t求出产生热量之比。
【解答】解:(1)它们串联在电路中,在相同时间内消耗的电能之比:= = ;
(2)将它们并联在电路中,在相同时间内产生的热量之比:
= = = = 。
故答案为:3:4; 4:3。
【点评】此题主要考查的是学生对串并联电路电流、电压特点和电功、电热计算公式的理解和掌握,综
合性较强,注意变形公式的熟练运用。
20.一潜水艇潜入海面下100m深处时,潜水艇上一面积为2m2的舱盖上所受到海水的压强和压力各
是多少?(已知海水的密度约为1.03×103kg/m3)
【分析】(1)已知潜水艇潜入海面下的深度和海水的密度,利用公式p= gh求出舱盖受到的压强;
(2)已知潜水艇受到的压强和舱盖面积,利用公式F=pS计算受到的压力ρ 。
【解答】解:(1)潜水艇受到的压强:
p= gh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×100m=1.0094×106Pa;
(2)ρ 舱盖受到的压力:
F=pS=1.0094×106Pa×2m2=2.0188×106N。
答:潜水艇舱盖上受到海水的压强为1.0094×106Pa,压力为2.0188×106N。
【点评】本题考查了液体压强和压力的计算,是一道基础题目。
21.一只标有“6V 1.5W”的灯泡L 和另一只“6V 3W”的灯泡L 串联后接在电源上,通电后有一
1 2
只灯泡正常发光,另一只灯泡较暗,其中能正常发光的是灯泡 L ,此时电路中的电流是 0.2 5
1
A,电源电压是 9 V。
【分析】根据电功率公式就可分别求出它们的电阻,进而可知正常工作的是那只灯;根据串联电路各
支路的电流与干路上的电流相等,根据电功率公式就会算出电路中的电流;根据欧姆定律就可求
出电源电压。
【解答】解:(1)根据电功率公式P=UI= 得R = = =24 ,R = = =
1 2
Ω
12 ,
由于LΩ1 与L
2
是串联,电阻大的分到的电压大,所以可知L
1
达到了额定电压,即能正常发光。(2)根据所求L 正常工作,加在L 两端的电压为6V,;
1 1
由于由于L 与L 是串联,根据电功率公式P=UI则I=I =I = = =0.25A,
1 2 1 2
(3)根据欧姆定律I= 得U =IR =0.25A×(24 +12 )=9V,
总 总
Ω Ω
故答案为:L ;0.25;9。
1
【点评】本题考查了电功率、欧姆定律公式的计算,属于常见的考试题型。
22.由同种物质制成质量不等的物体,其比热容 相同 (选填“相同”或“不同”).质量为1kg的
铜块加热后温度升高 100℃,铜块吸收的热量为 3.9×1 0 4 J【已知铜的比热容为 0.39×103
J/(kg•℃)】。
【分析】(1)比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量多少、温度变化及热量
多少无关;
(2)知道铜块的质量和比热容、温度的变化,根据Q =cm△t求出吸收的热量。
吸
【解答】解:(1)比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容相同;
(2)铜块吸收的热量:
Q =cm△t
吸
=0.39×103J/(kg•℃)×1kg×100℃
=3.9×104J。
故答案为:相同;3.9×104。
【点评】本题考查了学生对比热容和吸热公式的掌握与应用,是一道基础题目。
23.A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示。将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电
阻是 8 ;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1A时,电阻B消耗的电功率是 1. 5 W。
Ω
【分析】(1)将A、B串联接入电路时,通过它们的电流相等,根据图象读出电阻A两端的电压,根据欧
姆定律求出A的电阻;(2)将A、B并联接入电路时,它们两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和,根据图象找出符
合的电流和电压,根据P=UI求出电阻B消耗的电功率。
【解答】解:(1)将A、B串联接入电路时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,当通过B的电流为0.5A时,通过A的电流也为0.5A,
由图象可知,电阻A两端的电压为4.0V,
由I= 可得,电阻A的阻值:
R = = =8 ;
A
Ω
(2)将A、B并联接入电路时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以,由图象可知,当U =U =2.5V,I =0.4A,I =0.6A时,干路电流等于1A,
A B A B
则电阻B消耗的电功率:
P =U I =2.5V×0.6A=1.5W。
B B B
故答案为:8;1.5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根
据图象读出两电阻并联、干路电流为1A时两电阻两端的电压和对应的电流。
三、作图与简答题(共8分)
24.请画出如图所示铅垂静止时受力的示意图。(重心为O)
【分析】铅垂所受的重力和拉力是一对平衡力,作用点都在铅垂的重心上,重力方向竖直向下,拉力方
向竖直向上。
【解答】解:重力从重心竖直向下画,标出符号G,拉力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大
小相等,所画的长度要相等。
故答案为:【点评】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短
表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
25.请在图中用笔画线代替导线将图中的灯和开关正确的接入电路。
【分析】开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座,零线直接入灯座。
【解答】解:火线首先进入开关,然后接到到灯泡顶端的金属点;零线直接接到灯泡的螺旋套。这样在
更换灯泡时更安全。接法如图。
【点评】知道家庭电路中开关和灯泡的连接是解决该题的关键。
26.小明在使用电炉子的时候发现,闭合开关,电炉丝红热,但连接电炉丝的导线却并不热,你能帮小
明解释一下吗?
【分析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。
电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导
线的电阻大,据焦耳定律分析判断。
【解答】答:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,由串联电路特点可知:I =I ,通电时间t相同,
电炉丝 导线
由Q=I2Rt得,由于R >R ,
电炉丝 导线
电流产生的热量:
Q >Q ,所以会出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。
电炉丝 导线
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握,知道电炉丝和相连接的
导线为串联是本题的关键。四、实验题(每空1分,共20分)
27.(5分)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张桌子和
一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 凹陷 程度来确定压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了 增大 (选填“增大”或
“减小”)压力大小,可以得出结论:当 受力面积 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比校图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了 增大 (选填“增大”或“减
小”)受力面积大小,可以得出结论:当 压力大小 相同时,受力面积越小,压力的作用效果越
明显。
【分析】(1)压力作用效果用物体形变大小来反映,物体形变越大,压力作用效果越明显;
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越
明显;
(3)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越
明显。
【解答】解:(1)实验中小明是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的。
(2)通过甲、乙实验可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,故得到的结论是:当受
力面积一定时,压力越大。压力的作用效果越明显;
(3)通过乙、丙实验可以看出,丙图中小桌子倒放的目的是为了增大受力面积大小;乙、丙两图所示的
实验,压力相同时,受力面积越小,海绵形变越大,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,
压力的作用效果越明显;
故答案为:(1)凹陷;(2)增大;受力面积;(3)增大;压力大小。
【点评】在探究“压力作用效果”的实验中,要熟悉控制变量法和转换法的运用,知道日常生活中增
大和减小压强的方法。
28.(6分)小林用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器
上标有“20 ,2A”字样,阻值分别为5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个。
Ω Ω Ω Ω Ω(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬将5 定值电阻接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所
示,此时电Ω路中的电流为 0.3 6 A。
(3)将5 定值电阻换成10 定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑
片P向Ω A (选填“AΩ”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
(4)将10 定值电阻换成20 定值电阻,重复步骤(3)。
(5)实验记Ω录的多组数据如表Ω所示,分析数据可得出结论: 当电压一定时,通过导体中的电流与电
阻成反比; 。
实验次数 定值电阻( ) 电流表示数(A)
1 5 Ω ★
2 10 0.18
3 20 0.09
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50 的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了
不能更换的原因。你认为其原因是 滑动变阻器最大Ω阻值太小,无法保持电压表示数为 1.8V 。
【分析】(1)电压表与电阻并联,根据电源电压确定电压表量程;滑动变阻器要接一上一下;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流值;
(3)研究电流与电阻的关系时,应保持电压表的示数不变,根据串联电路电压的规律和分压原理,判
断滑片的移动方向;
(5)分析表中数据得出电流与电阻的关系;
(6)由欧姆定律求出电压表的示数,根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,由分压原理求
出变阻器连入电路中的阻值大小,结合题中条件回答。
【解答】解:(1)电压表与电阻并联,由于电源电压为3V,所以应选择0~3V的量程;滑动变阻器已接
了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:(2)由乙图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A;
(3)将5 电阻换成10 后,根据 分压原理,电压表的示数会变大,因要控制电压表示数不变,根据串
联电路Ω电压的规律,Ω变阻器分得更多的电压,由分压原理,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应
将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变;
(4)分析表中数据知,当电阻变为原来的几倍,通过的电流变为原来的几分之一,所以,
电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;
(5)由表中数据,根据欧姆定律,电压表示数U=IR=0.36A×5 =1.8V,
当定值电阻为50 时,要保持电压表示数不变, Ω
此时滑动变阻器分Ω去的电压为U
滑
=3V﹣1.8V=1.2V,
根据分压原理, ,变阻器连入电路中的阻值R = R = ×50 =33.3 ,
滑 定
Ω Ω
即变阻器的最大阻值至少为33.3 ,
而题中变阻器的规格为“20 ,2ΩA”,所以滑动变阻器最大阻值太小,
无法保持定值电阻两端电压Ω始终为1.8V。
故答案为:(1)如图所示;
(2)0.36;A;
(3)A;
(5)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;
(6)滑动变阻器最大阻值太小,无法保持电压表示数为1.8V。
【点评】此题是探究电流和电阻的关系实验,考查了控制变量法的应用,同时考查了电流表、电压表、
滑动变阻器的接法,电流表的读数、电阻的计算及器材的选择和灵活运用串联电路的规律及欧姆
定律解决问题的能力,综合性较强。
29.(9分)利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率,电源电压为3V恒定不变。(1)按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电压表正确接入电路。
(2)开关闭合前,图乙滑片P应移到 B 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现小灯泡不亮,但
电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是 C (填字母序号)。
A.检查电路是否断路;B.更换小灯泡;C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)确认电路无误后,闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为 2. 5 V时,小灯泡正常发光,
此时电流表示数如图丙所示,示数为 0. 2 A,则小灯泡的额定功率是 0. 5 W,此时滑动变阻
器接入电路的阻值为 2. 5 。
(4)如图乙所示,向A端移动滑Ω片P,小灯泡会变 亮 (选填“暗”或“亮”),当滑片移到某一位
置时,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压,电路的故障可
能是:小灯泡发生 断 路(选填“断”或“短”)。
【分析】(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;
(2)为防止电路中电路过大烧坏电路元件,闭合开关前滑动变阻器接入电路中的电阻最大;
闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否
断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(3)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出
小灯泡的额定功率,根据串联电路电流和电压的关系以及R= 算出滑动变阻器接入电路的阻值;
(4) 根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=
I2①R可知小灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化;
电压表示数接近电源的电压说明电压表两接线柱与电源之间是通路,小灯泡熄灭、电流表无示数
②说明电路断路,即电压表并联部分断路。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,如下图所示:(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的B端;
闭合开关前,滑片置于阻值最大处,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电路不存在断路,
滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以
引起灯泡发光,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
故选C。
(3)当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,
由电路图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,图丙的示数为0.2A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
滑动变阻器两端的电压:U =U﹣U =3V﹣2.5V=0.5V,
R L
滑动变阻器的电阻:R = = =2.5 ;
滑
Ω
(4) 如图乙,向A端移动滑片P时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
①
由I= 可知,电路中的电流变大,
因P=I2R,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
当滑片移到某一位置时,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电
②压,
说明电压表并联部分断路,即电路和故障可能是:小灯泡发生断路。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;C;(3)2.5;0.2;0.5;2.5;(4)亮;断。
【点评】本题考查了小灯泡电功率的测量实验,涉及到电压表的连接、实验的注意事项、电流表的读数、
电功率的计算、电阻的计算以及电路故障的判断等,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相
等,会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程。
五、计算题(共25分)
30.(6分)滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示,小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2.(g取10N/kg)求:
(1)小兵自身受到的重力;
(2)若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min,小兵滑动的平均速度是多少m/s?
(3)小兵单脚滑行时对地面的压强。
【分析】(1)根据G=mg,求出小兵的重力;
(2)根据v= 求出滑行的平均速度;
(3)小兵滑行时对地面的压力等于小兵和滑冰鞋的总重力,根据p= 求出对地面的压强。
【解答】解:
(1)小兵质量约为m=34kg,
则小兵自身受到的重力:G=mg=34kg×10N/kg=340N;
(2)小兵滑行的路程s=1200m,所用时间:t=2.5min=2.5×60s=150s,
则小兵滑动的平均速度:v= = =8m/s;
(3)小兵滑行时对地面的压力:F=G =G +G =340N+3kg×2×10N/kg=400N;
总 人 鞋
一只旱冰鞋与地面的接触面积为:S=4×4cm2=1.6×10﹣3m2,
对地面的压强:p= = =2.5×105Pa;
答:(1)小兵自身受到的重力为340N;
(2)小兵滑动的平均速度是8m/s;
(3)小兵单脚滑行时对地面的压强为2.5×105Pa。
【点评】本题考查重力、速度、压强的计算,是一道综合题,关键是知道小兵滑行时对地面的压力等于
小兵和滑冰鞋的总重力。计算过程中要注意单位换算。
31.(9分)甲图为某同学设计的一电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V,电压表量程为0~
3V,R 是定值电阻,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。将热敏电阻放入标准大
0 t
气压下的冰水混合物中时,电压表示数为2V。(1)电阻R 的阻值为多大?
0
(2)在电路正常工作时,此电子温度计能测量的最高温度为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大电子温度计的测温范围,应如何调整?(写出两条)
【分析】(1)标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知R 的阻值,根据串联电路的电压特点
t
求出R 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻R 的阻值;
t 0
(2)由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,当电压表的示
数最大时所测的温度最高,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆
定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值,由图乙得出所测的最高温度;
(3)由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,据此得出不改
变电表的条件下增大电子温度计的测温范围的方法。
【解答】解:(1)标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知,R=60 ,
t
因串联电路中总电压等于各分电压之和, Ω
所以,R 两端的电压:
t
U=U﹣U =6V﹣2V=4V,
t 0
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I= = ,即 = ,
解得:R =30 ;
0
(2)当电压表Ω的示数U ′=3V时,此电子温度计能测量的温度最高,
0
此时电路中的电流:
I′= = =0.1A,
电路中的总电阻:
R= = =60 ,
Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时热敏电阻的阻值:
R′=R﹣R =60 ﹣30 =30 ,
t 0
由图乙可知,此电Ω子温度Ω计能Ω测量的最高温度为30℃;
(3)由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,
要增大电子温度计的测温范围,而不改变电表的条件,可以适当减小定值电阻阻值,或减小电源电压,
或在电路中再串联一个分压电阻。
答:(1)电阻R 的阻值为30 ;
0
(2)在电路正常工作时,此电Ω子温度计能测量的最高温度为30℃;
(3)适当减小定值电阻阻值,减小电源电压等。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,能从图象中得出有用的信息是关键。
32.(10分)如图所示,电源电压保持9V不变,灯泡L标有“6V 3W”的字样,电阻R =20 .只闭
1
合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.3A.(不考虑温度对灯丝电阻Ω的影响,
2
计算结果保留两位小数)求:
(1)只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,此时灯泡L的实际功率是多少;
2
(2)只闭合S ,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少;
2
(3)只闭合S ,将滑动变阻器滑片P移到最右端时,在60s内电流做的功是多少。
1
【分析】(1)只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,滑动变阻器与灯泡串联,根据串联电路特
2
点和公式P=I2R 求出实际功率;
L
(2)只闭合S ,L与R 串联,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,求出额定电流,根据串联电路
2 2
的特点和公式I= 求得电阻;
(3)只闭合S ,将滑动变阻器滑片P移到最右端时,R 与R 串联,根据串联电路的特点和公式W=
1 1 2
UIt,求得在60秒内电流做的总功。
【解答】解:(1)灯泡L的额定功率为3W,额定电压为6V,
根据P= 得小灯泡的电阻:R = = =12 ,
L
Ω
只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,L与R 串联,此时电流表的示数为0.3A,
2 2
此时灯泡L的实际功率:P =I2R =(0.3A)2×12 =1.08W;
L实 L
(2)只闭合S ,L与R 串联,灯泡正常发光时,设Ω滑动变阻器连入电路中阻值为R ′,
2 2 2
由P=UI可得,此时通过灯泡的电流:I = = =0.5A,
L
此时滑动变阻器两端电压为:
U ′=U﹣U =9V﹣6V=3V,
2 L
则滑动变阻器接入电路中的阻值:
R ′= = = =6 ;
2
Ω
(3)只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,灯泡L与R 串联,电流表的示数为0.3A,
2 2
电路的总电阻:R = = =30 ,
总
Ω
此时变阻器接入电路的阻值: R =R ﹣R =30 ﹣12 =18 ,
2 总 L
Ω Ω Ω
则变阻器的最大阻值R =36 ,
2
只闭合S ,将滑动变阻器滑片Ω P移到最右端时,R 和R 的最大阻值串联,
1 1 2
此时电路中总电阻:
R ′=R +R =20 +36 =56 。
总 1 2
在60s内电流做的总Ω功:Ω Ω
W= •t= ×60s≈86.79J。
答:(1)只闭合S ,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,此时灯泡L的实际功率是1.08W;
2
(2)只闭合S ,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是6 ;
2
(3)只闭合S ,将滑动变阻器滑片P移到最右端时,在60s内电流做的总功是86.79J。 Ω
1
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道电学综合题。