2023-2024学年山东省威海市乳山市九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
一、选择题(本题共12小题.1-10小题是单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题2分,选对但选不全的得2分,错选或不选的得0分;共26分)
1.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
B.绝缘体不容易导电,但能够带电
C.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
D.电流的方向,总是从电源的正极流向电源的负极
2.(2分)下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A.电路中只要有电压,就一定有电流
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
3.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
4.(2分)疫情期间,重庆一中为加强疫情监控、保护校园内的师生安全,在校园入口及多个地方设立了红外人脸识别测温系统,则会闭合开关S1,若红外测温数值在正常范围内,则会闭合S2;只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯都发光,则电流表A1的示数是和通过灯L1的电流为( )
A.0.3A 0.3A B.1.5A 0.3A
C.1.5A 1.2A D.1.5A 1.5A
6.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表V1的示数变小
C.电压表V1的示数变大 D.电压表V2的示数不变
7.(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S1、L2都发光。一段时间后,由于某个灯泡发生故障,使两灯都熄灭,电压表示数变大,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联
B.灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的
C.灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的
D.灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的
8.(2分)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,下列说法正确的是( )
A.盐水电池将电能转化为化学能
B.锌片是盐水电池的正极
C.这个盐水电池的电压是0.4V
D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
9.(2分)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.当两个电阻串联时,电流为0.2A,则电源电压为3V
D.当两电阻并联在电压为2V的电源时,电路总电阻为15Ω
10.(2分)在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
(多选)11.(3分)恐怖分子在公共场所安装了炸弹,其引爆装置如图所示,引爆装置的两个电键处于闭合状态,拆弹专家应该( )
A.用一根导线使电键S1短路
B.用一根导线使电键S2短路
C.断开电键S1
D.断开电键S2
(多选)12.(3分)某兴趣小组设计了如图所示的四个酒精浓度检测仪的模拟电路,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。能实现酒精气体浓度越大电表示数越大的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
13.(2分)物体由于带电(静电),会给我们的日常生活带来有利和有害两方面,请你举出两个例子。
利用静电的事例: ,防止静电危害的事例: 。
14.(2分)为了方便人们出行,大部分汽车都配有USB充电口来满足手机充电的需求,充电时 联;手机在充电过程中,手机电池相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)。
15.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,如果静电球带的是负电,接触时由于人体是 ,电荷可以从球转移到头发上,此时电流方向从 (选填“球向人”或“人向球”)。
16.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置。乙为电位器的内部结构示意图,旋钮带动滑片转动。若要旋转旋钮使灯泡变亮,请你写出两种方案。
方案一: ;
方案二: 。
17.(2分)把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路 材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用 材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题
18.(2分)小灯泡的电阻为20Ω,在正常工作时它两端的电压是4V,现有的电源电压是10V,需 联一个 Ω的电阻。
19.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变。闭合开关S,发现电压表示数始终为U0。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出开关S闭合前后电流表示数的变化情况及对应的故障。 。
20.(2分)如图电源电压不变,R1=10Ω,R2=30Ω。在电路均正常工作的条件下,当S1、S2都闭合时,甲、乙两表的示数之比为 ;当S1闭合,S2断开时,甲、乙两表的示数之比为 。
三、作图题(本题共2小题;21题2分;22题2分,共4分)
21.(2分)请你根据家庭电冰箱工作特点,将电路图连接完整(不能改动已连接部分)。
22.(2分)为了方便夜间开门锁,有人发明了“感应照明门把手”,它利用感应开关S1(人触摸把手,S1闭合,不触碰则断开)和光敏开关S2(白天断开晚上闭合)来自动控制电路,以达到夜间有人开门时,触摸把手则锁孔旁LED灯照明的目的。请完成图电路设计。
四、实验探究题(本题共3小题,23题6分,24题6分,25题8分,共20分)
23.(6分)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零 。
(3)保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表表格中:
UAB/V UBc/V UAc/V
2.2 1.6 3.8
分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。你认为小明的做法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
24.(6分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中,小明连接了如图甲所示电路,使用的实验器材有电池组(电源电压保持4.5V不变),电压表,开关,滑动变阻器,导线若干。
(1)小明在检查电路时,发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,则故障为定值电阻R ;
(3)小明分析实验数据发现:在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是她作出了如图乙所示的,则实验中该同学加在电阻两端的电压为 ;
(4)当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动从而达到控制定值电阻两端的电压不变的目的;若实验中定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
25.(8分)在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。
(2)连接电路时开关应 ,为了保护电路,滑动变阻器滑片应移到 端(选填“最左”或“最右”);
(3)测量过程中,某一次的电阻如图丙所示,则电流值是 A;这时,灯丝突然烧断 (选填“变大”、“变小”或“不变”),换用相同规格的灯泡,小明重做实验;
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丁的B所示 ;
(5)考虑到电表的内阻对实验的影响,小明此次实验会导致所测量的电阻值 (选填“偏大”或“偏小”)。
五、综合计算题(本题共3小题,26题10分,27题6分,28题8分,共24分.要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程,只写结果的不得分)
26.(10分)如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.3A”的量程。
(1)当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.2A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值;
(2)该电路能测量的最高温度是多少?
27.(6分)如图甲所示的电路中,电源电压保持14V不变。先闭合开关S1,再闭合开关S2,两电流表的指针均如图乙所示。
(1)开关S2由断开到闭合的过程中,请分析电压表和电流表A1的示数如何变化。
(2)求闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流。
(3)求灯L2的电阻。
28.(8分)载人飞船发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化:若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小5Pa,电源电压U=12V,定值电阻R0=18Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105Pa) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
请回答下列问题:
(1)当开关S接a时,若电压表的示数为10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气;
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.4A
2023-2024学年山东省威海市乳山市九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题.1-10小题是单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题2分,选对但选不全的得2分,错选或不选的得0分;共26分)
1.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
B.绝缘体不容易导电,但能够带电
C.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
D.电流的方向,总是从电源的正极流向电源的负极
【答案】B
【解答】解:A、导体易导电是因为内部有可以自由移动的电荷,故A错误;
B、绝缘体不容易导电,如毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
C、金属能够导电的原因是因为金属里面有可以自由移动的电子,故C错误;
D、在电源外部,而在电源内部,故D错误。
故选:B。
2.(2分)下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A.电路中只要有电压,就一定有电流
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
【答案】D
【解答】解:A、电路中有电压,没有电流;
BCD、电阻是导体本身的一种性质、长度,与导体两端的电压和通过的电流无关,BC错误。
故选:D。
3.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
【答案】C
【解答】解:对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,故AB段的电阻大于BC段的电阻,据串联电流处处相等的关系可知。
故选:C。
4.(2分)疫情期间,重庆一中为加强疫情监控、保护校园内的师生安全,在校园入口及多个地方设立了红外人脸识别测温系统,则会闭合开关S1,若红外测温数值在正常范围内,则会闭合S2;只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,当人脸识别不通过或体温不正常时,这说明两个开关是相互影响的,故A正确。
故选:A。
5.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯都发光,则电流表A1的示数是和通过灯L1的电流为( )
A.0.3A 0.3A B.1.5A 0.3A
C.1.5A 1.2A D.1.5A 1.5A
【答案】C
【解答】解:由电路图知,开关S闭合时,A1测干路电流,A2测通过L4支路的电流,两电流表的指针位置均如图乙所示,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1示数大于A2的示数,即A3使用的是0~3A量程,分度值7.1A,A2使用的是6~0.6A量程,分度值2.02A,A2示数为I2=4.3A,所以通过L1的电流:I4=I﹣I2=1.3A﹣0.3A=4.2A。
故选:C。
6.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表V1的示数变小
C.电压表V1的示数变大 D.电压表V2的示数不变
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,灯泡变亮的过程中其实际功率变大,
由P=UI=I6R可知,电路中的电流变大,故A错误;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大2的示数变大,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压变小1的示数变小,故B正确。
故选:B。
7.(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S1、L2都发光。一段时间后,由于某个灯泡发生故障,使两灯都熄灭,电压表示数变大,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联
B.灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的
C.灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的
D.灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的
【答案】C
【解答】解:由图可知,开关闭合后,电流表测量电路中的电流1两端的电压,根据串联电路的电压特点可知;
某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,说明电路出现了断路现象,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是与电压表并联的灯泡L1断路,故C正确。
故选:C。
8.(2分)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,下列说法正确的是( )
A.盐水电池将电能转化为化学能
B.锌片是盐水电池的正极
C.这个盐水电池的电压是0.4V
D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
【答案】C
【解答】解:A、盐水电池工作时,获得了电能,故A错误;
B、根据图示可知,且电压表指针正向偏转,故B错误;
C、电压表选用的是小量程,示数为0.4V;
D、盐水电池内部的电流方向是由负极到正极,故D错误。
故选:C。
9.(2分)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.当两个电阻串联时,电流为0.2A,则电源电压为3V
D.当两电阻并联在电压为2V的电源时,电路总电阻为15Ω
【答案】C
【解答】解:A、由图象可知,根据欧姆定律可知,不是定值电阻;
B、由图象可知,通过甲的电流为0.4A可得,R甲===8Ω;
C、甲、乙串联在电路中,通过甲,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=U甲+U乙=6V+2V=3V,故C正确;
D、甲、乙并联在电路中,两电阻两端的电压都为4V,I甲=0.4A,I乙=2.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路总电流I=I甲+I乙=0.8A+0.2A=8.6A,
由I=可得总==≈3.33Ω。
故选:C。
10.(2分)在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
【答案】C
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测通过滑动变阻器的电流;
因电源的电压不变,所以,电压表的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,通过滑动变阻器的电流变小;
综上所述,C正确。
故选:C。
(多选)11.(3分)恐怖分子在公共场所安装了炸弹,其引爆装置如图所示,引爆装置的两个电键处于闭合状态,拆弹专家应该( )
A.用一根导线使电键S1短路
B.用一根导线使电键S2短路
C.断开电键S1
D.断开电键S2
【答案】BC
【解答】解:由图可知,当S2闭合时起爆器被导线短路,没有电流通过起爆器;
当设定起爆时间一到,定时开关S2断开,有电流通过引爆装置而发生爆炸;
用一根导线使电键S5短路,即使到了爆炸时间,没有电流通过起爆器;
如果断开电键S1,没有电流通过起爆器,爆炸装置不工作。
故选:BC。
(多选)12.(3分)某兴趣小组设计了如图所示的四个酒精浓度检测仪的模拟电路,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。能实现酒精气体浓度越大电表示数越大的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解答】解:
A、由图知,电压表气敏电阻R的电压;
气敏电阻周围酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,由欧姆定律可知,由U=IR可知0的电压越大,根据串联电路电压特点,即电压表示数越小;
B、由图知,电压表测定值电阻R0的电压;
气敏电阻周围酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,由欧姆定律可知,由U=IR可知,即电压表示数越大;
C、由图知,电流表测气敏电阻R支路上的电流;
气敏电阻周围酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,R支路上的电流越大,故B正确;
D、由图知,电流表测定值电阻R2支路上的电流;
气敏电阻周围酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小0支路两端的电压和电阻都不变,则R0支路上的电流,即电流表示数不变。
故选:BC。
二、填空题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
13.(2分)物体由于带电(静电),会给我们的日常生活带来有利和有害两方面,请你举出两个例子。
利用静电的事例: 静电除尘 ,防止静电危害的事例: 油罐车后面装一条拖地铁链 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
利用静电的事例:
①静电除尘,利用静电把空气电离;
②静电喷涂,利用静电吸附;
③静电复印,复印机复印文件资料;
防止静电危害的事例:
①油罐车后面装一条拖地铁链,油罐车在运输过程中,从而产生大量的静电,及时导走;
②飞机轮胎用导电橡胶制成飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地,保证飞机和乘客的安全。
故答案为:静电除尘;油罐车后面装一条拖地铁链。
14.(2分)为了方便人们出行,大部分汽车都配有USB充电口来满足手机充电的需求,充电时 并 联;手机在充电过程中,手机电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)。
【答案】并;用电器
【解答】解:充电时,手机与车内照明灯互不影响;
在给手机电池充电的过程中,手机电池消耗电能,所以手机电池相当于用电器。
故答案为:并;用电器。
15.(2分)如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,如果静电球带的是负电,接触时由于人体是 导体 ,电荷可以从球转移到头发上,此时电流方向从 人向球 (选填“球向人”或“人向球”)。
【答案】导体;人向球。
【解答】解:人体是导体,如果静电球带的是负电,由于电流方向与电子定向移动方向相反。
故答案为:导体;人向球。
16.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置。乙为电位器的内部结构示意图,旋钮带动滑片转动。若要旋转旋钮使灯泡变亮,请你写出两种方案。
方案一: 接ab,逆时针旋转旋钮 ;
方案二: 接bc,顺时针旋转旋钮 。
【答案】接ab,逆时针旋转旋钮;接bc,顺时针旋转旋钮
【解答】解:逆时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,电位器接入电路的电阻变小、b接线柱;
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,电位器接入电路的电阻变小、c接线柱。
故答案为:接ab,逆时针旋转旋钮,顺时针旋转旋钮。
17.(2分)把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路 半导体 材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用 超导体 材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题
【答案】见试题解答内容
【解答】解:把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,三极管是由半导体材料制成的;
超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗。制造电子元件时,不必考虑散热问题。
故答案为:半导体;超导体。
18.(2分)小灯泡的电阻为20Ω,在正常工作时它两端的电压是4V,现有的电源电压是10V,需 串 联一个 30 Ω的电阻。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:电源电压大于灯泡额定电压,要使灯泡正常发光需要串联一个分压电阻,
灯正常发光时的电流:I===0.3A,
灯泡正常发光时串联电阻电压:UR=U﹣UL=10V﹣4V=6V,
由I=可知==30Ω。
故答案为:串;30。
19.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变。闭合开关S,发现电压表示数始终为U0。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出开关S闭合前后电流表示数的变化情况及对应的故障。 电流表的示数一直为0A不变,电路故障为R1断路;电流表示数增大,电路故障为R2短路 。
【答案】电流表的示数一直为0A不变,电路故障为R1断路;电流表示数增大,电路故障为R2短路。
【解答】解:
开关断开时,电压表可测量电源电压0,电流表未接通,示数为0A;
闭合开关,两个定值电阻串联,电压表测量R5两端的电压,正常情况下0,但此时发现电压表示数始终为U0,则电压表仍测量电源电压,则有7种可能:
①电路故障为R1断路,此时电压表与R2串联在电路中,电压表测电源电压,闭合开关后2断路导致电流表的示数为0A,即电流表的示数一直为0A不变;
②电路故障为R2短路,闭合开关前电压表测电源电压;开关闭合后,此时电路接通。
故答案为:电流表的示数一直为0A不变,电路故障为R1断路;电流表示数增大8短路。
20.(2分)如图电源电压不变,R1=10Ω,R2=30Ω。在电路均正常工作的条件下,当S1、S2都闭合时,甲、乙两表的示数之比为 4:3 ;当S1闭合,S2断开时,甲、乙两表的示数之比为 1:4 。
【答案】4:3;1:4。
【解答】解:①当S1、S2都闭合时,甲、乙两表为电压表,电压表甲测电源的电压3两端的电压,
因为串联电路各处的电流相等,
所以根据U=IR可知,两电表的示数之比为:
U甲:U乙=I(R1+R2):IR6=(10Ω+30Ω):30Ω=4:3;
②当S3闭合,S2断开时,两表为电流表2的电流,乙测干路电流,
因为并联电路各支路两端的电压相等,
根据I=可知
I甲:I乙=I2:(I1+I2)=:(+:(+。
故答案为:7:3;1:5。
三、作图题(本题共2小题;21题2分;22题2分,共4分)
21.(2分)请你根据家庭电冰箱工作特点,将电路图连接完整(不能改动已连接部分)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意可知:灯和压缩机是并联关系,且电动压缩机与温控开关串联,如下图所示:
22.(2分)为了方便夜间开门锁,有人发明了“感应照明门把手”,它利用感应开关S1(人触摸把手,S1闭合,不触碰则断开)和光敏开关S2(白天断开晚上闭合)来自动控制电路,以达到夜间有人开门时,触摸把手则锁孔旁LED灯照明的目的。请完成图电路设计。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意可知,感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制LED灯,如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,23题6分,24题6分,25题8分,共20分)
23.(6分)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零 L1短路或L2断路 。
(3)保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上2两端电压。她能否测出L2两端电压? 不能 ,理由是 电压表正负接线柱接反了 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表表格中:
UAB/V UBc/V UAc/V
2.2 1.6 3.8
分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。你认为小明的做法 不合理 (选填“合理”或“不合理”),理由是 只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性 。
【答案】(1)不同;(2)L1短路或L2断路;(3)不能;电压表的正负接线柱接反了;(4)不合理;只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性。
【解答】解:(1)为得出普遍性的结论,实验中灯泡L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡;
(2)闭合开关后,两灯泡串联7两端的电压,发现电压表示数为零,或电压表与电源两极间断路1短路或L2断路;
(3)电压表测出L8的电压,电压表与A点相连的为电压表正接线柱,
只断开A连接点,并改接到C连接点上2两端电压,理由是:电压表的正负接线柱接反了;
(4)由实验数据可知,只测出了一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性和片面性,应改变灯泡的规格进行多次实验。
故答案为:(1)不同;(2)L1短路或L4断路;(3)不能;(4)不合理,实验次数太少。
24.(6分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中,小明连接了如图甲所示电路,使用的实验器材有电池组(电源电压保持4.5V不变),电压表,开关,滑动变阻器,导线若干。
(1)小明在检查电路时,发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,则故障为定值电阻R 断路 ;
(3)小明分析实验数据发现:在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是她作出了如图乙所示的,则实验中该同学加在电阻两端的电压为 3V ;
(4)当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)端移动从而达到控制定值电阻两端的电压不变的目的;若实验中定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 7.5 Ω。
【答案】(1)见解答图;(2)断路;(3)3V;(4)左;7.5。
【解答】解:(1)原电路图中电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,定值电阻,电压表并联在定值电阻两端
;
(2)连接好电路,闭合开关,说明电路可能断路,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的定值电阻R断路了;
(3)由图乙知,当=0.6Ω﹣1,即R=10Ω时I=0.5A,所以定值电阻两端电压为:UR=IR=0.3A×10Ω=3V;
(4)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电阻两端的电压变大,根据串联电路电压的规律,由分压原理,故应把滑动变阻器滑片向左滑动;
实验中使用的定值电阻阻值最大为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持UR=3V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=8.5V﹣3V=6.5V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,即滑动变阻器的阻值至少是8.5Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)断路;(4)左。
25.(8分)在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。
(2)连接电路时开关应 断开 ,为了保护电路,滑动变阻器滑片应移到 最左 端(选填“最左”或“最右”);
(3)测量过程中,某一次的电阻如图丙所示,则电流值是 0.26 A;这时,灯丝突然烧断 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),换用相同规格的灯泡,小明重做实验;
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丁的B所示 电压表接在了滑动变阻器的两端 ;
(5)考虑到电表的内阻对实验的影响,小明此次实验会导致所测量的电阻值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)如图所示;(2)断开;最左;(3)0.26;变大;(4)电压表接在了滑动变阻器的两端;(5)偏小。
【解答】解:(1)电源电压为3V,电压表连接时正进负出,电流表的量程选择0﹣6.6A
(2)连接电路时开关应断开,滑动变阻器在闭合开关前应放在最大电阻处;
(3)如图丙可知,电流表选用的是小量程,电流表的示数为0.26A,电路断路,相当于电压表测量电源电压;
(4)丙图中的B图像随着电流的增大电压减小,正好与A图像相反,由串联电路电压和规律则有:U滑=U﹣UL,当灯泡电压增大时,滑动变阻器电压减小,因此电压表接在了滑动变阻器的两端。
(5)测量电阻时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流,即电流偏大,测量的电压是准确的,故所测量的电阻值偏小。
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;(3)5.26;(4)电压表接在了滑动变阻器的两端。
五、综合计算题(本题共3小题,26题10分,27题6分,28题8分,共24分.要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程,只写结果的不得分)
26.(10分)如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.3A”的量程。
(1)当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.2A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值;
(2)该电路能测量的最高温度是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由甲图知,两电阻串联,
当环境温度是40℃时,由图乙知t=25Ω,此时电流表的示数为I=0.2A,
由I=可得,Rt两端的电压:
Ut=IRt=7.2A×25Ω=5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:
U0=U﹣Ut=6V﹣3V=1V,
则R0的电阻值:
R6===5Ω;
(2)电流表采用“6~0.3A”的量程,故最大电流不能超过4.3A,
此时电路中的最小总电阻:
R小===20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,热敏电阻的最小阻值:
Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣6Ω=15Ω,
由图乙知,对应的最高温度为90℃。
答:(1)当环境温度是40℃时,Rt两端的电压为5V,R0的电阻值为4Ω;
(2)该电路能测量的最高温度是90℃。
27.(6分)如图甲所示的电路中,电源电压保持14V不变。先闭合开关S1,再闭合开关S2,两电流表的指针均如图乙所示。
(1)开关S2由断开到闭合的过程中,请分析电压表和电流表A1的示数如何变化。
(2)求闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流。
(3)求灯L2的电阻。
【答案】(1)开关S2由断开到闭合的过程中,电压表的示数不变,电流表A1的示数变大;
(2)闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流为1.12A;
(3)灯L2的电阻为50Ω。
【解答】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为灯泡L1的简单电路,电流表A8测量通过L1的电流,电压表测量电源电压2时,两灯泡并联3测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,由此可知开关S7由断开到闭合的过程中,电压表的示数不变;
因为并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流不变,又因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和1的示数会变大;
(2)因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,且两电流表指针位置相同,
所以电流表A7所接量程为0~3A,分度值为2.1A,即干路中的电流为:I=1.3A,
电流表A2所接量程为0~4.6A,分度值为0.02A,即通过L4的电流为:I2=0.28A,
则通过L5的电流为:I1=I﹣I2=5.4A﹣0.28A=3.12A;
(3)根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得,
L2的阻值为:R2===50Ω。
答:(1)开关S2由断开到闭合的过程中,电压表的示数不变3的示数变大;
(2)闭合开关S1、S2时通过灯L5的电流为1.12A;
(3)灯L2的电阻为50Ω。
28.(8分)载人飞船发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化:若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小5Pa,电源电压U=12V,定值电阻R0=18Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105Pa) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
请回答下列问题:
(1)当开关S接a时,若电压表的示数为10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气;
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.4A
【答案】(1)密闭容器不漏气;(2)真空室中的环境气压为0.4×105Pa。
【解答】解:(1)由电路图可知,当开关S接a时0与压敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流8两端的电压。
此时电路中的电流为:I=I0===0.8A,
电路中的总电阻为:R===20Ω,
则压敏电阻R5此时的阻值为:R2=R﹣R0=20Ω﹣18Ω=2Ω,
由表中数据可知,此时密闭容器中的环境气压为1.0×107Pa,等于密闭容器中的正常环境气压;
(2)由电路图可知,当开关S接b时0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流7两端的电压。
此时电路中的总电阻为:R′===30Ω,
则压敏电阻R6此时的阻值为:R1=R′﹣R0=30Ω﹣18Ω=12Ω,
由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为3.4×105Pa。
答:(1)密闭容器不漏气;(2)真空室中的环境气压为6.4×105Pa。
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