广东地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—电压 电阻 练习题
一、单选题
1.(2021·广东广州·一模)小明做实验时记录2V和0.2A,但填写表格时不知是测哪个元件的数据,由于器材收拾完了,即时记起并画出实验接线草图,如图,电压表和电流表还不能确定,用M、N表示。则下列判断正确的是( )
A.M表是电压表,2V是电源电压
B.N表是电压表,2V是L1两端电压
C.N表是电流表,流过L2电流0.2A
D.M表是电流表,流过L2电流0.2A
2.(2021·广东深圳·模拟预测)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为8V,若电源电压为12V,则灯L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
3.(2021·广东惠州·一模)计算机芯片中有大量用硅、锗等材料制成的电路元件,硅和锗属于下列哪些材料( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4.(2021·广东中山·模拟预测)如图所示为一种按钮开关的构造截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,下列说法正确的是( )
A.A、B是导体,C、D是绝缘体
B.A、B、C是导体,D是绝缘体
C.C、D是导体,A、B是绝缘体
D.A、B、D是导体,C是绝缘体
5.(2021·广东肇庆·一模)下列研究中所使用的科学方法相同的是( )
①研究导体中电流与该导体两端电压的关系
②研究电流时,用水流比作电流
③研究串联电路时,引入“总电阻”的概念
④研究影响导体电阻大小的因素。
A.①和② B.①和④ C.②和③ D.③和④
6.(2021·广东深圳·三模)如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧秤的示数变小,则变阻器接入电路的方式可以是( )
A.C接E,D接F B.C接E,B接F
C.A接E,D接F D.A接E,B接F
7.(2022·广东东莞·模拟预测)击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,乙方指示灯L乙亮,同理,乙方剑击中甲方,灯L甲亮.下面能反映这种原理的电路是( )
A. B.
C. D.
8.(2022·广东汕头·一模)将一铁丝拉长,其物理量发生变化的是( )
A.质量 B.密度 C.电阻 D.比热容
二、多选题
9.(2022·广东广州·二模)小明测量不同型号铅笔在纸上涂划所得线条的电阻,实验步骤如下:
(1)用铅笔在纸上画出两段长为15cm的线条,在其中一段线条上重复涂划3次,另一段6次;
(3)换用不同型号铅笔重复(1)的操作,得到多组等长等宽的线条如图;
(3)测出每段线条两端的电阻记录在下表。
表格
2B 4B 6B 8B 9B
低 高
3 ① 0.79 0.67 0.49 ③
6 ② 0.65 0.43 0.28 ④
根据实验数据,以下说法不正确的是( )
A.铅笔芯中主要起导电作用的是碳,含碳量越高的铅笔导电性能越好
B.根据实验数据可以推测电阻最小的是①
C.在表格中从左往右,线条导电性能越好,则线条两端的电阻越小
D.不同型号的铅笔,画的宽度、长度、涂的次数都会影响到线条的电阻值
三、填空题
10.(2021·广东惠州·一模)5G芯片的重要材料是硅,属于______材料,在手机的使用过程中相当于_____(选填:“电源”或“用电器”)。在散热方面,华为采用了石墨烯膜进行散热,这是因为石墨烯膜属于热的_______(选填:“良导体”或“不良导体”),容易将芯片传导到后壳的热量均摊给整个背壳以达到整机快速散热的目的。
11.(2021·广东梅州·一模)硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_______(选填“强”或“弱”).某些物质在温度很低时,电阻变为_________,这就是超导现象.如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪些情境得到应用______(选填序号).
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆
12.(2021·广东肇庆·一模)导体对电流都有阻碍作用,______表示其阻碍作用的大小。滑动变阻器是通过改变接入电路中______来改变电阻,如图所示为滑动变阻器的四种接线方法,当滑片P移动时,可改变电阻大小的接法是______。
A. B.C.D.
13.(2022·广东佛山·二模)小明按如图甲所示电路进行实验,电源电压为15V,开关闭合后,电流表和电压表的示数如图乙所示,则灯L2两端电压______V,两个灯中______(选填“L1”或“L2”)灯更亮,实验中电表的使用存在不当之处是______。
14.(2022·广东佛山·模拟预测)如图为某实验小组用铜片、锌片、水果和发光二极管组成的电路,二极管此时正在发光。水果在此电路中起到______的作用,若想让二极管更亮,可将多个水果 ______(选填“串”或“并”)联接在电路中,现在只对调接在铜片和锌片上的导线,发现二极管不再发光,说明二极管具有______特性。
15.(2022·广东河源·一模)如题图所示,闭合开关,用酒精灯给电阻丝加热,小灯泡的亮度变暗,说明______。
四、作图题
16.(2021·广东梅州·一模)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整.要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小.
17.(2021·广东肇庆·一模)小明要测量图中灯L2的电压,请用笔画线代替导线完成电路。
18.(2022·广东汕尾·二模)根据如图所示的实物图,在方框中画出对应的电路图 ( )
19.(2022·广东揭阳·模拟预测)如图,在电路中的圆圈内填上电压表或电流表的符号,使、并联连接。
20.(2022·广东韶关·一模)如图甲是小明家台灯的电位器示意图,小明发现顺时针旋转旋钮(滑片)时,灯泡变暗,请你帮小明把该电位器连入乙图。
五、实验题
21.(2021·广东肇庆·一模)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_____________________来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入上图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟__________有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差_________,解决这一问题的措施是___________________.
22.(2021·广东深圳·二模)某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①食盐水溶液的导电性可能与溶液的浓度有关
②食盐水溶液的导电性可能与溶液的质量有关
③食盐水溶液的导电性可能与溶液中两点间的距离有关
为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a 、b两金属片分别插入如图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a 、b 每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)在连接电路时,开关必须_____,本实验电路中接入电阻R0的目的是___________;
(2)食盐水溶液的导电性能可以由______来判断;
(3)将金属片a、b分别插入如图甲、乙所示位置可探究猜想____(选填序号),为了探究猜想② 应将金属片a、b 分别插入______两图所示位置;
(4)将金属片a 、b 分别插入如图乙、丁所示位置,若I乙 ≠I丁,由此可得到的结论是:______.
23.(2022·广东江门·一模)如图1甲为学生常用电压表。为了解其构造,小明进行了拆解,如图1乙所示。通过查阅资料小明了解到:常用的电压表和电流表都是由小量程电流表(表头)改装而成的,表头可看作有示数的电阻:该电压表的表头G满偏电流(即允许通过的最大电流)Ig=1mA,电阻Rg=10Ω。
(1)测量电压时,电压表应跟被测用电器___________联;
(2)图2为小明画的内部构造电路图,A、B、C为接线柱。当通过表头的电流为满偏电流时,表头两端的电压为___________V,由图2知把表头改装成更大量程的电压表需 ___________联电阻;
(3)若把AB、AC两端先后分别接入电源,调节电路使表头满偏,AB、AC间电压分别为UAB、UAC,则UAB___________UAC(选填“>”或“<”)。0~UAB、0~UAC即为图甲所示对应接线柱的量程,可算出R2=___________Ω;
(4)我们在电学实验和电路计算中常常将电压表理想化处理(即阻值无限大),例如在伏安法测电阻的实验中,如图3所示,若电压表示数为U,电流表示数为I,则,该结果与真实值相比 ___________(选填“偏大”或“偏小”)。原因是:___________。
24.(2022·广东清远·一模)在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时,小明选用实验板上的两根粗细相同的镍铬合金丝,设计如图所示电路,这个实验能探究导体的电阻跟导体______的关系,实验中通过观察______来判断电阻的大小,实验中用到的科学方法有______(填一种即可)。
六、综合题
25.(2021·广东深圳·模拟预测)如图甲是LED手电筒和LED吸顶灯, 它的主要部分是高亮度白色发光二极管, 具有光效高、耗电少、安全环保等优点, 是维白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,它是直接把电能转换成光能的元件,因而其发光效率较高, 是新一代固体冷光源, 将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于工作状态:反之,电流不能从负极流向正极,二极管不工作。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路, 闭合开关S,LED即处于工作状态, 调节变阻器滑片, 记录多组电压、电流数据, 可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)LED灯之所以节能, 被称为冷光源, 是因为电流热效应损耗的能量比白炽灯________(填“高”或“低”):
(2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光:断开S,对调电源的正负极后再闭合S,LED__________(填“能”或“不能”)发光,此时电压表__________示数, 电流表__________示数(均填“有”或“没有”)。
(3)铭牌为“220V 8W”的LED灯与“220V 50W”的白炽灯发光亮度相当,两灯正常发光10h,LED灯节约的电能全部用来给水加热,不计热量损失, 能使初温为20℃,质量为10kg的水,温度升高__________℃。
26.(2021·广东阳江·一模)阅读下列短文,回答问题.
自动清洁车
人们在利用清洁车清扫路面前,工程师会先通过电脑或定时程序启动清洁车,当车灯亮起时,车辆“苏醒”,随即缓缓驶出泊位,按照事先设定好的运行轨迹行驶,从车窗外向里看,驾驶室里的方向盘匀速旋转,但座椅上并没有人。驾驶台上的电子屏幕亮起,显示车辆所在区域的高清地图、车辆所处的位置清扫时,车身下的洒水管会喷洒少量清水,以免扬尘。车底一对扫帚盘360度向内圈方向转动,将路面垃圾集中到车底,再扫入垃圾箱,由于车头、车身装有许多传感器,通过发射、接收超声波来侦测障碍物,车辆在运行过程中能够感知自己所在位置,识别红绿灯,并在遇到障碍物、路人时自动绕开。车辆转弯时,会采用相对安全的方式,贴着道路边缘走直线。结束清扫后,车辆会行驶至垃圾倾倒处,缓缓抬起车尾,将箱内垃圾倒入垃圾桶,再放下车尾,驶回泊位。
(1)清洁车在水平路面上工作时将垃圾自动吸入车内,此过程中,若清洁车做匀速直线运动,则机械能将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其中车身的LED灯起到警示的作用,它是由______(选填“超导体”或“半导体”)材料制成的;
(2)清洁车在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用______(选填“超声波”或“激光”)才能较好地感知到障碍物;以障碍物为参照物,清洁车是______的;
(3)清洁车采用凹凸材质的轮皮,可增大清洁车与地面间的______力。当功率为240W的清洁车以1m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时,清洁车受到的牵引力为______N。
27.(2022·广东河源·模拟预测)阅读短文。并回答问题。
第四代电光源——LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是元件实物及符号。
由于二极管具有单导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性,把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
(1)LED灯主要由___________(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯___________(选填“高”或“低”)。
(2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED灯正常发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯___________(选填“能”或“不能”)发光;此时两电表的示数分别___________。
A.4.5V 20mA B.3V 20mA C.4.5V 0mA D.3V 0mA
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明,平均每月照明用电50kW·h,现全部改用LED灯,相同情况下可节能约70%,已知每消耗1度电相当于排出1.1kg的二氧化碳,则改用灯后,这个家庭平均每月能减排二氧化碳约___________kg。如果河源市按100万户家庭计算,全部用户由白炽灯照明改用LED灯照明,则每月节约的能源相当于___________t的无烟煤放出的热量。(无烟煤的热值取3×107J/kg)
参考答案:
1.C
【详解】分析图中电路可知,两个灯串联,N表串联在电路中所以是电流表,其示数是0.2A,即电路中的电流是0.2A,M表和灯L1及开关的整体并联所以是电压表,且测的是灯L1的电压,其示数为2V,即L1的电压为2V。
故选C。
2.A
【详解】由电路图知,三盏灯串联,电压表测和两端的电压,即
①
电压表测和两端的电压,即
②
由串联电路的电压特点知
③
联立①②③解得两端的电压
故选A。
3.B
【详解】计算机芯片中的一种重要材料是半导体,硅和锗都属于半导体。
故选B。
4.A
【详解】A、B各有接线柱与电路相连接,A、B是电路的一部分,是用来导电的,故A、B是导体;C是按钮,D是外壳,C、D都和人接触,防止触电,C、D必须是绝缘体,故BCD错误,A正确。
故选A。
5.B
【详解】①电流与导体两端电压和导体的电阻都有关系,研究电流与电压的关系时,需要保持电阻一定。采用的是控制变量法;
②电流和水流都客观存在,但电流的形成无法直接观察,水流却可以直接观察。电流是电荷的定向移动形成的,水流是水分子的定向移动形成的。两者的形成有共同之处,用能直接观察的水流解释不能直接观察的电流的形成,采用的是“类比法”;
③在串并联电路中几个电阻共同作用产生的效果与一个电阻产生的效果相同,或一个电阻再电路中的作用可以由几个电阻共同作用代替,采用的是等效替代法;
④影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积,研究时需要保持其中的两个量一定。采用的是控制变量法。
故选B。
6.B
【详解】如图电路,根据安培定则判断知,螺线管的上端为S极,与条形磁体排斥,要使滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧秤的示数变小,电磁铁的磁性应增强;
A.C接E,D接F时,金属棒接入电路,移动滑片时,电阻不变,故A不符合题意;
B.C接E,B接F时,滑片右侧部分电阻丝接入电路,滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,磁性增强,测力计示数减小,故B符合题意;
C.A接E,D接F时,滑片左侧部分电阻丝接入电路,滑片P向右移动时,电阻变大,电流变小,磁性减弱,测力计示数增大,故C不符合题意;
D. A 接E,B接F时,全部电阻丝接入电路,移动滑片时,电阻不变,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【分析】当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时,乙方指示灯亮,而甲方指示灯不会亮;同理,当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时,甲方指示灯亮,而乙方指示灯不会亮,由此可知这两盏灯的连接方式为并联,且S甲与乙方的灯串联,S乙与甲方的灯串联.
【详解】因为甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作,并且互不影响,因此甲、乙指示灯为并联连接;
根据题意可知,甲方开关控制乙方指示灯的工作;乙方开关控制甲方指示灯的工作;因此D选项电路符合要求.
故选D.
8.C
【详解】将一铁丝拉长,含有物质的多少不变,所以质量不变,由于材料不变,铁丝的密度、比热容是固有属性,所以也不变;铁丝拉长,材料不变,横截面积变小、长度变大,所以电阻变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.BD
【详解】A.碳为导体,铅笔芯中主要起导电作用的是碳,含碳量越高的铅笔导电性能越好,电阻越小,故A正确,不符合题意;
B.根据实验数据得,2B铅笔的含碳量最低,且涂划次数越多,电阻越小,因此可以推测电阻最大的是①,故B不正确,符合题意;
C.在表格中从左往右,铅笔的含碳量越来越高,线条两端的电阻越小,线条导电性能越好,故C正确,不符合题意;
D.由表格中数据得,不同型号的铅笔,画的宽度、长度相同时,涂的次数不同,线条电阻不同,即只能得到不同型号的铅笔画的宽度、长度相同的线条时,涂的次数会影响线条电阻,故D不正确,符合题意。
故选BD。
10. 半导体 用电器 良导体
【详解】[1]硅导电能力介于导体与绝缘体之间,属于半导体材料。
[2]在手机的使用过程中芯片消耗电能,相当于用电器。
[3]多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,说明石墨烯有很好的导热性,是热的良导体。
11. 弱 零 ③
【详解】(1)半导体的导电能力比金属导体的导电能力弱.
(2)当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种现象就是超导现象.
(3)超导体电阻是零,所以超导体不会将电能转化成内能,不会放热.利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作.正因为超导体无法将电能转化为内能,所以用于发电、做输送电力的线路是非常好的材料,可以大大降低电能的损耗.
12. 电阻 电阻丝的长度 CD
【详解】[1]导体对电流都有阻碍作用,电阻是表示导体对电流的阻碍作用的大小。
[2]滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
[3]滑动变阻器的接法是四个接线柱,必须一上一下才能改变电路中的电阻,把上面两个接线柱接入电路相当于导线,把下边两个接线柱接入电路,相当于定值电阻,故只有CD符合题意。
13. 5 L1 电流表指针偏转过小,选用的量程较大
【详解】[1]由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,由乙图可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V,即L1两端电压为10V,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以L2两端电压
[2]L1与L2串联,串联电路中电流处处相等,且U1>U2,故L1更亮。
[3]由图乙所示电流表可知,电流表指针偏转过小,说明选用的量程较大,这样会导致实验误差较大,电流表换用小量程,可以减小读数误差。
14. 电源 串 单向导电
【详解】[1]一个基本电路包含电源、用电器、开关和导线等部分组成,二极管此时正在发光,说明水果此时提供了电能,因此水果起到电源的作用。
[2]让二极管更亮需增大二极管两端的电压,单个水果产生的电压较小,可将多个水果串联,这样可以增大电源电压,通过二极管的电流增大,二极管会更亮。
[3]电流从电源的正极经导线和用电器回到电源的负极,对调后流经二极管的电流与之前相反,此时二极管不发光,说明二极管具有单向导电性。
15.见解析
【详解】用酒精灯对电阻丝加热,电阻丝的温度升高,观察到小灯泡的亮度明显变暗,说明通过小灯泡的电流变小,电路的电阻增大,这个现象说明:导体的电阻跟温度有关,电阻丝电阻随温度的升高而增大。
16.
【分析】滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件.
【详解】根据电压表应与被测用电器并联,读图可知,左右两个位置不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变小,说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压,则左侧的位置应该是电源,右侧的位置应该是电流表.且电源的正极朝下.如下图所示:
【点睛】根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变小可判断各元件的位置.
17.
【详解】电源电压为3V,要测量图中灯L2两端的电压,故电压表选用小量程与这个灯并联,如图所示:
18.
【分析】根据电流的流经路径,依次分析各元件之间的连接关系;
【详解】从电源正极出发,电流依次经过开关S,电流表A,灯L2,然后分成两支,一支经过灯L1,另一支经过电压表,最后都回到电源负极.据此画出电路图如图所示;
19.见解析
【详解】要使两灯并联,从电源正极流出的电流通过导线直接流到L1、L2的上端,若在左边填入电流表将会使R1短接,因此左边的“〇”中应填入电压表;R1流出的电流要经过右边的电表流回到电源的负极,因此右边的“〇”中应填入电流表,如图所示
20.
【详解】滑片顺时针旋转时,灯泡变暗,是因为电位器连入电路的电阻丝变长,即连入电路的电阻变大,电流变小,所以应该连入下面的接线柱和中间的接线柱。如下图所示
21. 电流表示数(或小灯泡亮度); AB 导体的材料 偏大 电流表改用小量程
【详解】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;
(4)由图2所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差.
22. 断开 保护电路 电流表示数的大小 ① 甲、丙 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
【分析】做此题的关键是熟练掌握控制变量法.要想探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关;必须控制盐水的质量和金属片的距离不变;探究食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关;必须控制盐水的浓度、金属片之间的距离不变;探究食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关,必须其浓度和质量不变.
【详解】(1)连接电路过程中开关处于断开状态,为了防止电流过大将电流表烧坏,电路中接入一定值电阻R0;
(2)若食盐水溶液的导电性能比较强,其电阻就比较小,电流表示数较大;反之,电流表示数较小,可见,食盐水溶液的导电性能可以由电流表示数的大小来判断;
(3)a、b分别插入甲、乙所示位置,由图可以看出盐水的质量和金属片的距离不变,所以在探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关;为了探究食盐水溶液的导电性能与溶液的质量的关系,需要保持溶液的浓度和溶液中两点间的距离不变,改变溶液的质量,应将金属片a、b分别插入甲、丙两图所示位置.
(4)将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时,溶液的浓度相同,质量也相等,溶液中两点间的距离不相等,若I乙≠I丁,所以,食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关.
23. 并 0.01 串 < 12000 偏小 见解析
【详解】(1)[1]根据电压表的特点和使用要求可知,在测量电压时,必须把电压表与被测用电器并联起来。
(2)[2]该电压表的表头G满偏电时,电流为Ig=1mA,表头电阻Rg=10Ω,则表头两端的电压为
Ug=IgRg=1×10-3A×10Ω=0.01V
[3]满偏时,表头两端的电压很小,要把表头改装成更大量程的电压表,根据串联正比分压可知,需串联电阻,分去部分电压。
(3)[4]当AB两端接入电路时,Rg与R1串联,当AC两端接入电路时,Rg、R1和R2串联,根据串联正比分压可知,AB两端的电压UAB小于AC两端的电压UAC,即UAB[5]由于图甲为学生常用电压表,0~UAB、0~UAC即为图甲所示对应接线柱的量程,所以UAB=3V,UAC=15V。把AB两端接入电源,调节电路使表头满偏,电流为
Ig=1mA=10-3A
此时Rg、R1串联,AB两端的电压为3V,根据欧姆定律和串联电路电阻关系可得,R1的阻值为
把AC两端接入电源,调节电路使表头满偏,AC两端的电压为15V,此时Rg、R1和R2串联,AC两端的电压为15V,根据欧姆定律和串联电路电阻关系可得,则R2的阻值为
(4)[6][7]由于电压表本身也有一定的电阻,有分流作用,所以电流表示数为通过Rx和电压表电流之和,比实际通过电阻的电流偏大,电压测量是准确的,所以根据欧姆定律可知,测量结果比真实值偏小。
24. 长度 电流表示数 控制变量法
【详解】[1]由图可知,两根电阻丝的材料相同,横截面积相同,长度不同,所以探究的是电阻与长度的关系。
[2]实验中通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小,电源电压一定,电流表的示数越大,导体的电阻越小。
[3]导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,实验探究时应采用控制变量法。
25. 低 不能 有 没有 36
【详解】(1)[1]LED灯被称为冷光源,是因为它是直接把电能转换成光能的元件,故它的电流热效应损耗的能量比白炽灯要低。
(2)[2]对调电源的正负极后再闭合S,二极管的负极会和电源的正极相连,由于二极管具有单向导电性,所以此时LED不能发光。
[3][4]此时的二极管所在位置可当作断路处理,所以电路中电压表和变阻器串联,由于电压表的电阻非常大,所以电路中的电流很小,电流表无示数;由串联电路的分压原理可知,此时电压表有示数,且接近电源电压。
(3)[5]两灯正常发光10h,所节约的电能
不计热损失,水吸收的热量和节省的电能相等
水吸收热量后,升高的温度
26. 变大 半导体 超声波 运动 摩擦 240
【详解】(1)[1]清洁车在水平路面上工作时将垃圾自动吸入车内,清洁车做匀速直线运动,速度不变,由于车内垃圾增多,质量变大,故动能变大,重力势能不变;故机械能变大。
[2]车身的LED灯起到警示的作用,它由半导体材料制成。
(2)[3]超声波是以波的形式传播的,遇到障碍物时会反射从而被机器人接收,光速度太快,传播或反射回来的时间过短,不便于测量,故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,超声波才能较好感知到障碍物。
[4]以障碍物为参照物,清洁车和障碍物之间发生了位置的变化,所以清洁车是运动的。
(3)[5]清洁车采用凹凸材质的轮皮,是为了通过增大接触面的粗糙程度而增大清洁车与地面之间的摩擦力。
[6]根据P=Fv可得清洁车的牵引力
F==240N
27. 半导体 高 不能 C 38.5 4.2×104
【详解】(1)[1][2]发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成;根据题意知,LED的发光原理是直接把电能转换成光能,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源。
(2)[3][4]闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,由于LED具有单向导电性导致电路处于开路状态,此时LED不能发光,电流表的示数为0mA;此时电压表串联在电路中测电源两端的电压,其示数为4.5V,故选C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(3)[5][6]改用灯后,这个家庭平均每月节约的电能为
W1=50kW·h×70%=35kW·h
可减排二氧化碳的质量为
m=W1×1.1kg/(kW·h)=35kW·h×1.1kg/(kW·h)=38.5kg
如果河源市按100万户家庭计算,全部用户由白炽灯照明改用LED灯照明,则每月节约的电能为
W=100×104W1=100×104×35kW·h=3.5×107kW·h=1.26×1014J
由Q放=mq可得,每月节约的能源相当于完全燃烧无烟煤的质量