第十四章 综合素质评价
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.INCLUDEPICTURE"前沿科技.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\前沿科技.tif" \* MERGEFORMATINET 2023年8月29日,搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布。麒麟9000S芯片有自主知识产权,华为成功突破了美国芯片封锁,彰显了中国科技实力的再度崛起,为中国整个科技产业注入了信心和动力。制造芯片的主要材料是( )
A.半导体 B.导体
C.绝缘体 D.超导体
2.对于欧姆定律的理解,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
B.公式U=IR表明,导体两端的电压是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定的
C.根据公式R=可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比
D.根据公式R=可知,导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
3.一根铝导线的电阻为R,要使连入电路中的导线电阻增大,可采取的措施是( )
A.将其对折连入电路
B.将其拉长连入电路
C.用长度、横截面积相同的铜导线代替铝导线
D.减小导线两端电压
4.图甲为某收音机的音量调节旋钮,图乙为其结构示意图。A、B、C是它的三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片相连,转动旋钮时滑片在弧形电阻丝上同向滑动。下列分析正确的是( )
A.旋钮与喇叭并联
B.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时音量变大
C.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时音量变小
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时音量变小
INCLUDEPICTURE"x28.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x28.tif" \* MERGEFORMATINET (第4题) INCLUDEPICTURE"x29.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x29.tif" \* MERGEFORMATINET (第5题) INCLUDEPICTURE"x30.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x30.tif" \* MERGEFORMATINET (第6题)
5.[2022·内江]如图是利用数字化电压-电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U-I图像。由图可知,以下判断正确的是( )
A.R1<R2<R3 B.R1>R2>R3
C.R1=R2=R3 D.无法比较R1、R2、R3大小
6.如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡L变暗
B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡L变亮
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡L变亮
D.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡L变暗
7.如图所示电路,V1、V2是两个相同的电压表,都有两个量程0~3 V和0~15 V。如果闭合开关后,两个电压表的指针偏转角度相同,那么电阻R1、R2阻值可能分别是( )
A.6 Ω、20 Ω B.10 Ω、40 Ω
C.50 Ω、12.5 Ω D.30 Ω、20 Ω
INCLUDEPICTURE"x31.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x31.tif" \* MERGEFORMATINET (第7题) INCLUDEPICTURE"x32.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x32.tif" \* MERGEFORMATINET (第8题) INCLUDEPICTURE"x33.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x33.tif" \* MERGEFORMATINET (第9题)
INCLUDEPICTURE"x34.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x34.tif" \* MERGEFORMATINET (第10题)
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,正确的判断是( )
A.一定是电阻R断路,电流表的示数变小
B.可能是灯L断路,电压表的示数变小
C.一定是电阻R短路,电流表的示数变大
D.可能是灯L短路,电压表的示数变小
9.如图所示的电路,电源电压U=4.5 V且保持不变,电阻R1=5 Ω,变阻器R2的最大阻值为20 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A.0~10 Ω B.2.5~10 Ω
C.0~20 Ω D.2.5~20 Ω
10.INCLUDEPICTURE"科学推理.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\科学推理.tif" \* MERGEFORMATINET 在如图所示的电路中,已知变阻器R1接入电路的阻值与电阻R2的阻值相等,开关S处于闭合状态、开关S1处于断开状态。现有下列几项操作:①闭合S1;②闭合S1并向左移动滑片P;③闭合S1并增大电源电压,其中能使两电流表示数的比值大于2的操作有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共7小题,计20分)
11.INCLUDEPICTURE"小制作.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\小制作.tif" \* MERGEFORMATINET [2023·哈尔滨]如图所示是小点自制的调光灯,把一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,小点会看到的现象是____________,产生这种现象的原因是导体的________减小,引起导体电阻变小。
12.一个小灯泡正常发光时的电阻为20 Ω,通过灯丝的电流为0.2 A。则小灯泡正常工作时的电压是________V,如果把它接在1 A的稳流电源上使用,应在电路上________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为________Ω的电阻。
13.如图所示为灯泡L和电阻R的I-U图像,由图可知:电阻R的阻值是______Ω;当把L、R串联在某电路中时,电路中的电流是0.5 A,电源电压是______V;当把它们并联在电源电压是6 V的电路中时,干路中的电流是________A。
14.如图所示是某电子秤的结构示意图,闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量。当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S会自动断开,电子秤无示数。电子秤的刻度表相当于一个________表,它的示数越小说明所称物体质量越________,R0的作用是____________。
INCLUDEPICTURE"x35.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x35.tif" \* MERGEFORMATINET (第11题) INCLUDEPICTURE"x36.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x36.tif" \* MERGEFORMATINET (第13题)
INCLUDEPICTURE"x37.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x37.tif" \* MERGEFORMATINET (第14题) INCLUDEPICTURE"x38.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x38.tif" \* MERGEFORMATINET (第15题)
15.现利用热敏电阻Rt制作温度报警器,它的阻值随温度变化的部分数据如表所示,由表格可知,热敏电阻的阻值随环境温度的升高而________(选填“增大”或“减小”);报警器的部分电路如图所示,图中两个虚线框中为热敏电阻Rt和定值电阻R0,电源电压恒为12 V,当环境温度升高,电压表示数达到或超过8 V时,便会触发报警器(图中未画出)报警,则热敏电阻应接在虚线框______(选填“1”或“2”)内,不考虑报警器对电路的影响,要求环境温度达到或超过60 ℃时开始报警,则R0的阻值为________Ω。
环境温度t/℃ 5 10 20 30 40 50 60
热敏电阻Rt/Ω 6 000 4 400 2 800 1 800 1 100 800 700
16.如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为__________Ω,当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于图乙中的________(选填“A”“B”“C”“D”或“E”)点。
INCLUDEPICTURE"x39.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x39.tif" \* MERGEFORMATINET
17.(1)如图所示为爱动脑筋的小荣设计的一个自动防盗报警电路,如果房门被人打开,绑在门框上的细导线AB被扯断,电铃发声自动报警,否则只有灯亮。请你根据要求补全电路图。
INCLUDEPICTURE"x40.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x40.tif" \* MERGEFORMATINET [第17题(1)] INCLUDEPICTURE"x41.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x41.tif" \* MERGEFORMATINET [第17题(2)]
(2)INCLUDEPICTURE"教材改编题.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\教材改编题.tif" \* MERGEFORMATINET 如图是一种测定油箱内油量装置的部分连接电路,A、B、O是滑动变阻器R的三个接线柱,滑杆可以绕O点转动,P为金属滑片,R0是定值电阻。要求:闭合开关后,当油箱内油量减少时,电流表的示数随之减小,请将电路补充完整。
三、实验与探究题(共4小题,计26分)
18.请完成下列填空。
(1)某实验小组用如图-1所示电路做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,甲、乙、丙为三根镍铬合金丝,实验中通过观察____________来判断接入M、N两点间电阻的大小;如果想要“探究导体电阻的大小和导体横截面积的关系”,应选用镍铬合金丝________。
(2)如图-2所示是小华探究电流与电阻关系的实验电路,A、B间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑动变阻器的滑片控制A、B间________不变。通过多次实验可得出的结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
INCLUDEPICTURE"x42.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x42.tif" \* MERGEFORMATINET (第18题) INCLUDEPICTURE"x43.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x43.tif" \* MERGEFORMATINET (第19题)
19.小德在“探究电流与电压的关系”实验中。
(1)请用笔画线代替导线把图甲的实验电路连接完整。(要求:滑片向左移动,电压表的示数变小)
(2)连接电路的过程中,开关必须________(选填“断开”或“闭合”)。
(3)连接好电路后,将滑片P移到最大阻值处,再闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P(未滑到阻值最小处),电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是____________________________________________________。
(4)排除故障后,闭合开关,继续实验,根据获得的实验数据绘制出I-U图像如图乙所示。分析图像可以得出结论:在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成________。
(5)本实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和________________________。为了得到更普遍的规律,接下来进行的实验操作能达到最好的实验效果的是________(选填字母)。
A.继续移动滑动变阻器的滑片,记录更多组实验数据。
B.更换不同阻值的定值电阻,重复上述实验操作
20.实验小组测量标有“2.5 V”字样的小灯泡的电阻,其中电源由三节新干电池串联组成。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,同组的小洋发现电路连接有错误。如果立即闭合开关,可能会损坏的电表是________(选填“电压表”或“电流表”)。
(2)小明主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小洋眼珠一转,在图甲电路中只改变了某根导线一端的接线位置,电路就能测量小灯泡的电阻。请在图甲中找出那条导线并打“×”,并用笔画线表示该导线,将该导线改接后使得电路连接正确。
INCLUDEPICTURE"x44.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x44.tif" \* MERGEFORMATINET
(3)排除故障后正确操作实验,测量数据如表所示:
序号 1 2 3 4 5 6
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流 0.10 0.16 0.22 0.28 0.34
分析实验数据可知:
①以上表格的缺陷是缺少________;
②第5次实验时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表示数为__________A,则此时小灯泡的电阻为__________Ω;(结果保留一位小数)
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是________(选填“0 Ω”“2 Ω”“5 Ω”或“8.33 Ω”)。
(4)实验结束后,小微想利用小明的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表损坏,善于动脑的小微用小明实验中灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额,设计了如图丙所示的电路,测出Rx的阻值,请你帮助小微补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为________;
②再断开开关S1,闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电压表示数为U1;
③待测电阻Rx=____________。(用所测物理量和已知物理量符号表示)
21.INCLUDEPICTURE"课内实验拓展.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\课内实验拓展.tif" \* MERGEFORMATINET 小华学习了电阻的知识后,对“探究盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了科学探究活动,他提出了以下猜想:
INCLUDEPICTURE"X45.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X45.tif" \* MERGEFORMATINET
A.盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关;
B.盐水电阻的大小可能与盐水的体积有关。
小华选用的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线,他将上述器材组装成如图所示的电路并进行科学探究实验。
(1)小华闭合开关后,将适量盐水从注水口倒入塑料管中后闭合开关,观察到小灯泡发光,说明盐水是________(选填“导体”或“绝缘体”),盐水电阻的大小可以根据____________进行判断。
(2)探究猜想A时,为了改变盐水的浓度,小华应该向塑料管中添加适量的________(选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀。
(3)探究猜想B时,小华用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时,观察到灯泡的亮度逐渐变暗,得出结论:盐水浓度一定时,体积越小,电阻越大。请你根据小华的实验探究过程和“影响导体电阻大小的因素”回答下列问题:
①当容器内盐水体积减小时,盐水的____________也在不断减小,导致盐水的电阻变大;
②INCLUDEPICTURE"科学探究.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\科学探究.tif" \* MERGEFORMATINET 小明的探究过程________(选填“能”或“不能”)完整验证猜想B是正确的,请说明你的理由: ______________________________________________。
四、综合题(共2小题,计14分)
22.[2022·毕节]如图所示的电路,其中R1的阻值为15 Ω,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,求:
INCLUDEPICTURE"X46.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X46.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)开关S闭合、S1断开时,电流表的示数。
(2)开关S、S1都闭合时,保证电流表安全,电阻R2的最小阻值。
23.如图甲所示为水果自动筛选装置,它有一个压力检测点,检测点的电路如图乙,其中R为压敏电阻R0为定值电阻,其原理如下:当传送带上的水果经过压力检测点时,压敏电阻R的阻值发生变化,使AB间的电压随之发生变化,当UAB<3 V时,机械装置启动,将质量不达标的小水果推出传送带,实现自动筛选功能。已知:电源电压为12 V,R0=20 Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图丙所示。(g取10 N/kg)
INCLUDEPICTURE"X47.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X47.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)当检测点上没有水果时,电路中的电流是多大?
(2)该装置能够剔除质量小于多少千克的水果?
(3)INCLUDEPICTURE"电路改进.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\电路改进.tif" \* MERGEFORMATINET 不同等级的水果筛选的质量标准是不同的。请通过计算对电路进行两种不同方法的改进,使该装置能够筛选出质量小于0.3 kg的水果。
答案
一、选择题
1.A 2.A 3.B 4.C 5.B 6.D 7.B 8.D 9.B 10.B
二、填空与作图题
11.灯变亮;长度 12.4;并联;5 13.12;7.5;1.5
14.电流;小;保护电路 15.减小;2;1 400 16.10;B
17.(1)如图所示
INCLUDEPICTURE"X51.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X51.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X51.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)如图所示
INCLUDEPICTURE"x52.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x52.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x52.tif" \* MERGEFORMATINET
三、实验与探究题
18.(1)灯泡的亮度;甲、乙 (2)电压;反比
19.(1)如图所示 (2)断开 (3)定值电阻R短路 (4)正比 (5)改变定值电阻两端的电压;B
INCLUDEPICTURE"x53.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x53.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\x53.tif" \* MERGEFORMATINET
20.(1)电压表 (2)如图所示 (3)①单位;②0.3;8.3;③2 Ω (4)①U额;③
INCLUDEPICTURE"X54.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X54.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\24秋\\9物理上SK陕西专版北京\\X54.tif" \* MERGEFORMATINET
21.(1)导体;灯泡的亮度 (2)盐 (3)①横截面积;②不能;没有控制盐水的横截面积不变
四、综合题
22.解:(1)由图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量的是通过R1的电流
通过R1的电流I1===0.4 A
即电流表示数为0.4 A
(2)开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流
根据电流表量程可知,干路的电流最大为0.6 A
根据并联电路的电流特点可知,通过电阻R2的最大电流I2=I-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A
根据并联电路的电压特点可知
R2两端的电压U2=U=6 V
由欧姆定律可知,R2的最小阻值R2===30 Ω
23.解:(1)由图乙可知,压敏电阻R和定值电阻R0串联
由图丙可知,当检测点上没有水果时,即F=0 N时,R=100 Ω
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和欧姆定律可得,此时电路中的电流
I===0.1 A
(2)当UAB=3 V时,电路中的电流I′=I0===0.15 A
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,压敏电阻两端的电压U压=U-UAB=12 V-3 V=9 V
压敏电阻的阻值R′===60 Ω
根据图丙可知,此时水果对压力检测点处的压力为1 N,由二力平衡可知,G=F′=1 N
由G=mg可得,水果的质量m===0.1 kg
所以该装置能够剔除质量小于0.1 kg的水果
(3)如果所选水果的质量要小于0.3 kg
则压敏电阻受到的最小压力
F″=G′=m′g=0.3 kg×10 N/kg=3 N
由图丙可知,对应的压敏电阻阻值为R″=30 Ω
①该装置能够筛选出质量小于0.3 kg的水果,则此时电源电压应为
U′=I′(R″+R0)=0.15 A×(30 Ω+20 Ω)=7.5 V
故可以调节电源电压到7.5 V,该装置便能够筛选出质量小于0.3 kg的水果
②如果不改变电源电压,使该装置能够筛选出质量小于0.3 kg的水果
则此时电路中的电流为I″===0.3 A
此时R0的阻值应为R0′===10 Ω
故改进的方法有:①调节电源电压到7.5 V;②将电阻R0更换为一个阻值为10 Ω的电阻