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【50道填空题·专项集训】教科版物理九年级上册期末总复习
1.长毛狗在家中的沙发上睡觉,淘气的小明用干燥的毯子将它包裹起来并来回摩擦,结果小狗的长毛竖了起来,像一只可爱的刺猬,如图所示.狗毛是因为摩擦带上了 (填“同种”或“异种”)电荷而互相 (填“排斥”或“吸引”)的.在实验室中用到的 (填“验电器”或“试电笔”)就是利用这一原理制成的仪器.
2.地铁严禁携带有“异味”的物品乘车,是因为“异味”会充满整个车厢,影响其他乘客。“异味”充满整个车厢,这是 现象;行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘,是因为车轮是由 (选填“导体”或“绝缘体”)制成的,可以将电荷移走,若汽油机曲轴的转速为3000r/min,汽油机每秒内对外做功 次。
3.一杯的水温度由降低到,请你说明这杯水内能的具体变化情况是 。不计蒸发
4.电路如图所示,只闭合开关S2时,灯泡L1和L2 联(选填“串”或“并”),只闭合开关S1和S3时,灯泡L1和L2 联(选填“串”或“并”),只闭合开关S1和S2时,灯泡 亮,一定不能同时闭合 两个开关。
5.如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图象。现将小灯泡L与电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W,再闭合S1,电流表的示数为0.9A,则此时电路的总功率为 W。
6.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图所示。电路中有一处明显错误是 ;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个 。
7.如上图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的关系图像,根据图像可知该物质
是 (选填“晶体”或“非晶体”);该物质从开始熔化到完全熔化持续了 min,该物质在C点的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的内能。
8.如图所示为导线的两种接法,连接段电阻较大的是 图,在相同电路中,更容易出现故障的是 图,若图乙连接段导线电阻为2.5×10-4Ω,电路电流为0.2A,则1min内此连接段产生的热量为 J。
9. 在一个标准大气压下冰水混合物的温度是 ℃、沸水的温度是 ℃;“-4. 7℃”读作 .
10.如图所示是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W,小明打开家里的一台空调单独工作5 min,发现电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调消耗的电能是 J,工作时的实际电功率为 W.
11.“学校安全教育平台”提供了丰富的安全教育资源供师生使用,切实提高了中小学生的安全知识和技能水平。请你用所学的物理知识从安全角度解释下列现象。
(1)出行安全:我们在高铁站台候车时,看到地面上有黄色安全线,如图1所示,工作人员也在不断提醒乘客不要越过安全线,这是因为当列车高速驶过时,车体附近流速快,压强 (选填“大”或“小”),若超过安全线,乘客可能会被气流“推”向列车,这说明力可以改变物体的 ;
(2)遇险自救:如图2所示为公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过 受力面积的方式 压强,从而更容易破开窗户玻璃逃生;(均选填“增大”或“减小”)
(3)消防安全:在学校消防安全教育中,同学们对“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”这一观点产生质疑。为了释疑,专业人员进行了模拟实验:如图3,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用简盖盖上大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将 能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。
12.春节前,我市市区进行了供电线路改造,改造的内容是把部分导线换成更粗的。在同样条件下,与改造前比较,导线的电阻变 ;电流在导线上产生的热量变 。选填“多”或“少”
13.如图所示为小明家电能表,此时电能表的读数是 kW·h。若小明在家用电暖气取暖,该电能表的转盘在5min内转了500转,则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J。将电暖器单独接在220V的电路中,电流为2A,工作1min后,该电暖器消耗的电能为 J。
14.如图所示是小新家中电能表上的信息,该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min,消耗的电能为 J,此时电能表的示数变为 kW·h。
15.观察下图,回答下列问题:
(1)运动的子弹能击穿水果,运动的子弹对水果 ;被压弯的跳板将运动员弹起,跳板对运动员 ;被举高的重锤落下来把桩打进地里,重锤对桩 (均填“做功”或“不做功”).
(2)运动的物体、处在高处的物体、发生弹性形变的物体都能对别的物体做功,这种物体就具有 .一个物体能够对外做的功越多,具有的能量就越 .
(3)正在做功的物体 具有能量,具有能量的物体 在做功(均填“一定”或“不一定”).
16. 质量为10kg,温度为10℃的水,吸收4.2×105J的热量后,温度升高到 ℃,若这些热量由酒精完全燃烧提供,至少需要 kg酒精。
17.如图所示,图甲为小昕自制的热机模型,她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔,把电火花发生器紧紧插入孔中,实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,塑料杯立即飞出,此过程酒精燃烧产生的 能转化为塑料杯的 能,相当于图乙中 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)的能量转化过程。
18.济南护城河有东、西两个船闸、游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了 原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的 比砂石和泥土大。
19.如图所示,民间有“做白稞迎新春”的传统习俗,制作白稞时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木锤锤打,最后搓揉成形。
(1)蒸米时,米香四溢说明分子 。
(2)蒸米时,木桶中米的内能是通过的 方式增加的。
(3)干木柴在燃烧时把 能转化为 能,其热值将 ;完全燃烧2kg的干木柴能放出 J的热量。(干木柴的热值为)
20.汽油机在工作过程中, 冲程是将机械能转化为内能;已知一汽油机转速为1800r/min,则该汽油机10s内对外做功 次。
21.电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于 选填“用电器”或“电源”。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是 选填“串联”或“并联”,若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
22.冬季,输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线, 通常要给输电线除冰;在短时间 内让输电线不经过用电器而直接接通 ,输电线的电流 ,产生的增加, 使冰熔化。
23.新冠疫苗须保存在低于8℃的环境中,专业冷藏车的冷藏室内是2~8℃的低温环境。夏季运输过程中,为监测冷藏室内温度,应选用如图 (选填“甲”或“乙”)所示的温度计置于其中,在接收点,为正确读数, (选填“能”或“不能”)把温度计从冷藏室内取出来读数,当温度计示数如图中所示时,温度 (选填“符合”或“不符合”)规定。
24.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同,开关S1断开、开关S2掷到1,电流表A1与电流表A2的示数之比为 ; 当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电流表A1与电流表A2的示数之比为 。
25.2022年2月4日冬奥会开幕式,北京将一张“亮丽”的科技名片交给了世界。开幕式上,400名演员手持发光杆进行表演,发光杆中的光源是LED,LED主要是由 (选填“半导体”或“超导体”)材料制成。红旗汽车的汉字车标,代表了中国乘用车事业的开端。迎宾灯将鲜红的“红旗”两字投射到地面,我们从各个方向都能看到,是由于光在地面上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
26.用钢丝制作弹簧拉力器是利用钢丝的 好,阳台窗户安装玻璃,是因为玻璃的 好,用塑料皮包裹在电工钳的手柄上,是利用了塑料的 差这一特性;玻璃店裁切玻璃时都用金刚石刀,这是因为金刚石的 大。
27.汽油机的一个工作循环是四个冲程组成,已知转速为3000r/min的四冲程汽油机,每秒内完成 个冲程,对外做功 次。汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值为4.6×107J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用功为 J。
28.某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示,正常工作10秒时间内电动机做总功为 J,若电动机线圈电阻为10Ω,10秒时间内电动机线圈发热量是 J,该吸尘器电动机的效率为 %(保留整数)。
29.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。
请你结合物理知识完成下列问题:
(1)长征二号F遥十六运载火箭中的燃料偏二甲基肼(C2H8N2),氧化剂N2O4和氧化剂是 (选填“液”或“气”)态的,它是通过既降低温度又加压的方法使气体 (填写一种物态变化名称)的;燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为 能和机械能;
(2)火箭升空过程中,发动机的工作原理相当于下图中四冲程内燃机的 (填字母)冲程;
A. B. C. D.
(3)火箭被点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要 ,使周围环境温度不致太高,我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先 后 形成的;
(4)火箭加速升空的过程中,航天员的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30. 甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
31.某电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100W,将它接人家庭电路中正常工作。在标准大气压下,将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开,不计热量损失,至少需要的时间为 s,此过程中通过电热水壶的电流为 A。[已知c=4.2×103J/(kg℃)]
32.我国成功发射了自主研发的火星探测器“天问一号”,当探测器发射升空时,燃料通过燃烧将 能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的 能,这与汽油机工作中 冲程的能量转化相同,该冲程示意图如图中的 图(选填“A”、“B”、“C”或“D”)所示。
33.汽车在转弯前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,则坏的转向灯发生的是 (选填“断路”或“短路”);转向横杆相当于电路中的 。 (选填“电源” “开关”或“用电器”)
34.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2测得两 U甲:U乙 =4:5,则R1:R2= ;若只断开开关S2,拆去电压表,甲、乙两处分别接入电流表,则此时两电表的示数之比I甲:I乙= 。
35.测量是物理实验的基本内容,看图并回答下列问题。
(1)图甲中物体的长度为 cm,秒表的读数为 s;
(2)图乙是自制的温度计,它是利用 的性质制成的。图丙是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 。(填“上升或下降”)
36.小明同学在探究并联电路电流规律时,通过如图所示的电路完成实验后,他只记录了两个电流表的读数分别为和,则应当是电流表 的读数(选填“”或“”);若电阻和的阻值均为,则电路的总电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”);电路消耗的总功率是 W.
37.将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的图象。则电阻R的阻值是 ,闭合开关S,电流表示数为,则电源电压U为 V;若将二者并联在电压为的电路中,干路中的电流是 A。
甲 乙
38.小明同学设计的一个温度计,如图甲所示,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱。
(1)这个温度计是根据 的热胀冷缩的规律制成的;
(2)将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (左/右)移动;
(3)图乙是某患者测量体温时,体温计的示数图,此时患者的体温为 ℃。
39.如图所示是电阻甲和小灯泡乙的I-U图像,甲的电阻是 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 Ω。
40.导体的电阻为,当其两端电压为时,通过它的电流是,若将它两端的电压增加到时,通过它的电流为 ,此时该导体的电阻为 。
41.如图所示,用均匀的电阻丝围成的一个三角形ABC,其中D为AB边的中点,现分别将AB和AD接在同一个电源上,则两次通过电源的电流之比为 。
42.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则电源电压为 V,滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为 W,滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为 J。
43.如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计,电磁炮在发射过程中将电能转化为 能,请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器: ;在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,请你提出一种改进措施 。
44.如图所示为某品牌电烤炉的简化电路图, R1、R2均为发热电阻, R1=40Ω、R2=60Ω,忽略温度对电阻大小的影响。当闭合开关 S1、S2时,电烤炉处于 (选填“低温”或“高温”)挡状态;电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为 。
45.如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b两端滑动的过程中,电压表的示数最大为4V,定值电阻R1的电功率变化范围是0.5W~4.5W,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
46.在家庭电路中热水器单独工作3min,如图所示的电能表的转盘转了100r,热水器的实际功率为 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 ℃(保留两位小数)。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 一些(选填“粗”或“细”)。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
47.标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,它的电流—电压图象如图所示,则它正常工作10 s消耗的电能是 J;将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中,则电路消耗的总功率为 W.
48.图甲电路中电源电压9V不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,则闭合S、接1时,在1min内产生的热量最多为 ,图乙是闭合S、接2时,小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像,则滑动变阻器接入电路的电阻范围为
49.已知甲、乙两灯额定电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大电压是 V;将两灯并联使用,电路中最大电流是 A,在串联或并联情况下,整个电路的最大功率是 W。
50.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,发现三个电表中有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障,其它元件均完好。
① 电路中一定有示数的电表是 表;
② 接着,移动变阻器R2的滑片P,发现三个电表的示数均不发生改变,则故障是 。
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【50道填空题·专项集训】教科版物理九年级上册期末总复习
1.长毛狗在家中的沙发上睡觉,淘气的小明用干燥的毯子将它包裹起来并来回摩擦,结果小狗的长毛竖了起来,像一只可爱的刺猬,如图所示.狗毛是因为摩擦带上了 (填“同种”或“异种”)电荷而互相 (填“排斥”或“吸引”)的.在实验室中用到的 (填“验电器”或“试电笔”)就是利用这一原理制成的仪器.
【答案】同种;排斥;验电器
【解析】【解答】狗毛是因为摩擦带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以小狗的长毛竖了起来,像一只可爱的刺猬;实验室中的验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来制成的.
【分析】不同物体相互摩擦带上电,是摩擦起电;电荷间同种电荷相互排斥,是验电器的工作原理。
2.地铁严禁携带有“异味”的物品乘车,是因为“异味”会充满整个车厢,影响其他乘客。“异味”充满整个车厢,这是 现象;行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘,是因为车轮是由 (选填“导体”或“绝缘体”)制成的,可以将电荷移走,若汽油机曲轴的转速为3000r/min,汽油机每秒内对外做功 次。
【答案】扩散;导体;25
【解析】【解答】整个车厢有异味,是分子不停做无规则热运动,造成的扩散现象。
行驶的地铁车身与空气摩擦起电,但由于车轮是导体,可将摩擦起电所带的电荷移走,使车身不能吸附灰尘;
汽油机的曲轴转2周,做功1次,汽油机曲轴的转速为3000r/min=50r/s,飞轮每秒转动50周,每秒做功25次。
【分析】分子不停的无规则运动,形成扩散现象;导体容易导电,可以消除静电现象;汽油机飞轮转2周,做功1次。
3.一杯的水温度由降低到,请你说明这杯水内能的具体变化情况是 。不计蒸发
【答案】内能减少
【解析】【解答】水的温度降低,内能减少。
【分析】温度降低,内能减少,减少量由公式计算。
4.电路如图所示,只闭合开关S2时,灯泡L1和L2 联(选填“串”或“并”),只闭合开关S1和S3时,灯泡L1和L2 联(选填“串”或“并”),只闭合开关S1和S2时,灯泡 亮,一定不能同时闭合 两个开关。
【答案】串;并;L1;S2、S3
【解析】【解答】图中,只闭合开关S2时,灯泡L2和L1顺次连接,形成串联电路,
闭合开关S1和S3时,电流分别经过灯泡L1和L2,灯泡L1和L2并联,只闭合开关S1和S2时,灯泡L2被短路,不亮,电流只流过灯泡L1,只有灯泡L1亮;同时闭合S2、S3两个开关,电源短路,可能烧坏电源,不能同时闭合。
【分析】用电器顺次连接,是串联电路;各用电器并列连接,是并联电路;导线和电源连接,造成短路。
5.如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图象。现将小灯泡L与电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W,再闭合S1,电流表的示数为0.9A,则此时电路的总功率为 W。
【答案】5.4
【解析】【解答】只闭合S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,由图像可知,有UL=6V,IL=0.3A
此时,根据电功率的计算公式可得,灯泡的实际功率为PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W
则电源的电压U=UL=6V
再闭合S1后,R与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流IR=I-IL=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.9A=5.4W
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
6.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图所示。电路中有一处明显错误是 ;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个 。
【答案】电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器
【解析】【解答】解:(1)根据电流表的连接可知,电路中的一处错误是电流表的正负接线柱接反了;
(2)改变鳄鱼夹M、N之间距离,接入电路的电阻发生了变化,从而引起灯泡亮度变化,故鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个滑动变阻器。
故答案为:电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器。
【分析】 (1)连接电流表时,应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)灯泡亮度发生变化,说明串联电路中的电流大小发生变化,由此判断鳄鱼夹与铅笔芯组合相当于哪个电路元件。
7.如上图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的关系图像,根据图像可知该物质
是 (选填“晶体”或“非晶体”);该物质从开始熔化到完全熔化持续了 min,该物质在C点的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的内能。
【答案】晶体;15;大于
【解析】【解答】由图像得,该物质熔化过程中,温度保持80℃不变,说明该物质有固定熔点,是晶体,熔点为80℃。该物质10min开始熔化,25min熔化结束,说明该物质完全熔化需要的时间是15min。该物质在BC间是晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大,因此该物质在C点的内能大于B点的内能。
【分析】说明该物质有固定熔点,是晶体,晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变。
8.如图所示为导线的两种接法,连接段电阻较大的是 图,在相同电路中,更容易出现故障的是 图,若图乙连接段导线电阻为2.5×10-4Ω,电路电流为0.2A,则1min内此连接段产生的热量为 J。
【答案】甲;甲;6×10-4
【解析】【解答】图甲中,接触面积小,电阻较大。导线的接触电阻大,根据焦耳定律Q=I2Rt会产生更多的热量,引发火灾或短路等故障,更容易出现故障的是图甲。 图乙连接段导线电阻为2.5×10-4Ω,电路电流为0.2A, 根据焦耳定律Q=I2Rt得,此连接段产生的热量为Q=I2Rt=(0.2A)2×2.5×10 4Ω×1×60s=6×10 4J。
综上 第1空、 甲; 第2空、甲; 第3空、 6×10-4。
【分析】1、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
9. 在一个标准大气压下冰水混合物的温度是 ℃、沸水的温度是 ℃;“-4. 7℃”读作 .
【答案】0;100;零下4. 7摄氏度(或负4. 7摄氏度)
【解析】【解答】摄氏温标规定:在一个标准大气压下,将冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃;这个数值表明温度低于零摄氏度,应读为“负四点七摄氏度”或“零下四点七摄氏度”;
故填0;100;零下4. 7摄氏度(或负4. 7摄氏度).
【分析】摄氏温标规定:在一个标准大气压下,将冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃;低于零摄氏度的温度读作负或者零下。
10.如图所示是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W,小明打开家里的一台空调单独工作5 min,发现电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调消耗的电能是 J,工作时的实际电功率为 W.
【答案】8800;3.6×105;1200
【解析】【解答】根据P=UI计算,最大电流为40A,P=220V 40A=8800W。消耗的电能。实际功率通过公式进行计算W=P实t,
第一空填写:8800;第二空填写:3.6 105;第三空填写:1200
【分析】电能表:1.作用:用来测量电路消耗电能的多少。2.计算方法:电能表的示数由几位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。
重要参数的意义:220v表示电能表适用的额定电压;
10(40A)表示这个电能表的基本电流为10A,40A是电流表能够满足测量准确要求,且能够长期正常运行的最大电流值;
50Hz表示它在 50 赫的交流电路中使用;
3200imp/kW·h表示每消耗1千瓦时的电能,电能表指示灯闪烁的次数为 3200 次
11.“学校安全教育平台”提供了丰富的安全教育资源供师生使用,切实提高了中小学生的安全知识和技能水平。请你用所学的物理知识从安全角度解释下列现象。
(1)出行安全:我们在高铁站台候车时,看到地面上有黄色安全线,如图1所示,工作人员也在不断提醒乘客不要越过安全线,这是因为当列车高速驶过时,车体附近流速快,压强 (选填“大”或“小”),若超过安全线,乘客可能会被气流“推”向列车,这说明力可以改变物体的 ;
(2)遇险自救:如图2所示为公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过 受力面积的方式 压强,从而更容易破开窗户玻璃逃生;(均选填“增大”或“减小”)
(3)消防安全:在学校消防安全教育中,同学们对“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”这一观点产生质疑。为了释疑,专业人员进行了模拟实验:如图3,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用简盖盖上大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将 能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。
【答案】小;运动状态;减小;增大;化学;做功
【解析】【解答】(1)当列车高速驶过时,车体附近流速大,压强小,远离车体处,流速小,压强大,乘客若靠近车体,产生的压强将人推向列车;可知,力可以改变物体的运动状态。
(2)公交车上的逃生锤,尖端是锥形的,减小了受力面积,在压力一定时,可以增大压强,从而更容易破窗户逃生。
(3)面粉燃烧时,消耗化学能,释放内能,将化学能转化成内能;
筒盖被冲起,将内能转化为筒盖的机械能,汽油机的做功冲程中,将燃料的内能转化为机械能,儿者能量转化相同。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;力可以改变物体的运动状态;
(2)压力一定时,减小受力面积,可以增大压强;
(3)燃烧是化学变化,化学能转化为内能;汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能。
12.春节前,我市市区进行了供电线路改造,改造的内容是把部分导线换成更粗的。在同样条件下,与改造前比较,导线的电阻变 ;电流在导线上产生的热量变 。选填“多”或“少”
【答案】小;少
【解析】【解答】(1) 在同样条件下,与改造前比较,导线的电阻横截面积变大在,则电阻变小;
(2)导线上电流大小相等,通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,导线上产生的热量变少。
【分析】导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比。根据Q=I2Rt分别导线上产生热量的变化。
13.如图所示为小明家电能表,此时电能表的读数是 kW·h。若小明在家用电暖气取暖,该电能表的转盘在5min内转了500转,则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J。将电暖器单独接在220V的电路中,电流为2A,工作1min后,该电暖器消耗的电能为 J。
【答案】2021.6;7.2×105;26400
【解析】【解答】电能表示数的最后一位为小数位,故此时电能表的读数是2021.6 kW·h。
该电能表的转盘在5min内转了500转,则这段时间内用电器消耗的电能为:
;
该电暖器消耗的电能为:W=UIt=220V×2A×60s=26400J。
【分析】电能表示数的最后一位为小数位;
“2500r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过2500转,据此可算出电能表的转盘转过500转消耗的电能;
根据W=UIt求出电暖器消耗的电能。
14.如图所示是小新家中电能表上的信息,该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min,消耗的电能为 J,此时电能表的示数变为 kW·h。
【答案】220;;6861.1
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此电能表应该接在220V的电路。
(2)根据电能公式可得W=Pt=2000W×15×60S=1.8×106J。
(3)根据单位换算可知电能为,故电能表的示数为n=6860.6kW·h+0.5kW·h=6861.1kW·h。
【分析】(1)电能表名牌上标有220V,表示接在220V的电路中使用。
(2)根据公式W=Pt可求的。
(3)先算出消耗的电能,再用原始数据加上消耗的电能就为现在的示数。
15.观察下图,回答下列问题:
(1)运动的子弹能击穿水果,运动的子弹对水果 ;被压弯的跳板将运动员弹起,跳板对运动员 ;被举高的重锤落下来把桩打进地里,重锤对桩 (均填“做功”或“不做功”).
(2)运动的物体、处在高处的物体、发生弹性形变的物体都能对别的物体做功,这种物体就具有 .一个物体能够对外做的功越多,具有的能量就越 .
(3)正在做功的物体 具有能量,具有能量的物体 在做功(均填“一定”或“不一定”).
【答案】(1)做功;做功;做功
(2)能量;大
(3)一定;不一定
【解析】【解答】(1)运动的子弹穿过水果时,对水果施加力,水果在力的方向上移动了距离,运动的子弹对水果做功。
被压弯的跳板对运动员有力,运动员在力方向上移动了距离,则跳板对运动员做了功。
被举高的重锤对桩施加力,桩在力的方向上移动了距离,则重锤对桩做功。
(2)运动的物体、在高处的物体、发生弹性形变的物体,都能对其他物体做功,则物体就具有能量。
一个物体具有的能量越大,它对外做的功越多;
(3)做功是物体具有能量,且能量发生转化,则正在做功的物体一定具有能量。
具有能量的物体只是具备做功的潜力,但如果没有发生能量转化,则具有能量的物体不一定在做功。
【分析】(1)做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上移动的距离,判断是否做功;
(2)物体做功,消耗能量,即做功的物体一定具有能量;
(3)根据做功与能量的逻辑联系,明确两者间的因果但非绝对对应关系。
16. 质量为10kg,温度为10℃的水,吸收4.2×105J的热量后,温度升高到 ℃,若这些热量由酒精完全燃烧提供,至少需要 kg酒精。
【答案】20;0.014
【解析】【解答】(1)质量为10kg,温度为10℃的水,吸收4.2×105J的热量后,温度升高了: ,所以温度升高到:t2=t1+t=10℃+10℃=“20”℃;
(2)由Q吸=Q放=mq得:=“0.014”kg
故本题正确答案为:第1 空应填:“20” ,第2 空应填:“0.014” 。
【分析】 (1)已知水的质量、初温、比热以及所吸收的热量,可根据Q吸=cmt,先求出升高的温度,再根据t2=t1+t求出升高到的温度;
(2)由题意知,Q吸=Q放 ,利用公式Q放=mq的变形式,即可求解所需酒精的质量。
17.如图所示,图甲为小昕自制的热机模型,她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔,把电火花发生器紧紧插入孔中,实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,塑料杯立即飞出,此过程酒精燃烧产生的 能转化为塑料杯的 能,相当于图乙中 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)的能量转化过程。
【答案】内;机械;C
【解析】【解答】燃料在汽缸中燃烧时,化学能转化为燃气的内能,燃气推动活塞做功,内能转化为机械能。酒精燃烧产生的内能转化为塑料杯的机械能的过程,相当于做功冲程,图乙中C为做功冲程。
【分析】做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
18.济南护城河有东、西两个船闸、游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了 原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的 比砂石和泥土大。
【答案】连通器;比热容
【解析】【解答】船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,所以船闸利用了连通器的原理;因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,所以 大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽 。
故答案为:连通器;比热容。
【分析】(1)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;
(2)相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量多。
19.如图所示,民间有“做白稞迎新春”的传统习俗,制作白稞时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木锤锤打,最后搓揉成形。
(1)蒸米时,米香四溢说明分子 。
(2)蒸米时,木桶中米的内能是通过的 方式增加的。
(3)干木柴在燃烧时把 能转化为 能,其热值将 ;完全燃烧2kg的干木柴能放出 J的热量。(干木柴的热值为)
【答案】(1)不停做无规则运动
(2)热传递
(3)化学;内;不变;
【解析】【解答】(1)米香四溢,说明分子在不停地做无规则运动。
(2)蒸米过程中,通过热传递的方式增加了米的内能。
(3)干木柴燃烧时,将化学能转化为内能;热值大小与燃料的质量无关,干木柴燃烧时热值不变。
完全燃烧2kg的干木柴能释放出的热量是。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。公式为Q=mq。
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
3、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
(1)米香四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
(2)根据题目,在蒸米过程中,米吸收热量,内能增大,所以此过程是通过热传递的方式增加了米的内能。
(3)[1][2][3]干木柴燃烧时,将化学能转化为内能;热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无关,干木柴燃烧时热值不变。
[4]完全燃烧2kg的干木柴能释放出的热量是
20.汽油机在工作过程中, 冲程是将机械能转化为内能;已知一汽油机转速为1800r/min,则该汽油机10s内对外做功 次。
【答案】压缩;150
【解析】【解答】汽油机在工作过程中,压缩冲程是将机械能转化为内能;已知一汽油机转速为1800r/min,则该汽油机10s内转300转,每两转对外做功1次,所以对外做功150次。
【分析】压缩冲程是将机械能转化为内能;汽油机工作时每两转对外做功1次,求出10s内的转数即可知道做功的次数。
21.电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于 选填“用电器”或“电源”。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是 选填“串联”或“并联”,若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】用电器;并联;变小
【解析】【解答】(1) 在电池充电的过程中,消耗电能,转化为化学能,电池相当于电路中的用电器;
(2)三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联;
(3)若拔掉其中一部手机,则通过电路的总电流将变小,因为干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不变,所以总电流变小。
【分析】 (1)电池在对外供电的过程中是电源,将化学能转化成电能;而在充电过程中,消耗电能转化为化学能,是用电器;
(2)串联电路电流的路径只有一条,并联电路的电流的路径有多条;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
22.冬季,输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线, 通常要给输电线除冰;在短时间 内让输电线不经过用电器而直接接通 ,输电线的电流 ,产生的增加, 使冰熔化。
【答案】短路;变大
【解析】【解答】由题知,在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,即两输电线直接接通形成短路,电路中电流增大。
故答案为:短路;变大。
【分析】根据焦耳定律分析解答,当电阻、通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多,冰会吸热而熔化。
23.新冠疫苗须保存在低于8℃的环境中,专业冷藏车的冷藏室内是2~8℃的低温环境。夏季运输过程中,为监测冷藏室内温度,应选用如图 (选填“甲”或“乙”)所示的温度计置于其中,在接收点,为正确读数, (选填“能”或“不能”)把温度计从冷藏室内取出来读数,当温度计示数如图中所示时,温度 (选填“符合”或“不符合”)规定。
【答案】乙;不能;符合
【解析】【解答】(1)根据乙图可知,该温度计液泡上方有一段细小的弯曲,其中的的水银可以受热膨胀,受冷液柱不会下降,可以测定最高温度,那么应选用如图乙的温度计。
(2)根据题意可知,室外的温度高于冷藏室内的温度,温度计受热示数会变大,因此不能把温度计从冷藏室内取出来读数。
(3)根据乙图可知,该温度计的分度值为1℃,示数为5℃<8℃,则此温度符合规定。
【分析】(1)冷藏车内的温度可能发生波动,但是一定要低于8℃,分析甲和乙两个温度计,分析哪个温度叫能够监测最高温度即可;
(2)根据温度计受热后温度升高分析;
(3)根据图片确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出示数,与8℃比较即可。
24.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同,开关S1断开、开关S2掷到1,电流表A1与电流表A2的示数之比为 ; 当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电流表A1与电流表A2的示数之比为 。
【答案】1∶1;2∶1
【解析】【解答】当开关S1断开、开关S2掷到1时,电阻 R2、R3 串联,串联电路中电流处处相等,所以电流表A1与电流表A2的示数之比为 1:1;
当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电阻 R1、R3并联,电流表A2测试通过R3的电流,电流表A1测试干路中的电流,因为R1和R3阻值相等,并联电压也相等,所以支路中的电流相等,干路中的电流是支路电流的两倍, 电流表A1与电流表A2的示数之比为 2:1。
【分析】首先需要判断出电路的是连接方式,以及电流表的测试对象,再根据串联、并联电路的电流电压关系计算电流表示数之比。
25.2022年2月4日冬奥会开幕式,北京将一张“亮丽”的科技名片交给了世界。开幕式上,400名演员手持发光杆进行表演,发光杆中的光源是LED,LED主要是由 (选填“半导体”或“超导体”)材料制成。红旗汽车的汉字车标,代表了中国乘用车事业的开端。迎宾灯将鲜红的“红旗”两字投射到地面,我们从各个方向都能看到,是由于光在地面上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】半导体;漫反射
【解析】【解答】LED是发光二极管,是由半导体材料制成。
从各个方向都能看到投射到地面的字,是光在地面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向。故第1空填:半导体;第2空填:漫反射。
【分析】LED灯是半导体材料制成的;粗糙的表面发生漫反射,各个方向都能看到。
26.用钢丝制作弹簧拉力器是利用钢丝的 好,阳台窗户安装玻璃,是因为玻璃的 好,用塑料皮包裹在电工钳的手柄上,是利用了塑料的 差这一特性;玻璃店裁切玻璃时都用金刚石刀,这是因为金刚石的 大。
【答案】弹性;透光性;导电性;硬度
【解析】【解答】根据生活经验可知,用钢丝制作弹簧拉力器,这是利用了钢丝的弹性好;
阳台窗户安装玻璃,主要是利用了玻璃的透光性好;塑料皮包裹在电工钳的手柄上,这是利用了塑料的导电性差,绝缘性能好;玻璃店裁切玻璃时都用金刚石刀,这是因为金刚石的硬度大。
【分析】物质的性质决定用途,也能根据用途推测物质的性质。
27.汽油机的一个工作循环是四个冲程组成,已知转速为3000r/min的四冲程汽油机,每秒内完成 个冲程,对外做功 次。汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值为4.6×107J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用功为 J。
【答案】100;25;4.6×105;1.38×105
【解析】【解答】该汽油机的转速为3000r/min即50r/s,完成100个冲程;对外做功25次。汽油的 热值为4.6×107J/kg ,根据Q=mq计算消耗10g汽油完全燃烧产生的热量是Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J;根据效率公式可计算一个工作循环中输出的有用功为W=ηQ放=4.6×105J×30%=1.38×105J。
综上 第1空、 100; 第2空、25; 第3空、 4.6×105第4空、1.38×105。
【分析】1、汽油机四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,根据特点进行识别。
吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
2、热机转速和做功的关系,热机转2次,对应一次做功,对应四个冲程。
28.某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示,正常工作10秒时间内电动机做总功为 J,若电动机线圈电阻为10Ω,10秒时间内电动机线圈发热量是 J,该吸尘器电动机的效率为 %(保留整数)。
【答案】11000;2500;77
【解析】【解答】正常工作10s,电动机做总功为:,
电流为:,电动机线圈发热量为;
产生的机械能为:;
则吸尘器电动机的效率为:。故第1空填:11000;第2空填:2500;第3空填:77。
【分析】根据W=Pt,计算电动机做的总功;根据,计算电流;结合Q=I2Rt,计算电流产生的热量,根据总电能和产生的热量差,计算机械做功多少,根据,计算电动机的效率。
29.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。
请你结合物理知识完成下列问题:
(1)长征二号F遥十六运载火箭中的燃料偏二甲基肼(C2H8N2),氧化剂N2O4和氧化剂是 (选填“液”或“气”)态的,它是通过既降低温度又加压的方法使气体 (填写一种物态变化名称)的;燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为 能和机械能;
(2)火箭升空过程中,发动机的工作原理相当于下图中四冲程内燃机的 (填字母)冲程;
A. B. C. D.
(3)火箭被点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要 ,使周围环境温度不致太高,我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先 后 形成的;
(4)火箭加速升空的过程中,航天员的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】液;液化;内;C;吸热;汽化;液化;变大
【解析】【解答】(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,通过既降低温度又压缩体积的方法使气体液化的。燃料在火箭发动机中燃烧,将化学能主要转化为内能和机械能。
(2)发动机的工作原理是将内能转化为机械能,和热机的做功冲程类似,其特点为两气门关闭,活塞下移,C正确;A.进气门打开,排气门关闭,是内燃机的吸气冲程,故A不符合题意;
B.两气门关闭,活塞上移,是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
D.进气门关闭,排气门打开,无能量的转化,故D不符合题意。
故选C。
(3)在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要吸热,进而降低周围环境温度。周围大量的“白气”是由于水先汽化后液化形成的。
(4)火箭加速升空的过程中,速度增大,高度增加,所以航天员的动能和重力势能增大,机械能变大。
综上 第1空、液; 第2空、液化; 第3空、内; 第4空、C; 第5空、吸热; 第6空、汽化; 第7空、液化; 第8空、变大。
【分析】1、吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
2、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠;
3、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发;
4、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
30. 甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
【答案】等于;2∶1
【解析】【解答】串联电路中,电路电流处处相等,所以I1=I2,将甲电阻丝剪去一半,电阻和长度成正比,电阻变为,所以此时电阻减半,将乙电阻丝从中间对折,电阻变为,此时长度减半,横截面积增加原来的2倍,所以此时电阻为原来的0.25倍,所以:=2:1。根据串联分压可知2:1.
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义U=IR只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
31.某电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100W,将它接人家庭电路中正常工作。在标准大气压下,将壶内质量为1kg、初温为23℃的水烧开,不计热量损失,至少需要的时间为 s,此过程中通过电热水壶的电流为 A。[已知c=4.2×103J/(kg℃)]
【答案】294;5
【解析】【解答】 (1)1个标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-23℃)=3.234×105J,
不计热量损失,消耗的电能W=3.234×105J,
需要加热的时间:;
(2)由P=UI可知,将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时,通过电热水壶的电流:
。
【分析】 (1)利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,不计热量损失,消耗的电能等于水吸收的热量,利用求出需要加热的时间;
(2)利用P=UI可求出通过电热水壶的电流。
32.我国成功发射了自主研发的火星探测器“天问一号”,当探测器发射升空时,燃料通过燃烧将 能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的 能,这与汽油机工作中 冲程的能量转化相同,该冲程示意图如图中的 图(选填“A”、“B”、“C”或“D”)所示。
【答案】化学;机械;做功;C
【解析】【解答】(1)(2)燃料燃烧是化学变化,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的机械能。燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。
(3)(4)由示意图可知,C图汽油机的气缸气门关闭,活塞向下运动,气缸对外做功。为做功冲程,故C图符合题意。
【分析】根据发射火箭时,燃料燃烧将化学能转化为内能,又将内能转化为火箭的机械能;
根据气门的闭合情况、活塞的运动方向分析是哪个冲程。
33.汽车在转弯前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,则坏的转向灯发生的是 (选填“断路”或“短路”);转向横杆相当于电路中的 。 (选填“电源” “开关”或“用电器”)
【答案】断路;开关
【解析】【解答】 解:汽车同侧的前后两个转向灯其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,在并联电路中,各用电器互不影响,所以两个转向灯是并联的,
则坏的转向灯电流不能流通,电路不能形成回路,故发生的是断路;
司机拨动这根横杆,控制转向灯工作,所以这根杆子起到了开关的作用。
故答案为:断路;开关。【分析】并联电路电流有多条通路,各支路互不影响;电路中电流不能流通,电路不能形成回路,就叫做断路;开关控制电路的通断。
34.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2测得两 U甲:U乙 =4:5,则R1:R2= ;若只断开开关S2,拆去电压表,甲、乙两处分别接入电流表,则此时两电表的示数之比I甲:I乙= 。
【答案】4:5;4:5
【解析】【解答】在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2时,R1和R2串联,甲电压表测的是R1两端的电压,乙电压表测的是R2两端的电压,由于串联电路中电流处处相等,由欧姆定律可得,R1和R2的阻值之比为:
只断开开关S2,拆去电压表,甲、乙两处分别接入电流表, R1和R2 并联,甲电流表测的是通过R2的电流,乙电流表测的是通过R1的电流,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电流表的示数之比为:
故答案为:(1)4:5;(2)4:5。
【分析】(1)根据串联电路电流的规律以及欧姆定律,得到串联电路各用电器两端电压与电阻的关系;
(2)根据并联电路电压的规律以及欧姆定律,得到并联电路各支路的电流与电阻的关系。
35.测量是物理实验的基本内容,看图并回答下列问题。
(1)图甲中物体的长度为 cm,秒表的读数为 s;
(2)图乙是自制的温度计,它是利用 的性质制成的。图丙是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 。(填“上升或下降”)
【答案】(1)2.30;277.5
(2)液体的热胀冷缩;下降
【解析】【解答】 解:(1)由图甲可知,刻度尺的分度值是1mm,读数时要估读到分度值的下一位,物体左端与零刻度线对齐,右端与2.30cm对齐,故物体的长度为2.30cm。
秒表小盘分度值是0.5min,此时指针在4min和5min之间,偏向5min,读数是4min,大盘分度值是0.1s,读数为37.5s,秒表的读数为4min37.5s=277.5s
(2)一般液体具有热胀冷缩的性质,图乙中,简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
图丙是气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,压强变大,管内液体液面下降。
故答案为:(1)2.30;277.5s;(2)液体的热胀冷缩;下降。
【分析】(1)由图甲可知,认清刻度尺的分度值是1mm,读数时要估读到分度值的下一位,测量结果是由数字和单位组成的。
秒表大盘和小盘的分度值,示数为大盘 和小盘示数之和。
(2)一般液体具有热胀冷缩的性质,图乙中,简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
图丙是气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,压强变大,管内液体液面下降。
(1)[1]由图甲可知,刻度尺的分度值是1mm,物体左侧与零刻度线对齐,右侧与2.30cm对齐,故物体的长度为2.30cm。
[2]秒表内盘分度值是1min,此时指针在4min和5min之间,偏向5min,读数是4min,外盘分度值是1s,读数为37.5s,秒表的读数为
4min37.5s=277.5s
(2)[1]一般液体具有热胀冷缩的性质,图乙中,简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[2]图丙是气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,压强变大,管内液体液面下降。
36.小明同学在探究并联电路电流规律时,通过如图所示的电路完成实验后,他只记录了两个电流表的读数分别为和,则应当是电流表 的读数(选填“”或“”);若电阻和的阻值均为,则电路的总电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”);电路消耗的总功率是 W.
【答案】;小于;0.04
【解析】【解答】如图,两个电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测干路电流,干路电流等于两个支路电流之和,故应当是电流表A2的示数。若电阻和的阻值均为2Ω,则电路的总电阻
由上式可知,电路的总电阻为1Ω,小于2Ω。
电路消耗的总功率是
故答案为:;小于; 0.04。
【分析】本题考查了:并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律,要注意知识的灵活运用,本题难度不大,是一道基础题。由电路图知:电阻与并联,电流表测支路电流,电流表测电路总电流,并联电压就是电路总电压。根据电路支路电流与总电流的关系判断0.2A是哪个电流表的测量值;由欧姆定律计算,可判断电路电阻大小;已知总电阻的阻值大小,流过总电阻的电流,由可求出总功率。
37.将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的图象。则电阻R的阻值是 ,闭合开关S,电流表示数为,则电源电压U为 V;若将二者并联在电压为的电路中,干路中的电流是 A。
甲 乙
【答案】20;8;0.9
【解析】【解答】(1)根据图乙可知电阻R的阻值为;
(2)根据图甲可知,小灯泡与电阻串联,在串联电路中电流处处相等,各用电器两端的电压之和等于电源电压,当电流表的示数为0.3A时,根据图乙可知小灯泡两端的电压为2V,电阻R两端的电压为6V,可知电源电压为;
(3)小灯泡与电阻并联时,在并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,等各支路的电流之和等于干路电流,根据图乙可知当电压为6V时,通过小灯泡的电流为0.6A,通过电阻R的电流为0.3A,可知干路电流为。
【分析】(1)结合图乙中的数据根据欧姆定律即可求解;
(2)在串联电路中电流处处相等,各用电器两端的电压之和等于电源电压,在图乙中选取电流相等的点,可找到灯泡以及电阻的电压;
(3)在并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,等各支路的电流之和等于干路电流,在图乙中选取电压相等的点,可找到通过灯泡以及通过电阻的电流。
38.小明同学设计的一个温度计,如图甲所示,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱。
(1)这个温度计是根据 的热胀冷缩的规律制成的;
(2)将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (左/右)移动;
(3)图乙是某患者测量体温时,体温计的示数图,此时患者的体温为 ℃。
【答案】(1)气体
(2)左
(3)39.0
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,这个温度计是根据气体的热胀冷缩的规律制成的;
(2)将此装置放在室内,当周围的温度降低时,瓶内气体体积缩小,气压减小,则液柱将向左移动;
(3)根据乙图可知,体温计的分度值为0.1℃,则此时患者的体温约39.0℃。
【分析】(1)根据甲图可知,当外界温度升高时,瓶内气体体积膨胀,压强增大,则液柱向右移动;当外界温度降低时,瓶内气体体积缩小,压强减小,则液柱向左移动。
(2)根据瓶内气体体积的变化确定液柱的移动方向;
(3)根据图乙确定体温计的分度值,根据液柱的位置读出示数。
39.如图所示是电阻甲和小灯泡乙的I-U图像,甲的电阻是 Ω,把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中,则此时小灯泡的灯丝电阻为 Ω。
【答案】5;2.5
【解析】【解答】由,代入数据可知
当I=0.4A时,,,满足总电压
小灯泡的灯丝电阻为
【分析】串联电路总电压等于各部分电路的电压之和,且电流相等,根据欧姆定律求解电阻。
40.导体的电阻为,当其两端电压为时,通过它的电流是,若将它两端的电压增加到时,通过它的电流为 ,此时该导体的电阻为 。
【答案】;
【解析】【解答】导体的电阻是导体的本质属性,不会随电压,电流的变化而变化,所以仍为15Ω;已知电压12V,电阻15Ω,根据欧姆定律可求此时电流。
【分析】导体的电阻是导体的本质属性,与导体的材料,长度,横截面积有关,不会随电压,电流的变化而变化。根据欧姆定律可计算通过的电流。
41.如图所示,用均匀的电阻丝围成的一个三角形ABC,其中D为AB边的中点,现分别将AB和AD接在同一个电源上,则两次通过电源的电流之比为 。
【答案】5︰8
【解析】【解答】设每个边的电阻为2R0,将AB接在某一个电压为U的电源上,则AB与ACB电阻丝并联,总电流为
将AD接入同一电源上,则AD与ACBD电阻丝并联,总电流为
所以两次通过电源的电流之比为
【分析】由图可知,将a、b接入电源时Rab、Racb并联,将a、c接入电源时Rabc、Rac并联;根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两次通过ab的电流大小之比。
42.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则电源电压为 V,滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为 W,滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为 J。
【答案】15;45;90
【解析】【解答】(1)由图甲知,三个电阻串联,V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,电流表测电路中电流;P从b点滑到a点的过程中,R1连入阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压不变,根据I= 知,电路中电流变大,由U=IR可知电压表V2的示数变大,根据串联电路的电压特点可知:电压表V1的示数变小;所以,dc段表示电压表V1示数随电流表示数的变化,ec段表示电压表V2示数随电流表示数的变化;滑片P在b点时,变阻器接入阻值最大,此时电流最小,由图乙可知,此时电流Ib=1A,U1=12V、U2=2V;滑片P在a点时,变阻器接入阻值最小,此时电流最大,由图乙可知,此时电流Ia=3A,U1′=6V、U2′=6V;根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得,P在b点和a点时的电源电压分别为:U=IbR+U1+U2=1A×R 12V 2V-------①;U=IaR U1′ U2′=3A×R 6V 6V--------②,解①②得:R=1Ω,U=15V;(2)电路消粍的总功率最大值:P大=UIa=15V×3A=45W.滑片在a点时电流Ia=3A,则10s内电阻R消耗的电能:W= Rt=(3A)2×1Ω×10s=90J.
故答案为:15;45;90.
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,由串联电路特点、欧姆定律分析判断U-I图象中两段表示的含义;读出P在a和b两点时,两电压表的示数和电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律列式求出R的阻值和电源电压U;滑片在a点时电路中的电流最大为Ia=3A,利用P=UI求出总功率最大值;利用W=12Rt即可求出消耗的电能.
43.如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计,电磁炮在发射过程中将电能转化为 能,请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器: ;在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,请你提出一种改进措施 。
【答案】机械;电动机;提高电源电压
【解析】【解答】根据图可知,电磁炮的原理是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的。
在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,则金属杆受力太小,那么可以增大磁场强度,也可以增大通过的电流,即可以提高电源电压,增大电路中的电流,使炮弹受到的力增大。
故答案为:机械;电动机;提高电源电压。
【分析】 通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动,电动机、扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的;通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关。
44.如图所示为某品牌电烤炉的简化电路图, R1、R2均为发热电阻, R1=40Ω、R2=60Ω,忽略温度对电阻大小的影响。当闭合开关 S1、S2时,电烤炉处于 (选填“低温”或“高温”)挡状态;电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为 。
【答案】高温;5:3
【解析】【解答】当闭合开关、时,、并联;当闭合、断开时,电路为的简单电路;
因并联电路中的总电阻小于任一支路上的电阻,所以由可知,当闭合开关、时,电路中的总电阻最小,电功率最大,电烤炉为高温挡;电烤炉处于高温挡时,电路为、并联,电路中
的电流:
电烤炉处于低温挡时,电路为R的简单电路,电路中的电流:
由W=UIt可知,电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比:
故答案为:高温;5:3。
【分析】(1) 根据由可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合并联电路电阻规律和可知各挡位时电路的连接;
(2)根据并联电路的特点和欧姆定律求出两状态时电路中的电流,根据W=UIt求出两状态时电路在相同时间内所消耗的电能之比分析得出。
45.如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b两端滑动的过程中,电压表的示数最大为4V,定值电阻R1的电功率变化范围是0.5W~4.5W,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】6;16
【解析】【解答】根据图片可知,闭合开关,滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当滑片位于a端时,电路里只有R1,电路中的电流最大,R1的电功率最大,
根据得到:①
当滑片位于b端时,电阻R1与滑动变阻器的串联,
此时电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大,
此时电压表的示数最大为4V,R1的电功率最小,
根据得到:②
①②联立解得:U总=6V,
电路中的最小电流:,
那么滑动变阻器的最大阻值为:。
【分析】根据图片可知,闭合开关,滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。
当滑片位于a端时,电路里只有R1,电路中的电流最大,R1的电功率最大,根据列出方程。
滑片位于b端时,电阻R1与滑动变阻器的串联,此时电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大,
此时电压表的示数最大为4V,R1的电功率最小,根据再次列出一个方程。接下来二者联立计算电源电压。
接下来根据计算电路中的最小电流,最后根据计算变阻器的最大阻值。
46.在家庭电路中热水器单独工作3min,如图所示的电能表的转盘转了100r,热水器的实际功率为 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 ℃(保留两位小数)。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 一些(选填“粗”或“细”)。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】1000;0.86;粗
【解析】【解答】(1)电能表的转盘转100r,电热水器消耗的电能:W=kW h=0.05kW h;
工作时间t=3min=h,
则该电热水器的实际功率:。
(2)电热水器消耗的电能:W′=Pt=1000W×3×60s=1.8×105J,
水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg;
因为不计能量损失,所以水吸收的热量:Q吸=W′=1.8×105J,
水升高的温度:。
(3)由于电热水器的功率远大于冰箱,根据P=UI可知,电热水器工作时的电流远大于冰箱,相同条件下热水器导线上产生的热量较多。
为保证线路安全,在电流和通电时间一定时,电热水器选择较粗的电源线,可以减小导线电阻,
根据Q=I2Rt可知,电源线产生的热量减少,可防止电源线快速老化而引发安全事故。
【分析】(1)首先根据W=kW h求出电热水器消耗的电能,然后根据求出该电热水器的实际功率;
(2)根据W=Pt求出电热水器消耗的电能,因为不计能量损失,Q吸=W,再利用Q=cmΔt求出水升高的温度;
(3)利用P=UI、Q=I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。
47.标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,它的电流—电压图象如图所示,则它正常工作10 s消耗的电能是 J;将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中,则电路消耗的总功率为 W.
【答案】30;3.2
【解析】【解答】由于小灯泡标有“6V 3W”,所以由P=W/t知道,灯泡正常工作10s消耗的电能是:WL =PL t=3W×10s=30J;若小灯泡L与一个10Ω的定值电阻R串联在电压为8V的电路中,则由于串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由I=U/R知道,U=UL′+IL R,即8V=UL′+IL′×10Ω,由图象知道,当UL′=4V时、IL′=0.4A符合方程,所以,电路消耗的总功率是:P=UIL ′=8V×0.4A=3.2W。
故答案为:30;3.2.
【分析】根据W=Pt求出正常工作10s消耗的电能;根据图象读出符合要求的电流和电压,根据P=UI求出电路消耗的总功率.
48.图甲电路中电源电压9V不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,则闭合S、接1时,在1min内产生的热量最多为 ,图乙是闭合S、接2时,小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像,则滑动变阻器接入电路的电阻范围为
【答案】216J;6~18Ω
【解析】【解答】解:闭合S、S1接1时,R1、R2串联,因串联电路各处电流相等,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”,所以通过电路的最大电流为0.6A,则R2在1min内产生的热量最多为
;
闭合S、S1接2时,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测通过电路的电流,小灯泡L标有“6V 3W”字样,则灯泡正常发光时的电流为;
根据串联电路电流规律可知,通过电路的最大电流为0.5A,此时灯泡正常发光,因串联电路总电压等于各部分电压之和,则此时滑动变阻器两端的电压;
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为;
由乙图可知,灯泡两端的电压最小为3V时,灯泡的实际功率最小为1W,说明此时变阻器接入电路的阻值最大,则此时电路中的电流为;
此时滑动变阻器两端的电压为;
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为;
所以滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~18Ω。
【分析】 (1)闭合S、S1接1时,R1、R2串联,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”,根据串联电路的电流特点确定电路的最大电流,根据焦耳定律计算R2在1min内产生的最多热量;
(2)闭合S、S1接2时,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测通过电路的电流,小灯泡L标有“6V 3W”字样,根据P=UI计算灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流规律可知通过电路的最大电流,由串联电路的电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小阻值;由乙图可知,灯泡两端的电压最小为3V时,灯泡的实际功率最小为1W,说明此时变阻器接入电路的阻值最大,根据P=UI计算此时电路中的电流,根据串联电路的电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,进一步确定滑动变阻器接入电路的电阻范围。
49.已知甲、乙两灯额定电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大电压是 V;将两灯并联使用,电路中最大电流是 A,在串联或并联情况下,整个电路的最大功率是 W。
【答案】8;0.9;4
【解析】【解答】根据图像,甲灯的最大电流为0.5A,乙灯最大电流为0.6A,两灯串联,最大电流为0.5A,两灯电压分别为6V和2V,电路的最大电压是6V+2V=8V;甲灯的最大电压为6V,乙灯最大电压为3V,两灯并联时,电路的最大电压为3V,根据图像,干路的最大电流是0.3A+0.6A=0.9A,串联的最大电功率P串=UI=8V×0.5A=4W;并联时,最大电功率P并=U'I'=3V×0.9A=2.7W,整个电路的最大功率是 4W。
【分析】在串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器分压之和;并联电路中,各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和;根据U=IR,计算总电压,利用P=UI,计算总功率。
50.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,发现三个电表中有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障,其它元件均完好。
① 电路中一定有示数的电表是 表;
② 接着,移动变阻器R2的滑片P,发现三个电表的示数均不发生改变,则故障是 。
【答案】V;R1断路
【解析】【解答】由题可知,闭合电键S,发现三个电表中有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障,其它元件均完好。①若电阻R1断路,两个电压表的正负接线柱通过变阻器、导线接在电源正负极上,两个电压表有示数;电压表的电阻无限大,使得电路中的电流为0,电流表无示数,则两个电表有示数;若电阻R1短路,电压表V1无示数;电压表V通过导线接在电源上,电流表测量通过变阻器的电流,二者都有示数,两个电表有示数;若滑动变阻器断路,电压表V1无示数,电流表无示数;电压表V通过导线接在电源正负极上,电压表V有示数,只有一个电表有示数;若滑动变阻器短路,两个电压表都测电源的电压,都有示数;电流表测量的是通过电阻R1的电流,也有示数,即三个电表都有示数;综上所述,一定有示数的是V表,而V1表、A表不一定有示数;②由前面分析可知,满足“三个电表中有两个电表的指针发生偏转”只可能是R1断路或R1短路;而移动变阻器R2的滑片P,发现三个电表的示数均不发生改变,说明滑动变阻器起不到调节电阻的作用,由此可知,故障原因是R1断路。
故答案为:V;R1断路.
【分析】分别列举可能出现的4种情况:电阻R1断路;电阻R1短路;滑动变阻器断路;滑动变阻器短路,所发生的现象与题目对比,符合的即为可能出现的故障.
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