2026年春期九年级物理全册人教版期末测试冲刺卷

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名称 2026年春期九年级物理全册人教版期末测试冲刺卷
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-04 00:00:00

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文档简介

2026年春期九年级物理全册人教版期末测试冲刺卷
一、选择题(共30分)
1.如图的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温.这利用了半导体(  )
A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性 D.电阻随光照变化而变化的特性
2.下列说法中,正确的是(  )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.物体放出热量,物体温度不一定降低
C.热量多的物体温度未必就高
D.物体的温度为0℃时热量为零
3.长沙是一座文明城市,如图是公共场合张贴的禁烟标识,“吸烟有害健康”。小海闻到烟味,就对爸爸说:“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟。”小海这样说的科学依据是(  )
A.分子之间只存在引力 B.分子在不停地做无规则的运动
C.分子之间只存在斥力 D.一切物体都是由分子组成的
4.如图所示的四个实例中,通过做功改变内能的是(  )
A. 扬汤止沸B. 釜底抽薪C. 钻木取火D. 炙手可热
5.如图,下列说法不正确的是(  )
A.甲中抽开玻璃隔板,空气能与二氧化氮均匀混合,这属于扩散现象
B.乙中两个削平、削干净,紧紧地压在一起的铅柱能够吊起重物,是因为分子间存在引力
C.丙中是通过做功的方式使空气内能增大,能量转化情况与四冲程汽油机做功冲程一样,将内能转化为机械能
D.丁试管内的水沸腾后,水蒸气把橡胶塞推出,将内能转化为机械能
6.下列用电器的额定电流最接近5A的是
A.家用电冰箱 B.电视机 C.节能灯 D.空调
7.如图,下列说法中错误的是(  )
A.当闭合S2、S3时,灯L1、L2组成并联电路
B.当闭合S1时,灯L1、L2组成串联电路
C.当闭合S1、S2时,只有灯L1发光
D.当S1、S2、S3同时闭合时,电路短路,灯L1、L2都不能发光
8.下列说法正确的是(  )
A.一箱汽油用掉一半后,它的热值也变为原来的一半
B.用锯条锯木头时锯条发热,锯条和木板的内能都增加
C.公路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是串联的
D.都标有“”字样的电风扇和白炽灯正常工作时产生的热量一样多
9.两用电器甲、乙的电流与两端电压的关系图像如图所示,由图像可知,下列说法不正确的是(  )
A.甲电阻的阻值是10 Ω
B.甲、乙并联时,干路电流为0.45 A时,电路的功率为1.35 W
C.甲、乙串联,电流为0.2A时,乙两端电压为2.5 V
D.甲、乙并联在4 V的电源上时,干路电流为0.65 A
10.在物理实践活动中,小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示装置,其工作原理如图所示,电源电压保持不变, 、 的阻值不随温度而变化,水量减少时滑片P上移。下列说法正确的是(  )
A.无论电表选择电压表还是电流表,定值电阻 均无意义,可以删除
B.若电表选择电压表,水量增多时电表示数变小
C.若电表选择电流表,水量减少时电表示数变大
D.若电表选择电流表,水量增多时整个电路消耗的功率增大;若电表选择电压表,水量增多时整个电路消耗的功率不变
二、填空题(共16分)
11.如图所示,将两只灯泡通过开关接入电路中,闭合开关后甲乙两图中电流表A的示数均为1.2A,图乙中电流表A1的示数如图丙所示,图甲中通过L2的电流是   A,闭合开关后,图乙中电流表A1的示数是   A,图乙中通过灯L2的电流为    A。
12.吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中   (选填“吸管”或“纸巾”)失去电子。如图是电解水实验原理图,蓄电池在向外供电时把   能转化为电能。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的Na+移动方向是从C到D,则蓄电池的A端是   极。
13.摩擦焊是一种先进的焊接方法,通过摩擦使焊台区金属的温度升高至接近熔点,再进行锻造焊接。金属的升温过程是通过   (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大物体的内能,其能量转化与汽油机工作循环中的   冲程相同。
14.细心的小明发现,天然气灶火焰相同,相同的锅内分别放置相同质量的水和植物油时,植物油比水升温更快,这是因为    ;将5kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是    J,这些热量需要燃烧    m3天然气。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)、天然气的热值q=4×107J/m3,不计热量损失]
15.小明做“用滑动变阻器改变电路中电流”实验,连接电路时,开关处于   状态,电流从电流表的   接线柱流入。如图所示,若小明向左移动滑动变阻器滑片的过程中,观察到电流表的示数增大,变阻器连入电路的阻值   (选填“增大”“不变”或“减小”),可判断变阻器的接线柱   接入电路中(选填“A与B”“A与C”或“B与C”)。
16.在图所示的电路中,电源电压为 保持不变, 、 的阻值均为 ,若电阻 或 中的某一个发生故障,闭合开关S,至少有一个电表指针发生偏转。请根据以上信息,写出闭合开关S后各电表的示数及其对应的故障   。
三、实验探究题(共14分)
17.图甲是小明“探究并联电路电流规律”的实验电路图。
A点电流 B点电流 C点电流
0.12A 0.16A 0.28A
(1)连接电路时,电流表应   (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的   点;
(2)闭合开关,小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是   ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,其示数为   A;
(3)如上表所示是小明得出的实验数据,分析数据得到的结论是:   (用IA、IB、Ic表示)。请指出小明探究过程中的不足之处   。
18.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图所示的电路。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
(1)小明根据电路图连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,两灯都不发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是   ;
(2)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中、各部分电路两端电压相等;
实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②可能是错误的,造成这个错误的原因:一是器材选择上的不足处是   ;二是实验在方案上存在的不足之处是   。
19.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为。
(1)如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是____
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为,小雨为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为,则小灯泡额定功率为   ;
(3)小雨的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小雨重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下:
①断开开关,闭合开关和,调节滑动变阻器的滑片至端,电压表的示数为;再将滑片调至端,电压表示数为,则   ;(用、和表示)
②断开开关和,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;(为已知量,表示小灯泡的额定电压)
③不改变滑动变阻器的滑片的位置,断开开关和,闭合开关,电压表示数为,则   。(用、、、和表示)
四、作图题(共6分)
20.请用笔画线代替导线,将图中的元件接入家庭电路中。
21.如图所示,要求用滑动变阻器调节小灯泡的亮度,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,滑动变阻器向左滑动名时灯变亮,在虚线框内画出电路图,并按电路图用笔画线代替导线把实物电路连接好.
五、计算题(34分)
22.亮亮家的厨房里安装了一款燃气热水器,他记录了仅使用燃气热水器正常工作20min家中天然气表的数值:使用前212.275m3,使用后212.675m3。他结合热水器的使用说明书及网上查阅信息后发现他家的该热水器在1分钟时间里让8kg的水升高25℃。[室温为25℃,天然气的热值为8×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)]请计算:
(1)8kg的水在这1min的时间里吸收了多少热量;
(2)燃气热水器正常工作20min,燃气释放的热量;
(3)家中燃气热水器的效率?
23.小芳想了解当滑动变阻器R2与电阻R1并联时,调节滑片,电流表A2与电压表示数的关系变化(如表),电流表A1与电压表示数的关系变化(如图),求:
数据序号 1 2 3 4
电压表示数U/V 2.40 1.80 1.20 0.60
电流表A2示数I2/A 0.40 0.75 1.14 1.50
(1)电阻R1的阻值;
(2)干路的电流为0.40A时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电压表示数为0.60V时,通电2min,电路消耗的总电能.
(4)此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零,请分析原因.
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温.这利用了半导体电阻随温度变化而变化的特性.
故答案为:C.
【分析】半导体中热敏电阻随温度的改变电阻改变。
2.【答案】B
【解析】【解答】本题考查热量的概念及温度与热量的关系,热量是热传递过程中传递能量的多少,是过程量,不能说“含有” “具有”热量。
A:热量是过程量,不能说物体“含有热量”,温度高的物体内能可能大,但与“含有的热量”无关,A错误。
B:物体放出热量时,温度不一定降低,例如晶体凝固过程(如冰凝固成水),放出热量但温度保持不变,B正确。
C:“热量多的物体”表述错误,因为热量是过程量,不是物体“具有”的属性,C错误。
D:热量是过程量,不能说物体“热量为零”,D错误。
综上,答案为。
【分析】本题核心是对“热量”概念的理解,热量是过程量,仅存在于热传递过程中,不能描述为物体“含有” “具有”或“热量为零”。需结合晶体凝固等特殊过程,分析“放出热量时温度不一定降低”的情况,明确温度、热量、内能的区别与联系,从而准确判断各选项的正误。
3.【答案】B
【解析】【解答】有人吸烟时,烟气中的有害物质分子在不停的无规则运动,从而使周围的人们也会吸入烟雾,造成被动吸烟,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】闻到气味,是分子不停的无规则运动形成的。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.扬汤止沸时,扬起汤向周围散热,是通过热传递来改变物体的内能,故A不符合题意;
B.釜底抽薪,抽走锅底的柴火,锅底温度降低,是热传递来改变物体的内能,故B不符合题意;
C.钻木取火,木头间克服摩擦做功,内能增加,温度升高,是做功来改变物体的内能,故C符合题意;
D.炙手可热,接触很热的东西感觉到烫,是通过热传递来改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体间温度不同,是通过热传递改变内能,物体间相互摩擦,是做过改变内能。
5.【答案】C
【解析】【解答】A. 甲中抽开玻璃板后空气与二氧化氮均匀混合,是分子无规则运动导致的扩散现象, 说明分子在不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B. 乙中两个铅柱紧压后能吊起重物,是因为分子间存在引力 ,故B正确,不符合题意;
C. 丙中压缩空气使内能增大,是机械能转化为内能,与四冲程汽油机的压缩冲程能量转化相同;而做功冲程是内能转化为机械能 ,故C错误,符合题意;
D. 丁中水蒸气把橡胶塞推出,是内能转化为机械能 ,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】(1)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)做功可以改变物体的内能,做功冲程将内能转化为机械能。
6.【答案】D
【解析】【解答】根据生活经验可知, 家用冰箱的电流约为1A, 电视机的电流约为0.5A,节能灯电流约为0.1A,家用空调的电流在5A左右。故D正确,而ABC错误,
故选D。
【分析】根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
7.【答案】C
【解析】【解答】 解:A、当闭合S2、S3时,电流有两条路径,灯L1、L2组成并联电路,故A正确;
B、当闭合S1时,电流只有一条路径,L1与L2为顺次连接,灯L1、L2组成串联电路,故B正确;
C、当闭合S1、S2时,L1被短路,因此只有灯L2发光,故C错;
D、当S1、S2、S3同时闭合时,形成电源短路,电源容易烧坏,故D正确。
故选:C。
【分析】串联电路是指元件顺次连接的电路;并联电路是指元件并列连接的电路。根据串并联电路的特点和开关的状态进行分析。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.一箱汽油用掉一半之后,它的热值不变,燃料的热值与燃料的质量无关,故A错误;
B.用锯条锯木头时锯条发热,锯条和木板的内能都增加,是做功的方式改变的锯条和木板的内能,故B正确;
C.公路两旁的路灯是并联的,晚上能够同时亮早晨同时灭是由于开关处在路灯的干路上,故C错误;
D.电风扇工作的过程中将大部分电能转化为机械能,而白炽灯在工作过程中将绝大部分电能转化为内能,因此相同功率的电风扇和白炽灯,白炽灯产生的热量更多,故D错误。
故选B。
【分析】A.燃料的热量与燃料的种类有关与燃料的质量无关;
B.做攻和热传递可以改变物体的内能,用锯条锯木板时,是用做功的方式增大锯条和木板的内能的;
C.公路两旁的路灯是并联的,由于并联电路各支路互不影响,因此通常情况下一盏路灯熄灭不影响剩余的路灯工作;
D.从能量转化的角度分析电风扇和白炽灯的工作状况,虽然它们的功率相等但产生的热量不一样多。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、由图像可知,甲的I-U图像是一条直线,所以甲是定值电阻,当电压是1V时,电流为0.1A,所以甲的电阻为,故A正确,不符合题意;
B、用电器甲、乙并联,即甲乙两端电压相等时,当干路电流为0.45A时,即甲通过的电流是0.3A,乙通过的电流是0.15A,由图可得,此时甲乙两端电压为3V,所以电路的功率,故B正确,不符合题意;
C、由图像可知,当电路电流为0.2A时,甲两端电压为2V,乙两端电压为3.5V,故C错误,符合题意;
D、甲乙并联在4V电压上,即甲乙两端电压都是4V,由图像可知,甲通过的电流为0.4A,乙通过的电流为0.25A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,干路电流为,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、I-U图像的物理意义:图像中,直线表示定值电阻,曲线表示电阻变化(如乙的电阻随电压变化)。通过图像可直接读取电压、电流的对应关系,是分析电阻、功率的基础。
2、串、并联电路的电流、电压特点:串联电路:电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
3、欧姆定律。
4、电功率公式P=UI,适用于串、并联电路总功率的计算。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.定值电阻 与电源串联,是为了保护电路安全,防止电流过大,不可以删除,A不符合题意;
B.若电表选择电压表,则两电阻串联,电压表测量变阻器上半段电压,水量增多时变阻器上半段接入电阻变大,根据串联分压可知电表示数变大,B不符合题意;
C.若电表选择电流表,变阻器上半段电阻短路,水量减少时电路总电阻变大,则电表示数变小,C不符合题意;
D.若电表选择电流表,水量增多时电路总电阻变小,电路中电流变大,则整个电路消耗的功率增大;若电表选择电压表,电路中两个电阻接入阻值不变,电流不变,整个电路消耗的功率也不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.定值电阻 与电源串联,是为了保护电路安全,防止电流过大。
B. 两电阻串联, 串联分压。
C.电压不变前提下,电阻越小,电流越大。
D.电压不变前提下,电阻越小,电流越大,电路的总功率越大。
11.【答案】1.2;0.48;0.72
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,电流表A将灯泡L1短路,则此时只有灯泡L2接入电路,那么电流表A测通过L2的电流,即通过L2的电流为1.2A;
(2)根据乙图可知,两个灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1的电流,A2测灯泡L2的电流。根据丙图可知,电流表A1选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为048A,那么通过灯泡L2的电流为:I2=I总-I1=1.2A-0.48A=0.72A。
【分析】(1)根据甲图确定灯泡的串并联关系,根据电流表的位置确定所测电流的大小;
(2)根据丙图确定A1的量程和分度值,根据指针位置读出示数,再根据I总=I1+I2计算通过灯泡L2的电流。
12.【答案】纸巾;化学;负
【解析】【解答】吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中吸管得到电子,纸巾失去电子。
电池在向外供电时把化学能转化为电能;
溶液中的Na+移动方向是从C到D,故电流方向为从C到D,
在电源的外部,电流的方向是从正极经用电器流向负极,所以电源的正极是B端,则蓄电池的A端是负极。
故答案为:纸巾;化学;负。
【分析】摩擦起电的原因是不同原子核对核外电子的束缚能力不同,束缚本领强的得到电子而带负电,束缚能力弱的失去电子而带正电;
蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能;
电荷的定向移动形成电流;正电荷定向移动的方向是电流的方向;负电荷的定向移动方向与电流方向相反;在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。
13.【答案】做功;压缩
【解析】【解答】根据题意可知,金属的升温依靠摩擦实现,即将机械能转化为内能,那么是通过做功的方式改变内能的,这时能量转化与汽油机工作循环中的压缩冲程相同。
【分析】做功改变物体内能的本质为能量的转化,而热传递改变物体内能的本质为能量的转移。四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
14.【答案】植物油的比热容比水小;1.68×106;0.042
【解析】【解答】相同质量的水和植物油,在相同的时间吸收的热量相同,由于植物油的比热容比水小,所以植物油比水升温更快;
水吸收的热量为:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J;
根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,即Q放=Q吸=1.68×106J,
天然气的体积为:。
【分析】相同质量的不同物质,吸收的热量相同时,比热容小的物质,温度变化大;
根据Q吸=c水m(t-t0)求出水吸收的热量;
天然气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,根据求出天然气的体积。
15.【答案】断开;正(“+”);减小;A与C
【解析】【解答】在用滑动变阻器改变电路中电流实验中,连接电路时,开关应断开,可保护电路;
连接电流表时,电流应从正接线柱流入,负接线柱流出;
当向左移动滑动变阻器滑片,电流表的示数增大,电阻减小,应连接A与C两个接线柱。
【分析】连接电路时,开关断开;连接电流表时,接线柱正入发出;滑动变阻器串联时,滑片接近下面的接线柱,电阻减小。
16.【答案】电压表示数为电源电压 ,电流表示数为 时, 短路;当电压表示数为电源电压 ,电流表示数为0时, 断路;当电压表示数为0,电流表示数为 时, 短路。
【解析】【解答】由电路图知,当闭合开关S时, 、 串联,电流表测电路电流,电压表测 两端电压。又知,若电阻 或 中的某一个发生故障,至少有一个电表指针发生偏转。已知,故障分断路和断路两种情况,则电阻 或 中的某一个发生故障的分析为:若 发生故障,当 断路时,电路是断路,电压表与电流表均无示数,不符合题意;当 短路时,电路是只有电阻 的简单电路,电压表示数为电源电压 ,电流表示数为 ,两表均发生偏转,符合题意;若 发生故障,当 断路时,电压表串联在电路中,电流表无示数,电压表示数为电源电压 ,符合题意;当 短路时,电路是只有电阻 的简单电路, 两端无电压,电压表无示数,电流表示数为 ,符合题意。故闭合开关S后各电表的示数及其对应的故障为:电压表示数为电源电压 ,电流表示数为 时, 短路;当电压表示数为电源电压 ,电流表示数为0时, 断路;当电压表示数为0,电流表示数为 时, 短路。
【分析】在串联电路中,电压表测量的位置断路,电压表有示数,电流表无示数;电压表测量的位置短路,电压表无示数,电流表有示数。
17.【答案】串联;C;电流表正负接线柱接反;0.24;IC=IA+IB;只有一组数据,结论具有偶然性
【解析】【解答】(1)电流表使用时应串联在被测电路中。要测量干路电流,需将电流表接在干路,即甲图中的C点。
(2)图乙中电流表指针反向偏转,是因为电流表正负接线柱接反了。图丙中电流表选用0-0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.24A。
(3)由实验数据可知,干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB。小明只进行了一次实验,得到的结论具有偶然性,应更换不同规格的灯泡多次实验。
故第一空为串联,第二空为C,第三空为电流表正负接线柱接反,第四空为0.24,第五空为IC=IA+IB,第六空为只有一组数据,结论具有偶然性。
【分析】1.掌握电流表的使用连接方式:电流表必须串联在被测电路中,因为串联电路中电流处处相等,只有串联才能准确测量电路中的电流。正负接线柱:电流要从电流表的 “+” 接线柱流入,“-” 接线柱流出,若接反,电流表指针会反向偏转(如题中 “指针偏转如图乙” 的故障原因)。量程选择与读数:根据电路中电流的大致范围选择合适量程(本题中电流表用0 - 0.6A量程,分度值0.02A,读数时要认清量程和分度值,准确读取数值。
2.掌握并联电路的电流规律,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和本题中体现为IC=IA+IB。
3.实验探究的科学性,为了使实验结论具有普遍性,不能仅通过一次实验(或一组数据)得出结论,需要更换不同规格的灯泡,进行多次实验,避免实验的偶然性。
18.【答案】(1)L2断路
(2)使用了相同规格的灯泡;实验次数太少,结论不具有普遍性
【解析】【解答】(1)闭合开关后,发现两灯都不发光,说明电路中的故障类型是断路,电压表示数为零,则与电压表串联的电路发生断路,所以电路故障是灯泡L2断路。
(2)由表格数据可知,灯泡L1和灯泡L2两端电压相等,由于两个灯泡串联,通过它们的电流相等,由欧姆定律 可知,它们的电阻相等,所以是使用了相同规格的灯泡;只做了一次实验,就得出了结论,所以实验结论具有偶然性。
【分析】(1)在串联电路中,用电器都不工作,发生断路,电压表无示数,则电压表测量以外的位置断路;
(2)探究串联电路电压规律时,选择不同规格的灯泡,进行多次实验,探究规律的普遍性。
19.【答案】(1)B
(2)左;0.75
(3);
【解析】【解答】(1)如图所示,L与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测L两端的电压。闭合开关后
A.若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表有示数,A不符合题意;
B.若电流表断路,则整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,B符合题意;
C.若电压表断路,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路,电流表有示数,C不符合题意。
故答案为:B。
(2)电压表的示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,根据串联电路的分压原理可知,电阻越大分到的电压越多,故要增大灯泡两端的电压,就要减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
灯泡正常发光时,电流表的示数为0.3A,即灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡的额定功率为P额′=U额′I额=2.5V×0.3A=0.75W
(3)①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时,灯泡L被短路,此时只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为U=U1;再将滑片P调至b端,此时R1与R0串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U2,则滑动变阻器R0两端的电压为U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为
所以R1的阻值为
②断开开关S1和S3,闭合开关S2时,灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,示数为(U1-U额),恰好等于电源电压减灯泡的额定电压,说明此时灯泡正常发光。
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1时,仍然是灯泡L、R1、R0串联接入电路,说明灯泡正常发光,此时电压表测R1两端的电压为U3,则此时电路中的电流为
则灯泡的额定功率为
【分析】(1)电压表和电流表都没有示数说明干路断路;
(2)根据串联电路电压电流特点,结合欧姆定律公式及电功率公式P=UI进行解答。
(3)根据串联电路电压电流特点,结合欧姆定律公式及电功率公式P=UI,确定实验步骤及功率表达式。
20.【答案】解:如图所示
【解析】【解答】首先辨别上面三根线地线、火线、零线。①灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。②安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示
【分析】结合家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,接线即可,注意考虑使用性和安全性。
21.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】改变小灯泡的亮度,滑动变阻器与灯泡串联,且滑动变阻器向左滑动名时灯变亮,所以滑动变阻器接左下接线柱,电压表与灯泡并联测量小灯泡的电压,电流表串联在路中测量电流,电路图如右图:
连接实物图,从电源正极出发,连接滑动变阻器D接线柱,A接线柱连接电流表的中间接线柱,电流表的负接线柱连接小灯泡,再通过开关,回到电源负极,最后将电压表并联在灯泡两端,注意正负接线柱不要接错。如图:
【分析】本题考查了实物电路图的连接和画出电路图,根据题意可得出各电路元件的连接方式.
22.【答案】解:(1)根据热量公式可知8kg的水在这1min的时间里吸收的热量;Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×8kg×25℃=8.4×105J;
(2)燃气热水器正常工作20min消耗燃气的体积:V=212.675m3-212.275m3=0.4m3,
由燃料燃烧放出热量公式可知燃气完全燃烧释放的热量:Q放=Vq=0.4m3×8×107J/m3=3.2×107J;
(3)根据题意可知,1min的时间里燃气完全燃烧放出的热量:,
燃气热水器的效率等于吸收的热量除以燃料释放的热量:。
答:(1)8kg的水在这1min的时间里吸收了8.4×105J的热量;
(2)燃气热水器正常工作20min,燃气释放的热量为3.2×107J;
(3)家中燃气热水器的效率为52.5%。
【解析】【分析】 (1)知道水的质量、比热容、升高的温度,利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据题意求出燃气热水器正常工作20min消耗燃气的体积,利用Q放=Vq求出燃气完全燃烧释放的热量;
(3)根据题意求出1min的时间里燃气完全燃烧放出的热量,利用效率公式求出燃气热水器的效率。
23.【答案】(1)解:电流表A1与电压表示数的关系变化图像可知,当I1=0.16A时,U1=2.4V,电阻R1的阻值R1= =15Ω
(2)解:电流表A2测量干路中的电流,干路的电流为0.40A时,由表中数据可知电压表的示数为2.4V,通过R1的电流是0.16A,由并联电路电流的规律得到通过变阻器的电流IR=I-I1=0.40A-0.16A=0.24A,滑动变阻器接入电路的阻值R= =10Ω
(3)解:由表中数据可知电压表示数为0.60V时,电流表A2示数是1.5A,即干路中的电流为1.5A,通电2min,电路消耗的总电能W=UIt=0.6V×1.5A×2×60s=108J
(4)解:若滑动变阻器接入电路的阻值为零,相当于电流表A2直接接触到电源的两极,会损坏电源和电流表.
【解析】【分析】(1)根据用电器的电压和电流的比值计算电阻的大小;
(2)根据并联电路电流规律,利用电压和电流的比值计算电阻的大小;
(3)根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能的多少;
(4)滑动变阻器和电阻并联时,若滑动变阻器阻值为0,会造成短路。
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