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重庆市八中2019-2020学年九年级(上)期中考试物理试题

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重庆市八中 2019-2020 学年九年级(上)期中考试物理试题

考试范围:xxx;考试时间:100 分钟;命题人:xxx

题号









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注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上

第 I 卷(选择题)
请点击修改第 I 卷的文字说明

评卷人 得分

一、单选题

1.在学习、生活中所涉及到的物理量,你认为最接近实际情况的是 A.电冰箱一天消耗的电能约为 50kW·h B.教室电风扇额定电功率约为 1000W C.对人体的安全电压不高于 36V D.液晶电视正常工作电流约为 10A 2.关于电现象,下列说法正确的是 A.验电器是利用同种电荷相互吸引的原理工作的 B.塑料碗、陶瓷花瓶是绝缘体,不可以带电 C.摩擦起电的实质是通过摩擦创造了电荷 D.电源是把其他形式的能量转换为电能的装置 3.不列电学知识中,说法正确的是 A.电路中有电流,就一定有电压 B.电流做功越快,用电器消耗的电能就越多 C.导体两端的电压与通过这段导体的电流成正比 D.白炽灯通过不同的电流,测得的电阻不同,因此导体的电阻与电流有关 4.小强把台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关 S1 和一个指示灯 L1 (相当于电阻很大的灯泡。台灯开关和灯泡用 S2、L2 表示).当只闭合 S2 时,台灯不发 光,当闭合 S1 时,指示灯发光,再闭合 S2 时,台灯发光;如果指示灯损坏,S1 和 S2 都 闭合时,台灯也能发光,如图 2 中设计的电路符合要求的是( )

试卷第 1 页,总 10 页

A.

B.

C.

D.
5.如图的电路,电源两端电压不变,闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 向右滑动过 程中,下列说法正确的是

A.电压表 V 的示数变大,电流表 A2 示数不变 B.电流表 A1 的示数变小,电流表 A2 示数变大 C.电流表 A2 与电压表 V 的乘积变大 D.电压表 V 与电流表 A2 和 A1 的示数差的比值变大 6.如图,把标有“6V 3W”和“3V 3W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中,且 灯丝电阻不变,电表①②③可能是电流表或电压表。要求:在闭合开关 S 后,两灯泡均 能发光,则下列判断中正确的是

A.①②为电流表,③为电压表,甲灯的功率比乙灯大 B.①③为电流表,②为电压表,甲灯的功率比乙灯小 C.①②为电压表,③为电流表,乙灯的功率比甲灯大 D.①③为电压表,②为电流表,乙灯的功率比甲灯大
试卷第 2 页,总 10 页

7.如图电路中,电源压为 12V,在 a,b 间接入灯 L1“4V 2W”,闭合开关,调节滑动 变阻器的滑片 P 使灯 L1 正常发光。断开开关取下灯 L1,保持滑片 P 的位置不变,在 a、 b 间接入“4V 4W”灯 L2 后闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则正确的

A.灯 L2 正常发光

B.电压表的示数保持 4V 不变

C.灯 L2 的实际功率为 1.44W

D.滑动变阻器接入电路的电阻为 8Ω

8.如图的电路中,已知只闭合 S 时,调节滑动变阻器,电压表示数由 0.5V 变为 1V 时,

电流表示数变化了 0.05A:同时闭合 S、S2,断开 S1 时电流表示数为 0.2A;同时闭合 3

个开关,电压表示数为 3V。下列说法错误的是

A.R2 的阻值为 10Ω B.只闭合 S,电压表示数由 0.5V 变为 1V 时,R2 的功率变化了 0.075W C.若闭合 S、S1 断开 S2,调节滑动变阻器使电压表示数为 2V,此时滑动变阻器功率为 0.2W D.若滑动变阻器的最大阻值为 60Ω,通过调节滑动变阻器及开关,电压表的示数变化 范围为 0.5V~3V

第 II 卷(非选择题)
请点击修改第 II 卷的文字说明

评卷人 得分

二、填空题

9.2019 年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池研发领域作出的贡献三位科学家,在一个 由锂电池作为电源的电路中,锂电池两端的电压让电荷发生___________从而形成电流; 为了纪念意大利物理学家_________,以他的名字为电压的单位。 10.甲、乙两灯的额定电压均为 9V,测得两灯电流与电压变化的关系图像如图,当把
试卷第 3 页,总 10 页

两灯并联在 4V 电源上时,干路电流为_________ A;当把两灯串联在电源电压为 6V 的 电源上时,甲灯的功率为_________ W。
11.如图是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过_________ W,小 明让一个功率为 800W 的用电器单独正常工作 15min,电能表示数将转_________圈。
12.有两个电阻器 R1、R2,R1 标有“20Ω 0.2A”字样,R2 标有“30Ω 0.1A”字样。若 将 R1、R2 串联接入电路,电路两端允许加的最大电压是_________ V。若将 R1、R2 并联 接入电路,电路的最大总功率为_________ W。 13.如图电路(电源电压及灯丝电阻保持不变),灯 L 的规格为“6V 3.6W”,闭合开 关 S1 后,灯 L 的实际功率为 0.9W,则电源电压为_____V;再闭合开关 S2 后,电流表 示数为 0.5A,则电阻 R 的阻值是_____Ω。
14.如图,电源电压恒定,闭合 S,S1,S2,移动滑动变阻器 R2 的滑片到 a 点(图中未 标出),电流表 A1 和 A2 的示数分别为 I1 和 I2,已知 R1=6Ω,I1:I2=3:2,此时 R2 的阻 值为_________Ω;保持滑片位置不动,断开 S1、S2,闭合 S,此时电压表的示数为 U1, R2 的功率为 P1,灯泡恰好正常发光;再将滑片移动到最右端,此时电压表示数为 U2, 电流表 A2 电流为 0.6A,R2 的功率为 P2,U1:U2=5:6,P1:P2=25:18,则小灯泡的额 定功率为_________ W。(小灯泡电阻不变)。
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评卷人 得分

三、实验题

15.物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用 长方体水槽、浓度一定的貫盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探 究。实验电路连接如图,将电极 M、N 分别固定在水槽左右两侧底部的中央。

(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片 P 移到最_________(选填“左” 或 “右”)端; (2)实验中,通过调节_________来保持电极 M、N 间的电压恒为 3V。控制其他条件 不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的_________的目的,用电流表 测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由_________来判断。实验数据如下表:

实验序号

横截面积 S/cm2

电流 I/A

实验序号

横截面积 S/cm2

电流 I/A

1

50

0.02

4

200

0.08

2

100

0.04

5

250

0.11

3

150

0.07

6

300

0.13

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(3)分析表格中的数据,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水 的导电性_________(选填“变弱”、“变强”、“不变”); (4)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:________________。 16.小欣同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为 4.5V 且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、五个 定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关、导线若干。根据如图的电路图进行实 验

(1)导线连接之前,开关 S 应该_________(选填“断开”、“闭合”); (2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原 因可能是__________; (3)探究电流与电压的关系时,小欣通过调节滑动变阻器滑片 P,测出通过定值电阻 R 的不同电流和对应的电压如下表所示。

实验次数 1

2

3

4

5

电压 U/V 0.51

1.01

1.51

2.01

2.51

电流 I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

梁老师看到小欣的数据后说小欣的实验操作中存在问题,并且其中有一组数据是错误的。 小欣在实验操作中存在的问题是_____。请你帮他分析出错的是第_________次,原因是 ________________。去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:当电阻一定时,通过 导体的电流与导体两端的电压成_________比 (4)接着小欣又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实 验步骤如下: ①在电路中接入阻值为 5Ω 的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为
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U0=2V,记录电流表示数; ②断开开关,用 10Ω 的定值电阻替换 5Ω 的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器 的阻值_________(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为 U0,再记录电流表示数; ③断开开关,用 15Ω 的定值电阻替换 10Ω 的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器 的阻值,发现电压表示数始终不能调为 U0。 为完成五次探究,小欣设计了如下三个调整方案,你认为不可行的是(_____________) A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数 U0 的范围为 2.5V~3V; B.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 25Ω,最大电流不小 于 0.4A; C.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是 2V-3.6V。 17.某小组同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验,被测小灯泡的额定电压为 3.8V,电阻约为 10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为 6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、 电压表(0~3V 0-15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、 R2(30Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A),同学们设计的电路如图.

(1)如图甲是小聂画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图

乙中未完成的电路连接好,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,

导线不能交叉;

(____________)

(2)滑动变阻器应选用_________ (选填“R1”“R2”或“R3”); (3)连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片 P,小婕发现灯泡忽亮忽暗,则

故障可能____;

A.滑动变阻器滑片接触不良

B.小灯泡短路

C.滑动变阻器短路

D.滑动变阻器断路

(4)下表为该小组的实验记录分析表:

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实验序 号

电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W

1

3.0

0.36

1.08

2

3.8

0.4

1.52

3

4.5

0.42

1.89

额定功率/W
1.08 ?1.52 ?1.89
P 额=
3
=1.50

鄢老师认为该小组的数据处理过程有错误,你认为错误之处是________,正确的测量结 果是_________W; (5)聪明的小川同学在进行实验时发现灯丝的电阻随温度的升高而增大,当小灯泡两 端电压为额定电压一半时小灯泡的功率为 P1,当通过小灯泡的电流为额定电流的一半 时小灯泡的功率为 P2,则 P1_________P2(选填“大于”、“等于”、“小于”); (6)同组的小杨有一个小灯泡,但是小灯泡上所标额定电压模糊不清(如图),已知小 灯泡的额定功率在不超过 1W,为了得到该小灯泡的额定功率,小杨经过思考后利用手 中的器材进行了如下实验

更换电源(电压为 1.5V 的整数倍且保持不变),将小灯泡重新连接电路进行实验,移动 变阻器的滑片使电压表的示数分别为 3.5V、3.2V 和 3V,并记录相应的电流表示数。实 验数据如下表所示。根据以上信息求解: ①小杨所用的电源电压 U=_________V;②灯泡的额定功率为_________ W.

实验序号

电压 U/V

电流 I/A

1

3.5

0.30

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2

3.2

0.31

3

3

0.32

评卷人 得分

四、计算题

18.如图的电路中,电源电压保持不变,电阻 R1 阻值为 30Ω,闭合开关 S,电压表示数 为 12V,电流表示数为 0.5A。求: (1)通过电阻 R1 的电流为多少? (2)通电 1min,电流对电阻 R2 做功为多少?

19.为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图。已知,控制电路和 工作电路中电源电压分别为 6V 和 220V,路灯 L 正常工作时电流为 1A。控制电路中 R 为半导体硅制成的光敏电阻,R2 阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律 如下表所示,工作电路中开关 S2 的状态由 R2 两端的电压决定,光照足够强时,R2 两端 的电压很小,开关 S2 与 b 点接触,处于断开状态,路灯 L 关闭。

光强/cd 5

10

20

25

40



电阻 R2/Ω 40

20

10

8

5



(1)若路灯 L 每天正常工作 8 小时,其消耗的电能是多少 kW·h?
试卷第 9 页,总 10 页

(2)当光强降为 20cd 时,R2 两端的电压刚好升至 2V,开关 S2 与 c 点接触,电路接通, 路灯 L 正常工作,求工作电路刚好接通时,R1 的电功率是多少? (3)保持 R1 接入阻值不变,当 R2 两端的电压为 1V 时,光强是多大?
20.如图,灯 L 上标有“12V 3.6W”,定值电阻 R1 的阻值为 18Ω,滑动变阻器 R2 上标 有“50Ω 1A”,电源的电压保持不变。求: (1)灯 L 正常发光时的电阻? (2)当 S1、S2 均闭合,灯 L 正常发光,电流表、电压表的量程分别为 0~3A,0~15V, 在保证电路安全的前提下,电流表示数的最大值为多少? (3)当 S1、S2 均断开时,电流表、电压表的量程分别改接为 0~0.6A,0~3V,在保证 电路安全的前提下,R1 消耗的功率范围为多少?
试卷第 10 页,总 10 页

1.C

参考答案

【解析】

【详解】

A.冰箱 24 小时的耗电量一般是 0.5 度~1.5 度,即为 1kW?h 左右,故 A 不符合实际情况;

B.教室电风扇额定电功率约为 100W 左右,故 B 不符合实际情况;

C.只有不高于 36V 的电压才是安全电压,故 C 符合实际情况;

D.液晶电视正常工作时的功率约为 100W 左右,正常工作电压 U=220V,工作时的电流大

约为 故 D 不符合实际情况。

I ? P ? 100W ? 0.45A , U 220V

2.D

【解析】

【详解】

A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故 A 错误。

B.绝缘体不容易导电,但可以带电,故 B 错误;

C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,故 C 错误;

D.电源是把其他形式能量转化为电能的装置,故 D 正确。

3.A

【解析】

【详解】

A.电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因,当电路中有电流时,电路两

端一定有电压,故 A 正确;

B.电流做功越快,即功率大,由 W=Pt 知道,用电器消耗的电能取决于用电器的功率 P 与

做功时间 t 的乘积,所以,功率大,则用电器消耗的电能不一定多,故 B 错误;

C.在同一电路中,电流随电压的改变而改变;由于电压是形成电流的原因,所以,不能说

电压与电流成正比,故 C 错误;

D.白炽灯泡在不同电压下工作时,其实际功率不同,温度不同,说明灯丝电阻与温度有关,

而与电流无关,故 D 错误。

4.B

答案第 1 页,总 15 页

【解析】 【详解】 A.当闭合开关 S1,断开开关 S2 时,指示灯 L1 不亮,故 A 项不符合题意;

B.当闭合开关 S1,断开开关 S2 时,指示灯 L1 亮;当闭合开关 S2,断开开关 S1 时,指

示灯 L1、台灯 L2 都不亮;当 S1、S2 都闭合时,亮灯都亮,故 B 项符合题意;

C.当闭合开关 S2,断开开关 S1 时,台灯 L2 亮;故 C 项不符合题意;

D.当闭合开关 S2,断开开关 S1 时,两灯都亮,故 D 项不符合题意。

5.D

【解析】

【详解】

AB.由电路图知道,滑动变阻器 R 与灯泡并联,电流表 A1 测流过灯泡的电流,电压表 V 测电路并联电压,保持不变;电流表 A2 测流过电阻与灯泡的总电流;由于各支路互不影响, 当滑动变阻器滑片移动时,流过灯泡的电流 I1 不变,即电流表 A1 示数不变;滑动变阻器的 滑片 P 向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻 R 滑 变大,则电流 IR 变小,故总电流 I2 = I1 +IR 变小,即电流表 A2 示数变小,故 AB 错误; C.电压表 V 测电路并联电压,示数保持不变,电流表 A2 示数 I2 变小,电压表 V 与电流表 A2 示数的乘积变小,故 C 错误; D.电流表 A2 和 A1 的示数差为滑动变阻器的电流,电压表 V 与电流表 A2 和 A1 的示数差 的比值为滑动变阻器的电阻,阻值变大,比值变大,故 D 正确。

6.B

【解析】

【详解】

A.如果①②为电流表,③为电压表,则甲灯短路不亮,故 A 不符合题意;

B.由于甲、乙两个小灯泡标有“6V 3W”和“3V 3W”字样,所以,

R1

? U12 P1

?6V?2
= 3W

? 12?

R2

?

U

2 2

P2

? 3V ?2
= 3W

? 3?

答案第 2 页,总 15 页

当①③为电流表,②为电压表时,则两灯泡并联,根据 P

U2 ? R 知道,甲灯的功率比乙灯

小,故 B 正确;

C.①②为电压表,③为电流表,则乙灯不发光,故 C 错误;

D.①③为电压表,②为电流表,则两灯串联,通过两灯的电流相等,由 P=I2 R 知道,甲灯

的功率比乙灯大,故 D 错误。

7.C

【解析】

【详解】

由于灯 L1“4V 2W”,灯 L2 “4V 4W”,所以,两灯泡的电阻分别是:

R1

? U12 P1

? 4V ?2
= 2W

? 8?

R2

?

U

2 2

P2

? 4V ?2
= 4W

?

4?

AB.当灯 L1 正常发光时,其两端的电压为 4V,保持滑片 P 的位置不变,接入灯 L2 时,电

阻变小,根据串联分压原理可知 ab 间的电压会变小,故灯 L2 不会正常发光,故 AB 错误;

CD.灯 L1 正常发光时的电流是:

I ? P1 ? 2W ? 0.5A ; U1 4V

由串联电路电压特点知道,滑动变阻器两端的电压是:

U'=U-U1 =12V-4V=8V,

由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:

换上 L2 后的总电阻是:

R? ? U ? ? 8V ? 16? , I 0.5A

R=R2 +R'=4Ω+16Ω=20Ω,

此时电路中的电流是:

灯 L2 的实际功率是:

I ?? ? U = 12V ? 0.6A , R 20?

P′2 =I″2 R2 =(0.6A)2 ×4Ω=1.44W,

答案第 3 页,总 15 页

故 C 正确,故 D 错误。

8.D

【解析】

【详解】

A.由图知道,只闭合 S 时,3 个电阻串联,电压表测 R2 两端的电压;调节滑动变阻器,电

压表示数由 0.5V 变为 1V 时,电流表示数变化了 0.05A;则由 I ? U 知道,R2 的阻值是: R

R2

?

?U1 ?I

?

1V ? 0.5V 0.05A

? 10? ;

故 A 正确,不符合题意;

B.只闭合 S 时,3 个电阻串联,电压表示数由 0.5V 变为 1V 时,R2 的功率分别是:

所以,R2 的功率变化了

P2

?

U12 R2

=

?0.5V?2
10?

0.025W

P2?

?

U12? R2

=

?1V?2
10?

0.1W



0.1W-0.025W=0.075W,

故 B 正确,不符合题意;

C.同时闭合 3 个开关,电路为 R2 的简单电路,电压表测量电源电压,所以,电源电压是 U=3V;若闭合 S、S1 断开 S2,滑动变阻器与 R2 串联,电压表测 R2 两端的电压,调节滑动 变阻器,使电压表示数为 2V,则此时电路中的电流是:

I ?? ? U1?? = 2V =0.2A , R2 10?
由于串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和,所以,

此时滑动变阻器的功率是:

U 滑 =U-U1 ″=3V-2V=1V,

P 滑=U 滑 I″=1V×0.2A=0.2W,

故 C 正确,不符合题意;

D.若滑动变阻器的最大阻值为 50Ω,由题干知道,电压表的示数可以为 0.5V 和 3V,电压

表的示数变化范围可以为 0.5V~3V;若滑动变阻器的最大阻值为 60Ω,则电压表最小示数

将小于 0.5V,故 D 错误,符合题意。

答案第 4 页,总 15 页

9.定向移动 ;伏特。 【解析】 【详解】 [1]根据题意知道,在一个由锂电池作为电源的电路中,锂电池两端的电压让电荷发生定向 移动,从而形成电流; [2]为了纪念意大利物理学家伏特,以他的名字为电压的单位。

10.0.8 ;0.6。

【解析】 【详解】 [1]由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯并联在 4V 电源上时,它们两端的电 压均为 4V,由图象知道,通过两灯泡的电流分别是 I 甲 =0.5A、I 乙 =0.3A,又因为并联电路 中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流是:
I=I 甲+I 乙=0.5A+0.3A=0.8A; [2]当把两灯串联在某电源上时,由图象知道,通过两灯的电流为 0.3A,甲乙灯泡两端的电 压分别是 U 甲=2V,U 乙=4V,所以,甲灯的功率是:
P 甲=U 甲 I=2V×0.3A=0.6W。

11.13200 120

【解析】

【详解】

[1]由图知道,电能表正常工作时的电压为 220V,允许通过的最大电流为 60A,所以,他家

同时使用用电器的最大总功率是:

P 大 =UI=220V×60A=13200W;

[2]由 P

W ?t

知道,800W 的用电器单独正常工作 15min 消耗的电能是:

W ? Pt ? 0.8kW ? 15 h=0.2kW ? h 60

每消耗 0.2kW?h 的电能,电能表转盘的转数是:

n ? 0.2kW ? h ? 600r=120r 。 kW ? h

12.5 ;0.75。

【解析】

答案第 5 页,总 15 页

【详解】

[1]将 R1、R2 串联接入电路时,由于串联电路中各处的电流相等,且 R1 标有“20Ω 0.2A”字

样,R2 标有“30Ω 0.1A”字样,所以,电路的最大电流是: I 大= I2 =0.1A,
又因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由欧姆定律知道,电路两端允许加的最

大电压是:

U 串=I 大(R1 +R2)=0.1A×(20Ω+30Ω)=5V;

[2]根据题意知道, R1、R2 两端允许加的最大电压分别为: U1 =I1 R1 =0.2A×20Ω=4V, U2 =I2 R2 =0.1A×30Ω=3V,
若将 R1、R2 并联接入电路,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的最大电 压是:

U 并=U2 =3V,

此时通过 R2 的最大电流 I2 =0.1A,通过 R1 的电流是:

I1?

?

3V 20?

?

0.15A



由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的最大电流是:

则电路的最大总功率是:

I′=I1 ′+I2 =0.15A+0.1A=0.25A,

P=U 并 I′=3V×0.25A=0.75W。

13.3 15

【解析】 【详解】

[1]由 P ? UI ? U 2 可得,灯泡的电阻: R

RL

?

U

2 L

PL

?

? 6V ?2
3.6W

=10Ω ,

由电路图可知,闭合开关 S1 后,电路为灯泡的简单电路,此时灯 L 的实际功率为 0.9W,则

电源的电压:

U ? UL? ? PL?RL ? 0.9W?10Ω ? 3V 。
答案第 6 页,总 15 页

[2]再闭合开关 S2 后,R 与 L 并联,电流表测干路电流,由 I ? U 可得,电路的总电阻: R

R总

?U I

?

3V =6Ω , 0.5A

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,

即 解得:R=15Ω。

1 11 ?? ,
R总 R RL 1 ?1? 1 , 6Ω R 10Ω

14.12 6

【解析】

【详解】

[1]由图知道,闭合 S,S1,S2,移动滑动变阻器 R2 的滑片到 a 点时,R 滑与 R1 并联接入电路,

电流表 A2 测通过 R1 的电流,电流表 A1 测干路电流;已知此时电流表 A1 和 A2 的示数分别 为 I1 和 I2,即干路电流为 I1,通过 R1 的电流为 I2,由并联电路的电流特点知道,
I1 =I 滑+I2, 又因为

I1:I2=3:2,

故解得

由欧姆定律知道,

I 滑:I2 =1:2,

U R1 = I2 = I滑 = 1 , R滑 U I2 2
I滑
解得
R2 =R 滑=2R1 =2×6Ω=12Ω, [2]保持滑片位置不动,断开 S1、S2,闭合 S,此时 R 滑与灯泡 L 串联,电压表测变阻器的电 压 U1,电路中的电流为 I 串 1;再将滑片移动到最右端,即变阻器全部接入电路,此时电压表 示数为 U2 ,电路中的电流为 I 串 2 =0.6A,已知前后两次变阻器 R2 消耗的功率分别 P1 、P2 ,

答案第 7 页,总 15 页

且 P1:P2=25:18,U1 :U2 =5:6,由 P

U2 ? R 知道,R 滑与变阻器最大阻值 R 的比值是:

U12

Ra R

?

P1

U

2 2

?

U12 U12

?

P2 P1

?

? ??

5 6

?2 ? ?

?

18 25

?

1 2



P2

则变阻器的最大阻值:

R=2R 滑=2×12Ω=24Ω,

由于电源电压不变,由欧姆定律知道:

U

?

I串(1 R滑

?

RL)=

P1 U1

?12?

?

RL

?

U

?

I串(2 R ?

RL)=

P2 U2

?24? ?

RL ?

由以上两式解得:RL =6Ω,

所以,电源电压是:

U=I 串 2 (R+RL )=0.6A×(24Ω+6Ω)=18V;
由 I ? U 知道,灯泡正常发光时的电流是: R

I串1

?

U R2 ?

RL

= 18V 12? ? 6?

=1A



所以,灯泡的额定功率是:

15.右

滑动变阻器

P 额 =I 串 1 2 RL =(1A)2 ×6Ω=6W。 横截面积 电流表示数 变强 换用不同的液体进行多次

测量

【解析】

【详解】

(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即最右端;

(2)[2]实验中,通过调节滑动变阻器的滑片来保持电极 M、N 间的电压恒为 3V;

[3]要想究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系,需要控制长度和材料

相同,改变横截面积,实验中控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食

盐水的横截面积;

答案第 8 页,总 15 页

[4]由转换法知道,食盐水导电性的强弱可以由电流表来判断,食盐水导电性强,电阻小, 则电流大; (3)[5]根据表格数据知道,其他条件不变,横截面积增大时,电流增大,说明食盐水的导电 性变强; (4)[6]为验证实验结论是否具有普遍性,可以改变液体的密度进行多次测量。 16.断开 电阻 R 断路 编造数据 1 电路中的最小电流大于 0.1A 正 增

大B

【解析】 【详解】 (1)[1]为保护电路,连接导线时,开关 S 应该断开; (2)[2]由于电流表示数为 0,说明电路可能断路;电压表有明显偏转,说明示数接近电源电 压,即电压表与电源连通,即与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的电 阻 R 断路; (3)[3]探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,由表中数据,由欧姆定律知道,电阻是:

R1

?

U1 I1

?

1.01V 0.2A

?

5?



变阻器的最大电阻为 20Ω,由电阻的串联和欧姆定律知道,电路中的最小电流是:

I小

?

U R滑大 ?

R1

=

4.5V 20? ? 5?

=0.18A>0.1A



所以,操作中存在的问题是编造数据; [4][5]由以上分析知道,出错的是第 1 次,原因是电路中的最小电流大于 0.1A; [6]去掉出错的实验数据知道,电压与电流之比为一定值,所以,分析可得到的结论是:当 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比; (4)[7]探究电流与电阻的关系,要控制电阻的电压不变: ①在电路中接入阻值为 5Ω 的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,图丙中电压表选用小量程, 分度值为 0.1V,电压表示数为 1V,U0 =2V,记录电流表示数; ②根据串联分压原理知道,将定值电阻由 5Ω 改接成 10Ω 的电阻,电阻增大,其分得的电 压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,由串联 电路电压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入

答案第 9 页,总 15 页

电路中的电阻,直到电压表示数为 U0,再记录电流表示数; [8] A.由串联电路电压的规律和分压原理知道:

U滑 = U ?UV ? R滑

U定 UV

R定

由此可知,当电源电压 U、定值电阻的电压 UV 一定时,变阻器的电阻随定值电阻的增大而

增大;当电阻为 R 定 5 =25Ω 时,所需滑动变阻器的阻值最大为 R 滑大 =20Ω,根据串联电阻

的规律知道,总电阻是:

此时电流中的电流是:

R=R 定 5 +R 滑大 5 =25Ω+20Ω=45Ω,

I ? U总 ? 4.5V ? 0.1A , R 45?

由欧姆定律,则此时电压表的示数是:

U 表 =IR 定 5 =0.1A×25Ω=2.5V, 即为应控制 a、b 间的最小电压为 2.5V,最大电压不超过 3V,故 A 可行,不符合题意; B.电源电压为 4.5V,电阻两端电压为 2V,滑动变阻器分压为 2.5V,变阻器的电压为定值 电阻两端电压的 1.25 倍,根据分压原理,变阻器的电阻为定值电阻的 1.25 倍,故则更换的 滑动变阻器最大阻值不小于

25Ω×1.25=31.25Ω,

故 B 不可行,符合题意;

C.当变阻器全部电阻 20Ω 连入电路时,此时对应的定值电阻应最大为 25Ω,电源电压最

大,根据分压原理,变阻器的电压是:

U变

?

20? 25?

? 2V=1.6V



所以最大电源电压为 2V+1.6V=3.6V,最小为 2V,更换的电源电压范围是 2V~3.6V,C 可

行,不符合题意。

答案第 10 页,总 15 页

17.

R2 A 取不同电压下的

功率的平均值 1.52 大于 6 0.75 【解析】 【详解】 (1)[1]根据题意知道,滑动变阻器右下方接线柱与灯泡串联,电路如下:

(2)[2]灯泡的额定电压为 3.8V,灯泡正常工作时,电路电流约是:
I ? UL ? 3.8V ? 0.38A , RL 10?
则滑动变阻器两端电压是: U′=U-UL =6V-3.8V=2.2V。
滑动变阻器电阻是:
R? ? U ? ? 2.2V ? 5.8? , I 0.38A
所以,“5Ω 0.5A”滑动变阻器的电阻太小,“500Ω 1A”滑动变阻器的电阻太大,不能 满足实验需要,即选择“30Ω 0.5A”的滑动变阻器 R2;
答案第 11 页,总 15 页

(3)[3]连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片 P,发现灯泡忽亮忽暗,则说明故障 可能滑动变阻器滑片接触不良,故 A 符合题意; (4)[4]由于灯泡的实际功率不是定值,所以,不能通过求平均值的方法来求功率;该小组数 据处理过程是错误的;

[5]额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率,即实际电压为 3.8V 时的实际功率 1.52W

(5)[6]由于灯泡电阻随温度升高而增大,由 P

U2 ? R 知道,灯泡实际电压为其额定电压一半

时,它的实际功率 P1> 1 P 额,由 P=I2 R 知道,实际电流等于额定电流一半时,实际功率 4
P2 < 1 P 额 ,即 P1 大于 P2; 4
(6)[7]由欧姆定律 U=IR 知道,当电路的电流变大时,灯的电压变大,由串联电路电压的规

律知道,变阻器的电压变小,由表中数据知道,电压表示数越小,而电流越大,说明电压表

并联在变阻器的两端了;同组的小杨有一个小灯泡,但是小灯泡上所标额定电压模糊不清(如

图丙),但可知灯的额定电流为 0.3A,灯的额定电压小数部分为 5;又因为小灯泡的额定功 率不超过 1W,由 P=UI 知道,灯的额定电压是:

U L大

?

P I额

?

1W 0.3A

? 3.3V ;

即灯的额定电压小于 3.3V,由于灯的额定电压小数部分为 5,故灯泡的额定电压可能为 0.5V、 1.5V、2.5V;由于电源电压为 1.5V 的整数倍且保持不变,故电源电压可能为 4.5V 和 6V; 若电源电压为 4.5V,由串联电路电压的规律知道,灯的第一次电压是:
4.5V-3.5V=1V, 同理,第二、三次的电压为 1.3V 和 1.5V,由题意知道,当灯的电压为 1V时,电 流为额定电流0.3A,故灯泡的额定电压不可能为 0.5V 和 1.5V; 若电源电压为 6V,由串联电路电压的规律,灯的第一次电压为:
6V-3.5V=2.5V, 同理,第二、三次的电压为 2.8V 和 3V,由题意知道,灯的额定电压可能为 2.5V(3V、2.8V 都大于 2.5V); 综上所述,电源电压只能为 6V,灯的额定电压只能为 2.5V,灯的额定电流为 0.30A;
[8]由 P ? UI 知道,灯的额定功率是:
P=UL IL =2.5V×0.3A=0.75W。

答案第 12 页,总 15 页

18.(1) 0.4A;(2) 72J

【解析】

【详解】

(1)电阻 R1 与 R2 并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,由欧姆定律知道,通过电阻 R1 的电流是:

I1

?

U1 R1

=

12V 30?

=0.4A

(2)由并联电路电流的规律知道,R2 的电流为: I2 =I-I1 =0.5A-0.4A=0.1 A,
由 W=UIt 知道,通电 1 分钟,电流对电阻 R2 做功是: W=UI2 t=12V×0.1A×1×60s=72J。
答:(1)通过电阻 R1 的电流 0.4A (2)通电 1min,电流对电阻 R2 做功是 72J。 19.(1) 1.76kW?h;(2) 0.8W;(3) 50cd

【解析】

【详解】

(1)根据题意知道,路灯两端电压是 U=220V,正常工作电流 1A,所以,正常工作 8 小时消

耗的电能是:

W=UIt=220V×1A×8×3600s=6.336×106 J=1.76kW?h;

(2)当光强度为 20cd 时,R2 两端的电压刚好升至 2V,开关 S2 与 c 点接触,电路接通,路灯 L 正常工作。由表格数据知道,当光照强度为 20cd 时,R2 的阻值为 10Ω,由图知道,控制 电路 R1 与 R2 串联,所以,

I1 =I2

?

U2 R2

= 2V 10?

=0.2A



R1 两端的电压是: U1 =U′-U2 =6V-2V=4V,
所以,R1 的电功率为: P=U1 I1 =4V×0.2A=0.8W;
(3)保持 R1 接入电路的阻值不变,R1 的阻值是:

答案第 13 页,总 15 页

R1

?

U1 I1

=

4V 0.2A

=20?

当 R2 两端的电压为 1V 时,R1 两端的电压是:

U1′=U′-U2′=6V-1V=5V,

此时电路中的电流是:

此时 R2 的阻值:

I2? =I1?

?

U1? R1

=

5V 20?

=0.25A

R2 ?

?

U ?2 I ?2

=

1V 0.25A

=4?



由表格数据知道,R2 的电阻与光强成反比,由表格第一次电阻 40Ω 时,光强为 5cd,则电 阻为 4Ω 时,光强为 50cd。

答:(1)路灯 L 每天正常工作 8 小时,其消耗的电能是 1.76kW?h;

(2)当光强降为 20cd 时,R2 两端的电压刚好升至 2V,开关 S2 与 c 点接触,电路接通,路灯 L 正常工作,求工作电路刚好接通时,R1 的电功率是 0.8W; (3)保持 R1 接入阻值不变,当 R2 两端的电压为 1V 时,光强是 50cd。 20.(1) 40Ω;(2) 1.3A;(3) 4.5W~6.48W

【解析】

【详解】

(1)由于灯 L 上标有“12V

3.6W”,由 P

U2 ? R 知道,灯 L 正常发光时的电阻是:

RL

?

U额2 P额

?12V ?2
= 3.6W

?

40?

(2)由图知道,当 S1、S2 均闭合,L 与 R2 并联,灯 L 正常发光,所以,电源电压是:

U=U 额 =12V,

滑动变阻器 R2 上标有“50Ω,1A”,所以,滑动变阻器允许通过最大电流 1A,由欧姆定律

知道,灯泡此时的电流是:

IL

?

U额 RL

?

12V 40?

?

0.3A



电流表测干路电流,电流表的量程为 0~3A,由并联电路的电流特点可得电流表的最大值为:

答案第 14 页,总 15 页

I 最大 =I 滑最大 +IL =1A+0.3A=1.3A; (3)当 S1、S2 均断开时,R1、R2 串联,电流表测电路中电流、电压表测 R2 两端电压,当滑片 在左端时,R2 连入阻值为 0,此时电路中电流是:

I ? U = 12V = 2 A R1 18? 3

由于串联电路中电流处处相等,电流表量程 0-0.6A,所以,电路中电流最大是 0.6A,R1 消 耗的最大功率是:

P1 最大

=I

2
最大

R1 =(0.6A)2

×18Ω=6.48W;

电压表量程 0-3V,当电压表示数最大时,变阻器连入阻值最大,电流最小,R1 的电功率最

小,由串联电路特点知道,此时 R1 两端电压是:

U1 最小=U-U2 最大=12V-3V=9V,

R1 消耗的最小功率是:

P1最小

?

U2 1最小 R1

=

?9V?2
18?

=4.5W

所以,R1 消耗的功率范围是:4.5W~6.48W。

答:(1)灯 L 正常发光时的电阻为 40Ω;

(2)当 S1、S2 均闭合,在保证电路安全的前提下,电流表示数的最大值为 1.3A; (3)当 S1、S2 均断开时,在保证电路安全的前提下,R1 消耗的功率范围为 4.5W~6.48W。

答案第 15 页,总 15 页




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