2016-2017學年重慶市巴蜀中學(魯能校區(qū))九年級(下)第一次月考物理試卷 一、選擇題(12×3=3分)1.根據(jù)你對生活中物理量的認識,你認為最接近實際的是( ?。〢.一節(jié)鉛蓄電池的電壓為2VB.家用電冰箱的功率約為2000WC.對人體的安全電壓不高于220VD.教室內(nèi)照明用的日光燈正常工作電流約為2A2.下列關(guān)于磁場的描述,正確的是( ?。〢.磁感線是磁場中真實存在的曲線B.磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的C.磁體周圍的磁感線從磁體S極發(fā)出,回到磁體N極D.地磁的N極在地理北極附近,地磁的S極在地理的南極附近3.關(guān)于電路,下列說法中不正確的是( ?。〢.電源是提供電能的裝置B.在電源外部,電流從電源的正極流向負極C.用電器是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D.電路中必須有電源并且是通路時,電路中才有電流4.下列關(guān)于安全用電的說法正確的是( ?。〢.控制燈泡的開關(guān)要與火線相接B.發(fā)現(xiàn)有人觸電時應(yīng)首先立即切斷電源C.用試電筆辨別火線零線,手接觸筆尾的金屬體D.輸電線進戶后首先接到總開關(guān)上,后面依次是電能表、保險裝置5.有人發(fā)明了一種“發(fā)電地板”,如圖所示.發(fā)電地板的主要部件由永磁體和線圈組成,行人或車輛通過時,擠壓地板使永磁體和線圈發(fā)生相對運動,使能發(fā)電.該發(fā)電地板的工作原理與下列哪個選項的實驗原理相同( ?。┑?2頁(共42頁)
A.B.C.D.6.為保證司乘人員的安全,轎車上設(shè)有安全帶未系提示系統(tǒng).當乘客坐在座椅上時,座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅.下列設(shè)計最合理的電路圖是( ?。〢.B.C.D.7.如圖所示的四個實驗中,能確定鋼棒具有磁性的是( )A.①②B.③④C.①③D.②④8.在圖中所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作一段時間后燈熄滅,且只有一只電表的示數(shù)變大.下列判斷正確的是( ?。〢.R短路,電壓表示數(shù)變小B.R斷路,電流表示數(shù)變大C.L短路,電壓表示數(shù)變大D.L斷路,電壓表示數(shù)變大9.芷晴走到電動扶梯(電梯)前,發(fā)現(xiàn)電梯上沒有站人時運行較慢,當她站到電梯上時又快了很多.她了解到電梯是由電動機帶動運轉(zhuǎn)的,電梯的控制電路中安裝了力敏電阻(力敏電阻受到壓力時,阻值會發(fā)生變化),控制電梯運動快慢的模擬電路如圖所示.以下分析合理的是( ?。┑?2頁(共42頁)
A.觸點3與觸點1接觸時,電梯運行較快B.力敏電阻由半導體材料制成,受壓時阻值變小C.電梯沒有站人時,繼電器的電磁鐵磁性較強D.電梯沒有站人時,電動機的額定功率較小10.將額定電壓相同的兩個燈泡L1、L2串聯(lián)后接入電路中,如圖所示.接通電路后發(fā)現(xiàn)L1要亮一些,則下列判斷正確的是( ?。〢.L1的電阻比L2的小B.L1的額定功率比L2的大C.兩燈正常工作時L1發(fā)光要暗一些D.若將兩燈并聯(lián)接入電路,L1發(fā)光要亮一些11.如圖甲所示是水位監(jiān)測裝置的原理圖.柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接,底部有一小孔與湖水相通,且容器底面與警戒水位相平.已知電源電壓恒為6V,小燈泡標有“2V2W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響).兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=).則下列說法中正確的是( )A.容器內(nèi)水柱越高,電表的讀數(shù)越小B.將電流表改為水位計,水位計的刻度是均勻的C.當湖水水位高于警戒水位5m時,燈泡正常工作D.當湖水水位高于警戒水位0.4m時,電流表示數(shù)為0.6A12.某同學在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖.電源電壓恒為4.5V,電壓表量程選擇“0﹣3V”,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”,燈泡L標有“2.5V1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化).在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是( )第42頁(共42頁)
A.電路中電流變化的范圍是0.1﹣0.5AB.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5﹣10ΩC.燈泡的最小功率是0.162WD.該電路的最大功率是2.25W 二、填空題(共10題,每空1分,共20分)13.電磁感應(yīng)是英國物理學家 發(fā)現(xiàn)的,根據(jù)他的發(fā)現(xiàn)制成了 機.14.如圖所示的是用來描繪某﹣磁體周圍磁場的部分磁感線,由磁感線的分布特點可知,b點的磁場比a點的磁場 (選填“強”或“弱”);若在b點放置一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針,則小磁針靜止時,其S極指向 處(選填“P”或“Q”).15.如圖所示是國產(chǎn)某品牌的電動混合動力汽車,給汽車蓄電池充電時,蓄電池相當于 ?。ㄌ睢坝秒娖鳌被颉半娫础保?;剛擦完車玻璃的干毛巾很容易吸附灰塵,但與毛皮摩擦過的橡膠相互排斥,這說明干毛巾帶 電.16.道路兩旁的路燈,晚上同時亮,早上同時滅,為了便于維護,它們一定是 聯(lián)的;如圖的電路,開關(guān)S1、S2和S3原來都是斷開的,要使燈L1、L2組成并聯(lián)電路,應(yīng)閉合的開關(guān)是 ?。?2頁(共42頁)
17.某同學連接的電路如圖所示,他所用的電源是四節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組,當他將開關(guān)閉合后,電壓表的示數(shù)為2V,則L1兩端的電壓為 ,L2兩端的電壓為 .18.如圖所示,GMR為巨磁電阻,其阻值隨著磁場的增強而急劇減小.閉合開關(guān)S1和S2,電磁鐵的右端是 極;將滑動變阻器的滑片P從中點滑到b端時,電壓表的示數(shù)將 ?。ㄟx填“變大”“不變”或“變小”).19.如圖所示,電子式電能表表盤上標有“3000imp/kW?h”字樣(“3000imp/kW?h”指接在這個電能表上的電器每消耗1kW?h的電能,電能表上的指示閃爍3000次),現(xiàn)將若干盞規(guī)格都為“220V20W”的節(jié)能燈接在該電能表上一起正常工作15min,電能表的指示燈閃爍了135次,這些節(jié)能燈消耗的電能為 J,接入的節(jié)能燈共有 盞.20.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時,兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,則R1:R2= ??;當開關(guān)S斷開,甲、乙為電流表時,兩表示數(shù)之比是I甲:I乙= ?。?2頁(共42頁)
21.某興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的電路進行實驗探究,電源為電壓可調(diào)的學生電源,小燈泡L標有“6V1.2W”字樣,R為20Ω的定值電阻.小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表的示數(shù)變化,描繪出如圖乙所示的I﹣U關(guān)系圖.當電壓表的示數(shù)為2V時,通過小燈泡L的電流為 A,調(diào)節(jié)電源電壓,當電路消耗的總功率為1.35W時,小燈泡的實際功率為 W.22.某科技小組的同學們制作了一個多檔位電熱器模型.為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響,他們將電表接入電路中,其電路圖如圖所示.當只閉合開關(guān)S1時,電壓表的示數(shù)為U1,電阻R3消耗的電功率為P3;當只閉合開關(guān)S2時,電壓表的示數(shù)為U2,電阻R3消耗的電功率為P′3,測得此時電阻R2消耗的電功率為1.6W.已知2U1=U2,P3=4P′3,電源兩端電壓保持不變.則R1:R2= ?。划旈_關(guān)S1、S2、S3都閉合時,電路消耗的電功率最大,這個最大值為 W. 三、實驗作圖題(2+6+8+8=24分)第42頁(共42頁)
23.根據(jù)圖中通電螺線管的N極,標出磁感線方向、小磁針的N極,并在括號內(nèi)標出電源的正、負極.24.在學習了電與磁的知識后,物理興趣小組進行了探究電與磁的一些實驗:(1)探究磁場對電流的作用的實驗裝置如圖1:①實驗過程:如圖1,閉合開關(guān),導體ab向右運動;改變導體ab中的電流方向,同時將磁鐵N、S極上下對調(diào),閉合開關(guān)后導體ab向 運動.②應(yīng)用:此現(xiàn)象中,消耗的電能轉(zhuǎn)化為 能,據(jù)此原理制成了 機.(2)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗步驟如圖2①本實驗中,我們通過觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路是否有感應(yīng)電流;②通過比較圖中的 兩圖可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合;通過比較圖甲與圖乙可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導體要在磁場中做 運動;③若圖中AB棒不動,磁鐵左右水平運動,電路中 感應(yīng)電流(選擇“有”或“無”).25.小華同學為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,設(shè)計了如圖甲的實驗電路,她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,一個開關(guān),阻值分別為10Ω,20Ω,50Ω的定值電阻各一個,滑動變阻器上標有“20Ω1A”字樣,導線若干.第42頁(共42頁)
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物連接完整.(2)在連接實驗電路時,小華應(yīng)將開關(guān)處于 狀態(tài).閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最 端(選填“左”或“右”).(3)小華連接好電路,閉合開關(guān)后,移動滑變阻器滑片時,發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)為零,則發(fā)生這種故障的原因可能是 ?。?)故障排除后,小華先把10Ω的電阻接入電路,移動滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)后,斷開開關(guān),她直接拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)是 V,要完成這次實驗,接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 端(選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數(shù)為 V.(5)當小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值,你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因可能是( ?。〢.滑動變阻器的阻值太大B.電壓表量程選小了C.滑動變阻器的阻值太小D.滑動變阻器燒壞了(6)小華解決了上述問題后,完成了實驗.利用收集到的多組數(shù)據(jù).作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象.分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 ?。?6.物理小組利用如圖1的實驗電路測量小燈泡的額定功率,已知待測小燈泡額定電壓為4.5V;小燈泡額定功率約為1W,電源電壓恒為6V.第42頁(共42頁)
(1)小劉同學連接的實驗電路如圖甲,閉合開關(guān),小燈泡發(fā)光.他將滑動變阻器的滑片從最左端向右移動過程中,小燈泡的亮度 ?。ㄌ睢白兞痢薄白儼怠被颉安蛔儭保屑殭z查電路后,小組成員小宇、小新同學認為要完成本實驗,需要對小劉連接的電路進行改正.小宇認為:“只需要將甲圖中導線①在C接線柱的連接改接到B接線柱處”;小新認為:“只需要將甲圖中導線②在C接線柱的連接改接到B接線柱處”.你認為 ?。ㄌ睢靶∮睢薄靶⌒隆被颉靶∮詈托⌒隆保┑挠^點是正確的.(2)改成正確的電路連接后,移動滑動變阻器的滑片,當電壓表示數(shù)為4.5V時.電流表示數(shù)如圖1乙,電流表的示數(shù)為 A,小燈泡額定功率的測量值 W.(3)若該小燈泡被燒壞了,斷開開關(guān)后(滑動變阻器滑片位置不變),物理小組用規(guī)格為“4.5V、1.5W”的小燈泡替換已燒壞小燈泡.當再閉合開關(guān)后,該小燈泡的功率 ?。ㄌ睢埃尽薄埃肌被颉?”)1.5W,為使其兩端電壓達到額定電壓,應(yīng)讓滑動変阻器的滑片 (填“位置不變”、“向A端移動”或“向B端移動”).(4)某實驗小組的同學除了測燈泡額定功率外,還記錄了燈泡在不同電壓下電流表的示數(shù),并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)正確繪制了燈泡的I﹣U圖象,他們繪制的圖象與圖2中一致.(5)小華打算增加一個阻值為10Ω的電阻R0,只利用一只電表,通過簡單操作(開關(guān)S接“a”、“b”各一次)來測量小燈泡的額定功率.圖3甲、乙是她設(shè)計的兩種不同方案的電路圖.則以下判斷正確的是 (填字母).A、兩種方案都能B、兩種方案都不能C、丙方案能,丁方案不能D、丙方案不能,丁方案能. 第42頁(共42頁)
四、計算題(6+6+8=20分)27.如圖所示,R1=10Ω,開關(guān)閉合后電流表的示數(shù)是0.2A,電壓表的示數(shù)是4V.求:(1)電阻R1兩端的電壓;(2)電阻R2的阻值(3)電源電壓.28.電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器.如圖是電吹風的電路原理圖,R是電熱絲,M是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機,湛江三角牌某型號電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如表:三角牌電吹風ZJQF003額定電壓220V頻率50Hz吹熱風時功率880W吹冷風時功率80W(1)當只閉合S1時,電吹風正常工作,通過電動機的電流為多大?(保留兩位小數(shù))(2)當同時閉合S1、S2時,電吹風正常工作,10min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量;(3)小明家的電壓很不穩(wěn)定,當電吹風接入實際電壓為198V的電路,吹熱風時電熱絲R的實際功率為多少?第42頁(共42頁)
29.如圖甲所示,電源電壓恒為21V,燈泡L上標有“10V5W”的字樣(燈絲電阻不隨溫度變化),電流表量程為0﹣0.6A,電壓表量程為0﹣15V,滑動變阻器R的最大阻值為160Ω,當只閉合開關(guān)S和S1,移動滑動變阻器的滑片P時,它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示,當滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時,定值電阻R0的電功率變化了7.35W,求:(1)燈泡L正常發(fā)光時通過的電流.(2)只閉合S和S2,且滑動變阻器的滑片P置于中點位置時,燈泡的實際功率;(3)只閉合S和S1,在保證電路安全的情況下,當電阻R0消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電功率. 第42頁(共42頁)
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2016-2017學年重慶市巴蜀中學(魯能校區(qū))九年級(下)第一次月考物理試卷參考答案與試題解析 一、選擇題(12×3=3分)1.根據(jù)你對生活中物理量的認識,你認為最接近實際的是( ?。〢.一節(jié)鉛蓄電池的電壓為2VB.家用電冰箱的功率約為2000WC.對人體的安全電壓不高于220VD.教室內(nèi)照明用的日光燈正常工作電流約為2A【考點】電壓;電流的大??;電功率.【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解,對于選項中的單位,可根據(jù)需要進行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案.【解答】解:A、一節(jié)鉛蓄電池的電壓是2V.故A符合實際;B、家用電冰箱正常工作的額定功率在220W左右.故B不符合實際;C、對人體的安全電壓不高于36V,故C不符合實際;D、教室中日光燈的額定功率在40W左右,正常發(fā)光的電流在I==≈0.2A左右.故D不符合實際.故選A. 2.下列關(guān)于磁場的描述,正確的是( ?。〢.磁感線是磁場中真實存在的曲線B.磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的C.磁體周圍的磁感線從磁體S極發(fā)出,回到磁體N極D.地磁的N極在地理北極附近,地磁的S極在地理的南極附近【考點】磁場.【分析】第42頁(共42頁)
(1)只有磁性物質(zhì)才能被磁化,磁化后的磁性材料具有了磁性,磁性材料變?yōu)榇朋w,磁體周圍存在著磁場,磁場看不見,摸不到,為了研究磁場,畫了一些帶箭頭的曲線來描述磁場,這樣的曲線就是磁感線,這些曲線根本不存在.磁體之間的相互作用,都是通過磁場來完成的.(2)地球是一個大磁體,地磁南極在地理北極附近.(3)對于磁體,其外部的磁感線是從N極指向S極;其內(nèi)部是由S極指向N極.【解答】解:A、磁感線是人們?yōu)榱朔奖阊芯看艌觯诖朋w周圍畫的帶箭頭的曲線,這些曲線在磁場中根本不存在.故A錯誤;B、磁場的基本性質(zhì)是對其中的磁體有磁力作用,磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的,故B正確;C、對于磁體,其外部的磁感線是從N極指向S極;其內(nèi)部是由S極指向N極,故C錯誤;D、地球是一個大磁體,地磁南極在地理北極附近,地磁的N極在地理的南極附近,故D錯誤;故選B. 3.關(guān)于電路,下列說法中不正確的是( ?。〢.電源是提供電能的裝置B.在電源外部,電流從電源的正極流向負極C.用電器是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D.電路中必須有電源并且是通路時,電路中才有電流【考點】電路的組成.【分析】(1)電源是給電路提供電壓的裝置;(2)電壓是使電路形成電流的原因;電路中要想有電流,就必須有電壓;電路兩端有電壓,且電路是通路時,電路中才有電流;(3)在電源外部,電流方向是沿著“正極→用電器→負極”的方向流動;(4)用電器是消耗電能的裝置,它將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.【解答】解:A、電源是提供電能的裝置;電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置電;故A正確;B、物理中把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向,按照這個規(guī)定,在電源外部,電流方向是沿著“正極→用電器→負極”的方向流動;故B正確;C、用電器是消耗電能的裝置,它將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,故C錯誤;D、電路兩端有電壓,且電路是通路時,電路中才有電流,故D正確.故選C. 第42頁(共42頁)
4.下列關(guān)于安全用電的說法正確的是( )A.控制燈泡的開關(guān)要與火線相接B.發(fā)現(xiàn)有人觸電時應(yīng)首先立即切斷電源C.用試電筆辨別火線零線,手接觸筆尾的金屬體D.輸電線進戶后首先接到總開關(guān)上,后面依次是電能表、保險裝置【考點】安全用電原則.【分析】(1)安裝用電器的開關(guān),要考慮當開關(guān)斷開時,人觸摸燈泡是安全的;(2)發(fā)現(xiàn)有人觸電,一定要及時切斷電源;(3)使用試電筆時,手必須碰到筆尾金屬體;(4)輸電線進戶后首先接到電能表上,后面依次是總開關(guān)、保險裝置.【解答】解:A、控制燈泡的開關(guān)應(yīng)安裝在火線上,當開關(guān)斷開時,燈泡與火線是斷開的,人接觸燈泡是安全的,故A符合安全用電原則;B、遇到有人觸電,應(yīng)先切斷電源,故B符合安全用電的原則;C、據(jù)測電筆的使用可知,使用試電筆時,手一定要接觸到筆尾金屬體,故C符合安全用電的原則;D、輸電線進戶后首先接到電能表上,后面依次是總開關(guān)、保險裝置;故D不符合安全用電的原則;故選ABC.≡ 5.有人發(fā)明了一種“發(fā)電地板”,如圖所示.發(fā)電地板的主要部件由永磁體和線圈組成,行人或車輛通過時,擠壓地板使永磁體和線圈發(fā)生相對運動,使能發(fā)電.該發(fā)電地板的工作原理與下列哪個選項的實驗原理相同( )A.B.C.D.【考點】電磁感應(yīng).【分析】根據(jù)題意可知,發(fā)電地板的原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,逐個對每個選項中裝置的原理進行分析,找出符合題意的選項.第42頁(共42頁)
【解答】解:A、該圖是奧斯特實驗,即通電導體周圍存在磁場;不合題意;B、該圖是電磁感應(yīng)原理,即閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動,產(chǎn)生電流的現(xiàn)象;符合題意;C、該圖是電動機的原理圖,即通電導體在磁場中受力運動;不合題意;D、該圖是探究電磁鐵磁性強弱與匝數(shù)的關(guān)系;不合題意.故選B. 6.為保證司乘人員的安全,轎車上設(shè)有安全帶未系提示系統(tǒng).當乘客坐在座椅上時,座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅.下列設(shè)計最合理的電路圖是( ?。〢.B.C.D.【考點】串、并聯(lián)電路的設(shè)計.【分析】由題意知,只有坐在座位上時,指示燈才亮,故S1可控制燈,當開關(guān)S2閉合時,燈又不亮了,說明指示燈被S2短路了.【解答】解:A、兩開關(guān)串聯(lián),只有乘客坐下,系上安全帶時指示燈才會發(fā)光,故A不符合題意;B、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時指示燈亮,系上安全帶時,指示燈被短路熄滅,并且不會出現(xiàn)電源短路,故B符合題意;C、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時指示燈亮,系上安全帶時,指示燈被短路熄滅,但出現(xiàn)電源短路,故C不符合題意;D、兩開關(guān)并聯(lián),無論乘客坐下,還是系上安全帶,指示燈都會發(fā)光,故D不符合題意.故選:B. 7.如圖所示的四個實驗中,能確定鋼棒具有磁性的是( ?。┑?2頁(共42頁)
A.①②B.③④C.①③D.②④【考點】磁性、磁體、磁極.【分析】(1)磁體的基本性質(zhì)是能夠吸引鐵、鈷、鎳和其他磁性材料,還具有指南北的性質(zhì);(2)給帶鐵芯的螺線管通電,便制作成了電磁鐵,影響電磁鐵磁性強弱的因素有電流的大小、線圈的匝數(shù)和鐵芯的有無;(3)導體在磁場中做切割磁感線運動時,電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流(可以從電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn)),這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.【解答】解:圖①中小磁針與鋼棒相互吸引可以使小磁針偏轉(zhuǎn),排斥也可以使小磁針偏轉(zhuǎn),吸引不能說明有磁性,排斥能說明有磁性,題中沒有說明是吸引還是排斥,所以不能說明鋼棒是否具有磁性;圖②中鋼棒指南北,這是磁體的基本性質(zhì),說明鋼棒具有磁性;圖③說明鐵芯能使通電螺線管的磁性增強,不能說明鋼棒具有磁性;圖④中導體在磁場中做切割磁感線運動時,電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流(可以從電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn)),這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,說明鋼棒具有磁性.能確定鋼棒具有磁性的是②④.故選D. 8.在圖中所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作一段時間后燈熄滅,且只有一只電表的示數(shù)變大.下列判斷正確的是( ?。〢.R短路,電壓表示數(shù)變小B.R斷路,電流表示數(shù)變大C.L短路,電壓表示數(shù)變大D.L斷路,電壓表示數(shù)變大【考點】電流表的使用;電壓表的使用.【分析】先分析電路的連接方式,即電阻和燈泡串聯(lián)連接,電流表測量電路中的電流,電壓表測量燈泡兩端的電壓,然后根據(jù)選項逐一分析,并選出符合要求的選項.【解答】解:A、若R短路,為燈泡的基本電路,電壓表測量電源電壓,即電壓表示數(shù)變大,故A選項錯誤;第42頁(共42頁)
B、若R斷路,則電路中的電流為零,電壓表只與電源的正極相連,故兩表示數(shù)均為零,即指針不偏轉(zhuǎn),故B選項錯誤;C、若L短路,為電阻的基本電路,電壓表被短路,因此電壓表示數(shù)為0,電流表示數(shù)變大,故C選項錯誤;D、若L斷路,則電路中的電流為零,電壓表與R串聯(lián),因為電壓表正負接線柱與電源正負極相連,因此電壓表示數(shù)等于電源電壓,故其示數(shù)增大,故D選項正確.故選D. 9.芷晴走到電動扶梯(電梯)前,發(fā)現(xiàn)電梯上沒有站人時運行較慢,當她站到電梯上時又快了很多.她了解到電梯是由電動機帶動運轉(zhuǎn)的,電梯的控制電路中安裝了力敏電阻(力敏電阻受到壓力時,阻值會發(fā)生變化),控制電梯運動快慢的模擬電路如圖所示.以下分析合理的是( ?。〢.觸點3與觸點1接觸時,電梯運行較快B.力敏電阻由半導體材料制成,受壓時阻值變小C.電梯沒有站人時,繼電器的電磁鐵磁性較強D.電梯沒有站人時,電動機的額定功率較小【考點】電磁鐵的其他應(yīng)用.【分析】當電梯上站的人增多時,對力敏電阻的壓力變大,力敏電阻的阻值變小,電路中的電流變大,電磁鐵的磁性變強,達到一定程度將銜鐵吸下,使3與2接觸,電動機電路的電流變大,轉(zhuǎn)速加快;當電梯上站的人減少時,對力敏電阻的壓力變小,力敏電阻的阻值變大,電路中的電流變小,電磁鐵的磁性變?nèi)?,達到一定程度,銜鐵在左邊彈簧的拉力作用下提起,使3與1接觸,電動機和電阻R串聯(lián),使得電路的電流變小,轉(zhuǎn)速變慢.【解答】解:ACD、當電梯上沒有站人時,對力敏電阻的壓力變小,力敏電阻的阻值變大,電路中的電流變小,電磁鐵的磁性變?nèi)?,達到一定程度,銜鐵在左邊彈簧的拉力作用下提起,使3與1接觸,電動機和電阻R串聯(lián),使得電路的電流變小,轉(zhuǎn)速變慢,電動機的功率變小,但額定功率不變,故A、C、D錯;B、力敏電阻受到壓力時,阻值會發(fā)生變化,是由半導體材料制成,受壓時其阻值變小,故B正確;故選B.第42頁(共42頁)
10.將額定電壓相同的兩個燈泡L1、L2串聯(lián)后接入電路中,如圖所示.接通電路后發(fā)現(xiàn)L1要亮一些,則下列判斷正確的是( )A.L1的電阻比L2的小B.L1的額定功率比L2的大C.兩燈正常工作時L1發(fā)光要暗一些D.若將兩燈并聯(lián)接入電路,L1發(fā)光要亮一些【考點】電功率的計算;歐姆定律的應(yīng)用.【分析】兩燈串聯(lián)在電路中,則電流一定相等,根據(jù)燈泡的亮度可判斷兩燈泡電阻的大??;則由功率公式可判出額定功率的大小及正常工作時的亮度;若將兩燈并聯(lián),則根據(jù)電壓相等利用功率公式P=可判斷兩燈的明亮程度.【解答】解:兩燈串聯(lián)時電流相等,L1比L2亮說明P1>P2,由P=I2R可得:R1>R2,故A錯誤;兩燈的額定電壓相等,則由P=可得:P1額<P2額,即兩燈正常工作時,L1要比L2暗一些,故B錯誤,C正確;若將兩燈并聯(lián),則兩燈兩端的電壓相等,由P=可得:L1的實際功率要小于L2的實際功率,則D錯誤;故選:C. 11.如圖甲所示是水位監(jiān)測裝置的原理圖.柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接,底部有一小孔與湖水相通,且容器底面與警戒水位相平.已知電源電壓恒為6V,小燈泡標有“2V2W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響).兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=).則下列說法中正確的是( ?。┑?2頁(共42頁)
A.容器內(nèi)水柱越高,電表的讀數(shù)越小B.將電流表改為水位計,水位計的刻度是均勻的C.當湖水水位高于警戒水位5m時,燈泡正常工作D.當湖水水位高于警戒水位0.4m時,電流表示數(shù)為0.6A【考點】歐姆定律的應(yīng)用.【分析】(1)容器內(nèi)水位上升時,根據(jù)湖水的電阻的變化利用歐姆定律得出電流表的示數(shù)變化;(2)由P=計算燈泡電阻,根據(jù)圖象得出R與x的關(guān)系式,再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律得出I與h的關(guān)系式,分析關(guān)系式中I與h的關(guān)系判斷將電流表改為水位計時刻度是否均勻;(3)燈泡正常工作時兩端電壓為2V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出湖水電阻兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出湖水的電阻,利用圖象找到對應(yīng)的x求出湖水水位高于警戒線的高度;(4)由B中I與h表達式計算湖水水位高于警戒水位0.4m時,電流表示數(shù).【解答】解:由圖甲知燈泡、電流表與金屬塊間湖水電阻串聯(lián),由圖乙知,R與成正比,所以h越大,R越小,A、容器內(nèi)水柱越高時,A內(nèi)湖水電阻R變小,電路中的總電阻變小,由I=可知,電流表的示數(shù)變大,故A錯誤;B、由P=可得燈泡電阻:RL===2Ω,由圖象可知,R=4Ω時,x=0.2m﹣1,R=8Ω時,x=0.4m﹣1,設(shè)R=kx+b,則4Ω=k×0.2m﹣1+b,8Ω=k×0.4m﹣1+b,解得:k=20Ω?m,b=0,所以R與x的關(guān)系式:R=20Ω?m×x=,串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以I與h的關(guān)系式:第42頁(共42頁)
I===,由表達式可知,將電流表改為水位計時,I與h不成比例,電流表的示數(shù)變化不均勻,即水位計的刻度不均勻.故B錯誤;C、由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時的電流:IL===1A,燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓為2V,湖水電阻兩端的電壓:UR=U﹣UL=6V﹣2V=4V,串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以湖水的電阻R===4Ω,由圖象可知,當R=4Ω時,x=0.2m﹣1,所以h=5m,則湖水水位高于警戒水位5m.故C正確;D、由B知I與h的表達式,所以當h=0.4m時,I==≈0.12A,故D錯誤.故選C. 12.某同學在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖.電源電壓恒為4.5V,電壓表量程選擇“0﹣3V”,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”,燈泡L標有“2.5V1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化).在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是( ?。〢.電路中電流變化的范圍是0.1﹣0.5AB.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5﹣10ΩC.燈泡的最小功率是0.162WD.該電路的最大功率是2.25W【考點】歐姆定律的應(yīng)用;電功率的計算.【分析】由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓.第42頁(共42頁)
(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動變阻器允許通過最大電流中較小的一個,根據(jù)P=UI求出電路的最大總功率,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;(2)當電壓表的示數(shù)為3V時,電路中的電流最小,燈泡的功率最小,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,利用歐姆定律求出燈泡的電阻,利用串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓,利用歐姆定律求出電路中的電流,進一步求出電路中電流變化的范圍,根據(jù)P=UI求出燈泡的最小功率,最后根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動變阻器阻值變化的范圍.【解答】解:由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓.(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V,功率為1.25W,因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,所以,此時電壓表的示數(shù)U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,因2V<3V,沒有超出電壓表的量程,所以,燈泡兩端的電壓可以達到2.5V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時電路中的電流:I=IL===0.5A,燈泡的電阻:RL===5Ω,因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,而燈泡允許通過的最大電流為0.5A,所以,電路中的最大電流I大=0.5A,電路的最大電功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故D正確;電流最大時,由歐姆定律可知,此時滑動變阻器接入電路的電阻最小,最小為:R滑小===4Ω;(2)當電壓表的示數(shù)最大為3V時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,燈泡的功率最小,此時燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V,電路中的最小電流:第42頁(共42頁)
I小===0.3A,所以電路中電流變化的范圍是0.3A~0.5A,故A錯誤;燈泡的最小功率:PL′=UL′I小=1.5V×0.3A=0.45W,故C錯誤;滑動變阻器接入電路中的最大阻值:R滑大===10Ω,則滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω~10Ω,故B錯誤.故選D. 二、填空題(共10題,每空1分,共20分)13.電磁感應(yīng)是英國物理學家 法拉第 發(fā)現(xiàn)的,根據(jù)他的發(fā)現(xiàn)制成了 發(fā)電 機.【考點】電磁感應(yīng).【分析】英國物理學家法拉第經(jīng)過10年的探索,在1830年取得突破,發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律,根據(jù)這個現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機.【解答】解:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的;根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機.故答案為:法拉第;發(fā)電. 14.如圖所示的是用來描繪某﹣磁體周圍磁場的部分磁感線,由磁感線的分布特點可知,b點的磁場比a點的磁場 強?。ㄟx填“強”或“弱”);若在b點放置一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針,則小磁針靜止時,其S極指向 P 處(選填“P”或“Q”).【考點】磁場.【分析】磁感線的分布疏密可以反映磁場的強弱,越密越強,反之越弱.磁感線是有方向的,磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致.【解答】第42頁(共42頁)
解:從圖中可以看出a點的磁感線比b點的磁感線疏,故a點的磁場比b點的磁場弱,即b點的磁場比a點的磁場強.小磁針靜止在b點時,其N極指向與該點磁感線的方向一致,故N極指向Q點,S極和N極的指向相反,所以S極指向P點.故答案為:強;P; 15.如圖所示是國產(chǎn)某品牌的電動混合動力汽車,給汽車蓄電池充電時,蓄電池相當于 用電器 (填“用電器”或“電源”);剛擦完車玻璃的干毛巾很容易吸附灰塵,但與毛皮摩擦過的橡膠相互排斥,這說明干毛巾帶 負 電.【考點】電荷間的相互作用規(guī)律.【分析】(1)電池供電時是電源,充電時則為用電器;(2)毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.【解答】解:(1)給汽車蓄電池充電時,蓄電池消耗電能,所以相當于用電器;(2)用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,剛擦完車玻璃的干毛巾與橡膠相互排斥,說明干毛巾帶負電.故答案為:用電器;負. 16.道路兩旁的路燈,晚上同時亮,早上同時滅,為了便于維護,它們一定是 并 聯(lián)的;如圖的電路,開關(guān)S1、S2和S3原來都是斷開的,要使燈L1、L2組成并聯(lián)電路,應(yīng)閉合的開關(guān)是 S1、S2?。究键c】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別;電路的基本連接方式.【分析】(1)串聯(lián)電路各用電器互相影響,并聯(lián)電路各用電器互不影響,據(jù)此判斷路燈的連接.(2)根據(jù)電流的走向分析,要使兩燈泡并聯(lián),則電流可分成兩條支路,分別經(jīng)過兩個燈泡,然后回到電源負極.【解答】解:(1)道路兩旁的路燈,一只損壞其余的仍能正常工作,所以它們是并聯(lián)的;(2)當閉合S1、S2時,電流有兩條路徑,兩燈泡并聯(lián),S1控制L2,S2控制L1.第42頁(共42頁)
故答案為:并;S1、S2. 17.某同學連接的電路如圖所示,他所用的電源是四節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組,當他將開關(guān)閉合后,電壓表的示數(shù)為2V,則L1兩端的電壓為 4V ,L2兩端的電壓為 2V?。究键c】電阻的串聯(lián);串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.【分析】由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡L2兩端的電壓;根據(jù)一節(jié)干電池的電壓為1.5V求出電源的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出L1兩端的電壓.【解答】解:電路的等效電路圖,如下圖所示:電源的電壓U=4×1.5V=6V,∵電壓表測L2兩端的電壓,∴U2=2V;∵串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和,∴L1兩端的電壓U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V.故答案為:4V;2V. 18.如圖所示,GMR為巨磁電阻,其阻值隨著磁場的增強而急劇減小.閉合開關(guān)S1和S2,電磁鐵的右端是 S 極;將滑動變阻器的滑片P從中點滑到b端時,電壓表的示數(shù)將 變大 (選填“變大”“不變”或“變小”).第42頁(共42頁)
【考點】安培定則;歐姆定律的應(yīng)用.【分析】(1)由安培定則可以判斷出螺線管的極性.(2)根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點分析將滑動變阻器的滑片P從中點滑到b端時電阻的變化;最后根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點判斷電壓表示數(shù)的變化.【解答】解:閉合開關(guān)S1,由安培定則可知,電磁鐵左端的磁極為N極,右端為S極;將滑動變阻器的滑片P從中點滑到b端時,滑動變阻器接入電路的阻值增大,由歐姆定律可知,電路電流變小,因此電磁鐵磁性減弱,周圍磁場減弱;GMB的阻值隨著磁場的增強而急劇減小,由串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知,電壓表的示數(shù)變大.故答案為:S;變大. 19.如圖所示,電子式電能表表盤上標有“3000imp/kW?h”字樣(“3000imp/kW?h”指接在這個電能表上的電器每消耗1kW?h的電能,電能表上的指示閃爍3000次),現(xiàn)將若干盞規(guī)格都為“220V20W”的節(jié)能燈接在該電能表上一起正常工作15min,電能表的指示燈閃爍了135次,這些節(jié)能燈消耗的電能為 1.62×105 J,接入的節(jié)能燈共有 9 盞.【考點】電能表參數(shù)的理解與電能的求法.【分析】利用電能表的閃爍次數(shù)和參數(shù)求出消耗的電能,再求出總功率,求出總功率與單只節(jié)能燈的比值即為燈的盞數(shù).【解答】解:節(jié)能燈消耗的電能為:W=kW?h=0.045kW?h=1.62×105J;總功率為:P===180W,接入節(jié)能燈的盞數(shù):n==9盞故答案為:1.62×105J;9. 20.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時,兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,則R1:R2= 2:3??;當開關(guān)S斷開,甲、乙為電流表時,兩表示數(shù)之比是I甲:I乙= 2:5 .第42頁(共42頁)
【考點】歐姆定律的應(yīng)用.【分析】根據(jù)題意分析電路結(jié)構(gòu),然后根據(jù)串并聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題.【解答】解:由電路圖可知,當開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時,兩電阻串聯(lián),甲測串聯(lián)總電壓,乙測R2兩端電壓,兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,設(shè)R2兩端兩端電壓為3U,則R1兩端電壓為5U﹣3U=2U,兩電阻串聯(lián),電阻阻值之比:====;由電路圖可知,當開關(guān)S斷開,甲、乙為電流表時,兩電阻并聯(lián),甲測通過R2的電流,乙測干路電流,兩表示數(shù)之比:=====;故答案為:2:3;2:5. 21.某興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的電路進行實驗探究,電源為電壓可調(diào)的學生電源,小燈泡L標有“6V1.2W”字樣,R為20Ω的定值電阻.小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表的示數(shù)變化,描繪出如圖乙所示的I﹣U關(guān)系圖.當電壓表的示數(shù)為2V時,通過小燈泡L的電流為 0.3 A,調(diào)節(jié)電源電壓,當電路消耗的總功率為1.35W時,小燈泡的實際功率為 0.9 W.第42頁(共42頁)
【考點】電功率的計算;并聯(lián)電路的電流規(guī)律;并聯(lián)電路的電壓規(guī)律;歐姆定律的應(yīng)用.【分析】由電路圖可知,燈泡L電阻R并聯(lián),電壓表測并聯(lián)部分兩端的電壓,電流表測干路中的電流.(1)由乙圖象讀出電壓表的示數(shù)為2V時,電流表的示數(shù),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過小燈泡L的電流;(2)由乙圖象找出電路消耗的總功率為1.35W時的電壓和干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過L的電流,利用P=UI求出小燈泡的實際功率.【解答】解:由電路圖可知,燈泡L電阻R并聯(lián),電壓表測并聯(lián)部分兩端的電壓,電流表測干路中的電流.(1)由乙圖象可知,當電壓表的示數(shù)為2V時,電流表的示數(shù)即干路電流I=0.4A,∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,∴由歐姆定律可得,通過R的電流:IR===0.1A,∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,∴通過小燈泡L的電流:IL=I﹣IR=0.4A﹣0.1A=0.3A;(2)由乙圖象可知,電路電路電流I=0.45A,電源電壓U=3V時,小燈泡與定值電阻R0消耗的總功率為P總=UI=3V×0.45A=1.35W,此時流過定值電阻的電流:IR′===0.15A,流過燈泡的電流:IL′=I′﹣IR′=0.45A﹣0.15A=0.3A,則燈泡的實際功率:第42頁(共42頁)
PL實=U′IL′=3V×0.3A=0.9W.故答案為:0.3;0.9. 22.某科技小組的同學們制作了一個多檔位電熱器模型.為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響,他們將電表接入電路中,其電路圖如圖所示.當只閉合開關(guān)S1時,電壓表的示數(shù)為U1,電阻R3消耗的電功率為P3;當只閉合開關(guān)S2時,電壓表的示數(shù)為U2,電阻R3消耗的電功率為P′3,測得此時電阻R2消耗的電功率為1.6W.已知2U1=U2,P3=4P′3,電源兩端電壓保持不變.則R1:R2= 1:4??;當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,電路消耗的電功率最大,這個最大值為 18 W.【考點】歐姆定律的應(yīng)用;并聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;電阻的串聯(lián);電阻的并聯(lián);電功率的計算.【分析】(1)只閉合S1時R1和R3串聯(lián),只閉合S2時R2和R3串聯(lián),根據(jù)P=I2R表示出電阻R3消耗的電功率結(jié)合比值求出兩電流關(guān)系,根據(jù)歐姆定律表示出電壓表的示數(shù),結(jié)合電流關(guān)系即可求出電阻R1與電阻R2的比值;(2)根據(jù)電壓不變時,通過的電流與電阻成反比,得出三個電阻間的關(guān)系,根據(jù)歐姆定律求出只閉合S2時電路中的電流大小,根據(jù)P=I2R表示出此時的R2的電功率,得出電源電壓U與R2的關(guān)系;當S1、S2、S3都閉合時,R1和R2并聯(lián),此時電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=表示出R1和R2的電功率,兩者之和即為最大總功率.【解答】解:(1)只閉合S1時,R1和R2串聯(lián),等效電路圖如圖1所示;只閉合S2時,R2和R3串聯(lián),等效電路圖如圖2所示.因P=I2R,且P3:P3′=4:1,第42頁(共42頁)
=,,因I=,且U1:U2=1:2,所以=,(2)因電源的電壓不變,通過導體電流與電阻成反比,,解得:R3=2R1,所以,R2=4R1=2R3,圖2中:I2=,P2=I22R2==1.6W,即=3.6W,當S1、S2、S3都閉合時,R1和R2并聯(lián),此時R總最小,電路的總功率最大.因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電路消耗的最大功率為P=P1+P2′==5×3.6W=18W.答:(1)電阻R1與電阻R2的比值為1:4;(2)當S1、S2、S3都閉合時,電路消耗總功率最大,最大為18W. 三、實驗作圖題(2+6+8+8=24分)23.根據(jù)圖中通電螺線管的N極,標出磁感線方向、小磁針的N極,并在括號內(nèi)標出電源的正、負極.【考點】通電螺線管的極性和電流方向的判斷.【分析】①知道通電螺線管的N極,根據(jù)磁極間的相互作用判斷出小磁針的磁極.②根據(jù)通電螺線管的磁極判斷出磁感線的方向.在磁體外部,磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極.③根據(jù)右手定則判斷出電流的方向,確定電源的正負極.第42頁(共42頁)
【解答】解:①由圖可知,通電螺線管的左端為N極,根據(jù)異名磁極相互吸引,同名磁極相互排斥,則小磁針的右端為S極,左端為N極.②因為在磁體外部,磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極,所以磁感線的方向是指向右的.③根據(jù)安培定則,伸出右手使大拇指指示螺線管的左端N極,則四指彎曲所指的方向為電流的方向,所以電流從螺線管的右端流入,則電源的右端為正極,左端為負極.故答案如圖所示: 24.在學習了電與磁的知識后,物理興趣小組進行了探究電與磁的一些實驗:(1)探究磁場對電流的作用的實驗裝置如圖1:①實驗過程:如圖1,閉合開關(guān),導體ab向右運動;改變導體ab中的電流方向,同時將磁鐵N、S極上下對調(diào),閉合開關(guān)后導體ab向 右 運動.②應(yīng)用:此現(xiàn)象中,消耗的電能轉(zhuǎn)化為 機械 能,據(jù)此原理制成了 電動 機.(2)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗步驟如圖2①本實驗中,我們通過觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路是否有感應(yīng)電流;②通過比較圖中的 甲丙 兩圖可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合;通過比較圖甲與圖乙可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導體要在磁場中做 切割磁感線 運動;③若圖中AB棒不動,磁鐵左右水平運動,電路中 有 感應(yīng)電流(選擇“有”或“無”).【考點】探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗;磁場對通電導線的作用.【分析】(1)通電導體在磁場中受力的作用,受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān);電動機是根據(jù)這個原理制成的,將電能轉(zhuǎn)化為機械能;(2)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,導體中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生.第42頁(共42頁)
【解答】解:(1)①通電導體在磁場中受力的作用,受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān);實驗過程:如圖,閉合開關(guān),導體ab向右運動;改變導體ab中的電流方向,同時將磁鐵N、S極上下對調(diào),閉合開關(guān)后導體ab向右運動.②該現(xiàn)象表明:通電導體在磁場中受力運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能;據(jù)此制成了電動機.(2)②甲電路是閉合電路,AB左右運動,會切割磁感線,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流;乙電路是閉合電路,AB上下運動,不會切割磁感線,電流表指針沒有偏轉(zhuǎn),說明電路中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流;丙電路是斷開的,電流表的指針沒有偏轉(zhuǎn),說明電路中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流.由甲乙可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是導體要做切割磁感線運動;由甲丙可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合.②若圖中AB棒不動,磁鐵左右水平運動,此時導體也會切割磁感線,電路中有感應(yīng)電流.故答案為:(1)①右;②機械;電動;(2)②甲丙;切割磁感線;③有. 25.小華同學為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,設(shè)計了如圖甲的實驗電路,她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,一個開關(guān),阻值分別為10Ω,20Ω,50Ω的定值電阻各一個,滑動變阻器上標有“20Ω1A”字樣,導線若干.第42頁(共42頁)
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物連接完整.(2)在連接實驗電路時,小華應(yīng)將開關(guān)處于 斷開 狀態(tài).閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最 右 端(選填“左”或“右”).(3)小華連接好電路,閉合開關(guān)后,移動滑變阻器滑片時,發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)為零,則發(fā)生這種故障的原因可能是 R處發(fā)生短路?。?)故障排除后,小華先把10Ω的電阻接入電路,移動滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)后,斷開開關(guān),她直接拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)是 2.4 V,要完成這次實驗,接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 右 端(選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數(shù)為 2 V.(5)當小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值,你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因可能是( C )A.滑動變阻器的阻值太大B.電壓表量程選小了C.滑動變阻器的阻值太小D.滑動變阻器燒壞了(6)小華解決了上述問題后,完成了實驗.利用收集到的多組數(shù)據(jù).作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象.分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比 .【考點】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗.第42頁(共42頁)
【分析】(1)分析圖甲所示電路結(jié)構(gòu),明確各電路元件的連接方式,然后連接實物電路圖.(2)連接電路時,開關(guān)需處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片達到最大阻值處,是為了讓電路中有較大的電阻,防止電路中電流過大而燒壞用電器.(3)電流表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)說明電路是通路,電壓表無示數(shù)說明電壓表被短路,據(jù)此進行解答;(4)根據(jù)串分壓的知識,定值電阻的阻值變大,兩端電壓變大,要保持其兩端電壓不變,應(yīng)增大變阻器的阻值;(5)根據(jù)滑動變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關(guān)系,由串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表不能達到要求的原因.(6)分析圖丙中圖象,曲線上每一點對應(yīng)的電流和電阻的乘積相等,說明電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比.【解答】解:(1)由圖甲所示電路圖可知,定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,根據(jù)電路圖連接實物電路圖,如圖所示.(2)在連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),這是為了防止電路中有短路的地方而導致?lián)p壞用電器;通常在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處的右端;(3)如果R發(fā)生短路,電路是通路,電流表有示數(shù),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),故發(fā)生這種故障的原因可能是R處發(fā)生短路;(4)由圖可知,電壓表所選量程為0~3V,根據(jù)指針位置可知,其示數(shù)是2.4V,拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為2OΩ的電阻.閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)會變大,應(yīng)增大滑動變阻器的阻值,則應(yīng)將變阻器滑片向右移動,使電壓表的示數(shù)不變?yōu)?V;(5)當改用50Ω的電阻時,電路中的電流I===0.04A滑動變阻器的阻值為:R滑===25Ω無法使電壓表的示數(shù)達到實驗要求的值,可能由于滑動變阻器的最大阻值太小,把滑動變阻器阻值全部接入電路時,滑動變阻器分得的電壓還是較小,不能使電阻兩端達到要求的值,故選C;第42頁(共42頁)
(6)分析圖丁圖象,曲線上每點對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.0V,說明電壓一直保持在2.0V,此時導體中的電流與電阻成反比.故答案為:(1)見上圖;(2)斷開;右;(3)R處發(fā)生短路;(4)2.4;右;2;(5)C;(6)電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比. 26.物理小組利用如圖1的實驗電路測量小燈泡的額定功率,已知待測小燈泡額定電壓為4.5V;小燈泡額定功率約為1W,電源電壓恒為6V.(1)小劉同學連接的實驗電路如圖甲,閉合開關(guān),小燈泡發(fā)光.他將滑動變阻器的滑片從最左端向右移動過程中,小燈泡的亮度 不變?。ㄌ睢白兞痢薄白儼怠被颉安蛔儭保屑殭z查電路后,小組成員小宇、小新同學認為要完成本實驗,需要對小劉連接的電路進行改正.小宇認為:“只需要將甲圖中導線①在C接線柱的連接改接到B接線柱處”;小新認為:“只需要將甲圖中導線②在C接線柱的連接改接到B接線柱處”.你認為 小新 (填“小宇”“小新”或“小宇和小新”)的觀點是正確的.(2)改成正確的電路連接后,移動滑動變阻器的滑片,當電壓表示數(shù)為4.5V時.電流表示數(shù)如圖1乙,電流表的示數(shù)為 0.22 A,小燈泡額定功率的測量值 0.99 W.(3)若該小燈泡被燒壞了,斷開開關(guān)后(滑動變阻器滑片位置不變),物理小組用規(guī)格為“4.5V、1.5W”的小燈泡替換已燒壞小燈泡.當再閉合開關(guān)后,該小燈泡的功率?。肌。ㄌ睢埃尽薄埃肌被颉?”)1.5W,為使其兩端電壓達到額定電壓,應(yīng)讓滑動変阻器的滑片 向B端移動?。ㄌ睢拔恢貌蛔儭?、“向A端移動”或“向B端移動”).(4)某實驗小組的同學除了測燈泡額定功率外,還記錄了燈泡在不同電壓下電流表的示數(shù),并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)正確繪制了燈泡的I﹣U圖象,他們繪制的圖象與圖2中一致.第42頁(共42頁)
(5)小華打算增加一個阻值為10Ω的電阻R0,只利用一只電表,通過簡單操作(開關(guān)S接“a”、“b”各一次)來測量小燈泡的額定功率.圖3甲、乙是她設(shè)計的兩種不同方案的電路圖.則以下判斷正確的是 B (填字母).A、兩種方案都能B、兩種方案都不能C、丙方案能,丁方案不能D、丙方案不能,丁方案能.【考點】電功率的測量.【分析】(1)據(jù)實物圖的連接,分析可知,此時變阻器被短路,即移動滑片,燈泡亮度不變,故應(yīng)該從讓變阻器接入電路的角度考慮,且讓電壓表必須測量小燈泡的電壓,而不能測量總電壓;(2)據(jù)電流表的量程,判斷出分度值,而后讀出電流表的示數(shù),據(jù)P=UI可以計算出電功率;(3)計算所換的燈泡的電阻值,與原燈泡的電阻相比較,再根據(jù)串聯(lián)分壓,可判斷滑片的移動情況;(5)開關(guān)S接“a”、”b”各一次,根據(jù)電路圖,確定能否使小燈泡正常發(fā)光,若不能,則無法測量小燈泡的額定電功率;【解答】解:(1)據(jù)實物圖的連接,分析可知,此時變阻器被短路,即移動滑片,燈泡亮度不變,故應(yīng)該從讓變阻器接入電路的角度考慮,且讓電壓表必須測量小燈泡的電壓;故小宇的方案可以讓變阻器接入電路,但此時電壓表測量的是變阻器和燈泡的總電壓,故不合理;小新的方案可以讓變阻器串聯(lián)接入電路,且電壓表測量小燈泡的電壓,故該方案合理;(2)讀圖可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,其示數(shù)為0.22A,則小燈泡額定功率的測量值為P額=U額I′=4.5V×0.22A=0.99W.(3)由公式P=可知,R=,額定電壓不變,新更換小燈泡的額定功率變大,則電阻變小,由串聯(lián)分壓可知,同等情況下其分壓較小,閉合開關(guān)后,為使其兩端電壓達到額定電壓,應(yīng)讓滑動變阻器的滑片向B端移動,以減小變阻器的阻值,減小變阻器的分壓.(5)圖甲中,無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光,甲方案不能測定小燈泡的額定電功率;乙方案中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián),S接a時,電壓表測定值電阻的電壓,S接b時測燈和定值電阻的總電壓,都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光,乙方案不能測定小燈泡的額定電功率.所以,兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率.故選B.故答案為:(1)不變;小新;(2)0.22;0.99;(3)<;向B端移動;(5)B.第42頁(共42頁)
四、計算題(6+6+8=20分)27.如圖所示,R1=10Ω,開關(guān)閉合后電流表的示數(shù)是0.2A,電壓表的示數(shù)是4V.求:(1)電阻R1兩端的電壓;(2)電阻R2的阻值(3)電源電壓.【考點】歐姆定律的應(yīng)用.【分析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流.(1)根據(jù)歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓;(2)根據(jù)歐姆定律求出電阻R2的阻值;(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源電壓.【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流.(1)由I=可得,電阻R1兩端的電壓:U1=IR1=0.2A×10Ω=2V;(2)電阻R2的阻值:R2===20Ω;(3)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓:U=U1+U2=2V+4V=6V.答:(1)電阻R1兩端的電壓為2V;(2)電阻R2的阻值為20Ω;(3)電源電壓為6V. 28.電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器.如圖是電吹風的電路原理圖,R是電熱絲,M是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機,湛江三角牌某型號電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如表:三角牌電吹風ZJQF003第42頁(共42頁)
額定電壓220V頻率50Hz吹熱風時功率880W吹冷風時功率80W(1)當只閉合S1時,電吹風正常工作,通過電動機的電流為多大?(保留兩位小數(shù))(2)當同時閉合S1、S2時,電吹風正常工作,10min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量;(3)小明家的電壓很不穩(wěn)定,當電吹風接入實際電壓為198V的電路,吹熱風時電熱絲R的實際功率為多少?【考點】電功率與電壓、電流的關(guān)系;焦耳定律的計算公式及其應(yīng)用.【分析】(1)當只閉合S1時,電吹風正常工作,只有電動機工作,吹出的是冷風,通過電動機的電流根據(jù)公式I=可求.(2)當同時閉合S1、S2時,電動機和電熱絲并聯(lián),電熱絲的功率等于熱風功率減去冷風功率,根據(jù)Q=W=Pt可求5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量.(3)根據(jù)P=,可知在R不變時,P與電壓的平方成正比,求出電熱絲的實際功率.【解答】解:(1)當只閉合S1時,電吹風正常工作,由P=UI可得,通過電動機的電流:I1=≈0.36A;(2)當同時閉合S1、S2時,吹熱風,正常工作5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量:Q=W2=P2t=×5×60s=2.4×105J.(3)根據(jù)P=,可知在R不變時,P與電壓的平方成正比,當電吹風接入實際電壓為198V的電路,吹熱風時電熱絲R的實際功率為P實=×=648W.答:(1)通過電動機的電流為0.36A.(2)5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量是2.4×105J;(3)吹熱風時電熱絲R的實際功率為648W;第42頁(共42頁)
29.如圖甲所示,電源電壓恒為21V,燈泡L上標有“10V5W”的字樣(燈絲電阻不隨溫度變化),電流表量程為0﹣0.6A,電壓表量程為0﹣15V,滑動變阻器R的最大阻值為160Ω,當只閉合開關(guān)S和S1,移動滑動變阻器的滑片P時,它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示,當滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時,定值電阻R0的電功率變化了7.35W,求:(1)燈泡L正常發(fā)光時通過的電流.(2)只閉合S和S2,且滑動變阻器的滑片P置于中點位置時,燈泡的實際功率;(3)只閉合S和S1,在保證電路安全的情況下,當電阻R0消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電功率.【考點】電功率的計算;歐姆定律的應(yīng)用.【分析】(1)根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率以及P=UI的變形公式即可求出燈泡L正常發(fā)光時通過的電流;(2)當閉合S和S2時,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端電壓;先根據(jù)R=求出燈絲的阻值,然后根據(jù)歐姆定律和P=I2R求出燈泡的實際功率;(3)當只閉合S和S1時,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律分別表示出變阻器接入電路中的為R1和4R1時電路中的電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律表示出電壓表的示數(shù),根據(jù)圖乙可知兩次電壓表的示數(shù),據(jù)此求出R0與R1之間的關(guān)系,根據(jù)P=I2R表示出定值電阻R0的電功率變化可求R0的阻值;當電壓表的示數(shù)最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R0兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出變阻器接入電路中的最大阻值,再根據(jù)P=I2R求出滑動變阻器R消耗的電功率.【解答】解:(1)由P=UI可知,燈泡正常發(fā)光時的電流:IL===0.5A;(2)由P=可知,燈泡的阻值:RL===20Ω;只閉合S和S2第42頁(共42頁)
,且滑動變阻器的滑片P置于中點位置時,電路中的電流:I===0.21A;燈泡的實際功率:P實=I2RL=(0.21A)2×20Ω=0.882W;(3)當只閉合S和S1時,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流;因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,變阻器接入電路中的為R1和4R1時,電路中的電路中的電流分別為:I1==,I2==,由圖乙可知,變阻器接入電路中的為R1和4R1時對應(yīng)電壓表的示數(shù)分別為U1、2U1,由I=可得,兩次電壓表的示數(shù)之比:==×=×=×==,解得:R1=R0,由P=I2R可得,定值電阻R0的電功率:△P0=I12R0﹣I22R0=()2R0﹣()2R0=()2R0﹣()2R0=7.35W,解得:R0=20Ω;當電壓表的示數(shù)U最大=15V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R0兩端的電壓:U0=U總﹣U最大=21V﹣15V=6V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I′==,即=,解得:R最大=50Ω;此時電路中的電流:I′===0.3A;滑動變阻器R消耗的電功率:P=I′2R最大=(0.3A)2×50Ω=4.5W.答:(1)燈泡L正常發(fā)光時通過的電流為0.5A.(2)燈泡的實際功率為0.882W;(3)只閉合S和S1,在保證電路安全的情況下,當電阻R0第42頁(共42頁)
消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電功率為4.5W. 第42頁(共42頁)
2017年3月23日第42頁(共42頁)