吉林省长春市解放中学2019-2020学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2019九上·长春期中)下列家用电器正常工作10min,消耗电能最多的是( )
A.电风扇 B.节能灯 C.电饭锅 D.笔记本电脑
2.一段导体两端的电压为8 V时,通过导体的电流为0.8 A,当通过导体的电流增加0.2 A时( )
A.导体两端的电压增加0.2V B.导体两端的电压保持不变
C.导体的电阻减小2 Ω D.导体的电阻仍为10 Ω
3.(2019九上·长春期中)下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是( )
A.30 Ω和15 Ω B.20 Ω和25 Ω
C.10 Ω和35 Ω D.5 Ω和40 Ω
4.(2019九上·长春期中)听了交通安全教育专题讲座后,四位同学对学校附近十字路口的红、绿交通信号灯,设计了连接电路的示意图,你认为其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2019九上·长春期中)用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,测得两灯的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是:( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
6.(2018九上·邵阳期末)灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定,现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样。如果它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定
7.(2019九上·长春期中)如图所示,闭合开关后,灯 L1 亮、L2 不亮的原因可能是( )
A.灯 L2 的灯丝断了
B.灯 L1 的灯座两端的连线相碰了
C.L1 的电阻比L2的电阻大得多
D.通过L1的电流大于通过L2的电流
8.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A.开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A.则R1与R2的阻值之比为( )
A.13:5 B.3:5 C.5:3 D.5:13
9.(2019九上·长春期中)关于标有“6V 9W”的灯泡L1 和标有“3V 9W”的灯泡L2,下列说法正确的是( )
A.L1和 L2都正常发光时,它们消耗的电功率不同
B.将它们串联在9V的电源上,它们都能正常发光
C.将它们串联在6V的电源上,L2消耗的电功率较大
D.将它们并联在3V的电源上,L1消耗的电功率较小
10.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V。当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为:( )
A.13.5W;6Ω B.6W;13.5Ω C.6W;12Ω D.13.5W;12Ω
二、填空题
11.(2019九上·长春期中)“端午佳节,粽叶飘香”,家家户户都包粽子.煮粽子是通过 方式改变粽子内能,同时人们能闻到粽子的香味是 现象.
12.(2019九上·北京期中)手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
13.(2017九下·龙海开学考)星期天,小梅同学在厨房里使用家中一台标有“220V,880W”的电烤箱做蛋糕.当此电烤箱正常工作时,流过电烤箱的电流为 A.此电烤箱与台灯插座是 联.
14.(2019九上·长春期中)“220V 40W”的灯泡接在220V的电路上工作 小时消耗1度电,改接在110V的电路时,实际功率为 W。(设灯泡电阻不变)
15.(2019九上·长春期中)如图所示,电阻R=200Ω,滑动变阻器最大阻值为300Ω,电源电压为8V 不变。当开关S 断开时,滑片在a端时电压表示数为 V。当开关S闭合时,滑片在b端时电压表示数为 V。
16.(2019九上·长春期中)R1和 R2是两个不同的电阻,若只把R1接到电源上,功率是24W;若只把R2接到同一电源上,其功率是12W,则R2是R1的 倍;若将R1和R2串联接到该电源上时,整个电路的总功率为 W。
三、计算题
17.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压为10V 保持不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。求:
(1)小灯泡正常工作5min
将消耗多少电能?
(2)小灯泡恰好正常发光时,则变阻器的电功率是多少?
18.(2017·江津模拟)如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A. 求
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值.
四、实验题
19.(2019九上·长春期中)实验课上,老师拿出一个电路板如图甲所示,当开关 S 闭合后发现灯 L 不亮。
(1)经过分析确定该现象是灯L发生 或 引起的。
(2)小致同学把乙图中M、N分别接在a、b接线柱上,将甲图中的开关闭合,若检测灯亮,则故障是L ,若检测灯不亮,则故障是L 。
20.(2019九上·长春期中)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图像。(不计热损失)
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中,可以通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较甲、乙两种物质吸收的热量。
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍。
(4)根据图像可以判断,甲液体在第10min 时的内能 第20min时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
21.(2019九上·长春期中)在测量定值电阻的实验中,小致按照图甲所示连接了电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。小致闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,为 V,计算出的电阻值为 Ω。
(2)小致仅把第一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗? 。
(3)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的 I-U 图像,分析图像可知 Ra Rb(选填“>”、“<”或“=”)。
22.(2019九上·长春期中)如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V).
(1)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完成.
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”).
(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω(保留一位小数).
(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是 .
23.(2019九上·长春期中)小致同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关要处于 状态(选填“闭合”或“断开”)。
(2)实验中,若把
10Ω电阻接入电路后,应该调节变阻器的滑片,使电流表示数为 A,此时比接入5Ω电阻实验时,变阻器阻值要更 (选填“大”或“小”)一些。
(3)实验中,不能被选用的电阻为 Ω,要保证所有电阻均能正常进行实验,滑动变阻器的规格应该控制其允许通过的最大电流不小于 A。
24.(2019九上·长春期中)如图甲、乙是小红和小致设计的身高测量仪,图中人的脚底均与电阻
R 的底部相平,请根据两图的电路设计回答问题。
(1)身高越高,电压表示数越大的是____________。(选填字母,)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(2)当身高为零,电压表示数也为零的是__________。(选填字母)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(3)若身高为2m,电压表示数正好为电压表的最大值3V,则身高为1m 时,电压表示数正好为1.5V 的是___________。(选填字母)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(4)小致为了进一步探究电表变化的规律,设计了图丙所示的电路,若当某人身高为H时,电压表示数为U。当有一人身高比H高10cm 时,电压表示数为2U,则当另一人身高比H低10cm 时,则电压表示数 (选填“>”、“<”或“=”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】题中各用电器中电饭锅的功率最大,在相同时间内消耗的电能最多.
故答案为:C。
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
2.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】由欧姆定律可得R=U/I=8V/0.8A=10Ω,因电阻大小不变,当通过导体的电流增加0.2A时,电流变为1A,由欧姆定律可得导体两端电压变为10V,即导体两端电压增加2V,A不符合题意;B不符合题意;电阻是导体的基本特性,不随电压的变化而变化,C不符合题意;D符合题意;
故答案为:D。
【分析】导体的电阻是导体自身的性质,和导体中的电流或导体两端的电压无关.
3.【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】因为并联电阻总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和;则R总= ;由A. B. C. D四个选项可知:四个选项中R1+R2都等于45Ω;故R1 R2越小的,则总电阻就越小;A中R1 R2=30Ω×15Ω=450Ω2;B中R1 R2=20Ω×25Ω=500Ω2;C中R1 R2=10Ω×35Ω=350Ω2;
D中R1 R2=5Ω×40Ω=200Ω2;通过比较可知D选项的两个电阻的R1 R2积最小,所以并联后阻值最小.
故答案为:D.
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
4.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】交通信号灯中的红灯与绿灯之间互不影响,且不会同时亮灯,因此它们是并联关系,且各自有开关控制,
故答案为:B。
【分析】结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据并联电路的电压特点知,如果并联时,两灯两端的电压相等;串联时,电流处处相等,若两灯的电阻相等,根据 知,两灯两端的电压也相等;
所以两盏电灯的连接方式是:串联、并联都有可能.
故答案为:C.
【分析】两个电灯并联,那么他两端的电压相等,如果两个灯泡串联,规格相同,那么他两端的电压也相等。
6.【答案】C
【知识点】额定功率
【解析】【解答】由题可知,两只灯泡的额定功率相同,如果它们都正常发光,实际功率都等于额定功率。因为灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定,所以两灯泡亮度相同,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C。
【分析】电功率反应灯泡的工作情况,电功率相同,亮度相同.
7.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】A.若L2灯丝断了,则两灯都不亮,A不符合题意;
B.若L1灯座两端连线相碰则此灯短路不亮,B不符合题意;
C.若L1比L2电阻大得多,则电路总电阻较大,电流较小,可能导致L2的实际功率过小,使其不亮,C符合题意;
D.图示电路为串联电路,电路中各处的电流都相同,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】两个小灯泡是串联关系,串联电路电流相等,串联分压,分得的电压和电阻成正比,灯泡亮因为分得的电压多。
8.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S断开时电路为R1的简单电路,当开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流即I2=0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过R1的电流: ,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得: 。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个电阻为并联关系;结合并联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解两个电阻的阻值。
9.【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.当两灯都正常发光时,说明正常工作,功率都为各自额定功率,都是9W,A不符合题意;
B.根据 可知,L1电阻为4Ω,L2电阻为1Ω,若串联在9V电源上,则L1分压大于6V,L2分压小于3V,两灯都不正常发光,B不符合题意;
C.若串联在6V电源上,通过两灯的电流一样,则L1功率较大,C不符合题意;
D.若并联在3V电源上,则L2正常工作,功率9W,L1电压小于额定电压,功率小于9W,D符合题意。
故答案为:D
【分析】分析电路结构,两个小灯泡为串联、并联关系;结合串联、并联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过它们的电流,利用功率公式求解比较即可。
10.【答案】D
【知识点】变阻器;电功率的计算
【解析】【解答】(1)P在中点时(连入电阻为 R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,变阻器两端的电压为9V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,RL=R′= R.(2)当P移动到最右端时(电阻全连入为R),I= ,即: ,解得:R=12Ω,则RL=R′= R= ×12Ω=6Ω.P额= =13.5W
故答案为:D.
【分析】(1)当滑片位于中点时,灯泡正常发光,其两端的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时两电阻之间的关系;(2)根据P=I2R表示出电路中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,联立等式即可求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出灯泡的电阻,利用P= 求出灯泡的额定功率.
11.【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】做功和热传递都可以改变物体的内能,端午节煮粽子时,能量发生了转移,是通过热传递的方式增加了粽子的内能;能闻到粽子的香味是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.
【分析】热传递可以改变物体的内能,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加,其中两个物体中间传递的能量叫做热量;分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
12.【答案】并联;用电器
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】手机移动电源给手机充电过程中,可以单独或同时为手机充电,各手机间互不影响,所以输出端的连接方式是并联。给充电宝充电时,充电宝消耗电能,将电能转化为化学能,相当于电路中的用电器。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,相互串联的用电器相互影响,相互并联的用电器互不影响;电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,其中电源提供电能,用电器消耗电能转化为其他形式的能,结合题目分析求解即可。
13.【答案】4;并
【知识点】电功率与电压、电流的关系;家庭电路的连接
【解析】【解答】解:电烤箱正常工作时的电流I=P/U=880W/220V=4A;家用电器间、家用电器与插座间、插座与插座间是并联关系,故电烤箱与台灯插座间是并联的.
故答案为:4,并。
【分析】根据P=UI求出电流;家庭电路中的用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联的。
14.【答案】25;10
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知,接在220V电路中正常工作,功率为40W,则 由题意可知,灯泡电阻
接在110V电路中时,
【分析】结合用电器的功率和电能,相除即为工作的时间;结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;再利用用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
15.【答案】3.2;8
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S断开,滑片在a端时,两电阻串联,滑动变阻器接入最大阻值,电压表测电阻R两端电压,根据串联分压规律可知,电压表示数为3.2V;当开关S闭合时,滑片在b端,两电阻并联,电压表测电源电压,示数为8V。
【分析】分析电路结构,当开关断开时,定值电阻与滑动变阻器的下半部分串联,串联分压,利用欧姆定律求解定值电阻的电压;开关S闭合,滑片移动到b端,定值电阻与滑动变阻器并联,电压为电源电压。
16.【答案】2;8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据 可知,在电压一定时,功率与电阻成反比,由题意可得,R2是R1的2倍;将两电阻串联时,总电阻为R1的3倍,则
【分析】结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可;结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻。
17.【答案】(1)解:小灯泡正常工作时功率为3W,则
答:正常工作5min消耗的电能为900J
(2)解:小灯泡恰好正常发光时,电压为6V,则滑动变阻器电压为4V,此时电路中的电流
则变阻器功率
答:变阻器功率为2W。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间;
(2)结合用电器的额定电流和额定电压,利用功率的公式P=UI求解用电器的功率即可。
18.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I1= = =0.3A
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
电阻R2的阻值:
R2= = =30Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
19.【答案】(1)短路;断路
(2)断路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)短路和断路都会引起灯不亮的故障;(2)检测灯亮说明原来是断路,接入检测灯电路变通路,所以会亮,若不亮说明原来是短路,接入检测灯依然是短路转态,检测灯也不亮。
【分析】分析电路结构,小灯泡与定值电阻是串联关系,结合外接灯泡的亮暗的变化,分析电路存在的故障即可。
20.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)2
(4)小于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在此实验中根据控制变量法可知,要保持初温和质量不变;(2)在实验中热量被液体吸收,因此可以根据加热时间的长短来比较吸收热量的多少;(3)根据图像可知,升高相同温度时,乙用时为甲的两倍,说明乙吸收的热量为甲的2倍,根据 可知乙的比热容也为甲的2倍;(4)由图像可知,甲液体第10min后温度不变,此时还是在继续加热,依然在吸收热量,因此内能不断增加,所以第10min时的内能小于第20min时的内能。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量升高的温度相同;
(2)加热器相同,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(3)通过图像可以看出,升高相同的温度,液体乙吸收的热量为甲的两倍,液体乙的比热容为甲的两倍;
(4)热传递可以改变物体的内能,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加,其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
21.【答案】(1)B;1.8;9
(2)不合适
(3)<
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器应在最大阻值处,即B端;根据图乙所示,读数为1.8V;电阻 (2)实验中为了结果更加准确,减小误差,应多次测量然后求平均值,因此不合适;(3)根据图丙所示,在电流相同时,b的电压大于a的电压,根据 可知,a的电阻小于b的电阻。
【分析】(1)为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端;结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数;结合用电器的电流和电压,利用欧姆定律用电器两端的电阻即可;
(2)为了减小测量时产生的误差,可以通过多次测量取平均值;
(3)结合图像中的数据,利用欧姆定律求解电阻进行比较即可。
22.【答案】(1)
(2)短路
(3)1.4;4.5
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
;(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路不可能是断路,应该是短路,若灯泡短路,电压表没有示数,电流表有示数,故障原因可能是小灯泡短路;(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.56A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.56A=1.4W;小灯泡正常工作时的电阻 ;(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,由欧姆定律的变形公式U=IR,这说明电流与电压不成正比,其主要原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化.
【分析】(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表的量程,将电压表接入电路中;(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,根据电压表无示数分析故障的位置;(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;根据欧姆定律求出小灯泡正常工作时的电阻;(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化.
23.【答案】(1)断开
(2)0.3;大
(3)2.5;1.2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,为保证安全,开关要处于断开状态;(2)要保证电压为3V不变,当电阻为10Ω时,电流 串联电路中,为保证分压不变,电阻的比值也不变,定值电阻变小,则滑动变阻器也要更小,因此此时滑动变阻器阻值更大;(3)实验中不能用2.5Ω的电阻,若选用此电阻,则电路中的电流为1.2A超过变阻器允许的最大电流,若要所有电阻都能用,则需滑动变阻器改用最大电流不小于1.2A规格。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(2)结合电阻的阻值和电压,利用欧姆定律求解电流即可;定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向;
(3)结合电路中允许通过的最大电流求解总电阻,减掉滑动变阻器的电阻即可。
24.【答案】(1)C
(2)C
(3)B
(4)>
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)甲图中,身高越高,接入电路的电阻越大,根据串联分压规律可知,电压表示数也越大;乙图中身高越高,则电压表测量的电阻阻值越大,则示数越大,故答案为:C;(2)甲图中身高为零时,变阻器接入电路阻值为零,则电压表示数也为零;乙图中,当身高为零时,电压表测量的电阻阻值为零,则电压表示数为零,故答案为:C;(3)甲图中若身高2m时电压表为最大示数3V,
当身高为1m时,即滑动变阻器接入电路阻值为2m时的一半,此时其分压减小,
则U2不等于U1的一半,即示数不为1.5V;图乙中若身高2m时,电压表测最大阻值电压,为3V,当身高为1m时,电压表测一半阻值电压,根据分压规律可知,电压也为原来的一半,即1.5V,故答案为:B;(4)假设身高为H时,滑动变阻器接入的电阻为R,10cm高度的电阻为ΔR,则当身高为H测量时
当身高比H高10cm来测量时,接入电阻变小
当身高比H低10cm来测量时,接入电阻变大
联立可得
即电压表示数大于 。
【分析】(1)(2)结合甲、乙、丙三个电路图,明确滑动变阻器的有效电阻,串联分压,结合电阻的变化判断电压的变化;
(3)高度最高时,滑动变阻器的分压大,身高低时,滑动变阻的分压小,结合电路图求解即可;
(4)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,列方程判断即可。
吉林省长春市解放中学2019-2020学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2019九上·长春期中)下列家用电器正常工作10min,消耗电能最多的是( )
A.电风扇 B.节能灯 C.电饭锅 D.笔记本电脑
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】题中各用电器中电饭锅的功率最大,在相同时间内消耗的电能最多.
故答案为:C。
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
2.一段导体两端的电压为8 V时,通过导体的电流为0.8 A,当通过导体的电流增加0.2 A时( )
A.导体两端的电压增加0.2V B.导体两端的电压保持不变
C.导体的电阻减小2 Ω D.导体的电阻仍为10 Ω
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】由欧姆定律可得R=U/I=8V/0.8A=10Ω,因电阻大小不变,当通过导体的电流增加0.2A时,电流变为1A,由欧姆定律可得导体两端电压变为10V,即导体两端电压增加2V,A不符合题意;B不符合题意;电阻是导体的基本特性,不随电压的变化而变化,C不符合题意;D符合题意;
故答案为:D。
【分析】导体的电阻是导体自身的性质,和导体中的电流或导体两端的电压无关.
3.(2019九上·长春期中)下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是( )
A.30 Ω和15 Ω B.20 Ω和25 Ω
C.10 Ω和35 Ω D.5 Ω和40 Ω
【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】因为并联电阻总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和;则R总= ;由A. B. C. D四个选项可知:四个选项中R1+R2都等于45Ω;故R1 R2越小的,则总电阻就越小;A中R1 R2=30Ω×15Ω=450Ω2;B中R1 R2=20Ω×25Ω=500Ω2;C中R1 R2=10Ω×35Ω=350Ω2;
D中R1 R2=5Ω×40Ω=200Ω2;通过比较可知D选项的两个电阻的R1 R2积最小,所以并联后阻值最小.
故答案为:D.
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
4.(2019九上·长春期中)听了交通安全教育专题讲座后,四位同学对学校附近十字路口的红、绿交通信号灯,设计了连接电路的示意图,你认为其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】交通信号灯中的红灯与绿灯之间互不影响,且不会同时亮灯,因此它们是并联关系,且各自有开关控制,
故答案为:B。
【分析】结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
5.(2019九上·长春期中)用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,测得两灯的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是:( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据并联电路的电压特点知,如果并联时,两灯两端的电压相等;串联时,电流处处相等,若两灯的电阻相等,根据 知,两灯两端的电压也相等;
所以两盏电灯的连接方式是:串联、并联都有可能.
故答案为:C.
【分析】两个电灯并联,那么他两端的电压相等,如果两个灯泡串联,规格相同,那么他两端的电压也相等。
6.(2018九上·邵阳期末)灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定,现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样。如果它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定
【答案】C
【知识点】额定功率
【解析】【解答】由题可知,两只灯泡的额定功率相同,如果它们都正常发光,实际功率都等于额定功率。因为灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定,所以两灯泡亮度相同,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C。
【分析】电功率反应灯泡的工作情况,电功率相同,亮度相同.
7.(2019九上·长春期中)如图所示,闭合开关后,灯 L1 亮、L2 不亮的原因可能是( )
A.灯 L2 的灯丝断了
B.灯 L1 的灯座两端的连线相碰了
C.L1 的电阻比L2的电阻大得多
D.通过L1的电流大于通过L2的电流
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】A.若L2灯丝断了,则两灯都不亮,A不符合题意;
B.若L1灯座两端连线相碰则此灯短路不亮,B不符合题意;
C.若L1比L2电阻大得多,则电路总电阻较大,电流较小,可能导致L2的实际功率过小,使其不亮,C符合题意;
D.图示电路为串联电路,电路中各处的电流都相同,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】两个小灯泡是串联关系,串联电路电流相等,串联分压,分得的电压和电阻成正比,灯泡亮因为分得的电压多。
8.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A.开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A.则R1与R2的阻值之比为( )
A.13:5 B.3:5 C.5:3 D.5:13
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S断开时电路为R1的简单电路,当开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流即I2=0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过R1的电流: ,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得: 。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个电阻为并联关系;结合并联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解两个电阻的阻值。
9.(2019九上·长春期中)关于标有“6V 9W”的灯泡L1 和标有“3V 9W”的灯泡L2,下列说法正确的是( )
A.L1和 L2都正常发光时,它们消耗的电功率不同
B.将它们串联在9V的电源上,它们都能正常发光
C.将它们串联在6V的电源上,L2消耗的电功率较大
D.将它们并联在3V的电源上,L1消耗的电功率较小
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A.当两灯都正常发光时,说明正常工作,功率都为各自额定功率,都是9W,A不符合题意;
B.根据 可知,L1电阻为4Ω,L2电阻为1Ω,若串联在9V电源上,则L1分压大于6V,L2分压小于3V,两灯都不正常发光,B不符合题意;
C.若串联在6V电源上,通过两灯的电流一样,则L1功率较大,C不符合题意;
D.若并联在3V电源上,则L2正常工作,功率9W,L1电压小于额定电压,功率小于9W,D符合题意。
故答案为:D
【分析】分析电路结构,两个小灯泡为串联、并联关系;结合串联、并联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过它们的电流,利用功率公式求解比较即可。
10.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V。当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为:( )
A.13.5W;6Ω B.6W;13.5Ω C.6W;12Ω D.13.5W;12Ω
【答案】D
【知识点】变阻器;电功率的计算
【解析】【解答】(1)P在中点时(连入电阻为 R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,变阻器两端的电压为9V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,RL=R′= R.(2)当P移动到最右端时(电阻全连入为R),I= ,即: ,解得:R=12Ω,则RL=R′= R= ×12Ω=6Ω.P额= =13.5W
故答案为:D.
【分析】(1)当滑片位于中点时,灯泡正常发光,其两端的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时两电阻之间的关系;(2)根据P=I2R表示出电路中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,联立等式即可求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出灯泡的电阻,利用P= 求出灯泡的额定功率.
二、填空题
11.(2019九上·长春期中)“端午佳节,粽叶飘香”,家家户户都包粽子.煮粽子是通过 方式改变粽子内能,同时人们能闻到粽子的香味是 现象.
【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】做功和热传递都可以改变物体的内能,端午节煮粽子时,能量发生了转移,是通过热传递的方式增加了粽子的内能;能闻到粽子的香味是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.
【分析】热传递可以改变物体的内能,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加,其中两个物体中间传递的能量叫做热量;分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
12.(2019九上·北京期中)手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】并联;用电器
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】手机移动电源给手机充电过程中,可以单独或同时为手机充电,各手机间互不影响,所以输出端的连接方式是并联。给充电宝充电时,充电宝消耗电能,将电能转化为化学能,相当于电路中的用电器。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,相互串联的用电器相互影响,相互并联的用电器互不影响;电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,其中电源提供电能,用电器消耗电能转化为其他形式的能,结合题目分析求解即可。
13.(2017九下·龙海开学考)星期天,小梅同学在厨房里使用家中一台标有“220V,880W”的电烤箱做蛋糕.当此电烤箱正常工作时,流过电烤箱的电流为 A.此电烤箱与台灯插座是 联.
【答案】4;并
【知识点】电功率与电压、电流的关系;家庭电路的连接
【解析】【解答】解:电烤箱正常工作时的电流I=P/U=880W/220V=4A;家用电器间、家用电器与插座间、插座与插座间是并联关系,故电烤箱与台灯插座间是并联的.
故答案为:4,并。
【分析】根据P=UI求出电流;家庭电路中的用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联的。
14.(2019九上·长春期中)“220V 40W”的灯泡接在220V的电路上工作 小时消耗1度电,改接在110V的电路时,实际功率为 W。(设灯泡电阻不变)
【答案】25;10
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知,接在220V电路中正常工作,功率为40W,则 由题意可知,灯泡电阻
接在110V电路中时,
【分析】结合用电器的功率和电能,相除即为工作的时间;结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;再利用用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
15.(2019九上·长春期中)如图所示,电阻R=200Ω,滑动变阻器最大阻值为300Ω,电源电压为8V 不变。当开关S 断开时,滑片在a端时电压表示数为 V。当开关S闭合时,滑片在b端时电压表示数为 V。
【答案】3.2;8
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S断开,滑片在a端时,两电阻串联,滑动变阻器接入最大阻值,电压表测电阻R两端电压,根据串联分压规律可知,电压表示数为3.2V;当开关S闭合时,滑片在b端,两电阻并联,电压表测电源电压,示数为8V。
【分析】分析电路结构,当开关断开时,定值电阻与滑动变阻器的下半部分串联,串联分压,利用欧姆定律求解定值电阻的电压;开关S闭合,滑片移动到b端,定值电阻与滑动变阻器并联,电压为电源电压。
16.(2019九上·长春期中)R1和 R2是两个不同的电阻,若只把R1接到电源上,功率是24W;若只把R2接到同一电源上,其功率是12W,则R2是R1的 倍;若将R1和R2串联接到该电源上时,整个电路的总功率为 W。
【答案】2;8
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据 可知,在电压一定时,功率与电阻成反比,由题意可得,R2是R1的2倍;将两电阻串联时,总电阻为R1的3倍,则
【分析】结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可;结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻。
三、计算题
17.(2019九上·长春期中)如图所示,电源电压为10V 保持不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。求:
(1)小灯泡正常工作5min
将消耗多少电能?
(2)小灯泡恰好正常发光时,则变阻器的电功率是多少?
【答案】(1)解:小灯泡正常工作时功率为3W,则
答:正常工作5min消耗的电能为900J
(2)解:小灯泡恰好正常发光时,电压为6V,则滑动变阻器电压为4V,此时电路中的电流
则变阻器功率
答:变阻器功率为2W。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间;
(2)结合用电器的额定电流和额定电压,利用功率的公式P=UI求解用电器的功率即可。
18.(2017·江津模拟)如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A. 求
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值.
【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I1= = =0.3A
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
电阻R2的阻值:
R2= = =30Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
四、实验题
19.(2019九上·长春期中)实验课上,老师拿出一个电路板如图甲所示,当开关 S 闭合后发现灯 L 不亮。
(1)经过分析确定该现象是灯L发生 或 引起的。
(2)小致同学把乙图中M、N分别接在a、b接线柱上,将甲图中的开关闭合,若检测灯亮,则故障是L ,若检测灯不亮,则故障是L 。
【答案】(1)短路;断路
(2)断路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)短路和断路都会引起灯不亮的故障;(2)检测灯亮说明原来是断路,接入检测灯电路变通路,所以会亮,若不亮说明原来是短路,接入检测灯依然是短路转态,检测灯也不亮。
【分析】分析电路结构,小灯泡与定值电阻是串联关系,结合外接灯泡的亮暗的变化,分析电路存在的故障即可。
20.(2019九上·长春期中)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图像。(不计热损失)
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中,可以通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较甲、乙两种物质吸收的热量。
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍。
(4)根据图像可以判断,甲液体在第10min 时的内能 第20min时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)2
(4)小于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在此实验中根据控制变量法可知,要保持初温和质量不变;(2)在实验中热量被液体吸收,因此可以根据加热时间的长短来比较吸收热量的多少;(3)根据图像可知,升高相同温度时,乙用时为甲的两倍,说明乙吸收的热量为甲的2倍,根据 可知乙的比热容也为甲的2倍;(4)由图像可知,甲液体第10min后温度不变,此时还是在继续加热,依然在吸收热量,因此内能不断增加,所以第10min时的内能小于第20min时的内能。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量升高的温度相同;
(2)加热器相同,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(3)通过图像可以看出,升高相同的温度,液体乙吸收的热量为甲的两倍,液体乙的比热容为甲的两倍;
(4)热传递可以改变物体的内能,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加,其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
21.(2019九上·长春期中)在测量定值电阻的实验中,小致按照图甲所示连接了电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。小致闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,为 V,计算出的电阻值为 Ω。
(2)小致仅把第一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗? 。
(3)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的 I-U 图像,分析图像可知 Ra Rb(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)B;1.8;9
(2)不合适
(3)<
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器应在最大阻值处,即B端;根据图乙所示,读数为1.8V;电阻 (2)实验中为了结果更加准确,减小误差,应多次测量然后求平均值,因此不合适;(3)根据图丙所示,在电流相同时,b的电压大于a的电压,根据 可知,a的电阻小于b的电阻。
【分析】(1)为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端;结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数;结合用电器的电流和电压,利用欧姆定律用电器两端的电阻即可;
(2)为了减小测量时产生的误差,可以通过多次测量取平均值;
(3)结合图像中的数据,利用欧姆定律求解电阻进行比较即可。
22.(2019九上·长春期中)如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V).
(1)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完成.
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”).
(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω(保留一位小数).
(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是 .
【答案】(1)
(2)短路
(3)1.4;4.5
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
;(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路不可能是断路,应该是短路,若灯泡短路,电压表没有示数,电流表有示数,故障原因可能是小灯泡短路;(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.56A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.56A=1.4W;小灯泡正常工作时的电阻 ;(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,由欧姆定律的变形公式U=IR,这说明电流与电压不成正比,其主要原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化.
【分析】(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表的量程,将电压表接入电路中;(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,根据电压表无示数分析故障的位置;(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;根据欧姆定律求出小灯泡正常工作时的电阻;(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化.
23.(2019九上·长春期中)小致同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关要处于 状态(选填“闭合”或“断开”)。
(2)实验中,若把
10Ω电阻接入电路后,应该调节变阻器的滑片,使电流表示数为 A,此时比接入5Ω电阻实验时,变阻器阻值要更 (选填“大”或“小”)一些。
(3)实验中,不能被选用的电阻为 Ω,要保证所有电阻均能正常进行实验,滑动变阻器的规格应该控制其允许通过的最大电流不小于 A。
【答案】(1)断开
(2)0.3;大
(3)2.5;1.2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,为保证安全,开关要处于断开状态;(2)要保证电压为3V不变,当电阻为10Ω时,电流 串联电路中,为保证分压不变,电阻的比值也不变,定值电阻变小,则滑动变阻器也要更小,因此此时滑动变阻器阻值更大;(3)实验中不能用2.5Ω的电阻,若选用此电阻,则电路中的电流为1.2A超过变阻器允许的最大电流,若要所有电阻都能用,则需滑动变阻器改用最大电流不小于1.2A规格。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(2)结合电阻的阻值和电压,利用欧姆定律求解电流即可;定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向;
(3)结合电路中允许通过的最大电流求解总电阻,减掉滑动变阻器的电阻即可。
24.(2019九上·长春期中)如图甲、乙是小红和小致设计的身高测量仪,图中人的脚底均与电阻
R 的底部相平,请根据两图的电路设计回答问题。
(1)身高越高,电压表示数越大的是____________。(选填字母,)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(2)当身高为零,电压表示数也为零的是__________。(选填字母)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(3)若身高为2m,电压表示数正好为电压表的最大值3V,则身高为1m 时,电压表示数正好为1.5V 的是___________。(选填字母)
A.甲 B.乙 C.甲和乙
(4)小致为了进一步探究电表变化的规律,设计了图丙所示的电路,若当某人身高为H时,电压表示数为U。当有一人身高比H高10cm 时,电压表示数为2U,则当另一人身高比H低10cm 时,则电压表示数 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)C
(2)C
(3)B
(4)>
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)甲图中,身高越高,接入电路的电阻越大,根据串联分压规律可知,电压表示数也越大;乙图中身高越高,则电压表测量的电阻阻值越大,则示数越大,故答案为:C;(2)甲图中身高为零时,变阻器接入电路阻值为零,则电压表示数也为零;乙图中,当身高为零时,电压表测量的电阻阻值为零,则电压表示数为零,故答案为:C;(3)甲图中若身高2m时电压表为最大示数3V,
当身高为1m时,即滑动变阻器接入电路阻值为2m时的一半,此时其分压减小,
则U2不等于U1的一半,即示数不为1.5V;图乙中若身高2m时,电压表测最大阻值电压,为3V,当身高为1m时,电压表测一半阻值电压,根据分压规律可知,电压也为原来的一半,即1.5V,故答案为:B;(4)假设身高为H时,滑动变阻器接入的电阻为R,10cm高度的电阻为ΔR,则当身高为H测量时
当身高比H高10cm来测量时,接入电阻变小
当身高比H低10cm来测量时,接入电阻变大
联立可得
即电压表示数大于 。
【分析】(1)(2)结合甲、乙、丙三个电路图,明确滑动变阻器的有效电阻,串联分压,结合电阻的变化判断电压的变化;
(3)高度最高时,滑动变阻器的分压大,身高低时,滑动变阻的分压小,结合电路图求解即可;
(4)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,列方程判断即可。