1、 1 2021 年天津一模试题分类汇编年天津一模试题分类汇编电学电学 1 .如图所示， 当开关 S 闭合时， 小灯泡 L 不亮， 小明同学利用电压表进行电路故障检测， 测量结果如表所示。 假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中的故障是（ ） 测试点 a、b b、c c、d 电压表示数 有示数 有示数 无示数 A开关 S 断路 B小灯泡 L 断路 C滑动变阻器 R 短路 D滑动变阻器 R 断路 【答案】B 【解析】 【详解】 当开关 S 闭合时，小灯泡 L 不亮，bc 之间有示数，而灯不亮，说明与电压表并联的灯出现了断路，ab 之间 有示数，cd 之间无示数也验证了这一观点。 故选 B。
2、2 .居民楼的楼道里，夜间电灯总是亮着浪费电。现有一种自动控制的楼道灯，利用“光控开关”（符号为 ，能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（符号为，能在有声音时自动 闭合，无声音时自动断开） ，实现只有在天黑且有声音时灯才亮。图中的电路符合要求的是： （ ） A B 2 C D 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 由题意可知，只有在天黑且有声音时灯才亮，说明光控开关、声控开关与灯泡串联，为了保证安全，开关 应接在火线和灯泡之间； A开关单独接在火线和零线之间，会造成短路，故 A 不符合题意； B两个开关与灯泡串联，开关接在火线和灯泡之间，故 B 符合题意； C两个开关是并联的
3、，任一开关闭合灯泡都会发光，故 C 不符合题意； D开关接在了零线和灯泡之间，不符合安全用电的要求，故 D 不符合题意。 故选 B。 3 .如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来探究磁场对电流作用的是（ ） A B C D 【答案】B 【解析】 【详解】 A图示为探究电磁感应现象的装置，故 A 不符合题意； B图示为探究磁场对电流作用的装置，故 B 符合题意； C图示为探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的装置，故 C 不符合题意； D图示为探究电流磁效应的装置，故 D 不符合题意。 故选 B。 4 .酒精测试仪可以检测机动车驾驶员是否酒后驾车，图中为定值电阻，为酒精气体传感器，其电阻随 着酒精气
4、体浓度的增大而减小。如果测试时要求酒精浓度增大时，仪表示数增大，下列符合要求的电路是 （ ） 3 A B C D 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A图中两电阻串联，电压表测量酒精气体传感器两端电压，酒精浓度增大时其电阻减小，根据串联分压可 知仪表示数变小，故 A 不符合题意； B图中两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，酒精浓度增大时其电阻减小，根据串联分压可知仪表 示数变大，故 B 符合题意； C图中电压表串联在电路中，相当于开路，示数保持不变，故 C 不符合题意； D图中电压表并联在电源两端，示数保持不变，故 D 不符合题意。 故选 B。 5 .如图所示，开关闭合后，位于螺线管
5、右侧的小磁针的指向将（ ） AN 极向右偏转 BS 极向右偏转 CN 极向左偏转 D保持静止状态 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 电源外部电流从正极出发，根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为 N 极，根据同名磁极相互吸引可知，小 磁针的 N 极向右偏转、S 极向左偏转。 故选 A。 4 6 .如图所示的家庭电路，其中电器元件连接正确的是（ ） A带保险丝的二孔插座和三孔插座 B闸刀开关和带保险丝的二孔插座 C带开关的灯泡和三孔插座 D带开关的灯泡和闸刀开关 【答案】B 【解析】 【详解】 A三孔插座应该上孔接地线左孔接零线，故 A 错误； B闸刀开关向下拉时断开电路，带保险丝的二孔插座
6、左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上，故 B 正确； C带开关的灯泡，开关应该靠近火线，三孔插座应该上孔接地线左孔接零线，故 C 错误； D带开关的灯泡，开关应该靠近火线，故 D 错误。 故选 B。 7 .如图，所示电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 从 a 端移动到 b 端的整个过程中， 电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如图所示。则电阻 R1的阻值为_；当变阻器滑片 P 处于 a 端时，变阻器 R2消耗的电功率为_W。 【答案】10 0.2 【解析】 【分析】 【详解】 1当滑片滑到 b 端时，电路中电流最大 电阻 R1两端的电压位 3V，即电源电压位
7、3V；根据欧姆定律可知，电阻 R1的阻值等于其两端电压与流经电 流之比 5 2当变阻器滑片 P 处于 a 端时，电路中的电流为 电阻 R2两端的电压为 消耗的电功率为 8 .如图所示，将不同的导体分别接到电路 A、B 之间，闭合开关，可通过观察比较_来判断不同导体电 阻的大小；家庭电路中不同功率的用电器的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，大功率用电器应选用 _（选填“长度”或“横截面积”）较大的电源线。 【答案】灯泡的亮度 横截面积 【解析】 【分析】 【详解】 1将不同导体接到电路 A、B 之间时，电路中接入的电阻不同，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度 也不同，因此我们可以简单的通过
8、灯泡的亮度来比较判断不同导体电阻的大小。 2长度越长，横截面积越小的导体，电阻越大；家庭电路中应选用电阻较小的导线，所以大功率用电器应 选用横截面积较大的电源线。 9 .如图所示，闭合开关 S，两电流表示数之比 5：3，则 R1与 R2两端的电压之比 U1：U2=_电阻之比 R1：R2=_ 【答案】1:1 3:2 【解析】 6 【详解】 由图知 R1与 R2并联，两电流表分别测量干路和 R2的电流，示数之比为 5 ：3，并联电路各支路两端电压相 等，则 R1与 R2两端的电压之比 U1:U2=1:1并联电路同时有分流作用，电阻之比 R：RI2：I1=3:2 10 .如图甲所示电路，闭合开关 S
9、，将滑动变阻器的滑片从端移动到端，电压表和电流表示数变化情况 如图乙所示。则电源电压为_V，滑动变阻器接入电路的最大阻值为_。 【答案】9 12 【解析】 【分析】 【详解】 略 11 .定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线分别如图所示，若将和 并联接在 5V 的电源两端， 整个电路消耗的电能是_J， 若和串联后接在 8V 的电源两端， 则与的电功率之比为_。 【答案】480 35 【解析】 【分析】 【详解】 1将和并联接在5V的电源两端， 电阻两端电压相同， 由图可知通过 和的电流分别是0.5A和0.3A， 整个电路消耗的电能是 7 W=U1I1t+U2I2t=5V0.5A120s+5V0.3A
10、120s=480J 2若和串联后接在 8V 的电源两端，由图可知，两电阻中电流相同为 0.3A， 和两端的电压分别 是 3V 和 5V，由 P=UI 可知，与的电功率之比为 12 .如图所示是小明家中一周前、后电能表示数，则他家本周消耗的电能为_度。1 度电可使一盏 “ ”的灯正常工作_h。 【答案】20 50 【解析】 【分析】 【详解】 12电能表表盘上数据的最后一位表示小数位，则本周消耗的电能为 “ ”的灯正常工作时的额定功率为，则 13 .我们日常生活用电的电压是_，家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器的连接方式是_的（填“串 联”或“并联”） 。 【答案】220V 并联 【解析】 【详
11、解】 12我们日常生活用电的电压是 220 V，家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器互不影响，是并联的。 14 .小明家用电烤锅烤肉，肉烤熟后立即将电烤锅调至“低温档”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫 伤家人。小明通过阅读此电烤锅的说明书，得知其工作原理电路如图所示，其中 U 为电源电压，两电热丝 的阻值分别为、，且，单刀双掷开关 S 可接或。为了能够对烤熟的食物保温，同时又能 避免锅内热油向外飞溅，小明只在原电路中的某处加装了一个单刀单掷开关，便使烤锅的工作电路分别 8 实现了“高温档”“低温档”和“保温档”的功能。请你解答如下问题： （1）写出该电烤锅原电路“低温档”功率的数学表达式；
12、 （2）在图中用圆圈标出对烤锅电路改进时，所加装的开关应该接入的位置； （3）已知该电烤锅高温档加热时功率为，小明想利用家里的电子式电能表（电能表常数及示数部分均 被遮挡）和停表，估测此电烤锅工作电路改进后在保温档工作时的功率。他关闭家里其他所有用电器，只 让电烤锅先以高温档工作， 测出电能表的指示灯闪烁次所用的时间为； 再只让此电烤锅以保温档工作， 测出指示灯闪烁次所用的时间为。请你帮他推导出电烤锅保温档功率的数学表达式。 【答案】 （1）； （2）； （3） 【解析】 【分析】 【详解】 解： （1）根据功率计算公式可知，电路中电阻越大则功率越小，所以当单刀双掷开关 S 不动时电 烤锅原电
13、路为“低温档”，此时 （2）根据题意，增加的单刀单掷开关应能控制两电阻的连接方式，所以开关应连接在如图所示的圈内导 9 线上： 。 （3）电能表指示灯闪烁一次电路消耗电为 电火锅以保温档工作时间消耗电能为 则电火锅保温档功率为 答： （1）该电烤锅原电路“低温档”功率的数学表达式为； （2）所加装的开关应该接入的位置见解析； （3）电烤锅保温档功率的数学表达式为。 15 .在某次科技活动中， 刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子， 绝缘外壳上有 A、 B、 C 三个接线柱 刘 老师告诉同学们，盒内电路由两个定值电阻连接而成小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻 的连接情况及其电功率已
14、知电源电压恒定不变，R0是阻值为 3 的定值电阻，R1是滑动变阻器小海进行 了如下的实验操作： 10 （I）把 BC 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S，将 R1的滑片移至最左端时，电压表示数为 1.8V，电流 表示数为 0.6A； （） 用导线把 AC 连接起来， 再将 AB 接线柱接入 MN 之间， 闭合开关 S 和 S1， 此时电流表的示数为 1.8A； （）把 AC 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S，小海发现将 R1的滑片从某位置移至最左端或最右端 时，电压表的示数均变化了 0.45V，电路的总功率均变化了 0.18W （1）请根据操作（I）求出黑盒子 BC 间的电阻
15、； （2）在操作（）中，求黑盒子工作 100s 消耗的电能； （3）请画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值； 小海接下来继续进行研究，他将 AB 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S移动 R1的滑片，黑盒子 的电功率会随之变化，求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比 【答案】 （1）3； （2）648J； （3）；25：9 【解析】 【详解】 （1） 把 BC 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S，将 R1的滑片移至最左端时，电压表测 BC 两端的电 压，电流表测电路中的电流，由知道，黑盒子 BC 间的电阻是：3； （2） 把 BC 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关
16、 S，将 R1的滑片移至最左端时，因串联电路中总电压等 于各分电压之和，所以，由知道，电源的电压是： UUBC+IR01.8V+0.6A33.6V， 用导线把 AC 连接起来，再将 AB 接线柱接入 MN 之间，闭合开关 S 和 S1，电路为黑盒子的简单电路，则黑 盒子工作 100s 消耗的电能是： WUIt3.6V1.8A100s648J； （3） 用导线把 AC 连接起来， 再将 AB 接线柱接入 MN 之间， 黑匣子的电阻是：2， 把AC两个接线柱接到MN之间， 只闭合开关S时， 由PUI可得， 电路中电流的变化量是： 0.05A， 此时黑匣子的电阻是： 9， 综上所述，黑盒子 BC 间
17、的电阻为 3，用导线把 AC 连接起来后 AB 间电阻为 2，AC 间的电阻为 9，黑盒 11 子内的电路图如下图所示： 把 AC 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电 流是：0.3A， 因将 R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电路中电流的变化均为 0.05A，所以，当滑动变阻器接入电 路中的电阻最大时，电路中的电流： I2I10.05A20.3A0.1A0.2A， 此时电路的总电阻：18， 则滑动变阻器的最大阻值： R1R总R0RAC18396， 将 AB 两个接线柱接到 MN 之间，只闭合开关 S 时， 当滑动变阻器接入电路中的电
18、阻为 0 时， 电路中的电流最大，黑匣子的电功率最大， 此时电路中的电流是： 0.4A， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，黑匣子的电功率最小，此时电路中的电流： 0.24A， 由 PUII2R 可得，此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比是： 答： （1）黑盒子 BC 间的电阻为 3； （2）在操作（）中，黑盒子工作 100s 消耗的电能为 648J； （3）黑盒子内的电路图如上图所示； 此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比为 25：9 16 .在图甲所示电路中，电源电压恒为 9V，灯泡 L 的额定电压为 6V，通过灯泡 L 的电流 I 与灯泡两端的电压 U 的
19、关系如图乙所示，求： （1）灯泡的额定功率； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值； 12 （3） 当电压表示数是 5V 时， 灯泡 L 的实际功率。 【答案】 （1）3W； （2）6； （3）1.6W 【解析】 【分析】 【详解】 解： （1）图乙知，灯光的额定电流为 0.5A，灯泡的额定功率为 P额=U额I额=6V0.5A=3W （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为： UR=UU额=9V6V=3V 滑动变阻器接入电路的阻值 R=6 （3）电压表测量滑动变阻器两端电压，灯泡两端的电压为 ULUUR=9V5V=4V 图乙知，此时灯光电流为 0.4A，灯泡的实际功率为 PL=ULI
20、L4V0.4A=1.6W 答： （1）灯泡的额定功率为 3W； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 6； （3）当电压表示数是 5V 时，灯泡 L 的实际功率为 1.6W。 17 .某品牌电热水壶如图甲所示，简化电路图如图乙所示，S 是保温和加热的自动转换开关，其加热功率为 2000W，保温功率为 121W，在 1 个标准大气压下，让该壶正常工作，将质量为 5kg、初温为 20的水刚好 13 烧开。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）加热时间（不计热量损失） 。 【答案】 （1）； （2） 【解析】 【分析】 【详解】 解： （1）水吸收的热量 （2）加热时间为 答： （1）
21、水吸收的热量为； （2）加热时间为 840s。 18 .有一额定功率为 1000W 的电热水壶，内装 5kg 的水，通电后持续正常加热，将 20的水烧开（标准大 气压） 。已知 c水=4.2103J/（kg ） ，不计热量损失，求： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶的加热时间。 【答案】 （1）1.68106J； （2）1680s 【解析】 【分析】 【详解】 解： （1）1 标准大气压下水的沸点是 100，即水的末温为 100，水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J(kg)5kg(100-20)=1.68106J 14 （2）不计热损失，电热水壶消耗的电能 W=Q吸=1.
22、68106J 电热水壶正常加热的电功率 P=P额=1000W 需要加热的时间 =1680s 答： （1）水吸收的热量是 1.68106J； （2）电热水壶的加热时间为 1680s。 19 .如图所示，将标有“6V 3W”的小灯泡 L1和标有“6V 6W”的小灯泡 L2串联接入电路中，为使两灯的电压均 不高于其额定电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求： (1)小灯泡 L1、L2的电阻； (2)电源电压的最大值； (3)当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率。 【答案】(1)12；6；(2)9V；(3)4.5W 【解析】 【详解】 (1)由可得，灯泡 L1的电阻 灯泡 L2的电阻 15 (2)由
23、PUI 可得，灯泡 L1正常工作时的电流 灯泡 L2正常发光时的电流 为使两灯的电压均不高于其额定电压， 所以， 当电路中的电流 II1， 此时 L1两端的电压为 6V(L1正常发光)， 由可得，此时灯泡 L2两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压的最大值为 (3)当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率为 答：(1)小灯泡 L1、L2的电阻分别为 12 和 6； (2)电源电压的最大值为 9V； (3)当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率为 4.5W。 20 .如图所示， 电源电压保持不变， 定值电阻 R 的阻值为， 小灯泡 L 的规格为“、”。 当开关、 均闭合时
24、，小灯泡 L 恰好正常发光。求： （不考虑灯丝电阻随温度的变化） （1）电源电压； （2）仅闭合开关时，电流表的示数。 【答案】 （1）； （2） 【解析】 16 【分析】 【详解】 解： （1）当开关、闭合时，电路中仅有小灯泡工作，此时小灯泡恰好正常发光；电源电压等于小灯泡 的额定电压，即 （2）灯泡的电阻为 仅闭合开关时，电流表的示数为 答： （1）电源电压为 6V； （2）仅闭合开关时，电流表的示数为 0.2A。 21 .“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有：电源、滑动变阻器、一个电压表、小灯泡（U额为 3.8 V） 、阻 值已知的电阻 R0、单刀双掷开关及若干导线。用上述实验器材测出
25、小灯泡的额定功率，请解答下列问题： （1）画出实验电路图（实验测量过程中电路不可拆解） ； （2）写出主要实验步骤和需测量的物理量； （3）写出小灯泡的额定功率 P 的数学表达式（用已知量和测量量表示） 。 17 【答案】 （1）； （2）见解析； （3） 【解析】 【分析】 【详解】 （1）电路图如图答 1 所示； （2）实验步骤 按电路图连接电路； 将开关 S 接触点“1”，调节滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 3.8V； 滑动变阻器的滑片 P 位置不动，开关 S 接触点“2”，读出电压表的示数为 U。 （3） 步骤测出的是小灯泡两端的电压， 步骤测出的是小灯泡与 R0两端的电压，
26、由于 R0与小灯泡串联， 小灯泡两端的电压为额定电压 3.8V，R0两端的电压 电路中的电流 小灯泡的额定功率表达式 22 .如图所示，实验室中有一个不能打开的电学“黑匣子”，其上面有 A、B、C 三个接线柱，内部只有一个已 知电压为 U 且恒定的电源和两个定值电阻、。小明用电流表探测里面的电路连接方式，当 电流表分别连接到接线柱 AB、AC、BC 时，电流表示数如下表所示： 18 实验序号 1 2 3 电流表位置 接 AB 之间 接 AC 之间 接 BC 之间 电流表示数 I/A 0 1.5 （1）第 2 次实验时，电流为零，说明 AC 之间_（选填“有”或“没有”）电源； （2）请你根据小
27、明的探究结果，完成“黑匣子”中的电路连接，并标明阻值； （_） （3）若用导线将 AB 连接起来，同时 BC 也用导线连接起来，求电路可能消耗的总功率。 （_） 【答案】没有 ， （或接法二： ， ， ） 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1电路在通路情况下应有电流产生，接 AC 之间时电流为零，说明 AC 之间不存在电压，即没有电源。 （2）2由于 AC 之间没有电源，故电源不在 AC 电路中，接 AB、BC 都有电源，因此电源应接靠近 B 接线柱 一端。 由表格可知， BC 之间的电流是 AB 之间电流的 1.5 倍， 因此 BC 之间的电阻比 AB 之间电阻小。， 接法一：BC 之间只
28、接 R1，AB 之间只接 R2，电路图如下所示 R2的电流为，因此， R1的电流为，则有 接法二：BC 之间接一个电阻，AB 之间接两个电阻，BC 之间的电流是 AB 之间电流的 1.5 倍，因此 BC 之间 19 接 R2，AB 之间接 R1和 R2。电路图如下所示 R2的电流为 1.5，则 R2为 又 AB 之间 R1和 R2串联，且电流为，故 R2的电压为 R1两端的电压为，故 R1的阻值为。 （3）3 若用导线将 AB 连接起来，同时 BC 也用导线连接起来，由分析知，接法二出现 R1被短路的情况， 电路出现故障，接法一时、并联，无故障。因此，电路中可能消耗的总功率应计算接法一电路中的
29、功 率 23 .某科技小组同学发现实验室有一只标有“*”的电阻（*为模糊不清的一个数字） ，为了测出这只电阻的 阻值，提供的器材有：两节旧干电池（电压未知但恒定） 、待测电阻、电流表（00.6A） 、电流表 （03A） 、电压表（03V） 、电压表（015V） 、滑动变阻器（标有“50 1A”） 、定值电阻（阻 值为 2） 、开关、导线若干。 若考虑电表的电阻 （参看“小贴士”） ， 请你选用适当的器材， 帮助他们设计实验方案， 测量未知电阻的阻值。 要求： 20 小贴士 用电流表和电压表测电流和电压时， 通常并不考舷仪表本身 电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表”，即认为电 流表的内电
30、阻为零，电压表的内电阻为无限大。实际上，电 流表和电压表都有一定的电阻值， 因而我们可以把电流表看 成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻 （约为 零点几欧） ；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大 小的其阻值很大的电阻（约为几千欧） （1）画出实验电路图； （2）写出实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻的字母表达式（用已知量和测量量表示） 。 【答案】 （1）； （2）见解析： （3）表达式： 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1 实验电路图应满足以下几点要求：第一，两节旧干电池（电压未知但恒定） ，则电压表应选择 0 3V 的电压表， 通过电压表测出电源电压， 第
31、二， 待测电阻、 已知电阻和电压表的阻值都是以 为单位， 故电路连接时，电压表应与电阻串联，第三，需要通过电路图能够计算出电压表阻值。因此，设计的实验 电路图如下 （2）2实验步骤：所有开关断开，按照电路图连接实验电路；闭合开关 S 和，断开开关和， 记下电压表的示数 U；闭合开关 S 和，断开开关和，记下电压表的示数；闭合开关 S 和，断开开关和 ，记下电压表的示数。 （3）3根据实验步骤可知，当闭合开关 S 和，断开开关和，此时电路中只有电压表，故电压表 21 的示数 U 为电源电压；当闭合开关 S 和，断开开关和，电压表的示数，电压表与定值电阻 串联，定值电阻两端的电压为 U-U1，串联
32、电路的电流为，因此电压表的电阻为 闭合开关 S 和，断开开关和，电压表的示数，电压表与待测电阻串联，电压表的电压与电阻 已知，则此时电路的电流为 待测电阻的两端电压为 U-U2，故待测电阻的阻值为 24 .小兰实验小组的同学一起做“测量小灯泡电阻及功率”的实验，实验器材有：电源、电流表、电压表、开 关、滑动变阻器、导线若干，待测小灯泡的额定电压为，正常发光时电阻约为。 (1)为使实验数据精确，电流表应选择_（选填“”或“”）的量程； (2)甲图中的电路尚未连接完整，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动 时其接入电路的电阻逐渐减小_； (3)小兰她们实验无误，根据记录
33、的实验数据，画出了小灯泡的图像，如图乙所示，分析图象可知，小 22 灯泡灯丝电阻的变化情况是_； (4)测量小灯泡电阻实验，为了测量精准，_进行多次测量取平均值（选填“能”或“不能”） ； (5)由图象可得，当通过小灯泡的电流为时，小灯泡的功率为_W。 【答案】 随温度的升高而增大 不 能 0.75 【解析】 【分析】 【详解】 (1)1当灯正常发光时通过的电流为 故电流表的量程应选 00.6A。 (2)2伏安法测小灯泡的电阻或电功率的实验，灯与变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测整 个电路的电流，因灯的额定电流为 0.3A，故电流表的量程应选 00.6A，即将电流表 0.6A 接线
34、柱与电压表 负接线柱相连；因滑片向左移动时其接入电路的电阻逐渐减小，则应将变阻器的左下接线柱与开关的右接 线柱相连，如下图所示。 (3)3由图乙知， 当灯两端的电压增大时， 通过灯的电流增大， 其消耗的实际功率增大， 灯产生的热量增大， 灯丝的温度升高，电阻增大，则小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 (4)4由(3)分析知，灯泡的电阻不是定值，其阻值随温度的升高而增大，故不能求平均值。 23 (5)5由图乙知，当通过灯的电流为 0.3A 时，其两端的电压约为 2.5V，故小灯泡的功率为 25 .在科技小组活动中，小明设计了一个电子秤，他想用电压表的读数来反映物体质量的大小。图是小明设 计的电子秤
35、原理图。托盘、轻弹簧上端（弹簧电阻不计）和金属滑片 P 固定在一起，弹簧、滑片 P 与电阻 R 组成滑动变阻器。 （1）电路设计：要使图所示电子秤能正常工作，下列电路连接正确的是_ A.点“1”与点“2”连接 B.点“1”与点“3”连接 C.点“2”与点“3”连接 （2）刻度调试： 调零。在托盘中不放物体时，使金属片 P 处于 R 最上端，此时电压表示数为零。 标度。每次向托盘中增加 m0的砝码，在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。若电源电压 为 U，定值电阻的阻值为 R0，滑动变阻器的总电阻为 R，总长度为 l，每次向托盘中增加质量为 m0的砝码， 弹簧的长度就会缩短 l。 问题
36、一：当所测物体的质量为 m 时，请推导出电压表的示数 U表（用已知量表示）_。 （3）电路改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。 问题二：请写出电子秤的刻度特点，并说明原因_。 问题三：为了使电子秤的刻度与电压表的刻度特点相同，小明又重新设计了电路。 请帮小明将图中的元件连成电路图_（元件位置不许移动，可以用折线连接） 。 【答案】C 电子秤的刻度不均匀；因为电压表的示数与被测物体的质量不成正 比 24 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1滑动变阻器要采用“一上一下”的连接方式接入电路中，故应该将点“2”与点“3”连接。 （2）*2+当在托盘中放质量为 m
37、的物体时，与电压表并联部分的电阻为 此时电压表的示数 （3）3根据（2）可知，U表与 R 不成正比，反映在刻度上时不均匀的，即电子秤的刻度不均匀。 4定值电阻的电流和电压成正比，所以为了使电子秤的刻度与电压表的刻度特点相同，将电压表接到定值 电阻的两端，如图所示： 26 .小明同学在研究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时，设计了如图所示的电路，用电流表分别测 量 A、B、C 三点的电流。 （1）小明先将电流表接入 A 点，请你以笔画线代替导线，完成图的电路连接，帮小明测出 A 点的电流； （_） （2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。测量 C 点电流时，电流表的示数如图所示，请将该数
38、据填入 表格中； 25 A 点电流 IA/A B 点电流 IB/A C 点电流 IC/A 0.16 0.32 _ （3）请你分析该实验存在的不足之处以及改进的方法_。 【答案】 0.48 见解析 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1由电路图知，两小灯泡并联在电路中，开关接在干路上，要测量 A 点的电流，应将电流表与灯 L1 串联，所以实物图连接如下： （2）2由图示知，电流表的量程为 00.6A，对应的分度值为 0.02A，其示数为 0.48A。 （3）3实验中只进行一次实验，只得到一组实验数据，得到的结论不具普遍性，应更换不同规格小灯泡进 行多次实验。 27 .为测量额定电压为“3V”的小
39、灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的电路，其中电源电压恒定为 6V。 26 (1)小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表示数都不为零，接下来他应进 行的操作是_； A检查灯泡是否断路 B检查灯泡是否短路 C检查开关是否接触良好 D移动滑动变阻器的滑片 (2)下表为小程记录的实验数据： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 1 1.00 0.250 2 2.00 0.400 3 2.40 0.500 4 3.00 0.520 小程在测量第一组数据后再测量第二组数据时， 滑动变阻器的滑片 P 应向_端滑动 （选填“左或“右”） 。 老师发现小程测量的数据中有一组明显
40、有误，则错误的一组是：_（选填序号“1”、“2、“3”或“4”） ； (3)在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为 3.8V 的小灯泡的额定功率，但该电压表“0-15V量程 已损坏，只有“0-3V”量程可用，只更换小灯泡，其他器材不变。请设计出完成该实验的电路图并画在虚线框 中（_） 。 27 【答案】D 右 3 【解析】 【详解】 (1)1电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中 的电流过小，故但接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，故选 D。 (2)2由表格数据可知，第二组数据电压表示数大于第一组电压表示数，即
41、增大灯泡两端的电压，故滑动变 阻器的滑片 P 应向右滑动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小分压。 3分析表格数据可知，第 3 组数据明显有误，因为由 4 组数据计算可得灯泡的电阻分别为 RL1=4，RL2=5，RL3=4.8，RL4=5.77 RL3小于 RL2，不符合电压越高，通过灯泡的电流越大，灯丝温度越高，灯丝阻值越大的规律，所以第 3 组数 据是错误的。 (3)4 电源电压恒定为 6V，故可用电压表用“03V”的量程测滑动变阻器的电压，电路图如图所示： 28 .在探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，a、b、c 是镍铬合金制成的 三根导体，a、b 长度相同
42、但粗细（横截面积）不同，b、c 粗细相同而长短不同。导线 d 由锰铜合金制成， 28 长短、粗细与导线 b 相同。 （1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越_。 （2）将导线 a 接在 M、N 之间，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，测试电流为_A。 导线代号 a b c d 电流表示数 选导线 a、 b 比较是为了探究导线电阻的大小与_的关系； 探究导线电阻的大小与材料的关系， 应选用两根导线是_（填写导线代号） 。 由此可知，导线长度越_，横截面积越_，则导线的电阻越大。 【答案】小 0.22 横截面积 b、d 长 细 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1实验中电流表与导线串联，电
43、流表的示数越大，说明电路中的电阻越小，即对应的导线电阻越小。 （2） 2将导线 a 接在 M、 N 之间， 闭合开关， 电流表的示数如图乙所示， 电流表接入小量程， 分度值为 0.02A， 则测试的电流为 0.22A。 *3+*4+选长度、材料相同的导线 a、b 比较是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系；探究导线电阻 的大小与材料的关系，应选用两根导线是长度、横截面积相同的 b、d。 *5+*6+由表中数据可知，导线长度越长，横截面积越细，则导线的电阻越大。 29 .现要测量阻值在左右的电阻的具体阻值，提供的实验器材如下：一节旧电池，待测电阻，两个开关 和，导线若干。另外，还有可供再选择的
44、一些器材：A电流表 A（量程：，） B电 压表 V（量程：，） C定值电阻（阻值：） D定值电阻（阻值） 29 为进行较精确的测量，请你从 A、B、C、D 四个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题： （1）选择的两个器材是_；选择的电表量程是_； （2）画出实验电路图（不可拆改电路） ； （_） （3）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （_） （4）写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示） 。 （_） 【答案】B、C 见解析 【解析】 【分析】 【详解】 （1）12根据串联电阻分压特性进行实验，为进行较精确的测量，定值电阻与待测电阻大小应相当，且一 节旧电池的电压小于
45、，电压表应选择小量程即。 （2） 3两电阻串联接入电路， 电压表与定值电阻并联， 一开关控制待测电阻的接入， 实验电路图如图所示： 。 （3）4主要的实验步骤和需要测量的物理量：按照电路图连接电路；闭合开关，读出电压表的示 数；再闭合开关，读出电压表的示数。 （4）5根据实验步骤，闭合开关读出电压表的示数，此时 再闭合开关，待测电阻短路，读出电压表的示数，此时 联立可得待测电阻的数学表达式 30 30 .王明同学测量额定电压的小灯泡的功率。 （1）请你完成如图所示的实物连接； （_） （2）闭合开关无论怎样移动变阻器滑片 P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可 能是_（写出
46、一种即可） ； （3） 排除故障后， 在某次测量过程中， 闭合开关， 电压表和电流表的示数如图所示， 则电压表的示数为_， 电流表的示数为_， 则此时小灯泡的功率为_。 【答案】 灯泡断路 【解析】 【分析】 【详解】 （1）1在测量小灯泡功率实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，由于灯泡的额定电压为 ，灯泡的阻值一般为左右，故电压表、电流表均选择小量程，变阻器按“一上一下”接入电路，实 31 物连接如图所示：。 （2）2闭合开关无论怎样移动变阻器滑片 P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因 可能是灯泡断路，此时电压表串联在电路中。 （3）345排除故障后，在某次
47、测量过程中，闭合开关，电压表和电流表的示数如图所示，电压表、电流 表均接入小量程，则电压表的示数为，电流表的示数为，则此时小灯泡的功率为 31 .物理兴趣活动课上， 老师让同学们测出一节干电池的内阻。 除了一节干电池 （电压大约在 之间，内阻大约在之间） ，老师还提供的器材有：1 只电流表（量程，分度值） ；4 个定值电阻，分别为、；2 个开关及若干导线。请你合理选用上 述器材，帮助同学们 设计一个实验方案，测出一节干电池的内阻。要求： （1）请在虚线框内画出你所设计的电路图并标清电阻符号； （2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （3）写出电池内阻的数学表达式。 （用已知量和测量量表示
48、） 【答案】 （1）； （2）见解析； （3） 【解析】 【分析】 【详解】 32 解： （1）电压大约在之间，内阻大约在之间，由于 R3和 R4的电阻太大，根据可 知， 得出的电流太小， 电流表不便于读数， 故选用 R1和 R2设计电路， 如图所示： （2）按照电路图连好电路，只闭合，记下电流表的示数； 断开开关，闭合开关，记下电流表的示数。 （3）当闭合开关 S1、闭合 S2时，此时 R1和 Rx串联，根据串联电路特点和可知 断开开关，闭合开关时，此时 R2和 Rx串联，则 由的 即 则 答： （1）电路图设计如上图； （2）步骤如解析所示； （3）电池内阻的数学表达式为。 32 .为锻炼
49、身体， 物理兴趣小组的同学们想设计一个电子拉力计， 同学们用电压表和电流表设计出两种方案， 如图所示。两种方案中，已知电源电压为 U，定值电阻的阻值为 R0，ab 是一根长为 L1的均匀电阻丝，阻值 33 为 R1，轻质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起，当不拉拉环时，金属滑片 P 刚好处于 a 端（弹簧的电阻不 计，P 与 R1间的摩擦不计） ，金属滑片在 ab 之间移动时电压表或电流表的示数始终在量程范围内。轻质弹 簧在弹性限度内，伸长的长度与所受拉力 F 间的关系如图所示（F1也为已知量） 。 请你解答如下问题： （1）两种方案中，电子拉力计正常使用时能够测量的最大拉力； （2）推导出方
50、案一中的电压表示数 Ux与被测拉力 F 之间的关系式； （3）请你对方案二进行评价。 【答案】 （1）F1； （2）； （3）见解析 【解析】 【分析】 【详解】 （1）ab 是一根长为 L1的均匀电阻丝，由图可知，电子拉力计正常使用时能够测量的最大拉力为 F1。 （2）由图象可知，弹簧伸长的长度与被测拉力 F 之间的关系为 方案一中，当弹簧伸长时，金属滑片 P 与 a 端之间的电阻 此时电压表示数 故 34 （3）方案二中，电流表示数 Ix与被测拉力 F 之间的关系为 该方案中，拉力 F=0 吋，电流表仍有示数；Ix与 F 不成正比，若将电流表盘上标有的电流值改为对应的拉力 值，则相邻刻度间
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