精品解析:重庆市第一中学2018届九年级上期期末考试物理试题(解析版)
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重庆一中初2018届17-18学年度上期期末考试物理试题
一、选择题
1.下列数据最符合实际的是
A. 人体感觉比较舒适的室温为25℃
B. 客厅的柜式空调正常工作的电流约为0.1A
C. 教室内日光的的额定功率为20W
D. 家庭电路中220V的电压对人体是安全的
【答案】A
【解析】
【分析】
考查的是对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可【详解】由于人的正常体温大约是37℃,且变化幅度不大,所以,使人们感觉舒适的室温约在25℃左右,
故A符合实际;柜式空调正常工作的功率约是在1100W以上,由知道,正常工作的电流大于
,故B不符合实际;教室内日光的额定功率为40W,故C不符合实际;对人体的安全电压就是不高于36V,故D不符合实际,故选A。
2.下列各种现象,需要放出热量的是
A. 春天冰雪消融
B. 太阳出来,雾气散开
C. 深秋,清晨草地上出现霜
D. 北方冬天户外冰冻的衣服变干
【答案】C
【解析】
【分析】
物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华,据此分析即可。
【详解】春天冰雪消融,发生的是熔化现象,此过程需要吸热,故A错误;太阳出来,雾气散开是物质由
液态变为气态,发生的是汽化现象,此过程需要吸热,故B错误;霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,发生的是凝华现象,此过程需要放热,故C正确;冰冻的衣服变干,是固态冰直接变为气态水蒸气造成的,发生的是升华现象,此过程需要吸热,故D错误,故选C。
3.下列选项中符合安全用电要求的是
A. 电灯的开关可接在灯泡和零线之间
B. 使用测电笔时,手不能接触金属笔尾
C. 有人触电时,立即用手将他拉开
D. 有金属外壳的家用电器使用合格的三孔插座
【答案】D
【解析】
【分析】
为了安全起见,控制用电器的开关应与火线相连;正确使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体;当有人触电时,应先切断电源;有金属外壳的家用电器,使用时金属外壳要接地,根据以上内容即可解答问题。
【详解】当控制电灯的开关与火线相连时,较为安全,故A不符合安全用电原则;使用测电笔时,为防止触电,手指要接触金属笔尾,不能接触笔尖金属体,笔尖要接触电线,故B不符合安全用电原则;当发现有人触电时,应该立即采取的措施是:迅速切断电源或用绝缘体挑开电线,不能用手拉开电线和触电的人,因为人体是导体,若直接用手把触电者拉离电源,这样自己也会触电,故C不符合安全用电原则;家用电器的金属外壳要接地,有金属外壳的家用电器使用合格的三孔插座,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故D符合安全用电,故选D。
4.下列关于电现象和磁现象说法不正确的是
A. 异名磁极相互吸引
B. 同种电荷相互排斥
C. 电磁铁的磁性与线圈匝数有关
D. 磁场对通电导体有作用力,将机械能转化成电能
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)根据磁极间相互作用规律解答;
(2)利用电荷间的作用规律分析解答;
(3)电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;
(4)该装置中有电源提供电能,通电的导体棒在磁场中受力而运动,这是研究通电导体在磁场中受力的装置,是电动机的工作原理,其能量转化为电能转化为机械能。
【详解】A、磁极间的相互作用规律是,同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,故A正确;
B、电荷间的相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B正确;
C、从图可知,铁芯相同、电流相同,只有线圈的匝数不同,图中线圈匝数多,吸引的小铁钉多,可以说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;
D、该装置是研究通电导体在磁场中受力的装置,根据此原理制成电动机,在实验过程中消耗电能转化为机械能,故D错误。
故选:D。
5.去香港旅行的小明同学在过马路的时候,红绿灯亮时出现“嘎嘎”的声音来,绿灯亮时声音比较急促,红灯亮时声音较缓慢,其实这些声音系统是为视力障碍者设置的,提示他们过马路,也就是所谓的无障碍设施。
回家后小明同学设计了一个带有铃声的交通信号灯电路图,要求各用电器互不影响,绿灯亮时电铃响一声,红灯亮时电铃响两声,其中符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题目要求各用电器互不影响,绿灯亮时电铃响一声,红灯亮时电铃响两声,分析电路的连接方式即可解题
【详解】根据题意知道,要求各用电器互不影响,所以灯与电铃间应是并联;且绿灯亮时电铃响一声,红灯亮时电铃响两声,说明其中一个灯和其中一个电铃被一个开关控制,即一个开关在绿灯和其中一个电铃的干路上,另一开关在红灯和另一电铃的干路上,由各图知道,只有C符合题意,故选C。
6.如图电路中,电源两端的电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是
A. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
B. 电流表A的示数变小,电压表V2的示数变小
C. 电压表V1与电流表A示数之比变大
D. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
【答案】AC
【解析】
【分析】
由电路图知道,两电阻串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表A测电路中的电流,根据电源的电压判断滑片移动时电压表V1示数的变化,根据滑片的移动判断接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的电压特点分析判断即可。
【详解】由电路图知道,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,由于电源两端的电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不会变化;当变阻
器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=知道,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A正确;由于电压表V1与电流表A示数之比等于电路的总电阻,所以它们的比值变大,故C正确;又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故B错误;因为V1的示数不变,V2的示数变大,所以两表示数之和变大,故D错误,故选AC。
7.如下图,相关量之间符合实际的是
A. 甲图导体的电阻和导体的横截面积之间的关系
B. 乙图为通过一段导体的电流和导体两端电压的关系
C. 丙图为水的比热容和其吸收热量之间的关系
D. 丁图为给一定质量0℃的冰加热时,升高温度和加热时间的关系
【答案】B
【解析】
【分析】
注意图中纵轴和横轴两个量之间的关系,应熟记这些量的关系,找出两个量之间的关系符合图像的选项即可
【详解】由于导体的电阻和导体的横截面积之间是反比关系,故A错误;对于某一段导体来说电阻不变,所以,由欧姆定律的内容知道,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B正确;水的比热容为定值,由知道,水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,故C错误;给0℃的冰加热时,冰处于熔化过程中,由于冰是晶体,在熔化过程中吸热温度保持不变,故D错误,故选B。
8.如图,电源电压恒为9V,R1=9Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V ?”字样,通过灯泡的电流随电压变化关系如图乙.在保证电路安全的情况下.则下列说法错误的是
A. 由图可知,灯泡正常发光时的电阻为7.5Ω
B. 当S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω~50Ω
C. S1、S2都闭合时,10s的时间内R1产生的热量为90J
D. S1、S2都闭合时,电路消耗的范围是10.62W~27W
【答案】D
【解析】
【分析】
考查的是串并联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的应用,关键是电路连接方式的判断、确定串并联电路中的最大电流,即可解题。
【详解】根据题意知道,灯泡正常发光时的电压是:U L=6V,由乙图知道,灯泡正常发光时的电流是:I L =0.8A,由欧姆定律知道灯泡正常发光时的电阻是:,故A正确;
由电路图知道,当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由于滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,所以,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A(小于灯泡正常发光时的电流),又因为串联电路中电流处处相等,所以在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流是:I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小,由图乙知道,此时灯泡两端的电压U L′=2V,由串联电路的电压特点知道,滑动变阻器R2两端的电压是:U2 =U-U L′=9V-2V=7V,故滑动变阻器接入
电路中的最小阻值是:;当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为50Ω时,电路中的电流最小,各元件是安全的,所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω~50Ω,故B正确;
当S1、S2都闭合时,由图知道,灯泡被短路,R1与R2并联,所以,R1两端的电压等于电源电压为9V,
则10s内R1产生的热量是:,故C正确;
当S1、S2都闭合时,灯泡被短路,R1与R2并联,电流表测干路中的电流;由欧姆定律知道,通过定值
电阻R1的电流是:;由于滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中的最大总电流:,故电路消耗的最大功率:;当滑
动变阻器R2接入电路中的阻值最大时,通过变阻器的电流最小,且最小电流是:,则电路的最小总电流是:,故电路消耗的最小功率是:
,即S1、S2都闭合时,电路消耗功率的范围为10.62W~13.5W,故D错误,符合题意,故选D。
二、填空作图题
9.丹麦物理学家_______通过实验证明通电导线周围存在着磁场,且磁场方向与___方向有关。
【答案】(1). 奥斯特(2). 电流
【解析】
【分析】
考查的是奥斯特的电流的磁效应实验,实验说明了通电导线周围存在着磁场,其磁场的强弱与电流的大小有关,其磁场的方向与电流的方向有关
【详解】丹麦物理学家奥斯特通过研究通电导线下的小磁针偏转,证明了电流周围存在磁场;由于电流方向改变时,小磁针的偏转方向也发生改变,则说明:通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
10.我国每年要消耗数千万桶原油用于制造塑料袋。
己知原油的热值为4.4×l07J/kg,完全燃烧2kg原油,能释放出___J的热量,日常生活中使用薄塑料袋时,发现他们有时“贴”在手上,这是塑料袋因为摩擦得到电子而带_______电。
(选填“正”、“负”)
【答案】(1). 8.8×107(2). 负
【解析】
【分析】
利用燃料完全燃烧放热公式Q=mq可求原油燃烧能放出的热量;摩擦起电的实质是电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。
【详解】由知道,完全燃烧2kg原油能放出的热量是:;摩擦
起电是由于电子转移而产生,且失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;所以,塑料袋有时“贴”在手上,是因为塑料袋摩擦时得到电子而带负电。
11.如图为自制温度检测仪的电路原理图,其中电源电压为U=4.5V(恒定不变),电压表的量程为0∼3V, R0是定值电阻,R0=200Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图。
闭合开关S后,当环境温度升高时, 电压表示数___(选填“变大”、“变小”或“不变”). 电路所允许的最高环境温度___℃。
【答案】(1). 变大(2). 80
【解析】
【分析】
先根据表格数据分析热敏电阻R1的阻值与温度的变化关系,再运用串联电路的特点和欧姆定律即可解题。
【详解】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压。
由表格数据知道,当环境温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,则电路总电阻变小,由欧姆定律知道,电路中的电流变大,由于R0是定值电阻,所以,随着电路中的电流变大,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大;
即温度升高时,电压表的示数变大,又因为电压表的量程是0∼3V,所以,当电压表的示数最大为3V时,电路所测的环境温度最高,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:
,由串联电路的电压规律知道,热敏电阻R1两端的电压是:
,此时热敏电阻的阻值是:,由表格数据知道,当热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的温度是80℃,即电路所允许的最高环境温度是80℃。
12.将标有“6V 3.6W”的灯泡 L1和标有“4V 1.6W”的灯泡L2串联接入电路中,(不计温度对灯丝电阻的影响),保证灯泡安全的情况下,该电路的总电压最大为_______V,此时它们的两宿情况是_________(选填“L1
更亮”“L2更亮”“一样亮”)
【答案】(1). 8 (2). 一样亮
【解析】
I10.6A,I2=0.4A,因串联电路中各处的电流相等,且其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,所以,灯泡L1不能正常发光,灯泡L2能正常发光,L2的电压等于额定电压4V,此时电路中
的电流I I20.4A,由P可得,灯泡L1的电阻为:R1=10Ω,则灯泡L1的实际电压为
U′I1×R10.4A×10Ω4V;所以,电路两端的最大电压:U4V4V8V,灯泡L1的实际功率:
P′1R1(0.4A)2×10Ω 1.6W P2,故两灯一样亮。
13.如图,已知小灯泡L1的额定电压为4V,L2的额定电压为6V,电源电压保持不变及灯丝电阻保持不变.当开关S1闭合,S2和S3断开时,电压表示数为3V;当开关S2闭合, S1和S3断开时,电流表的示数为0.5A;当开关S3闭合, S1和S2断开时,电压表的示数为6V,此时 L1实际消耗的功率为其额定功率的1/4.则电源电压为
______V;L2的额定功率为______W。
,
【答案】(1). 6 (2). 4.5
【解析】
【分析】
当开关S3 闭合,S1和S2断开时,L1、R串联,电压表测电源电压,由和L1实际消耗的功率为其额定功率的1/4,求出灯泡L1的实际电压,然后利用串联电路分压规律列式;
当开关S1闭合,S2和S3断开时,L1被短路,L2、R串联,电压表测R两端的电压,再由
串联电路分压规律列式;
当开关S2闭合,S1和S3断开时, L1、L2串联,电流表测电路中的电流,根据由欧姆定律列式,联立以上三式即可求出灯泡L2的阻值,最后,由求出L2 的额定功率.
【详解】由电路图知道,当开关S3 闭合,S1和S2断开时,L1、R串联,电压表测电源电压,此时电压
表的示数为6V,所以,电源电压是:U=6V,且此时L1实际消耗的功率为其额定功率的1/4,由知道,L1实际消耗的功率与额定功率之比是:,即,则R两端的电压是:
,由串联电路分压知道,;
由电路图知道,当开关S1闭合,S2和S3断开时,L1被短路,L2、R串联,电压表测R两端的电压是:
U R′=3V,所以,此时L两端的电压是:U2 =U-U R′=6V-3V=3V,由串联电路分压知道,;当开关S2闭合,S1和S3断开时, L1、L2串联,电流表测电路中的电流I=0.5A,由欧姆定律知道,,即,故解得R=8Ω;R1=4Ω;R2=8Ω,
又因为L2的额定电压是6V,所以,L2的额定功率是:。
【点睛】本题考查的是串联电路的特点、电功率公式及欧姆定律的应用,解题关键是分析电路确定各用元件之间的连接方式,为了有更好的解决问题,最好在草稿纸上是画出等效电路。
14.条形磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图。
试标条形磁体右端的磁极。
()
【答案】
【解析】
【分析】
根据磁极间的作用规律确定条形磁铁的磁极,
【详解】由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸,由图知道,小磁针的S极靠近条形磁体的左端,所以条形磁铁的左端N极,右端为S极,如图
15.根据图中磁感线方向在括号内标出电源的正、负极。
()
【答案】
【解析】
【分析】
先由图中磁感线方向,判断螺线管的两个磁极,然后由安培定则判断螺线管中电流的方向,最后标出电源的正负极即可
【详解】由于在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,所以图中螺线管的右端为N极,左端为S极;由安培定则:伸出右手,使右手大拇指指向通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲所指的方
向为电流的方向,所以,电流是从螺线管的右端流入的,即电源的右端为正极,左端为负极,如下图:
三、实验探究题
16.如图是小明同学在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中,根据实验数据画出的图象。
(1)由图可知,冰在熔化过程中吸热,温度___(选填“升高”“不变”或“降低”);第5min处于___态(选填“固”“液”或“固液共存”),第4min的内能_______(选填“大于”“小于”或“等于”)第8min的内能。
(2)实验中,如图乙的温度计的示数为________℃。
(3)由图象可知:冰属于___(选填“晶体”或“非晶体”).
【答案】(1). 不变(2). 固液共存(3). 小于(4). 4 (5). 晶体
【解析】
【分析】
根据晶体在熔化过程中的特点及熔化的时间判定物质的状态;物体吸收热量,内能变大;使用温度计的读数时,注意分度值;
【详解】(1)由图像知道,冰在熔化的过程中,吸收热量,温度保持0℃不变;第5min处于熔化过程中,故为固液共存状态;该物质在熔化过程中,吸热热量,内能变大,所以第4min的内能小于第8min的内能;(2)由图乙知道,此温度计的分度值是1℃,所以示数是4℃
(3)由图象知道,冰在熔化过程中,温度保持0℃不变,有一定的熔化温度,符合晶体在熔化过程中的特
点,所以,冰是晶体。
【点睛】本题考查的是对冰的熔化图象的分析,晶体与非晶体最大的区别就是否有一定的熔点,从图象上分辨,最大的不同就是晶体有一段时间只吸热而温度不变。
17.小明和小红利用如图装置探究“电流产生热量与什么因素有关”,电源电压保持不变,两个相同的烧杯
A、B内部均盛有质量为80g,初温为20℃的煤油,A、B瓶中电阻丝的阻值分别为R A=10Ω,R B=20Ω,(c煤油=2.1×103J/kg·℃)
(1)小红同学在连接电路时,开关应该处于_______状态。
(2)闭合开关,通电2min,测量烧瓶A内煤油温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片。
重复上述操作,获得多组数据(见表).
由此得出:同一电阻,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量_____(选填“越少”“越多”)。
实验后,通过计算小红发现三次实验中电流通过RA产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量,你认为可能的原因是:____________________________。
(3)接着小红同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”,该电路的连接方式可以达到的目的是控制_______和通电时间相同。
结果发现_____(选填“A”或“B”)烧瓶中温度计示数升高得更快。
(4)同组的小明灵机一动,利用如图装置做了“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验,烧瓶A、C内部分别盛有质量和初温均相等的煤油和蓖麻油,且C瓶内电阻丝的阻值RC=_____Ω,实验中煤油和蓖麻油吸收热量的多少是通过___ (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
【答案】(1). 断开(2). 越多(3). 有一部分热量散失掉了(4). 电流(5). B (6). 10 (7). 加热时间
【解析】
【分析】
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)温度计示数越高,表示液体吸收的热量越多;在热传递的过程中,注意会有能量散失;
(3)探究“电流产生的热量与电阻的关系”时,应控制电流、时间相同,电阻不同;
(4)“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验中,应控制两种液体在相同的时间吸收的热量是相同的,即电热器放出的热量相同。
根据以上内容即可解题。
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)分析表格中的数据知道,同一电阻,在通电时间相等时,电流越大,液体温度越高,液体吸收的热量越多,即导体产生的热量越多;三次实验中电流通过R A产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量,这是因为在吸收热量时,有一部分热量散失掉了;
(3)利用探究“电流产生的热量与电阻的关系”时,因为串联可以应控制电流、时间相同,电阻不同;由
知道,电阻越大,产生的热量越多,由于R A<R B,所以,B烧瓶中温度计示数升高得更快。
(4)在探究“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验中,应控制两种液体在相同的时间吸收的热量是相同的,即电热器放出的热量相同,所以,应使A、C的电阻相等,即R C=10Ω;加热时间越长,则电热器放出的热量越多,液体吸收的热量越多,故实验中通过加热时间来反应煤油和蓖麻油吸收热量的多少。
18.小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中,使用如下器材:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V 的灯泡,三个滑动变阻器R1(10Ω 1A),R2(50Ω 0.5A),R3(100Ω 0.2A),开关,导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮)
()
(2)小明正确连接电路,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是()
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器某处断路
D.滑动变阻器某处短路
(3)排除故障后,小明再次闭合开关,发现电压表示数小于2.5V,为了测量灯泡正常发光时的功率,他应该将滑动变阻器的滑片往______(选填“左”“右”)移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图,由此可知,小灯泡的额定功率为______W.
(4)小明和小红分别多次实验(数据如下表),并将所测得小灯泡的电功率求平均值,你认为它们的数据处理方式()
A、都合理
B、都不合理
C、小明合理,小红不合理
D、小红合理,小明不合理
(5)根据小红的实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数),她所使用的滑动变阻器应该为___________(选填“R1”“R2”“R3”)
(6)爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处,分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,测出相应的电流,并在电流表盘上标上所测电流对应的电阻值,于是他就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表,如图,小红改造之后的表盘可能是()
【答案】(1). (2). A (3). 左(4). 0.75 (5). B (6). 8.3
(7). R2(8). D
【解析】
【分析】
(1)滑动变阻器应与被控制用电器串联,根据滑片移动方向灯泡亮度变化确定其接线柱;
(2)电流表有示数,电路应该是通路,再由灯泡不亮,电压表无示数分析故障即可;
(3)电压表的示数小于灯泡的额定电压,由串联电路电压的特点确定滑片移动的方向;读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算其额定功率;
(4)灯泡在不同电压下的电功率不同,求电功率的平均值无意义;
(5)根据小红记录的表格找到灯泡正常发光的电流,由欧姆定律计算灯泡电阻,由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入的阻值,从而确定其规格;
(6)由串联电路特点和欧姆定律分析电路中电流与定值电阻的关系,从而确定可能的表盘
【详解】(1)实验中,滑动变阻器应与灯泡串联,从而控制灯泡的亮度,由于要求滑片左移灯泡变亮,即说明滑片左移时,变阻器连入电路的阻值减小,所以应将其左下接线柱接入电路中,如图:
(2)闭合开关,若灯泡短路,则灯泡不亮,同时电压表也被短路无示数,但电路仍是通路,所以电流表有示数,故A符合题意,若灯泡断路,电压表被串联入电路中,此时电路电流几乎是零,则电流表应无示数,
而电压表的示数应接近电源电压,故B不合题意;若滑动变阻器某处断路,则整个电路断路,两电表都无示数,故C不符合题意;若滑动变阻器某处短路,电路仍为通路,两电表应都有示数,且灯泡会非常亮,故D不合题意,故只有A符合题意,即故障可能是灯泡短路;
(3)若电压表示数小于2.5V,即灯泡电压小于灯的额定电压,所以,要使灯泡正常工作,则应使灯泡两端增大到2.5V,由串联电路电压的特点知道,应减小变阻器分得的电压,即滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,所以,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止;由图知道,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值是0.02A,即灯泡正常发光时的电流是0.3A,所以,灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(4)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,所以,不能将不同电压下不同的电功率取平均值,是没有意义的,故选B。
(5)由表格中小红记录的数据知道,当灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.28A,由欧姆定律知道,此
时灯泡电阻是:;此时变阻器连入的阻值是:,所以使用的滑动变阻器应该是R2。
(6)若分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,则滑片移动到某处,即表示
变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律知道,电路中电流是:I=,由于电源电压和变阻器连入阻值一定,所以定值电阻的阻值越大,则对应的电流越小,且电流与定值电阻的阻值不成反比,所以电流表上刻度值改为对应电阻时,电流示数越大,对应阻值越小,且电阻值不均匀,故小红改造之后的表盘应是D。
【点睛】本题开创的是测灯的电功率的实验,考查了电路连接、故障分析、电表读数、滑动变阻器的调节、欧姆定律和电功率公式的应用、数据的处理等问题,考查知识点多,综合性强。
四、计算题
19.如图电路中,电源电压恒为6V,灯泡上标有“6V 3.6W”的字样(不计温度对灯丝电阻的影响),求:。