题目内容

如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,电路中的电阻为R,电流表的示数为I;若要使电流表的示数变为1/4I,则要在电路中( )

A. 串联一个阻值为3R的电阻 B. 串联一个阻值为1/3R的电阻

C. 并联一个阻值为3R的电阻 D. 并联一个阻值为1/3R的电阻

练习册系列答案
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阅读《气凝胶,改变世界的神奇材料》

气凝胶,改变世界的神奇材料

如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。

气凝胶——它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3,比氦气还要轻。如图乙所示为8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它虽然极轻,但弹性却非常好,它几乎能吸收所有颜色的光。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。

根据上述材料,回答下列问题:

(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。这里的“轻”实际上是指它的_____(选填选项前的字母,符合题意的选项多于一个)

A.质量小 B.体积小 C.密度小 D.单位体积的质量小

(2)“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光,所以它看起来就呈现_____(选填选项前的字母)

A.黑色 B.白色 C.无色 D.彩色

(3)下列关于对气凝胶的说法,正确的是_____(选填选项前的字母,符合题意的选项多于一个)

A.气凝胶是一种质量很小的固体材料

B.气凝胶对超声波、次声波都有很强的吸音降噪效果

C.利用气凝胶的隔热性能可以制成建筑物的保温层

D.利用气凝胶可以治理被石油污染的沙滩和海水

【答案】 CD A CD

【解析】(1)由题,气凝胶——它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3,比氦气还要轻。这里的“轻”实际上是指它的密度小。密度的大小等于单位体积某物质的质量,所以密度小的物质单位体积的质量小。故CD为答案。

(2)黑色物体吸收所有色光,因为“飞行石墨”气凝胶几乎能吸收所有颜色的光,所以它看起来就呈现黑色。故A为答案。

(3)A.质量是物体所含物质的多少,由可知,气凝胶的质量还与体积有关,故A错误。

B.由题,气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,而超声波是频率高于20000Hz的声音,次声波是频率低于20Hz的声音,因此不能说明气凝胶对超声波、次声波都有很强的吸音降噪效果。故B错误。

C.因为气凝胶具有良好的隔热性能,利用气凝胶的隔热性能可以制成建筑物的保温层,故C正确。

D.由于气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此利用气凝胶可以治理被石油污染的沙滩和海水,故D正确。

综上所述,关于对气凝胶的说法,正确的是CD。

【题型】综合题
【结束】
33

小明是一名跑步运动爱好者,只要条件允许,他每天都要坚持慢跑30min。如果他在一次测试中以平时慢跑的速度沿直线跑完30m,用时10s,求:

(1)小明慢跑的平均速度的大小;

(2)若小明用以上的速度连续跑30min,他通过的总路程是多少。

下表为某品牌取暖用的油汀的铭牌,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关(低温自动闭合,高温自动断开).闭合开关S,30min内油汀消耗的电能为0.88kW•h.求:

(1)通过R1的电流;

(2)电热丝R2的电阻;

(3)30min内开关S1闭合的时间为多少分钟.

【答案】55 44 24min

【解析】【解析】
(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,油汀处于低温档,

可知,通过R1的电流:

(2)由电路图可知,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,油汀处于高温档,

因电路中总功率等于各用电器功率之和,

所以,R2的电功率:

可得,电热丝R2的电阻:

(3)油汀处于低温档和高温档R1均工作,

可得,R1消耗的电能:

R2消耗的电能:

R2工作的时间即开关S1闭合的时间:

答:(1)通过R1的电流为4A;

(2)电热丝R2的电阻为44Ω;

(3)30min内开关S1闭合的时间为24min.

点睛:重点是电功率的相关计算,牢记公式,另外要读懂电路图,知道两个开关都闭合时为高温档,闭合一个开关时为低温档,最后一问先求出R1消耗的电能,再根据R2消耗的电能计算S1闭合的时间。

【题型】计算题
【结束】
29

为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲乙所示的实验装置来进行实验.

(1)图甲是让不同质量的小球沿同一斜面从同一高度B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出的结论是:_____;

(2)图乙是让质量相同的小球沿同一斜面分别从不同高度A、B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出结论是:_____;

(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?_____;理由是_____.

(4)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到

(a)为了探究“超载”隐患时,应选择_____序号的实验进行比较.

(b)分析表格中对应的数据可知:_______对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.

【答案】 速度相同,质量越大,动能越大 质量相同,速度越大,动能越大 不能 木块作匀速直线运动,无法通过木块运动距离长短来比较小车动能大小 1和3 速度

【解析】【解析】

(1)图甲,两小球滚下高度相同,速度相同,两小球的质量不同,探究的是动能与质量的关系,得出的结论是,速度相同时,物体的质量越大,动能越大;

(2)图乙两小球的质量相等,滚下的高度不同,探究的是动能与速度的关系;

当两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;

(3)若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去,木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定,所以铁球动能的大小就无法比较;

(4)研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3两个序号的实验进行比较;

由表中实验数据可知,在同等条件下速度对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.

故答案为: (1). 速度相同时,物体的质量越大,动能越大 (2). 质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大 (3). 不能 (4). 木块作匀速直线运动,无法通过木块运动距离长短来比较小车动能大小 (5). 1、3 (6). 速度

【题型】实验题
【结束】
30

如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图.使用的实验器材有:电压为6V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干.

(1)探究电流与电压的关系时,所测得的部分电流、电压值见表1.在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为_____A.根据表1数据可得到结论:_____

表1 表2

(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,

①由于操怍不当,导致一组数据存在错误,请判断第_____次实验的数据存在错误.产生错误的原因是_____,正确的数据应该是_____A.

②纠正错误以后,该小组用40Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是_____.

A.将电压表的量程换为0~15V B.换成电压为12V的电源

C.更换最大阻值大于或等于80Ω的滑动变阻器

D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V.

【答案】 0.3 电阻一定,电流与电压成正比 3 没有保持R两端的电压一定 0.1 C

【解析】【解析】
(1)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,分析表一数据可知,当电阻一定时,导体中电流与其两端电压成正比;

(2)①当接入电阻R2=10Ω时,电路中的电流为I2=0.2A,故电压表示数为U=I2R2=0.2A×10Ω=2V,

但由第3次数据,电压表示数为3V,没有保持R两端的电压一定,故第3次实验时,由于电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故应该为0.1A;

②纠正错误以后,该小组用40Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验,由图知,电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:

U滑=6V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入240Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:

R滑=2×40Ω=80Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器,故更换最大阻值大于或等于80Ω的滑动变阻器.

故选C.

点睛:(1)看清量程和分度值读出电流表的示数;探究电流与电压关系时,保持电阻不变,分析表中数据得出结论;(2)①探究电流与电阻关系时,要保持电压一定,分析表中数据得出结论;②根据滑动变阻器分压和串联电路电流相等特点分析解答.

【题型】实验题
【结束】
31

在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.

(1)如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整).请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_______________.

(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端.

(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光,电压表的示数为零,进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好.针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:①小灯泡短路;②小灯泡的灯丝断了;③滑动变阻器断路.根据故障现象,猜想_______(填序号,下同)是错误的.观察到电流表有示数,则猜想_____是正确的.

(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率.

(5)小华打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量额定电压2.5V小灯泡的额定功率.图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图.则以下判断正确的是_____(填字母).

A.两种方案都能

B.两种方案都不能

C.丙方案能,丁方案不能

D.丙方案不能,丁方案能.

如图是小华设计的一种节能电梯工作原理图,R是一个压敏电阻,当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变_____(填“强”或“弱”),触点3与触点_____(填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的。

【答案】 弱 1

【解析】试题分析:电磁铁的磁性随电流的增大而增大,当压力变小,阻值变大时,电流会变小,所以电磁铁的磁性变弱,触点3上移与触点1接触电动面与电阻R1串联,电阻增大,电流变小,所以电动机转速变慢。

【考点定位】电磁铁的应用

【题型】填空题
【结束】
23

某物理兴趣小组想利用如图所示的装置比较铝和某种合金材料的导电性能.

(1)他们应该选用_____和长度都相同的铝丝和合金丝.

(2)在两个相同烧瓶中分别装入等质量的煤油,接通电路后,他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢,这说明_____丝的导电性能较强.

【答案】 横截面积 铝

【解析】(1)探究导电性能好坏,只要使导体的长度和横截面积相同,故选用长度和横截面积相同的铝丝和锰铜丝;

(2)串联电路处处电流相等,而甲烧瓶中铝丝的温度升高的慢,由Q=I2 Rt可得,铝丝的电阻小,所以铝丝的导电性能好。

【题型】实验题
【结束】
24

在图所示电路的〇里填上适当的电表符号,使电阻R1与R2并联.

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