登录
11. 酒精测试仪可检测机动车驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图(电源电压不变)。图中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，$R_0$为定值电阻。如果测试时电压表示数越大，表明 ()
A.传感器的电阻越大
B.通过传感器的电流越小
C.电路消耗的功率就越小
D.测试到的酒精气体浓度越大
第11小题图
第12小题图
A.传感器的电阻越大
B.通过传感器的电流越小
C.电路消耗的功率就越小
D.测试到的酒精气体浓度越大
第11小题图
第12小题图
答案
D
解析
由电路图可知，定值电阻$R_0$与酒精气体传感器串联，电压表测定值电阻$R_0$两端的电压。根据欧姆定律$U=IR$，电压表示数越大，说明电路中的电流越大，B错误；电源电压不变，由$R_{\mathrm{总}}=\frac{U_{\mathrm{总}}}{I}$可知电路总电阻越小，传感器的电阻越小，A错误；由电路总功率公式$P=U_{\mathrm{总}}I$可知，电路消耗的总功率越大，C错误；已知酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，传感器电阻越小，说明测试到的酒精气体浓度越大，D正确。
12. 额定电压均为6 V的甲、乙两灯的U-I图像如图所示。下列说法正确的是 （）
A.甲灯正常工作时的电阻是5 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时，它两端的实际电压是0.6 V
C.把甲、乙两灯并联接在电路中，甲灯较亮
D.把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上，电路的总功率是2.1 W
A.甲灯正常工作时的电阻是5 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时，它两端的实际电压是0.6 V
C.把甲、乙两灯并联接在电路中，甲灯较亮
D.把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上，电路的总功率是2.1 W
答案
D
解析
逐一分析选项：1. 甲灯额定电压为6V，由U-I图像可知甲正常工作时电流为1A，根据欧姆定律R=U/I，得甲正常工作电阻R=6V/1A=6Ω，A错误；2. 乙灯实际功率为2.4W时，由P=UI结合图像，对应U=4V、I=0.6A，实际电压为4V，B错误；3. 两灯并联时两端电压相等，不同工作电压下两灯实际功率大小关系不确定，无法判定甲灯一定更亮，C错误；4. 两灯串联时电流相等，总电压等于两灯电压之和，当电流为0.3A时，甲灯电压为3V，乙灯电压为4V，总电压为7V，电路总功率P=U总I=7V×0.3A=2.1W，D正确。
二、填空题(每空1分,共10分)
13.小慧用塑料梳子梳头时,头发越梳越毛燥,原因是头发失去了电子而带电,小慧还发现梳过头发的梳子容易粘灰尘,原因是带电体具有的性质。小慧用水把梳子弄湿,她发现两滴水互相接近时可以自动地汇成一滴较大的水,说明。
13.小慧用塑料梳子梳头时,头发越梳越毛燥,原因是头发失去了电子而带电,小慧还发现梳过头发的梳子容易粘灰尘,原因是带电体具有的性质。小慧用水把梳子弄湿,她发现两滴水互相接近时可以自动地汇成一滴较大的水,说明。
答案
解：
正
吸引轻小物体
分子之间存在引力
正
吸引轻小物体
分子之间存在引力
14. 某太阳能热水器内装有 100 kg 温度为 20 ℃的水,阳光照射一天后,水温升高到 90 ℃,热水器内的水吸收了 J的热量,水的内能是通过的方式被改变的。[水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$]
答案
$\boldsymbol{2.94×10^7}$；$\boldsymbol{热传递}$
解析
解：
水吸收的热量为：
$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×100\ \mathrm{kg}×(90°\mathrm{C}-20°\mathrm{C})=2.94×10^7\ \mathrm{J}$
水的内能是通过热传递的方式被改变的。
水吸收的热量为：
$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×100\ \mathrm{kg}×(90°\mathrm{C}-20°\mathrm{C})=2.94×10^7\ \mathrm{J}$
水的内能是通过热传递的方式被改变的。
15. 如图所示,两个密闭容器中接入电热丝$R_1$、$R_2$,右边容器上方接入电热丝$R_3$,在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。本实验根据（填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少,已知$R_1=10\ \Omega$,$R_3=6\ \Omega$,为了研究电流产生的热量与电流的关系,则$R_2=$$\Omega$。若将$R_3$和$R_2$并联接入右边密闭容器中,则可研究电流产生的热量与的关系。
答案
解：
该实验利用密闭容器内气体的热胀冷缩，使U形管两侧出现液面高度差，以此反映电流产生热量的多少。
根据控制变量法，研究电流产生的热量与电流的关系时，需控制电阻和通电时间相同、电流不同，因此R2的阻值应与R1相等，即$R_2=10\ \Omega$。
若将$R_3$和$R_2$并联接入右边密闭容器中，此时左侧的$R_1$与右侧容器内的并联总电阻串联，通过$R_1$的电流与通过右侧并联部分的总电流相等，通电时间相同，左右两侧容器内的总电阻不同，因此可研究电流产生的热量与电阻的关系。
答案依次为：气体；10；电阻。
该实验利用密闭容器内气体的热胀冷缩，使U形管两侧出现液面高度差，以此反映电流产生热量的多少。
根据控制变量法，研究电流产生的热量与电流的关系时，需控制电阻和通电时间相同、电流不同，因此R2的阻值应与R1相等，即$R_2=10\ \Omega$。
若将$R_3$和$R_2$并联接入右边密闭容器中，此时左侧的$R_1$与右侧容器内的并联总电阻串联，通过$R_1$的电流与通过右侧并联部分的总电流相等，通电时间相同，左右两侧容器内的总电阻不同，因此可研究电流产生的热量与电阻的关系。
答案依次为：气体；10；电阻。
16. 如图所示电路，电源电压恒定，$R_1 = 20\ \Omega$，$R_2 = 10\ \Omega$，当$S_1$闭合，$S_2$、$S_3$断开时，电流表的示数为0.6 A，电源电压为V。此电路消耗的最小功率与最大功率之比为。
答案
$\boldsymbol{6}$；$\boldsymbol{2:9}$
解析
解：
当$ S_1 $闭合，$ S_2 $、$ S_3 $断开时，电路为$ R_2 $的简单电路，电流表测电路电流，
由欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $得电源电压：
$ U = I R_2 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
电源电压恒定，由$ P=\frac{U^2}{R} $可知，电路总电阻最大时功率最小，总电阻最小时功率最大：
1. 当$ S_2 $闭合，$ S_1 $、$ S_3 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $串联，总电阻最大：
$ R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_2 = 20\ \Omega + 10\ \Omega = 30\ \Omega $，
电路最小功率$ P_{\mathrm{小}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{串}}} $。
2. 当$ S_1 $、$ S_3 $闭合，$ S_2 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，总电阻最小：
并联总电阻$ R_{\mathrm{并}} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{20\ \Omega × 10\ \Omega}{20\ \Omega + 10\ \Omega} = \frac{20}{3}\ \Omega $，
电路最大功率$ P_{\mathrm{大}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{并}}} $。
因此最小功率与最大功率之比：
$ \frac{P_{\mathrm{小}}}{P_{\mathrm{大}}} = \frac{\frac{U^2}{R_{\mathrm{串}}}}{\frac{U^2}{R_{\mathrm{并}}}} = \frac{R_{\mathrm{并}}}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{\frac{20}{3}\ \Omega}{30\ \Omega} = \frac{2}{9} $。
当$ S_1 $闭合，$ S_2 $、$ S_3 $断开时，电路为$ R_2 $的简单电路，电流表测电路电流，
由欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $得电源电压：
$ U = I R_2 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
电源电压恒定，由$ P=\frac{U^2}{R} $可知，电路总电阻最大时功率最小，总电阻最小时功率最大：
1. 当$ S_2 $闭合，$ S_1 $、$ S_3 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $串联，总电阻最大：
$ R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_2 = 20\ \Omega + 10\ \Omega = 30\ \Omega $，
电路最小功率$ P_{\mathrm{小}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{串}}} $。
2. 当$ S_1 $、$ S_3 $闭合，$ S_2 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，总电阻最小：
并联总电阻$ R_{\mathrm{并}} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{20\ \Omega × 10\ \Omega}{20\ \Omega + 10\ \Omega} = \frac{20}{3}\ \Omega $，
电路最大功率$ P_{\mathrm{大}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{并}}} $。
因此最小功率与最大功率之比：
$ \frac{P_{\mathrm{小}}}{P_{\mathrm{大}}} = \frac{\frac{U^2}{R_{\mathrm{串}}}}{\frac{U^2}{R_{\mathrm{并}}}} = \frac{R_{\mathrm{并}}}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{\frac{20}{3}\ \Omega}{30\ \Omega} = \frac{2}{9} $。
