初中物理欧姆定律综合题

(9分)阅读短文，回答问题．
在我国随着人民生活水平的提高,加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，汽车开始进入普通百姓家庭。家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车（如图甲）。他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中         冲程将内能转化为机械能。
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的___________较大的性质，如果散热器中装有5kg的水，在温度从20℃升高30℃的过程中，水吸收的热量是         J．[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是_______表改装而成的，定值电阻R₀的作用是___________ ，在加油的过程中，油量表的示数__________。（选填“变大、变小、不变”）
（4）(1分)如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6 kg的汽油，这些汽油完全燃烧时所产生的热量是____________J。(已知：汽油的热值为4.6×l0⁷J／kg)。
（5）(2分)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图丙所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功______ J；轿车运动过程中受到的阻力是______N。

观察并完成下列问题：

（1）图为体温计的一部分，它的示数是      ℃，它是根据液体             原理制成的。
（2）图电阻箱的示数是        Ω。
（3）请将如图所示元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。

(5分)甲烷气体(CH₄)无色、无臭，是沼气的主要成份．甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内，遇到明火会发生爆炸．由此，阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动．小组同学通过上网查询，知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小．他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx，并从产品说明书上获取相关参数，如下表所示．

甲烷气体浓度／％	O	20	40	60	80	100
Rx／Q	25	20	15	lO	7	5

(1)请在下图中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像．(1分)
(2)小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R₀，量程为“0～0.6A” 和 “0～3A”的电流表及二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪，其电路图如图所示。当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将   (变大／变小／不变)。为使读数更为准确，电流表的量程应选              。
(3)甲烷气体浓度在5%～15％范围内，遇到明火会发生爆炸．如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.16A时，请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少?一旦遇到明火，是否会发生爆炸?

阅读文字回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB 两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B 间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
请回答下列问题：

（1）如图所示．① 其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流        。② 其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流       。③ 其它条件不变，移去酒精灯，将B 放人另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流      （各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由        能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成         信号（光/磁/电），利用这种性质可以把热电偶做成     
                （温度计/测力计/速度计）。

如图所示是某电热器的工作原理图，R₁、R₂是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④，右边缘是一金属板，可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。

导    线    规    格
导线横截面积S/mm^2	0．5	1	1.5	2.5
安全载流量I/ A	4	8	12	20

（1）如果请你为这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的地线接到插头的　　  （选填“G”、“L”或“N”）脚。正常情况下，火线和零线之间的电压为_______V。
（2）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的　　  _点处。
（3）如果 R₁＝R₂，旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W，求R₁和R₂的阻值。
（4）当旋钮开关旋到位置T时，通电1 min产生的热量是多少？
（5）某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线，才符合既适用又经济的原则？

一位同学用灯泡L₁和L₂组成了串联电路，他连接的电路如图所示。

A．闭合开关，观察到的现象是                                 ；
B．请你在实物图上只改动一根导线，使电压表能够测出L₁两端电压。
(要求：在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉)。

【2015年贵州省黔南州中考物理】如图是小军做“探究影响导体电阻大小的因素”实验所采用的电路，是四根合金丝，用一个电压表分别测出它们两端的电压，得到一次实验部分数据如表所示．

导体	材料	长度	横截面积	电压表示数/V
a	镍铬	L	S	1.0
b	镍铬	2L	S
c	镍铬	L	2S	0.5
d	镍铬	L	S

（1）四根金属丝串联在电路中，它们两端的电压之比等于它们的              之比；为探究电阻大小与横截面积的关系，应比较合金丝a和                两端的电压；合金丝d两端的电压如图乙所示，示数为             V．
（2）在得到上表数据的过程中，          （选填“能”或“不能”） 改变滑动变阻器滑片的位置；为得到更可靠的实验结论，应多次实验，每次测量合金丝两端电压之前，需进行一项实验操作是         ．
（3）关于导体电阻与长度的关系，小军还进行了理论探究：某金属丝电阻为R，长度为L，若把n根这样的电阻丝串联在电路中，则总长度为nL，总电阻为            ，从而得到导体电阻与长度的关系；依此关系，上表中b合金丝两端的电压应该为                    V．

阅读下面的短文，回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料，如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会从空气放出热量，铜片B会向空气吸收热量，由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作.

请回答下列问题：
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱___________________，铜片B置于电冰箱___________________（前两空选填“箱内”.“箱外”），这就是半导体电冰箱的工作原理，若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？
答：_________________________________________________
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气温度将      。若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将        。

暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生．调查发现，起火原因都是电路超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮．请回答：
（1）“超负荷”是指电路中的_______过大（电流、电阻）；
（2）火灾发生的理论依据是___________________________（选填物理规律）；
（3）请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施：_____________________________．

运用知识解决问题：
（1）某油量表的工作原理如图所示，当油箱内油面上升时，浮球向上运动，使滑动变阻器R接入电路中的电阻变____，由电流表改造的油量表示数变____。

（2）请根据实物电路，在方框内画出电路图。

（3）把R₁和R₂两个定值电阻并联接在电压为6V的电源两端，R₁=4Ω，干路电流为2A，求R₂=?（请写出计算过程）

图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0-0.6 A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60 Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．电源电压为24 V，R₀为定值电阻，

（1）R₀的作用是                        ，当油箱油面下降时，油量表的示数将变     。
（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值,此时，滑动变阻器的触头在某一端），求R₀的阻值。
（3）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为多少？

某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）；

（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是：　　；

（3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为　　 $V$．要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端移动，使电压表的示数为 $2.5V$；

（4）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的 $U-I$图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为　　 $W$；

（5）为了用电流表、电阻箱 $R$和滑动变阻器，测量额定电流为 $I_{额}$的小灯泡的额定电功率，该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为：

①闭合开关 $S$、 $S_1$，断开 $S_2$，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 $I_{额}$，此时小灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关 $S$、 $S_2$，断开 $S_1$，调节电阻箱 $R$，使电流表的示数为 $I_{额}$，读出此时电阻箱的电阻值为 $R_0$，则小灯泡的额定电功率的表达式为 $P_{额}=$　　。

小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有：电源（电压4.5V）、滑动变阻器R（0～20Ω）、电阻箱R ₀（0﹣999.9Ω）、电流表、单刀双掷开关及导线若干。

（1）请根据图甲所示的电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。

（2）小明将S拨至"1"，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为0.36A．再将S拨至"2"，调节电阻箱，使电流表示数为 　　A，此时电阻箱的示数如图丙所示，则待测电阻的阻值Rx＝ 　　Ω。

（3）把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时，小虎想先把"×10"档从1调到0，再调"×1"档。你认为他的想法是否妥当？答： 　　（选填"是"或"否"），理由是： 　　。

（4）测量结束断开开关后，应首先拆除 　　（选填"电源"或"电流表"）两端导线。

小明家购买新房后，进行了装修。
（1）为了起居方便，卧室的照明灯用两个开关进行控制，开关S₁安装在进门处，开关S₂安装在床头旁，按下其中任意一个开关都可以控制这盏灯。图中S₁、S₂均为单刀双掷开关，可分别与上下两根导线连接（如图）。在如图所示的电路中，既能满足上述要求，又符合安全用电原则的是______。

（2）人们常用绿色植物清除新房中的有害气体。为防止植物放在干燥的新房中因缺水而枯死，爸爸将花盆放在装有水的盆中，并用塑料薄膜把叶子以下的部位连同水盆一起罩住。半个月后，小明再次来到新房，惊喜地发现植物长得很好，盆里还剩有一些水，而且可以看到塑料薄膜的内壁上有很多细小的水珠，如图所示。请结合物理知识回答：

①在盆上罩塑料薄膜的好处：____________________________________。
②水珠的形成经由的两种物态变化： ________________________。
（3）爸爸想在客厅的竖直墙壁上悬挂一幅全家福相框，相框的上端有两个挂钩。小明在墙上钉了第一根钉子A，确定了左侧挂钩悬挂的位置，如图所示。之后他们发现若想把相框悬挂端正，确定第二根钉子B（右侧挂钩）的位置比较困难，为此爸爸和小明各自提出了一种解决方案，请你把方案中的空白处补充完整。

[爸爸的方案]利用重力的方向总是竖直向下的知识。他将一块橡皮挂在细线的一端，做成一个简易的铅垂线。
步骤1：手拿铅垂线靠近相框的一侧；
步骤2：调整相框的位置，直至__________________，此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。
[小明的方案]利用连通器原理。他找来一根透明的长软管，注入适量的水，做成一个连通器。
步骤1：让连通器软管一侧的水面__________________；
步骤2：调整相框的位置，________________________，此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。

．以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段，根据题意回答或者解决有关问题。实验器材：学生电源（电压限取6V挡）、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A” 的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）。制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V。

活动过程：
（1）计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________。
（2）小强连接的电路图如图1所示。但不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处：________________。
（3）小玲同学认为：可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R₀（如图2）就能符合要求。请你根据题意和有关计算，确定R₀的规格是：阻值为    ，允许通过的最大电流      A。
（4）还有同学提出另一种改进方案：如果不串联定值电阻，可以增加一个电学器材，在滑动变阻器的适当位置上做标记（或加一个限位装置）限制它的调节范围。请回答你选用何种器材，如何找出滑动变阻器上的标记。