2020-2021学年湖北省武汉市九年级(上)期末物理试卷+答案解析
展开1.如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列有关说法错误的是( )
A.炽热的岩浆具有内能
B.覆盖在火山上的皑皑白雪具有内能
C.炽热的岩浆和火山上的皑皑白雪都具有内能
D.炽热的岩浆比火山上的皑皑白雪内能大
2.如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲图中的物质具有流动性,但较难被压缩
B.乙图中分子相距最近,分子间的作用力最小
C.乙图中分子静止,甲、丙两图中分子在做热运动
D.甲、乙、丙分别表示固体,液体,气体分子的排列情况
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。活塞压缩气体的过程中,下列说法正确的是( )
A.筒壁的内能减小
B.筒内空气的内能增大
C.筒内空气的内能转化为活塞的机械能
D.筒内空气的内能增大主要是因为活塞与筒壁之间摩擦造成的
4.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,对水加热。一段时间后,塞子受到水蒸气的压力会冲出去,这个过程与选项所示汽油机的四个冲程原理相同的是( )
A.B.
C.D.
5.如图所示,将一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属箔片张开的验电器,发现两片金属箔先闭合后张开。关于验电器所带的电荷,下列说法正确的是( )
A.验电器原来带负电
B.验电器一直带正电
C.验电器先带负电后带正电
D.验电器先带正电后带负电
6.如图所示,将发光二极管LED接入电路中,闭合开关,发现LED发光。下列说法正确的是( )
A.电流从电池的左边流出,从电池的右边流进
B.电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
C.流过LED较长引脚的电流比较短引脚的大
D.将电路中的干电池正负极对调,LED的亮度会稍微变暗
7.A和B两根完全一样的导线。长度都是1m,阻值分别为RA和RB。把A剪去一半,剩下的一半阻值为RC,再把另外一半拉长到1m,阻值为RD。下列表达式正确的是( )
A.2RB=RCB.RB=2RCC.RB=RDD.RC=RD
8.如图所示的电路中,开关都闭合后只有一个灯泡被短接的是( )
A.B.
C.D.
9.如图所示,甲、乙两电路中的电源电压相等且保持不变,L1、L2两个灯泡的规格相同,两个电路中的滑动变阻器的规格也相同。闭合开关,将两个电路中的滑动变阻器的滑片从中点向右滑动的过程中,下列关于两个灯泡亮度情况描述正确的是( )
A.L1逐渐变亮B.L2逐渐变暗
C.L1始终比L2亮D.L2始终比L1亮
10.两个灯泡的规格分别为“2.4V 0.2A”和“3V 0.3A”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是4.8V
B.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是5.4V
C.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.44A
D.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.5A
11.如图某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。在这四种装置中,当油量增加时,电压表和电流表示数都变大的是( )
A.乙B.乙、丙C.甲、丙D.甲、丁
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中,电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程,则下列结论错误的是( )
A.电源电压是18V
B.R1的阻值是20Ω
C.电流表示数的变化范围是0.075A~0.6A
D.R1的电功率变化范围是0.45W~7.2W
二、非选择题
13.如图所示,2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,开启我国首次地外天体采样返回之旅。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢﹣液氧发动机,用氢作为燃料,主要的优点是它的 高,完全燃烧100kg的液态氢放出的热量是 J。火箭中的燃料燃烧时,将 能转化为燃气的 能。(q=1.43×108J/kg)
14.某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/(kW•h)”,它表示 ,每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过600转。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示,表明这个月电能表的转盘转过了 转,若他家所在地区每度电的电费是0.6元,则该同学家这个月需要付的电费是 元。
15.如图甲所示的电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.32A。
(1)请在图乙的虚线框内画出相应的电路图。
(2)通过小灯泡L1的电流是 A,通过小灯泡L2的电流是 A。
16.如图所示,在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用相同规格的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
(1)分析数据可知,甲、乙吸收相同的热量时 (填“甲”或“乙”)升高温度更高,说明 (填“甲”或“乙”)吸热能力更强。我们还可以推测,如果甲、乙降低相同的温度 (填“甲”或“乙”)放出的热量更多;
(2)甲、乙两种常见的液体中,有一种是水(c水=4.2×103J/(kg•℃)),另外一种液体的比热容是 J/(kg•℃)。
17.某同学用如图甲所示的电路来探究串联电路的电压规律。
(1)实验中应选用 (填“相同”或“不同”)规格的小灯泡L1、L2连接电路;
(2)将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并将测得的数据记录在表中;
改变两个小灯泡的规格,重做上述实验,其中第3次A与B两点间的电压如图乙所示,其示数是 V。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是: (写表达式);
(3)该同学进行3次实验的主要目的是为了 (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
18.某同学利用如图甲所示的器材探究电流与电压的关系,得到的实验数据如表所示。
(1)甲图电路中还有两根导线没有连接,请你将电路连接完整;(要求:导线不允许交叉)
(2)为分析电流与电压的定量关系,请你在图乙的方格中制定其标度,把表中数据在坐标系中描点。从图像中可以看出,电流为 A的这组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
19.图甲是某品牌多功能牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒;当开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,此时牛奶加热器的功率为200W。[c牛奶=4×103J/(kg•℃)]
(1)将装有质量为300g、初温为22℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶加热到42℃。试求:
①牛奶吸收的热量是多少J?
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少?
(2)已知R1=R3,若牛奶加热器消毒挡的功率为保温挡的4倍,则R2的阻值是多少Ω?
2020-2021学年湖北省武汉市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列有关说法错误的是( )
A.炽热的岩浆具有内能
B.覆盖在火山上的皑皑白雪具有内能
C.炽热的岩浆和火山上的皑皑白雪都具有内能
D.炽热的岩浆比火山上的皑皑白雪内能大
【解答】解:A、炽热的岩浆具有内能,故A说法正确。
B、皑皑白雪具有内能,故B说法正确。
C、炽热的岩浆和火山上的皑皑白雪都具有内能,故C说法正确。
D、内能的大小与温度、质量、分子种类、物质状态有关。炽热的岩浆不一定比火山上的皑皑白雪内能大。故D说法错误。
故选:D。
2.如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲图中的物质具有流动性,但较难被压缩
B.乙图中分子相距最近,分子间的作用力最小
C.乙图中分子静止,甲、丙两图中分子在做热运动
D.甲、乙、丙分别表示固体,液体,气体分子的排列情况
【解答】解:
A、甲图中的物质为液态物质,具有流动性,但是很难被压缩,故A正确;
B、乙图中分子相距最近,分子间的作用力最大,故B错误;
C、一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故C错误;
D、甲、乙、丙三图分别表示液体、固体、气体分子的排列情况,故D错误。
故选:A。
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。活塞压缩气体的过程中,下列说法正确的是( )
A.筒壁的内能减小
B.筒内空气的内能增大
C.筒内空气的内能转化为活塞的机械能
D.筒内空气的内能增大主要是因为活塞与筒壁之间摩擦造成的
【解答】解:下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加、温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来;筒壁吸收热量,温度升高,内能增大,故ACD错误,B正确。
故选:B。
4.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,对水加热。一段时间后,塞子受到水蒸气的压力会冲出去,这个过程与选项所示汽油机的四个冲程原理相同的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:
用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,橡胶塞被试管内水蒸气推出,该过程中水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
A、图中,汽油机进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,此冲程没有能量转化,故A不符合题意。
B、图中,汽油机两气门都关闭,活塞向上运动,压缩气缸内气体,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能,故B不符合题意。
C、图中,汽油机两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程中燃气的内能转化为机械能,故C符合题意。
D、图中,汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,此冲程没有能量转化,故D不符合题意。
故选:C。
5.如图所示,将一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属箔片张开的验电器,发现两片金属箔先闭合后张开。关于验电器所带的电荷,下列说法正确的是( )
A.验电器原来带负电
B.验电器一直带正电
C.验电器先带负电后带正电
D.验电器先带正电后带负电
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,即有多余的电子,所以当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上,先合拢是由于刚开始发生了中和现象,即原来验电器带正电,后又张开是因为橡胶棒上有多余的负电荷,验电器的金属箔因带负电荷而张开,故验电器原来带正电,后来带负电,故D正确、ABC错误。
故选:D。
6.如图所示,将发光二极管LED接入电路中,闭合开关,发现LED发光。下列说法正确的是( )
A.电流从电池的左边流出,从电池的右边流进
B.电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
C.流过LED较长引脚的电流比较短引脚的大
D.将电路中的干电池正负极对调,LED的亮度会稍微变暗
【解答】解:
AB、二极管右侧的长脚是正极,此时二极管发光,说明干电池的右侧是正极,所以电流从电池的右边流出,从电池的左边流进;
因自由电子定向移动的方向与电流方向相反,所以自由电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出,故A不正确,B正确;
C、二极管的两脚是串联的,所以通过的电流相同,故C不正确;
D、因为发光二极管LED具有单向导电性,所以把电源正负极对调,LED不会发光,故D不正确。
故选:B。
7.A和B两根完全一样的导线。长度都是1m,阻值分别为RA和RB。把A剪去一半,剩下的一半阻值为RC,再把另外一半拉长到1m,阻值为RD。下列表达式正确的是( )
A.2RB=RCB.RB=2RCC.RB=RDD.RC=RD
【解答】解:
A和B是两根完全一样的导线,阻值为RA和RB,则RA=RB;
把A剪去一半,剩下一半的长度是原来的一半,则剩下的一半阻值RC=RA=RB,
把另外一半拉长到1m,长度变为原来的长度2倍,横截面积变为原来的一半,则阻值变为原来的4倍,即RD=4RC=4×RA=2RA=2RB,故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.如图所示的电路中,开关都闭合后只有一个灯泡被短接的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:
AB、由图可知,开关都闭合后,该电路为并联电路,两个灯泡都发光,故AB不符合题意;
C、开关都闭合后,右侧上面的灯泡的两端被导线相连,该灯泡被短路,另一个灯泡接入电路中,能发光,故C符合题意;
D、开关都闭合后,电源的两端被导线直接相连,会造成电源短路,两个灯泡都不发光,故D不符合题意。
故选:C。
9.如图所示,甲、乙两电路中的电源电压相等且保持不变,L1、L2两个灯泡的规格相同,两个电路中的滑动变阻器的规格也相同。闭合开关,将两个电路中的滑动变阻器的滑片从中点向右滑动的过程中,下列关于两个灯泡亮度情况描述正确的是( )
A.L1逐渐变亮B.L2逐渐变暗
C.L1始终比L2亮D.L2始终比L1亮
【解答】解:(1)甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率变小,灯泡变暗;
(2)乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L1两端的电压始终小于L2两端的电压,
因两灯泡的规格相同,即电阻相等,
所以,由P=UI=可知,L2的实际功率始终比L1大,则L2始终比L1亮。
综上可知,ABC错误、D正确。
故选:D。
10.两个灯泡的规格分别为“2.4V 0.2A”和“3V 0.3A”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是4.8V
B.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是5.4V
C.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.44A
D.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.5A
【解答】解:由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===12Ω,R2===10Ω;
AB、若两灯泡串联,因为串联电路电流处处相等,所以正常发光的灯泡为额定电流较小的,即“2.4V 0.2A”正常发光,电路的电流为0.2A,电源电压为:U=I(R1+R2)=0.2A×(12Ω+10Ω)=4.4V,故AB错误;
CD、两灯泡并联接在某电源两端时,它们两端的电压相等,正常发光的灯泡为两灯泡额定电压中较小的,即“2.4V 0.2A”正常发光,此时电源电压为2.4V,通过电阻R2的电流为:I2′===0.24A,则干路中的电流是I′=I+I2′=0.2A+0.24A=0.44A,故C正确,D错误。
故选:C。
11.如图某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。在这四种装置中,当油量增加时,电压表和电流表示数都变大的是( )
A.乙B.乙、丙C.甲、丙D.甲、丁
【解答】解:由甲图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R滑电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变小,由R串=R0+R滑可知总电阻变小,则电路中的电流即电流表示数会变大,根据串联电路分压特点可知,R滑两端电压即电压表示数变小,故甲不正确;
由乙图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R0电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变小,由R串=R0+R滑可知总电阻变小,则电路中的电流即电流表示数变大,由U=IR0可知,R0两端电压即电压表示数变大;故乙正确;
由丙图可知,滑动变阻器全部接入电路与R0串联,电压表测R滑上面部分电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知,电流表示数不变,但变阻器上半部分电阻会变大,根据串联电路分压特点可知电压表示数变大,故丙不正确;
由丁图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R滑电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路分压特点可知,R滑两端电压即电压表示数变大,由R串=R0+R滑可知总电阻变大,则电路中的电流即电流表示数变小,故丁不正确;
故选:A。
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中,电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程,则下列结论错误的是( )
A.电源电压是18V
B.R1的阻值是20Ω
C.电流表示数的变化范围是0.075A~0.6A
D.R1的电功率变化范围是0.45W~7.2W
【解答】解:AB、设电源电压为U,则U=U1+U2,
从图中看出,电压表测量滑动变阻器的电压,当滑动变阻器的阻值为40Ω时,电压表示数为12V,此时电流为;I===0.3A,
此时可得:U=0.3A×R1+12V…①
当滑动变阻器的阻值为70Ω时,电压表示数为14V,此时电流为:I′===0.2A,
此时可得:U=0.2A×R1+14V…②
由①②可得:U=18V,R1=20Ω,故AB正确;
C、当电压表的示数最大为15V,此时电路中总电阻最大,电流最小,为:I小===0.15A,
电流表的量程为0~0.6A,当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的电流为:I″===0.9A>0.6A,故电路中的最大电流为:I大=0.6A,
故电流表示数的变化范围是:0.15A﹣0.6A,故C错误;
D、R1的电功率的最小值为:P小=I小2R1=(0.15A)2×20Ω=0.45W,
R1的电功率的最大值为:P大=I大2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W,
则R1的电功率变化范围是0.45W~7.2W,故D正确。
故选:C。
二、非选择题
13.如图所示,2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,开启我国首次地外天体采样返回之旅。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢﹣液氧发动机,用氢作为燃料,主要的优点是它的 热值 高,完全燃烧100kg的液态氢放出的热量是 1.43×1010 J。火箭中的燃料燃烧时,将 化学 能转化为燃气的 内 能。(q=1.43×108J/kg)
【解答】解:
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
根据Q放=mq可知,
100kg氢气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=100kg×1.43×108J/kg=1.43×1010J。
燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能。
故答案为:热值;1.43×1010;化学;内。
14.某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/(kW•h)”,它表示 接在电能表上的用电器 ,每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过600转。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示,表明这个月电能表的转盘转过了 1.59×105 转,若他家所在地区每度电的电费是0.6元,则该同学家这个月需要付的电费是 159 元。
【解答】解:“600revs/(kW•h)”,它表示接在电能表上的用电器,每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过600转。
一个月消耗的电能:W=1026.5kW•h﹣761.5kW•h=265kW•h,
每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过600转,这个月电能表的转盘转过的转数:
n=265kW•h×600revs/(kW•h)=1.59×105revs;
这个月应缴纳的电费:
0.6元/kW•h×265kW•h=159元。
故答案为:接在电能表上的用电器;1.59×105;159。
15.如图甲所示的电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.32A。
(1)请在图乙的虚线框内画出相应的电路图。
(2)通过小灯泡L1的电流是 0.32 A,通过小灯泡L2的电流是 0.18 A。
【解答】解:
(1)由实物图可知,两灯并联,电流表A1在干路上测整个电路的电流,A2在L1支路上,开关在干路上控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
(2)通过小灯泡L1的电流:I1=IA2=0.32A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过小灯泡L2的电流:
I2=IA1﹣I1=0.5A﹣0.32A=0.18A。
故答案为:(1)见上图; (2)0.32;(3)0.18。
16.如图所示,在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用相同规格的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
(1)分析数据可知,甲、乙吸收相同的热量时 乙 (填“甲”或“乙”)升高温度更高,说明 甲 (填“甲”或“乙”)吸热能力更强。我们还可以推测,如果甲、乙降低相同的温度 甲 (填“甲”或“乙”)放出的热量更多;
(2)甲、乙两种常见的液体中,有一种是水(c水=4.2×103J/(kg•℃)),另外一种液体的比热容是 1.8×103 J/(kg•℃)。
【解答】解:(1)分析表中数据可知,加热相同的时间,即甲、乙吸收相同的热量时,乙升高温度更高(甲升高的温度低),说明甲吸热能力更强;
因甲的吸热比热容大,根据Q=cm△t,如果质量相等甲、乙降低相同的温度,甲放出的热量更多;
(2)由表中数据知,加热5分钟,甲升高的温度为:
35℃﹣20℃=15℃;
乙升高的温度为:
55℃﹣20℃=35℃>15℃,根据比较吸热能力的方法,甲的吸热能力强,故甲为水;
根据Q=cm△t,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故另一种液体的比热容:
c=×4.2×103J/(kg•℃)=1.8×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)乙;甲;甲;(2)1.8×103。
17.某同学用如图甲所示的电路来探究串联电路的电压规律。
(1)实验中应选用 不同 (填“相同”或“不同”)规格的小灯泡L1、L2连接电路;
(2)将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并将测得的数据记录在表中;
改变两个小灯泡的规格,重做上述实验,其中第3次A与B两点间的电压如图乙所示,其示数是 1.4 V。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是: UAB+UBC=UAC (写表达式);
(3)该同学进行3次实验的主要目的是为了 寻找普遍规律 (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
【解答】解:(1)为了使实验结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验;
(2)电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.4V;
分析实验数据知:
2.0V+2.4V≈4.5V;
2.4V+2.1V=4.5V;
1.4V+3.0V≈4.4V;
故得到串联电路的电压特点是:串联电路中的总电压等于各部分电压之和,UAB+UBC=UAC;
(3)进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律。
故答案为:(1)不同; (2)1.4; UAB+UBC=UAC; (3)寻找普遍规律。
18.某同学利用如图甲所示的器材探究电流与电压的关系,得到的实验数据如表所示。
(1)甲图电路中还有两根导线没有连接,请你将电路连接完整;(要求:导线不允许交叉)
(2)为分析电流与电压的定量关系,请你在图乙的方格中制定其标度,把表中数据在坐标系中描点。从图像中可以看出,电流为 0.28 A的这组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
【解答】解:(1)探究电流与电压的关系,电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,如下左所示;
(2)横坐标每5小格表示0.5V,纵坐标每5小格表示0.1A,根据表中数据,在坐标系中找出对应的点连线,如上右所示;
从图像中可以看出,这些数据中第3组数据,即电流为0.28A的这组数据明显是错的,跟其他数据的规律完全不同,分析时需要把它剔除掉。
故答案为:(1)如上左所示; (2)如上右所示;0.28。
19.图甲是某品牌多功能牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒;当开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,此时牛奶加热器的功率为200W。[c牛奶=4×103J/(kg•℃)]
(1)将装有质量为300g、初温为22℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶加热到42℃。试求:
①牛奶吸收的热量是多少J?
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少?
(2)已知R1=R3,若牛奶加热器消毒挡的功率为保温挡的4倍,则R2的阻值是多少Ω?
【解答】解:(1)①将装有质量为300g、初温为22℃的牛奶加热到42℃,牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0牛奶)=4×103J/(kg•℃)×0.3kg×(42℃﹣22℃)=2.4×104J;
②当开关S转到触点“3”时处于加热挡,此时牛奶加热器的功率为200W,加热3min=180s后加热器消耗的电能:
W=Pt=200W×180s=3.6×104J;
加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率:
η=×100%=×100%≈66.7%;
(2)当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,R1、R3串联,根据P=,电路的总电阻:
R加热===242Ω,已知R1=R3,根据电阻的串联规律,
R1=R3==121Ω;
当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡时,为R1的简单电路,电路的功率为:
P高温===400W;
当开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡时,R1、R2、R3串联,已知牛奶加热器消毒挡的功率为保温挡的4倍,故保温挡的功率:
P保温=×400W=100W,
保温挡的总电阻:
R保温===484Ω,
根据串联电阻的规律,
R2=R保温﹣2R3=484Ω﹣242Ω=242Ω。
答:(1)①牛奶吸收的热量是2.4×104J;
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是66.7%;
(2)R2的阻值是242Ω。
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日期:2021/5/20 17:56:03;用户:18727515989;邮箱:18727515989;学号:22506600加热时间/min
0
1
2
3
4
5
甲的温度/℃
20
23
26
29
32
35
乙的温度/℃
20
27
34
41
48
55
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.4
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
3.0
4.5
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.28
0.30
0.38
0.45
加热时间/min
0
1
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甲的温度/℃
20
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26
29
32
35
乙的温度/℃
20
27
34
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实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
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2.0
2.4
4.5
2
2.4
2.1
4.5
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3.0
4.5
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.28
0.30
0.38
0.45
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