2020-2021学年湖南省永州市新田县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年湖南省永州市新田县九年级(上)期末物理试卷
1. 在汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,接下来的冲程是( )
A. 排气冲程 B. 做功冲程 C. 压缩冲程 D. 吸气冲程
2. 下列说法错误的( )
A. 内燃机是利用内能做功的机械
B. 固体分子之间只存在引力
C. 一杯水和半杯水的比热容相等
D. “花香袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
3. 中国人爱喝茶也比较讲究茶道,泡茶时茶香四溢,下列说法正确的是( )
A. 泡茶的水温度越高,分子热运动越缓慢
B. 茶水冷却过程中,茶水的内能不断增加
C. 泡茶时茶水的内能是通过做功的方式改变的
D. “茶香四溢”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
4. 2020年11月24日,“嫦娥五号”月球探测器在海南文昌航天发射场成功发射并带回了珍贵的月壤。探测器中有大量的二极管和三极管,那么制作二极管和三极管的关键材料是( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
5. 下列电路中,电路总电阻最小的是(已知R1
6. 如图所示,不透明的盒上有两只灯泡,由一个开关控制。闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都灭,拧下其中一个灯泡,另一灯仍亮。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 平板电视 D. 笔记本电脑
8. 下列有关电压、电流和电阻的说法正确的是( )
A. 电压的作用是在电路中产生自由电荷
B. 电路中有电流时,就一定有电压
C. 只要电荷移动就能形成电流
D. 导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定
9. 如下图所示电路中,L1、L2是小灯泡,电源电压为3V,当开关S闭合时,两灯均能发光,电压表的示数为1.2V。忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. L1两端的电压为1.8V B. 灯泡L2比灯泡L1更亮
C. L1与L2的灯丝电阻之比为3:2 D. 通过L1与L2的电流之比为2:3
10. 如图所示,在探究并联电路的电流关系时,小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中,用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为IA、IB、IC.关于它们之间的大小关系,正确的是( )
A. IA=IB=IC B. IA>IB=IC C. IA=IB+IC D. IA
A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法
B. 右侧电阻丝的阻值比左侧大
C. 通过右侧电阻丝的电流与左侧电阻丝的电流相等
D. 该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电流的关系
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向左移动,在此过程中( )
A. 电流表示数不变
B. 灯泡L亮度变暗
C. 电压表示数不变
D. 电路消耗的总功率变大
13. 下列关于电功与电功率的说法正确的是( )
A. 用电器的电功率越大,做功越多
B. 通电时间长的用电器消耗电能一定多
C. 电功率表示消耗电能多少的物理量
D. 电功率表示电流做功快慢的物理量
14. 下列有关家庭电路的说法,正确的是( )
A. 空气开关跳闸时,一定是某处出现了短路
B. 电灯的开关应串接在火线和电灯之间
C. 家用电器的金属外壳没有必要接地
D. 在使用试电笔时,手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
15. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电路中的电流为0.1A,则电源电压和元件B在20s内电流做的功分别是( )
A. 2V,3J B. 3V,2J C. 2V,1.5J D. 1.5V,3J
16. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程选择“0∼3V”,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A. 电路中电流变化范围是0.18∼0.5A
B. 滑动变阻消耗的最小功率是0.648W
C. 该电路的最大功率是2.15W
D. 滑动变阻器阻值变化范围是4∼10Ω
17. 烧烤的主要原料是木炭,木炭的热值取3.4×107J/kg,则100g木炭完全燃烧可以放出的热量是______ J。木炭燃烧时,将______ 转化为内能。(选填“机械能”或“化学能”)。
18. 自然界存在两种电荷,我们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做______ 电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质。如果用玻璃棒接触验电器金属小球(如图所示),验电器的金属箔片会张开,这是因为箔片带______ (选填“同”或“异”)种电荷相互排斥。摩擦起电的实质是______ 在物体间的转移(选填“原子”、“原子核”或“电子”)。
19. 如图是“探究电流与电阻的关系”的电路图。将10Ω的定值电阻接入图中A、B两点间,正确操作后,电流表的示数为0.24A。接下来的操作是:断开开关,将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片P移到最______ (填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为______ V时,读出电流表的示数。
20. 某型号的电饭锅有高温加热和低温焖饭两档,其原理如图所示,电阻R1=44Ω,R2=2156Ω。当开关S ______ 时,电饭锅处于高温加热档,此时电路中的电流大小为______ A。用电饭锅煮饭是利用了电流的______ 效应。
21. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小丽误将电压表并联在滑动变阻器两端,如图1所示。接着她从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,绘制出的U−I图像如图2所示。已知小灯泡的额定电压为3V,电源电压为5V,可求得小灯泡正常发光时的阻值为______ Ω,额定功率为______ W,变阻器最大阻值为______ Ω。
22. 请画出如图所示的实物电路的电路图。
23. 如图所示的家庭电路,请将开关、螺口灯泡和三孔插座正确接入家庭电路(已部分连接)。
24. 小阳同学学习了燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:将燃料放好后,应先调整固定______ 的位置(选填“铁圈”或“横杆”),再调整固定好其余的器材;
(2)为保证实验结论的可靠,小阳使用了两个相同的烧杯,并在其内装了质量、初温都相同的水。你认为该实验中酒精和碎纸片的质量是否也应该相同?
答:______ (选填“应该相同”或“可以不相同”);
(3)小阳实验时每隔1分钟记录了烧杯中水的温度(如下表):
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲图中烧杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙图中烧杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
通过表中记录的数据,发现酒精和碎纸片这两种燃料中,热值较大的是______ 。
(4)小阳实验前用天平分别测出了烧杯中水和两种燃料的质量,并利用记录的数据及公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出酒精和碎纸片的热值。他的计算结果与实际值相比偏______ (填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是:______ 。
25. 在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,被测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向B端移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉。
(2)小丽同学闭合开关,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,为______ V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图乙中的滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动。图丙的I−U图像是小丽根据多组实验数据绘制的,根据图像可得小灯泡的额定功率为______ W。
(3)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将______ (选填“不亮”“较亮”“正常发光”或“特别亮乃至烧毁”)。
(4)小丽同学还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2.5V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数。在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于______ Ω。
26. 明明家电能表规格是“220V 10A”,他家现已安装“220V 600W”热水器一台,“220V 220W”电视机一台,“220V 140W”的电冰箱一台,“220V 800W”的电饭锅一个。请你通过计算说明:
(1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作,电路中的电流是多大?
(2)从电能表使用的角度考虑,明明家是否还可添置一台1kW的空调?
27. 2020年的冬天比以往来的更早。孝顺的小雨同学为了让爷爷、奶奶方便取暖,她用自己省出的零用钱买了个适合爷爷、奶奶使用的电烤炉,电烤炉的规格如下表。求:
额定电压/V
220
额定功率/W
484
频率/Hz
50
(1)电烤炉正常工作时发热丝的电阻是多少?
(2)正常工作0.5h,电烤炉消耗的电能为多少kW⋅h?
(3)一天在用电高峰时,小雨发现电烤炉不如以前热了,他想知道此时电烤炉两端的实际电压是多少,于是她运用所学的物理知识进行了测量。小雨断开家中其他所有用电器,只接通电烤炉,发现家中如图所示的电能表表盘在5min内转了20圈。试求此时电烤炉两端的实际电压是多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是做功冲程。
故选:B。
四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功和排气。
解答此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
2.【答案】B
【解析】解:A、内燃机属于热机,是利用内能做功的机械;故A正确;
B、固体分子之间存在引力和斥力;故B错误;
C、比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与质量无关;一杯水和半杯水相比,物质的种类和状态不变,其比热容相等;故C正确;
D、温度越高,分子运动越剧烈,“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关;故D正确。
故选:B。
(1)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功,从而把内能转化为机械能。
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力。
(3)比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关。
(4)分子的无规则运动快慢与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
此题综合考查了热机能量的转化、分子间作用力、比热容和分子热运动与温度的关系等知识的理解和应用,比较简单。
3.【答案】D
【解析】解:
A、分子的热运动与温度有关,泡茶的水温度越高,分子热运动越剧烈,故A错误。
B、茶水冷却过程中放出热量,茶水的温度降低,内能不断减少,故B错误。
C、茶水冷却过程中,茶水的内能是通过热传递的方式改变的,故C错误。
D、茶香四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则的运动,故D正确。
故选:D。
(1)分子的热运动与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈。
(2)内能的大小与温度有关。
(3)改变内能的方式有做功和热传递。
(4)扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动。
此题结合实际考查了分子的热运动及内能,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:二极管和三极管的材料是半导体,半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质。
故选:B。
半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质,可以制成二极管、三极管。
本题考查的是半导体材料,属于识记内容,比较简单。
5.【答案】C
【解析】解:A电路中只有R1,B电路中R1与R2串联,C电路中R1与R2并联,D电路中只有R2,
根据串联电路的电阻关系可知,在串联电路中,总电阻等于各个电阻之和,故两个电阻串联时总电阻是最大的,大于其中的任何一个电阻;
在并联电路中,总电阻要小于其中的任何一个电阻,所以两个电阻并联后总电阻是最小的,故C正确,ABD错误。
故选:C。
在串联电路中,总电阻等于各个电阻之和;在并联电路中,总电阻要小于其中的任何一个电阻。
本题考查了串并联电路电阻的特点,属于基础知识,要掌握。
6.【答案】A
【解析】解:
A、由电路图可知,两灯泡并联,开关位于干路,闭合开关两灯都亮,拧下其中任一灯泡,另一灯亮,故A符合题意;
B、由电路图可知,开关S与L2并联后再与L1串联,闭合开关S,L2被短路,L2不亮,L1亮,故B不符合题意;
C、由电路图可知,两灯泡串联,拧下其中任一灯泡,电路断路,另一灯不亮,故C不符合题意;
D、由电路图可知,两灯泡并联,开关S位于L1支路,断开开关,灯泡L2仍然亮,故D不符合题意。
故选:A。
串联电路特点是电流有一条路径,串联电路的各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路特点是电流有两条或两条以上路径,并联电路的各用电器不相互影响。干路上开关控制整个电路,支路上开关控制本支路。
本题考查了学生对串并联电路的特点的了解与掌握,是一道电学基础题目。
7.【答案】B
【解析】解:
电风扇主要是把电能转化为机械能,电视、电脑主要将电能转化为光能和声能,只有电水壶是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故B正确。
故选:B。
电流的热效应就是把电能转化为内能,结合用电器的能量转化可做出判断。
本题主要考查学生对电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,是一道基础题。
8.【答案】B
【解析】解:A、电压的作用是使电荷发生定向移动形成电流,故A错误。
B、电压是使电路形成电流的原因,电路中有电流时,就一定有电压,故B正确。
C、电荷的定向移动形成电流,故C错误。
D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压无关,故D错误。
故选:B。
(1)电压是使电路形成电流的原因;电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流。
(2)电荷的定向移动形成电流。
(3)导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压无关。
理解电压与电流间的关系以及电阻的概念,是解答此题的关键。
9.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,当开关S闭合时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,则L1两端的电压为U1=1.2V,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,所以通过L1与L2的电流之比为1:1,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压:U2=U−U1=3V−1.2V=1.8V,
由I=UR可得U1R1=U2R2,即R1R2=U1U2=1.2V1.8V=23,故C错误;
灯L2的电阻大于灯L1的电阻,根据电功率公式P=UI=I2R可知灯L2的实际功率大于灯L1的实际功率,实际功率越大其亮度越亮,所以灯泡L2比灯泡L1亮,故B正确。
故选:B。
由电路图可知,当开关S闭合时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路特点结合欧姆定律、电功率公式的变形公式分析可知,注意灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,注意灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
10.【答案】C
【解析】解:由图可知,为并联电路,A点在干路上,B、C两点在两条支路;并联电路电流的特点是:干路电流等于各支路电流之和,因此有IA=IB+IC;两个灯的阻值不相等,因此IB≠IC。
故选:C。
分析电路图,两灯并联,IA为干路电流,IB、IC是两条支路的电流,根据并联电路的电流特点求解。
抓住电路的特点是解决本题的关键,串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于支路电流之和。
11.【答案】B
【解析】解:A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这属于转换法,故A错误;
B、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多;电流和通电时间均相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻丝的阻值大,故B正确;
C、由图知,两电阻丝串联,根据串联电路的电流特点可知,各处的电流是相同的,故C错误;
D、由题意知,通过电阻丝的电流和通电时间均相同,由于左右两侧电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,故D错误。
故选:B。
电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻、通电时间和电流大小有关,采用控制变量法来进行探究。
实验中通过玻璃管中液面的高度变化判断产生热量的多少,属于转换法。同时还要知道串联电路中电流处处相等。
该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用,注意两导体串联时电流相等,导体产生热量的多少是通过玻璃管液面的变化来反映的。
12.【答案】C
【解析】解:
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流;
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故C正确;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过L的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故B错误;
将滑动变阻器R的滑片向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;
由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故D错误。
故选:C。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流和实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R的电流变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
13.【答案】D
【解析】解:
AB、用电器消耗电能的多少与用电器的功率和工作时间有关,只知道功率或时间,无法判定消耗电能的多少,故AB错误;
CD、电功率是表示电流做功快慢(消耗电能快慢)的物理量,电功率越大,消耗的电能越快,故C错误,D正确。
故选:D。
电功率是表示电流做功快慢(消耗电能快慢)的物理量,它指的是电流在单位时间内做的功的多少。
解决本题的关键是学生掌握电功率的定义、意义、公式,是一道基础题。
14.【答案】B
【解析】解:
A、空气开关“跳闸”,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B、电灯开关应串接在火线与电灯之间,断开开关时,能切断火线,操作更安全,故B正确;
C、家用电器的金属外壳要接地;这样即使金属外壳带电,电流也能通过地线流入大地,不会对人体造成伤害,故C错误;
D、使用测电笔辨别火线时,一定要用手接触笔尾的金属部分,否则容易造成误判,故D错误。
故选:B。
(1)空气开关跳闸是因为电路中电流过大,电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大;
(2)开关控制电灯时,开关要串接在火线和电灯之间,断开开关时,能切断火线,操作更安全;
(3)家用电器的金属外壳要接地;
(4)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故。
此题考查了安全用电的有关知识、电路中电流过大的原因、电路的连接以及测电笔的使用方法,属基础性题目,难度不大。
15.【答案】A
【解析】解:因为两元件串联,所以通过的电流相等,
当电路中的电流为0.1A时,由图甲可知,A两端的电压为0.5V,B两端的电压为1.5V;
根据串联电路电压特点可知,电源电压:
U=UA+UB=0.5V+1.5V=2V;
元件B在20s内电流做的功:
W=UBIt=1.5V×0.1A×20s=3J,故A正确,BCD错误。
故选:A。
根据图像确定当电流为0.1A时,两元件两端的电压值,然后根据串联电路的电压关系求出电源电压;再根据电功的公式求出元件B在20s内电流做的功。
此题考查了串联电路的特点和电功公式的应用,关键是从图像上获取有用的信息,难度不大。
16.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,
因串联电路总电压等于各分电压之和,
所以,此时电压表的示数,
因2V<3V,没有超出电压表的量程,
所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:
I=IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A,
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流Imax=0.5A,
电路的最大电功率:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故C错误;
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由I=UR可得,最小电阻为:
;
(2)由I=UR可得,灯泡的电阻:RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω,
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时滑动变阻消耗的功率也是最小;
灯泡两端的电压:,
电路中的最小电流:Imin=UL′RL=1.5V5Ω=0.3A,
则电路中电流变化的范围是0.3A∼0.5A,故A错误;
滑动变阻消耗的最小功率:,故B错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
,
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω∼10Ω,故D正确。
故选:D。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数即可判断灯泡两端的最大电压;
(2)根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个,根据P=UI求出电路中的最大电功率,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的范围,利用P=UI求出滑动变阻消耗的最小功率;最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等
17.【答案】3.4×106 化学能
【解析】解:100g=0.1kg的木炭完全燃烧可以放出的热量是:Q=mq=0.1kg×3.4×107J/kg=3.4×106J;木炭燃烧时,将化学能转化为内能。
故答案为:3.4×106;化学能。
(1)根据Q=mq求出热量的大小;
(2)木炭具有化学能。
本题考查了燃料放热公式的应用、能量的转化,属于基础知识,要掌握。
18.【答案】正 同 电子
【解析】解:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷;
当验电器与带电的玻璃棒接触后,验电器的金属箔片上都带了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两个金属箔片会张开;
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即摩擦起电的实质是电子在物体间的转移。
故答案为:正;同;电子。
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
(2)根据验电器的金属箔片是否张开角度来确定物体是否带电。其之所以张开角度,就是由于两个箔片带了同种电荷,同种电荷相互排斥。
(3)摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷。
摩擦起电不是创造了电,而是电的转移,相互摩擦的两种物质,一种物质失去了多少电子,另一种物质一定得到了多少电子,两种物质所带的电荷多少是相同的,电性是相反的。
19.【答案】右 2.4
【解析】解:将10Ω的定值电阻接入图中A、B两点间,正确操作后,电流表的示数为0.24A,由欧姆定律I=UR,电阻的电压为:UV=IR=0.24A×10Ω=2.4V;
接下来的操作是:断开开关,将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.4V,读出电流表的示数。
故答案为:右;2.4。
将10Ω的定值电阻接入图中A、B两点间,已知电流表的示数,由欧姆定律I=UR得出电阻的电压;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
本题探究电流与电阻的关系,考查欧姆定律的运用、控制变量法、操作过程等知识。
20.【答案】闭合 5 热
【解析】解:由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,此时电路中总电阻大,
由公式P=U2R可知,此时电路中总功率小,则为低温挡;
当开关S闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1工作,电路中的总电阻小,
由公式P=U2R可知,此时电路中总功率大,则为高温挡;
此时电路中的电流:I=UR1=220V44Ω=5A;
用电饭锅煮饭是将电能转化为内能,利用了电流的热效应。
故答案为:闭合;5;热。
根据电路的连接特点,判断开关S的闭合和断开对电路工作的影响,则功率大的为高温挡,功率小的为低温挡。再根据欧姆定律计算电路中的电流。电流通过导体时会发热,这就是电流的热效应。
本题主要考查了电路的分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用、电流的热效应等,有一定综合性,但难度不大。
21.【答案】150.640
【解析】解:
(1)由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流,
已知小灯泡的额定电压为3V,则灯泡正常发光时的电压3V,
因串联电路的总电压等于串联的各分电压之和,
所以,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为,
由图2可知,当时,I=0.2A,即灯泡正常发光时的电流为0.2A,
根据I=UR可得灯泡正常发光时的电阻:
,
小灯泡的额定功率:
;
(2)由串联分压规律可知,滑动变阻器连入电路阻值最大时,其两端的电压最大,电路中的电流值最小,由图2可知,当时,,
根据I=UR可得变阻器的最大阻值:。
故答案为:15;0.6;40。
(1)由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,根据灯泡正常发光电压求得滑动变阻器的电压,然后由图读出电路中的电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据P=UI求出额定功率;
(2)由图2得出滑动变阻器连入电路阻值最大时的电压和电流值,根据欧姆定律求出其阻值。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律公式和电功的计算应用,掌握好串联电路的分压原理,知道电阻值越大分得电压就越大。
22.【答案】解:由实物图知,灯泡和开关依次串联在电源两极上,由此画出电路图如图所示:
【解析】由实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图,是一道基础题。
23.【答案】解:读图可知,最上端一条是地线、中间一条是火线、下方一条是零线。
开关与灯泡串联,并且开关与火线相连,灯泡的螺口处与零线相连;
三孔插座左孔与零线相连,右孔与保险丝串联后与火线相连,中间接地线。如图所示:
【解析】对于电灯接线操作的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头”。而对于插座的接线方法是要求“左零右火”,三孔插座还要求“上接地”。
知道开关与控制的用电器串联连接,知道开关与电源的火线连接,知道插座的正确接线方法,会将保险丝按要求接入电路,知道家庭电路的正确连接方法,这些都是连接家庭电路的基本要求。
24.【答案】铁圈 应该相同 甲 偏小 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失
【解析】解:(1)为了利用火焰的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定铁圈的位置,然后再调整其他器材的位置,并且注意温度计的玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底;
(2)探究酒精和碎纸片的热值大小时采用的是控制变量法,需要控制它们的质量相同;
(3)甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q=cm△t知,末温高的吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗的燃料相同,由Q=qm知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大,故甲的热值大;
(4)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
故答案为:(1)铁圈;(2)应该相同;(3)甲;(4)偏小;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
(1)安装实验器材时需要先固定B的位置,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热;然后再调整A的位置,使温度计的玻璃泡完全接触水,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底;
(2)探究酒精和碎纸片的热值大小时需要控制它们的质量相同;
(3)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯水的温度升高的较快,即甲酒精灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;
(4)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
此类实验问题,要结合控制变量法进行分析研究,通过观察温度的变化判断燃料热值的大小,考查了学生的实验探究能力。
25.【答案】2.2A0.5不亮 25
【解析】解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I=ULR=2.5V10Ω=0.25A,故电流表选用小量程与灯串联;滑片向B端移动时,连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压;根据图丙的I−U图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则电压表串联在电路中,电流表与并联,因电压表内阻很大,电路的电流几乎为0,则小灯泡将不亮;
(4)电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,电阻分得的电压为变阻器分得的电压1.25倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻20Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值为:
,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)2.2;A;0.5;(3)不亮;(4)25。
(1)根据灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律得出灯的额定电流,确定电流表选用小量程与灯串联,根据滑片向B端移动时,连入电路的电阻变大确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据图丙的I−U图像知灯在额定电压下的电流,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
(3)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,分析电路的连接,根据电压表内阻很大分析;
(4)电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,由分压原理得出当变阻器的最大电阻连入电路中时对应的最大电阻。
本题测定小灯泡电功率的实验,考查电路连接、操作过程、功率计算、电路分析,同时探究电流与电阻的关系,考查控制变量法和对器材的要求。
26.【答案】解:(1)若家中现已安装的电器同时工作,电路中的总功率为,
由P=UI得,此时电路中的电流:;
(2)由电能表规格可得,电路中允许接入用电器的最大功率为:
,
电路中还允许接入电器的最大功率:
,
说明家中不能再添置一台1kW的空调。
答:(1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作,电路中的电流是8A;
(2)从电能表使用的角度考虑,明明家不能再添置一台1kW的空调。
【解析】(1)电路的总功率等于各用电器的功率之和,根据公式P=UI的变形可计算电路中的电流。
(2)由电能表铭牌可知电能表正常工作时的电压和允许通过的最大电流,根据P=UI求出电能表允许工作用电器的最大总功率,再结合已有用电器的功率可计算是否可添置新的用电器。
本题考查了电能表参数的理解、电功率公式的灵活运用等,明白电能表参数的含义、熟练运用电功率的公式是关键。
27.【答案】解:
(1)由表中数据可知,暖手宝”的额定电压为220V,额定功率为484W,
由P=UI得,正常工作时的电流:I=PU=484W220V=2.2A,
发热丝的电阻为:R=UI=220V2.2A=100Ω;
(2)电烤炉消耗的电能为:W=Pt=0.484kW×0.5h=0.242kW⋅h;
(3)电能表参数600r/kW⋅h的含义为:电能表转盘每转600圈耗电1kW⋅h,
已知电能表转盘转了20转,消耗的电能:,
电烤炉的实际功率:,
根据P=U2R,电烤炉两端的实际电压是:。
答:(1)电烤炉正常工作时发热丝的电阻是100Ω;
(2)正常工作0.5h,电烤炉消耗的电能为0.242kW⋅h;
(3)电烤炉两端的实际电压是200V。
【解析】(1)根据表中数据由P=UI的变形公式求出正常工作时的电流,根据I=UR变形公式求出正常工作时的电阻大小;
(2)根据W=Pt求出电烤炉消耗的电能;
(3)由电能表参数的含义求转盘转了20转耗电量,根据P=Wt求实际功率,根据P=U2R的变形公式求出实际电压。
本题考查电能表参数的含义、欧姆定律、电功公式和电功率公式的灵活运用,关键是从表中获取有效的信息。
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