2020-2021学年江西省吉安市遂川县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年江西省吉安市遂川县九年级(上)期末物理试卷
1. 走进物理世界,基本概念和规律非常重要,请你写出电学中两个定律的名称:______和______。
2. 如图所示,是赣州市南安板鸭制作工艺中的“晒露”过程。板鸭在这一过程中不断吸收热量,内能______,分子______加快,于是,板鸭飘香四溢。
3. 人类从未停止过对自然现象的探索和思考。《淮南子》中写道“阴阳相搏为雷,激扬为电”,认为雷电是一种中和现象;现在我们知道,当带有异种电荷的云层相互接触时,原本带______ (选填“正”或“负”)电荷的云层会失去电子。如图所示,雷电电流的方向为______ (选填“从A到B”或“从B到A”)。
4. 水和酒精混合后总体积会变小,这一现象说明了分子间存在______ 。小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的______ (选填“引力”或“斥力”)起了作用。
5. 如图所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的手柄,汽车同侧的前后两个转向灯会同时亮、同时熄灭,一灯烧坏,另一灯不受影响,这两个转向灯在电路中的连接方式为______ (选填“串联”或“并联”),司机所拨动的这根手柄就相当于电路中的______ 。
6. 一只灯泡和一个电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过的电流为I,则灯泡的电阻是______ ,灯泡消耗的电功率为______ 。(用题目中所给的物理量表示)
7. 给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为______能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流______的方式,增大了物体的内能。
8. 家庭电路进户的两条输电线,火线和零线可以用试电笔判断。正确使用试电笔时,手指千万不能到______(选填“笔尖属体”或”笔尾金属体”),当管发光时______(选填“有”或“没有”)电流通过人体。
9. 如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由a端滑到中点b时,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则电源电压是______ V,滑动变阻器的最大阻值为______ Ω。
10. 如图甲所示的电路中,电流表A1、A2的示数之比为2:3,则定值电阻R1:R2=______;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电压表V1和V2的示数之比为______。
11. 对下列物理量的认识中,你认为最符合实际情况的是( )
A. 教室内一盏日光灯的功率为200W B. 家用空调器的电流约为5A
C. 汽车发动机的效率能达到80% D. 对人体的安全电压为36V
12. 煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度
13. 如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮。用测电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡短路 B. 灯丝断了 C. 开关接触不良 D. 插座短路
14. 图示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的U−I关系图象正确的是( )
A. B. C. D.
15. 在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,总电路和各支路中的电流(I、I1、I2)、电压(U、U1、U2)、电阻(R、R1、R2)中大小不变的量有( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
16. 如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则( )
A. 该定值电阻的值是100Ω B. 该定值电阻的值是6Ω
C. 该定值电阻的功率变化了0.4W D. 该定值电阻的功率变化了1.6W
17. 关于热和能,下列说法中不正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能增大
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了气缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
18. 如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P置于中点位置.闭合开关后,电压表示数为U,电流表A1、A2示数分别为I1、I2,且灯丝电阻不变,下列分析正确的是( )
A. 滑片P向右移动过程中,灯L亮度逐渐变暗
B. 滑片P向右移动过程中,电压表示数U的大小变大
C. 滑片P向右移动过程中,UI2的比值变大
D. 当滑片P移到最右端时,电路消耗的总功率最大
19. 亲爱的同学,了解电荷后,认识了电流,电使人们生活丰富多彩。一些电学基本仪器或工具能更好地帮助我们了解电的世界,请你回答以下问题:
(1)验电器的主要作用是什么?
(2)测电流时,电流表应与被测用电器如何连接,其依据是什么?
(3)测电笔在家庭安全用电及电器安装中的主要作用是什么?
20. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)这些煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
21. 如图所示电路,电源电压保持不变,灯泡L上标有“12V7.2W”字样,当闭合开关S1、S2、S3时,电流表A1的示数为0.6A,灯泡L恰好正常发光。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
求:(1)电源电压和电阻R1的阻值;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2、S3,此时电流表A2的示数为0.2A,求灯泡L的实际功率;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,通电5min,灯泡L消耗的电能。
22. 某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡位置时,R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡位置时,R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,洗衣机主要参数如下表。
(1)电热丝R2的阻值是多少?
(2)某次洗衣时,洗衣机内注入8kg水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,洗衣机的加热效率为60%,则洗衣机的加热时间是多少?
(3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2A,则电动机的功率是多少?
xx牌智能洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30−90℃
防电墙电阻
1×106Ω
23. 请你运用所学物理知识解答下列问题:
(1)如图所示,这是某地区的一种仪表表盘,它是______ 表,它的单位是______ ,尝试将表盘读数填入框中。
(2)实验室有一种学生用滑动变阻器,如图所示。它是通过改变______ 来改变电路中的电阻的。若要把它接入电路中改变电路中电流的大小,共有______ 种接法。
(3)小玉同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电表指针偏转至如图甲所示位置,原因是______ 。断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,______ ,继续进行实验。
24. 探究导体中电流跟电阻的关系,如图所示:
【实验器材】电源(电压保持3V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器M(10Ω、1A)、滑动变阻器N(20Ω、1A)、开关各一个,定值电阻4个(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个),导线若干。
【进行实验与收集证据】
(1)连接电路时开关应______ ,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是______ 。
(3)排除故障后,小明在实验过程中,先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,并记下电流值。接着断开开关,将5Ω电阻更换10Ω电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,向______ (选填“A”或“B”)端调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为2V,并记下此时电流表的示数;再改接20Ω的电阻,重复上述步骤。记录实验数据。
(4)为了能顺利完成四组实验,该实验中选择的滑动变阻器是______ (选填“M”或“N”)。
【实验结论】当电阻两端的电压不变时,______ 。
【交流反思】
(1)若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,他______ (选填“能”或“不能”)得到电流与电阻的正确关系。
(2)请你写出一个利用此实验电路图还能完成的实验有______ 。
25. 小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20Ω2A”,小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接。
(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为______ W。
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而______ (选填“增大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由______ (选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。
(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为“0∼15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______ V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率______ (用、U0、R0表示)。若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值______ (选填“偏大”或“偏小”)。
26. 小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应______(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验中,用______(选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较______(选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱;
A.通电时间B.温度计示数的变化量
(3)下表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图所示,请将温度计示数填入相应表格中。
质量(克)
加热前温度(℃)
加热时间(min)
加热后温度(℃)
液体a
150
20
10
液体b
150
20
10
35
分析可知,______(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。
(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为△t,若不计热量损失,则a液体的比热容为______(用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值______(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与______的关系。
答案和解析
1.【答案】欧姆定律 焦耳定律
【解析】解:物理中学过的定律很多,比较重要的有牛顿第一定律、欧姆定律、焦耳定律、能量守恒定律等,其中电学中的基本规律为:欧姆定律和焦耳定律。
故答案为:欧姆定律;焦耳定律。
(1)欧姆定律:导体中的电流,与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比;
(2)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
本题考查了学生对学过的物理定律、公式的记忆能力,对于比较重要的公式定律,我们要牢牢的记住。
2.【答案】增大 无规则运动
【解析】解:一般情况下,物体吸收热量,内能增大,温度升高,分子的无规则运动越剧烈。
故答案为:增大;无规则运动。
一般情况下,物体吸收热量,内能增大,温度升高,分子的无规则运动越剧烈。
本题考查的是热传递过程中吸收热量对内能大小的影响和温度高低对分子无规则运动的影响,属于基础考题。
3.【答案】负 从A到B
【解析】解:①当带异种电荷的云团接触时,带负电荷云团上多余电子转移到带正电荷的云团上,所以B云团失去电子,A云团得到电子。
②电子从B到A,则雷电电流从A到B。
故答案为:负;从A到B。
①电荷的中和:带等量异种电荷的物体相互接触时,带负电荷物体上多余电子转移到带正电荷物体上,使两个物体都不带电。
②规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。
本题考查了电荷中和和电流方向,属于基础内容,掌握基础知识很重要。
4.【答案】间隙 引力
【解析】解:水和酒精混合后总体积会变小,这一现象说明了分子间存在间隙。小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的引力起了作用。
故答案为:间隙;引力。
分子间存在间隙,分子间存在相互作用引力和斥力。
理解分子动理论的内容,可解答此题。
5.【答案】并联 开关
【解析】解:汽车同侧的前后两个转向灯同时闪亮、同时熄灭,但转向灯可以单独工作,所以它们是并联的;司机拨动方向盘旁边的手柄,转向灯才会工作,所以手柄起到了开关的作用。
故答案为:并联;开关。
串并联电路的特点:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
本题主要考查了串并联电路的区别,首先要掌握串并联电路的特点,关键是看用电器能否单独工作。
6.【答案】UI−RUI−I2R
【解析】解:由题意可知,灯泡与电阻串联,
电阻两端的电压:
UR=IR,
又知串联电路中总电压等于各分电压之和,
则灯泡两端的电压:
UL=U−UR=U−IR,
因串联电路中电流处处相等,
所以,通过灯泡的电流:
IL=I,
灯泡的电阻:
RL=ULIL=U−IRI=UI−R,
灯泡消耗的电功率:
PL=ULIL=(U−IR)I=UI−I2R。
故答案为:UI−R;UI−I2R。
由题意可知,灯泡与电阻串联,根据串联电路的电流电压特点和欧姆定律求出灯泡的电阻,利用公式P=UI可求出灯泡消耗的电功率。
本题主要考查了串联电路的电流电压特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道电学综合题目。
7.【答案】化学 做功
【解析】解:给手机快速充电的过程会消耗电能,主要是将电能转化为化学能;充电器发烫,这是因为电路做功,一部分电能转化为内能。
故答案为:化学;做功。
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的。
本题考查了能量的转化,属于基础知识,要熟记。
8.【答案】笔尖属体 有
【解析】解:试电笔的正确使用方法是,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,
当笔尖接触火线时,电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地,形成通路。这一过程中,人体会成为电路的一部分,会有微弱的电流通过。
故答案为:笔尖属体;有。
使用试电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体;人体会成为电路的一部分,从而可以使氖管发光。
此题考查对试电笔正确使用方法和工作过程的了解,要牢记。
9.【答案】6 20
【解析】解:闭合开关后,定值定值R和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电流,设滑动变阻器最大阻值为,电源电压为U,
滑片在a端时,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流为0.2A,电压表示数为2V,
则-----------①
滑片在中点b时,滑动变阻器接入阻值为,此时电流为0.3A,电压表示数为3V,
则--------②
联立①②解得:U=6V,。
故答案为:6;20。
闭合开关后,定值定值R和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电流,设滑动变阻器最大阻值为,电源电压为U,
从图乙找出滑片P在a端和中点b时的两组电压电流值,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得出两组电源电压相等的关系式,联立即可解出电源电压和滑动变阻器的最大电阻值。
本题考查欧姆定律的应用和串联电路的电压特点,有一定的综合性。
10.【答案】1:2;1:3
【解析】解:(1)由甲电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过两电阻的电流之比:
I1I2=IA1IA2−IA1=23−1=21,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=UR可得,两电阻的阻值之比:
R1R2=UI1UI2=I2I1=12;
(2)由乙电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测两电阻两端的电压之和,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻两端的电压之比:
U1U2=IR1IR2=R1R2=12,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两电压表的示数之比:
UV1UV2=U1U1+U2=11+2=13。
故答案为:1:2;1:3。
(1)由甲电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)由乙电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测两电阻两端的电压之和,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,计算过程要注意各量之间的关系、不要颠倒。
11.【答案】B
【解析】解:
A、教室内一盏日光灯的功率为40W,故A不符合实际;
B、家用空调器的电功率约为1000W,工作电流I=PU=1000W220V≈5A,故B符合实际;
C、汽车发动机的效率约为20%−30%,达不到80%,故C不符合实际;
D、对人体的安全电压是不高于36V,故D不符合实际。
故选:B。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知,以免闹了笑话自己还不知道。
12.【答案】C
【解析】解:热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,故C正确。
故选:C。
热值是燃料的一种特性,表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量。
本题考查了学生对热值的了解,是一道基础题。
13.【答案】B
【解析】
【分析】
试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。
本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
【解答】
用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光,说明右孔连接的是火线,电路连接正常,没有短路故障,故排除A、D;
闭合开关后灯泡不亮,说明有断路故障;用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光,说明在A、B两点之间出现了断路,可能是灯丝断了;若开关接触不良,则用试电笔检测A点时氖管不发光,不符合题意;故B正确,C错误。
故选:B。
14.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=UR可得,R2两端的电压:
U2=U−IR1,
由表达式可知,电压表的示数U2与电流表的示数I是一次函数,且电压表的示数随电流表的示数增大而减小,
由选项可知,ABC不符合,D符合。
故选:D。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表与电流表的示数关系,然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的表示出两电表的示数关系是关键。
15.【答案】C
【解析】解:因为电源电压不变,而并联电路两端电压等于电源电压,因此U=U1=U2,与滑片移动无关;
因为并联电路中各支路互不影响,而R2为定值电阻,因此通过R2的电流不变;
当滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故通过滑动变阻器的电流变小,由于干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流变大;故不变的物理量有U、U1、U2、I2、R2.
故选C.
根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,并联电路两端电压相等,各支路互不影响.
本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,属于基础题.
16.【答案】D
【解析】解:在电阻不变时,电流与电压成正比,
根据已知条件可知,加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流会增加0.1A,
当定值电阻两端电压为6V时,设电流为I,当定值电阻两端电压为10V时,电流为:I′=I+0.1A,
根据欧姆定律得:
R=UI=6VI…①
R=U′I′=10VI+0.1A…②
由①②得:I=0.15A,I′=0.25A,R=40Ω,
故AB错误;
当两端的电压为6V时,定值电阻的功率为:P=UI=6V×0.15A=0.9W,
当两端的电压为10V时,定值电阻的功率为:P′=U′I′=10V×0.25A=2.5W,
功率变化量:△=P′−P=2.5W−0.9W=1.6W,
故C错误,D正确。
故选:D。
在电阻不变时,电流与电压成正比,根据已知条件可知,加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流会增加0.1A,
根据欧姆定律的变形式,分别用两种情况下的数据表示出电阻值,根据电阻不变,得出电阻和电流值;
已知在电压为6V和10V时的电流值,根据P=UI分别计算电功率,相减即可得出功率变化量。
本题考查电功率的计算和欧姆定律的应用,属于常考题目,难度不大。
17.【答案】ACD
【解析】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;故A错误;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加;故B正确;
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;故C错误;
D、夏天在室内洒水,水汽化(蒸发)吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质,故D错误。
故选:ACD。
(1)热传递的条件是两个物体之间存在温度差,热量从高温物体传给低温物体或者从物体的高温部分传向低温部分。
(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变,内能增大;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移;
(4)物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化吸收热量。
本题综合考查了热传递的条件、晶体熔化的特点、物体内能的改变方法、汽化吸热等有关知识,是一道综合题。
18.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表A1测L支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压.
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B错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和实际功率不变,亮暗不变,故A错误;
滑片P向右移动过程中,接入电路中的电阻变大,
由I=UR可知,该支路的电流变小,
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A2的示数I2变小,则UI2的比值变大,故C正确;
由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,当滑片P移到最右端时,电路消耗的总功率最小,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,电流表A1测L支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压.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灯泡亮暗的变化;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电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,然后判断UI2比值的变化,进一步判断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,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键.
19.【答案】解:(1)验电器是通过观察金属箔片是否张开一定的角度来检验物体是否带电的仪器;
(2)电流表应与被测用电器串联;依据是串联电路中电流处处相等;
(3)测电笔主要作用是辨别火线和零线。
【解析】(1)验电器的是检验物体是否带电的仪器;
(2)电流表应与被测用电器串联;
(3)测电笔是辨别火线和零线的工具。
本题考查验电器的作用,电流表的使用,以及测电笔的作用,是一道综合题。
20.【答案】解:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
;
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃,则水吸收的热量:
;
(3)媒炉烧水时的热效率:
。
答:(1)这些煤完全燃烧产生的热量为6×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为42%。
【解析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(2)由图知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
21.【答案】解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与电阻R1并联,电流表A1测通过R1的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L恰好正常发光,
所以,电源电压U=UL=12V,
则根据I=UR可得R1的阻值:
R1=UI1=12V0.6A=20Ω;
(2)根据P=UI=U2R可得,灯泡的电阻:
;
当闭合S1,断开S2、S3时,灯泡L与R2串联,电流表A2测电路中的电流,
灯泡的实际功率:;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,只有灯泡连入电路,由于;
则灯泡正常工作,灯泡实际功率:,
t=5min=300s,
则灯泡L消耗的电能:。
答:(1)电源电压和电阻R1的阻值分别为12V、20Ω;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2、S3,此时电流表A2的示数为0.2A,灯泡L的实际功率为0.8W;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,通电5min,灯泡L消耗的电能为2160J。
【解析】(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与电阻R1并联,电流表A1测通过R1的电流,根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)根据P=UI=U2R求出灯泡的电阻;闭合S1,断开S2、S3时,灯泡L与R2串联,电流表A2测电路中的电流,根据P=I2R即可求出灯泡的实际功率;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,只有灯泡连入电路,由于灯泡正常工作,则灯泡实际功率与额定功率相等,根据W=Pt即可求出灯泡L消耗的电能。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,分清电路的连接方式是关键。
22.【答案】解:
(1)由题意和电路图可知,当旋钮旋至1档时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,由表格数据可知,加热功率,
电热丝R1消耗的功率:
P1=U2R1=(220V)222Ω=2200W,
因总功率等于各电阻消耗功率之和,
所以电热丝R2消耗的功率:
,
则电热丝R2的阻值:
R2=U2P2=(220V)2200W=242Ω。
(2)洗衣机内注入8kg水,水温由20℃上升到50℃时水吸收的热量:
,
由可得,洗衣机加热时消耗的电能:
,
由P=Wt可得,需要的加热时间:
;
(3)由(1)可知,加热时R2的电功率:P2=200W,
当旋钮旋至2档时,R2与电动机并联,洗衣机处于保温洗涤状态,干路中的电流为2A,且R2的电压不变、阻值不变,其消耗的功率仍然为P2=200W不变,
此时电路的总功率:
,
所以,电动机的功率:
。
答:(1)电热丝R2的阻值是242Ω;
(2)某次洗衣时,洗衣机内注入8kg水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,洗衣机的加热效率为60%,则洗衣机的加热时间是700 s;
(3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2A,则电动机的功率是240 W。
【解析】(1)根据P=UI=U2R求出电热丝R1的加热功率,进而得出电热丝R2的加热功率,根据R2=U2P2出电热丝R2阻值;
(2)知道洗衣机内水的质量和初温、末温以及比热容,根据求出水吸收的热量,利用求出洗衣机加热消耗的电能,利用P=Wt求出需要的加热时间;
(3)电热丝R1与R2并联时,洗衣机处于加热状态,根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出R2的电功率;旋至2档时,R2与电动机并联,洗衣机处于保温洗涤状态,知道干路中的电流,根据P=UI求出电路的总功率,然后求出电动机的功率。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用,要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
23.【答案】电能 kW⋅h连入电路电阻丝的长度 2 电流表正负接线柱接反了 更换小量程
【解析】解:(1)电能表测量电路中消耗电能的多少,单位是kW⋅h,读数是6112.1kW⋅h。
(2)改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。
滑动变阻器选择AC或BC接入电路,共有2种接法。
(3)甲图,电流表的指针反偏是因为电流表的正负接线柱接反了。
乙图,电流表选择0∼3A量程,电流表指针偏转角度太小,故选择0∼0.6A的小量程。
故答案为:(1)电能;kW⋅h;6112.1;(2)连入电路电阻丝的长度;2;(3)电流表正负接线柱接反了;更换小量程。
(1)从电表的单位可以看出是电能表,电能表读数时最后一个单位是小数,单位是kW⋅h。
(2)滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。
滑动变阻器选择一上一下接入电路。
(3)从电流表的正确使用进行分析。
本题考查了电能表的读数、滑动变阻器的工作原理和正确使用等。
24.【答案】断开 R(或电压表)短路 A N 电流与电阻成反比 能 测电阻的电功率
【解析】解:【进行实验与收集证据】
(1)为保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处;
(2)电流表有示数,说明电路为通路,而电压表的示数始终无示数,说明R(或电压表)短路;
(3)研究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电阻的分压特点可知,5Ω的定值电阻改接成10Ω的定值电阻,即电阻增大,分得的电压增大,因此电压表的示数大于2V;为了完成实验,即保持电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器连入电路的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V;
(4)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
,故为了完成整个实验,应该选取滑动变阻器N;
【实验结论】当电阻两端的电压不变时,电流与电阻成反比;
【交流反思】
(1)若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,电压表测变阻器的电压,因电源电压已知,由串联电路电压的规律可得出R的电压,根据串联电路各处的电流相等,故他能得到电流与电阻的正确关系;
(2)因电压表测出R的电压,电流表测R的电流,根据P=UI,利用此实验电路图还能完成的实验有测电阻的电功率(其它答案,合理即可)。
故答案为:【进行实验与收集证据】
(1)断开;
(2)R(或电压表)短路;
(3)A;
(4)N;
【实验结论】
电流与电阻成反比;
【交流反思】
(1)能;
(2)测电阻的功率(其它答案,合理即可)。
【进行实验与收集证据】
(1)为保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处;
(2)电流表有示数,说明电路为通路,根据电压表的示数始终无示数分析;
(3)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;
(4)根据串联电路电压的规律得出阻器分得的电压,根据分压原理得出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,据此分析;
【实验结论】当电阻两端的电压不变时,电流与电阻成反比;
【交流反思】
(1)若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,因电源电压已知,由串联电路电压的规律可得出R的电阻,因串联电路各处的电流相等,据此分析;
(2)因电压表测出R的电压,电流表测R的电流,根据P=UI分析回答。
本题是探究导体中电流跟电阻的关系的实验,考查电路连接、器材选择、注意事项、控制变量法、故障和数据分析及串联电路的规律,为中考热点问题。
25.【答案】1.05增大 实际电压 偏小
【解析】解:
(1)根据甲图连接实物图(变阻器左接线柱连入电路中),如下所示:
(2)当电压表示数为2.5V时,电流表选择0∼0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.42A,
则小灯泡的额定功率:
;
(3)由表中数据可知,根据P=UI,第1、2、3、4、5的电功率分别为0.24W、0.48W、0.76W、1.05W、1.32W,可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大,
小灯泡的实际功率由实际电压决定;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,
①闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,灯泡正常发光时,
电压表的示数:;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:
。
③小灯泡的额定功率:;
将开关S1拨至“2”,滑片向右移动稍许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压变大,定值电阻R0两端的电压U0变小,
根据可知,测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。
故答案为:(1)如上所示;(2)1.05;(3)增大;实际电压;(4)①5.5;③;偏小。
(1)根据甲图连接实物图;
(2)电流表选择0∼0.6A量程,分度值为0.02A,根据指针位置进行读数,然后根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(3)由表中数据可知,根据P=UI分别求出5次实验的电功率大小,据此分析回答;
随着灯泡两端电压的增大,电流也增大,根据P=UI可知小灯泡消耗的电功率变化情况;
小灯泡的实际功率由实际电压决定;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;
滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据求出小灯泡的额定功率。
将开关S1拨至“2”,滑片向右移动稍许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压和定值电阻R0两端的电压变化,最后根据可判断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。
本题是“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验,考查了实物电路的连接、电流表的读数、电功率的计算以及数据分析和设计方案测电功率的能力与误差分析,最后一问难度较大。
26.【答案】(1)相同;
(2)A;B;
(3)48;b;
(4)I2Rtm△t;偏大;
(5)电阻。
【解析】解:(1)甲中两电阻丝串联,通过的电流相同,通电时间相同,为控制吸热相同,根据Q=I2Rt
实验中选用的两根电阻丝的阻值应不同;
(2)根据转换法,实验中,用通电时间间接反映液体吸收热量的多少;选A;
根据比较吸热能力的方法,通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱;选B;
(3)图乙中温度计分度值为1∘C,示数为48∘C;如下表所示:
质量(克)
加热前温度(℃)
加热时间(min)
加热后温度(℃)
液体a
150
20
10
48
液体b
150
20
10
35
由表中数据,加热相同时间,b升温小,故b液体的吸热能力较强;
(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,若不计热量损失,液体吸热为:
Q=I2Rt,则a液体的比热容为:
c=Qm△t=I2Rtm△t,实际上放出的热量不能完全被液体吸收,即分子变小,用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大;
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,通过的电流相同,通电时间相同,就可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
故答案为:(1)相同;(2)A;B;(3)如上表;b;(4)I2Rtm△t;偏大;(5)电阻。
(1)(2)(3)我们使用相同加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的方法:
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;为控制吸热相同,结合串联电路电流的规律和焦耳定律Q=I2Rt分析;
(4)根据焦耳定律求出电阻丝产生的热量得出液体吸收的热量;根据c=Qm△t求出液体的比热容;根据实际上放出的热量不能完全被液体吸收分析;
(5)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,同时也考查了焦耳定律,为热学中两个重要实验。
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