2020-2021学年安徽省蚌埠市九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年安徽省蚌埠市九年级(上)期末物理试卷
1. 我国已明令禁止在公共场所吸烟,因为吸烟过程中释放出的有害物质的分子会不停地做______ ,使有害物质扩散到整个空间,对他人的身体健康造成危害。
2. 某品牌笔记本电脑的电池铭牌上标有“10.8V10000mA⋅h”的字样,充满电后,该电池存储的电能为______ kW⋅h。
3. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球后,验电器的金属箔会张开一定角度,这是因为______ 。
4. 在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,如图所示,若电子顺时针绕原子核运动,则形成的环形电流方向为______ (选填“顺时针”或“逆时针”)。
5. 同等条件下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。图示电路中,R1是甲材料制成的电阻丝,R2是乙材料制成的电阻丝,它们的长度相同,横截面积,闭合开关S,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,则______ (选填“甲”或“乙”)材料的导电性能强。
6. 某时刻,小明家的电能表示数如图所示,当家中只有一台取暖器正常工作,1min内电能表转盘转了50r,则该取暖器的额定功率为______ W,正常工作2h后电能表示数变为______ kW⋅h。
7. 如图甲所示,通电后电流表A1和A2的示数之比为1:2,若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则通电后电压表V1和V2的示数之比U1:U2=______ 。
8. 甲、乙两个灯泡分别标有“20V 10W”和“10V 10W”字样,甲、乙并联后接入电路中使用,干路上允许通过的最大电流是______ A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
9. 某型号电饭煲有加热和保温两种功能,图示为其内部电路原理图,R1、R2均为定值电阻,R1=48.4Ω,R2=193.6Ω,当开关S接触点1时,该电饭煲处于______ (选填“保温”或“加热”)状态;当开关S与触点2接通时,该电饭煲工作1min产生的热量为______ J。
10. 图甲所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器R,电压表与电流表示数变化的图像如图乙所示。根据图像可知,电源电压为______ V,定值电阻R0=______ Ω。
11. 关于温度、热量、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B. 物体内能增加,一定吸收了热量
C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 物体吸收热量,温度一定升高
12. 下列关于电荷的知识判断中正确的是( )
A. 摩擦起电的本质是创造了电子
B. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中没有电荷
C. 冬季外衣容易吸附灰尘是因为衣服在摩擦起电后能吸引轻小物体
D. 丝绸摩擦过的玻璃棒因得到电子而带负电
13. 如图甲,迅速下压活塞,玻璃筒里的硝化棉会燃烧起来。如图乙,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾。下列解释正确的是( )
A. 图甲是通过热传递的方式使空气内能增大
B. 图甲中的下压过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同
C. 图乙中压缩烧瓶内空气做功,空气内能增大,瓶底的水汽化形成白雾
D. 图乙中瓶塞跳起是因为瓶内气体对瓶塞做功
14. 图示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,电流表A的示数变为零,若故障发生在灯L或电阻R上,现用一个检验灯泡L0来判断电路故障,则下列判断正确的是( )
A. 将灯泡L0并联在L两端,若灯泡L0发光,则一定是R断路
B. 将灯泡L0并联在R两端,若灯泡L0发光,则一定是R断路
C. 将灯泡L0并联在L两端,若灯泡L0发光,则一定是R短路
D. 将灯泡L0并联在R两端,若灯泡L0发光,则一定是L断路
15. 如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,容器内盛有液体,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙三个容器内应盛有质量相同的不同液体
B. 利用甲、乙可以研究电流通过导体产生热量的多少与导体电阻的关系
C. 利用甲、丙可以研究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系
D. 温度计示数的变化反映了电流通过液体内导体时产生热量的多少
16. 下列事实不能作为相应观点证据的是( )
事实
观点
A
水和酒精混合,静置后总体积变小
分子间有间距
B
温度越高,扩散现象越剧烈
分子运动与温度有关
C
破镜难圆
分子间引力大于斥力
D
永动机是无法成功的
能量的转化和守恒定律
A. A B. B C. C D. D
17. 当定值电阻两端电压从3V增大到5V时,通过它的电流增大了0.2A,则定值电阻的电功率( )
A. 增大1.6W B. 增大0.9W C. 增大0.4W D. 保持不变
18. 油箱内的油量表是由电流表或电压表改装而成的。当油箱内的油量减少时,油量表示数随之减小,且示数均匀变化;当油量为零时,油量表的零刻度与电表的零刻度重合。以下可以实现上述功能的是( )
A.
B.
C.
D.
19. 甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.3A,则短路位置离甲地的距离为( )
A. 7.5km B. 15km C. 25km D. 30km
20. 如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,灯丝电阻为10Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在a端时,电流表示数为0.3A,则下列说法正确的是( )
A. 滑片向b端移动,小灯泡变亮
B. 滑片向b端移动,电流表的示数逐渐减小
C. 电源电压为9V
D. 滑片在b端时,小灯泡的电功率为2.7W
21. 利用图甲的实验装置可以比较煤油和水的吸热本领,两个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用相同的电加热器进行加热,并绘制出两种物质的温度与加热时间关系图像,如图乙所示。
(1)实验中应该控制水和煤油的初温和______ 都相等。
(2)图乙中表示煤油的温度随加热时间变化关系的图像是______ (选填“A”或“B”)。
(3)若水和煤油初温均为t0,加热相同时间后末温分别为t1和t2,已知水的比热容为,则煤油比热容的表达式为______ (不计热量损失)。
22. 利用图示电路来“探究串联电路电压规律”,回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应该______ 。
(2)连接好电路后,用电压表测A、B间的电压时,要进行试触,即选用电压表的大量程,先闭合开关,然后______ ,同时观察电压表指针偏转情况。
(3)在测过L1两端的电压后,保持电压表与B点的连线不动,将连接A点的导线改接到C点,用此方法来测量L2两端的电压。这种做法的错误之处是______ 。
(4)用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压UAB、UBC、UAC后,为了多次测量,接下来应该______ ,重复上述实验。
23. 小明用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝不发光时的电阻约为10Ω。
(1)请按照图甲,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的指针指在图丙所示的位置,则小灯泡的额定功率为______ W。
(3)根据测量结果,小明又算出此时灯丝的电阻值与不发光时的阻值不相等,其原因是______ 。
(4)如果考虑电压表和电流表的电阻对测量结果的影响,用图甲电路测出的电功率与真实值相比______ (选填“偏大”或“偏小”)。
24. 一辆小汽车以46kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10min,消耗汽油1.5kg,已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)牵引力所做的功;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)小汽车发动机的效率。
25. 如图所示电路中,R0为定值电阻,阻值为Rv的电压表并联在A、B两点间。
(1)试推导:A、B间的总电阻R与R0、Rv的关系为1R=1R0+1Rv;
(2)若R0=10Ω,Rv=10kΩ,求A、B间的总电阻。(结果保留整数)
26. 如图所示电路中,电源电压U=3V,内阻不计,小灯泡L标有“2V0.4W”字样,R为定值电阻。只闭合开关S2,小灯泡L正常发光;只闭合开关S3,电动机不转动,电流表示数l1=0.5A;只闭合开关S1、S3,电动机正常工作,电流表示数l2=0.2A。已知电动机工作时消耗的电能转化为线圈电阻产生的电热和输出的机械能,求
(1)定值电阻R的阻值;
(2)电动机线圈电阻;
(3)电动机正常工作时对外输出的机械功率。
答案和解析
1.【答案】无规则运动
【解析】解:
由于烟分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,所以整个场所也会充满烟味;
故答案为:无规则运动。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,扩散现象也是分子运动的结果;分子运动的快慢跟它具有的能量有关,温度越高,分子的能量就越大,运动就越快。
本题考查了分子在永不停息做无规则运动的知识以及分子运动与温度的关系,锻炼了学生学以致用的能力,分子的运动我们无法直接感知,但是很多现象可以说明这一点,应掌握这些现象。
2.【答案】0.108
【解析】解:10000mA⋅h=10A×3600s,
充满电后,存储的电能:
W=UIt=10.8V×10A×3600s=3.888×105J=0.108kW⋅h。
故答案为:0.108。
知道电压和电池的容量,根据公式W=UIt求出电脑电池充满电后存储的电能
本题考查了电能的计算及相关单位的换算,熟悉基本公式和对应的单位是正确解答的基础。
3.【答案】同种电荷相互排斥
【解析】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒带负电,将它与验电器的金属小球接触后,金属箔片会带上负电,因为同种电荷相互排斥,所以验电器中闭合着的金属箔片会张开一定角度;
故答案为:同种电荷相互排斥。
(1)摩擦起电实质是电荷的转移,原子核束缚电子的能力强,得到电子带负电,原子核束缚电子的能力弱,失去电子带正电。
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
本题是基础题,要求知道摩擦起电实质是电荷的转移和验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,难度不大。
4.【答案】逆时针
【解析】解:
物理学上规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,则电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以,图中电子绕原子核运动的方向是顺时针,则电流的方向是逆时针。
故答案为:逆时针。
正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向电子运动的方向相反。
本题考查了电流的方向,属于基础知识。
5.【答案】乙
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,通过两个电阻的电流是相同的,根据U=IR可知,电阻越大,其两端的电压越大,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,这说明R1电阻大于R2的电阻,则乙材料的导电性能强。
故答案为:乙。
在串联电路中,通过两个电阻的电流是相同的,根据U=IR可知,电阻越大,其两端的电压越大。
此题考查了影响电阻大小的因素,注意控制变量法的应用。
6.【答案】10001469.3
【解析】解:在1min内电炉消耗的电能:W=503000kW⋅h=160kW⋅h,
取暖器正常工作,额定功率为:P=Wt=160kW⋅h160h=1kW=1000W;
正常工作2h后消耗的电能为:W=Pt′=1kW×2h=2kW⋅h;
电能表的最后一位为小数,由图可知,示数为1467.3kW⋅h;
则电能表示数变为:1467.3kW⋅h+2kW⋅h=1469.3kW⋅h。
故答案为:1000;1469.3。
电能表上标有“3000r/kW⋅h”,表示电路中每消耗1kW⋅h的电能电能表的转盘转3000r,据此求出在1min内电炉消耗的电能,再利用P=Wt求出电功率;
根据W=Pt求出消耗的电能,然后得出电能表的示数。
本题考查了消电能表的读数、耗电能和电功率的计算,明确电能表参数的含义是关键,要注意单位的换算。
7.【答案】2:1
【解析】解:由图甲所示电路图可知,两电阻并联,它们两端电压U相等,
已知通电后电流表A1和A2的示数之比I1I2=12,
由I=UR可得,两电阻之比R1R2=UI1UI2=I2I1=21
由图乙所示电路图可知,两电阻串联,通过两电阻的电流I相等,
电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,
由I=UR可得,U=IR,
则通电后电压表V1和V2的示数之比U1:U2=IR1IR2=R1R2=21。
故答案为:2:1。
图甲电路图可知,两电阻并联,它们两端电压U相等,根据并联电路特点与欧姆定律可求得两电阻之比;
图乙电路图可知,两电阻串联,根据串联电路特点与欧姆定律公式变形可求得通电后电压表V1和V2的示数之比。
本题考查了求电阻、电压之比,分析清楚电路结构、应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题。
8.【答案】1.25
【解析】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=P1U1=10W20V=0.5A,I2=P2U2=10W10V=1A,
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=20V0.5A=40Ω,R2=U2I2=10V1A=10Ω,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,甲、乙并联后接入电路中使用时,电源的电压U=U2=10V,
则通过两灯泡的电流:
I1′=UR1=10V40Ω=0.25A,I2′=I2=1A,
因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路允许通过的最大电流:
I=I1′+I2′=0.25A+1A=1.25A。
故答案为:1.25。
已知两灯泡的额定电压和额定功率,先根据公式P=UI求出各自正常工作时的电流,根据欧姆定律求出电阻;甲、乙并联后接入电路中使用,电路两端的最大电压为两灯泡额定电压较小的,根据欧姆定律求出通过两灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出干路上允许通过的最大电流。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意两灯泡并联时电路两端的最大电压为两灯泡额定电压中较小的。
9.【答案】加热 1.2×104
【解析】解:由电路图可知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联,
所以,开关接触点1时,电路的电阻较小,电源电压一定,由P=U2R可知,此时电路消耗功率较大,电饭煲处于加热状态;
由串联电路特点和欧姆定律可得,开关S与触点2接通时电路中电流:
I=UR1+R2=220V48.4Ω+193.6Ω=1011A,
电饭煲工作1min产生的热量:
Q=I2Rt=(1011A)2×(48.4Ω+193.6Ω)×60s=1.2×104J。
故答案为:加热;1.2×104。
分析开关接触点1和2时电路的连接情况,由电路的电阻特点和P=U2R分析S接触点1时电饭煲的工作状态;由串联电路特点、欧姆定律计算S接触点2时电路中电流,由焦耳定律计算电饭煲工作1min产生的热量。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率以及焦耳定律公式的应用,要能正确分析开关在不同状态电路结构,能熟练运用公式是关键。
10.【答案】5 1
【解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图像可知,电路中的电流,
由I=UR可得,电源的电压:
,-------①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图像可知,电路中的电流,电压表的示数UR=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,-------②
因电源的电压不变,
所以,5A×R0=4V+1A×R0,
解得:R0=1Ω,
电源的电压。
故答案为:5;1。
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图像读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压。
本题考查串联电路特点、滑动变阻器的使用、欧姆定律的灵活运用以及学生的读图能力,综合性较强。
11.【答案】A
【解析】解:
A、内能的大小与温度、质量、状态等因素有关,所以温度低的物体可能比温度高的物体内能多,故A正确;
B、物体内能增大,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C、发生热传递的条件是存在温度差,不是内能差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,或者从物体的高温部分传向低温部分,而不是从内能大的物体传递给内能小的物体,故C错误;
D、物体吸收热量,温度可能保持不变,例如晶体的熔化过程,吸收热量,但温度不变,故C错误。
故选:A。
(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
(3)发生热传递的条件是存在温度差;
(4)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
本题主要考查学生对温度、内能与热量关系,以及改变内能的两种方式的了解和掌握。
12.【答案】C
【解析】解:A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,没有创造电荷;故A错误;
B、缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷;故B错误;
C、冬季外衣容易吸附灰尘是因为衣服在摩擦起电后能吸引轻小物体;故C正确;
D、丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒夺得电子的本领弱,失去电子带正电;丝绸夺得电子的本领强,得到电子带负电;故D错误。
故选:C。
(1)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。
(2)不同物质的导电能力是不同的,容易导电的称为导体,不容易导电的称为绝缘体,导体容易导电,是因为导体内有能够自由移动的电荷;而绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷。
(3)带电体能够吸引轻小物体。
(4)不同物质组成的物体,原子核夺得电子的本领不同,相互摩擦时,一个物体夺得电子,因多余电子带负电,另一个物体因缺少电子带正电。
本题考查了摩擦起电现象及其实质,要知道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。
13.【答案】D
【解析】解:
A、当用力把活塞迅速按下时,活塞对空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花的燃点,棉花就燃烧起来,这是通过做功的方式使空气内能增大;故A错误;
B、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,所以图甲与汽油机压缩冲程的能量转化形式相同;故B错误;
C、图乙中压缩烧瓶内空气做功,空气内能增大,瓶底的水汽化形成水蒸气,但不会看到白雾,白雾是小水滴;故C错误;
D、瓶内的空气对瓶塞做功,瓶塞会跳起;故D正确。
故选:D。
(1)压缩气体做功时,气体内能增大,温度升高;当气体对外做功时,内能减少温度降低;
(2)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;压缩冲程将机械能转化为内能;
(3)物质由气态变成液态的过程称为液化;由液态变为气态的过程叫汽化。
解决此题要结合改变物体的内能方式和液化现象进行分析解答。
14.【答案】B
【解析】解:由图可知,电阻和灯泡串联连接,电流表测量电路中的电流;电流表A的示数变为零,说明电路出现了断路现象;
AC、将灯泡L0并联在L两端,若灯泡L0发光,这说明电路接通了,则故障是L断路,故AC错误;
BD、将灯泡L0并联在R两端,若灯泡L0发光,这说明电路接通了,则故障是R断路,故B正确,D错误。
故选:B。
先分析电路的连接方式,即电阻和灯泡串联连接,电流表测量电路中的电流;然后根据选项逐一分析,并选出符合要求的选项。
本题考查了学生利用灯泡判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和开路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
15.【答案】D
【解析】解:A、探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验时,采用的是控制变量法,需要加热质量相同的同种液体,故甲、乙、丙三个容器内应盛有质量相同的同种液体,故A错误;
B、甲、乙装置甲中,一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,容器内两电阻大小相同,通过时间也相同,根据串联电路的电流特点可知,通过左侧容器电阻的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流,根据控制变量法,可研究电流产生的热量与电流的关系,故B错误;
C、在甲、丙装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系,故C错误;
D、电阻丝产生的热量不易直接观察,实验中可给等质量的液体加热,液体吸热越多,温度越高,温度计示数越大,采用了转换法,故D正确。
故选:D。
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;
电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的同种液体加热,液体吸热越多,温度越高,温度计示数越大,采用了转换法。
本题探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,考查转换法和控制变量法的运用及串联电路的规律及焦耳定律的运用。
16.【答案】C
【解析】解:A、将一定量水与酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,故A正确;
B、温度越高,分子运动速度越快,扩散现象越剧烈,这表明分子无规则运动与温度有关,故B正确;
C、于玻璃破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以无法复原;不是因为分子间斥力的作用结果,故C错误;
D、永动机违背了能量守恒定律,所以不需外界能量的永动机是无法制成的,故D正确。
故选:C。
(1)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;分子间存在着相互作用的引力与斥力;分子之间存在间隙;
(2)能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。
本题主要考查了分子动理论、分子间的引力和斥力、分子间存在间隙、能量守恒定律的应用等知识,较为简单。
17.【答案】A
【解析】解:定值电阻的阻值不变,由I=UR可得:
当定值电阻两端的电压为3V时,通过电阻的电流为I1=U1R=3VR,
当定值电阻两端的电压为5V时,通过电阻的电流为I2=U2R=5VR,
则电流变化量:
△I=I2−I1=5VR−3VR=0.2A,
解得:R=10Ω,
该电阻的电功率变化了:
△P=P2−P1=U22R−U12R=(5V)210Ω−(3V)210Ω=1.6W,
即定值电阻的电功率增大了1.6W。
故选:A。
定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律表示出定值电阻两端电压从3V增大到5V时通过电流的变化量,根据P=UI=U2R求出定值电阻的电功率变化量。
本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,利用好通过定值电阻电流的变化量是关键。
18.【答案】D
【解析】解:A、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电流表测量电路中电流,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由I=UR可得,电源电压一定时,虽然电阻越大,电流越小,电流表的示数越小,但当油量为零时,电流表的示数不为零,故A不符合题意;
B、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电压表测量电阻两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压原理可知,电源电压一定时,虽然滑动变阻器两端电压增大,电阻两端电压减小,电压表的示数减小,但当油量为零时,电压表的示数不为零,故 B不符合题意;
C、电路中电阻和滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R接入电路中电阻两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压原理可知,电源电压一定时,滑动变阻器两端电压越大,电压表的示数变大,故C不符合题意;
D、电路中电阻和滑动变阻器R全部电阻阻值串联,电压表测量滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压,当油量减少时,浮子向下运动,滑动变阻器滑杆的指针向上滑动,滑动变阻器R滑杆指针上部电阻变小,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压变小,电压表的示数变小,当油量为零时,滑动变阻器R接入电路中上部电阻为零,电压表的示数为零,故D符合题意。
故选:D。
根据题意可知,当油箱内没有油时,浮标位于最低位置,在杠杆的作用下滑片位于R的最上端,变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律表示出电流,根据图中信息在判断出符合题意的图。
本题通过油箱改装图,考查到了欧姆定律、电压表的使用和串联电路的特点等电学综合知识,理解图示的原理、能够从题中抓住关键词语是解答此类题目的关键。
19.【答案】C
【解析】解:由I=UR可得,电流通过导线的电阻:
R=UI=3.0V0.3A=10Ω,
因所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω,
所以,导线长度:
L=10Ω0.2Ω/km=50km,
短路位置离甲地的距离:
s=12L=12×50km=25km。
故选:C。
根据欧姆定律求出导线的总电阻,已知输电线每千米的电阻,然后让总电阻除以输电线每千米的电阻即可求出导线的长度,再根据导线的双股的,从而确定出短路的地点离甲地的距离。
本题考查学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。能根据题意求从检修点到短路处的总电阻是关键的一步,再进一步根据总电阻得出导线的总长度,值得注意的是:短路处距甲处的距离则是导线总长度的一半。
20.【答案】A
【解析】解:(1)当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P滑至a端时,灯泡L被短路,只有滑动变阻器的最大电阻接入电路,电流表测量电路的电流,
根据欧姆定律I=UR知,
电源电压为:U=IR=0.3A×20Ω=6V,故C错误;
(2)滑片向b端移动时,滑动变阻器的上半部分与灯泡并联然后再与滑动变阻器的下半部分串联,滑片向下移动,下半部分的电阻减小,分压减少,小灯泡和上半部分分压增大,小灯泡两端的电压变大,根据P=U2R知小灯泡变亮,故A正确;
根据并联电路总电阻比任何一个分电阻都小,所以滑片向下移动,下半部分的电阻减小,总电阻减小,根据I=UR知电流表的示数逐渐增大,故B错误;
(3)滑片P滑至b端时,灯泡L与R的最大阻值并联,电流表测干路电流,
小灯泡的电功率为:P=U2RL=(6V)210Ω=3.6W,故D错误。
故选:A。
(1)当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P滑至a端时,灯泡L被短路,只有滑动变阻器的最大电阻接入电路,电流表测量电路的电流,根据欧姆定律算出电源电压;
(2)滑片向b端移动时,滑动变阻器的上半部分与灯泡并联然后再与滑动变阻器的下半部分串联,滑片向下移动,下半部分的电阻增大,分压增多,小灯泡和上半部分分压减小,据此判断出电流表和小灯泡的亮度变化情况;
(3)滑片P滑至b端时,灯泡L与R的最大阻值并联,电流表测干路电流,根据并联电路的特点和P=U2R算出小灯泡的电功率。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等是关键。
21.【答案】质量
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应该控制水和煤油的初温和质量都相等;
(2)水的吸热能力强,故加热相同时间,水加热时间长,煤油的加热时间短,故图乙中表示煤油的温度随加热时间变化关系的图像是B;
(3)若水和煤油初温均为t0,加热相同时间后末温分别为t1和t2,已知水的比热容为,水吸热:
,因加热时间相同,故煤油吸热为,则煤油比热容的表达式为:
。
故答案为:(1)质量;(2)B;。
(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②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;
根据水吸热能力强分析;
(2)水的吸热能力强,结合比较吸热能力的方法分析;
(3)根据Q=cm△t先得出水吸热多少,结合转换法分析。
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及Q=cm(t1−t0)的运用,为热学中的重要实验。
22.【答案】断开 迅速断开开关 电压表的正负接线柱接反了 换用不同规格的灯泡
【解析】解:(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该断开;
(2)在不知道电压大小的情况下,需要用大量程试触,先闭合开关,然后迅速断开开关,观察电压表的指针偏转的角度;
(3)已测量L1的电压,故与A点相连的为电压表的正接线柱,为了测量灯泡L2两端的电压,若将电压表接A点的哪一段导线改接到电路中的C点,而保持电压表接B点的不动,这一做法存在的问题是:电压表的正负接线柱接反了;
(4)实验中为了获得普遍的规律,应换用不同规格的灯泡多次实验。
故答案为:(1)断开;(2)迅速断开开关;(3)电压表的正负接线柱接反了;(4)换用不同规格的灯泡。
(1)连接电路时,开关应该断开;
(2)在不知道电流大小的情况下,需要用大量程试触,若电流表偏转较小,需要换小量程;
(3)用电压表测电压时,电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(4)为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量。
本题是一道实验题,做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答,需要注意的是在电学实验中,连接电路时开关都必须是断开的。
23.【答案】0.5灯的电阻随温度的变化而变化 偏大
【解析】解:(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流:,故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)因灯的电阻随温度的变化而变化,故此时灯丝的电阻值与不发光时的阻值不相等;
(4)由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流,所测电流偏大,由P=IU可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)0.5;(3)灯的电阻随温度的变化而变化;(4)偏大。
(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联,根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联,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;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(3)灯的电阻随温度的变化而变化;
(4)判断灯泡两端的实际电压和电流的测量误差,得出电功率的测量误差。
本题测量小灯泡电功率的实验,考查电路连接、注意事项、功率计算和影响电阻大小的因素及对器材的要求。
24.【答案】解:(1)由P=Wt得,小汽车以恒定功率匀速直线行驶10min=600s牵引力所做的功:
W=Pt=46×103W×10×60s=2.76×107J;
(2)完全燃烧1.5kg汽油放出热量:
;
(3)小汽车发动机的效率为:
η=WQ×100%=2.76×107J6.9×107J×100%=40%。
答:(1)牵引力所做的功为2.76×107J;
(2)汽油完全燃烧放出的热量为6.9×107J;
(3)小汽车发动机的效率为40%。
【解析】(1)已知小汽车功率和行驶时间,根据W=Pt求出小汽车以恒定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功;
(2)已知汽油热值和小汽车行驶过程中消耗的汽油质量,利用可求出完全燃烧1.5kg汽油放出热量;
(3)已知牵引力做的功和汽油完全燃烧放出的热量,两者之比就是小汽车发动机的效率。
此题是一道基本的综合题,熟悉功率、热量和热效率计算公式是正确解答的关键。
25.【答案】解:
(1)由图可知,电压表与定值电阻R0并联在电路中;根据并联电路电压的规律可知,电压表和R0两端的电压是相同的,这其两端的电压为U;
通过R0的电流为:I0=UR0;通过RV的电流为:IV=URV;
则干路中的电流为:I=I0+IV=UR0+URV;
A、B间的总电阻为R,则干路中的电流为:I=UR;
则:UR=UR0+URV,即1R=1R0+1Rv;
(2)根据1R=1R0+1Rv可得:R=R0RVR0+RV;
若R0=10Ω,Rv=10kΩ,则总电阻为:R=R0RVR0+RV=10Ω×10000Ω10Ω+10000Ω≈10Ω。
答:(1)见解析;(2)总电阻为10Ω。
【解析】(1)由图可知,电压表与定值电阻R0并联在电路中,则电压表和R0两端的电压是相同的;根据并联电路的电流关系判定总电阻R与R0、Rv的关系;
(2)把电阻值代入总电阻的关系式,求出总电阻的大小。
本题考查了并联电路电阻的关系,明确并联电路电流的特点是解题的关键。
26.【答案】解:(1)只闭合开关S2,小灯泡与定值电阻R串联,小灯泡L正常发光,
则通过小灯泡的电流为:
,
根据串联电路电压的规律知,
定值电阻两端的电压为:
,
定值电阻R的阻值为:
;
(2)只闭合开关S3,R与电动机串联,电动机不转动,电流表示数l1=0.5A,
此时电路的总电阻为:
,
电动机线圈的内阻为:
,
(3)只闭合开关S1、S3,电路只有电动机工作,电流表示数l2=0.2A,
电动机的电功率为:
,
电动机线圈的发热功率为:
,
电动机正常工作时对外输出的机械功率为:
。
答:(1)定值电阻R的阻值为5Ω;
(2)电动机线圈电阻1Ω;
(3)电动机正常工作时对外输出的机械功率0.56W。
【解析】(1)只闭合开关S2,小灯泡与定值电阻R串联,小灯泡L正常发光,根据P=UI算出通过小灯泡的电流,根据串联电路电压的规律知,算出定值电阻两端的电压,由欧姆定律算出定值电阻R的阻值;
(2)只闭合开关S3,R与电动机串联,电动机不转动,根据欧姆定律算出电路的总电阻,由串联电路电压的规律算出电动机线圈的内阻;
(3)只闭合开关S1、S3,电路只有电动机工作,根据P=UI算出电动机的电功率,根据算出电动机线圈的发热功率;根据电功率减去热功率算出电动机正常工作时对外输出的机械功率。
本题考查了欧姆定律、功率、电功率的计算,电动机的正常工作时将电能转化为机械能和内能,是非纯电阻电路,计算中要注意公式的适用范围。
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