2020-2021学年北京市海淀区九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年北京市海淀区九年级(上)期末物理试卷
1. 在国际单位制中,电功率的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 焦耳(J) D. 瓦特(W)
2. 下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 电冰箱 D. 电视机
3. 下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 用湿布擦正在工作的台灯
B. 更换灯泡前先断开电源开关
C. 发现有人触电时,用手直接把触电的人拉开
D. 用电器着火时,先用水把火浇灭,再切断电源
4. 下列装置中,利用电磁感应原理工作的是( )
A. 验电器 B. 指南针 C. 电动机 D. 发电机
5. 如图所示,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线,在导线中通有电流的瞬间,小磁针发生转动。下列说法中正确的是( )
A. 该实验现象说明电流周围存在磁场
B. 该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C. 若改变导线中的电流方向,小磁针的转动方向不会改变
D. 若改变导线中的电流大小,小磁针的转动方向将会改变
6. 如图所示是一种电脑键盘清洁器,它上面有一个照明用的小灯泡和一个吸尘用的电动机。清洁器的工作状态由两个开关控制,开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制电动机。下图所示的四个电路图中,能实现上述控制方式的是( )
A. B.
C. D.
7. 关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
B. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
C. 通过导体的电流一定时,导体的电阻跟它两端的电压成正比
D. 导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比
8. 关于电功率,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体的电流做功越少,电功率越小
B. 用电器消耗电能越多,电功率越大
C. 用电器消耗电能越快,电功率越大
D. 用电器的额定电功率越大,消耗电能就越多
9. 如图所示为家庭电路的简化电路图,若该电路中各处的连接都是正确的,则关于该家庭电路下列说法中正确的是( )
A. a线是零线,b线是火线
B. 开关是串接在火线与灯泡L之间的
C. 电能表是测量家庭电路中用电器总功率的仪表
D. 台灯与电视机接入电路时,是串联关系
10. 如图所示,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,R为磁敏电阻,该磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁场的增强而变小。闭合开关S后,当磁敏电阻R附近的磁场增强时,下列判断中正确的是( )
A. 通过电阻R的电流不变 B. 电阻R两端的电压增大
C. 通过电阻R0的电流增大 D. 电阻R0两端的电压减小
11. 《事林广记》中记载了“指南龟”(如图所示)的制法:先以木刻龟,在龟体上沿首尾方向开一洞,放入条形磁石,以黄蜡填满,在龟尾部敲入一铁针与磁石一段相连。将木龟支于竹针之上,使木龟转动,静止后,针指南。关于“指南龟”,下列说法中正确的是( )
A. 磁石靠近龟尾一端为磁石的北极
B. 铁针指向的是地理的北极附近
C. 铁针指向的是地磁的南极
D. “指南龟”能指南是因为其受到地磁场的作用
12. 如图所示为某品牌的液体加热器,在此加热器底部贴有一铭牌如表所示。下列说法中正确的是( )
产品
液体加热器
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
800W
容量
1.7L
A. 1度电可供它正常工作0.8h
B. 它正常工作时,通过的电流大于5A
C. 它正常工作时,其功率为800W
D. 它接在电压为110V的电源上工作时,其功率为400W
13. 小希按照图所示电路进行实验,闭合开关S后发现小灯泡L不发光。他猜测电路中某处可能发生断路故障,于是用一只电压表查找故障的位置,测查记录如下表所示。若电路中只有一处发生断路故障,则断路的位置是( )
电压表接入点
a、b
a、c
a、d
a、e
电压表示数U/V
0
4.5
4.5
4.5
A. a、b之间 B. b、c之间 C. c、d之间 D. d、e之间
14. 把阻值为6Ω的定值电阻R0和标有“20Ω1A”的滑动变阻器R连接在电源两端电压恒为4.5V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0∼0.6A”和“0∼3V”。在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为0.6A
B. 定值电阻R0的实际功率的最大值为 1.5W
C. 电路的总功率的最大值为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 1.5Ω
15. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I−U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
B. 只闭合S1时,小灯泡L的功率为8W
C. 再闭合S2后,电路总功率的增加量为2.8W
D. 再闭合S2后,1min内电阻R产生的热量为48J
16. 关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A. 我国家庭电路的电压是220V
B. 家庭电路中空气开关“跳闸”,一定是短路造成的
C. 当家庭电路中多开一盏灯照明时,干路中的电流将变大
D. 家庭电路中总电流过大,一定是电路中用电器的实际功率过大引起的
17. 以用细线将两根钢棒甲、乙分别悬挂起来,再用条形磁铁的同一端分别靠近两根钢棒时,磁铁与甲钢棒相互排斥。磁铁与乙钢棒相互吸引,如图所示。由此现象可知两钢棒在磁铁靠近前的磁性情况是( )
A. 甲钢棒可能无磁性 B. 甲钢棒肯定有磁性
C. 乙钢棒肯定有磁性 D. 乙钢棒可能无磁性
18. 关于研究磁场的方法和磁场的描述,下列说法中正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
B. 用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况
C. 用能自由转动的小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向
D. 在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向
19. 如图所示,灯L1上标有“6V3.6W”,L2灯上的标识中部分文字模糊,只能看清“6V”。只闭合开关S3时,灯L1的功率为1.6W;只闭合开关S1和S2时,灯L1和L2都正常发光。不考虑灯丝随电阻随温度的变化,下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S3时,L1和L2两灯串联
B. L1和L2两灯的灯丝阻值之比是2:1
C. 只闭合S3时与只闭合S1和S2时,电路消耗的总功率之比是2:9
D. 只闭合S3时与只闭合S1和S2时,通过L1灯的电流之比是4:9
20. 如图所示电能表的示数为______ 度。
21. 用试电笔可以辨别家庭电路中的火线与零线,图中手拿试电笔方法正确的是______ 图。(选填“甲”或“乙”)
22. 某同学用如图所示的装置研究通电螺线管外部的磁场。
(1)闭合开关后,螺线管A端的磁极为______ 极
(2)小磁针静止后其右端为______ 级
(3)当电源的正负极对调后再闭合开关,发现小磁针的N极、S极的指向也对调,由此可知通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中______ 的方向有关。
23. 小岩用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,在实验桌上连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物图连接完整。
(2)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于______ 端。
(3)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为______ V,电流表的示数为______ A。这个待测电阻R的阻值为______ Ω。
24. 某研究小组在学习有关磁体知识的过程中,将一块磁体吸附在水平的铁棒上,如图甲所示;然后用蜡烛对磁体加热,如图乙所示;加热一段时间后,磁体掉落,如图丙所示。请根据以上现象,提出一个可探究的科学问题:______ 。
25. 实验桌上有两个相同的烧瓶,烧瓶内密封着质量、初温均相同的煤油,A、B两支温度计完全相同,瓶内还分别装有阻值不同的电阻丝R1和R2(R1>R2)。
(1)小亮将两个烧瓶按图甲所示的方式连入电压保持不变的电源两端进行实验。
①小亮探究的是电流产生的热量跟______ 的关系。
②实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用温度计示数的变化量来反映,这是采用了转换测量物理量的研究方法。在下列实例中,同样采用了此种方法的是______ 。
A.借助电动机提升重物的高度反映电流做功的多少
B.借助水压学习电压
C.研究电流与电阻的关系时,保持电阻两端电压一定
③闭合开关,通电一段时间后,图甲中温度升高较多的是______ 温度计。
(2)小亮想将两个烧瓶按照图乙的方式连入同一个电源两端,探究“电流产生的热量与电流大小的关系”。他的实验方案中存在的问题是______ 。
26. 如图是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,其中E是电磁铁。闭合开关S后,发现电磁铁吸引起少量大头针。为了让电磁铁能吸引起更多的大头针,只利用图中的器材,可以采取的操作方法是______ 。(写出一种方法即可)。
27. 如图是小明探究产生感应电流条件的实验装置。请完成下列问题:
(1)小明在使导体棒运动的过程中,发现灵敏电流计指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的角度小,即产生的感应电流较小。请你依据这一现象,猜想产生的感应电流较小的可能原因______ 。(写出一条即可)
(2)写出检验你的猜想的方法:______ 。
(3)将上述实验装置中的灵敏电流计换成适当的电源,在导体棒静止的情况下,闭合开关后可观察到的现象是______ 。
28. 用图所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率,其中R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤:
(1)只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片的位置,使______ ,并记录电压表的示数为U1;
(2)只闭合开关S和开关______ ,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,记录电压表的示数为U2;
(3)小灯泡L的额定功率P=______ 。(用已知量和所测物理量的字母表示)
29. 实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个,已调零的电压表和电流表各一块,阻值已知且不同的定值电阻6个,导线若干。小华将以上器材按照如图所示的电路图组装了电路,来探究“当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体电阻的关系”。
(1)请将实验步骤补充完整:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片P放在阻值最大的位置。
②试触并闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,用电流表测出R的电流用I表示,用电压表测出R两端的电压用U表示,把R、I、U的数值记录在表格中。
③______,读出电压表的示数U,把R、I、U的数值记录在表格中。
④仿照步骤③再做4次实验。并把R、I、U的数值记录在表格中。
⑤利用______计算出电阻R消耗的电功率P,并把P的各次数值记录在表格中。
(2)画出实验数据记录表格。
30. 将定值电阻R1、R2串联接在电源两端,如图甲所示,闭合开关S后,电压表的示数分别为U1、U2,且U1
31. 请阅读《信息的记录与读取》并回答。
信息的记录与读取
我们生活的世界里有太多美好的事物,怎样把它们记录下来,记录后又怎样让它们重现呢?以声音的记录为例,由于振动可以发声,所以早期留声机上的机械唱片就是将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来的(如图所示),当唱片转动时,唱针就随着划过沟槽变化的规律而振动,产生了与原来一样的声音。这种机械式记录方式的优点是刻录的信息可以保留很久的时间,而不足之处是由于材料所限,记录的信息量有限。
磁性材料的研究促进了磁记录的诞生,例如,磁带就是把磁性材料如γ−Fe2O3的磁粉颗粒等涂在塑料基带上制成的。以录音机的工作为例,记录声音时,如图甲,把强弱变化的声音转化为强弱“同步”变化的电流,当这样的电流通过录音磁头(带有铁芯的线圈)时,又产生了相应强弱变化的磁场,当磁带划过磁头时,其上的磁粉颗粒会被强弱不同的磁场磁化,于是就记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时,如图乙,使记录了磁性信息的磁带贴着磁头运动,磁性强弱变化的磁带使磁头线圈中产生变化的电流,电流经放大转化成声音传出,便“读”出了磁带中记录的信息。这种用磁带记录信息的容量比机械唱片大很多,而且材料便宜,因此很快就流行开来。
信息记录的最主要的指标是记录密度,即单位面积记录的信息量。但随着时代的进步,人们发现,磁带的容量还是太小,因此科学家们不断提升磁记录的技术,比如带有磁条的信用卡、电脑中的磁盘等。2014年,科学家们在涂覆型磁带上以钡铁氧体作为记录介质制成了记录密度最大的磁带LTO,只需要2.3mm2的这种磁带就可以记录下字数约为3×105字的《九年级物理全一册》物理教材中的全部文字。随着技术的提升,“记录密度”不断提高,目前虽然磁记录还正在普遍使用,但光记录和数字信号记录也已进入人们的生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)机械唱片记录声音信息的方法是______ 。
(2)录音机记录声音时,磁头相当于______ 。
A.电源B.电磁铁C.电动机
(3)已知存储1个汉字的信息量为16bit(信息量的单位为bit,即比特),请根据文中信息,计算出磁带LTO的记录密度约为______ bit/mm2。
(4)请你再举出一个生活中记录信息的实例。
32. 图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源两端电压的大小。
33. 图甲为一种电加热饮水机,图乙为其简化电路图,其中R1和R2均为电热丝,S是手动开关,S1是自动温控开关。当水的温度低于设定值时,通过开关S1的控制,饮水机处于高温挡加热状态;水沸腾后,再通过开关S1的控制,饮水机处于低温挡保温状态,从而实现智能化地控制水的温度。已知饮水机高温挡加热功率为484W,低温挡保温功率为44W。
(1)请写出饮水机在低温挡时S、S1两个开关的通断状态;
(2)求饮水机处于高温挡加热状态工作40s所消耗的电能;
(3)求电热丝R2的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:在国际单位制中,安培(A)是电流的单位,伏特(V)是电压的单位,焦耳(J)是功和能量的单位,瓦特(W)是电功率的单位,故D符合题意;
故选:D。
根据国际单位制中规定物理量的主单位及符号:电功率-瓦特(W)、电流-安培(A)、电压-伏特(V)、功和能量-焦耳(J)进行判断。
记住国际单位制中所学物理量的符号及其单位的符号,是学好物理的基础。
2.【答案】B
【解析】解:电风扇、电冰箱主要是把电能转化为机械能;电视机主要是把电能转化为声能和光能。
只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应。
故选:B。
要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能。
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。
3.【答案】B
【解析】解:A、因为水是导体,并且具有流动性,一旦与火线相连,人就会发生触电事故,不能用湿抹布擦正在工作的台灯,故A错误;
B、在未断开电源开关的情况下更换灯泡容易发生触电事故,所以更换灯泡前先断开电源开关,故B正确;
C、发现有人触电后,直接用手把触电者拉开,因人体是导体,可能使救助者间接发生触电事故,故C错误;
D、家用电器发生火灾时,要先断开电源开关,才能用水灭火,否则会发生触电,故D错误。
故选:B。
(1)湿物体是导体,接触带电体容易发生触电;
(2)维修电器时,应先断开开关;
(3)发现有人触电或检修电路或电器失火时,首先切断电源,再实行救援措施或维修。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
4.【答案】D
【解析】解:A、验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的;故A错误;
B、指南针能指南北,是因为受到地磁场的作用;故B错误;
C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动来工作的,故C错误;
D、发电机通过线圈在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生电流,是电磁感应现象,故D正确。
故选:D。
电磁感应现象的内容是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案。
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点。要在理解的基础上,记住这些基础知识。
5.【答案】A
【解析】解:
A、当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,该实验说明电流周围存在磁场,故A正确;
B、小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,但不能检验磁场的强弱,故B错误;
C、若改变导线中的电流方向,磁场的方向发生改变,小磁针的转动方向会改变,故C错误;
D、磁场方向与电流的大小无关,改变导线中电流方向,小磁针的转动方向不会改变,故D错误。
故选:A。
奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;磁场的方向与电流的方向有关。
本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用,更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意方法的学习。
6.【答案】C
【解析】解:
A.由电路图可知,开关S2为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S1只控制灯泡,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制电动机,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制吸尘用的电动机,二者互不影响,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制小灯泡,故D不符合题意。
故选:C。
由题意可知,开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制电动机,说明小灯泡L和电动机M并联,且各由一个开关控制,据此进行解答。
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出灯泡和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
7.【答案】D
【解析】解:A、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,还受温度影响,电阻与电压、电流无关,所以当导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,电阻只与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关,不是由通过导体的电流和导体两端的电压决定的,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻的大小与导体两端的电压无关,故C错误;
D、欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D正确。
故选:D。
1、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、导体两端的电压大小无关;
2、欧姆定律内容是导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。也就是说在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
在分析电流与电压和电阻的关系时,一定要抓住结论的前提条件,不能随便下结论,这是学生最容易出错的地方
8.【答案】C
【解析】解:
AB、电功率是表示电流做功快慢的物理量,而电功是电流所做的功,电流做了多少功就消耗了多少电能,若在相同时间内,电流通过导体做功越多(越小),电功率越大(小);因用电器的工作时间未知,所以无法判定电功率的大小,故AB错误;
C、电功率是表示电流做功快慢的物理量,用电器消耗电能越快,电功率越大,故C正确;
D、根据W=Pt可知,消耗电能的多少与用电器的实际功率和工作时间有关,只根据额定功率无法判定消耗电能的多少,故D错误。
故选:C。
电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功;
电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是1秒内电流做功的多少。
电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆,掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
9.【答案】B
【解析】解:
A、为了用电的安全,灯泡的开关要控制火线,所以a为火线,b为零线,故A错误;
B、家庭电路中控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故B正确;
C、电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表,故C错误;
D、台灯与电视机接入电路时,互不影响,是并联关系,故D错误。
故选:B。
(1)根据开关和灯泡的连接方式判定火线和零线;
(2)家庭电路中开关应该接在灯泡与火线之间;
(3)电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表;
(4)家庭电路中的用电器之间是并联的。
本题考查了家庭电路的连接方式、电能表的作用,属于基础知识,要掌握。
10.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R0与磁敏电阻R串联,电流表测电路中的电流。
因磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁场的增强而变小,
所以,当磁敏电阻R附近的磁场增强时,R的阻值变小,电路的总电阻变小,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=UR可知,电路中的电流变大,则通过电阻R、R0的电流均增大,故A错误、C正确;
由U=IR可知,电阻R0两端的电压增大,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R两端的电压减小,故B错误。
故选:C。
由电路图可知,定值电阻R0与磁敏电阻R串联,电流表测电路中的电流。根据题意得出磁敏电阻R附近的磁场增强时R的阻值变化,根据欧姆定律结合串联电路的电流特点得出通过电阻R、R0的电流变化,利用欧姆定律得出电阻R0两端的电压变化,再利用串联电路的电压特点得出电阻R两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好磁敏电阻的阻值与磁场强度的关系是关键。
11.【答案】D
【解析】解:地球是一个大磁体,指南龟指南北的原因是由于受到了地磁场的作用,故D正确;
指南龟静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极,指向地理南极,是地磁的北极;指向北的一端是磁体的北(N)极,所以龟尾端为磁石的S极,故ABC错误。
故选:D。
指南龟是利用地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断指南龟的指向。
本题考查了指南龟指南北的原因,注意地理两极与地磁两极的关系。
12.【答案】C
【解析】解:
AC.液体加热器正常工作时的功率P=800W=0.8kW,由P=Wt可得,1度电可供它正常工作的时间t=WP=1kW⋅h0.8kW=1.25h,故A错误、C正确;
B.由P=UI可得,液体加热器正常工作时,通过的电流I=PU=800W220V≈3.6A<5A,故B错误;
C.由P=UI=U2R可得,液体加热器的电阻R=U2P=(220V)2800W=60.5Ω,它接在电压为110V的电源上工作时,其功率,故D错误。
故选:C。
(1)液体加热器正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=Wt求出1度电可供它正常工作的时间;
(2)根据P=UI求出液体加热器正常工作时通过的电流;
(3)根据P=UI=U2R求出液体加热器的电阻,它接在电压为110V的电源上工作时,再根据P=UI=U2R求出其功率。
本题考查了电功公式和电功率公式的应用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
13.【答案】B
【解析】解:闭合开关S后发现小灯泡L不发光,说明电路出现了断路现象;
由题意可知,用电压表测得ab间电压为零,ac、ad及ae之间的电压均为4.5V;用电压表测得ab间电压为零,这表明断路在ab之外的电路上,a、c和a、d及a、e之间的电压均为4.5V,这表明测这几处电压时,电压表与电源之间是接通的,即c−d−e是通路,所以故障是bc之间出现了断路现象,故B正确。
故选:B。
灯不亮,说明电路出现了断路现象或灯泡短路;电路中只有一处发生断路,用电压表依次测得两点电压,观察电压表有无示数进行判断。
本题考查了用电压表检测电路的故障。当电压表所测的那部分电路断路,电压表与电路串联,分担电源电压,要注意辨别。
14.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流I=U0R0=3V6Ω=0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0∼0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流为0.5A,故A错误;
B.当电路中的电流最大时,定值电阻R0的实际功率最大,则,故B正确;
C.当电路中的电流最大时,电路的总功率最大,则,故C错误;
D.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路的最小阻值,故D错误。
故选:B。
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流;
(2)当电路中的电流最大时,根据P=UI=I2R求出定值电阻R0的实际功率最大值;
(3)当电路中的电流最大时,利用P=UI求出电路的最大总功率;
(4)当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的得出电路中的最大电流是关键。
15.【答案】D
【解析】解:
AB.只闭合S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,
由图甲可知,此时灯泡两端的电压UL=4V,
由I=UR可得,小灯泡L的电阻RL=ULIL=4V0.5A=8Ω,故A错误;
小灯泡L的功率PL=ULIL=4V×0.5A=2W,故B错误;
CD.再闭合S2后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过小灯泡L的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻R两端的电压UR=UL=4V,
由图甲可知,通过电阻R的电流IR=0.2A,
则电路总功率的增加量△P=PR=URIR=4V×0.2A=0.8W,故C错误;
1min内电阻R产生的热量QR=WR=PRt=0.8W×60s=48J,故D正确。
故选:D。
(1)只闭合S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,根据图甲读出此时灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出灯泡L的电阻,利用P=UI求出小灯泡L的功率;
(2)再闭合S2后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过小灯泡L的电流不变,根据并联电路的电压特点得出电阻R两端的电压,根据图甲读出通过电阻R的电流,利用P=UI求出R的电功率即为电路总功率的增加量,利用Q=W=Pt求出1min内电阻R产生的热量。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
16.【答案】AC
【解析】解:A、家庭电路中电压是220V,故A正确;
B、在家庭电路中空气开关“跳闸”,可能是由于发生了短路,也可能是用电器总功率过大,故B错误;
C、当家庭电路中多开一盏灯照明时,总电阻将变小,根据欧姆定律可知,干路中的电流将变大,故C正确;
D、电路中电流过大的原因有两个:短路和总功率过大,故D错误。
故选:AC。
(1)我国家庭电路电压是220V。
(2)(4)电路中电流过大的原因是短路和总功率过大。
(3)多个用电器并联时,总电阻变小。
家庭电路中掌握家庭电路电压、各元件的作用、连接方法与特点、电流过大的原因等,这些都是比较简单的问题。
17.【答案】BD
【解析】解:AB、磁铁与甲钢棒相互排斥,因同名磁极相互排斥,甲钢棒有磁场,且右端与条形磁体的左端为同名磁极;故A错误,B正确;
CD、磁铁与乙钢棒相互吸引,因磁铁具有吸引钢、铁类物质的性质,所以钢棒可能没有磁性;由于磁铁间异名磁极相互吸引的性质,所以磁铁会吸引异名磁极的钢棒,所以钢棒可能有磁性;故C错误,D正确。
故选:BD。
(1)物体能够吸引钢铁一类的物质(铁、钴、镍等)的性质叫磁性。
(2)磁极间作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
本题主要考查了对磁性的了解,以及对力的作用的相互性的应用,属基础知识。
18.【答案】BC
【解析】解:A、磁感线是为了研究方便引入的假想的有方向的曲线,是不存在的,故A错误;
BC、因为磁场是确实存在的,但是磁场是看不见摸不到的,故用磁感线来形象的表示磁场,磁感线越密的地方磁场越强,磁感线越疏的地方磁场越弱,磁感线上任一点的切线方向与放在该点小磁针静止时北极指的方向一致,故BC正确;
D、利用碎铁屑,可以判断磁体周围磁场分布情况,但不能判断磁场的方向,故D错误。
故选:BC。
需要了解磁场相关的基础知识,磁感线是为了研究磁场方便假想的曲线;磁场中磁场方向可以根据放入该点的小磁针静止时N极所指方向判断,磁场看不见、摸不着,但是真实存在的。碎铁屑可以判断磁场的强弱,但不能显示磁场的方向。
本题关键是明确磁感线的概念以及物理意义,更要明确磁感线的特点,会画常见磁体和电流的磁感线。
19.【答案】ABC
【解析】解:
A.只闭合S3时,电流从电源的正极出发依次经L1、S3、L2回到电源的负极,两灯泡串联连接即为串联,故A正确;
B.只闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,由并联电路中各支路两端的电压相等且L1和L2都正常发光,所以电源的电压U=U1=U2=6V,
由P=UI=U2R可得,灯L1的电阻R1=U12P1=(6V)23.6W=10Ω,
因串联电路中各处的电流相等,所以由P=UI=I2R可得,只闭合开关S3时电路中的电流I=P1′R1=1.6W10Ω=0.4A,
由I=UR可得,电路的总电阻,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以灯L2的电阻,
则L1和L2两灯的灯丝阻值之比R1:R2=10Ω:5Ω=2:1,故B正确;
C.只闭合S3时电路的总功率,
只闭合S1和S2时电路的总功率,
则::10.8W=2:9,故C正确;
D.只闭合S3时通过L1灯的电流I=0.4A,只闭合S1和S2时通过L1灯的电流I1=UR1=6V10Ω=0.6A,
则I:I1′=0.4A:0.6A=2:3,故D错误。
故选:ABC。
(1)只闭合S3时,根据电流流向法判断电流的路径,然后得出两灯泡的连接方式;
(2)只闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点结合L1和L2都正常发光得出电源的电压;根据P=UI=U2R求出灯L1的电阻,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出只闭合开关S3时电路中的电流,再根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联特点求出灯L2的电阻,然后求出L1和L2两灯的灯丝阻值之比;
(3)根据P=UI求出只闭合S3时电路的总功率,只闭合S1和S2时电路的总功率等于两灯泡功率之和,然后求出两种情况的总功率之比;
(4)只闭合S3时通过L1灯的电流和电路中的电流相等,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出只闭合S1和S2时通过L1灯的电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
20.【答案】2021.0
【解析】解:从电能表上可以看出电能表的示数为20210,最后一位是小数,单位是kW⋅h(度),
故电能表的读数为:2021.0kW⋅h=2021.0度。
故答案为:2021.0。
电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW⋅h。
本题考查了电能表的读数方法,关键是知道电能表的最后一位是小数,单位是kW⋅h(度)。
21.【答案】甲
【解析】解:甲图,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触的是火线氖管发光;笔尖金属体接触的是零线氖管不发光,该使用方法是正确的;
乙图,手没有接触笔尾金属体,测电笔笔尖金属体接触火线或零线,氖管都不发光,该使用方法是错误的。
故答案为:甲。
正确使用试电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体。
此题考查试电笔的正确使用,属于基本技能的考查,难度不大。
22.【答案】N S 电流
【解析】解:
(1)根据电源的正负极可知,螺线管中电流的方向是从左侧流入,右侧流出,根据安培定则可知,A端为N极,B端为S极;
(2)根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为S极;
(3)当电源的正负极对调后再闭合开关,电流的方向发生了改变,发现小磁针的N极、S极的指向也对调,由此可知通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
故答案为:(1)N;(2)S;(3)电流。
(1)根据右手螺旋定则判定螺线管的极性;
(2)利用磁极间的相互作用判定小磁针的极性;
(3)通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关。
本题考查了右手螺旋定则和磁极间的相互作用规律。要求能熟练应用右手螺旋定则,由电流方向判断N、S极,或由N、S极判断电流方向。
23.【答案】B20.54
【解析】解:(1)用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中,如下所示:
(2)为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,滑片应移到B端;
(3)由图乙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A;电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1A,电压表的示数为2V;
则有:R=UI=2V0.5A=4Ω
故答案为:(1)如上所示;(2)B;(3)2;0.5;4。
(1)变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中;
(2)为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大。
(3)先根据图中电流表、电压表的量程、分度值以及指针的位置进行读数,然后根据公式R=UI计算出R的阻值;
本题用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,考查电路的连接及注意事项,电表读数,电阻简单计算,为基本题。
24.【答案】磁体的磁性强弱与温度高低有什么关系?
【解析】解:磁体能吸附在铁棒上,加热一段时间后,磁体的温度会增加,但磁体掉落,说明磁体温度升高后,磁性有可能减弱了。提出可探究的科学问题为:磁体的磁性强弱与温度有什么关系?
故答案为:磁体的磁性强弱与温度高低有什么关系?
加热一段时间后,磁体掉落,可猜想磁体的磁性强弱与温度的关系。
本题在观察实验现象的基础上,提出问题,要有一定的分析总结能力。
25.【答案】电阻 A A 没有控制电阻相同
【解析】解:(1)①由图可知,该电路为串联电路,电流和通电时间相同,但电阻不同,所以探究的是当电流和通电时间一定时,电流产生的热量跟电阻的关系;
②电流产生的热量不能直接观察,实验中通过温度计示数的变化来测量产生热量的多少,这种方法是转换法;
A、借助木块被推动的距离判断动能的多少,采用的是转换法;
B、借助水压学习电压,采用的是类比法;
C、研究电流与电阻的关系时,保持电阻两端电压一定,采用的是控制变量法;
故选A;
③闭合开关,通电一段时间后,电流相同,通电时间相同,由于R1>R2,根据Q=I2Rt可知,R1放出的热量多,温度升高较多的是A温度计;
(2)探究“电流产生的热量与电流大小的关系”时,需要控制电阻和通电时间相同,电流不同;小亮想将两个烧瓶按照图乙的方式连入同一个电源两端,电流不同,电阻也不同,所以无法探究“电流产生的热量与电流大小的关系”。
故答案为:(1)①电阻;②A;③A;(2)没有控制电阻相同。
(1)①根据图象中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
②实验中通过温度计示数的变化来测量产生热量的多少。这种方法是转换法;
③在电流和通电时间一定时,电阻越小,产生的热量越少;
(2)探究“电流产生的热量与电流大小的关系”时,需要控制电阻和通电时间相同,电流不同。
掌握电流产生热量多少的影响因素,利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。
26.【答案】向左移动滑动变阻器的滑片
【解析】解:闭合开关S后,发现电磁铁吸引起少量大头针,这说明电磁铁的磁性较小,实验中无法改变线圈的匝数,但可以通过滑动变阻器改变通过电磁铁的电流;当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,吸引的大头针的个数会变多。
故答案为:向左移动滑动变阻器的滑片。
电磁铁磁性大小的因素与电流的大小、线圈匝数的多少有关。
本题考查了影响电磁铁磁性大小的因素、电路的动态分析,难度不大,要掌握。
27.【答案】导体棒做切割磁感线的速度较小 闭合开关后,向左快速移动导体棒,观察灵敏电流计指针的偏转角度是否变大 导体棒发生摆动
【解析】解:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生电流小的原因可能是导体棒做切割磁感线的速度较小。
(2)为了检验上述猜想,我们可以增大导体棒做切割磁感线的速度,所以先要闭合开关,向左快速移动导体棒,观察灵敏电流计指针的偏转角度是否变大,如果电流变大,说明感应电流大小和闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动速度有关。
(3)将上述实验装置中的灵敏电流计换成适当的电源后,电路中有电流,导体棒中也有电流,而磁场对通电导体有力的作用,所以导体受力后运动状态会改变,导体棒会摆动。
故答案是:(1)导体棒做切割磁感线的速度较小。(2)闭合开关后,向左快速移动导体棒,观察灵敏电流计指针的偏转角度是否变大。(3)导体棒发生摆动。
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生电流小的原因可能是导体棒做切割磁感线的速度较小。
(2)看增大导体棒做切割磁感线的速度后,灵敏电流计指针的偏转角度是否变大,要注意操作规范。
(3)将上述实验装置中的灵敏电流计换成适当的电源后,电路中有电流,导体棒中也有电流,而磁场对通电导体有力的作用。
该题主要考查了探究产生感应电流条件的实验,我们要结合电磁感应现象去分析。
28.【答案】电压表示数为额定电压2.5VS2 U1×U2−U1R0
【解析】解:(1)灯在额定电压下正常发光,只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片的位置,使电压表示数为额定电压2.5V,并记录电压表的示数为U1;
(2)只闭合开关S和开关S2,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,记录电压表的示数为U2;
(3)在(1)中,灯与定值电阻和变阻器串联,电压表测灯的电压,因电压表示数为额定电压,故灯正常发光;
在(2)中,电路连接方式不变,各部分的电阻和电压不变,电压表测定值电阻和灯的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压:U0=U2−U1;
在(1)中,由欧姆定律,灯的额定电流为:
IL=U0R0=U2−U1R0,
小灯泡L的额定功率:
P=UL×IL=UL×U2−U1R0=U1×U2−U1R0。
故答案为:
(1)电压表示数为额定电压2.5V;(2)S2;(3)U1×U2−U1R0。
测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率,先使灯正常发光,分析操作(1)中电路的连接和电压表测量的电压,据此确定实验步骤;
保持滑片位置不动,根据开关的转换,使电压表电压表测定值电阻和灯的电压,由串联电路电压的规律得出定值电阻的电压,由欧姆定律得出灯的额定电流,从而由P=UI得出灯的额定功率。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和设计方案测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率能力。
29.【答案】断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电流表的示数与②中相同 P=UI
【解析】解:(1)探究“当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体电阻的关系”,要控制电路中的电流不变,改变导体的电阻大小,记下电阻的电压大小,根据P=UI求出导体的电功率,为得出普遍性的规律要多次测量:
③断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电流表的示数与②中相同;
⑤利用P=UI计算出电阻R消耗的电功率P,并把P的各次数值记录在表格中。
(2)根据测量的物理量设计记录数据的表格,如下所示:
R/Ω
I/A
U/V
P/W
故答案为:(1)③断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电流表的示数与②中相同;
⑤P=UI;
(2)如上。
(1)探究“当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体电阻的关系”,要控制电路中的电流不变,改变导体的电阻大小,记下电阻的电压大小,根据P=UI求出导体的电功率,为得出普遍性的规律要多次测量,据此分析回答
(2)根据测量的物理量设计记录数据的表格。
本题探究“当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体电阻的关系”,考查操作过程、控制变量法及归纳法的运用及表格的设计能力。
30.【答案】解:由甲电路中可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压U1,电压表V2测R2两端的电压U2,
因串联电路中各处的电流相等,且U1
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=UI=U2R可知,两电阻消耗的电功率关系为P1>P2。
【解析】由甲电路中可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压U1,电压表V2测R2两端的电压U2,根据串联电路的电流特点结合电压表的示数关系得出两电阻的阻值关系;由乙电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点结合P=UI=U2R得出两电阻消耗的电功率关系。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
31.【答案】将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来,机械刻痕记录 B2.1×106
【解析】解:(1)阅读文字信息,可知机械唱片记录声音信息的方法是,将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来,机械刻痕记录。
(2)记录过程中,把随声音强弱变化的电流通过录音磁头(带有铁芯的线圈)产生相应强弱变化的磁场,故选B。
(3)记录密度为3×105×16bit2.3mm3=2.1×106bit/mm2。
(4)生活中记录信息的实例有公交卡、银行卡等。
故答案为:(1)将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来,机械刻痕记录;
(2)B;
(3)2.1×106;
(4)公交卡。
(1)阅读正文第一段,早期留声机上的机械唱片就是将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来的,当唱片转动时,唱针就随着划过沟槽变化的规律而振动,产生了与原来一样的声音。
(2)阅读正文第二段,把强弱变化的声音转化为强弱“同步”变化的电流,当这样的电流通过录音磁头(带有铁芯的线圈)时,又产生了相应强弱变化的磁场,当磁带划过磁头时,其上的磁粉颗粒会被强弱不同的磁场磁化,于是就记录了一连串有关磁性变化的信息。
(3)磁带LTO的记录密度单位为bit/mm2,2.3mm2的这种磁带就可以记录下字数约为3×105字,存储1个汉字的信息量为16bit,先计算总字节数,再除以面积即可。
(4)生活中记录信息的实例有公交卡、银行卡等。
本题考查根据已知信息获取知识的能力,需要有一定的综合分析能力。
32.【答案】解:(1)由I=UR可得,电阻R1的阻值:
R1=U1I=2V0.2A=10Ω;
(2)R1与R2串联,电路总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电源电压U=IR=0.2A×30Ω=6V。
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)电源两端电压的大小为6V。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(1)根据串联电路的电阻规律求出电路总电阻,再根据欧姆定律计算电源两端电压的大小。
本题考查学生对串联电路电流特点,电阻规律,欧姆定律的灵活运用。
33.【答案】解:
(1)由乙图可知,当S、S1同时闭合时,R1与R2并联,此时电路中的总电阻最小,
当只闭合开关S时,电路中只有R1,此时电路中的总电阻最大,
根据P=U2R可知,只闭合S时,饮水机功率小,处于低温挡;
(2)当电路处于高温挡时,功率,通电时间t=40s,
则电路在这段时间内消耗的电能;
(3)当只闭合开关S时,电路处于低温挡,其功率,
根据P=U2R可知,,
当开关S、S1都闭合时,电路处于高温挡,其功率,R1与R2并联,
根据P=U2R可知,此时,
,将R1=1100Ω,代入可得:
R2=110Ω;
答:(1)饮水机在低温趋时,开关S闭合,S1断开;
(2)饮水机处于高温挡加热状态工作40s所消耗的电能为19360J;
(3)电热丝R2的阻值为110Ω。
【解析】(1)由公式P=U2R可得,当R越小时,电功率越大;R越大时,电功率越小,可判断出饮水机在低温挡时两个开关的通断状态;
(2)饮水机属于纯电阻电路,根据W=Pt可计算出其在一段时间内消耗的电能;
(3)通过P=U2R可以计算R2的阻值。
本题主要考查学生是否会通过判断电路的高低温挡位、电能的计算等。
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