2020-2021学年甘肃省兰州市教学管理第五片九年级(上)期末物理试卷
展开用水作为暖气中的传热介质是因为水的( )
A. 沸点高B. 密度大C. 比热容大D. 导电性强
下列说法正确的是( )
A. 冠状病毒的传播是扩散现象
B. 即使煤炭没有完全燃烧,其热值也不会改变
C. 一个物体的内能增加了,一定是它吸收了热量
D. 内燃机压缩冲程将内能转化为机械能
如图所示为某中学大门前的LED电子屏(部分字不能正常显示),下列说法正确的是( )
A. 电子屏中发光的LED灯泡之间的连接方式为串联
B. LED电子屏在工作时主要将电能转化为内能
C. LED灯泡是用半导体材料制作的
D. 电子屏工作时发热是因为热传递
小明将毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中,涉及到的物理知识说法正确的是( )
A. 毛皮与橡胶棒摩擦起电是创造了电荷
B. 毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体
C. 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体会互相吸引
D. 橡胶棒能带上电荷,说明橡胶棒是导体
如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中( )
A. 正电荷移动方向由A到BB. 电流方向由B到A
C. 电流方向由A到BD. 正电荷移动方向由B到A
为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当人坐在座椅上时,开关S自动闭合。若未系安全带,则开关S1断开,仪表盘上的指示灯亮;若系上安全带,则开关S1闭合,指示灯灭。图中设计最合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图象,下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙的电阻大小关系:
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上,干路中的电流为0.6A
D. 根据图象可得出结论:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮,调节变阻器滑片p,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L2灯丝断了B. 滑动变阻器短路了
C. 灯泡L2短路了D. 滑动变阻器接触不良
如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
现有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的三个电灯,分别在额定电压下工作,则( )
A. “220V 40W”的电灯最亮B. “110V 40W”的电灯最亮
C. “36V 40W”的电灯最亮D. 三盏电灯一样亮
关于图中的家用电能表,下列说法中正确的是( )
A. 电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表
B. 该电能表示数表示家中本月已消耗的电能是32386.1kW⋅h
C. 指示灯闪烁的越快,表明电能表所在电路的总功率越小
D. 小明家同时使用的用电器总功率可以超过10000W
在如图所示电路中,当开关S1闭合时,为使电流表、电压表的示数都减小,下列操作正确的是( )
A. 断开开关S2,滑片P向左移动
B. 断开开关S2,滑片P向右移动
C. 保持滑片P位置不动,使开关S2由闭合到断开
D. 保持滑片P位置不动,使开关S2由断开到闭合
某直流电动机标有“36V 18W”字样,经测量其线圈电阻为2Ω,使电动机正常工作10min.则电动机在这段时间内产生的热量是( )
A. 1.08×104JB. 300JC. 3.888×105JD. 1.05×104J
在如图所示的电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为Il、I2,那么下列关系式正确的是( )
A. U2=Ul+U3,I1=I2B. U1=U2=U3,Il=I2
C. Ul=U2=U3,I1
标有“6V1.5W”的灯泡,通过它的电流随其两端电压变化的物理图象如图所示,若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来,接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是( )
A. 此时该灯泡的电阻为24Ω
B. 此时通过定值电阻的电流为0.25A
C. 此时电路的实际总功率为1.2W
D. 此时灯泡的额定功率为0.8W
如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0∼200mA,电压表的量程为0∼9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,下列说法正确的是( )
A. 湿敏电阻R的电流最小值为80mA
B. 定值电阻R0的电功率最小值为0.192W
C. 电路消耗的总功率最大值为3.6W
D. 此装置能监测的湿度最大值为80%
“嫦娥四号”于2019年1月3日成功着陆月球背面。发射“嫦娥四号”的火箭所使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料______的特性,火箭加速上升过程中机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
可燃冰是一种固态晶体燃料。若某次开采出来的可燃冰热值为1.008×1010J/m3,则0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出______ J的热量,这些热量全部被水吸收后,可以将______ kg的水从20℃加热到100℃。可燃冰燃烧时,将______ 能转化为内能。
手机在如今的生活中已越来越普及,如图所示为某品牌充电宝,电池的容量为20000mA⋅h,输出电压为5V,这款充电宝一次最大储存的能量是______ J,存储能量的过程中它相当于______ ;如果它同时给两个手机充电,充电宝相当于______ 。(后两空选填“电源”或“用电器”)
如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为______Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为______V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为______A。
如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入______,c、d之间应接入______。(选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
说明分子间存在______ 。
如图所示为汽油机的______ 冲程,如果飞轮的转速为1200r/min,每次做功冲程做功600J,则该汽油机每分钟对外做功______ J。
如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比::1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为______。
请你在答题卡相对应的区域内,正确地画出所给电路的电路图。
在做“影响电阻大小的因素”实验时,需要在电压相同的条件下,闭合开关,通过观察______ ,比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫______ 。下表是几种实验用导线的参数:
根据上表参数,为研究电阻与导体材料有关,应在上表中选用导线C和导线______ ;为研究电阻与导体长度有关,应在上表中选用导线C和导线______ 。
利用如图1所示电路,在研究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,不断改变Rx的阻值,当Rx由5Ω换成10Ω的电阻后,接下来应将滑动变阻器的滑片向______ 端移动,使______ 保持______ 不变,得到了I与R的关系图像,如图2所示。若实验中始终无法调节电表示数到指定值,则原因可能是______ 。
某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中,小灯泡标有“3.8V”字样,滑动变阻器标有“12Ω1.5A”,电源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙的实物电路连接完整;
(2)本实验的原理是:______ 。某次实验中,若电流表和电压表示数如图丙所示,电流表的示数是______ A,电阻是______ Ω;
(3)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于______ (选填“A”或“B”)端。小明同学负责实物连线,他连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光,小明连线过程中肯定出现的错误是______ ;还可能出现了以下错误中的______ (填字母序号);
A.电压表串联在了电路中
B.电流表并联在了小灯泡两端
C.连接滑动变阻器时,用了C、D两个接线柱
D.连接滑动变阻器时,用了A、B两个接线柱
(4)更换上完全相同的小灯泡,正确连好电路,通过完全正确的操作获得数据如表。
由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为______ W;从表中数据还可以看出小灯泡的电阻会发生变化,原因是______ 。
某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过______(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)观察图甲中的A、B管,在通电时间相等时,发现B管液面上升得更高,表明电流通过导体产生的热量多少与______有关。
(3)采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为______Ω的电阻丝。
(4)能用图乙中的实验结论解释的现象是______(填序号)。
①电炉丝通过导线连接到电路里,电炉丝热得发红而导线几乎不发热。
②电风扇通过导线连接到电路里,导线几乎不发热。电热水壶通过同样的导线连接到电路里,导线明显发热。
③冬天在房间里使用电取暖器时,通电越久,房间里温度会越高。
R1=4Ω,R2=6Ω,电压表的示数6V,当S闭合后,求:
(1)电路的总电阻多大;
(2)电源电压。
如图所示,灯泡L标有“6V 3W”,R1的电阻为5Ω,变阻器标有“20Ω1A”的字样,电流表的量程为0∼3A,电压表的量程为0∼3V.当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光。(设灯泡电阻不随温度而改变)求:
(1)灯泡L的电阻和电源电压;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电流表和电压表的示数;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的最小电功率。
多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(1)求R1的阻值;
(2)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热,故C正确、ABD错误。
故选:C。
因为水的比热容较大:相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低得少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析。
本题考查了水的比热容大的应用,属于基础题目。
2.【答案】B
【解析】解:
A.新冠病毒属于微生物,它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动,不是分子的运动,不属于扩散现象,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否燃烧无关,故B正确;
C.一个物体的内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对此物体做功,故C错误;
D.内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能,故D错误。
故选:B。
(1)冠状病毒不是分子,属于微生物;
(2)热值的大小只与燃料的种类有关;
(3)改变内能的方法有两种:做功和热传递;
(4)热机在压缩冲程中机械能转化为内能;在做功冲程中内能转化为机械能。
本题考查了扩散现象、热值、压缩冲程能的转化、改变内能的方法,都属于基础知识,要熟记。
3.【答案】C
【解析】解:
A、其中的任何一个LED小灯泡损坏时,其他的LED小灯泡依旧发光,说明这些LED小灯泡之间互不影响,即为并联,故A错误;
B、LED灯工作时主要将电能转化为光能,故B错误;
C、LED灯是用半导体材料制成的,故C正确;
D、电子屏用了一段时间会发热,是因为电流的热效应,电流做功将部分电能转化为了内能,故D错误。
故选:C。
(1)串联电路中各元件相互影响,并联电路中各元件互不影响;
(2)LED灯发光,主要是将电能转化为光能;
(3)LED灯是用半导体材料制成的;
(4)电流通过导体时,导体要发热,这是电流的热效应。
本题考查了对电路的连接方式、LED灯的材料、工作时能量的转化以及电流热效应的了解,属于综合性题目。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题结合实际考查了摩擦起电的有关知识,要对选项进行认真分析。
(1)摩擦起电并不是创造了电荷而是电荷的转移;
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(3)同种电荷相互排斥;
(4)橡胶棒是绝缘体。
【解答】
A.毛皮与橡胶棒摩擦起电是电荷在毛皮与橡胶棒间的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.带电体具有吸引轻小物体的性质,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体,故B正确;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由于同种电荷相互排斥,故靠近带负电的物体会互相排斥,故C错误;
D.橡胶棒虽然能带上电荷,但橡胶棒是绝缘体,故D错误。
故选:B。
5.【答案】B
【解析】解:AD、金属导体中是自由电子定向移动形成电流,正电荷是不能移动的,故A、D错误。
BC、验电器A带负电,验电器B不带电,验电器B夺得电子能力比验电器A强,所以自由电子从验电器A流向验电器B,故电流方向从验电器B流向验电器A,故B正确,C错误。
故选:B。
(1)物体因多余电子带负电,带负电的物体夺得电子本领小于不带电的物体。
(2)金属导体中电流方向和自由电子定向移动方向相反。
物体夺得电子本领从强到弱依次为:带正电物体→不带电物体→带负电物体。
6.【答案】C
【解析】解:由题知,S闭合、开关S1断开指示灯亮,S1闭合,指示灯被短路熄灭;
A、电阻R与开关S1串联后与指示灯并联,开关S在干路上,乘客坐下时S闭合指示灯亮,系上安全带时S1闭合,对指示灯没有影响,指示灯仍然亮,不符合题意;
B、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带S1闭合时指示灯才会发光,不符合题意;
C、指示灯与S1并联,与电阻R、S串联,乘客坐下时S闭合指示灯亮,系上安全带时S1闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,符合题意;
D、电阻R与开关S1并联后与指示灯、开关S串联,乘客坐下时S闭合指示灯亮,系上安全带时S1闭合,指示灯亮,不符合题意;
故选:C。
由题知,S闭合、开关S1断开指示灯亮,S1闭合,指示灯被短路熄灭。逐一分析每个选项,找出符合题意的答案。
本题利用了用电器短路时用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻起保护电路的作用。
7.【答案】C
【解析】解:A、当甲乙两端电压都为2V时,,,,根据I=UR知:,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变,故B错误;
C、当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时,,由图知,,干路电流:,故C正确;
D、根据数据和图象得出的结论是:同一导体,电阻一定,通过它的电流与两端的电压成正比,故D错误。
故选:C。
(1)从U−I图象可以得出的信息:①在一定电压下通过导体的电流;②通过比较相同电压下的电流大小,比较电阻大小关系;③通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(2)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图象中得出相关的信息。
8.【答案】C
【解析】解:由图知,两灯泡和滑动变阻器串联,电压表测L1的电压;
A、若灯泡L2灯丝断了,整个电路断路,则L1也不能发光,故A错误;
B、若滑动变阻器短路了,L1、L2串联,都可以发光,故B错误;
C、若灯L2短路了,则L2始终不亮,L1照常发光,且调节变阻器的滑片,能改变L1的亮度,故C正确;
D、若滑动变阻器接触不良,整个电路断路,则两灯都不亮,所以D错误。
故选:C。
在串联电路中,若只有一个用电器工作,则电路中不能发生断路,可能是另一个用电器发生了短路而造成的。
知道接触不良也是断路的一种。若发生断路,则整个电路都不会有电流,所有的用电器都不会工作。
此题考查了电路故障的分析,首先掌握短路和断路的含义,才能根据题目中给出的情况作出判断。
9.【答案】D
【解析】解:A、Rx和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=UR,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0.电压表U2测量Rx两端的电压Ux,根据Rx=UXIX求出电阻。不符合题意。
B、开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压。开关S闭合S1断开时,电压表直接测量Rx两端的电压。根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据I=UR,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0.根据Rx=UXIX求出电阻。不符合题意;
C、Rx和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于定值电阻两端的电压Ux=U0.电流表A2测量Rx的电流Ix,根据Rx=UXIX求出电阻。不符合题意。
D、Rx和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,不能求出Rx电阻。符合题意。
故选:D。
串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据Rx=UXIX求出电阻。
根据Rx=UXIX求出电阻。用电压表和电流表,再根据串联电路和并联电路的电流和电压特点,直接或间接测量电压和电流,这是解决本题的关键。
10.【答案】D
【解析】解:三个灯泡在各自的额定电压下工作,则三个灯泡的实际功率均等于各自的额定功率,即均为40W,
因灯泡的亮暗取决于实际功率,所以三个相同额定功率的灯泡一样亮。
故选:D。
额定电压下用电器的功率和额定功率相等,灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
本题考查灯泡亮度的比较,明确额定功率的概念和知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小是关键。
11.【答案】A
【解析】解:
A、电能表是测量电路消耗电能多少的仪表,故A正确;
B、由图知,该电能表所在的电路已经消耗的电能是32386.1kW⋅h,而并非本月消耗的电能,故B错误;
C、电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢,所以,指示灯闪烁得越快,说明电能表所在电路的总功率越大,故C错误;
D、由图知,电能表平时工作允许通过的最大电流为40A,小明家同时使用的用电器最大总功率P=UI=220V×40A=8800W,故D错误。
故选:A。
(1)电能表是测量电路在一定时间内消耗电能多少的仪表。
(2)家中本月消耗电能的计算方法:月末的减去月初的示数,注意:最后一位是小数,计量单位是kW⋅h;
(3)电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的快慢;
(4)10(40)A,其中10A是指电能表的标定电流,40A是指该电能表平时工作允许通过的最大电流;利用P=UI可求小明家同时使用的用电器最大总功率。
本题考查电能表的作用、电功率的计算,关键是理解电能表各参数的物理意义。
12.【答案】C
【解析】解:(1)闭合开关S1、断开开关S2时,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,
当滑片P向左移动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,
∵I=UR,
∴电路中的电流变大即电流表的示数增大,R2两端的电压增大,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,
∴滑动变阻器R1两端的电压减小即电压表的示数减小;
同理可知,滑片P向右移动时,电流表的示数减小,电压表的示数增大,故AB不符合题意;
(2)保持滑片P位置不动,使开关S2闭合时电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
使开关S2由闭合到断开时,电路中的总电阻增大,
根据欧姆定律可知,电路中的电流减小即电流表的示数减小,滑动变阻器两端的电压减小即电压表的示数减小,故C符合题意;
同理可知,使开关S2由断开到闭合时,电压表和电流表的示数均增大,故D不符合题意。
故选:C。
(1)闭合开关S1、断开开关S2时,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,根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化;
(2)先判断出开关闭合、断开时电路中总电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化。
本题考查学生对电路连接方式的掌握以及滑动变阻器的使用并结合欧姆定律正确判断电路中的电阻、电压、电流的大小变化,有一定的难度。
13.【答案】B
【解析】解:直流电动机的电流I=PU=18W36V=0.5A,
所以电动机线圈产生的热量:Q=I2Rt=(0.5A)2×2Ω×10×60s=300J。
故选:B。
本题考查电流、产生热量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。
14.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经开关、电流表A1、两个电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1=I2;
根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下面电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和可,所以三电压表的示数关系为:U2=U1+U3,故只有A正确。
故选:A。
根据电流的路径判断电路的串并联,只有一条路径的是串联,否则为并联;
根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件,根据串联电路的特点得出电表之间的关系。
本题考查了电路图的简化和串联电路特点的应用,关键是会根据电流流向法判断电路的连接方式以及根据电表的正确使用确定测量的电路元件。
15.【答案】C
【解析】解:(1)灯泡L与定值电阻R串联时,
因串联电路中各处的电流相等,且电源的电压等于两者电压之和,
所以,由I=UR可得,电源的电压:
U=UL+IR,即6V=UL+I×10Ω,
由图象可知,当UL=4V,I=IL=0.2A时符合,故B错误;
则此时该灯泡的电阻:
RL=ULIL=4V0.2A=20Ω,故A错误;
此时电路的实际总功率:
P=UI=6V×0.2A=1.2W,故C正确;
(2)额定电压下用电器的功率为额定功率,则灯泡的额定功率为1.5W,故D错误。
故选:C。
(1)灯泡与定值电阻串联时通过它们的电流相等,电源的电压等于两者电压之和,根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出等式,根据图象得出符合题意的电流和电压,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据P=UI求出电路的总功率;
(2)额定电压下用电器的功率即为额定功率,与实际电压和实际电流无关。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用以及对额定功率的理解,从图象中读出符合题意的电流和电压是关键。
16.【答案】D
【解析】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、若湿敏电阻R的阻值最大为120Ω,此时电路中的电流最小,
则此时最大总电阻:,
所以最小电流为;
此时湿敏电阻R两端的电压:,
由于电压表量程为0∼9V,则电流为80mA时湿敏电阻R两端的电压会超过电压表的量程,所以电路中的最小电流不能为80mA,故A错误;
B、根据串联电路的分压原理可知,湿敏电阻R的阻值越大,其两端的电压也越大,由于电压表量程为0∼9V,则湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时湿敏电阻R的阻值最大,电路中的电流最小;
则根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知,R0两端的电压:
,
则R0的最小电功率:,故B错误;
C、由于电流表的量程为0∼200mA,则电路中的最大电流,所以电路消耗的总功率最大值为,故C错误;
D、由图乙可知:设电阻与湿度的关系式是:
R=aRH+b,
取RH1=0,R1=10;RH2=90,R2=100;带入数据可得:
10=a×0+b,
100=a×90+b
解得:a=1,b=10;
所以,关系式是:R=RH+10,
当湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:,
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:
;
所以,最大值故D正确。
故选:D。
由图可知:定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)知道湿敏电阻R的最大阻值为120Ω,利用串联电路的特点和欧姆定律即可求出最小电流,根据欧姆定律求出湿敏电阻R两端的电压与电压表的量程比较即可判断;
(2)由于R是定值电阻,根据P=I2R可知电路中的电流最小时R0的电功率最小;由(1)可知,但电压表示数为9V时湿敏电阻R的阻值最大电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压;根据P=U2R即可求出R0的最小电功率;
(3)由于电流表的量程为0∼200mA,则电路中的最大电流,利用P=UI即可求出电路消耗的总功率最大值;
(4)由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大,所以根据电压表的最大示数,求出此时R的电阻,由图乙即可判断得出能监测湿度的最大值。
本题是一道信息给予题,认真审题、根据题意获取所需信息,应用串联电路特点、欧姆定律和功率公式即可正确解题。
17.【答案】热值大 增大
【解析】解:
(1)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;
(2)火箭在加速上升过程中,速度增大、动能增大,高度变大,重力势能变大,使得机械能增大。
故答案为:热值大;增大。
(1)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;
(2)物体加速上升,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大。
本题是一道综合题目,考查了燃料热值的特性、动能、势能、机械能变化,难度不大。
18.【答案】1.008×108 300 化学
【解析】解:(1)0.01m3的可燃冰完全燃烧释放的热量:,
由可得,水吸收的热量:,
由可得加热水的质量:;
(2)可燃冰在燃烧时,将化学能转化为内能。
故答案为:1.008×108;300;化学。
(1)知道可燃冰的质量和热值,根据求出完全燃烧释放的热量,根据求出水吸收的热量,再根据求出加水的质量。
(2)燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能。
本题考查了吸热公式、燃料燃烧时的能量转化、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,是一道综合题。
19.【答案】3.6×105 用电器 电源
【解析】解:(1)充电宝电池的容量:
Q=20000mA⋅h=20A⋅h,
这款充电宝一次最大储存的能量:
W=UIt=5V×20A×3600s=3.6×105J;
(2)充电宝存储能量的过程中将电能转化为化学能,相当于用电器;充电宝在给手机充电时,充电宝将化学能转化为电能,此时充电宝相当于电源。
故答案为:3.6×105;用电器;电源。
(1)知道电池的电压和容量,根据W=UIt求出存储的电能;
(2)电池充电的过程中,消耗电能,得到化学能,放电时,化学能转化为电能。
本题考查了储存电能的计算和电路的组成以及串并联电路的辨别,明白电池容量的含义是关键。
20.【答案】520.6
【解析】解:
(1)由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,只有R1连入电路中,电流表测R1的电流,
由I=UR可得R1阻值为:
R1=UI=3V0.6A=5Ω;
(2)由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表电路的电流,电压表测量电阻R2两端的电压,
由串联电路电阻特点知:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,
则电流表示数:
I′=UR=3V15Ω=0.2A,
电阻R2两端的电压:U2=I′R2=0.2A×10Ω=2V;
(3)由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测R1的电流,
由并联电路电压特点知:U=U1=U2=3V,
R1的电流:I1=UR1=3V5Ω=0.6A。
故答案为:5;2;0.6。
(1)当S1闭合,S2、S3断开时,只有R1连入电路中,由欧姆定律计算R1的阻值;
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,由串联电路特点和欧姆定律计算电流表示数和电压表的示数;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测R1的电流,由欧姆定律计算电流表示数。
本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律的应用,正确分析电路结构是解题的关键。
21.【答案】电压表 定值电阻
【解析】解:(1)c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;
(2)若c、d之间为电流表,
①当a、b之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;
②a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,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,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知该支路的电流减小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若c、d之间为定值电阻,
①a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=UR可知电流表的示数减小,
由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
故答案为:电压表;定值电阻。
电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此可知c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断c、d之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化,然后得出符合题意的答案。
本题考查了电路的动态分析,要注意各种情况的讨论,可以按c、d之间依次为电压表、电流表、定值电阻时各种情况的组合进行讨论,防止遗漏。
22.【答案】引力
【解析】解:
端面磨平的铅棒压紧后能吊住大钩码,说明由于分子引力两个铅棒粘在了一起。
故答案为:引力。
分子间存在间隙,有相互作用的引力和斥力。
本题考查学生对分子动理论内容的掌握,以及对分子引力理解的程度,是一道基础题。
23.【答案】做功 3.6×105
【解析】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程;
汽油机的转速为1200r/min,因飞轮每转2圈燃气对外做功1次,所以每分钟对外做功600次;因为每次做功冲程做功600J,该汽油机每分钟对外做功:W=600J×600=3.6×105J。
故答案为:做功;3.6×105。
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出做功的次数,根据每次做的功算出做的总功。
本题考查了热机冲程的判断、转速的计算,熟记相关数据是解题的关键。
24.【答案】3:4
【解析】解:
由电路图可知,当S1、S2闭合,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,
由串联电路电流相等和I=UR可得:,
且已知::1,
化简可得:R1R2=31,则R1=3R2;
当S1闭合、S2断开,甲乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,
由并联电路中各支路两端的电压相等和I=UR可得,两电流表的示数之比:
。
故答案为:3:4。
当S1、S2闭合,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,根据串联电路电流的规律和欧姆定律表示出电阻之比;
当开关S1闭合、S2断开,甲乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,根据并联电路电压规律和欧姆定律表示出两支路的电流之比,根据两电阻的关系即可求出两表示数比值。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开以及不同电表时电路串并联的辨别和电表所测的电路元件。
25.【答案】解:
由实物图知,电流表从电源正极流出经开关后分成两支,一支通过电流表、下方灯泡和开关,另一支通过上方灯泡和滑动变阻器,两支电流汇合后回到电源负极,由此画出电路图如图所示:
【解析】分析实物图中两灯的连接情况以及电流表和滑动变阻器的作用,再画出电路图。
本题考查根据实物图画电路图,关键是正确分析电路,这是电学的基础,要多练,掌握好。
26.【答案】电流表的示数 转换法 F G
【解析】解:由图可知,导体与电流表串联在电路中,在电压相同的条件下,闭合开关,电路中有电流,电流表示数越大,则表明导体的电阻越小,故实验中通过观察电流表示数来比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫转换法;
要研究电阻与导体材料有关,应使用导线的长度、横截面积都相同,材料不同的导线,从表中数据可以看出,导线C和导线F的长度和横截面积相同,材料不同,因此选择导线C、F;
要研究电阻与导体长度有关,应使用导线材料、横截面积都相同,长度不同的导线,从表中数据可以看出,导线C和导线G的材料和横截面积相同,长度不同,因此选择导线C、G。
故答案为:电流表的示数;转换法;F;G。
电阻大小与多个因素有关,包括导体的长度、材料、横截面积和温度,探究的过程需要按照控制变量法来进行;实验中通过电流表的示数来判定电阻的大小,采用的是转换法。
解答本题需要用控制变量法的思想去分析,控制变量法是物理实验中经常采用的研究方法。
27.【答案】右 电压表 2.5V滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】解:定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电压表测定值电阻两端电压,当Rx的阻值由5Ω换成10Ω时,电路总电阻变大,通过电路的电流变小,在不改变滑片位置时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,则滑动变阻器两端电压变小,根据串联电路的分压规律,定值电阻两端的电压增大,为使它两端的电压不变,滑动变阻器的阻值应增大,滑片需向右滑动;在研究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,所以要使电压表示数不变,根据图像可知,当Rx的阻值为5Ω时,通过的电流为0.5A,所以两端的电压为:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;若实验中始终无法调节电表示数到指定值,是因为通过电路的电流太大,导致定值电阻两端的电压无法变小,也就是说滑动变阻器即使接入最大阻值,电路电流已达到最小值,滑动变阻器已无法分担足够大的电压,要想继续实验应换用阻值更大的滑动变阻器,让通过电路的电流变小,才可以让电压表变为指定值。
故答案为:右;电压表; 2.5;滑动变阻器的最大阻值太小。
定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电压表测电阻两端电压,掌握串联电路的分压规律,在串联电路中,电阻越大,分得的电压越多,在研究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变,由图像找出特殊的点,确定Rx电阻和电流,从而根据U=IR计算出电阻Rx两端的电压值,若实验中始终无法调节电表示数到指定值,是因为通过电路的电流太大,导致定值电阻两端的电压无法变得更小。
此题研究通过导体的电流跟电阻的关系,考查了学生运动串分压的知识分析问题的能力及学生的识图能力。
28.【答案】P=UI0.214B没有断开开关、没有将滑动变阻器的滑片置于最大值 C1.52灯泡电阻随温度升高而增大
【解析】解:(1)由题知,灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表应选择大量程,根据图甲连接实物图如图所示:
;
(2)测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI;
由图丙知,某次实验中电压表使用小量程,分度值为0.1V,灯泡两端电压为2.8V,电流表使用小量程,分度值为0.02A,此时通过灯泡的电流为0.2A,
所以灯泡电阻R=UI=Ω;
(3)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大值B端;
连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光,连线过程中肯定出现的错误是没有断开开关,且滑动变阻器的滑片没有滑到最大值处;
A.若电压表串联在了电路中,闭合开关后,电流很小,灯泡不发光,不符合题意;
B.电流表并联在了小灯泡两端,灯泡被短路不发光,不符合题意;
C.连接滑动变阻器时,用了C、D两个接线柱,则变阻器连入电路的电阻为0,灯泡的电压为电源电压,符合题意;
D.连接滑动变阻器时,用了A、B两个接线柱,变阻器最大电阻连入电路中,电路的电流较小,灯发光较暗,不符合题意;
故选C;
(4)灯泡在额定电压下正常发光,由表中数据可知小灯泡正常工作时的电流为0.4A,
所以额定功率为:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
从表中数据还可以看出小灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,由P=UI知,灯泡的实际功率越大,温度也越高,这说明灯泡的电阻随温度升高而变大。
故答案为:(1)见上图;(2)P=UI;0.2;14;(3)B;没有断开开关、没有将滑动变阻器的滑片置于最大值;C;(4)1.52;灯泡电阻随温度升高而增大.
(1)由灯泡的额定电压确定电压表量程,根据电路图连接实物图;
(2)本实验的实验原理是P=UI;由图丙读出灯泡两端电压和电流,根据欧姆定律计算灯泡此时的电阻;
(3)为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大值处,开关应断开;逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(4)灯在额定电压下正常发光,由表中数据根据P=UI求出小灯泡正常工作时的功率;从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而变大。
本题是测灯泡电功率的实验,考查了实物电路的连接、实验原理、电表读数、欧姆定律以及电功率公式的应用等,都是此实验常考的问题,要掌握好。
29.【答案】做功 电阻 5 ②
【解析】解:
(1)电流流过电阻丝时会做功,将电能转化为电阻丝的内能,是通过做功方式改变内能的;
(2)左图中两电阻丝串联,其阻值是不同的,在通电时间相等、电流相同时,10Ω的电阻大,B管液面上升得更高,表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关;
(3)探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,应控制电阻、通电时间相同,而电流不同,故右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝;
(4)图乙中的实验结论为:电流产生热量的多少与电流大小有关,电流越大,其他条件相同时产生的热量越多;
①电炉丝通过导线连接到电路里,电炉丝和导线串联,电流是相同的;
②电风扇和电热水壶的功率不同,电热水壶的功率大,导线中的电流大,所以电热水壶的导线明显发热;
③冬天在房间里使用电取暖器时,电流大小不变,通电越久,电流产生的热量越多,房间里温度会越高;
所以,②的说法与电流大小有关,故②正确。
故答案为:(1)做功;(2)电阻;(3)5;(4)②。
(1)改变内能的方法有两个:做功和热传递;
(2)(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电压不变,因此需要电阻并联;
(4)电流产生热量的多少与电流有关,电流越大,其他条件相同时产生的热量越多。
本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
30.【答案】解:由电路图可知,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端电压;
(1)电路的总电阻:;
(2)电路电流:I=I2=U2R2=6V6Ω=1A,
由I=UR可得,电源电压:。
答:(1)电路的总电阻为10Ω;
(2)电源电压为10V。
【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端电压;
(1)由串联电路的电阻特点求出电路的总电阻;
(2)根据串联电路特点和欧姆定律求出电路电流,根据欧姆定律求出电源电压。
本题考查了串联电路的电流、电压、电阻特点以及欧姆定律的应用,属于一道基础题。
31.【答案】解:(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流:
IL=PLUL=3W6V=0.5A,
由I=UR可得,灯泡的电阻:
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω;
由图知,当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,灯泡L恰好正常发光,
由并联电路电压特点知电源电压:U=U1=UL=6V;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,R2被短路,所以电压表示数为0V,
灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL=0.5A,
由I=UR可得通过R1的电流:
I1=U1R1=6V5Ω=1.2A,
由并联电路电流特点可得电流表的示数:
I=I1+IL=1.2A+0.5A=1.7A;
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,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,
电压表的量程为0∼3V,所以当电压表的示数U2=3V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,R1功率最小,
此时R1两端的电压:
U1′=U−U2=6V−3V=3V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中的最小电流:
I′=U1′R1=3V5Ω=0.6A,
由P=UI可得,R1的最小总功率:
P1=U1′I′=3V×0.6A=1.8W。
答:(1)灯泡L的电阻为12Ω,电源电压为6V;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电流表为1.7A,电压表的示数为0V;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的最小电功率1.8W。
【解析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出通过灯泡的电流,再根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
开关S1、S2、S3都闭合时,R1与L并联,灯泡L恰好正常发光,由此可得电源电压;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,电压表测导线电压,由此根据电路特点和欧姆定律计算电流表示数;
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,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,当电压表的示数最大时电路中的电流最小,R1消耗功率最小,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用P=UI求出R1的最小总功率。
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,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
32.【答案】解:(1)S1 闭合时,当 S2 接B时,两电阻并联,因并联的电阻小于其中任一电阻,根据P=U2R,功率最大,为高温挡;
当开关 S1 闭合,S2 接 A时,R2短路,只有电阻R1接入电路,为中温挡;
开关 S1 断开,S2 接 A时,R1、R2两电阻串联(串联电阻大于其中任一电阻),总电阻最大,养生壶处于低温挡;
R1的阻值为:
;
(2)根据P=UI可得养生壶处于低温挡工作时电路中的电流大小为:
;
(3)根据ρ=mV得1L水的质量:
,
在一标准大气压下水的沸点为100℃,将初温是12℃的一壶水烧开,水吸收的热量:
J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−12℃)=3.696×105 J,
已知养生壶高温挡加热效率为80%,即,
烧开一壶水需要的时间为:
。
答:(1)R1的阻值为88Ω;
(2)养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流大小为1.25A;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,水吸收的热量为3.696×105 J,烧开一壶水需要的时间为420s。
【解析】(1)分析开关转换时电路的连接,根据并联和串联电阻的规律,结合P=U2R分析回答;
当开关 S1 闭合,S2 接 A时,为R1的简单电路,为中温挡,根据P=U2R求出R1;
(2)当开关 S1 断开,S2 接 A时,两电阻串联,总电阻最大,养生壶处于低温挡,根据P=UI求出电路中的电流大小;
(3)根据ρ=mV变形公式求出1L水的质量,在一标准大气压下水的沸点为100℃,根据求出将初温是12℃的一壶水烧开水吸收的热量,根据求出烧开一壶水需要的时间。
本题为电热综合题,考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式、密度公式、吸热公式和效率公式的运用,关键是确定不同挡位电路的结构。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.0
3.0
3.8
4.2
电流I/A
0.33
0.34
0.40
0.42
小灯泡亮度
不亮
较暗
正常
较亮
小灯泡电阻
6.0
8.8
95
10.0
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1100
容积(L)
1
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