2020-2021学年山西省晋中市寿阳县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年山西省晋中市寿阳县九年级(上)期末物理试卷
1. 关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 尽可能使用一个插座让多个大功率用电器同时工作
B. 使用试电笔时,手不要接触笔尾的金属体
C. 发现有人触电,应该迅速用手将他拉开
D. 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
2. 下面的器材中,不是利用电流热效应来工作的是( )
A. 用电烙铁在葫芦上作画
B. 用电熨斗熨衣服
C. 用电热刀裁剪塑料绳带
D. 用电吹风吹去暖气片上难以够着的灰尘
3. 在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变亮 B. 电压表V示数变大
C. 电流表A1示数变小 D. 电流表A2示数变大
4. 分别标有“6V6W”和“6V3W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I−U特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中,当两只灯泡的总电流为1A时,两只灯泡消耗的总功率是( )
A. 3W B. 4W C. 4.5W D. 6 W
5. 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0.2A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A. 3V,0.4W B. 3V,0.8W
C. 2V,0.4W D. 2V,0.8W
6. 小明家的房子正在装修,小明根据所学物理知识对装修提出了几点建议,其中正确的是( )
A. 发生触电事故时应立即切断电源
B. 三孔插座的接地孔可以不连接大地
C. 灯泡的开关应接在灯与零线之间
D. 选择的空气开关跳闸电流越大越好
7. 随着人民生活水平的提高,居民家里用电器的种类和数目在不断增加,给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患。下列做法正确的是( )
A. 控制灯泡的开关应接在灯泡和零线之间
B. 家里尽量不要同时使用多个大功率用电器
C. 使用测电笔时,手指不能碰到笔尾的金属体
D. 增加大功率用电器,只需换上足够粗的保险丝
8. 用电高峰期,会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为,用电高峰期并联用电器增多,造成( )
A. 电路中的总电阻增大 B. 电路中的总电流减小
C. 白炽灯泡的实际功率减小 D. 白炽灯泡的额定功率减小
9. LED灯是新型节能灯,小明取一个LED直接接在干电池两极,不亮,对调电池正负极后LED亮了,但几乎不发热,以下推断符合上述实验事实的是( )
A. 一节干电池提供的电压是2V
B. LED灯是用绝缘体材料做的
C. LED主要是电能转化为内能
D. LED仅允许电流由一个方向通过,具有单向导电性
10. 如图几个实验,下面说法正确的是( )
A. 通电直导线周围存在着磁场,如果将小磁针移走,该磁场将消失
B. 闭合开关,通电螺线管左端为N极
C. 说明的道理与KTV唱歌时用的话筒原理相同
D. 导线ab左右运动时,电流表的指针会随之摆动,它是发电机的制造原理
11. 下列措施中能增强通电螺线管磁性的是( )
A. 减小螺线管的电流 B. 减少螺线管的匝数
C. 在螺线管内插入铁芯 D. 改变螺线管的电流方向
12. 2015年12月,我国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁浮列车在长沙通车(如图甲所示),其原理如图乙所示,该列车8毫米“轻功”轨上飘,速度可达每小时100公里。下列对该中低速磁浮列车的描述,说法正确的是( )
A. 磁浮列车利用异名磁极相互吸引使它能“轻功”轨上飘,消除了车体与轨道之间的摩擦
B. 磁浮列车利用同名磁极相互排斥使它能“轻功”轨上飘,消除了车体与轨道之间的摩擦
C. 磁浮电磁铁的工作原理是电磁感应
D. 磁浮电磁铁的工作原理与电动机相同
13. 核能属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站常建在海边,其原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂,这利用了水的______较大。福清核电站一台发电功率为106 kW的核电机组已于2013年开始发电,它每天能发电______kW⋅h。
14. 某家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻随温度变化规律如图所示.使用时发热体直接连入家庭电路,当发热体的温度为60℃时,则此时电功率为______ W,当发热体温度继续上升时,电灭蚊器发热体的电阻会______ .
15. 如图A所示,电源电压是3V,灯L与定值电阻R并联。图B是灯L和电阻R的电流随电压变化关系的图象,从图象看______是灯L的图象(填“甲”或“乙”),电阻R的阻值是______Ω.当灯两端的电压为2V时电路消耗的总功率为______W。
16. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V.则灯泡L的额定功率为______W;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R连入电路的阻值为______Ω。
17. 如甲乙两图所示,能说明电动机工作原理的是图______ .发电机是根据______ 现象制成的.
18. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中,善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,如图所示:如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向,那么我的前方即为通电螺线管的______极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,请写出一条增强通电螺线管磁性的方法:______。
19. 在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图1所示.
(1)应该选用的滑动变阻器是______ (选填“R1”或“R2”).
(2)电路正确连接后.闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______ .
(3)如图2是根据实验数据绘成的U---I图象.根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______ W.当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将______ .
(4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是______ ,此时电压表的示数是______ V.
20. 在测量标有2.5V小灯泡额定功率的实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向______(填“左”或“右”)端移动。当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.28A,则小灯泡的额定功率为______W。
(3)实验时若发现灯泡发光,电流表指示正常,电压表示数为0,产生这种现象的原因可能是______
21. 在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中,如果用电阻丝对煤油加热,观察温度计示数变化的过程会非常耗时,为了减少实验时间,提出了如下改进的设想:通过加热空气来做实验。为了验证设想,设计了下面的实验:
(1)在锥形瓶中装入的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B所示的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示的大小.然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间内,A管中的液柱比B管上升迅速,这说明______ 。
(2)在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,为了使管内的液柱与瓶内液面相平,用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内,接下来的操作是______ 。
(3)同学们用两根电阻丝插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出的结论是______ 。
22. 阅读短文,回答问题
空调热水器
空调热水器,又名空气能热泵热水器,其工作原理示意图如题图所示,工作过程中空调热水器通过一种工作煤质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重 新变成液态,达到给水加热的目的。空调热水器和燃气热水器的能量更高。
热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。
型号
A
B
出水温度(℃)
50
额定功率(kW)
1
2
额定电压(V)
220
热水产出率(L/h)
100
环境温度范围(℃)
−10∼50
(1)水箱中水的温度升高,是通过______方式增加了水的内能。
(2)空调热水器工作时产生的热量______(填“大于”、“等于”或“小于”)它所消耗的电能。
(3)下列关于空调热水器的判断中,正确的是______
A.工作媒质在冷凝器中不断吸热
B.空调热水器消耗的电能越少,其能效比越高
C.由于电流的热效应,热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量
D.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
(4)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为______J,其能效比为______。
(5)若 B 型热水器的能效比为 4.2,则它的热水产出度为______L/h。
23. 北方夏季经常出现持续的“桑拿天”,居民家的空调、风扇都闲不住,很多用电器同时使用,很容易使线路因为超负荷工作而引发火灾。请你给家人解释其中的道理。
24. 如图所示,小灯泡标有“6V3.6W”,电源电压为9V.闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P移到R的中点时,小灯泡正常发光,试求:(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)小灯泡的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(3)当滑动变阻器滑片P移到a端时闭合开关S,小灯泡此时的功率为多大?
25. 如图L1、L2是规格分别为“6V 6W“、“3V2.7W“的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。(不计温度对灯泡电阻的影响)
求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L1的电阻R1;
(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
A、多个大功率用电器同时使用一个插座,会使干路中的电流过大,出现危险。此选项错误;
B、使用测电笔时,人手不能接触笔尖,但必须接触笔尾金属体。此选项错误;
C、发现有人触电应及时切断电源,然后施救。此选项错误;
D、保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,否则设置老化,容易发生漏电而引发触电或诱发火灾等。此选项正确。
故选:D。
①多孔插座各用电器也是并联的,若电路中的总功率过大,会使电路中的电流过大;
②使用测电笔时,笔尖接触导线,手接触笔尾金属体,当接触火线时氖管会发光;
③发现有人触电,首先要使触电者尽快脱离电源,然后根据具体情况,进行相应的救治;
④保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
本题考查了生活中用电安全注意的一些事项,与生活联系密切,注重了物理和生活的联系。
2.【答案】D
【解析】解:
A、电烙铁在葫芦上作画时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,不合题意;
B、电熨斗熨衣服时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,不合题意;
C、用电热刀裁剪塑料绳带时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,不合题意;
D、用电吹风吹去暖气片上难以够着的灰尘时,将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,符合题意。
故选:D。
电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时,电能转化为内能。
利用电流的热效应工作的家用电器工作时,都是电能转化为内能,这是判断的关键。
3.【答案】C
【解析】解:
由图可知,该电路为并联电路;电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压,测量的也是电源电压,保持不变,故B错误;
根据并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在的支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,故AD错误;
当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,故C正确。
故选:C。
由图可知,该电路为并联电路;电流表测量干路中的电流,电流表测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压;
根据滑动变阻器滑片移动的方向判定其阻值变化,根据欧姆定律判定其电流变化,根据并联电路的电流、电压特点判定电表示数的变化。
本题考查了滑动变阻器的应用原理和并联电路中电压、电流的特点,较为简单。
4.【答案】A
【解析】解:由题意知,两灯泡并联,则它们两端的电压相等,且两个灯泡的电流之和为1A,
由图象知,当两灯泡两端的电压为3V,通过甲灯泡的电流为0.6A,通过乙灯泡的电流为0.4A时符合,
则两个灯泡消耗的总功率为:
P=UI=3V×1A=3W。
故选:A。
两灯泡并联时它们两端的电压相等,且总电流等于各支路电流之和,从图象中找出符合要求的电压和电流值,根据P=UI求出甲、乙两只灯泡消耗的总功率。
本题考查了并联电路的电压和电流特点以及电功率的计算,难点是要通过图象分析找出当两只灯泡的总电流为1A时,灯泡的电压和电流。要找出灯泡的电压和电流,就需要根据我们所学的并联电路的特点去分析,而不能一味的只盯着图象去分析,否则就会像无头苍蝇一样,没有准确的思路。
5.【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0.2A时,由图知,A两端的电压为1V,B两端的电压为2V。
所以电源电压为:U=UA+UB=1V+2V=3V
PB=UBI=2V×0.2A=0.4W
故选:A。
要解决此题,首先要从图表中确定当电流为0.2A时,两元件两端的电压值。然后根据串联电路的电压关系计算出电源电压。
根据电功率的公式P=UI计算出元件B的电功率。
此题考查了学生根据图表获得信息的能力,同时考查了有关串联电路电流、电压之间的关系及电功率的求法。在计算过程中一定注意物理量的统一。
6.【答案】A
【解析】解:A、发生触电事故时,必须先切断电源,然后再救人,否则会因电源不断开而发生触电。故A正确;
B、三孔插座的中间插孔必须接地,故B错误;
C、为了安全,电灯的开关应接在火线与灯之间。故C错误;
D、选择的空气开关跳闸电流要根据实际需要,并不是越大越好。故D错误。
故选:A。
(1)当有人触电时,应先切断电源;
(2)三孔插座的中间插孔应接地;
(3)开关与用电器的连接方法:从火线先接入开关,再接入用电器,从用电器出来后回到零线。
(4)当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要掌握安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:三孔插座一定要注意接地。
7.【答案】B
【解析】解:A、控制电路的开关应该接着用电器和火线之间,故A说法错误;
B、多个大功率用电器同时使用一个插座,会使总功率过大,造成电流过大,容易引起火灾。故B说法正确;
C、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。故C说法错误;
D、增加大功率用电器时,由于电路中的电流变大,不但要换上足够粗的保险丝,还要更换干路中的通电导线。故D说法错误;
故选:B。
(1)控制灯泡的开关与火线相连;
(2)同时使用多个大功率的用电器,电路中的总功率过大,会使电路中的电流过大。
(3)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;
(4)增加大功率用电器时,根据公式I=PU可知,电路中的电流会变大,因此需要更换干路中的导线和保险丝。
此题考查的知识点比较多,有对家庭电路中灯与开关、测电笔的正确使用方法、电路中电流过大的原因等的考查。需要同学们掌握一些基本的用电常识,题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:
A、家庭电路是并联的,并联的用电器增多,就相当于增加导体的横截面积,因此总电阻变小,A不符合题意。
B、在并联电路中I=I1+I2,因此并联的用电器增多,电路中的总电流变大,B不符合题意。
C、在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,用电高峰期,接入电路的用电器变多,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,输电导线损失的电压,输电导线的电阻R一定,当I增大时增大,用电器两端的电压减小,由公式P=U2R可知用电器的实际功率减小,灯泡比正常发光要暗-些,符合题意。
D、额定功率是用电器在额定电压的功率,用电器正常工作时两端的电压为额定电压,额定电压只有一个,对应的额定功率只有一个,它不随电压的改变而改变。
故选:C。
A、从并联电路电阻的特点以及影响电阻的因素来进行分析。
B、从并联电路电流的特点并结合公式I=I1+I2进行分析。
C、解决该问题要考虑,要考虑输电导线有电阻,要分担一部分电压,利用公式U=IR来分析电压的变化,并由此推导出用电器两端电压的变化,再利用公式P=U2R分析用电器功率的变化。
D、结合额定电压并从额定功率的定义来分析。
要想解决此题,需要让学生知道在家庭电路中,输电导线有一定的电阻,要分担一部分电压,从而导致用电器两端的电压发生变化,其电功率发生变化,并且用到并联电路电流和电阻的特点。
9.【答案】D
【解析】解:A、一节干电池的电压是1.5V,而不是2V,故A错误;
BD、LED灯的核心元件是发光二极管,采用半导体材料制成,具有单向导电性,故B错误、D正确;
C、LED灯工作时,主要将电能转化为光能,而不是内能,故C错误。
故选:D。
(1)根据对干电池电压的了解进行判断。
(2)LED灯采用半导体材料制成。
(3)发光二极管工作时将电能转化为光能。
(4)二极管具有单向导电性。
此题考查了电压值、半导体的特点和能量转化,难度虽然不大,需要熟练掌握基础知识。
10.【答案】D
【解析】解:
A、通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场仍存在,故A错误;
B、根据图中电源的正极在右侧,可知螺线管中电流方向是由右侧进入左侧流出,故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极,故B错误;
C、如图说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的,而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的,故C错误;
D、如图导线ab左右运动时,电流表的指针会随之摆动,产生了感应电流,该现象就是电磁感应现象,它是发电机的制造原理,故D正确;
故选:D。
(1)通电导线的周围存在磁场,但磁场看不见、摸不着,可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在;
(2)安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极;
(3)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,电动机就是利用该原理制成的,而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的;
(4)导线ab左右摆动的过程中,电流表指针会发生偏转,说明电路中产生了电流,这是一种电磁感应现象。
本题考查了电与磁之间的三个联系:通电导体的周围存在磁场、通电导体在磁场中受力和电磁感应现象,还考查了安培定则的应用,要求平时学习时注意区分三个相关实验的原理和应用。
11.【答案】C
【解析】解:A、在相同条件下,减小螺线管的电流,磁性减弱,不符合题意;
B、在相同条件下,减少螺线管的匝数,磁性减弱,不符合题意;
C、在相同条件下,插入铁芯,磁性增强,符合题意;
D、改变电流的方向,只能改变通电螺线管的磁极,不符合题意。
故选:C。
影响螺线管磁性强弱的因素有:线圈中电流的大小;线圈的匝数;线圈中有无铁芯。并且,电流越大,匝数越多,磁性越强;在电流与匝数相同的情况下,加入铁芯的磁性要比不加入铁芯时的磁性要强。因此要增强螺线管的磁性,就要从以上三个因素入手考虑。
在明确影响螺线管磁性强弱的因素的基础上,再结合对应的措施来确定答案。
12.【答案】A
【解析】解:AB、据图可知,因为磁悬浮列车轨道为“T”型导轨,若是根据同名磁极相互排斥的原理制成的,车厢与导轨因相互排斥而存在很大的摩擦,从而不能实现悬浮,正是因为异名磁极相互吸引,从而使车厢实现悬浮的,故A正确,B错误;
C、发电机是利用电磁感应现象,磁悬浮列车的原理与此无关,故C错误;
D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,磁悬浮列车的原理与此无关,故D错误;
故选:A。
(1)磁极间的作用规律是:同名磁极相吸,异名磁极相斥;
(2)发电机是利用电磁感应现象的原理;
(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;
知道并理解磁极间的作用规律是解决该题的关键。
13.【答案】不可再生 比热容 2.4×107
【解析】解:
①核能消耗后,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;
②用水作为汽轮机的冷却剂,是利用了水的比热容较大,在相同情况下,可以吸收更多的热量,冷却效果更好;
③一台核电机组一天的发电量:W=Pt=106kW×24h=2.4×107kW⋅h;
故答案为:不可再生;比热容;2.4×107。
①从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源;
②水的比热容较大,在同等情况下可以吸收更多的热量,所以常用来做冷却剂;
③知道功率与时间,利用公式W=Pt可计算每天的发电量。
本题考查了对核电站的相关知识的了解,包括基本原理,水的冷却作用,可以利用公式W=Pt计算出电能的多少的计算。
14.【答案】4.84;增大
【解析】解:
(1)家庭电路的电压为220V,
由图象可知当发热体的温度为60℃时,R=10KΩ=10000Ω,
此时电功率:
P=U2R=(220V)210000Ω=4.84W;
(2)由图象可知,当发热体温度继续上升时,电阻增大.
故答案为:4.84;增大.
(1)家庭电路的电压为220V,根据图象读出当发热体的温度为60℃时对应的电阻,再根据P=U2R求出此时的电功率;
(2)根据电路图可知当发热体温度继续上升时,电灭蚊器发热体的电阻的变化.
本题考查电功率的计算,关键是会分析图象,能从图象中找到有用的数据,这是本题的重点,本题还有一个隐含条件就是家庭电路电压为220V.
15.【答案】乙 51.8
【解析】解:考虑灯泡电阻受温度影响所以其图象应为曲线,所以乙是灯L的图象。
从图中读取一组电压值和电流值根据欧姆定律计算
R=UI=2V0.4A=5Ω
当灯两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,通过电阻的电流为0.4A。
I=IL+LR=0.2A+0.4A=0.6A
电路的总功率:P=U′I=3V×0.6A=1.8W
故答案为:乙,5Ω,1.8W。
分析图象时应考虑灯泡电阻受温度的影响较大,根据欧姆定律可计算电阻R的阻值,根据电功率公式可计算灯两端的电压为2V时电路消耗的总功率。
学生要能根据并联电路电流和电压特点灵活运用欧姆定律和电功率公式正确计算电路中的有关物理量。
16.【答案】9.615
【解析】解:
(1)由图乙知,当灯的电压等于额定电压12V时,通过灯泡的电流为0.8A,
则灯泡的额定功率:
;
(2)当灯泡L的功率为3.6W,由图乙知,此时灯的实际电压为6V,灯的实际电流为0.6A,
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,此时滑动变阻器R连入电路的阻值:
。
故答案为:9.6;15。
(1)由图乙知根据P=UI求灯的额定电功率;
(2)当灯泡L的功率为3.6W,由图乙知,确定此时灯的实际电压和灯的实际电流,根据串联电路电压的规律和欧姆定律求变阻器R连入电路的阻值的阻值。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是从图中获取有效的信息。
17.【答案】乙;电磁感应
【解析】解:电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的;发电机是根据电磁感应现象制成的.
甲图是电磁感应实验,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会有感应电流产生,电流表指针偏转,将机械能转化为电能.根据这个现象制成了发电机.
乙图是通电导体在磁场中受到力的作用实验.闭合开关,导体AB有电流通过,在磁场的作用下将受力运动.在此过程中,将电能转化为机械能.根据这个原理制成了电动机.
故如甲乙两图所示,能说明电动机工作原理的是图乙.发电机是根据电磁感应现象制成的;
故答案为:乙;电磁感应.
要解决此题,需要掌握发电机和电动机的制作原理:发电机是根据电磁感应现象制成的.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的.
同时要能够区别电磁感应、通电导体在磁场中受力的作用两个实验.
实验的共同点是:都存在磁场.
不同点是:电磁感应没有电源,属于磁生电,将机械能转化为电能.磁场对电流的作用有电源,通电后,导体受力运动,将电能转化为机械能.
此题主要考查了电动机和发电机的制作原理,关键是搞清两者在工作过程中的能量转化情况,同时能够找出两个实验中的不同之处,从而得出正确的结论.
18.【答案】N 增大通电螺线管中的电流
【解析】解:
(1)根据安培定则,用右手握住通电螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极,即它的前方为N极;
(2)我们可以增大通电螺线管中的电流,或增加通电螺线管的线圈匝数,来增大通电螺线管的磁性。
故答案为:N;增大通电螺线管中的电流。
(1)安培定则的内容是:用右手握住螺线管,弯曲的四指所指的方向是电流的方向,大拇指所指的那端是螺线管的N极;
(2)通电螺线管的磁性与电流大小和线圈匝数有关,电流越大、匝数越多,通电螺线管的磁性越强。
本题考查了通电螺线管极性判断以及增大通电螺线管磁性的方法,属于基础题目。
19.【答案】(1)R2;(2)向左移动滑动变阻器滑片;(3)0.5;变大;(4)灯泡开路;6.
【解析】解:(1)灯泡正常工作时,灯泡的额定电流:IL=ULRL=2.5V10Ω=0.25A,
滑动变阻器电压为:UR=U−UL=6V−2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻为:R=URIL=3.5V0.25A=14Ω.
选择滑动变阻器R2.
(2)电流表有示数,灯泡不亮,首先通过左移滑片,减小电路电阻,增大电路电流,来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮.
(3)由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器电阻减小,总电阻减小,电流增大,灯泡电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
(4)继续左移滑片,灯泡电压增大超过灯泡额定电压,烧断灯丝,电路断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中,测电源电压,示数为6V.
故答案为:(1)R2;(2)向左移动滑动变阻器滑片;(3)0.5;变大;(4)灯泡开路;6.
(1)知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流.滑动变阻器与灯泡串联.根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻.
(2)根据灯泡的明暗情况和电流表的示数检查电路故障,找出故障然所在.
(3)根据图象得出灯泡正常发光时,通过灯泡的电流,然后根据P=UI,计算额定功率.滑动变阻器是根据接入电路电阻丝的长度改变电阻的,因此确定滑动变阻器接入电路的长度的变化确定电流电流的变化,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路电流越大,灯泡两端电压越大,灯丝温度越高,灯丝电阻增大.
(4)当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡,电压表串联在电路中,电压表测电源电压.
伏安法测灯泡电阻或功率的实验中,既考查电压表、电流表量程的确定方法以及滑动变阻器规格的选择,同时还考查欧姆定律、电功率计算公式的应用,注意灯泡只有在额定电压下才可以正常发光.
20.【答案】右 0.7电压表断路
【解析】解:
(1)灯泡应串联在电路中,电压表测量小灯泡两端电压,实物连接如图所示:
;
(2)由图乙电压表可知,其量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2.2V<2.5V,根据串联电路分压的规律可知,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动;
当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.28A,所以其额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(3)灯泡发光,电流表指示正常,说明电路是通路,电压表示数为0,则故障的原因可能是电压表断路了。
故答案为:(1)见上图;(2)右;0.7;(3)电压表断路。
(1)测量小灯泡额定功率的实验中,灯泡应串联在电路中,电压表测量小灯泡两端电压,由此连接电路;
(2)根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数,然后与灯泡的额定电压进行比较,再结合串联电路分压的特点确定滑片移动的方向;
由P=UI计算其额定功率。
(3)在判断故障时,电表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通,或并联部分电路短路,或电压表断路了;电流表有示数说明电路是通路,无示数电路可能断路。
本题考查了实物图连接、实验操作、功率计算和电路故障的判断。对电表读数时,要注意先确定电表的量程与分度值,读数时,视线要与电表刻度线垂直。
21.【答案】气体传热本领比液体好 用带有针头的图注射器通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分 电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多
【解析】解:(1)本实验采用了转换法,用玻璃管中液柱的高度变化来显示物体温度变化的大小;把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,说明A瓶中气体的导热能力比B瓶中液体的导热能力要好一些;
(2)在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中;要使管内的液柱与瓶内液面相平,就要让瓶中的气压减小,可以用带有针头的图注射器通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分;
(3)图C中的两个电热丝串联,电流相等,且同时通断电,加热相等时间后,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,甲管中的液面上升的比乙管中液面上升的高,表明电阻丝放出热量的多少和电阻丝电阻值的大小有关,电阻越大放出的热量越多。可以得出的结论是:电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
故答案为:(1)气体传热本领比液体好;(2)用带有针头的图注射器通过橡皮塞插入瓶内把瓶内的气体抽出一部分;(3)电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
(1)实验中把物体温度的变化转换成玻璃管中液柱的高度的变化来显示。
(2)在塞橡皮塞时,瓶内气体的体积变小,压强变大,使瓶内的气压大于外部的气压,把红色墨水压入到玻璃管中。
(3)电阻串联表示通过的电流相等,同时通断电,加热时间相等,然后观察玻璃管中液面升高的高度变化,显示出电阻通电时放出热量的多少。
此题考查了学生对实验中出现问题的分析处理能力,对实验现象的分析能力和总结归纳结论的能力,以及对物理实验中的研究方法--控制变量法和转换法的学习。是中考的常见题型。
22.【答案】热传递;大于;D;1.26×107;3.5;240
【解析】解:
(1)工作煤质在冷凝器中由气态变为液态,发生了液化放热,放出的热量给水加热,是通过热传递的形式增加了水的内能;
(2)工作过程中空调热水器通过一种工作媒质经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目,由此可知工作时产生的热量大于它所消耗的电能;
(3)A.工作媒质在冷凝器中由气态变为液态,发生了液化,液化是放热过程,故A错误;
B.根据能效比定义可知,由于水吸收热量不确定,故其能效比没法确定,故B错误;
C.工作物质在冷凝器中重新变成液态,即液化放热,达到给水加热的目的,不是利用电流的热效应工作的,故C错误;
D.压缩机将工作物质压缩成高温高压的气体,压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能,故D正确;
(3)水吸收的热量为:
Q=cm(t−t0)=cρV(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.0×103kg/m3×0.1m3×(50℃−20℃)=1.26×107J,
消耗电能:
W=Pt=1×103W×3600s=3.6×106J,
热水器的能效比:
η=QW=1.26×107J3.6×106J=3.5;
(4)根据能效比可知,B型热水器的能效比为:
η′=Q′W′可得:
Q′=η′W′即,
B型热水器工作1h提供的热水体积为:
。
故答案为:(1)热传递;(2)大于;(3)D;(4)1.26×107;3.5;(5)240。
(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移;
(2)根据空调热水器的原理分析解答;
(3)根据物态变化和能效比的定义、工作原理、改变物体内能的方法进行解答;
(4)利用物质吸热公式求出水吸收的热量;根据能效比定义求解;
(5)根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出实际热水产率。
本题是关于空调热水器一道综合性很强的题目,考查了热量、电能、能效比、密度、效率等的计算等知识,要能读懂题目的意思,注意结合题意并能从其参数中获取有用信息。
23.【答案】答:当电流通过导体时,通常会发热,居民家的用电器是并联的,当空调、电扇等都开启时,并联的支路越多,干路中的电流会越大,根据焦耳定律Q=I2Rt,产生的热量会越多。所以很容易产生火灾。
【解析】电流通过导体时通常会发热,这是电流的热效应。产生热量的多少与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
此题主要考查了电流的热效应或焦耳定律在家庭电路中造成的危害及措施,很具有现实意义。
24.【答案】(1)灯泡的额定电流:IL=PLUL=3.6W6V=0.6A,
灯泡的电阻:RL=ULIL=6V0.6A=10Ω;
(2)滑动变阻器的滑片P移到R的中点时,灯泡正常发光,则
灯泡两端的电压UL=6V,电路中的电流I=IL=0.6A
滑动变阻器两端的电压,
滑动变阻器接入电路的电阻:,
所以Rmax=10Ω;
(3)当滑动变阻器滑片P移到a端时闭合开关S,电路中的电流:I′=URmax+RL=9V10Ω+10Ω=0.45A,
灯泡的实际功率:PL′=(I′)2RL=(0.45A)2×10Ω=2.025W。
【解析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据I=PU求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(2)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滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑动变阻器滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出此时灯泡的实际功率。
25.【答案】解:
(1)由图知,当只闭合S时,电路中只有L2,
因为L2正常发光,所以电源电压;
(2)由P=U2R可得灯泡L1的电阻:
;
(3)由图知,当S、S1都闭合时,L1、L2并联,
通过L1的电流:
I1=UR1=3V6Ω=0.5A,
此时L2仍然正常发光,通过L2的电流:
,
干路电流:I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,
10s内电流做的总功:
W=UIt=3V×1.4A×10s=42J。
答:(1)电源电压为3V;
(2)灯泡L1的电阻为6Ω;
(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功为42J。
【解析】(1)由图知,当只闭合S时,电路中只有L2,因为L2正常发光,电源电压等于灯L2的额定电压;
(2)知道额定电压和额定功率,利用P=U2R求灯泡L1的电阻;
(3)由图知,当S、S1都闭合时,L1、L2并联,利用欧姆定律求通过L1电流;此时L2正常发光,利用P=UI求通过L2电流,可求干路电流,再利用W=UIt求10s内电流做的总功。
本题考查了电功、电阻、电流的计算,灵活应用并联电路的特点、欧姆定律和电功率的公式是关键。
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