2020-2021学年内蒙古呼和浩特市和林格尔县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年内蒙古呼和浩特市和林格尔县九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A. 图甲所示,由滑梯滑下臀部会有灼热感
B. 图乙所示,水蒸气将木塞冲出
C. 图丙所示为钻木取火
D. 图丁所示为搓手取暖
2. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度相等的1kg和100g的水内能相同
B. 物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C. 温度为0℃的物体没有内能
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
3. 一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min,则柴油机1s内( )
A. 完成20个冲程,做功20次 B. 完成40个冲程,做功40次
C. 完成40个冲程,做功10次 D. 完成20个冲程,做功10次
4. 关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A. 当导体两端的电压为零时,其电阻也为零
B. 导体的电阻越大,表明其导电能力越强
C. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
D. 通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比
5. 随着人们生活水平的逐步提高,家用电器的不断增多,在家庭电路中,下列说法正确的是( )
A. 灯与控制它的开关是并联的,与插座是串联的
B. 使用测电笔时,不能用手接触到笔尾的金属体
C. 电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大
D. 增加大功率用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可
6. 图是小亮设计的家庭电路图,下列选项中正确的是( )
A. 丁灯的安装及开关的连接是正确的
B. 电路中丙灯和丁灯是串联的
C. 图中两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D. 用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
7. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲灯的实际功率一定是25W
B. 将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
C. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D. 两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
8. 在如图所示电路中,电源电压保持不变,L为小灯泡(电阻不随温度改变),R为滑动变阻器。开关S闭合后,将滑动变阻器R的滑片P自a端向b端移动过程中( )
A. 电压表示数变小,电路消耗的总功率变小
B. 电压表示数不变,电路消耗的总功率变大
C. 电流表的示数变小,小灯泡变暗
D. 电压表的示数变大,小灯泡变亮
9. 一个定值电阻,接在电路中每分钟产生的热量为Q。现在想让它每分钟产生的热量为4Q,下列措施正确的是( )
A. 将电压变为原来的2倍
B. 将此电阻拉长为原来的2倍后接入原电路
C. 将此电阻对折后接入原电路
D. 将电流变为原来的4倍
10. 如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列选项正确的是( )
A. R1的阻值为10Ω
B. 变阻器R2的最大阻值为20Ω
C. 电流表示数为0.2A时,在1min内R1产生的热量为48J
D. 电流表示数为0.2A时,R1、R2消耗功率之比为P1:P2=1:2
11. 圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图.
(1)实验总通过观察两个U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系.
(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的______越大,电阻产生的热量越多.
(4)该实验采取的探究方法是______.
12. 两个同样的烧杯,内装温度、质量相同的水和某种液体,用同样的酒精灯加热,每隔1min记录一次它们的温度,测得如下数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
某种液体的
温度/℃
20
23
26
29
32
35
回答下列问题:
(1)如果它们升高相同的温度,______ 吸收的热量少;
(2)实验中用酒精灯加热时,水从温度由20℃加热到30℃的过程中,它的内能______ (选填“增大”或“减小”)。这是采用______ 方式改变物体内能的。
13. 学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的某些因素进行了探究,他从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如表。请回答下列问题:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.1
b
锰铜合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
1.0
0.2
d
镍铬合金丝
0.5
0.1
(1)选用电阻丝a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的______ 是否有关。
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用电阻丝______ 分别接入电路中。
(3)除了上述影响导体电阻大小的因素外,导体电阻还可能跟______ 和温度有关。
14. 用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻,已知灯的额定电压为2.5V。
(1)在图1中,已完成了一部分的电路连接,请你继续完成实验电路的连接。
(2)如果在调节滑动变阻器的时候,电压表的示数如图2所示,为了测定灯的额定功率,应将滑片向______ 调节。(选填A或B)
(3)调节滑动变阻器滑片P,使灯正常发光时,电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为______ W,此时,灯泡的电阻为______ Ω。
15. 小芳家的电能表标有“3600imp/(kW⋅h)”字样,若该电能表耗电指示灯100s内闪烁220次,求电路中用电器消耗多少焦的电能?若此时电路中只有取暖器单独工作,求通过该取暖器的电功率。
16. 如图所示电路中,电源电压6V保持不变.闭合开关S1,电流表示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表示数为0.6A.求:
(1)R1的阻值;
(2)开关S1、S2都闭合时,经过10s电流做的功;
(3)开关S1闭合、S2断开时,电阻 R2消耗的电功率.
17. 如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡标有“6V、3W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,当S闭合,S1、S2都断开且滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯L正常发光.
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)当S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的总功率最小,这个最小值是多少?
18. 如图甲是某品牌的足浴盆,图乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如表,请根据这些信息完成下列问题:
型号
B25
额定电压
220V
加热功率
1000W
电动机功率
22W
(1)加热电阻正常工作时的阻值为多少?
(2)在足浴盆中加入5kg水,在加热状态下加热了500s,水温从20℃升高到40℃,则足浴盆的加热效率为多少?[水的比热容
(3)启动按摩功能时,通过电动机线圈的电流是多少?
19. 图中电阻箱的示数为______ Ω。
20. 在图中的圆圈内填入符号“A”或“V”,使两灯并联。
21. 如图是小红同学连接的实物电路.请你在方框内画出相应的电路图;
22. 如图所示,闭合开关S后,灯L不亮。检查电路故障时,小亮用电压表进行测量,发现Uac=3V,Uab=0V,Ubc=3V,则电路故障可能是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路
C. 开关S断路 D. 滑动变阻器R断路
23. 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,并连接了如图所示实验电路。
(1)请按要求帮助小阳完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;
②______,电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和R0表示出待测电阻Rx=______。
24. 如图所示,电路中的总电压和灯L的电阻保持不变,电阻R2的阻值为10Ω.当闭合开关S1,断开开关S2和S3时,灯L正常发光,电流表示数为I;当闭合开关S1、S2,断开S3时,电流表示数为I′,且I:I′=3:5;当闭合开关S3,断开S1、S2时,灯L的实际功率为其额定功率的19,电阻R1消耗的功率为0.3W,求:
(1)灯L的额定功率;
(2)电源电压。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、由滑梯滑下臀部会有灼热感,是摩擦做功,机械能转化为内能,不合题意;
B、水蒸气将木塞冲出,是气体对外做功,将内能转化为机械能,符合题意;
C、钻木取火是摩擦做功,机械能转化为内能,不合题意;
D、搓手取暖是摩擦做功,机械能转化为内能,不合题意。
故选:B。
解决本题需掌握:对物体做功,机械能转化为内能;物体对外做功,将内能转化为机械能。
注意内能转化为机械能主要是通过物体膨胀对外做功来实现的。
2.【答案】D
【解析】解:A、水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关;故温度相等的1kg水和100g水的内能不同;故A错误;
B、改变内能的方法有两种,做功和热传递;物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能外界对它做功;故B错误;
C、一切物体都有内能,故C错误;
D、物体的内能与温度有关;同一物体温度升高时,内能增加,温度降低时,内能将减小;故D正确。
故选:D。
任何物体在任何温度下都具有内能,内能与物体的质量、温度、状态等因素有关。
此题考查了物体内能方面的知识,包括内能的概念、改变内能的方法(做功、热传递)等;温度影响物体的内能,运用所学的内能方面知识可解决此题。
3.【答案】C
【解析】解:由题义可知,该柴油机1s内曲轴转20转,即有10个工作循环,所以需要完成40个冲程,对外做功10次。
故选:C。
解答此题需要知道柴油机工作循环的特点:四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程,其中只有做功冲程对外做功,在一个工作循环中,曲轴转动两圈。
该题考查了四冲程内燃机的工作过程,需要学生对内燃机工作循环过程非常熟悉,属于一道基础题。
4.【答案】D
【解析】解:A、导体的电阻与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故A错误;
B、导体的电阻越大,表明导体对电流阻碍作用越大,导电能力越弱,故B错误;
C、导体中的电流的大小与电压和电阻的大小有关,故C错误;
D、由欧姆定律可知,通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比,故D正确.
故选D.
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、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关.
此题考查对电阻概念的理解和影响电阻大小因素的认识;要抓住导体的电阻是导体本身具有的一种性质.
5.【答案】C
【解析】解:A、说法错误,开关要控制电灯,应与电灯串联,插座与电灯是并联;
B、说法错误,使用测电笔时,要用手接触到笔尾的金属体;
C、说法正确,电器总功率过大是电流过大的原因之一;
D、说法错误,应换上合适的保险丝,否则起不到保险作用。
故选:C。
A、电灯与开关是串联,与插座是并联;
B、测电笔在使用时,手应接触笔尾金属体;
C、家庭电路中电流过大的原因是发生短路和总功率过大;
D、保险丝应用合适的保险丝才行。
本题考查了家庭电路中安全用电的知识。家庭电路中各用电器是并联关系,保险丝应选择合适,太细会常停电,太粗又会起不到保险作用。
6.【答案】A
【解析】解:
A、在丁灯的安装及开关的连接中,火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接灯泡的螺旋套,这样在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,故A正确;
B、电路中丙灯和丁灯是独立工作、互不影响的,所以它们是并联的,故B错误;
C、两孔插座的接法是左零右火;据图可知,两孔插座的两孔分别接到了零线和地线上;
三孔插座的左孔接的是零线,上孔接的是地线,右孔接的是火线;
故两孔插座连接错误,三孔插座的连接正确,故C错误。
D、图中M点在火线上,所以试电笔接触M点,氖管发光;N点在零线上,所以试电笔接触N点,氖管不发光,故D错误;
故选:A。
(1)灯泡的接法:火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套;
(2)家庭电路中,各插座和各家用电器之间都是并联的;
(3)对于两孔插座是:左零右火;三孔插座是“左零右火上接地”;
(4)试电笔接触火线时,氖管会发光。
掌握家庭电路中三孔插座、两孔插座、开关、灯泡的接法,并理解各种接法的原因是正确判断的关键。
7.【答案】D
【解析】解:A、甲灯的额定功率是25W,但实际电压改变时,其实际功率也随之变化,不一定总是25W,故A说法不对。
B、由乙灯铭牌上的字样可知,当乙灯接入220V电路中正常工作,其额定功率为100W.根据P=U2R可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为110V,即为额定电压的1/2,则实际功率就是额定功率的1/4,所以此时的实际功率为:,故B不对。
C、当两灯都正常发光时,它们的实际功率都等于各自的额定功率,分别为25W和100W,但由于不清楚各自的工作时间,故无法确定谁消耗的电能多。故C不对。
D、根据R=U2P可知,在电压一定时,电阻与功率成反比。两都正常工作时,电压都是220V,而甲的额定功率小,故甲的电阻较大,故D正确。
故选:D。
(1)灯泡的铭牌上标有额定电压和额定功率。根据额定电压和额定功率求出正常工作时的电阻R=U2P。
(2)判断灯泡的亮暗程度是根据实际功率。串联电路中一般利用P=I2R.并联电路中一般利用P=U2R。
(3)消耗的电能W=Pt.在不知道通电时间长短时,不能只根据功率大小来判断消耗的电能。
本题考查了电功(消耗电能)的计算、电功率的计算、两灯串联时消耗电能的比较,灵活选用公式是本题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器R的滑片P自a端向b端移动过程中,接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,灯泡的亮度变暗;根据P=UI可知,电路的总功率减小;
综上所述,故C正确。
故选:C。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,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,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化和灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化。
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,关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断,同时注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
9.【答案】AC
【解析】解:A、将电压变为原来的2倍,由Q=W=U2Rt知,电阻在每分钟内产生的热量是原来的4倍,为4Q,故A正确;
B、将此电阻拉长为原来的2倍后接入原电路,电路总电阻为原来的4倍,由公式Q=U2Rt知,在电源电压一定、通电时间相同时,产生的热量为原来的14.故B错误;
C、将此电阻对折后接入原电路,相当于将电阻平均分为阻值相等的两个电阻,然后两电阻并联,总电阻变为原来电阻的14,由Q=W=U2Rt知,每分钟产生的热量为原来的4倍,是4Q,故C正确;
D、将电流强度变为原来的4倍,由Q=I2Rt知,电阻每分钟产生的热量变为原来的16倍,为16Q,故D错误。
故选:AC。
(1)导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,在材料一定的情况下,导体电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比;
(2)电阻丝工作过程中,将电能转化为内能。根据公式Q=I2Rt,或Q=W=U2Rt逐一分析各选项,从而得出结论。
本题考查了求电阻产生的热量,掌握电功公式Q=W=U2Rt、Q=I2Rt,知道影响电阻大小的因素是正确解题的关键。
10.【答案】AB
【解析】解:由甲电路图可知,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。
A、当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V;
此时电路中的电流I1=0.3A,
由I=UR可得R1的阻值:
R1=UI1=3V0.3A=10Ω,故A正确;
B、当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电压表的示数U1=1V,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,R2两端的电压:
U2=U−U1=3V−1V=2V,
则变阻器R2的最大阻值:
,故B正确;
C、由图乙可知,电流表示数为0.2A时,U1′=2V,
则在1min内R1产生的热量为Q1=W1=U1′I′t=2V×0.2A×60s=24J,故C错误;
D、因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:
U2′=U−U1′=3V−2V=1V,
串联电路各处电流相等,由P=UI可得R1、R2消耗功率之比为:P1P2=U1′I′U2′I′=U1′U2′=2V1V=21,故D错误。
故选:AB。
由甲电路图可知,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。
A、当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V,此时电路中的电流I1=0.3A,根据欧姆定律的变形公式计算R1的阻值;
B、当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数U1=1V,电路中的电流,根据串联电路电压规律计算R2两端的电压,根据欧姆定律的变形公式计算变阻器R2的最大阻值;
C、由图乙可知,电流表示数为0.2A时,U1′=2V,根据Q=W=UIt计算在1min内R1产生的热量;
D、根据串联电路电压规律计算电流表示数为0.2A时R2两端的电压,根据电功率公式计算R1、R2消耗功率之比。
本题考查了串联电路的特点、电功公式、电功率公式和欧姆定律的灵活运用,从图像中获取有用的信息是关键。
11.【答案】液面高度 电阻 电流 控制变量法和转换法
【解析】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法;
(2)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;
(3)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,
根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即,
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知,
所以,,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系;
(4)实验中采用的是控制变量法和转换法.
故答案为:(1)液面高度;(2)电阻;(3)电流;(4)控制变量法和转换法.
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法;
(2)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;
(3)探究电流产生热量跟电流关系时,控制电阻和通电时间相同;
(4)实验中采用的是控制变量法、转换法.
本题考查了学生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的实验.
12.【答案】煤油 增大 热传递
【解析】解:(1)根据表中数据,加热相同的时间,煤油升温高,故如果它们升高相同的温度,煤油加热时间少,即煤油吸收的热量少;
(2)实验中用酒精灯加热时,水从温度由20℃加热到30℃的过程中,它的内能增大。这是采用热传递的方式改变物体内能的。
故答案为:(1)煤油;(2)增大;热传递。
(1)根据表中数据得出结论,据此推理回答;
(2)物体温度升高内能变大;改变内能的方法是做功和热传递。
本题考查分析数据归纳结论的的能力、影响内能大小的因素和改变物体内能的方法。
13.【答案】材料 a、c 长度
【解析】解:
(1)由表中数据可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,须保持材料及长度相同,对照表格可知,应选择a、c两导线;
(3)根据a、d可知,导体的材料相同、横截面积相同,长度不同,电路中的电流不同,即导体的电阻长度有关,另外导体的电阻还与温度有关。
故答案为:(1)材料;(2)a、c;(3)长度。
影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
本题考查测量影响电阻的因素实验,要注意明确实验原理,知道影响电阻的因素有哪些;明确控制变量法的应用。
14.【答案】B0.512.5
【解析】解:(1)已知灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,图2中电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B调节,直到电压表示数为额定电压;
(3)调节滑动变阻器滑片P,使灯正常发光时,电流表的示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A,灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
由欧姆定律I=UR,灯的电阻为:
R=UI=2.5V0.2A=12.5Ω。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;(3)0.5;12.5。
(1)根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联,根据图2,电流表选用小量程与灯串联;(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出灯泡的额定功率;由欧姆定律I=UR得出灯的电阻。
本题用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻,考查电路连接、操作过程、功率计算和欧姆定律的运用。
15.【答案】解:(1)3600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表指示灯闪烁3600次,
指示灯闪烁220次时,用电器消耗的电能:
W=2203600kW⋅h=2203600×3.6×106J=2.2×105J;
(2)电路中只有取暖器单独工作,取暖器的电功率:
P=Wt=2.2×105J100s=2200W。
答:电路中用电器消耗2.2×105J的电能,若此时电路中只有取暖器单独工作,该取暖器的电功率为2200W。
【解析】3600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3600次,据此求出电能表指示灯闪烁220次时,用电器消耗的电能;电路中只有取暖器单独工作,利用P=Wt求取暖器的电功率。
本题考查了使用电能表时消耗电能、电功率的计算,明确电能表相关参数的意义是关键。
16.【答案】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由题意可知此时的电流I1=0.6A,
由I=UR可得,R1的阻值:
R1=UI1=6V0.6A=10Ω;
(2)开关S1、S2都闭合时,经过10s电流做的功:
W=UI1t=6V×0.6A×10s=36J;
(3)开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
由题意可知此时的电流I2=0.2A,
此时R1两端的电压:U1=I2R1=0.2A×10Ω=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:U2=U−U1=6V−2V=4V,
R2消耗的电功率:P2=U2I2=4V×0.2A=0.8W.
答:(1)R1的阻值为10Ω;
(2)经过10s电流做的功36J;
(3)电阻 R2消耗的电功率0.8W.
【解析】(1)闭合开关S1、S2,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)根据W=UIt求出电流做的功;
(3)开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据P=UI求出此时R2消耗的电功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的应用,是一道较为较为基础的应用题.分析电路连接方式是解决此题的关键.
17.【答案】解:(1)由功率公式:P=U2R得:
灯泡的电阻:
;
(2)当S闭合,S1、S2都断开,L与R1串联,P位于中点L正常发光时
;
;
;
;
(3)当S、S1、S2都闭合,R1、R2并联且滑片置于最右端时,电路消耗功率最小,
;
。
答:(1)灯泡的电阻为12Ω;
(2)滑动变阻器的最大电阻为72Ω;
(3)电路中消耗的最小功率为32W。
【解析】本题考查欧姆定律的应用及串并联电路的规律,要求学生具有较强的分析问题能力,分析电路图能力,并能将知识灵活应用。
(1)由灯泡的铭牌信息可知灯泡的额定功率及额定电压,则由功率公式可求得灯泡的电阻;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,电路中灯泡及滑动变阻器串联,则由串联电路的欧姆定律可得出滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律可求得滑动变阻器的接入电阻,由题意可知,最大阻值与接入电阻的关系,则可知最大阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,因电源电压不变,则可知当电路电流最小时消耗的功率最小,即应使滑片滑到右端时,电路中消耗功率最小,则由并联电路的规律求得总电阻,由功率公式可求得最小功率。
18.【答案】解:(1)只闭合加热开关时,足浴盆正常工作时的功率P=1000W,电压U=220V,
由P=UI=U2R可得:
加热电阻值:;
(2)水需要吸收的热量:
=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(40℃−20℃)
=4.2×105J;
足浴盆消耗的电能:
W=Pt=1000W×500s=5×105J,
正常工作时的加热效率:
。
(3)启动按摩功能时,电动机工作,功率P=22W,电压U=220V,
由P=UI可得:
通过线圈的电流:
;
答:(1)加热电阻正常工作时的阻值为48.4Ω;
(2)足浴盆的加热效率为84%;
(3)启动按摩功能时,通过电动机线圈的电流是0.1A。
【解析】(1)加热电阻正常工作时,加热功率和额定功率相等,根据R=U2P求阻值;
(2)知道水的质量,水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
根据W=Pt求出足浴盆消耗的电能,根据求出加热效率。
(3)启动按摩功能时,电动机工作,根据P=UI求通过线圈的电流。
本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用,关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等并能从表格中得出相关的信息。
19.【答案】4658
【解析】解:由图可知,变阻箱接入电路的电阻为:R=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=4658Ω。
故答案为:4658。
电阻箱的读数方法:用“刻度线”所对的数字乘以下面的倍数,然后把它们相加。
本题考查的是电阻箱的读数方法,在计算电阻箱的读数时不要忘记乘以各指针所对应的倍数,在现实生活中,水表的读数与之类似。
20.【答案】解:使两灯并联,电流从正极经上方圆圈流向L2和L1,流向L2的支路再经下方的圆圈回到负极,因此上方和下方的为电流表;中间的圈与电源或L2和L1并联,为电压表,如图所示:
【解析】电流表测电路电流时应串联在电路中,电压表测电压时应并联在被测电路两端。首先判断图中各圆圈的位置,以及和用电器的连接方式,再结合仪表的使用方法进行分析。
本题考查了电流表和电压表的使用方法。解题的关键是明白电压表是并联使用,电流表是串联使用。
21.【答案】.
【解析】
【分析】
由实物图画电路图时,可以根据先串后并的原则,先按电流的流向把最复杂的电路画出,再把并联的部分画到相应的位置即可.
根据实物图画电路图,首先要弄清电路的连接方式,而判别电路连接方式最常用的就是电流流向法,因此要熟练掌握.
【解答】
根据实物图知,电流从电源正极出发,沿电流流向,先将开关、电流表A2和A1、灯泡L1串联起来,最后回到电源负极;再将灯泡L2并联在电流表A1和灯泡L1的两端,由此画出电路图如图所示:
22.【答案】AD
【解析】解:串联电路中电灯不亮,则可能是某处断路或电灯短路,用电压表测检测电路故障,断路位置为电源电压,电路完好的示数为零;
由题意可知,Uac=3.0V,故a点与电源正极相连、c点与电源负极相连;
Uab=0V,如果灯泡短路或滑动变阻器断路,则ab两点间电压为零;
Ubc=3.0V,说明c点与电源负极相连,b点通过灯泡、电阻、开关与电源正极相连,故bc间发生断路,即变阻器R断路;
故电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路。
故选:AD。
在判断故障时,电压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。
本题考查电压表检测电路故障的问题,如果电路是断路问题,测量时,电压表有示数的位置出现断路现象,电源除外。
23.【答案】闭合开关S1、S2;(U2−U1)U1R0
【解析】解:
(1)①闭合开关S1,断开开关S2,压表的示数为U1;
②闭合开关S1、S2,电压表的示数为U2。
(2)当闭合开关S1,断开开关S2,电路是串联电路,电压表测R0两端的电压,则电压表的示数为U1;
闭合开关S1、S2时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为U2;
Rx两端的电压:Ux=U2−U1,电路电流I=U1R0,由I=UR可知,待测电阻阻值:
RX=UxI=U2−U1U1R0=(U2−U1)U1R0。
故答案为:(1)②闭合开关S1、S2;(2)(U2−U1)U1R0。
测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻电流,分析清楚电路结构,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查学生识别电路和设计电路的能力,会根据要求连接实物电路,并会熟练应用串联电路的特点和欧姆定律是解决本题的关键。
24.【答案】解:当闭合开关S1,断开开关S2和S3时,等效电路图如图甲所示;
当闭合开关S1、S2,断开S3时,等效电路图如图乙所示;
当闭合开关S3,断开S1、S2时,等效电路图如图丙所示。
(1)由图乙可知,,
由图甲、乙:,
∴R1RL=32------------------①
由图丙:∵P1′PL′=R1RL=32,
∴PL′=23P1′=0.2W,
∴PL=9PL′=9×0.2W=1.8W;
(2)∵PL′PL=19,
∴UL′U=13,
∴URLRL+R1+R2=13U,
把①和R2=10Ω代入得:RL=20Ω,
∴U=PLRL=1.8W×20Ω=6V。
【解析】先画出三种情况的等效电路图;
(1)先根据并联电路的电阻特点求出图乙中电路的总电阻,根据欧姆定律结合电流表的示数求出R1、RL之间的关系,根据P=I2R结合丙图中电阻R1消耗的功率得出灯L的实际功率,利用灯L的实际功率和额定功率关系求出灯L的额定功率。
(2)根据P=I2R结合图丙中灯L的实际功率和额定功率功率之间的关系得出灯泡两端的实际电压,根据欧姆定律和串联电路的电阻特点表示出电路中的电流,根据欧姆定律表示出灯泡的实际电压,得出等式结合已知条件求出灯泡的电阻,再根据P=U2R的变形式得出电源电压。
本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的计算;关键是对电路的分析,明白开关断开与闭合时电路的连接情况,正确画出等效电路图;难点是根据灯泡的功率关系把已知条件和所求物理量联系到一块。
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