2020-2021学年河北省唐山市丰润区九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年河北省唐山市丰润区九年级(上)期末物理试卷
1. 关于下列物理量的估测中,最接近生活实际的是( )
A. 家庭空调电流约是5A
B. 家用的1m长的铜导线的电阻约为20Ω
C. 对人体的安全电压是36V
D. 一盏日光灯正常工作一小时消耗的电能约0.02kW⋅h
2. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能一定不变
C. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 水结冰时放热,温度下降,内能减少
3. 关于热机,下列说法正确的是( )
A. 随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
B. 四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C. 柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D. 柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
4. 小薇根据下表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J⋅(kg⋅℃)−1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A. 同种物质在不同状态下比热容一定相等
B. 不同物质的比热容一定不相等
C. 质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的量一定多
D. 初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量,酒精的末温可能比砂石的末温高
5. 下列有关“电”的说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 电路两端有电压就一定有电流
C. 两个通草球相互吸引,它们一定带有异种电荷
D. 电路中有电流,两端一定有电压
6. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
7. 在如图所示的四个电路中,哪个电路中三个电灯是并联的( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示电路中,电源两端电压保持不变。开关S闭合后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变。产生这一现象可能是由于( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
9. 小明同学用控制变量法探究“电流跟电阻的关系”,电路如图所示。在此实验过程中,当A,B两点间的电阻由5Ω换成10Ω时,他下一步应采取的正确操作( )
A. 只需将电源电压增加一倍 B. 更换更大的滑动变阻器
C. 将变阻器的滑片适当向左移动 D. 将变阻器的滑片适当向右移动
10. 在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 4.8V,1.2V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 1.2V,4.8V
11. 在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,电阻R1和R2的阻值之比是( )
A. 5:1 B. 4:1 C. 1:4 D. 5:4
12. 如图所示的电路,电源电压保持不变。将滑片P置于A端,只闭合开关S1,观察电路;断开开关S1,将滑片P置于B端,闭合开关S1、S2,再次观察电路。比较前后两次电路的变化情况,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数变大
C. 灯泡的电功率变大 D. 滑动变阻器的电功率变小
13. 如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从9V变为6V,电流表的示数变化了0.3A。则该定值电阻所消耗功率的变化量为( )
A. 0.9W B. 4.5W C. 2.7W D. 1.8W
14. 关于电与磁,下列说法正确的是( )
A. 奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
B. 磁场看不见、摸不着,它是人们假想的模型
C. 改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动时,电路中就会产生感应电流
15. 刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是:当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息。下列装置的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是( )
A. B.
C. D.
16. 某电路中白炽灯工作一段时间后,用手靠近灯头,感觉温度很高,而与它相连的导线却不热,这是因为( )
A. 导线散热比灯丝快 B. 导线绝缘皮隔热
C. 通过导线电流比灯丝小 D. 导线电阻比灯丝小
17. 如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙,下列分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越小 B. 体温越高,电压表示数越大
C. 体温越高,电压表示数越小 D. 体温越低,电压表示数越小
18. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。关于实验原理及现象的分析,不正确的是( )
A. 实验中甲、乙是形状大小不同的两个铁钉
B. 实验中流经甲、乙上线圈的电流大小相同
C. 根据右手螺旋定则,可判断乙铁钉的上端是电磁铁的N极
D. 铁钉下的大头针呈发散状是因为大头针带了电荷
19. 如图所示的电路,电源电压恒为3V,小灯泡L上标有“2V1W”字样(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器R规格为“20Ω1A”,电流表量程选择“0∼0.6A”,电压表量程选择“0∼3V”。闭合开关S。在不损坏电路元件情况下,下列选项错误的是( )
A. 电路中最大电流为0.5A
B. 电路的最大功率为2.25W
C. 电压表示数变化范围为0.5∼2V
D. 滑动变阻器阻值变化范围为2∼20Ω
20. 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻孔时钻头发热是由于克服摩擦______ ,使钻头的内能增加了;在钻孔过程中,不断往钻头上注水,通过______ 降低钻头的温度避免钻头烧坏;建筑工人焊接金属时,金属发热,是由于电流通过焊条______ 的原因(选填“做功”或“热传递”)。
21. 汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的______ 较大的缘故;家用空调外机的散热片一般要选用比热容较______ 的金属制成。
22. 将电阻R1和R2并联后接在电压一定的电源上,R1:R2=3:5,则通过R1和R2的电流之比为______ 两端所加的电压之比为______ 电功率之比是______ 。
23. 如图是某同学家里的电能表,他将电饭锅单独接在电路中,发现电能表的转盘10min内转了120圈,这段时间电饭锅实际消耗的电能是______ J,这些能量相当于完全燃烧______ kg干木柴放出的热量;电饭锅的实际功率是______ W。(干木柴的热值q=1.2×107J/kg)
24. 如图所示,闭合开关,铁块、弹簧在图中位置静止,电磁铁的上端为______极(选填“N”或“S”);当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数将______,弹簧的长度将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
25. 南宋民族英雄文天祥(江西吉安人),在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的______方,是因为它受到______场的作用。
26. 电动机原理是______ ,发电机原理是______ 。
27. 一台线圈电阻为0.3Ω电动机,接在12V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在5min内电流产生的热量是______ J,转化成的机械能是______ J,则电动机的效率是______ 。(保留一位小数)
28. 某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于______(填“保温”或“加热”)状态,如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是______,其大小为______。
29. 如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出电源的正、负极及通电螺线管的N、S极。
30. 为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,如图所示。用此装置去吸引大头针,甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)实验中通过电磁铁______判断电磁铁磁性的强弱,这一方法体现了转换的思想。
(2)比较______两图可知:线圈匝数相同时,电流越大磁性越强。
(3)根据图丁可以得出的结论是______。
31. 图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路.已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,可选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω.
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根导线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确之后,先用5Ω定值电阻进行实验,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,此时电流表示数如图丙所示,则电路中电流为______ A.再将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为______ V,并记录电流表示数.
(3)该同学还想多测量几组数据,但是他不能选用的定值电阻是______ .
【拓展实验】该同学做完实验后,想测量一只额定电压“3.8V”的小灯泡,在正常发光时的电阻.于是他用小灯泡将定值电阻换下.
(1)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为______ V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光的电阻是______ Ω.
(2)若实验时,上述电路中仅电压表上标有“15V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复,在不更换器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法是______ .
32. 小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω1A”字样。
(1)电源和各仪表均完好,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是______ ;若小灯泡始终不发光,电压表无示数,电流表有示数,若电路只有一处故障,则故障原因是______ ;
(2)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为______ A,小灯泡的额定功率为______ W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V,小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率______ (填“大于”、“小于”或“等于”)1.08W;
(3)小红没有电流表,但多用了一个阻值为R的定值电阻和两个开关,其他器材与小刚的相同,如图丙所示,测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关______ ,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为;
②保持滑片位置不变,______ ,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式______ 。
(4)利用小红的器材,小明也设计了一个电路测小灯泡的额定功率,如图丁所示,按他所设计______ (“能”或“不能”)测出灯泡的额定功率,原因是______ 。
33. 已知焦炭的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧490g焦炭放出的热量是多少?若490g焦炭放出的热量约有10%被5kg的液体吸收,液体的温度升高了70℃(液体还没有沸腾),则该液体的比热容是多少?(焦炭的热值为3.0×107J/kg)
34. 如图甲所示电路,电源电压不变,小灯泡L上标有“3.6V0.3A”字样,其I−U图象如图乙所示。当闭合S1、断开S2,滑片移到某点a时,R0两端电压为10V,电流表示数为Ia,变阻器消耗的功率为Pa;当闭合S2、断开S1,滑片移到某点b时,小灯泡正常发光,电流表示数为Ib.变阻器消耗的功率为Pb.已知Pa:Pb=25:27,Ia:Ib=5:3.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当闭合S2、断开S1,移动滑片使电流表示数为0.1A,通电1min电流通过小灯泡所做的功是多少?
(3)电源电压是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、家庭中空调电流约是5A左右。故A符合实际;
B、家用的1m长的铜导线的电阻约为0.1Ω。故B不符合实际;
C、对人体的安全电压是不高于36V。故C不符合实际;
D、一盏日光灯的功率约40W=0.04kW,正常工作一小时消耗的电能约0.04kW⋅h。故D不符合实际。
故选:A。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】C
【解析】解:A、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体的熔化过程,故A错误;
B、物体的内能与温度有关,温度不变,内能可能是改变的,如晶体的熔化过程,吸热但温度不变,内能增加,故B错误;
C、物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,其内能一定增加,故C正确;
D、水结冰,是晶体的凝固过程,晶体凝固过程放出热量,内能减少,温度不变,故D错误。
故选:C。
(1)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;
(2)物体的内能与质量、温度有关;
(3)做功和热传递都能改变物体的内能;
(4)晶体凝固过程放出热量,内能减少,温度不变。
此题考查了内能大小的影响因素、内能的改变等知识点,是一道综合题。
3.【答案】B
【解析】解:A、通过技术改造只能提高热机的效率,但不可能达到100%,故A说法不正确。
B、压缩冲程是进气门和排气门都关闭,活塞向上运动。做功冲程是在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,是燃料猛烈燃烧,高温高压的气体推动活塞向下运动。对外做功,此时进气门和排气门都关闭。故B说法正确。
C、飞轮旋转产生的惯性带动曲轴旋转,从而产生更大的动力和节省能源,不为了提高效率。故C说法不正确。
D、柴油机的效率比汽油机的高,主要是因为柴油机为压燃式,压缩的程度更高,气缸内温度更高,能量转化的程度更高,和热值无关。故D说法不正确。
故选:B。
汽油机的柴油机的区别在于:
构造不同,汽油机为火花塞,柴油机为喷油嘴;
吸入物质不同,汽油机吸入汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气;
汽油机为点燃式,柴油机为压燃式;
效率高低不同,汽油机效率低,比较轻巧,柴油机效率高,比较笨重。
考查了内燃机的四个冲程及汽油机和柴油机的不同点,要注意它们的区别。
4.【答案】D
【解析】解:A、同种物质在不同状态下比热容不同,如水和冰比热容不同,故A错误;
B、不同物质的比热容一般不同,有的也相同,如冰和煤油的比热容相同,故B错误;
C、铜的比热容比铝的比热容小,由可知,质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出的热量一定多,故C错误;
D、酒精的比热容比沙石的比热容大,由可知,酒精的质量和升高温度的乘积(m△t)小,若酒精的质量比沙石的质量小的多,则酒精升高的温度可能比沙石的温度升高的多,使酒精的末温比砂石的末温高,故D正确。
故选:D。
从表中可以得出几种物质的比热容,
比热容是物质的一种特性,同种物质(同种状态)比热容不同,不同物质的比热容一般不同,据此分析判断。
本题考查了学生对比热容概念、热量公式的掌握和运用,能从比热容表查出物质的比热容并知其意义是本题的关键。
5.【答案】D
【解析】解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,不是创造了电荷,故A错误;
BD、电路中有电流的条件是:电路两端有电压且电路闭合,电路中有电流则一定有电压,有电压不一定有电流,故B错误,D正确;
C、带电体吸引轻小物体,异种电荷相互吸引,所以相互吸引的两个通草小球,可能是一个带电,一个不带电,或者带异种电荷,故C错误。
故选:D。
(1)摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;
(2)电路闭合且有电压,电路中才会有电流;
(3)电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)带电体可以吸引轻小的物体。
主要考查了摩擦起电的实质,电流的形成,带电体的性质以及电荷间的相互作用等知识,是一道基础题。
6.【答案】D
【解析】解:
A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.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,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选:D。
(1)绝缘体不容易导电是因为绝缘体中的自由电荷很少;
(2)两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,然后判断两灯泡的亮暗关系;
(3)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(4)导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大。
本题考查了绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式、影响电阻大小因素的应用等,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
7.【答案】C
【解析】解:A、由于电压表相当于开路,电流表相当于导线,所以此电路中左边的灯泡短路,且是一个串联电路,故不符合题意;
B、由于电压表相当于开路,故此电路中的三个灯泡串联,故该选项不符合题意;
C、由于电流表相当于导线,故该电路中的三个灯泡并联,故该选项符合题意;
D、由于电压表相当于开路,故此电路中的三个灯泡串联,故该选项不符合题意;
故选:C。
解决此题要知道并联电路是指将所有用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再连入电路的两点间而组成的电路。即不是一条电路,而是由多条路径组成的。
知道串并联电路的特点,并熟悉电流表和电压表的作用是解决该题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:
由图知,两灯泡并联,电压表测并联电路两端的电压(电源电压),电流表与L2串联,测量L1的电流;
若一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,说明L2是完好的,L2中的电流不变,则L1断路。
故选:B。
根据电路图可知,两灯泡并联,电流表测量通过L1的电流,电压表测并联电路两端的电压(电源电压),若一灯灭了,电流表、电压表示数都不变,说明不亮的灯为开路。
本题考查了电路故障的判断。在判断故障时,会根据电压表的示数的变化判断:若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,电压表两接线柱之间有开路;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通。
9.【答案】D
【解析】解:在研究“电流与电阻的关系”时,需控制电压不变。当A两点间的电阻由5Ω换成10Ω时,根据串联电路电压的分配关系,AB间的电压会增大,则应向右滑动变阻器,使连入电阻增大,分压增大,直至AB间电压减小为原来的值为止。
故选:D。
探究“一段电路中电流跟电阻的关系”中,要保持电阻两端的电压不变,去改变电阻,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压增大,从而使电阻两端的电压变为原来的值,根据串联电路的分压关系去调节即可。
根据串联时分压关系知道当一个电阻阻值增大时,其两端的电压也增大是本题关键。
10.【答案】A
【解析】解:(1)由电路图知,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;
电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0∼15V,电压表V2量程是0∼3V;
(2)电压表V1量程是0∼15V,最小分度值是0.5V,电压表示数U1=6V;电压表V2量程是0∼3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是1.2V;则电阻R2两端的电压U2=UV2=1.2V,由串联电路特点知,电阻R1两端的电压U1=UV1−UV2=6V−1.2V=4.8V。
故选:A。
(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;
(2)确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
本题考查了求电阻两端的电压,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
11.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,V2测R2两端的电压。
由于串联电路的总电压等于各分电压之和可知:
V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表的指针偏转角度相同,所以,
V1选的量程应是0∼15V,其分度值是0.5V,读数为6V,即电源电压为6V;
V2选的量程应是0∼3V,其分度值是0.1V,读数为1.2V,即R2两端的电压U2=1.2V;
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知:
U1=U−U2=6V−1.4V=4.8V;
根据串联电路各处的电流相等和I=UR可得,电阻R1、R2的阻值之比:
R1R2=U1IU2I=U1U2=4.8V1.2V=41。
故选:B。
由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,V2测R2两端的电压;根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程,根据分度值读出示数;根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1、R2的阻值之比。
本题考查了欧姆定律和串联电路特点的应用,以及电压表的读数方法的了解和掌握,关键是会判断电压表测量的是那段电路两端的电压,由此确定出两电压表的量程。
12.【答案】C
【解析】解:将滑片P置于A端,只闭合开关S1,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测干路中的电流;
将滑片P置于B端,闭合开关S1、S2,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,电压表被短路,电流表测干路电流;
∵电压表原来测串联电路中滑动变阻器两端的电压变为被短路,
∴电压表的示数变小,故B不正确;
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴串联时电路中的总电阻大于并联时电路中的总电阻,
∴根据欧姆定律可知,并联电路中电流表的示数大于串联电路中电流表的示数,故A不正确;
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,并联电路中各支路两端的电压相等,
∴并联时滑动变阻器和灯泡两端的电压大于串联时它们两端的电压,
∵P=U2R,
∴灯泡和滑动变阻器的功率均变大,故C正确,D不正确。
故选:C。
将滑片P置于A端,只闭合开关S1,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;将滑片P置于B端,闭合开关S1、S2,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,电压表被短路,电流表测干路电流;根据电压表测量电路元件的变化判断电压表示数的变化;根据电阻的串并联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律判断电流表示数的变化;根据串并联电路的电压特点判断灯泡和滑动变阻器两端的电压变化,根据P=U2R判断滑动变阻器灯泡和滑动变阻器功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和电表所测电路元件的判断。
13.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
当电压表的示数U1=9V时,
电路中的电流I1=U1R1=9VR1---------①
当电压表的示数U2=6V时,
电路中的电流I2=U2R1=6VR1--------②
由题意可知:I1−I2=0.3A---------③
由①②③可得:R1=10Ω,
I1=9VR1=9V10Ω=0.9A,I2=6VR1=6V10Ω=0.6A,
根据P=UI可得,该定值电阻所消耗功率的变化量:
△P=P1−P2=U1I1−U2I2=9V×0.9A−6V×0.6A=4.5W。
故选:B。
由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律分别表示出电压表的示数从9V 变为6V时电路中的电流,利用电流表示数的变化求出R1的阻值和两种电路中的电流;根据P=UI求出该定值电阻所消耗功率,进一步求出其变化量。
本题考查了欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是根据题意表示出电路中的电流并结合电流表示数的变化得出等式进行解答。
14.【答案】A
【解析】解:A、奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场,故A正确;
B、磁场看不见,摸不得,但是它是客观存在的,故B错误;
C、改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁极,但不能改变电磁铁磁性的强弱,故C错误;
D、闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割运动时,电路中才会产生感应电流,故D错误。
故选:A。
(1)奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场;
(2)磁场看不见,摸不得,但是它是客观存在的;
(3)改变电磁铁电流方向可以改变电磁铁的磁极,改变电磁铁的电流大小可以改变电磁铁的磁性强弱;
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生电流,这种电流叫感应电流。
本题考查了奥斯特实验、磁场、电磁铁磁性强弱和磁极的影响因素、电磁感应等,属于基础知识。
15.【答案】C
【解析】解:
A、如图反映电流周围存在着磁场,故A错误。
B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故B错误。
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故C正确。
D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,故D错误。
故选:C。
按题意所说,刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
电动机和发电机的原理图非常相似,主要区别是电路中是否有电源,电路中有电源的是电动机,电路中没有电源的是发电机。
16.【答案】D
【解析】解:
电灯在使用时,灯丝和导线串联,,通电时间t相同,
由于Q=I2Rt,,
所以电流产生的热量:,
从而出现灯很热,但跟灯丝连接的导线都不怎么热的现象,故ABC错、D正确。
故选:D。
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电灯和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电灯的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析。
本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握,知道电灯和相连接的导线为串联是本题的关键。
17.【答案】ABD
【解析】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。
由图丙可知,红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小,
则当体温越高时,R的阻值越小,电路的总电阻越小,故A正确;
由I=UR可知,电路中的电流越大,R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故B正确、C错误;
反之,体温越低,电压表示数越小,故D正确。
故选:ABD。
由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。根据图象可知红外线热敏电阻R的阻值随人体温度的变化,据此得出体温越高时R的阻值变化以及电路的总电阻变化,利用欧姆定律可知电路中的电流变化和R0两端的电压变化,同理得出体温越低时电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析,利用好红外线热敏电阻的阻值与人体温度的关系图象是关键。
18.【答案】ACD
【解析】解:A、实验中甲、乙是形状大小相同的两个铁钉,在电流相等时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加,故A错误;
B、由图知,甲乙串联,所以通过电流相等,说明甲、乙上线圈的电流大小相同,故B正确;
C、根据右手螺旋定则,乙铁钉的上端是电磁铁的S极,故C错误;
D、大头针被磁化,大头针下端磁极相同,互相排斥,所以下端分散,故D错误。
故选:ACD。
掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯;
(1)实验中甲、乙是形状大小相同的两个铁钉;
(2)根据电路中甲乙串联的关系分析;
(3)掌握右手螺旋定则的内容:四指绕向电流的方向,大拇指所指的方向即为螺线管的N极;
(4)利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。
探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,考查了影响电磁铁磁性强弱的因素,考查了滑动变阻器对电路电流的影响,同时涉及到了右手螺旋定则及磁极间的相互作用规律的应用。
19.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,灯泡与变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
由P=UI可得,灯泡的额定电流:
,
因串联电路中各处的电流相等,且变阻器R允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0∼0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,
所以,为不损坏电路元件,电路中最大电流:,故A正确;
则电路的最大功率:,故B错误;
由灯泡的铭牌可知,灯泡的电压最大2V(电压表的最大示数),此时电流最大为0.5A,变阻器接入电路的阻值最小,
此时滑动变阻器的电压:,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值:,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时,电路中电流最小,灯泡的电压最小,
灯泡的电阻:RL=UL2PL=(2V)21W=4Ω,
电路中的最小电流:,
灯泡两端的最小电压(电压表的最小示数):,
所以电压表示数变化范围为0.5V∼2V,滑动变阻器阻值变化范围为2Ω∼20Ω,故CD正确;
故选:B。
知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI和其变形公式求出通过灯泡的电流和灯泡的电阻,结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;电路中的电流最大时滑动变阻器接入接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出接入电路中的电阻;当滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时,电路中电流最小,根据串联电路电阻特点求出电路总电阻,根据欧姆定律计算电路电流,进一步求出灯泡两端的最小电压。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是电路中最大电流、最小电流的确定。
20.【答案】做功 热传递 做功
【解析】解:
建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻孔时钻头发热,因为钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,这是通过做功改变了钻头的内能;
在钻孔过程中不断地往钻头上注水,这是通过热传递的方式改变钻头的内能;
建筑工人焊接金属时,金属发热,这是由于电流通过焊条做功将电能转化为内能。
故答案为:做功;热传递;做功。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
本题考查了学生对改变内能的方法(做功、热传递),难度不大,属于热学常见题目。
21.【答案】比热容 小
【解析】解:
(1)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q=cm△t知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好;
(2)空调外机的散热片一般要选用比热容较小的金属制成,这是因为比热容较小,吸收相同的热量,温度升高的多;与周围空气的温差大,有利于散热。
故答案为:比热容;小。
与其它液体相比,水的比热容最大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多;发生热传递的条件是温差,物体温差越大,热传递越快,据此分析空调外机的散热片对比热容的要求。
本题考查了比热容大和比热容小的特点在生活中的应用,考查学生灵活运用知识的能力。
22.【答案】5:3 1:1 5:3
【解析】并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻两端的电压之比为1:1;
由I=UR可得通过它们的电流之比I1I2=UR1UR2=UR1×R2U=R2R1=53;
由P=UI可得它们的电功率之比:P1P2=UI1UI2=I1I2=53。
故答案为:5:3;1:1;5:3。
两电阻并联时它们两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过它们的电流之比,再根据P=UI求出电功率之比。
本题考查了并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电功率公式的灵活应用,是一道较为简单的应用题。
23.【答案】1.8×105 1.5×10−2 300
【解析】解:(1)电能表盘中的2400r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2400圈,则转120圈实际消耗的电能:
W=1202400kW⋅h=0.05kW⋅h=0.05×3.6×106J=1.8×105J;
(2)干木柴的热值q=1.2×107J/kg,这些能量若由完全燃烧的干木柴放出,需要的干木柴的质量:
m=Qq=1.8×105J1.2×107J/kg=1.5×10−2kg;
(3)发现电能表的转盘在10min=600s内转了120圈,电饭锅的实际功率:
P=Wt=1.8×105J600s=300W。
故答案为:1.8×105;1.5×10−2;300。
(1)根据2400r/(kW⋅h)的含义得出:电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转120圈;
(2)已知干木柴的热值,由Q=mq得出这些能量若由完全燃烧的干木柴放出需要的木柴的质量;
(3)电能表的转盘10min=600s内转了120圈,根据P=Wt得出电饭锅的实际功率。
本题考查了电能表测功率的大小及热值公式的运用,正确理解电能表的参数是关键。
24.【答案】N;变大;变大
【解析】解:
(1)根据安培定则可得,螺线管的上端为N极,下端为S极,
(2)若将变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;故对铁块的吸引力增大,即弹簧长度应变大。
故答案为:N;变大;变大。
(1)由电源的正负极可知电流方向,则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极;
(2)当滑动变阻器的滑片向右移动时,可知滑动变阻器的接入电阻变化,则由欧姆定律可知电流的变化,则可知螺线管磁性强弱的变化,根据螺线管的磁性变化以及磁铁的性质判断弹簧长度的变化。
本题将电路知识及磁场知识结合在一起考查了学生综合分析的能力,要求学生能灵活运用所学知识进行综合分析从而找出正确答案。
25.【答案】南 地磁
【解析】解:因为地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以地磁场的磁感线从地理的南极附近出来,回到地理的北极附近;磁针石就是一个小磁体,放在地磁场中静止时,由于受到地磁场的作用,磁针石的北极指向地磁场的南极,磁针石的南极指向地磁场的北极,也就是地球的南方;
故答案为:南;地磁。
地球是个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;磁体周围的磁感线从北极出来,回到南极。
本题考查了地磁场对小磁针的作用和地磁两极与地理两极的关系,注意不要答成“地理的南极在地磁场的南极附近”。
26.【答案】通电导体在磁场中受力 电磁感应
【解析】解:电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。电动机由转子(线圈)和定子(磁体)两部分组成,当给电动机通电时,通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动。
发电机的工作原理是电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
故答案为:通电导体在磁场中受力;电磁感应。
“通电导体在磁场中受力原理”说明电能转化成机械能,电磁感应现象原理是“导体在磁场中运动产生电流”,说明机械能转化成电能。而电动机就是电能转化成机械能,发电机就是机械能转化成电能。
发电机和电动机的共同点是:都存在磁场。不同点是:发电机没有电源,属于磁生电,将机械能转化为电能。电动机有电源,通电后,导体受力运动,将电能转化为机械能。
27.【答案】22.51777.598.8%
【解析】解:在5min内电流产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×0.3Ω×5×60s=22.5J,
电动机消耗的电能:
,
转化成的机械能:
,
则电动机的效率:
。
故答案为:22.5;1777.5;98.8%。
知道电动机线圈电阻和通过的电流,根据Q=I2Rt求出在5min内电流产生的热量,又知道电动机两端的电压,根据W=UIt求出电动机消耗的电能,电动机消耗的电能减去电流产生的热量即为转化成的机械能,利用求出电动机的效率。
本题考查了焦耳定律和电功公式、效率公式的应用,要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能大部分转化为机械能输出,少部分转化为内能。
28.【答案】加热 电功 4.8×105J
【解析】解:
由甲可知,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,
电源电压一定,由P=U2R可知开关接触点1时,电路的电阻较小,功率较大,所以此时电饭煲处于加热状态;
由乙图象知,横坐标表示工作时间,纵坐标表示电饭煲的电功率,阴影部分面积S=Pt=W,即:阴影部分表示的是电饭煲消耗的电功;
由图知,,加热时间,
所以。
故答案为:加热;电功;4.8×105J。
由图知,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,由P=U2R分析电饭煲的工作状态;
由图象知,电饭煲工作的功率和工作时间,由此可知面积表示的物理量并计算。
本题考查了电功率公式的灵活应用,要能正确分析开关在不同状态电路结构,关键是能看懂图象,将图象与所学知识联系起来,是一道好题。
29.【答案】解:小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,在磁体周围,磁感线是从磁体的N极出发回到S极。小磁针N极水平向左,所以可知该点的磁场方向向左,说明磁感线是从通电螺线管的右边出发回到S极,即可知通电螺线管的右端是N极,左端是S极。
根据安培定则:用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,则四指弯曲的方向就是螺线管中的电流方向(已知极性也可以根据安培定则判定出电流方向)。电流方向是“后上前下”,由此可知,电源的左端是正极,右端是负极。答案如图:
【解析】先根据小磁针静止时N极的指向判定出通电螺线管的N、S极,然后根据安培定则判定出螺线管中的电流方向,最后根据电流方向判定出电源的正、负极。
本题是一道综合题,综合考查了磁场的方向、电流的方向、通电螺线管的极性跟电流方向之间的判定,是一道好题,该题在很多试题中常常出现。
30.【答案】吸引大头针数目的多少 乙、丙 电流一定时,匝数越多,磁性越强
【解析】解:
(1)线圈的磁性越强,吸引的大头针越多,所以可以根据吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱,这是转换法。
(2)乙图和丙图线圈的匝数相同,丙的电流大,磁性强。说明电磁铁的电流越大,磁性越强。
(3)由丁图可知,两个线圈串联,通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针多,说明磁性强。
故答案为:(1)吸引大头针数目的多少;(2)乙、丙;(3)电流一定时,匝数越多,磁性越强。
(1)磁性的强弱是无法直接观察的。利用磁性的不同产生的磁力不同来认识电磁铁磁性的强弱不同,此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的,这是一种转换的方法;
(2)(3)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强。
此题主要是探究电磁铁的磁性与电流和线圈匝数之间的关系,注意转换法和控制变量法在此实验中的应用。
31.【答案】0.4;2;20Ω、25Ω和30Ω;3.8;10;用电压表0∼3V量程并联在滑动变阻器两端
【解析】解:(1)由图知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:
(2)由图丙知,电流表的量程为0∼0.6A,示数为0.4A;
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V,将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,应保持电阻两端的电压为2V不变,所以应移动滑片直至电压表示数为2V;
(3)由以上分析知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为2V不变,变阻器的最大阻值为20Ω,电路中的电流应为;
则允许接的最大电阻值为:R=UI=2V0.125A=16Ω,20Ω、25Ω和30Ω均大于16Ω,所以不可以使用.
【拓展实验】(1)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光;由图乙所示电流表可知,其量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,
灯泡电阻R=UI=3.8V0.38A=10Ω.
(2)电源电压为6V,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V−3.8V=2.2V<3V,电压表15V接线柱损坏,电压表可以选择0∼3V量程,把电压表并联在滑动变阻器两端.
故答案为:(1)见上图;(2)0.4;2;(3)20Ω、25Ω和30Ω;
【拓展实验】(1)3.8;10;(2)用电压表0∼3V量程并联在滑动变阻器两端.
(1)实验过程中,应注意将电压表与电阻并联,变阻器串联在电路中;
(2)确定电流表的量程和分度值,读出电流表的示数;
探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,根据U=IR可计算出电阻两端的电压值;
(3)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,可根据变阻器的最大阻值计算出可接入的最大阻值.
【拓展实验】(1)灯泡在额定电压下的功率为额定功率;由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数;最后由欧姆定律求出灯泡电阻.
(2)根据串联电路的电压规律,可以把电压表与滑动变阻器并联,然后进行实验.
探究电流与电阻的关系的实验中,要注意保持电阻两端的电压不变,本题考查了电路的连接、电流表的读数及定值电阻的选择,(3)是该题的难点,关键要注意电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大.
32.【答案】灯泡断路(或灯座接触不良)灯泡或电压表短路 0.30.75小于 S、S1 闭合S2、断开S1 不能 不能确定是否使灯正常发光
【解析】解:(1)电源和各仪表均完好,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,则电压表与电源连通,若电路只有一处故障,则故障原因是灯泡断路(或灯座接触不良);
若小灯泡始终不发光,电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是灯泡或电压表短路;
(2)灯泡两端电压为2.5V时,灯泡正常发光,由图乙知,电流表使用小量程,分度值0.02A,则此时通过灯泡的电流为0.3A,
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
根据P=U2R知在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,电压表的示数达到3.0V,3.0V为额定电压的3V2.5V=1.2倍,若灯的电阻不变,则灯泡的实际功率为:,但因灯的电阻随温度的升高而变大,根据P=U2R,故此时灯泡的实际功率小于1.08W;
(3)实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为;
②保持滑片位置不变,闭合S2、断开S1,读出此时电压表的示数为U;
③在①中,电压表测灯的电压,灯正常发光;
在②中,电压表测灯与定值电阻R的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为,由欧姆定律可求出通过R的电流,,即灯的额定电流,
小灯泡额定功率的表达式:
;
(4)灯在额定电压下正常发光,如图丁所示,闭合S、S1,电压表测R的电压;闭合S1、S2,电压表测灯与R的电压,不能确定是否使灯正常发光,故按他所设计不能测出灯泡的额定功率。
故答案为:(1)灯泡断路(或灯座接触不良);灯泡或电压表短路;(2)0.3;0.75;小于;(3)①S、S1;②闭合S2、断开S1;③;(4)不能;不能确定是否使灯正常发光。
(1)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数接,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
若小灯泡始终不发光,电流表有示数,电路为通路,根据电压表无示数分析原因;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值,读出电压表为2.5V时电流表示数,由P=UI计算灯泡的额定功率;
根据P=U2R在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,得出灯泡的实际功率,但因灯的电阻随温度的升高而变大,根据P=U2R分析判断;
(3)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率;
(4)灯的额定电压下正常发光,据此分析。
本题测量小灯泡额定功率,考查故障分析、电流表读数、功率计算、影响电阻大小的因素及设计方案测额定功率的能力和对实验方案的评估。
33.【答案】解:(1)焦炭的质量m=490g=0.49kg,
则焦炭完全燃烧放出的热量:
。
(2)由得,液体吸收的热量:
,
则液体的比热容。
答:(1)完全燃烧490g焦炭放出的热量是1.47×107J;
(2)该液体的比热容是1.05×103J/(kg⋅℃)。
【解析】(1)知道焦炭的热值和质量,根据求出焦炭完全燃烧放出的热量;
(2)知道焦炭完全燃烧放出的热量和效率,根据效率的变形公式求出液体吸收的热量,然后根据求出液体的比热容。
本题考查学生对燃料燃烧放出热量公式、热传递过程中的吸热公式及效率公式的理解和运用,计算时注意单位统一,关键是公式及变形公式的应用,难度不大。
34.【答案】解:(1)根据I=UR得,
灯泡正常发光的电阻:
RL=ULIL=3.6V0.3A=12Ω;
(2)当闭合S2、断开S1,小灯泡和滑动变阻器串联,移动滑片使电流表示数为0.1A,由图乙知此时小灯泡两端的电压为0.6V,
通电1min电流通过小灯泡所做的功为:W=UL′IL′t=0.6V×0.1A×60s=3.6J;
(3)当闭合S1、断开S2,滑片移到某点a时,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,此时R0两端电压为10V,电流表示数为Ia,变阻器消耗的功率Pa=(U−U0)Ia;
当闭合S2、断开S1,滑片移到某点b时,小灯泡和滑动变阻器串联,小灯泡正常发光,电流表示数为Ib,变阻器消耗的功率Pb=(U−UL)Ib;
已知Pa:Pb=25:27,Ia:Ib=5:3,
所以PaPb=(U−U0)Ia(U−UL)Ib=U−10VU−3.6V×53=2527,
解得U=18V。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)当闭合S2、断开S1,移动滑片使电流表示数为0.1A,通电1min电流通过小灯泡所做的功是3.6J;
(3)电源电压是18V。
【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定电路,根据I=UR的变形公式可求出灯泡正常发光的电阻;
(2)当闭合S2、断开S1,小灯泡和滑动变阻器串联,移动滑片使电流表示数为0.1A,由图乙知此时小灯泡两端的电压为0.6V,根据W=UL′IL′t算出通电1min电流通过小灯泡所做的功;
(3)当闭合S1、断开S2,滑片移到某点a时,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,此时R0两端电压为10V,电流表示数为Ia,变阻器消耗的功率Pa=(U−U0)Ia;
当闭合S2、断开S1,滑片移到某点b时,小灯泡和滑动变阻器串联,小灯泡正常发光,电流表示数为Ib,变阻器消耗的功率Pb=(U−UL)Ib;
根据Pa:Pb=25:27和Ia:Ib=5:3算出电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,利用好电流之比、功率之比是关键。
河北省唐山市丰润区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷: 这是一份河北省唐山市丰润区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷,共9页。试卷主要包含了选择题,填空及简答题,作图实验探究题,计算与应用等内容,欢迎下载使用。
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