2022-2023学年湖南省长沙师大附中教育集团九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
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1. 九年级学生小熊在物理课上习得“比热容”这个概念。在跟同学们讨论的过程中,形成了以下说法,其中正确的是( )
A. 物体的质量越小,比热容越大
B. 物体升高的温度越低,比热容越大
C. 物体吸收的热量越多,比热容越大
D. 比热容是物质自身的特性,与质量、吸收的热量或升高的温度均无关
2. 用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A. 水的温度越高,水分子运动越剧烈 B. 是通过做功的方式改变水的内能
C. 铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强 D. 天然气燃烧越充分,热值越大
3. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
C. 正在熔化的冰吸收热量,温度增加,内能不变
D. 温度为0℃的物体没有内能
4. 关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A. 在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
B. 一段导体的电阻大小跟电压电流都有关系
C. 电路中电流为0时,电压也为0
D. 电压越大,电流一定越大
5. 现有甲乙丙三个轻质小球,已知甲带负电,甲和乙互相吸引,乙和丙相互排斥,则( )
A. 乙一定不带电,丙带正电 B. 乙可能不带电,丙带负电
C. 乙一定带正电,丙带正电 D. 乙可能带正电,丙不带电
6. 有两只定值电阻RA和RB,各自的电流与电压关系图象分别为图中的A、B,若将它们并联接在电源上,则通过RA的电流和通过RB的电流之比为( )
A. 1:2
B. 1:3
C. 3:1
D. 2:1
7. 小明同学在探究串联电路电流规律的实验中设计了如图甲所示的电路图,闭合开关S,两电流表的示数分别如图乙、丙两图所示,造成这种现象的原因是( )
A. L1与L2的规格不同 B. 其中一个电流表故障
C. 两个电流表选择了不同的量程 D. 电流在流动过程中减小了
8. 如图所示是某动感单车扶手的示意图,显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中,只有按压显示屏的“开始”按钮(相当于开关S1闭合),且将双手握住“手握感应片”(相当于开关S2闭合)时,显示屏才能接通电源,显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
9. 关于如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A. 闭合S1、S2、S3时,只有L1发光
B. 闭合S1、S2,断开S3时,L1、L2、L3都发光
C. 闭合S1、S3,断开S2时,只有L3发光
D. 闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3串联
10. 某导体两端的电压为5V,阻值为5Ω,若它两端的电压变为0V,则它的电阻和通过它的电流分别是( )
A. 5Ω、1A B. 5Ω、0A C. 0.2Ω、0A D. 0Ω、0A
11. 如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮,用一根导线的两端,接触a,b两点时两灯不亮,接触b、c两点时,L1亮、L2不亮,接触c、d两点时,两灯都不亮,则下列分析中可能正确的是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 开关S断路 D. bc之间的导线断路
12. 如图所示,电源电压不变,当开关S闭合后,从b向a移动滑片P,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小
D. 电压表示数变小
13. 火星探测器安装有太阳能电池板,工作时把太阳能转化为______能。因为转化时有能量损耗,转化效率不可能达到100%,转化过程中能量的总量______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14. 内燃机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的______冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成______个工作循环。
15. 如图所示电路中,A1和A2是两个完全相同的电流表,均有“0∼0.6A”、“0∼3A”两个量程,两个灯泡的连接方式为______(选填“串联”或“并联”)。当开关S闭合时,两表均有正常的示数,且指针偏转的角度相同,则L2的电流跟总电流之比为______,L1和L2的阻值之比为______。
16. 小熊连接了如图所示电路,灯泡L阻值不变。闭合开关,当他向右移动滑片P时,灯泡亮度______,电流表读数______,电压表读数______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17. 根据如图甲所示的电路图,在乙图中用笔画线代替导线,把实物图连接起来(注意导线不得交叉)。
18. 学校传达室内装有一只彩灯和一只电铃,传达室前后门各安装一个开关,前门来人并按下开关时,电铃响而灯不亮,后门来人并按下开关时,电铃响彩灯亮。请画出符合要求的电路图。(电铃符号用)
19. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,甲、乙、丙烧杯内的液体质量相同。
(1)若要比较不同燃料的热值,应选择______两图来进行实验;
(2)比较甲、丙两次实验,若已知液体a的吸热能力更强,则实验中a、b升高相同温度,______(选填“a”或“b”)消耗的燃料更多。
20. 小熊通过学习,知道了比热容是物质的一种性质,只跟物质种类和状态有关。如图所示是“比较不同物质比热容”的实验中,将温度传感器及分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器采集数据如表:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
色拉油
200
20
6
75
(1)实验中物质吸热的多少是通过______反映的。
(2)实验中发现色拉油的温度比水的温度升高得快,这表明______吸热本领更强。
(3)要想比较出水和色拉油的比热容大小关系,______(选填“一定”或“不一定”)要控制两种液体的质量相同。
21. 小熊在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积。
为了验证上述猜想,用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰钢合金丝:A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同。
(1)为了验证猜想②,应选用编号为______的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(2)实验中金属丝电阻大小是通过______反映出来的。
22. 小熊用如图所示的电路做“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验时,保持定值电阻两端的电压为2.5V不变,多次更换定值电阻进行实验。实验室提供的实验器材有:电源(3节新干电池串联),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω),一个滑动变阻器,导线若干。
(1)连接电路时,开关必须处于______状态。
(2)如图,电路连接完整后,小熊应将滑动变阻器的滑片移至______(选填“A”或“B”)端后,再闭合开关进行实验。
(3)小熊做完5Ω电阻后,把定值电阻更换为10Ω,并且严格按操作规程连接好电路,以确保实验中的电路安全。闭合开关后,小熊应将滑动变阻器的滑片向______(填“A”或“B”)端移,直到电压表重新变成2.5V。
23. 在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小明把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图所示:
(1)当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时,闭合开关后测得的数据是:UAB=0,UBC=12V,UAC=12V,则故障可能是______ .
(2)故障排除后,实验正常进行,通过测量得到了两组实验数据如下表:
实验次数
AB间电压U1/V
BC间电压U2/V
AC间电压U3/V
1
4
8
12
2
6
6
12
分析两组实验数据,可得出:______ .
(3)本实验设计你认为有什么不合理或可以改进的地方吗?若有,请加以说明.
24. (1)一杯质量为0.2千克的水温度从40℃升高到100℃,求水吸收的热量[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]。
(2)此过程消耗标准状态下的煤气2.1dm3,求煤气完全燃烧放出的热量[煤气的热值约为=4×107J/m3]。
(3)求煤气烧水的效率。
25. 如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA。求:
(1)总电流;
(2)电流表A和A′示数之比;
(3)L1、L2、L3的电阻之比。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:ABC.比热容是物质的一种特性,比热容与物体质量大小、温度高低、吸收热量的多少都没有关系,故ABC错误;
D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收的热量或升高的温度均无关,故D确。
故选:D。
(1)比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量。
(2)物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度都有关系。
此题考查学生对比热容概念的理解,提醒学生记住,比热容是物质的基本特性之一。
2.【答案】A
【解析】解:A、水的温度越高,水分子运动越剧烈,故A正确;
B、烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能,故B错误;
C、铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水弱,故C错误;
D、燃烧值由燃料本身决定,与是否充分燃烧无关,故D错误;
故选:A。
A、物体温度越高,分子运动越剧烈;
B、做功和热传递是改变物体内能的两种方式;
C、物质的比热容越大,物质的吸热能力越强;
D、1kg的某种燃料完全燃烧所释放出的热量是燃料的燃烧值。
本题涉及的知识点较多,是一道基础题,但难度不大,平时要注意基础知识的学习与积累。
3.【答案】B
【解析】解:A、物体的内能增加,可能是外界对物体做功,也可能是从外界吸收了热量,故A错误;
B、在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故B正确;
C、正在熔化的冰吸收热量,温度不变,内能增加,故C错误;
D、温度为0℃的物体也具有内能,故D错误。
故选:B。
(1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;做功可以改变内能,且对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小;
(2)物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变;
(3)内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能。
本题主要考查学生对温度影响内能的掌握以及改变物体内能的两种方式,难度不大。
4.【答案】A
【解析】解:
A、根据欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,故A正确;
B、电阻是导体本身阻碍电流的性质,其大小决定于导体的长度、材料、温度和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关,故B错误;
C、电路中电流为0时,电源的两端仍然有电压,故C错误;
D、在电阻一定时,电压越大,电流一定越大,故D错误。
故选:A。
根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。
本题考查了学生对影响电阻大小的因素、欧姆定律内容的掌握和理解,是一道基础题目。
5.【答案】C
【解析】甲带负电,甲乙相互吸引,乙可能带正电,也可能不带电;丙和乙相互排斥,说明丙乙都带电,且一定带正电。故只有选项C说法正确。
(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引轻小物体。
注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
6.【答案】A
【解析】解:因并联电路各支路两端的电压相等,并且根据图象可知,当电路两端电压为2.0V时,IA=0.2A,IB=0.4A,则IA:IB=(0.2A):(0.4A)=1:2。所以A正确,BCD错误
故选:A。
根据并联电路各支路两端的电压相等,由图象读出同一电压下通过A、B的电流,从而得出通过RA的电流和通过RB的电流之比。
本题考查并联电路的特点,关键能从图象中读出有用信息,属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解:图甲中两盏灯串联,由图乙、丙可知两电流表指针的偏转角度不同;
A、根据串联电路的电流特点可知各处电流都相等,与灯泡的规格无关,则两电流表指针的偏转角度应该相同,故A错误;
B、若其中一个电流表发生故障(短路或断路),则该电流表示数一定为0,而图中两电流表示数不为0,故B错误;
C、若两个电流表选择了不同的量程,其分度值不同,指针的偏转角度不同,故C正确;
D、根据串联电路的电流特点可知,电流在流动过程中不会减小,故D错误。
故选:C。
串联电路中各处的电流相等;当电流表选用的量程不同时,其分度值不同,指针的偏转角度不同。
本题考查了电流表的使用、串联电路的电流规律,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,
A、两开关串联共同控制显示屏,两开关都闭合时显示屏工作,否则不工作,故A符合题意;
B、两开关并联,任何一个开关闭合显示屏都能工作,故B不符合题意;
C、只闭合开关S1,显示屏能够工作;再闭合S2,会造成电源短路,故C不符合题意;
D、只闭合开关S1,显示屏能够工作;只闭合S2,显示屏不能工作,两个开关同时闭合,会造成电源短路,故D不符合题意。
故选:A。
根据“只有按压显示屏的开始按钮(相当于开关S1闭合),且将双手握住手握感应片(相当于开关S2闭合)时,显示屏才能接通电源,显示骑行数据”可知,两开关串联共同控制显示屏。
本题考查电路的设计,关键是对串并联电路特点正确理解,科学应用。
9.【答案】D
【解析】解:A、闭合S1、S2、S3时,三只灯泡并列连接,电流有三条路径,是并联电路,三只灯泡都发光,故A错误;
B、闭合S1、S2,断开S3时,只有L3接入了电路能够发光,另外两只灯泡没有电流通过,不发光,故B错误;
C、闭合S1、S3,断开S2时,电流有两条路径,L2、L3并联都可以发光,故C错误;
D、闭合S2,断开S1、S3时,电流只有一条路径,依次流过三只灯泡,则L1、L2、L3串联,故D正确。
故选:D。
串联电路中,电流只有一条路径,各用电器相互影响;并联电路中,电流有多条路径,各用电器互不影响。根据电流流向法可对选项中的描述做出判断。
能从图中判断出电流的流向,找出电流的路径,是解答的关键,属易错题。
10.【答案】B
【解析】解:电阻是导体的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与其他因素无关,
因此若它两端的电压变为0V,导体的电阻不变,仍是5Ω;
由I=UR可知,当导体两端的电压变为0V时,通过的电流为0A,故B正确,ACD错误。
故选:B。
电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与其他因素无关;根据I=UR分析通过的电流大小。
本题考查了学生对欧姆定律的应用以及对导体电阻的理解,难度不大,只需要熟练掌握相关的基本知识点。
11.【答案】BD
【解析】解:
A、如果灯L1断路,用一段导线的两端接触b、c两点时,L1不发光,L2发光,故A不符合题意;
B、如果灯L2断路,导线接触a、b两点时两灯不亮,导线接触b、c两点时,L1会发光,L2不亮,故B符合题意;
C、如果开关断路,导线接触c、d两点时,电路是通路,两灯都发光,故C不符合题意;
D、如果bc之间的导线断路,导线接触b、c两点时,L1亮、L2不亮,故D符合题意。
故选:BD。
由电路图知,两灯串联。闭合开关两灯都不亮,说明不可能发生短路,只能是某处断路。运用假设法逐项分析即可。
用导线检验电路故障时,将导线与用电器并联,其它用电器能工作,此处用电器断路;其它用电器不能工作,其它用电器断路。
12.【答案】AD
【解析】解:当滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电路的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,即电压表的示数变小;故AD正确。
故选:AD。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化,根据串联电路分压的特点确定电压表示数的变化。
解决此类问题要结合滑动变阻器在电路中的位置,分析滑动变阻器的阻值变化对整个电路的影响。
13.【答案】电 不变
【解析】解:火星探测器安装有太阳能电池板,工作时把太阳能转化电能;
根据能量是守恒可知,太阳能转化为电能过程中有能量损耗,转化效率不可能达到100%,转化过程中能量的总量不变。
故答案为:电;不变。
太阳能电池充电是太阳能转换为电能;
能量是守恒的,只能从一种形式转化成另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
本题考查了能量的转化和守恒,是一道基础题。
14.【答案】做功 20
【解析】解:(1)由图可知,该冲程中,进气门、排气门均关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,即该冲程为做功冲程;
(2)汽油机的一个工作循环中,飞轮和曲轴转动2周,由于该汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s,
即该汽油机每秒转动40周,完成20个工作循环。
故答案为:做功;20。
(1)根据图示冲程中气门的开、闭情况,活塞的运行方向及火花塞的工作状态判断冲程;
(2)汽油机的一个工作循环中,飞轮和曲轴转动2周,根据飞轮的转速求得该汽油机每秒完成的工作循环数。
本题考查内燃机工作冲程的判别和有关量的计算,难度不大。
15.【答案】并联 4:5 4:1
【解析】解:由电路图可知,L1与L2并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针偏转的角度相同,
所以,电流表A1的量程为0∼0.6A,电流表A2的量程为0∼3A,且大量程是小量程示数的5倍,即:电流表A2示数是A1示数的5倍,所以干路电流I=5I1,
由并联电路的电流规律可得两支路的电流之比:I1I2=I1I−I1=15−1=14,
L2的电流跟总电流之比为:I2I=I−I1I=5−15=45,
并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得两灯泡的阻值之比:R1R2=UI1UI2=I2I1=41。
故答案为:并联;4:5;4:1。
由电路图可知,L1与L2并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流特点结合两表指针偏转的角度相同确定它们的量程,且大量程示数是小量程示数的5倍,根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比和L2的电流跟总电流之比,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,知道电流表指针位置相同时大量程是小量程示数的5倍是关键。
16.【答案】变大 不变 变小
【解析】解:根据电路图可知,该电路为混乱电路,灯泡与滑动变阻器串联后再与定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
闭合开关,当他向右移动滑片P时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,该支路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,该支路的电流变大,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以滑动变阻器及灯泡所在支路两端电压不变。滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知,其分担的电压变小,所以电压表示数变小;
由于并联电路中各支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,电流表示数不变。
故答案为:变大;不变;变小。
根据电路图可知,该电路为混联电路,灯泡与滑动变阻器串联后再与定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析通过灯泡电流的变化,根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化;根据并联电路的规律分析电流表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、并联电路的特点,属于基础题。
17.【答案】解:甲图中,两灯串联,测量电路中电流,电流表可选用小量程串联在电路中,如下图所示:
【解析】分析电路连接及电流表测量的电流,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应。
本题考查根据要求连接实物图,关键要注意各元件顺序与电路图一一对应。
18.【答案】解:根据题意可知,前门来人并按下开关时,电铃响而灯不亮,这说明该开关只控制电铃;后门来人并按下开关时,电铃响彩灯亮,这说明该开关同时控制电铃和彩灯,则电铃和彩灯应串联在电路中的,前门开关与灯泡和后门开关这一支路并联,如图所示:
【解析】根据题意分析电铃和彩灯的连接方式和两个开关的作用,然后画出符合要求的电路图。
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出电铃与彩灯的连接方式以及两开关的位置是解答本题的关键。
19.【答案】甲乙 a
【解析】解:(1)比较不同燃料的热值,应选择不同的燃料加热相同的物质,即用甲、乙两图进行实验;
(2)若液体a的吸热能力越强,表示比热容越大,实验要使中a、b升高相同温度,根据Q=cmΔt知液体a吸收的热量多,根据Q放=mq知a消耗的燃料越多。
故答案为:(1)甲乙;(2)a。
(1)比较不同燃料的燃值,应控制被加热液体的种类相同、质量大小相同而燃料不同;
(2)若两种液体升高相同温度,液体的吸热能力越强,液体吸收的热量越多,消耗的燃料就越多。
本题比较不同燃料的热值实验和研究物质的吸热能力,主要考查转换法和控制变量法的运用。
20.【答案】加热时间 水 一定
【解析】解:(1)根据转换法可知,实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的;
(2)根据表格中的数据可知,加热相同时间,色拉油的温度比水的温度升高得快,这表明水的吸热本领更强;
(3)根据控制变量法可知,要想比较出水和色拉油的比热容大小关系,一定要控制两种液体的质量相同。
故答案为:(1)加热时间;(2)水;(3)一定。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
21.【答案】AB 电流表示数
【解析】解:(1)为了验证猜想②,需要控制金属丝的材料、横截面积相同,长度不同,应选用编号为AB的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(2)电流表串联接入电路中,根据转换法可知,实验中金属丝电阻大小是通过电流表示数反映出来的。
故答案为:(1)AB;(2)电流表示数。
(1)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,根据控制变量法分析;
(2)电阻的大小不能直接比较,利用转换法通过电路中可以观察的现象来比较电阻的大小。
控制变量法和转换法是探究题常出的问题,分析清楚各自的特征,在具体实验中如何应用。
22.【答案】断开 A A
【解析】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端后,再闭合开关进行实验;
(3)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应把变阻器滑片向A端移,直到电压表重新变成2.5V。
故答案为:(1)断开;(2)A;(3)A。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定变阻器滑片移动的方向。
本题探究一定电压下,电流与电阻的关系实验,考查了注意事项和控制变量法的应用等知识。
23.【答案】灯L2断路、或灯L1短路L、或L1短路同时L2断路;串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
【解析】解:(1)如果灯泡L1短路,电路中只有灯泡L2电压表相当于测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V;
如果灯泡L1正常,灯泡L2开路,电压表相当于测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V;
如果灯泡L1短路,同时灯泡L2开路,电压表相当于测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V.
综上所述可知导致该现象的原因是:灯泡L1短路、或L2断路、或L1短路同时L2断路;
(2)由表中的实验数据可知4+8=12,6+6=12,所以可得结论为:串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)本题原实验是通过更换不同的灯泡进行多次测量,实验过程较麻烦,可通过调节滑动变阻器进行多次测量,实验电路图如右图所示.
故答案为:(1)灯L2断路; (2)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和; (3)有,实验次数太少,结论不具有普遍性.
(1)电压表的使用:电压表并联在被测电路的两端.
(2)用电压表分析故障的方法:对于串联电路来说,整个回路中的任何一个元件处于断开状态,电流也不能通过.若电压表的示数接近于电源电压,则电压表两接线柱之间的电阻极大,该部分处于开路状态.
(3)多次测量总结电压规律的方法:可以更换不同的灯泡进行多次测量;也可以改变电压进行多次测量;也可以通过调节滑动变阻器进行多次测量
本题主要考查“探究串联电路中的电压规律”的实验,分析数据时要注意寻找数量关系,并得出普遍性的规律;对于绝大多数需要测量的实验,我们一般都要求至少测3次,这样的结果会更有说服力.
24.【答案】解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(100℃−40℃)=5.04×104J。
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=4×107J/m3×2.1×10−3m3=8.4×104J;
(3)煤气灶烧水时的效率:
η=Q吸Q放=5.04×104J8.4×104J×100%=60%。
答:(1)水吸收的热量是5.04×104J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×104J;
(3)煤气灶烧水时的效率是60%。
【解析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温度和末温度,利用热量公式Q吸=cm(t−t0)即可求解。
(2)已知煤气的热值和体积,可以得到煤气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比就是煤气灶的效率。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用,属于基础题目。
25.【答案】解:(1)由图可知三灯泡并联接入电路,电流表A1测通过灯泡L1的电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,电流表A3测通过灯泡L3的电流,
电流表A测量流过L2、L3的电流;电流表A′测量流过L1、L2的电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电路总电流:I=I1+I2+I3=30mA+50mA+70mA=150mA=0.15A;
(2)电流表A和A′示数之比:IAIA′=I2+I3I1+I2=50mA+70mA30mA+50mA=32;
(3)并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得L1、L2、L3的电阻之比:R1:R2:R3=UI1:UI2:UI3=U30mA:U50mA:U70mA=35:21:15。
答:(1)总电流为0.15A;
(2)电流表A和A′示数之比为3:2;
(3)L1、L2、L3的电阻之比为35:21:15。
【解析】(1)由图可知三灯泡并联接入电路,电流表A1测通过灯泡L1的电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,电流表A3测通过灯泡L3的电流,电流表A测量流过L2、L3的电流;电流表A′测量流过L1、L2的电流,根据并联电路电流规律计算电路总电流;
(2)根据并联电路电流规律计算电流表A和A′示数之比;
(3)根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算L1、L2、L3的电阻之比。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用,分清电路连接是解题的关键。
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