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2022-2023学年辽宁省沈阳市大东区九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
展开2022-2023学年辽宁省沈阳市大东区九年级(上)期中物理试卷
1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水不具有内能
B. 温度越高的物体,含有的热量越多
C. 物体温度保持不变,内能一定不变
D. 两个内能相同的物体相互接触时,也可能发生热传递
2. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开,是因为( )
A. 同种电荷互相排斥
B. 同种电荷互相吸引
C. 异种电荷互相排斥
D. 异种电荷互相吸引
3. 如图,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,一个电表示数变大,另一个电表示数不变,则故障可能是( )
A. 电阻R短路
B. 灯L断路
C. 电阻R断路
D. 电源短路
4. 某款电压力锅,当电压力锅内部气压或温度过高时,发热器R都会停止工作。图中S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开。下列各图符合上述工作要求的( )
A. B.
C. D.
5. 两个定值电阻,甲标有“16Ω,1.5A”乙标有“22Ω,0.5A”。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是( )
A. 57V B. 41V C. 35V D. 19V
6. 如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,下列说法正确的是( )
A. 在甲图中,电压表V示数不变,电流表A1、A2示数均变大
B. 在甲图中,电流表A1示数变小,电压表V、电流表A2示数均不变
C. 在乙图中,电压表V1示数不变,电流表A、电压表V2示数均变小
D. 在乙图中,电压表V2示数变大,电流表A示数变小,电压表V1示数不变
7. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高
B. 下压活塞的过程中,筒内气体内能减小
C. 下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功
D. 下压活塞的过程中,气体的内能转化为活塞的机械能
8. 如图所示电路,三个电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,测量时,V1和V3两个电压表的指针恰好指在同一位置处,则( )
A. U1=U2=U3 B. I1=I2+I3 C. U1:U2=1:4 D. I1=I2=I3
9. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值从最大变化到最小,两个电阻R1、R2的“U−I”关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器R2的滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼10Ω
10. 电冰箱里的食物容易相互“窜味”,从物理角度分析,食物“窜味”属于______现象;如图把两块表面平整且干净的铅块压紧后两块铅就结合在一起,甚至下面挂一个重物都不能把它们拉开,这一现象说明分子间存在______。
11. 如图所示电路,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,发光的灯泡是______,它们的连接方式是______联;当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,发光的灯泡是______,它们的连接方式是______联;当开关S1断开,S2、S3、S4闭合时,发光的灯泡是______,它们的连接方式是______联;当开关S1、S3同时闭合时,会出现______现象。
12. 如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片插入盐水中,这就组成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压为______ V,______ 片是它的正极。
13. 如图所示电路,电源为两节旧的干电池。闭合开关S1、S2,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,则通过灯L2的电流为______ A,此时电压表V的示数为2.8V,则灯L1两端电压为______ V;再将S1断开时,电表的示数保持不变的是______(选填“A1”、“A2”或“V”)。(假设小灯泡电阻不变,不考虑导线和电流表的电阻)
14. 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将______(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用______(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
15. 如图所示电路是简易电子秤的原理图,电源电压为4.5V保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻。当闭合开关S后,在秤盘中放入物体,所称量的物体质量越大,滑片向下移动的距离也越大,电压表的示数就会______(选填“越大”或“越小”);当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为______ A。
16. 国庆节后,天气转凉,气温逐渐降低,小明喝牛奶前,需要用热水烫一下加温,如图所示。小明用60℃的热水加热200g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15℃升高到45℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),牛奶的比热容为2.5×103J/(kg⋅℃)。若不计包装袋吸热及其它热损失,求:
(1)牛奶吸收的热量是多少焦?
(2)加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水?
17. 如图所示,已知电源电压为6V,电阻R1=20Ω、R2=10Ω。
(1)当开关S1、S2均断开时,电压表的示数为4V,求电流表的示数和R3的阻值。
(2)当开关S1、S2均闭合时,求电压表和电流表的示数。
18. 小明为了“比较不同物质吸热的情况”,利用如图1所示的实验装置进行实验,并根据实验记录的数据绘制了如图2所示图象。
(1)实验中,除了要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同质量的水和食用油,另外还应选择两个相同规格的电加热器,选择相同规格的电加热器目的是为了______。(选填正确选项前的字母)
A.在相同时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同
B.在相同时间内,使水和食用油升高的温度相同
(2)图2是根据实验记录的数据绘制的图象,其中图线①表示的是______吸热升温情况。(选填正确选项前的字母)
A.水
B.食用油
19. 小明和小亮组成的物理实验小组选用了一些器材来“探究并联电路的电流规律”:
(1)如图甲所示电路,小明闭合开关,在测量a处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,造成这种现象的原因是______;
(2)小明排除故障,正确进行操作,测得电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______ A;
(3)如表所示是小亮在实验中用两个规格相同的小灯泡测得的实验数据:
a点电流Ia
b点电流Ib
c点电流Ic
0.16A
0.16A
0.32A
分析实验数据,小亮得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请你指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
①______;
②______。
20. 在“探究串联电路中电乐的规律”的实验中,小明设计了如图1所示的电路图,并进行实验。
(1)小明在测量完L1两端的电压后,再测量L2两端的电压时,为了节省时间,将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,你认为小明的操作的错误之处是______。
(2)纠正错误后,小明正确进行实验操作,测得ab、ac间电压表示数分别如表所示,其中bc间电压如图2所示,示数为______ V,同一实验小组的小亮认为小明在测量bc间电压时的操作还有待改进,请你写出小明应该如何改进:______。
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
2.5
4.5
21. “探究电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图所示电路。其中电源电压为6V保持不变、定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个),一个标有“20Ω1A”的滑动变阻器。
(1)这个电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最______(选填“左”或“右”)端;
(3)①小明将阻值为5Ω的定值电阻接入电路,正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使5Ω的定值电阻两端的电压为1.5V,记录此时电流表的示数,并填入表中:
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,小明将阻值为5Ω的定值电阻更换成阻值为10Ω的定值电阻,为了保持定值电阻两端电压为1.5V不变,接下来应该将滑片向______(选填“左”或“右”)移动,直到观察到电压表示数为1.5V时,记录此时电流表的示数,并填入表中:
③小明再将阻值为10Ω的定值电阻更换成阻值为15Ω的定值电阻,闭合开关,重复实验,记录定值电阻两端电压为1.5V时电流表的示数,并填入表中。
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.10
分析表中数据,可得出结论:______。
22. 小明有一个标有“3.8V”样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是设计了如图甲所示的电路图,并从学校实验室找来一些器材,连接实物,进行实验。
(1)小明闭合开关,发现灯泡不亮,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表均有较小示数且不变,造成这一现象的原因可能是______。小明重新正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常工作时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻是______Ω。
(2)同组的小亮认为这样测量的小灯泡的电阻值不准确,应该再多测几组数据求平均值,对此你的看法是什么?小亮的想法是______(选填“正确”或“错误”)的,因为______。
(3)做实验过程中由于电流表发生故障,小明向老师要来一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,同样测量出了小灯泡正常工作时的电阻。请你帮他完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点______(选填“1”或“2”);
移动变阻器滑片,使电压表的示数U1为______ V;
②变阻器滑片的位置______(选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”),再将开关S2拨到另一触点,读出电压表的示数为U2;
③则小灯泡正常工作时电阻的表达式为R=______(用已知量和测量量表示)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、0℃的水仍然具有内能,故A错误;
B、热量是过程量,不能说物体含有热量的多少,故B错误;
C、晶体熔化时吸收热量,温度不变,内能增加,故C错误;
D、在热传递过程中,热量总从温度高的物体转移到温度低的物体,或者从同一物体的高度部分传递到低温部分。两个内能相同的物体如果温度不同,相互接触时也会发生热传递,故D正确。
故选:D。
(1)物体在任何情况下都具有内能;
(2)热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量,可以说放出或吸收多少热量,但不能说含有多少热量;
(3)物体吸收热量时,可能导致物体的温度发生变化,也可能导致物体的状态发生变化;
(4)发生热传递的条件是存在温度差。
此题考查了热传递的条件以及温度、热量与内能的关系,是一道综合题。
2.【答案】A
【解析】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上,金属箔片因与金属球连接,所以金属箔片也因有多余的电子而带负电,所以两片金属箔都带上负电荷相互排斥而张开。
故选:A。
(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
解决此类问题要理解验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,难度不大。
3.【答案】C
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R两端的电压;
A、若电阻R短路,则R两端的电压变为0,即电压表V2的示数为0,示数减小;电压表V1测量的是电源电压,示数不变,故A不符合题意;
B、若灯L断路,电压表V1测量的是电源电压,示数不变,电压表V2与电源之间是断开的,无示数,示数变小,故B不符合题意;
C、若电阻R断路,电压表V1测量的是电源电压,示数不变,电压表V2测量的是也是电源电压,其示数变大,故C符合题意;
D、若电源短路,整个电路短路,电压表都无示数,故D不符合题意。
故选:C。
由图可知,该电路为串联电路,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R两端的电压,逐项分析电表示数的变化,找出符合题意的选项。
此题考查电压表在电路故障中的作用判断,要结合电路图和电路的特点进行分析。
4.【答案】A
【解析】解:
分析题意可知,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都会造成发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器,结合各选项电路图可知,只有A图符合要求,故A正确;
故选:A。
由题意可知,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都会造成发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器。
本题考查了电路图的设计,关键是根据题意得出两开关的连接方式和发热体工作的特点。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
两电阻串联,则允许通过的电流不得超过各电阻的最大限制电流,由欧姆定律可求得最高电压。为保证电路的安全,电路中的电流不得超过任一电阻的限制电流。
【解答】
串联电路中电流处处相等,从题意可知,当把它们串联接入电路时,电路中允许通过的最大电流为0.5A,
则根据欧姆定律可知此时电路中的最大电压为:U=IR=(16Ω+22Ω)×0.5A=19V;
故选:D。
6.【答案】D
【解析】解:
AB、甲图中,变阻器R1与定值电阻R2并联,电压表测电源电压,A1测变阻器R1的电流,A2测并联电路的总电流;因电源电压不变,则滑片移动时电压表V示数不变;
将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变小,即A1示数变小;因并联电路各支路互不影响,则通过定值电阻R2的电流不变,根据并联电路电流的规律可知总电流变小,即A2示数变小,故A、B错误;
CD、乙图中,变阻器R1与定值电阻R2串联,V1测电源电压,V2测变阻器R1的电压,A测电路中的电流,;因电源电压不变,则滑片移动时电压表V1示数不变;
将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表A示数变小;电路中的电流变小,根据U=IR可知,定值电阻R2的电压变小,由串联电路电压的规律可知,变阻器R1的电压变大,即V2示数变大,故C错误,D正确。
故选:D。
AB、甲图中,变阻器R1与定值电阻R2并联,电压表测电源电压,A1测变阻器R1的电流,A2测并联电路的总电流;将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知A1示数变化,由并联电路各支路的特点和并联电路电流的规律分析A2示数变化;
CD、乙图中,变阻器R1与定值电阻R2串联,V1测电源电压,V2测变阻器的电压,A测电路的电流,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,可知变阻器连入电路的电阻变化,由电阻的串联确定电路的总电阻变化,由欧姆定律判断电路的电流变化,根据U=IR分析定值电阻R2的电压变化,根据串联电路电压的规律可知变阻器R1的电压变化即V2示数变化。
本题为电路变化综合题,考查了串联、并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用,关键是电路结构的分析。
7.【答案】AC
【解析】下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加、温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
做功可以使内能与机械能之间进行转化:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少。
8.【答案】CD
【解析】解:(1)把电压表看做开路,把电流表看做导线,简化电路可知,电路只有一条路径,两个电阻串联,且三个电流表均测电路中的电流;
因为串联电路中各处的电流相等,所以三个电流表的示数关系:I1=I2=I3,故B错误,D正确;
(2)由电压表与被测元件并联可知,电压表V1测电阻R2两端的电压,电压表V2测电阻R1两端的电压,电压表V3测电源的电压;
已知V1和V3两个电压表的指针恰好指在同一位置处,则由串联电路的电压特点可知电压表V1的量程为0∼3V,电压表V3的量程为0∼15V;
因指针指在同一位置时大量程示数是小量程示数的5倍,所以U1:U3=1:5,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U1:U2=1:4,故C正确,A错误。
故选:CD。
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各电表示数的关系。
本题考查了电路图的简化和串联电路特点的应用,关键是判断各电阻的连接方式以及电表的测量对象。
9.【答案】ABC
【解析】解:由图甲可知,定值电路R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压,
当滑片P从最右端向最左端移动时,滑动变阻器R2接入电路的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知,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,根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器R2两端的电压变大,由此可判断图乙中,乙是定值电阻R1的U−I图像,甲是滑动变阻器R2的U−I图像;
A、当滑片P在最右端时,滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流,最小电流为0.2A,此时定值电阻R1两端的电压U1=2V,滑动变阻器R2两端的电压U2=4V,电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V,故A正确;
B、定值电阻R1的阻值R1=U1I1=2V0.2A=10Ω,故B正确;
CD、滑动变阻器R2的最大阻值R2最大=U2I2=4V0.2A=20Ω,
当滑片P在中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的12,即R滑=12R2最大=12×20Ω=10Ω,
此时电路中的总电阻R总=R1+R滑=10Ω+10Ω=20Ω,电路中的电流I总=UR总=6V20Ω=0.3A,即电流表的示数为0.3A,故C正确;
由滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω可知,滑动变阻器R2阻值的变化范围是0∼20Ω,故D错误。
故选ABC。
由图甲可知,定值电路R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压,
当滑片P从最右端向最左端移动时,滑动变阻器R2接入电路的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知,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,根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器R2两端的电压变大,由此可判断图乙中,乙是定值电阻R1的U−I图像,甲是滑动变阻器R2的U−I图像;
(1)当滑片P在最右端时,滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流,根据图乙可知,当电流最小时,定值电阻R1、滑动变阻器R2两端的电压,根据串联电路电压规律可求出电源电压;
(2)根据欧姆定律可求出定值电阻R1的阻值;
(3)根据欧姆定律可求出滑动变阻器的最大阻值,当滑片P在中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的12,根据串联电路电阻规律可求出此时电路中的总电阻,根据欧姆定律可求出电路中的电流;
(4)根据滑动变阻器R2的最大阻值可知滑动变阻器R2阻值的变化范围。
本题主要考查欧姆定律的应用,串联电路电流、电压、电阻规律的应用,其中分析图乙中甲、乙分别是R2、R1的U−I图像是解题的关键,也是难点。
10.【答案】扩散 引力
【解析】解:电冰箱里的食物容易相互“窜味”,从物理角度分析,食物“窜味”属于扩散现象;如图把两块表面平整且干净的铅块压紧后两块铅就结合在一起,甚至下面挂一个重物都不能把它们拉开,这一现象说明分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题考查了扩散现象、分子间的作用力,属于基础题。
11.【答案】L1、L2 并 L1、L2 串 L1、L2、L3 并 短路
【解析】解:
(1)由图知,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,L1、L2并联连接,因此灯泡L1、L2发光;
(2)当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,L1、L2串联连接,因此灯泡L1、L2发光
(3)当开关S2、S3、S4闭合,S1断开时,L1、L2、L3并联连接,因此灯泡L1、L2、L3发光;
(4)当同时闭合开关S1、S3时,形成电源短路,灯泡都不会发光。
故答案为:L1、L2;并;L1、L2;串;L1、L2、L3;并;短路。
灯泡串联时灯泡之间相互影响,而并联时灯泡之间互不影响,所以可以通过改变电路图中开关的组合方式,识别电路的连接方式,然后根据电路确定灯泡发光情况。
对于这类题目,要根据题意的开关组合,结合串并联电路的特点,判断出电流的流向,从而判断电路的连接状态。
12.【答案】0.6铜
【解析】解:观察电压表指针的偏转与接线可知:电压表使用了0∼3V量程,分度值为0.1V,所以示数为0.6V。铜片连接了电压表的正接线柱,所以铜片是正极。
故答案为:0.6;铜。
(1)根据电压表的量程和分度值,可读出电压值。
(2)电压表在使用时,正接线柱靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极。
知道电压表的使用规则和读数方法,可解答此题。
13.【答案】0.22.8A1
【解析】解:
由实物图可知,闭合开关S1、S2时,L1、L2并联,电流表A1测量通过灯L1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量并联电路两端电压,即电源电压;
电流表A1、A2的示数分别为0.3A、0.5A,即通过灯L1的电流I1=0.3A,干路电流I=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L2的电流;I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A;
两开关都闭合时,两灯并联,电流表A2测量干路电流,电压表测量并联电路两端电压,电压表V的示数为2.8V,则L1两端电压为2.8V;
将S1断开,电路为L1的简单电路,两电流表都测L1的电流;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,则通过L1的电流不变,即A1的示数不变;
由于电压表并联在L2两端,将S1断开,L2不能接在电源上,则电压表的示数减小为0V,所以电表“V”的示数减小到零。
故答案为:0.2;2.8;A1。
由实物图可知,闭合开关S1、S2时,L1、L2并联,电流表A1测量通过灯L1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量并联电路两端电压,即电源电压;
(1)知道电流表A1、A2的示数,即通过灯L1的电流、干路电流,根据并联电路电流特点求通过灯L2的电流;
(2)两开关都闭合时,电压表测量并联电路两端电压,知道电压表V的示数,可知L1两端电压;
再将S1断开,通过灯L1的电流不变,干路电流变小;此时L2不能接在电源上,电压表的示数为0。
本题考查了并联电路的特点、电流表和电压表的连接方法,分析实物电路,确定两灯的连接方式、三个电表的位置是关键。
14.【答案】b和c 镍铬合金丝
【解析】解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:b和c;镍铬合金丝。
(1)滑动变阻器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,电阻变小,据此确定连接方法;
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化
本题考查了变阻器的连接方法以及变阻器电阻丝的材料特点,属于基础题目。
15.【答案】越大 0.15
【解析】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据R总=R0+R滑可知,电路中的总电阻越大,根据I=UR总可知,当电源电压不变时,电路中的电流越小,根据U0=I0R0可得,定值电阻R0两端的电压越小,根据U=U0+U滑可知,滑动变阻器两端的电压越大,即电压表示数越大;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,即滑动变阻器两端的电压U滑=3V,
定值电阻R0两端的电压U0=U−U滑=4.5V−3V=1.5V,
通过定值电阻R0的电流I0=U0R0=1.5V10Ω=0.15A,即电流表的示数为0.15A。
故答案为:越大;0.15。
由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化,根据U=IR可判断定值电阻R0两端的电压的变化,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的电压的变化,即电压表示数的变化;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,根据串联电路电压规律可求出定值电阻R0两端的电压,根据欧姆定律可求出通过定值电阻R0的电流,即为电流表的示数。
本题主要考查欧姆定律的应用,串联电路电流、电压、电阻规律的应用,属于简单的动态电路计算题,难度中等。
16.【答案】解:(1)牛奶的质量为:m牛奶=200g=0.2kg,
牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶(t−t01)=2.5×103 J/(kg⋅℃)×0.2kg×(45℃−15℃)=1.5×104J;
(2)若不计包装袋吸热及其它热损失,所以热水放出的热量Q放=Q吸=1.5×104J,
由Q放=c水m水(t02−t)得至少需要热水的质量为:
m水=Q放c水(t02−t)=1.5×104J4.2×103J/(kg⋅℃)×(60℃−45℃)≈0.238kg。
答:(1)牛奶吸收的热量是1.5×104J;
(2)加热牛奶至少需要0.238kg60℃的热水。
【解析】(1)利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求牛奶吸收的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放,知道水的初温和末温,水的比热容,利用Q放=cm(t0−t)求需要热水的质量。
本题考查了吸热公式Q吸=cm(t−t0)、放热公式Q放=cm(t0−t)的应用,分析出水的末温、利用好条件“Q放=Q吸”是关键!
17.【答案】解:(1)当S1、S2均断开,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
电路中的电流(电流表的示数):
I=I2=U2R2=4V10Ω=0.4A;
R3两端的电压:
U3=U−U2=6V−4V=2V,
根据欧姆定律可知,R3的阻值:
R3=U3I=2V0.4A=5Ω;
(2)当S1、S2均闭合时,R3被短路,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
则电压表的示数为6V,
R1中的电流:
I1=UR1=6V20Ω=0.3A,
R2中的电流:
I2′=UR2=6V10Ω=0.6A,
则此时电流表的示数:
I′=I1+I2′=0.3A+0.6A=0.9A。
答:(1)电流表的示数为0.4A;R3的阻值为5Ω;
(2)电压表和电流表的示数分别为6V和0.9A。
【解析】(1)当S1、S2均断开,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数,再根据欧姆定律求出R3的阻值;
(2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,利用欧姆定律求出各支路电流,进而求出电流表的示数。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
18.【答案】A B
【解析】解:(1)由转换法可知,选择两个完全相同的电加热器,选择相同的电加热器目的是为了在相同时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同,故选A;
(2)由表中数据,加热相同时间,水升温慢,故可知,若使水和食用油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,选B。
(1)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;
(2)由表中数据,加热相同时间,水升温慢,据此推理得出结论。
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及比热容的物理意义和单位,为热学中的重要实验。
19.【答案】电流表正负接线柱接反了 0.24实验次数少,结论具有偶然性 选用了两个规格相同的灯泡
【解析】解:(1)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
(2)由如图丙所示电流表可知,其量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(3)由题意可知,小明同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性,为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;(2)0.24;(3)①实验次数少,结论具有偶然性;②选用了两个规格相同的灯泡。
(1)连接电路时,电流表正负接线柱不要接反,否则电流表指针将反向偏转;
(2)由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数;
(3)为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据。
本题探究并联电路的电流规律,考查了电路的连接、电流表的用法、电流表读数、实验评价等问题。
20.【答案】电压表正负接线柱接反了 2 换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】解:(1)测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,为了节省时间,小明将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,小明的操作的错误之处是:电压表正负接线柱接反了;
(2)由Uac=4.5V可知,电压表的量程为0∼15V,分度值为0.5V,示数为2V;为得出普遍性的结论,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为:(1)电压表正负接线柱接反了;(2)2;换用不同规格的灯泡多次测量。
(1)电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(2)根据Uac的电压确定电压表的量程,根据分度值读出电压表的示数;为得出普遍性的结论,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
本题考查了探究串并联电路电压特点的实验;实验结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验,然后得出结论。
21.【答案】左 左 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】解:(1)原电路图中,电压表和滑动变阻器串联后与电阻并联是错误的,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻两端,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处,即最右端;
(3)②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,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动,直到观察到电压表示数为1.5V时,记录此时电流表的示数,并填入表中;
③由表中数据可知,定值电阻两端电压为UV=IR=0.3A×5Ω=……=0.1A×15Ω=1.5V,为一定值,故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)见解答图;(2)左;(3)②左;③当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻两端;
滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处;
(3)②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滑动变阻器滑片移动的方向;
③根据表中数据分析得出结论。
本题探究电流与电阻的关系实验,考查了电路连接、注意事项、实验操作和数据分析及控制变量法的应用等知识。
22.【答案】滑动变阻器接了下面的两个接线柱 10 错误 灯丝的电阻会随温度的升高而变大 23.8不动 U1⋅R0U2−U1
【解析】解:(1)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,则电路为通路,电路的电流较小,电路的电阻较大,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,说明变阻器没有改变电路电阻的作用,造成这一现象的原因可能是:滑动变阻器接了下面的两个接线柱(此时滑动变阻器相当于一个定值电阻)。
小灯泡的额定电压是3.8V,电流表在测量小灯泡电流时选择的量程是小量程0∼0.6A,分度值是0.02A,电流表示数为0.38A,故灯泡的电阻R=UI=3.8V0.38A=10Ω。
(2)灯丝的电阻会随温度的升高而变大,在不同电压和电流下,灯丝的温度不同,灯丝电阻也不同,所以小亮的想法是错误的。
(3)①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2;此时电路是灯泡和定值电阻R0和滑动变阻器组成的串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,移动变阻器滑片,使电压表的示数U1为3.8V,此时灯泡正常发光;
②变阻器滑片的位置不动,电路连接形式不变,再将开关S2拨到另一触点,此时电压表测量灯泡和定值电阻R0两端的总电压,读出电压表的示数为U2,则U0=U2−U1,I=U2−U1R0;
③则小灯泡正常工作时电阻的表达式为R=U1I=U1U2−U1R0=U1⋅R0U2−U1。
故答案为:(1)滑动变阻器接了下面的两个接线柱;10;(2)错误;灯丝的电阻会随温度的升高而变大;(3)①2;3.8;②不动;③U1⋅R0U2−U1。
(1)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,则电路为通路,电路的电流较小,电路的电阻较大,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,说明变阻器没有了变阻的作用,据此分析;利用欧姆定律可求出灯泡正常工作时的电阻。
(2)灯丝的电阻会随温度的升高而变大。
(3)伏安法测电阻的特殊方法通常是利用欧姆定律和串联电路的特点进行分析得出的。
本题考查伏安法测灯泡电阻的实验,要熟悉实验操作流程,对实验过程中出现的一些现象能够做出正确分析,能够正确读取电表示数,正确得出灯泡正常发光时的电阻,能够对实验方案进行评估、能够运用欧姆定律和串联电路的特点设计伏安法测电阻的特殊方法,本题有一定难度。
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