2021-2022学年湖南省株洲市天元区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开下列现象中,不能说明分子在做无规则运动的是( )
A. 校园里花香四溢B. 车加油时能闻到汽油味
C. 鸭蛋腌制后变咸D. 扫地灰尘飞扬
如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是( )
A. 搓手取暖B. 烧煮食物
C. 屁股感觉发热D. 瓶塞冲出
如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图,这个冲程是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
如图所示,气球在头发上摩擦几下,头发就随着气球飘起来,下列说法正确的是( )
A. 气球和头发摩擦创造了电荷
B. 气球和头发摩擦时有正电荷发生了转移
C. 头发随着气球飞起来是因为异种电荷相互吸引
D. 气球和头发都是导体
小明阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是( )
A. 发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B. 该内燃机的效率为30%
C. 为确保发动机正常工作,可用水对其冷却
D. 燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
如图所示,某机要室大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管,单把钥匙无法打开,电路中可行的是( )
A. B.
C. D.
如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A. RAB>RBC IAB>IBCB. RAB
A. B.
C. D.
如图是小明家用的电能表,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列说法正确的是(0)
A. 小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
B. 上月消耗的电能为5647.8kW▪h
C. 电能表的指示灯闪得越快,表明用电器消耗的电能越多
D. 某段时间内,指示灯闪烁32次,则电路中消耗了72000J的电能
如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法正确的是( )
A. 当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B. 当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C. 当酒精浓度增大时,电流表的示数变小
D. 当酒精浓度增大时,电压表的示数变大
如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,灯L1、L2都发光,一段时间后,有一盏灯突然熄灭,电流表、电压表中有一个示数突然变为0,电路故障可能是( )
A. L1短路B. L1断路C. L2短路D. L2断路
如图是电烤箱内部简化电路图,则当电烤箱处于低挡位时,开关S1、S2的状态应该是( )
A. S1置于触点b,S2断开
B. S1置于触点b,S2闭合
C. S1置于触点a,S2闭合
D. S1置于触点a,S2断开
如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V。下列选项正确的是( )
A. 电压表测R2两端电压
B. R1、R2组成并联电路
C. 通过R1、R2的电流不相等
D. R1、R2电阻之比2:1
如图所示是甲乙两定值电阻的U−I图像,根据图像信息,下列说法正确的是( )
A. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 将甲和乙串联,若电流为0.2A,则甲、乙总功率为0.6W
D. 将甲、乙两导体并联接到电压为1V的电源上时,干路中的电流为0.2A
如图所示,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A. 0.3AB. 0.6AC. 0.9AD. 1.2A
礼花喷射器原理如图所示。通过扭动气阀可释放压缩瓦罐内气体产生冲击。将纸管里填充的礼花彩条喷向高处。在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体( )
A. 温度升高B. 分子热运动加剧
C. 内能减少D. 通过做功的方式改变自身的内能
小明在家使用用电器的过程中,每多关闭一个家用电器,下列说法正确的是( )
A. 总电阻变大B. 总电流变大C. 总电功率变小D. 总电压变大
如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表指针正向偏转。下列说法正确的是( )
A. 金属片A为“土豆电池”的正极
B. 水果电池把内能转化为电能
C. 断开开关,A、B两金属片间没有电压
D. 若二极管断路,电压表测量“土豆电池”两端的电压
如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。开关S闭合后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数变小
B. 电压表V2示数变小
C. 电压表V2的示数变化量与V1的示数变化量相同
D. 电流表A的示数变大
在如图1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两电阻的“U−I”关系图像如图2所示。则下列说法正确的是( )
A. 图线甲反映电压表V1示数随电流的变化B. 电路总功率的最大值为3.6W
C. 电源电压U=4.0VD. 定值电阻R1=10Ω
如图是根据初中物理部分电学内容绘制的知识结构图,线条表示知识间的逻辑关系。
(1)A处应填写的物理量是______。
(2)B处应填写的导致家庭电路电流过大的原因是______。
如图所示,在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)实验中应取初温和______相等的水和食用油进行实验。用相同规格的电加热器使它们升高相同的温度,通过比较______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来判断水和食用油吸收热量的多少。
(2)由图甲可知a物质是______(填“水”或“食用油”)。
(3)由图乙可判断出水的温度随时间变化关系图像是______(填“a”或“b”);煤油的比热容为______J/(kg▪℃)[已知水的比热容为4.2×103J/(kg▪℃)]。
如图所示,是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前,A、B两个U形管中的液面相平,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)该装置是探究在通电时间和______(选填“电流”、“电压”或“电阻”)相同的情况下,导体产生的热量与______大小是否有关的装置。
(2)工作时通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则I1______I2(选填“=”、“>”或“<”),通电一段时间后______(选填“A”或“B”)侧容器U形管中的液面高度差大。
(3)相同的时间内,电阻R1、R2产生的热量之比是______。
如图为某电路的一部分,B和C把电阻R分成三等分,若MM′间接上电压为24V的电源,NN′间接上电压表。
(1)滑片P在C点,电压表示数为______ V。
(2)若滑片P从C点移动到B点,电流表A1示数______,(选填“变大”、“变小”或“不变”)电压表的示数变为______ V。
(3)在(2)的基础上,交换电源与电压表的位置,电压表示数为______ V。
用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最______(选填“左”或“右”)端。
(2)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为6V,其原因可能是______(填选项)。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向______(选填“左”或“右”)端滑动。
(4)根据图像乙可知,实验中该同学加在电阻R两端的电压为______ V。分析图像乙可得结论:电压一定时,电流与电阻成______比。
(5)为了能够完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器A和“50Ω2A”的滑动变阻器B,电源电压恒为6V。
(1)本实验中应选择滑动变阻器______(选填“A”或“B”)。
(2)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是______。
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示为______ V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______ W。
(4)实验中多次测量的目的是______。
A.测不同电压下小灯泡的实际功率B.多次测量求平均值,减小误差
如图,在图甲所示并联电路中,R2为定值电阻,电阻R1的阻值可调可读,保持通过干路的电流I=1A不变。
(1)当R1增大时,R2两端的电压______,通过R1的电流I1______(两空均选填“增大”、“减小”或”不变”)。
(2)若R2标有“0.6A10Ω”,为保证电路安全,并联电路消耗的总功率不大于多少?可变电阻R1的阻值应不大于多少?(请写出必要的计算过程)
在如图所示的电路中,电源两端电压不变,M为电子集成元件,L是小灯泡且RL=10Ω(其电阻不随温度变化),R为滑动变阻器。当开关闭合时,R的滑片从一端移动到另一端时,M的阻值与其两端的电压变化如图所示且遵循欧姆定律。
(1)现闭合开关S,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小,通过灯泡L的电流保持______ A不变。
(2)滑动变阻器的最大阻值为______Ω,电源电压U=______V。
(3)计算滑动变阻器R的最大电功率。(请写出必要的计算过程)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
尘埃在空中飞舞,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,分子是看不见的,故D符合题意。
故选:D。
要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动,以及机械运动和分子运动的区别。分子是看不见的。
此题考查分子和固体小颗粒的区别,我们需要注意的是分子是看不见的。
2.【答案】B
【解析】解:A、钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能;
B、烧煮食物时,食物吸收热量,是热传递改变物体内能;
C、从滑梯上滑下时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能;
D、塞子飞出的过程中,气体对活塞做功,将内能转化为机械能,属于做功改变内能;
所以,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是B。
故选:B。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
做功和热传递都可以改变物体的内能,在效果上是等效的,但其实质不同,做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移。
3.【答案】C
【解析】解:由图可知,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,同时火花塞发出电火花,所以是做功冲程。
故选:C。
根据气门的关闭情况,再根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,就可以确定是哪一个冲程。
此题考查了内燃机的四个冲程的判断,要重点注意做功冲程与压缩冲程的区分。
4.【答案】C
【解析】解:A、气球和头发摩擦电荷(电子)发生了转移,故A错误;
B、气球与头发摩擦后,由于电荷(电子)发生转移,两者所带的电荷相反,故B错误;
C、头发随着气球飞起来是因为异种电荷相互吸引,故C正确;
D、气球和头发都是导体绝缘体,故D错误。
故选:C。
(1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移;
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)气球和头发不容易到导电,是绝缘体。
理解摩擦起电的实质,知道带电体的性质以及导体和绝缘体,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A、汽车的内燃机在做功冲程将内能转化为机械能,故A正确;
B、由图可知,该内燃机的效率为:η=100%−(33%+30%+7%)=30%,故B正确;
C、由Q=cmΔt可知质量相同的不同物质,升高相同温度时,比热容越大的物质,吸收的热量越多;水的比热容较大,因此为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,故C正确;
D、1kg的汽油完全燃烧可以放出4.6×107J的能量,但选项中未明确汽油完全燃烧,因此燃烧1kg的汽油不一定释放4.6×107J的能量,故D错误。
故选:C。
(1)热机在做功冲程将内能转化为机械能;在压缩冲程将机械能转化为内能;
(2)热机的效率是指有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值;
(3)由Q=cmΔt可知质量相同的不同物质,升高相同温度时,比热容越大的物质,吸收的热量越多;
(4)热值是指1kg的某种物质完全燃烧放出的热量。
本题考查了对热机冲程的能量转化、热机效率、比热容和热值的理解,属于基础题,难度不大。
6.【答案】A
【解析】解:在A中,两把钥匙同时插入,电路接通,大门打开,符合题意.
在B中,任何一把钥匙接通,电路都工作,不合题意,
在C中,钥匙1接通,电路就可工作,两把钥匙都接通,电路短路,不合题意,
在D中,钥匙1接通,电路工作,钥匙2接通,电路短路,不合题意.
故选A.
由题意可知,只有两把钥匙同时接通,大门才可以打开,也就是说,只闭合一个开关,电路无法工作.
本题考查电路图的设计,关键是能根据所给条件设计出合适的电路图,这是难点也是重点.
7.【答案】C
【解析】解:对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;且此两段电阻串联,据串联电路电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的。
故选:C。
(1)电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,故在分析时用控制变量的思维来考虑;
(2)对于串联电路,电流是处处相等的。
本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,应熟记电阻大小与导体的长度成正比与导体的横截面积成反比。
8.【答案】D
【解析】解:A、电阻丝没有接入电路,当滑片P向右移动时,不会改变电路中的电阻,电流不变,故A错误。
B、图中将变阻器的下面两个接线柱连入电路,当滑片P向左滑动时,不会改变连入电路的电阻丝的长度,所以不会改变电阻,则电流不变,故B错误。
C、图中接法,滑片右边的电阻线接入了电路,当滑片P向左滑动时,接入电路的电阻丝的长度变长,电阻变大,则电流变小,故C错误。
D、图中接法,滑片左边的电阻线接入了电路,当滑片P向左滑动时,接入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小,则电流变大,故D正确。
故选:D。
滑片向左移动,电流变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小。
能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。若是正确的连接方式:连接一“上”一“下”两个接线柱,则接入电路的电阻丝就是下边这个接线柱与滑片之间的那段电阻丝。
9.【答案】D
【解析】解:
A、10(40)A中,40A表示电能表平时工作允许通过的最大电流,小明家同时工作的用电器的最大总功率P=UI=220V×40A=8800W;故A错误;
B、由图知,上月末电能表的示数为5647.8kW⋅h,不知道月初电能表的示数,无法计算上月消耗的电能,故B错误;
C、电能表的指示灯闪得越快,表明用电器消耗的电能越快,但不一定多,故C错误;
D、1600imp/kW⋅h:接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW⋅h的电能,电能表上指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁32次,电路中消耗的电能W=321600kW⋅h=0.02kW⋅h=0.02×3.6×106J=72000J,故D正确。
故选:D。
(1)电能表是测量电功(消耗电能)的仪表,电能表各参数的意义:
220V:这个电能表应该在220V的电路中使用;
10(40)A:这个电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流为40A;
50Hz:这个电能表在50赫的交流电路中使用;
1600imp/kW⋅h:接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW⋅h的电能,电能表上指示灯闪烁1600次。
(2)小明家上月消耗电能的计算方法:上月末电能表的示数减去上月初电能表的示数,注意:电能表的示数以kW⋅h为单位,示数的最后一位是小数位。
本题考查了消耗电能和电功率的计算;知道电能表相关参数的意义是关键。
10.【答案】D
【解析】解:
A、由图乙可知,当酒精浓度减小时,传感器R的阻值增大,故A错误;
B、由电路图可知,定值电阻R0与传感器R串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压;由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于定值电阻的阻值,它是不变的,故B错误;
CD、由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,即电流表示数增大,故C错误.
电路中电流增大,根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大;故D正确;
故选D.
由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压;根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流的变化、定值电阻两端电压的变化,再由串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象弄清楚酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度之间的关系.
11.【答案】D
【解析】解:由图知,闭合开关,两灯泡并联,电流表测灯L2中电流,电压表测电源电压。
A、如果灯泡L1短路,将会形成电源短路,两灯都不亮,电压表示数变为零,故A不符合题意;
B、如果灯泡L1断路,L1不发光,L2支路的电流不受影响,即电流表示数不变;电压表还是测量电源电压,电压表示数不变,故B不符合题意;
C、如果灯泡L2短路,整个电路短路,两灯都不亮,电压表示数变为零,故C不符合题意;
D、如果灯泡L2断路,L2不发光,电流表无示数,但电压表还是测量电源电压,示数不变,故D符合题意。
故选:D。
由图可知,闭合开关,两灯泡并联,电流表测灯L2中电流,电压表测电源电压。根据电流表、电压表在电路中示数特征来判断。
此题考查了用电流表、电压表来判断电路故障,对两表的用法和示数特征要熟悉。
12.【答案】A
【解析】解:两电阻串联时电阻最大,根据公式P=U2R可知,电阻越大,电功率越小;
由电路图可知:当开关S1置于b端,S2断开时,等效电路图如下图所示,
此时两电阻串联,电烤箱电阻最大、电功率最小,电烤箱处于低挡位;
故选:A。
电源电压一定,由电功率公式P=U2R可知,电阻越大,电功率越小,根据电路图,分析电路结构,然后判断电烤箱处于低温状态时,开关的闭合情况。
本题考查了判断电烤箱挡位问题,分析清楚电路结构、熟练应用电功率公式P=U2R是正确解题的关键。
13.【答案】D
【解析】解:
AB、由图知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端,则电压表测电阻R1两端的电压,其大小为U1=2V,根据串联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压U2=U−U1=3V−2V=1V。故AB错误;
CD、因为两电阻串联,所以通过它们的电流相同,即电流之比为1:1;
根据R=UI可知,R1R2=U1IU2I=U1U2=21。故C错误、D正确。
故选:D。
(1)分析电路图可知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端,则电压表测电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点得出电阻R2两端的电压;
(2)由于两电阻串联,则通过它们的电流相同,利用欧姆定律求R1:R2。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用,分析电路图确定电压表的测量对象是关键。
14.【答案】C
【解析】解:A、当甲、乙两端电压都为2V时,I甲=0.4A,I乙=0.2A,I甲>I乙,根据R=UI可知R甲
C、将甲、乙两导体串联,电流为0.2A,则通过甲、乙的电流都为0.2A,根据图像可知,甲、乙两端的电压分别为1V和2V,根据串联电路的电压特点可知总电压U=1V+2V=3V,甲、乙总功率P=UI=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
D、当甲、乙两导体并联后接到电压为1V的电源上时,U甲=U乙=1V,由图像可知I甲=0.2A,I乙=0.1A,干路电流:I=I甲+I乙=0.2A+0.1A=0.3A,故D错误。
故选:C。
(1)从图中可知,当甲、乙两端电压都为2V时,I甲=0.4A,I乙=0.2A,I甲>I乙,根据R=UI分析两电阻的大小;
(2)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;
(3)将甲、乙两导体串联,电流为0.2A,则通过甲、乙的电流都为0.2A,根据图像可知,甲、乙两端的电压,根据串联电路的电压特点可知总电压,根据P=UI得出甲、乙总功率;
(4)当甲、乙两导体并联后接到电压为1V的电源上时,U甲=U乙=1V,根据图像分别得出通过甲、乙的电流,根据并联电路的电流特点得出干路电流。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图像中得出相关的信息。
15.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由欧姆定律可得,电源的电压为:U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数可表示为:
Ib=UR2+R3=0.6A×(12Ω+R3)6Ω+R3,
因为(12Ω+R3)>(6Ω+R3),所以Ib>0.6A,
又因为(12Ω+R3)<2×(6Ω+R3),所以Ib<1.2A,
即:0.6A
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后比较两次串联电路中的总电阻的大小关系,得出电流表示数的变化范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的得出电流表示数的变化范围是关键。
16.【答案】CD
【解析】解:在喷出礼花彩条的过程中,罐内的压缩空气对礼花彩条做功,空气内能转化为礼花彩条的机械能;罐内气体内能减小,温度降低,分子运动减慢;这是通过做功的方式改变物体的内能;故AB错误,CD正确。
故选:CD。
(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。热传递过程是能量的转移,而做功过程是能量的转化。
(2)对物体做功,物体内能增加,温度升高,物体对外做功,物体内能减小,温度降低。
(3)分子无规则运动速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动速度越快。
本题考查了做功改变物体内能以及这一过程中的能量转化,对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小。
17.【答案】AC
【解析】解:由于家庭电路的电压不变,各用电器之间的连接方式是并联,
所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变;
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小;
由P=UI可知,电路中的总电流变小;
由I=UR可知,电路中的总电阻变大;
综上所述,AC正确。
故选:AC。
家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,电路中的总功率等于各用电器功率之和,且家庭电路的电压不变,每多关闭一个家用电器时电路总功率变小,根据P=UI可知总电流的变化,根据欧姆定律可知总电阻的变化。
本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用,要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
18.【答案】AD
【解析】解:
A、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极,故A正确;
B、土豆电池工作过程中,将化学能转化为电能,故B错误;
C、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故C错误;
D、若发光二极管断路,此时电压表接在“土豆电池”的两端,电压表测量的是电源电压,有示数,故D正确。
故选:AD。
(1)电压表需要并联接入电路中,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)土豆电池可以将化学能转化为电能;
(3)电源两端存在电压;
(4)二极管断路,根据电压表的连接方式分析。
本题主要考查电压表的使用,能根据电压表的接法判断电源的正、负极是本题的难点。
19.【答案】AC
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流;
开关S闭合后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,根据I=UR可知,电路中的电流变小,电流比示数变小;
根据U=IR可知,R1两端的电压变小,电压表V1示数变小;
根据串联电路的电压规律可知,R1两端的电压变大,电压表V1示数变大;
串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,电源电压不变,则电压表V2的示数变化量与V1的示数变化量相同;
综上所述,AC正确。
故选:AC。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流;
开关S闭合后,根据滑片的移动可知滑动变阻器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,根据U=IR可知R1两端电压的变化;根据串联电路的电压关系可知R2两端电压的变化;
根据串联电路的电压规律分析电压表V2的示数变化量与V1的示数变化量的大小关系。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
20.【答案】BD
【解析】解:由电路图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、调节滑动变阻器,将滑片P从最右端滑到最左端,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由欧姆定律可知,电路中的电流变大,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,电压表V2的示数变小,
由图2可知,乙是电压表V1示数随电流变化的图线,甲是电压表V2示数随电流变化的图线,故A错误;
BC、由图知当电流为0.3A时,甲和乙的电压都为3V,
因为串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和,
由图像知:电源电压为U=3V+3V=6V,故C错误;
由图像知,电路的电流最大为0.6A,
最大功率为P=UI=6V×0.6A=3.6W,故B正确;
D、由图2可知,定值电阻两端的电压为2V时,通过定值电阻的电流为0.2A,由欧姆定律可知定值电阻R1=U1I1=2V0.2A=10Ω,故D正确。
故选:BD。
由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当滑片向右端滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则可知总电阻变化,由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化,则可知内电压的变化及路端电压的变化,同时也可得出R1两端的电压变化,判断两图像所对应的电压表的示数变化;
(2)串联电路总电压等于个用电器电压之和,由图像算出电源电压,当电路的电流最大时,总功率最大,根据P=UI算出最大功率;
(3)读取定值电阻对应的电压和电流值,根据欧姆定律计算定值电阻的阻值。
本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律和串联电路特点的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
21.【答案】电功率 电路中用电器的总功率过大
【解析】解:(1)使用不同的用电器,电流做功快慢不同,我们用电功率来区分,所以A处物理量为电功率;
(2)家庭电路电流过大的原因,除了短路外,就是电路中用电器的总功率过大。
故答案为:电功率;电路中用电器的总功率过大。
(1)电功率是表示用电器做功快慢的物理量;
(2)家庭电路电流过大的原因:一是短路,二是电路中用电器的总功率过大。
本题考查了电功率的物理意义、家庭电路电流过大的原因,属于基础题目。
22.【答案】质量 加热时间 水 a2.1×103
【解析】解:(1)在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,根据控制变量法,应控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的水和食用油;
根据转换法,用相同的热源加热,加热时间越长,吸收的热量越多,故可以通过比较加热时间的长短来判断水和食用油吸收热量的多少;
(2)实验中水和食用油的质量相同,由图知a物质的体积较小,由ρ=mV知a物质的密度较大,所以a物质是水;
(3)由于水的比热容大,水的吸热能力强,相同质量的水和食用油升高相同的温度,水吸收的热量多,水的加热时间长,所以水的温度随时间变化关系图像是a;
由表格数据知水和食用油的质量和升高的温度相同,水的加热时间为食用油加热时间的2倍,则水吸收热量为食用油吸收热量的2倍,
即:Q水=2Q油,c水m水Δt水=2c油m油Δt油
又因为,m水=m油,Δt水=Δt油,
所以,食用油的比热容:c油=12c水=12×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为:(1)质量;加热时间;(2)水;(3)a;2.1×103。
(1)根据控制变量法分析解答;
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;
(2)由ρ=mV可知,物质质量相同时,密度越大,体积越小;
(3)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;
根据Q吸=cmΔt算出煤油的比热容。
本题比较不同物质吸热的情况,考查控制变量法、转换法的应用,为热学中的重要实验。
23.【答案】电阻 电流 >A4:1
【解析】解:(1)(2)装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I1,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I3+I2,两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I3=I2,所以通过右边容器中电阻的电流是通过左侧容器中电阻的电流的一半,即I1=2I2,因电阻相同,电流不同,所以可探究电流产生的热量与电流的关系;
由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,A侧U形管中液面的高度差更大;
(3)相同的时间内,电阻R1、R2产生的热量之比是:Q1Q2=I12R1tI22R2t=(2I2)2I22=41。
故答案为:(1)电阻;电流;(2)>;A;(3)4:1。
(1)(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,实验中采用的是控制变量法:探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变;串联电路各处电流相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据串并联电路电流规律分析可知通过容器中两电阻的电流的大小,根据焦耳定律可知通电一段时间后,哪侧U形管中液面的高度差更大;
(3)由Q=I2Rt可计算相同的时间内,电阻R1、R2产生的热量之比。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法、焦耳定律的运用。
24.【答案】8 不变 16 24
【解析】解:(1)若MM′间接上电压为24V的电源,由于电路只有电阻R连入电路,
则电路中的电流为:I=UR;
已知B和C把电阻R分成三等分,则每一等份上的电阻为:RAB=RBC=RCD=13R,
NN′间接上电压表,滑片P在C点,则电压表测量CD之间的电阻两端的电压,
根据欧姆定律可得:
UCD=IRCD=UR×13R=13U=13×24V=8V;
(2)若滑片P从C点移动到B点,由于电流表A1示数测量通过电阻R的电流,则电流表示数不变;
此时电压表测量BD之间的电阻两端的电压,根据欧姆定律可得:
UBD=IRBD=I(RBC+RCD)=UR×(13R+13R)=23U=23×24V=16V;
(3)在(2)的基础上,交换电源与电压表的位置,则UBD′=U=24V;
电压表测量MM′间的电压,由于电阻AB之间没有电流,所以,电压表通过AB电阻测量的是BD之间的电压,
所以,电压表示数为U′=UBD′=24V。
故答案为:(1)8;(2)不变;16;(3)24。
(1)由于B和C把电阻R分成三等分,则可求出每一等份上的电阻,根据欧姆定律求出电阻中的电流;由于滑片P在C点,电压表测量CD之间的电阻两端的电压,根据欧姆定律即可求出电压表示数;
(2)若滑片P从C点移动到B点,根据欧姆定律即可判断电流表A1示数和电压表示数的变化;
(3)在(2)的基础上,交换电源与电压表的位置,根据电压表测量的电路即可判断输出电压的变化。
本题变阻器作为分压器使用,根据串并联电路的特点和欧姆定律即可解答,同时掌握串联电阻的特点。
25.【答案】左 B 左 2 反 80
【解析】解:(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即最左端;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表示数始终为6V,说明与电压表并联部分断路,则此时电路可能的故障是定值电阻R断路,故选B。
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,
由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数与原来相同;
(4)当定值电阻为5Ω时,电阻的倒数为15Ω=0.2Ω−1,由图乙知,此时的电流为0.4A,电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V,由图乙知,在电压一定时,电流I与电阻倒数1R成正比,所以电压一定时电流与电阻成反比;
(5)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U总−U=6V−2V=4V,
变阻器分得的电压为电阻两端的电压的4V2V=2倍,
根据分压原理,当接入最大的40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×40Ω=80Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器。
故答案为:(1)左;(2)B;(3)左;(4)2;反;(5)80。
(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处。
(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数不为零,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;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,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片移动的方向;
(4)根据图中数据进行计算,可得电阻R两端的电压,电压一定时电流与电阻成反比;
(5)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入40Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题探究电流与电阻的关系,考查注意事项、控制变量法、操作过程和数据分析等知识。
26.【答案】BC1.9右 0.75A
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压恒为6V,当灯泡达到额定电压2.5V时,变阻器两端电压为:U阻=U−U灯=6V−2.5V=3.5V,根据串联电路中,各用电器两端的电压与其电阻成正比,即U1U2=R1R2,此时变阻器接入电路的电阻大于灯泡的电阻约14Ω,故应选用“50Ω2A”的滑动变阻器B,能够满足分压需要。
(2)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,因为此时变阻器接入电路的电阻最大,造成电流最小。
(3)电压表的示数如图乙所示为1.9V,要测量小灯泡的额定功率,则应使电压表示数为2.5V,故应将滑片Р向右端移动,使变阻器接入电路的电阻变小,分压小,灯泡两端电压会变大,眼睛注意观察电压表示数达到2.5V。此时电流表的示数如图丙所示,量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(4)实验中多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率。
故答案为:(1)B;(2)C;(3)1.9;右;0.75(4)A。
(1)串联电路中,各用电器两端的电压与其电阻成正比,即U1U2=R1R2,变阻器在串联电路中有分压作用,能够调节灯泡两端电压大小,变阻器接入的阻值越大,分压越大,则灯泡两端电压越小。
(2)为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片应滑到值阻值最大处,此时电路中电阻最大,造成电流最小。
(3)根据电压表的量程和分度值,再根据指针的位置,可读取电压值,变阻器在串联电路中有分压作用,能够调节灯泡两端电压大小,再根据电流表示数,运用P=UI可得出额定功率。
(4)测灯泡功率时,是需要测量灯泡在三种不同电压下的电功率,不需要取平均值减小误差。
此题考查测小灯泡电功率的多个角度,解读题目中涉及的问题,理解实验目的,掌握基本的实验操作技能、读数技能、故障分析技能,是解答此题的关键。
27.【答案】变大 变小
【解析】解:
(1)当R1增大时,由并联电路电阻规律可知电路的总电阻变大,由于干路电流为1A不变,由U=IR可知并联电路两端电压变大,
由I=UR可知通过定值电阻R2的电流变大,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且干路电流不变,所以通过R1的电流变小;
(2)由I=UR可知,R2两端允许的最大电压:U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以并联电路两端允许的最大电压为6V,
并联电路消耗的最大总功率:P=UI=6V×1A=6W;
则通过R1的最小电流:I1=I−I2=1A−0.6A=0.4A,
R1接入电路的最大值:R1=UI1=6V0.4A=15Ω。
答:(1)变大;变小;(2)为保证电路安全,并联电路消耗的总功率不大于6W;可变电阻R1的阻值应不大于15Ω。
(1)当R1增大时,根据并联电路电阻规律可知电路总电阻的变化,由于干路电流不变,根据U=IR可知并联电路两端电压的变化,根据欧姆定律可知通过定值电阻R2电流的变化,再根据并联电路电流规律可知通过R1电流的变化;
(2)根据欧姆定律求出R2两端允许的最大电压,再根据并联电路电压规律可知并联电路两端允许的最大电压,再根据P=UI可求出并联电路消耗的最大总功率;根据并联电路电流规律求出通过R1的最小电流,根据欧姆定律求出R1接入电路的最大值。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用,关键明确电路中干路电流不变。
28.【答案】0.32012
【解析】解:
(1)由RM−U的图像可知,M的阻值与其两端的电压成正比,由I=UR可知,通过RM的电流不变;
图像可知,当RM=10Ω时,UM=3V,通过RM的电流:IM=UMRM=3V10Ω=0.3A,
因串联电路处处电流相等,所以通过灯泡L的电流保持0.3A不变;
(2)由I=UR可知,电源电压一定时,要使电路电流不变,则电路的总电阻不变;
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以当滑动变阻器接入电路的阻值为0时RM接入电路的阻值最大,由图像可知,此时RM接入电路的最大阻值为30Ω,
则电路的总电阻:R总=RM+RL=30Ω+10Ω=40Ω,
电源电压:U=IR总=0.3A×40Ω=12V;
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,RM接入电路的阻值最小,由图像可知,RM接入电路的最小阻值为10Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总−RM小−RL=40Ω−10Ω−10Ω=20Ω;
(3)滑动变阻器的最大功率:P=UI=I2R滑大=(0.3A)2×20Ω=1.8W。
答:(1)0.3;(2)10;12;
(3)滑动变阻器R的最大电功率为1.8W。
(1)根据RM−U的图像可知,M的阻值与其两端的电压成正比,由I=UR可知,通过RM的电流不变,根据图像读出一组电阻和电压值,根据欧姆定律求出通过RM的电流,再根据串联电流电流规律可知通过灯泡保持不变的电流;
(2)由I=UR可知,电源电压一定时,要使电路电流不变,则电路的总电阻不变,根据串联电路电阻规律可知当滑动变阻器接入电路的阻值为0时RM接入电路的阻值最大,根据图像读出RM接入电路的最大阻值,再根据串联电路电阻规律求出电路的总电阻,根据欧姆定律求出电源电压;
根据欧姆定律求出电路的总电阻,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,RM接入电路的阻值最小,根据图像读出RM接入电路的最小阻值,再根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据P=UI=I2R可知,当电路电流一定时,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其功率最大,据此求出滑动变阻器的最大功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用,关键要明确电路电流是不变的。
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