内蒙古鄂尔多斯市东胜实验学校2021-2022学年九年级上学期期中物理试题
展开2021-2022学年内蒙古鄂尔多斯市东胜实验学校九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)如图所示的几种用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.收音机 B.台灯
C.笔记本电脑 D.电饭锅
2.(2分)如图所示,通过做功改变物体内能的是( )
A.铁锅热的烫手
B.暖风机开了,房间温度升高了
C.棉被被晒得热乎乎的
D.冬天,男孩通过搓手使双手变暖
3.(2分)下面各图是课本上的一些插图,对下列插图的说明正确的是( )
A.甲图所示装置演示的是液体的扩散
B.乙图所示装置演示的是固体的扩散
C.丙图所示装置演示的是空气对外做功自身内能减小
D.丁图所示装置演示的是机械能转化为内能
4.(2分)下列说法不正确的是( )
A.摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移
B.固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C.用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明分子间有空隙
D.“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是由于分子的无规则运动引起的
5.(2分)下列对能量转化的描述不正确的是( )
A.摩擦生热属于机械能转化为内能
B.电风扇工作属于机械能转化为电能
C.光合作用属于光能转化为化学能
D.蓄电池充电属于电能转化为化学能
6.(2分)关于比热容。下列说法正确的是( )
A.500mL水比200mL水的比热容大
B.相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同。是因为它们的比热容不同
C.质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少。说明铝的比热容比铁大
D.热水变凉后其比热容变小
7.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的( )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.水沸腾时吸收热量,温度保持不变
D.物体的温度为0℃时,其内能为零
8.(2分)当自动电压力锅压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作。压强过大时开关K过压自动断开,温度过高时开关K过热自动断开,下列表示K过压、K过热和锅内发热器的连接图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)关于欧姆定律变形公式R=,以下说法中正确的是( )
A.导体的电阻与这段导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与这段导体的电流成反比
C.电压一定时,导体中的电流越大,导体的电阻越大
D.利用这个公式可以计算电阻,但是电阻和电压、电流无关
10.(2分)某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S.当滑片P从中点向右移时( )
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变大 D.R2的电功率变大
12.(2分)小明“测量小灯泡的电功率”,根据如图所示的电路连好电路后,闭合开关S,发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但未超出量程,则产生这一现象的原因可能是( )
A.小灯泡发生短路
B.小灯泡发生了断路
C.滑动变阻器发生了短路
D.滑动变阻器的滑片接触不良
13.(2分)如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是( )
A.A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
B.B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
C.A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
14.(2分)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和电路消耗的总功率分别是( )
A.4.5V 1.8W B.2.5V 1.0W
C.4.5V 1.0 W D.2.0V 0.8 W
15.(2分)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为24 W
B.电源电压为12 V
C.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D.小灯泡的最小功率为1.5 W
二、填空题:(每空1分,共25分)
16.(2分)央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受广大群众喜爱,味道鲜美的微山湖炖鱼是济宁人民“舌尖上的美食”。炖鱼满屋飘香是由于 造成的,烹饪过程中其内能是通过 方式改变的。
17.(2分)用金刚钻钻孔时要不断往钻头处浇水,这主要是为了解决摩擦 带来的问题;干燥天气开启塑料袋,手往往会粘着塑料薄膜,这是摩擦 引起的现象。
18.(2分)已知天然气的热值为4.4×107J/kg,20g天然气完全燃烧放出的热量为 。用天然气将一壶水烧开,水壶中水的温度升高的过程中,水的内能 。
19.(4分)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ,燃气的 能转化为盒盖的 能,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
20.(2分)恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置如图所示,起爆前定时开关S是闭合的,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中 (填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上 (填“有”或“没有”)电流通过。
21.(2分)某导体的电阻是10Ω.通过它的电流是300mA.则此导体两端的电压是 V.若在该导体两端加上12V的电压,此导体的电阻是 Ω。
22.(2分)电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了300次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是 kW•h,该用电器的功率是 W。
23.(2分)太原市汾河两岸灯光夜景改造工程完工,使汾河公园夜景更加美丽,又节能环保。其中长风大桥换上了约3000盏新型LED灯,灯的功率由原来的28W变成了13W,若这些夜景灯每天工作3h,则一个月(按30天计算)节省的电能 kW•h,节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作 h。
24.(3分)一个标有“6V 3W”的灯泡正常工作时的电流是 A,接在9V的电源上,要使它正常发光,还应串联一个阻值为 Ω的电阻,此电路工作2分钟一共消耗 J的电能。
25.(4分)两电阻R1=6Ω,R2=9Ω,当它们串联接在电源电压为3V的电路两端,通过它们的电流I= A,加在R1、R2两端的电压之比U1:U2= ;当R1、R2并联接在原电路中,通过R1、R2的电流之比I1:I2= ,通过R1、R2的发热之比Q1:Q2= 。
三、实验探究题:(每空1分,共33分)
26.(6分)在探究物质某些属性的实验中,有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质比热容,应选择 两图进行实验;
(2)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了
最后发现丙图中的温度计示数较高,据此可得到的结论是
(3)该实验过程主要用到的两种物理研究方法是 和 。
27.(9分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
操络合金
0.5
1.0
D
锰制合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)实验中,通过观察电流表示数可以判断导体的 大小。有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。小灯泡在电路中的主要作用是 。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号):分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, 。
(3)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,会发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后的电阻值将 (选填“增大”或“减小”)。
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
(5)生活中,通常选择铜芯线,铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关。
28.(5分)用“伏安法”测未知电阻Rx阻值的实验。
(1)实验原理是R= 。小明连接成如图甲所示实验电路。请用笔画代替导线帮他完成电路连接。(导线不能交叉)
(2)小明接好电路后,闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有明显示数,则电路的故障是: 。排除故障后,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表示数为2.3V,电流表的示数如图乙所示,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω。
(3)完成上述实验后,小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻Rx,他设计的电路图如图丙所示。实验步骤:①按电路图连接;②断开S,读出电流表示数I1;接下来的实验步骤是:③
通过以上三步,小明完成了实验,则Rx表达式为:Rx= 。
29.(8分)在测定小灯泡的电功率实验中,小明设计了如图甲所示的电路,其中小灯泡的额定电压为2.5V,电源由两节新干电池串联组成。
序号
小灯泡两端的电压U/V
通过灯泡的电流I/A
小灯泡的发光情况
1
1.5
0.20
暗
2
2.5
0.32
亮
3
2.8
0.35
很亮
(1)检查仪器时,发现电流表指针位置如图乙所示,则应对电流表进行 。
(2)闭合开关之前应将变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表的示数如图丙所示时,小灯泡两端的电压为 V,如要使电路中电流变大,应将变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动。
(3)实验时,观察小灯泡在三种电压下的发光情况,实验现象和数据如表格所示。
由表可知:①小灯泡的额定功率为 W;
②在不同电压下,小灯泡的电阻不相同,原因是灯丝电阻受到 的影响。
③在电压表示数为2.8V时,小灯泡发出很亮的光,过一会后小灯泡烧坏了,此时电压表的示数为 V;
④小灯泡的亮度是由实际功率决定的,若将标有“220V40W”灯泡L1和标有“220V60W”灯泡L2串联后接到家庭照明电路中,灯泡 (“L1”或“L2”)更亮。
30.(5分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲的实物图在图乙的方框内画出电路图。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论: 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
四、综合计算题(30题6分,31题6分,共12分)
31.(6分)如图所示是某款电养生壶铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时,求:
(1)电养生壶正常工作的电阻。
(2)在标准大气压下,将初温是20℃的一壶水烧开需要吸收的热量为多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)当电养生壶的实际电压为110V时,它的实际功率。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
IL
32.(6分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图( a)所示。其中,电源两端电压 U=4V( 恒定不变 )。是电压表。量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。闭合开关S后。求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
2021-2022学年内蒙古鄂尔多斯市东胜实验学校九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.【解答】解:A.收音机的额定功率约为1W左右;
B.台灯的额定功率约为40W左右;
C.笔记本电脑的功率约为100瓦左右;
D.电饭锅的功率约为1000W。
故选:D。
2.【解答】解:A、铁锅热的烫手,是锅从火吸收了热量,手又从锅吸收热量,内能增加,温度升高,属于热传递改变物体的内能,不符合题意。
B、暖风机开了,房间温度升高了,是暖风机将热传递到空气中,属于热传递改变物体的内能,不符合题意。
C、棉被被晒得热乎乎的,属于热传递改变物体的内能,不符合题意。
D、冬天,男孩通过搓手使双手变暖,是因为克服摩擦做功,使手的内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:A、甲图,清水和硫酸铜溶液过一段时间,形成均一稳定的混合物,反映液体之间的扩散,符合题意;
B、乙图,反映分子之间的引力,不符合题意;
C、丙图,活塞对空气做功,空气内能增大,不符合题意;
D、丁图,试管内水蒸气的内能转化为活塞的机械能,不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:A、摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移,正确;
B、固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力,正确;
C、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明海绵中间有空隙,不能说明分子之间有空隙,故C错误;
D、“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是因为酒精分子在空气中发声扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:C。
5.【解答】解:A、摩擦生热过程,消耗了机械能,得到内能,机械能转化为内能,故A正确;
B、电风扇工作过程中,电能主要转化为机械能,少部分电能转化为内能,故B错误;
C、光合作用是光能转化为化学能的过程,故C正确;
D、给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故D正确。
故选:B。
6.【解答】解:
A、500mL水和200mL水状态相同,物质种类相同,所以比热容相同。此选项错误;
B、相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同。是因为它们的热值不同,与比热容没有关系。此选项错误;
C、质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少,由公式c=知,铝的比热容比铁大。此选项正确;
D、水变凉后温度变化,状态不变,所以比热容不变。此选项错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、物体温度越高,分子的运动越剧烈。该选项说法不正确;
B、物体的温度越高,具有的内能越大,不能说含有的热量越多,该选项说法不正确;
C、水沸腾时吸收热量,温度不变,内能增加,该选项说法正确;
D、任何物体都具有内能,该选项说法不正确。
故选:C。
8.【解答】解:由题意可知,当温度过高时,过热开关断开,电热丝不能工作;当锅内压强过大时,过压开关断开,电热丝不能工作;即两个开关不能独立工作,即为串联,结合选项可知A符合题意,BCD均不符合题意。
故选:A。
9.【解答】解:由R=可知,导体的电阻等于导体两端电压与通过电流的比值;
而电阻是导体本身的一种属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,且导体中没有电流时电阻不为零,故ABC错误、D正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、两电阻串联,电压表测R′两端的电压,身高越高R′接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,R两端的电压变大,根据串联电路的总电压可知R′电压变小,即电压表的示数变小,故A不符合题意;
B、两电阻串联,电压表测定值电阻R的电压,身高越高时,电阻R′减小,R分配电压增大,电压表的示数增大,故B符合题意;
C、两电阻串联,电压表测电源电压,滑片会随身高上下平移时电压表示数不变,故C不符合题意;
D、两电阻并联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以身高越高时电压表的示数不变,故D不符合题意;
故选:B。
11.【解答】解:如图,R1和R2并联,当滑动变阻器的滑片P从中点向右移时,
∵电源电压保持不变,电压表测量电源电压,
∴电压表V的示数不变;
∵I=、U、R2变大,
∴通过R2的电流变小;由P=UI可知,R2的电功率变小;
∵I=、U、R1不变,
∴通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表A2的示数变小。
故选:B。
12.【解答】解:根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路电流;
A、如果小灯泡发生短路,电流表有示数,电压表示数为零,符合题意。
B、如果小灯泡发生了断路,则电路为断路,电流表示数为零,电压表测量电源电压,不符合题意;
C、如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,电流表、电压表都有示数,不符合题意。
D、滑动变阻器的滑片接触不良,即电路为断路,电流表、电压表都无示数,不符合题意。
故选:A。
13.【解答】解:
用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,带负电的电子可以沿金属棒从A向B移动,故B金属箔张角增大;正电荷定向移动的方向是电流的方向,故金属棒中瞬间电流的方向与电子的运动方向相反,即从B向A.故A正确。
故选:A。
14.【解答】解:由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以电流表的示数为0.4A时,IA=IB=I=0.4A,
由图象可知,A和B两端的电压分别为:
UA=2V,UB=2.5V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源的电压:
U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V,故BD不正确;
电路消耗的总功率:
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W,故A正确,C不正确。
故选:A。
15.【解答】解:由图L与R串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中电流,
(1)由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时电路中电流最大,
由图象可知,电路中的电流I=2A,电压表示数即电源电压U=UL=12V,灯泡正常发光,则灯泡的额定功率
PL=ULI=12V×2A=24W.故A、B正确,不符合题意;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
由图象可知,灯泡两端的电压UL′=3V,电路中的电流I′=1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V,
变阻器连入电路中的最大阻值R==9Ω,故C正确,不符合题意;
此时灯泡的最小功率P最小=UL′I最小=3V×1A=3W,故D错误,符合题意;
故选:D。
二、填空题:(每空1分,共25分)
16.【解答】解:当一盘色香味俱佳的炖鱼端到餐桌时,炖鱼的美味香飘四溢,这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动;在烹饪炖鱼过程中,内能增加主要通过热传递方式实现的,
故答案为:分子运动;热传递。
17.【解答】解:①钻头和玉石发生剧烈摩擦,钻头克服摩擦力做功,机械能转化为内能,钻头和玉石的内能增大,温度升高,就会影响钻头的硬度,所以要浇水;浇水时,钻头的温度高于水的温度,热量就会从钻头传递给水,这样水就将这些热量吸收,钻头的内能减小,温度也会降低,不至于损坏钻头。
②干燥的天气,手和塑料袋相互摩擦,可以使得手与塑料袋带上异种电荷,而异种电荷会相互吸引,所以,手会粘着塑料薄膜;
故答案为:生热,起电。
18.【解答】解:
(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.02kg×4.4×107J/kg=8.8×105J;
(2)水壶中水的温度升高,其内能增大。
故答案为:8.8×105J;增大。
19.【解答】解:当按动电火花发生器的按钮时,酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小;
四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
故答案为:做功;内;机械;做功。
20.【解答】解:由题意知当S断开时,起爆器中将通以电流,引爆炸弹,故为了使引爆装置停止工作,应将起爆器与电源断开,故应剪断a处;
拆除前由于起爆器被短路,故起爆器上没有电流。
故答案为:a,没有。
21.【解答】解:根据欧姆定律可得,导体两端的电压:
U=IR=300×10﹣3A×10Ω=3V,
∵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,
∴在该导体两端加上12V的电压时,导体的电阻不变,仍为10Ω。
故答案为:3;10。
22.【解答】解:
3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁3000次,
指示灯闪烁300次,用电器消耗电能:
W=kW•h=0.1kW•h,
用电器的功率:
P===0.2kW=200W。
故答案为:0.1;200。
23.【解答】解:
路灯节约的功率为△P=(28W﹣13W)×3000=45000W=45kW,
因为P=,
所以一个月节省的电能为W=△Pt=45kW×30×3h=4050kW•h;
可以使电热水壶正常工作的时间:
t′===4050h。
故答案为:4050;4050。
24.【解答】解:根据P=UI可知灯泡正常工作时的电流IL===0.5A;
电阻R两端的电压:UR=U﹣U1=9V﹣6V=3V;
根据欧姆定律可知电阻R的阻值R===6Ω;
该电路工作2min消耗的电能W=UIt=9V×0.5A×2×60s=540J。
故答案为:0.5;6;540。
25.【解答】解:两电阻R1=6Ω,R2=9Ω,当它们串联接在电源电压为3V的电路两端,
总电阻R总=R1+R2=6Ω+9Ω=15Ω,
通过它们的电流I===0.2A;
由I=可得,两电阻串联时两端的电压之比:====,
(2)∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴两电阻并联时,通过它们的电流之比:====,
当电阻R1、R2并联在电路中时,两电阻两端的电压相等,
∵Q=W=t,
∴====。
故答案为:0.2;2:3;3:2;3:2。
三、实验探究题:(每空1分,共33分)
26.【解答】解:
(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;
(2)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了使水和煤油吸收相同的热量;
根据Q=cm△t,相同质量的水和煤油吸收相同的热量,煤油的温度变化大,说明煤油的比热容较小;
(3)由(1)分析实验中用到了控制变量法,通过加热时间来反映物体吸收热量的多少,用到了转换法。
故答案为:(1)甲和乙;甲和丙;(2)使水和煤油吸收相同的热量;煤油的比热容小于水的比热容;(3)控制变量法;转换法。
27.【解答】解:(1)在实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,在电压相同时,电阻越大,电流越小。因此,可以通过电流表的示数来反映电阻的大小;
有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,电路中电流变化不大,根据P=I2R可知,灯泡的功率变化不大,灯泡亮度变化不明显;
小灯泡可以保护电路;
(2)根据控制变量法,可知要探究“导体的电阻可能与导体的长度有关”,要保持导体的材料和横截面积相同,而导体长度不同,由此分析表格数据可知应该选用编号A和B的导体;
将A和C两电阻丝接入图示电路,分析表格数据可知A和C两电阻的材料和长度相同,横截面积不同,可探究导体电阻跟导体的横截面积是否有关;
分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,比较可知两电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻和导体的材料有关;
(3)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,AB材料、横截面积相同,长度越长,会发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后的电阻值将增大;
(4)导体的长度和材料相同时,横截面积越小,阻值越大;横截面积越大,阻值越小。我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线,这样减小了输电线的电阻;
(5)通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,主要应用其导电性好的特性,因为导体的电阻还与导体的材料有关。
故答案为:(1)电阻;不明显;保护电路;(2)AB;②;导体的电阻和导体的材料有关;(3)增大;(4)减小;(5)材料。
28.【解答】解:(1)伏安法测电阻的原理是:R=;由图乙知,变阻器按一上一下接入电路中,电流表选用小量程串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有明显示数,则电路的故障是:电阻Rx断路;
由图乙可知,电流表测量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A,
由I=可得,待测电阻的阻值:
Rx===5Ω;
(3)实验步骤:
①按电路图连接;
②S断开时,读出电流表示数I1;
③S闭合时,读出电流表示数I2;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过Rx的电路:
Ix=I2﹣I1,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,I1R0=IxRx,即I1R0=(I2﹣I1)Rx,
解得:Rx=。
故答案为:
(1);如上图所示;
(2)电阻Rx断路;0.46;5;
(3)③S闭合时,读出电流表示数I2;。
29.【解答】解:(1)检查仪器时,发现电流表指针位置如图乙所示,则应对电流表进行调零;
(2)闭合开关之前应将变阻器的滑片置于阻值最大处的B端;闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表的示数如图丙所示时,电压表选用小量程,分度值为0.1V,小灯泡两端的电压为2V,如要使电路中电流变大,应减小电路的电阻,故应将变阻器的滑片向A端滑动;
(3)①灯在额定电压下正常发光,由表中数据知,灯在2.5V时的电流为0.32A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
②在不同电压下,小灯泡的电阻不相同,原因是灯丝电阻受到温度的影响;
③在电压表示数为2.8V时(大于灯的额定电压),小灯泡发出很亮的光,过一会后小灯泡烧坏了,则灯串联在电路中测电源电压,此时电压表的示数为3V;
④根据P=,有R=,因两灯的额定电压相同,灯泡L1的额定功率小于灯泡L2,则L1的电阻大;两灯串联,通过两灯的电流相等,根据P=I2R,L1的实际功率大,灯泡的亮度是由实际功率决定的,故若将标有220V 40W灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到庭照明电路中,灯泡L1更亮。
故答案为:(1)调零;(2)B;2;A; (3)①0.8;②温度;③3;④L1。
30.【解答】解:(1)先画出电源符号,从电源的正极出发依次画出开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器回答电源的负极,最后把电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
②将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,减小电路中的电流,使电压的示数达到2.5V;
(3)由图丙知,电路的最小电流I=0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=6V﹣2.5V=3.5V,
由I=可得,滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑===35Ω,
即滑动变阻器的阻值不能小于35Ω。
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)①电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;②2.5;
(3)35。
四、综合计算题(30题6分,31题6分,共12分)
31.【解答】解:(1)养生壶正常工作时的电阻为:R===44Ω;
(2)V=1L=1×10﹣3m3,由ρ=可得1L水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
在标准大气压下,水的沸点为100℃,将初温是20℃的一壶水烧开需要吸收的热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(3)养生壶的实际功率为:P实===275W。
答:(1)电养生壶正常工作的电阻为44Ω。
(2)在标准大气压下,将初温是20℃的一壶水烧开需要吸收的热量为3.36×105J。
(3)当电养生壶的实际电压为110V时,它的实际功率为275W。
32.【解答】解:(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;
(2)环境温度为40℃时,根据电阻的串联特点可知:
R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,
则I===0.008A,
由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
所以此时电路中的电流为:I′===0.01A,
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值R1′===100Ω,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃。
答:①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω;
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V;
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是80℃。
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