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辽宁省大连八十中2022-2023学年九年级(上)期末物理试卷
展开2022-2023学年辽宁省大连八十中九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分)注意:第1~10小题中,每小题只有一个选项正确。第11~14题中,每题至少有两个选项正确。
1.(2分)下列各组物质通常情况下属于绝缘体的是( )
A.空气,盐水,橡皮 B.油,陶瓷,人体
C.玻璃,大地,陶瓷 D.陶瓷,空气,油
2.(2分)以下做法符合安全用电要求的是( )
A.用湿布擦拭电灯
B.控制家用电器的开关安装在火线上
C.将家用洗衣机的三脚插头改成两脚使用
D.保险丝烧断了,直接用铜丝代替
3.(2分)下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.冬天双手互相摩擦取暖
B.太阳照射沙子,沙子变热
C.利用太阳能热水器“烧水”
D.果汁里放入冰块,饮用时感觉很凉爽
4.(2分)把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质小球时,小球被吸引,则这个小球( )
A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电
5.(2分)下列用电器中,正常工作时电功率约为1000W的是( )
A.家用电风扇 B.电视机 C.电饭锅 D.台灯
6.(2分)能正确测量通过灯泡L2电流的是( )
A. B.
C. D.
7.(2分)有一段镍铬电阻丝,下列措施中能增大其电阻的是( )
A.增大它的横截面积 B.减小它两端电压
C.增大它的长度 D.减小通过它的电流
8.(2分)某电热水壶正常状态下,闭合开关,指示灯L亮,同时电热丝R工作;断开开关,指示灯L熄灭,电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时,发现电热丝R断了,指示灯L仍然亮,四位同学设计了该电热水壶的模拟电路,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)电炉通电以后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么热,原因是( )
A.通过电炉丝的电流大
B.通过导线的电流大
C.电炉丝的电阻小,发热功率小
D.导线的电阻小,发热功率小
10.(2分)如图所示,闭合开关,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路的故障可能是( )
A.灯L被短接 B.灯丝断路
C.电阻R被短接 D.开关S接触不良
(多选)11.(2分)关于汽油机,下列说法中正确的是( )
A.顶部有火花塞
B.吸气冲程将空气吸入汽缸
C.压缩冲程汽缸内气体的内能增加
D.做功冲程内能转化为机械能
(多选)12.(2分)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分,燃料的热值越大
B.热机排出废气温度越高,热机的效率越低
C.热值和热机效率都只与燃料种类有关
D.热机里燃料燃烧越充分,热机效率越高
(多选)13.(2分)如图所示,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V2示数不变
B.电流表A1示数变小
C.电压表V1与电流表A2的示数之比变大
D.电灯L变暗
(多选)14.(2分)如图甲所示电路,电源两端电压不变。R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合,滑动变阻器滑片从
a移动到b的过程中,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源两端电压为6V
B.定值电阻R1的电阻值为20Ω
C.变阻器R2接入电路的最大阻值为50Ω
D.电路消耗电功率的最大值为3.6W
二、填空题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
15.(2分)给汽车加油时,会闻到汽油味,这个现象说明了分子在不停地 。人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的 较大。
16.(2分)将一瓶酒精放入到冷水中,酒精温度降低时,酒精内能 ,酒精热值 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2分)某家用电能表上标有“220V 10(20)A”等字样,表明这个电能表应该在 V的电路中使用,该家庭电路干路上允许通过的最大电流是 A。
18.(2分)把R1=10Ω,和R2=20Ω两个电阻串联在电路中,通过两个电阻的电流之比I1:I2= ;R1两端电压U1与R2两端电压U2之比U1:U2= 。
19.(2分)家庭电路中的白炽灯用久了,灯丝变细,电阻 ;这时使用,灯的实际功率 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
20.(2分)某导体的阻值为10Ω,两端电压为5V时,通过的电流为 A,若它两端电压为0,则它的电阻为 Ω。
21.(2分)家庭电路中的电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是 联的。三孔插座最上面插孔与 线相连。
22.(2分)将如图所示中的电路元件连接完整。要求:电流表测通过电阻的电流,滑动变阻器调节电阻中的电流。
23.(2分)某家庭进户线、电灯、开关和插座如图所示,请完成家庭电路的连接。
三、计算题(本题共3小题,共20分)
24.(6分)某同学家使用天然气灶烧水。将2kg、10℃的水加热到100℃。需要燃烧天然气0.015m3。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为8×107J/m³。
试求:
(1)完全燃烧0.015m3天然气放出的热量是多少?
(2)2kg的水吸收的热量是多少?
(3)天然气灶加热这些水的效率是多少?
25.(7分)在图所示的电路中,电阻R1的阻值是5Ω,干路中的电流是0.6A,电源两端的电压是2V。求:
(1)通过R1的电流大小;
(2)通过R2的电流大小;
(3)R2的电阻值。
26.(7分)如图是某家用两挡位的电火锅的简化电路图,R1和R2均是发热电阻,R1的阻值为400Ω,R2的阻值为40Ω,开关接“a”时为高温挡,开关接“b”时为低温挡。试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)高温挡的电功率是多少?
(3)高温挡工作5min,消耗的电能是多少?
四、综合题(本题5小题,共24分)
27.(3分)如图甲是酒精浓度检测仪的简化电路图,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,R2的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示。请用学过的知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪的电压表示数越大。
28.(4分)在“伏安法测电阻”的实验中,所用的器材有:两节干电池,待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。实验电路图如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)连接电路时开关应 。
(3)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外还有 的作用。
(4)本实验做三次的目的是: 。
A.使实验结论具有普遍性
B.求平均值减小误差
29.(5分)小明知道导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关,在探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻各一个,导线若干。
(1)用笔画线,将图1的电路连接完整。
(2)进行实验操作,记录的数据如表,根据表中数据在方格纸(图2)上画出电流I与电压U的关系图象。电阻R=5Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(3)分析图象得出的探究结论是: 。
(4)为了使探究结论具有普遍性,应该 。
30.(6分)小红在探究“小灯泡亮度与电功率的关系”的实验中,所用的器材有:电源(电压3V)、小灯泡(额定电压2.5V,两端最大电压为额定电压的1.2倍)、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
(1)请将图1中实验电路连接完整。
(2)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 接线柱那一端。(选填“左”或“右”)
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数很小。接下来应进行的操作是 (只有一个选项正确)
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光
D.更换电源电池
(4)记录的实验信息如表所示:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
3.0
0.32
0.96
最亮
2
2.5
①
②
正常发光
3
2.0
0.26
0.52
较暗
根据图2将表格数据填完整① ;② 。
(5)分析实验信息,可得出小灯泡的亮度与电功率的关系是: 。
31.(6分)小刚已知电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。实验装置如图所示,三个相同的烧瓶内装有质量、初温相同的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中(R甲<R乙<R丙)。
(1)三个电阻丝采用串联的方式,其目的是为了控制 、 相同。
(2)烧瓶内液体选用煤油而不选水,主要是煤油的比热容比水 (选填“大”或“小”)。
(3)实验设计表格如表:
次数
通电时间t
①
②
温度计升高的示数t/℃
电流产生的热量Q
1
相同
相同
小
2
中
3
大
请将表格空白处填完整① ;② 。
(4)通电一段时间后,发现三个烧瓶中温度计示数分别为t甲、t乙和t丙,且t甲<t乙<t丙。则可得出的探究结论是: 。
2022-2023学年辽宁省大连八十中九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分)注意:第1~10小题中,每小题只有一个选项正确。第11~14题中,每题至少有两个选项正确。
1.(2分)下列各组物质通常情况下属于绝缘体的是( )
A.空气,盐水,橡皮 B.油,陶瓷,人体
C.玻璃,大地,陶瓷 D.陶瓷,空气,油
【解答】解:
A、空气、盐水、橡皮中,盐水容易导电属于导体;空气、橡皮不容易导电,属于绝缘体,故A错误。
B、油,陶瓷,人体中,油和陶瓷不易导电,属于绝缘体;人体容易导电,属于导体,故B错误。
C、玻璃,大地,陶瓷中,玻璃和陶瓷都不容易导电,属于绝缘体;大地容易导电,属于导体,故C错误。
D、陶瓷,空气,油中,三者都不容易导电,属于绝缘体,故D正确。
故选:D。
2.(2分)以下做法符合安全用电要求的是( )
A.用湿布擦拭电灯
B.控制家用电器的开关安装在火线上
C.将家用洗衣机的三脚插头改成两脚使用
D.保险丝烧断了,直接用铜丝代替
【解答】解:
A、生活用水是导体,用湿抹布擦拭电灯时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故A错误;
B、家庭电路中,控制家用电器的开关应安装在火线上,断开开关时,能切断火线,能防止触电事故的发生,故B正确;
C、将家用洗衣机的三脚插头改成两脚,尽管不影响洗衣机的使用,但这是很危险的,一旦洗衣机漏电,人就会有触电危险,故C错误;
D、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源,铜的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,不能起到保险的作用,故D错误。
故选:B。
3.(2分)下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.冬天双手互相摩擦取暖
B.太阳照射沙子,沙子变热
C.利用太阳能热水器“烧水”
D.果汁里放入冰块,饮用时感觉很凉爽
【解答】解:A、两手之间相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,手的内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能,故A符合题意;
B、太阳照射沙子,沙子从阳光中吸收热量、内能增加,是通过热传递的方式改变了物体的内能,故B不符合题意;
C、太阳能热水器“烧水”,水从阳光中吸收热量、内能增加,是利用热传递的方式改变了水的内能,故C不符合题意;
D、果汁里放入冰块后,热量会从果汁向冰块中传递,使果汁的内能减小,温度降低,是通过热传递改变了果汁的内能,故D不符合题意。
故选:A。
4.(2分)把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质小球时,小球被吸引,则这个小球( )
A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电
【解答】解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,小球被吸引,小球可能带正电也有可能不带电。
故选:D。
5.(2分)下列用电器中,正常工作时电功率约为1000W的是( )
A.家用电风扇 B.电视机 C.电饭锅 D.台灯
【解答】解:家用电风扇的功率约50W,电视机的功率约为100W,电饭锅的功率约为1000W,台灯的功率约为20W。
故选:C。
6.(2分)能正确测量通过灯泡L2电流的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、图中电流表串联在干路上,且电流从电流表的负接线柱流入,故A不符合题意;
B、图中电流表和L1串联,且电流从电流表的负接线柱流入,故B不符合题意;
C、图中电流表和L2串联,且电流表的正负接线柱连接正确,测的是通过L2的电流,故C符合题意;
D、图中电流表与L1串联,测的是L1的电流,故D不符合题意。
故选:C。
7.(2分)有一段镍铬电阻丝,下列措施中能增大其电阻的是( )
A.增大它的横截面积 B.减小它两端电压
C.增大它的长度 D.减小通过它的电流
【解答】解:A、在材料、长度不变的情况下,增大导体的横截面积,可以减小电阻,故A错误;
C、在材料、横截面积相同的条件下,增大导体的长度可以增大电阻,故C正确;
BD、导体电阻是导体的一种属性,与导体两端的电压无关,与通过导体的电流无关,故BD错误。
故选:C。
8.(2分)某电热水壶正常状态下,闭合开关,指示灯L亮,同时电热丝R工作;断开开关,指示灯L熄灭,电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时,发现电热丝R断了,指示灯L仍然亮,四位同学设计了该电热水壶的模拟电路,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
由题意知,闭合开关,L和R同时工作;断开开关,L和R都不工作,说明开关同时控制R和L;电热丝R断了,指示灯L仍然亮,说明R与L互不影响,即R与L并联。
即R与L并联,开关在干路上。
所以ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
9.(2分)电炉通电以后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么热,原因是( )
A.通过电炉丝的电流大
B.通过导线的电流大
C.电炉丝的电阻小,发热功率小
D.导线的电阻小,发热功率小
【解答】解:电流通过任何导体时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应。由焦耳定律可知,电流通过导体时产生的热量的多少跟通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。因导线和电炉丝串联,所以通过它们的电流相等,A,B选项错误;
在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多,因导体的电阻小,所以产生的热量少,发热功率小。
故选:D。
10.(2分)如图所示,闭合开关,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路的故障可能是( )
A.灯L被短接 B.灯丝断路
C.电阻R被短接 D.开关S接触不良
【解答】解:如图所示,闭合开关,灯泡和定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端的电压。
电流表有示数,说明电路接通,灯不亮,电压表无示数,说明电压表并联的元件短路,故电路故障可能是灯L被短接。
故选:A。
(多选)11.(2分)关于汽油机,下列说法中正确的是( )
A.顶部有火花塞
B.吸气冲程将空气吸入汽缸
C.压缩冲程汽缸内气体的内能增加
D.做功冲程内能转化为机械能
【解答】解:A、汽油机气缸的顶部有火花塞,故A正确;
B、在吸气车程,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,故B错误;
C、在压缩冲程中,机械能转化为内能,汽缸内气体内能增大,故C正确;
D、在做功冲程中,内能转化为机械能,对外提供动力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)12.(2分)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分,燃料的热值越大
B.热机排出废气温度越高,热机的效率越低
C.热值和热机效率都只与燃料种类有关
D.热机里燃料燃烧越充分,热机效率越高
【解答】解:
A.燃料的热值只与燃料的种类有关系,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关,故A错误;
B.尾气的温度高,说明散失的热量多,热机效率就越低,故B正确;
C.燃料的热值只与燃料的种类有关系,而热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的种类无关,故C错误;
D.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,燃料燃烧越充分,效率越高,故D正确;
故选:BD。
(多选)13.(2分)如图所示,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V2示数不变
B.电流表A1示数变小
C.电压表V1与电流表A2的示数之比变大
D.电灯L变暗
【解答】解:由电路图可知,R1、R2与小灯泡并联,电压表V1和V2都测电源两端的电压,电流表A1测R1和R2的电流,电流表A2测测R1和小灯泡L的电流;
A、因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V1和V2的示数都不变,故A正确;
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1和小灯泡的电流不变,所以电灯L的亮度不变,电流表A2示数保持不变;当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,R2接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R2的电流变小;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1和R2的电流之和变小,即电流表A1的示数变小;
电压表V1示数不变,电流表A2的示数不变,则电压表V1与电流表A2的示数之比不变,故B正确、CD错误。
故选:AB。
(多选)14.(2分)如图甲所示电路,电源两端电压不变。R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合,滑动变阻器滑片从
a移动到b的过程中,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源两端电压为6V
B.定值电阻R1的电阻值为20Ω
C.变阻器R2接入电路的最大阻值为50Ω
D.电路消耗电功率的最大值为3.6W
【解答】解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片位于最左端时电路为R1的简单电路,此时电路中电流最大,由乙图可知Imax=0.6A,
由I=可得,电源的电压:U=ImaxR1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联,电压表测R2两端的电压,此时电路中的电流最小;
由乙图可知,U2=5V,Imin=0.1A,
变阻器R2接入电路的最大阻值:
R2===50Ω,故C正确;
根据串联电路的电压特点和I=可得,电源电压:U=U2+IminR1=5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源电压不变,则由①②解得:R1=10Ω,故B错误;
电源的电压:U=ImaxR1=0.6A×10Ω=6V,故A正确;
电路消耗的最大电功率:
Pmax=ImaxU=0.6A×6V=3.6W,故D正确。
故选:ACD。
二、填空题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
15.(2分)给汽车加油时,会闻到汽油味,这个现象说明了分子在不停地 做无规则运动 。人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的 比热容 较大。
【解答】解:给汽车加油时,会闻到汽油味,主要是因为汽油分子在空气中不停地做无规则运动造成的;
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以常用水给汽车发动机降温。
故答案为:做无规则运动;比热容。
16.(2分)将一瓶酒精放入到冷水中,酒精温度降低时,酒精内能 变小 ,酒精热值 不变 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)将一瓶酒精放入到冷水中,酒精温度降低时,酒精内能减小;
(2)因为热值是酒精的一种属性,酒精的种类和状态没有发生改变,与其温度没有关系,所以热值没变。
故答案为:变小;不变。
17.(2分)某家用电能表上标有“220V 10(20)A”等字样,表明这个电能表应该在 220 V的电路中使用,该家庭电路干路上允许通过的最大电流是 20 A。
【解答】解:
220V表示此电能表工作时的电压为220V,所以应该接在220V电路中使用;
该家庭电路干路上允许通过的最大电流为20A。
故答案为:220;20。
18.(2分)把R1=10Ω,和R2=20Ω两个电阻串联在电路中,通过两个电阻的电流之比I1:I2= 1:1 ;R1两端电压U1与R2两端电压U2之比U1:U2= 1:2 。
【解答】解:因串联电路各处的电流相等,所以两电阻串联时通过的电流相等,即I1:I2=1:1;
由I=可得,它们两端的电压之比U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2。
故答案为:1:1;1:2。
19.(2分)家庭电路中的白炽灯用久了,灯丝变细,电阻 变大 ;这时使用,灯的实际功率 变小 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:白炽灯灯泡长期使用后,钨丝因升华变细,横截面积变小,导致灯丝电阻变大,根据电功率公式P=可知灯的实际功率变小。
故答案为:变大;变小。
20.(2分)某导体的阻值为10Ω,两端电压为5V时,通过的电流为 0.5 A,若它两端电压为0,则它的电阻为 10 Ω。
【解答】解:通过导体的电流:I===0.5A;
因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,
所以,如果将导体两端电压变为0时,导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为:0.5;10。
21.(2分)家庭电路中的电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是 并 联的。三孔插座最上面插孔与 地 线相连。
【解答】解:(1)家庭电路的电压是220V,用电器额定电压是220V,只有用电器并联在电路中才能正常工作。
(2)若金属外壳的用电器外壳万一带电,为了让电流会通过导线导入大地,防止造成触电事故的发生;所以为了安全起见,家用电器的金属外壳都必须可靠接地,而三孔插座中多出一个专门用于接地的孔E,即三孔插座最上面插孔与地线相连。
故答案为:并;地。
22.(2分)将如图所示中的电路元件连接完整。要求:电流表测通过电阻的电流,滑动变阻器调节电阻中的电流。
【解答】解:变阻器按一下一上连入电路中,因电源为2节干电池串联,则电源电压较低,且电路中有滑动变阻器保护电路,所以电流表可选用小量程串联在电路中,如下图所示:
23.(2分)某家庭进户线、电灯、开关和插座如图所示,请完成家庭电路的连接。
【解答】解:灯泡的接法:火线与开关串联,开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点,零线直接在灯泡的螺旋套上;
三孔插座的接法:火线进入右孔,地线直接接三孔插座的上孔,零线接三孔插座的左孔。如图所示;
三、计算题(本题共3小题,共20分)
24.(6分)某同学家使用天然气灶烧水。将2kg、10℃的水加热到100℃。需要燃烧天然气0.015m3。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为8×107J/m³。
试求:
(1)完全燃烧0.015m3天然气放出的热量是多少?
(2)2kg的水吸收的热量是多少?
(3)天然气灶加热这些水的效率是多少?
【解答】解:
(1)完全燃烧0.015m3天然气放出的热量:Q放=Vq=0.015m3×8×107J/m3=1.2×106J;
(2)2kg的水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣10℃)=7.56×105J;
(3)天然气灶加热这些水的效率:η=×100%=×100%=63%。
答:(1)完全燃烧0.015m3天然气放出的热量是1.2×106J;
(2)2kg的水吸收的热量是7.56×105J;
(3)天然气灶加热这些水的效率是63%。
25.(7分)在图所示的电路中,电阻R1的阻值是5Ω,干路中的电流是0.6A,电源两端的电压是2V。求:
(1)通过R1的电流大小;
(2)通过R2的电流大小;
(3)R2的电阻值。
【解答】解:(1)由图可知,两电阻并联,
根据并联电路各支路两端的电压相等可知:U1=U2=2V,
则由欧姆定律可得通过R1的电流:
I1===0.4A;
(2)由并联电路的电流规律可知通过R2的电流:
I2=I﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A;
(3)由欧姆定律可得R2的阻值:
R2===10Ω;
答:(1)通过R1的电流为0.4A;
(2)通过R2的电流为0.2A;
(3)R2的阻值为10Ω。
26.(7分)如图是某家用两挡位的电火锅的简化电路图,R1和R2均是发热电阻,R1的阻值为400Ω,R2的阻值为40Ω,开关接“a”时为高温挡,开关接“b”时为低温挡。试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)高温挡的电功率是多少?
(3)高温挡工作5min,消耗的电能是多少?
【解答】解:(1)开关接“a”时,R1与R2串联,电火锅处于低温挡,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I低===0.5A;
(2)开关接“a”时,电路为R1的简单电路,电火锅处于高温挡,
则高温挡的功率:
P高===1210W;
(3)由P=可知,高温挡工作5min,消耗的电能:
W=P高t=1210W×5×60s=3.63×105J。
答:(1)低温挡工作时,电路中的电流是0.5A;
(2)高温挡的功率是1210W;
(3)高温挡工作5min,消耗的电能是3.63×105J。
四、综合题(本题5小题,共24分)
27.(3分)如图甲是酒精浓度检测仪的简化电路图,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,R2的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示。请用学过的知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪的电压表示数越大。
【解答】答:由电路图可知,定值电阻R1与气敏电阻R2串联,电压表测电阻R1两端的电压;由图象乙可知,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I=可得,电路中的电流越大,由U=IR可得,定值电阻R1两端的电压越大,电压表示数越大。
28.(4分)在“伏安法测电阻”的实验中,所用的器材有:两节干电池,待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。实验电路图如图所示。
(1)该实验的原理是 R= 。
(2)连接电路时开关应 断开 。
(3)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外还有 改变待测电阻两端的电压 的作用。
(4)本实验做三次的目的是: B 。
A.使实验结论具有普遍性
B.求平均值减小误差
【解答】解:(1)实验中电压表测量待测电阻两端的电压,电流表测量通过待测电阻的电流,所以“伏安法测电阻”的实验原理是R=;
(2)连接电路时开关应断开;
(3)(4)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变待测电阻两端的电压,实现多次测量计算平均值,减小误差的目的,故选B。
故答案为:(1)R=;(2)如断开;(3)改变待测电阻两端的电压;(4)B。
29.(5分)小明知道导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关,在探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻各一个,导线若干。
(1)用笔画线,将图1的电路连接完整。
(2)进行实验操作,记录的数据如表,根据表中数据在方格纸(图2)上画出电流I与电压U的关系图象。电阻R=5Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(3)分析图象得出的探究结论是: 在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
(4)为了使探究结论具有普遍性,应该 换用不同的电阻进行相同实验,分析是否得出相同结论 。
【解答】解:(1)结合电阻R=5Ω和电源电压为两节干电池即最大电源电压为3V,由此根据I=判断电路中的最大电流Imax==0.6A,同时结合下面实验表格中记录的电流表数据可判断电流表所选量程为“0~0.6A”,注意电流表应串联在电路中,据此连接电路图如下:
;
(2)根据表格数据描点连线,见下图:
(3)横向分析表中数据,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比;
(4)为使探究结论更具普遍性,可应换用不同的电阻进行相同实验,分析是否得出相同结论。
故答案为:(1)见上图;(2)见上图;(3)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)换用不同的电阻进行相同实验,分析是否得出相同结论。
30.(6分)小红在探究“小灯泡亮度与电功率的关系”的实验中,所用的器材有:电源(电压3V)、小灯泡(额定电压2.5V,两端最大电压为额定电压的1.2倍)、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
(1)请将图1中实验电路连接完整。
(2)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 右 接线柱那一端。(选填“左”或“右”)
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数很小。接下来应进行的操作是 C (只有一个选项正确)
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光
D.更换电源电池
(4)记录的实验信息如表所示:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
3.0
0.32
0.96
最亮
2
2.5
①
②
正常发光
3
2.0
0.26
0.52
较暗
根据图2将表格数据填完整① 0.3 ;② 0.75 。
(5)分析实验信息,可得出小灯泡的亮度与电功率的关系是: 小灯泡的实际功率越大,灯泡的亮度越大(或小灯泡的实际功率越小,灯泡的亮度越小) 。
【解答】解:(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,电压表与灯泡并联,根据电源电压知电压表的量程为0~3V,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,连接好电路后滑动变阻器的滑片P应滑至最大值处的右端;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表示数很小,说明电压表与电源的两端相连,可能是连入电路的电阻太大,电路中电流太小所致,所以接下来的操作是:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;
故选:C;
(4)电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过小灯泡的电流是 0.3A,小灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由表中数据可知,小灯泡的实际功率越小,灯泡发光越暗,因此小灯泡的亮度与电功率的关系是:小灯泡的实际功率越大,灯泡的亮度越大(或小灯泡的实际功率越小,灯泡的亮度越小)。
故答案为:(1)见上图;(2)右;(3)C;(4)0.3;0.75;(5)小灯泡的实际功率越大,灯泡的亮度越大(或小灯泡的实际功率越小,灯泡的亮度越小)。
31.(6分)小刚已知电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。实验装置如图所示,三个相同的烧瓶内装有质量、初温相同的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中(R甲<R乙<R丙)。
(1)三个电阻丝采用串联的方式,其目的是为了控制 通电时间 、 电流 相同。
(2)烧瓶内液体选用煤油而不选水,主要是煤油的比热容比水 小 (选填“大”或“小”)。
(3)实验设计表格如表:
次数
通电时间t
①
②
温度计升高的示数t/℃
电流产生的热量Q
1
相同
相同
小
2
中
3
大
请将表格空白处填完整① 电流I ;② 电阻R 。
(4)通电一段时间后,发现三个烧瓶中温度计示数分别为t甲、t乙和t丙,且t甲<t乙<t丙。则可得出的探究结论是: 电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多 。
【解答】解:(1)三个电阻丝采用串联的方式:控制通过电阻丝的电流和通电时间相等;
(2)根据Q=cmΔt可知,在液体的质量和吸收的热量相同的情况下,液体的比热容越小,温度升高的越快,所以选用比热容较小的煤油来做实验;
(3)探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时,需要控制电流和通电时间相同,电阻大小不同,所以①是电流I,②是电阻R;
(4)已知三个烧瓶中煤油的初温相同,通电一段时间后,发现三个烧瓶中温度计示数关系为t甲<t乙<t丙,根据Q=cmΔt可知,丙中煤油吸收的热量最多,则该电阻丝产生的热量最多;
因通过三根电阻丝的电流相同,通电时间也相同,且电阻丝的阻值关系为R甲<R乙<R丙,则可得出的探究结论是:电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
故答案为:(1)通电时间;电流;(2)小;(3)电流I;电阻R;(4)电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
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