山东省临沂市郯城实验中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)
展开2022-2023学年山东省临沂市郯城实验中学九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(每题2分,共30分,每题只有一个正确选项)
1.(2分)物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A.教室内日光灯的电流大约为3A
B.一节干电池的电压约为2V
C.让人感觉舒适的室内温度为25℃左右
D.人体的电阻约为10Ω
2.(2分)能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题,以下有关说法正确的是( )
A.太阳能、电能和天然气都属于可再生能源
B.电话的话筒主要利用了电流的磁效应
C.半导体二极管具有单向导电性
D.超导材料可用来制造电饭煲的发热体
3.(2分)下图现象中形成过程要吸热的是( )
A.厚厚的冰块 B.晶莹的露珠
C.滚烫的“烛泪” D.缥缈的雾
4.(2分)如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
B.图乙:小朋友从滑梯上下滑过程,通过热传递增加了内能
C.图丙:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能
5.(2分)下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
B.集中供暖采用热水循环,是利用了水的比热容较大的性质
C.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变
6.(2分)2022年10月12日,三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱,为全国的中小学生进行了第三次天宫授课。下面关于太空生活的说法中合理的是( )
A.空间站核心舱中分子间不再存在相互作用的引力或斥力
B.航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式,以便统一控制
C.太阳能电池板工作时,将太阳能转化为内能
D.实验舱中的LED屏幕,主要是由半导体材料制成的
7.(2分)如图所示,是有关家庭用电中的几个实例,符合安全用电做法的是( )
A.甲图中用测电笔检查线路
B.乙图中电热器的电路的接法(表示保险丝)
C.丙图中有关家庭用电中电路的连接(L表示火线,N表示零线)
D.丁图中用湿手接触台灯
8.(2分)高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)如图所示是实验室用电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转,线圈中的电流越大,指针偏转角度越大。下列四幅图能反映电流表内部原理的是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图所示,电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,将滑片P向右移动,下列分析中正确的是( )
A.电压表和电流表的示数均变小,灯泡L变亮
B.电压表和电流表的示数均变大,灯泡L变亮
C.电压表与电流表的示数之比变小,灯泡L变暗
D.电压表与电流表的示数乘积变小,灯泡L变暗
11.(2分)下列关于磁感线的说法,正确的是( )
A.磁感线分布越密的地方,磁场越弱
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
12.(2分)甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示,若它们的电阻不随温度的变化而改变,则下列说法中正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.两电热杯均正常工作时,相同时间内消耗的电能一样多
C.若将乙接在电压为110V的电路中,它的实际功率为500W
D.若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中,相同时间内甲消耗的电能较多
13.(2分)在如图所示电路中,闭合开关S后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是( )
A.灯泡L1短路 B.灯泡L1开路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2开路
14.(2分)如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样,闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是( )
A.两灯串联 B.灯L2更亮
C.灯L1的电阻丝更粗 D.电流表A2的示数为0.5A
15.(2分)小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25A.则( )
A.电源电压为2V B.灯泡功率为5W
C.定值电阻的阻值为8Ω D.电路总功率为9W
二、填空题(每空1分,共18分)
16.(2分)如图所示为小朋友从滑梯滑下后,出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时发生了 现象,使头发带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥而张开。
17.(3分)2022年2月北京冬奥会上用到很多物理知识,“北斗+5G”技术是利用 波传输信息;人工造雪使用“雪炮”式造雪机,利用高压空气将水流打碎成雾状喷出,这些水雾遇到寒冷的空气快速 成冰晶,形成人造雪;冰壶运动员通过擦冰使冰面 成一层水膜,从而减小摩擦力,使冰壶的滑行距离更长,并改变冰壶的运行轨迹。(后两个空填物态变化名称)
18.(2分)我县所有出租车已使用天然气来代替燃油.天然气是一种清洁燃料,它是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。某出租车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧放出热量可使质量为 kg的水由20℃升高到100℃[天然气的热值为4.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]。
19.(2分)如图甲所示,这是一款自动清洁地面的扫地机器人,扫地机器人以60W的恒定功率工作1min做的功是 J。扫地机器人工作一段时间后,需要充电,充电时,扫地机器与家庭电路的电视机之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
20.(2分)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了 的原理,将 能转化为电能。
21.(3分)如图所示,闭合开关S后,条形磁体静止后,将滑动变阻器的滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将 (选填“伸长或缩短”),螺线管的下侧为 极(选填“N或S”),小磁针N极向 偏转(选填“上或下”)。
22.(4分)如图所示,是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数,电能表是测量 的仪器(选填“电功率”或“电功”)。由图可知,他家在该月消耗的电能为 kW•h,他家现已接入用电器的总功率为2000W,还可以接入的用电器最大功率为 W;当他只让电视机单独工作3分钟,发现他家的电能表表盘转过30转,则电视机的实际功率为 W。
三、实验探究题(每空2分,共34分)
23.(10分)小明同学用如图甲所示的装置对冰加热,根据实验记录分别绘制了冰熔化时和水沸腾时温度随时间变化的图像,如图乙、丙所示。请你回答:
(1)图乙中, 段表示冰的熔化过程,冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)由图丙可知,水的沸点是 ℃,由此可判断出当时水面上方的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(3)小红同学评估小明同学所画的图像图丙时指出:图像中的GH段不是根据实验数据画出来的,原因是水沸腾后继续吸热,但温度 。
24.(18分)某学习小组在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为灯泡 (选填“短路”或“开路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡的额定功率 W。
(4)同组的小华同学还想探究“电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小华根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小华将定值电阻R两端的电压控制为 V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动。
②小华得出的实验结论是:电压一定时,导体中的电流与它的电阻成 比。
(5)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 (选填字母)。
A.50Ω 1.0A
B.10Ω 1.0A
25.(6分)小明同学在探究“电流通过导体生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验总通过观察两个U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少,这种探究方法称为 。
(2)甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系。
(3)乙图所示的实验现象得到的结论是在其他条件相同时,通过导体的 越大,产生的热量越多。
四、计算题(26题每问3分,27题每问4分,共18分)
26.(6分)如图所示,R1=10Ω,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω.当滑片P移至R2的最左端时,电流表示数为0.6A.当滑片P移至R2的最右端时,电流表和电压表的示数各是多少?
27.(12分)如图甲所示为一款具有加热和保温功能的榨汁机,其内部电路简化示意图如图乙所示,R1和R2为加热电阻,该榨汁机的部分参数如表所示。求:
榨汁机部分参数表
额定电压
220V
加热功率
440W
榨汁功率
66W
保温功率
88W
(1)R2阻值为多少?
(2)榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω,电动机工作10min因发热消耗的电能是多少?
(3)榨汁机的热效率是50%,杯子中盛有果汁500g,使其温度升高20℃,榨汁机需要加热200秒,求榨汁机实际加热功率是多大?【c果汁=4×103J/(kg•℃)】
2022-2023学年山东省临沂市郯城实验中学九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题2分,共30分,每题只有一个正确选项)
1.【解答】解:A、教室内的日光灯的额定功率大约40W,正常工作时的电流为I==≈0.2A,故A错误;
B、一节干电池的电压约为1.5V,故B错误;
C、让人感觉舒适的室内温度为25℃左右,故C正确;
D、人体电阻约为几千欧,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:A、太阳能是可再生能源,电能和天然气属于不可再生能源,故A错误;
B、电话的话筒是利用电磁感应现象,把声音信号转化为电信号,故B错误;
C、半导体二极管具有单向导电性,故C正确;
D、超导体是指某些材料当温度降低某个值时,电阻突然为0,由于其电阻为0,所以电流经过超导体不发热,因此不能运用在利用电流热效应工作的用电器上,比如电饭煲,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:A、厚厚的冰块是由水变成的,是凝固过程,凝固放出热量,故A不符合题意。
B、晶莹的露珠,是空气中的水蒸气温度降低变成的小水珠,是液化过程,液化放出热量,故B不符合题意。
C、滚烫的“烛泪”是固态蜡变成液态的蜡,是熔化过程,熔化吸收热量,故C符合题意。
D、雾是空气中的水蒸气温度降低变成的小水珠,是液化过程,液化放出热量,故D不符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:
A、甲图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故A错误;
B、乙图中小朋友从滑梯上下滑过程,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B错误;
C、丙图中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故C错误;
D、丁图中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:A、火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢热值大,故A错误;
B、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气中用水做传热介质,故B正确;
C、汽油机的压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能,故C错误;
D、0℃的水变成0℃的冰,属于凝固现象,此时温度不变,但需要放热,所以内能减小,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、空间站核心舱中分子间仍存在相互作用的引力或斥力,故A说法错误;
B、航天器中各工作单元的电路都应采用并联方式,这样便于维修,避免相互影响;故B说法错误;
C、太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,故C说法错误;
D、实验舱中的LED屏幕是由发光二极管构成,二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故D说法正确。
故选:D。
7.【解答】解:A、图中,手碰到了测电笔的笔尖金属体,会使得人触电,故A不符合安全用电做法;
B、理论上说:火线是有电的,所以从安全用电的角度分析,保险丝应该接在火线上,故B不符合安全用电做法;
C、据图可以看出,灯泡的开关接在了火线和用电器之间,其两孔插座的接法也是正确的,故C符合安全用电做法;
D、生活用水是导体,所以湿手接触台灯的做法是很危险的,故D不符合安全用电做法。
故选:C。
8.【解答】解:根据题意可知,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故D符合题意。
故选:D。
9.【解答】解:电流表的指针处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转,与电动机的原理相同,是通电导线在磁场中受到了力的作用;
A.如图是电磁感应的原理,是闭合电路的一部分导体在切割磁感线时,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,故A不符合题意;
B.如图是电动机的原理图,有电源,是通电导线在磁场中受到了力的作用,是将电能转化为机械能,故B符合题意;
C.如图是奥斯特实验,是通电导线周围存在磁场,故C不符合题意;
D.如图是探究电磁铁的磁性强弱与匝数有关,故D不符合题意。
故选:B。
10.【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关S后,在滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表示数变小;
根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,电压表示数变小;
根据P=I2R可知灯泡实际功率变小,灯泡变暗;
根据R=可知,电压表的示数与电流表的示数的比值为灯泡的电阻,保持不变;
电压表示数变小,电流表示数变小,电压表与电流表的示数乘积变小;
综上所述,D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、磁感线分布越密的地方,其磁场越强,故A错误;
B、磁感线不是真实存在的,而是一些假想的线,故B错误。
C、在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极;在磁体的内部,磁感线是从S极回到N极,故C错误;
D、磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致,与南极所指的方向相反,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:A.由题图可知,两电热杯的额定电压相同,根据P=UI=可得,甲的电阻为:R甲==,
乙的电阻为:R乙==,
由此可知,R甲>R乙,故A错误;
B.根据W=Pt可知,两电热杯均正常工作时,相同时间内,由于甲的额定功率小于乙的额定功率,因此甲消耗的电能小于乙消耗的电能,故B错误;
C.根据P=UI=可得,将乙接在电压为110V的电路中,它的实际功率为:=,故C错误;
D.若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中,根据串联电路的电流规律可知,通过两电热杯的电流相等,根据Q=W=Pt=I2Rt可得,相同时间内,甲的电阻较大,则甲消耗的电能较多,故D正确。
故选:D。
13.【解答】解:由图可知,两灯串联,电压表测量L1两端的电压;
闭合开关S后,L1、L2都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路现象;电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,灯泡L2是完好的,所以故障原因可能是L1开路。
故选:B。
14.【解答】解:
A、由图可知,电流从电源的正极流出,经开关后分为两支,一支经过灯泡L1,另一支经过左侧电流表A1和灯泡L2,汇合到电流表A2再回到电源的负极,因此,两灯泡并联,故A错误。
B、两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样,由I=可得,R1>R2,
两灯泡并联,其两端电压相等,由P=可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,则灯L2更亮,故B正确;
C、已知由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗,故C错误;
D、由图知,两节干电池串联,则电源电压为3V;如果两灯能正常发光,则A2的示数为0.2A+0.3A=0.5A;由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V,所以此时两灯泡都不能正常发光,则A2的示数应小于0.5A,故D错误。
故选:B。
15.【解答】解:A、闭合开关S1,为R的简单电路,电流表则R的电流,电流表的示数为0.2A;
再闭合开关S2,灯与R并联,由并联电路各支路互不影响,通过R的电流不变,电流表的示数增加了0.25A,即通过灯的电流为0.25A,由图甲知,灯的电压为2V,即电源电压为2V,A正确;
B、灯的功率为:
P=UI=2V×0.25A=0.5W,B错误;
C、由欧姆定律,定值电阻的阻值为:
R===10Ω;C错误;
D、由并联电路电流的规律,干路电流为:
I总=0.2A+0.25A=0.45A,电路总功率为:
P=UI总=2V×0.45A=0.9W,D错误。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共18分)
16.【解答】解:小朋友从滑梯滑下时发生了摩擦起电现象,使头发带上了同种电荷互相排斥而张开。
故答案为:摩擦起电;同种。
17.【解答】解:“北斗+5G”技术是利用电磁波传输信息;
人工造雪使用“雪炮”式造雪机,利用高压空气将水流打碎成雾状喷出,这些水雾遇到寒冷的空气快速凝固成冰晶,形成人造雪;
冰壶运动员通过擦冰使冰面熔化成一层水膜,从而减小摩擦力,使冰壶的滑行距离更长,并改变冰壶的运行轨迹。
故答案为:电磁;凝固;熔化。
18.【解答】解:(1)天然气是一种清洁燃料,它是不可再生能源;
(2)消耗了420g天然气,可放出热量:Q放=m天然气q天然气=420×10﹣3×4.0×107J=1.68×107J;
因为Q吸=Q放,则
能够加热水的质量:m水===50kg。
故答案为:不可再生;50。
19.【解答】解:(1)由P=得,扫地机器人工作1min做的功是:W=Pt=60W×1×60s=3600J;
(2)充电时,扫地机器人与家庭电路的电视机互不影响,是并联的。
故答案为:3600;并联。
20.【解答】解:根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
故答案为:电磁感应;机械。
21.【解答】解:开关闭合,根据安培定则判断电螺线管的上端为N极,下端为S极,螺线管的磁场与上端条形磁铁的磁场相互吸引;
滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中,电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以弹簧长度会增大;
由磁极间的作用规律可知,小磁针N极向下偏转。
故答案为:伸长;S;下。
22.【解答】解:电能表是测量电能的仪器;
由图知,小明家在该月消耗的电能:
W0=1081.5kW•h﹣781.5kW•h=300kW•h;
电能表上“220V”表示这个电能表的工作电压,“10A”表示平时工作时电能表允许通过的最大电流,
则他家电能表允许同时使用的用电器的最大总功率:
P最大=UI最大=220V×10A=2200W,
还可以接入的用电器最大功率:
P′=P最大﹣P=2200W﹣2000W=200W;
3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过600r,
电能表转盘转动30转时,该电视机消耗的电能:
W=kW•h=0.01kW•h;
电视机的工作时间:t=3min=0.05h,
该电视机的实际功率:
P===0.2kW=200W。
故答案为:电能;300;200;200。
三、实验探究题(每空2分,共34分)
23.【解答】解:(1)冰在BC段温度保持不变,表示的是熔化过程,冰熔化时温度不变,冰是晶体;
(2)①由图丙可知:水温度升高到98℃时,不断吸收热量,温度保持不变,此时水沸腾,所以水的沸点是98℃;
②1标准大气压下水的沸点是100℃,现在水的沸点是98℃,因为气压越低,沸点越低,所以此时大气压低于标准大气压;
(3)由图象知,GH段水全部汽化成了水蒸气,而温度计在水中,测量不出水蒸气的温度。因此,图象中的GH段不是根据实验数据画出来的。
故答案为:(1)BC;晶体;(2)98;低于;(3)不变。
24.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近于电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障为灯泡开路;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)①由图丙可知,定值电阻R两端的电压为UV=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V;
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端滑动;
②定值电阻R两端的电压为一定值,故得出的实验结论是:电压一定时,导体中的电流与它的电阻成反比;
(5)实验中使用的定值电阻阻值最大为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=6V﹣3V=3V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的=1倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1×15Ω=15Ω>10Ω,即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于15Ω,故选A。
故答案为:(1)见解答图;(2)开路;(3)0.3;0.75;(4)①3;不变;左;②反;(5)A。
25.【解答】解:(1)实验中通过观察两个U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少,液面高度差越大,说明产生热量越多,这种探究方法称为转换法;
(2)甲图中,两阻值不同的电阻串联,通过两电阻的电流和通电时间相等,由控制变量法,甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;
(3)乙图右侧容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后再与左侧容器内的电阻丝串联,根据串联电路和并联电路电流的规律,通过左侧容器内电阻的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流,通电时间相等,而左侧U形管液面的高度差较大,根据转换法可知左侧容器内电阻产生的热量较多,得到的结论是在其他条件相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
故答案为:(1)转换法;(2)电阻;(3)电流。
四、计算题(26题每问3分,27题每问4分,共18分)
26.【解答】解:当滑片P移到R2的最左端时,R2=0; 所以此时R1两端的电压U1等于电源电压U,即:U=U1=0.6A×10Ω=6V;
当滑片P移到R的最右端时,R=20Ω,此时电路的总电阻:R总=R2+R1=20Ω+10Ω=30Ω,
则电路中的电流:I===0.2A;
∵I=
∴变阻器R2两端的电压:UR=IR2=0.2A×20Ω=4V。
答:当滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数是0.2A;电压表的示数是4V。
27.【解答】解:(1)开关S2、S3闭合时电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P=可知总功率较大,榨汁机处于加热状态,由P=可知R1===110Ω;
由电路图可知,开关S2闭合、S3断开时R1与R2串联,总电阻较大,电源电压不变,根据P=可知总功率较小,榨汁机处于保温状态,根据P=可知R串===550Ω,
根据电阻串联的特点可知R2=R串﹣R1=550Ω﹣110Ω=440Ω;
(2)根据P=UI知仅榨汁时正常工作的电流为:
I===0.3A;
电动机工作10min因发热消耗的电能为:
Q=I2R电动机t=(0.3A)2×1Ω×10×60s=54J;
(3)杯子中盛有果汁的质量:m=500g=0.5kg,
杯子中果汁吸收的热量:
Q吸=c果汁m△t=4×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4×104J,
榨汁机的热效率是50%,则消耗的电能W===8×104J,
榨汁机实际加热功率P===400W。
答:(1)R2阻值为440Ω;
(2)榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω,电动机工作10min因发热消耗的电能是54J;
(3)榨汁机实际加热功率是400W。
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