2022-2023学年江苏省南通市九年级上册期末物理专项突破练习题库(含解析)
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练习题库
【原卷 1 题】 知识点 杠杆及其五要素,杠杆的分类,杠杆的应用
【正确答案】
D
【试题解析】
【详解】①钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
②羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
④核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
综上所述,属于省力杠杆的有②④.故选D.
1-1(基础) 图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 道钉撬 B. 火钳
C. 钢丝钳 D. 天平
【正确答案】 B
1-2(基础) 如图所示,这是日常生活中常用的食品夹,在夹取食品时属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法判断
【正确答案】 B
1-3(巩固) 运动员们在运动场中展现了矫健的身姿,其中涉及到很多物理知识,下列说法错误的是( )
A.图甲中,运动员手上拿的擦冰杆是费力杠杆,可以省距离
B.图乙中,运动员俯身在雪车上之前需要先推动雪车,推动过程中运动员对雪车做了功
C.图丙中,运动场里旗杆顶端的定滑轮可以省力
D.图丁中,单板滑雪大跳台运动员到达最高点时速度不为零,仍具有动能
【正确答案】 C
1-4(巩固) 杠杆在生活中无处不在,下图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪
B. 定滑轮
C. 钳子
D. 船桨
【正确答案】 D
1-5(巩固) 如图所示,开瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
A.以A为支点的费力杠杆 B.以A为支点的省力杠杆
C.以B为支点的费力杠杆 D.以B为支点的省力杠杆
【正确答案】 B
1-6(提升) 如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( )
A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
C.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N
【正确答案】 A
【原卷 2 题】 知识点 常见用电器的电流,生活中一些常见的电压,熟悉一些家庭用电器的电功率,热机效率的定义
【正确答案】
A
【试题解析】
2-1(基础) 下列说法最接近实际的是( )
A.学生课桌高约为80cm
B.冰箱冷藏室的温度约为-10℃
C.家用电风扇的功率大约1000W
D.普通中学生的百米成绩约10s
【正确答案】 A
2-2(基础) 以下说法中与事实最为符合的是( )
A.家用节能灯正常工作时的电流约为
B.一节新的7号南孚电池电压为
C.教室内每台空调的功率大约为
D.通过技术改进,热机的效率可达100%
【正确答案】 B
2-3(巩固) 在学习、生活中所涉及到的物理量,你认为最接近实际情况的是( )
A.实验室中所用导线的电阻约为1kΩ
B.教室电风扇额定电功率约为1000W
C.电冰箱一天消耗的电能约为
D.液晶电视正常工作时的功率约为100W
【正确答案】 D
2-4(巩固) 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.普通小灯泡的电流约为0.2A
B.一节干电池的电压约为3V
C.对人体的安全电压是36V
D.人体觉得舒适的温度约为37℃
【正确答案】 A
2-5(巩固) “停课不停学”期间,同学们使用智能手机进行空中课堂学习。下列数据符合一般智能手机实际的是( )
A.手机的质量约200g
B.一般智能手机的功率约为220W
C.手机充电器的输出电压约为36V
D.智能手机的厚度约为2mm
【正确答案】 A
2-6(提升) 下列数据,符合生活实际的是( )
A.家用台灯正常工作时,电流约为5A
B.一初中生从一楼走上三楼,克服自身重力做功约3000J
C.中学生正常骑自行车,功率约为1W
D.人体安全电压为220V
【正确答案】 B
【原卷 3 题】 知识点 通过做功改变物体内能时,能量的转化,汽油机的构造与工作过程
【正确答案】
A
【作答统计】
A:1人/占100% B:0人/占0% C:0人/占0% D:0人/占0%
【试题解析】
【详解】根据图示可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能。
A.试管内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能,符合题意;
B.搓手取暖,克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,不符合题意;
C.用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,不符合题意;
D.钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,不符合题意。故选A。
3-1(基础) 科学课上老师做了如图所示的实验:在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧,此过程与下图中( )图所示冲程的能量转化相同。
A. B. C. D.
【正确答案】 B
3-2(基础) 将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子跳起来,金属管中有雾。如图所示,关于这一过程,下列说法中错误的是( )
A.拉动绳子的过程,绳子对金属管做功,使温度升高,内能增加
B.塞子跳起的现象和热机中的做功冲程相似
C.“雾”是酒精气体对外做功后温度降低,汽化成小液滴造成的
D.塞子跳起时,管内气体的内能转化为塞子的机械能
【正确答案】 C
3-3(巩固) 如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.丙冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
B.丁冲程是对外输出动力的冲程
C.一个工作循环的正确顺序是:甲丙丁乙
D.甲冲程有明显的机械能与内能转化过程
【正确答案】 A
3-4(巩固) 如图所示,烧瓶内盛有少量的水,给瓶内气体打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内出现白雾,关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.瓶内出现白雾是汽化现象
B.本实验是用热传递的方式改变了气体内能
C.瓶塞跳起前的瓶内气体温度,高于瓶塞跳出后的瓶内气体温度
D.与四冲程内燃机压缩冲程的能量转化相同
【正确答案】 C
3-5(巩固) 如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B.图丁是压缩冲程,内能转化为机械能
C.与丙冲程中能量转化相同的演示实验图是乙
D.依靠飞轮惯性完成的冲程只有排气冲程
【正确答案】 C
3-6(提升) 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减小,温度下降
B.乙图中一定质量的冰在熔化过程中,温度升高,内能增加
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能
D.丁图中小朋友下滑时,重力势能转化为动能,机械能总量不变
【正确答案】 A
【原卷 4 题】 知识点 温度、热量与内能的区别与联系
【正确答案】
C
【试题解析】
【详解】A.热量是一个过程量,只有在物体发生热传递时,我们才用热量这个概念,不能说物体含有热量,故A错误;
B.1kg0℃的冰熔化成1kg0℃的水,需要吸收热量,故1kg、0℃的水的内能大于1kg、0℃的冰,故B错误;
C.非晶体熔化时温度升高,晶体熔化时,吸收热量内能增加,温度不变,故C正确;
D.热传递的条件是有温度差,内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故D错误。故选C。
4-1(基础) 下列关于内能、热量、温度说法正确的是( )
A.物体吸收热量,它的温度一定会升高
B.物体内能减少,它一定放出热量
C.物体温度越低,所含的热量越多
D.物体温度升高,它的内能一定增加
【正确答案】 D
4-2(基础) 下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体的温度高,是因为它具有较多的热量
C.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D.内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大
【正确答案】 D
4-3(巩固) 小明在复习过程中整理了关于温度、内能和热量的笔记,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.内能少的物体也可以将能量传递给内能多的物体
C.0℃的冰块内能为零
D.物体吸收热量,温度一定升高
【正确答案】 B
4-4(巩固) 下列说法中正确的是( )
A.效率高的热机做的有用功多
B.热值大的燃料完全燃烧放出的热量多
C.热量是从内能多的物体向内能少的物体传递
D.把常温的鸡蛋放入沸水中,鸡蛋的内能一定增加
【正确答案】 D
4-5(巩固) 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
【正确答案】 A
4-6(提升) 一杯热水放在桌上,一段时间后它的温度降低了,下列分析不正确的是( )
A.热水具有的内能减小了 B.热水具有的热量减小了
C.热水将部分内能转移给了空气 D.热水放出了热量
【正确答案】 B
【原卷 5 题】 知识点 电流表的结构与使用方法,电压表的结构与使用方法,滑动变阻器的原理和构造,电能表的作用和读数
【正确答案】
B
【试题解析】
【详解】连接电路时,由于电流表的电阻很小,相当于导线,不可以将电流表不经过任何用电器而直接与电源接通,故A错误.
电压表与被测电路并联,因此连接电路时,应将电压表并联在电路中才能测出电压的大小,故B正确;
在连接滑动变阻器时,要按一上一下原则接线,当同时将上面或下面两个接线柱接入电路,将滑片将失去改变接入电路阻值的大小,故C错误;
电能表是串联在家庭电路的干路上,便于测量整个家庭电路消耗的电能,故D错误;故应选B.
5-1(基础) 如图所示的电路,能正确测量L1的电流或电压的是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 C
5-2(基础) 下列关于电流表和电压表的使用,说法正确的是( )
A.电压表应与被测用电器串联
B.可以将电流表直接接在电源的两极上
C.使用电压表时,可以选择任意量程直接接入待测电路中
D.电流应从电流表的“+”接线柱流入,从“−”接线柱流出
【正确答案】 D
5-3(巩固) 下列关于各元器件连接的说法,正确的是( )
A.教室里的电灯和控制它的开关之间是并联的
B.家庭里的各用电器是串联在电路中的
C.手电筒里的电池是串联的
D.电学实验中电流表与被测用电器是并联的
【正确答案】 C
5-4(巩固) 如图所示的电路中,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和L2并联,电流表测的是L1支路的电流
B.灯L1和L2并联,电压表测的是电源电压
C.灯L1和L2串联,电压表测的是L1两端的电压
D.灯L1和L2串联,电压表测的是L2两端的电压
【正确答案】 C
5-5(巩固) 在图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 A
5-6(提升) 某同学用伏安法测电阻,该同学在操作中选择两电表量程是正确的,但不慎将两表的位置对调了(如图所示),则开关闭合后( )
A.电流表、电压表均损坏 B.电流表损坏,电压表读数为零
C.电流表有读数,电压表读数为零 D.电流表读数为零,电压表有读数
【正确答案】 D
【原卷 6 题】 知识点 刻度尺的分度值及使用方法,探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤,串并联电路电流关系的探究实验,伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【正确答案】
A
【试题解析】
【详解】①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量是为了探究杠杆的平衡条件,总结出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”一般规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
所以①④是为了减小误差,②③是寻找普遍规律,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
6-1(基础) 小华用如图所示装置做“探究光的反射规律”实验,图中纸板B可沿折缝向后翻折,现让一束光贴纸板A射向O点,则下列描述错误的是( )
A.让一束光紧贴纸板A射向O点,是为了显示出入射光束径迹
B.当入射光线与法线重合时,反射光线消失
C.只将纸板B向后翻折,反射光线保持不动
D.改变入射角的度数多次实验是为了得到普遍规律
【正确答案】 B
6-2(基础) 小明探究杠杆的平衡条件时,通过增减钩码并移动钩码获得3组数据,小华在测量未知电阻时,通过调节滑动变阻器获得了3组数据,这两个实验采用多次实验的目的,下列说法正确的是( )
A.都是为了找出普遍规律 B.都不是为了找出普遍规律
C.小华的操作是为了多次测量减小误差 D.小明的操作是为了多次测量减小误差
【正确答案】 C
6-3(巩固) 在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次测量:
①在“测量物理课本的厚度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在“探究反射角与入射角的关系”时,改变入射角,多次测量
④在“测量小车沿斜面下滑时的平均速度”的实验中,多次测量路程和时间
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【正确答案】 B
6-4(巩固) 如图所示,是电学实验中常用的滑动变阻器,其作用除保护电路外,还能改变电路中的电流和电压,关于滑动变阻器的作用,下列说法不正确的是( )
A.在探究“电流与电压关系”的实验中,其主要作用是改变电压,便于多次测量,得出普遍规律
B.在探究“电流与电阻关系”的实验中,其主要作用是保持R两端的电压不变,便于多次测量,得出普遍规律
C.在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中,其主要作用是为了多次测量求平均值,减小误差
D.在“测量小灯泡电阻”的实验中,其主要作用是为了多次测量求平均值,减小误差
【正确答案】 D
6-5(巩固) 关于如图所示的电路图,下列说法不正确的是( )
A.该电路图可以用来探究电流与电压的关系实验
B.该电路图可以用来探究电流与电阻的关系实验
C.该电路图可以用来完成测量未知电阻的阻值实验
D.在测量电阻的实验中滑动变阻器的作用是改变未知电阻两端的电压与电流,多次实验,获得普遍规律
【正确答案】 D
6-6(提升) 为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图所示的电路,实验中电源电压3V保持不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
熄灭
微光
暗
较暗
明亮
电压U/V
0.5
1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
A.多次实验的目的是减小误差
B.第4次实验数据是错误的
C.实验完毕断开开关,小灯泡的电阻可能是“1.2Ω”
D.第1、2两次实验,滑动变阻器接入电路电阻的改变量ΔR1小于小灯泡的电阻改变量ΔR2
【正确答案】 C
【原卷 7 题】 知识点 利用电流的热效应工作的用电器
【正确答案】
A
【试题解析】
【详解】A.电风扇中的电动机通电后电风扇转动,电能转化成了机械能,这利用的是磁场对通电导体有力的作用,不是应用电流的热效应,故A符合题意;
BCD.电熨斗、电水壶、电饭锅在使用时,电能转化成内能,所以它们利用的都是电流的热效应,故BCD不符合题意。故选A。
7-1(基础) 下列用电器,不是利用电流的热效应来工作的是( )
A.电烙铁 B.电饭锅 C.电脑 D.电热毯
【正确答案】 C
7-2(基础) 下列四种用电器的主要部件,利用电动机原理工作的是( )
A. 电铃 B. 电饭煲
C. 电风扇 D. 台灯
【正确答案】 C
7-3(巩固) 将规格都是“220V;100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入220V的家庭电路中,通电时间相同,下列说法中不正确的是( )
A.三个用电器消耗电能的快慢相同
B.电流对三个用电器做功一样多
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量一样多
【正确答案】 D
7-4(巩固) 下列用电器的额定功率都是100W,让它们正常工作10min,产生热量最多的是( )
A.电饭煲 B.电风扇 C.洗衣机 D.电视机
【正确答案】 A
7-5(巩固) 将规格都是“220V 180W”的一台电风扇、一台电视和一个电烤箱,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电风扇产生的热量最多 B.电视产生的热量最多
C.电烤箱产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
【正确答案】 C
7-6(巩固) 电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220V,160W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,产生热量多的是( )
A.电风扇 B.电烙铁 C.电动机 D.一样多
【正确答案】 B
7-7(提升) 下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息,小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是( )
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高档
2000W
中档
1200W
低档
800W
A.电火锅是利用电流的热效应工作的
B.电火锅在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小
C.电火锅在高档正常工作10min,消耗的电能是1.2×106J
D.若家中只接入电火锅在高档正常工作30min,电能表示数将变成7327.6kW·h
【正确答案】 D
【原卷 8 题】 知识点 测电笔的构造和使用方法,使用保险丝的功能与使用,家庭电路中各用电器的连接方式,触电防护及救援措施
【正确答案】
D
【试题解析】
【详解】A.开关接在火线上,在切断电路时,可防止用电器继续带电,做法正确,故A不符合题意;
B.如果用铜丝代替熔丝,当电流过大时,铜丝不会熔断,有可能引发火灾,所以不能用铜丝代替熔丝,故B不符合题意;
C.因为要使得电笔里的灯泡亮,就必须要形成回路,手要接触笔尾的金属电极,电笔里装有电阻,这样只有微弱的电流经过人体,并不会产生危险,故C不符合题意;
D.人是导体,有人触电时用手去拉触电人,人体间接接触火线同样会发生触电事故,故D符合题意。
8-1(基础) 关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A.可用铜丝代替家庭电路中的熔丝
B.熔丝熔断一定是电路短路造成的
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.电冰箱外壳应接地
【正确答案】 D
8-2(基础) 如图为试电笔的结构图。下列说法正确的是( )
A.试电笔与手接触的部分必须都是绝缘体
B.使用试电笔时手不能接触笔尖
C.使用试电笔时手不要接触笔卡
D.使用试电笔时,若氖管发光,说明接触处与零线是连通的
【正确答案】 B
8-3(巩固) 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体
B.家庭电路中,熔丝熔断后可以用铜丝代替
C.家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置
D.家庭电路中,一个开关控制多盏照明灯,则照明灯一定是串联的
【正确答案】 C
8-4(巩固) 下列关于家庭电路和安全用电的说法中,正确的是( )
A.家庭电路安装空气开关和漏电保护器,都是为防止漏电而采取的安全措施
B.更换保险丝时可以用铜丝、铁丝等导线代替保险丝
C.用试电笔的笔尖接触被测的导线,手指不能碰到笔上端的金属帽
D.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
【正确答案】 D
8-5(巩固) 下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
A.使用试电笔时,人体必须接触笔尖金属体
B.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
C.为防止烧坏保险丝,将保险丝用铜丝替换
D.控制灯泡的开关要接在零线和灯泡之间
【正确答案】 B
8-6(巩固) 下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
A.禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝
B.家庭电路出现“跳闸”一定是电路出现过载
C.发生了触电事故应立即用手将人拉开
D.手机充电器可以永久插在电源插座上
【正确答案】 A
8-7(提升) 如图所示为某家庭的厨房电路,闭合开关S,电灯正常发光,在三孔插座上刚插上电饭煲的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电饭煲的插头后,检查发现零线上的熔丝断了,下列说法正确的是( )
A.电灯和电饭煲之间是串联的
B.电路中的故障一定是电灯发生了短路
C.可以用铜丝代替熔丝使电路恢复供电
D.闭合开关S,用测电笔检测三孔插座左右两孔,氖管均发光
【正确答案】 D
【原卷 9 题】 知识点 应用欧姆定律进行电路故障分析
【正确答案】
D
【试题解析】
9-1(基础) 如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1不亮,L2亮,调节变阻器滑片P,L1始终不亮,L2变亮,出现这现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡L1断路 D.灯泡L1短路
【正确答案】 D
9-2(基础) 如图电路原来均正常工作,过一会儿,两表中一表示数变大,另一表示数变小,且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外,电路中其他部位连接均无问题,电表也是完好的,则( )
A.可能是灯丝短路 B.可能是灯丝断了
C.灯泡可能仍然发光 D.一定是R短路
【正确答案】 C
9-3(巩固) 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,某个电表的示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在电灯L1或L2处,则下列判断中正确的是( )
A.若电压表V示数变大,则电灯L1断路
B.若电压表V示数变大,则电灯L2短路
C.若电流表A示数变大,则电灯L1断路
D.若电流表A示数变大,则电灯L2短路
【正确答案】 D
9-4(巩固) 小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是( )
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
【正确答案】 A
9-5(巩固) 如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
【正确答案】 A
9-6(提升) 如图所示的电路中,电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断,正确的是( )
A.若R1断路,电流表示数变小,电压表示数为零
B.若R2断路,电流表示数变小,电压表示数变大
C.若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变小
D.若R4短路,电流表示数变小,电压表示数变大
【正确答案】 D
【原卷 10 题】 知识点 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路,应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化,动态电路中电功率的变化趋势
【正确答案】
D
【试题解析】
【详解】由图甲知,R与R0串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中电流;
AC.由图乙可知,天然气浓度增大时,气敏电阻R的阻值减小,由欧姆定律可得,电路中电流增加,即电流表示数增大;由U0=IR0可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大,电压表与电流表示数的比值为定值电阻阻值,不会变化,故AC错误;
电压表与电流表的示数比值等于定值电阻R0的阻值,所以两表示数的比值不变.故AC错误;
BD.由图乙可知,天然气浓度减小时,气敏电阻R的阻值增大,由欧姆定律可得,电路中电流减小,即电流表示数减小,电源电压不变,由P=UI知,电路消耗的总功率变小,故B错误,D正确。故选D。
10-1(基础) 小林设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而减小。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大 B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
【正确答案】 A
10-2(巩固) 如图是货物计数装置简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R′为光敏电阻,有光照时其阻值变小,计数器可视为电压表。当开关闭合,有货物通过传送带遮挡激光时,下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流变大 B.计数器两端的电压变大
C.通过R0与R′的电流之比变小 D.电路的总功率变大
【正确答案】 B
10-3(巩固) 如图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触发警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后( )
A.M的电阻RM变大 B.电路消耗的总功率不变
C.电压表与电流表的示数乘积变大 D.电压表与电流表的示数之比变大
【正确答案】 C
10-4(巩固) 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,现将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,对于该电路说法( )
①电流表的示数变大,电压表的示数变大
②整个电路消耗的总功率变大
③电阻R0两端电压变小
④电压表与电流表示数之比变小
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
【正确答案】 B
10-5(巩固) 如图甲是小美家的体重秤,它的电路图如图乙所示,R1为压敏电阻,其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是( )
A.体重秤显示器相当于一个电压表
B.人体质量越大,压敏电阻R1两端的电压越大
C.人体质量越大,电路消耗电功率越大
D.电路中的R2不起作用,可以去掉
【正确答案】 C
10-6(提升) 如图所示,小五同学设计了一种烟雾报警装置,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.2A时,烟雾报警器报警。若S闭合后,当电流从0.2A变化为0.5A时,光敏电阻R的电功率从3.2W变化为2W,在此变化过程中,下列说法正确的是( )
A.烟雾浓度逐渐减小时,电压表的示数变大
B.电源电压为20V,R0的电阻为40Ω
C.当电压表的示数为4V时,烟雾报警器报警
D.R0消耗的电功率变化了8.4W
【正确答案】 D
【原卷 11 题】 知识点 根据描述判断电路连接的方式是否正确,按照要求设计连接串联电路,按照要求设计连接并联电路
【正确答案】
B
【试题解析】
【详解】由题意知,电动机和加热功能的工作互不干扰,所以电路应是并联连接,而开关S1闭合,电动机工作,加热功能不工作,再闭合S2加热功能工作,只闭合S2,不能加热,那么S2只控制加热功能,S1控制整个电路,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
11-1(基础) 在如下几个电路图中,闭合开关后,能使两灯泡都正常发光的图是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 D
11-2(巩固) 某智能锁需通过“密码指纹”两次识别成功才能开锁,第一次密码识别成功时仅有闭合,语音提示器发声;第二次指纹再识别成功时才闭合,开锁成功。若用电动机工作模拟开锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 B
11-3(巩固) 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,如图所示。其主要的科学原理是:螺丝(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,此时报警灯L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.
【正确答案】 B
11-4(巩固) 小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,但不开锁;第二次识别成功时S2闭合,有电流通过电动机M,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 A
11-5(巩固) 某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机M。在如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【正确答案】 D
11-6(提升) 以下设计的电路符合实际情况的是( )
A. B. C. D.
【正确答案】 C
【原卷 12 题】 知识点 含有变阻器电路的动态分析,动态电路中电功率的最值问题,根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
【正确答案】
A
【试题解析】
12-1(基础) 如图所示电路,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
【正确答案】 C
12-2(巩固) 灯泡L上标有“6V 3W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为18V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
C.为了保证电路安全,灯泡的最小功率为0.75W
D.为了保证电路安全,变阻器的最小阻值为24Ω
【正确答案】 D
12-3(巩固) 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P,由最右端移到最左端,得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.R1的阻值30Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值20Ω D.电路总功率最大值1.2W
【正确答案】 C
12-4(巩固) 如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了2.4W D.电流表的示数变化了0.1A
【正确答案】 C
12-5(巩固) 图甲所示电路,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为0.625W B.电路的最大总功率为1.2W
C.小灯泡的灯丝阻值越来越小 D.R的阻值变化范围为20Ω~8Ω
【正确答案】 A
12-6(提升) 如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V,不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合S1断开S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中,电压表示数变化范围是0~8V,电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合S2断开S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.闭合S1断开S2,R1消耗电功率的最小值为6.4W
C.闭合S2断开S1,R2两端电压变化范围为4V~6V
D.闭合S2断开S1,整个电路消耗的电功率范围为6.4W~9.6W
【正确答案】 C
【原卷 13 题】 知识点 力做功的必要因素,功的计算和估算,P=W/t
【正确答案】
①. 0 ②. 300 ③. 10
【试题解析】
13-1(基础) 一辆重104N的轿车在高速公路上以70kW的功率行驶5min,在这段时间内,汽车发动机做的功为___________J,路面对轿车的支持力对轿车做的功为___________J。
【正确答案】 2.1×107 0
13-2(基础) 小胡同学体重为500N,背着10kg的书包,用时4min爬上高为9m的4楼。在此过程中小胡对书包做功______J,他做功的平均功率是______W。
【正确答案】 900 22.5
13-3(巩固) 如图所示的装置,在水平方向力F作用下,10s内使重40N的物体A在水平方向向左匀速移动5m,不计滑轮和绳子的重量及摩擦,若A受到地面的阻力为5N,则拉力F的大小为 _____N,拉力F做的功为 _____J,拉力F的功率为 _____W。
【正确答案】 10 25 2.5
13-4(巩固) 某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400r/min,若每次做功冲程对外所做的有用功为300J,则该汽油机每秒钟做功_______次,它的输出功率为_______W。
【正确答案】 20
13-5(巩固) 如图所示是某商场的自动扶梯,扶梯的部分几何尺寸如图所示,重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼,已知扶梯以1m/s的速度匀速上行,则扶梯对他做功的功率是______W,小华上升过程中动能大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”),机械能大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【正确答案】 300 不变 变大
13-6(提升) 如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F 的大小与时间t的关系和物体的速度ν与时间t的关系如图乙所示。
(1)3~6秒,物体受到的摩擦力是___________N,6~9秒,拉力F对物体做的功是___________J;
(2)6~9秒,拉力F的功率是___________W,3~9秒,拉力F的平均功率是___________W。
【正确答案】 4 24 8 7
【原卷 14 题】 知识点 汽油机的构造与工作过程,移动滑片时接入电路的电阻的变化情况,电位器的原理及使用
【正确答案】
①. 1200 ②. 串联 ③. 逆时针
【试题解析】
【详解】[1]汽油机每秒内对外做功10次,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功1次,所以1s内,飞轮转20圈,1min飞轮转动的圈数n=60s×20r/s=1200r
[2]电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联。
[3]当将a、b接线柱接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,为使灯变亮,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮。
14-1(基础) 在收音机中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时只把A和B接入电路,当顺时针旋动滑片时,电位器接入电路的电阻值_________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【正确答案】 变小
14-2(基础) 此图是汽油机的_______冲程,除了此冲程外,其余三个冲程要靠飞轮的_______来完成,若飞轮(曲轴)转速为2400r/min,那么每秒钟燃气推动活塞对外做功的次数为_____次。
【正确答案】 做功 惯性 20
14-3(巩固) 如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器,图乙为其说明书中的内部结构示意图。与滑动变阻器相比虽外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的 _____来改变其连入电路的 _____,为了使滑动片P顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应该将该元件的铜片B和铜片 _____接入电路。
【正确答案】 长度 电阻 C
14-4(巩固) 某汽油机每秒完成40个冲程,每秒做功_______次,飞轮的转速为_______r/min。
【正确答案】 10 1200
14-5(巩固) 用酒精灯加热一杯500g的水,水的温度升高了20℃,水的内能增大了__________J,这是通过_______的方式改变水的内能;水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的________冲程相似。
【正确答案】 4.2×104J 热传递 做功
14-6(提升) 如图甲是测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,图乙是汽油机工作的四个冲程示意图。
(1)图甲电路中的R相当于滑动变阻器,油量表实质是用______表改装而成的,当液面上升,浮球向上运动时,R接入的阻值______;
(2)如图乙所示中,______图(填字母)冲程将内能转化为机械能。若该汽油机曲轴的转速为1800r/min,则该汽油机1s内对外做功______次。汽油机在某次工作时消耗0.2kg汽油,这些汽油完全燃烧放出______J的热量。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【正确答案】 电流 变小 C 15
【原卷 15 题】 知识点 机械效率的简单计算,计算机械的总功、有用功和额外功,机械效率大小的比较
【正确答案】
①. 60 ②. 83.3% ③. 不变
【试题解析】
15-1(基础) 某人利用滑轮组把重200N的物体提升3m,如果滑轮组的机械效率是60%,则人做的有用功是_______J,额外功是_______J,总功是_______J。
【正确答案】 600 400 1000
15-2(基础) 如图所示,向上用 125N 的拉力,10s 内将重 200N 的物体,匀速提升 2m。此过程中,重物上升的速度为______m/s,拉力做的功为______J,动滑轮的机械效率是______。
【正确答案】 0.2 500 80%
15-3(巩固) 如图所示,某工人用滑轮组提升重物,5s内物体匀速上升了1m,提升过程中拉力F的功率为160W,物体重720N,工人重600N,此时绳子自由端移动的速度是_________m/s,工人对地面的压力为_________N,动滑轮重_________N,滑轮组的机械效率是_________%(不计绳重和摩擦)。
【正确答案】 0.4 200 80 90
15-4(巩固) 如图所示,建筑工人用滑轮组把重为300N的货物匀速提升到楼上,用时25s,拉力做功的功率为150W,所用拉力为125N,则工人做的有用功为______J,该滑轮组的机械效率是______,若不计绳重和摩擦,动滑轮重等于____N;若考虑绳重和摩擦,则动滑轮重____(选填“大于”或“小于”)刚才的计算结果.
【正确答案】 3000 80% 75 小于
15-5(巩固) 分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在 5s 内将重为 100N 的物体G匀速提升 2m,每个滑轮的重均为 10N。不计绳重及摩擦,此过程中 F甲______ F乙,甲的机械效率______乙的机械效率,F甲做功的功率______F乙做功的功率。(填“>”或“<”或“=”)
【正确答案】 > = =
15-6(提升) 建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物。已知重物G=900N,不计绳重和摩擦,当绳子自由端的拉力F=400N时,可将重物匀速提升2m。在此过程中,拉力F做功_______J,滑轮组的机械效率为_______;若将该滑轮组的机械效率提高5%,需要用此滑轮组提升_______N的重物。
【正确答案】 2400 75% 1200
【原卷 16 题】 知识点 重力势能的概念及影响因素,做功改变物体的内能,计算物体温度变化时的吸放热,热值的公式及相关计算
【正确答案】
①. 热值大 ②. 7×107 ③. 14 ④. 做功 ⑤. 变小
【试题解析】
16-1(基础) 用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为___________J,水吸收的热量为___________J,天然气灶烧水的效率为___________%。
【正确答案】 6.72×105 4.2×105 62.5
16-2(基础) 人骑电动自行车下坡时重力势能将___________;到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能将___________。刹车后很快停了下来,发现刹车片很烫,这是通过___________的方式改变刹车片的内能。
【正确答案】 减小 不变 做功
16-3(巩固) 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度-时间的图像如图所示,由图可知,甲物质比热容_______(选填“>”“<”或“=”)乙物质比热容;通过查询得知乙物质的比热容为1.5×103J/( kg·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg,若酒精完全燃烧且放出的热量全部被乙物质吸收,则燃烧0.5g的酒精能使_______kg的乙物质升高10℃。实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【正确答案】 < 1 不变
16-4(巩固) 沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差 _____,是因为水的 _____。若一个试管内水的质量为100g,温度为10℃,将试管中水加热到100℃,酒精燃烧放出的热量30%被水吸收,则需燃烧热值为4.2×107J/kg的酒精 _____g。
【正确答案】 小 比热容较大 3
16-5(巩固) 根据图甲、乙、丙演示的实验现象,请你分别说明反映了什么物理规律:
(1)图甲的滚摆实验,说明 ____ ;
(2)图乙用食指堵住双耳听到声音更响,说明 ____ ;
(3)图丙小明和小华认为火车的运动情况不同,说明 ____ ;
(4)图丁这个实验是通过观察 ____ 来比较燃料的热值.
【正确答案】 动能与重力势能可以相互转化 固体传声的效果比气体好 机械运动具有相对性 杯中水温度的变化大小
16-6(提升) 如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值______B燃料的热值(大于/小于/等于),在标准大气压下,若B燃料的热值为7×106J/kg,则1kg的B燃料完全燃烧释放的热量为______J,其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为20oC的水吸收,c水=4.2×103J/(kg•oC),则水的温度将升高______oC。
【正确答案】 小于 7×106 80
【原卷 17 题】 知识点 电阻伏安特性曲线的理解和应用,电功率的计算式P=UI及推导式的应用,焦耳定律的公式及简单应用
【正确答案】
①. > ②. 1∶2 ③. 48
【试题解析】
17-1(基础) 如图所示,利用数字化电压-电流传感器测量后给出的不同电阻的电压-电流图像。L1对应的电阻比L2对应的电阻______(填“大”或“小”)。
【正确答案】 大
17-2(巩固) 图甲是小灯泡L和电阻R的I—U图象,由图象可知电阻R的阻值是______Ω。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,再闭合开关S2时,通电10s电阻R产生的热量为______J。
【正确答案】 10 4
17-3(巩固) 甲、乙两灯额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系如图所示。甲灯正常工作时的电阻是_______Ω;现将两灯串联后接在电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电源电压最大为 _________V,此时乙灯消耗的功率为________W。
【正确答案】 20 7 0.3
17-4(巩固) 如图 a 为两个电路元件甲和乙两端的电压和通过它们电流之间的关系,把它们串联 在电源电压为 3V 的电路中,如图b,闭合开关,这时元件甲的电功率是______W,把 它们并联在某一电路中,干路上电流为 0.6A,则元件乙在 1min 内做的功为_____________ J。
【正确答案】 0.8 24
17-5(提升) 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则电源电压为______V,滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为______W,滑片在a点时,10s内电阻R1消耗的电能为______J。
【正确答案】 14 42 240
【原卷 18 题】 知识点 应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化,根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
【正确答案】
①. 变小 ②. 不变
【试题解析】
18-1(基础) 在如图所示的电路中,电路各元件正常,电源电压保持不变。当开关由断开到闭合时,电流表的示数将________,电压表的示数将________。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【正确答案】 变大 变大
18-2(基础) 如图所示电路,电源电压为3V,只闭合开关S1,电路正常工作,若再闭合开关S2,则电流表的示数将_____,电压表的示数将_____。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【正确答案】 变大 不变
18-3(巩固) 如图所示电路中,电源电压保持不变。当开关S断开,变阻器滑片P在ab中点时,灯L正常发光。若将开关S闭合后,灯L会比原来更 ___________(亮/暗),电路中的总电流会变 ___________(大/小)。要使L正常发光则滑片P应向 ___________(a/b)端移动。
【正确答案】 暗 大 a
18-4(巩固) 如图所示的电路中,R1是滑动变阻器,其滑片跟杠杆相连,杠杆可绕固定点O转动,另一端固定着一个浮子,浮子随油面的高低而升降。当油面升高时,电流表的示数将_____,电压表的示数将_____。
【正确答案】 不变 变大
18-5(巩固) 如图所示电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是______(选填“A”、“V1”或“V2”),V2与A两表的示数之比______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【正确答案】 V1 不变
18-6(提升) 如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小,当有燃气泄漏时,电流表的示数 ___________(选填“增大”“减小”或“不变”,下空同),电压表示数 ___________:若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用 ___________(选填“更大”或“更小”)阻值的电阻。
【正确答案】 增大 减小 更大
【原卷 19 题】 知识点 家庭电路中各用电器的连接方式,电功率的计算式P=UI及推导式的应用,电功率的定义式P=W/t的应用,电热器的工作部分与导线的发热情况比较,利用电能表的主要参数计算电能
【正确答案】
①. 并 ②. 导线比电热丝的电阻小 ③. 1000 ④. 200
【试题解析】
19-1(基础) 1841年,英国物理学家 _______ 发现了电流通过导体所产生的热量与导体的电流、电阻和通电时间的关系。家用电暖器工作时,电暖器很热,而与之串联的导线却不怎么热,其主要原因是导线的 _______ 比电暖器的小得多。
【正确答案】 焦耳 电阻(功率)
19-2(基础) 家庭电路中各用电器是______联的,这样连接各用电器互相不影响,可单独______。
【正确答案】 并 工作
19-3(巩固) 小明家上月末电能表的示数为08306,本月末电能表的示数如图所示,则本月用电量为 ___________ kW·h 。家里有一个“220V 1210W”的电热水器,小明使其单独工作,发现电能表(如图所示)上的铝盘6min内转了300转,则电热水器消耗了 ___________的电能,他家的实际电压为 ___________V。
【正确答案】 101 0.1 kW·h 200
19-4(巩固) (1)小明家的电能表10月末的示数为8433.5kW·h,11月末的示数如图,若每度电的电费为0.7元,他家11月要交电费 ______ 元;
(2)从表盘信息可知,小明家的用电器总功率不能超过 ______ W;
(3)当家里只有电磁炉工作时,电能表的铝盘在3min内转60转,则电磁炉的电功消耗的电能为 ______ kW·h,电磁炉的电功率为 ______ W;
(4)小明发现“220V 1000W”的电热水壶接入电路,电势水壶正常工作时放出大量的热,而与其连接的导线发热却少得多,请你帮小明分析原因 ______ 。
【正确答案】 140 4400 0.1 2000 见解析
19-5(巩固) 如图所示为小丹家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过______W;他关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,发现电水壶正常工作2min,电能表转盘转过24转,则该电水壶的额定功率为______W;电水壶内部的电热丝通电后迅速升温,而与其相连的电源线却不热,主要是因为电热丝的电阻______(选填“大于”或“小于”)电源线的电阻。
【正确答案】 4400 1200 大于
19-6(提升) 小明运用所学的电学知识解释了生活中的许多问题:
(1)小明家电能表上个月底表盘数字是 ,这个月底表盘数字如图1所示,可知他家本月用电 ___________度;
(2)小明用这个电能表来测量某电炉的电功率,他关闭家中其他用电器,使电炉单独接在电能表上正常工作3min,电能表转盘转过150转,则该电炉的额定功率是 ___________W,在用电高峰期,若电炉两端的实际电压降为额定电压的80%,则电炉的实际功率是 ___________W;
(3)如图2所示,电炉使用过程中应使用 ___________脚插头,小明发现电热丝热得发红,而连接的导线却几乎不热,原因是 ___________;
(4)当家中多个用电器在同时使用时,将电炉接入电路,造成保险丝熔断,原因是 ___________。如果电炉丝断了,去掉一段后又搭接上继续使用,它的功率将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)如图3所示,一天回家后,闭合开关,电灯不亮,小明的父亲用试电笔进行了检测,接触D点时发光,接触E点时不发光,说明D、E间 ___________,若试电笔接触A至F各点都发光,说明电路故障为 ___________。
【正确答案】 100 1000 640 三或3 电炉丝的电阻比导线的电阻大 电路中用电器总功率过大 变大 断路 零线断路
【原卷 20 题】 知识点 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路,根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压,电功率的计算式P=UI及推导式的应用,串联电路的电压规律
【正确答案】
①. 1.75 ②. 500 ③. 减小R的电阻值
【试题解析】
20-1(基础) 如图所示电路中,R1=R2=10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为______ V;若把电流表换成电压表,电压表示数为______ V;这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
【正确答案】 6 3 4∶1
20-2(巩固) 如图甲所示电路中,电源电压不变,已知R1=10Ω的定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙,则滑动变阻器的最大阻值是______Ω,滑动变阻器R2的最大功率是______W。
【正确答案】 20 0.9
20-3(巩固) 有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中电流是______A,定值电阻R的实际功率是______W。
【正确答案】 1.1 1.6
20-4(巩固) 如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则R的最大阻值为_______Ω,电源电压为_______V,电路的最大总功率与最小总功率之比为_______。
【正确答案】 70 16 8∶1
20-5(巩固) 如图所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,为定值电阻。闭合开关S,改变R上压力大小,两电阻电表示数之间的关系图像如图乙所示。则电源电压U=______V;当消耗的电功率为0.4W时,R消耗的电功率P=______W。
【正确答案】 6 0.8
20-6(提升) 如图甲所示的电路,闭合开关S,先将滑动变阻器,滑片P从最右端移动到最左端,图乙是这一过程中电流表和电压表V,示数的关系图象,该电源电压为___________V;保持滑片P位置不动,在对热敏电阻加热时,小灯泡逐渐变亮直至正常发光,此时电压表示数为1V,图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻阻值变化的关系图象。分析可知:小灯泡正常发光时的电功率为___________W。
【正确答案】 12 3
【原卷 21 题】 知识点 力和力臂的作图,杠杆的最省力问题
【正确答案】
【试题解析】
21-1(基础) 我们应养成随手关水龙头的好习惯,图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆OA,其中O为支点,为关水龙头时手柄受到的阻力,请作出F2的力臂l2以及最小的动力的示意图。
【正确答案】
21-2(基础) 如图所示,在使用以O为支点的杠杆撬动石块时,请画出最小的动力F及其力臂l。
【正确答案】
21-3(巩固) 杠杆静止在如图所示的位置,请画出在A点所施加的最小动力F。(O点为支点)
【正确答案】
21-4(巩固) 如图所示,请画出力F2的力臂l2和作用在A点使杠杆在图示位置保持平衡的最小拉力F1的示意图。
【正确答案】
21-5(巩固) 图中,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F1的示意图,并作出阻力F2。
【正确答案】
21-6(提升) 如图所示杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡,请画出最小的动力F1以及杠杆受到的阻力F2。
【正确答案】
【原卷 22 题】 知识点 电压表的结构与使用方法,应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化,滑片移动时,电路中各电表示数的变化情况
【正确答案】
【试题解析】
22-1(基础) 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变小。
【正确答案】
22-2(基础) 如图所示,电源电压为12V,用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:电压表测量小灯泡两端的电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗。
(______)
【正确答案】
22-3(巩固) 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变暗;电压表测量小灯泡两端的电压。
【正确答案】
22-4(巩固) 如图,完成电路连接,要求电压表测量小灯泡两端电压,滑动变阻器滑片向左移灯泡变亮。
【正确答案】
22-5(巩固) 如图所示,开关闭合后,灯泡发光,用滑动变阻器控制灯泡的亮度,且要求滑片P左移灯泡变亮,用电压表和电流表分别测量灯泡两灯两端的电压和通过的电流,并且两表的示数分别不超过3V和0.6A.
(1)根据要求将图中实物图连接起来;
(2)在下面方框中画出电路图;
(3)电压表和电流表的示数各是 V, A.
【正确答案】 (1)(2)见上图;(3)2.5;0.18
22-6(提升) 小明同学为测定油箱内油量设计一个装置,要求当油箱中油量减少时,浮子就会带动滑杆使电压表的示数小,油箱中的油量消耗完毕后,电压表的示数为零。请你将装置电路连接完整。
【正确答案】
【原卷 23 题】 知识点 家庭电路中各用电器的连接方式
【正确答案】
【试题解析】
23-1(基础) 在图中,用笔画线代替导线将部分家庭电路连接完整。
【正确答案】
23-2(基础) 请用笔画线代替导线在图中将电灯和开关接入电路。
【正确答案】
23-3(巩固) 小明房间里的吊灯由两个灯泡L1和L2组成,吊灯由开关S控制;墙上还有一个固定插座如图,请把电路连接完整。
【正确答案】
23-4(巩固) 将图中的灯泡、开关、插座联入电路。要求:符合安全用电原则,熔断器控制插座。
【正确答案】
23-5(巩固) 用笔画线表示导线,把如图所示的引出线a、b、c、d、e、f正确连入电路。
【正确答案】
23-6(提升) 请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【正确答案】
【原卷 24 题】 知识点 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤,探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析,探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【正确答案】
①. 处于 ②. 右 ③. 力臂 ④. 8 ⑤. B
【试题解析】
【详解】(1)[1]杠杆停在如图所示的位置,杠杆保持静止,根据平衡条件可知,杠杆此时处于平衡状态。
[2][3]从图可看出,杠杆向左倾斜,这时应向右端调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,当杠杆水平位置平衡时,由于动力和阻力的方向均竖直向下,此时动力臂和阻力臂都在杠杆上,方便测量力臂的长度。
(2)[4]由表格数据分析可知,实验是探究动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的关系,由杠杆平衡条件可知,第二组数据4N×0.4m=0.2m×F2
解得:F2=8N。
(3)[5]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,在调平衡时一般都把杠杆的平衡位置调到水平位置,当力的作用线在竖直方向时,从支点到力的作用点的距离就是力的力臂,若要使力臂与支点到力的作用点的距离不等,可以改变力的方向,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
24-1(基础) 根据“探究杠杆平衡的条件”的实验,完成下列填空:
(1)本实验的实验目的是:______;
(2)实验所用的器材有:铁架台、线、带有刻度的杠杆、钩码和______;
(3)在实验时,要先把杠杆的______点支在铁架台上,并调节两端的______,使杠杆在______位置平衡。某同学在调节杠杆水平位置平衡时,发现杠杆的右端翘起,他可以调节右端的螺母,使它向______(填“左”或“右”)移动,或者调节左端螺母,使它向______(填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡;
(4)操作时,把钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的______或在杠杆上的______,使杠杆在水平位置平衡;
(5)整个实验过程中,把杠杆的______点支在铁架台上,并且始终保持在水平位置平衡,其目的是为了避免______对实验的影响;
(6)本实验要多次实验得到多组数据,这主要是为了______。(填“取平均值减小误差”或“得出杠杆平衡的一般规律” )
【正确答案】 探究杠杆平衡的条件 弹簧测力计 中 平衡螺母 水平 右 右 个数 位置 中 杠杆的自重 得出杠杆平衡的一般规律
24-2(基础) 探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆两端的螺母的作用是_____;
(2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是_____;
实验次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
1.5
0.2
2.0
0.15
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,弹簧测力计的示数应是_____N(一个钩码重力为0.5N);
(4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2,则2L1_____3L2(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。
【正确答案】 调节杠杆在水平位置平衡 1.67 大于
24-3(巩固) 小华探究杠杆平衡条件时,所用的杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)实验前小华发现杠杆处于如图甲所示的状态,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向______调(填“左”或“右”)。实验目的______;
(2)如图乙所示,小华在A点挂2个钩码,B点挂4个钩码,刚好使杠杆水平位置平衡,并记录实验数据。接着他将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆此时会______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”),调整后并记录实验数据;
(3)为寻找规律,小华用弹簧测力计按丙图所示:第一次弹簧测力计倾斜拉,其读数为F1,第二次弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F2,当杠杆在水平位置平衡,两次弹簧测力计读数F1______F2(填“<”“=”或“>”)。
【正确答案】 平衡 右 一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度 左端下沉 >
24-4(巩固) 在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距,每个钩码重0.5N;
(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端上翘,应将左端平衡螺母向_____旋一些 (选填“左”或“右”),使杠杆在_____位置平衡;
(2)实验中共有6个钩码,调节好杠杆后,在杠杆左边距离支点2格的A处挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆平衡,请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法)。你的做法是_____;
(3)若在杠杆右边第3格处用力往下拉,能使杠杆平衡最小的力应为_____N;
(4)实验中改变支点两端的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是_____。
【正确答案】 左 水平 在3格处挂2个钩码 1 为了避免偶然性,寻找杠杆平衡的普遍规律
24-5(巩固) 小周同学利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)杠杆静止如图(a)所示,此时杠杆___________(选填“处于”或“不处于”)平衡状态。实验前,将两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图(b)所示,在A点挂2个重力均为1N的钩码,在B点用不计自重的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N,实验过程中,让杠杆在水平位置平衡的目的是___________;
(3)如图(c),保持A点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F的力臂___________,拉力F与其力臂的乘积变化情况是___________。(两空均选填字母代号)
A.一直变小
B.一直变大
C.一直不变
D.先变小后变大
(4)小周用如图(d)装置正确操作进行了多次测量,当杠杆水平平衡时发现:F1L1___________F2L2(选填“>”、“<”或“=”),其原因是___________;
(5)在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们___________(选填“可以”或“不可以”)同时改变多个量,进行探究测量。
【正确答案】 处于 左 3 便于直接读出力臂 A C > 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 可以
24-6(提升) 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆右端的螺母向_____(左/右)移动,使杠杆在水平位置平衡,然后进行下面的实验探究;
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂_____个钩码(题中的每个钩码都是相同的);
(3)当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将_____(变大/不变/变小);
(4)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有_____(选填序号:①改变力的大小②改变力的方向③改变力的作用点);
(5)小明对原来装置进行改装如丁图,与丙图比较,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,机械效率高的是_____(丙/丁)图;若利用丁图,小明两次将钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,那么机械效率_____(A/C/一样)高;
(6)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了_____。
A.减小摩擦 B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差 D.获取多组实验数据归纳出物理规律
【正确答案】 右 1 变大 ② 丙 C D
【原卷 25 题】 知识点 探究影响动能因素的实验装置及作用,探究动能大小与速度的关系
【正确答案】
① 钢球 ②. 做功 ③. 速度 ④. B
【试题解析】
【详解】(1)[1]本实验的目的是探究影响物体动能大小的因素,所以研究的对象是钢球。
(2)[2]让小球从斜面的不同高度滑下,那么小球到达水平面时的速度就不同,小球推动硬纸盒做功,硬纸盒运动距离越远,做功越多,说明小球撞击硬纸盒时的动能越大。
(3)[3]让小球从不同的高度滚下,是为了使小球到达水平面时具有不同的初速度,对比甲、乙两图实验是为了验证物体动能与速度的关系。
[4]如果做乙图实验时,为防止造成硬纸盒损坏掉落,可适当降低钢球的高度,这样小球的动能减小,撞击纸盒后前进的距离变小,就不会掉落了。
A.换用质量更小的钢球,不能与甲控制相同的质量,故A不符合题意;
B.适当降低钢球的高度,小球的动能减小,撞击纸盒后前进的距离变小,就不会掉落了,故B符合题意;
C.给水平木板铺上毛巾,不能与甲控制相同的接触面,故C不符合题意;
D.换用一个较重的硬纸盒,则可能推动的距离过小,无法正确判断动能的大小,故D不符合题意。故选B。
25-1(基础) 如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)使用同一个小球A从不同的高度由静止开始滚下,是为了研究小球到达水平面时动能的大小是否与______有关;
(2)实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的______来比较小球A到达水平面时动能的大小;
(3)实验表明,质量相同时,小球的速度越大,动能越______。
【正确答案】 速度 距离 大
25-2(基础) 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小伟同学让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离s。
(1)实验中,小伟控制了钢球的______相同,分析甲、乙图,得到的实验结论是:______;
(2)若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)今年来,为减少因车辆刹车失灵造成的危害,许多高速公路设置了紧急避险车道,如图丙所示,该车道是在公路右侧设一个冲向高出的大斜坡,路面是砂砾,车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去,可以避免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因______。
【正确答案】 质量 在质量相同时,物体的速度越大,其动能越大 不能 汽车冲上斜坡时,将动能转化成重力势能,汽车的速度减小,车就能停下来
25-3(巩固) 在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断_________(选填“钢球”或“木块”)动能的大小;
(2)在探究动能的大小与质量的关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:_________(选填序号);
①换质量更大的木块;②降低第二次钢球的高度;③换质量更大的钢球;④换质量更小的钢球
(3)如图所示的两次实验,是为了探究_________对动能大小的影响;
(4)小明由此实验联想到探究牛顿第一定律的实验中,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动,直到停止在水平面上的整个过程,小车三次在水平面上克服摩擦力做的功_________(选填“相等”或“不相等”)。
【正确答案】 钢球 ④ 速度 相等
25-4(巩固) 如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察 _____来判断钢球的动能大小的;
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与 _____的关系;
(3)木块最终会停下来的主要原因是 _____,此过程中木块通过 _____方式把动能转化为内能;
(4)若水平面绝对光滑,本实验将 _____(选填能或不能)达到探究目的,原因是 _____。
【正确答案】 小球推动木块移动的距离 速度 木块受到阻力的作用 做功 不能 木块一直做匀速直线运动
25-5(巩固) 如图甲所示是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。
(1)为完成实验,应使两个质量______的小球从轨道上______高度由静止释放(均选填“相同”或“不同”);
(2)由图甲场景可知,小球______(选填“①”或“②”)碰撞木块前瞬间,小球的动能较大,两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为f1、f2,则f1______f2,滑行中,木块的______能转化成内能;
(3)图乙是某次实验的场景:将两小球从图中E、F处静止释放,最终木块①从水平木板的右端滑出,小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将两小球仍从图中E、F处由静止释放,木块③未滑出木板,小丽的实验改进有一处遗漏是______;
(4)该实验用到的主要研究方法是______法。(选填“控制变量”或“等效替代”)
【正确答案】 相同 不同 ① = 机械 没有控制摩擦力不变 控制变量法
25-6(提升) 在探究“物体的动能和哪些因素有关”时(图甲),同学们提出了如下猜想:
猜想一:物体动能大小与物体的质量有关;猜想二:物体动能大小与物体的运动速度有关。
(1)物体动能是指______ ;(填序号)
A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块前的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块的动能
(2)为了便于验证猜想一,小明设计了一个此项探究的实验记录表格,请完成表头待填写的(a)______处;
序号
小球的质量m/kg
小球开始滑下的高度h/cm
(a)
1
2
3
(3)实验时若木块与水平木板间无摩擦则不能得出结论,原因是______;
(4)小华用质量为m1和m2的甲、乙两小球,分别放在同一斜面的不同高度由静止释放,如图所示,h1<h2,s1>s2,刚释放时甲的重力势能______(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙的重力势能。由此实验能否推断出甲乙质量的关系?______(选填“能”或“否”),理由是______。
【正确答案】 B 木块移动的距离L/cm 见解析 大于 能 见解析
【原卷 26 题】 知识点 探究电流产生的热量与电流的关系,不同物质的吸热本领,设计实验探究燃料的热值大小
【正确答案】
①. 加热时间 ②. 温度计升高的示数 ③. 不能 ④. 电流 ⑤. A ⑥. 不可行
【试题解析】
26-1(基础) 为了研究不同物质的吸热能力,小明利用规格相同的电加热器给A和B液体加热,如图甲所示。图乙是他利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。
(1)实验中应量取_______(选填“质量”或“体积”)相同的两种液体,分别倒入相同的烧杯中;
(2)用相同规格的电加热器加热A和B两种液体,目的是通过比较_______来比较A和B两种液体吸收热量的多少;
(3)分析图像可知_______(选填“A”或“B”)的吸热能力更强。
【正确答案】 质量 加热时间 B
26-2(基础) 如图所示,为了比较酒精和碎纸片的热值,在相同规格的烧杯中装入质量相等、温度相同的水,将酒精和碎纸片分别放入两个相同的燃烧皿中,点燃它们分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧。
(1)实验前,应该控制______和______的质量相等;
(2)由温度计的示数可知,甲图中水的温度升高得较多,说明甲图中的水吸收的热量 ______(“大于”或“小于”)乙图中的水吸收的热量;
(3)该实验可以得出的结论是 ______;
(4)该实验用到的物理方法有 ______和 ______。
【正确答案】 酒精 碎纸片 大于 酒精的热值较大 控制变量法 转换法
26-3(巩固) 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使_____(填“石棉网”或“温度计”)处于适当的高度;
(2)实验中应控制燃料燃烧的质量相同,根据___________比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料_____的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,燃料c在6min时水就沸腾了,造成水过早沸腾的原因可能是________;分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量_____(填“大于”“等于”或“小于”)燃料d燃烧15min放出的热量;
(5)你认为根据图像丙_______(填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
(6)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量,并由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料c的热值,你认为他的计算结果与真实值相比_____(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【正确答案】 石棉网 温度计上升的示数 b 燃料c的燃烧过程比较快 大于 能 偏小
26-4(巩固) 小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,他设计的实验装置如图所示:
(1)比较不同物质吸热升温的特点:应选择 _____两图进行实验:在两个相同的烧杯中加入初温相同、_____(选填“质量”或“体积”)相同的不同物质:此实验是通过比较 _____(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的;
(2)若烧杯中装有50mL的水,10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时。温度计示数升高了20℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则酒精的热值是 _____J/kg。实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,这种方法测出的燃料热值与实际相比 _____(选填“偏大”“偏小”或“一样”);
(3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图丁)。若液体b的比热容是4.2×103J/(kg•℃),液体a的比热容是 _____J/(kg•℃)。
【正确答案】 甲、丙 质量 加热时间 4.2×107 偏小 2.1×103
26-5(巩固) 在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫_____。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用_____(选填“煤油”或“水”),理由是_____。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见下表)。由此得出:同一导体,在通电时间相等时,_____。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.4
30
10
2.4
3
0.6
30
10
5.0
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应控制_____(选填“电压”或“电流”或“电阻”)和通电时间相同,同时选择乙图中_____(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶_____(选填“串联”或“并联”)。
【正确答案】 转换法 煤油 煤油的比热容较小,水和煤油的质量与吸收热量相同时,煤油温度上升较明显 电流越大,产生的热量越多 电流 B 串联
26-6(提升) 根据如图甲、乙、丙、丁、戊所示的五个探究实验装置图回答以下问题:
(1)甲、乙是小杨在常温下分别探究“冰和蜡烛熔化特点”的实验装置。两装置中采用“水浴法”加热的优点是_______;甲装置不用酒精灯加热优点是_______;实验中,热只能自发地由酒精灯的火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有_______性;
(2)丙图是小刘完成“探究物质吸热升温的属性”实验装置。实验中,沙子升温比水快,说明_______的比热容大。关于该实验的变量控制包括:采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离,相同的烧杯)、_______相同;
(3)丁图是小张完成“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验装置。实验前左边装置中烧杯里水质量为200g,燃烧皿里酒精质量为4g,则实验前右边装置中燃烧皿里碎纸片质量为_______g。若酒精完全燃烧放出的热量有30%被水吸收,烧杯中水的温度升高了30℃,酒精的热值为_______J/kg;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)图戊是小王完成“探究影响电流热效应的因素”实验装置。小王是准备探究电流通过导体产生的热量多少与_______的关系;
(5)在丙、丁、戊三个实验中,通过比较温度计升高的示数来比较被加热物体吸热多少的实验有_______个。
【正确答案】 受热均匀 见详解 方向 水 沙子与水的质量 4 电阻 2
【原卷 27 题】 知识点 电流与电阻关系的探究实验,串联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【正确答案】
【试题解析】
27-1(基础) 小明想研究电流与电阻的关系,于是他设计了如图所示的实验电路图。
导体两端的电压U/V
导体的电阻R/Ω
通过导体的电流I/A
3
5
0.6
3
10
0.3
3
20
0.15
(1)连接电路时,必须 ___________开关,并把滑动变阻器的滑片调到最 ___________阻值处;
(2)当电阻R=5Ω,开关S闭合后,电压表的读数为3V,电流表的读数为0.6A,小明把这些数据记下后,将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻,然后向 ___________(选填“左”或“右”)调节滑片,以控制导体两端的电压保持为3V不变;
(3)小明做了三次实验,实验数据如上表所示,请根据数据帮助小明分析,这个实验的结论是:当 ___________一定时,通过导体的电流与导体电阻成 ___________。
【正确答案】 断开 大 右 电压 反比
27-2(基础) 小赵探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验,有如下器材:恒为4.5V电源,电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关,导线若干,滑动变阻器规格分别为甲“10Ω,2A”、乙“50Ω,1A”。
(1)在闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到________端(选填“A”或“B”);
(2)小赵通过测出的多组数据,得到如图丙所示的电流与电阻的关系图像,由此可得结论:当电压一定时,________;
(3)如图甲当小赵测5Ω的电阻后,换10Ω的电阻进行测量时,滑动变阻器滑片应适当向________(选填“左”或“右”)滑动;
【正确答案】 B 电流与电阻正反比 右
27-3(巩固) 小琳利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)连接电路前,开关必须______。请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整______(要求:导线不允许交叉);
(2)在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“最左端”、“最右端”或“中间”)。闭合开关后,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是______;
(3)排除故障后,在图乙中小琳用的电阻做完实验后,断开开关,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把换为的电阻接入电路,闭合开关,再将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为_____时,读出电流表的示数;
(4)小琳在实验中多次改变的阻值,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随电阻变化的图像,由图像可以得出结论:_____;
(5)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______的滑动变阻器。
【正确答案】 断开 最左端 电阻开路 左 2.5 电压一定时,电流与电阻成反比 35
27-4(巩固) 小亮想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系。根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图所示。
(1)在图所示的实验电路中,有一个元件与导线连接有误,这个元件是:______;
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是:________(选填“R断路”或“R短路”);
(3)排除(2)中的故障后,当把A、B两点间的电阻由10Ω更换为15Ω时,应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左”或“右”), 才能使电压表示数保持不变;
(4)前几次实验定值电阻两端电压都可以达到2V,当把阻值为50Ω的定值电阻接入A、B间时,发现电流表的示数不为零,无论怎样移动滑片P,电压表示数都不能达到2V,其原因可能是_______;
(5)利用图所示实验电路还可以进行的探究实验是:________。
【正确答案】 电流表 R断路 右 滑动变阻器阻值太小(或R的阻值太大) 电流与电压的关系
27-5(巩固) 小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为 7.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”),导线若干;
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接___________;
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是___________;
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的 I﹣R 图像,得到的结论是___________;
(4)在上述实验中,小金用 10Ω 的电阻替换 5Ω 的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向______端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为______V;
(5)小双和小菱实验后进行反思,认为三个定值电阻中,由于条件限制,有一个定值电阻无法完成实验,该电阻的阻值为___________。
【正确答案】 R断路 当电阻两端电压一定时,通过的电阻的电流与电阻的阻值成反比 A 2.5 15Ω
27-6(巩固) 小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0~50Ω”。
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把错误的那根导线打上“×”,再画线把它改正到正确位置上________(导线不允许交叉);
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最_________端;(选填“左”或“右”)
(3)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持_________V不变;
(4)实验中将5Ω的定值电阻更换这10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_________适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值;
(5)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次数据中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为_________Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为_________Ω的定值电阻;
(6)排除错误的实验数据,你可以得出的结论是_________。
【正确答案】 右 1.5 右 20 10 在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
27-7(提升) 小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是:电源(4.5V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω,R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①如图甲所示为小明连接的错误电路,请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;(________)
②探究电流与电压的关系时,要保持 ___________不变;
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图乙所示,其中M图像对应的是 ___________Ω电阻,由M图像得到的实验结论是 ___________。
(2)探究电流与电阻的关系:
①该电路中定值电阻两端电压的取值范围是 ___________V到 ___________V;
②实验中,如图丙所示,当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时,闭合开关,电压表示数 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),将滑动变阻器的滑片向 ___________(选填“a”或“b”)移动,目的是 ___________;
(3)小明找来了一个正常发光电流为I0的小灯泡,已知阻值的定值电阻R和最大阻值未知的滑动变阻器,连接如图丁所示的电路想要测出小灯泡正常发光时的电阻;
①闭合开关S2,将滑动变阻器滑片滑至最 ___________(选填“左”或“右”)端,读出此时电流表示数I1,电源电压为 ___________;
②将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片至电流表示数为 ___________,灯泡正常发光;
③只闭合开关S2,滑片P ___________(选填“向左移”、“向右移”或“保持不变”),读出此时电流表示数为I2;
④正常发光时小灯泡两端的电压为 ___________。(用题中所给物理量表示)
【正确答案】 电阻 5 电阻一定时,电流与电压成正比 1.5V 3V 变小 a 控制电阻的电压不变 左 I1R I0 保持不变 I0×[]
【原卷 28 题】 答错人数 1 ,班级得分率 0.0%,知识点 伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图,伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理,用电流表和已知阻值电阻测灯泡的电功率
答错名单:
有巨大提升空间【0分-60分):张三;
【正确答案】
【试题解析】
28-1(基础) 为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最___________端(选填“左”或“右”)。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为___________A。
(3)要测得小灯泡的额定电功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动一段距离,使电压表示数为2.5V,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为___________W。
【正确答案】 右 0.42 左 1.25
28-2(巩固) 小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图甲所示是小明没有连接完的电路,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;(______)
(2)若小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,则原因可能是_____;
(3)若小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,而电压表有较大的偏转,则电路出现的故障可能是_____;
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U—I图像,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是____W。灯泡正常发光时的电阻为 ____Ω;
(5)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成四组实验,准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图丙所示为 ____A,则定值电阻的阻值为____Ω;
②断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向____(选填“左”或“右”)移动;为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于____Ω。
【正确答案】 滑动变阻器接入电路的接线柱全部是下面的两端接线柱 灯泡断路 0.5 12.5 0.4 5 左 40
28-3(巩固) 丽丽同学想利用图甲所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,灯泡的电阻约为10Ω。
(1)电路连接中有一处明显错误,请你在错误处打“×”,并在原图中画出正确电路连线;(________)
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表示数为1V,此时应向___________端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为___________V时,小灯泡正常发光。若此时电流表的示数如图乙所示,其示数为___________A,小灯泡的额定功率是___________W;
(3)若另一组的小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P时发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是___________(写出一种即可);
(4)在完成以上实验后,丽丽小组进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示,通过图像发现小灯泡中的电流跟它两端的电压不成正比,这说明灯丝电阻的大小是___________的,造成这一结果的原因是___________;
(5)用该实验装置___________(选填“能”或“不能”)进行“探究电流与电压、电阻的关系”实验,理由是___________;
(6)如果将实验电路中的灯更换成定值电阻,可以进行“测量定值电阻的阻值”实验,此实验的原理是___________,此实验与测小灯泡电功率实验最大的不同点在于,实验时需要对定值电阻的阻值进行多次测量并___________;
(7)假设电压表的0~15V量程已损坏,只有0~3V量程能正常使用,若丽丽利用原有器材测小灯泡的额定功率,请在图丁虚线框中画出她设计的电路图。(________)
【正确答案】 右 3.8 0.32 1.216 灯泡处断路 变化 灯丝的电阻随温度的升高而增大 不能 灯丝电阻是变化的,不是定值 求平均值
28-4(巩固) 在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小虎所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_____;
(2)小明改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,故障的原因可能是______;
(3)排除故障后,实验中,当电压表示数为2V,为了测出小灯泡的额定功率,他应该把滑片P向______(选填“A”或“B”)移动;
(4)小华进行多次实验,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙实线所示,则根据图像可知,滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系U~I图像应为图乙中的虚线______(选填“①”、“②”或“③”),小灯泡的额定功率为______W,可确定实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω;
(5)小明为了测出小灯泡的额定功率,他利用如图丁所示的电阻箱和滑动变阻器设计测量电路,但在实际操作时将开关S2拨到位置1时,无法调到额定电压,从而无法测出额定功率,其原因是______。
【正确答案】 见解析 小灯泡断路 B ③ 0.75 25 滑动变阻器的最大电阻太小
28-5(巩固) 小勇用图甲所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,变阻器R0的规格是“20Ω1A”,电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整(要求导线不交叉,滑片向左移,灯光变亮);(_____)
(2)连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑片移至___________(选填“A”或“B”)端,才能闭合开关;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是___________;
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑片,观察小灯泡是否发光
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如乙所示,则小灯泡的额定功率是___________W;
(5)小勇继续调节变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭,电压表示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断。
【正确答案】 B C 1.14 变大
28-6(提升) 在“测小灯泡电功率实验”中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最______(填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为______W。若使小灯泡正常发光,应将滑片向______(填“左”或“右”)端移动;
(2)完成上述实验后,小敏设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路:
②闭合开关______,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正常发光;
③使开关______,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片使电流表的示数为I额;
④保持______滑片位置不动(填“R1”或“R2”),将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=______。(用I额、I1、I2、R1表示)
【正确答案】 左 0.48 右 S1 S2闭合,断开S1 R2
【原卷 29 题】知识点 功的计算和估算,P=Fv
【正确答案】
(1)1800N;(2)9×105J
【试题解析】
29-1(基础) 为应对新冠肺炎疫情对新能源汽车市场带来的冲击,国家延长优惠支持政策,支持企业加快复工复产。小明爸爸驾驶新买的电动汽车在平直公路上匀速行驶12km用时10min。已知该车的总质量为,行驶中阻力为车重的0.05倍,求此过程中该车牵引力所做的功和功率。
【正确答案】 ;16kW
29-2(基础) 如图所示,某智能机器人的质量为80kg。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做功的功率。
【正确答案】 (1)40N;(2)1200J;(3)40W
29-3(巩固) 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧,计算以下问题:
(1)汽车行驶的速度是多少m/s?
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)汽车牵引力做功的功率是多少W?
(4)汽车发动机的工作效率是多少?
【正确答案】 (1)20m/s;(2)6.9×107J;(3)40000W;(4)20%
29-4(巩固) 某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车行驶20min牵引力所做的功;
(3)汽车行驶速度的大小。
【正确答案】 (1)1600N;(2)4.8×107J;(3)25m/s
29-5(巩固) 随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了千家万户。一辆以汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶过程中消耗的汽油为20kg,小汽车发动机的效率为30%,汽油的热值q=4.6×107J/kg。求小汽车在这段路程中:
(1)所受的阻力;
(2)牵引力所做的功;
(3)行驶的路程。
【正确答案】 (1)1000N;(2)2.76×108J;(3)2.76×105m
29-6(提升) 如图是一款新型油电混合动力汽车。这种车在启动或低速行驶时,内燃机并不工作,动力电池通过驱动电机向车轮输送能量;当高速行驶或动力电池能量消耗过大时,内燃机才开始工作,既可以向车轮提供动力,也可以同时带动电机发电,给动力电池充电。某次行驶过程中,汽车先以20m/s的速度低速匀速行驶,电动机的输出功率为10kW;然后再高速行驶在平直公路上匀速行驶了16km,行驶过程中受到的阻力为1000N,假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功和给动力电池充电,其中动力电池储存的能量增加了7×106J。(已知:汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力;
(2)在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功;
(3)在这次高速行驶过程消耗汽油的质量。
【正确答案】 (1)500N;(2)1.6×107J;(3)1.25kg
【原卷 30 题】 知识点 电功率的计算式P=UI及推导式的应用,电功率的定义式P=W/t的应用,开关控制的多状态电路的功率计算,焦耳定律的推导式及其应用
【正确答案】
①. 低 ②. 36W ③. 1.62×104J
【试题解析】
30-1(基础) 如图是某品牌家用电饭锅的工作原理图,已知R2的阻值为44Ω,请解答:
(1)单独闭合开关S1时,电饭锅处于___________(选填“加热”或“保温”)状态,此时的功率为40W。则R1阻值是多少;___________
(2)同时闭合开关S1、S2,电饭锅工作1min消耗多少电能?___________
【正确答案】 保温 1210Ω 6.84×104J
30-2(基础) 小亮妈妈给小亮买了块暖桌垫,该桌垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为72W,“低温”挡功率为36W。该桌垫的电路简图如图所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝。
(1)当桌垫处于“高温”挡加热时,通过桌垫的电流I=______A,R1=______Ω。
(2)该桌垫在低温挡工作10min产生的热量Q=______J。
(3)电热丝R2的阻值是多少?(____)
【正确答案】 3 8 21600 8Ω
30-3(巩固) 如图甲所示是某款家用电饼铛。图乙为其工作原理电路图,R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻,已知R1=55Ω,某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,电热饼铛刚开始工作时,电路中的开关都闭合,当温度达到200℃时,S1自动断开,再保温2min后,开关S断开。请完成以下问题:
(1)电饼铛是利用电流的___________工作的,它的发热盘通电一段时间后会变得很烫,而连接发热盘的导线却不怎么热,这因为导线与发热盘的___________(选填“电流”或“电阻”)不同的缘故;
(2)该电饼铛正常加热时的总电流;(____)
(3)R2的电阻值;(____)
(4)本次烙饼共消耗的电能。(____)
【正确答案】 热效应 电阻 6A 110Ω 3.696×105J
30-4(巩固) 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg]
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中挡功率(W)
550
高挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求烧开一壶水需要的时间。
【正确答案】 (1)见解析;(2)88Ω;(3)420s
30-5(巩固) 疫情期间同学们在家进行网上学习,由于长时间看电子屏幕,容易出现视觉疲劳,电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是小月同学购买的一款眼罩,图乙为其内部的电路图,电源电压U为4.8V,已知电热丝R1阻值为8Ω,电热丝R2阻值为12Ω,开关S3只接a或b,其相关参数见表。
型号
xxxxxx
额定充电(放电)电压
4.8V
充电电流
500mA
电池容量
800mAh
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多少时间?___________
(2)乙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为 ___________(选填“高”、“中”或“低”)温挡。
(3)中温挡功率为多少瓦?___________
(4)高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?___________
【正确答案】 1.44h 低 2.88W 5760J
30-6(提升) 小华家买了一款煲汤用的电热锅,额定电压是220V,加热时的额定功率是1100W,简化电路如图所示,S1为温控开关,发热电阻R1与R2的阻值恒定,电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为,请解答:
(1)当同时闭合开关S、S1时,电热锅处于_____(选填“加热”或“保温”)状态;
(2)电阻R1的阻值是多少_____;
(3)若正常工作时,电热锅将4L水从40℃加热到65℃,水吸收的热量是多少_____;
(4)在(3)所述的加热过程中,小华家中只使用了该电热锅,她观察到电能表上的指示灯共闪烁了240次,她家电能表上标有“1600imp/kW•h”的字样(表示每用电1kW•h指示灯闪烁1600次)。在此过程中,电饭锅的加热效率为多大______?
【正确答案】 加热 88Ω 4.2×105J 77.8%
答案解析
1-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.火钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选B。
1-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
用食品夹夹取蛋糕时,动力臂为手握位置到夹尾的距离,阻力臂为夹食品位置到夹尾的距离,动力臂小于阻力臂,所以食品夹为费力杠杆,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
1-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.当图甲中擦冰运动员左手拿擦冰杆用力刷冰时,此时右手与杆接触处为支点,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,省距离,故A正确,不符合题意;
B.雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车施加了推力,雪车在推力的方向上通过了距离,运动员对雪车做了功,故B正确,不符合题意;
C.运动场里旗杆顶端的定滑轮可以改变力的方向,但不能省力,故C错误,符合题意;
D.单板滑雪大跳台运动员到达最高点时,仍向前运动,速度不为零,仍具有动能,故D正确,不符合题意。
故选C。
1-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.铁皮剪的动力臂大于阻力臂,所以铁皮剪是省力杠杆,故A不符合题意;
B.定滑轮相当于等臂杠杆,使用定滑轮不省力,故B不符合题意;
C.钳子的动力臂大于阻力臂,所以钳子是省力杠杆,故C不符合题意;
D.船桨的动力臂小于阻力臂,所以船桨是费力杠杆,能省距离,故D符合题意。
故选D。
1-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
经验告诉我们,开启瓶盖时,瓶盖中的B点被撬起,故B点是阻力的作用点;在开启的过程中,开瓶器绕A点转动,故A是支点。在整个过程中,动力臂大于阻力臂,故它是省力杠杆,因此开瓶器开启瓶盖时,可看作是以A为支点的省力杠杆,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
1-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,故B错误;
C.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故C错误;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知
则
解得F=400N,即在A端施加的最小的力为400N,故D错误。
故选A。
2-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故A符合实际;
B.水的凝固点为0℃,冰箱冷藏室中的水不会结冰,温度不低于0℃,故B不符合实际;
C.家用电风扇正常工作的电流约0.2A,其功率在
左右,故C不符合实际;
D.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故D不符合实际。
故选A。
2-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
详解:
A.家用节能灯正常工作时的电流约为0.1A,故A不符合题意;
B.一节新的7号南孚电池电压为,故B符合题意;
C.教室内每台空调的功率大约为1000W,故C不符合题意;
D.热机在工作时,燃料不能完全燃烧、不可避免的存在热损失、克服摩擦做额外功,所以用来做有用功的能量总小于燃料完全燃烧放出的热量,其效率总小于100%,故D不符合题意。
故选B。
2-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.实验室中所用导线的电阻约为0.01Ω,故A不符合题意;
B.教室电风扇额定电功率约为40W,故B不符合题意;
C.家用电冰箱的功率约200W,是间歇工作,一天消耗的电能一般不超过左右,故C不符合题意;
D.液晶电视正常工作时的电压为220V,工作10小时耗电大约,根据功率公式可得其功率大约为100W,故D符合题意。
故选D。
2-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.普通小灯泡的电流约为
故A符合题意;
B.一节干电池的电压约为1.5V,故B不符合题意;
C.对人体的安全电压是不超过36V,故C不符合题意;
D.人体觉得舒适的温度低于人体正常温度,约为23℃,故D不符合题意。
故选A。
2-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.一个苹果的质量约200g,一部手机的质量与此差不多,在200g左右,故A符合题意;
B.一般智能手机正常使用时的功率比较小,在1W以内,故B不符合题意;
C.手机充电器的输出电压一部为3.7V,故C不符合题意;
D.中学生食指宽度约10mm,智能手机厚度约为此数值的一半,在5mm左右,故D不符合题意。
故选A。
2-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.家用台灯正常工作时,电压为220V,功率约为40W,则电流约为
故A不符合题意;
B.初中生体重约为500N,一楼到三楼的高度为两层楼高约为6m,则从一楼走上三楼克服自身重力做功为
故B符合题意;
C.初中生体重约为500N,自行车的重量约为200N,人与车总重约为
设受到的阻力为总重力的0.02倍,当车子匀速前进时动力等于阻力,即
F=f=700N×0.02=14N
结合生活常识可知人骑车的速度大约v=5m/s,中学生骑车行驶时功率为
P=Fv=14N×5m/s=70W
故C不符合题意;
D.人体安全电压为不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
3-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
迅速下压活塞,压缩空气做功,使筒内空气的内能增加、温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧,该过程将机械能转化为内能。
A.进气门开启,活塞下行,气体被吸入汽缸中,是吸气冲程,该冲程没有能量转化,故A不符合题意;
B.两气门都关闭,活塞上行,压缩燃料和空气的混合物做功,将机械能转化为内能,是压缩冲程,故B符合题意;
C.两气门都关闭,燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能,是做功冲程,故C不符合题意;
D.排气门开启,活塞上行,废气被排出,是排气冲程,该冲程没有能量转化,故D不符合题意。
所以,题干描述的过程与B图所示冲程的能量转化相同。
故选B。
3-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
详解:
A.拉动绕在管上的绳子,绳子通过摩擦的方式对管子做功,使管子内能增大,温度升高,故A正确,不符合题意;
B.塞子跳起时,气体内能转化为塞子的机械能,与做功冲程类似,故B正确,不符合题意;
C.管内气体膨胀对塞子做功,气体的内能减小,温度降低,管口周围的水蒸气遇冷液化成小液滴形成雾,故C错误,符合题意;
D.管内气体对塞子做功,使塞子跳起时,管内气体的一部分内能转化为塞子的机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
3-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
甲图:进气门打开、排气门关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
乙图:两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将化学能转化为内能,内能再转化为机械能;
丙图:两个气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
丁图:进气门关闭、排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
A.丙冲程中机械能转化为内能,摩擦生热也是将机械能转化为内能,能量的转化是相同的,故A正确;
B.内燃机的四冲程中只有做功冲程对外输出动力,而丁冲程是排气冲程,没有动力输出,故B错误;
C.内燃机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即甲丙乙丁,故C错误;
D.内燃机的四冲程中只有压缩冲程将机械能转化为内能,而甲冲程是吸气冲程,没有能量的转化,故D错误。
故选A。
3-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴,故A错误;
B.瓶内气体对瓶塞做功,内能减小,是通过做功的方式改变气体的内能,故B错误;
C.当瓶塞跳出时瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化形成白雾,因此瓶塞跳起前瓶内气体温度高于瓶塞跳出后瓶内气体的温度,故C正确;
D.瓶塞跳起时,瓶内气体的一部分内能转化为瓶塞的机械能,与内燃机做功冲程的能量转化相同,故D错误。
故选C。
3-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.汽油机的吸气冲程中,吸入空气和汽油的混合物,故A错误;
B.由图丁,气门都关闭,活塞向上运动,所以是汽油机的压缩冲程,机械能转化为内能,故B错误;
C.由图丙,气门都关闭,活塞向下运动,所以是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,图乙中,水蒸气推动活塞做功,将内能转化为活塞的机械能,因此图丙的其工作原理与图乙实验能量转化相同,故C正确;
D.汽油机工作时,只有做功冲程对外做功,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有吸气冲程、压缩冲程和排气冲程,故D错误。
故选C。
3-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减少,转化为木塞的机械能,温度降低,故A正确;
B.冰是晶体,乙图中一定质量的冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,故B错误;
C.丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D错误。
故选A。
4-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体的熔化和液体的沸腾过程,故A错误;
B.物体内能减少,可能是放出了热量,也可能是对外界做了功,故B错误;
C.热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有,故C错误;
D.物体温度升高,它的分子热运动更剧烈,内能一定增加,说法正确,故D正确。
故选D。
4-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.物体吸收热量后,内能增加,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
B.热量是过程量,不能用“含有”或“具有”来表述,故B错误;
C.内能的大小跟质量、温度、状态有关,温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故C错误;
D.水的比热容比较大,等质量的水和其他液体在升高相同温度时,水吸收的热量多,所以内燃机用水做冷却液,故D正确。
故选D。
4-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.物体的内能与物体的质量、温度、状态等因素有关,温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B.发生热传递的条件是:两个物体之间存在温度差,在热传递过程中能量从温度高的物体传向温度低的物体,一直继续到温度相等时为止。根据影响内能大小的因素,内能少的物体可能温度高,故内能少的物体也可以将能量传递给内能多的物体,故B正确;
C.一切物体在任何温度下都有内能,0℃的冰块内能不为零,故C错误;
D.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,虽吸热,但温度保持不变,故D错误。
故选B。
4-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.由热机效率公式可知,效率高,有用功不一定大,还要看燃料燃烧放出热量的多少,故A错误;
B.根据根据燃料完全燃烧放热公式可知,燃料完全燃烧放出的热量的多少与热值、燃料的质量或体积有关,只根据热值无法判定放热的多少,故B错误;
C.量是从温度高的物体向温度低的物体传递,故C错误;
D.把常温的鸡蛋放入沸水中,鸡蛋吸收热量,温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选D。
4-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.物体吸收热量,内能一定增加,但温度却不一定升高,譬如:晶体在熔化时,吸收热量,温度却保持不变,故A正确;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,只能说:物体的温度越高,内能越大。故B错误;
C.内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,仅凭温度高低无法比较物体内能的大小,故C错误;
D.在发生热传递时,热量总是从高温物体向低温物体传递,而高温物体内能不一定比低温物体的内能大,故D错误。
故选A。
4-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
ACD.一杯热水放在桌上,一段时间后它的温度降低了,热水放出热量,空气吸收了热量,热水的内能减小,空气的内能增加,故ACD正确,不符合题意;
B.热量是过程量,不能用含有、具有等词修饰,故B错误,符合题意。
故选B。
5-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.图中电流表与灯L1串联,但电流从电流表的负接线柱注入,从正接线柱流出,不可以测量灯L1的电流大小,故A不符合题意;
B.由图可知,电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,故B不符合题意;
C.由图可知,电压表与L1并联,电压表正负接线柱接法正确,电压表能正确测量L1的电压,故C符合题意;
D.图中电流表与L1并联,L1短路,电流表测L2的电流,不能测量灯L1的电流,故D不符合题意。
故选C。
5-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
BD.根据电流表的用方法知,电流表要串联在电路中且不能直接接在电源两极,否则会造成电路短路,烧坏电表。要让电流从“+”接线柱流入,从“−”接线柱流出,否则会造成反偏现象,故D正确B错误;
AC.根据电压表的用方法知,使用电压表时要选择合适的量程且并联在电阻的两端,故AC错误。
故选D。
5-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.教室里的电灯和控制它的开关之间是串联的,故A错误;
B.家庭里的各用电器因为要独立工作,互不影响,所以是并联在电路中的,故B错误;
C.手电筒里的电池,首尾相连,是串联的,故C正确;
D.电学实验中电流表与被测用电器是串联的,故D错误。
故选C。
5-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
AB.由图可知,闭合开关S后,电流只有一条路径,因此,两个灯泡为串联,故AB错误;
CD.灯L1和L2串联,电流表测串联电路的电流,电压表并联在灯L1两端,所以测的是L1两端的电压,故C正确,D错误。
故选C。
5-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
在使用电表过程中,电流表要串联使用,电压表要与测量电路并联,必须使电流从正接线柱流入电表,从负接线柱流出。
A.由图知道,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,且电流都是从正接线柱流入,负接线柱流出,故A正确;
B.图中电压表与灯泡串联,电流表与灯泡并联且正负接线柱接反了,故B错误;
C.图中电流表的正负接线柱接反了,故C错误;
D.用于电流表与灯泡并联,故D错误。
故选A。
5-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
由图可知,电压表串联在电路中,能测量电源电压,故有示数,但电压表的内阻很大,相当于断路,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为零,所以电流表读数为零,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.让一束光紧贴纸板A射向O点,光线在纸面上发生漫反射,显示出入射光束径迹,故A正确,不符合题意;
B.当入射光线与法线重合时,看不到反射光线,是因为反射光线原路返回,与入射光线重合,此时仍存在反射光线,故B错误,符合题意;
C.纸板B向后翻折后,反射光线显示不出来,是因为反射光线、法线、入射光线在同一平面内,纸板向后翻折,与反射光线、法线、入射光线不在同一平面了,所以没有呈现光路,看不到了,但此时反射光线仍存在,故C正确,不符合题意;
D.多次改变入射光的方向,是为了得到反射角与入射角的大小关系的普遍规律,故D正确,不符合题意。
故选B。
6-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
探究杠杆的平衡条件时,多次测量是为了排除偶然性得到普遍规律;测量未知电阻时,多次测量是为了取平均值减小误差,故C正确,ABD错误。
故选C。
6-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
①在“测量物理课本的厚度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量,是为了获得普遍的规律;
③在“探究反射角与入射角的关系”时,改变入射角,多次测量,是为了获得普遍的规律;
④在“测量小车沿斜面下滑时的平均速度”的实验中,多次测量路程和时间,是为了使所测速度更准确,也就是为了减小实验的误差。
综上所述,属于减少误差而进行多次实验的是①④。
故选B。
6-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.在探究“电流与电压关系”的实验中,需要控制电阻不变,改变电阻两端的电压,故滑动变阻器的主要作用是改变电压,从而改变电流,便于多次测量,得出普遍规律,故A正确,不符合题意;
B.在探究“电流与电阻关系”的实验中,需要保持电压不变,故滑动变阻器的主要作用是保持R两端的电压不变,便于多次测量,得出普遍规律,故B正确,不符合题意;
C.在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中,需要多次测量定值电阻,求平均值,减小实验误差,这是滑动变阻器的主要作用,故C正确,不符合题意;
D.在“测量小灯泡电阻”的实验中,其主要作用是改变灯泡两端的电压,测量不同情况下灯泡的电阻;由于灯丝的电阻要随温度变化,所以不能多次测量求平均值,故D错误,符合题意。
故选D。
6-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
详解:
A.由电路图可知,保持定值电阻阻值不变,通过移动滑动变阻器的滑片从而改变流过定值电阻的电流和定值电阻两端电压,从而探究电流与电阻的关系,故A正确,不符合题意;
B.由电路图可知,更换不同阻值的定值电阻,移动滑动变阻器滑片,使得定值电阻两端电压不变,可以探究流过定值电阻的电流与定值电阻的阻值的关系,故B正确,不符合题意;
C.由电路图可知,移动滑动变阻器滑片,改变电路中的电流和定值电阻两端电压,由欧姆定律可测得定值电阻的阻值,故C正确,不符合题意;
D.在测量电阻的实验中,滑动变阻器的作用是改变未知电阻两端的电压与电流,多次测量取平均值,以减小误差,故D不正确,符合题意。
故选D。
6-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.在测量小灯泡电功率实验中,多次测量的目的是为了寻找普遍规律,故A错误;
B.第4次实验,灯泡两端的电压小于额定电压,但大于第3次电压,故其亮度应介于第3和第5次实验之间,所以第4次实验数据是正确的,故B错误;
C.由表中数据可知,灯泡不亮时,电压为0.5V,电流为0.1A,此时灯泡的电阻为
由于灯泡电阻受温度影响,随温度降低而减小,当做完实验并断开开关一段时间后,灯泡的电阻应该小于灯泡不亮时的电阻5Ω,但不能为0,故灯泡的电阻可能是1.2Ω,故C正确;
D.当灯泡两端的电压为0.5V时,通过电路的电流约为0.10A,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器此时接入电路的电阻
此时灯泡的电阻为
当灯泡两端的电压为1V时,通过电路的电流约为0.14A,滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的电阻
此时灯泡的电阻为
通过电路的电流由0.1A变为0.14A,滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω,电阻变化量为
灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω,电阻的变化量为
故小灯泡电阻的变化量ΔR2小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR1,故D错误。
故选C。
7-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
ABD.电烙铁、电饭锅、电热毯都是利用电能转化为内能的方式工作的,是利用电流热效应工作的,故ABD不符合题意;
C.电脑工作时,主要将电能转化为光能等,这不是利用电流热效应工作的,故C符合题意。
故选C。
7-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能。
A.电铃中使用了电磁铁,利用的是电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故A不符合题意;
B.电饭煲是利用电流的热效应来工作的,与电动机的原理不同,故B不符合题意;
C.电风扇的主要部件是电动机,工作时将电能转化为机械能,与电动机的原理相同,故C符合题意;
D.台灯工作时消耗电能转化为光能,与电动机的原理不相同,故D不符合题意。
故选C。
7-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.三个用电器的额定功率相同,在220V的家庭电路中工作时,实际功率相同(等于额定功率),所以电流做功快慢(消耗电能快慢)相同,故A正确,不符合题意;
BC.三个电器都在额定电压下工作,实际功率都是100W,由W=Pt可知,相同时间内电流通过三个电器做的功以及消耗的电能一样多,故BC正确,不符合题意;
D.电风扇工作时,电能转化成内能和机械能;电视机工作时,电能转化成内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化成内能,因此在相同时间内它们产生的热量不相同,故D错误,符合题意。
故选D。
7-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
四个电器额定功率一样,正常工作时间相同,由可知它们消耗的电能一样多;电饭煲工作时把电能全部转化为内能,全部用来产生热量;电风扇和洗衣机工作时把电能主要转化为机械能;电视机工作时主要把电能转化为光能与声能;综上可知,电饭煲工作时产生的热量最多,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
由题意可知,电风扇、电视和电烤箱三者的规格相同,由可知正常工作相同时间三者的电能相等;电风扇和电视工作时电能只有一部分转化为内能,电烤箱工作时电能全部转化为内能,所以通电时间相同,电烤箱产生的热量最多。故ACD错误,C正确。
故选C。
7-6【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
AC.由W=Pt可知,在相同的额定电压下工作相同时间,消耗的电能相同,电风扇和电动机工作时将消耗的大部分电能转化为机械能,因此在消耗电能相同的情况下,电风扇和电动机中产生的热量较少,故AC不符合题意;
BD.电络铁工作时把消耗的电能全部转化为内能,因此在消耗电能相同的情况下,电络铁产生的热量最多,电风扇和电动机产生的热量较少,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
7-7【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.电饭煲工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A正确,不符合题意;
B.由表格数据可知,电饭煲中档时的功率为1200W,低档时的功率为800W,且电饭煲正常工作时的电压不变,由可得,所以当电压一定时,电饭煲在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小,故B正确,不符合题意;
C.由可得,电饭煲在高档正常工作10min,消耗的电能
W1=P高t1=2000W×10×60s=1.2×106J
故C正确,不符合题意;
D.在高档正常工作30min,电饭煲消耗的电能
W2=P高t2=2000W×30×60s=3.6×106J=1kW·h
由图知,电能表原来的示数为7325.6kW·h,则电能表示数将变成
7325.6kW·h+1kW·h=7326.6kW·h
故D错误,符合题意。
故选D。
8-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.熔丝特点熔点低、电阻率大,当电路电流过大时,根据焦耳定律,熔丝容易熔断而保护电路,而铜丝熔点高,电阻小不易熔断,如果用铜丝代替熔丝后,就起不到保护作用了,故A错误;
B.熔丝的作用是当电路中电流过大时,熔丝会被熔断,电流过大的原因可能是短路,也可能是电路的总功率过大,故B错误;
C.为了安全,电灯开关应接在火线上,故C错误;
D.带有金属外壳的用电器,金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故。所以电冰箱外壳要接地,故D正确。
故选D。
8-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.使用试电笔时,笔尖接触要检测的导线,手指接触笔尾金属体,所以试电笔与手接触的笔尾部分是导体,故A错误;
BC.使用试电笔时,手不要接触试电笔前端的金属尖,必须接触试电笔末端的金属体,故B正确,C错误;
D.使用试电笔时,若氖管发光,说明接触处与火线是连通的,故D错误。
故选B。
8-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,但不能接触笔尖金属体,故A错误;
B.铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保护的作用,故B错误;
C.为了用电安全,家庭电路中应安装保险丝或空气开关,在电流过大时能及时切断电路,对电路起到保护作用,故C正确;
D.一般家庭中都要安装多个照明灯,各照明灯互不影响,因此家庭电路中照明灯是并联的;开关在这些灯的干路上,就可以一个开关控制多盏照明灯,故D错误。
故选C。
8-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故A错误;
B.铜丝、铁丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保险的作用,故B错误;
C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体,用笔尖接触被测的导线,这样能正确辨别火线与零线,但手千万不能碰到笔尖金属体,防止触电事故发生,故C错误;
D.三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D正确。
故选D。
8-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A.使用测电笔时,人体要接触笔尾金属体,在检测火线时,使火线、保护电阻、人体、大地形成回路,氖管发光;若接触笔尖金属体,在检测火线时,使火线、人体、大地形成回路,电路中无保护电阻,会造成人触电,故A错误;
B.安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故B正确;
C.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,由于铜丝的熔点较高,就起不到保护作用了,故C错误;
D.控制灯泡的开关要连接在火线和灯泡之间,这样在断开开关时,使灯泡和火线断开,人在接触灯泡时不会触电,故D错误。
故选B。
8-6【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A.保险丝不能用铜丝和铁丝代替,因为相同情况下,铜丝和铁丝的熔点高,不易熔断,故A正确;
B.家里保险丝熔断,可能电路中发生了短路或用电器的总功率过大,故B错误;
C.发现有人触电时,千万不能用手将触电人拉开,这样救人者也会触电,应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开,使接触者尽快脱离电源,故C错误;
D.充电器长时间插在电源插孔上会持续发热,容易引起线路的安全事故,故D错误。
故选A。
8-7【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.家用电器相互不影响,它们之间都是并联的,故A错误;
B.电饭煲的功率较大,可引起保险丝熔断可能是电饭煲存在短路,也可能是总功率过大导致,不一定是灯泡发生了短路,故B错误;
C.铜丝导电性强,熔点高,不易熔断,切不可用铜丝替代保险丝,故C错误;
D.检查发现零线上的熔丝断了,闭合开关S,三孔插座左孔相当于与灯泡串联后与火线间接相连,右边直接与火线相连,用测电笔检测两孔,氖管均发光,故D正确。
故选D。
9-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.由于两个灯泡和滑动变阻器是串联,电流路径只有一条,若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L2亮度的变化,故B不符合题意;
C.若灯泡L1断路,电路中无电流,两个灯泡都不能发光,故C不符合题意;
D.若灯L1短路,则L1不亮,调节滑动变阻器使电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电流变大,则灯L2变亮,故D符合题意。
故选D。
9-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
由图可知,电阻R、电灯L和电流表串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
A.若灯丝短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压表测量的是电源电压,示数变大,故A不符合题意;
B.若灯丝断了,则电路中无电流,电流表和电压表均无示数,故B不符合题意;
CD.若R短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压测量一段导线两端的电压,示数减小为0;若电阻断路,电路中电流表示数为0,电压表测量电源电压,示数变大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
9-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
AC.由图可知,电灯L1和L2为串联,电压表测灯泡L2两端的电压,若L1断路,则电路中没有电流,故电压表和电流表均无示数,故AC错误;
BD.若L2短路,则电路中只有灯泡L1工作,电压表相当于并联在一根导线两端,示数接近于0,电路中的总阻值变小,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故B错误,D正确。
故选D。
9-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
由图得,灯泡L与电阻R串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L的电压,电压表V测量电源电压。若灯泡断路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表V1、V均与电源相连接,因此电压表V1、V均有示数;若灯泡短路,电中只有电阻R工作,电路中有电流,电流表有示数,灯泡两端无电压,即电压表V1示数为0,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表V1被断开,无示数,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表V、V1都测量电源电压,都有示数,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.若R1断路,R2和R3并联后与R串联,电压表测量并联电路两端电压,故电压表示数不会为零,故A选项错误;
B.若R2断路,并联电路中支路减少,并联部分的电阻增大,因此并联电路两端电压增大,故电流表示数增大,电压表示数变大,故B选项错误;
C.若R3断路,电流表示数为零,由于支路减小,所以并联电路两端电压增大,故电压表示数变大,故C错误;
D.若R4短路,并联电路的总电阻减小,因此并联电路两端电压减小,R3阻值不变,由欧姆定律可知通过R3的电流变小,即电流表示数减小;电压表由测量R1的电压改为测量并联部分的电压,电压表示数变大;故D选项正确。
故选D。
10-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
由电路图可知,电阻R与气敏元件串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路电流;当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,气敏元件电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大;电阻R阻值不变,电流I变大,由U=IR可知,电阻R两端电压变大,电压表示数变大,故BCD错误,A正确。
故选A。
10-2【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
AC.两电阻串联,计数器(电压表)测R′两端的的电压,已知当有光照射时电阻变小,故货物通过时,激光被遮挡瞬间电阻R′的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,通过电路的电流变小,通过R0的电流变小,由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流始终相等,R0与R′的电流之比不变,故AC错误;
B.根据U=IR可知,在电流减小时,R0两端的的电压变小,由串联电路电压的规律可知光敏电阻R′两端的电压变大,即计数器的示数变大,故B正确;
D.电源电压不变,通过电路的电流变小,根据公式P=UI可知整个电路消耗的总功率变小,故D错误。
故选B。
10-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
C.由电路图知道,定值电阻R与传感器电阻RM串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由题意知道,传感器M接触药液后,警报器报警,电压表的示数增大,由知道,电压表示数增大时,通过电阻R的电流变大,即串联电路的电流变大,电流表的示数变大,则电压表与电流表的示数乘积变大,故C符合题意;
B.电源电压不变,电路中电流变大,由P=UI知道,电路消耗的总功率变大,故B不符合题意;
A.由知道,电路中的总电阻变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,M的电阻RM变小,故A不符合题意;
D.由知道,电压表与电流表的示数之比等于定值电阻R的阻值,则电压表与电流表的示数比值不变,故D不符合题意。
故选C。
10-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
①③由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变小,电路的总电阻变小;由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故①③错误;
②电流表的示数变大,电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故②正确;
④电压表与电流表示数之比为R的阻值,R变小,则比值变小,故④正确;
故只有②④正确,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.由电路图可知,电子秤显示器串联在电路中,相当于一个电流表,故A错误;
BC.图中R1与R2串联,R1为压敏电阻,其阻值随人体质量的增大而减小,所以,被测物体的质量越大,R1的电阻越小, R1分得的电压越小,R2分得的电压越大,根据欧姆定律可知,电路中电流越大,即电子秤的示数越大;质量越大,由可知,电路消耗的电功率越大,故C正确,B错误;
D.当R1的电阻很小时,R2可以起到保护电路的作用,所以电路中的R2不能去掉,故D错误。
故选C。
10-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,烟雾浓度逐渐减小时,光照强度增强,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变小,即电压表示数变小,故A错误;
BD.因串联电路中各处的电流相等,且I1=0.2A时P1=3.2W,I2=0.5A时P2=2W,所以,由P=I2R可得,光敏电阻的阻值分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以,电源的电压
U=I1(R+R0)=I2(R′+R0)
即
0.2A×(80Ω+R0)=0.5A×(8Ω+R0)
解得
R0=40Ω
电源的电压
U=I1(R+R0)=0.2A×(80Ω+40Ω)=24V
R0消耗的电功率的变化量
ΔP0=P0′-P0=I22R0-I12R0=(0.5A)2×40Ω-(0.2A)2×40Ω=8.4W
故B错误,D正确;
C.当电压表的示数为4V时,R0两端的电压
U0=U-UR=24V-4V=20V
此时电路中的电流
因电路中电流小于或等于0.2A时,烟雾报警器报警,所以,此时烟雾报警器不报警,故C错误。
故选D。
11-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.由图可知,两灯泡串联,闭合电路后,灯泡L1、L2均被短路,两灯泡均不发光,故A不符合题意;
B.由图可知,闭合电路后,电路中没有电源,就不会有电流流过灯泡,所以两灯泡均不发光,故B不符合题意;
C.由图可知,两灯泡串联,闭合电路后,灯泡L1被短路不会发光,L2可发光,故C不符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,闭合电路后,电路形成通路,两灯泡均正常发光,故D符合题意。
故选D。
11-2【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
由题意可知,智能锁需通过“密码指纹”两次识别成功才能开锁,且控制语音提示器,控制电动机,且断开、闭合时电动机不能工作。
故选B。
11-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
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B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
根据题意可知,闭合开关S1,只有发声器工作;两个开关都闭合时,有电流通过电动机,这说明两个开关都闭合时,电动机才会工作。
A.由图可知,闭合开关S1,只有发声器接入电路,发声器工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过电动机,故A符合题意;
B.由图可知,闭合开关S1,发声器没有接入电路,发声器不工作,两个开关都闭合,发声器和电动机都工作,故B不符合题意;
C.由图可知,发声器和电动机并联接入电路中,两个开关并联,只要闭合任意一个开关,发声器和电动机都工作,故C不符合题意;
D.由图可知,闭合开关S1,只有电动机接入电路,电动机工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过发声器,故D不符合题意。
故选A。
11-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A.开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制小灯泡,故A不符合题意;
B.开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制电动机,故B不符合题意;
C.开关S2为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S1只控制小灯泡,故C不符合题意;
D.开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制电动机,二者互不影响,故D符合题意。
故选D。
11-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
详解:
A.电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的。光控开关和声控开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的,故A不符合题意;
B.电冰箱中的照明灯L和电动机M是并联的,且各有一个开关控制,两者可以同时工作,也可以独立工作,图中只有一个开关,且开关为总开关,每个用电器不能独立工作,故B不符合题意;
C.教室照明电路中的每个灯泡是并联的,故C符合题意;
D.控制灯的开关应该在病房中,按下病人床头开关,值班室对应的指示灯亮,图中灯与开关的位置错误,故D不符合题意。
故选C。
12-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
由电路图可知,闭合开关,该电路为串联电路,电压表测电源电压,因电源电压不变,因此滑片向右移动时,电压表示数不变;滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻也增大,由欧姆定律可知电路中电流减小,通过灯泡的电流变小,灯泡亮度变暗;电源电压不变,电路中电流减小,由可知电路消耗的总功率变小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12-2【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.灯泡正常发光时的电压UL=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,变阻器两端的电压
UR=U-UL=18V-6V=12V
即电压表的示数12V,故A错误;
B.由图甲可知,当灯泡两端的电压是3V,通过灯泡的电流是0.3A,灯泡的电阻
当灯泡两端的电压是6V,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的电阻
可以得到灯泡两端的电压越大,灯泡的电阻越大,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压越小,即电压表的示数越小,灯泡两端的电压越大,所以灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而减小,故B错误;
C.电压表的量程为“0~15V”,当电压表的示数是15V时,由串联电路电压的规律可知此时灯泡两端的电压最小,灯泡两端的电压为
UL小=U-UR大=18V-15V=3V
由可知此时灯泡的电功率最小,由图甲可知,此时电路中的电流是0.3A,灯泡的最小功率
PL小=UL小I小=3V×0.3A=0.9W
故C错误;
D.灯泡的额定电流
电流表的量程为“0~0.6A”,所以电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的阻值最小,灯泡两端的电压是6V,变阻器两端的电压
UR小=U-UL=18V-6V=12V
变阻器的最小阻值为
故D正确。
故选D。
12-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
闭合开关,R1、R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2的两端电压。
ABC.当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的,为R2max,由U-I图像可知,电路的电流为I1=0.2A,变阻器的两端电压为U1=4V,由欧姆定律可知,滑动变阻器R2的最大阻值为
电源电压为
①
当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为R1的简单电路,电路电流为I2=0.6A,根据欧姆定律,电源电压为
②
联立①②解得,R1=10Ω。将电源电压代入②式,解得,U电源=6V。故C正确,AB错误;
D.由可知,当电路的总电阻最小,即电路只有R1的简单电路时,电路总功率最大,即为
故D错误。
故选C。
12-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.由电路图可知,R1与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当时,,当时,,因串联电路中各处的电流相等,所以由
可得,电路中的电流分别为
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以由可得,电源的电压
即
解得
电源的电压
故A错误;
B.当时,变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联分压原理可知电压表的示数最大,则电压表的最大示数
故B错误;
C.滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,则
当时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,则
所以整个电路功率变化了
故C正确;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,则
当时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,所以电流表的示数变化了
故D错误。
故选C。
12-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙知,电压表示数为2.5V时,电路中的电流为0.25A,此时小灯泡正常工作,其额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
故A正确;
B.小灯泡正常工作时,电路中的电流最大,电路的总功率最大为
P总=UI额=4.5V×0.25A=1.125W
故B错误;
C.由图甲知,滑片向左滑动过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电路中的总电阻变小,电路的电流变大,由图乙知,随着电压增大,电流也增大,而电压的增加量比电流的大,据欧姆定律知,随着电压增大,小灯泡的灯丝电阻变大,故C错误;
D.由图乙知,变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小为0.05A,此时电压表示数为0.5V,即小灯泡两端的电压为0.5V。变阻器两端的电压
U滑1=U-U1=4.5V-0.5V=4V
滑动变阻器的最大阻值
电路中的电流最大时,变阻器两端的电压
U滑2=U-U额=4.5V-2.5V=2V
变阻器接入电路的阻值最小为
所以变阻器接入电路的阻值为80Ω~8Ω,故D错误。
故选A。
12-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A.闭合S1断开S2,由电路图可知此时电路定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路,电压表测量滑动变阻器电压,当滑动变阻器滑片移动至a点时滑动变阻器电阻全部接入电路,此时滑动变阻器电压为8V,定值电阻R1两端也有电压,由电源电压等于滑动变阻器电压与定值电阻R1电压之和可知,电源电压大于8V,故A错误;
B.闭合S1断开S2,当滑动变阻器滑片向a端移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变大,其电压变大,电路中电流减小,可知滑动变阻器电压为U滑=8V时,电路中电流为I1=0.8A;当滑动变阻器滑片向b端移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,滑动变阻器滑片移动至b点时滑动变阻器电压为0,则定值电阻R1电压为电源电压U,电路中电流为I2=2.4A,由串联分压可知滑动变阻器电压与定值电阻电压之和为电源电压可得
I1R1+U滑=U
I2R1=U
其中
U滑=I1R2
代入数据解得
R1=5Ω,U=12V,R2=10Ω
当电路中电流最小即电流为I1时定值电阻功率最小为
P=I12R1=(0.8A)2´5Ω=3.2W
故B错误;
C.闭合S2断开S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光,说明此时小灯泡上电压为UL=8V,滑动变阻器两端电压为
U滑'=U-UL=12V-8V=4V
由串联电路中电压之比等于电阻之比可知,小灯泡电阻满足
整理得
若此时将滑动变阻器接入电路中阻值减小,则电路中电流变大,超过小灯泡额定电流,可知滑动变阻器最小电压为4V;当滑动变阻器接入电路中阻值最大时滑动变阻器电压达到最大值,此时滑动变阻器电压为
即闭合S2断开S1,R2两端电压变化范围为4V~6V,故C正确;
D.闭合S2断开S1,电路中电阻最大时电流取最小值
当滑动变阻器的滑片在中点时电路电流最大,最大电流为
整个电路消耗的电功率的最小值、最大值分别为
Pmin=UImin=12V´0.6A=7.2W
Pmax=UImax=12V´0.8A=9.6W
则整个电路消耗的电功率的范围为7.2W~9.6W,故D错误。
故选C。
13-1【基础】 【正确答案】 2.1×107 0
【试题解析】 详解:
[1]由可得,汽车发动机做的功为
[2]由于在支持力的方向上没有移动的距离,根据功的定义,支持力对轿车做的功为0。
13-2【基础】 【正确答案】 900 22.5
【试题解析】 详解:
[1]书包重力
G包=m包g=10kg×10N/kg=100N
在此过程中小胡同学对书包做功
W=G包h=100N×9m=900J
[2]做功的时间为
t=4min=240s
小胡同学做的总功
W总=G总h=(500N+100N)×9m=5400J
他做功的平均功率
13-3【巩固】 【正确答案】 10 25 2.5
【试题解析】 详解:
[1]滑轮为动滑轮,A受地面的摩擦力,因为,所以。
[2]物体A在水平方向上匀速移动5m,则F在水平方向上移动2.5m,拉力F做的功
[3]拉力F的功率
13-4【巩固】 【正确答案】 20
【试题解析】 详解:
[1]飞轮转速是
即飞轮每秒转40r,因为一个工作循环飞轮转2r,对外做功1次,所以,飞轮转40r,完成20个工作循环,对外做功20次。
[2]1s内汽油机做的功为
汽油机的功率为
13-5【巩固】 【正确答案】 300 不变 变大
【试题解析】 详解:
[1]小华的重力
扶梯对他做的功
根据勾股定理可知:扶梯移动距离
由得,从商场一楼到二楼时间
扶梯对他做功的功率
[2][3]在上升的过程中,因为是匀速上升,速度不变,质量不变,所以其动能不变;高度升高,所以其重力势能增大,而机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能变大。
13-6【提升】 【正确答案】 4 24 8 7
【试题解析】 详解:
(1)[1]由乙图速度ν与时间t的关系图像可知,6~9秒,物体做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,物体受到的摩擦力与拉力相等,由乙图F 的大小与时间t的关系图像可知,6~9秒,拉力F的大小为F=4N,故物体受到的摩擦力为
f=F= 4N
由乙图速度ν与时间t的关系图像可知,3~6秒,物体做加速运动,由于物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以物体从加速运到到匀速运动的过程中受到的滑动摩擦力不变,大小为4N。
[2] 6~9秒,物体运动的速度为2m/s,运动的路程为
s=vt=2m/s×3s=6m
所以6~9秒,拉力F对物体做的功为
W=Fs=4N×6m=24J
(2)[3] 6~9秒,拉力F对物体做的功为24J,时间t=3s,所以6~9秒,拉力F的功率为
[4] 乙图F 的大小与时间t的关系图像可知,3~6秒,拉力F′=6N,物体运动路程为
3~6秒,拉力F做的功为
W′=F′s′=6N×3m=18J
3~9秒,拉力F的平均功率为
14-1【基础】 【正确答案】 变小
【试题解析】 详解:
由图知道,电位器是一个滑动变阻器,当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。
14-2【基础】 【正确答案】 做功 惯性 20
【试题解析】 详解:
[1]如图所示,进气门关,排气门关,活塞向下运动,是高温高压气体推动活塞做功,故是做功冲程。
[2]除了做功冲程提供动力,其他的吸气、压缩、排气都是靠飞轮的惯性来完成的。
[3]若飞轮(曲轴)转速为2400r/min,那么每秒钟飞轮转动的圈速为
每一个工作循环,飞轮转2圈,对外做功一次,故每秒钟燃气推动活塞对外做功的次数为20次。
14-3【巩固】 【正确答案】 长度 电阻 C
【试题解析】 详解:
[1][2]滑动变阻器变阻的原理是通过改变导线长度来改变电阻大小的。在图中,弧形电阻片R相当于滑动变阻器的电阻线,其原理是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻。
[3]要使滑片P顺时针转动时通过音量增大,即通过该元件的电流增大,就要使弧形电阻接入电路的电阻减小、长度减小,所以应该将铜片B和铜片C接入电路。
14-4【巩固】 【正确答案】 10 1200
【试题解析】 详解:
[1][2]单杠四冲程汽油机,若该汽油机每秒完成40个冲程,每完成四个冲程为一个工作循环,则有10个工作循环,曲轴转动20圈,则该汽油机工作时1s它对外做功10次;1min飞轮的转速
因此飞轮的转速是1200r/min。
14-5【巩固】 【正确答案】 4.2×104J 热传递 做功
【试题解析】 详解:
[1]由知道,水吸收的热量
即水的内能增大了4.2×104J。
[2]用火加热水,水吸收热量,温度升高,是通过热传递方式改变水的内能。
[3]水沸腾后会顶起壶盖,水蒸气对壶盖做功,此过程水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,其能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。
14-6【提升】 【正确答案】 电流 变小 C 15
【试题解析】 详解:
(1)[1]从图甲可以看到,油量表和电阻R0串联在一起,电压表使用时应该和电阻并联,电流表使用时应该和电阻串联,所以油量表实质是用电流表改装而成的。
[2]观察图甲可知,当液面上升,浮球向上运动时,R的指针向下运动,R接入的电阻长度变小,那么阻值变小。
(2)[3]将内能转化为机械能的冲程是做功冲程,而做功冲程特点是进气门、排气门都关闭,活塞在高温、高压的燃气作用下向下运动,那么观察四个图,C图符合要求。
[4]由题意可知,汽油机曲轴转两转,汽油机经历一个工作循环,对外做功一次,那么若该汽油机曲轴的转速为1800r/min,即1min内1800转,1s内转数
1s内转数是30r,2r经历一次做功,那么30r做功次数是15次,即该汽油机1s内对外做功15次。
[5]根据热值公式可知,这些汽油完全燃烧放出热量
这些汽油完全燃烧放出热量是。
15-1【基础】 【正确答案】 600 400 1000
【试题解析】 详解:
[1]由W有用=Gh知道,人做的有用功
[2][3]由知道,人做的总功
又因为
W总=W有+W额
所以,人做的额外功
W额=W总﹣W有=1000J﹣600J=400J
15-2【基础】 【正确答案】 0.2 500 80%
【试题解析】 详解:
[1]重物上升的速度为
[2]由图可知,绳子承重股数为n=2,绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
[3]拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
15-3【巩固】 【正确答案】 0.4 200 80 90
【试题解析】 详解:
[1]由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2,5s内绳子自由端移动的距离
s=nh=2×1m=2m
绳子移动的速度
[2]根据
作用在绳子自由端的拉力为
由力的相互性,绳子对人的拉力为400N,故工人对地面的压力为
F压=G人-F=600N-400N=200N
[3]不计绳自身重力和绳与滑轮间摩擦,根据
动滑轮重
G动=2F-G=2×400N-720N=80N
[4]滑轮组的机械效率是
15-4【巩固】 【正确答案】 3000 80% 75 小于
【试题解析】 详解:
(1)已知拉力做功的功率为150W,用时25s,所以拉力做的功为:
;
由W=Fs可知,绳子自由端移动的距离:
,
由图可知,绳子的股数为n=3,所以,物体提升高度为:
h=,
则工人做的有用功为:
,
(2)该滑轮组的机械效率:
,
(3)若不计绳重和摩擦,动滑轮重:
,
(4)若考虑绳重和摩擦,由于提升动滑轮所做的额外功减小,则动滑轮重小于刚才的计算结果。
15-5【巩固】 【正确答案】 > = =
【试题解析】 详解:
[1]甲的拉力为
乙的拉力为
所以F甲>F乙。
[2]甲的机械效率
乙的机械效率
所以甲的机械效率等于乙的机械效率。
[3]不计绳重及摩擦,拉力做的总功
W总=W有+W额=Gh+G动h
因提起的物体和动滑轮的重力都相同,且物体提升的高度相同,所以拉力做功相同,拉力做功相同,且做功时间相等,所以根据可知,F甲做功的功率等于F乙做功的功率。
15-6【提升】 【正确答案】 2400 75% 1200
【试题解析】 详解:
[1]由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
拉力F做功
W总=Fs=400N×6m=2400J
[2]拉力做的有用功
W有=Gh=900N×2m=1800J
滑轮组的机械效率
[3]不计绳重和摩擦,由
可得,动滑轮的重力
G动=nF-G=3×400N-900N=300N
将该滑轮组的机械效率提高5%时,其机械效率为η′=80%,设提升重物的重力为G′,因克服重物重力所做功为有用功,克服重物重力和动滑轮重力做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率
解得
G′=1200N
16-1【基础】 【正确答案】 6.72×105 4.2×105 62.5
【试题解析】 详解:
[1]天然气的质量
这些天然气完全燃烧放出的热量
[2]水吸收的热量
[3]天然气灶烧水的效率
16-2【基础】 【正确答案】 减小 不变 做功
【试题解析】 详解:
[1]重力势能大小跟质量、被举的高度有关。人骑电动自行车下坡时,人和车的质量不变,高度减小,重力势能减小。
[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,人和车没有发生弹性形变,不具有弹性势能,机械能等于动能和重力势能之和,在水平路面上行驶时,人和车质量不变,速度不变,动能不变,高度不变,重力势能不变,故动能和重力势能之和不变,机械能不变。
[3]刹车时车轮和刹车片摩擦生热,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能。
16-3【巩固】 【正确答案】 < 1 不变
【试题解析】 详解:
[1]用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时,相同时间内,两种物质吸收的热量相同;由图像可知,在相同时间内,甲物质比乙物质的温度升高的多,根据吸热公式,可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容。
[2]0.5g的酒精完全燃烧放出的热量为
由于酒精完全燃烧且放出的热量全部被乙物质吸收,则乙物质吸收的热量为
由可得,乙物质升高10℃时,质量为
[3]热值是燃料的一种特性,不随质量的改变而改变,故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
16-4【巩固】 【正确答案】 小 比热容较大 3
【试题解析】 详解:
[1][2]沿海地区水多,而内陆地区水少、干泥土和沙石多;因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和干泥土、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,所以沿海地区昼夜的温差小。
[3]水吸收的热量
由可得,酒精完全燃烧释放的热量
由可得需要酒精的质量
16-5【巩固】 【正确答案】 动能与重力势能可以相互转化 固体传声的效果比气体好 机械运动具有相对性 杯中水温度的变化大小
【试题解析】 详解:
图甲的滚摆实验,说明动能与重力势能可以相互转化.
图乙用食指堵住双耳听到声音更响,说明固体传声的效果比气体好.
图丙小明和小华认为火车的运动情况不同,说明机械运动具有相对性.
这个实验是通过观察杯中水温度的变化大小来比较燃料的热值.
16-6【提升】 【正确答案】 小于 7×106 80
【试题解析】 详解:
[1]如图所示:
取相同质量m0,由图可知,QB>QA,由热值意义可知,qB>qA。
[2]1kg的B燃料完全燃烧释放的热量为
Q放=mq=1kg×7×106J/kg=7×106J
[3]水吸收的热量为
Q吸=Q放η=7×106J×60%=4.2×106J
可得水升高的温度为
水的末温为
t=t0+Δt=20℃+100℃=120℃
在一标准大气压下水的沸点是100℃,水的温度升高到100℃,温度不再变化,因此水的温度将升高
100℃﹣20℃=80℃
17-1【基础】 【正确答案】 大
【试题解析】 详解:
由图像可知,当电流都是0.4A时,L1两端的电压是6V,L2两端的电压是4V,由可知L1对应的电阻比L2对应的电阻大。
17-2【巩固】 【正确答案】 10 4
【试题解析】 详解:
[1]由图象可知R为定值电阻,当时
由可得,电阻R的阻值
[2]由图乙,只闭合开关S1时,此时电路只有灯泡L接入电路,小灯泡L的实际功率为1W,根据,由图甲可知,此时灯泡L两端电压为2V,电流为0.5A,则电源电压为2V;再闭合开关S2时,此时小灯泡L和R并联,根据并联电路电压规律,则电阻R两端电压
由甲图可知,此时电阻R的电流是0.2A,根据焦耳定律,则通电10s电阻R产生的热量为
17-3【巩固】 【正确答案】 20 7 0.3
【试题解析】 详解:
[1]甲灯如图所示,当电压为6V时,电流为0.3A,故灯泡正常发光时的电阻为
灯泡正常发光时的电阻为20Ω。
[2] 两灯串联后接在电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并且保证电路安全,由图像可知,电路中允许的最大电流为0.3A,当电流为0.3A时,甲灯的电压为6V,乙灯的电压为1V,故电源电压为7V。
[3]此时乙灯消耗的功率为
故乙灯消耗的功率0.3W。
17-4【巩固】 【正确答案】 0.8 24
【试题解析】 详解:
[1]把它们串联在电源电压为3V的电路中,电流处处相等,且甲、乙两端电压之和为3V,通过图a分析可知,此时电路中流过甲元件的电流是0.4A,甲元件的电压是2V,则元件甲的电功率
P=UI=2V0.4A=0.8W
元件甲的电功率为0.8W。
[2]把它们并联在某一电路中,干路上电流为0.6A,即通过甲、乙的电流和为0.6A,且电压相等,由图甲分析可知,此时电源电压为1V,通过元件乙的电流为0.4A,元件乙在 1min 内做的功
W=UIt=1V0.4A60s=24J
元件乙在 1min 内做的功24J。
17-5【提升】 【正确答案】 14 42 240
【试题解析】 分析:
详解:
[1]分析电路图可知,电路为R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,则电源电压为两电表示数之和,由乙图可知电源电压为
U=2V+12V=14V
[2]由P=UI可知,当电路电流最大时电路消耗功率最大,则由乙图可知最大电流为3A,则电源最大功率为
[3]当滑片从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器接入电路阻值逐渐减小,则电路电流逐渐增大,由串联分压可知,R1两端电压逐渐减小,由此可知乙图中df表示V1示数,ec表示V2示数,则滑片位于a点时对应乙图坐标f,则通电10s内电阻R1消耗的电能为
18-1【基础】 【正确答案】 变大 变大
【试题解析】 详解:
[1][2]由图知道,当开关S由断开到闭合,电路中的总阻值减小,而电源电压保持不变,所以电流增大,即电流表示数变大;而电压表测量的电压由测量串联电路电阻两端的电压变为测量电源电压,所以示数也增大。
18-2【基础】 【正确答案】 变大 不变
【试题解析】 详解:
[1][2]由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表仍测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,由电源的电压为3V不变可知,电压表的示数不变,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻变小,电流变大,即电流表的示数变大。
18-3【巩固】 【正确答案】 暗 大 a
【试题解析】 详解:
当开关S断开,变阻器滑片P在ab中点时,R断路,灯泡L与滑动变阻器串联,此时灯L正常发光。
[1][2]若将开关S闭合后,定值电阻R与灯泡L并联后再与滑动变阻器串联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以R与L并联后的总电阻小于L的阻值,则电路的总电阻变小,由 可知,电路中的总电流变大,由串联电路的分压特点可知,R与L并联部分分得的电压变小,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以由可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。
[3]要使L正常发光,应增大灯泡两端的电压,即增大并联部分的电压,此时变阻器两端的电压应减小,由串联电路的分压特点可知,变阻器接入电路中的电阻应减小,则滑片P应向a端移动。
18-4【巩固】 【正确答案】 不变 变大
【试题解析】 详解:
[1][2]由电路图可知,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1上半段电压,当油面上升时,滑片下移,电压表所测部分的电阻变大,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器分得的电压变大,即电压表示数变大;电路的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变。
18-5【巩固】 【正确答案】 V1 不变
【试题解析】 详解:
[1]定值电阻R2和滑动变阻器R1是串联的,电压表V2测量定值电阻两端的电压,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量串联电路的电流。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,分担电压变小,所以电压表V1示数变小,电压表V2示数变大。
[2]V2与A两表的示数之比等于定值电阻的阻值,定值电阻阻值跟长度、横截面积和材料有关,跟电压和电流无关,所以V2与A两表的示数之比不变。
18-6【提升】 【正确答案】 增大 减小 更大
【试题解析】 详解:
由电路图可知,气敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
[1]因气敏电阻R的阻值随浓度的增大而减小,所以,当有燃气泄漏时,燃气的浓度增大,R的阻值减小,电路中的总电阻减小;由可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大。
[2]电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端电压增大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压减小,即电压表示数减小。
[3]当电压表示数减小至某一数值时报警器开始报警;由题知,燃气浓度越低,气敏电阻的阻值越大,气敏电阻分压越多,即电压表示数越大;要使电压表示数减小至报警的数值,由串联分压的规律可知,需要使R0分得的电压增大,即需要将R0的阻值增大,所以,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用更大阻值的电阻。
19-1【基础】 【正确答案】 焦耳 电阻(功率)
【试题解析】 详解:
[1] 1841年,英国物理学家焦耳发现了电流通过导体所产生的热量与导体的电流、电阻和通电时间的关系,为了纪念他,能量的单位就是以焦耳来命名的。
[2]家用电暖器工作时,电暖器很热,而与之串联的导线却不怎么热,串联电流相同,导线的电阻小,家用电暖气电阻大,相同的时间内放出热量不同,故电阻不同,导致放出的热量不同。
19-2【基础】 【正确答案】 并 工作
【试题解析】 详解:
[1][2]家庭电路中各用电器,若一个电器坏了,其它的电器仍能正常工作,即可以独立工作,因此它们是并联连接。
19-3【巩固】 【正确答案】 101 0.1 kW·h 200
【试题解析】 详解:
[1]由于电能表最后一位数字是小数,小明家上月末电能表的示数为830.6 kW·h,本月末电能表的示数为931.6 kW·h,本月用电量为
W月=931.6 kW·h ﹣830.6 kW·h =101 kW·h
[2] 3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的铝盘转3000r,则铝盘转300r消耗的电能
[3]由已知条件,电热水器的额定功率为1210W,工作时间
t=6min=0.1h
电热水器的电功率
由有
因电热水器的电阻不变,故有
他家的实际电压为
19-4【巩固】 【正确答案】 140 4400 0.1 2000 见解析
【试题解析】 详解:
(1)[1]本月消耗的电能
W=8633.5kW·h-8433.5kW·h=200kW·h
本月应缴纳的电费是
0.7元/kW·h×200kW·h=140元
(2)[2]电能表允许接的最大电功率为
P=UI=220V×20A=4400W
(3)[3]电磁炉的电功消耗的电能为
kW·h=0.1kW·h
[4]电磁炉的电功率为
=2kW=2000W
(4)[5]根据Q=I2Rt可知,导线与电热水壶串联,电流相同,时间相同,导线的电阻很小,所以几乎不发热。
19-5【巩固】 【正确答案】 4400 1200 大于
【试题解析】 详解:
[1]由电能表的表盘可知,电能表的工作电压为220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A,他家同时可使用的用电器最大总电功率
P最大=UI最大=220V×20A=4400W
[2]600revs/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转600r,电能表转盘转24r消耗的电能
W=kW·h=0.04kW·h
电水壶的额定功率
=1.2kW=1200W
[3]电水壶的电热丝与电源线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,因为电热丝的电阻大于电源线的电阻,所以由Q=I2Rt可知电热丝电流产生的热量大于电源线产生的热量,所以,电水壶内部的电热丝通电后迅速升温,而与其相连的电源线却不热。
19-6【提升】 【正确答案】 100 1000 640 三或3 电炉丝的电阻比导线的电阻大 电路中用电器总功率过大 变大 断路 零线断路
【试题解析】 详解:
(1)[1]电能表表盘数字最后一位为小数,单位是kW·h;上个月底电能表示数W1=1262.5kW·h,由图1可知,本月底电能表示数W2=1362.5kW·h;故小明家本月用电
W=W2﹣W1=1362.5kW·h﹣1262.5kW·h=100kW·h=100度
(2)[2]3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r;电能表转盘转动150r,电炉消耗的电能
工作时间
电炉正常工作的电功率(额定功率)
[3]在用电高峰期,若电炉两端的实际电压降为额定电压的80%,忽略电炉电阻变化,由可得
故电炉的实际功率
(3)[4]电炉使用时,为了防止因外壳漏电而引发触电事故,要使用三脚插头。
[5]电炉丝和导线串联,通过的电流相同,电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内,电炉丝产生的热量多。
(4)[6]当家中多个用电器在同时使用时,将电炉接入电路,电路中总电功率过大,由知,电路中电流过大,造成保险丝熔断。
[7]如果电炉丝断了,去掉一段后又搭接上继续使用,电炉丝的长度变短,电阻变小,而电源电压一定,由可知电炉电功率变大。
(5)[8]接触D点时氖管发光,接触E点时不发光,说明火线有电,零线无电,即零线正常,所以是DE之间断路了。
[9]F点接在零线上,在正常情况下,测电笔接触F点不亮;现在测电笔接触F点亮了,说明进户零线断路了,F点通过电灯与开关与火线连接。
20-1【基础】 【正确答案】 6 3 4∶1
【试题解析】 详解:
[1]由图可知,开关S闭合,电阻R2接入电路中,R1被短路,电流表的示数为0.6A,则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表,开关S闭合,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端电压,电源电压为6V,电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中的电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
20-2【巩固】 【正确答案】 20 0.9
【试题解析】 详解:
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
[1]当滑片位于b端时,R2接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图像可知
Ib=0.6A
由可得,电源的电压为
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,电压表的示数最大,由图像可知
Ia=0.2A,Ua=4V
则滑动变阻器的最大阻值为
[2]根据欧姆定律可知电路中的电流为
根据P=I2R可知滑动变阻器R2的消耗的功率为
当
R2=R1=10Ω
时,功率最大,即为
20-3【巩固】 【正确答案】 1.1 1.6
【试题解析】 详解:
[1]并联电路各支路两端电压相等,R、L两端的电压均为4V,从图示可得:此时通过R和L的电流分别是
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,此时干路中的电流为
[2]根据功率公式可得定值电阻R的实际功率
20-4【巩固】 【正确答案】 70 16 8∶1
【试题解析】 详解:
由图甲可知,该电路为R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
[1]当R接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,由图乙和欧姆定律可知,R的最大阻值为
[2]当电压表示数为0V时,此时电路中只有R0工作,电流表示数为1.6A,由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为14V时,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得
,
[3]由图乙可知,电路中的最大电流为
最小电流为
由可知,电路的最大总功率与最小总功率之比为
20-5【巩固】 【正确答案】 6 0.8
【试题解析】 详解:
[1]由题图甲可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当电路中电流I1=0.2A时压敏电阻R两端的电压U1=4V,当电路中电流I2=0.5A时压敏电阻两端的电压 U2=1V,因串联电路中总电压等于各串联部分电压之和,且电源的电压不变,所以
即
解得R0=10Ω,电源电压
[2]当R0消耗的电功率为0.4W时,由可得,电路中的电流
电路的总功率为
因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R消耗的电功率
20-6【提升】 【正确答案】 12 3
【试题解析】 详解:
[1]闭合开关,灯泡和两电阻串联接入电路,电压表V1测热敏电阻、灯泡和滑动变阻器左端的电压,电压表V2测热敏电阻两端的电压,将变阻器滑片P从最右端移动到最左端,由图乙可知当滑片在最右端时,电压表V1测电源电压,其示数为12V,即电源电压为12V。
[2]由图乙可知当滑片在最左端时,电压表V1的示数为9V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压为
由乙图可知通过电路的电流为0.3A,此时滑动变阻器的电阻
对热敏电阻加热,小灯泡逐渐变亮,通过电路的电流变大,直至正常发光,由丙图可知灯泡正常发光时通过电路的电流为0.5A,此时滑动变阻器两端的电压
此时电压表V2示数为1V,则灯泡的额定电压为
小灯泡正常发光时的电功率
21-1【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
反向延长力F2的作用线,过支点O作阻力F2作用线的垂线段,即为阻力F2的力臂l2;根据杠杆平衡条件,阻力与阻力臂不变时,要动力最小,则动力臂应最长,连接支点O与A点,则OA为最长的动力臂l1;阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,从A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
21-2【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
由图示可知,O为支点,撬动石块时,阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,当用杠杆上支点O和最远端之间的距离为动力臂时,动力臂最大,此时动力最小、最省力;动力作用在杠杆最上端点,方向垂直于杠杆向下,据此画出最小动力F和动力臂l,如下图所示:
21-3【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
连接OA,OA为最长的动力臂,因此过A点作垂直于OA的力,方向向下,如下图所示
21-4【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
过支点O作阻力F2作用线的垂线段,即为F2的力臂l2;由图知,O到A点的距离最大,这是最长的动力臂,则力作用在杠杆的最右端时拉力最小,过右端点作垂直于杠杆向上的力,即为最小拉力F1的示意图,如图所示
21-5【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
O为支点,阻力、阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,力作用在杠杆的最右端,并且力臂是支点O到杠杆最右端的距离时,力臂最长,此时的力最小,连接OP,OP为动力臂,做力臂的垂线即为最小的力F1,物体对杠杆的拉力即为阻力F2,如图所示
21-6【提升】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
线段OA即为最长的力臂,过A点作OA的垂线即为动力F1的作用线,方向垂直OA向上;阻力F2是重物对杠杆的拉力,方向竖直向下,如下图
22-1【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
若该电路为并联电路,则电压表会测量小灯泡两端的电压,由于电源电压不变,所以电压表示数不变,不符合题意,故该电路为串联电路(即灯泡和变阻器串联);由图知,电流从电源的正极出来,先接到开关、滑动变阻器,电压表的负接线柱与灯泡的左端相连,所以电压表不可能并联到滑动变阻器的两端(否则电压表正负接线柱接反),则电压表应并联在灯泡的两端,即电压表测量灯泡两端的电压。综上所述,该电路是由电源、开关、滑动变阻器、小灯泡串联而成的,电压表测小灯泡两端的电压。根据串联电阻的分压原理,电源电压不变,要使小灯泡两端的电压变小,就应增大滑动变阻器接入电路的电压。根据题意,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变小,故应将变阻器的右下接线柱接入电路中与灯泡串联,电源电压为3V,电压表选用小量程,如下图所示:
22-2【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗,即电路中的电流变小,由I=可知电路的总电阻变大,由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联;电压表测量灯泡两端的电压,电源电压为12V,电压表选用大量程与灯并联,如下图所示:
22-3【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
根据题意可知,滑动变阻器能改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器应与灯泡串联;电压表测量小灯泡两端的电压,则电压表应并联在灯泡的两端。闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变暗,说明此时电路电流减小,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故将变阻器的右接线柱与灯泡的右接线柱相连。图中电源为2节干电池串联,电源电压约为3V,因此应将电压表的3V接线柱与灯泡的右接线柱相连,如下图所示:
22-4【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
电源电压为3V,要求电压表测量小灯泡两端电压,故电压表选用0~3V量程与灯并联;电流表可选用小量程与灯串联;滑动变阻器滑片向左移灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,如下所示
22-5【巩固】 【正确答案】 (1)(2)见上图;(3)2.5;0.18
【试题解析】 详解:
试题分析:(1)滑动变阻器控制灯泡的亮度,电流表测量灯泡的电流,所以应将它们串联在电路中,根据滑片移动灯泡亮度变化确定滑动变阻器接线情况,根据两表示数确定电表的量程;
(2)根据实物连接画出电路图;
(3)根据两电表的量程和分度值读出其示数.
解:
(1)先将两干电池连接起来,由题滑动变阻器控制灯泡的亮度,电流表测量灯泡的电流,所以应将它们串联在电路中;滑片P左移灯泡变亮,所以电路中电流变大,电阻变小,即应将变阻器的A接线柱接入电路中;电压表测灯泡电压,与灯泡并联,两表的示数分别不超过3V和0.6A,所以两表都使用小量程.如图所示:
(2)按电流的流径先将电路连成串联电路,再把电压表并联在灯泡两端即可,如图所示:
(3)由题电压表使用0﹣3V量程,分度值0.1V,示数为2.5V;
电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.18A.
故答案为(1)(2)见上图;(3)2.5;0.18.
【点评】本题考查实物连接和电路图的画法,还考查了电压表和电流表的读数.明确电路结构是关键.
22-6【提升】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
根据题意可知,要使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零,则变阻器的上半部分电阻与R0串联且电压表需并联在变阻器两端,如下图所示:
23-1【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
灯泡接法:火线进入开关,灯泡一端连接开关,另一端连接零线,这样断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全;两孔插座的接法:左孔接零线;右孔接火线,如图所示:
23-2【基础】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
在家庭电路中,火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全,如图所示:
23-3【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线,由于家庭电路中的各个用电器是并联连接,所以此电路中的两个灯泡L1和L2并联,开关接在干路上同时控制两盏灯泡:且为了用电安全,开关应接在火线上;插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示
23-4【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
图中三根电线从上到下分别是火线、零线和地线;灯泡的正确接法:开关接在灯和火线之间,零线直接与灯泡的螺旋套相连,开关断开时能切断火线,换灯泡和维修时更安全;三孔插座的接法:左孔接零线,中间插孔与地线相连,熔断器要接在火线上,三孔插座右孔接熔断器,在插座通过的电流过大或短路时,熔断器熔断,保护电路安全,如图
23-5【巩固】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
开关与火线相连,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如下图所示:
23-6【提升】 【正确答案】
【试题解析】 详解:
三孔插座的连接方式是:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,保险丝要接在火线上;开关控制灯泡的连接方法:开关接在灯与火线之间,零线直接与灯泡的螺旋套相连。如图所示
24-1【基础】 【正确答案】 探究杠杆平衡的条件 弹簧测力计 中 平衡螺母 水平 右 右 个数 位置 中 杠杆的自重 得出杠杆平衡的一般规律
【试题解析】 详解:
(1)[1]实验目的是探究杠杆平衡的条件。
(2)[2]实验中需要测量拉力的大小,用到弹簧测力计。
(3)[3][4][5]探究杠杆平衡条件时,为了使力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响,把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
[6][7]杠杆左端下沉,说明杠杆左边较重,两端螺母应向右调,即:左下右调。根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左边的螺母向右调节;或者调节左端螺母,使它向右移动。
(4)[8][9]进行探究时,不能调节平衡螺母,只能通过增减钩码个数改变拉力大小,或者通过调节钩码在杠杆上的位置调节力臂大小,使杠杆重新平衡。
(5)[10][11]整个实验过程中,将杠杆中点置于支架上,并且始终保持在水平位置平衡,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。
(6)[12]实验中,多次改变支点两侧的钩码位置和个数,是为了寻找杠杆平衡的一般规律。
24-2【基础】 【正确答案】 调节杠杆在水平位置平衡 1.67 大于
【试题解析】 详解:
(1)[1]杠杆两端的螺母的作用:调节杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]由表格中数据
可知杠杆的平衡条件为
(3)[3]过支点O向力的作用线作垂线,垂足与支点的距离,就是力臂,如下图:
;
设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力的力臂为 ,由杠杆的平衡条件,把所有动力和动力臂的乘积相加,阻力和阻力臂的乘积相加,杠杆左边砝码和弹簧测力计拉力使杠杆转动的方向相同,所以相加得
解得
(4)[4]根据杠杆的平衡条件
设每个硬币的重量为G,则由图可得
所以
即2L1大于3L2。
24-3【巩固】 【正确答案】 平衡 右 一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度 左端下沉 >
【试题解析】 详解:
(1)[1][2][3]如图甲所示的杠杆是静止的杠杆,杠杆处于平衡状态;由于杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节;使杠杆平衡的目的有两个:一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度。
(2)[4]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧
右侧
因为
杠杆不能平衡,左端下沉。
(3)[5]如图丙所示,小红设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计倾斜拉,其读数为F1,第二种弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F2,第二组方便测量力臂,实验方案更方便。保持B点不变,若拉力F倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大,在同等条件下,两次弹簧测力计读数。
24-4【巩固】 【正确答案】 左 水平 在3格处挂2个钩码 1 为了避免偶然性,寻找杠杆平衡的普遍规律
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]在做杠杆平衡条件的实验前,发现杠杆左端上翘,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左调,直到杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于测量力臂。
(2)[3]根据杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2可得
3×2=2×3
所以我们可以在杠杆右边离支点3格处挂了2个钩码。
(3)[4]杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂最大,力最小。设每个钩码重力是G,杠杆每格的长度是L,由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知
0.5N×3×2L=F×3L
解得F=1N,即在杠杆右边第3格处用力往下拉,能使杠杆平衡最小的力应为1N。
(4)[5]如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,实验中改变支点两端的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是为了避免偶然性,寻找杠杆平衡的普遍规律。
24-5【巩固】 【正确答案】 处于 左 3 便于直接读出力臂 A C > 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 可以
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]图a中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态;发现杠杆左端上翘,调节时重心应向左移动,应将杠杆两端的平衡螺母向左移,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3][4]如图b所示,在刻度线A处挂两个钩码(每个钩码为1N)在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,根据杠杆的平衡条件
每个钩码重为G=1N,每小格为l;则
使杠杆在水平位置平衡,杠杆的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(3)[5][6]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,拉力F的力臂一直变小,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
(4)[7][8]用如图(d)装置正确操作进行了多次测量,当杠杆水平平衡时发现
利用如图所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
(5)[9]实验中,不断改变动力(臂)和阻力(臂),可以同时改变多个量,多次进行实验,多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律。
24-6【提升】 【正确答案】 右 1 变大 ② 丙 C D
【试题解析】 详解:
(1)[1]杠杆的位置如图,此时杠杆处于平衡状态;杠杆右端高,说明此时杠杆的重心在支点左边,所以应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能在水平位置平衡。
(2)[2]设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得
解得应在a处挂钩码的个数
(3)[3]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力F的力臂变小,由杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力变大。
(4)[4]“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
(5)[5]丁图与丙图相比,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,做的有用功相同,丁图中拉力要克服杠杆的重力做更多的额外功,因此丁图中拉力做的总功多,根据机械效率公式可知,丁图机械效率更低,丙图机械效率更高。
[6]小明将钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,钩码在A点时杠杆重心上升的高度更大,克服杠杆重力做的额外功更多,总功更多,则机械效率更低,所以在C点时机械效率更高。
(6)[7]在探究杠杆平衡条件的实验中,需要多次改变悬挂的钩码个数和位置,也就是改变力和力臂的大小,获取多组实验数据,目的是多次测量寻找杠杆平衡的普遍规律,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
25-1【基础】 【正确答案】 速度 距离 大
【试题解析】 详解:
(1)[1]让小球A从不同的高度由静止开始滚下,小球到达水平面时的速度不同,是为了研究小球动能的大小是否与速度有关。
(2)[2]实验中物体具有动能的大小无法直接观测,通过比较物块B在同一水平面上被撞击的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小。
(3)[3]质量相同时,小球的速度越大,动能越大。
25-2【基础】 【正确答案】 质量 在质量相同时,物体的速度越大,其动能越大 不能 汽车冲上斜坡时,将动能转化成重力势能,汽车的速度减小,车就能停下来
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]据甲图和乙图中两球可知,两球的质量相同,但高度不同,即速度不同,说明在质量相同时,物体的速度越大,其动能越大。
(2)[3]若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小球和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到比较距离来比较动能的目的了。
(3)[4]高速公路上的汽车速度大,动能大,刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时,将动能转化成重力势能,汽车的速度减小,车就能停下来。
25-3【巩固】 【正确答案】 钢球 ④ 速度 相等
【试题解析】 详解:
(1)[1]根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小,该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小。
(2)[2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,只改变物体的质量大小,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了。
①换质量更大的木块,由影响滑动摩擦力大小的因素,改变了木块受到的摩擦力的大小,故①不符合题意;
②实验中需要控制钢球到达水平面的速度相同,不能降低第二次钢球由斜面自由下滑的高度,故②不符合题意;
③换质量更大的钢球,动能更大,则更容易使木块滑出木板,故③不符合题意;
④换质量更小的钢球,动能变小,能减小木块移动的距离,故④符合题意;
故选④。
(3)[3]如图所示的两次实验,钢球的质量相同,从斜面自由下滑的高度不同,钢球下滑到水平面的速度不同,故是为了探究速度对动能大小的影响。
(4)[4]让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑,小车到达水平面的速度相同,小车的动能相同,物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能,最终小车停下来,动能为零,因此说明,小车三次在水平面上克服摩擦力做的功相等。
25-4【巩固】 【正确答案】 小球推动木块移动的距离 速度 木块受到阻力的作用 做功 不能 木块一直做匀速直线运动
【试题解析】 详解:
(1)[1]实验中小球的动能无法直接测量比较,而木块被小球撞击,获得小球提供的动能而移动,所以可以利用转换法通过观察小球推动木块移动的距离来判断小球的动能大小。
(2)[2]让同一钢球从不同的高度滚下,是采用控制变量法控制质量一定而速度不同,从斜面越高的位置滚下,钢球到达斜面底端的速度就越大,所以探究钢球的动能大小速度的关系。
(3)[3]由于木块在水平方向只受到受到阻力(或摩擦力)的作用,所以木块最终会停下来。
[4]在此过程中木块克服阻力做功,通过做功方式把动能转化为内能。
(4)[5][6]若本实验装置中的水平面绝对光滑,则木块在水平面上将做匀速直线运动,不会停下来,也就无法比较木块运动的距离大小,所以不能达到探究的目的。
25-5【巩固】 【正确答案】 相同 不同 ① = 机械 没有控制摩擦力不变 控制变量法
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]本实验探究动能大小与速度关系,应控制质量相同,速度不同,小球从不同的高度由静止释放,到达水平的初始速度不同。
(2)[3]小球①碰撞推动木块运动的距离更远,表明所做的功更多,表明动能更大。
[4][5]摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度有关,木块与木板的接触面粗糙程度相同,压力相同,所以摩擦力相同。滑行中,木块克服摩擦力做功,将机械能转化成内能。
(3)[6]小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,由于质量越大,重力越大,对木板的压力更大,摩擦力更大,相同距离所做的功更多,不能通过距离比较做功的多少,所以小丽的实验改进有一处遗漏是没有保持摩擦力不变。
(4)[7]当有多个因素影响实验结论时,每次只能探究一个,其它因素应保持不变,这种方法是控制变量法。
25-6【提升】 【正确答案】 B 木块移动的距离L/cm 见解析 大于 能 见解析
【试题解析】 详解:
(1)[1]本实验通过小球撞击木块后木块移动的距离来反映小球动能的大小,因此研究的是小球撞击木块前的动能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]由转换法可知,实验是通过木块被推动的距离来说明小球的动能大小,从而得出结论的;故表头待填写的(a)处为木块移动的距离L/cm。
(3)[3]若水平面光滑,物体在水平方向上不受摩擦力,由牛顿第一定律可知,物体将永远运动下去,所以无法比较动能大小的变化。
(4)[4][5][6]因s1>s2,根据转换法可知,小球撞击木块前,质量为m1球的动能更大,故刚释放时甲的重力势能大于乙的重力势能,由于动能的大小与质量、速度有关,由图乙可知h1<h2,
甲的速度小于乙的速度,又因为甲的动能大于乙的动能,据此可以推断甲的质量大。
26-1【基础】 【正确答案】 质量 加热时间 B
【试题解析】 详解:
(1)[1]物质吸热的多少与质量有关,研究不同物质的吸热能力时应控制物质的质量相同。
(2)[2]同规格的电加热器在相同时间产生热量相同,则加热时间越长物体吸收的热量越多,所以通过比较加热时间可以比较两种液体吸收热量的多少。
(3)[3]观察图像可知加热相同的时间B液体温度升高的幅度小,即两种液体温度增加相同的量时B液体吸收的热量更多,所以B液体吸热能力更强。
26-2【基础】 【正确答案】 酒精 碎纸片 大于 酒精的热值较大 控制变量法 转换法
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]本实验是为了比较酒精和碎纸片的热值,根据控制变量法可知,实验前应该控制酒精和碎纸片的质量相同。
(2)[3]甲、乙装置中水的质量和初温相同,而甲图中水的温度升高的多,根据公式Q吸=cm(t1-t0)可知,甲图中的水吸收的热量大于乙图中的水吸收的热量。
(3)[4]因为甲图中的水吸收的热量大于乙图中的水吸收的热量,说明燃烧相同质量的酒精和碎纸,酒精放出的热量多,酒精的热值较大。
(4)[5][6]由(1)可知,实验中采用了控制变量法,在实验中,我们通过水的温度的变化来判定燃料热值的大小,这里采用的是转换法。
26-3【巩固】 【正确答案】 石棉网 温度计上升的示数 b 燃料c的燃烧过程比较快 大于 能 偏小
【试题解析】 详解:
(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热;调整铁夹A的位置,其目的是使石棉网处于适当的高度,方便用外焰加热。
(2)[2]为了比较热值大小,控制不同燃料的质量相同,加热质量相同的同种液体,根据Q=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,故通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)[3]由图乙可知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
(4)[4][5]燃料c在6min时水就沸腾了,说明水吸收的热量多,造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快;由图丙可知,燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾,燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾,表明c放出的热量多。
(5)[6]由图丙可知,两种燃料全部燃尽时,c燃料使水升高的温度更大,则c的热值大,故能比较热值的大小。
(6)[7]由于燃料不一定完全燃烧,且给水加热时有热损失,因此根据计算出水吸收的热量要比燃料c完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出燃料c的热值,要比真实值偏小。
26-4【巩固】 【正确答案】 甲、丙 质量 加热时间 4.2×107 偏小 2.1×103
【试题解析】 详解:
(1)[1][2][3]比较不同物质吸热升温的特点,需要燃烧相同的燃料,加热不同的物体,让物体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间可知吸热的多少,进而判断两种物质吸热能力的大小关系,所以应选择甲和丙两图进行实验。
(2)[4]根据密度公式知,50mL水的质量
m=ρ水V=1.0g/cm3×50cm3=50g=0.05kg
温度计示数升高了20℃水吸收的热量
Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J
酒精的热值
[5]实验中,由于酒精未完全燃烧及热量散失,导致Q吸偏小,所以算出的热值比标准值偏小。
(3)[6]由图丁可知,温度升高
∆t'=60℃-20℃=40℃
a用时10分钟,b用时20分钟,即升高相同的温度,b吸收热量是a的
根据,在质量和升高温度相同的情况下,Q与比热容c成正比,故a的比热容是
26-5【巩固】 【正确答案】 转换法 煤油 煤油的比热容较小,水和煤油的质量与吸收热量相同时,煤油温度上升较明显 电流越大,产生的热量越多 电流 B 串联
【试题解析】 详解:
(1)[1]实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法。
[2][3]由于煤油的比热容较小,水和煤油的质量与吸收热量相同时,煤油温度变化较明显,故应选用煤油进行实验。
(2)[4]由表格中数据知,通电时间和电阻相同时,电流越大,温度升高越多,即产生的热量越多,故可以得出结论:通电时间和电阻相同时,电流越大,产生的热量越多。
(3)[5][6][7]若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相同,电阻不同,所以应该选择B烧瓶与甲图中的烧瓶串联。
26-6【提升】 【正确答案】 受热均匀 见详解 方向 水 沙子与水的质量 4 电阻 2
【试题解析】 详解:
(1)[1]水浴法加热时,可以让试管周围同时受热,使受热更均匀。
[2]甲装置是冰的熔化,冰的熔点较低,如果用酒精灯加热,熔化过程时间太短不利于观察和记录,不用酒精灯加热优点是可以延长熔化过程的时间,便于观察和记录实验现象。
[3]热传递只能由高温物向低温物体传递热量,表明能量在转移的过程中是有方向性的。
(2)[4]加热相同时间,即吸收相同热量时,沙子升温比水快,说明水的吸热能力强,比热容大。
[5]物体吸热的多少与物体的质量、温度变化量、比热容等因素有关,这里实验的变量控制包括:采用相同的加热方法和沙子与水的质量相同。
(3)[6]比较两种燃料燃烧的放热能力,由于燃烧的速度不同,只能通过燃烧完后进行比较,故要求两种燃料的质量相同,故实验前右边装置中燃烧皿里碎纸片质量为4g。
[7]水吸收的热量为
酒精完全燃烧放出来的热量为
酒精的热值为
(4)[8]如图戊所示,两电阻串联接入电路,通电时间与电流相同,电阻不同,根据控制变量法,可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的关系。
(5)[9]在丙图中相同的加热器,相同时间产生的热量相同,是通过加热时间间接反映吸热的多少,丁、戊两个实验中液体的质量与种类相同,根据可知,吸收热量的多少与温度的变化量有关,所以三个实验中,通过比较温度计升高的示数来比较被加热物体吸热多少的实验有2个,即丁、戊。
27-1【基础】 【正确答案】 断开 大 右 电压 反比
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,且在闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处。
(2)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,所以滑片应向右端移动,以控制导体两端的电压保持为3V不变。
(3)[4][5]根据表中的实验数据分析可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=3V
故得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
27-2【基础】 【正确答案】 B 电流与电阻正反比 右
【试题解析】 详解:
(1)[1]因变阻器左下接线柱连入电路中,为保护电路,应该将滑动变阻器置于最大阻值端,在闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处的B端。
(2)[2]由图丙知,电阻两端的电压始终保持不变
故得出当电压一定时,电流与电阻成反比。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接10Ω的电阻,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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
27-3【巩固】 【正确答案】 断开 最左端 电阻开路 左 2.5 电压一定时,电流与电阻成反比 35
【试题解析】 详解:
(1)[1]连接电路前,为了保护电路,开关必须断开。
[2]变阻器按一上一下连入电路并且与电阻串联,电压表与电阻并联,如图
(2)[3]在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应滑到最大值,即将滑动变阻器的滑片移到最左端。
[4]经分析,闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表指针几乎不动,说明电路存在断路,电压表指针有示数且不变,说明电压表与电源接通,因此原因可能是定值电阻R断路。
(3)[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,即
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,即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,使电压表的示数为2.5V不变。
(4)[7]由电流I随电阻R变化的图像知,电阻两端的电压始终保持不变,故可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[8]电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,小明选用的滑动变阻器的最大阻值至少是35Ω。
27-4【巩固】 【正确答案】 电流表 R断路 右 滑动变阻器阻值太小(或R的阻值太大) 电流与电压的关系
【试题解析】 详解:
(1)[1]由实物图可知,电流表的正负接线柱接反了,即连接有误的元件是电流表。
(2)[2]闭合开关S后,电流表无示数,说明电路可能发生了断路故障;而电压表有示数,说明电压表的两接线柱与电源两极能够相通,所以可能是与电压表并联的部分断路,即电阻R断路。
(3)[3]将电阻由10Ω更换为15Ω时,电阻增大,根据串联分压的规律可知,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变,所以应使电阻两端的电压减小为原来的电压值,由串联电路的电压规律可知,应增大变阻器分得的电压,由分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,所以滑片P应向右端移动。
(4)[4]要保持定值电阻两端的电压不变,由串联电路的电压规律可知,变阻器两端的电压也要保持不变,由串联分压的规律可得
所以当更换阻值较大的定值电阻时,变阻器连入电路中的电阻也要变大,如果滑动变阻器的最大电阻较小,则会导致定值电阻两端的电压不能达到所要控制不变的值,由此可知电压表示数都不能达到2V的原因可能是滑动变阻器的最大阻值较小。
(5)[5]根据实物图的器件可得,本实验电路还可以探究通过导体的电流与导体两端电压之间的关系。
27-5【巩固】 【正确答案】 R断路 当电阻两端电压一定时,通过的电阻的电流与电阻的阻值成反比 A 2.5 15Ω
【试题解析】 详解:
(1)[1]如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”,应保持电阻两端电压不变,所以电压表应并联在电阻两端,如图所示:
(2)[2]乙图中,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通;右边为电流表示为0,说明电路断路,由此可知,与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3]由图像丙所示可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积为
保持不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比。
(4)[4][5]在探究导体的电流跟电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压为2.5V不变,当小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时,为保持电阻的电压不变,应增加变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表示数为2.5V。
(5)[6]保持电路不变,若改用15Ω的电阻时,仍保持电压表示数为2.5V,则滑动变阻器两端的电压为
根据串联分压原理得
即
解之得
所以有一个定值电阻无法完成实验,该电阻的阻值为15Ω。
27-6【巩固】 【正确答案】 右 1.5 右 20 10 在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【试题解析】 详解:
(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3)[3]设控制定值电阻两端的电压至少保持UV,由串联电路的规律和分压原理有
当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,即
=
故控制定值电阻两端的电压至少保持UV=1.5V;
(4)[4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(5)[5][6]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知,除定值电阻为20Ω外,电流与电阻之积为
UV=IR=0.6A×5Ω=0.12×25Ω=3V
故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,由串联电路的规律及欧姆定律,这时,变阻器的电阻为
因定值电阻的电压为变阻器的2倍,根据分压原理,定值电阻为
2×5Ω=10Ω
这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为10Ω的定值电阻。
(6)[7]将上述错误调整后,根据实验数据可以得出结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
27-7【提升】 【正确答案】 电阻 5 电阻一定时,电流与电压成正比 1.5V 3V 变小 a 控制电阻的电压不变 左 I1R I0 保持不变 I0×[]
【试题解析】 详解:
(1)①[1]探究电流与电压关系
原电路中,电流经变阻器直接回到电源负极,两电表和电阻没有连入电路中,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,改正如下图
②[2]由控制变量法知道,探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变。
③[3][4]小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由图乙作图,如下图
由图知道,当电压相等时,M对应的电流大,由知道,M图像对应的电阻小,故M图像对应的是5Ω;由M图线为过原点的直线,故由M图像得到的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系
①[5][6]由串联电路电压的规律和分压原理知道
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大,此时电压表的示数最小,即
U=1.5V,即控制的最小电压为1.5V,最大电压为3V,U的取值范围是1.5V~3V。
②[7]根据串联分压原理知道,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻变小,其分得的电压变小。
[8][9]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减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向a端移动,目的是控制电阻的电压不变。
(3)已知小灯泡的额定电流为I0,已知定值电阻为R。
①[10][11]闭合开关S2,将滑动变阻器滑片滑至最左端,读出此时电流表示数I1,此时只有定值电阻连入电路,所以电源电压
U=I1R
②[12]将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1,此时滑动变阻器与灯泡串联,调节滑动变阻器滑片至电流表示数为I0,灯泡正常发光。
③[13]只闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片不动,读出此时电流表示数为I2;此时滑动变阻器与定值电阻串联,由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值
④ [14]在步骤②中,电路的总电阻
所以灯泡正常发光的电阻
正常发光时小灯泡两端的电压为
28-1【基础】 【正确答案】 右 0.42 左 1.25
【试题解析】 详解:
(1)[1]为了保护电路,所以闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处,即置于滑动变阻器的最右端。
(2)[2]电压表连接的是小量程,即(0~0.6A),一个大格代表0.2A,一大格又分了10个小格,一小格代表0.02A,所以此时电流表的示数为0.42A。
(3)[3] 为了测得小灯泡的额定电功率,应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,小于额定电压,根据串联电路的电压规律,要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V,使串联的滑动变阻器两端的电压减小,即滑动变阻器的电阻变小,所以滑片向左移动。
[4]灯的额定电压为2.5V,此时电流表示数为0.5A,根据P=UI得
P=UI=2.5V0.5A=1.25W
28-2【巩固】 【正确答案】 滑动变阻器接入电路的接线柱全部是下面的两端接线柱 灯泡断路 0.5 12.5 0.4 5 左 40
【试题解析】 详解:
(1)[1]由实验原理可知,电压表与小灯泡并联,因为小灯泡正常发光时的电压为2.5V,所以电压表选用0~3V的量程,电流表与小灯泡串联,由图乙知电流表选用0~0.6A的量程,电路连接如图所示
(2)[2]由小灯泡发光较暗,移动滑片,灯泡亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值较大且保持不变,所以原因是滑动变阻器接入电路的接线柱全部是下面的两端接线柱。
(3)[3]经分析,小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中没有电流通过,故障类型为断路,而电压表有示数,则故障可能是灯泡断路。
(4)[4][5]由图乙知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.2A,小灯泡的额定功率
P额定=U额定I额定=2.5V×0.2A=0.5W
小灯泡正常发光的电阻
(5)[6][7]将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律知定值电阻的阻值
[8][9]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,使电压表的示数为2V;电阻两端的电压始终保持UV=2V,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-2V=4V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻
故为了完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。
28-3【巩固】 【正确答案】 右 3.8 0.32 1.216 灯泡处断路 变化 灯丝的电阻随温度的升高而增大 不能 灯丝电阻是变化的,不是定值 求平均值
【试题解析】 详解:
(1)[1]小灯泡的额定电压为3.8V,电压表测灯泡两端电压,所以应使用0~15V量程,由图甲可知错误是电压表量程选择0~3V错误,如下图所示:
;
(2)[2][3]电压表示数是1V<3.8V,由电路图可知,应向右端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,直到电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光。
[4][5]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.32A,灯泡额定功率
P=UI=3.8V×0.32A=1.216W
(3)[6]小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数,则电压表两端与电源连通了,说明与电压表并联的灯泡断路。
(4)[7][8]由图像曲线可知,随灯泡电压U增大,通过灯泡的电流I也增大,但不成正比,说明灯泡电阻是变化的,这是因为随灯泡电流的增大,灯泡实际功率变大,灯丝温度变化引起的,所以灯丝电阻受温度影响,随温度的变化而变化。
(5)[9][10]探究电流与电压时,保持电阻不变,因为灯泡电阻会温度升高而增大,所以不能用此装置探究。
(6)[11]测电阻实验中,用用电器两端电压与通过用电器的电流之比求电阻,所以测电阻实验的原理是。
[12]灯泡电压不同时,其实际功率是不同的,所以实验中不能取平均值;但测定值电阻时,为了减小实验的误差应取多次测量的平均值。
(7)[13]当灯泡正常发光时,即要使灯泡电压为3.8V,则滑动变阻器两端电压为
6V-3.8V=2.2V<3V
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时,即可进行实验,电路图如下图所示:
28-4【巩固】 【正确答案】 见解析 小灯泡断路 B ③ 0.75 25 滑动变阻器的最大电阻太小
【试题解析】 详解:
(1)[1]测量小灯泡电功率的实验中,应将电流表、滑动变阻器和小灯泡串联,电压表并联在小灯泡两端,如下图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表到电源两极之间是连通的,故断路应出现在与电压表并联的那部分电路中,故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)[3]实验中,当电压表示数为2V,为了测出小灯泡的额定功率,要使小灯泡两端电压增大到额定电压2.5V,根据串联分压原理,则应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片P向B端移动。
(4)[4]由题知,电源电压为3V,由串联电路的电压规律可知,灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变,灯的U~I图像(实线)与变阻器电流随电压的变化关系图像交点,表示灯的电压与变阻器的电压相等,由串联电路电压的规律可知此时灯与变阻电压的电压都为1.5V,由下图知,只有图3中的虚线③符合这个条件。所以,滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系图像应为图乙中的③。
[5]根据图乙知,小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
[6]由图乙知,实验中的最小电流为0.1A,此时小灯泡两端的电压为0.5V,由串联电路电压的规律,则滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路中的电阻为
这是实验中滑动变阻器接入电路的最大电阻值,故所选滑动变阻器最大阻值不小于。
(5)[7]实际操作时将开关S2拨到位置时,无法调到额定电压,应是小灯泡分得电压太大,降不到灯的额定电压,根据串联分压原理可知,是因为滑动变阻器的最大电阻太小,不能分得更多的电压,从而无法让灯泡两端达到额定电压。
28-5【巩固】 【正确答案】 B C 1.14 变大
【试题解析】 详解:
(1)[1]小灯泡的电流约为
故电流表的量程为0~0.6A,因为小灯泡的额定电压为3.8V,故电压表的量程为0~15V;因为向左移动,灯变亮,滑动变阻器的变小,接左下接线柱,如图所示
(2)[2]连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑动变阻器滑片移至B端即阻值的最大处。
(3)[3]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)[4]读图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.3A。则小灯泡的额定功率为
(5)[5]如果实验过程中灯丝烧断,小灯泡突然熄灭,此时电压表示数变大,因为此时电压表测量电源电压。
28-6【提升】 【正确答案】 左 0.48 右 S1 S2闭合,断开S1 R2
【试题解析】 详解:
(1)[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,即最左端。
[2]闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,则此时小灯泡的功率为
P=UI=1.5V×0.32A=0.48W
[3]灯在额定电压下正常发光,此时电压表的示数为1.5V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片应向右移动,直到电压表示数为2.5V。
(2)[4][5][6]用如图丙所示的电路,测额定电流为I的小灯泡的额定功率。实验方案如下
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;此时灯泡与R1串联;
③闭合开关S2、断开S1,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以
R2=RL
④为测量变阻器R2接入电路的阻值,应保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器(R1)滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器(R1)的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
因电源电压不变,由串联电路特点和欧姆定律可得
U=I1R2=I2(R1+R2)
解得
[7]⑤小灯泡额定功率的表达式为
29-1【基础】 【正确答案】 ;16kW
【试题解析】 详解:
解:由于车做匀速直线运动,所以,牵引力等于阻力,故牵引力为
则牵引力做的功为
汽车的功率为
答:该车牵引力所做的功为9.6×106J,功率为16kW。
29-2【基础】 【正确答案】 (1)40N;(2)1200J;(3)40W
【试题解析】 详解:
解:(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力等于阻力,则牵引力为
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做功的功率为
答:(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为40N;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为1200J;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做功的功率为40W。
29-3【巩固】 【正确答案】 (1)20m/s;(2)6.9×107J;(3)40000W;(4)20%
【试题解析】 详解:
解:(1)汽车行驶的时间为
汽车的行驶速度为
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
(3)汽车牵引力做功的功率是
(4)该汽车牵引力所做的功为
汽车发动机的效率为
答:(1)汽车行驶的速度是20m/s;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J;
(3)汽车牵引力做功的功率是40000W;
(4)汽车发动机的工作效率是20%。
29-4【巩固】 【正确答案】 (1)1600N;(2)4.8×107J;(3)25m/s
【试题解析】 详解:
解:(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机所提供的牵引力大小
(2)由可得,汽车行驶20min牵引力所做的功为
(3)由
可得,汽车行驶速度的大小为
答:(1)发动机所提供的牵引力大小为1600N;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功为4.8×107J;
(3)汽车行驶速度的大小为25m/s。
29-5【巩固】 【正确答案】 (1)1000N;(2)2.76×108J;(3)2.76×105m
【试题解析】 详解:
解:(1)已知汽车行驶的速度为72km/h,即20m/s,发动机的实际功率为20kW,即20000W,由
可知汽车的牵引力
由二力平衡的条件可知汽车所受的阻力
f=F=1000N
(2)已知消耗的汽油质量为20kg,则汽油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×20kg=9.2×108J
已知汽车发动机的效率为η=30%,由可知,汽车牵引力做的功
W=Q放η=9.2×108J×30%=2.76×108J
(3)汽车行驶的路程
答:(1)所受的阻力为1000N;
(2)牵引力所做的功为2.76×108J;
(3)行驶的路程为2.76×105m。
29-6【提升】 【正确答案】 (1)500N;(2)1.6×107J;(3)1.25kg
【试题解析】 详解:
解:(1)由题意可知,低速行驶的速度为20m/s,电动机的输出功率为10kW=104W,根据公式P=Fv可得,在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力为
(2)由题意可知,汽车高速行驶过程中,是在做匀速直线运动,即汽车处于平衡状态,所以可得
F牵=f=1000N
又因为汽车高速行驶了16km=1.6×104m,所以在这次高速行驶过程汽车的牵引力做的功
W=F牵s=1000N×1.6×104m=1.6×107J
(3)由题意可知,汽油完全燃烧的有用能量为
Q有=W+W电=1.6×107J+7×106J=2.3×107J
再根据可得,汽油完全燃烧释放的能量为
根据Q放=mq可得,在这次高速行驶过程消耗汽油的质量为
答:(1)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力为500N;
(2)在这次高速行驶过程汽车的牵引力做的功为1.6×107J;
(3)在这次高速行驶过程消耗汽油的质量为1.25kg。
30-1【基础】 【正确答案】 保温 1210Ω 6.84×104J
【试题解析】 详解:
解:(1)[1]当两个开关都闭合时,两个电阻并联,总电阻最小,根据可知,电功率最大,为加热档,当单独闭合开关S1时,只有R1工作,总功率比较小,电饭锅处于保温状态。
由得,R1阻值
(2)同时闭合开关S1、S2时,R2消耗的功率
电饭锅的总电功率
由得,电饭锅工作1min消耗的电能
答:(1)R1阻值是1210Ω;
(2)电饭锅工作1min消耗6.84×104J电能。
30-2【基础】 【正确答案】 3 8 21600 8Ω
【试题解析】 详解:
(1)[1][2]由电路图可知,当桌垫处于“高温”挡加热时,电路中只有R1工作,根据P=UI可知,通过R1的电流为
根据欧姆定律可知,R1的阻值为
(2)[3]根据可知,该桌垫在低温挡工作10min产生的热量为
Q=W=P低t=36W×10×60s=21600J
(3)[4]由图可知,当桌垫在低温挡工作时,R1、R2串联,根据可知,R1、R2总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值为
R2=R﹣R1=16Ω﹣8Ω=8Ω
30-3【巩固】 【正确答案】 热效应 电阻 6A 110Ω 3.696×105J
【试题解析】 详解:
(1)[1]电流具有热效应,而电饼铛就是利用电流的热效应工作的。
[2]由图可知,导线与发热盘串联接入电路,通过它们的电流相等,它的发热盘通电一段时间后会变得很烫,而连接发热盘的导线却不怎么热,因为通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,这是因为导线与发热盘的电阻不同的缘故。
(2)[3]由图丙可知,电饼铛加热时的功率为
P加=1.32kW=1320W
根据P=UI可得,该电饼铛正常加热时的总电流为
(3)[4]由图丙可知,电饼铛保温时的功率为
P保温=0.44kW=440W
由题意可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路;开关S1、S2闭合,电路为R1和R2并联的电路,因为并联电路的总电阻小于任何一个分路的电阻,根据公式可得,当开关S闭合、S1断开时,电饼铛处于保温状态,并根据公式可得,R2的电阻为
(4)[5]由图丙可知,本次烙饼加热的时间为
t加=4min=240s
保温时间为
t保=2min=120s
根据可得,本次烙饼共消耗的电能为
W=P加t加+P保t保=1320W×240s+440W×120s=3.696×105J
30-4【巩固】 【正确答案】 (1)见解析;(2)88Ω;(3)420s
【试题解析】 详解:
解:(1)由电路图可知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,所以此时养生壶为高温挡。
(2)由电路图可知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,所以此时养生壶为低温挡;当S2接A,S1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,根据可知,此时养生壶处于中温挡;根据P=UI可得,正常工作时通过R1的电流
R1的阻值
(3)根据可得,水的质量
m=ρ水V=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
所以当水烧开后,吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J
由可得消耗的电能
由可得,烧开一壶水需要的时间为
答:(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温挡,因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;
(2)电阻R1的阻值是88Ω;
(3)烧开一壶水需要的时间为420s。
30-5【巩固】 【正确答案】 1.44h 低 2.88W 5760J
【试题解析】 详解:
(1)[1]由表格数据可知,充电电流为500mA,电池容量为800mAh,当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,根据公式Q=It可得,充满电至少需要的时间为
(2)[2]由丙图可知,在电路中,S1闭合,S2断开,S3接a时,两电阻串联;S1闭合,S2闭合,S3接a时,为R1的简单电路;S1闭合,S2闭合,S3接b时,两电阻并联,根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻,并联电路的电阻小于其中任一电阻,再根据可知,以上三种情况分别为低温挡、中温挡和高温挡,即丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为低温挡。
(3)[3]由(2)可知,S1闭合,S2闭合,S3接a时,电路为R1的简单电路,为中温挡,根据可知,中温挡的功率为
(4)[4]由(2)可知,S1闭合,S2闭合,S3接b时,两电阻并联,为高温挡,高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为两电阻消耗的电能之和,根据公式可得,眼罩消耗的电能为
30-6【提升】 【正确答案】 加热 88Ω 4.2×105J 77.8%
【试题解析】 详解:
(1)[1]当同时闭合开关S、S1时,R1被短路,电路为R2的简单电路,此时电路电阻最小,根据可知,此时电路功率最大,处于加热状态。
(2)[2]由得,R2的阻值
因为电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为,电阻R在保温状态的功率
由得,电路中的电流
由欧姆定律得,电路总电阻
根据串联电路的电阻规律可得,R1的阻值
(3)[3]水的体积
由得,水的质量
水吸收的热量
(4)[4] “1600imp/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁240次消耗的电能
电饭锅的加热效率
答:(2)电阻R1的阻值是44Ω;
(3)若正常工作时,电热锅将4L水从40℃加热到65℃,水吸收的热量是4.2×105J;
(4)在此过程中,电饭锅的加热效率约为77.8%。
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