40,福建省泉州鲤城区2023-2024学年九年级上学期期末教学质量跟踪监测物理试题
展开(本卷共31题:满分:100分;考试时间:90分钟)
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一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示,世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的科学家是( )
A. 安培B. 奥斯特C. 沈括D. 张衡
【答案】C
【解析】
【详解】我国学者沈括在《梦溪笔谈》中记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象,是世界上最早发现地磁偏角的科学家,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 下列对生活中温度的估测,最接近客观事实的是( )
A. 感觉温暖而舒适的室内温度为37℃
B. 适宜的洗澡水温度约为40℃
C. 夏日泉州地区昼夜温差大约为30℃
D. 常见冰箱保鲜室的温度为﹣5℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.感觉温暖而舒适的室内温度为,故A不符合题意;
B.适宜的洗澡水温度略高于人的体温,约为40℃,故B符合题意;
C.夏日泉州地区昼夜温差较小,大约为10℃,故C不符合题意;
D.常见冰箱保鲜室的温度为4℃,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,通过做功改变物体内能的是( )
A. 铁锅热得烫手
B. 暖风机开了,房间温度升高了
C. 棉被被晒得热乎乎的
D. 铁丝反复弯折处会发热
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁锅热得烫手,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.暖风机开了,房间温度升高了,属于热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C.棉被被晒得热乎乎,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.弯折铁丝时,对铁丝做功,机械能转化为内能,使铁丝弯折处内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,因此这是吸气冲程,不符合题意;
B.图中的气门关闭,活塞上行,因此这是压缩冲程,符合题意;
C.图中的气门关闭,活塞下行,因此这是做功冲程,不符合题意;
D.图中的进气门关闭,排气门打开,活塞上行,因此这是排气冲程,不符合题意.
5. 2023年12月20日,受冷空气影响,德化九仙山一键换肤,迎来2023年入冬以来首场雾凇。如图所示,极目远眺,玉树银花,银装素裹,美不胜收。“雾凇”奇景的形成是( )
A. 凝华现象B. 液化现象
C. 升华现象D. 熔化现象
【答案】A
【解析】
【详解】雾凇是空气中的水蒸气凝华而成,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 洗衣机连接地线B. 在电线上晾晒湿衣服
C. 用湿手摸开关D. 用铁丝代替保险丝
【答案】A
【解析】
【详解】A.洗衣机的金属外壳必须接地线,这样,若金属外壳漏电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故A符合题意;
B.电线上带电,湿衣服是导体,当人晾衣服时会与大地之间产生回路,电流流过人体而造成触电事故,故B不符合题意;
C.生活用水是导体,所以不能用湿手摸开关,若水流进开关内部会有电流流过人体,导致触电事故,故C不符合题意;
D.保险丝多采用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源,铁的熔点高,用铁丝代替保险丝,在电流过大时不能自动切断电路,起不到保险的作用,故D不符合题意。
故选A。
7. 倩倩发现,爸爸汽车上音响的音量调节旋钮可以调节声音的大小。爸爸说:“这是应用了滑动变阻器的原理。”关于滑动变阻器如图所示,下列说法正确的是( )
A. 瓷筒、电阻丝是绝缘体
B. 将滑动变阻器的A、B接线柱同时连入电路,移动滑片可以明显改变电路中电流的大小
C. 将滑动变阻器的C、D接线柱同时连入电路,滑片向左滑动时,接入阻值增大
D. 如果想让滑片向右滑动时电阻增大,可将B、C接线柱连入电路
【答案】D
【解析】
【详解】A.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,瓷筒是绝缘体,电阻丝是导体,故A错误;
B.将滑动变阻器的A、B接线柱同时连入电路,电流不走滑片,移动滑片不能调节电路中电阻的大小,故B错误;
C.将滑动变阻器的C、D接线柱同时连入电路,电流不走滑片,移动滑片不能调节电路中电阻的大小,故C错误;
D.将滑动变阻器的B、C接线柱同时连入电路,滑片向右滑动时,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故D正确。
故选D。
8. 一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中,使用下列方案不能取出小螺丝的
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】磁体具有吸引磁性物质的性质.同时磁性物质可以被磁体磁化,从而获得磁性.
【详解】A、图中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,不合题意;
B、图中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,不合题意;
C、图中铁棒可以被磁体磁化,从而具有磁性,能吸引小螺丝,可以取出,不合题意;
D、铜棒不是磁性物质,不能被磁化,无法吸引小螺丝,不能取出,符合题意.
故选D.
9. 四个悬挂着的带电通草球,相互作用情况如图所示,如图D球带正电,A球( )
A. 可能带正电荷B. 可能带负电荷
C. 可能不带电D. 一定带负电
【答案】D
【解析】
【详解】四个悬挂着的带电通草球,CD排斥,说明CD带同种电荷,D球带正电,则C球带正电;又CB排斥,故B带正电荷,AB相吸引,说明AB带异种电荷,则A球一定带负电,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S( )
A. 甲、乙两表都有示数
B. 再闭合开关,甲表示数不变,乙表示数变大
C. 再闭合开关,甲表示数变大,乙表示数不变
D. 再闭合开关,甲表示数大于乙表示数
【答案】D
【解析】
【详解】原电路中,两灯并联,开关S、电流表甲在干路上,电流表乙和开关S1、灯L2在同一条支路中,先闭合开关S,电流从正极出发经开关S、甲电流表、灯泡L1回负极,电流表甲测L1的电流,则甲表有示数,乙表无电流经过,故没有示数;再闭合S1,两灯泡并联,电流表甲测干路电流,电流表乙测L2支路电流,电流表甲示数变大,甲表示数大于乙表示数,因为S1断开时乙表的示数为0,S1闭合时,乙表有示数,因此这个过程乙表的示数变大。
故选D。
11. 许多电子设备(如手机等)开机需要特定人的“钥匙”,该“钥匙”是一种集光学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品。该“钥匙”主要有指纹(开关S1)、语音识别(开关S2)或密码(开关S3)。它的这三种“钥匙”(控制电路)都可以单独使用,使工作电路正常工作。下列控制电路(虚线框内为控制电路)的设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,三个开关都可以单独控制工作电路,所以三个开关并联后再与工作电路串联,故B符合要求,ACD不符合要求。
故选B。
12. 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减少时,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,电流表示数变小
D 电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】C
【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减小时,气敏元件电阻增大,电路总电阻增大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数变小,电阻R阻值不变,电流变小,由U=IR 可知,电阻R两端电压变小,电压表示数变小。故ABD错误,C正确。
故选C。
13. “百善孝为先”是中华的传统美德。孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器,足浴器内可装入质量为5kg,初温为20℃的水,足浴器某次加热工作时的控制面板显示如题图甲所示,不计热量损失(阶梯式收费:0﹣200度,0.5元/度:201﹣400度,0.6元/度),则下列判断中正确的是( )
A. 该足浴器在额定电压加热工作时将电能能转化为机械能
B. 当水温达到控制面板上显示的温度时,水吸收的热量是
C. 足浴器在加热工作时功率一定为880W
D. 若小梅家十一月底和十二月底的电能表的示数如图乙、丙所示,则小梅家十二月需要缴费190元
【答案】D
【解析】
【详解】A.足浴器在额定电压加热工作时将电能转化为内能,故A错误;
B.由图可知控制面板上显示的温度(即水的末温)为42℃,水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(42℃-20℃)=4.62×105J
故B错误;
C.由图甲可知,足浴器正常工作时加热功率为880W,如果足浴器两端的电压不是额定电压,足浴器的加热功率不是880W,故C错误;
D.电能表刻度盘上的示数最后一位是小数位,由图可知十一月底电能表的示数为318.6kW·h,十二月底电能表的示数为668.6kW·h,所以她家十二月用电为
668.6kW·h-318.6kW·h=350kW·h=350度
由阶梯式收费可知,小梅家十二月需要缴纳的电费
200度×0.5元/度+(350度-200度)×0.6元/度=190元
故D正确。
故选D。
14. 如图所示,闭合开关,甲、乙、丙三灯泡均正常发光,两电表均有示数.一段时间后,三灯泡突然熄灭,两电表示数均变为零.若将甲、乙两灯泡互换,一电表示数仍为零,另一电表有示数.造成此现象的原因可能是( )
A. 甲灯短路B. 甲灯断路C. 乙灯断路D. 丙灯断路
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关,甲、乙、丙三灯泡均正常发光,两电表均有示数,则电路是通路,电流表测电路电流,电压表测乙灯的电压,三灯泡突然熄灭,两电表示数均变为零,则电路有断路的地方,根据电压表示数为0,可判断乙灯完好,若将甲、乙两灯泡互换,一电表示数仍为零,这个表是电流表,另一电表有示数,这个表是电压表,且此时电压表并联在甲的两端,由此可知,甲断路,故B正确.
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. 如图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________(填物态变化),同时________大量的热,使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
【答案】 ① 汽化 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1][2]根据物质的物态变化特点可知,当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态;氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
16. 如图甲是一种烟雾警报器,触发装置是石墨,当有火情出现时,石墨的电阻会随温度的升高而______(选填“增大”或“减小”),电路的电压不变,电流变大,发出警报。图乙是很多用电器内部配备的保险管,其中的保险丝能防止电流过大烧坏用电器,图丙、丁中保险丝的长度和材料均相同,则图______(选填“丙”或“丁”)中保险丝的允许通过的电流较大。
【答案】 ①. 减小 ②. 丙
【解析】
【详解】[1]当有火情出现时,电路的电压不变,电流变大,根据可知,电阻变小,所以石墨的电阻会随温度的升高而减小。
[2]两管内保险丝的材料相同,长度相同,粗细不同,越细的电阻越大,即丁保险丝的电阻大,允许通过的电流越小;则图丙中保险丝的允许通过的电流较大。
17. 单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg⋅℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形汽缸内,汽缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是______J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】 ①. 620 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]氦气吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=3100J/(kg⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力,氦气推动活塞做功,将氦气的内能转化为活塞的机械能,这个过程与汽油机的做功冲程相同。
18. 在如图甲所示的电路中,灯泡L1标有“6V 3W”,灯泡L2标有“6V 6W”,两灯泡的U-I图像如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证两灯均不损坏,则允许接入的最大电源电压为___________V,此时电压表V2的示数为___________V。
【答案】 ①. 8 ②. 6
【解析】
【详解】[1][2]两个灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L1两端的电压,灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
因此电路中允许通过的最大电流为0.5A,由图乙可知,当电路中的电流为0.5A时,灯泡L1两端的电压为6V,即电压表V2的示数为6V,灯泡L2两端的电压为2V,串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,因此电路中允许接入的最大电源电压为
U=6V+2V=8V
19. 学校的科技兴趣小组活动中,九年级的奇思同学和高二年的妙想同学用如图甲所示电路做探究实验,电源电压不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是妙想同学利用DIS数字实验系统模拟出滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中,绘出的变阻器的电功率与其电阻的关系图像,则______,此过程中电路的最大总功率为______W。
【答案】 ①. 10 ②. 3.6
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,R0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,,所以有
又因为
解①②得,
[2]当只有R0接入电路时,电路中的电流最大,电功率最大,为
20. 启航同学用电动机等物品制作升降机模型进行实验,电动机线圈的电阻r=1Ω,电动机允许通过的最大电流为2.5A。如图所示,把这只电动机接在电压U=6V不变的电源上,匀速提升重物时,2秒内对重物做的功为16J。则电动机提升重物时的消耗的电能是______J,线圈的电阻消耗的电能是______J。
【答案】 ①. 24 ②. 8
【解析】
【详解】[1]设电路中的电流为I,则消耗的电能为
线圈产生的热量为
消耗的电能转化为有用的机械能和内能,故可以列等式
带入数据可知
经整理可知
由于电动机允许通过的最大电流为2.5A,故最大的电流为2A,电动机提升重物时的消耗的电能是
[2]线圈的电阻消耗的电能是
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 根据图中磁铁的极性,请标出A点处磁感线的方向以及小磁针的N极。
【答案】
【解析】
【详解】在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;因此A点的磁感线方向向右;由于同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,小磁针左端为N极,右端为S极,如图
22. 如图甲为带开关的三孔插座,请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 图中是一个额定电压为220V的带有塑料外壳及熔断保护器的电吹风的结构示意图,请回答如下问题:
(1)如需在最短时间内将头发吹干,应闭合哪些开关?
(2)如果电吹风后部外壳上的洞被堵住,使用时很容易引发火灾,请应用所学的电学等知识解释?
【答案】(1)应同时闭合开关、、;(2)见解析
【解析】
【详解】(1)由可知,电源电压一定时,总电阻越小,电功率越大,根据并联电路总电阻小于任一支路电阻可知,应同时闭合开关、、,两电阻丝并联,总电阻最小,总功率最大,能在最短时间内将头发吹干。
(2)电吹风后部外壳上的洞被堵住,会使外部的空气无法被吸入电吹风内部,从而导致电吹风无法吹出气流,影响散热,使内部电阻丝温度过高,容易引发火灾。
五、实验探究题:本题共5小题,共30分。
24. 如图甲所示,北方冬天大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)实验中,如图乙安装器材过程中,应先调节______(选填“A”或“B”)的位置;
(2)图丙中温度计的示数为______℃;
(3)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是______体,在第7min时,处于______态,冰在熔化过程中的特点是______;
(4)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到图丁中的图像C,由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会______。
【答案】 ①. A ②. -3 ③. 晶 ④. 固液共存 ⑤. 持续吸热,温度保持不变 ⑥. 降低
【解析】
【详解】(1)[1] 实验中为了保证用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触到容器底,则安装实验器材需要自下而上组装,应先调节A的位置。
(2)[2] 由图丙可知,温度计的分度值为1℃,液面在0℃以下,则温度计的示数为-3℃。
(3)[3][4][5] 根据图丁A图线可知,冰在熔化过程中,持续吸热,但温度保持不变,说明冰是晶体,第7min时,冰仍在熔化过程中,处于固液共存态。
(4)[6] 分析丙图三条图线可知,加入盐后冰熔化时的温度降低,说明加入盐后冰的熔点将会降低。
25. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应保证两烧杯中液体______相等,可以通过比较______来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)用相同的酒精灯加热,使用玻璃棒搅拌,其目的是______;如果实验中,温度计损坏了,用体温计代替本实验的温度计______(填“可以”或“不可以”)进行实验;
(3)通过实验得出液体A、液体B的实验数据描点得到图像如图乙所示,由此可以判断比热容较小的物质是液体______。如果A、B两种液体作为电动机冷却液使用,应选______液体冷却液效果更佳。
【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间的长短 ③. 使液体受热均匀 ④. 不可以 ⑤. B ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法可知,需要保持两种液体的初温相同且质量相等 。
[2]在实验中,可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量。
(2)[3]用相同的酒精灯加热,使用玻璃棒搅拌,其目的是使液体受热均匀。
[4]体温计是测量人体温度的专用温度计,量程为一般在35℃~42℃之间,容易超过量程损坏体温计,故不能用来测量液体温度。
(3)[5]由乙图可知吸收相同的热量,A的温度变化慢,说明A的比热容大。
[6]根据Q=cm(t-t0)可知,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的就小,就更适合做冷却液,故A做冷却液更好。
26. 小宇同学参加了学校研究性学习小组,探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。实验步骤如下:将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸有一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,现象如图乙所示。
(1)小宇的实验可以得出结论:温度越高,磁体的磁性越______。
(2)根据这一结论,他设计了如图丙所示的温度报警器,工作原理为:当条形磁体温度逐渐升高时,钢质弹簧开关将______(选填“闭合”或“断开”),实现报警。
(3)他进一步设计了如图丁所示的精确温度报警装置,通电螺线管右端为______极,当温度达到______℃时,工作电路接通,电铃响。
【答案】 ①. 弱 ②. 闭合 ③. N ④. 80
【解析】
【详解】(1)[1]用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,现象如图乙所示铁钉掉落,说明磁性减弱,可以得出结论:温度越高,磁体的磁性越弱。
(2)[2]当条形磁体温度逐渐升高时,条形磁铁磁性减弱,钢质弹簧开关将下落闭合,实现电路连通从而报警。
(3)[3]根据右手螺旋定则判断出螺线管右端为N极。
[4]当温度达到80℃时,导电的液体上升,实现电路连通,电铃响。
27. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为6V。确认电路连接无误后,分别更换5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个不同的定值电阻R,同时移动滑动变阻器的滑片,记录相关数据并得到如图乙所示的图象。
(1)连接电路时,开关处于______状态,应将滑片置于最______端;
(2)闭合开关前,发现电压表指针如图乙所示,出现该问题的原因可能是______,实验中用10Ω的定值电阻代替5Ω后,应调节滑片使电压表示数为______V,再记录数据;
(3)根据图丙得到的结论是:当导体两端电压一定时,______;
(4)小明顺利完成了实验,则所用滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω;
(5)他们又用本次器材探究了电流与电压的关系,做出图象如图丁,图中阴影部分面积表示的物理量是______。
【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 电压表指针未调零(或电压表未校零) ④. 2.5 ⑤. 通过导体的电流与导体的电阻成反比 ⑥. 35 ⑦. 电功率
【解析】
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片置于最大值处,即最右端。
(2)[3]闭合开关前,电压表大的指针没有指在零刻线上,说明电压表未调零。
[4]如图丙,电压表的示数为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
该实验需要控制电压表的示数不变,故用10Ω的定值电阻代替5Ω后,应调节滑片使电压表示数为2.5V。
(3)[5]由丙可知
U=IR=0.5A×5Ω=2.5A×10Ω=···=2.5V
说明当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。
(4)[6]电源电压为6V,故滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U定=6V-2.5V=3.5V
根据串联分压原理可知
当定值电阻最大为R定=25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,为
(5)[7]图中阴影部分的面积的意义为U×I=P,故图中阴影部分面积表示的物理量是电功率。
28. 物理实验小组设计了如图甲所示电路图来测量小灯泡电功率,提供的器材有:电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)连接电路时,小组成员发现实物图中有一根导线连接错误,请在图甲中将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)正确修改实物图并连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现两电表始终无示数,检查故障发生在小灯泡或滑动变阻器上,则故障可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,从最左端开始移动滑片,记录多组数据,绘制成I﹣U图象,如图乙所示。根据图象信息,计算出小灯泡正常发光时的功率为______W。
(4)细心的小刚发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,其原因是______。
【答案】 ①.
②. 滑动变阻器断路 ③. 0.625 ④. 小灯泡灯丝电阻随温度发生变化
【解析】
【详解】(1)[1]电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联,而图甲中电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中,因此电流表和电压表的连接都是错误的,改接电路如下图所示∶
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表无示数,说明电路可能存在断路故障,再结合电压表也 无示数,说明电压表不能与电源的正负极形成通 路,即可能是与电压表并联部分之外的电路存在断路,而题中给出故障发生在小灯泡或滑动变阻器上,由此可判断出电路故障是滑动变阻器断路。
(3)[3]根据小灯泡的额定电压为2.5V ,在图乙中可读 出此电压下对应的电流为0.25A ,灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(4)[4]细心的小刚发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,其原因是小灯泡灯丝电阻随温度发生变化。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 如图所示为餐馆中经常使用的便携式丁烷气炉,某同学用气炉烧水。已知锅内装有质量为2kg,初温为20℃的水,当水刚好烧开至100℃,共消耗了22.4g的液态丁烷。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),液态丁烷的热值为5.0×107J/kg]。求:
(1)以上过程中,水吸收的热量;
(2)液态丁烷完全燃烧所放出的热量;
(3)该同学烧水过程中的热效率。
【答案】(1);(2);(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)根据可得,水吸收的热量为
(2)根据可得,液态丁烷完全燃烧所放出的热量为
(3)该同学烧水过程中的热效率为
答:(1)以上过程中,水吸收的热量为;
(2)液态丁烷完全燃烧所放出的热量为;
(3)该同学烧水过程中的热效率为60%。
30. 如图所示,电源电压保持6V不变,。滑动变阻器标有“10Ω ; 2A”字样,求:
(1)当的滑片P在b端,只闭合S、时,电流表的示数:
(2)当的滑片P在a端,闭合S、、时,电流表示数为1.8A时的阻值:
(3)该电路的最小电功率。
【答案】(1)0.4A;(2);(3)1.8W
【解析】
【详解】(1)当滑片位于b端,且只闭合S、时,与串联,则
(2)当滑片位于a端,且只闭合S、、时,与并联,并联电路中各支路电压相等
通过R1的电流
通过R3的电流
R3的电阻为
(3)当滑片位于b端,且只闭合S、时,与串联,电路总电阻最大,总功率最小
答:(1)当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表的示数为0.4A;
(2)R3的阻值为10Ω;
(3)该电路的最小电功率为1.8W。
31. 智能家居为我们的生活提供了很多便利。小航家新购置了一台智能空气加湿器,如图所示,图乙中、为发热电阻,且,,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”和“高温挡”之间的转换,其高温挡发热功率为2W。
(1)高温挡模式时,加湿器工作电路中的电流是多少?
(2)低温挡模式时,加湿器工作电路中的电功率是多少?
(3)智能空气加湿器具有智能断电功能,当水量偏低时会自动切断电源,防止干烧。控制电路中,,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙所示。当控制电路中的电流达到50mA时,衔铁才会吸合,工作电路接通。请通过计算说明,加湿器工作时至少需要加水多少千克?()
【答案】(1)0.4A;(2)0.5W;(3)0.1kg
【解析】
【详解】解:(1)当旋转开关位于3、4位置时,加湿器工作电路处于高温档,电路中只有R1,加湿器工作电路中的电流
(2)当低温档模式时,旋转开关位于2、3位置,、串联,加湿器工作电路中、的电阻
;
低温档功率为
(3)当控制电路中电流时,电路的总电阻
压敏电阻的阻值
由图丙可得,当时,压力,加湿器工作时至少需要加水的质量
答:(1)高温挡模式时,加湿器工作电路中的电流是0.4A;
(2)低温挡模式时,加湿器工作电路中的电功率是0.5W;
(3)加湿器工作时至少需要加水0.1kg。
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