2023-2024学年山东省枣庄市峄城区九年级(上)期末物理试卷(含解析)
展开1.下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香
B. 将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了
C. 打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了
2.关于温度、内能和热能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度降低,热量减少
B. 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C. 物体内能减少时,温度可能不变
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高D. 发生在夜晚,且海水温度较高
4.夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低。下列说法正确的是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
5.若让一台正在正常开动的柴油机停止转动,一般应对它进行的操作是( )
A. 断开它的电路,停止给它供电B. 关停它的油路,停止给它供油
C. 以上两种方法都可以D. 以上两种方法都不行
6.取两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与A接触,使A带电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来后如图所示,则( )
A. B中的正电荷通过金属棒流向A,A的金属箔张角变小
B. A中的负电荷通过金属棒流向B,B的金属箔张角变大
C. A中的负电荷通过金属棒流向B,B中的正电荷通过金属棒流向A
D. B 中的负电荷通过金属棒流向A,B的金属箔张角变大
7.请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是( )
A. 两灯串联,两电压表示数相同
B. 两灯并联,两电压表示数不同
C. 两灯串联,两电压表示数不同
D. 两灯并联,两电压表示数相同
8.使用空气炸锅(如图所示)时发现:同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风。则其电路可能是( )
A.
B.
C.
D.
9.有甲、乙两根镍铬合金线长度相同,乙的横截面积较大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻小于乙的电阻B. 甲的电阻等于乙的电阻
C. 甲两端的电压大D. 它们两端的电压相等
10.如图所示,导线连接无误,闭合开关后两灯都不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,则其原因可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
11.已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2:3,则甲、乙的功率之比为( )
A. 2:1B. 2:3C. 4:3D. 9:2
12.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数不变,电流表A1示数不变
B. 电压表示数变大,电流表A2示数变大
C. 电压表示数不变,两个电流表示数的差不变
D. 电压表示数变小,电压表与电流表A2示数的比值不变
13.某款家用电热取暖器有两个挡位,它正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B. “高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C. “高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D. 连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
14.图中符合安全用电的做法是( )
A. 使用试电笔时手指按住金属笔卡
B. 多个大功率用电器同时工作
C. 两只手分别接触火线和零线
D. 用湿毛巾擦拭电器
15.迄今为止,广西新能源汽车保有量突破30万辆,仅2022年4月,全区建成投运的公用充电桩共2140个,关于充电桩及其使用,符合安全用电的是( )
A. 不用安装漏电保护器B. 在未断开电源的情况下进行检修
C. 充电桩的金属外壳与大地相连D. 充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
16.下列选项中,能减弱通电螺线管磁性的措施是( )
A. 改变线圈中的电流方向B. 增加线圈的匝数
C. 减小线圈的电流D. 在线圈中插入铁芯
17.如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2:1
18.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30Ω 1A”,定值电阻R0的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 0.6A”,电流表的量程为0~3A。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合S,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是( )
A. 小灯泡的电阻为10Ω
B. 电源电压为15V
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W
D. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
二、非选择题
19.如图表示四冲程汽油机处于 冲程,汽车尾气带走的能量 (选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有 。
20.小希家某天使用了0.5m3天然气,其完全燃烧放热大约是______J。(天然气的热值约为3.8×107J/m3)
21.如图所示是小东家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6分钟,电能表转盘转6转,该电视机的功率为______W。
22.某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达______处(选填“A”或“B”)时,______(选填“绿”或“红”)灯发光报警,此时电磁铁的上端是______极(选填“N”或“S”)。
23.如图−1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图−2所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等,则电源电压为______V。小灯泡正常工作时的电流为______A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω,电路的总功率为______W。
24.有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
25.“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是______(填序号);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路
D.电流表开路
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成______(选填“正比”或“反比”);
(4)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向______(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数;
(5)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______(选填“甲”或“乙”)。
26.小亮用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时开关应______,滑动变阻器的滑片应移动到______端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,待测电阻的阻值约为______Ω。
(3)实验中,改变几次滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,目的是______。
(4)完成实验后,小亮按照老师的要求,设计在缺少电压表时测量待测电阻Rx阻值的方案。他选用了一个已知阻值的定值电阻R0和一块电流表等器材,用如图丙所示电路进行测量。步骤如下:
①闭合开关,记录电流表的示数为I1;
②断开开关,将电流表改接到图中______(填写元件名称)的右侧。闭合开关,记录电流表的示数为I2;
③用I1、I2和R0写出Rx表达式:Rx= ______。
27.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时间,记录下煤油的末温度t,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为______。比较①③可知,导体产生的热量与______有关;比较______(选填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关。若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的操作是:______。
28.如图,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。已知水的初始温度为15℃,在额定电压下加热10min,温控开关自动断开,指示灯熄灭,请根据信息完成下列问题:
(1)计算加热电阻的阻值。
(2)计算水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)计算加热电阻消耗的电能和加热效率。(指示灯消耗的电能不计)
29.如图所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V18W”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A、端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香,是分子运动,故A正确;
B、将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了,是分子运动的结果。故B正确;
C、打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞,是微小固体颗粒的运动。故C错误;
D、腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了,是分子运动,故D正确。
故选:C。
要解答本题需掌握:分子运动和机械运动的不同。
本题主要考查学生对分子动理论知识的了解和掌握。
2.【答案】C
【解析】解:A.物体温度降低,本身内能减小;热量是在热传递过程中传递的内能,热量是一个过程量,不能说热量减小,故A错误;
B.汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,故B错误;
C.多数情况下物体向外放出热量,温度降低。晶体在凝固时,向外放出热量,内能减少,但温度不变,故C正确;
D.热量是从高温物体传向低温物体,故D错误。
故选:C。
(1)物体内能增加时,物体的温度可能升高,可能温度保持不变而发生物态变化;物体内能减少时,物体的温度可能降低,可能温度保持不变而发生物态变化。
(2)热机压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中内能转化为机械能。
(3)物体内能跟物体质量、温度和状态有关。
(4)热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。
物体温度变化,物体内能一定变化,物体内能变化,物体温度不一定变化。
3.【答案】A
【解析】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从海洋吹向陆地,形成海风,故出现如图所示风向时,通常发生在白天,且陆地温度较高。
故选:A。
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。
本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握,涉及到海陆风的形成。
4.【答案】C
【解析】解:A、饮料放进冰箱后,温度较高的饮料放出热量、温度降低,饮料将热量传递给冰箱中的空气,而不是将传递给冰箱中的空气,故A错误;
B、热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有,故B错误;
C、是通过热传递的方式改变物体的内能,热传递是能的转移过程,故C正确;
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高,内能的影响因素:质量、温度和状态,无法比较内能多少,故D错误。
故选C。
(1)改变物体内能的方法:做功和热传递:热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体或从物体的高温部分向低温部分转移的过程;
(2)热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有;
(3)热传递的条件是有温度差,内能的影响因素:质量、温度和状态。
本题考查了温度、热量与内能的关系、改变物体内能的方法(做功和热传递)等,属于基础题目。
5.【答案】B
【解析】解:在压缩冲程末尾,喷油嘴会喷出雾状柴油,柴油燃烧,然后内能转化为机械能,对外做功,要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动,需要停止供油即可,断开它的电路,停止给它供电,柴油机也可以工作,不能停止转动,故ACD错误,B正确。
故选:B。
在压缩冲程末尾,喷油嘴会喷出雾状柴油,柴油燃烧。
本题考查了内燃机的工作过程,明确内燃机的工作原理是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与A接触后A带正电,用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来后,B中的部分负电荷通过金属棒流向A,电流的方向由A流向B,A的金属箔因所带电量减少而张角变小,B的金属箔因带同种电荷互相排斥而张角变大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
(1)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,电流方向与负电荷定向移动方向相反;
(2)验电器的金属箔所带电量越多,张角越大;
(3)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
此题考查了电流的方向、验电器的原理,属基础题目。
7.【答案】C
【解析】解:由图可知,灯L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压,由串联电路电压规律可知,U=U1+U2,电压表V1的示数大于电压表V2的示数。
故选:C。
分析电路图、明确各电路元件的连接方式,确定电压表测哪部分电路电压,根据串联电路电压规律进行分析即可。
本题主要考查串联电路电压规律,分析清楚电路结构是正确解题的关键。
8.【答案】D
【解析】解:
A.由图可知,发热管和电动机串联,同时闭合定时开关和温控开关,只发热不吹风,故A不符合题意;
B.由图可知,发热管和电动机并联,只闭合温控开关时,只有发热管工作,只发热不吹风,故B不符合题意;
C.由图可知,发热管和电动机并联,只闭合温控开关时,只有发热管工作,只发热不吹风,故C不符合题意;
D.由图可知,只闭合定时开关时,电动机工作产生冷风;再闭闭合温控开关时,电动机和发热管同时工作吹热风;只闭合合温控开关时发热管不工作,不会出现只发热不吹风,故D正确。
故选:D。
空气炸锅工作时,可以单独产生风,也可以产生热风,但不能只发热不吹风,说明电动机和电吹风可以独立工作、互不影响即为并联,且发热管支路有开关控制,据此进行解答。
本题考查了串并联电路的设计,根据题干中的条件分析每一个选项即可得出答案。
9.【答案】D
【解析】解:
不考虑温度的影响,当材料和长度一定时,导体的横截面积越小,其电阻越大;因为甲、乙两铜棒的材料相同、长度相同,而横截面积不同,乙的横截面积较大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故AB错误;
甲、乙并联在电路中,根据并联电路中电压的特点可知,甲两端的电压等于乙两端的电压,故C错误,D正确。
故选:D。
影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;当材料和长度一定时,导体的横截面积越小,其电阻越大;并联电路各支路电压相等。
本题考查了:影响导体电阻大小的因素、并联电路中电压的特点,属于基础知识,难度不大,是一道基础题。
10.【答案】B
【解析】解:A、如果灯L1短路,电压表被短路,电压表无示数,电路为L2的基本电路,电流表示数变大,故A错误;
B、如果灯L1断路,则电路中无电流,电流表示数为0;电压表与电源之间是接通的,测量的是电源电压,有示数,故B正确;
C、如果灯L2短路,则电压表测量的是电源电压,电压表有示数,电流表有示数,示数变大,故C错误;
D、如果灯L2断路,则整个电路断路,电路中无电流,两表都无示数,故D错误。
故选:B。
根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测量L1两端电压,电流表测量电路中的电流,根据选项逐一分析找出符合要求的选项。
本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和开路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
11.【答案】C
【解析】解:由题意可知,R甲=3R乙,甲、乙两导体的电流之比为I甲:I乙=2:3,
则甲、乙的功率之比P甲P乙=I甲2R甲I乙2R乙=(I甲I乙)2×3R乙R乙=(23)2×3=49×3=43。
故选:C。
利用P=UI=I2R可得出甲、乙的功率之比。
本题考查电功率推导公式的应用,题目难度不大。
12.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,R2与R1并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流,电压表测电源两端的电压;
B、电源电压不变,则滑片移动过程中电压表示数不变,故B错误;
A、滑动变阻器R2的滑片P从最右端向中点移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;并联电流互不影响,则通过R1的电流不变,即电流表A1示数不变;根据并联电流的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A2示数变大,两个电流表示数的差变大,故A正确;C错误;
D、电压表V的示数不变,电流表A2示数变大,其比值变小,故D错误。
故选:A。
由电路图可知,R2与R1并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压;
根据电源电压可知滑片移动时电压表V的示数变化,根据并联电路电流特点、欧姆定律可知电路中电流的变化,然后得出电压表示数与电流表示数的比值、差的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
13.【答案】D
【解析】解:A、取暖器上的发热体是由电阻率大,熔点高的材料制成的,故A错误;
B、由Q=W=Pt可知,取暖器产生热量的多少,除了与取暖器的电功率有关,还与通电时间的长短有关,所以“高温”挡不一定比“低温”挡产生的热量多,故B错误;
C、由P=U2R可知,电热丝的工作电阻R=U2P,电源电压相等,电功率越大,工作电阻越小,所以“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻小,故C错误;
D、连接电热丝的导线比电热丝的电阻小,故D正确。
故选:D。
(1)取暖器上的发热体是由电阻率大,熔点高的材料制成的;
(2)根据Q=W=Pt分析解答;
(3)根据P=U2R分析解答;
(4)导体的电阻是导体本身的性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
本题考查电热的利用和防止、电功公式和电功率公式的应用,有一定的难度。
14.【答案】A
【解析】解:
A、据测电笔的使用可知,使用试电笔时,手一定要接触到笔尾金属体,故A符合安全用电的原则;
B、多个大功率用电器同时使用一个插座,会使干路中的电流过大,故B不符合安全用电原则;
C、当人体直接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电,故C不符合安全用电原则;
D、用湿毛巾擦拭用电器,因生活用水是导体,容易造成触电事故,因此不能用湿市擦拭与电源连通的用电器,故D不符合安全用电原则;
故选:A。
(1)使用试电笔时,手必须碰到笔尾金属体;
(2)多孔插座各用电器也是并联的,若电路中的总功率过大,会使电路中的电流过大;
(3)当人体直接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;
(4)湿毛巾擦灯泡时,水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上。
本题的解题关键是了解安全用电的基本原则,相对比较简单,属于基础题。
15.【答案】C
【解析】解:ABD、安全用电原则要求不接触低压带电物体,不用安装漏电保护器、在未断开电源的情况下进行检修、充电插头的绝缘层破损后仍继续使用都可能有触电危险,故ABD错误;
C、充电桩的金属外壳与大地相连,防止外壳漏电,发生触电事故。故C正确。
故选:C。
安全用电原则要求不接触低压带电物体。对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故。
(1)安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。(2)常见触电原因是直接或间接接触火线。
16.【答案】C
【解析】解:
A、改变线圈中的电流方向,只能改变通电螺线管的磁极,不能改变通电螺线管的磁性强弱,故A不符合题意;
B、其它条件相同时,增加线圈的匝数,螺线管的磁性增强,故B不符合题意;
C、其它条件相同时,减小线圈的电流,螺线管的磁性减弱,故C符合题意;
D、其它条件相同时,在线圈中插入铁芯,螺线管的磁性增强,故D不符合题意。
故选:C。
通电螺线管磁性强弱的影响因素:电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入;电流越大,线圈匝数越多,有铁芯插入,螺线管的磁性越强。
理解通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定是解答此题的关键。
17.【答案】D
【解析】解:由电路图知滑动变阻器与定值电阻并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量通过定值电阻的电流;
A、若将滑片移动到a端,滑动变阻器的电阻为零,相当于导线,会造成电源短路,电路不能正常工作,故A错误;
B、滑片在b端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻R0并联,
通过定值电阻R0的电流为:
I0=UR0=3V5Ω=0.6A,
通过滑动变阻器R的电流为:
IR=UR=3V10Ω=0.3A,
根据并联电路电流的规律知干路电流为:
I=I0+IR=0.6A+0.3A=0.9A,故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C、由于并联电路各支路互不影响,所以滑片由b端向a端移动时,通过定值电阻的电流不变,电流表A2示数不变,故C错误;
D、滑片移动到中点时,滑动变阻器的电阻为12×10Ω=5Ω,此时滑动变阻器的电阻与定值电阻R0的阻值相等,由于并联电路各支路电压相等,由欧姆定律I=UR知通过两电阻的电流相同,则电流表A1与A2示数比为:I1I2=I0′+IR′I0′=2I0′I0′=21,故D正确。
故选:D。
由电路图知滑动变阻器与定值电阻并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量通过定值电阻的电流;
(1)若将滑片移动到a端,滑动变阻器的电阻为零,相当于导线,会造成电源短路;
(2)滑片在b端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻R0并联,由欧姆定律算出通过定值电阻R0和滑动变阻器R的电流,由并联电路电流的规律算出干路电流,即电流表A1的示数;
(3)根据并联电路各支路互不影响判断出滑片由b端向a端移动时通过定值电阻电流的变化;
(4)滑片移动到中点时,滑动变阻器的电阻为12×10Ω=5Ω,此时滑动变阻器的电阻与定值电阻R0的阻值相等,由于并联电路各支路电压相等,根据欧姆定律I=UR判断出通过两电阻电流的关系,进而算出电流表A1与A2示数比。
本题考查了欧姆定律的应用以及并联电路的特点等知识,掌握电路的连接是解题的关键。
18.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算,能正确分析电路是解题的关键。
由图可知,只闭合S,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测量干路电流;
(1)知道小灯泡的规格,利用欧姆定律求出小灯泡的电阻;
(2)根据串联电路的特点可知通过滑动变阻器R的电流,利用欧姆定律求出R两端的电压,根据串联电路的特点可知电源电压;
(3)当滑动变阻器滑片P移到右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,小灯泡的实际功率最小,灯泡最暗,利用P=I2R求出小灯泡发光最暗时的功率;
(4)要保证电路安全,分析电路可得,当闭合开关S、S2和S1时,且通过滑动变阻器的电流为1A时,干路电流最大,根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过R0的电流,再根据并联电路电流规律求出干路最大电流,根据P=UI求出电路消耗的最大总功率;
当S闭合,S1、S2都断开,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路电流最小,根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电流最小电流,再根据P=UI求出电路消耗的最小总功率,据此可知电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
【解答】
A、由I=UR可知,小灯泡的电阻RL=ULIL=6V0.6A=10Ω,故A正确;
B、由于小灯泡正常发光,根据串联电路特点可知,通过滑动变阻器R的电流IR=IL=0.6A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器R两端的电压UR=IRR′=0.6A×12×30Ω=9V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=UL+UR=6V+9V=15V,故B正确;
C、当滑动变阻器滑片P移到右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大R=30Ω,
此时电路中的最小电流I小=UR总=URL+R=15V10Ω+30Ω=0.375A,
小灯泡发光最暗时的功率P=I小2RL=(0.375A)2×1Ω≈1.4W,故C正确;
D、要保证电路安全,分析电路可得,当闭合开关S、S2和S1时,且通过滑动变阻器的电流为1A时,干路电流最大;
因并联电路中各支路两端电压相等,
所以此时通过R0的电流:I0=UR0=15V10Ω=1.5A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路的最大电流:Imax=1A+1.5A=2.5A,
电路消耗的最大功率:Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W;
当S闭合,S1、S2都断开,R与R0并联,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路电流最小,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以电路最小电流:Imin=UR总=15V10Ω+30Ω=0.375A,
电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=15V×0.375A=5.625W;
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin:Pmax=5.625W:37.5W=3:20,故D错误。
19.【答案】排气
不能
方向性
【解析】【分析】
内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
能量转化和转移是有方向性;
此题考查了汽油机工作冲程的判断,能量的转化,掌握各冲程的特点是解题的关键。
【解答】
图中排气门打开,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;
大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性;
故答案为:排气;不能;方向性。
20.【答案】1.9×107
【解析】解:完全燃烧0.5m3天然气放出热量:Q=Vq=0.5m3×3.8×107J/m3=1.9×107J。
故答案为:1.9×107。
利用Q放=Vq求出天然气完全燃烧释放的热量。
本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,难度不大。
21.【答案】4400 100
【解析】解:(1)根据铭牌可知,电能表的额定电压为220V,通过的最大电流为20A,则接入用电器的总功率为:P=UI=220V×20A=4400W;
(2)电视机消耗的电能:W=nn表×1kW⋅ℎ=6600r×1kW⋅ℎ=0.01kW⋅ℎ;
电视机的功率为:P=Wt=0.01kW⋅ℎ110ℎ=0.1kW=100W。
故答案为:4400;100。
(1)从铭牌上确定电能表的额定电压和最大电流,然后根据P=UI计算可以接入的最大总功率;
(2)首先根据W=nn表×1kW⋅ℎ计算出电视机消耗的电能,再根据P=Wt计算电视机的功率。
本题考查对电能表参数的理解和掌握、电功率的计算,解题的关键是正确理解电能表相关参数的含义。
22.【答案】A 红 N
【解析】解:(1)当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮。因此,红灯亮就表示水位过高报警。
(2)小磁针的右端S极靠近螺线管的左端,根据磁极间的作用规律可以确定螺线管的左端为N极;
根据螺线管的左端为N极,结合线圈的绕向利用安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入,右端流出,从而可以确定电源的左端为正极。
故答案为:A;红;N。
(1)首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮;
(2)用安培定则判断通电螺线管的极性,右手握住螺线管,四指弯向线圈中电流的方向,大拇指所指的就是通电螺线管的N极。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关,在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。
23.【答案】3 0.25 2 0.75
【解析】解:由图−1可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据图−2可知,当电流表示数为0.2A时,电压表V1的示数为U1=1.5V,由题意可知,此时两电压表的示数相等,即U2=U1=1.5V,由串联电路的电压特点可知,电源电压:U=U1+U2=1.5V+1.5V=3V;
(2)小灯泡在额定电压下正常发光,因此小灯泡正常发光时其两端的电压UL=U额=2.5V,由图−2可知此时通过小灯泡的电流为IL=0.25A,
由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流:I=I滑=IL=0.25A,
由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U−UL=3V−2.5V=0.5V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑=U滑I滑=Ω,
电路的总功率:P=UI=3V×0.25A=0.75W。
故答案为:3;0.25;2;0.75。
由图−1可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据图−2可知,当电流表示数为0.2A时,电压表的示数为U1为1.5V,根据两电压表的示数相等和串联电路的电压特点求出电源电压;
(2)小灯泡在额定电压下正常发光,根据图−2可知此时通过小灯泡的电流;根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻,根据P=UI求出电路的总功率。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活应用,从图像中得到获取有用信息是解题的关键。
24.【答案】解:由题意知:只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如图所示:
【解析】由题意知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,由此判断两开关与灯泡的连接情况;螺丝灯口的接法:火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
本题是家庭电路的连接,考查对串联和并联的理解,还要注意对家庭电路连接要符合安全用电的要求。
25.【答案】B 反比 A 2 甲
【解析】解:(1)电压表与电阻并联,变阻器按一下一上接入电路中,如图所示:
(2)A、若定值电阻R短路,则电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;
B、若定值电阻R开路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表有示数,符合题意;
C、若滑动变阻器开路,则电路为断路,两表都没有示数,不符合题意;
D、若电流表开路,则电路为断路,两表都没有示数,不符合题意;
故选B;
(3)由图丙知,电流与电阻的乘积为U=IR=0.4A×5Ω=----0.1A×20Ω=2V,故由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比;
(4)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A端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数;
(5)由图知,电阻两端的电压始终保持U=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=6V−2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故选甲。
故答案为:(1)如图;(2)B;(3)反比;(4)A;2;(5)甲。
(1)电压表与电阻并联,变阻器按一下一上接入电路中;
(2)逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(3)由图丙,求出电流与电阻的乘积分析回答;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,确定变阻器的规格。
本题探究导体中电流跟电阻的关系,考查电路的连接、故障分析、数据分析及操作过程和对器材的要求。
26.【答案】断开 右 0.24 10 得到多组数据,通过取平均值来减小测量误差 R0 I2R0I1
【解析】解:
(1)为保护电路,在连接电路时,开关应断开,
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的右端。
(2)电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,则此电阻:
Rx=UI=Ω;
(3)改变几次滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,从而得到多组数据,以便可以求平均值,达到减小误差的目的;
(4)①闭合开关,记录电流表的示数为I1,可计算出Rx两端电压U=I1×Rx;
根据并联电路电压特点,R0两端的电压等于Rx两端电压;
②断开开关,将电流表改接到图中R0的右侧,闭合开关,记录电流表的示数为I2,则电源电压为I2R0;
③由欧姆定律得,Rx的表达式为:Rx=UI=I2R0I1;
故答案为:(1)断开;右(2)0.24;10;(3)得到多组数据,通过取平均值来减小测量误差;(4)R0;I2R0I1。
(1)在连接电路时,开关应断开;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出此电阻;
(4)改变几次滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,从而得到多组数据,以便可以求平均值,达到减小误差的目的;
(5)可根据并联电路电压特点,以及欧姆定律公式的运用来求解。
本题测量定值电阻的阻值,考查注意事项有开关、滑动变阻器的连接、电表读数、电阻计算等知识。
27.【答案】5:2 电流 ①② 只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量
【解析】解:(1)由Q吸=c水m(t−t0)可知,R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比:
Q1Q2=c水m(t1−t0)c水m(t2−t0)=t1−t0t2−t0=30℃−20℃24℃−20℃=52;
(2)由表中①③组数据可知,导体的阻值和通电时间相等、电流不相等,煤油升高的温度不相等,说明导体产生的热量不相等,故可知,导体产生的热量与电流有关;
(3)根据控制变量法,探究导体产生的热量与通电时间的关系,应保持电流和电阻相同,时间不同,因此应进行的操作是:只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量。
故答案为:5:2;电流;①②;只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量。
(1)根据Q吸=c水m(t−t0)求出R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比;
(2)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定导体产生的热量与变化量之间的关系;
(3)根据控制变量法,探究导体产生的热量与通电时间的关系,应保持电流和电阻相同,时间不同。
本题探究影响电流热效应的因素,考查了热量公式、控制变量法在实验中的应用和分析数据归纳结论的能量,要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系,需保持其它量不变。
28.【答案】解:(1)加热电阻的阻值:R=U2P加热=(220V)2500W=96.8Ω;
(2)热水袋中的水的质量m=1kg,温度从15℃升高到65℃,此过程中水吸收的热量:Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(65℃−15℃)=2.1×105J;
(3)加热电阻消耗的电能:W=Pt′=500W×10×60s=3×105J,
加热效率:η=Q吸W×100%=2.1×105J3×105J×100%=70%。
答:(1)加热电阻的阻值为96.8Ω;
(2)水吸收的热量为2.1×105J;
(3)加热电阻消耗电能3×105J;加热效率为70%。
【解析】(1)由表格可知电阻的的加热功率,根据R=U2P计算加热电阻的阻值;
(2)根据吸热公式Q吸=cm(t−t0)计算水吸收的热量;
(3)根据电功公式计算加热电阻消耗的电能,根据效率公式计算加热效率。
本题考查电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活运用,综合性强。
29.【答案】解:(1)当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,电路为灯泡L的简单电路,
因为此时灯泡正常发光,所以电源电压:U=U额=12V;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,灯泡L与滑动变阻器R串联,此时滑动变阻器接入电路的电阻R=40Ω,
由P=UI=U2R可知,灯泡的电阻:RL=U额2P额=(12V)218W=8Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:I=UR总=URL+R =12V8Ω+40Ω=0.25A,
由串联电路的电流特点可知,此时通过灯泡的电流:IL=I=0.25A;
(3)当所有开关都闭合,P位于最右端时,灯泡L与电热丝R1并联,
此时通过灯泡的电流:IL′=U RL=12V8Ω=1.5A,
由并联电路的电流特点可知,通过电热丝R1的电流:I1′=I′−IL′=2.1A−1.5A=0.6A,
由欧姆定律可知,电热丝R1的阻值:R1=U I1′=12V0.6A=20Ω,
当只闭合开关S和S1,滑动变阻器与电热丝R1串联,
由Q=I2Rt可知,在电热丝R1的阻值和通电时间t一定的情况下,通过电热丝R1的电流越大,产生的热量越多,
由欧姆定律可知,滑动变阻器滑片P移至最右端时,接入电路的电阻为零,此时电路中的电阻最小,通过电热丝R1的电流越大,产生的热量越多,
此时通过电热丝R1的电流:I′′=U R1=12V20Ω=0.6A,
则电热丝R1工作1min产生的最大热量:Q=I′′2R1t=(0.6A)2×20Ω×60s=432J。
答:(1)电源电压为12V;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流为0.25A;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量为432J。
【解析】(1)当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,电路为灯泡L的简单电路,根据灯泡正常发光求出电源电压;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,灯泡L与滑动变阻器R串联,根据P=UI=U2R求出灯泡的电阻,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电流特点求出通过灯泡的电流;
(3)当所有开关都闭合,P位于最右端时,灯泡L与电热丝R1并联,根据欧姆定律求出此时通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过电热丝R1的电流,根据欧姆定律求出电热丝R1的阻值;
当只闭合开关S和S1,滑动变阻器与电热丝R1串联,由Q=I2Rt可知,在电热丝R1的阻值和通电时间t一定的情况下,通过电热丝R1的电流越大,产生的热量越多,根据欧姆定律求出此时电路中的最大电流,根据Q=I2Rt求出电热丝R1工作1min产生的最大热量。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式和电热公式的应用,知道灯泡正常发光时的电压等于灯泡的额定电压是解题的关键。序号
电阻
电流I/A
初温度t0/℃
末温度/℃
①
R1
1.0
20
30
②
R2
1.0
20
24
③
R3
1.5
20
44
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
220V
500W
≤0.2W
1kg
65℃
山东省枣庄市峄城区2023-2024学年物理九年级第一学期期末质量检测模拟试题含答案: 这是一份山东省枣庄市峄城区2023-2024学年物理九年级第一学期期末质量检测模拟试题含答案,共15页。
2022-2023学年山东省枣庄市峄城区荀子学校八年级(上)期末物理试卷(含解析): 这是一份2022-2023学年山东省枣庄市峄城区荀子学校八年级(上)期末物理试卷(含解析),共18页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省枣庄市峄城区荀子学校八年级(上)期末物理试卷(含解析): 这是一份2022-2023学年山东省枣庄市峄城区荀子学校八年级(上)期末物理试卷(含解析),共18页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。