95,河北省秦皇岛市昌黎县2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题
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这是一份95,河北省秦皇岛市昌黎县2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验与探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1. 将一铁丝拉长,其物理量发生变化的是( )
A. 质量B. 密度C. 电阻D. 比热容
【答案】C
【解析】
【详解】将一铁丝拉长,含有物质的多少不变,所以质量不变,由于材料不变,铁丝的密度、比热容是固有属性,所以也不变;铁丝拉长,材料不变,横截面积变小、长度变大,所以电阻变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作,从导电性能看,电热丝属于( )
A. 绝缘体B. 超导体C. 半导体D. 导体
【答案】D
【解析】
【详解】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等,而需要电热的地方不能用超导材料;导电性能介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料,具有单向导电性;根据焦耳定律定义知道电流通过导体时的发热原因是由于导体存在电阻。电热器都是利用电流的热效应工作的,所以不能用超导体、绝缘体、半导体、作为电热丝,应该是导体,故D正确,ABC错误。
故选D。
3. 《自然》杂志曾报道过一种可以在15℃下实现超导的新材料。向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步,超导材料可以应用于( )
A. 灯丝B. 电阻丝C. 输电线D. 电热丝
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.灯丝、电阻丝、电热丝使用过程中都应将电能转化为内能,不能用超导材料,超导材料不会产生热量,故ABD不符合题意;
C.输电线使用超导材料,电能转送过程能不会产生热量,可以减少电能损失,即输电线可以使用超导材您看到的资料都源自我们平台,20多万份试卷,家威杏 MXSJ663 每日最新,性比价最高料,故C符合题意。
故选C。
4. 关于能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A. 能量可以凭空消失
B. 能量可以凭空产生
C. 能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
D. 热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由能量守恒定律可知,能量既不能凭空产生,也不会凭空消失,当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量保持不变,故AB错误,C正确;
D.能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,热机的工作过程也遵循能量守恒定律,故D错误。
故选C。
5. 关于静电的知识,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷
B. 用丝绸摩擦玻璃棒,正电荷从丝绸转移玻璃棒上
C. 用毛皮摩擦橡胶棒,电子从毛皮转移到橡胶棒上
D. 相互吸引的两个轻小物体,一定是带了异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造电荷,故A错误;
B.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,使得玻璃棒带正电,故B错误;
C.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,电子从毛皮转移到橡胶棒上,故C正确;
D.带电体可以吸引带异种电荷的物体,也可以吸引不带电的轻小物体,故D错误。
故选C。
6. 下列有关电现象的说法正确的是( )
A. 充电宝给手机电池充电时,相当于电源
B. 金属能导电,说明金属内部有大量的电子
C. 梳过头发的塑料梳子会带电,说明摩擦可以创造电荷
D. 开关断开时,教室内所有灯熄灭,说明教室内的灯是串联的
【答案】A
【解析】
【详解】A.充电宝给手机电池充电时,充电宝为电路中提供电能,相当于电源,故A正确;
B.金属能导电,是因为金属内部存在大量的自由电子,故B错误;
C.梳过头发的塑料梳子会带电,摩擦使电荷发生了转移,摩擦并不能创造电荷,故C错误;
D.虽然开关断开时,教室内所有灯熄灭,但是家庭电路中用电器通常是并联的,只需要把开关放在干路中,就可以控制整个电路,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,该现象主要说明了( )
A. 水分子间有空隙B. 水分子间存在吸引力
C. 水分子间存在排斥力D. 水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【解析】
【详解】AB.“液桥”现象说明分子间存在引力,水球接触后粘在一起,由于分子之间存在引力,故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,故A不符合题意,B符合题意;
C.“液桥”现象说明分子间存在引力,而不是斥力,故C不符合题意;
D.“液桥”现象中,不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中,故D不符合题意。
故选B
8. 下列关于热机的说法正确的是( )
A. 热机效率为100%B. 热机只有汽油机和柴油机两种
C. 好的热机工作时不排放废气D. 热机工作时都要利用燃料的化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A.热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而做额外功,无法使热机的效率达到100%,故A错误;
B.蒸汽机、火箭、柴油机、汽油机等都属于热机,故B错误;
C.热机排气冲程中排出废气,故C错误;
D.热机工作时时,热机先将燃料的化学能转化为内能,后把内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,把两个不同规格的灯泡L1、L2并联起来接到电源上,探究并联电路中的电流关系,关于各点电流的大小关系正确的是( )
A. IA=IBB. IC=IBC. IC<IAD. IC>IB
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据并联电路的电压规律知灯泡两端电压相等,但两灯并联且两个灯泡的规格不同,所以通过两灯的电流不相等,即
故A错误。
BCD.由图知,两灯并联,C在干路上,A、B分别在两灯的支路上,根据并联电路的电流规律知
故BC错误;D正确;
故选D。
10. 以下机械属于热机的是( )
A. 喷气发动机B. 滑轮组
C. 洗衣机D. 螺旋式千斤顶
【答案】A
【解析】
【详解】A.喷气发动机是把内能转化成机械能的装置,属于热机,故A符合题意;
B.滑轮组是简单的机械,不属于热机,故B不符合题意;
C.洗衣机是电能转化为机械能的装置,不属于热机,故C不符合题意;
D.螺旋式千斤顶是利用帕斯卡原理,不属于热机,故D不符合题意。
故选A。
11. 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
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,电流从电源正极流出,依次流过开关、灯泡L1、灯泡L2后流回电源负极,即两灯串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2。故ABD错误,C正确。
故选C。
12. 如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B. 试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高
C. 水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加
D. 水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的,故A错误;
B.试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为机械能,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同,故D正确。
故选D。
13. 如图为汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是( )
A. 进气门打开,排气门关闭B. 喷油嘴喷出雾状汽油
C. 靠飞轮的惯性完成D. 内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.如图所示,是做功冲程,进气门、出气门都关闭,故A错误;
B.该内燃机是汽油机,是火花塞点火,而不是喷油嘴喷柴油,故B错误;
C.做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能,并不是靠惯性完成的,故C错误;
D.做功冲程,将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
14. 闭合如图所示电路中的开关S1、S2,小灯泡L1和L2都正常发光,两表均有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1测量灯L1的电流
B. 电流表A1的示数比A2的大
C. 灯L1短路时,L2依然正常发光
D. 仅断开S2,只有一个表有示数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知, 闭合开关S1、 S2时, 两灯并联,且两灯都正常发光,电流表A2测干路电流,A1测通过L2的电流,故A 错误;
B.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A2的示数比A1的大,故B错误;
C.由并联电路特点知,若灯L1短路时,整个电路都短路,所以L2不发光,故C错误;
D.由电路图可知,S2控制灯泡L2,仅断开S2时,L2断路, A1无示数, L1支路不受影响,所以电流表A2有示数,故D 正确。
故选D。
15. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,相同时间内电加热器产生的热量相同,不计热量损失,如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图象,下列说法中正确的是( )
A. 沸腾前,升高相同温度,甲吸收的热量较少
B. 8min之后,甲的温度不变,不再吸收热量
C. 甲、乙两种液体的比热容之比为4:5
D. 甲、乙两种液体的比热容之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间t内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间长,则甲吸收的热量多,故A错误;
B.由图象可知,8min之后,甲已经沸腾,甲虽然吸收热量,内能增加,温度不再升高,故B错误;
CD.由图象可知,甲、乙升高的温度相同时(从20℃升高到100℃),甲的加热时间为,乙的加热时间为,则甲、乙吸收的热量关系为
由得,因m、Δt都相同,则
故C错误,D正确。
故选D。
16. 如图所示,图甲是某款电子秤的外观图,图乙是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的,下列判断正确的是( )
A. 物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流不变
B. 物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流不变
C. 物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流越大
D. 物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流越大
【答案】A
【解析】
【详解】分析电路图可知电路为电阻R0与滑动变阻器R串联,滑动变阻器的滑片通过电子秤的弹簧接入一个电压表,当滑动变阻器滑片上下移动过程中,没有改变电路中的电阻值,故电路中的电流不变,CD说法错误,当物体质量越大时,电子秤的弹簧被拉伸的越长,滑动变阻器滑片向下移动越多,在电流不变的情况下,电压表并联电阻值越大,电压表示数就越大,即电子秤示数越大,A正确,B错误。
故选A。
17. 2021年6月20日起临沂市交警部门将严查电动车不戴头盔行为!某科技小组发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器()接收到信号,再转动电动车钥匙(),车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,当电动车上的信号接收器接收到信号,再转动电动车钥匙,车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故A正确,BCD错误。
故选A。
18. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和定值电阻R1的阻值分别为( )
A. 6V 10ΩB. 4V 10ΩC. 6V 20ΩD. 4V 20Ω
【答案】A
【解析】
【详解】当滑片P在端时,滑动变阻器接入的电阻最大,此时电路最小,由图乙可知,此时电压表的示数为,电流表示数为,可得
电源电压为
当滑片在端时,滑动变阻器接入的电阻为,此时电压表的示数为,电流表示数为,电源电压为
联立可得
,
故BCD错误,A正确。
故选A。
19. 如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。
故选C。
20. 2022年6月5日上午,神舟十四号载人飞船搭乘长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活,长征二号F运载火箭用了液态氢作燃料,下列说法正确的是( )
A. 火箭选用液态氢作燃料,是因为液态氢具有较大的热值
B. 火箭加速升空的过程中,火箭的动能转化为重力势能
C. 火箭加速升空的过程中,航天员的机械能增加
D. 液态氢不燃烧时热值为0
【答案】AC
【解析】
【详解】A.火箭使用液氢做燃料,液氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料,液氢可以释放更多的热量,故A正确;
BC.火箭加速升空过程中,火箭和航天员速度和高度都增加,动能增加,重力势能增加,机械能增加,不是动能转化为重力势能,故B错误,C正确;
D.热值是燃料的一种特性,液态氢燃烧、不燃烧,热值不变,故D错误。
故选AC。
21. 如图所示的电路,下列说法中不正确的是( )
A. 灯L1、L2并联,电压表测电源电压
B. 灯L1、L2串联,电压表测L2两端的电压
C. 若灯L1短路,则电压表示数为零
D. 若灯L2短路,则电压表示数为3V
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.闭合开关S后,电流只有一条路径,因此该电路为串联电路;电压表并联到了灯泡L2的两端,测量的是L2两端的电压,故A错误,A符合题意,B正确,B不符合题意;
C.若灯L1短路,此时电压表测量的是电源电压,有示数,故C错误,C符合题意;
D.若灯L2短路,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,则电压表示数为0,故D错误,D符合题意。
故选ACD。
22. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A. A示数变大B. A示数变小
C. V1示数变大D. V2示数变小
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.由图可知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小。故A错误,B正确;
CD.由图可知,R1、R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测R1两端的电压。当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,电路中电流变小,由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以变阻器R2两端的电压变大,即电压表V1示数变大.故CD正确。
故选BCD。
二、填空题(每空1分,共18分)
23. 装修房屋时,如果选用不环保材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是______现象,说明了______。这种现象在夏天特别明显,原因是______,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在做不停息的无规则运动 ③. 温度越高,分子热运动越剧烈
【解析】
【详解】[1][2]闻到刺激性气味是由于不环保材料的分子进入到空气中,属于不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,这种现象叫做扩散现象;扩散现象说明一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动。
[3]扩散现象与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散得越快,所以装修房屋时闻到刺激性气味的现象在夏天特别明显。
24. 一根与丝绸摩擦过的玻璃棒带了电,这是_______现象。如图所示,用此玻璃棒接触原来不带电的验电器金属球,验电器的金属箔张开,这一瞬间电流方向是_______(选填“从A到B”或“从B到A”),金属箔带了_______(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 从A到B ③. 正
【解析】
【详解】[1]通过摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电,用绸子摩擦过的玻璃棒带了电,这是摩擦起电现象。
[2]与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带上了正电,它接触验电器时,验电器带负电的电子由B传到A再传到玻璃棒,因为电流方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反,所以电流方向就是由A到B。
[3]金属箔由于失去电子而带上了正电。
25. 如图甲是亮度可调台灯,电位器是调节其亮度装置。电位器实际是滑动变阻器,如图乙是电位器的结构示意图,如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮,___________(选填“a和b”“b和c”或“a和c”)两接线柱接入电路,这是通过改变电阻丝接入电路中的___________来改变电阻。
【答案】 ①. b和c ②. 长度
【解析】
【详解】[1][2]灯泡亮度变亮时,说明电路中的电流变大,电路的电阻应变小,因顺时针旋转旋钮时,其阻值变小,故 b和c两接线柱接入电路,这是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻。
26. 天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C,此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收,水吸收热量_________ J,天然气完全燃烧释放热量_________ J,需要消耗天然气_________kg,这是通过_________方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg⋅°C),q天然气=4×107J/kg]
【答案】 ①. 8.4×106J ②. 1×107J ③. 0.25 ④. 热传递
【解析】
【详解】[1]将40kg的水从15°C加热到65°C,水吸收热量
Q=cm(t0-t1)=4.2×103J/(kg⋅°C)×40kg×(65°C-15°C)=8.4×106J
[2]此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收,则天然气完全燃烧释放热量
[3]需要消耗的天然气质量
[4]改变内能的方式有两种,分别是热传递和做功,用天然气烧水是通过热传递改变水的内能。
27. 图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
【答案】 ①. 并 ②. 电压 ③. 3∶1
【解析】
【详解】[1]由题意可知,若断开开关,两表均有示数,若两表均为电压表,则电路处于断路状态,两表不会有示数,所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时与并联。
[2]两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
[3]与并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
所以R2=2R1,此时,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过的电流为
所以
28. 如图所示,电源电压恒定,只闭合开关S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V,R2阻值为 _____Ω;再断开开关S2,闭合开关S1、S3,电流表示数______(填“变大”“变小”或“不变”);当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电压表示数为______V。
【答案】 ①. 10 ②. 变大 ③. 0
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S2时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压,由可得,R2的阻值
[2]再断开开关S2,闭合开关S1、S3时,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,R串˃R并,由可知,电路的总电流变大,即电流表的示数变大。
[3]当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时R2和电压表被短路,则电压表的示数为0。
三、实验与探究题(每空1分,共25分)
29. 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质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较_________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)根据丙图,可以得出比热容较大的液体是_________(选填“A”或“B”);
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体_________(选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;
(4)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和_________法。
【答案】 ①. 加热时间 ②. A ③. A ④. 控制变量
【解析】
【详解】(1)[1]用相同的加热器加热,在相同时间内,加热器放出的热量是相同的,实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。
(2)[2]根据图乙可知,加热5min,两种液体吸收的热量是相同的,温度变化慢的,吸热能力越强,由图可知,A升温慢,A的吸热能力强,A的比热容大。
(3)[3]根据Q=cmΔt可知,质量相同的A和B液体降低相同的温度,A放出的热量多,故从A或B中选一种液体作为暖手袋中的散热剂,应选择A。
(4)[4]探究物质的吸热能力时,应控制两种液体的质量和初温是相同的,所以应该选用质量相同的两种液体,使用了控制变量法。
30. 某同学在探究“串联电路电流的特点”时,将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来,实验电路图如图甲所示。
(1)根据实验电路图,用笔画线将图乙中的实物连接起来,电流表测A处电流_________。
(2)该同学连接好电路后,用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,则他连接的电路存在的问题是__________。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1灯不发光,L2灯发光。该同学猜想可能是L1灯被短接了。他拿来一根导线进行检验,根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。
①请写出他检验时的做法及观察到的现象。
做法:____________________。
现象:____________________。
②请你对L1灯不发光提出一个合理的猜想:__________。
【答案】 ①.
②. 电流表正负接线柱接反了 ③. 将导线并联在L1灯两端 ④. L1灯不发光,L2灯发光,电流表示数变大 ⑤. 通过L1灯的电流过小,导致实际功率过小
【解析】
【详解】(1)[1]由电路知,小灯泡L1、L2组成串联电路,电流表测A处电流,电流表选0~0.6A 量程,把各元件按顺序连接起来,如图所示
(2)[2]连接好电路后,用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,是由于电流从电流表负接线柱流入,从正接线柱流出,故他连接的电路存在的问题是电流表正负接线柱接反了。
(3)①[3]正确连接电路后,闭合开关S,发现L1灯不发光,L2灯发光。可将导线并联在L1灯两端。
[4]观察到 L1灯不发光,L2灯发光,电流表示数变大;说明L1灯被短接后电路中的电阻变小,电流变大,故原电路的L1灯没有被短接,他的猜想是错误的。
②[5] 当电路中的电流过小时,由P=I2R知,电功率也会过小,导致灯不发光;故L1灯不发光是由于通过L1灯的电流过小,导致实际功率过小。
31. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
(1)实验中通过观察______比较电阻丝电阻的大小;
(2)分别将编号为______的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的______有关;
(4)分别将编号为C、D的阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了______的工作原理中;
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用______代替小灯泡完成实验。
【答案】 ①. 小灯泡的亮度 ②. A、B ③. 横截面积 ④. C ⑤. 电流表
【解析】
【详解】(1)[1]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)[2]要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(3)[3]如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系。
(4)[4]如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中,故选C。
(5)[5]发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
32. “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源、电流表、电压表、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、定值电阻、、、、开关、导线若干。
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①某同学___________开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是___________。
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片向___________选填“左”或“右”滑动,使电阻两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为___________。实验数据如表所示。
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成___________比。
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为___________。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验
①将的定值电阻接入、两点间,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表示数。
②接下来用的电阻替换的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
③将实验器材中___________(选填“”或“”定值)电阻接入、两点间,无论怎样移动滑片都无法完成实验。
【答案】 ①. 断开 ②. 电流表正负接线柱接反 ③. 左 ④. ⑤. 正 ⑥. ⑦. 等于 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开。
[2]开关闭合后,小阳发现电流表指针在零刻度线左端,其原因是电流表正负接线柱接反了。
[3]R和R0串联,电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大,R的阻值要变小,滑片要向左滑动。
[4]由图丙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
[5]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[6]根据欧姆定律知道,定值电阻的阻值
(2)[7]探究电流与电阻的实验中应控制电阻的电压不变,使电压表的示数为2V。
[8]图中电源电压为4.5V,当AB间换成30Ω的电阻时,电路的电流为
根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器两端的电阻为
即变阻器的最大阻值至少为37.5Ω,所以当间换成的电阻时,无论怎样移动滑片,都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。
33. 如图甲所示,小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验。
(1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。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线;( )
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是______(填字母);
A.电源 B.滑动变阻器 C.定值电阻R D.开关
(4)排除故障后,小聪正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,为______,根据三次实验数据可得定值电阻______(结果保留一位小数);
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______(填字母)。
A. 用刻度尺测量作业本的长度
B. 探究同种物质的质量与体积的关系
C. 测量小灯泡的电功率
【答案】 ①. ②. 右 ③. C ④. 0.20 ⑤. 9.9 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1] 用“伏安法”测电阻时,电压表应与定值电阻并联,由图甲可知,电压表接在定值电阻与滑动变阻器两端,测定值电阻与滑动变阻器串联电压,即电源电压,电压表连接错误,电压表应并联在定值电阻两端,电路图如图所示
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最大值,即右端。
(3)[3]A.若电源有故障,电流表和电压表都无示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器有故障,两表同时有示数或无示数,故B不符合题意;
C.若定值电阻R有故障,若断路,电压表有示数,电流表无示数;若短路,电压表无示数,电流表有示数,故C符合题意;
D.若开关有故障,两表同时有示数或无示数,故D不符合题意。
故选C。
(4)[4]由图乙知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[5]由表中数据可计算第2次实验电阻的阻值
则定值电阻R的阻值
即三次实验数据可得定值电阻的阻值为9.9Ω。
(5)[6]本实验多次测量是为了取平均值是为了提高测量的准确度,减小误差;
A.用刻度尺测量物理课本的长与宽,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,故A符合题意;
B.探究同种物质的质量与体积的关系时,也需要多次测量得到多组数据,分析数据从而得到一个普遍规律,故B不符合题意;
C.测量小灯泡的电功率时,也需要多次测量,是为了探究灯泡亮度与实际功率的关系,找到普遍规律,故C不符合题意。
故选A。
四、计算题(共10分)
34. 如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“15 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表示数;
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于多少?
【答案】(1)0.3A;(2)2V;(3)15Ω
【解析】
【详解】解:(1)当滑片P位于最左端时,只有R2接入电路,电流表的示数
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,滑动变阻器的接入的阻值为
此时总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
(3)若既能保证电路各元件的安全,要求滑片P移动到最右端,此时滑动变阻器的接入的阻值最大,最大值为15Ω,根据串联分压,电阻越大,其两端的电压也越大,而根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,则电阻R2最小分担3V,根据串联分压,此时R2两端的电压是最小值,那么R2的阻值也是最小值,故电阻R2的最小值为15Ω。
答:(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.3A;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数为2V;
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于15Ω。编号
材料
长度/m
横截面积/m2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
实验次序
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
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