2023-2024学年广东省汕头市澄海区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.下列场景属于扩散现象的是( )
A. 春雷滚滚B. 夏日炎炎C. 秋菊飘香D. 冬雪纷飞
2.关于内能、温度及热量,下列说法中正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能B. 物体吸收热量,内能一定增大
C. 物体内能要增大,一定得吸收热量D. 物体温度越高,所含热量越多
3.如图所示的是四冲程汽油机的工作示意图,其中属于做功冲程的是( )
A. B. C. D.
4.关于物质的导电性,下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体绝对不能导电B. 利用半导体材料可以制作二极管
C. 金属导电,靠的是自由移动的正电荷D. 超导材料可用于制作电炉丝
5.如图所示的四段电阻丝由同种均匀材质制成,其中电阻最大的是( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
6.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R0为定值电阻。则当环境光照强度逐渐增强时( )
A. 电路中电流不变
B. 电路中电流变小
C. 电压表示数变大
D. 电压表示数变小
7.如图所示为某电吹风的工作原理图。其中M是电动机,能在开关S1闭合后吹出冷风;R是电热丝。已知该电吹风共有冷风、热风两个挡位,冷风挡功率为44W,热风挡功率为484W,则下列说法中错误的是( )
A. 只闭合S1时,为冷风挡,电动机的功率为44W
B. 同时闭合S1、S2时,为热风挡
C. 热风挡工作时,电热丝R的功率为440W
D. 电热丝R的电阻为100Ω
二、填空题:本大题共9小题,共31分。
8.用细管向水的下方注入密度大于水的蓝色硫酸铜溶液,静放30天后会观察到整瓶水的颜色变得均匀,这说明分子在不停地做______;水具有一定的体积,很难被压缩,这是因为水分子之间存在______;海边城市的昼夜温差比沙漠中小,这是因为水的______比沙子的大。
9.柴油机的工作循环中,______冲程是机械能转化为内能的过程;某单缸柴油机的飞轮转速为3600r/min,则该柴油机每秒做功______次;柴油的热值为4.3×107J/kg,则完全燃烧2kg柴油放出热量______ J。
10.某天晚上,小明看到家里的电能表如图甲所示,读数为______度,第二天早上起来再看则如图乙所示,这一晚上小明家一共耗电______ J。小明家同时工作的用电器的总功率不能超过______ W。
11.将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的______效应引起的,某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电10s,这段线路便会损耗______ J的电能;如图所示的装置(电阻丝阻值大小R1
13.如图所示,电线绝缘皮破损容易造成______(选填“断路”或“短路”),使家庭电路中电流过大,甚至出现火灾,为避免此类祸患,电路中常要安装保险丝,它是用铅锑合金等电阻比较大、熔点比较______(选填“高”或“低”)的合金制成;保险丝熔断后,______(选填“可以”或“不可以”)用铜丝、铁丝等导线代替。
14.如图甲所示的电路,单刀双掷开关S打向a,此时电流表的示数为0.18A,小灯泡L和定值电阻R的I−U图像如图乙所示,则此时L和R的电功率之比PL:PR=______,电源电压为______ V;当开关S打向b后,电流表示数将变为______ A。
15.(1)如图甲所示的电流表,使用时必须和待测用电器______(选填“串”或“并”)联,它______(选填“可以”或“不可以”)直接连到电源两极;如果闭合开关后电流表如图乙所示,接下来应断开开关,______(单选,填序号);
①对调正、负接线柱所接导线;
②换用较小量程;
③调零;
(2)如图丙所示的电压表,读数为______ V;
(3)将滑动变阻器按图丁所示串联入电路,为保护电路,闭合开关前滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端。
16.2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞成功,空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。在此后3年时间里,中国空间站从“一”字构型到“L”字构型再到“T”字构型,不断向建成空间站的目标迈进。如图所示,图甲为长征七号火箭转运至发射区,图乙为空间站效果图。
(1)很多火箭使用液氢作为燃料,因为液氢密度小、______大、且环保;
(2)火箭在大气层内高速运动时,其头部整流罩会与空气剧烈摩擦,温度升高达上千摄氏度,此过程是通过______的方式改变了整流罩的内能。
(3)中国空间站首次使用柔性太阳电池翼作为能量来源,该电池翼接收太阳能的功率为500W/m2,发电效率则高达30%,是国际空间站太阳翼发电效率的两倍。
①太阳电池翼把太阳能直接转化为______能;
②问天实验舱的太阳翼展开面积约220m2,当它展开10s后,一共能够接收太阳能______ J,提供电能______ J。
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
17.根据如图甲所示的电路图(已知通过L2的电流为0.3A),以笔代导线补全图乙所示的实物图。
18.将图中的开关和插座接入家庭电路中,要求开关控制该插座。
19.如图所示是一款道路井盖移动报警电路,开关S闭合后,电路开始工作,在井盖偏离正常位置(开关S1断开)时亮起警报灯L提醒路人;井盖位置正常(开关S1闭合)时L则不亮;R为保护电阻。根据以上要求完成电路图的设计。
四、实验探究题:本大题共3小题,共22分。
20.实验小组进行“探究电流与电压和电阻的关系”的实验,可用器材有:2节新干电池,电流表,电压表,导线,定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(规格为“15Ω,1A”)
电阻R=5Ω
(1)他们选用了5Ω的定值电阻进行“探究电流与电压关系”的实验,过程如下:
①根据如图所示的电路图连接电路,连接过程中,开关应______;
②开始实验,测量并记录电压表及电流表读数,如表格所示;检查发现其中实验次数______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)的电流明显有误,重新测量后,通过比较正确数据与错误数据,他们推测原本可能是在读数时看错电流表的______;
③分析数据,得出结论:电阻一定时,______与______成______比;
(2)在开始做“探究电流与电阻关系”的实验之前,对于电压应控制为多少伏的问题,小组内产生分歧,有人选择1.5V、有人选择2V。为使所有定值电阻都能进行实验,你认为应选择______(选填“1.5V”或“2V”)。
21.小明学习了比热容的知识后,想比较家里厨房常用的陈醋和花生油哪个的吸热能力强。
(1)小明计划用2个完全相同的烧杯称取相同体积的醋和油,再分别用2个相同规格的酒精灯加热。小白提出改正与改良建议:
①应称取______相同的醋和油;
②如图甲所示,把醋和油装入相同的试管,放入大烧杯中水浴加热。这一改良相比原本的方案,能更加确保醋和油在相同时间内______相同;
(2)小明把测得的数据用图像法进行分析,如图乙所示:
①由点B和点______(选填“A”或“C”)可知,升高相同温度,______吸收的热量更多,说明______的吸热能力更强,即______的比热容更大;
②由图像还可得知,吸收相同热量,______的温度变化较小。(本小题后四空皆选填“醋”或“油”)
(3)实验过程中,小明发现,随着加热,能闻到越来越浓的醋味,这是因为温度越高,______越剧烈。
22.小明发现实验用的小灯泡L上标有“3.8V,____A”,其电流模糊不清,他决定设计实验测量小灯泡的额定电流,并计算小灯泡正常发光时的电阻。所用器材除小灯泡L外还有:恒定电压为6V的蓄电池、开关、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器。
(1)图甲所示是小明已连好大部分的电路,请你以笔代剩下的2根导线,在图甲中帮他完成电路连接。要求:电压表测量小灯泡的电压,导线不能交叉。
(2)该实验中变阻器的作用有:①保护电路;②______;
(3)在实验过程中,小明发现电压表读数不够准确,他于是将电路改良成如图乙所示,然后闭合开关,调节滑片使电压表读数为______ V,小灯泡正常发光;
(4)经步骤(3)改良后,小灯泡正常发光时电流表如图丙所示,则该小灯泡的额定电流为______ A,正常发光时的电阻为______Ω;
(5)在步骤(4)记录与计算的过程中,小明没有断开开关,收拾器材时才发现小灯泡不亮了,电流表和电压表也都没有示数。他用一根新导线来检查故障:连接ab,电路没有明显变化;连接bc,电路没有明显变化;连接cd,小灯泡亮了、电压表有示数、电流表依旧没有示数。则发生的故障为______(单选,填字母)。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.电流表断路
D.电流表短路
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
23.如图所示的电路,已知电阻R1的大小为10Ω。开关S断开时,电流表示数为0.5A;开关S闭合后,电流表示数为0.7A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S闭合时,流过R2的电流;
(3)R2的阻值大小。
24.寒冷冬季里,围炉而坐,享用热腾腾的碳烤奶茶别有一番风味(务必注意用火安全!)。某次围炉烤奶茶时,将1kg奶茶从15℃煮到75℃,消耗了25g木炭,奶茶的比热容取2.5×103J/(kg⋅℃),炭的热值取3×107J/kg,求:
(1)奶茶吸收的热量;
(2)25g木炭完全燃烧放出的热量;
(3)该次围炉烤奶的热效率。
六、综合题:本大题共1小题,共6分。
25.阅读以下材料:
锂离子电池锂离子电池是一种可重复充电电池,相比传统的镍镉、镍氢充电电池,它具有能量密度高、输出功率大、低自放电、无记忆效应和工作温度范围宽等优点,因而充电宝、手机等便携式电子设备几乎都使用锂离子电池。
但是,锂离子电池同时具有易膨胀的缺点,电池过度充电、过热、浸水、保存不当等皆有可能引起膨胀甚至爆炸,所以,各航空公司都严禁旅客携带额定能量超过160Wh的充电宝上飞机。
锂离子电池自身还有其它短板,如:不耐受过放电,使用到极低电量会损伤电池耐久性,使电池寿命加速缩短;不耐受过充电,在达到充满状态后还继续充电,会不可逆地损毁电池性能,甚至可能因能量蓄积而过热爆炸。因此,一般建议“浅充浅放”,即充电不充满、放电不放完,在电量10%−90%的时候进行充电,充满后就拔出来。
作为一种可重复充电电池,大多数锂离子电池充电时采取恒流恒压模式,即:第一阶段以恒定电流充电,电压逐渐变大;第二阶段以恒定电压充电,电流逐渐变小,充电电流小到为零时完全充满。某锂离子电池充电时的电压、电流随电池能量的变化如图甲和图乙所示。
回答以下问题:
(1)以下哪些是锂离子电池的优点:______(多选,填序号)。
①能量密度高;
②输出功率大;
③工作温度范围宽;
④易膨胀易爆炸;
(2)一个标有“额定能量:20000mAh,3.7V”的充电宝______(选填“可以”或“不可以”)带上飞机;
(3)锂离子电池充电的过程是把电能转化为______能;
(4)根据图甲和图乙回答以下关于该充电过程的问题:
①第一阶段为电池能量从10%充至______;
②该充电过程的充电功率最大可达______ W;
③请在图丙中画出该充电过程中,充电功率随电池能量的变化图象。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:AD、春雷滚滚,冬雪纷飞是机械运动,不是分子运动,不是扩散现象,故AD错误;
B、夏日炎炎是夏天温度高,不是扩散现象,故B错误;
C、秋菊飘香是花香分子不停地做无规则运动的结果,是扩散现象,故C正确。
故选:C。
扩散现象说明分子永不停息地做无规则热运动。
本题考查扩散现象和机械运动,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A、一切物体都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B、物体吸收热量,内能一定增大,故B正确;
C、物体内能要增大,可以是吸收热量,也可以是外界对物体做功,故C错误;
D、热量是一个过程量,不能用含有来修饰,故D错误。
故选:B。
(1)一切物体都有内能;
(2)物体吸热内能增大;
(3)改变物体内能的方法有做功和热传递;
(4)热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰。
本题主要考查了对内能、热量、温度的概念以及它们之间关系的理解,属基础题。
3.【答案】C
【解析】解:A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;
故选:C。
判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功;”进行分析;其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
此题考查了四个冲程的判断,明确气门关闭情况和活塞运行方向是解题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、在一定条件下,绝缘体能变成导体,能导电,故A错误;
B、利用半导体材料可以制作二极管,故B正确;
C、金属导电,靠的是自由移动的负电荷,故C错误;
D、超导材料的电阻为零,它不可用于制作电炉丝,故D错误。
故选:B。
在一定条件下,绝缘体和导体之间能相互转化;半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间;能自由移动的是电子;电炉丝的工作原理是电流的热效应。
本题考查了导体、半导体和绝缘体的特点,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:四段电阻丝由同种均匀材质制成,①、②的粗细相同,但②比①长,则②的电阻大于①,即R2>R1;
③、④的粗细相同,但③比④长,则③的电阻大于④,即R3>R4;
②、③的长短相同,但②比③粗(即③的横截面积小),则③的电阻大于②,即R3>R2,
比较可知,电阻最大的是③电阻丝。
故选:C。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关:
①材料和横截面积相同的导体,长度越大,电阻越大;
②材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大;
③长度和横截面积相同的导体,材料不同,电阻不同。
本题考查影响电阻大小的因素,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。
6.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表V测R0两端的电压,电流表A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,逐渐增强光敏电阻的光照强度时,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,故AB错误;
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表V的示数变大,故C正确,D错误。
故选:C。
由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表V测R0两端的电压,电流表A测电路中的电流。
根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知逐渐增强光敏电阻的光照强度时R的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析,灵活应用欧姆定律和“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”是关键。
7.【答案】D
【解析】解:A、只闭合S1时,电路为电动机的简单电路,为冷风挡,电动机的功率为44W,故A正确;
B、同时闭合S1、S2时,电动机和电热丝并联,为热风挡,故B正确;
C、热风挡工作时,电热丝的功率为:P电热丝=P热−P冷=484W−44W=440W,故C正确;
D、电热丝R的电阻R=U2P电热丝=(220V)2440W=110Ω,故D错误。
故选:D。
A、只闭合S1时,电路为电动机的简单电路,为冷风挡,可知电动机的功率
B、同时闭合S1、S2时,电动机和电热丝并联,为热风挡;
C、热风挡工作时,根据P电热丝=P热−P冷得出电热丝的功率为;
D、根据R=U2P电热丝得出电热丝R的电阻。
本题考查电功率的计算,是一道综合题。
8.【答案】无规则运动 斥力 比热容
【解析】解:用细管向水的下方注入密度大于水的蓝色硫酸铜溶液,静放30天后会观察到整瓶水的颜色变得均匀,这说明分子在不停地做无规则运动;
水具有一定的体积,很难被压缩,这是因为水分子之间存在斥力;
海边昼夜温差变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙石的大,同样吸热或放热时,水的温度变化小。
故答案为:无规则运动;斥力;比热容。
组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,分子力存在引力和斥力,分子间有间隙,分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈;
水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少。
本题考查了学生对分子动理论和水的比热容较大的应用的掌握,属于基本概念和规律的考查,是一道基础题。
9.【答案】压缩 308.6×107
【解析】解:柴油机的工作循环中,压缩冲程将机械能转化为内能;
已知飞轮转速为3600r/min=60r/s,即飞轮1s转60r,因为飞轮转2r,对外做功1次,所以,飞轮转60r,对外做功30次;
完全燃烧2kg柴油放出热量Q放=mq=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J。
故答案为:压缩;30;8.6×107。
做功冲程是内能转化为机械能;压缩冲程是机械能转化为内能;
内燃机完成一个工作,经历四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,对外做功1次;
利用效率公式求出燃料燃烧放出的热量,再利用Q放=mq求出消耗柴油的质量。
此题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系以及燃料完全燃烧放热公式,关键要搞清一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。
10.【答案】2024.13.6×107 8800
【解析】解:(1)甲电能表的示数为2024.1kW⋅h=2024.1度,
这一晚上小明家消耗的电能为:2034.1kW⋅h−2024.1kW⋅h=10kW⋅h=10×3.6×106J=3.6×107J;
(2)由图知,电能表的工作电压是220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为40A,
小明家同时工作的用电器最大总功率:
P最大=UI最大=220V×40A=8800W。
故答案为:2024.1;3.6×107;8800。
(1)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,单位是kW⋅h;这一晚上小明家消耗的电能等于甲、乙电能表的示数之差;
(2)知道电能表的工作电压和电能表平时工作允许通过的最大电流,利用P=UI求小明家电路允许使用的最大电功率。
本题考查电能表的读数、消耗电能、电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是本题的关键。
11.【答案】热 50000 电阻大小
【解析】解:将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的热效应引起的;
这段线路便会损耗的电能W=I2Rt=(100A)2×0.5Ω×10s=50000J;
如图所示的装置(电阻丝阻值大小R1
当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应;
根据W=I2Rt得出这段线路便会损耗的电能;
如图所示的装置(电阻丝阻值大小R1
12.【答案】甲 火 会
【解析】解:甲图的使用方法是正确的,试电笔接触火线,氖管会发光。
故答案为:甲;火;会。
正确使用试电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体。
掌握试电笔的正确使用,了解安全用电常识,提高安全用电意识。
13.【答案】短路 低 不可以
【解析】解:电线绝缘皮破损容易造成短路,使家庭电路中电流过大,甚至出现火灾;
保险丝是用铅锑合金等电阻比较大、熔点比较低的合金制成的;铜丝、铁丝的电阻率小,熔点高,所以保险丝熔断后,不可以用铜丝、铁丝等导线代替。
故答案为:短路;低;不可以。
短路和用电器总功率过大会造成家庭电路中电流过大;保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
本题考查了短路对家庭电路的危害,对保险丝特点和作用的理解,属基础题。
14.【答案】2:350.3
【解析】解:如图甲所示的电路,单刀双掷开关S打向a,定值电阻和灯泡串联,电流表测量电路电流,此时电流表的示数为0.18A,从图中可知小灯泡L和定值电阻R两端的电压分别为2V、3V,根据P=UI可知此时L和R的电功率之比PL:PR=ULIURI=ULUR=2V3V;
根据串联电路的电压特点可知电源电压U=UL+UR=2V+3V=5V;
当开关S打向b后,电路为灯泡的简单电路,电流表测量电路电流,灯泡两端电压为5V,从图中可知电流表示数将变为0.3A。
故答案为:2:3;5;0.3。
如图甲所示的电路,单刀双掷开关S打向a,定值电阻和灯泡串联,电流表测量电路电流,此时电流表的示数为0.18A,从图中可知小灯泡L和定值电阻R两端的电压,根据P=UI可知此时L和R的电功率之比;
根据串联电路的电压特点可知电源电压;
当开关S打向b后,电路为灯泡的简单电路,电流表测量电路电流,从图中可知电流表示数。
本题考查电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
15.【答案】串 不可以 ② 2.5A
【解析】解:(1)电流表,使用时必须和待测用电器串联,电流表内阻小,它不可以直接连到电源两极;如果闭合开关后电流表如图乙所示,出现图示指针偏转角度太小的问题,是因为选用的电流表量程太大了,为了测量结果准确,重新进行实验接下来应断开开关,换用较小量程,故选②;
(2)由图丙知,电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2.5V;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大处的A端。
故答案为:(1)串;不可以;②;(2)2.5;(3)A。
(1)电流表的连接首先要明确需要测量通过哪个用电器或哪段电路的电流,而且电流表必须与待测用电器串联在电路中;从指针偏转角度太小找出原因;
(2)根据图丙读出电压表的示数;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的阻值最大处。
本题主要考查了电流表、电压表和滑动变阻器的使用,基础题目。
16.【答案】热值 做功 电 1.1×106 3.3×105
【解析】解:(1)火箭使用液氢作为燃料,因为液氢密度小、热值大、且环保;
(2)火箭在大气层内高速运动时,其头部整流罩与空气剧烈摩擦,通过做功的方式改变了整流罩的内能;
(3)①太阳电池翼把太阳能直接转化为电能;
②问天实验舱的太阳翼展开面积约220m2,其总功率为:P=500W/m2×220m2=1.1×105W,
展开10s后,能够接收的太阳能:W=Pt=1.1×105W×10s=1.1×106J,
因为发电效率则为30%,由提供的电能:W电=W×30%=1.1×106J×30%=3.3×105J。
故答案为:(1)热值;(2)做功;(3)①电;②1.1×106;3.3×105。
(1)氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,可以放出更多的热量;
(2)做功可以改变物体的内能,其实质是能量的转化;
(3)①太阳能帆板可将太阳能转化为电能;
②根据电池翼接收太阳能的功率,知道面积和时间,利用公式W=Pt可计算接收的太阳能,再根据发电效率求出提供的电能。
本题以航天事件为背景,考查了对热值、内能的改变、太阳能的应用、功与功率公式的计算等的掌握,有一定综合性。
17.【答案】解:根据电路图可知,两灯并联,开关在干路中控制整个电路,电流表与灯泡L2串联在一条支路中,通过L2的电流为0.3A,所以电流表选用小量程,根据电路图连接实物图,如下所示:
【解析】分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的电流,由并联电路电流的规律确定电流表选用的量程与待测电路串联,根据电路图连接实物图,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,各元件顺序与电路图一一对应。
本题考查并联电路电流的规律和根据电路图连接实物图,关键是分清电路连接关系和电流表的连接,注意各元件顺序与电路图一一对应。
18.【答案】解:三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,开关应控制三孔插座的火线,如图所示:
【解析】三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;开关控制插座时,应控制火线。
本题考查了对三孔插座接法的掌握,同时要知道开关应控制火线。
19.【答案】解:根据题意可知,当井盖没有被移动,井盖开关S1闭合,警示灯不亮;当井盖被移动,井盖开关S1断开,警示灯L发光,这说明开关S1闭合时,把警示灯短路了,所以开关与警示灯是并联的,保护电阻串联接入电路中,电路图如下所示:
【解析】根据题意可知,正常情况下,井盖开关S闭合,灯泡不亮;当井盖被移动,井盖开关S断开时,灯泡发光,据此连接电路图。
本题考查了电路图的设计,关键是能根据题中所给信息设计出合理的电路图,这是本题的重点也是难点,最容易出错的地方是开关断开时灯泡发光,和我们平时接触到的“开关闭合,灯泡发光”正好相反。
20.【答案】断开 2 量程 电流 电压 正 2 V
【解析】解:(1)①为了保护电路安全,在连接电路的过程中,开关应该断开;
②表格中有一个位置的电流测量明显有误,错误的电流值应是实验次数2中的1.5A,错误的原因在于:电流表选用小量程却按大量程读数了;
③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;
(2)实验中所用定值电阻最小阻值为5Ω,根据欧姆定律,当所选电压值不大于3V时,电压表和电流表所用量程均安全无问题,实验小组提出的二个电压值均符合要求。根据串联分压规律,为不更换滑动变阻器使所有电阻均能顺利进行实验,所选电压值最小为U3
则R滑大R定大=U−U定U定,
即15Ω20Ω=U−U定U定,
解得U定≈1.72V,所以三个电压值中能选择的是2V。
故答案为:(1)①断开;②2;量程;③电流;电压;正;(2)2V。
(1)①为了保护电路安全,连接电路时开关应该断开;
②根据串联电路的电流规律和指针在同一位置时电流表大小量程的示数之比回答;
③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;
(2)由串联电路的规律及分压原理得出电阻的电压最小,根据题意确定定值电阻选择的电压。
本题主要考查探究电流与电压、电阻的关系的实验,有一定难度。
21.【答案】质量 吸热 A 醋 醋 醋 醋 分子运动
【解析】解:(1)①根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故应称取质量相同的醋和油;
②如图甲所示,把醋和油装入相同的试管,放入大烧杯中水浴加热,用同一热源加热,这一改良相比原本的方案(用相同的酒精灯分别加热),能更加确保醋和油在相同时间内吸热相同;
(2)①图乙中,纵坐标表示温度,由点B和点A可知,升高相同温度,醋加热时间长,醋吸收的热量更多,说明醋的吸热能力更强,即醋的比热容更大;
②由图像还可得知,加热相同时间,吸收相同热量,醋的温度变化较小;
(3)实验过程中,小明发现,随着加热,能闻到越来越浓的醋味,这是因为温度越高,分子运动越剧烈。
故答案为:(1)①质量;②吸热;(2)①A;醋;醋;醋; ②醋;(3)分子运动。
(1)(2)我们使用同一热源加热,通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)温度越高,分子运动越剧烈。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
22.【答案】保持定值电阻两端电压不变
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为3.8V,电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
(2)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其主要作用是保持电阻两端的电压不变;
(3)根据题意可知,电压表使用0∼3V的量程,而小灯泡的额定电压为3.8V>3V,所以应将电压表与滑动变阻器并联,此时应使电压表的示数为U=U总−UL=6V−3.8V=2.2V,以保证小灯泡恰能正常发光;
(4)电流表选用0∼0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.4A,
小灯泡正常发光时的电阻为:
R=UI=Ω;
(5)电流表和电压表都没有示数,说明电路断路;连接ab,电路没有明显变化,说明灯泡没有故障;连接bc,电路没有明显变化,说明导线bc没有断路;连接cd,小灯泡亮了、电压表有示数、电流表依旧没有示数,说明电流表断路。则发生的故障为C。
故答案为:(1)如上图所示;(2)保持定值电阻两端电压不变;(3)2.2;(4)9.5;(5)C。
(1)根据小灯泡的额定电压确定电压表选用的量程与灯并联;
(2)在研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体的电压不变,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变;
(3)根据题意可知,电压表使用0∼3V的量程,而小灯泡的额定电压为3.8V>3V,所以电压表不能跟灯泡并联,根据串联电路中电压特点,电压表可以跟滑动变阻器并联;然后根据串联电路中电压特点,可求电压表示数;
(4)根据电流表的读数方法(电流表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数),读出电流表示数,根据R=UI计算出电阻;
】本题考查了电路的连接、故障的分析、电表的读数、操作过程、电阻计算等知识,综合性强。
23.【答案】解:(1)开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
此时电流表示数为0.5A,根据欧姆定律可知电源电压:U=I1R1=0.5A×10Ω=5V;
(2)开关S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过R1的电流仍为0.5A,
由并联电路的电流特点可知流过R2的电流:I2=I−I1=0.7A−0.5A=0.2A;
(3)并联电路中各支路两端的电压相等,
则根据欧姆定律可知R2的阻值大小:R2=UI2=5V0.2A=25Ω。
答:(1)电源电压为5V;
(2)开关S闭合时,流过R2的电流为0.2A;
(3)R2的阻值大小为25Ω。
【解析】(1)开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;知道此时电流表的示数和R1的阻值,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)开关S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路的工作特点可知通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点求出流过R2的电流;
(3)根据并联电路的电压特点和欧姆定律可求出R2的阻值大小。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,属于基础题。
24.【答案】解:(1)奶茶吸收的热量:
Q吸=cm(t−t0)
=2.5×103J/(kg⋅℃)×1kg×(75℃−15℃)
=1.5×105J;
(2)25g木炭完全燃烧放出的热量:
Q放=m′q
=0.025kg×3×107J/kg
=7.5×105J;
(3)该次围炉烤奶的热效率:
η=Q吸Q放=1.5×105J7.5×105J=20%。
答:(1)奶茶吸收的热量为1.5×105J;
(2)25g木炭完全燃烧放出的热量为7.5×105J;
(3)该次围炉烤奶的热效率为20%。
【解析】(1)知道奶茶的质量、比热容、初温和末温,根据公式Q吸=cm(t−t0)可求出奶茶吸收的热量;
(2)知道木炭的质量和热值,根据Q放=mq可求出木炭完全燃烧放出的热量;
(3)应用效率公式可求出该次围炉烤奶的热效率。
本题考查学生对热传递过程中吸热公式和燃料燃烧放出热量公式及热效率公式的综合运用,利用好公式是关键。
25.【答案】①②③ 可以 化学 80%4.2
【解析】解:(1)锂离子电池是一种可重复充电电池,相比传统的镍镉、镍氢充电电池,它具有能量密度高、输出功率大、低自放电、无记忆效应和工作温度范围宽等优点,故选①②③;
(2)一个标有“额定能量:20000mAh,3.7V”的充电宝的额定能量为:W=UIt=3.7V×20A×1h=74Wh<160Wh,则该充电宝可以带上飞机;
(3)给电池充电的过程,消耗的是电能,获得的是化学能,电能向化学能转化;
(4)①第一阶段以恒定电流充电,电压逐渐变大,由图甲可知,当电压不再发生变化,此时完成第一阶段充电,电池电量从10%充至80%;
②由图甲可知,充电过程最大电压可达4.2V,由图乙知,最大电流为1A,所以充电最大功率为:P=UI=4.2V×1A=4.2W;
③结合甲、乙两图可知,从10%开始充电到80%的过程中,电流不变,电压增大,由P=UI可知,P与U成正比;当从80%到充满的过程中,电压不变,电流变小,由P=UI可知,P与I成正比,作图如下:
故答案为:(1)①②③;(2)可以;(3)化学;(4)80%;4.2;见解答过程。
(1)根据短文内容回答;
(2)根据W=UIt求出充电宝的额定能量;
(3)电池在放电过程中,化学能转化成电能,而在充电过程中,将电能转化为化学能;
(4)①第一阶段以恒定电流充电,电压逐渐变大,由图甲可知,当电压不再发生变化,此时完成第一阶段充电,据此分析;
②由图甲可知,充电过程最大电压可达4.2V,由图乙知,最大电流为1A,根据P=UI可求出充电最大功率;
③结合甲、乙两图可知,从10%开始充电到80%的过程中,电流不变,电压增大,由P=UI可知,P与U成正比;当从80%到充满的过程中,电压不变,电流变小,由P=UI可知,P与I成正比,据此作图。
本题主要考查电功率公式的应用及能量的转化,读懂短文是解题关键。实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
1.5
0.4
0.5
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