


江西省赣州市大余县部分学校2023-2024学年九年级(上)月考物理试卷(12月份)
展开 这是一份江西省赣州市大余县部分学校2023-2024学年九年级(上)月考物理试卷(12月份),共24页。试卷主要包含了填空题,计算题,实验与探究题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)吸烟危害大,吸烟不仅污染室内环境,还会影响自身及他人的身体健康。在室内吸烟,这是 现象,该现象说明分子在不停地做 运动。
2.(2分)在发射纸火箭的活动中,将纸火箭发射筒内充满气体,按下发射气阀,火箭飞出,同时看到下端管口出现了明显的“白气”。发射过程中筒内气体的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),这个过程中的能量转化与汽油机的 (选填“压缩”或“做功”)冲程相同。
3.(2分)如图为某调光小台灯的铭牌,它的亮度可以通过调节旋钮来控制。旋钮相当于一个 ,它是通过改变连入电路的 大小来调节台灯亮度的。
4.(2分)两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电,则电荷移动的方向 ,电流方向是 (填“从A到B”或“B到A”)。
5.(2分)如图所示,小明送给奶奶一个电动足部按摩器,它可以对足底进行加热、按摩。按摩器发热将电能转化为 能,对足底加热时,足底温度升高 的方式改变足底的内能。
6.(2分)小华同学将规格为“3V,3W”和“3V,0.5W”的甲、乙两个灯泡串联接入电路,闭合开关,实际功率较大的是 灯,甲灯的额定功率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(2分)某同学设计了一个数显弹簧秤,其内部构造图如图所示。其中,电源电压不变,R1是定值电阻,当向秤盘上添加重物时,电压表的示数 ,电阻R2的电功率 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.(2分)如图所示电路,L1、L2、L3是三只完全相同的小灯泡(设灯丝电阻不随温度的变化发生变化),闭合开关,小灯泡L2最亮,L3最暗;若电阻丝R2,R3是粗细相同的镍铬合金丝,由上述现象可知,R2的长度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)R3的长度;若小灯泡L2断路,则小灯泡L1(或L3)的亮度将 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题2分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9.(2分)“估测”是物理学中常用的测量方法,下面是某同学对生活中一些物理量的估测,其中最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压是36V
B.微波炉的额定功率约为1000W
C.家用节能灯工作一晚消耗电能约1kW•h
D.把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为100J
10.(2分)随着科技的发展,电脑CPU的运算能力越来越强。电脑CPU工作时会不断发热,为了保证CPU不被烧坏,外接电风扇(用M表示)工作辅助降温( )
A.B.
C.D.
11.(2分)小明学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他买了“1W,装在了台灯(灯泡为“PZ220﹣60”)上,一开灯,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头。分析他失败的原因是( )
A.电位器连接时被短路
B.电位器的额定功率偏小
C.电位器的额定功率偏大
D.电位器电阻偏小,应换用20kΩ的
12.(2分)如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,下列说法正确的是( )
A.图中a表和b表是同种类型的电表
B.定值电阻两端的电压变小
C.a表应是电流表,其示数变小
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
(多选)13.(3分)地铁时代的到来,为我们的出行和生活带来了便利。下列有关说法正确的是( )
A.挖隧道时,盾构机的刀盘旋转温度升高,是通过热传递的方式改变内能的
B.用冷却水给滚刀降温,利用了水比热容较小的性质
C.图乙中,地铁进站时动能转化为重力势能,起到自然刹车作用
D.地铁出站时,储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用
(多选)14.(3分)如图所示的电路中,只闭合开关S时,电流表的示数为I,电路消耗的总功率为P。再闭合开关S1时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电压表示数和电流表示数的比值不变
C.若移动滑片,使电流表示数为I时,电压表示数仍为U
D.若移动滑片,使电流表示数为I时,电路消耗的总功率仍为P
三、计算题(本大题共3小题,第15小题6分,第16、17小题各8分,共22分)
15.(6分)在新能源汽车的发展中,氢燃料汽车也是备受推崇的一种。某氢燃料新能源汽车满载时的重力为2×105N,某次满载后在水平路面上匀速直线行驶1200m,用时2min,汽车所受阻力是其总重力的。(氢的热值是1.4×108J/kg)
(1)求汽车消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)求汽车发动机的效率。
(3)根据你所了解的知识,说一说使用氢燃料汽车的好处。
16.(8分)如图所示,当只闭合S3时,电流表示数为0.3A;同时闭合S1和S3,断开S2时,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)如果只闭合S2,1min内整个电路中的电流做的功。
17.(8分)如图所示,电源电压为9V,当闭合S、S1,断开S2时,调节变阻器滑片P,使电压表的示数为5V,小灯泡L正常发光,则:
(1)小灯泡的额定功率是多少W?
(2)若保持滑片P位置不动,闭合S、S2断开S1时,电流表示数增大0.5A,则定值电阻R0的阻值为多少Ω?此时电压表的示数为多少V?
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.(7分)亲爱的同学,你会使用下列仪器吗?
(1)如图甲所示,电压表的示数是 V,如果读数时指针不停抖动,可能的原因是 。
(2)图乙是插入式电阻箱的结构示意图。当把插头插入时,插头就会把该电阻短路。该插入式电阻箱的最大电阻值是 Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
(3)小明同学家中电能表九月初示数如图丙所示,月底示数为,则这个月他家里用电 kW•h。小明为了测一个正在工作的电饭锅的实际电功率,他首先要 ,观察到此时他家标有“3000r/(kW•h)”的字样的电能表1min转过90圈,则这个电饭锅工作时的实际功率为 W。
19.(7分)【探究名称】探究电流与电阻的关系:
【问题】图甲是小芳的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω,2A”
【证据】(1)按照甲图所示的电路图,请把图乙的实物电路补充完整,电流表示数增大。
(2)闭合开关,电流表、电压表都无示数,调节滑动变阻器;经检查,电源、导线和开关都无问题。其原因可能是 。
(3)电路连接正确后,小芳先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 V。小芳断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备闭合开关后再向 (选填“左”或“右”)移动滑片,直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学立即制止了她的做法,他认为小芳在实验操作上须更加规范 。
【解释】实验中多次更换电阻重复操作,记录数据如表一,分析表中数据可得出结论:电压一定时 比。
表一:小芳实验数据:
表二:小星实验数据:
【交流】另一小组成员小星得出的实验数据如表二,分析表中数据可发现其与正确结论不符,其原因是 。
20.(7分)【实验名称】测量定值电阻的阻值:
【实验原理】小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值,该实验的原理是 。
【实验步骤】(1)如图甲所示,这是小明设计的实验电路图,应先 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)图乙是小明根据电路图连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,导线不得交叉。
(3)改正错误后,小明闭合开关,发现向左移动滑片时,电压表示数不变,则电路此时存在的故障可能是 。
(4)排除故障后,进行多次测量,其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示。根据表格的三次实验数据可得,Rx的阻值为 Ω。(结果保留一位小数)
【交流评估】将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现三次实验所测小灯泡的阻值相差较大,原因可能是 。
21.(7分)【探究名称】探究影响导体电阻大小的因素:
【问题】同学们设计了如图所示的装置,探究影响导体电阻大小的因素,并提出以下猜想。
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关。
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关。
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
【证据】(1)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验。(均填写字母)
(2)选用合金丝B和C分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或“三”)。
(3)实验中,分别将4根合金丝接入电路,闭合开关,记录实验数据如下表。
【解释】分析实验数据可知,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关,在其他因素相同时,电阻越 ,横截面积越大,电阻越 。
【交流】(1)在上述探究过程中,总要控制某些因素,进而寻找另外一些因素的关系,这种研究方法叫 。
(2)某同学在一次实验中,将合金丝A与电流表串联,用酒精灯对合金丝A加热后,说明导体电阻的大小还可能与 有关。
2023-2024学年江西省赣州市大余县部分学校九年级(上)月考物理试卷(12月份)
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1.(2分)吸烟危害大,吸烟不仅污染室内环境,还会影响自身及他人的身体健康。在室内吸烟,这是 扩散 现象,该现象说明分子在不停地做 无规则 运动。
【答案】扩散;无规则。
【解答】解:闻到烟味属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:扩散;无规则。
2.(2分)在发射纸火箭的活动中,将纸火箭发射筒内充满气体,按下发射气阀,火箭飞出,同时看到下端管口出现了明显的“白气”。发射过程中筒内气体的内能 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),这个过程中的能量转化与汽油机的 做功 (选填“压缩”或“做功”)冲程相同。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:按下发射气阀,筒内气体对筒身与纸火箭做功,温度降低,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
故答案为:减小;做功。
3.(2分)如图为某调光小台灯的铭牌,它的亮度可以通过调节旋钮来控制。旋钮相当于一个 滑动变阻器 ,它是通过改变连入电路的 电阻 大小来调节台灯亮度的。
【答案】滑动变阻器;电阻。
【解答】解:由题意可知,调光小台灯的调节旋钮的实质是一个滑动变阻器。
故答案为:滑动变阻器;电阻。
4.(2分)两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电,则电荷移动的方向 从A到B ,电流方向是 B到A (填“从A到B”或“B到A”)。
【答案】从A到B;B到A。
【解答】解:A带负电,B不带电,瞬间A上的部分负电荷会转移到B上,验电器A的张角减小,因此电流方向是由B到A。
故答案为:从A到B;B到A。
5.(2分)如图所示,小明送给奶奶一个电动足部按摩器,它可以对足底进行加热、按摩。按摩器发热将电能转化为 内 能,对足底加热时,足底温度升高 热传递 的方式改变足底的内能。
【答案】内;热传递。
【解答】解:按摩器发热利用了电流的热效应,将电能转化为内能,足底温度升高。
故答案为:内;热传递。
6.(2分)小华同学将规格为“3V,3W”和“3V,0.5W”的甲、乙两个灯泡串联接入电路,闭合开关,实际功率较大的是 乙 灯,甲灯的额定功率 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:两个灯泡的额定电压相同,额定功率不同可知;
两个灯泡串联接入电路中,通过两个灯泡的电流是相同的2R可知,“2V 3W”灯泡的实际功率要远小于“3V 4.5W”灯泡的实际功率;
额定功率是指用电器正常工作时的功率,不管是串联还是并联,甲。
故答案为:乙;不变。
7.(2分)某同学设计了一个数显弹簧秤,其内部构造图如图所示。其中,电源电压不变,R1是定值电阻,当向秤盘上添加重物时,电压表的示数 变大 ,电阻R2的电功率 不变 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变大;不变。
【解答】解:由电路图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测变阻器R8滑片上方电阻两端的电压,
因电压表的电阻很大,相当于断路,由I=;当向秤盘上添加重物时,则与电压表并联部分的电阻变大;
因电路中的电流不变,滑动变阻器连入电路的电阻不变2R可知电阻R2的电功率不变。
故答案为:变大;不变。
8.(2分)如图所示电路,L1、L2、L3是三只完全相同的小灯泡(设灯丝电阻不随温度的变化发生变化),闭合开关,小灯泡L2最亮,L3最暗;若电阻丝R2,R3是粗细相同的镍铬合金丝,由上述现象可知,R2的长度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)R3的长度;若小灯泡L2断路,则小灯泡L1(或L3)的亮度将 不变 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】小于;不变。
【解答】解:灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,闭合开关2最亮,L3最暗,由P=UI=I3R可知,通过L3的电流最小,由I=,该支路的总电阻最大,由串联电路的电阻规律可知,R3阻值最大,
若R8、R3是粗细相同、长度不同的镍铬合金丝3阻值最大,由此可知,R4的长度小于R3的长度;
因为并联电路中各用电器互不影响,所以若小灯泡L2断路,则小灯泡L6 (或L3)的亮度将不变。
故答案为:小于;不变。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题2分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9.(2分)“估测”是物理学中常用的测量方法,下面是某同学对生活中一些物理量的估测,其中最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压是36V
B.微波炉的额定功率约为1000W
C.家用节能灯工作一晚消耗电能约1kW•h
D.把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为100J
【答案】B
【解答】解:A、一节干电池的电压是1.5V;
B、微波炉有不同规格,故B正确;
C、家用节能灯的工作电流一般为5.1A。工作一晚12h消耗的电能约为W=UIt=220V×0.5A×12×3600s=9.504×105J=4.264kW•h=0.264度,故C错误;
D、物理课本的质量大约是m=200g=0.2kg.课桌的高度大约是0.8m,故D错误。
故选:B。
10.(2分)随着科技的发展,电脑CPU的运算能力越来越强。电脑CPU工作时会不断发热,为了保证CPU不被烧坏,外接电风扇(用M表示)工作辅助降温( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解答】解:由题意可知电动机和CPU可以独立工作、互不影响,当温度上升到某一值时,即温度升高到某一值时,说明电动机晚工作,可控制所有用电器,只控制电动机。
故选:A。
11.(2分)小明学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他买了“1W,装在了台灯(灯泡为“PZ220﹣60”)上,一开灯,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头。分析他失败的原因是( )
A.电位器连接时被短路
B.电位器的额定功率偏小
C.电位器的额定功率偏大
D.电位器电阻偏小,应换用20kΩ的
【答案】B
【解答】解:由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:
I==≈0.27A,
由P=I2R可得,电位器允许通过的最大电流:
I′===0.0005A,
因为I≥I′,所以,允许通过的电流太小。
如果电位器连接时被短路,开始就不能起到调节作用。
故选:B。
12.(2分)如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,下列说法正确的是( )
A.图中a表和b表是同种类型的电表
B.定值电阻两端的电压变小
C.a表应是电流表,其示数变小
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
【答案】D
【解答】解:ABC、由电路图可知;a串联接入电路中;b与滑动变阻器并联;
在向右拉动金属拉环的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电流表示数变大;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器两端的电压变小,故ABC错误;
D、此电路设计中,电流表示数增大,所以用电流表示数反映测量成绩。
故选:D。
(多选)13.(3分)地铁时代的到来,为我们的出行和生活带来了便利。下列有关说法正确的是( )
A.挖隧道时,盾构机的刀盘旋转温度升高,是通过热传递的方式改变内能的
B.用冷却水给滚刀降温,利用了水比热容较小的性质
C.图乙中,地铁进站时动能转化为重力势能,起到自然刹车作用
D.地铁出站时,储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用
【答案】CD
【解答】解:A、挖隧道时,通过做功的方式改变物体的内能;
B、用冷却水给滚刀降温,故B错误;
C、图乙中,速度减小,动能转化为重力势能;
D、地铁出站时储存的重力势能又转化为动能。
故选:CD。
(多选)14.(3分)如图所示的电路中,只闭合开关S时,电流表的示数为I,电路消耗的总功率为P。再闭合开关S1时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大
B.电压表示数和电流表示数的比值不变
C.若移动滑片,使电流表示数为I时,电压表示数仍为U
D.若移动滑片,使电流表示数为I时,电路消耗的总功率仍为P
【答案】ABD
【解答】解:A、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R3的电压,小于电源电压;再闭合开关S1时,R1被短路,电压表示数测量电源电压,根据欧姆定律I=知,电流表示数变大;
B、电压表示数和电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器接入电路的电阻不变,故B正确;
C、只闭合开关S时6的电压,再闭合开关S1时,电压表示数测量电源电压,使电流表示数为I时,所以电压表示数变大;
D、若移动滑片,电源电压不变,根据P=U电源I可知,总功率不变,故D正确。
故选:ABD。
三、计算题(本大题共3小题,第15小题6分,第16、17小题各8分,共22分)
15.(6分)在新能源汽车的发展中,氢燃料汽车也是备受推崇的一种。某氢燃料新能源汽车满载时的重力为2×105N,某次满载后在水平路面上匀速直线行驶1200m,用时2min,汽车所受阻力是其总重力的。(氢的热值是1.4×108J/kg)
(1)求汽车消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)求汽车发动机的效率。
(3)根据你所了解的知识,说一说使用氢燃料汽车的好处。
【答案】(1)汽车消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为2.8×107J;
(2)汽车发动机的效率为60%;
(3)氢燃料具备的优点有空气污染少。
【解答】解:(1)汽车消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为:
Q放=m氢q=0.2kg×7.4×108J/kg=5.8×107J;
(2)汽车在水平路面上匀速直线行驶所受阻力为:
f=G=0.07×2×108N=1.4×103N,
公交车做匀速直线运动,受到平衡力作用4N;
牵引力做的有用功为:W有用=Fs=1.7×104N×1200m=1.68×107J;
汽车发动机的效率为:η=×100%=;
(3)氢燃料燃烧后的生成物是水,所以氢燃料具备的优点有空气污染少。
答:(1)汽车消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.8×107J;
(2)汽车发动机的效率为60%;
(3)氢燃料具备的优点有空气污染少。
16.(8分)如图所示,当只闭合S3时,电流表示数为0.3A;同时闭合S1和S3,断开S2时,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)如果只闭合S2,1min内整个电路中的电流做的功。
【答案】(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为30Ω;
(3)1min内整个电路中的电流做的功为43.2J。
【解答】解:(1)由图可知,当只闭合S3时,电路中只有R1工作,电流表示数为4.3A1的电流I2=0.3A;
同时闭合S8和S3,断开S2时,R8、R2并联,根据并联电路的电压特点可知,所以电源电压U=6V;
(2)电流表测量干路电流,由于R3的阻值和两端电压不变,所以通过R1的电流不变,
根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I7=I﹣I1=0.4A﹣0.3A=3.2A,
R2的阻值:R8===30Ω;
(3)R1的阻值:R6===20Ω;
如果只闭合S2,R5、R2串联,
根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω,
电路中的电流:I′===0.12A。
6min内整个电路中的电流做的功W=UI′t=6V×0.12A×3×60s=43.2J。
答:(1)电源电压为6V;
(2)R7的阻值为30Ω;
(3)1min内整个电路中的电流做的功为43.2J。
17.(8分)如图所示,电源电压为9V,当闭合S、S1,断开S2时,调节变阻器滑片P,使电压表的示数为5V,小灯泡L正常发光,则:
(1)小灯泡的额定功率是多少W?
(2)若保持滑片P位置不动,闭合S、S2断开S1时,电流表示数增大0.5A,则定值电阻R0的阻值为多少Ω?此时电压表的示数为多少V?
【答案】(1)小灯泡的额定功率是4W;
(2)若保持滑片P位置不动,闭合S、S2断开S1时,电流表示数增大0.5A,则定值电阻R0的阻值为1Ω,此时电压表的示数为7.5V。
【解答】解:
(1)当闭合S、S1,断开S2时,灯泡L与变阻器R串联,电流表测电路中的电流,
调节滑片P,使电压表示数为5V,小灯泡正常发光,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,小灯泡正常发光时两端的电压:
UL=U﹣UR=9V﹣5V=3V,
则小灯泡的额定功率:
PL=ULI=4V×1A=8W;
(2)此时变阻器接入电路中的电阻:
R===2Ω,
若保持滑片P位置不动,闭合S、S2,断开S1时,R与R5串联,电流表测电路中的电流,
由电流表示数增大0.5A可知,此时电路中的电流I′=7.5A,
则此时电路中的总电阻:
R总===6Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,定值电阻R5的阻值:
R0=R总﹣R=6Ω﹣7Ω=1Ω,
接入电路中的电阻两端电压UR′=I′R=1.2A×5Ω=7.8V,即此时电压表的示数为7.5V。
答:(1)小灯泡的额定功率是8W;
(2)若保持滑片P位置不动,闭合S、S2断开S1时,电流表示数增大8.5A0的阻值为2Ω,此时电压表的示数为7.5V。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.(7分)亲爱的同学,你会使用下列仪器吗?
(1)如图甲所示,电压表的示数是 2.5 V,如果读数时指针不停抖动,可能的原因是 电路中某处接触不良 。
(2)图乙是插入式电阻箱的结构示意图。当把插头插入时,插头就会把该电阻短路。该插入式电阻箱的最大电阻值是 15 Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 7 Ω。
(3)小明同学家中电能表九月初示数如图丙所示,月底示数为,则这个月他家里用电 122 kW•h。小明为了测一个正在工作的电饭锅的实际电功率,他首先要 关闭家中其他电器 ,观察到此时他家标有“3000r/(kW•h)”的字样的电能表1min转过90圈,则这个电饭锅工作时的实际功率为 1800 W。
【答案】(1)2.5;电路中某处接触不良
(2)15;7
(3)122;关闭家中其他电器;1800
【解答】解:(1)如图甲所示,电压表选用小量程,如果读数时指针不停抖动;
(2)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,
它的最大电阻值是:R=6Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,由图可知,A。
(3)由图知,则这个月家里用电量为:2144.1kW•h﹣2022.2kW•h=122kW•h。
小明为了测一个正在工作的电饭锅的实际电功率,他首先要关闭家中其他所有电器;
电能表1min转过90圈,消耗的电能为:W=,
则这个电饭锅工作时的实际功率为P===1800W。
故答案为:
(1)2.6;电路中某处接触不良
(2)15;7
(3)122;关闭家中其他电器
19.(7分)【探究名称】探究电流与电阻的关系:
【问题】图甲是小芳的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω,2A”
【证据】(1)按照甲图所示的电路图,请把图乙的实物电路补充完整,电流表示数增大。
(2)闭合开关,电流表、电压表都无示数,调节滑动变阻器;经检查,电源、导线和开关都无问题。其原因可能是 滑动变阻器断路或电流表断路 。
(3)电路连接正确后,小芳先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 2 V。小芳断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备闭合开关后再向 右 (选填“左”或“右”)移动滑片,直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学立即制止了她的做法,他认为小芳在实验操作上须更加规范 将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,再闭合开关,进行实验 。
【解释】实验中多次更换电阻重复操作,记录数据如表一,分析表中数据可得出结论:电压一定时 反 比。
表一:小芳实验数据:
表二:小星实验数据:
【交流】另一小组成员小星得出的实验数据如表二,分析表中数据可发现其与正确结论不符,其原因是 没有保证定值电阻两端电压不变 。
【答案】(1)见解答;(2)滑动变阻器断路或电流表断路;(3)2;右;将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,再闭合开关,进行实验;
【解释】反
【交流】没有保证定值电阻两端电压不变
【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大,应该接入左下接线柱
(2)闭合开关,电流表,说明电路中没有电流,调节滑动变阻器,排除电源,则滑动变阻器断路或电流表断路;
(3)电流表示数为0.4A,电阻为5Ω,故保持不变的电压为2V.将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,大于4V为了控制定值电阻两端电压为2V不变,根据分压原理,故滑动变阻器应该向右边移动,再闭合开关。
【解释】分析表一中数据,每次的电流与电阻的乘积都等于2.7V,通过导体的电流与电阻成反比。
【交流】分析表二,可以发现多次实验中,即没有保证定值电阻两端电压不变。
故答案为:(1)见解答;(2)滑动变阻器断路或电流表断路;右;将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,进行实验;
【解释】反
【交流】没有保证定值电阻两端电压不变
20.(7分)【实验名称】测量定值电阻的阻值:
【实验原理】小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值,该实验的原理是 。
【实验步骤】(1)如图甲所示,这是小明设计的实验电路图,应先 断开 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到最 右 (选填“左”或“右”)端。
(2)图乙是小明根据电路图连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,导线不得交叉。
(3)改正错误后,小明闭合开关,发现向左移动滑片时,电压表示数不变,则电路此时存在的故障可能是 Rx断路 。
(4)排除故障后,进行多次测量,其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示。根据表格的三次实验数据可得,Rx的阻值为 4.9 Ω。(结果保留一位小数)
【交流评估】将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现三次实验所测小灯泡的阻值相差较大,原因可能是 灯丝电阻随温度的变化而变化 。
【答案】(1);(2)(3)右;Rx断路;(4)4.9;灯丝电阻随温度的变化而变化。
【解答】解:【实验原理】
小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。伏安法测电阻的原理是欧姆定律,U是电阻两端的电压。
【实验步骤】
(1)在连接电路时,为了保护电路中的元件。同时,即最右端,避免电流过大损坏元件。
(2)观察图乙,发现电压表并联在了滑动变阻器和定值电阻两端。电压表应该并联在被测电阻Rx两端x两端的电压。因此,并将电压表的负接线柱改接到定值电阻Rx的右端接线柱上,如图所示:
(3)改正错误后,小明闭合开关,电流表无示数,这通常意味着电路中存在断路。由于电压表仍然有示数,因此断路应该发生在定值电阻Rx处,即Rx断路。
(4)排除故障后,进行多次测量,电流表的示数如图丙所示,分度值为0.02A。根据欧姆定律,第三次实验的电阻为
Rx3=
Rx的阻值为
Rx==7.9Ω
【交流评估】
将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现三次实验所测小灯泡的阻值相差较大,在三次实验中,其温度也不同。
故答案为:(1);(2)(3)右;Rx断路;(4)4.6。
21.(7分)【探究名称】探究影响导体电阻大小的因素:
【问题】同学们设计了如图所示的装置,探究影响导体电阻大小的因素,并提出以下猜想。
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关。
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关。
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
【证据】(1)为了验证猜想一,应选用合金丝 A 和 B 进行实验。(均填写字母)
(2)选用合金丝B和C分别接入电路,是为了验证猜想 三 (选填“一”、“二”或“三”)。
(3)实验中,分别将4根合金丝接入电路,闭合开关,记录实验数据如下表。
【解释】分析实验数据可知,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关,在其他因素相同时,电阻越 大 ,横截面积越大,电阻越 小 。
【交流】(1)在上述探究过程中,总要控制某些因素,进而寻找另外一些因素的关系,这种研究方法叫 控制变量法 。
(2)某同学在一次实验中,将合金丝A与电流表串联,用酒精灯对合金丝A加热后,说明导体电阻的大小还可能与 温度 有关。
【答案】(1)A;B;(2)三;(3)大;小。【交流】(1)控制变量法;(2)温度。
【解答】解:(1)为了验证猜想一,导体的电阻与导体的材料有关,应控制长度,应选用合金丝A。(均填写字母)
(2)选用合金丝B和C分别接入电路,材料和长度相同,是为了验证猜想三。
(3)分析实验数据可知,导体的电阻与导体的材料、横截面积都有关,
对比CD可知,在其他因素相同时,电阻越大,横截面积越大。
【交流】(1)在上述探究过程中,总要控制某些因素,进而寻找另外一些因素的关系。
(2)某同学在一次实验中,将合金丝A与电流表串联,温度改变,发现电流表的示数变小了,说明导体电阻的大小还可能与温度有关。
故答案为:(1)A;B;(2)三;小。【交流】(1)控制变量法。实验次序
1
2
3
4
5
R/Ω
2
5
10
20
30
I/A
1.20
0.48
0.24
0.12
0.08
实验次序
1
2
3
R/Ω
5
10
25
I/A
0.40
0.30
0.18
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻Rx/Ω
4.8
4.9
Rx的平均值/Ω
编号
材料
长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
实验次序
1
2
3
4
5
R/Ω
2
5
10
20
30
I/A
1.20
0.48
0.24
0.12
0.08
实验次序
1
2
3
R/Ω
5
10
25
I/A
0.40
0.30
0.18
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻Rx/Ω
4.8
4.9
Rx的平均值/Ω
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长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
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