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2020-2021学年广西防城港市九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年广西防城港市九年级(上)期末物理试卷,共26页。试卷主要包含了5VB,1AD,5V,则灯泡L1两端的电压为,【答案】D,【答案】C,【答案】B等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年广西防城港市九年级(上)期末物理试卷
1. 在通常情况下,下列物品属于导体的是( )
A. 陶瓷 B. 石墨 C. 玻璃 D. 塑料
2. 下列设备不属于热机的是( )
A. 电风扇 B. 汽油机 C. 柴油机 D. 蒸汽机
3. 下列数据最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压约为1.5V B. 我国家庭电路的电压约为36V
C. 空调正常工作时的电流约为0.1A D. 台灯正常工作时的电流约为15A
4. 下列能量转化的过程,属于机械能转化为内能的是( )
A. 给电池充电 B. 爆竹燃烧 C. 用电池供电 D. 搓手取暖
5. 干燥的冬天,穿在身上的化纤衣服容易吸附灰尘,这是因为( )
A. 冬天气温低 B. 冬天灰尘多
C. 化纤衣服摩擦带了电 D. 化纤衣服创造了电荷
6. 如图所示,丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动。下列对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A. 若相互吸引,一定带正电 B. 若相互吸引,一定带负电
C. 若相互排斥,一定带正电 D. 若相互排斥,一定带负电
7. 下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,具有的热量越多
B. 物体温度升高,它一定吸收了热量
C. 物体吸收了热量,它的温度一定升高
D. 物体温度升高,内能一定增加
8. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电脑 B. 电炉 C. 电视机 D. 电风扇
9. 如图所示的电路,要使灯泡L1、L2组成并联电路,应进行的操作是( )
A. 只闭合S1 B. 只闭合S2
C. 闭合S1和S3,断开S2 D. 闭合S1、S2和S3
10. 如图所示的四种正在带电操作的情景,其中不会发生触电事故的是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为2.5V,则灯泡L1两端的电压为( )
A. 2.0V B. 5.0V C. 3.5V D. 8.5V
12. 如图所示电路,当开关S闭合后,两表均有示数,过一会儿,发现电压表和电流表示数都增大,下列故障分析可能的是( )
A. Ll断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
13. 某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是( )
A. S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B. S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C. S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
D. S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
14. 某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动(机器人用表示,下列电路设计符合要求的是
( )
A. B.
C. D.
15. 将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,发现电压表示数变大,对于该电路说法正确的是( )
A. 电流表示数将变小
B. 电路的总电阻变大
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
16. 如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变亮 B. 电压表示数变大
C. 电流表A1示数变小 D. 电路消耗的总功率变大
17. 如图所示的电表是测量______ 的仪表,此时该电表的读数为______ kW⋅h。
18. 学校旁边新开了一家炸鸡排店,同学们远远就能闻到鸡排的香味,这属于______ 现象。鸡排放入锅中油炸时,温度迅速升高,这是通过______ 改变了它的内能。
19. 日常生活中,人们常用冷水冷却汽车发动机,这是因为水的______较大,冷却效果好;当水吸收汽车发动机缸体的热量后,水的内能会______(选填“增加”或“减小”)。
20. 我国家庭电路的电压为______V;为了安全,带有金属外壳的用电器,其金属外壳要接______(选填“火”、“零”或“地”)线;发生触电事故时,首先应切断______。
21. 如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”,用电压表测量“水果电池”的电压,则该电池的正极是______(选填“A”或“B”);若想获得3.6V的电压,需要把______节这样的“水果电池”______(选填“并联”或“串联”)起来。
22. 如图甲所示是通过灯泡L和电阻R的电流随电压变化关系的图象,将它们接入如图乙所示的电路中。当只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W,则电源电压为______V;再闭合开关S1,电流表的示数为______A,电路消耗的总功率为______W。
23. 如图所示的实物电路,请你在下边的虚框内画出对应的电路图。
24. 如图所示,请你将带有保险盒的三孔插座正确接入电路中。
25. 在照明电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾,请你用学过的物理知识(如:电功率、焦耳定律),简要说明这是为什么?
26. 在“探究不同物质吸热性质”的实验时,在两个相同的烧杯里分别加入水和食用油,用相同的电加热器同时给它们加热(如图甲所示)。如图乙所示是水和食用油在加热过程中温度随时间变化关系的图象。[已知
(1)实验时,在两个相同的烧杯里加入水和食用油的初温和______(选填“质量”或“体积”)是相同的;
(2)选择两个相同的电加热器给水和食用油加热,目的是为了在相同的时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量是______(选填“相同”或“不相同”)的;
(3)在实验过程中,通过控制加热时间相同,比较水和煤油______来比较不同液体的吸热能力;在相同条件下,要使水和食用油升高相同的温度,则______(选填“水”或“食用油”)需要加热的时间更长些;
(4)由图乙可知,其中a是表示______(选填“水”或“食用油”)的温度随时间变化关系的图象;食用油的比热容是______J/(kg⋅℃)。
27. 小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是______;排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为______A。
(2)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持______表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向B移动,使电压表示数为______V,并记录此时各表的示数。
(3)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(2).实验记录的多组数据如表所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成______比。
实验次数
定值电阻(Ω)
电流表示数(A)
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
(4)本实验采用______法来探究“电流与电阻的关系”。
(5)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因,你认为其原因是______。
28. 在做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验时,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路补充完整,要求:滑片P向右移动时,电流表示数变小;连线不能交叉。
(2)电路连接完成后,当闭合开关时,发现电流表指针偏转如图乙所示,其原因可能是______。
A.电流表选择的量程过小B.电流表“+”、“-”接线柱接反了
(3)电路更正,确认无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数如图丙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)在某一次测量过程中,灯丝突然烧断,则电压表的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。换用相同规格的灯泡后,闭合开关,再进行实验,记录的实验数据如下表:
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
根据实验数据,小张求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻,你认为他的做法合理吗?你的理由是______(作出判断并说出理由)。
(5)另一小组在实验时,发现电流表烧坏了,为了测出该小灯泡的额定功率,在实验室找来定值电阻R0和单刀双掷开关各一个,设计了如图丁所示的电路(电源电压不变)。
请你帮他们完成下列实验步骤:
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U1,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S,滑动变阻器的滑片位置保持不变,______,此时电压表示数为U2;
则小灯泡的额定功率为______(用R0、U1、U2表示)。
29. 一物理兴趣小组用煤炉给10kg的水加热,并绘制了水在加热过程温度随时间变化关系的图象(如图所示)。若在6min内完全燃烧了0.3kg的烟煤(已知:。求:
(1)烟煤完全燃烧放出的热量;
(2)经过6min加热,水吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
30. 如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“10Ω2A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙、丙所示。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)通电100s,电流通过电阻R,所做的功;
(3)调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A2读数为1.5A,此时变阻器R1消耗的电功率。
31. 如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)R0的阻值及电源电压;
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电阻R0消耗的功率?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:陶瓷、玻璃、塑料都是绝缘体,石墨是导体。
故选:B。
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的水溶液、石墨等.
常见的绝缘体包括:橡胶、陶瓷、塑料、玻璃、油等。
导体和绝缘体不能死记硬背,根据生活中用哪些材料来导电,用哪些材料来绝缘,记忆效果好,并且记忆长久。
2.【答案】A
【解析】解:电风扇利用电能工作,将电能转化为机械能,不符合热机的特点;柴油机、汽油机和蒸汽机都是把内能转化成机械能的装置,符合热机的特点。
故选:A。
热机是把内能转化成机械能的装置,分析各选项能量转化即可正确选择。
本题主要考查了对热机能量转化的了解,是一道容易出错的题目。
3.【答案】A
【解析】解:A、一节新干电池的电压约为1.5V,符合实际,故A正确。
B、我国家庭电路的电压约为220V,故B错误。
C、空调正常工作时的电流约为5A,故C错误。
D、电灯正常工作时的电流约为0.2A,故D错误。
故选:A。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
4.【答案】D
【解析】解:
A、给电池充电,电池相当于用电器,是电能转化为化学能,故A错误;
B、爆竹燃烧的过程中会产生内能,内能对外做功,内能转化为机械能,故B错误;
C、用电池供电,电池的化学能转化为电能,故C错误;
D、搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D正确。
故选:D。
分析选项中的事例,分别是消耗了哪种形式的能,又得到了哪种形式的能,从而做出判断。
本题考查机械能转化为内能的现象判断,注意能量的转化必须通过做功来完成。
5.【答案】C
【解析】解:用摩擦的方法可以使物体带电,带电体能够吸引轻小物体,所以干燥的冬天,穿在身上的化纤衣服摩擦带电后能够吸引灰尘。
故选:C。
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
本题考查了摩擦起电现象、带电体的性质,属于基础题目。
6.【答案】C
【解析】解:AB、玻璃棒带正电,若能吸引吸管A,则A有两种可能,即可能带负电、也可能不带电,故AB错误;
CD、玻璃棒带正电,若能排斥吸管A,则A一定带正电,故C正确,D错误。
故选:C。
带电体能够吸引轻小物体;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
此题考查带电体的性质和电荷间的相互作用规律,要综合分析解答。
7.【答案】D
【解析】解:A、热量是指在热传递过程中,物体内能的变化量,是一个过程量,不能说物体具有多少热量,故A错误;
B、物体的温度升高,内能增加,可以对物体做功,也可以进行热传递,故B错误;
C、物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故B错误;
D、影响内能大小的因素:温度、质量、状态、材料等;同一物体温度越高,内能越大,故物体温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选:D。
(1)热量是指在热传递过程中,物体内能的变化量,是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说吸收或放出多少热量。
(2)改变内能的方式:做功和热传递;
(3)晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变;
(4)内能的大小和物体的温度、质量等因素有关,同一物体温度升高,内能增大。
本题主要考查学生对内能、温度和热量关系的了解和掌握,知道内能和热量概念,理解内能是一个状态量,热量是一个过程量等知识是解决该题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:
A、电脑工作时,电能主要转化为声能和光能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B、电炉工作时,电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B符合题意;
C、电视机工作时,电能主要转化为声能和光能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D、电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选:B。
电流的热效应就是把电能转化为内能,可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。
本题主要考查学生对电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能。
9.【答案】C
【解析】解:要使L1、L2并联,则应让电流从同一导线分别流入两灯泡中再汇合在同一导线中流回电源负极,则只能闭合S1、S3,断开S2。
故选:C。
各根据串联和并联的特点分析,把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联。把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联。
本题考查了确定灯泡的连接方式问题,知道串并联的概念,认真分析电路结构即可正确解题。
10.【答案】B
【解析】解:人体触电,原因是有电流流过,形成通路,人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,
选项A、C、D中通过人体都能构成闭合的电路,即有电流流过人体,会触电;
只有选项B中没有构成闭合的电路,电流不会流过人体,不会触电。
故选:B。
家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;触电有两种:①当人体的不同部位分别接触火线和零线时,②站在地上,身体的某一部位与火线接触,据此分析。
本题考查了常见触电的两种类型。我们要牢记安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
11.【答案】C
【解析】解:
由图知,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电压表示数为2.5V,即L2两端的电压U2=2.5V,
串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L1两端的电压:U1=U−U2=6V−2.5V=3.5V。
故选:C。
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压的特点即可求出灯泡L1两端的电压。
本题考查了串联电路电压的特点,关键是电压表所测电路元件的判断。
12.【答案】D
【解析】解:电流表的示数变大,电压表的示数变大,则应该是电路中电灯L2局部短路,导致总电阻变小,根据欧姆定律I=UR,电路中电流变大;电压表的示数为电源电压值,示数变大,若L1短路电压表示数为0,若Ll断路电流表示数为0。
由分析可得,A、B、C错误,D正确。
故选:D。
由图可知两灯串联,电压表测量L1两端的电压;由电路中两表示数的变化可知故障的可能性,则由讨论可得结果。
本题考查学生对于电路故障分析的能力,要求学生能正确分析电路,并且全面考虑题目中出现的可能性。
13.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,当S1、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、S2断开时,R1,R2串联,S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;
可见,当S1、S2闭合时,电路中电阻最小,当S1闭合、S2断开时,电路中电阻较大,
由P=U2R可知,当S1、S2闭合时,电功率最大,处于加热状态;
当S1闭合、S2断开时,电功率较小,处于保温状态。
故A正确、BCD错。
故选:A。
根据P=U2R可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热状态,反之为保温状态。据此分析判断。
本题考查了电功率公式的应用,分析电路图得出开关不同状态下的电路组成是关键。
14.【答案】C
【解析】解:
由题知,人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上,所以ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
串联电路中开关控制整个电路;并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路。由此根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动分析解答。
本题考查根据要求设计电路,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
15.【答案】C
【解析】解:A、由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
由题意可知,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,发现电压表示数变大,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=U0R0可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B、由R=UI可知,电路的总电阻变小,故B错误;
C、由R0=U0I可知,电压表和电流表示数的比值等于R0的阻值,则其比值不变,故C正确;
D、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R的阻值减小,则光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,故D错误;
故选:C。
由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。根据题意可知,逐渐增大光敏电阻的光照强度,发现电压表示数变大,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,利用电阻的串联得出R的阻值变化,根据欧姆定律结合R0的阻值判断电压表和电流表示数的比值变化,然后得出光敏电阻的阻值与光照强度的关系。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意把电压表和电流表示数的比值转化为R0的阻值来处理。
16.【答案】D
【解析】解:由图可知滑动变阻器R与灯L并联,电压表的示数显示的是电源电压,当滑片P向左移动时,电压表的示数不变,故选项B是错误的;
当滑片P向左移动时,不影响灯L所在的支路的电压和电流,所以灯L的亮度不变,故选项A是错误的;
当滑片P向左移动时,灯L所在的支路电流不变,滑动变阻器所在的支路电压不变,电阻减小,电流增大,而电流表A1的示数是干路中的电流,所以A1的示数增大,故选项C是错误的;
当滑片P向左移动时,电路中的总电流增大,总电压不变,由电功率公式P=UI可知电功率增大,故选项D是正确的。
故选:D。
根据题干所给信息结合并联电路的特点利用欧姆定律的知识,便可较为简单的得出答案。
考查了滑动变阻器的应用原理和并联电路中电压、电流、及电功率的特点,较为简单。
17.【答案】电能(或电功)751.8
【解析】解:电能表是测量电能(或电功)的仪表;
图中电能表上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW⋅h,则可知此时该电能表的示数为751.8kW⋅h。
故答案为:电能(或电功);751.8。
电能表是测量电路消耗电能(或电功)的仪表;电能表读数时注意:表盘上最后一位是小数位,单位是千瓦时(度)。
本题考查了电能表的作用和读数方法,属于对基础知识的考查。
18.【答案】扩散 热传递
【解析】解:(1)同学们远远就能闻到鸡排的香味,这是因为香味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象;
(2)鸡排放入锅中油炸时,温度迅速升高,这是通过热传递改变了它的内能。
故答案为:扩散;热传递。
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,形成扩散现象;
(2)改变内能的方法有两个:做功和热传递;做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
本题结合生活中的场景,考查了对扩散现象和改变物体内能方式的了解,属基础知识的考查,难度不大。
19.【答案】比热容 增加
【解析】解:
(1)汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,吸收的热量多,冷却效果最好;
(2)发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增加。
故答案为:比热容;增加。
(1)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等;
(2)改变物体内能有两个方法:做功和热传递。
本题考查了水的比热容大的应用以及影响内能大小的因素,属于基础性题目。
20.【答案】220 地 电源
【解析】解:我国家庭电路的电压值为220V;
为了安全,带有金属外壳的用电器,其金属外壳要接地线,可以防止用电器的金属外壳漏电时对人体造成伤害;
发生触电事故时,首先应切断电源,然后再施救。
故答案为:220;地;电源。
我国家庭电路的电压值为220V,三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的;目的就是为了防止触电;发生触电事故时,首先应切断电路。
本题考查了家庭电路的电压、连接方法和安全用电的常识,属于基础知识。
21.【答案】B 3 串联
【解析】解:
(1)电压表在连接时,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,此时指针向右偏转;图中电压表的指针向右偏转,说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极;
(2)由图知,电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,此时的示数是1.2V;
因串联电路中各部分电压之和等于总电压,所以,如果想获得3.6V的电压,需要把3节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为:B;3; 串联。
(1)据电压表的正确使用规则可知,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)先判断电压表的量程,而后据分度值读出此时的示数,据串联电路电压的规律分析即可判断。
本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律,是一道实验探究题,中等难度,故同学们应细心处理。
22.【答案】20.61.2
【解析】解:
(1)由电路图可知,只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流,
由图象可知,当UL=2V、IL=0.4A时,小灯光的实际功率为0.8W,由此可知,电源电压为2V;
(2)再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过L的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时电阻R的电压:UR=UL=2V,
由图象可知,通过R的电流IR=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:I=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A;
(3)电路消耗的总功率:
P=UI=2V×0.6A=1.2W;
故答案为:2;0.6;1.2。
(1)只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流,根据图象读出小灯光的实际功率为0.8W时两端的电压和通过的电流;此时灯泡两端的电压为电源电压;
(2)再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过L的电流不变;由图象可知通过R的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流;
(3)利用P=UI求出此时电路消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用,关键是根据图象读出符合题意的电流和电压值。
23.【答案】解:
由实物图知,两灯并联,S2在干路上控制整个电路,S1在L2支路上,由此画出电路图如图所示:
【解析】由实物图分析电路的连接情况,再画出电路图。
本题考查根据实物图画电路图,关键是正确分析电路,画电路图是学习电学需要掌握的基本技能。
24.【答案】解:
三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和右孔之间。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,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上。
要掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法,注重将物理知识联系生活实际。
25.【答案】答:由公式I=PU可知,在电压一定时,当接大功率的电炉时,会造成输电线路电流增大,由焦耳定律Q=12Rt,可知,电线上将显著发热,有时可能烧坏电线绝缘皮,甚至会引起火灾。
【解析】根据焦耳定律,找出引起电热增加的因素,是因为电流变大的缘故,而造成电流过大的其中一个原因是因为使用了大功率用电器。
本题是一道问答题,考查了用所学的知识解答生活中的现象和如何解决出现的问题。
26.【答案】质量 相同 温度的变化 水 食用油 2.1×103
【解析】解:(1)实验课题是探究不同物质的吸热能力,所以要保持水和食用油的质量相同。
(2)选用相同的电加热器目的是:使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量;
(3)在实验过程中,通过控制加热时间相同,来控制水和煤油吸收的热量相等,比较水和食用油温度的变化比较不同液体的吸热能力;
由水的比热容最大可知,水的吸热能力强,在相同条件下,要使水和食用油升高相同的温度,则水需要加热的时间更长些;
(4)由图可知,ab升高相同的温度,b的加热时间长,则b吸收的热量多,所以b为水,a为食用油,
由图可知,在液体的质量、升高的温度相同时,水的加热时间为食用油的2倍,则水吸收的热量为食用油的2倍,
根据Q=cm△t可知,物质吸收的热量与比热容成正比,则食用油的比热容为12×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为:(1)质量;(2)相同;(3)温度的变化;水;(4)食用油;2.1×103。
(1)在实验中,为了增加实验的准确性,需要采用控制变量法,即保持水的初温、环境因素、水的质量不变等;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(3)在实验过程中,加热相同的时间,液体吸收的热量相等,通过比较液体的温度变化来比较不同液体的吸热能力;
水的比热容最大,水和食用油升高相同温度时,水吸收的热量多;
(4)根据图象判断温度变化相同时的吸热关系,从而判断水和食用油对应的图线以及吸热关系,根据公式Q=cm△t求出食用油的比热容。
本题考查了探究不同物质吸热性质的实验,应用好控制变量法、认真分析图象、吸热公式即可正确解题。
27.【答案】电阻R断路;0.36;电压;1.8;反;控制变量;变阻器的最大电阻太小
【解析】解:(1)经分析,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是电阻R断路了,导致电压表串联在电路中了;
使电流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电路中的电流为0.36A;
(2)由欧姆定律,电压表的示数:
UV=IR=0.36A×5Ω=1.8V,探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;
当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电压表示数变大,为保持电压表示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向B移动,使电压表示数为1.8V,并记录此时各表的示数。
(3)由表中数据可知,当电阻为原来的几倍时,通过的电流变为原来的几分之一,所以得出的结论是:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;
(4)本实验采用控制变量法来探究“电流与电阻的关系”;
(5)电阻两端的电压始终保持UV=1.8V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
,变阻器分得的电压为电阻分得的电压为的1.2V1.8V=23倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
,即滑动变阻器的最大阻值至少为33.3Ω,而题中变阻器的最大阻值为20Ω,故不能更换用50Ω的定值电阻进行实验。
故答案为:(1)电阻R断路; 0.36; (2)电压; 1.8; (3)反;(4)控制变量;(5)变阻器的最大电阻太小。
(1)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;根据图中电流表选用的量程确定分度值读数;
(2)由欧姆定律求出电压表控制不变的示数,探究“电流与电阻的关系”,应控制电压表的示数不变,据此回答;
(3)纵向分析表中数据得出结论;
(4)探究“电流与电阻的关系”,应控制电压表的示数不变;
(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50Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题探究“电流与电阻的关系”,考查故障分析、操作过程、分析数据得出结论的能力及器材的选择。
28.【答案】B 左 变大 不合理;灯的电阻随温度的变化而变化 S1接aU1×U2−U1R0
【解析】解:(1)滑片P向右移动时,电流表示数变小,即电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)电路连接完成后,当闭合开关时,发现电流表指针偏转如图乙所示,其原因可能是电流表“+”、“-”接线柱接反了,选B;
(3)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.3V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)原电路中,灯与变阻器串联,电压表则灯的电压,在某一次测量过程中,灯丝突然烧断,则电压表串联在电路中测电源电压,由串联电路电压的规律,电压表的示数变大;
求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种做法不合理,因为灯的电阻随温度的变化而变化,即平均值没有意义;
(5)实验步骤:
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U1,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S,滑动变阻器的滑片位置保持不变,S1接a,此时电压表示数为U2;
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为:
U0=U2−U1,由欧姆定律可求出灯的额定电流:
I0=IL=U0R0=U2−U1R0,
则小灯泡的额定功率为:
。
故答案为:
(1)如上所示;(2)B;(3)左;(4)变大;不合理;灯的电阻随温度的变化而变化;(5)②S1接a;③U1×U2−U1R0。
(1)根据滑片P向右移动时电流表示数变小确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(4)分析电路连接及电压表测量的电压,在某一次测量过程中,灯丝突然烧断,则电压表串联在电路中测电源电压,由串联电路电压的规律分析电压表的示数变化;
因为灯的电阻随温度的变化而变化,即平均值没有意义;
(5)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题用伏安法”测量小灯泡电阻的实验,考查电路连接、注意事项、操作过程、数据和电路分析、影响电阻大小的因素及设计方案测额定功率的能力。
29.【答案】解:(1)烟煤完全燃烧产生的热量:
;
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃升高到80℃,
则水吸收的热量:
;
(3)煤炉烧水时的热效率:
;
答:(1)烟煤完全燃烧放出的热量为9×106J;
(2)经过6min加热,水吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为28%。
【解析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(2)由图象可知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
30.【答案】解:(1)滑动变阻器R1与R2并联,电流表A1测量R1这条支路的电流为I1=0.4A,电流表A2是测量干路的电流为I=1A,
所以通过电阻R2的电流为:
I2=I−I1=1A−0.4A=0.6A,
而电源电压为U=6V,
所以电阻R2的阻值为:
R2=UI2=6V0.6A=10Ω。
(2)因为I2=0.6A,U=6V,t=10s,
电阻R2所做的功为:W2=UI2t=6V×0.6A×100s=360J;
(3)由于电阻R2的阻值和电压不变,则电阻R2中的电流不变为0.6A,
根据并联电路电压的规律知,
通过变阻器R1的电流为:
I1′=I′−I2=1.5A−0.6A=0.9A,
变阻器R1消耗的功率为:P1=UI1′=6V×0.9A=5.4W。
答:(1)电阻R2的阻值为10Ω;
(2)通电100s,电流通过电阻R,所做的功为360J;
(3)变阻器R1消耗的功率为5.4W。
【解析】(1)从图甲可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,由图乙可知两表的量程,则根据表盘可知电表的最小刻度,则可读出两表的示数;电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流;则由并联电路的电流规律可知通过电阻R2的电流,再由欧姆定律可求得电阻R2的阻值;
(2)已知电源电压、通电时间和通过电阻R2的电流,可利用公式W=UIt计算出电阻R2所做的功;
(3)由于电阻R2的阻值和电压不变,则电阻R2中的电流不变,然后再根据并联电路的电流特点计算出通过电阻R1的电流,再利用公式P=UI计算出变阻器R1消耗的功率。
解答此类题目首先要明确电路的结构类型,再根据不同电路的不同规律利用欧姆定律求解即可。本题的综合性较强,不仅考查电流表的读数方法,还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律和功率的计算。
31.【答案】解:
(1)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,R连入阻值最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流,UR=8.0V,
由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:
;
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=UR可得,电源的电压:
,
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流,
则电源的电压:
,
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=1.2A×R0,
解得:R0=10Ω,
电源的电压:;
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电路中的电流:
I=UR0+12R=12V10Ω+12×20Ω=0.6A,
电阻R0消耗的功率:
P0=I2R0=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
答:(1)滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;
(2)R0的阻值为10Ω,电源的电压为12V;
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电阻R0消耗的功率为3.6W。
【解析】(1)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,根据图乙得出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出电阻R0消耗的功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出有用的信息。
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