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2020-2021学年北京市西城区九年级(上)期末物理试卷
展开这是一份2020-2021学年北京市西城区九年级(上)期末物理试卷,共30页。试卷主要包含了A2的示数分别为I1等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年北京市西城区九年级(上)期末物理试卷
1. 在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 焦耳(J) B. 欧姆(Ω) C. 伏特(V) D. 瓦特(W)
2. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 2B铅笔芯 B. 电工胶底鞋 C. 陶瓷碗 D. 玩具木棒
3. 如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电动牙刷 B. 电动剃须刀
C. 电蒸蛋器 D. 迷你电风扇
4. 汽油机一个工作循环的四个冲程中,将机械能转化为内能的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
5. 如图所示是生活中使用的一种小夜灯,在它的上方有一个光敏元件。当周围环境较暗时,小夜灯发光;当周围环境较亮时,小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的( )
A. 电源 B. 开关 C. 用电器 D. 导线
6. 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 用电器失火时,应先灭火,再切断电源
B. 用电器的金属外壳接零线即可,不需要接地
C. 家庭电路中若安装了漏电保护器,无需再安装空气开关
D. 家庭电路中,控制用电器的开关应接在火线和用电器之间
7. 关于分子动理论及有关现象,下列说法中正确的是( )
A. 雪花飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
B. 用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明分子间有空隙
C. 铁块很难被压缩,说明分子之间同时存在着引力和斥力
D. 红墨水同时滴入冷水和热水中,红墨水在热水中扩散得快
8. 关于一定质量的气体的内能,下列说法中正确的是( )
A. 温度升高,它的内能一定增加
B. 它的内能增加,一定是吸收了热量
C. 它的内能越大,含有的热量越多
D. 温度为0℃时,它可能没有内能
9. 下列说法中正确的是( )
A. 只有正电荷定向移动才能形成电流
B. 电路两端有电压,电路中一定有电流
C. 自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷
10. 小明按图所示的玩具警车的简化电路图连接了图所示的四个电路,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 防控疫情期间,为了严格控制外来车辆出入小区,很多小区安装了门禁系统,如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆,若是小区内部车辆,则由自动开关S1控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关S2,控制电动机启动横杆。在如图所示的四个电路中,能正确模拟门禁系统内部控制电路的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。闭合开关S后,两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,R1和R2的两端电压分别为U1、U2。下列判断中正确的是( )
A. U1>U2 B. U1
A. 电流表的示数变大 B. 小灯泡L1仍发光且变亮
C. 小灯泡L2熄灭且已烧毁 D. 小灯泡L2熄灭但仍完好
14. 有两个灯泡L1、L2,它们的额定电压分别是3V、6V。将它们串联到6V电源上时,它们的实际功率相同。将它们并联到3V电源上时,忽略温度对灯泡电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 两个灯泡都能正常发光 B. 两个灯泡都不能正常发光
C. 灯L1的额定功率较大 D. 两个灯泡的实际功率仍然相等
15. 如图所示电路,电源两端电压不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合、开关S接1时,电流表的示数为0.9A。当开关S1闭合、开关S接2时,电流表的示数为0.6A,电阻R1两端的电压为U1。当开关S1断开、开关S接2时,电流表的示数为0.15A,电阻R1两端的电压为U1′。下列判断正确的是( )
A. U1:U1′=4:3 B. R2的阻值为5Ω
C. R3的阻值为30Ω D. 电源两端电压为9V
16. 关于原子及其结构,下列说法中正确的是( )
A. 通常情况下,原子整体不显电性
B. 原子是由原子核和核外电子构成的
C. 原子核带负电,核外电子带正电
D. 不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同
17. 关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A. 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小
B. 导体的电阻越大,通过它的电流越小
C. 导体的电阻越大,加在它两端的电压越高
D. 导体的电阻与它两端的电压和通过它的电流无关
18. 下列说法中正确的是( )
A. 热机消耗的燃料越多,效率就越低
B. 柴油机的效率一般高于汽油机的效率
C. 热机做的有用功越多,效率就越高
D. 热机效率高,将内能转化为机械能的比例就大
19. 已知:水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃),砂石的比热容约是0.92×103J/(kg⋅℃)。下列说法中正确的是( )
A. 一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B. 因为水的比热容大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C. 1kg的水升高或降低相同的温度,吸收或放出的热量相同
D. 1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/(kg⋅℃)
20. 如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A. R1两端电压的最小值为1V
B. 电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C. R2的最大阻值为60Ω
D. 电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
21. (1)图所示电阻箱的示数为______ Ω。
(2)图所示电能表的示数为______ kW⋅h。
22. 在生活中,我们可以用试电笔辨别火线和零线。如图甲、乙所示的试电笔的用法中,正确的是______ (选填“甲”或“乙”)图;笔尖插入插座的插孔中,若氖管发光,证明此处与______ (选填“火”或“零”)线相连。
23. 小华在实验室利用伏安法测量小灯泡的电功率。在实验过程中,当电压表的示数和电流表示数如图所示时,通过小灯泡的电流为______ A,此时小灯泡的电功率为______ W。
24. (1)如图1所示,在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。把活塞迅速压下,可以看到的现象是______ 。在这一过程中,通过______ 的方式改变空气的内能。
(2)小霞想检验被摩擦过的气球所带电荷的种类。如图2所示,小霞将气球靠近被毛皮摩擦过的橡胶棒,发现它们互相吸引,由此她判断气球带______ (选填“正”或“负”)电,她判断的依据是______ 。
25. 为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计,分别给初温相同的A、B两种物质加热,实验装置如图1甲、乙所示。
(1)小强给质量______ (选填“相同”或“不同”)的A、B两种物质加热,在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证A、B两种物质______ 相同,再通过比较它们______ 来比较A、B两种物质吸热能力的差异。
(2)小强利用所测数据绘制了图2所示的图象,根据图象可以判断:______ (选填“A”或“B”)种物质的吸热能力更强。
26. 小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中,设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)在图乙所示的实验电路中,电流表是______ (选填“串联”或“并联”)在被测电路中的。闭合开关S,电流表测量的是对应图甲中的______ (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。
(2)小亮发现在图乙所示的电路中,只需移动一根导线,就可以测量另外一点的电流。请你画出一种改接的方法:在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出导线改接的位置。经你改动后,电流表测量的是对应图甲中______ (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。
(3)如表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据,IA、IB、IC分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。
IA/A
IB/A
IC/A
0.16
0.16
0.32
他们若想得到关于并联电路电流的普适规律,还需进行的操作是:
①______ ;②______ 。
27. 实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计A和B,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2(R1>R2)。小兰将它们与滑动变阻器、学生电源、开关、以及导线连接组成如图所示的电路,探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关。”
(1)此实验通过______ 反映电流通过导体时产生热量的多少;
(2)闭合开关S,通电一段时间后,观察到温度计A的示数比温度计B的示数______ (选填“大”或“小”),说明电流通过导体产生的热量跟______ 有关。
28. 小玮要研究导体的导电性能,她依次将5个不同导体接入如图所示的电路M、N两点间,观察并记录每次电流表的示数,通过电路中电流的大小来反映这几个导体的导电性能的强弱。与这5个导体相关的数据和每次记录的电流表示数如表所示。
序号
导体材料
导体长度
导体横截面积
电流I/A
1
铜
L
S
0.28
2
镍铬
0.3L
2S
0.26
3
镍铬
L
0.5S
0.12
4
镍铬
L
S
0.2
5
镍铬
L
2S
0.24
(1)通过比较序号______ 数据可知:导体的导电性能的强弱与导体的材料有关。
(2)通过比较序号3、4、5数据可知:在导体的______ 和______ 一定的条件下,______ ,其导电性能越强。
29. 小刚同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中,利用如图所示实验器材进行实验,其中电源电压恒为4.5V。
(1)请根据如图所示的电路,在虚线框内画出小刚设计的实验电路图。(电阻箱的符号用表示)
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于______ (选填“A”或“B”)端。
(3)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整;
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P向______ (选填“A”或“B”)端滑动,使电压表的示数U仍为______ V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
③改变______ ,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(4)请你帮小刚设计实验数据记录表。
30. 小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整;
①开关S闭合、S1闭合、S2断开,记录电压表示数为U1;
②开关S闭合、S1______ 、S2______ ,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx=______ 。
31. 如图所示的实验装置是保险丝作用演示器,它是一个由三盏灯组成的并联电路,电源电压保持不变。在实验过程中,如果将C、D两点间接入的保险丝更换为铜丝,干路总开关闭合,当三盏灯全部接入电路一段时间后,接在A、B两点间的镍铬合金丝的绝缘外皮就会燃烧起来。请你利用所学知识回答:
(1)在家庭电路中,铜丝______ (选填“可以”或“不可以”)替代保险丝,保护电路。
(2)简要分析镍铬合金丝的外皮燃烧的原因。
32. 阅读下面的短文,回答问题。
垃圾发电
新修订的《北京市生活垃圾管理条例》于2020年5月1日起施行,这对北京市的垃圾分类工作起到了巨大的推动作用。垃圾分类收集能减少环境污染,促进资源循环利用。目前常用的垃圾处理方法之一是利用垃圾发电。垃圾发电分为两类:第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧,彻底消灭其中的病源性生物和腐蚀性有机物,在高温焚烧过程中产生的高温烟气要经过技术处理,高温烟气释放出的热量给水加热,产生的蒸汽推动汽轮机转动,带动发电机发电。第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理,产生的沼气经过干燥脱硫后,再进入沼气内燃机燃烧来带动发电机发电。
2019年6月28日,我国上海老港再生能源利用中心二期项目整套启动,在这里将建立全球规模最大的垃圾焚烧厂。该项目完成并投入运行后,老港再生能源利用中心全厂总焚烧处理生活垃圾达到每年300万吨,焚烧发电每年将可达近1.5×109kW⋅h。
随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展,垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电技术之一,从长远效益和综合指标看,将优于传统的电力生产。因此,兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护,尤其是对土地资源和水资源的保护,实现可持续发展。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)垃圾发电应选择热值较______ (选填“高”或“低”)的废弃物进行高温焚烧。
(2)在第一类垃圾发电过程中,能量是从______ 能转化为内能,再转化为______ 能,最后输出电能。
(3)上海老港再生能源利用中心二期项目完成并投入运行后,其年发电量相当于______ kW火电机组一年的发电量。(1年火电机组工作时间按大约7500h计算)
33. 如图所示,闭合开关S,电压表V1、V2的示数分别为6V、2V,电流表的示数为1A。
求:(1)电源电压;(2)电阻R1的阻值。
34. 图甲所示为某款新型电饭煲,它可以智能化地控制不同时间段的烹饪温度,从而得到食物最佳的营养和口感。图乙所示为该电饭煲的工作原理图,R1和R2为阻值不等且不变的电热丝,S是手动开关,S1是自动控制开关。该电饭煲的额定电压是220V,在它正常工作30min内,它的电功率随时间变化的图象如图丙所示。
(1)请画出该电饭煲在保温和加热时的等效电路图;
(2)求出电热丝R1的阻值;
(3)在不考虑热损失的条件下,当用电高峰期实际电压为200V时,求出该电饭煲从开始工作到开关S1第一次自动断开需要的时间。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、焦耳(J)是电功的国际单位,故A正确。
B、欧姆(Ω)是电阻的单位,故B错误。
C、伏特(V)是电压的单位,故C错误。
D、瓦特(W)是功率的单位,故D错误。
故选:A。
电功的国际单位是焦耳,符号为J。
物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位,不要将各符号和各单位相互混淆。
2.【答案】A
【解析】解:A、2B铅笔芯的主要成分是石墨,容易导电,属于导体,故A符合题意;
BCD、电工胶底鞋、陶瓷碗、玩具木棒都不容易导电,是绝缘体,故BCD不合题意。
故选:A。
根据导电性的不同,常见材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
本题考查了导体和绝缘体的概念。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆,不要死记硬背。如塑料,橡胶,陶瓷等常用来制作用电器的外壳,以防止触电,它们都是绝缘体;而电线芯用金属来做,因为金属容易导电,是导体,常见的酸、碱、盐的水溶液是导体。
3.【答案】C
【解析】解:
A、电动牙刷工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故A错误;
B、电动剃须刀工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故B错误;
C、电蒸蛋器工作时,主要把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故C正确;
D、迷你电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故D错误。
故选:C。
电流通过导体时电能转化成内能,把这种现象叫做电流热效应,从能量转化的角度可进行分析选择。
本题考查了电流的热效应的应用,分析时注意看是否把电能主要转化为内能。
4.【答案】B
【解析】解:四冲程汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成;在汽油机工作的四个冲程中,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程。
故选:B。
本题主要考查了内燃机的四个冲程以及其中的能量转化情况,是一道基础性题目。
5.【答案】B
【解析】解:由题意知,当环境较暗时,小夜灯发光;当周围环境较亮时,小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的开关,控制电路中小夜灯的通断。
故选:B。
由电源、用电器、开关、导线等元件组成的电流路径叫电路。
本题考查对电路的认识,要知道电路中各部分的作用,属于一道基础题。
6.【答案】D
【解析】解:
A、发现用电器失火时,首先要切断电源,再采取救火措施;切不可带电救火,容易发生触电事故,故A错误;
B、用电器的金属外壳必须接地,防止由于用电器的外壳带电而使人发生触电事故,故B错误;
C、家庭电路中安装了漏电保护器,也不是绝对安全可靠,仍会出触电事故,仍然需要安装空气开关,故C错误;
D、家庭电路中,控制用电器的开关应接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,用电器上没有电,便于维修,故D正确。
故选:D。
(1)发现用电器失火时,首先要切断电源,再采取救火措施;
(2)为保证用电安全,有金属外壳的用电器,其外壳要保持良好接地;
(3)家庭电路中安装了空气开关、漏电保护器等装置,但不是绝对安全可靠;
(4)家庭电路中,控制用电器的开关应接在火线和用电器之间。
本题综合性较强,重点考查了家庭电路的相关知识,与学生生活联系密切,体现了物理知识和生活的联系。
7.【答案】D
【解析】解:A、雪花是固体小颗粒,雪花飞舞,是物体的机械运动,不是分子运动,故A错误;
B、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,故B错误;
C、铁块很难被压缩,说明分子之间存在相互作用的斥力,故C错误;
D、红墨水同时滴入冷水和热水中,由于温度越高,分子运动越快,所以红墨水在热水中扩散得快,故D正确。
故选:D。
(1)物质是由分子组成的,分子处于永不停息的运动状态,分子之间存在间隙,分子同时存在相互作用的引力和斥力;温度越高,分子运动越剧烈;
(2)力可以改变物体的形状。
本题考查学生应用分子的观点来解释一些日常生活中的现象,注意用分子观点解释的现象都是用肉眼看不见的现象。
8.【答案】A
【解析】解:A、物体的升高,其分子运动加剧,内能增加,故A正确;
B、改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;物体内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C、温度越高的物体,分子运动越剧烈,热量是热传递过程中传递的内能多少,不是含有的,故C错误;
D、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故D错误。
故选:A。
(1)物体的温度越高,内能越大;内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和;
(2)改变内能的方式有做功和热传递;
(3)热量是热传递过程中传递的内能多少,是过程量;
(4)一切物体都有内能。
要特别注意:物体温度升高、内能一定增加,但是物体内能增加、温度不一定升高;物体吸热、温度不一定升高,物体温度升高、不一定吸热。
9.【答案】C
【解析】解:A、电荷的定向移动形成电流,电荷包括正电荷和负电荷,故A错误;
B、电路中要形成持续电流,则电路两端需要有电压,并且电路必须为通路,因此电路两端只有电压,电路不一定有电流,故B错误;
C、正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电子是负电荷,所以自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,故C正确;
D、绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,故D错误;
故选:C。
(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)形成持续电流的条件,一是电路两端有电压,二是电路必须为通路;
(3)正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
(4)绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷。
本题主要考查了电路产生持续电流的条件、电流的形成以及方向的规定和绝缘体不导电的原因,比较简单,属于基础题。
10.【答案】B
【解析】解:电路图中,灯与电动机并联,S2只控制灯,S1只控制电动机,
A选项中,S2控制电动机,S1控制整个电路,A不符合题意;
B选项中,灯与电动机并联,S2只控制灯,S1控制电动机,B符合题意;
C选项中,S2控制电动机,S1控制L,C不符合题意;
D选项中,灯与电动机串联,D不符合题意。
故选:B。
电路图中,灯与电动机并联;开关与控制的电路串联,S2只控制灯,S1只控制电动机,逐一分析每个实物图,找出符合题意的选项。
本题考查根据电路图连接实物图,分清电路的连接关系及开关的作用是关键。
11.【答案】B
【解析】解:根据题意,若是小区内部车辆,由自动开关S1控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关S2,控制电动机启动横杆,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联(串联在电路的R起到保护电路的作用),只有B正确。
故选:B。
根据题意确定两开关的连接方式再与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图,关键是确定两开关的连接。
12.【答案】D
【解析】解:由图知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测R2的电流,
(1)根据并联电路中,各支路两端电压与电源电压都相等知,U1=U2,故AB错误;
(2)因为U1=U2,且R1>R2,由I=UR知,IR1
而IR2=I2,
所以I1−I2
分析两电阻的连接方式以及电流表的作用,由电路的电流、电压特点以及欧姆定律分析解答。
本题考查并联电路的电流和电压特点以及欧姆定律的应用,正确分析电路的连接方式以及电表的作用是关键。
13.【答案】C
【解析】解:闭合开关,两只灯泡串联,都发光,说明电路是通路。若把一根导线接在小灯泡L2的两端,L2被短路,没有电流通过不能发光,不会被烧毁;但L1仍然有电流通过,照常发光。同时电源电压全部加在L1两端,电路中电流变大,电流表示数变大,小灯泡L1亮度变亮;故C符合题意。
故选:C。
用电器中有电流通过时,用电器能够工作;将用电器两端用导线直接连接,会造成用电器短路,用电器不能工作。
此题考查的是我们对用电器短路现象的判断和分析,用电器短路会造成部分电路短路,被短路的用电器不能工作,其它用电器可以工作(在允许的最大电压范围内)。
14.【答案】D
【解析】解:AB、灯Ll的额定电压是3V,灯L2的额定电压是6V,将它们并联到3V稳压电源上时,灯Ll能正常发光,L2不能正常发光,故A、B错误;
C、在串联电路中,电流处处相等,又因为两灯实际功率相同,根据P=I2R可知,可知其电阻相同,根据P=U2R可知,L2的额定电压大,故灯L2的额定功率最大,故C错误;
D、两灯电阻相同,根据P=U2R可知,两灯并联时,实际功率相同,故D正确。
故选:D。
(1)根据将它们串联到6V电源上时,它们的实际功率相同,利用P=I2R可以判断出电阻之间的关系;
(2)再利用P=U2R分析并联后的实际功率;
(3)在额定电压下的功率为额定功率,小灯泡正常发光。
本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及电功率公式的应用,关键是灵活的应用相关知识,对学生来说这种题目具有一定的难度。
15.【答案】C
【解析】解:
BD、当开关S1闭合、开关S接1时,电阻R1、R2并联,电流表测的是R1和R2的总电流,I=I1+I2=0.9A,
开关S1闭合、开关S接2时,电路为R1的简单电路,电流表测量R1的电流,即I1=0.6A,
所以通过R2的电流I2=I−I1=0.9A−0.6A=0.3A,
根据欧姆定律可知:电源电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V,
所以R2=UI2=6V0.3A=20Ω;故B错误,D错误。
AC、当开关S1闭合、开关S接2时,电路为R1的简单电路,此时电阻R1两端的电压为U1=6V,
当开关S1断开、开关S接2时,电阻R1和R3串联,R1+R3=UI′=6V0.15A=40Ω,所以R3=30Ω,
此时电阻R1两端的电压为U1′=I′R1=0.15A×10Ω=1.5V,所以U1:U1′=6V:1.5V=4:1;故A错误,C正确。
故选:C。
当开关S1闭合、开关S接1时,电阻R1、R2并联,电流表测的是R1和R2的总电流;开关S1闭合、开关S接2时,电路为R1的简单电路,电流表测量R1的电流;当开关S1断开、开关S接2时,电阻R1和R3串联,此时电流表测串联电路中的电流。
并联电路中干路电流等于各个支路电流之和,据此计算出通过R2的电流,根据欧姆定律可以计算出电源电压和R2的电阻;串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和,所以可以通过欧姆定律计算出R1和R3的总电阻,即可计算出R3的电阻,分别就算出U1和U1′,计算比值。
本题主要考查了电路中开关断开以及闭合时电路的正确连接,还要正确利用欧姆定律解决问题。
16.【答案】ABD
【解析】解:ABC、原子是由原子核与核外电子组成的。其中原子核带正电,核外电子带负电,它们俩带的电荷可以完全抵消,从而使原子呈中性,即不显示电性。故AB正确,C不正确;
D、不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。故D正确。
故选:ABD。
分子是由原子组成,原子由原子核和核外电子构成;原子核带正电,核外电子带负电,不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同。
本题主要考查了我们对原子及其结构的全面了解,属基础知识的考查,难度不大。
17.【答案】AD
【解析】解:AD、导体的电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过导体的电流、导体两端的电压大小无关,故AD正确;
B、导体的电阻越大,只能说明导体对电流的阻碍作用大,通过导体的电流大小还与导体两段的电压大小有关,故B错误;
C、加在导体两端的电压与导体的电阻无关,故C错误。
故选:AD。
电阻是导体本身阻碍电流的一种性质,其大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度,而与导体两端的电压无关,与通过导体的电流大小无关。
本题主要考查了对电阻概念的理解和影响电阻大小因素的认识;导体的电阻是导体本身的一种性质。
18.【答案】BD
【解析】
【分析】
(1)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。比值越大,则效率越高。
(2)汽油机的效率为20%∼30%,柴油机的效率为30%∼45%。
本题主要考查了热机效率的概念,较为简单。
【解答】解:A、热机消耗的燃料越多,燃烧放出的热量越多,但用来做有用功的能量可能更多,即效率可能更高,所以根据消耗燃料的多少不能判断热机效率的大小,故A错误;
B、一般柴油机的压缩比比汽油机大得多,且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分,所以柴油机的效率更高一些,故B正确;
C、热机做的有用功越多,与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定高,故C错误;
D、热机的效率越高,说明内能转化成的机械能与内能的比值越大,热机的效率越高,故D正确。
故选:BD。
19.【答案】BC
【解析】解:A、比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
B、因为水比沙石的比热容大,由可知,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化值更小,沙石的温度变化值大,所以沿海地区的比内陆地区昼夜温差小,故B正确;
C、水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)表示的物理意义是1kg的水温度每升高或降低1℃所吸收或放出的热量是4.2×103J;所以相同质量的水升高和降低相同温度,吸收和放出的热量相同,故C正确;
D、砂石的比热容约是0.92×103J/(kg⋅℃)表示1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J,故D错误。
故选:BC。
(1)比热容是物质的一种特性,与物体质量无关;
(2)由公式Q=cm△t,可知质量相同的不同物质降低相同的温度,比热容大的放出的热量多;或质量相同的物质,吸收或放出相同的热量,比热容大的温度变化小;
(3)根据对比热容的物理意义的掌握作答。
本题考查对比热容概念的理解和吸放热公式的运用,由吸热公式可知物体吸收热量的多少与物体质量、升高温度和比热容都有关。
20.【答案】AD
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流,电压表的示数U2=5V,
根据串联电路分压原理可知此时滑动变阻器的电压最大,
此时R1两端电压U1=U−U2=6V−5V=1V,故A正确;
B、根据可知:电路中的电流最大时,电路的总功率最大,
根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A,故B错误;
C、由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:
,故C错误;
D、根据可知:电路中的电流最小时,电路的总功率最小,
,此时电压表示数U2=5V,
所以此时R2的电功率,故D正确。
故选:AD。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,根据图乙读出电表的示数,根据串联电路电压特点计算出R1的电压;
(2)根据可知:电路中总功率最大时,电路中的电流最大;
(3)根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(4)根据可知:电路中总功率最小时,电路中的电流最小,找出此时滑动变阻器对应的电压值,即可计算此时R2的电功率。
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,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
21.【答案】20211039.5
【解析】解:
(1)由图可知,电阻箱接入电路的阻值:R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+1×1Ω=2021Ω;
(2)从电能表上可以看出电能表的数字为10395,最后一位是小数,单位是kW⋅h,故电能表的读数为1039.5kW⋅h。
故答案为:(1)2021;(2)1039.5。
(1)电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的读数,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加。
(2)电能表的读数方法:最后一位是小数,单位kW⋅h;
本题考查了电阻箱、电能表的读数方法,属于基础题目,电能表读数时,注意最后一位是小数,易错点。
22.【答案】乙 火
【解析】解:使用试电笔辨别火线、零线时,一定要用手指接触笔尾金属体,否则容易造成误判;但不能用手接触试电笔前端的金属体,否则会造成触电事故。
甲图中的手没有接触笔尾金属体,所以即使笔尖金属体碰到火线,氖管也不会发光,所以甲图错误;
图乙中笔尖插入插座的插孔中,氖管发光,证明此处与火线相连。
故答案为:乙;火。
正确使用测电笔: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;
本题考查了试电笔的正确使用,属于安全用电常识,必须牢牢记清!
23.【答案】0.240.48
【解析】解:由图可知电压表选择的路程是0∼3V,分度值为0.1V,所以灯泡两端电压为2V,电流表选择的量程是0∼0.6A,分度值为0.02A,所以通过灯泡的电流为0.24A,根据电功率公式可知小灯泡消耗的电功率P=UI=2V×0.24A=0.48W。
故答案为:0.24;0.48。
根据电压表的量程读出灯泡两端的电压,根据电流表的量程读出通过灯泡的电流,根据电功率公式进一步计算小灯泡的电功率。
本题考查学生能否正确读出电压表和电流表示数,以及灵活运用电功率公式的能力。
24.【答案】硝化棉燃烧 做功 正 异种电荷相互吸引
【解析】解:
(1)在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉,当把活塞迅速压下时,会对玻璃筒内部的空气做功,使璃筒中空气内能增加,温度升高,当达到硝化棉的燃点,硝化棉即可燃烧;此过程是通过做功的方式改变空气的内能;
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,被摩擦过的气球靠近带负电荷的橡胶棒时互相吸引,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引可知,这个气球带正电荷。
故答案为:(1)硝化棉燃烧;做功;(2)正;异种电荷相互吸引。
(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递,做功改变内能的实质是能量的转化,热传递改变内能的实质是能量的转移;
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题考查了改变物体内能的方式和电荷间的相互作用规律,属于基础性题目。
25.【答案】相同 吸收的热量 升高的温度 A
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相等的AB两物质;
实验中使用相同的加热器加热,可以保证A、B两种物质在相同的时间内吸收的热量相同,再通过比较它们升高的温度来比较A、B两种物质吸热能力的差异;
(2)由图象知,加热相同时间,A升温慢,根据比较吸热能力的方法二知A的吸热能力强。
故答案为:(1)相同;吸收的热量;升高的温度;(2)A。
(1)探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系时采用的是控制变量法;实验中需要控制两种液体的质量和初温相同,要使用相同的加热器加热,保证在相同的时间内液体吸收的热量相同,在比较升高的温度来比较不同物质的吸热能力;
(2)比较物质吸热能力的2种方法:
①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;
②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。
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。
26.【答案】串联 C A或B 换用不同规格的灯泡 多做几组实验
【解析】解:(1)在图乙所示的实验电路中,电流表是串联在被测电路中的;闭合开关S,因电流表接在干路上,故电流表测量的是对应图甲中的C点的电流;
(2)电流表与待测电路串联,图1中,电流表与L1串联(图2中,电流表与L2串联);
电流表测量的是对应图甲中A或B点的电流;
(3)之所以得出各支路的电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,器材太特殊,结论有偶然性,为得出出普遍性的结论,应选用不同规格的灯泡,多做几组实验。
故答案为:(1)串联;C;
(2)见图1或见图2;A或B;
(3)①选用不同规格的灯泡;
②多做几组实验。
(1)电流表与待测电路串联;
(2)电流表与待测电路串联,据此连接;
(3)用归纳法得出普遍性的结论,一要选用的样本有代表性,二要数量足够多。
本题探究并联电路电流规律的实验,考查电流表的连接及归纳法的使用,要掌握。
27.【答案】温度计示数升高的多少 大 电阻
【解析】(1)在“探究影响电流通过导体产生热量多少的因素”时,实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的,温度计示数变化越大,电流产生的热量越多;
(2)两个烧瓶内的电阻丝串联在同一电路中,且R1>R2,根据公式Q=I2Rt可知,左边烧瓶内产生的热量多,即左边烧瓶内煤油吸收的热量多,所以温度计A的示数比温度计B的示数大,又因为电流通过导体产生热量的多少与电流大小、电阻大小及通电时间有关,此实验中只有电阻不同,所以本实验说明电流通过导体产生的热量跟电阻有关。
故答案为:(1)温度计示数升高的多少;(2)大;电阻。
(1)电流产生热量多少不能直接观察,而是通过温度计示数的变化快慢反映电流产生热量的多少;
(2)两个烧瓶内的电阻丝串联在同一电路中,根据公式Q=I2Rt可以判断哪个瓶内产生热量的多,电流通过导体产生热量多少与电流大小、电阻大小及通电时间有关。
本题主要考查了电流产生的热量与哪些因素有关,主要应用了控制变量法与转换法。
28.【答案】1;4 材料 长度 横截面积越大
【解析】解:(1)据图表可知,要想比较导体的电阻与材料的关系,即需要让导体的长度和横街面积相同,材料不同,故应该比较1、4两次实验;
(2)比较3、4、5实验可知,导体的材料相同,长度相同,横截面积不同,横截面积越大,通过的电流越大,表明电阻越小,其导电性能越强。
故答案为:(1)1;4;(2)材料;长度;横截面积越大。
影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
29.【答案】B B 3 电阻箱R的阻值
【解析】解:
(1)根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端;
(3)实验步骤:
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,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B端移动,使电压表的示数为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
③为得出普遍性的规律,要多次测量,故要改变电阻箱的阻值,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中;
(4)本实验要记录不同电阻对应的电流大小,根据实验步骤,设计的记录数据的表格如下所示:
电阻R/Ω
电流I/A
故答案为:(1)如上所示:(2)B;(3)②B;3;③电阻箱的阻值;(4)如上表所示。
(1)根据实物图画出对应的电路图,注意与实物图的连接一一对应;
(2)闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)实验步骤:
②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;
③为得出普遍性的规律,要多次测量;
改变电阻箱的阻值,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(4)本实验要记录不同电阻对应的电流大小,根据实验步骤,设计记录实验数据的表格。
本题探究“电流跟电阻的关系”实验,考查根据实物图画出电路、注意事项、操作过程、控制变量法及设计记录实验数据表格的能力。
30.【答案】断开 闭合 =U1−U2U2R
【解析】解:(1)①开关S、S1均闭合、S2断开时,电路为串联电路,电压表测量电源电压,电压表示数为U1,即电源电压为U1;
②开关S闭合、S1断开、S2闭合时,电路仍为串联电路,电压表测量R0两端电压,电压表示数为U2,即R0两端电压为U2;
(2)根据串联电路两端的电压等于各分电压之和可知:Rx两端的电压:Ux=U1−U2,
由于串联电路各处的电流相等,则电路电流:Ix=I=U2R0,
由I=UR可得,Rx=U1−U2U2R0。
故答案为:(1)②断开;闭合;(2)U1−U2U2R0。
(1)①开关S、S1均闭合、S2断开时,电路为串联电路,电压表测量电源电压,记录电压表示数为U1;
②开关S闭合、S1断开,、S2闭合,电路为串联电路,电压表测量R0两端电压,记录电压表示数为U2。
(2)根据串联电路电压规律表示出Rx两端电压,根据欧姆定律求出表示电路电流,再根据串联电路电压特点和欧姆定律表示出Rx的表达式。
本题考查学生识别电路能力,熟练应用串联电路的特点和欧姆定律是解决本题的关键。
31.【答案】不可以
【解析】解:
(1)铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保险的作用;
(2)根据公式I=PU,因为U不变,当三盏灯全部接入电路时,P增大,所以I增大;根据焦耳定律Q=I2Rt,镍铬合金丝的电阻R不变,通过它的电流增大,所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多,镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。
故答案为:(1)不可以;(2)根据公式I=PU,因为U不变,当三盏灯全部接入电路时,P增大,所以I增大;根据焦耳定律Q=I2Rt,镍铬合金丝的电阻R不变,通过它的电流增大,所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多,镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。
(1)保险丝的作用是在电路过载,即短路或通过电流过大时熔断,起到保护作用;
(2)根据焦耳定律的公式分析。
本题考查了安全用电的常识、焦耳定律的应用,难度不大。
32.【答案】高 化学 机械 2×105
【解析】解:(1)垃圾发电分为两类:第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧;第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理。
(2)垃圾高温焚烧发电:在高温焚烧过程中产生的高温烟气,高温烟气释放出的热量给水加热,产生的蒸汽推动汽轮机转动,带动发电机发电,这个过程中燃烧过程中化学能内能,蒸汽推动汽轮机转动是内能机械能,发电机发电是机械能电能。
(3)知道焚烧发电每年将可达近1.5×109kW⋅h,知道1年火电机组工作时间约7500h,
火电机组发电功率:P=Wt=1.5×109kW⋅h7500h=2×105kW。
故答案为:(1)高;(2)化学;机械;(3)2×105。
(1)从题干中找出垃圾发电分为两类:第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧;第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理。
(2)垃圾高温焚烧发电:高温焚烧→蒸汽推动汽轮机转动→发电机发电,从这几个过程分析能量转化。
(3)知道焚烧发电每年将可达近1.5×109kW⋅h,知道1年火电机组工作时间约7500h,根据P=Wt求出火电机组发电功率。
本题通过垃圾发电考查了能量转化、电能和电功率的计算,并且考查了学生从习题材料搜寻有用信息的能力。
33.【答案】解:
(1)如图所示,R1和R2串联接在电路中,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流,所以电源电压等于V1的示数,即U=6V;
(2)电压表V2测R2两端的电压,所以R2两端的电压U2=2V,
串联电路中,总电压等于各个用电器电压之和,
所以R1两端的电压U1=U−U2=6V−2V=4V,电路中电流I=1A,
电阻R1=U1I=4V1A=4Ω。
答:(1)电源电压为6V;(2)电阻R1的阻值是4Ω。
【解析】(1)如图所示,R1和R2串联接在电路中,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流,所以电源电压等于V1的示数;
(2)串联电路中,总电压等于各个用电器电压之和,据此计算出R1两端的电压,然后根据欧姆定律I=UR的变形公式计算出电阻R1的阻值。
该题主要考查了欧姆定律的应用以及串联电路中电压、电流的规律。
34.【答案】解:(1)开关S闭合,S1断开时为保温状态,只有R1接入电路(见图1);开关S、S1均闭合时为加热状态,R1、R2并联接入电路(见图2)。
(2)闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,P1=990W,
根据P=U2R可得R1的阻值:
R1=U2P1=(220V)2110W=440Ω;
(3)电饭煲在220V电压下正常工作时,由图丙可知,
电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t=10min=600s,此过程中产生的热量:Q=W=U2Rt,
在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同,
即,化简得则实际电压为200V时的工作时间。
答:(1)等效电路图
;
(2)电热丝R1的阻值为440Ω;
(3)在不考虑热损失的条件下,当用电高峰期实际电压为200V时,该电饭煲从开始工作到开关S1第一次自动断开需要的时间为12.1min。
【解析】(1)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,电路为R1与R2并联,电路中的总电阻最小,根据P=U2R可知,电饭煲的功率较大,此时为加热档;当只闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻较大,电饭煲功率较小,此时为保温挡;
(2)根据P=U2R,由S闭合、S1断开时的功率计算R1的阻值;
(3)由图丙可知,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间,在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同,根据Q=W=U2Rt求出实际电压为200V时的工作时间。
本题考查了电热公式和电功率公式的灵活应用,从图象中读出有用的信息和判断出不同功率时电饭煲电路的连接方式是关键。
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