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2020-2021学年山东省青岛市市南区超银中学九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年山东省青岛市市南区超银中学九年级(上)期末物理试卷,共30页。试卷主要包含了8V,通过该电阻的电流增加了0,2kW⋅h的是,0V,小灯泡的额定电压为2,【答案】C,【答案】A等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山东省青岛市市南区超银中学九年级(上)期末物理试卷
1. 首先发现电磁感应现象的科学家是( )
A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 赫兹 D. 库仑
2. 下列电器工作时应用到电流热效应的是( )
A. 电风扇 B. 洗衣机 C. 电饭锅 D. 电视机
3. 下列做法不符合安全用电原则的是( )
A. .不接触低压带电体。不靠近高压带电体
B. 更换灯泡、搬动电器前先断开电源开关
C. 用试电笔辨别火线时,手一定要接触试电笔笔尾金属体
D. .用湿毛巾擦洗正在发光的台灯灯泡保持其清洁
4. 以下有关家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
A. 有金属外壳的用电器应使用三孔插座
B. 家庭电路中的插座与用电器是串联的
C. 为了安全,保险丝应尽可能较粗
D. 家庭电路中同时工作的用电器越多,总电阻越大
5. 通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示,小磁针处于静止。则( )
A. 小磁针的b端为N极 B. 通电螺线管左端为N极
C. 电源“+”极为c端 D. 电源“+”极为d端
6. 一定值电阻两端的电压从2V增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.2A,该电阻的阻值是( )
A. 4Ω B. 8Ω C. 20Ω D. 无法确定
7. 科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“模型法”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中,运用了“类比法”的是( )
A. 研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成
B. 温度的高低是看不见的,我们可以通过液体体积的变化去认识它
C. 研究磁场时,用磁感线描述空间磁场的分布情况
D. 研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持粗糙程度不变
8. 下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW⋅h的是( )
A. 电视机 B. 电冰箱 C. 空调 D. 台灯
9. 在如图所示的电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,则下列关系式中正确的是( )
A. U3=U1+U2 I1=I2 B. U1=U2=U3 I1=I2
C. U1=U2=U3 I1I2
10. 关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 第一位证实电流周围存在着磁场的科学家是安培
B. 首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第
C. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
D. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
11. 关于影响电阻大小的因素,下列说法中错误的是( )
A. 导体长度越长,电阻越大
B. 物体温度升高时,电阻一定增大
C. 导体横截面积越小,电阻越小
D. 不考虑温度的影响时,粗细相同的铜导线,越长的电阻越大
12. 如图所示,两电磁铁的铁芯和线圈匝数相同,将它们接入电路中,要求两电磁铁相互吸引且磁性强弱相同,下列连接方式中正确的是( )
A. a接P,b接c、d接Q
B. b接P,a接c、d接Q
C. a同时与c、P相连接,b同时与d、Q相连接
D. a同时与d、P相连接,b同时与c、Q相连接
13. 如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中不正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. R2的最大阻值是30Ω
C. 滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为2.22W
D. 滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144J
14. 家庭电路中电流过大会引起电路中空气开关跳闸,其原因主要有两种,即发生短路现象和______。
15. 一个导体两端加3V的电压时,通过它的电流是0.6A,这个导体的电阻为______Ω,如果导体两端的电压变为6V时,导体的电阻是______,通过导体的电流是______。
16. 如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与______的关系”的实验装置。若电阻丝,,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是______J。
17. 如图所示的是一种温度自动报警器的原理图,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生______,电铃响起,发出警报信号,电磁铁的a端为______极,若将温度计的上端的金属丝向下调整,则报警的温度将______(填“升高”或“降低”)。
18. 请在方框内画出如图所示的实物电路的电路图。
19. 如图所示家庭电路中,吊灯L1和L2由开关S控制,墙上的有一个固定插座,请把电路连接完整。
20. 请在图中标出蹄形磁体的N、S极和磁感线的方向。
21. 综合作图:
小雨的房间里,天花板吊灯由3个灯泡组成,学习桌上安装了一个学习台灯,床头安装了一个可调亮度的床头灯。现在,给你一个电源、3个开关、5个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线,请设计一个可以实现小雨房间照明情况的电路,将电路图画在方框内。
22. 探究欧姆定律:
实验装置
请画出电路图,并将实物图补充完整
步骤
①连接电路时,滑动变阻器的滑片P应移至最右端
②将5的定值电阻接入电路,移动滑片P,测量并记录三次电压和电流
值,填入表1。
3的定值电阻连入电路,重复上述实验,将数据填入表2
表格
表1:R1=5Ω
次数
1
2
3
U/V
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
表2:R2=10Ω
次数
4
5
6
U/V
1
2
3
I/A
0.1
0.2
0.3
结论
1述实验图象如图所示,则图线
______ 反映的是电阻R2的实验情况
2比较______ 次数据可知:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电团成______ 比
问题讨论
若把定值电阻R换成小灯泡,可测量灯泡电阻,实验数据如下表,请画出
小灯泡的I−U图象
次数
U/I
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
2.0
0.24
8.3
3
3.0
0.26
11.5
23. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,加热质量相同的水和煤油,使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
(1)为了得到质量相同的水和煤油,在实验室里通常使用的测量工具是______。
(2)在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热,要使水和煤油升高相同的温度,对______(“水”或“煤油”)加热的时间更长。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图象,由图象可知,水的温度随时间变化的图象是______(选填“a”或“b”),煤油的比热容为______。
24. “测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应______ 。
(2)测小灯泡电功率实验原理是______ 。
(3)请你用笔画线代替导线将图1中的电路连接完整。
(4)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到______ 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针偏转,电压表示数为0,产生故障的原因可能是______ 。
(5)排除故障后,实验得到的数据如表。在第1次实验中,小灯泡两端电压为2V时,电流表示数如图2所示,则通过小灯泡的电流为______ A,此时小灯泡的实际功率为______ W。
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡电功率P/W
1
2.0
2
2.5
0.22
3
2.8
0.24
0.67
(6)由表可知,小灯泡的额定功率为______ W;小灯泡的实际功率随实际电压的增大而______ (选填“增大”或“减小”)。
25. 在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,此时,小磁针______ (填“N”或“S”)极的指向就是该点的磁场方向。还可看到通电螺线管外部的磁场与______ 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180∘,由此可知:通电螺线管两端的极性与螺线管中______ 的方向有关。
(3)小明继续探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表的示数不变,并观察吸引大头针的数目。他这样做的目的是为了探究通电螺线管的磁场强弱与______ 的关系。
26. 如图是探究“产生感应电流的条件”的实验装置.
(1)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电流表指针______ (选填“偏转”或“不偏转”).
(2)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做______ 磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.
27. 小宇利用如图的甲图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在连接电路的过程中,开关要______,并将滑动变阻器的滑片调到______(选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察______(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为______V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动。
(3)通过移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图丙所示,在该图象中发现电流与电压不成正比,这是因为______。
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,则电压表的
示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)活动最后,老师要求同学们用量程为“0∼3V”的电压表,电源电压恒为6V,其它器材符合实验要求,测出额定电压为3.8V小灯泡正常发光时的电阻,下图是同学们设计的实验电路图合理的是______
28. 如图甲所示,设闭合电路中的电流为I,外部电路的等效电阻为R,电源内部电阻为r(r为定值),电源电动势为E,根据串联电路电压特点有E=IR+Ir.现有如图乙所示的电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙中AC、BC两直线所示。
(1)电压表V1、V2的示数与电流表A的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?并加以说明。
(2)请你计算出变阻器的总电阻R1的大小(用符号表示)。
小贴士
电源两极间存在电压。实验表明:不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,物理学
中用“电动势”表征电源这一特性,即电源电动势等于,电源没有接入电路时画极间的电压,用符号“E”表示,实际上由于电源内部有电阻,所以当电路中有电流通过时,电源的内阻也分得一定的电压。
29. 质量为10kg的水,吸收4.2×l05J的热量,温度从20℃升高到多少℃?
30. 如图所示的电路中,电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3W”的字样,设灯泡L的电阻不随温度变化,则闭合开关S后,电流表的示数为0.75A.求:
(1)通过灯泡L的电流?
(2)定值电阻R的电功率为多少?
31. 如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两档,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为档位自动控制开关,R0和R均为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如右表所示(低温焖饭档额定功率模糊不清)。求:
(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能是多少千瓦时?
(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率是多少瓦?
(3)某一天,R0烧断了,在只有R连入电路工作的情况下,把一标准大气压下的0.81kg水由20℃加热至沸用了7min,这个过程电饭锅的效率为80%,则这时的实际电压为多少伏?(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)
某型号电饭锅
额定电压
220V
额定功率
高温烧煮
1040W
低温焖饭
电源频率
50Hz
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,很多科学家在思考:既然电能生磁,那么磁能否生电呢?1831年英国科学家法拉第首先利用磁场获得了电流,这种现象称为电磁感应现象。
故选:A。
根据对物理学家成就的了解作答。
(1)在电磁学中,最著名的科学家有两个:奥斯特,第一个发现电能生磁即电和磁之间存在联系的科学家;法拉第,第一个发现磁能生电即电磁感应的科学家。
(2)记住相关的基础知识对于解决此类识记性的题目有很大的帮助。
2.【答案】C
【解析】解:
A、电风扇工作时,主要是电能转化为机械能,故A错误;
B、洗衣机工作时,主要是电能转化为机械能,故B错误;
C、电饭锅是利用电流热效应工作的,它把电能转化为内能,故C正确;
D、电视机工作时,主要把电能转化为光和声音,故D错误。
故选:C。
当电流通过电阻时,电流做功消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。即在该过程中消耗了电能,主要产生热能,所以从能量转化的角度分析即可。
本题考查电学规律在生产生活中的应用,要熟悉常用用电器的工作原理,这有助于解答该类型习题。
3.【答案】D
【解析】解:A、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故A符合安全用电要求;
B、更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关,否则可能引起触电,故B符合安全用电原则;
C、用试电笔辨别火线时,手一定要接触试电笔金属帽,故C符合安全用电原则;
D、水是电的导体,用湿毛巾擦洗正在发光的台灯灯泡时,可能会因湿毛巾导电而发生触电事故,故D不符合安全用电原则。
故选:D。
(1)安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;
(3)使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属;
(4)生活用水属于导体,非常容易导电,绝缘层损坏后非常容易发生触电事故;
掌握生活中常见的安全用电规则,发生触电事故要有适当的应对方法。这样才能做到安全用电。
4.【答案】A
【解析】解:A、大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三孔插座接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。故A正确,符合题意;
B、家庭电路中,用电器和插座之间是并联的,故B错误;不符合题意;
C、当用越粗的保险丝后,其熔断电流很大,温度即使升高到一定程度,它也不会自动熔断,起不到保护电路的作用。故C错误,但不符合题意;
D、家庭电路中同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小。故D错误,不符合题意。
故选:A。
(1)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全;
(2)家庭电路中,各用电器之间、用电器和插座之间以及插座与插座之间都是并联的;
(3)保险丝的作用就是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。
(4)并联电路中,支路越多,总电阻越小。
本题考查了安全用电的要求。只要同学们牢记安全用电常识,并正确规范操作,就不会有危险发生。
5.【答案】C
【解析】解:
AB、由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来,回到南极,所以左边磁体A的右端为S极,右边通电螺线管的左端为S极,则右端N极;根据磁极之间的作用规律,小磁针的a端为N极、b端为S极;故AB错;
CD、由安培定则可知,大拇指指向右端N极,四指环绕方向为电流方向,电流从螺线管的左边流入、右边流出,则c为正极、d为负极,故C正确、D错。
故选:C。
(1)在磁体外部,磁感线从磁体的北极出来回到南极,据此确定A的极性和通电螺线管的NS极;
(2)利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极;利用安培定则确定螺线管中电流的方向、电源的正负极。
本题考查了磁感线的方向、磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则的应用,注意电流从电源正极流出、负极流入。
6.【答案】A
【解析】解:
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以电阻的阻值不变,
电阻两端的电压从2V增加到2.8V时,通过该电阻的电流增加了0.2A,
根据欧姆定律可得:
I2−I1=U2R−U1R=0.2A,
解得:R=4Ω。
故选:A。
本题考查了欧姆定律的简单应用,难度一般。
7.【答案】A
【解析】解:类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
A、电流不能直接观察,水流可以直接观察。研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成,采用的是类比法。故A符合题意;
B、温度的高低是看不见的,通过液体体积的变化去认识温度的变化,采用的是转换法。故B不符合题意;
C、磁感线实际不存在,用实际不存在的磁感线描述磁场的分布特点,具有直观、形象的特点,采用的是模型法。故C不符合题意;
D、滑动摩擦力和压力、接触面粗糙程度都有关系。研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持粗糙程度不变,改变压力,采用的是控制变量法。故D不符合题意。
故选:A。
首先对四个选项探究过程所用方法逐一明确,然后选出运用类比法的选项。
掌握物理研究的基本方法的特征,是解决方法类问题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:正常工作一小时耗电接近1.2kW⋅h的用电器的功率为:
P=Wt=1.2kW⋅h1h=1.2kW,
四个选项中,电冰箱的功率约120W,电视机的功率约120W,台灯的功率约40W,故额定功率接近1.2kW的用电器是空调。
故选:C。
根据公式P=Wt,求出正常工作一小时消耗电能最接近1.2KW⋅h的用电器的功率,看哪个用电器的额定功率接近即可。
本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识,生活中要注意多观察。
9.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1、V2分别测灯泡L1和L2两端的电压,电压表V3测电源的电压,两电流表均测电路中的电流;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I1=I2,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,U3=U1+U2,故A正确,BCD错误。
故选:A。
由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1、V2分别测灯泡L1和L2两端的电压,电压表V3测电源的电压,两电流表均测电路中的电流。根据串联电路的电流特点和电压特点可知电表示数之间的关系。
本题考查了串联电路的电压特点和电流特点,关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
10.【答案】BD
【解析】解:A、第一位证实电流周围存在着磁场的科学家是奥斯特。故A不正确。
B、首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第。故B正确。
C、通电线圈在磁场中受力转动的过程中,将电能转化为了机械能。故C不正确。
D、指南针由于受到地磁场的作用而指南北方向。故D正确。
故选:BD。
要解答本题需掌握:
(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;
(2)法拉第首先发现了电磁感应现象,即磁生电现象,发电机的原理就是利用电磁感应现象制成的,将机械能转化成了电能。
(3)根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了电动机,将电能转化为了机械能。
(4)指南针能指南北方向,是由于受到地磁场的作用。
本题考查电磁现象中的基础知识,同时在学习中要注意积累此类知识。
11.【答案】ABC
【解析】解:
导体的电阻取决于导线的材料、导线的长度、导线的横截面积和温度;
A、只说明了长度,而材料、横截面积的大小未知,不能判断电阻的大小关系,故A错误;
B、大多数导体温度升高,电阻增大,但有的导体温度升高,电阻减小,故B错误;
C、导体的长度及材料都未知,故无法判断,故C错误;
D、同种材料,粗细相同,不考虑温度的影响,故长的导体电阻大,故D正确。
故选ABC。
影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度。在比较大小时,注意运用控制变量法。
本题考查决定电阻大小的因素,应学会控制变量法在物理学中的应用。
12.【答案】BD
【解析】解:A、a接P,b接c、d接Q,则磁性强弱相同,但两个电磁铁的磁极相同,所以相互排斥,故本选项不符合题意;
B、b接P,a接c、d接Q,则磁性强弱相同,两个电磁铁的磁极相反,所以相互吸引,故本选项符合题意;
C、a同时与c、P相连接,b同时与d、Q相连接,但两个电磁铁的磁极相同,所以相互排斥,故本选项不符合题意;
D、a同时与d、P相连接,b同时与c、Q相连接,两个电磁铁的磁极相反,所以相互吸引,故本选项符合题意。
故选:BD。
由图可知,电磁铁的铁芯和线圈匝数相同,将它们接入电路中,要求两电磁铁相互吸引且磁性强弱相同,则保证连入电路中的电流相等,且互相靠近的两个电磁铁的磁极是异名磁极即可。
此题主要考查通电螺线管的极性和电流方向的判断,解答此题的关键是掌握磁极间的相互规律和安培定则。
13.【答案】C
【解析】解:A、由图甲知,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,
由图像乙知,电源的电压:U=U1=10V,故A正确;
此时电路中的电流:I=0.5A,
根据欧姆定律可得,R1的阻值:R1=UI=10V0.5A=20Ω;
B、当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表V的示数最小,电路中的电流最小,
由图像知,此时U1′=4V,电路中电流I′=0.2A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,R2的最大阻值:
R2=U2I′=U−U′I′=10V−4V0.2A=30Ω,故B正确;
C、P由a向b恰好移动三分之一长度时,则R2的23接入电路中,
此时电路中电流:I′′=UR1+23R2=10V20Ω+23×30Ω=0.25A,
所以R1的电功率:P1=I′′2R1=(0.25A)2×20Ω=1.25W,故C错误;
D、P在a端时,由B项解答可知电路中电流I′=0.2A,此时U1′=4V,
则2分钟内R2消耗的电能:
W2=U2I′t=(10V−4V)×0.2A×120s=144J,故D正确。
故选:C。
(1)当滑片在b端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图像得出电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)当滑片位于a端时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表V的示数最小,电路中的电流最小,根据图像读出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出R2的最大阻值;
(3)先计算P由a向b恰好移动三分之一长度时电路中电流,再由电功率公式计算此时R1的电功率;
(4)由W=UIt计算P在a端时2分钟内R2消耗的电能。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式以及电功率和电功公式的应用,正确分析电路,并能从图像中获取有用信息是关键。
14.【答案】总功率过大
【解析】解:在家庭电路中,因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有:
(1)电路中发生短路故障;
(2)电路中用电器的总功率过大,也会造成干路电流过大。
故答案为:总功率过大。
家庭电路过大的原因有两个;发生短路和用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路中电流过大的原因,是一道基础题。
15.【答案】55Ω1.2A
【解析】解:由I=UR可得,导体的电阻:
R=UI=3V0.6A=5Ω;
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,如果导体两端的电压变为6V时,导体的电阻仍为5Ω不变,
电流为I′=U′R=6V5Ω=1.2A。
故答案为:5;5Ω;1.2A。
(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出通过导体的电流。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
16.【答案】电阻;150
【解析】解:
(1)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,是探究电流产生热量跟电阻的关系;
(2)甲电阻丝在2min内产生的热量:
。
故答案为:电阻;150。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
(2)产生的热量直接运用焦耳定律Q=I2Rt计算。
本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
17.【答案】磁性;S;降低
【解析】解:当温度达到金属丝下端所指的温度时,控制电路接通,电流通过电磁铁的线圈产生磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通报警;
由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入,右端流出,利用安培定则可知,电磁铁的右端为N极,则a端为S极;
若将温度计的上端的金属丝向下调整,则上端金属丝对应的温度会降低,报警温度会降低。
故答案为:磁性;S;降低。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关,解题时结合电磁继电器的原理进行分析。
18.【答案】解:
电流从正极流出后分支,一支经过下面灯泡,另一支经左侧开关、灯泡,然后两支汇合共同经过右侧开关回到电源负极。如图所示:
。
【解析】由实物图可知,两灯泡并联,其中右侧开关控制整个电路,另一个开关控制上面灯泡,根据实物图完成电路图即可。
本题考查根据实物图画电路图,关键是知道电路中各个用电器的连接情况和开关作用,画电路图是初中物理的重点也是难点。
19.【答案】解:
由于家庭电路中的各个用电器是并联连接的,所以此电路中的两盏吊灯L1和L2并联,开关接在干路上同时控制两盏灯,且开关应接在火线上;
图中三根电线分别为火线、零线和地线;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【解析】先确定各用电器的连接方式,然后确定开关的接线方式,最后根据家庭电路的正确连接方法完成电路;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
掌握家庭电路连接方法,正确、安全用电。
20.【答案】解:
小磁针静止时,其N极所指方向为磁感线的方向,据此标出磁感线的方向;在磁体的外部,磁感线是从磁体的北极出来,回到南极,所以蹄形磁体的下端为N极,其上端为S极,如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握磁感线的特点及画法,知道在磁体的外部磁感线都是从磁体的北极出来,回到南极。
此题主要考查了磁感线的特点,会判断磁感线的方向是解决此类问题的关键。
21.【答案】解:根据题目要求5个灯泡并联,一个开关在3个天花板吊灯并联后的干路上,另两个灯泡分别由一个开关控制,在各自的支路上,滑动变阻器应与床头灯串联,如图:
【解析】5个灯泡中,都能独立地工作,互不影响,说明是并联的,天花板吊灯3个灯泡由一个开关控制即可;学习台灯、床头灯并各用一个开关控制,因床头安装可调亮度的床头灯,说明滑动变阻器应与床头灯串联;注意开关分别与所控制的灯泡串联。
本题考查电路图的设计和并联电路的特点,关键知道开关与所控制的灯泡串联,一个开关要控制多个并联使用的灯泡需将它连接在的干路上,还要知道只有在并联电路中,灯泡才互不影响。
22.【答案】a 1和4 反
【解析】解:探究欧姆定律时,电阻与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压;电路图如图所示:
;
根据表格中的数据可知,电压表的最大示数为3V,电压表量程为0−3V,电流表的最大示数为0.6A,电流表测量为0−0.6A;如图:
;
②1、电阻R1的阻值要小于R2的阻值,由图可知,图象a为R2的图象;
2、根据实验次数1和4(2和5、3和6)可知,在电压一定时,电阻越大,电流就越小,即结论为:电压一定时,电流与电阻成反比;
根据表格中的数据,描点连线,如图:
故答案为:如图;1、a;2、1和4;反;如图。
探究欧姆定律时,电阻与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压;
1、根据电阻的大小判定图象;
2、根据表格中的数据分析;
问题讨论:根据表格中的数据描点连线。
本题探究电流和电压的关系,考查电路的设计、数据分析、控制变量法、描点法作图,是一道综合题。
23.【答案】天平 水 a2.1×103
【解析】解:(1)为了得到质量相同的水和煤油,在实验室里通常使用的测量工具是天平。
(2)因水的比热容大(即水的吸热能力强),在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热,要使水和煤油升高相同的温度,由Q=cm△t可知,水吸收的热量多,则对水加热的时间更长。
(3)由(2)知,要使水和煤油升高相同的温度,对水加热的时间更长,所以,根据图象可知,水的温度随时间变化的图象是a,
由图象知,升高相同的温度时,水的加热时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍,根据c=Qm△t可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸收的热量成正比,
所以,煤油的比热容为:。
故答案为:(1)天平;(2)水;(3)a;2.1×103。
(1)测量质量的工具是天平;
(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,这种方法叫转化法;
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;
(3)根据比较吸热能力的第1种方法分析;根据c=Qm△t,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多成正比求解。
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。
24.【答案】断开 P=UIA灯泡短路 0.20.40.55增大
【解析】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
(2)测量小灯泡电功率时,用电压表测量灯两端的电压、用电流表测量通过的电流,利用P=UI求灯的电功率,所以该实验的原理是P=UI;
(3)滑动变阻器要串联在电路中,并且一上一下的接入,将开关的右接线柱与滑动变阻器的C或D连接,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
(4)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要处于A端,使变阻器连入电路的阻值最大;
灯泡不亮,电流表指针偏转,电路为通路;电压表示数为0,电压表测导线的电压,示数为0,所以灯泡短路;
(5)电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,所以通过小灯泡的电流为0.2A,
此时灯泡的实际功率:P=UI=2V×0.2A=0.4W;
(6)由表可知,灯泡的额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.22A,
灯泡的额定功率:,
由表中数据可知,灯的实际功率随实际电压的增大而增大。
故答案为:(1)断开;(2)P=UI;(3)如上图所示;(4)A;灯泡短路;(5)0.2;0.4;(6)0.55;增大。
(1)在连接电路时,开关要断开;
(2)测量小灯泡电功率的原理是P=UI;
(3)滑动变阻器要“一上一下”的串联连入电路,电压表并联在灯泡两端,据此分析;
(4)闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,防止电流过大烧坏电路元件;灯泡不亮可能是灯泡断路或短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
(5)根据电流表的量程和分度值,读出电流表的示数;根据P=UI求出此时灯泡的电功率.
(6)额定电压下的灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡的额定功率;根据表中数据得出灯的实际功率与实际电压的关系.
本题考查了测小灯泡电功率的实验中的电路的连接、电路故障分析、滑动变阻器的作用、功率的计算等,要求认真审题灵活运用相关知识,难度不大.
25.【答案】N 条形磁铁 电流 线圈匝数
【解析】解:(1)将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向;通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极;因此由以上实验探究的结果是:通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
(2)改变螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180∘,南北所指方向发生了改变,可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为:(1)N;条形磁铁;(2)电流;(3)线圈匝数。
(1)小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向;通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似;
(2)根据改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动,南北所指方向发生了改变可得出结论。
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。
本题考查了螺线管磁场的特点、磁极方向的判断等,注意通电螺线管的磁极极性与电流的方向和线圈的绕法有关。
26.【答案】(1)偏转;
(2)切割
【解析】
【分析】
本题考查产生感应电流的条件,是一道基础实验题,学生易于解答。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会在导体中产生感应电流,称为电磁感应。
【解答】
(1)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针发生偏转;
(2)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
故答案为:(1)偏转;(2)切割。
27.【答案】断开 B 电压表 1.8A灯的电阻随温度的变化而变化 变大 B
【解析】解:(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开,并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处的B端;
(2)灯在额定电压下正常发光,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,灯在额定电压下正常发光,当电压表的示数如图乙所示时,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其读数为1.8V,1.8V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A端移动,直到电压表示数为额定电压;
(3)根据画出的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图丙所示,在该图象中发现电流与电压不成正比,这是因为灯的电阻随温度的变化而变化;
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,此时灯与变阻器串联,电压表测灯的电压;
若将小灯泡从灯座中取走,则电压表串联在电路,电压表测电源电压,根据串联电路电压的规律,则电压表的示数变大;
(5)A、电压表测电源电压,电压表量程过小无法测量,不合题意;
B、电压表测的是滑动变阻器电压,符合题意;
C、电压表与灯泡串联,电路断路,不合题意;
D、电压表测的是灯泡电压,灯泡的额定电压超过电压表的量程,无法测量,不合题意。
故选:B。
故答案为:(1)断开;B; (2)电压表;1.8;A;(3)灯的电阻随温度的变化而变化;(4)变大; (5)B。
(1)在连接电路的过程中,开关要断开,并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
(2)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;
(3)灯的电阻随温度的变化而变化;
(4)分别分析原来电路的连接、电压表测量的电压和将小灯泡从灯座中取走电路的连接、电压表测量的电压,根据串联电路电压的规律得出结论;
(5)要测出额定电压为3.8V小灯泡正常发光时的电阻,由欧姆定律R=UI,必须测出小灯泡达到额定电压时的电流,但灯的额定电压3.8V>3V,根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器的电压为6V−3.8V=2.2V,故可使用电压表0−3V量程并联在变阻器的两端,当电压表示数为2.2V时记下电流表示数即可。
本题小灯泡正常发光时的电阻,考查注意事项、操作过程、电压表读数、影响电阻大小的因素、变化电路的分析及设计实验方案测电阻的能力。
28.【答案】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表V1测R0与R1两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,
因R0与R1两端的电压之和等于电源的电动势减去电源内阻两端的电压,
所以,由U=E−Ir可知,R0与R1两端的电压之和变小,即电压表V1的示数变小,
所以,由图像可知,图线BC电压表V1的示数与电流表A的示数的变化图线,图线AC电压表V2的示数与电流表A的示数的变化图线;
(2)当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图像可知,此时电路中的电流为I1,R0两端的电压为U1,R0与R1两端的电压之和为U5,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器R1两端的电压:
UR1=U5−U1,
则变阻器的总电阻:
R1=UR1I1=U5−U1I1。
答:(1)图线BC电压表V1的示数与电流表A的示数的变化图线,图线AC电压表V2的示数与电流表A的示数的变化图线;
原因:当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大即电压表V2的示数变大,因R0与R1两端的电压之和等于电源的电动势减去电源内阻两端的电压,由U=E−Ir可知,R0与R1两端的电压之和变小,即电压表V1的示数变小,结合图像可知图线BC电压表V1的示数与电流表A的示数的变化图线,图线AC电压表V2的示数与电流表A的示数的变化图线;
(2)变阻器的总电阻R1的大小为U5−U1I1。
【解析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表V1测R0与R1两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路的总电阻变小,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,根据E=IR+Ir可知,R0与R1两端的电压之和等于电源的电动势减去电源内阻两端的电压,据此判断R0与R1两端的电压之和变化,根据结合图像判断电压表V1、V2的示数与电流表A的示数的变化图线;
(2)当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,根据图像读出电路中的电流和电压表对应的示数,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出变阻器的总电阻。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从题干中获取有用的信息是关键,正确的判断两电压表示数与电流表示数对应的图线是难点。
29.【答案】解:由可得,水升高的温度:
,
则水的末温:
t=t0+△t=20℃+10℃=30℃。
答:质量为10kg的水,吸收4.2×l05J的热量,温度从20℃升高到30℃。
【解析】知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量利用吸热公式可求温度的变化,然后根据水的初温求水升高到的温度。
本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
30.【答案】解:由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。
(1)由P=UI=U2R可得,灯L的电阻:
RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过灯L的电流:
IL=URL=3V12Ω=0.25A。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过定值电阻R的电流:
IR=I−IL=0.75A−0.25A=0.5A,
定值电阻R的电功率:
PR=UIR=3V×0.5A=1.5W。
答:(1)通过灯泡L的电流为0.25A;
(2)定值电阻R的电功率为1.5W。
【解析】由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流。
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=U2R求出灯L的电阻,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过L的电流;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R的电流,利用P=UI求出定值电阻R的电功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
31.【答案】解:(1)电饭锅高温烧煮的功率,烧煮时间t=0.5h=1800s,
由P=Wt得,电饭锅高温烧煮消耗的电能:
。
(2)当开关S闭合、S1断开时,仅有R0接入电路,电路电阻较大,
根据P=U2R可知,电压一定时,电路电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;
电饭锅低温焖饭时的额定功率:
。
(3)当开关S、S1都闭合时,电热丝R、R0并联接入电路,电路电阻较小,
根据P=U2R可知,电压一定时,电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;
则电热丝R消耗的电功率:
,
由P=U2R得,电热丝R的阻值:
R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω,
1标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
,
根据可得,消耗的电能为:
;
由W=U2Rt可得,实际电压:
U=WRt=3.402×105J×48.4Ω7×60s=198V。
答:(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能为1.512×106J;
(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W;
(3)实际电压为198V。
【解析】(1)知道电饭锅高温烧煮的功率和烧煮时间,根据W=Pt求出电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能;
(2)当开关S闭合、S1断开时,仅有R0接入电路,电路电阻较大,根据P=U2R可知,此时电饭锅处于低温焖饭状态,进而求出电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(3)当开关S、S1都闭合时,电热丝R、R0并联接入电路,电路电阻较小,根据P=U2R可知,此时电饭锅处于高温烧煮状态,用电饭锅高温烧煮的功率减去低温焖饭时的额定功率即得电热丝R消耗的电功率,最后根据R=U2P求出电热丝R的阻值;
根据求出烧开水需要吸收的热量,根据根据可算出电能;根据W=U2Rt求出实际电压。
本题考查了电功公式和电功率公式的灵活应用,分析当S、S1处于不同状态时的电路连接方式,根据电功率公式判断电饭锅的状态是本题的难点。
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