2020-2021学年安徽省淮北市濉溪县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年安徽省淮北市濉溪县九年级(上)期末物理试卷
1. 生活中一些家用电器的遥控器(如:空调遥控器)中会使用到7号干电池,一节7号干电池压为______ ;我国照明电路的电压是______ 。
2. 同学们在做物理学科作图训练时,需要使用“橡皮”进行修改,一些加入水果香味的新款“水果香味”橡皮,在擦除“错误处”过程中橡皮头部因摩擦会变热,这是因为______ ,同时闻到水果的香味更浓,这说明______ 。
3. 通常情况下,在铜丝、大地、陶瓷、石墨和盐水一组物体中,不属于导体的是______ 。
4. 在日常生活中,我们习惯用“粘”字表述一些现象,例如:用毛巾擦镜子,会有很多“毛毛”粘在镜子上,用湿毛巾擦冰箱的冷冻室,湿毛巾会粘在冰箱上。前者属于______现象,带电体能够______轻小物体;后者是由于水的______造成的。
5. “新型冠状”病毒可以通过“飞沫”等途径传染,戴上N95等医护口罩可以有效的阻挡病毒传播,病毒的传播______ (填“能”或“不能”)表明分子的无规则运动。
6. 如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是______Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是______Ω。
7. 在玩耍中探究物理问题是学习物理的好方法。如图课间休息时许多同学会用含有少量水的薄壁矿泉水瓶这样玩:首先将含有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧,接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现白气,这是因为瓶内气体对外做功,内能转化为______ ,内能减少,温度降低,______ 遇冷液化为“白气”。
8. 如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”,当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过,按钮相当于电路中的______;红灯和绿灯是______联的。
9. 阴雨天气,空气的湿度很大,原先不导电的空气就会变成导体,两块云层之间的电压很高时,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约为1×104A,电压约1.8×108V,放电时间约0.01s,则这次闪电释放的电能约合______ kW⋅h,如图放电瞬间电流的方向______ 。(选填:从A云层流向B云层;从B云层流向A云层)
10. 在一个标准大气压下,使用酒精加热水,完全燃烧100g酒精可放出的热量为______ J,若放出的热量有70%被水吸收,能使初温20℃,质量为5kg的水升高______
11. 如图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为______Ω。
12. 图中与原子结构模型最为接近的是( )
A. 西红柿 B. 西瓜
C. 面包 D. 太阳系
13. 如图所示,以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是( )
A. 电风扇 B. 笔记本电脑
C. 台灯 D. 电饭锅
14. 自动照相机所用的感光元件是一种光敏电阻,它是由下列哪种材料制造的( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
15. 下列关于功、温度、内能和热量的描述中正确的是( )
A. 物体的温度不变,内能一定不变
B. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
C. 做功和热传递改变物体的内能是等效的
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
16. A,B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球A带正电 B. 小球B带正电
C. 小球B可能不带电 D. 小球A可能不带电
17. 实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V1.0A”字样,乙标有“10V0.5A”字样。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)( )
A. 25V B. 35V C. 17.5V D. 12.5V
18. 根据所学物理知识,下列描述正确的是( )
A. “破镜”不能“重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力
B. 一桶菜籽油用掉一半后,剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小
C. 在内燃机的一个工作循环四个冲程中,有两次做功过程
D. 甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
19. 如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A. 整理器材,分析数据,得出结论
B. 对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C. 改变电源电压,再测出几组电压值
D. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
20. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片P向左移动时( )
A. 灯泡L亮度不变,电压表示数变大
B. 灯泡L亮度变亮,电压表示数变大
C. 灯泡L亮度不变,电压表示数不变
D. 电流表示数变大,电压表示数变大
21. 电学实验中,利用电流表测量通过某定值电阻的电流从0.2A增加到0.6A,加在该定值电阻两端的电压变化了2V,则该电阻的电功率变化了( )
A. 1.6W B. 4.0W C. 0.8W D. 3.2W
22. 图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作。图乙是房间内已经连好的部分电路图,S1是房卡开关,S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作,请将图乙中的电路图补充完整。
23. 实验探究和推理都是科学研究的基本方法。由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题--同学们也来尝试一下。在图中,a杯中水量较少,b,c,d的水量相同,比较各杯中水的内能的大小。
(1)______ 杯中水的内能最大,因为______ 。
(2)______ 两杯中水的内能不好比较,因为______ 。
24. 在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,一组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图a所示的电路。然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流,并记录数据。
(1)晓红将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图b所示,为了测量结果准确,她应该断开开关,______ ,重新进行实验。
(2)实验中测量A、B、C三处电流如图c所示,当电流表接在A处测灯L1电流,闭合开关,发现指针在E处,当电流表连接C处时,指针指在F处,若电流表接在B处时,示数IB=______ A。
25. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请你利用所深知识,用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。(要求滑片P向C端滑动时,变阻器电阻变小)______ ;
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是______ (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向______ (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察______ 的示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为______ A,则小灯泡的额定功率是______ W。
26. 电阻R1与电阻R2串联接在电路中,如图所示.闭合开关S,电阻R1两端的电压为3V,已知电阻R1=6Ω,电源两端的电压为12V.求电阻R2的阻值.
27. 如图证明两个电阻R1与R2并联时,总电阻R比任意一个电阻R1、R2都要小。
______
28. 汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈。一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa,若飞轮的转速是2000转/分钟,效率为30%,求:
(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少?
(2)做功冲程中,平均压力做多少功?
(3)汽油机在1小时内要消耗多少千克的汽油?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
29. 如图a是某品牌加水电热取暖器,工作时取暖器内水容量为8L,其销售人员介绍加热器的加热功率为1.6kW,保温功率为220W。取暖器简化电路图如图b所示,S是保温和加热的可以自动转换温控开关,取暖器其它相关参数未清楚标明。请根据信息完成下列问题:(水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃))
(1)取暖器内水温从20℃升至70℃至少需要吸收多少热量;
(2)为测试通常情况下取暖器实际功率,小敏同学关闭家中其他用电器,让取暖器单独工作0.5小时,电能表示数变化如图c,则实际功率为多少。
(3)当取暖器处于加热状态时,开关S ______ 。(选填“闭合”、“断开”)
答案和解析
1.【答案】1.5V220V
【解析】解:一节7号干电池压为1.5V,我国照明电路的电压是220V。
故答案为:1.5V;220V。
要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;动力电压为380V;对人体安全的电压为不高于36V。
记住常见电压值,可解答此题。
2.【答案】克服摩擦做功机械能转化为内能 温度越高,分子运动越剧烈
【解析】解:
橡皮擦除字迹时和纸面摩擦,通过克服摩擦做功的方式使橡皮的内能增加,温度升高;温度越高,分子的热运动越剧烈,所以我们闻到水果的香味更浓。
故答案为:克服摩擦做功机械能转化为内能;温度越高,分子运动越剧烈。
(1)做功可以改变物体的内能,对物体做功,机械能或其他形式的能转化为内能。
(2)组成物质的分子在不停地做无规则的运动,温度越高,分子运动越剧烈。
本题考查了学生对改变物体内能的方法和分子运动的了解与掌握,属于基础题目。
3.【答案】陶瓷
【解析】解:在铜丝、大地、陶瓷、石墨和盐水一组物体中,铜丝、大地、石墨和盐水都易导电,属于导体,陶瓷属于绝缘体,不属于导体。
故答案为:陶瓷。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
4.【答案】摩擦起电 吸引 凝固
【解析】解:(1)毛巾和镜子摩擦,可以使镜子带上电荷(即带了电),这是摩擦起电现象;带电体的性质是可以吸引轻小的物体,所以会有很多“毛毛”粘在镜子上;
(2)用湿毛巾擦冰箱的冷冻室,水遇冷时放出热量发生了凝固现象,所以湿毛巾会粘在冰箱上。
故答案为:摩擦起电;吸引;凝固。
(1)两种束缚电子能力不能的物体相互摩擦,束缚电子能力弱的物体去电子,束缚电子能力强的物体得到电子,失去电子的带正电,得到电子的带负电,这就是摩擦起电现象。带了电荷的物体可以吸引轻小的物体,如灰尘、纸屑等。
(2)凝固是物质由液态变为固态的过程。
本题通过两种现象的对比考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
5.【答案】不能
【解析】解:人在打喷嚏、咳嗽时会喷出大量的飞沫,飞沫一般是直径大于5微米的含水颗粒,它里面包裹分泌物或病原菌,即病毒不是分子,所以病毒传播不能表明分子的无规则运动。
故答案为:不能。
分子的无规则运动一定是分子的运动,而非物质的运动。
本题考查了分子运动的有关知识,难度不大。
6.【答案】15 7
【解析】解:当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻就会消失。由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
故答案为15,7。
插入式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即把铜塞插进去,铜塞处的电阻丝就会短路,电流不从电阻丝走了,所以铜塞插进去的那部分电阻就消失了。
滑动变阻器与电阻箱的比较:滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中电阻;电阻箱能表示出连入电路中的阻值大小,但阻值变化是不连续的,没有滑动变阻器变化准。
7.【答案】机械能 水蒸气
【解析】解:
瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能;
当瓶盖飞出时瓶内及瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对外做功,内能减小,水蒸气遇冷液化形成了小水滴。
故答案为:机械能;水蒸气。
(1)做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能会减小,温度降低。
(2)使气体液化的方法:降低温度和压缩体积。
此题考查的是我们对于物理现象的分析能力,根据情境分析所用到的物理知识,这是一种新题型,值得我们关注。
8.【答案】开关 并
【解析】解:
由题意可知,按钮相当于电路中的开关;
交通指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人,由于指示灯可以独立工作、互不影响,因此红灯和绿灯是并联连接的。
故答案为:开关;并。
(1)电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径;
(2)并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响,而交通指示灯工作状态总是不一致,并且互不影响,所以是并联电路;
本题考查了电路的组成、红绿灯的连接方式,属于综合性题目。
9.【答案】5000 从B云层流向A云层
【解析】解:(1)这次闪电释放的电能:
W=UIt=1.8×108V×1×104A×0.01s=1.8×1010J=5000kW⋅h;
(2)图中闪电发生时,电子从A云层到B云层,形成的电流方向与自由电子定向移动的方向相反,放电瞬间电流的方向是从B云层流向A云层。
故答案为:5000;从B云层流向A云层。
(1)知道闪电的放电电流、电压、放电时间,根据W=UIt求出这次闪电释放的电能;
(2)云层放电时,是自由电子发生转移;规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与自由电子定向移动的方向相反。
本题主要考查了雷雨天放电的现象、释放电能的计算及电流方向的规定与判断,通过计算让人们明白雷电释放的能量很大,雷雨天一定要注意。
10.【答案】3×106 80
【解析】解:m=100g=0.1kg;
酒精完全燃烧放出的热量:;
由得水吸收得热量:,
根据由可知,
水升高的温度:;
标准气压下是的沸点为100℃,则水升高的温度为:100℃−20℃=80℃。
故答案为:3×106;80。
(1)根据Q=mq求出酒精完全燃烧放出的热量;
(2)已知利用的热量为总热量的70%,求出水吸收的热量,再根据求出水升高到的温度。
此题主要考查的是学生对燃料热值和热量计算公式的理解和掌握,难度不大。
11.【答案】3 10
【解析】解:由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图2可知,I2=0.2A,U2=2V,
滑动变阻器的最大阻值:
R2=U2I2=2V0.2A=10Ω,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
∵电源的电压不变,
∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
故答案为:3;10。
由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和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得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,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。
12.【答案】D
【解析】解:卢瑟福原子核式结构模型认为原子由原子核和核外电子组成,核外电子绕核作高速旋转,与太阳系结构有相似性。
故选:D。
卢瑟福原子核式结构模型理论:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,这一模型也被称为“行星模型”。
解答本题要求了解卢瑟福的原子核式模型,难度不大,属基础题。
13.【答案】D
【解析】解:
A、电风扇工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故A错误;
B、笔记本电脑工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故B错误;
C、台灯工作时的功率约为40W,电流大约是0.2A,故C错误;
D、电饭锅的电功率约为1000W,工作电流约为5A,故D正确。
故选:D。
根据我们对生活中常用用电器电流大小的了解去选择。
对于每个用电器的电流大小是多少,我们是比较陌生的,不过我们可以借助我们比较熟悉的电功率来进行分析。
14.【答案】B
【解析】解:自动照相机的感光元件由光敏电阻制成,光敏电阻器是利用光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,其主要材料是半导体.
故选:B.
物质根据导电性能分为:导体、半导体、绝缘体.半导体分为:二极管、三极管、集成电路.
其中半导体可以根据各自特点做出许多电阻,例如热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等等.
本题考查半导体材料在生活中的应用,熟记常见的一些半导体材料是解题的关键,比较简单.
15.【答案】C
【解析】解:A、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因素,应考虑其它因素,如质量、状态等。故A错误;
B、热量不是状态量,是一个过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的;故C正确;
D、热传递的条件是:有温度差;热传递的方向:从高温到低温,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故D错误。
故选:C。
(1)内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的和;物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
(2)热量是一个过程量,不能用“具有”“含有”等来描述;
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的。
(4)热传递的条件(温度差)和热传递的方向(从高温到低温)。
要正确理解温度、热量与内能的关系,改变物体内能的两种方法是等效的,以及热传递的条件和热传递的方向。注意:物体吸热,内能一定增大,但温度不一定升高。
16.【答案】D
【解析】
【分析】
带电体具有吸引轻小物体的性质;
电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题考查电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质的应用,属于基础题目。
【解答】
C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,故C带负电,当靠近A小球时,相互吸引,即说明A可能带正电,可能不带电;
C靠近B时,发现排斥,说明B一定带负电,故将AB靠近时,AB吸引,B一定是带电的,故A可能带正电,也可能不带电,故选D。
故选:D。
17.【答案】C
【解析】解:根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=15V1.0A=15Ω,R2=U2I2=10V0.5A=20Ω,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴当两电阻串联时,电路中的最大电流I=I2=0.5A,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴该串联电路两端允许加的最高电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(15Ω+20Ω)=17.5V。
故选:C。
知道两灯泡的额定电压和额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;当两电阻串联时,电路中的最大电流为两灯泡额定电流较小的那个,根据电阻的串联和欧姆定律求出该串联电路两端允许加的最高电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电路中较小的那个。
18.【答案】C
【解析】解:A、破镜不能重圆,是因为玻璃的硬度大,玻璃放在一起不容易发生形变,玻璃分子间的距离不能达到小于分子直径的10倍的程度,超出了分子力的作用范围。故无法产生引力。故A错误;
B、菜籽油的比热容、密度、热值,都是表示菜籽油的某种特性;是从不同的角度来描述菜籽油的特性,与质量无关。所以一桶菜籽油用去一半,剩下的菜籽油的比热容、密度、热值不变。故B错误;
C、内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的。其中压缩冲程是活塞对工作物质做功;做功冲程是燃气对活塞做功。故C正确;
D、甲汽油机热机效率比乙高,说明做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少;做有用功不确定,消耗汽油多少不能确定。故D错误。
故选:C。
①分子间距离大于分子直径10倍的时候,分子间既无引力,也无斥力;
②密度和比热容都是物质的特性,每种物质都有自己的密度和比热容,不同物质的密度和比热容一般不同,质量、体积的变化一般不会引起密度、比热容的变化;
每种燃料都有自己的热值,热值是燃料的特性,不随质量而变化;
③内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;四个冲程是一个工作循环,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程靠飞轮的惯性完成;
④热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率高则比值大。
此题考查了分子动理论、物质特性、内燃机工作过程及热机效率的物理意义,正确、全面理解概念和规律是应用的前提。
19.【答案】D
【解析】解:用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为为UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选:D。
无论做什么实验,实验结论一定要具有普遍性,因此在研究串联电路中的电压关系时,为了使结论具有普遍性需采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择相同规格的灯泡,不同规格的灯泡,不同的用电器进行实验,才能使实验结论更准确。
20.【答案】A
【解析】解:当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变;
根据欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表的示数不变;
灯泡两端的电压不变,所以灯泡的亮度不变;
滑片P向左移动,使电压表所测电阻R的右端与滑片之间的电阻变大,电压变大,即电压表示数变大。
故选:A。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测变阻器右边部分的电压,电流表测电路中的电流;滑片P向左移动时,
利用欧姆定律分析出电路中的电流的变化,从而确定小灯泡的亮度以及电流表示数的变化;进一步利用欧姆定律可以确定电压表示数的变化。
本题考查滑动变阻器与欧姆定律的应用,难点是判断电压表测量哪一部分电阻两端的电压。
21.【答案】A
【解析】解:
当电阻两端的电压变化时,定值电阻的阻值保持不变,
由I=UR可知,当通过某定值电阻的电流为0.2A时,该定值电阻两端的电压U1=I1R,
当通过某定值电阻的电流增加到0.6A时,该定值电阻两端的电压U2=I2R,
加在该定值电阻两端的电压变化了2V,即:△U=U2−U1=I2R−I1R=(I2−I1)R,
解得:R=△UI2−I1=2V0.6A−0.2A=5Ω,
所以该电阻的电功率变化了:
△P=P2−P1=I22R−I12R=(0.6A)2×5Ω−(0.2A)2×5Ω=1.6W。
故选:A。
电阻大小不变,已知电阻两端电压的变化和电流,根据公式I=UR可求电阻的大小,根据公式P=I2R求出该电阻的电功率变化量。
本题考查电功率和电流以及电阻的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求电阻的阻值,这也是此题的突破口。
22.【答案】解:开关S1是房卡开关相当于总开关,灯泡应与插座应并联接入电路,火线先连接S1然后连接插座与开关S2、灯泡,最后连入零线。
如图所示:
【解析】本题考查家庭电路的连接,注意:①开关接在火线上;②螺旋套接零线;③插座的接法是左零右火。
23.【答案】d d中水的质量和温度均最大 a和b a和b中水的质量和温度均不同,且温度高的质量反而小
【解析】解:(1)4杯水中,d中水的质量最大,温度最高,所以水的内能最大。
(2)同种物质,质量越大、温度越高,内能就越大。a和b中,a中的水质量小、温度高,b中的水质量大、温度低,所以它们的内能无法比较。
故答案为:(1)d;d中水的质量和温度均最大。
(2)a和b;a和b中水的质量和温度均不同,且温度高的质量反而小。
物体的内能与温度、质量、分子的种类、物态有关。
深入理解影响内能的因素,可解答此题。
24.【答案】换用电流表的0∼0.6A量程 1.0
【解析】解:(1)晓红将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图b所示,为了测量结果准确,她应该断开开关,换用电流表的0∼0.6A量程,重新进行实验;
(1)由图可知,C点位于干路,B、A两点位于支路;
电流表接在A处测灯L1电流,闭合开关,发现指针在E处,当电流表连接C处时,指针指在F处,根据并联电路电流的特点可知,C处的电流应该大于A处的电流,但F处指针偏转角度较小,由此说明:测C点的电流时电流表用的是0∼3A量程,分度值为0.1A,则IC=1.5A;
测A点的电流时,电流表用的是0∼0.6A量程,分度值为0.02A,则IA=0.5A;
根据并联电路电流的特点可知,B点的电流:
IB=IC−IA=1.5A−0.5A=1.0A,即若电流表接在B处时,示数IB=1.0A。
故答案为:(1)换用电流表的0∼0.6A量程;(2)1.0。
(1)用电流表测量电流时,电流表要选合适的量程,否则指针偏转角度过大或过小;
(2)分析电路的连接及电流表测量的电流,根据并联电路电流的规律结合图c判断电流表选用的量程,从而分度值读出电流大小,并由并联电路电流的规律得出B处的电流大小。
本题主要考查学生对并联电路电流规律掌握和运用,考查了电流表的读数,确定电流表的测量对象、确定电流表的量程是本题解题的关键。
25.【答案】 小灯泡断路 A 电压表 0.240.6
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I=UR=2.5V10Ω=0.25A,故电流表选用小量程串联在电路中,
要求滑片P向C端滑动时,变阻器电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示;
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是小灯泡断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,示数为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移动,同时视线应注意观察电压表的示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
故答案为:(1)如上所示;(2)小灯泡断路;(3)A;电压表;0.24;0.6。
(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程串联在电路中;根据滑片P向C端滑动时,变阻器电阻变小确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,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,则与电压表并联的电路断路了;
(3)灯在额定电压下正常发光,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定滑片移动的方向;
根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡电功率,考查电路连接、故障分析、操作过程、电流表读数和功率的计算。
26.【答案】解:由电路图可知,R1与R2串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=U1R1=3V6Ω=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:
U2=U−U1=12V−3V=9V,
则电阻R2的阻值:
R2=U2I=9V0.5A=18Ω.
答:电阻R2的阻值为18Ω.
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,知道电阻R1两端的电压和阻值,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,利用欧姆定律求出电阻R2的阻值.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目.
27.【答案】Rl、R2并联时的总电阻:
1R=1R1+1R2,
化简得:
R=R1R2R1+R2,
则R−R1=R1R2R1+R2−R1=R1R2−R1(R1+R2)R1R2=−R12R1+R2<0,
∴R
【解析】证明:Rl、R2并联时的总电阻:
1R=1R1+1R2,
化简得:
R=R1R2R1+R2,
则R−R1=R1R2R1+R2−R1=R1R2−R1(R1+R2)R1R2=−R12R1+R2<0,
∴R
通过并联电路总电阻的表达式分别减掉分电阻,得出的结果小于零,即可证明并联电路的总电阻小于其中的任何一个分电阻。
本题主要考查了并联电路电阻的特点,从影响电阻大小因素上也可以说明电阻越并越小,即并联时相当于增大了横截面积。
28.【答案】解:(1)由p=FS可得,燃气对活塞的平均压力:
F=pS=8×105Pa×50×10−4m2=4000N;
(2)做功冲程中,平均压力做的功:
W=Fs=4000N×25×10−2m=1000J;
(3)因飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转2000r,燃气对外做功1000次,
所以,1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次,
汽油机在1小时内做的总功:
,
由可得,汽油完全燃烧放出的总能量:
,
由得,完全燃烧汽油的质量:
。
答:(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是4000N;
(2)做功冲程中,平均压力做了1000J的功;
(3)汽油机在1小时内要消耗4.35kg的汽油。
【解析】本题考查了压强公式、做功公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,要注意在四冲程汽油机中,一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功一次。
(1)知道活塞的横截面积和燃气对活塞的平均压强,根据F=pS求出燃气对活塞的平均压力;
(2)根据W=Fs求出平均压力做的功;
(3)飞轮的转速是2000r/min,意思是飞轮1min转2000r,对外做功1000次,据此求出汽油机在1小时内平均压力做的总功,根据求出汽油完全燃烧释放的热量,根据求出汽油的质量。
29.【答案】闭合
【解析】解:
(1)水的体积V=8L=8dm3=0.008m3,
由ρ=mV得:
;
水吸收的热量:
;
(2)电能表的示数最后一位是小数,单位是kW⋅h,电能表示数变化如图c,由图知取暖器消耗的电能为4354.6kW⋅h−4353.6kW⋅h=1kW⋅h;
取暖器实际功率:
;
(3)由电路图可知,当温控开关S闭合时,只有供加热的电阻丝R2接入电路,取暖器则处于加热状态。
答:(1)取暖器内水温从20℃升至70℃至少需要吸收1.68×106J;(2)实际功率为2000W;(3)闭合。
(1)利用密度公式m=ρV先计算出水的质量m,然后再利用热量的计算公式计算出水吸收的热量;
(2)电能表读数时,最后一位是小数,单位kW⋅h;据此求出消耗的电能,再利用P=Wt求取暖器实际功率;
(3)由电路图可知,当温控开关S闭合时,只有供加热的电阻丝R2接入电路,取暖器则处于加热状态,当S断开时R1与R2是串联连接,电路中电阻阻值最大,功率最小,即处于保温状态。
本题考查了吸热公式、消耗电能和电功率的计算,知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大
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