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2020-2021学年河北省唐山市路南区九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年河北省唐山市路南区九年级(上)期末物理试卷,共27页。试卷主要包含了【答案】D,【答案】A,【答案】C等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年河北省唐山市路南区九年级(上)期末物理试卷
1. 下列用电器工作时主要的能量转化情况说法错误的是( )
A. 电饭煲:电能转化为内能
B. 洗衣机:电能转化为机械能
C. 节能灯:电能转化为光能
D. 抽油烟机:电能转化为内能
2. 在物理实验操作考核中,小明把两盏灯串联,闭合开关后,发现L1亮,L2不亮。为了找出原因,他把电压表并联在L2两端,如图所示,发现电压表示数为零,则原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
3. 一种验电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A. 使用验电笔时手不能接触笔尾金属体
B. 验电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
C. 验电笔通常用来分辨相线和中性线
D. 当验电笔氖管发光时人体中没有电流通过
4. 下列关于电功和电功率的说法中,正确的是( )
A. 用电器消耗的电能越多,电功率越大
B. 用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C. 用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D. 相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率越大
5. 如图所示磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,下列说法正确的是( )
A. 发电机就是利用这一原理工作的
B. 在此过程中,机械能转化为电能
C. 此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D. 同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体ab的运动方向
7. 疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,Rt是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高,电路电流越小
C. 热敏电阻Rt随着温度的升高阻值增大
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
8. 如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.4A。那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A. 3:4 B. 4:3 C. 3:1 D. 1:3
9. 一位同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时,根据结果描绘温度-时间图象如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 甲物质比乙物质升温快
B. 两种物质的内能增加是通过热传递的方式
C. 0∼t0时间内,甲物质比乙物质吸收热量多
D. 乙物质的比热容大于甲物质的比热容
10. 用电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着“PZ220 60”的电灯供电,由于导线有电阻,灯泡消耗的实际功率为55W,则这条线路消耗的总功率为( )
A. 大于60W B. 等于60W C. 小于60W D. 不能确定
11. 在探宄“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表V的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换的5Ω电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A. 此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B. 更换定值电阻时,开关可以不断开
C. 用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V
D. 用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向左移动
12. 把标有“4V 8W”的灯泡L1和“2V 2W”的灯泡L2串联后接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到其额定功率,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 电路中的电流为2A
C. 两灯泡的总功率为10W
D. 灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率
13. 下列关于磁现象的说法正确的是( )
A. 奥斯特发现了电磁感应现象
B. 磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C. 电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关
D. 地球周围存在地磁场,地磁场两极与地理两极重合
14. 如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V1的示数变大
C. 电路中的总功率变大
D. 电压表V2与电流表A示数的比值变小
15. 如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端
滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是( )
A. B. C. D.
16. 电器设备给人们的生活带来了便利!我国家庭电路的电压为______ V,家用电器间的连接方式是______ (选填“串联”或“并联”)。为了避免人不小心接触火线,电流经人体流入大地时发生触电事故,会装上______ 对人体起到保护作用。
17. 某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示,若本月应交电费45元,且电价为0.5元/度,本月用电______ 度,上次抄表时电能表的示数为______ kW⋅h。若只接入某用电器工作一段时间,电能表的转盘转过25r,则在这段时间内该用电器消耗了______ kW⋅h的电能。
18. 在家电博览会上,小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
(1)大功率家用电器需要使用专用插座,插座的常用规格有10A和16A两种,该电热水器应选用哪种规格的插座______ ;
(2)已知该电热水器的加热效率为90%,它正常工作时把30L水从20℃加热到47℃,水吸收的热量为______ J,需要加热的时间为______ s。
19. 将标有“2.5V0.3A”字样的灯泡甲和标有“3.8V0.3A”字样的灯泡乙,串联接在3V的电源上,更亮的灯是______ ,如果两只灯泡并联,更亮的是______ 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
20. 如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻,如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则电压表示数______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)Rx两端的实际电压,电流表示数______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过Rx的实际电流。
21. 如图甲是灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,如果将它们串联在电路中,当通过的电流是0.5A时,灯泡恰好正常发光,灯泡的额定功率为______ W;若将它们按图乙所示接入电路中,先闭合开关S,再闭合开关S1,发现电流表示数变化了0.2A,此时灯泡的实际功率为______ W,在此状态下通电1min,电路中电流做的功是______ J。
22. 如图所示,根据小磁针静止时的指向,在通电螺线管的电路中标出螺线管的N极和电源的正极。
23. 请画出用开关控制灯泡的电路。
24. 小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V,电源为3节新干电池,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)闭合开关后,会发现______ (选填“电压表”或“电流表”)的指针反偏。
(2)将错误连接改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为0.2V时,发现灯泡不亮,你认为其原因是______ (填写选项前的字母序号)。
A.小灯泡断路
B.小灯泡的实际功率太小
(3)为使小灯泡两端电压达到额定电压,应将滑动变阻器的滑片P向______ (选填“左”或“右”)调节,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为______ W。
(4)小明依次测出了六组实验数据,如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I−U图象(要求作出平滑曲线)。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.9
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.22
0.26
电功率P/W
亮度变化
暗→亮
[拓展]①小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是______ Ω(结果保留小数点后一位)。
②当调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.0V,灯泡发出强烈的光,请你根据上述测得的数据通过计算判断此时灯泡的实际功率______ (选填“小于”,“等于”或“大于”)0.864W。
25. 如图所示是小明“探究电流的热效应与什么因素有关”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油。
(1)R1、R2采用如图连接方式的目的是______ ,电阻丝放出热量的多少,通过______ 来判断。
(2)闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与______ 有关。
(3)小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红______ (选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
(4)若电流表的示数为0.2A,通电1minR2产生的热量为______ J。
26. 小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中______(有/无)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表:
序号
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动
(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左
(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右
(切割磁感线)
向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟______有关。
③若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针______(会/不会)偏转。
27. 某型号汽车在车型测试中,在段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km,消耗汽油1kg。汽油的热值。假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%。则(提示:牵引力做功用W=FS计算)
(1)汽车行驶了多少分钟;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)以此速度行驶的过程中,受到的阻力是多大?
28. 如图甲是定值电阻R1和标有“8V 8W”灯泡L的I−U关系图像。如图乙所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R2的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合、S1断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,电流表的示数为0.5A(电流表可以更换量程)。求:
(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、电饭煲工作时把电能转化为内能,故A正确;
B、洗衣机工作时把电能转化为机械能,故B正确;
C、节能灯在工作时主要把电能转化为光能,故C正确;
D、抽油烟机工作时主要把电能转化为机械能,故D错误。
故选:D。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
明确不同的电器在使用时所获得的能量,可顺利做出判断。
2.【答案】D
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是灯泡L2两端的电压;闭合开关后,发现L1亮,说明电路是通路,电路出现了短路现象,电压表示数为0,说明与电压表并联部分电阻为0,所以故障是灯泡L2短路。
故选:D。
由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是灯泡L2两端的电压;其中一个灯泡发光,则电路中有电流,根据电压表示数分析故障原因。
使用电压表检验电路故障时,将电压表与某一用电器并联:
(1)当电压表示数为电源电压时故障原因有两种可能:①与电压表并联的用电器断路;②与电压表串联的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时故障原因有两种可能:①与电压表并联的用电器短路;②与电压表串联的其它元件有断路。
3.【答案】C
【解析】解:A、使用试电笔时,笔尖接触要检测的导线,手指接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体(若接触则会触电),故A错误;
B、试电笔的作用是检验家庭电路中的火线和零线,不是测试物体带正电或负电,故B错误;
C、验电笔的作用即可以用来辨别相线(火线)和中性线(零线),故C正确;
D、当验电笔氖管发光时,人体、试电笔、火线构成通路,人体中有电流通过,故D错误。
故选:C。
用试电笔来鉴别火线与零线;使用试电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能在接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光。
掌握试电笔的正确使用,手一定接触笔尾金属体,手一定不能接触笔尖金属体,用测电笔辨别零线和火线。
4.【答案】D
【解析】解:
A.由P=Wt可知,通电时间未知,不能得出用电器消耗的电能越多电功率越大,故A错误;
B.由P=Wt可知,消耗的电能未知,不能得出用电器消耗电能的时间越短电功率越大,故B错误;
C.由P=Wt可知,用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率不一定越大,故C错误;
D.由P=Wt可知,相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率越大,故D正确。
故选:D。
电功率是指电流在单位时间内所做的功,电功率不仅做功的多少有关,还与做功时间有关。
本题考查了学生对电功率定义式的理解与掌握,是一道基础题目。
5.【答案】A
【解析】解:A、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故C错误;
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故D错误。
故选:A。
在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
磁体周围的磁感线的形状与附近磁体的磁极有关,要记住课本中告诉的记住磁体周围磁感线的形状:如条形磁铁的、蹄形磁体、相互靠近的SS极的、相互靠近的NN极的,相互靠近的NS极的。
6.【答案】C
【解析】解:ABC、如图,闭合开关,导体ab中有电流通过,通电导体在磁场上受力而运动,是电动机原理图,此过程中,电能转化为机械能,故AB错误,C正确;
D、通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关,同时改变两者导体运动方向不变。故D错误。
故选:C。
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这是电磁感应,如发电机和动圈式话筒;发电机工作时机械能转化为电能。
(2)通电导体在磁场中受力而运动,如电动机和扬声器等。电动机工作时电能转化为机械能。
(3)通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关,只改变一者,导体运动方向改变,同时改变两者导体运动方向不变。
发电机和电动机的原理图重要的区别在于电动机有电源,发电机没有电源。
7.【答案】D
【解析】解:A、因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,故B错误;
C、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流变大,由串联电路电压特点可知,R两端电压越小,由R=UI可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故C错误;
D、温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D正确。
故选:D。
根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联;
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化;
(3)根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化;
(4)当温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律公式的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.3A;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以闭合开关S1时通过R1的电流不变,
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.4A,
在并联电路中各支路两端的电压相等,
所以闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比:P1P2=UI1UI2=I1I2=0.3A0.4A=34。
故选:A。
当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知闭合开关S1时通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点可知电流表的变化量即为通过R2的电流,根据并联电路的电压特点和P=UI求出闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比。
本题考查了电功率公式的应用,关键是根据并联电路的特点判断出再闭合开关S1时电流表示数的变化量即为通过过R2的电流。
9.【答案】C
【解析】解:A、用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热,加热时间为t0时,说明两物质吸热相同,甲的温度变化大,说明甲物质升温快,故A正确;
B、用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。故两种物质的内能增加是通过热传递的方式,故B正确;
C、0∼t0时间内,加热时间相同,两物质吸收热量相同,故C正确;
D、在时间为t0时,两物质吸收热量相同,又因两物质质量相同,甲物质的温度变化大,根据c=Qm△t可知,甲的比热容小,故D正确。
故选:C。
(1)用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热,加热相同时间时,温度变化大的物质升温快;
(2)改变内能的方式有两种:做功和热传递;
(3)相同的加热装置,相同时间,物质吸收的热量相同;
(4)在时间为t0时,两物质吸收热量相同,又因两物质质量相同,甲物质的温度变化大,根据c=Qm△t分析二者比热容大小。
本题考查对物质吸热能力大小的分析,关键要从图中找到有关信息。
10.【答案】C
【解析】解:如果导线电阻忽略时,即220V的电压全部接在“PZ 220 60”的灯泡上,灯泡正常发光,功率是额定功率60W;
当导线上电阻不忽略时,即电路中的电阻变大,由P=U2R可知电路消耗的总功率变小,即小于60W。
故选:C。
利用P=U2R,结合电路电阻的变化分析线路消耗的总功率的大小。
注意实际功率与额定功率的区别,此题较难分析,要注意方法。
11.【答案】C
【解析】解:A、在探究“电流与电阻关系”时,要控制电阻的电压不变,故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外,还有控制R两端的电压不变,故A错误;
B、更换定值电阻时,为保护电路,开关应处于断开状态,故B错误;
CD、根据串联电路电阻大,分压多的分压原理可知,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,即电压表的示数大于2V,故C正确;
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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V,故D错误。
故选:C。
(1)电流与电压和电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
(2)更换定值电阻时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(3)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,根据串联电路电阻大,分压多的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。
本题探究“电流与电阻关系”,考查注意事项、控制变量法和操作过程,要掌握。
12.【答案】A
【解析】解:
(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=P1U1=8W4V=2A,I2=P2U2=2W2V=1A;
由欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:R1=U1I1=4V2A=2Ω,R2=U2I2=2V1A=2Ω;
(2)由计算可知L2的额定电流小于L1的额定电流,两灯泡串联时,通过两个灯泡的电流是相同的,为保证两灯的安全,故只能使额定电流小的灯泡L2正常发光,此时电路中的最大电流为I=I2=1A,故B错误;
电源的电压:U=I(R1+R2)=1A×(2Ω+2Ω)=4V,故A正确;
两灯泡的总功率:P=UI=4V×1A=4W,故C错误;
因串联电路通过两灯泡的电流相等,且两灯泡的电阻相等,由P=I2R知两灯泡的实际功率相等,故D错误。
故选:A。
(1)根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据公式I=PU求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律可知两灯泡的电阻;
(2)两灯泡串联时电流相等,正常发光的是额定电流较小的灯泡;根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压;根据P=UI求出两灯泡的总功率;两灯泡串联时电流相等,且知道两灯的电阻大小关系,由P=I2R可知两灯的实际功率大小关系。
本题考查了电流、电阻、实际电压、实际功率、总功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道串联电路的电流和电压规律。
13.【答案】B
【解析】解:
A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;
B、磁体周围存在磁场,磁极间的相互作用,就是通过磁场发生的,故B正确;
C、电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数、电流大小和有无铁芯插入都有关系,故C错误;
D、地球是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,两者是一定不重合的,两者之间存在一个磁偏角,故D错误。
故选:B。
(1)奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象;
(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,可形象地表示磁场的性质,磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。。
(3)电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数、电流大小、是否有铁芯有关;
(4)地球是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
本题考查物理学史、磁场、地磁场以及电磁铁的应用,属于电磁学基础知识的考查,相对比较简单。
14.【答案】AC
【解析】解:
由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A正确;
B、由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,由于电源电压不变,根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知:R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故B错误;
C、电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知电路中消耗的总功率变大,故C正确;
D、由R=UI可知,电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则两者的比值不变,故D错误。
故选:AC。
由图可知:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据P=UI判断功率的变化;再根据欧姆定律结合定值电阻的阻值判断电压表和电流表示数的比值变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
15.【答案】AC
【解析】解:
由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,
电压表示数,
由于电源电压U与R1为定值,由于,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;U随I增大而减小,图象是直线减小,
故A正确,B错误;
总功率,由于电源电压U为定值,则P随I增大而增大,
由于,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;故C正确,D错误。
故选:AC。
由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律判断滑片P从a端滑到b端的过程中电表示数情况,由此找到正确图象。
本题考查串联电路特点、欧姆定律和功率公式的应用,正确理解表达式的含义是关键。
16.【答案】220 并联 漏电保护器
【解析】解:
(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)由于并联电路中的用电器是互不影响的,所以家用电器间的连接方式是并联;
(3)如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时通过火线和零线的电流不相等,漏电保护器会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
故答案为:220;并联;漏电保护器。
(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)在家庭电路中,各个用电器工作时互不影响;
(3)漏电保护器的原理是当通过火线和零线的电流不相等时,说明电路的某个地方可能接地漏电,此时漏电保护器就会切断电路。
本题的易错点在第三空的解答,考查了对漏电保护器的作用和工作原理的了解,在生活用电中,漏电保护器、空气开关(保险丝)的作用类似,但又各不相同,应注意区分。
17.【答案】90841.60.01
【解析】解:
(1)本月应交电费45元,且电价为0.5元/度,则本月消耗的电能:
度=90kW⋅h,
电能表本月末抄表时的示数:W2=931.6kW⋅h,
上次抄表时的示数:
W1=W2−W=931.6kW⋅h−90kW⋅h=841.6kW⋅h;
(2)“2500r/kW⋅h”表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的表盘转2500转,
则电能表的转盘转过25r时该用电器消耗的电能:
W′=252500kW⋅h=0.01kW⋅h。
故答案为:90;841.6;0.01。
(1)电能表是用来测电功(消耗电能)的仪表,测量电能的方法是月初、月末两次计数器的示数之差。注意最后一位为小数,单位是kW⋅h(度);知道本月应交电费和电价,可求本月用电量;
(2)“2500r/kW⋅h”表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的表盘转2500转,据此求电能表的转盘转过25r时该用电器消耗的电能。
本题考查了电能表的读数方法、电功计算和电能表参数的理解,要学会电能表的读数和电费的计算,属于基础题目。
18.【答案】16A3.402×106 1260
【解析】解:
(1)标有“220V 3000W“的电热水器,表示电热水器的额定电压为220V,额定功率为3000W,
根据P=UI可得,电热水器的额定电流为:
I=PU=3000W220V≈13.64A>10A,
故该电热水器应选用规格为16A的插座;
(2)30L水的质量:
,
水从20℃加热到47℃所需吸收热量:
,
根据可得,加热所需的时间:
。
故答案为:(1)16A;(2)3.402×106;1260。
(1)电热水器标有“220V 3000W“的字样的含义,由P=UI得出热水器的额定电流,确定电热水器应选用插座的规格;
(2)已知水的体积,根据ρ=mV求出水的质量,由求出水从20℃加热到47℃所需吸收热量,根据求出加热所需的时间。
本题为电热综合题,考查了电功率公式、密度公式、电功公式、吸热公式、效率公式的运用。
19.【答案】乙 甲
【解析】解:忽略温度对灯丝电阻的影响,
由I=UR可得两灯的电阻分别为:
,
,
所以;
(1)两灯串联时,通过的电流相等,且,由P=I2R可知,即乙灯的实际功率较大,所以乙灯较亮;
(2)两灯并联时,两灯泡两端的电压相等,且,由P=U2R可知,此时甲灯的实际功率较大,所以此时甲灯较亮。
故答案为:乙;甲。
(1)已知两灯泡的额定电压和额电功率,可计算出其电阻,串接在3V电源上时,根据P=I2R分析实际功率的大小关系;因灯泡的亮度由实际功率决定,则可比较两灯发光的亮度;
(2)根据并联电路的特点利用P=U2R比较两灯实际功率的大小。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,关键是P=I2R和P=U2R两个公式的准确应用。
20.【答案】大于 等于
【解析】解:由电路图可知,考虑电表内阻对测量结果的影响时,Rx与电流表的内阻串联,电压表测Rx和电流表内阻两端的电压之和,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表的示数是通过Rx的电流,即电流表示数等于通过Rx的实际电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的示数大于Rx两端的电压。
故答案为:大于;等于。
由电路图可知,考虑电表内阻对测量结果的影响时,Rx与电流表的内阻串联,电压表测Rx和电流表内阻两端的电压之和,根据串联电路的电路特点和串联电路的电压特点判断电表所测的值。
本题考查了伏安法测电阻的误差分析,注意电流表的内接法和外接法,属于测电阻实验常考命题点,务必牢固掌握。
21.【答案】1.250.436
【解析】解:当通过的电流是0.5A时,灯泡恰好正常发光,从图甲可知,此时灯泡的电压是2.5V,故灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;
从图中可知,当电流为0.6A时,电阻的电压为3V,故,R=URIR=3V0.6A=5Ω,
若将它们按图乙所示接入电路中,先闭合开关S,此时电流表测量灯泡的电流,再闭合开关S1,电阻和灯泡并联,发现电流表示数变化了0.2A,则可知此时电阻的电流为0.2A,则电源电压为:U′=I′R=0.2A×5Ω=1V,从图中找出此时灯的电流为0.4A,故灯泡实际功率为:;
此时,电路中总电流为;,通电1min,电路中电流做的功为:。
故答案为:1.25;0.4;36。
(1)从图甲中找出当电流为0.5A时,灯泡的电压,用P=UI计算额定功率;
(2)先从图甲中找出数据,根据R=URIR计算R的电阻值,再根据发现电流表示数变化了0.2A,用U′=I′R计算电源电压,从图甲中找出此时灯泡的电流,用计算得出灯的实际功率;
(3)根据并联电路电压特点,得出总电流,用计算通电1min,电路中电流做的功。
本题考查电功率和电功的计算问题,有一定难度。
22.【答案】解:小磁针的S极指向右,则小磁针的左端为N极,根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的右端为S极,左端为N极,再根据右手螺旋定则得出电源的左端为正极,右端为负极,如图:
【解析】先根据小磁针静止时N极的指向判定出通电螺线管的N、S极,然后根据安培定则判定出螺线管中的电流方向,最后根据电流方向判定出电源的正、负极。
本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
23.【答案】解:开关要接在灯和火线之间,火线先经开关,再到灯座的弹簧片,经灯丝、螺旋套,再到零线;如图所示:
【解析】家庭电路中,火线首先过保险丝进入开关,然后再进入灯泡;螺丝灯口的接法:火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套。
掌握家庭电路中开关控制灯泡时的连接方法是解决该题的关键。
24.【答案】电流表 B 左 0.68.3小于
【解析】解:(1)甲图中,电流从电流表负接线柱流入了,故闭合开关后,会发现电流表的指针反偏;
(2)将错误连接改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为0.2V时,因0.2V远小于灯的额定电压2.5V,故导致灯的实际功率过小,发现灯泡不亮,其原因是B;
(3)灯在额定电压下正常发光,示数为0.2V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; 当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,该小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)根据表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后用平滑的曲线连接,如下所示:
[拓展]①小灯泡正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器接入电路的电阻是:
;
②根据P=U2R可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,电压表的示数达到3.0V时,实际电压为额定电压的3.0V2.5V=1.2倍;若灯的电阻不变,则灯泡的实际功率为:
,但因灯的电阻随温度的升高而变大,根据P=U2R,故此时灯泡的实际功率小于0.864W。
故答案为:(1)电流表;(2)B;(3)左;0.6;(4)如上所示;[拓展]①8.3;②小于。
(1)测量电流时,电流要从电表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电表指针会反向偏转;
(2)灯的亮度决定于灯的实际功率,根据已知条件分析;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,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;
根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出该小灯泡的额定功率;
[拓展]①小灯泡正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律得出滑动变阻器接入电路的电阻;
②根据P=U2R可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,但因灯的电阻随温度的升高而变大,据此分析。
本题“测量小灯泡的电功率”,考查电表连接注意事项、决定灯的亮度的因素、操作过程、功率计算、描点法作图,同时考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用及影响电阻大小的因素。
25.【答案】控制电流和通电时间相同 温度计的示数变化 电阻 能 24
【解析】解:(1)由图可知,两电阻串联,目的是控制R1和R2中的电流相同,而且还可以控制通电时间相同;根据转换法,电阻丝放出热量的多少,是通过温度计的示数变化来进行判断的;
(2)乙瓶中电热丝阻值较大,温度计的示数较高,说明在电流与通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;说明通电导体产生的热量与电阻的大小有关。
(3)由题意可知,小华和小明用相同的装置做实验,可知加热的电阻阻值相同;但小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,由欧姆定律可知,小华做实验时电路中的电流较大,此时小华这一组的煤油升温比小明的快,说明在通电时间和电阻大小相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越大,即小红可以初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
(4)两电阻串联,串联电路中电流处处相等,若电流表的示数为0.2A,则流经R2的电流因为0.2A,
通电1minR2产生的热量Q=I2R2t=(0.2A)2×10Ω×60s=24J。
故答案为:(1)控制电流和通电时间相同;温度计的示数变化;(2)电阻;(3)能;(4)24。
(1)由Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,为了研究电流与导体电阻的关系,要控制通过的电流和通电时间不变;电路通过导体产生热量通过液体温度变化间接反映;
(2)(3)在电压一定时,电流与电阻成反比;在电阻和通电时间一定时,电流产生的热量与电流有关,电流越大,产生的热量越多;
(4)两电阻串联,串联电路中电流处处相等,根据Q=I2Rt可求得通电1minR2产生的热量。
此题考查了焦耳定律的验证实验,需要掌握电流产生热量多少的影响因素,会利用控制变量法和转换法,正确探究电流产生热量跟各因素之间的关系。
26.【答案】无 切割磁感线 导体运动方向 会
【解析】解:
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流。
②比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,电流计指针的偏转方向不同,说明产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;
③在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),ab仍切割磁感线,会产生感应电流,则灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为:(1)无;(2)①切割磁感线;②导体的运动方向;③会。
(1)根据产生感应电流的条件分析;
(2)根据表中的信息分析,根据控制变量法得出实验结论;
(3)产生感应电流的条件,以及感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。
产生感应电流必备的三个条件:闭合电路,一部分导体,切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
27.【答案】解:(1)汽车以80km/h的速度匀速行驶了6km,由v=st可得t=sv=6km80km/h=0.075h,0.075h=4.5min;
(2)汽油完全燃烧放出热量:
;
(2)由效率公式可得,牵引力做的功:
。
由功的公式W=Fs可得,汽车的牵引力:
F=Ws=1.8×107J6000m=3×103N,
因为汽车做匀速直线运动,
所以受到的阻力f=F=3×103N。
答:(1)汽车行驶了4.5分钟;
(2)汽油完全燃烧放出的热量为1.8×107J;
(3)以此速度行驶的过程中,受到的阻力是3×103N。
【解析】(1)知道汽车的速度和路程,根据速度公式的变形公式可计算汽车行驶了多少分钟;
(2)知道消耗汽油的质量和汽油的热值,利用求汽油完全燃烧放出的热量;
(2)再利用效率公式的变形公式可求出牵引力做的功,知道前进的距离,利用公式W=Fs求出汽车的牵引力,知道汽车做匀速直线运动,受到的牵引力等于阻力,可求阻力。
本题考查了学生对速度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键,要求灵活运用所学公式。
28.【答案】解:(1)由题知,灯泡的额定功率为8W,正常发光10s电流通过灯泡产生的热量:
;
(2)由电路图知,当开关S、S2闭合、S1断开,滑片P滑到b端时,L与R2串联,电流表测电路中电流,
由串联电路特点知,IL=I2=0.5A,
由图像知,此时灯泡两端电压UL=2V,
由欧姆定律知,此时变阻器两端电压U2=I2R2=0.5A×12Ω=6V,
所以电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V;
(3)由电路图知,当开关S、S1、S2同时闭合,当滑片在左端时,L与R1并联,电路中电阻最小,消耗功率最大,
由并联电路特点知,此时UL=U1=8V,
此时灯泡正常发光,所以,
由图像知,I1=0.8A,
R1的功率P1=U1I1=8V×0.8A=6.4W,
电路消耗的功率最大为:。
答:(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量是80J;
(2)电源电压为8V;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,电路消耗的最大功率14.4W。
【解析】(1)灯泡发光时的功率等于额定功率,由Q=W=Pt计算10s电流通过灯泡产生的热量;
(2)开关S、S2闭合、S1断开,滑片P滑到b端时,L与R2串联,电流表测电路中电流,由图像读出此时灯泡两端电压,由欧姆定律计算R2两端电压,从而计算电源电压;
(3)开关S、S1、S2同时闭合,当滑片在左端时,L与R1并联,电路中电阻最小,消耗功率最大,由此根据电路特点和电功率公式,结合图像计算即可。
本题考查串联和并联电路特点、欧姆定律、电热计算公式以及电功率公式的应用,能从图像中获取有用信息是关键。
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