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2020-2021学年广西百色市田林县、西林、凌云等六县九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年广西百色市田林县、西林、凌云等六县九年级(上)期末物理试卷,共23页。试卷主要包含了指纹识别等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年广西百色市田林县、西林、凌云等六县九年级(上)期末物理试卷
1. 下列几个单位中,不属于电能单位的是( )
A. 千瓦 B. 度 C. 千瓦⋅时 D. 焦耳
2. 在家庭电路中,测量消耗电能的仪表是( )
A. 电流表 B. 电压表 C. 灵敏电流表 D. 电能表
3. 下列过程,属于内能转化为机械能的是( )
A. 从滑梯上滑下时臀部发热
B. 电热水壶烧水
C. 内燃机的做功冲程
D. 向下压活塞引燃棉花
4. 下列有关判断正确的是( )
A. 清晨,缭绕在山间的雾是水汽化形成的
B. 清晨,附着在草上的霜是水凝固形成的
C. 夏天,往地面洒水降温,利用了水蒸发吸热
D. 夏天,在食品运输车里放些干冰降温,是利用干冰熔化吸热
5. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,产生的热量最多的是( )
A. 电冰箱 B. 电风扇 C. 电热毯 D. 一样多
6. 在全国中小学安全教育平台中,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 用铜丝替代保险丝 B. 更换灯泡时断开电源开关
C. 开关接在灯泡和零线之间 D. 使用测电笔时手接触笔尖金属体
7. 图中正确的是(磁场方向和磁铁的N、S极)( )
A. B.
C. D.
8. 下列选项中,可以用来演示发电机原理的是( )
A. B.
C. D.
9. 小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A. 导体AB向右运动
B. 导体AB沿磁场方向运动
C. 闭合开关,导体AB向左运动
D. 闭合开关,导体AB沿磁场方向运动
10. 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),如图电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
11. 如所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数增大,电压表示数增大
B. 电流表示数减小,电压表示数增大
C. 电流表示数不变,电压表示数不变
D. 电流表示数减小,电压表示数不变
12. 标有“220V 25W”字样甲灯和标有“220V 100W”乙灯,并联接到家庭电路中,下列说法正确的是( )
A. 甲灯更亮 B. 乙灯实际功率大
C. 通过甲灯的电流大 D. 乙灯两端电压高
13. 家庭电路中的两根导线,一根是火线,另一根是零线。正常情况下,零线与大地之间电压是______ V,火线与大地之间的电压是______ V。
14. 从发电站到用电地区,通常都有相当长的一段距离。要减少电能在输送过程中的损失,就要提高______,而用户不宜用高压电,因此在用电地区要用______把电压降下来。
15. 冬天,装有暖气的汽车玻璃窗上常常附有小水珠,小水珠是水蒸气______ 形成的,水珠出现在车窗的______ (选填“内”或“外”)侧。
16. 家庭中使用电热壶烧开水,电能转化为______ 能;泡茶时满屋都可闻到茶的清香,这表明分子在不停地______ 。
17. 小明同学用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在着______。该指南针静止后,针尖指南方,则针尖是指南针的______(选填“N”或“S”)极。
18. 如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为______A,定值电阻R2的阻值为______Ω。
19. 一台“220V 1100W”的电热水器,正常工作10min消耗的电能是______ J.如果它的电源线比标准的细,则它的电阻比标准电源线的电阻大,产生的热量______ 。
20. 如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是电压表的示数U与电流表的示数I的变化关系的图像。则R0阻值是______ Ω,电源电压是______ V。
21. 如图所示是测量小灯泡电阻的实物图,用笔画线代替导线把电路图补充完整,导线不能交叉,滑动变阻器滑片向右移,总电阻变小。
22. 请在图所示的A点处标出磁场的方向,并标出小磁针N极。
23. (1)如图甲所示,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有______ ,这是丹麦物理学家______ 首先发现的电与磁之间有联系的;调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与______ 有关。
(2)如图乙所示,是某同学探究电磁铁磁性强弱跟电流大小关系的电路图。
①闭合开关S后,当滑动变阻器滑片P向a端移动时,电磁铁磁性越强;结论:当线圈匝数不变,通过线圈的电流______ ,电磁铁磁性越强。
②生活中,常用到此设备工作的是______ 。
A.电钣锅
B.电烙铁
C.电磁起重机
24. 小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应______ (选填“相同”或“不同”);
(2)实验中,通过比较______ (选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱;
A.通电时间
B.温度计示数的变化量
(3)液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。
物质
质量(g)
加热前温度(℃)
加热时间(min)
加热后温度(℃)
液体a
150
20
10
______
液体b
150
20
10
35
分析表中数据可知,______ (选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强;
(4)设a瓶中液体质量为M,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为△t,若不计热量损失,则a液体的比热容为______ (用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值偏______ (选填“大”或“小”);
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与______ 的关系。
25. 如图所示,小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器A和“50Ω2A”的滑动变阻器B,电源电压为6V。
(1)本实验中应选择滑动变阻器______ (选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的最______ 端(选填“左”或“右”)。
(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是______ 。
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______ (选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______ W;
(5)实验中多次测量的目的是______ ;
A.测不同电压下小灯泡的实际功率
B.多次测量求平均值,减小误差
(6)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”,她只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验中每次更换电阻后,可以通过调节滑动变阻器滑片,使这个电阻的______ 保持不变,实验得出的结论是______ 。
26. 王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收,求:
(1)在这个过程中水吸收的热量?
(2)在这个过程中用掉多少木炭?
27. 如图所示电路中,电源电压6V,R1=30Ω,当S闭合时,电流表的读数是0.6A。求:
(1)通过R2的电流。
(2)R2阻值。
(3)通电1min电路消耗的总电能。
28. 一个标有“220V 25W”的灯泡,正常发光时,灯泡的电阻不随温度的变化而变化,求:
(1)通过灯丝的电流是多少安?(计算结果保留两位小数)
(2)灯丝的电阻是多少欧?
(3)灯泡正常发光10小时,消耗的电能是多少千瓦⋅时?合多少焦耳?
(4)若接到110V电路中,它的实际功率是多少瓦?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、千瓦是功率单位,不属于电能单位,故A符合题意。
B、度是千瓦⋅时的俗称,是电能的单位,故B不符合题意。
C、千瓦⋅时是电能的单位,故C不符合题意。
D、焦耳是电能的国际单位,故D不符合题意。
故选:A。
电能的国际单位是焦耳,其它单位还有千瓦⋅时(度)。
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】D
【解析】解:A.电流表是测量电路中电流大小的仪表,故A不符合题意;
B.电压表是测量电路两端电压大小的仪表,故B不符合题意;
C.灵敏电流表是用来检测电路中是否有电流的仪表,故C不符合题意;
D.电能表是直接用来测量消耗电能的仪表,故D符合题意。
故选:D。
逐一分析每个选项,找出符合题意的答案。
本题考查常见电学仪器测量的物理量,为基础题。
3.【答案】C
【解析】解:
A、小朋友从滑梯上滑下,身体与滑梯接触部分感觉发热,是摩擦做功,将机械能转化为内能,不符合题意;
B、电热水壶烧水时,电流做功,将电能转化为内能,不符合题意;
C、内燃机的做功冲程,是利用高温高压燃气做功,将内能转化为机械能,符合题意;
D、下压活塞时,活塞对封闭气体做功,机械能转化为内能,不符合题意。
故选:C。
改变内能的方式有两种,做功和热传递。对物体做功,通常是机械能转化为内能,物体对外做功,通常是内能转化为机械能。
机械能与内能的转化主要是通过做功实现的,对物体做功,机械能转化为内能;气体对外做功,内能转化为机械能。
4.【答案】C
【解析】解:A、雾是液态的小水滴,是空气中的水蒸气遇冷由气态变化形成的,属于液化现象,故A错误;
B、霜是空气中的水蒸气快速放热后凝华形成的固态小冰晶,故B错误;
C、夏天,往地面洒水降温,利用了水蒸发吸热,C正确;
D、夏天,在食品运输车里放些干冰降温,是利用干冰升华吸热,D错误。
故选:C。
AB、搞清雾和霜分别是水的什么状态,物质由气态变为液态的过程叫液化;物质由气态直接变为固态的过程叫凝华;
C、水蒸发吸热有致冷作用;
D、干冰升华(物体由固态直接变为气态)吸热。
此题考查的是物态变化现象的判断,是一道热学的基础题。掌握六种物态变化的状态变化是解题的关键。
5.【答案】C
【解析】解:因为接在家庭电路中,U=220V,
所以三种用电器的实际功率:;
又因为W=Pt,用电器工作时间t相等,
所以,三种用电器消耗的电能相同,
因为电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量,所以产生热量最多的是电热毯。
故选:C。
由题意知,三种用电器的额定电压都是220V,额定功率都是180W;家庭电路电压是220V,把这三个用电器接入家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同都等于额定功率,通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同;通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器。
知道电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程,能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
6.【答案】B
【解析】解:A、保险丝是根据焦耳定律工作的,粗铜丝代替保险丝的电阻很小并且熔点很高,产生的电热很少,即使电流很大,粗通丝也不会熔断,不能起到保险作用。故A不符合安全用电要求;
B、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电。故B符合安全用电要求;
C、开关接在灯泡和零线之间,当断开开关,火线和灯泡还处于连接状态,人接触灯泡就是间接接触火线,容易发生触电。故C不符合安全用电要求;
D、使用测电笔时,手一定不能接触笔尖金属体,如果测电笔接触火线,手接触笔尖金属体会发生触电事故。故D不符合安全用电要求。
故选:B。
(1)家庭电路中保险丝的作用是在电流过大时能自动切断电源,防止火灾发生;
(2)更换灯泡、搬动电器时不要带电操作,要切断电源;
(3)开关接在火线和灯泡之间更安全;
(4)使用测电笔时,笔尖金属体接触导线,手接触笔尾金属体。
(1)掌握保险丝的作用、原理。
(2)更换、维修、移动用电器要断开电源。
(3)掌握灯泡、开关接法。
(4)掌握测电笔的正确使用。
7.【答案】B
【解析】解:在磁体外部,磁感线由磁铁的N极出发,回到S极,故ACD错误,B正确。
故选:B。
小磁针的N极指向与该点磁感线的方向是一致的,磁体外部的磁感线总是从N极到S极,故可根据磁感线的方向和磁极间的相互作用判断出条形磁铁的N、S极和小磁针的N、S极。
本题考查磁感线的特点和磁极间的相互作用,要求能熟记几种常见磁铁的磁感线的形状以及磁极间的相互作用。
8.【答案】B
【解析】解:A、图中有电源,通电后金属棒会受力运动,即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理,故是电动机原理实验图,故错误;
B、此图中没有电源,当金属棒切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故是电磁感应实验装置,即是发电机的制作原理,故正确;
C、图中实验说明通电导线导线周围存在着磁场,是电流的磁效应;故错误;
D、此图是探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关的实验装置,故错误。
故选:B。
对题目中所有有关电和磁的实验装置的原理逐个分析即可解决。
本题中学生容易混淆,要从有无电源上区分,有电源的是电动机,无电源的是发电机。
9.【答案】C
【解析】解:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才能产生感应电流;
所以,在如图所示的电路中,首先应闭合开关;
若导体AB沿磁场方向运动,没有切割磁感线,不会产生感应电流;若导体AB向左运动,则AB做切割磁感线运动,所以电路中有感应电流,电流表指针会发生偏转;故C正确,ABD错误。
故选:C。
电磁感应: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。产生感应电流同时具备三个条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
抓住产生感应电流的三个必要条件即可很容易的进行判断。
10.【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。
11.【答案】C
【解析】解:因电压表测的是电源的电压,所以无论滑动变阻器怎样滑动,电压表的示数不变;
因滑动变阻器和定值电阻是并联的,定值电阻的两端电压等于电源电压,阻值不变,所以电流也不变;
故选:C。
解决此题要知道滑动变阻器和定值电阻是并联的,电压表测的是电源的电压,电流表测的定值电阻的电流,利用欧姆定律公式分析电路中的电流和电压变化情况。
解决此类问题要结合滑动变阻器在电路中的位置,分析滑动变阻器的阻值变化对整个电路的影响。
12.【答案】B
【解析】解:ABD.并联电路各并联支路两端电压相等,两灯并联接到家庭电路工作时,两端电压为220V,两灯均正常工作,其实际功率等于额定功率,实际功率越大,灯泡越亮,由题意可知甲灯的额定功率(即实际功率)小于乙灯的,则乙灯更亮,故AD错误、B正确;
C.甲灯的实际功率小,由P=UI可得则通过甲灯的电流小,故C错误。
故选:B。
根据并联电路特点可知两灯泡两端电压相同,都是220V,两灯均正常工作,其实际功率等于额定功率,实际功率越大,灯泡越亮,根据实际功率大小结合P=UI可知通过两灯泡的电流大小。
本题考查并联电路特点和电功率公式的灵活运用,知道灯泡两端电压为额定电压时灯泡的实际功率等于额定功率。
13.【答案】0 220
【解析】解:家庭电路的两根导线,一根是火线,另一根是零线。正常情况下,火线和零线之间的电压是220V,火线与大地之间的电压是220V,零线与大地之间电压0V。
故答案为:0;220。
正常情况下火线和零线之间的电压是220V,火线和地线之间的电压是220V,零线和地线之间的电压是0V。
本题考查了学生对家庭电路电压的了解,属于基础知识的考查,比较简单。
14.【答案】电压;变压器
【解析】解:发电机发的电电压较低,把电能输送到远方,用变压器首先把电压升高,用导线输送到远方,进入家庭之前再用变压器使电压降低,以便使用。
故答案为:电压;变压器。
(1)在输送一定功率的电能时,根据P=UI,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻和通电时间一定时,电流越小产生的电热越少,能量损耗越少,所以输送电能时首先用变压器把电压升高,实行高压输电。
(2)家庭电路的电压是220V,高压电线的电压几百千伏的电压,不能直接使用,采用变压器使电压降低。
在输送电能的过程中采用高压输电,减小电流,减小能量的损失,其中包含了功率和焦耳定律两个知识点。
15.【答案】液化 内
【解析】解:冬天,车内温度较高,车外温度低,车内空气中水蒸气遇到较冷的车窗玻璃,在玻璃窗内侧液化形成小水珠。
故答案为:液化;内。
物质由气态变为液态叫液化,液化的方法:降低温度和压缩体积。
知道液化的概念和液化的方法,可解答此题。
16.【答案】内 做无规则运动
【解析】解:(1)用电热壶烧开水,消耗电能转化为内能,产生热量,水吸收热量、内能增大、温度升高。
(2)泡茶时满屋都可闻到茶的清香,是茶的香气分子扩散到空气中,所以香气漂满屋子,说明分子都在不停地做无规则运动。
故答案为:内;做无规则运动。
(1)电热器工作时将电能转化为内能;
(2)物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动。
本题考查了电热器的能量转化和分子热运动的知识,属于基础题。
17.【答案】磁场 ; S
【解析】解:
地球是一个大磁体,指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用;
指南针静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极;指向北的一端是磁体的北(N)极;
针尖指南,所以针尖是S极。
本题考查了指南针指南北的原因,比较简单。
18.【答案】0.310
【解析】
【分析】
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1即电流表A1的示数,根据并联电路的电流特点求出通过定值电阻R2的电流,再根据欧姆定律求出定值电阻R2的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
【解答】
解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R1即电流表A1的示数:
I1=UR1=6V20Ω=0.3A,
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R2的电流:
I2=I−I1=0.9A−0.3A=0.6A,
则定值电阻R2的阻值:
R2=UI2=6V0.6A=10Ω。
故答案为:0.3;10。
19.【答案】6.6×105 多
【解析】解:(1)电热水器正常工作10min消耗的电能:
W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2)电路电流不变,当它的电源线比标准的细,则它的电阻较大,根据公式Q=I2Rt可知,相同的时间内产生的热量变多。
故答案为:6.6×105;多。
(1)电热水器正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出10min消耗的电能;
(2)如果它的电源线比标准的细,也就是说横截面积较小,则它的电阻较大,根据公式Q=I2Rt可知产生的热量的变化。
本题考查消耗电能的计算和导线产生热量的问题,关键是公式及其变形的灵活运用,还要注意大功率用电器的电源线不能太细,否则会发生危险。
20.【答案】20 12
【解析】解:由电路图甲可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,滑动变阻器两端的电压U1=10V时,电路中的电流I1=0.1A,滑动变阻器两端的电压U2=8V时,电路中的电流I2=0.2A,因串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,可得电源的电压为:
U=U1+I1R0=10V+0.1A×R0
U=U2+I2R0=8V+0.2A×R0
由以上两式解得定值电阻的阻值为:R0=20Ω,电源电压为U=12V。
故答案为:20;12。
由电路图甲可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,滑动变阻器两端的电压U1=10V时,电路中的电流I1=0.1A,滑动变阻器两端的电压U2=8V时,电路中的电流I2=0.2A,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和表示出电源电压,进而得出定值电阻的阻值和电源电压。
本题考查欧姆定律的应用,电源电压相等是解决问题的关键。
21.【答案】解:滑动变阻器滑片向右移时,总电阻变小,即变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器的右下接线柱连入电路中与灯串联,电压表应与灯并联,如下图所示:
【解析】根据滑片向右移时总电阻变小,确定变阻器的右下接线柱连入电路中与灯串联,电压表应与灯并联。
本题考查了根据要求连接实物图,关键是明确变阻器的连接,为基础题。
22.【答案】解:
用右手握住通电螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向即通电螺线管的N极,故左端为N极右为S极,根据磁体外部磁场方向从N极出发回到S极,所以A点磁场的方向向右;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,与通电螺线N极相近的为小针S极,另一端为N极,图如下:
【解析】由右手螺旋定则可判出螺线管的磁极,由磁极间的相互作用,则可知小磁针N极的指向;磁体外部的磁感线是从磁体的N极出来回到S极的。
右手螺旋定则属于考查的重点,要求我们能熟练应用右手螺旋定则根据电流方向判断磁极方向,或根据磁极方向判电流方向。
23.【答案】磁场 奥斯特 电流方向 越大 C
【解析】解:
(1)如图所示的实验,闭合开关前,小磁针静止且能指向南北;闭合开关后,小磁针的指向发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,这是丹麦物理学家奥斯特首先发现的,调换电源正负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反,说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(2)①线圈中的电流越大,电磁铁的磁性越强。当滑片向a端移动时,滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,螺线管的磁性增强。故可得结论:当线圈匝数不变,通过线圈的电流越大,电磁铁磁性越强。
②电磁铁利用了电流的磁效应,生活中,常用到此设备工作的是电磁起重机,故选C。
故答案为:(1)磁场;奥斯特;电流方向;(2)①越大;②C。
(1)奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;小磁针在地磁场的作用下指示南北;当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变;
(2)①电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强;②分析每个选项中的设备的工作原理,得出答案。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
24.【答案】相同 B48bc=I2RtM△t 大 电阻
【解析】解:(1)实验中两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相同,为控制相同时间两液体吸热相同,根据律Q=I2Rt,选用的两根电阻丝的阻值应相同;
(2)根据比较吸热能力的方法,实验中(控制相同时间吸热相同),通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱;选B;
(3)液体a加热后的温度如图乙所示,分度值为2℃,则示数为48℃;
根据表中数据,加热相同时间后,液体吸收的热量相同,液体b升高的温度较低,所以液体b的吸热能力较强;
(4)设a瓶中液体质量为M,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后放出的热量为:
Q=I2Rt,温度计的示数变化量为△t,若不计热量损失,放出的热量全部被液体吸收,根据吸热公式:Q=cm△t可知a液体的比热容为:
c=QM△t=I2RtM△t;
由于热传递过程中不可避免存在热损失,则用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大;
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,串联时电流处处(通电时间也相同)相等,根据控制变量法结合转换法,可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
故答案为:(1)相同;(2)B;(3)48;b;(4)c=I2RtM△t; 大;(5)电阻。
(1)(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;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
由焦耳定律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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析;
(3)根据温度计分度值读数;
根据比较吸热能力的方法分析;
(4)根据Q=I2Rt和Q=cm△t分析;从热传递过程中不可避免存在热损失分析;
(5)电阻丝产生的热量不易直接观察,由转换法,可使等质量初温相同的液体吸收相同的热量,根据△t=Qm△t,由温度变化确定产生的热量多少;
根据控制变量法分析。
本题探究探究a、b两种液体的吸热能力和导体产生的热量与什么因素有关,考查控制变量法、转换法、串联电路电流的规律、Q=cm△t及焦耳定律的运用。
25.【答案】B 右 C 左 0.45A电压 电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】解:(1)已知电源电压为6V,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10Ω,由欧姆定律可知,灯的额定电流I=UR=2.5V10Ω=0.25A;
由串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻;
故选用滑动变阻器B。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝阻值最大处的右端。
(3)连好电路后,闭合开关,但电流表、电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。
故选C。
(4)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1.5V,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。
此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.18A,则小灯泡的额定功率为
(5)A.本实验中多次测量的目的是:测不同电压下小灯泡的实际功率,故A正确;
B.灯在不同电压下功率不同,故不能多次测量求平均值,减小误差,故B错误。
故选A。
(6)探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,所以实验中每次更换电阻后,可以通过调节滑动变阻器滑片,使这个电阻的电压不变。
实验得出的结论是:在电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)B;(2)右;(3)C;(4)左;0.45;(5)A;(7)电压;(8)电压一定时,电流与电阻成反比。
(1)已知电源电压,根据灯的额定电压和电阻大小,由欧姆定律得出灯的额定电流,根据联电路电压的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻确定选用的滑动变阻器;
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝阻值最大处;
(3)连好电路后,闭合开关,但电流表、电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,据此分析;
(4)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;
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;
(5)根据实验中多次测量的目的结合额定功率的定义分析回答;
(6)探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,根据实验得出的结论。
在“测量小灯泡的电功率”实验,考查器材选择、电路连接、操作过程、电路分析、多次测量的目的,同时电流与电阻关系实验,考查控制变量法和对实验的要求。
26.【答案】解:
(1)水吸收的热量:
;
(2)由得木炭燃烧需放出热量:
,
由得需要的木炭:
。
答:(1)在这个过程中水吸收1.68×106J的热量;
(2)在这个过程中用掉0.49kg木炭。
【解析】(1)由热量公式计算水吸收的热量;
(2)根据效率公式计算出木炭需放出的热量,由得计算需要木炭的质量。
本题利用了燃料完全燃烧放热公式、和进行计算。在利用公式时,要注意每个字母表示的物理量及其单位。
27.【答案】解:(1)根据并联电路电压规律知U=U1=U2=6V,
通过电阻R1的电流为:
I1=U1R1=6V30Ω=0.2A,
则通过电阻R2的电流为:
I2=I−I1=0.6A−0.2A=0.4A;
(2)根据欧姆定律I=UR知,
R2的阻值为:
R2=U2I2=6V0.4A=15Ω;
(3)通电1min电路消耗的总电能为:
W=UIt=6V×0.6A×1×60s=216J。
答:(1)通过R2的电流是0.2A;
(2)R2阻值为15Ω;
(3)通电1min电路消耗的总电能216J。
【解析】由图可知,电阻R1和电阻R2并联,电流表测量干路的电流;
(1)根据欧姆定律的应用即可求出定值电阻R1的大小,根据并联电路电流的特点算出通过R2的电流;
(2)根据欧姆定律算出R2的阻值;
(3)根据W=UIt求出通电1min内电路消耗的总电能。
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的灵活应用以及电功的计算,是一道基础题。
28.【答案】解:
(1)由P=UI可得,正常发光时通过灯丝的电流:
I=PU=25W220V≈0.11A;
(2)灯丝的电阻:
R=U2P=(220V)225W=1936Ω;
(3)灯泡正常发光时的功率:P=25W=0.025kW,
灯泡正常发光10小时,消耗的电能:
W=Pt=0.025kW×10h=0.25kW⋅h=9×105J;
(4)若接到110V电路中,则灯泡的实际功率:
。
答:(1)通过灯丝的电流是0.11A;
(2)灯丝的电阻是1936Ω;
(3)灯泡正常发光10小时,消耗的电能是0.25kW⋅h,合9×105J;
(4)若接到110V电路中,它的实际功率是6.25W。
【解析】(1)已知额定电压和额定功率,根据公式I=PU即可求得电流;
(2)根据公式R=U2P即可求得电阻;
(3)利用公式W=Pt可求得消耗的电能,1kW⋅h=3.6×106J;
(4)利用公式P=U2R即可求得实际功率。
本题主要考查了电功率公式的灵活应用,属于基础题。
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